一种道桥施工用工人安全防护装置及防护方法

技术领域

本发明涉及一种道桥施工用工人安全防护装置及防护方法，属于道桥施工工人用防具领域。

背景技术

在桥梁施工的过程中，桥墩建造时需要工人对钢筋进行加固，桥墩的高度根据实际需要建造，但是当桥墩的高度较高时，工人施工的过程中以目前可使用的护具来说，难以完全保障工人的安全，其中包括工人头部的防护以及工人有可能从高空摔落的风险，所以设计了这种道桥施工用工人安全防护装置及防护方法。

发明内容

本发明的目的是为解决工人在脚手架上对桥墩内部的钢筋进行加固时，难以避免工人从高空摔落造成工人受伤的问题，提供一种道桥施工用工人安全防护装置及防护方法。

本发明实现上述目的，采取的技术方案如下：

一种道桥施工用工人安全防护装置，包括防护装置Ⅰ、防护装置Ⅱ、防护装置Ⅲ、防护装置Ⅳ；所述防护装置Ⅰ包括外壳、滑桶、固定筒、内壳、伸缩杆、上挡板、下挡板、螺杆、螺纹筒、矩形杆、电机、支架、圆板Ⅰ、圆板Ⅱ和多个弹簧；所述外壳固定连接在滑桶的上端；所述电机通过支架固定连接在外壳内部顶端，且电机的输出轴上固定连接有扇叶；所述圆板Ⅰ固定连接在滑桶的内部顶端；所述固定筒与滑桶滑动配合，且固定筒的内部中间位置固定连接有圆板Ⅱ；所述圆板Ⅱ与圆板Ⅰ的中心均设有圆孔；每个所述弹簧的下端固定连接在圆板Ⅱ上，弹簧的上端固定连接在圆板Ⅰ上；所述内壳固定连接在固定筒内部底端，且内壳上设有多个通孔；所述伸缩杆的自由端固定连接在固定筒的外圆面上，伸缩杆的固定端上设有竖向矩形孔，且该矩形孔与矩形杆滑动配合；所述上挡板固定连接在矩形杆的上端；所述下挡板固定连接在矩形杆的下端；所述螺杆的上端通过轴承连接在下挡板的下端，螺杆的下端与螺纹筒螺纹配合；

所述防护装置Ⅱ包括安全背心、套筒、滑杆；所述安全背心固定连接在滑杆的一端；所述滑杆的另一端与套筒滑动配合；

所述防护装置Ⅲ包括半圆环Ⅰ、弧形挡块Ⅰ、连接杆Ⅰ、挡板Ⅰ；所述半圆环Ⅰ的一端外圆面上固定连接有弧形挡块Ⅰ；所述弧形挡块Ⅰ的内圆面上固定连接有连接杆Ⅰ；所述挡板Ⅰ固定连接在连接杆Ⅰ上；所述半圆环Ⅰ的另一端设有径向贯穿半圆环Ⅰ的滑道Ⅰ；所述半圆环Ⅰ的下端设有弧形槽；

所述防护装置Ⅳ包括半圆环Ⅱ、弧形挡块Ⅱ、连接杆Ⅱ、挡板Ⅱ；所述半圆环Ⅱ的一端外圆面上固定连接有弧形挡块Ⅱ；所述弧形挡块Ⅱ的内圆面上固定连接有连接杆Ⅱ；所述挡板Ⅱ固定连接在连接杆Ⅱ上；所述半圆环Ⅱ的另一端设有径向贯穿半圆环Ⅱ的滑道Ⅱ；

