一种安全型竖井施工用金属模板
阅读说明：本技术 一种安全型竖井施工用金属模板 (Safe type is metal formwork for shaft construction ) 是由 韩天恩 余宝为 刘森 高威 于 2020-12-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及竖井施工配套装置技术领域,具体涉及一种安全型竖井施工用金属模板；本发明包括一组环形侧板、支撑组件、保险组件、检测组件和外部控制台,环形侧板的形状均完全相同,环形侧板的数量乘以其弯曲的弧度角等于2π,支撑组件包括支撑板、挡板、电动液压伸缩杆、旋转电磁阀、升降电动伸缩杆、栏杆和双头电动伸缩杆,保险组件包括滑块、螺杆和驱动电机,检测组件包括压力感受面板和压力感受层,电动液压伸缩杆、旋转电磁阀、升降电动伸缩杆、栏杆、双头电动伸缩杆、驱动电机、压力感受面板和压力感受层均由外部控制台供电和控制；本发明能够有效地解决现有技术存在安全性不高、视野区域有限和使用过程繁琐等的问题。(The invention relates to the technical field of shaft construction matching devices, in particular to a safe metal template for shaft construction; the invention comprises a group of annular side plates, a supporting component, a safety component, a detection component and an external control console, wherein the shapes of the annular side plates are all the same, the number of the annular side plates multiplied by the bending arc angle of the annular side plates is equal to 2 pi, the supporting component comprises a supporting plate, a baffle plate, an electric hydraulic telescopic rod, a rotary electromagnetic valve, a lifting electric telescopic rod, a railing and a double-head electric telescopic rod, the safety component comprises a sliding block, a screw rod and a driving motor, the detection component comprises a pressure sensing panel and a pressure sensing layer, and the electric hydraulic telescopic rod, the rotary electromagnetic valve, the lifting electric telescopic rod, the railing, the double-head electric telescopic rod, the driving motor, the pressure sensing panel and the; the invention can effectively solve the problems of low safety, limited visual field area, complicated use process and the like in the prior art.)
技术领域
本发明涉及竖井施工配套装置技术领域，具体涉及一种安全型竖井施工用金属模板。
背景技术
井下竖井井筒浇筑工艺中，采用金属模板自上而下的层层去浇筑，浇筑材料通过金属模板的边缘流入，当浇筑完毕金属模板会吊运到下一个待浇筑区。金属模板本身有一点可伸缩性，可在浇筑后从井筒内分离，吊运到下一个区域。
