CN109162203A - 一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土浇筑施工技术领域，具体地指一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置。包括多个间隔布置的提升单元；所述的提升单元包括沿竖直方向布置的爬升杆和支撑于爬升杆上的提升支架；所述的提升支架为横跨在混凝土浇筑区域上的门型支架，提升支架下端设置有两两相对布置的模板；所述的爬升杆上安装有用于驱动提升支架竖向移动的液压装置；所述的模板外侧设置有向模板内侧铺设模板布的自动铺贴装置。本发明具有自动化程度高、施工高效、安全可靠、运用前景、施工效果好的优点，具有极大的推广价值。

Description

一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置

技术领域

本发明涉及混凝土浇筑施工技术领域，具体地指一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置。

背景技术

随着桥梁建造技术的深入发展，现在有越来越多长大桥梁高塔，大规模沉箱等混凝土施工，时间紧，任务重，成本压力大，如何安全高效快速经济进行施工，是工程能否取得经济效益的关键因素。

目前，滑模技术经过几十年的发展，取得了一定的进步，但是还存在以下问题：

1.模板结构自重大，采用传统钢材加工成型，成本低廉而且面板容易锈蚀，并且现场使用时清理难度大，拼装，安装，拆除需借助起重设备；

2.外观质量较差，目前国内滑模在使用过程中，没有专门的仪器测试混凝土的初凝强度，往往通过人工经验进行判断滑升时间点，导致模板向上滑升时，对混凝土表面容易产生-拉毛，损坏等现象；

3.液压提升采用人工手动控制，而在进行混凝土施工时，需要数十个液压千斤顶同步提升，为使滑模系统在上升过程中不发生偏位，各个液压千斤顶需要同时传送一定的液压，通过手动控制，不可能十分紧密的调控液压千斤顶，会导致卡模或偏位，影响混凝土的外观形状；

4.目前滑模系统没有测量和纠偏功能，滑模在整体爬升过程中可能会出现偏差导致最后浇筑出来的混凝土结构出现误差和偏移，影响浇筑结果。

如专利号为“CN202644495U”的名为“复杂结构多孔竖井滑模施工装置”的中国实用新型专利，该装置将模板固定在支架上，支架两侧设置爬杆，爬杆上安装千斤顶，通过同步举升千斤顶沿爬杆移动，能够实现所有模板的同步移动。该装置结构简单，操作方便，为目前常用的滑模结构，但是该装置存在一些问题：第一，千斤顶位于整个支架的外侧，即处于支架中间的模板结构如果发生偏转，就无法对其进行适当的调整；第二，模板移动过程中可能会造成混凝土外表面的损坏，影响其浇筑效果；第三，该装置上的浇筑布料结构、模板结构、走道结构等都位于支架上，重量太大，需要大型的液压设备才能驱动，成本高昂。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置。

本发明的技术方案为：一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置，其特征在于：包括多个间隔布置的提升单元；所述的提升单元包括沿竖直方向布置的爬升杆和支撑于爬升杆上的提升支架；所述的提升支架为横跨在混凝土浇筑区域上的门型支架，提升支架下端设置有两两相对布置的模板；所述的爬升杆上安装有用于驱动提升支架竖向移动的液压装置；所述的模板外侧设置有向模板内侧铺设模板布的自动铺贴装置。

进一步的所述的自动铺贴装置包括在模板外侧横向依次布置滚筒形成的滚筒组，以及将滚筒组连接于模板上的连接组件，所述滚筒组下方设有放置架，所述放置架将横向依次布置模板布卷筒形成的模板布卷筒组进行支撑；

