CN107022956A - 一种桥梁墩柱钢模板爬升系统及其实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁工程领域，特别涉及一种桥梁墩柱钢模板爬升系统，包括套筒、固定盘、定位装置以及爬升装置，所述固定盘同轴套设在套筒下方并通过悍接固定，所述定位装置包括呈圆周方向均匀分布在固定盘上表面的三个水平设置的第一液压缸，所述爬升装置包括呈圆周方向均匀分布在固定盘上的三个爬升臂，三个所述爬升臂与三个所述第一液压缸交错分布，每个爬升臂均设有一个竖直安装在固定盘上表面的第二液压缸；所述套筒的圆周壁上设有三个定位插销和三个爬升插销。相较于现有技术，本发明的结构较为简单，不需要人工对其进行额外的操作，从而节省了大量的人力物力，同时本发明的施工周期较短，提高了整个桥梁工程的经济效益。

Description

一种桥梁墩柱钢模板爬升系统及其实施方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，特别涉及一种桥梁墩柱钢模板爬升系统及其实施方法。

背景技术

近几年，国内的建筑业蓬勃发展，桥梁和水利建筑工程大规模出现，在桥梁和水利建筑工程中尤以钢筋混凝土结构工程的发展最快，钢筋混凝土结构中，模板工程的费用最高，占全部钢筋混凝土总造价的25%左右，其劳动量占钢筋混凝结构总劳动量的35%左右，其工期更是占工程总工期的50%～60%，因此如果施工过程中如果能够减少模板工程的劳动量，对整个工程中的成本控制和提高经济效益有着至关重要的意义。

在公路桥梁施工过程中，需要根据地形地貌和工程要求设置多个桥墩，在市政工程中由于政策和施工要求需要施工方使用组合钢模板，钢模板的质量较大必须依靠吊装才能使用，但是桥墩较高时对于吊装设备的要求随之提高，甚至现有的吊装设备根本无法满足组合钢模板的吊装要求，因此出现了一种模板爬升系统，利用模板的自身的结构实现其逐节爬升。但是现有的模板爬升系统多是依靠大型的液压缸和电机完成爬升，其结构和自身重量都较大，且其结构复杂，操作困难，且其耗费成本过大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种桥梁墩柱钢模板爬升系统及其实施方法，用于解决现有现有的模板爬升系统结构复杂操作困难的问题，且减少成本。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种桥梁墩柱钢模板爬升系统，包括套筒、固定盘、定位装置以及爬升装置，所述固定盘同轴套设在套筒下方并通过悍接固定，所述定位装置包括呈圆周方向均匀分布在固定盘上表面的三个水平设置的第一液压缸，所述爬升装置包括呈圆周方向均匀分布在固定盘上的三个爬升臂，三个所述爬升臂与三个所述第一液压缸交错分布，每个爬升臂均设有一个竖直安装在固定盘上表面的第二液压缸，所述第二液压缸的输出端穿过固定盘，且其输出端上固定安装有一水平设置的第三液压缸，所述第一液压缸及第三液压缸的输出端上均安装有一个插板，所述第一液压缸和第三液压缸均可驱动插板向固定盘轴心直线移动；所述套筒的圆周壁上对应每个第一液压缸的竖直方向上均设有一个定位插销，所述套筒的圆周壁上对应每个第三液压缸的竖直方向上均设有一个爬升插销。

进一步的，所述固定盘上对应每个第一液压缸均设置有第一前支架及第一后支架，所述第一前支架及第一后支架按固定盘径向前后间隔分布，所述第一前支架及第一后支架均通过螺栓固定安装在固定盘上，所述第一液压缸的前后两端分别插接在第一前支架及第一后支架上，且第一液压缸的尾端抵接在第一后支架上。

