一种用于现浇梁施工的砂箱装置及现浇梁施工方法与流程

本发明涉及工程建设领域，具体而言，涉及一种用于现浇梁施工的砂箱装置及现浇梁施工方法。

背景技术：

砂箱应用于现浇预应力混凝土盖梁钢管柱支架体系施工中，起到支撑荷载及卸荷的用途。当钢管柱支架体系搭设完成并预压后，开始对支架体系的顶部高程进行调整至施工设计高程，接着现浇盖梁施工，现浇盖梁施工完成后需要拆除支架。此施工过程中，一方面需要将支架顶部高程精准调至设计高程，另一方面施工完成后要实现从上至下安全有序地拆除支架构件。但目前这两道重要工序的操作难度非常高，操作精度也比较低，耗时耗力，效率低下。

此外，目前的砂箱还存在排砂速率难控制、容易堵砂、难以精准控制高程、支架落架速度不易控制等问题。

有鉴于此，特提出本申请。

技术实现要素：

本发明的第一个目的在于提供一种用于现浇梁施工的砂箱装置，其结构简单、操作简单方便，排砂速率易控制，能够有效地避免堵砂，高程的控制精度高，支架落架速度容易控制；使得“将支架顶部高程精准调至设计高程”和“在施工完成后从上至下安全有序地拆除支架构件”这两道工序操作难度大大降低，操作精度显著改善，省时省力，大大提高了工程操作效率。

本发明的第二个目的在于提供一种现浇梁施工方法，其简单方便、容易控制和操作、执行效率高，对于提高“将支架顶部高程精准调至设计高程”和“在施工完成后从上至下安全有序地拆除支架构件”这两道工序的操作难度和操作精度具有积极意义。

本发明的实施例是这样实现的：

一种用于现浇梁施工的砂箱装置，其包括：内筒、外筒、底板和转动件。

外筒安装于底板以用于装填细砂，外筒的底端开设有供细砂流出的排砂口，外筒的顶部开设有配合口。内筒配合于配合口，沿配合口的轴向，内筒同外筒可滑动地配合。

转动件呈环状，转动件可转动地套设于外筒的外壁，转动件开设有供细砂通过的缺口。转动件具有第一转动止点和第二转动止点。转动件位于第一转动止点时，转动件将排砂口封堵，停止排砂。转动件位于第二转动止点时，缺口同排砂口连通，开始排砂。

进一步地，转动件包括转动板和弧形钢板。转动件呈环状并可转动地套设于外筒的外壁，转动板的板面同底板的板面平行设置。沿外筒的周向，转动件同底板活动配合。弧形钢板安装于转动板，弧形钢板沿转动板的周向间隔设置，相邻两个弧形钢板之间构成缺口。

转动件位于第一转动止点时，弧形钢板将排砂口封堵，停止排砂。转动件位于第二转动止点时，缺口同排砂口连通，开始排砂。

进一步地，弧形钢板的靠近外筒的一侧还固定连接有贴板垫块。外筒的外壁还固定连接有贴筒垫块，贴筒垫块覆盖于排砂口，且贴筒垫块开设有同排砂口连通的排砂通孔。其中，贴板垫块和贴筒垫块均为橡胶垫。

进一步地，砂箱装置还具有锁定组件，锁定组件包括推动杆、扣环和套杆。转动板具有将其截断为开口型环形的让位缺口。套杆安装于底板，并由让位缺口朝向外筒的顶部所在一侧延伸。推动杆安装于转动板并靠近让位缺口设置。扣环可转动地配合于推动杆和套杆中的任一者，以使当转动件位于第一转动止点时，扣环能够扣合于另一者从而将转动板锁定。