所述连接组件包括位于滚筒组两端的端部连接座以及两端部连接座之间横向间隔布置的公共连接座，所述公共连接座将相邻滚筒临近两端进行连接；

所述放置架包括位于模板布卷筒组两端的端部支架以及两端部支架之间横向间隔布置的公共支架，所述公共支架将相邻模板布卷筒临近两端进行连接。

进一步的所述端部支架一端与模板固连，另一端内凹形成模板布卷筒表面配合的端部弧形槽。

进一步的所述端部弧形槽外侧设有第一限位板，所述第一限位板上设有开口竖直向上的U型第一限位槽。

进一步的所述公共支架一端与模板固连，另一端内凹形成模板布卷筒表面配合的公共弧形槽。

进一步的所述公共弧形槽内设有第二限位板，所述第二限位板将公共弧形槽轴向分隔成第一半槽、第二半槽，所述第二限位板上设有开口竖直向上的U型第二限位槽。

进一步的所述端部连接座一端与模板固定连接，另一端设有端部轴承，所述滚筒通过端部轴承与端部连接座滚动连接。

进一步的所述端部连接座设有端部轴与端部轴承内圈固定连接，所述端部轴承外圈上设有中间轴承端盖端部轴承端盖与滚筒固定连接。

进一步的所述中间轴承端盖端部轴承端盖包括环形部，所述环形部内端径向朝内延伸形成第一限位凸起，所述环形部外端径向朝外形成将滚筒轴向限位的第二限位凸起。

进一步的所述公共连接座一端与模板固定连接，另一端设有中间轴，所述中间轴的轴向两侧均设有轴承，所述相邻滚筒临近两端部通过各自对应的轴承与公共连接座滚动连接。

进一步的所述轴承内圈与中间轴固定连接，外圈上设有中间轴承端盖与滚筒固定连接。

进一步的还包括位于模板上方的走道平台；所述的走道平台为固定在提升支架上的板状结构，多个走道平台依次固结在一起将相邻提升支架连接为整体结构。

所述的走道平台上设置有出料斗；所述的出料斗通过下料通道与混凝土布料斗连接，出料斗下端设置有滑轮，出料斗面向爬升杆的一侧安装有用于与爬升杆连接的卡扣。

还包括位于模板下方的养护平台；所述的的养护平台为固定在提升支架上的板状结构，养护平台通过扶梯与走道平台连接，养护平台面向爬升杆的一侧设置有可在已浇筑完成的混凝土表面滑动的滚轮。

所述的液压装置为套设在爬升杆上的穿心千斤顶。

还包括连接地面和养护平台的上下楼梯通道。

一种使用滑模装置进行混凝土浇筑施工的方法，其特征在于：顶升模板沿竖向移动，并向模板内侧铺设模板布，模板顶升到位后，向模板内侧浇筑混凝土，待混凝土初凝后，继续顶升模板使模板在铺设好的模板布上沿竖直方向向上滑移，依次进行直至完成所有的浇筑施工。

进一步的所述的向模板内侧铺设模板布的方法为：顶升模板向上移动，模板上端均匀下放模板布，支撑于放置架上的模板布卷筒旋转拉出模板布，缠绕在滚筒上的模板布经过滚筒导向铺贴在模板内侧。

进一步的包括以下步骤：1)、同步驱动液压装置顶升，提升支架(22)沿爬升杆向上移动；

2)、模板跟随提升支架向上移动，模板布卷筒在拉扯作用下转动拉出模板布，模板布经过滚筒导向铺贴在模板内侧；

3)、模板沿模板布外侧滑移到位后，调整混凝土布料斗的出料位置，调整到位后，向模板内侧浇筑混凝土，经振捣密实，完成一层混凝土布料浇筑；

5)、混凝土强度监测仪自动监测混凝土初凝强度，待混凝土初凝后，向上滑升模板，按照上述步骤逐层进行，直至所有浇筑施工完成。

本发明具有以下优点：1、自动化程度高：新型滑模装备采用集中控制系统，通过集成总线控制，利用多点液压同步控制技术，结合传感技术，信息技术等，可实现对滑模向上滑升的同步控制，外观形状的动态调整。