进一步的，固定盘上对应每个第二液压缸均设有一个安装支架，该安装支架竖直安装在固定盘上，所述固定盘上位于安装支架的底部设有一方形孔，所述第二液压缸的尾端固定安装在安装支架的顶部，所述第二液压缸的输出端竖直向下穿过方形孔，所述第二液压缸的输出端上悍接有一方形块，所述方形块间隙插接在方形孔内，所述第三液压缸固定安装于方形块的底面上。

进一步的，所述方形块上设置有第二前支架及第二后支架，所述第二前支架及第二后支架按固定盘径向前后间隔分布，所述第二前支架及第二后支架均通过螺栓固定安装在方形块的底面，所述第三液压缸的前后两端分别插接在第二前支架及第二后支架上，且第三液压缸的尾端抵接在第二后支架上。

进一步的，所述安装支架包括四个支撑柱以及一个安装块，所述四个支撑柱竖直固定于固定盘上，且四个支撑柱围绕方形孔成方形排列，所述安装块固定在四个支撑柱顶部。

进一步的，所述第二液压缸的尾端悍接有一法兰盘，通过该法兰盘及螺栓的配合将第二液压缸固定安装在安装块的底面，所述安装块的底面设有用于安装法兰盘的螺纹孔。

进一步的，每个支撑柱的上下两端均设有螺纹孔，所述安装块的顶面对应每个支撑柱均设有第一沉孔，所述固定盘的底面对应每个支撑柱均设有第二沉孔，通过第一沉孔及螺栓的配合将安装块固定安装在四个支撑柱的顶部，通过第二沉孔及螺栓的配合将四个支撑柱固定安装在固定盘的顶面。

进一步的，所述定位插销与爬升插销均为木质材料制成，所述套筒外壁上对应定位插销及爬升插销均设有用一驱动装置，该驱动装置用于在工作时驱动定位插销及爬升插销向套筒轴心运动使其移动在套筒内部且突出于套筒内壁，以及在不工作状态下驱动定位插销及爬升插销移动到套筒外部且不突出于套筒内壁。

进一步的，所述套筒圆周壁上对应第一液压缸上的插板设有供该插板穿过的插孔。

一种桥梁墩柱钢模板爬升系统的实施方法，包括以下步骤：

预先在地面完成墩柱底部的施工，并在墩柱外设置支撑装置，随后将套筒底部套设在墩柱上并利用支撑装置进行暂时的支撑；

（1）预先在地面完成墩柱底部的施工，并在墩柱外设置支撑装置，随后将套筒底部套设在墩柱上并利用支撑装置进行暂时的支撑；

（2）通过驱动装置或者人工方式将定位插销及爬升插销插入到套筒内，随后在现有墩柱顶部固定钢筋以及向套筒内灌入混凝土，待混凝土凝固后，通过驱动装置或者人工方式将定位插销及爬升插销拔出墩柱内，该定位插销及爬升插销在墩柱的外壁上分别形成用于第一液压缸输出端插板插接的定位孔，以及用于第三液压缸输出端插板插接的爬升孔；

（3）将套筒竖直向上滑动，通过第三液压缸输出端插板与爬升孔的插接配合以及第一液压缸输出端的插板插接配合使套筒自身固定于墩柱上；

（4）在现有墩柱顶部固定钢筋以及向套筒内灌入混凝土，利用定位插销及爬升插销形成爬升形成定位孔及爬升孔，通过第一液压缸使定位装置的插板与墩柱分离，通过驱动装置使定位插销及爬升插销与墩柱分离，随后通过第二液压缸将套筒整体向上顶起直至第一液压缸与新形成的定位孔对正，在对正后第一液压缸驱动定位装置的插板插接到墩柱内，第三液压缸驱动其自身的插板与墩柱分离，再由第二液压缸回缩将第三液压缸向上抬升使其与新形成的爬升孔对接，以此完成爬升过程，使套筒再次固定于墩柱上；重复多次爬升动作，并向内腔内灌筑混凝土，以此完全形成桥墩。