金属模板中间是中空的，施工人员在施工时，会从金属模板中空处掉入井筒内，从而发生安全事故。为杜绝安全隐患，需要对施工人员进行保护。
目前主要是通过安全带或者在金属模板中空区域架设阻拦网。
但是，上述方式仍存在以下不足：
第一，安全性不高，因为金属模板很大，完成一侧的浇筑后，需要到另一侧浇筑，这时候施工人员就会解开安全带，然后移动到另一侧，此时会发生危险；
第二，视野区域有限，因为在进行浇筑工作时，施工人员会将金属模板上的支撑板全部展开，从而来方便施工人员在金属模板上进行工作，但是这样会使得支撑架上的施工人员不便于观察其他区域的情况，同时井筒底部的施工人员也不便于观察到支撑架上施工人员的状况；
第三，使用过程繁琐，因为现有的金属模板需要施工人员以手动的方式去将支撑板一一展开，这对于施工人员来说是不小的工作量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种安全型竖井施工用金属模板，包括一组环形侧板、支撑组件、保险组件、检测组件和外部控制台；
所述环形侧板的形状均完全相同，并且所述环形侧板的数量乘以其弯曲的弧度角等于2π，所述环形侧板内环侧壁同一高度的位置处以其中轴线为对称轴等间距的开设有一组矩形凹槽，所述环形侧板内环侧壁处于矩形凹槽槽口处的上、下两端分别设有第一铰座、第二铰座；
所述支撑组件包括支撑板、挡板、电动液压伸缩杆、旋转电磁阀、升降电动伸缩杆、栏杆和双头电动伸缩杆，所述支撑板的一端转动连接在第一铰座上，所述支撑板靠近其自由端底端中部的位置处设有与第二铰座配合的第三铰座，所述电动液压伸缩杆的两端分别转动连接在对应的第二铰座、第三铰座上，所述旋转电磁阀设置在支撑板靠近其自由端顶部的板面上，所述挡板的底部固定在旋转电磁阀上，所述挡板自由端端部侧壁且处于横向的两端均垂直该侧壁向内开设有盲槽，所述盲槽中均设有升降电动伸缩杆，所述栏杆的两端分别固定在同一挡板上的两个升降电动伸缩杆自由端的端部，所述栏杆靠近其中部的杆体上以垂直其中轴线的横截面为基准面对称地设有两个缺口，所述栏杆处于两个缺口之间的杆体沿其中轴线方向设有安装槽，所述安装槽两端的槽口分别导通其所在一端的缺口，所述双头电动伸缩杆设置在安装槽中，所述栏杆与挡板之间还设有遮挡组件；
所述保险组件包括滑块、螺杆和驱动电机，所述滑块的形状与矩形凹槽的形状匹配，所述滑块滑接在矩形凹槽中，所述驱动电机设置在矩形凹槽内部，所述螺杆的一端与驱动电机的电机轴固定，并且所述螺杆的杆体螺接在滑块上的螺槽中，所述螺槽的中轴线与滑块在矩形凹槽中滑动的方向相平行；
所述检测组件包括压力感受面板和压力感受层，所述压力感受面板铺设在支撑板的顶部表面，所述压力感受层包覆在双头电动伸缩杆的两个自由端的杆体表面；
所述电动液压伸缩杆、旋转电磁阀、升降电动伸缩杆、栏杆、双头电动伸缩杆、驱动电机、压力感受面板和压力感受层均由外部控制台供电和控制。
优选的，所述环形侧板顶端、底端的底壁的两端均设有安装法兰。
优选的，同一所述环形侧板上相邻两个矩形凹槽之间在以该环形侧板中轴线旋转的圆周上的夹角等于该环形侧板侧边与其相邻矩形凹槽之间夹角的两倍。
优选的，所述支撑板处于水平状态时的底端表面与滑块的上端表面共面，所述挡板靠近其自由端外侧的板面上设有与支撑板配合的限位板，所述挡板上还均匀的开设有一组通槽。
优选的，所述双头电动伸缩杆两个自由端的杆体独立伸缩，所述栏杆靠近缺口位置处的杆体上均设有控制双头电动伸缩杆该自由端杆体伸缩的按钮，所述按钮均电连接到外部控制台上。
优选的，所述遮挡组件包括横杆和安全组件，所述横杆的两端分别套接固定在同一挡板上两个升降电动伸缩杆靠近自由端端部的杆体上，所述横杆与栏杆二者的中轴线相平行，所述横杆和挡板之间沿横杆中轴线方向均匀的设有一组安全组件。
优选的，更进一步地，所述安全组件包括回卷器、固定环和带体，所述回卷器设置在挡板自由端端部的侧壁上，所述固定环设置在横杆靠近挡板自由端端部的侧壁上，所述带体的两端分别设置在对应的回卷器、固定环上。
优选的，所述带体采用尼龙类布料制成。
优选的，所述压力感受面板设置在支撑板支撑面上的深槽中。
优选的，所述压力感受面板上还设有与深槽匹配的垫板，所述垫板的支撑面与支撑板的支撑面共面。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