所述连接杆Ⅰ与滑道Ⅱ滑动配合；所述连接杆Ⅱ与滑道Ⅰ滑动配合；所述套筒径向固定连接在半圆环Ⅰ的内圆面上；所述螺纹筒固定连接在套筒的上端；

一种道桥施工用工人安全防护装置的防护方法，所述防护方法包括以下步骤：

1)工人从防护装置Ⅲ、防护装置Ⅳ的下端穿上安全背心；

2)调节螺杆的高度，使头部位于防护装置Ⅰ底端的内壳的下端；

3)当工人直立工作时，卡块位于卡槽内，滑动板支撑在踏板上；

4)当工人蹲下工作时，推动伸缩板和活动板至半圆环Ⅰ的中间位置，然后蹲下并坐在转动板Ⅰ上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中的防护装置Ⅰ的内部设有弹簧，增加头部护具的减震性能，减少工人头部受到的冲击力，同时头部防护装置由螺杆和螺纹筒固定高度，避免工人随意摘下防护装置Ⅰ，进而全程保护工人头部的安全；同时本发明通过防护装置Ⅱ固定在工人身上，能保证本装置的随身性；防护装置Ⅲ与防护装置Ⅳ结合后组成的圆环直径大于两个脚手架竖杆支架的距离，可以有效避免工人受到意外撞击或者自身中心不稳导致的高空摔落所受到的伤害；最后本装置还设有支撑装置，工人直立工作时，可以使防护装置Ⅰ、防护装置Ⅱ、防护装置Ⅲ、防护装置Ⅳ的重量支撑在支撑装置上，减少工人受到的压力，进而减少工人因负重带来的疲惫感；工人蹲下工作时，可以为工人提供坐板，减少工人的体力消耗，并且防止工人腿部麻痹。

附图说明

图1是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的三维结构示意图；

图2是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的防护装置Ⅰ的三维结构示意图；

图3是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的防护装置Ⅰ的主视剖视图；

图4是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的防护装置Ⅱ的三维结构示意图；

图5是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的防护装置Ⅲ的三维结构示意图；

图6是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的防护装置Ⅲ与防护装置Ⅳ组合的俯视图；

图7是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的防护装置Ⅲ与防护装置Ⅳ组合三维结构示意图；

图8是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的防护装置Ⅲ、防护装置Ⅳ与脚手架配合的俯视图；

图9是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的支撑装置的三维结构示意图；

图10是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的限制装置的三维结构示意图；

图11是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的伸缩板的三维结构示意图；

图12是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的固定板的侧视剖视图；

图13是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的活动板的三维结构示意图；

图14是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的支撑装置在支撑状态下的结构示意图；

图15是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的支撑装置在折叠状态下的结构示意图；

图16是本发明的一种道桥施工用工人安全防护装置的支撑装置折叠状态下伸缩板和活动板的位置示意图；

图中：1、防护装置Ⅰ；1-1、外壳；1-2、滑桶；1-3、固定筒；1-4、内壳；1-5、伸缩杆；1-6、上挡板；1-7、下挡板；1-8、螺杆；1-9、螺纹筒；1-10、矩形杆；1-11、电机；1-12、支架；1-13、圆板Ⅰ；1-14、弹簧；1-15、圆板Ⅱ；2、防护装置Ⅱ；2-1、安全背心；2-2、套筒；2-3、滑杆；3、防护装置Ⅲ；3-1、半圆环Ⅰ；3-2、弧形挡块Ⅰ；3-3、连接杆Ⅰ；3-4、挡板Ⅰ；3-5、滑道Ⅰ；3-6、弧形槽；4、防护装置Ⅳ4-1、半圆环Ⅱ；4-2、弧形挡块Ⅱ；4-3、连接杆Ⅱ；4-4、挡板Ⅱ；4-5、滑道Ⅱ；5、支撑装置；5-1、限制装置；5-1-1、连接板；5-1-2、卡块；5-2、伸缩板；5-2-1、固定板；5-2-2、滑槽；5-2-3、卡槽；5-2-4、滑动板；5-2-5、多个万向轮；5-3、活动板；5-3-1、顶板；5-3-2、转动板Ⅰ；5-3-3、转动板Ⅱ；6、踏板；7、竖杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