有益效果：相较于现有技术，本发明的结构较为简单，除先期需要对套筒进行人工套设固定，以及后期需要用起吊装置将其与墩柱脱离，在使用过程中完全为自动爬升，不需要人工对其进行额外的操作，从而节省了大量的人力物力，同时本发明的施工周期较短，不需要利用起吊装置对模板进行逐层架设，减少了模板工程的的施工量，提高了整个桥梁工程的经济效益。

附图说明

图1为本发明俯视图，

图2为本发明延图1中A-B线的剖视图，

图3为本发明立体结构示意图一，

图4为本发明立体结构示意图二，

图5为本发明爬升臂的工作状态示意图，

图6为本发明分解装配结构示意图一，

图7为本发明分解装配结构示意图二。

附图标记说明：套筒1，插孔1a，定位孔1b，爬升孔1c，固定盘2，方形孔2a，第一液压缸3，第一前支架3a，第一后支架3b，爬升臂4，第二液压缸4a，方形块4a1，第二前支架4a2，第二后支架4a3，法兰盘4a4，第三液压缸4b，插板5，定位插销6，爬升插销7，安装支架8，支撑柱8a，安装块8b。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

根据图1至图7所示的一种桥梁墩柱钢模板爬升系统，包括套筒1、固定盘2、定位装置以及爬升装置，所述固定盘2同轴套设在套筒1下方并通过悍接固定，所述定位装置包括呈圆周方向均匀分布在固定盘2上表面的三个水平设置的第一液压缸3，所述爬升装置包括呈圆周方向均匀分布在固定盘2上的三个爬升臂4，三个所述爬升臂4与三个所述第一液压缸3交错分布，每个爬升臂4均设有一个竖直安装在固定盘2上表面的第二液压缸4a，所述第二液压缸4a的输出端穿过固定盘2，且其输出端上固定安装有一水平设置的第三液压缸4b，所述第一液压缸3及第三液压缸4b的输出端上均安装有一个插板5，所述第一液压缸3和第三液压缸4b均可驱动插板5向固定盘2轴心直线移动；所述套筒1的圆周壁上对应每个第一液压缸3的竖直方向上均设有一个定位插销6，所述套筒1的圆周壁上对应每个第三液压缸4b的竖直方向上均设有一个爬升插销7，所述定位插销6和爬升插销7均活动插接在套筒1上。

所述固定盘2上对应每个第一液压缸3均设置有第一前支架3a及第一后支架3b，所述第一前支架3a及第一后支架3b按固定盘2径向前后间隔分布，所述第一前支架3a及第一后支架3b均通过螺栓固定安装在固定盘2上，所述第一液压缸3的前后两端分别插接在第一前支架3a及第一后支架3b上，且第一液压缸3的尾端抵接在第一后支架3b上。通过该第一前支架3a和第二后支架4a3可实现第一液压缸3的快速安装和快速拆卸。

固定盘2上对应每个第二液压缸4a均设有一个安装支架8，该安装支架8竖直安装在固定盘2上，所述固定盘2上位于安装支架8的底部设有一方形孔2a，所述第二液压缸4a的尾端固定安装在安装支架8的顶部，所述第二液压缸4a的输出端竖直向下穿过方形孔2a，所述第二液压缸4a的输出端上悍接有一方形块4a1，所述方形块4a1间隙插接在方形孔2a内，通过方形块4a1和方形孔2a的配合可对第三液压缸4b的伸缩起导向作用，使固定安装于方形块4a1的底面上的第三液压缸4b的输出端始终朝向运圆筒圆心位置。

所述方形块4a1上设置有第二前支架4a2及第二后支架4a3，所述第二前支架4a2及第二后支架4a3按固定盘2径向前后间隔分布，所述第二前支架4a2及第二后支架4a3均通过螺栓固定安装在方形块4a1的底面，所述第三液压缸4b的前后两端分别插接在第二前支架4a2及第二后支架4a3上，且第三液压缸4b的尾端抵接在第二后支架4a3上，通过该第二前支架4a2和第二后支架4a3可实现第三液压缸4b的快速安装和快速拆卸。