进一步地，转动件位于第一转动止点时，让位缺口的边缘同套杆相抵。转动件位于第二转动止点时，让位缺口的另一侧边缘同套杆相抵。

进一步地，底板的靠近转动板的一侧开设有下导槽，下导槽由底板的壁面凹陷形成，下导槽沿转动件的转动方向延伸呈环状。转动板的靠近底板的一侧开设有上导槽，上导槽由转动板的壁面凹陷形成，上导槽沿转动件的转动方向延伸呈环状。转动板和底板之间还设置有滚珠，滚珠可转动地配合于上导槽和下导槽，转动板和底板间隔设置。

进一步地，上导槽和下导槽均呈开口型环状，套杆安装于下导槽的开口处。

进一步地，上导槽和下导槽二者的槽壁的横截面均呈圆弧型，上导槽和下导槽二者的最大深度均为滚珠的直径的三分之一。

进一步地，外筒的外壁安装有刻度尺，刻度尺沿外筒的高度方向设置。

内筒的顶部还连接有顶板，顶板的靠近底板的一侧还连接有竖向连接杆，竖向连接杆朝向底板延伸。竖向连接杆的远离顶板的一端固定连接有第一螺母，第一螺母的开口朝向内筒设置。

第一螺母螺纹配合有横向调节杆，横向调节杆的靠近内筒的一端固定连接有第二螺母，第二螺母的开口沿外筒的高度方向设置。第二螺母螺纹配合有竖向调节杆，竖向调节杆固定连接有指针，指针朝向刻度尺延伸设置。

一种利用上述的砂箱装置的现浇梁施工方法，其包括：

将砂箱装置加设于钢管柱与分配梁之间，支架预压完成后，测量支架顶部高程。将转动件从第一转动止点转动至第二转动止点，开始排砂。当内筒下降高度达到支架顶部高程和预设高程的差值后，将转动件从第二转动止点转动至第一转动止点，停止排砂。

盖梁施工完成后，将转动件从第一转动止点转动至第二转动止点，开始排砂。落架空间满足拆除作业空间要求后，将转动件从第二转动止点转动至第一转动止点，停止排砂。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供的用于现浇梁施工的砂箱装置在使用过程中，利用外筒来装填细砂，底板用于同下端对接，内筒用于承接上端的重量。可以通过相对外筒转动转动件，使转动件从第一转动止点转动至第二转动止点，开始排砂。当下降至预定的高度时，重新将转动件从第二转动止点转动至第一转动止点，停止排砂，从而使砂箱装置的内筒及时、精确地停止。

直接通过转动转动件来控制排砂，避免了回扭卡砂，而且能够保证各个排砂口同步控制，避免了因为卡砂、堵砂导致砂箱过度下沉的问题，使支架下落高度得到及时的高效掌控，提高了施工效率。此外，转动件能够更加容易地控制排砂速率，规避了由于排砂速率过大而导致支架瞬间落架的问题，使支架架体能够更加安全、稳定地落架，提高了整体的施工安全系数。

总体而言，本发明实施例提供的用于现浇梁施工的砂箱装置结构简单、操作简单方便，排砂速率易控制，能够有效地避免堵砂，高程的控制精度高，支架落架速度容易控制；使得“将支架顶部高程精准调至设计高程”和“在施工完成后从上至下安全有序地拆除支架构件”这两道工序操作难度大大降低，操作精度显著改善，省时省力，大大提高了工程操作效率。本发明实施例提供的现浇梁施工方法简单方便、容易控制和操作、执行效率高，对于提高“将支架顶部高程精准调至设计高程”和“在施工完成后从上至下安全有序地拆除支架构件”这两道工序的操作难度和操作精度具有积极意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的砂箱装置的结构示意图；