具体实施方式一：如图1-图16所示，本实施方式记载了一种道桥施工用工人安全防护装置，包括防护装置Ⅰ1、防护装置Ⅱ2、防护装置Ⅲ3、防护装置Ⅳ4；所述防护装置Ⅰ1包括外壳1-1、滑桶1-2、固定筒1-3、内壳1-4、伸缩杆1-5、上挡板1-6、下挡板1-7、螺杆1-8、螺纹筒1-9、矩形杆1-10、电机1-11、支架1-12、圆板Ⅰ1-13、圆板Ⅱ1-15和多个弹簧1-14；所述外壳1-1固定连接在滑桶1-2的上端；所述电机1-11通过支架1-12固定连接在外壳1-1内部顶端，且电机1-11的输出轴上固定连接有扇叶；所述圆板Ⅰ1-13固定连接在滑桶1-2的内部顶端；所述固定筒1-3与滑桶1-2滑动配合，且固定筒1-3的内部中间位置固定连接有圆板Ⅱ1-15；所述圆板Ⅱ1-15与圆板Ⅰ1-13的中心均设有圆孔；每个所述弹簧1-14的下端固定连接在圆板Ⅱ1-15上，弹簧1-14的上端固定连接在圆板Ⅰ1-13上；所述内壳1-4固定连接在固定筒1-3内部底端，且内壳1-4上设有多个通孔；所述伸缩杆1-5的自由端固定连接在固定筒1-3的外圆面上，伸缩杆1-5的固定端上设有竖向矩形孔，且该矩形孔与矩形杆1-10滑动配合；所述上挡板1-6固定连接在矩形杆1-10的上端；所述下挡板1-7固定连接在矩形杆1-10的下端；所述螺杆1-8的上端通过轴承连接在下挡板1-7的下端，螺杆1-8的下端与螺纹筒1-9螺纹配合；

所述防护装置Ⅱ2包括安全背心2-1、套筒2-2、滑杆2-3；所述安全背心2-1固定连接在滑杆2-3的一端；所述滑杆2-3的另一端与套筒2-2滑动配合；

所述防护装置Ⅲ3包括半圆环Ⅰ3-1、弧形挡块Ⅰ3-2、连接杆Ⅰ3-3、挡板Ⅰ3-4；所述半圆环Ⅰ3-1的一端外圆面上固定连接有弧形挡块Ⅰ3-2；所述弧形挡块Ⅰ3-2的内圆面上固定连接有连接杆Ⅰ3-3；所述挡板Ⅰ3-4固定连接在连接杆Ⅰ3-3上；所述半圆环Ⅰ3-1的另一端设有径向贯穿半圆环Ⅰ3-1的滑道Ⅰ3-5；所述半圆环Ⅰ3-1的下端设有弧形槽3-6；

所述防护装置Ⅳ4包括半圆环Ⅱ4-1、弧形挡块Ⅱ4-2、连接杆Ⅱ4-3、挡板Ⅱ4-4；所述半圆环Ⅱ4-1的一端外圆面上固定连接有弧形挡块Ⅱ4-2；所述弧形挡块Ⅱ4-2的内圆面上固定连接有连接杆Ⅱ4-3；所述挡板Ⅱ4-4固定连接在连接杆Ⅱ4-3上；所述半圆环Ⅱ4-1的另一端设有径向贯穿半圆环Ⅱ4-1的滑道Ⅱ4-5；

所述连接杆Ⅰ3-3与滑道Ⅱ4-5滑动配合；所述连接杆Ⅱ4-3与滑道Ⅰ3-5滑动配合；所述套筒2-2径向固定连接在半圆环Ⅰ3-1的内圆面上；所述螺纹筒1-9固定连接在套筒2-2的上端。

具体实施方式二：如图8所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述半圆环Ⅰ3-1、半圆环Ⅱ4-1的直径相等，且半圆环Ⅰ3-1、半圆环Ⅱ4-1的直径均大于脚手架上两个相邻的竖杆7之间的距离。使半圆环Ⅰ3-1和半圆环Ⅱ4-1组合后能防止工人从两个竖杆7之间的缝隙内摔出脚手架。

具体实施方式三：如图4所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述滑杆2-3与安全背心2-1的连接端固定连接有橡胶垫，橡胶垫与安全背心2-1固定连接。

具体实施方式四：如图3所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述外壳1-1、滑桶1-2、固定筒1-3连接后的最大高度为30cm。避免高度过高，导致工人工作时使用不习惯，进而影响工作效率。