所述安装支架8包括四个支撑柱8a以及一个安装块8b，所述四个支撑柱8a竖直固定于固定盘2上，且四个支撑柱8a围绕方形孔2a成方形排列，所述安装块8b固定在四个支撑柱8a顶部，通过两个支撑柱8a形成的空隙可将第二液压缸4a放入四个支撑柱8a之间，随后可将第二液压缸4a固定安装在安装块8b的底面上。

所述第二液压缸4a的尾端悍接有一法兰盘4a4，通过该法兰盘4a4及螺栓的配合将第二液压缸4a固定安装在安装块8b的底面，所述安装块8b的底面设有用于安装法兰盘4a4的螺纹孔，通过该法兰盘4a4可实现第二液压缸4a的快速拆装，且法兰盘4a4可增强第二液压缸4a的稳固性。

每个支撑柱8a的上下两端均设有螺纹孔，所述安装块8b的顶面对应每个支撑柱8a均设有第一沉孔，所述固定盘2的底面对应每个支撑柱8a均设有第二沉孔，通过第一沉孔及螺栓的配合将安装块8b固定安装在四个支撑柱8a的顶部，通过第二沉孔及螺栓的配合将四个支撑柱8a固定安装在固定盘2的顶面，在未使用状态下，可将安装支架8整体拆散，以便于存放。

所述定位插销6与爬升插销7均为木质材料制成，所述套筒1外壁上对应定位插销6及爬升插销7均设有用一驱动装置，该驱动装置用于在工作时驱动定位插销6及爬升插销7向套筒1轴心运动使其移动在套筒1内部且突出于套筒1内壁，以及在不工作状态下驱动定位插销6及爬升插销7移动到套筒1外部且不突出于套筒1内壁。

所述套筒1圆周壁上对应第一液压缸3上的插板5设有供该插板5穿过的插孔1a。

一种桥梁墩柱钢模板爬升系统的实施方法，包括以下步骤：

第一步，预先在地面完成墩柱底部的施工，并在环绕墩柱外围设置支撑装置，随后将套筒1底部套设在墩柱上并利用支撑装置进行暂时的支撑；

第二步，通过驱动装置或者人工方式将定位插销6及爬升插销7插入到套筒1内，随后在现有墩柱顶部固定钢筋以及向套筒1内灌入混凝土，待混凝土凝固后，通过驱动装置或者人工方式将定位插销6及爬升插销7拔出墩柱内，该定位插销6及爬升插销7在墩柱的外壁上分别形成用于第一液压缸3输出端插板5插接的定位孔1b，以及用于第三液压缸4b输出端插板5插接的爬升孔1c；

第三步，将套筒1竖直向上滑动，通过第三液压缸4b输出端插板5与爬升孔1c的插接配合以及第一液压缸3输出端的插板5插接配合使套筒1自身固定于墩柱上，此时可将支撑装置撤离，并且套筒1上部的内腔完全空出；

第四步，在现有墩柱顶部固定钢筋以及向套筒1内灌入混凝土，利用定位插销6及爬升插销7形成爬升形成定位孔1b及爬升孔1c，通过第一液压缸3使定位装置的插板5与墩柱分离，通过驱动装置使定位插销6及爬升插销7与墩柱分离，随后通过第二液压缸4a将套筒1整体向上顶起直至第一液压缸3与新形成的定位孔1b对正，在对正后第一液压缸3驱动定位装置的插板5插接到墩柱内，第三液压缸4b驱动其自身的插板5与墩柱分离，再由第二液压缸4a回缩将第三液压缸4b向上抬升使其与新形成的爬升孔1c对接，以此完成爬升过程，使套筒1再次固定于墩柱上，并且套筒1上部的内腔完全空出，可继续灌入混凝土；重复多次爬升动作，并向内腔内灌筑混凝土，在完全形成桥墩后利用起吊装置将套筒1竖直向上吊起使其与墩柱脱离。

