CN115948987A - 优化墩塔外观的施工模板及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种优化墩塔外观的施工模板及施工方法，包括外模，在外模内侧设有多个补偿振捣装置，补偿振捣装置上设有可伸缩的伸缩盘，在外模上设有竖向边沿，伸缩盘的侧壁与竖向边沿的内壁滑动密封连接；伸缩盘的极限行程分别位于外模之外和外模之内，在某一行程位置，伸缩盘的外表面与外模的外壁平齐；伸缩盘与活塞杆连接，活塞杆位于缸体内，缸体与外模的内壁固定连接；还设有用于检测伸缩盘位置的行程传感器。通过采用补偿振捣装置的结构的伸缩，实现对混凝土的揉搓操作，以消除气泡，从而避免混凝土外观出现蜂窝麻面缺陷。本发明还克服了现有技术中存在振捣不足的问题。

Description

优化墩塔外观的施工模板及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁的塔墩施工领域，特别是一种优化塔墩外观的施工模板及施工方法。

背景技术

现有桥梁的塔墩施工工程中，通常要求交付清水混凝土，混凝土表面不可修补，这对浇筑施工的质量提出更高的要求。目前仅能通过加强振捣来解决该技术难题。通常只能采用后期弥补的方案，例如中国专利文献，一种混凝土墙面麻面处理方法 -CN110256004A；一种混凝土蜂窝麻面的渗漏处理方法CN113756604A ，目前尚未见较好的预防方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种优化塔墩外观的施工模板及施工方法，能够提高隧洞衬砌施工质量，使浇筑的混凝土更密实，使混凝土的表面没有蜂窝麻面，还能够使混凝土的振捣更为充分。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种优化塔墩外观的施工模板，包括外模，在外模内侧设有多个补偿振捣装置，补偿振捣装置上设有可伸缩的伸缩盘，在外模上设有竖向边沿，伸缩盘的侧壁与竖向边沿的内壁滑动密封连接；

伸缩盘的极限行程分别位于外模之外和外模之内，在某一行程位置，伸缩盘的外表面与外模的外壁平齐；

伸缩盘与活塞杆连接，活塞杆位于缸体内，缸体与外模的内壁固定连接；

还设有用于检测伸缩盘位置的行程传感器。

优选的方案中，所述的行程传感器为磁致伸缩位移传感器。

优选的方案中，活塞杆内设有激振装置；

所述的激振装置包括液动、气动或电动激振装置，激振装置的管路通过磁致伸缩位移传感器的检测杆导出。

优选的方案中，在活塞杆上还设有穿心管，穿心管穿过缸体、活塞杆和伸缩盘，穿心管的外壁与缸体滑动密封连接，穿心管用于供软轴振捣装置穿过。

优选的方案中，穿心管内设有激振装置，激振装置与穿心管密封连接，在穿心管一侧的缸体上设有光电行程传感器，光电行程传感器用于检测穿心管的行程。

优选的方案中，激振装置的结构为：穿心管与连接座连接，连接座的内壁通过滑动拉杆与密封端盖连接，密封端盖与穿心管连接，且密封端盖的外壁与外模的外壁平齐；

连接座还与旋转驱动装置固定连接，旋转驱动装置的输出轴与凸轮连接，激振块与滑动拉杆滑动连接，激振块上设有凹凸端面，凹凸端面与凸轮的凹凸端面接触，以驱动激振块往复运动；

激振块远离凸轮的一端还设有复位弹簧，复位弹簧设置在激振块的弹簧槽内。

优选的方案中，激振装置的结构为：穿心管与连接座连接，连接座的内壁通过滑动拉杆与密封端盖连接，密封端盖与穿心管密封连接，且密封端盖的外壁与顶模或侧模的外壁平齐；

连接座还与气动马达连接，气动马达的输出轴与配气阀片连接，并驱动配气阀片旋转；

在配气阀片上设有通气腰孔，配气阀片的一端端面设有与通气腰孔连通的配气槽，气动马达的排气孔与配气槽连通；

激振块与滑动拉杆滑动连接，激振块的一端端面与配气阀片构成密封，激振块的另一端设有复位弹簧，复位弹簧设置在激振块的弹簧槽内；

在气动马达与穿心管的内壁之间设有排气通道。

优选的方案中，在激振块上还设有储气腔，储气腔上设有储气孔，储气孔与通气腰孔在圆周上某一段角度连通。

优选的方案中，连接座采用套筒结构，连接座的内壁设有内螺纹，穿心管的外壁设有外螺纹，连接座与穿心管螺纹连接。

一种采用上述优化塔墩外观的施工模板的施工方法，包括以下步骤：

S1、爬升架爬升到位后，控制外模支架合模，固定安装外模和内模，在外模与内模之间安装拉条螺杆；

S2、在外模与内模之间下放钢筋笼，分层浇筑混凝土，浇筑过程中，从不同高度的补偿振捣装置的穿心管伸入软轴振捣装置进行振捣；

振捣完成后安装激振装置；

S3、控制各个补偿振捣装置的活塞杆交错伸缩，在缩回时补偿振捣装置的伸缩盘缩回到外模表面以内，在伸出时，伸缩盘伸出到外模表面以外，最终通过位移传感器的检测使伸缩盘与外模表面平齐；

