本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其是一种翻爬模板系统实现换向盒上下滑动的方法。
背景技术：
授权公告号为cn105839542b的中国发明专利公开了一种桥梁高墩自升外架翻模装置，包括外支架系统、伸缩装置、上层模板系统和下层模板系统；所述上层模板系统位于下层模板系统的上方；所述上层模板系统和下层模板系统均包括一层围成桥梁高墩浇注腔的模板；所述上层模板系统和下层模板系统的模板外表面上均设置有加强横背楞；所述相邻两块模板上的加强横背楞均通过加强横背楞连接件连接，使得加强横背楞抱紧在模板的外表面；所述上层模板系统每块模板的上端和下端均设置有外支架系统；所述外支架系统包括曲臂横梁、直横梁、竖向导梁；所述直横梁两端均设置有曲臂横梁；所述曲臂横梁一端与加强横背楞连接，另一端与直横梁连接；所述直横梁与模板之间具有间距；所述曲臂横梁、直横梁以及加强横背楞围成模板可穿过的模板提升区间；所述竖向导梁设置在模板的外侧；所述竖向导梁由下层模板系统的下端延伸到上层模板系统的上方，且所述竖向导梁的长度大于三倍模板的高度；所述竖向导梁与直横梁固定连接；所述伸缩装置设置在竖向导梁与模板之间；所述伸缩装置一端与竖向导梁竖直方向上滑动连接，另一端与模板可拆卸连接。所述竖向导梁上设置有驱动伸缩装置上下滑动的提升装置。
采用上述装置进行翻爬模施工时，提升装置仅能驱动伸缩装置上下滑动，当需要提升导梁结构时，还必须在模板系统上设置另一个提升装置，这样不仅操作麻烦，而且工人的工作量大，通用性较差。
因此，发明人对上述提升装置做了改进，即在竖向导梁上滑动连接有两个换向盒，竖向导梁上还设置有与换向盒配合的若干个挡块，其中一个换向盒连接在伸缩装置上，另一个换向盒通过液压缸与伸缩装置连接，液压缸的行程与挡块之间的间距一致。在施工过程中，工作人员发现，由于整个装置存在安装及变形误差，经常出现液压缸与挡块的间距不匹配，造成模板无法提升的问题，因此，急需对现有的结构进行改进。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种翻爬模板系统实现换向盒上下滑动的方法，采用设计“间隙余量”的方式，消除制作、安装等系统误差对翻爬模系统的影响。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：翻爬模板系统实现换向盒上下滑动的方法，包括竖向设置的导轨；导轨上滑动连接有伸缩装置、第一换向盒和第二换向盒；第一换向盒与伸缩装置连接；第二换向盒通过升降驱动装置与伸缩装置连接；所述导轨上从上向下设置有若干个挡块；所述第一换向盒和第二换向盒内均设置有可转动的棘齿；所述第一换向盒和第二换向盒均具有两个状态，分别是向上行走状态和向下行走状态；当换向盒处于向上行走状态时，棘齿的下端与挡块的顶部卡接配合；当换向盒处于向下行走状态时，棘齿的上端与挡块的底部卡接配合；
还包括以下步骤：
a、控制第一换向盒和第二换向盒分别处于向上行走状态，使第一换向盒和第二换向盒的棘齿的下端分别卡在挡块的顶部；
b、以第二换向盒为着力点，控制升降驱动装置伸长一个长度为n×s1+s2的行程；然后控制升降驱动装置收缩一个长度为s2的行程；其中，s1为相邻两个挡块之间的距离，n为大于1的正整数，0＜s2＜s1；
c、以第一换向盒为着力点，控制升降驱动装置收缩一个长度为n×s1+s2的行程；然后控制升降驱动装置伸长一个长度为s2的行程；
d、重复步骤b和c，直至将伸缩装置向上移动到规定的位置；
