一种用于既有建筑结构迫降的砂箱的制作方法

1.本实用新型涉及卸荷用砂箱领域，具体涉及一种用于既有建筑结构迫降的砂箱。


背景技术：

2.在建筑施工中通常使用砂箱进行卸荷，砂箱包括钢管箱和顶心，钢管箱中装着工程砂，钢管箱的底部有出砂孔，出砂孔通过阀门开闭，顶心自上而下地插入钢管箱中并且压在工程砂上，顶心用于支撑上层建筑物的荷载，卸荷时打开阀门，钢管箱内部的工程砂通过出砂孔流出，顶心下降。
3.但是现有的砂箱不适用于建筑物的迫降纠偏，因为建筑物纠偏时仅朝着一个方向迫降，因此上层建筑物是转动的，若使用砂箱承载上层建筑物的荷载，则砂箱卸荷时，砂箱的顶部不能与上层建筑物紧密贴合，上层建筑物转动时其底部仅能够接触砂箱顶部的一边，容易引起砂箱的移位、倾倒和变形。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，以解决现有的砂箱卸荷的过程中，上层建筑物转动时，上层建筑物与砂箱的顶部之间不能紧密贴合的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型具体提供下述技术方案：
6.一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，包括：底座、筒箱、顶心和顶盖；所述筒箱是竖直设置并且两端开放的筒体，所述筒箱放置在所述底座上，所述筒箱的底端通过所述底座封闭，所述筒箱的内部填充有砂，所述筒箱的侧壁中靠近所述筒箱底端的位置设置有出砂口，所述出砂口通过阀门开闭；所述顶心与所述筒箱的内壁滑动配合，所述顶心的底端可升降地安装在所述筒箱的内部，所述顶心的顶端位于所述筒箱的顶端的上方，所述阀门开启时，所述顶心下降并且所述筒箱内部的所述砂通过所述出砂口流出；所述顶盖安装在所述顶心的顶端，所述顶心和所述顶盖通过球面副连接。
7.进一步地，所述出砂口的出口处安装有流量计，所述流量计用于实时监测出砂速率。
8.进一步地，所述流量计是翻斗式流量计。
9.进一步地，所述底座的周围设置有砂回收结构，所述砂回收结构是开口向上的盒体形状，所述砂回收结构用于收集通过所述出砂口离开所述筒箱内部的所述砂。
10.进一步地，所述顶心上形成有连通所述顶心的顶端和底端的注砂口，所述注砂口上可拆装地安装有密封塞。
11.进一步地，所述筒箱和所述顶心之间安装有密封条。
12.进一步地，所述筒箱的表面连接有吊环。
13.进一步地，所述底座包括上底座和下底座，所述上底座和所述下底座通过球面副连接，所述上底座连接所述筒箱的底端，所述下底座用于放置在地面上。
14.进一步地，所述上底座和所述下底座之间安装有高度可调的支撑件，所述支撑件用于填充所述上底座与所述下底座之间的间隙，以使得所述上底座无法相对于所述下底座转动。
15.进一步地，所述下底座边缘形成有多个竖直贯穿所述下底座的通孔，每个所述通孔中嵌入式地安装有一个螺母，所述支撑件包括螺杆，所述螺杆与所述螺母螺纹连接，所述螺杆的顶部连接有球头，所述球头用于支撑所述上底座的底壁，所述螺杆与所述球头之间形成有扳手槽。
16.本技术与现有技术相比较具有如下有益效果：
17.提供一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，通过在现有的砂箱的顶部增加能够万向转动地顶盖，以使得砂箱卸荷的过程中，压在砂箱顶部的上层建筑物转动时，顶盖能够自适应地转动以始终地贴合上层建筑物的底部。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
19.图1为建筑物倾斜的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的既有建筑结构迫降纠偏工法的一个步骤的示意图；
21.图3为本实用新型实施例提供的既有建筑结构迫降纠偏工法的一个步骤的一个视角的示意图；
22.图4为本实用新型实施例的既有建筑结构迫降纠偏工法的一个步骤的另一个视角的示意图；
23.图5为本实用新型实施例的提供的既有建筑结构迫降纠偏工法的一个步骤的示意图；
24.图6为本实用新型实施例的提供的既有建筑结构迫降纠偏工法的一个步骤的示意图；
25.图7为本实用新型实施例的第一工况示意图，图中展示了砂箱卸荷之前的工况；
26.图8为本实用新型实施例的第二工况示意图，图中展示了砂箱卸荷之后的工况；
27.图9为本实用新型实施例的底座的结构示意图；
28.图10为图9的a-a方向的剖视图；