2、施工高效：通过改变滑模向上滑升工艺，可大大减少原滑模施工时，通过工人的经验对滑模滑升时间点判断的依赖性，可通过对混凝土性能分析，设置自动爬升时间点，实现自动爬升；通过设置倾角仪，配合液压同步控制技术，实现滑模向上滑升过程中的自动纠偏，大大减少传统滑模施工，人工纠偏调整的时间，降低了安全风险。

3、安全可靠：减少高空中，作业人员的数量，降低了作业人员的劳动强度，从而有效降低了安全风险。

4、运用前景好：新型滑模装备技术，为桥梁高墩、大型沉箱等施工提供一套新的施工装备技术，既继承了传统滑模施工速度快，有克服了传统滑模存在的不足，并通过计算机技术和信息技术，实现集成化、数字化施工，显示出了良好的技术特点和优越的经济性能，具有良好的应用前景。

5、施工效果好：通过自动在模板内侧铺设模板布，避免了模板直接在混凝土外侧滑移，解决了滑模施工时容易造成混凝土表面损伤的问题，提高了混凝土外侧墙体结构的完整性，具有良好的施工效果。

本发明具有自动化程度高、施工高效、安全可靠、运用前景、施工效果好的优点，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的滑模装置的主视图；

图2：本发明的滑模装置的俯视图；

图3：本发明自动铺贴装置结构示意图(沿模板横断面方向)；

图4：本发明图3中的A-A剖视图；

图5：本发明图3中的B-B剖视图；

图6：本发明自动铺贴装置的端部连接座结构示意图；

图7：本发明自动铺贴装置的中间轴承端盖端部轴承端盖结构示意图；

图8：本发明自动铺贴装置的公共连接座结构示意图；

图9：本发明自动铺贴装置的端部支架结构示意图；

图10：本发明自动铺贴装置的第一限位板结构示意图；

图11：本发明自动铺贴装置的公共支架结构示意图；

其中：1-模板；2-滚筒；3-连接组件；4-放置架；5-模板布卷筒；6-端部弧形槽；7-第一限位板；8-第一限位槽；9-公共弧形槽；10-第二限位板；11-端部轴承；12-端部轴；13-中间轴承端盖端部轴承端盖；14-中间轴承端盖；15-中间轴；16-轴承；17-混凝土；18-第二限位槽；19-混凝土布料斗；20-滚筒组；21-爬升杆；22-提升支架；23-卡扣；24-走道平台；25-出料斗；26-下料通道；27-滑轮；28-养护平台；29-扶梯；30-滚轮；31-液压装置；32-上下楼梯通道；50-模板布卷筒组；5.1-芯子；3.1-端部连接座；3.2-公共连接座；4.1-端部支架；4.2-公共支架；9.1-第一半槽；9.2-第二半槽；13.1-环形部；13.2-第一限位凸起；13.3-第二限位凸起。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～11，为一种用于浇筑高大桥塔的滑模装置，包括多个间隔布置的提升单元，提升单元包括沿竖直方向布置的爬升杆21和支撑于爬升杆21上的提升支架22，提升支架22为横跨在混凝土浇筑区域上的门型支架，提升支架22下端设置有两两相对布置的模板1，模板1两两相对布置，模板1中间为混凝土浇筑空间。爬升杆21是浇筑固定在混凝土17内的竖直杆状结构，爬升杆21上安装有用于驱动提升支架22竖向移动的液压装置31，液压装置31为套设在爬升杆1上的穿心千斤顶。通过穿心千斤顶顶升提升支架22沿爬升杆1向上移动，待下一层的混凝土浇筑完成，初凝后，顶升提升支架22连同模板1向上移动到下一浇筑位置，逐层进行，直至所有的混凝土浇筑施工完成。