e、以第一换向盒为着力点，控制升降驱动装置收缩一个长度为s2的行程，然后控制第二换向盒处于向下行走状态；以第一换向盒为着力点，控制升降驱动装置伸长一个长度为n×s1的行程，然后控制第二换向盒处于向上行走状态；然后控制升降驱动装置伸长一个长度为s2的行程；
f、以第二换向盒为着力点，控制升降驱动装置伸长一个长度为s2的行程，然后控制第一换向盒处于向下行走状态；然后控制升降驱动装置收缩一个长度为n×s1的行程，然后控制第一换向盒处于向上行走状态，控制升降驱动装置收缩一个长度为s2的行程；
g、重复步骤e和f，直至将伸缩装置向下移动到规定的位置。
进一步的，所述升降驱动装置为液压缸。
进一步的，所述第一换向盒和第二换向盒内均横向设置有可转动的转轴；转轴上套装有可转动的棘齿；棘齿与转轴之间设置有套装在转轴上的弹簧；转轴的一端安装有换向手柄；第一换向盒和第二换向盒的外壁上均设置有第一限位柱和第二限位柱；当换向手柄卡在第一限位柱上时，换向盒处于向下行走状态；当换向手柄卡在第二限位柱上时，换向盒处于向上行走状态。
进一步的，所述第一换向盒和第二换向盒上还分别设置有驱动棘齿转动的驱动件。
进一步的，所述驱动件为液压缸。
进一步的，所述导轨上滑动连接有两个伸缩装置，两个伸缩装置之间相连接。
进一步的，所述导轨上还滑动连接有手动防坠换向盒；所述手动防坠换向盒与伸缩装置连接；所述手动防坠换向盒内横向设置有可转动的转轴；转轴上套装有可转动的棘齿；棘齿与转轴之间设置有套装在转轴上的弹簧；转轴的一端安装有换向手柄；手动防坠换向盒的外壁上设置有第一限位柱和第二限位柱；当换向手柄卡在第一限位柱上时，手动防坠换向盒处于向下行走状态，棘齿的上端与挡块的底部卡接配合；当换向手柄卡在第二限位柱上时，手动防坠换向盒处于向上行走状态，棘齿的下端与挡块的底部卡接配合；
在步骤a～d中，控制所述手动防坠换向盒的换向手柄卡在第二限位柱上；在步骤e～g中，控制所述手动防坠换向盒的换向手柄卡在第一限位柱上。
本发明的有益效果是：本发明所述的翻爬模板系统实现换向盒上下滑动的方法，在步骤a～d中，通过升降驱动装置循环伸长行程和收缩行程，使换向盒在导轨上向上滑动，进而带动伸缩装置向上移动；在步骤e～g中，循环改变着力点，通过升降驱动装置循环伸长行程和收缩行程，使换向盒在导轨上向下滑动，进而带动伸缩装置向下移动；通过控制升降驱动装置伸长或收缩一个长度为s2的行程，使得换向盒的棘爪与挡块之间有一定的空间，为换向盒中棘爪的换向提供了操作空间，克服了挡块的安装误差对棘爪换向的影响。
附图说明
图1是本发明中的换向盒、伸缩装置安装在导轨上的立体图；
图2是本发明中的换向盒、伸缩装置和导轨安装在模板外侧的结构示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是本发明中的换向盒在向上滑动过程中，升降驱动装置收缩一个长度为n×s1+s2的行程后的状态图；
图5是本发明中的换向盒在向上滑动过程中，升降驱动装置伸长一个长度为n×s1+s2的行程后的状态图；
图6是本发明中的换向盒在向下滑动过程中，升降驱动装置伸长一个长度为n×s1的行程后的状态图；
图7是本发明中的换向盒在向下滑动过程中，升降驱动装置收缩一个长度为n×s1的行程后的状态图；
图8是本发明中的第一换向盒、第二换向盒的立体图；
图9是图8的主视图；
图10是本发明中手动防坠换向盒的立体图；
图11是图10的主视图。