29.图11为本实用新型实施例的底座的装配图；
30.图中的标号分别表示如下：
31.1-建筑物；11-基础；111-桩；12-托梁；13-砂箱；14-承重结构；141-承重结构破除段；2-底座；21-上底座；211-第一球缺；22-下底座；221-第一球碗；222-通孔；223-螺母；23-支撑件；231-螺杆；232-球头；233-扳手槽；3-筒箱；31-砂；32-出砂口；33-阀门；34-密封条；35-吊环；4-顶心；41-注砂口；42-密封塞；43-第二球碗；5-顶盖；51-第二球缺；6-砂回收结构。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.如图1所示，由于一部分桩111下沉，导致建筑物1的基础11出现倾斜，进而导致整个建筑物1出现倾斜，此时需要对建筑物1进行纠偏，本具体实施方式提供一种既有建筑结构迫降纠偏工法的实施例，请参照图2-6。
34.步骤一、如图2所示，在建筑物1的基础11上方安装托梁12和砂箱13，托梁12与建筑物1的承重结构14固定连接，砂箱13的高度可以调节，砂箱13设置在基础11和托梁12之间。还需要说明的是：当建筑物1具有地下室时，托梁12和砂箱13安装在地下室；当建筑物1没有地下室时，托梁12和砂箱13安装在一层，托梁12可以贯通建筑物1，也可以不贯通建筑物1，并且仅布置在临时承重结构13的上方。
35.步骤二、如图3和4所示，通过托梁12将承重结构14的荷载转移到砂箱13之后，在建筑物1需要迫降的位置，临时切断建筑物1的柱或墙，使其在基础11和托梁12之间形成承重结构破除段141，然后调节砂箱13的高度，使托梁12下降。
36.步骤三、如图5所示，在托梁12达到纠偏需求的下降量时，通过结构补强措施恢复承重结构14，砂箱13上的荷载再次回到承重结构14上。
37.步骤四、如图6所示，在恢复承重结构14之后，拆除托梁12和砂箱13，回填建筑物与地基之间的缝隙。
38.恢复承重结构14之后，建筑物1已经完成纠偏，建筑物迫降期间不需要暴露出桩111，也不需要对基础11进行迫降或者顶升，并且建筑物1的纠偏速度可以精确地控制。
39.在上述既有建筑结构迫降纠偏工法的实施例中，存在以下技术问题：
40.建筑物1纠偏的过程中托梁12环绕自身的一端转动，建筑物1纠偏之前，基础11与托梁12平行，而建筑物1纠偏之后，基础11与托梁12具有夹角。
41.这就导致纠偏之前，托梁12的底部能够与砂箱13的顶部贴合，而纠偏的过程中，托梁12的底部与砂箱13的顶部之间逐渐出现夹角。
42.当砂箱13采用砂箱时，初期顶盖5的顶部与托梁12的底部贴合，而后期顶盖5的顶部仅有一边与托梁12的底部接触，导致托梁12的载荷全部作用于顶盖5的一边，应力集中对托梁12和砂箱的结构强度产生了不利影响。
43.为了解决上述技术问题，本具体实施方式提供一种用于既有建筑结构迫降的砂箱。
44.如图7和8所示，砂箱13包括：底座2、筒箱3、顶心4和顶盖5；
45.筒箱3是竖直设置并且两端开放的筒体，筒箱3放置在底座2上，筒箱3的底端通过底座2封闭，筒箱3的内部填充有砂31，筒箱3的侧壁中靠近筒箱3底端的位置设置有出砂口32，出砂口32通过阀门33开闭；
46.顶心4与筒箱3的内壁滑动配合，顶心4的底端可升降地安装在筒箱3的内部，顶心4的顶端位于筒箱3的顶端的上方，阀门33开启时，顶心4下降并且将筒箱3内部的砂31通过出砂口32挤出；
47.顶盖5安装在顶心4的顶端，顶心4和顶盖5通过球面副连接。
48.具体的：
49.底座2通常采用钢板，筒箱3通常采用钢筒，顶心4通常采用内部浇筑有混凝土的钢筒，顶盖5可以采用工字钢。
50.砂31为精选的工程砂，工程砂按照磨圆度进行选择，使用前确保工程砂的质量和干燥度，即可保证工程砂在压力作用下的流动性。
51.顶盖5的底部设置有第二球缺51，顶心4的顶部设置有第二球碗43，第二球碗43和第二球缺51连接形成球面副，托梁12转动的过程中，顶盖5的顶部自适应地转动以始终地贴合托梁12的底部。
52.进一步地：
53.调节砂箱13的高度时，通过阀门33控制砂箱的出砂速率，使托梁12按照设计速度均匀下沉。
54.可选的：
55.出砂口32的出口处安装有流量计(图中未出示)，在托梁12下降的过程中通过流量计实时监测出砂速率以调整阀门33开关程度，进而控制砂箱的出砂速率。
56.目前没有专门的用于砂石的流量计，但是现有的流量计可以用于计量砂石的流量，例如翻斗式流量计，将其放置在出砂口32的下方使其承接通过出砂口32洒落的砂石，即可计算出砂流量。