图2为图1中a区域的放大图；

图3为图1中砂箱装置的另一视角的内部结构示意图；

图4为图3中砂箱装置的转动件和外筒的配合示意图（第一转动止点）；

图5为图3中砂箱装置的底板和转动件的配合示意图；

图6为转动件的第一视角的结构示意图；

图7为转动件的第二视角的结构示意图；

图8为底板的第一视角的结构示意图；

图9为底板的第二视角的结构示意图。

图标：砂箱装置1000；内筒100；外筒200；排砂口210；贴筒垫块220；排砂通孔221；配合口230；刻度尺240；贴筒限位块250；底板300；下导槽310；转动件400；缺口410；转动板420；让位缺口421；弧形钢板430；贴板垫块440；上导槽450；推动杆510；扣环520；套杆530；滚珠600；顶板700；竖向连接杆710；第一螺母720；横向调节杆730；第二螺母740；竖向调节杆750；指针760。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，本实施例提供一种用于现浇梁施工的砂箱装置1000。砂箱装置1000包括：内筒100、外筒200、底板300和转动件400。

外筒200安装于底板300，外筒200的内腔用于装填细砂，外筒200的底端开设有供细砂流出的排砂口210，外筒200的顶部开设有配合口230。

内筒100配合于配合口230，沿配合口230的轴向，内筒100同外筒200可滑动地配合。

转动件400呈环状，转动件400可转动地套设于外筒200的外壁，转动件400开设有供细砂通过的缺口410。

转动件400具有第一转动止点和第二转动止点。转动件400位于第一转动止点时，转动件400将排砂口210封堵，停止排砂。转动件400位于第二转动止点时，缺口410同排砂口210连通，开始排砂。

本申请的发明人研究发现：在施工过程中，一方面需要将支架顶部高程精准调至设计高程，另一方面施工完成后要实现从上至下安全有序地拆除支架构件，但在盖梁施工过程中较好地完成这两道重要工序却是一件不容易的事。这是因为支架预压后消除支架及地基的非弹性变形导致顶部高程会下沉一定高度，很难控制预压下沉后高程即为施工设计高程。再者，施工时梁体自重全部压在支架上，底模板与支架体系紧密贴实，在施工完成后不存在可抽出底模板的工作间隙，不具备从上至下安全有序拆除支架的施工条件。因此，想要精准调节支架顶部高程和安全有序地拆除支架有一定难度，操作精度也比较低，耗时耗力，效率低下。

于是，在做支架搭设时，需要在钢管桩与分配梁之间加设砂箱。砂箱起到千斤顶的作用，依据施工设计高程值和预压下沉计算值，将加设砂箱的支架体系的顶部高程调至大于设计高程值与下沉计算值之和的位置，然后通过将砂箱内的细砂排出的方式进行卸载，以此来微调预压后支架顶部高程至施工设计高程以及在施工完成后使分配梁整体落架提供底模板拆除作业空间，从而能够安全、顺利地由上至下逐步拆除支架体系。

但是，现有的砂箱需要落架时，通过人工将排砂口210的螺丝扭开进行排砂，操作十分不便，不能保证各个排砂口210同时开始均匀排砂和控制排砂速率，很难保证支架稳定整体下落。此外，砂箱在微调高程时，不能直观实时观察到砂箱下沉高度，支架顶部高程在即将下沉至施工设计高程时需要及时准备将各个排砂口210堵住，人工扭回螺丝堵砂过程中会发生卡砂现象，不能及时扭回去，且不能保证各个排砂口210同时被堵住和控制堵砂速率，致使堵砂不能得到精准有效控制，会导致砂箱过度下沉，致使支架顶部高程与施工设计高程存在很大偏差。

目前的砂箱存在排砂速率难控制、容易堵砂、难以精准控制高程、支架落架速度不易控制等问题，这直接影响了整体效率和精度。

本申请的发明人结合以上研究成果，所提出的砂箱装置1000在使用过程中，利用外筒200来装填细砂，底板300用于同下端对接，内筒100用于承接上端的重量。可以通过相对外筒200转动转动件400，使转动件400从第一转动止点转动至第二转动止点，开始排砂。当下降至预定的高度时，重新将转动件400从第二转动止点转动至第一转动止点，停止排砂，从而使砂箱装置1000的内筒100及时、精确地停止。