图中附图标记为：1-支架系统，2-上层模板系统，3-下层模板系统，10-导轨，11-曲臂横梁，12-直横梁，20-伸缩装置，21-模板，22-加强横背楞，23-加强背楞连接件，24-模板提升区间，30-第一换向盒，40-升降驱动装置，50-手动防坠换向盒，60-第二换向盒，101-挡块，301-转轴，302-棘齿，303-弹簧，304-第一限位柱，305-第二限位柱，306-换向手柄，307-驱动件，308-连接插销，309-弹簧挡片，310-弧形槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
如图1至图11所示，本发明所述的翻爬模板系统实现换向盒上下滑动的方法，包括竖向设置的导轨10；导轨10上滑动连接有伸缩装置20、第一换向盒30和第二换向盒60；第一换向盒30与伸缩装置20连接；第二换向盒60通过升降驱动装置40与伸缩装置20连接；所述导轨10上从上向下设置有若干个挡块101；所述第一换向盒30和第二换向盒60内均设置有可转动的棘齿302；所述第一换向盒30和第二换向盒60均具有两个状态，分别是向上行走状态和向下行走状态；当换向盒处于向上行走状态时，棘齿302的下端与挡块101的顶部卡接配合；当换向盒处于向下行走状态时，棘齿302的上端与挡块101的底部卡接配合；
还包括以下步骤：
a、控制第一换向盒30和第二换向盒60分别处于向上行走状态，使第一换向盒30和第二换向盒60的棘齿302的下端分别卡在挡块101的顶部；
b、以第二换向盒60为着力点，控制升降驱动装置40伸长一个长度为n×s1+s2的行程；然后控制升降驱动装置40收缩一个长度为s2的行程；其中，s1为相邻两个挡块101之间的距离，n为大于1的正整数，0＜s2＜s1；
c、以第一换向盒30为着力点，控制升降驱动装置40收缩一个长度为n×s1+s2的行程；然后控制升降驱动装置40伸长一个长度为s2的行程；
d、重复步骤b和c，直至将伸缩装置20向上移动到规定的位置；
e、以第一换向盒30为着力点，控制升降驱动装置40收缩一个长度为s2的行程，然后控制第二换向盒60处于向下行走状态；以第一换向盒30为着力点，控制升降驱动装置40伸长一个长度为n×s1的行程，然后控制第二换向盒60处于向上行走状态；然后控制升降驱动装置40伸长一个长度为s2的行程；
f、以第二换向盒60为着力点，控制升降驱动装置40伸长一个长度为s2的行程，然后控制第一换向盒30处于向下行走状态；然后控制升降驱动装置40收缩一个长度为n×s1的行程，然后控制第一换向盒30处于向上行走状态，控制升降驱动装置40收缩一个长度为s2的行程；
g、重复步骤e和f，直至将伸缩装置20向下移动到规定的位置。
导轨10竖向设置，伸缩装置20、第一换向盒30和第二换向盒60分别滑动连接在导轨10上；第一换向盒30和第二换向盒60可以同时设置在伸缩装置20的上方，也可以同时设置在伸缩装置20的下方；作为优选方案，如图1所示，第一换向盒30设置在伸缩装置20的上方，第二换向盒60设置在伸缩装置20的下方。
所述升降驱动装置40为动力装置，其目的是驱动伸缩装置20沿导轨10上下移动；所述升降驱动装置40可以是气缸、千斤顶等；作为优选方案，所述升降驱动装置40为液压缸。
所述伸缩装置20的主要作用是对模板21进行拆卸，同时使得拆卸后的模板21能水平移动到模板提升区间24。