具体实施方式五：如图9-16所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述一种道桥施工用工人安全防护装置还包括两个支撑装置5；每个所述支撑装置5包括限制装置5-1、伸缩板5-2、活动板5-3；所述限制装置5-1固定连接在半圆环Ⅰ3-1的下端；所述伸缩板5-2与活动板5-3与弧形槽3-6滑动配合。

具体实施方式六：如图9-16所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述限制装置5-1包括连接板5-1-1、卡块5-1-2；所述连接板5-1-1的侧面固定连接有卡块5-1-2，且连接板5-1-1的上端固定连接在半圆环Ⅰ3-1的下端，连接板5-1-1位于弧形槽3-6的外侧。连接板5-1-1固定连接在半圆环Ⅰ3-1的下端，使伸缩板5-2脱离卡块5-1-2后为下蹲状态，伸缩板5-2与卡块5-1-2配合时为支撑状态，可以为工人减缓受到的压力。

具体实施方式七：如图9-16所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述伸缩板5-2包括固定板5-2-1、滑动板5-2-4、多个万向轮5-2-5；所述固定板5-2-1靠近底端的位置设有竖向滑槽5-2-2，且固定板5-2-1上设有横向贯穿固定板5-2-1的卡槽5-2-3；所述滑槽5-2-2与卡槽5-2-3相互连通；所述滑动板5-2-4与滑槽5-2-2滑动配合，且滑动板5-2-4的下端均布有多个万向轮5-2-5；所述卡块5-1-2与卡槽5-2-3滑动配合；所述固定板5-2-1的弧形槽3-6滑动配合。伸缩板5-2上设有滑动板5-2-4和滑槽5-2-2，当滑动板5-2-4完全位于滑槽5-2-2内部后，方便工人下蹲，当滑动板5-2-4的上端位于卡块5-1-2的下端时，方便连接板5-1-1支撑半圆环Ⅰ3-1，进而对本发明整体起到支撑作用。连接板5-1-1的长度与固定板5-2-1的长度相等。

具体实施方式八：如图9-16所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述活动板5-3包括顶板5-3-1、转动板Ⅰ5-3-2、转动板Ⅱ5-3-3；所述顶板5-3-1的下端通过铰链连接有转动板Ⅰ5-3-2；所述转动板Ⅰ5-3-2的下端通过铰链连接有转动板Ⅱ5-3-3；所述顶板5-3-1的侧面固定连接在固定板5-2-1的侧面，且顶板5-3-1与弧形槽3-6滑动配合。当滑动板5-2-4完全位于滑槽5-2-2内部时，转动板Ⅰ5-3-2和转动板Ⅱ5-3-3向工人腿部方向弯折，进而方便工人乘坐。

具体实施方式九：如图1-图16所示，本实施方式记载了一种道桥施工用工人安全防护装置的防护方法，所述防护方法包括以下步骤：

1)工人从防护装置Ⅲ3、防护装置Ⅳ4的下端穿上安全背心2-1；

2)调节螺杆1-8的高度，使头部位于防护装置Ⅰ1底端的内壳1-4的下端；

3)当工人直立工作时，卡块5-1-2位于卡槽5-2-3内，滑动板5-2-4支撑在踏板6)上；

4)当工人蹲下工作时，推动伸缩板5-2和活动板5-3至半圆环Ⅰ3-1的中间位置，然后蹲下并坐在转动板Ⅰ5-3-2上。

使用本发明时，穿戴方便，而且防护效果相对与现有的防护用具防护功能更多，能更好的保护工人的安全。

本发明的工作原理是：穿戴本发明时，将防护装置Ⅲ3、防护装置Ⅳ4展开成圆环状态，然后工人从防护装置Ⅲ3、防护装置Ⅳ4下端进入防护装置Ⅲ3、防护装置Ⅳ4内，并穿戴安全背心2-1，最后转动螺杆1-8，螺杆1-8在螺纹筒1-9内上下运动，使内壳1-4适应使用者的高度，直至内壳1-4罩在使用者头上后，停止转动螺杆1-8，完成穿戴；