57.可选的：
58.在底座2的周围布置有砂回收结构6，砂回收结构6是开口向上的盒体形状，砂回收结构6用于收集通过出砂口32离开筒箱3内部的砂31。
59.工作人员通过砂回收结构6回收工程砂。
60.进一步地：
61.将砂箱13设置在基础11和托梁12之间可以选用2个不同的步骤。
62.其中一个步骤是先将砂箱放置在即将浇筑托梁12的位置，然后直接在顶心4的顶部搭建模板，在模板中浇筑托梁12，托梁12成型之后，除了托梁12与顶心4之间的模板以外，其他的模板全部拆除。
63.另一个步骤是先浇筑托梁12，测量基础11与托梁12之间的距离，调整砂箱内部的砂31的数量，使得砂箱的高度等于基础11和托梁12之间的距离，然后将砂箱置入到基础11和托梁12之间。
64.若砂箱的高度过高，则打开阀门33，释放一部分砂31以降低砂箱的高度。
65.若砂箱的高度过矮，则提升顶心4使其与筒箱3分离，然后向筒箱3内部填充一部分砂31以提升砂箱的高度。
66.由于筒箱3和顶心4的高度很高，在地下室或者一楼的内部完全将顶心4提升出筒箱3的内部难以实现，为了更方便地向筒箱3的内部注入砂31。
67.顶心4上形成有连通顶心4的顶端和底端的注砂口41，注砂口41上可拆装地安装有密封塞42。
68.向筒箱3的内部注入砂31时，可以使用千斤顶将400顶起，然后打开密封塞42，通过注砂口41向筒箱3的内部注入砂31，同时敲击筒箱3的外壁，使其内部的砂31均匀分布，注砂
完成之后，使用密封塞42封闭注砂口41。
69.进一步地：
70.筒箱3和顶心4之间安装有密封条34。
71.密封条34用于阻止雨水进入到筒箱3的内部，以避免砂31潮湿后失去流动性，由于地下室和一楼的内部通常不会进入雨水，因此密封条34仅用于避免因工作人员的失误造成筒箱3进水的问题。
72.进一步地：
73.筒箱3的表面连接有吊环35。
74.吊环35用于方便工作人员搬运砂箱。
75.进一步地：
76.由于基础11是倾斜的，因此垂直于基础11布置的筒箱3的轴线也是倾斜的，在砂箱卸荷的过程中，顶心4的运动方向不同于重力方向，进而导致筒箱3受到径向作用力，为了解决这一技术问题。
77.底座2包括上底座21和下底座22，上底座21和下底座22通过球面副连接，上底座21连接筒箱3的底端，下底座22连接基础11。
78.具体的：上底座21的底部设置有第一球缺211，下底座22的顶部设置有第一球碗221，第一球缺211和第一球碗221连接形成球面副。
79.进一步地：
80.砂箱13设置在基础11和托梁12之间时，通过转动上底座21使得筒箱3的中心线与重力方向重合。
81.托梁12对顶盖5的作用力通过球面副传递给顶心4时，顶心4受到的力沿着重力方向，由于筒箱3的中心线也沿着重力方向，因此顶心4的运动方向与其受力方向是相同的。
82.进一步地：
83.向筒箱3内部填充砂31时，有时砂31的分布不均匀。
84.托梁12下降时，托梁12的底面与顶盖5的顶面之间会产生距离较短的相对移动，筒箱3受到径向作用力。
85.上述原因容易导致筒箱3的中心线偏离重力方向，为了解决这一技术问题，如图9-11所示。
86.上底座21和下底座22之间安装有高度可调的支撑件23，支撑件23用于填充上底座21与下底座22之间的间隙，以使得上底座21无法相对于下底座22转动。
87.具体的，在下底座22上环绕第一球碗221的位置形成有多个通孔222，每个通孔222中嵌入式地安装有一个螺母223，支撑件23包括螺杆231，螺杆231与螺母223螺纹连接，螺杆231的顶部连接有球头232，球头232用于支撑上底座21的底壁，螺杆231与球头232之间形成有扳手槽233。
88.工作人员将筒箱3转动至竖直之后，使用扳手旋转支撑件23，使得每个支撑件23均顶住上底座21的底壁即可。
89.以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为本实用新型实
施例的落在本实用新型的保护范围内。

技术特征：