实际上可以通过控制装置控制所有的液压装置31的运行，实现对所有模板1的同步顶升驱动，可以设置自动顶升施工模式，设置好自动爬升时间，通过设置倾角仪，配合液压同步控制技术，实现滑模向上滑升过程中的自动纠偏，大大减少传统滑模施工，人工纠偏调整的时间，降低了安全风险。

模板1在向上滑动的过程中，为了避免模板1滑动对已经浇筑好的混凝土表面造成损伤，本实施例在模板1外侧设置有向模板1内侧铺设模板布的自动铺贴装置，自动铺贴装置在模板1内侧铺设模板布，这样模板1向上滑动时，是在模板布上滑移，不会对混凝土表面造成损伤。

如图3-5所示，本发明提供的滑模施工中模板布自动铺贴装置，包括在模板1外侧横向依次布置滚筒2形成的滚筒组20，以及将滚筒组20连接于模板1上的连接组件3，滚筒组20下方设有放置架4，放置架4将横向依次布置模板布卷筒5形成的模板布卷筒组50进行支撑。本方案中模板1包括外模板(图3中模板左侧部分)和内模板(图3中模板右侧部分)，模板1外侧为图3中左侧，内外模板间浇筑混凝土17。图4中左右向为模板1横向，同为滚筒2轴向。

连接组件3包括位于滚筒组50两端的端部连接座3.1以及两端部连接座3.1之间横向间隔布置的公共连接座3.2，公共连接座3.2将相邻滚筒2临近两端进行连接；放置架4包括位于模板布卷筒组5.1两端的端部支架4.1以及两端部支架4.1之间横向间隔布置的公共支架4.2，公共支架4.2将相邻模板布卷筒5临近两端进行连接。

如图6所示，端部连接座3.1一端与模板1固定连接，另一端设有端部轴承11，滚筒2通过端部轴承11与端部连接座3.1滚动连接。端部连接座3.1设有端部轴12与端部轴承11内圈固定连接，端部轴承11外圈上设有端部轴承端盖13与滚筒2固定连接。如图7所示，端部轴承端盖13包括环形部13.1，环形部13.1内端径向朝内延伸形成第一限位凸起13.2，环形部13.1外端径向朝外形成将滚筒2轴向限位的第二限位凸起13.3。

如图8所示，公共连接座3.2一端与模板1固定连接，另一端设有中间轴15，中间轴15的轴向两侧均设有轴承16，相邻滚筒2临近两端部通过各自对应的轴承16与公共连接座3.2滚动连接，轴承16内圈与中间轴15固定连接，外圈上设有中间轴承端盖14与滚筒2固定连接。中间轴承端盖14结构与端部轴承端盖13结构相同，仅设置位置不同。

如图9所示，端部支架4.1一端与模板1固连，另一端内凹形成模板布卷筒5表面配合的端部弧形槽6，端部弧形槽6径向的两端水平且圆心角为180°。端部弧形槽6外侧设有第一限位板7，如图10所示，第一限位板7上设有开口竖直向上的U型第一限位槽8，第一限位槽8的底部为与模板布卷筒5的芯子5.1对应的圆弧形。

如图11所示，公共支架4.2一端与模板1固连，另一端内凹形成模板布卷筒5表面配合的公共弧形槽9，公共弧形槽9径向的两端水平且圆心角为180°。公共弧形槽9内设有第二限位板10，第二限位板10将公共弧形槽9轴向分隔成第一半槽9.1、第二半槽9.2，第二限位板10上设有开口竖直向上的U型第二限位槽18，第二限位槽18的底部为与模板布卷筒5的芯子5.1对应的圆弧形。第二限位板18结构与第一限位板7结构相同，仅设置位置不同。