所述挡块101的顶部具有与棘齿302下端配合的支撑面，挡块101的底部具有与棘齿302上端配合的提升面。为叙述方便，将第一换向盒30和第二换向盒60统称为换向盒，换向盒在导轨10上滑动时，分为两个状态，分别是向上行走状态和向下行走状态；当换向盒处于向上行走状态时，换向盒能沿导轨10向上滑动，当换向盒内的棘齿302越过挡块101后，棘齿302的下端卡在挡块101顶部的支撑面上，通过棘齿302的下端与挡块101的顶部的配合，能防止换向盒向下坠落；当换向盒处于向下行走状态时，换向盒能沿导轨10向下滑动，当换向盒内的棘齿302越过挡块101后，棘齿302的上端卡在挡块101底部的提升面上，通过棘齿302的上端与挡块101底部的配合，当换向盒向上移动时，能带动导轨10一起向上移动。
步骤a中，控制第一换向盒30和第二换向盒60分别处于向上行走状态，使它们能在导轨10上向上移动。同时使第一换向盒30和第二换向盒60的棘齿302的下端分别卡在挡块101的顶部；通过棘齿302与挡块101的配合，使两个换向盒和伸缩装置20共同支撑在导轨10上，防止它们在导轨10上坠落。
步骤b中，其中s1为相邻两个挡块101之间的距离，具体指的是，相邻两个挡块101的支撑面或提升面之间的距离。首先，通过控制升降驱动装置40伸长一个长度为n×s1+s2的行程，不仅实现了伸缩装置20和第一换向盒30向上移动，而且当第一换向盒30的棘齿302越过n个挡块101后，第一换向盒30继续向上移动了s2的距离，为棘齿302的转动提供了空间，减小了棘齿302转动过程中的阻力，消除了整个装置的安装误差对换向盒的影响，确保换向盒中的棘齿302与挡块101能紧密配合。此时，第一换向盒30的棘齿302的底部与其相对应的挡块101的顶部具有高度为s2的距离，通过控制升降驱动装置40收缩一个长度为s2的行程，使第一换向盒30的棘齿302的底部卡在挡块101的支撑面上。通过步骤b，实现了伸缩装置20和第一换向盒30向上提升一个行程。
步骤c中，步骤b完成后，改变换向盒的支撑位置，以第一换向盒30为着力点，首先控制升降驱动装置40收缩一个长度为n×s1+s2的行程；带动第二换向盒60向上移动，当第二换向盒60越过n个挡块101后，第二换向盒60继续向上移动了s2的距离，为第二换向盒60的棘齿302的转动提供了空间，减小了棘齿302转动过程中的阻力；然后再控制升降驱动装置40伸长一个长度为s2的行程，使第二换向盒60的棘齿302的底部卡在挡块101的支撑面上。通过步骤c，实现了第二换向盒60向上提升一个行程。
步骤d中，通过重复步骤b和步骤c，实现将两个换向盒和伸缩装置20向上移动到规定的位置。
步骤e中，以第一换向盒30为着力点，控制升降驱动装置40收缩一个长度为s2的行程，带动第二换向盒60向上移动s2的高度，为第二换向盒60的棘齿302转动提供空间，减小棘齿302转动时的阻力，然后控制第二换向盒60处于向下行走状态，使第二换向盒60能在导轨10上向下移动，然后控制升降驱动装置40伸长一个长度为n×s1的行程，控制第二换向盒60处于向上行走状态，再控制升降驱动装置40伸长一个长度为s2的行程，使第二换向盒60的棘齿302支撑在挡块101的支撑面上。通过步骤e，实现将第二换向盒60向下移动一个行程。
步骤f中，改变换向盒的着力点，使第二换向盒60为着力点，控制升降驱动装置40伸长一个长度为s2的行程，使第一换向盒30和伸缩装置20向上移动s2的高度，为第一换向盒30的棘齿302换向提供空间，减小棘齿302转动时的阻力，然后控制第一换向盒30处于向下行走状态，使第一换向盒30能在导轨10上向下移动；然后控制升降驱动装置40收缩一个长度为n×s1的行程，再控制第一换向盒30处于向上行走状态，控制升降驱动装置40收缩一个长度为s2的行程，使第一换向盒30的棘齿302支撑在挡块101的支撑面上。通过步骤f，实现了将第一换向盒30和伸缩装置20向下移动一个行程。
