一种桩基护壁伞式移动模板

技术领域

本申请涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种桩基护壁伞式移动模板。

背景技术

桥梁桩基现浇混凝土护壁结构施工用的模板，是保证护壁混凝土结构按设计要求浇筑成形的一种临时模筑结构，主要承受结构施工过程中的水平荷载(桩侧土的侧压力)和垂直荷载(模板自重、材料和施工荷载)，因而必须有足够的承载能力和刚度。推进模板的技术进步对提高工程质量，加快施工速度、提高劳动工效、减小安全风险、降低工程成本和实现文明施工都具有十分重要的意义。

当前常规的桩基护壁现浇混凝土模板普遍存在以下缺陷，包括现场工作量大，操作不便，施工工效低且安全风险高，具体为现有的现浇模板多采用散拆、散装工艺，不仅操作安装麻烦，而且工序复杂、劳动效率低、费工费时，会降低整体的施工进度和效益。同时，反复拆除、安装模板不仅会加剧对模板的损耗，降低模板及各种配件的刚度和强度，不利于模板的周转使用，而且桩内施工工人在安装和拆除模板以及支架时容易受到上部桩基侧壁土石块坠落伤害，施工安全风险较高。

发明内容

本申请实施例提供一种桩基护壁伞式移动模板，以解决现有技术在施工过程中混凝土护壁现浇模板拆装过程繁琐，拖慢施工速度，降低施工效率以及施工安全风险高的问题。

本申请实施例提供了一种桩基护壁伞式移动模板，包括：

立柱单元；

支撑单元，其包括与所述立柱单元铰接并沿立柱单元轴向分布的多个上撑杆和多个下撑杆；

模板单元，其包括环绕分布在所述立柱单元周侧的多个模板，各所述模板铰接在相邻的上撑杆和下撑杆上；

驱动单元，其包括与所述模板单元或支撑单元连接的拉索，所述拉索通过驱动所述模板单元或支撑单元以使所述模板单元以立柱单元为中心切换收缩状态或展开状态。

一些实施例中，所述立柱单元上设有限制支撑单元旋转角度的限位件。

一些实施例中，所述限位件为可弯曲的柔性杆，所述柔性杆的一端连接立柱单元并另一端连接模板单元或支撑单元。

一些实施例中，所述限位件为钢绳，所述钢绳的一端连接立柱单元并另一端连接模板单元或支撑单元。

一些实施例中，所述限位件为相互铰接的上连杆和下连杆，所述上连杆远离下连杆的一端与立柱单元铰接，所述下连杆远离上连杆的一端与模板单元或支撑单元铰接。

一些实施例中，所述立柱单元上设有改变拉索牵引方向的换向结构。

一些实施例中，所述换向结构包括固定在立柱单元上的耳板以及连接在耳板上的转向轴，所述拉索通过缠绕转向轴以改变牵引方向。

一些实施例中，所述立柱单元包括多个沿轴向依次可拆卸连接的立柱。

一些实施例中，还包括用于定位立柱单元的框架，所述立柱单元上设有与框架顶面抵接的限位结构。

一些实施例中，所述模板为弧形板，多个所述弧形板相互拼接成圆形时，相邻两个所述弧形板的边缘相互叠加。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

(1)通过对模板系统的改变，从而彻底改变桩基混凝土护壁的施工方式，通过采用合理施工工艺，避免了耗时较长的散拆、散装工艺，采取预制整体安装和拆除工艺，本节护壁浇筑完成后可以马上浇筑下一节护壁，工序简单，操作方便，能加快施工进度，提高劳动效率，实现桩基混凝土护壁的自动化浇筑。

(2)一次组装后可多次周转使用，实行整体安装、整体拆除、整体转移，减少安装和拆除工序对模板系统的损耗，提高了模板系统周转使用率。

(3)整个护壁浇筑过程可通过机械系统驱动，能实现桩身开挖区模板无人化安拆，提高混凝土护壁浇筑的控制精度，既能缩短工期又能减少人力投入，降低了施工安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例模板的展开状态示意图；

图2为本申请实施例的模板的收缩状态示意图；

图3为本申请实施例的模板的展开状态俯视示意图；

图4为本申请实施例的换向结构的结构示意图；

图5为本申请实施例的模板单元的爆炸结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、第一立柱；2、第二立柱；3、上撑杆；4、下撑杆；5、模板；51、第一弧形板；52、第二弧形板；6、拉索；7、限位件；8、换向结构；81、耳板；82、转向轴；9、框架；10、限位结构；11、地面基础；12、桩基侧壁；13、土岩层。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种桩基护壁伞式移动模板，其能解决现有技术在施工过程中混凝土护壁现浇模板拆装过程繁琐，拖慢施工速度，降低施工效率以及施工安全风险高的问题。