本实施例中，模板布卷筒5与滚筒2轴向长度对应相同。端部连接座3.1、端部支架4.1在模板上竖直对应，公共支架4.2、公共连接座3.2在模板上竖直对应。

本方案的工作原理为：

将多个模板布卷筒5安装于放置架4上，以图5中右侧模板布卷筒5为例，端部弧形槽6、公共弧形槽9右侧的第二半槽9.2将模板布卷筒5两端支撑，芯子5.1的两端超过模板布卷筒5两端，将芯子5.1两端分别卡入第一限位板7的第一限位槽8、第二限位板10的第二限位槽18内，使模板布卷筒5以芯子5.1为转轴转动，第一限位板7、第二限位板10将模板布卷筒5轴向限位。相邻两公共支架4.2间模板布卷筒5的安装同理，不再赘述。

将各模板布卷筒5的端部从放置架4临近模板的一侧开始，绕至对应滚筒2外侧后从外模板上端铺设至底部固定，内外模板间浇筑混凝土17，混凝土达到初凝强度后，模板往上滑动，这时混凝土和模板布之间无相对滑动，模板布和模板之间会产生相对滑动，从而带动模板布卷筒5自由滚动完成自动铺贴，在自动铺贴的过程中，模板布会带动滚筒2产生自由滚动，完成对模板布的展平工作，使模板布快速均匀的铺贴在外模板内侧。

本实施例的混凝土浇筑时通过提升支架22上的混凝土布料斗19实现的，如图1所示，混凝土布料斗19固定在提升支架22上，混凝土布料斗19下方布置有出料斗25，出料斗25通过下料通道26与混凝土布料斗19连接，出料斗25下端设置有滑轮27，出料斗25面向爬升杆21的一侧安装有用于与爬升杆21连接的卡扣23。

本实施例在模板1的上方设置有便于人工操作的走道平台24，走道平台24为固定在提升支架22上的板状结构，多个走道平台24依次固结在一起将相邻提升支架22连接为整体结构。出料斗25放置在走道平台24上，人工推动出料斗25在走道平台24上调节出料斗25的下料位置，调节完成后，通过卡扣23将出料斗25固定在爬升杆21上，然后打开混凝土布料斗19的出料口，即可控制混凝土下料至模板1之间进行浇筑施工。

混凝土浇筑完成后，需要对浇筑好的混凝土进行观测，为了便于观测，本实施例在模板1的下方布置有养护平台28，养护平台28为固定在提升支架22上的板状结构，养护平台28通过扶梯29与走道平台24连接，养护平台28面向爬升杆21的一侧设置有可在已浇筑完成的混凝土表面滑动的滚轮30。通过滚轮30支撑于混凝土上，可以起到导向的作用，增强了养护平台28的结构稳定性，避免了滑移过程中对混凝土的表面造成损伤。

为了便于上下方便，本实施例在地面和养护平台28的之间布置有上下楼梯通道32。

实际施工时，包括以下步骤：

1)、待提升支架22等结构安装完成后，通过控制装置控制液压装置31同步驱动顶升，提升支架22沿爬升杆21向上移动；

2)、模板1跟随提升支架22向上移动，模板布卷筒5在拉扯作用下转动拉出模板布，模板布经过滚筒2导向铺贴在模板1内侧；

3)、模板1沿模板布外侧滑移到位后，调整混凝土布料斗19的出料位置，调整到位后，通过卡扣23将出料斗25固定在爬升杆21上；

4)、混凝土布料斗19内的混凝土进入到模板1内侧，浇筑完成后，经振捣密实，完成一层混凝土布料浇筑；

5)、混凝土强度监测仪自动监测混凝土初凝强度，待混凝土初凝后，向上滑升模板，按照上述步骤逐层进行，直至所有浇筑施工完成。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置，其特征在于：包括多个间隔布置的提升单元；所述的提升单元包括沿竖直方向布置的爬升杆(21)和支撑于爬升杆(21)上的提升支架(22)；所述的提升支架(22)为横跨在混凝土浇筑区域上的门型支架，提升支架(22)下端设置有两两相对布置的模板(1)；所述的爬升杆(21)上安装有用于驱动提升支架(22)竖向移动的液压装置(31)；所述的模板(1)外侧设置有向模板(1)内侧铺设模板布的自动铺贴装置。