需要说明的是，通过以上设计，直接通过转动转动件400来控制排砂，避免了回扭卡砂，而且能够保证各个排砂口210同步控制，避免了因为卡砂、堵砂导致砂箱过度下沉的问题，使支架下落高度得到及时的高效掌控，提高了施工效率。此外，转动件400能够更加容易地控制排砂速率，规避了由于排砂速率过大而导致支架瞬间落架的问题，使支架架体能够更加安全、稳定地落架，提高了整体的施工安全系数。

总体而言，砂箱装置1000结构简单、操作简单方便，排砂速率易控制，能够有效地避免堵砂，高程的控制精度高，支架落架速度容易控制；使得“将支架顶部高程精准调至设计高程”和“在施工完成后从上至下安全有序地拆除支架构件”这两道工序操作难度大大降低，操作精度显著改善，省时省力，大大提高了工程操作效率。

在本实施例中，多个排砂口210沿外筒200的周向均匀间隔设置，且各个排砂口210和各个缺口410的口径完全相同。这样的话，能够有效保证各个排砂口210的排砂工作保持同步和相同流量，提高排砂的均匀性，保证内筒100平稳下沉。

内筒100和外筒200的外形均呈圆筒状，内筒100与外筒200同轴设置，内筒100的外壁同配合口230的边缘贴合。底板300呈圆盘状，底板300的直径大于外筒200的外径，底板300也同外筒200同轴设置。

进一步地，转动件400包括转动板420和弧形钢板430。转动件400呈环状并可转动地套设于外筒200的外壁，转动板420的板面同底板300的板面平行设置。

沿外筒200的周向，转动件400同底板300活动配合。弧形钢板430安装于转动板420，弧形钢板430沿转动板420的周向间隔设置，相邻两个弧形钢板430之间的间隙构成缺口410。在本实施例中，弧形钢板430的板面垂直于转动板420的板面设置，且多个弧形钢板430的板面均处于同一个圆柱面。

转动件400位于第一转动止点时，弧形钢板430将排砂口210封堵，停止排砂。转动件400位于第二转动止点时，缺口410同排砂口210连通，开始排砂。

弧形钢板430的靠近外筒200的一侧还固定连接有贴板垫块440。外筒200的外壁还固定连接有贴筒垫块220，贴筒垫块220覆盖于排砂口210，且贴筒垫块220开设有同排砂口210连通的排砂通孔221。其中，贴板垫块440和贴筒垫块220均为橡胶垫。

转动件400位于第一转动止点时，贴板垫块440覆盖于贴筒垫块220，贴板垫块440同贴筒垫块220贴合，弧形钢板430利用贴板垫块440直接将贴筒垫块220的排砂通孔221封堵。

通过以上设计，能够使转动件400能够更加容易地被转动，且提高了对排砂的控制能力，使排砂通道（排砂通孔221和排砂口210）能够被更加容易地封堵起来，并提高了封堵状态下的封闭效果。在需要开启排砂通道时，也更容易使贴板垫块440和贴筒垫块220分离。

进一步地，砂箱装置1000还具有锁定组件，锁定组件包括推动杆510、扣环520和套杆530。转动板420具有将其截断为开口型环形的让位缺口421。套杆530安装于底板300，并由让位缺口421朝向外筒200的顶部所在一侧延伸。推动杆510安装于转动板420并靠近让位缺口421设置。扣环520可转动地配合于推动杆510和套杆530中的任一者，以使当转动件400位于第一转动止点时，扣环520能够扣合于另一者从而将转动板420锁定。

在本实施例中，转动件400位于第一转动止点时，让位缺口421的靠近推动杆510的一侧边缘同套杆530相抵。转动件400位于第二转动止点时，让位缺口421的另一侧边缘同套杆530相抵。