1、本发明中通过增加一组环形侧板、支撑组件、保险组件、检测组件和外部控制台，环形侧板的形状均完全相同，并且环形侧板的数量乘以其弯曲的弧度角等于2π，支撑组件包括支撑板、挡板、电动液压伸缩杆、旋转电磁阀、升降电动伸缩杆、栏杆和双头电动伸缩杆，保险组件包括滑块、螺杆和驱动电机，检测组件包括压力感受面板和压力感受层的设计；这样可以使得无论何时施工人员站立在任意一个支撑板上时，该支撑板相邻的两个支撑板都会保持展开状态；达到有效地提升施工人员工作时安全性的效果；同时使得无论何时除了施工人员站立的支撑板上及该支撑板相邻的两个支撑板保持展开状态，金属模板上其余的支撑板均保持收纳状态；达到有效地提升施工人员在工作时视野区域的效果。
2、本发明中通过增加电动液压伸缩杆、旋转电磁阀、升降电动伸缩杆、栏杆、双头电动伸缩杆、驱动电机、压力感受面板和压力感受层均由外部控制台供电和控制的设计；这样施工人员便能通过外部控制台控制支撑组件、保险组件和检测组件绝大部分的工作；达到有效地简化金属模板使用过程中操作流程的效果。
附图说明
图1为本发明完全组装完毕后处于待机状态时的直观图；
图2为本发明中单个环形侧板上支撑组件和保险组件均处于待机状态时的直观图；
图3为本发明中单个环形侧板上支撑组件和保险组件均处于工作状态时的直观图；
图4为本发明中单个环形侧板上单个矩形凹槽处配套的支撑组件分离时的直观图；
图5为本发明单个环形侧板经过部分剖视及其上单个矩形凹槽处配套的保险组件的爆炸视图；
图6为本发明的滑块的剖视直观图；
图7为本发明的支撑组件的爆炸视图；
图8为本发明的挡板第一种视角下的直观图；
图9为本发明的挡板第二种视角下经过部分剖视后直观图；
图10为本发明的升降电动伸缩杆、栏杆和横杆的爆炸视图；
图11为本发明的横杆的直观图；
图12为本发明的栏杆的直观图；
图13为本发明的栏杆经过部分剖视后及与其中双头电动伸缩杆的爆炸视图；
图14为本发明的双头电动伸缩杆自由端杆体的剖视截面图；
图15为图3中A区域的放大图
图16为图4中B区域的放大图；
图17为图5中C区域的放大图；
图18为图5中D区域的放大图；
图19为图8中E区域的放大图；
图20为图11中F区域的放大图；
图21为图12中G区域的放大图；
图22为图13中I区域的放大图。
图例说明：
1-环形侧板；2-矩形凹槽；3-第一铰座；4-第二铰座；5-支撑板；6-挡板；7-电动液压伸缩杆；8-旋转电磁阀；9-升降电动伸缩杆；10-栏杆；11-双头电动伸缩杆；12-第三铰座；13-盲槽；14-缺口；15-安装槽；16-滑块；17-螺杆；18-驱动电机；19-螺槽；20-压力感受面板；21-压力感受层；22-安装法兰；23-限位板；24-通槽；25-按钮；26-横杆；27-回卷器；28-固定环；29-带体；30-深槽；31-垫板。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
本实施例的一种安全型竖井施工用金属模板，参照图1-22：包括一组环形侧板1、支撑组件、保险组件、检测组件和外部控制台。
环形侧板1的形状均完全相同，并且环形侧板1的数量乘以其弯曲的弧度角等于2π，环形侧板1内环侧壁同一高度的位置处以其中轴线为对称轴等间距的开设有一组矩形凹槽2，环形侧板1内环侧壁处于矩形凹槽2槽口处的上、下两端分别设有第一铰座3、第二铰座4。
支撑组件包括支撑板5、挡板6、电动液压伸缩杆7、旋转电磁阀8、升降电动伸缩杆9、栏杆10和双头电动伸缩杆11，支撑板5的一端转动连接在第一铰座3上，支撑板5靠近其自由端底端中部的位置处设有与第二铰座4配合的第三铰座12，电动液压伸缩杆7的两端分别转动连接在对应的第二铰座4、第三铰座12上，旋转电磁阀8设置在支撑板5靠近其自由端顶部的板面上，挡板6的底部固定在旋转电磁阀8上，挡板6自由端端部侧壁且处于横向的两端均垂直该侧壁向内开设有盲槽13，盲槽13中均设有升降电动伸缩杆9，栏杆10的两端分别固定在同一挡板6上的两个升降电动伸缩杆9自由端的端部（值得注意的是同一个挡板6上的两个升降电动伸缩杆9的运动状态保持同步），栏杆10靠近其中部的杆体上以垂直其中轴线的横截面为基准面对称地设有两个缺口14，栏杆10处于两个缺口14之间的杆体沿其中轴线方向设有安装槽15，安装槽15两端的槽口分别导通其所在一端的缺口14，双头电动伸缩杆11设置在安装槽15中，栏杆10与挡板6之间还设有遮挡组件。