参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种桩基护壁伞式移动模板，包括：

立柱单元；

支撑单元，其包括与立柱单元铰接并沿立柱单元轴向分布的多个上撑杆3和多个下撑杆4；

模板单元，其包括环绕分布在立柱单元周侧的多个模板5，各模板5铰接在相邻的上撑杆3和下撑杆4上；

驱动单元，其包括与模板单元或支撑单元连接的拉索6，拉索6通过驱动模板单元或支撑单元以使模板单元以立柱单元为中心切换收缩状态或展开状态。

本申请实施例的桩基护壁伞式移动模板的支撑单元设置了与立柱单元铰接并沿立柱单元轴向分布的多个上撑杆3和多个下撑杆4，模板单元包括环绕分布在立柱单元周侧的多个模板5，各模板5铰接在相邻的上撑杆3和下撑杆4上，驱动单元包括与模板单元或支撑单元连接的拉索6，拉索6通过驱动模板单元或支撑单元以使模板单元以立柱单元为中心切换收缩状态或展开状态，具体实施时，可设置多根拉索6，一根拉索6对应驱动一块模板5。

示例性的，拉索6可以采用钢丝绳，钢丝绳通过弓形卸扣连接在模板5上，整体的升降采用龙门吊或其他起重设备来实现，模板5的张开和收缩借助钢丝绳来实现，每块模板5连接一个上撑杆3和一个下撑杆4，当模板5下放至桩基内的指定深度时，通过牵引钢丝绳使上撑杆3和下撑杆4在重力的作用下保持水平，带动模板5展开成支模状态，支模状态时，可将模板5底部边缘抵接在桩基侧壁12下部的土岩层13上来限制模板5水平方向的位移，模板5和桩基侧壁12之间形成上部开口的浇筑空间用于浇筑混凝土，待浇筑的混凝土达到规定强度后，利用钢丝绳收缩模板5并使用龙门吊或其他起重设备将立柱单元向上提升至指定位置并重新撑开成支模状态进入下一个循环。

需要说明的是，本申请的拉索6既可以连接在模板5上，也可以连接在上撑杆3或下撑杆4上，均可以实现通过驱动拉索6带动模板5靠近或远离立柱单元。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种桩基护壁伞式移动模板，该桩基护壁伞式移动模板的立柱单元上设有限制支撑单元旋转角度的限位件7。

本申请实施例的立柱单元上设有限制支撑单元旋转角度的限位件7，限位件7通过限位支撑单元来间接限制模板5的位置，使得模板5处于展开支模状态时更稳定，保证浇筑质量和效率。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种桩基护壁伞式移动模板，该桩基护壁伞式移动模板的限位件7为可弯曲的柔性杆，柔性杆的一端连接立柱单元并另一端连接模板单元或支撑单元。

本申请实施例的限位件7为可弯曲的柔性杆，柔性杆一端固定连接立柱单元，另一端可以固定连接模板5、上撑杆3或下撑杆4，具体的，柔性杆可采用金属或非金属制成，如航空铝杆或碳纤维杆，杆身具有一定的抗弯强度，当模板5处于展开支模状态时，柔性杆处于笔直状态不会被拉伸变长，能限制上撑杆3和下撑杆4向下偏转，从而限制模板5移动，不需要对拉索6持续提供拉力来稳定模板5位置，同时由于柔性杆具有一定的抗弯强度，能抵抗浇筑混凝土引起的模板5振动，保证模板5在浇筑过程中的稳定性，保证浇筑质量和效率。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种桩基护壁伞式移动模板，该桩基护壁伞式移动模板的限位件7为钢绳，钢绳的一端连接立柱单元并另一端连接模板单元或支撑单元。

本申请实施例的限位件7为钢绳，钢绳一端固定连接立柱单元，另一端可以固定连接模板5、上撑杆3或下撑杆4，具体的，当模板5处于展开支模状态时，钢绳处于笔直状态不会被拉伸变长，能限制上撑杆3或下撑杆4偏转，从而限制模板5移动，不需要对拉索6持续提供拉力来稳定模板5位置。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种桩基护壁伞式移动模板，该桩基护壁伞式移动模板的限位件7为相互铰接的上连杆和下连杆，上连杆远离下连杆的一端与立柱单元铰接，下连杆远离上连杆的一端与模板单元或支撑单元铰接。

本申请实施例的限位件7为相互铰接的上连杆和下连杆，具体的，当模板5处于展开支模状态时，上连杆和下连杆形成笔直状态不会被拉伸变长，能限制上撑杆3或下撑杆4偏转，从而限制模板5移动，不需要对拉索6持续提供拉力来稳定模板5位置，当模板5需要收缩合拢时，拉索6可以驱动模板5移动，使得上连杆和下连杆发生相对转动，满足模板5移动需要，同时，上连杆和下连杆可以采用弹性铰接方式连接，如，可在上连杆和下连杆之间设置扭簧，扭簧提供一定的弹力抵抗上连杆和下连杆相对转动，从而能抵抗浇筑混凝土引起的模板5振动，保证模板5在浇筑过程中的稳定性，保证浇筑质量和效率。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种桩基护壁伞式移动模板，该桩基护壁伞式移动模板的立柱单元上设有改变拉索6牵引方向的换向结构8；