2.如权利要求1所述的一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置，其特征在于：所述的自动铺贴装置包括在模板(1)外侧横向依次布置滚筒(2)形成的滚筒组(20)，以及将滚筒组(20)连接于模板(1)上的连接组件(3)，所述滚筒组(20)下方设有放置架(4)，所述放置架(4)将横向依次布置模板布卷筒(5)形成的模板布卷筒组(50)进行支撑；

所述连接组件(3)包括位于滚筒组(50)两端的端部连接座(3.1)以及两端部连接座(3.1)之间横向间隔布置的公共连接座(3.2)，所述公共连接座(3.2)将相邻滚筒(2)临近两端进行连接；

所述放置架(4)包括位于模板布卷筒组(50)两端的端部支架(4.1)以及两端部支架(4.1)之间横向间隔布置的公共支架(4.2)，所述公共支架(4.2)将相邻模板布卷筒(5)临近两端进行连接。

3.如权利要求2所述的一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置，其特征在于：所述端部支架(4.1)一端与模板(1)固连，另一端内凹形成模板布卷筒(5)表面配合的端部弧形槽(6)。

4.如权利要求3所述的一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置，其特征在于：所述端部弧形槽(6)外侧设有第一限位板(7)，所述第一限位板(7)上设有开口竖直向上的U型第一限位槽(8)。

5.如权利要求2所述的一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置，其特征在于：所述公共支架(4.2)一端与模板(1)固连，另一端内凹形成模板布卷筒(5)表面配合的公共弧形槽(9)。

6.如权利要求5所述的一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置，其特征在于：所述公共弧形槽(9)内设有第二限位板(10)，所述第二限位板(10)将公共弧形槽(9)轴向分隔成第一半槽(9.1)、第二半槽(9.2)，所述第二限位板(10)上设有开口竖直向上的U型第二限位槽(18)。

7.如权利要求2所述的一种用于混凝土浇筑成型的滑模装置，其特征在于：所述端部连接座(3.1)一端与模板(1)固定连接，另一端设有端部轴承(11)，所述滚筒(2)通过端部轴承(11)与端部连接座(3.1)滚动连接。

8.一种使用如权利要求2所述的滑模装置进行混凝土浇筑施工的方法，其特征在于：顶升模板(1)沿竖向移动，并向模板(1)内侧铺设模板布，模板(1)顶升到位后，向模板(1)内侧浇筑混凝土，待混凝土初凝后，继续顶升模板(1)使模板(1)在铺设好的模板布上沿竖直方向向上滑移，依次进行直至完成所有的浇筑施工。

9.如权利要求8所述的一种混凝土浇筑施工的方法，其特征在于：所述的向模板(1)内侧铺设模板布的方法为：顶升模板(1)向上移动，模板(1)上端拉扯模板布，支撑于放置架(4)上的模板布卷筒(5)旋转拉出模板布，缠绕在滚筒(2)上的模板布经过滚筒(2)导向铺贴在模板(1)内侧。

10.如权利要求8所述的一种混凝土浇筑成型的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)、同步驱动液压装置(31)顶升，提升支架(22)沿爬升杆(21)向上移动；

2)、模板(1)跟随提升支架(22)向上移动，模板布卷筒(5)在拉扯作用下转动拉出模板布，模板布经过滚筒(2)导向铺贴在模板(1)内侧；

3)、模板(1)沿模板布外侧滑移到位后，调整混凝土布料斗(19)的出料位置，调整到位后，向模板(1)内侧浇筑混凝土，经振捣密实，完成一层混凝土布料浇筑；

4)、混凝土强度监测仪自动监测混凝土初凝强度，待混凝土初凝后，向上滑升模板，按照上述步骤逐层进行，直至所有浇筑施工完成。