S4、启动补偿振捣装置的激振装置，保持一段时间；

通过以上步骤使塔墩混凝土的外观美观。

本发明提供的一种优化塔墩外观的施工模板及施工方法，通过采用补偿振捣装置的结构的伸缩，实现对混凝土的揉搓操作，以消除气泡，从而避免混凝土外观出现蜂窝麻面缺陷。本发明还克服了现有技术中存在振捣不足的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的塔墩模板的俯视图。

图2为本发明的塔墩模板的主视图。

图3为本发明的施工结构示意图。

图4为本发明的补偿振捣装置的结构示意图。

图5为本发明的补偿振捣装置兼具振捣通道的结构示意图。

图6为本发明的补偿振捣装置的激振结构示意图。

图7为本发明的补偿振捣装置的另一优选激振结构示意图。

图8为本发明的配气阀片的正面结构示意图。

图9为本发明的配气阀片的反面结构示意图。

图10为本发明的激振块立体结构示意图。

图中：外模1，外模支架2，塔墩混凝土3，爬升架4，补偿振捣装置5，伸缩盘51，活塞杆52，活塞53，缸体54，旋转激振装置55，连接座551，旋转驱动装置552，凸轮553，激振块554，弹簧槽555，复位弹簧556，密封端盖557，滑动拉杆558，气动激振装置56，储气腔561，配气阀片562，气动马达563，通气腰孔564，配气槽565，储气孔566，旋转限位槽567，穿心管57，软轴振捣装置6，气泡7，竖向边沿8，磁致伸缩位移传感器光电行程传感器9，光电行程传感器10，激振装置11。

具体实施方式

实施例1：

如图1~4中，一种优化塔墩外观的施工模板，包括外模1，在外模1内侧设有多个补偿振捣装置5，补偿振捣装置5上设有可伸缩的伸缩盘51，在外模1上设有竖向边沿8，伸缩盘51的侧壁与竖向边沿8的内壁滑动密封连接；

伸缩盘51的极限行程分别位于外模1之外和外模1之内，在某一行程位置，伸缩盘51的外表面与外模1的外壁平齐；

伸缩盘51与活塞杆52连接，活塞杆52位于缸体54内，缸体54与外模1的内壁固定连接；

还设有用于检测伸缩盘51位置的行程传感器。优选的方案如图4中，所述的行程传感器为磁致伸缩位移传感器3。混凝土消除气泡具体原理是，当混凝土在揉搓作用下，向下行时，气泡通常留在原位，而混凝土向上行时，气泡会随着混凝土上行，从而加速使混凝土表面的气泡排出。克服混凝土表面的蜂窝麻面缺陷。

优选的方案如图4中，活塞杆52内设有激振装置11；

所述的激振装置11包括液动、气动或电动激振装置，激振装置11的管路通过磁致伸缩位移传感器3的检测杆导出。经过揉搓消泡操作后，启动激振装置11，保持一段时间，例如3~5分钟，使混凝土的表面光滑；符合清水混凝土的交付标准。而设置的行程传感器，能够精确的控制伸缩盘51外表面与模板1的外壁平齐。

优选的方案如图5中，在活塞杆52上还设有穿心管57，穿心管57穿过缸体54、活塞杆52和伸缩盘51，穿心管57的外壁与缸体54滑动密封连接，穿心管57用于供软轴振捣装置6穿过。由此结构，软轴振捣装置6可以就近穿入当前层的混凝土，提高振捣效果。与现有技术从软轴振捣装置6从顶部放入相比，从外模1侧面放入更容易控制振捣效果。

优选的方案如图6、7中，穿心管57内设有激振装置，激振装置与穿心管57密封连接，在穿心管57一侧的缸体54上设有光电行程传感器10，光电行程传感器10用于检测穿心管57的行程。采用光电行程传感器10的结构时，将活塞杆52的一个极限位作为零位，以增程的方式获取穿心管57的行程，从而获得伸缩盘51的准确行程，进而精确的控制伸缩盘51能够位于外模内、外模外和与外模表面平齐。