换向结构8包括固定在立柱单元上的耳板81以及连接在耳板81上的转向轴82，拉索6通过缠绕转向轴82以改变牵引方向。

本申请实施例的换向结构8可以沿立柱单元的轴向设置多个，通过多个换向结构8可以约束多个模板5上的多个拉索6，避免拉索6之间相互缠绕或干涉混凝土浇筑管道。

示例性的，耳板81通过双面8mm角焊缝焊接在第二立柱2对应位置，耳板81对应位置预留直径90mm的圆孔，穿入转向轴82，转向轴82采用直径为89mm的钢管，钢管内填充C30混凝土，钢管两端均通过单面6mm角焊缝焊接直径为120mm，厚度为8mm的法兰盘以防止钢管滑落。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种桩基护壁伞式移动模板，该桩基护壁伞式移动模板的立柱单元包括多个沿轴向依次可拆卸连接的立柱。

本申请实施例的立柱单元包括多个沿轴向依次可拆卸连接的立柱，方便安装拼接，适应不同的浇筑施工现场。

示例性的，立柱单元包括第一立柱1和第二立柱2，第一立柱1主体结构采用直径为426mm，厚6mm，长3000mm的钢管，所采用材料为Q235B。立柱柱顶与内径为326mm，外径为626mm，厚16mm的Q235B法兰盘焊接，法兰盘周圈开12个直径为21mm的螺栓孔，安装8.8级M20螺栓，第一立柱1与第二立柱2通过螺栓连接。耳板81通过双面8mm角焊缝焊接在第一立柱1上，耳板81对应销轴位置预留直径42mm的销轴孔。

第二立柱2主体结构采用直径为426mm，厚6mm，长5000mm的钢管，所采用材料为Q235B。第二立柱2的柱头和柱脚均与内径为326mm，外径为626mm，厚16mm的Q235B法兰盘焊接，法兰盘在对应位置开12个直径为21mm的螺栓孔，通过8.8级M20螺栓将第一立柱1和第二立柱2栓接。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种桩基护壁伞式移动模板，该桩基护壁伞式移动模板还包括用于定位立柱单元的框架9，立柱单元上设有与框架9顶面抵接的限位结构10。

本申请实施例的框架9可通过紧固件固定在施工的地面基础11上，示例性的，框架9包括平行设置的两对钢管，钢管采用矩形截面钢管，形成井字分布，立柱单元穿过井字分布的框架9中心，限位结构10采用限位块或限位杆，通过插接或焊接的方式连接在立柱单元上，限位块或限位杆抵接在框架9上，进而轴向定位立柱单元，保证模板5浇筑使用时的稳定性。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种桩基护壁伞式移动模板，该桩基护壁伞式移动模板的模板5为弧形板，多个弧形板相互拼接成圆形时，相邻两个弧形板的边缘相互叠加。

本申请实施例的模板5为弧形板，弧形板的内侧固定有水平加强肋和竖直加强肋，以及焊接有连接上撑杆3和下撑杆4的铰接座，多个弧形板相互拼接成圆形时，相邻两个弧形板的边缘相互叠加。

示例性的，模板5的数量为四个，其中相对两个模板5上第一弧形板51的长度大于另外两个模板5上第二弧形板52的长度，具体的，第一弧形板51对应的圆心角可设为94°，第二弧形板52对应的圆心角可设为99.9°，当四个模板5相互拼接成圆形时，第一弧形板51和第二弧形板52之间能相互叠加，即第一弧形板51和第二弧形板52相互咬合在一起防止浇筑时出现漏浆的情况。

本申请实施例的桩基护壁伞式移动模板的施工方法包括以下步骤：

步骤一：安装框架9；

步骤二：安装立柱单元、上撑杆3、下撑杆4、拉索6及模板5，通过龙门吊或其他起重设备将模板5整体下放至指定位置；

步骤三：安装桩顶限位结构10配合框架9固定立柱单元；

步骤四：将模板5撑开成支模状态，当模板5为完全撑开状态时限位件7防止模板5过度下放，此时模板5外壁与桩底土岩层13紧密贴合；

步骤五：浇筑混凝土；

步骤六：待步骤五浇筑的混凝土达到规定强度后，利用拉索6收缩模板5并使用龙门吊或其他起重设备将立柱单元向上提升至指定位置并重新撑开成支模状态进入下一个循环。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。