保险组件包括滑块16、螺杆17和驱动电机18，滑块16的形状与矩形凹槽2的形状匹配，滑块16滑接在矩形凹槽2中，驱动电机18设置在矩形凹槽2内部，螺杆17的一端与驱动电机18的电机轴固定，并且螺杆17的杆体螺接在滑块16上的螺槽19中，螺槽19的中轴线与滑块16在矩形凹槽2中滑动的方向相平行，值得注意的是滑块16能完全收纳进矩形凹槽2中。
检测组件包括压力感受面板20和压力感受层21，压力感受面板20铺设在支撑板5的顶部表面，压力感受层21包覆在双头电动伸缩杆11的两个自由端的杆体表面。
电动液压伸缩杆7、旋转电磁阀8、升降电动伸缩杆9、栏杆10、双头电动伸缩杆11、驱动电机18、压力感受面板20和压力感受层21均由外部控制台供电和控制。
环形侧板1顶端、底端的底壁的两端均设有安装法兰22，这样可以方便施工人员将环形侧板1进行组合安装。
同一环形侧板1上相邻两个矩形凹槽2之间在以该环形侧板1中轴线旋转的圆周上的夹角等于该环形侧板1侧边与其相邻矩形凹槽2之间夹角的两倍，这样可以保证一组环形侧板1完全组合成的金属模板的内环侧壁上任意两个相邻矩形凹槽2之间的距离相等，即，在金属模板的内环侧壁上任意两个相邻支撑板5之间的距离相等，从而有效地保证施工人员在金属模板上移动时的安全性。
支撑板5处于水平状态时的底端表面与滑块16的上端表面共面，挡板6靠近其自由端外侧的板面上设有与支撑板5配合的限位板23，这样可以有效的防止挡板6旋转的角度过大而外倾，本质上还是保证支撑板5上施人员的安全性；挡板6上还均匀的开设有一组通槽24，这样可以在不影响挡板6功能的前提下减轻挡板6的重量，从而降低整个支撑组件的重量，这样减轻保险组件的工作压力，本质上是提升支撑组件与保险组件配合时的安全性。
双头电动伸缩杆11两个自由端的杆体独立伸缩，栏杆10靠近缺口14位置处的杆体上均设有控制双头电动伸缩杆11该自由端杆体伸缩的按钮25，按钮25均电连接到外部控制台上。
遮挡组件包括横杆26和安全组件，横杆26的两端分别套接固定在同一挡板6上两个升降电动伸缩杆9靠近自由端端部的杆体上，横杆26与栏杆10二者的中轴线相平行，横杆26和挡板6之间沿横杆26中轴线方向均匀的设有一组安全组件。
安全组件包括回卷器27、固定环28和带体29，回卷器27设置在挡板6自由端端部的侧壁上，固定环28设置在横杆26靠近挡板6自由端端部的侧壁上，带体29的两端分别设置在对应的回卷器27、固定环28上，这样当支撑组件和保险组件完全展开时，带体29可以有效地在栏杆10和挡板6自由端端部之间较大的空隙之间构成防护网，从而防止支撑板5上的施工人员从栏杆10和挡板6自由端端部之间的空隙意外掉落，从而有效地提升施工人员在支撑板5上时的安全性。
带体29采用尼龙类布料制成，因为尼龙材料具有优良的耐磨、结实、柔软和弹性适中等优点，可以对支撑板5上的施工人员身体构成很好的保护作用。
压力感受面板20设置在支撑板5支撑面上的深槽30中。
压力感受面板20上还设有与深槽30匹配的垫板31，垫板31的支撑面与支撑板5的支撑面共面，这样可以有效地提升压力感受面板20的使用寿命。
其工作原理：
值得注意的是，本实施例中，一个支撑板5上只准站立一个施工人员；并且施工人员穿戴的安全带分支有至少两个独立的套环，
下面为了叙述的方便：
现规定施工人员穿戴的安全带分支有两个独立的扣环；
同时将操作外部控制台的施工人员命名为操作员；
并且金属模板初始状态下所有的支撑组件、保险组件和检测组件均处于完全收纳状态，如图1所示。
当金属模板上只有一个施工人员进行工作时：
第一步，操作员通过外部控制台启动本发明装置，此时所有的支撑组件、保险组件和检测组件均处于待机状态；
第二步，操作员通过外部控制台控制选定矩形凹槽2位置处配套的支撑组件和保险组件完全展开；
具体的步骤为：外部控制台自动驱动电动液压伸缩杆7伸长使得支撑板5旋转升起至水平状态，然后外部控制台自动驱动旋转电磁阀8工作使得挡板6旋转升起至垂直地面的状态，同时外部控制台自动驱动驱动电机18工作，使得滑块16向外滑出，从而将支撑板5的底部托住；
第三步，施工人员借助梯子等相关工具登上该支撑板5；