优选的方案如图6中，激振装置的结构为：穿心管57与连接座551连接，连接座551的内壁通过滑动拉杆558与密封端盖557连接，密封端盖557与穿心管57连接，且密封端盖557的外壁与外模1的外壁平齐；密封端盖557的侧壁设有密封圈，以和穿心管57的内壁形成密封。当穿心管57与连接座551可靠连接之后，密封端盖557的外壁正好与外模1的外壁平齐。而取下激振装置之后，穿心管57则是软轴振捣装置6的通道。

连接座551还与旋转驱动装置552固定连接，旋转驱动装置552的输出轴与凸轮553连接，激振块554与滑动拉杆558滑动连接，激振块554上设有凹凸端面，凹凸端面与凸轮553的凹凸端面接触，以驱动激振块554往复运动；本例的旋转驱动装置552优选采用液压马达、气动马达或电机。

激振块554远离凸轮553的一端还设有复位弹簧556，复位弹簧556设置在激振块554的弹簧槽555内。由此结构，用于推动激振块554回位。且不会影响激振块554传递振动给密封端盖557。并由密封端盖557传递给滑动拉杆558、连接座551、穿心管57和伸缩盘51，从而实现附着式振捣器的效果。本例的优点在于激振频率可调，从而能够根据混凝土的特点，适配不同的激振频率。

优选的方案如图7~10中，激振装置的结构为：穿心管57与连接座551连接，连接座551的内壁通过滑动拉杆558与密封端盖557连接，密封端盖557与穿心管57密封连接，且密封端盖557的外壁与顶模1或侧模9的外壁平齐；

连接座551还与气动马达563连接，气动马达563的输出轴与配气阀片562连接，并驱动配气阀片562旋转；

在配气阀片562上设有通气腰孔564，配气阀片562的一端端面设有与通气腰孔564连通的配气槽565，气动马达563的排气孔与配气槽565连通；

激振块554与滑动拉杆558滑动连接，激振块554的一端端面与配气阀片562构成密封，激振块554的另一端设有复位弹簧556，复位弹簧556设置在激振块554的弹簧槽555内；

在气动马达563与穿心管57的内壁之间设有排气通道。由此结构，以气动马达563的排气驱动激振块554的往复振动，优点是结构简单，耐久性高。激振力大，激振效果好。

优选的方案如图7、10中，在激振块554上还设有储气腔561，储气腔561上设有储气孔566，储气孔566与通气腰孔564在圆周上某一段角度连通。设置的储气腔561的结构能够提高激振块554的激振力。当在圆周上通气腰孔564与储气孔566连通，气体进入到储气腔561内压缩，获得压力以初步抗衡复位弹簧556的力量，当通气腰孔564与储气孔566阻断，则通气腰孔564内产生压缩空气将激振块554冲击向密封端盖557，激振力由密封端盖557、滑动拉杆558、连接座551、穿心管57和伸缩盘51传递给混凝土。此时，由于激振块554离开配气阀片562，压缩气体从配气阀片562与激振块554之间的空隙排出，复位弹簧556作用使激振块554复位，完成一次冲击行程，开始下一个循环，从而实现连续激振。

优选的方案中，连接座551采用套筒结构，连接座551的内壁设有内螺纹，穿心管57的外壁设有外螺纹，连接座551与穿心管57螺纹连接。

实施例2：

如图1~3中，一种采用上述优化塔墩外观的施工模板的施工方法，包括以下步骤：

S1、爬升架4爬升到位后，控制外模支架2合模，固定安装外模1和内模，在外模1与内模之间安装拉条螺杆；

S2、在外模1与内模之间下放钢筋笼，分层浇筑混凝土，浇筑过程中，从不同高度的补偿振捣装置5的穿心管57伸入软轴振捣装置6进行振捣；

振捣完成后安装激振装置；

S3、控制各个补偿振捣装置5的活塞杆52交错伸缩，在缩回时补偿振捣装置5的伸缩盘51缩回到外模表面以内，在伸出时，伸缩盘51伸出到外模表面以外，优选的，将下方的补偿振捣装置设为一组，而上方的补偿振捣装置设为另一组，交错伸缩。多次之后，最终通过位移传感器的检测使伸缩盘51与外模表面平齐；

S4、启动补偿振捣装置5的激振装置11，保持一段时间；

通过以上步骤使塔墩混凝土的外观美观。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种优化墩塔外观的施工模板，包括外模（1），其特征是：在外模（1）内侧设有多个补偿振捣装置（5），补偿振捣装置（5）上设有可伸缩的伸缩盘（51），在外模（1）上设有竖向边沿（8），伸缩盘（51）的侧壁与竖向边沿（8）的内壁滑动密封连接；