相较于现有技术，本发明的结构较为简单，除先期需要对套筒1进行人工套设固定，以及后期需要用起吊装置将其与墩柱脱离，在使用过程中完全为自动爬升，不需要人工对其进行额外的操作，从而节省了大量的人力物力，同时本发明的施工周期较短，不需要利用起吊装置对模板进行逐层架设，减少了模板工程的的施工量，提高了整个桥梁工程的经济效益。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种桥梁墩柱钢模板爬升系统，其特征在于：包括套筒（1）、固定盘（2）、定位装置以及爬升装置，所述固定盘（2）同轴套设在套筒（1）下方并通过悍接固定，所述定位装置包括呈圆周方向均匀分布在固定盘（2）上表面的三个水平设置的第一液压缸（3），所述爬升装置包括呈圆周方向均匀分布在固定盘（2）上的三个爬升臂（4），三个所述爬升臂（4）与三个所述第一液压缸（3）交错分布，每个爬升臂（4）均设有一个竖直安装在固定盘（2）上表面的第二液压缸（4a），所述第二液压缸（4a）的输出端穿过固定盘（2），且其输出端上固定安装有一水平设置的第三液压缸（4b），所述第一液压缸（3）及第三液压缸（4b）的输出端上均安装有一个插板（5），所述第一液压缸（3）和第三液压缸（4b）均可驱动插板（5）向固定盘（2）轴心直线移动；所述套筒（1）的圆周壁上对应每个第一液压缸（3）的竖直方向上均设有一个定位插销（6），所述套筒（1）的圆周壁上对应每个第三液压缸（4b）的竖直方向上均设有一个爬升插销（7）。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁墩柱钢模板爬升系统，其特征在于：所述固定盘（2）上对应每个第一液压缸（3）均设置有第一前支架（3a）及第一后支架（3b），所述第一前支架（3a）及第一后支架（3b）按固定盘（2）径向前后间隔分布，所述第一前支架（3a）及第一后支架（3b）均通过螺栓固定安装在固定盘（2）上，所述第一液压缸（3）的前后两端分别插接在第一前支架（3a）及第一后支架（3b）上，且第一液压缸（3）的尾端抵接在第一后支架（3b）上。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁墩柱钢模板爬升系统，其特征在于：固定盘（2）上对应每个第二液压缸（4a）均设有一个安装支架（8），该安装支架（8）竖直安装在固定盘（2）上，所述固定盘（2）上位于安装支架（8）的底部设有一方形孔（2a），所述第二液压缸（4a）的尾端固定安装在安装支架（8）的顶部，所述第二液压缸（4a）的输出端竖直向下穿过方形孔（2a），所述第二液压缸（4a）的输出端上悍接有一方形块（4a1），所述方形块（4a1）间隙插接在方形孔（2a）内，所述第三液压缸（4b）固定安装于方形块（4a1）的底面上。

4.根据权利要求3所述的一种桥梁墩柱钢模板爬升系统，其特征在于：所述方形块（4a1）上设置有第二前支架（4a2）及第二后支架（4a3），所述第二前支架（4a2）及第二后支架（4a3）按固定盘（2）径向前后间隔分布，所述第二前支架（4a2）及第二后支架（4a3）均通过螺栓固定安装在方形块（4a1）的底面，所述第三液压缸（4b）的前后两端分别插接在第二前支架（4a2）及第二后支架（4a3）上，且第三液压缸（4b）的尾端抵接在第二后支架（4a3）上。

5.根据权利要求3所述的一种桥梁墩柱钢模板爬升系统，其特征在于：所述安装支架（8）包括四个支撑柱（8a）以及一个安装块（8b），所述四个支撑柱（8a）竖直固定于固定盘（2）上，且四个支撑柱（8a）围绕方形孔（2a）成方形排列，所述安装块（8b）固定在四个支撑柱（8a）顶部。