1.一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，其特征在于，包括：底座(2)、筒箱(3)、顶心(4)和顶盖(5)；所述筒箱(3)是竖直设置并且两端开放的筒体，所述筒箱(3)放置在所述底座(2)上，所述筒箱(3)的底端通过所述底座(2)封闭，所述筒箱(3)的内部填充有砂(31)，所述筒箱(3)的侧壁中靠近所述筒箱(3)底端的位置设置有出砂口(32)，所述出砂口(32)通过阀门(33)开闭；所述顶心(4)与所述筒箱(3)的内壁滑动配合，所述顶心(4)的底端可升降地安装在所述筒箱(3)的内部，所述顶心(4)的顶端位于所述筒箱(3)的顶端的上方，所述阀门(33)开启时，所述顶心(4)下降并且所述筒箱(3)内部的所述砂(31)通过所述出砂口(32)流出；所述顶盖(5)安装在所述顶心(4)的顶端，所述顶心(4)和所述顶盖(5)通过球面副连接。2.根据权利要求1所述的一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，其特征在于，所述出砂口(32)的出口处安装有流量计，所述流量计用于实时监测出砂速率。3.根据权利要求2所述的一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，其特征在于，所述流量计是翻斗式流量计。4.根据权利要求1所述的一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，其特征在于，所述底座(2)的周围设置有砂回收结构(6)，所述砂回收结构(6)是开口向上的盒体形状，所述砂回收结构(6)用于收集通过所述出砂口(32)离开所述筒箱(3)内部的所述砂(31)。5.根据权利要求1所述的一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，其特征在于，所述顶心(4)上形成有连通所述顶心(4)的顶端和底端的注砂口(41)，所述注砂口(41)上可拆装地安装有密封塞(42)。6.根据权利要求1所述的一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，其特征在于，所述筒箱(3)和所述顶心(4)之间安装有密封条(34)。7.根据权利要求1所述的一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，其特征在于，所述筒箱(3)的表面连接有吊环(35)。8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，其特征在于，所述底座(2)包括上底座(21)和下底座(22)，所述上底座(21)和所述下底座(22)通过球面副连接，所述上底座(21)连接所述筒箱(3)的底端，所述下底座(22)用于放置在地面上。9.根据权利要求8所述的一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，其特征在于，所述上底座(21)和所述下底座(22)之间安装有高度可调的支撑件(23)，所述支撑件(23)用于填充所述上底座(21)与所述下底座(22)之间的间隙，以使得所述上底座(21)无法相对于所述下底座(22)转动。10.根据权利要求9所述的一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，其特征在于，所述下底座(22)边缘形成有多个竖直贯穿所述下底座(22)的通孔(222)，每个所述通孔(222)中嵌入式地安装有一个螺母(223)，所述支撑件(23)包括螺杆(231)，所述螺杆(231)与所述螺母(223)螺纹连接，所述螺杆(231)的顶部连接有球头(232)，所述球头(232)用于支撑所述上底座(21)的底壁，所述螺杆(231)与所述球头(232)之间形成有扳手槽
(233)。

技术总结
本实用新型公开了一种用于既有建筑结构迫降的砂箱，砂箱包括：底座、筒箱、顶心和顶盖；筒箱是竖直设置并且两端开放的筒体，筒箱放置在底座上，筒箱的底端通过底座封闭，筒箱的内部填充有砂，筒箱的侧壁中靠近筒箱底端的位置设置有出砂口，出砂口通过阀门开闭；顶心与筒箱的内壁滑动配合，顶心的底端可升降地安装在筒箱的内部，顶心的顶端位于筒箱的顶端的上方，阀门开启时，顶心下降并且将筒箱内部的砂通过出砂口挤出；顶盖安装在顶心的顶端，顶心和顶盖通过球面副连接。通过在现有的砂箱的顶部增加能够万向转动地顶盖，以使得砂箱卸荷的过程中，压在砂箱顶部的上层建筑物转动时，顶盖能够自适应地转动以始终地贴合上层建筑物的底部。的底部。的底部。


技术研发人员：张寒 杨生贵 张吉柱 李翔宇 郭金雪 李冰
受保护的技术使用者：建研地基基础工程有限责任公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/8/5