伸缩盘（51）的极限行程分别位于外模（1）之外和外模（1）之内，在某一行程位置，伸缩盘（51）的外表面与外模（1）的外壁平齐；

伸缩盘（51）与活塞杆（52）连接，活塞杆（52）位于缸体（54）内，缸体（54）与外模（1）的内壁固定连接；

还设有用于检测伸缩盘（51）位置的行程传感器。

2.根据权利要求1所述的一种优化墩塔外观的施工模板，其特征是：所述的行程传感器为磁致伸缩位移传感器（3）。

3.根据权利要求2所述的一种优化墩塔外观的施工模板，其特征是：活塞杆（52）内设有激振装置（11）；

所述的激振装置（11）包括液动、气动或电动激振装置，激振装置（11）的管路通过磁致伸缩位移传感器（3）的检测杆导出。

4.根据权利要求1所述的一种优化墩塔外观的施工模板，其特征是：在活塞杆（52）上还设有穿心管（57），穿心管（57）穿过缸体（54）、活塞杆（52）和伸缩盘（51），穿心管（57）的外壁与缸体（54）滑动密封连接，穿心管（57）用于供软轴振捣装置（6）穿过。

5.根据权利要求4所述的一种优化墩塔外观的施工模板，其特征是：穿心管（57）内设有激振装置，激振装置与穿心管（57）密封连接，在穿心管（57）一侧的缸体（54）上设有光电行程传感器（10），光电行程传感器（10）用于检测穿心管（57）的行程。

6.根据权利要求4所述的一种优化墩塔外观的施工模板，其特征是：激振装置的结构为：穿心管（57）与连接座（551）连接，连接座（551）的内壁通过滑动拉杆（558）与密封端盖（557）连接，密封端盖（557）与穿心管（57）连接，且密封端盖（557）的外壁与外模（1）的外壁平齐；

连接座（551）还与旋转驱动装置（552）固定连接，旋转驱动装置（552）的输出轴与凸轮（553）连接，激振块（554）与滑动拉杆（558）滑动连接，激振块（554）上设有凹凸端面，凹凸端面与凸轮（553）的凹凸端面接触，以驱动激振块（554）往复运动；

激振块（554）远离凸轮（553）的一端还设有复位弹簧（556），复位弹簧（556）设置在激振块（554）的弹簧槽（555）内。

7.根据权利要求4所述的一种优化塔墩外观的施工模板，其特征是：激振装置的结构为：穿心管（57）与连接座（551）连接，连接座（551）的内壁通过滑动拉杆（558）与密封端盖（557）连接，密封端盖（557）与穿心管（57）密封连接，且密封端盖（557）的外壁与顶模（1）或侧模（9）的外壁平齐；

连接座（551）还与气动马达（563）连接，气动马达（563）的输出轴与配气阀片（562）连接，并驱动配气阀片（562）旋转；

在配气阀片（562）上设有通气腰孔（564），配气阀片（562）的一端端面设有与通气腰孔（564）连通的配气槽（565），气动马达（563）的排气孔与配气槽（565）连通；

激振块（554）与滑动拉杆（558）滑动连接，激振块（554）的一端端面与配气阀片（562）构成密封，激振块（554）的另一端设有复位弹簧（556），复位弹簧（556）设置在激振块（554）的弹簧槽（555）内；

在气动马达（563）与穿心管（57）的内壁之间设有排气通道。

8.根据权利要求7所述的一种优化塔墩外观的施工模板，其特征是：在激振块（554）上还设有储气腔（561），储气腔（561）上设有储气孔（566），储气孔（566）与通气腰孔（564）在圆周上某一段角度连通。

9.根据权利要求6或7所述的一种优化塔墩外观的施工模板，其特征是：连接座（551）采用套筒结构，连接座（551）的内壁设有内螺纹，穿心管（57）的外壁设有外螺纹，连接座（551）与穿心管（57）螺纹连接。

10.一种采用权利要求4~9任一项所述优化塔墩外观的施工模板的施工方法，其特征是包括以下步骤：

S1、爬升架（4）爬升到位后，控制外模支架（2）合模，固定安装外模（1）和内模，在外模（1）与内模之间安装拉条螺杆；

S2、在外模（1）与内模之间下放钢筋笼，分层浇筑混凝土，浇筑过程中，从不同高度的补偿振捣装置（5）的穿心管（57）伸入软轴振捣装置（6）进行振捣；

振捣完成后安装激振装置；

S3、控制各个补偿振捣装置（5）的活塞杆（52）交错伸缩，在缩回时补偿振捣装置（5）的伸缩盘（51）缩回到外模表面以内，在伸出时，伸缩盘（51）伸出到外模表面以外，最终通过位移传感器的检测使伸缩盘（51）与外模表面平齐；

S4、启动补偿振捣装置（5）的激振装置（11），保持一段时间；

通过以上步骤使塔墩混凝土的外观美观。

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