防护装置Ⅰ1的内部设有多个弹簧1-14，当有外力撞击防护装置Ⅰ1上的外壳1-1时，外壳1-1带动滑桶1-2向下移动，滑桶1-2带动圆板Ⅰ1-13向下运动，圆板Ⅰ1-13压缩弹簧1-14，使弹簧1-14抵消一部分冲击力，进而减少外力对内壳1-4的冲击，达到保护工人头部安全的目的；内壳1-4与安全帽的结构区别在于内壳1-4顶端设有多个通孔，启动电机1-11，电机1-11带动扇叶转动，使空气能通过内壳1-4上端的通孔吹向工人头部，使夏天工作能更凉快，减少工人中暑的概率；而且防护装置Ⅰ1竖向移动需要调节螺杆1-8的高度，在不调节螺杆1-8高度的情况下，工人头部始终在内壳1-4的保护下，而且由于下挡板通过轴承连接在螺杆1-8上，所以矩形杆1-10带动伸缩杆1-5转动时，伸缩杆1-5带动内壳1-4转动，减少工人转头时内壳1-4脱离工人头部的概率；

本发明通过安全背心2-1穿戴在工人身上，能保证本发明的随身性能，避免工人工作过程中装置脱离工人，使本发明的保护效果减弱；

本发明在穿戴后，半圆环Ⅰ3-1和半圆环Ⅱ4-1组成圆环状，并达到如图8所示的状态，佩戴本发明后，工人在工作过程中受到外力或者因自身重心不稳前倾或者后仰时，由于组合后的半圆环Ⅰ3-1、半圆环Ⅱ4-1的直径大于脚手架两个竖杆7之间的距离，所以半圆环Ⅰ3-1和半圆环Ⅱ4-1可以保证工人不从两个竖杆7之间的缝隙摔落出脚手架，进而减少工人摔伤的概率；同时由于半圆环Ⅰ3-1、半圆环Ⅱ4-1组合后占用空间过大，导致工人很难在踏板6上错开身位，所以半圆环Ⅰ3-1和半圆环Ⅱ4-1可以沿着连接杆Ⅱ4-3、连接杆Ⅰ3-1进行滑动，使之达到如图6所示状态，在半圆环Ⅰ3-1和半圆环Ⅱ4-1达到图6所示状态时，所占用空间减小，方便工人间穿行，同时半圆环Ⅰ3-1和半圆环Ⅱ4-1之间的最大长度相对于半圆环Ⅰ3-1和半圆环Ⅱ4-1的直径增大，不会影响防止工人摔落出脚手架的功能；

本发明还设有支撑装置5，半圆环Ⅱ4-1位于工人前面，半圆环Ⅰ3-1位于工人后面，支撑装置5设置在半圆环Ⅰ3-1的下端，当工人在直立工作时，卡块5-1-2与卡槽5-2-3配合，使支撑装置5达到如图14所示状态，万向轮5-2-5支撑在踏板6上端，滑动板5-2-4的上端支撑在卡块5-1-2上，卡块5-1-2带动连接板5-1-1对半圆环Ⅰ3-1支撑，由于半圆环Ⅰ3-1与防护装置Ⅳ4连接，且防护装置Ⅱ2、防护装置Ⅰ1设置在半圆环Ⅰ3-1上端，所以防护装置Ⅰ1、防护装置Ⅱ2、防护装置Ⅲ3、防护装置Ⅳ4均受到支撑装置5的支撑力，减小工人所需要的承受的防护装置Ⅰ1、防护装置Ⅱ2、防护装置Ⅲ3、防护装置Ⅳ4的重力，进而减少工人工作的疲惫感；当工人蹲下工作时，推动两侧的伸缩板5-2和活动板5-3至两个伸缩板5-2相邻，然后工人向下蹲，由于固定板5-2-1脱离连接板5-1-1，所以卡块5-1-2脱离卡槽5-2-3，工人下蹲时，滑动板5-2-4向滑槽5-2-2内移动，转动板Ⅰ5-3-2、转动板Ⅱ5-3-3则绕着铰链转动至如图15所示状态，此时万向轮5-2-5和转动板Ⅱ5-3-3的下端支撑在地面上，连接板5-1-1的长度与固定板5-2-1的长度相等，工人可以乘坐在转动板Ⅰ5-3-2的斜面上，避免长时间下蹲导致腿部麻痹。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的装体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。