通过该设计，能够大大提高转动转动件400的过程中的可控性，防止过度调节，同时也利于操作锁定组件。在使用过程中，还可以借助推动杆510来辅助转动转动板420。

进一步地，底板300的靠近转动板420的一侧开设有下导槽310，下导槽310由底板300的壁面凹陷形成，下导槽310沿转动件400的转动方向延伸呈环状。

转动板420的靠近底板300的一侧开设有上导槽450，上导槽450由转动板420的壁面凹陷形成，上导槽450沿转动件400的转动方向延伸呈环状。

转动板420和底板300之间还设置有滚珠600，滚珠600可转动地配合于上导槽450和下导槽310，转动板420和底板300间隔设置。

在本实施例中，上导槽450和下导槽310均呈开口型环状，套杆530安装于下导槽310的开口处。

上导槽450和下导槽310二者的槽壁的横截面均呈圆弧型，上导槽450和下导槽310二者的最大深度均为滚珠600的直径的三分之一。

通过以上设计，能够大大提高转动件400的稳定性，并且使转动件400调节更加顺利、平稳。

进一步地，外筒200的外壁安装有刻度尺240，刻度尺240沿外筒200的高度方向设置。在本实施例中，外筒200的两侧均设置有刻度尺240。

内筒100的顶部还连接有顶板700，顶板700的靠近底板300的一侧还连接有竖向连接杆710，竖向连接杆710朝向底板300延伸。竖向连接杆710的远离顶板700的一端固定连接有第一螺母720，第一螺母720的开口朝向内筒100设置。

第一螺母720螺纹配合有横向调节杆730，横向调节杆730的靠近内筒100的一端固定连接有第二螺母740，第二螺母740的开口沿外筒200的高度方向设置。第二螺母740螺纹配合有竖向调节杆750，竖向调节杆750固定连接有指针760，指针760朝向刻度尺240延伸设置。

通过以上设计，在需要排砂时，可以通过转动横向调节杆730和竖向调节杆750，使指针760对应到刻度尺240的相应刻度处。那么，在排砂过程中，内筒100的下沉高度就可以通过指针760在刻度尺240上的读数反馈出来，从而能够精确地控制高程。

在本实施例中，外筒200的外壁还固定连接有贴筒限位块250，贴筒限位块250同贴筒垫块220的一端相连。沿外筒200的径向，贴筒限位块250的外径大于贴筒垫块220的外径。转动件400位于第一转动止点时，弧形钢板430和贴板垫块440均同贴筒限位块250相抵。通过该设计，能够进一步提高旋转转动件400时的可控性，避免过度调解。

在本发明的其他的实施例中，还可以考虑将贴板垫块440和贴筒垫块220的边缘做圆角处理，这样更便于二者的贴合。

本实施例还提供一种利用砂箱装置1000的现浇梁施工方法，包括：

将砂箱装置1000加设于钢管柱与分配梁之间，支架预压完成后，测量支架顶部高程。将转动件400从第一转动止点转动至第二转动止点，开始排砂。当内筒100下降高度达到支架顶部高程和预设高程的差值后，将转动件400从第二转动止点转动至第一转动止点，停止排砂。

盖梁施工完成后，将转动件400从第一转动止点转动至第二转动止点，开始排砂。落架空间满足拆除作业空间要求后，将转动件400从第二转动止点转动至第一转动止点，停止排砂。

进一步地，就可以进行拆除工作。

其它的操作细节在上文中已经做了详细介绍，此处不再赘述。

综上所述，砂箱装置1000结构简单、操作简单方便，排砂速率易控制，能够有效地避免堵砂，高程的控制精度高，支架落架速度容易控制；使得“将支架顶部高程精准调至设计高程”和“在施工完成后从上至下安全有序地拆除支架构件”这两道工序操作难度大大降低，操作精度显著改善，省时省力，大大提高了工程操作效率。现浇梁施工方法简单方便、容易控制和操作、执行效率高，对于提高“将支架顶部高程精准调至设计高程”和“在施工完成后从上至下安全有序地拆除支架构件”这两道工序的操作难度和操作精度具有积极意义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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