6.根据权利要求5所述的一种桥梁墩柱钢模板爬升系统，其特征在于：所述第二液压缸（4a）的尾端悍接有一法兰盘（4a4），通过该法兰盘（4a4）及螺栓的配合将第二液压缸（4a）固定安装在安装块（8b）的底面，所述安装块（8b）的底面设有用于安装法兰盘（4a4）的螺纹孔。

7.根据权利要求5所述的一种桥梁墩柱钢模板爬升系统，其特征在于：每个支撑柱（8a）的上下两端均设有螺纹孔，所述安装块（8b）的顶面对应每个支撑柱（8a）均设有第一沉孔，所述固定盘（2）的底面对应每个支撑柱（8a）均设有第二沉孔，通过第一沉孔及螺栓的配合将安装块（8b）固定安装在四个支撑柱（8a）的顶部，通过第二沉孔及螺栓的配合将四个支撑柱（8a）固定安装在固定盘（2）的顶面。

8.根据权利要求1所述的一种桥梁墩柱钢模板爬升系统，其特征在于：所述定位插销（6）与爬升插销（7）均为木质材料制成，所述套筒（1）外壁上对应定位插销（6）及爬升插销（7）均设有用一驱动装置，该驱动装置用于在工作时驱动定位插销（6）及爬升插销（7）向套筒（1）轴心运动使其移动在套筒（1）内部且突出于套筒（1）内壁，以及在不工作状态下驱动定位插销（6）及爬升插销（7）移动到套筒（1）外部且不突出于套筒（1）内壁。

9.根据权利要求1所述的一种桥梁墩柱钢模板爬升系统，其特征在于：所述套筒（1）圆周壁上对应第一液压缸（3）上的插板（5）设有供该插板（5）穿过的插孔（1a）。

10.一种桥梁墩柱钢模板爬升系统的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：

预先在地面完成墩柱底部的施工，并在墩柱外设置支撑装置，随后将套筒（1）底部套设在墩柱上并利用支撑装置进行暂时的支撑；

通过驱动装置或者人工方式将定位插销（6）及爬升插销（7）插入到套筒（1）内，随后在现有墩柱顶部固定钢筋以及向套筒（1）内灌入混凝土，待混凝土凝固后，通过驱动装置或者人工方式将定位插销（6）及爬升插销（7）拔出墩柱内，该定位插销（6）及爬升插销（7）在墩柱的外壁上分别形成用于第一液压缸（3）输出端插板（5）插接的定位孔（1b），以及用于第三液压缸（4b）输出端插板（5）插接的爬升孔（1c）；

将套筒（1）竖直向上滑动，通过第三液压缸（4b）输出端插板（5）与爬升孔（1c）的插接配合以及第一液压缸（3）输出端的插板（5）插接配合使套筒（1）自身固定于墩柱上；

在现有墩柱顶部固定钢筋以及向套筒（1）内灌入混凝土，利用定位插销（6）及爬升插销（7）形成爬升形成定位孔（1b）及爬升孔（1c），通过第一液压缸（3）使定位装置的插板（5）与墩柱分离，通过驱动装置使定位插销（6）及爬升插销（7）与墩柱分离，随后通过第二液压缸（4a）将套筒（1）整体向上顶起直至第一液压缸（3）与新形成的定位孔（1b）对正，在对正后第一液压缸（3）驱动定位装置的插板（5）插接到墩柱内，第三液压缸（4b）驱动其自身的插板（5）与墩柱分离，再由第二液压缸（4a）回缩将第三液压缸（4b）向上抬升使其与新形成的爬升孔（1c）对接，以此完成爬升过程，使套筒（1）再次固定于墩柱上；重复多次爬升动作，并向内腔内灌筑混凝土，以此完全形成桥墩。