第四步，施工人员先按下一个按钮25，使得双头电动伸缩杆11处于该按钮25端的杆体收缩，然后施工人员将安全带上的一个套环套在双头电动伸缩杆11收缩的杆体上，然后施工人员再次按下刚才的按钮25使得双头电动伸缩杆11处于该按钮25端的杆体伸长，从而将该端杆体上的套环固定住，同理施工人员将安全带上的另一个套环固定在栏杆10另一端的双头电动伸缩杆11的杆体上；
第五步，操作员控制外部控制台进入自动运行模式；
第六步，外部控制台通过施工人员所站立的支撑板5内部的压力感受面板20检测到该支撑板5上有人，此时外部控制台指令该支撑板5相邻的两个矩形凹槽2处的支撑组件和保险组件完全展开（具体步骤，与第二步中“具体的步骤为”相同），同时指令该支撑板5相邻的两个矩形凹槽2处的检测组件工作。
第七步，当施工人员想要移动相邻的支撑板5上时，施工人员先按下其所站立支撑板5上栏杆10上任意一个按钮25，使得双头电动伸缩杆11处于该按钮25端的杆体收缩，然后施工人员将该缺口14处的套环取出，此时外部控制台检测到只有一个套环是固定的（其原理是，因为当套环固定在双头电动伸缩杆11上时套环会对其杆体表面上的压力感受层21施加重力），外部控制台会立即指令双头电动伸缩杆11仍然固定有套环一端的杆体锁死（即、施工人员无法通过该端按钮25控制双头电动伸缩杆11该端杆体的收缩）。
第八步，使用者移动到相邻的一端的支撑板5上，并按下当前所站立的支撑板5上的栏杆10上的一个按钮25使得双头电动伸缩杆11处于该按钮25端的杆体收缩，然后施工人员将安全带上的一个套环套在双头电动伸缩杆11收缩的杆体上，然后施工人员再次按下刚才的按钮25使得双头电动伸缩杆11处于该按钮25端的杆体伸长，从而将该端杆体上的套环固定住；
值得注意的是，此时外部控制台会通过施工人员当前所站立的支撑板5的压力感受面板20检测到该支撑板5上有人，外部控制台会立即指令该支撑板5相邻且靠外侧一端的支撑组件、保险组件和检测组件展开并进入工作；
第九步，此时外部控制台检测到有安全带上的两个套环均被固定住，则外部控制台解除对第七步中双头电动伸缩杆11的锁死；
第十步，施工人员将第七步中剩下的套环取出并固定到第八步中支撑板5上栏杆10上另一个缺口14上；
值得注意的是，当施工人员将第七步中剩下的套环取出并固定到第八步中支撑板5上栏杆10上另一个缺口14上的过程中，外部控制台依然会执行将双头电动伸缩杆11仍然固定有套环一端的杆体锁死的命令，直至两个套环均被固定住时才会解除；
第十步，外部控制台控制第六步中支撑板5相邻且远离第八步中支撑板5的支撑组件、保险组件和检测组件退出工作（即支撑组件和检测组件完全收纳，检测组件不带电）
值得注意的是，只要同一个矩形凹槽2处配套的检测组件中压力感受板和两个压力感受层21三者中任意一个有设定的检测信号，则外部控制台均将指令该矩形凹槽2和与其相邻的两个矩形凹槽2三处各自配套的支撑组件、保险组件和检测组件均处于工作状态；
第十一步，当施工人员完成工作需要下来时，操作员控制外部控制台退出自动运行模式；
第十二步，操作员通过外部控制台控制施工人员站立支撑板5相邻两端矩形凹槽2处配套的支撑组件、保险组件和检测组件退出工作；
第十三步，操作员通过外部控制台控制施工人员站立支撑板5上的检测组件退出工作；
第十四步，施工人员依次将安全带上的两个套环从两个缺口14上取下；
第十五步，施工人员借助梯子等工具从支撑板5上下来；
第十六步，操作员通过控制台指令第十五步中的支撑板5对应的支撑组件、保险组件和检测组件退出工作。
当有两个及以上的施工人员在金属模板上工作时：
其使用方法与上述“当金属模板上只有一个施工人员进行工作时”中的步骤相似，只不过外部控制台会多一个判断步骤，即外部控制台指令任意一个矩形凹槽2相邻的矩形凹槽2上配套的支撑组件、保险组件和检测组件进入工作前会检测其是否处于工作状态，如果是，则指令其保持工作状态，如果不是，指令其进入工作状态；
当外部控制台指令任意一个矩形凹槽2相邻的矩形凹槽2上配套的支撑组件、保险组件和检测组件退出工作前会检测其是否与上述第十步中“值得注意的是”后面记载的内容冲突，如果冲突，则第十步中“值得注意的是”后面记载的内容具有更高的优先级。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。