步骤g中，通过重复步骤e和f，实现将伸缩装置20向下移动到规定的位置。
本发明所述的翻爬模板系统实现换向盒上下滑动的方法，在步骤a～d中，通过升降驱动装置40循环伸长行程和收缩行程，使换向盒在导轨10上向上滑动，进而带动伸缩装置20向上移动；在步骤e～g中，循环改变着力点，通过升降驱动装置40循环伸长行程和收缩行程，使换向盒在导轨10上向下滑动，进而带动伸缩装置20向下移动。通过步骤a～g，实现了换向盒在导轨10上的上下滑动；通过控制升降驱动装置40伸长或收缩一个长度为s2的行程，使得换向盒的棘爪302与挡块101之间有一定的空间，为换向盒中棘爪302的换向提供了操作空间，克服了挡块101的安装误差对棘爪302换向的影响。
第一换向盒30和第二换向盒60不仅可以在导轨10上滑动，而且在伸缩装置20上下移动过程中还起到支点的作用；作为优选方案，所述第一换向盒30和第二换向盒60内均横向设置有可转动的转轴301；转轴301上套装有可转动的棘齿302；棘齿302与转轴301之间设置有套装在转轴301上的弹簧303；转轴301的一端安装有换向手柄306；第一换向盒30和第二换向盒60的外壁上均设置有第一限位柱304和第二限位柱305；当换向手柄306卡在第一限位柱304上时，换向盒处于向下行走状态；当换向手柄306卡在第二限位柱305上时，换向盒处于向上行走状态。
转轴301可在换向盒内转动，棘齿302可在转轴301上转动。当换向手柄306卡在第二限位柱305上时，转轴301带动弹簧303产生弹力，使棘齿302转动，棘齿302的下端与导轨10的表面或挡块101的表面接触，当换向盒在导轨10上向上运动时，棘齿302越过挡块101后，在弹簧303弹力的作用下，棘齿302的下端卡在挡块101的顶部。当换向手柄306卡在第一限位柱304上时，转轴301带动弹簧303产生弹力，使棘齿302转动，棘齿302的上端与导轨10的表面或挡块101的表面接触，当换向盒在导轨10上向下运动时，棘齿302越过挡块101后，在弹簧303弹力的作用下，棘齿302的上端卡在挡块101的底部。所述换向盒还可以是其他的结构，例如，棘齿302设置在换向盒内，换向盒上还设置有液压缸，液压缸与棘齿302连接，通过液压缸驱动棘齿302在换向盒内转动。
伸缩装置20在下降的过程中，每下降一个行程，就需要改变第一换向盒30和第二换向盒60中棘齿302的方向，为降低工人的劳动量，提高操作效率；作为优选方案，所述第一换向盒30和第二换向盒60上分别设置有驱动棘齿302转动的驱动件307。所述驱动件307可以为气缸，作为优选，所述驱动件307为液压缸。液压缸的缸体铰接在盒体上，液压缸的活塞杆与连接插销308连接；连接插销308与棘齿302连接；液压缸通过连接插销308带动棘齿302转动，通过设置液压缸作为动力，工人不必爬到换向盒的位置进行操作，只需控制液压缸克服弹簧303的弹力，就能实现换向盒的自动换向，降低了工人操作的难度，减小了工人的工作量，提高了工作效率。进一步，换向盒的壁上与连接插销308两端相对应的位置分别设置有弧形槽310，所述连接插销308的两端分别从所述弧形槽310内伸出、且可在弧形槽310内移动。通过设置弧形槽310，使连接插销308受理更均匀，避免连接插销308出现卡死现象。
进一步，所述导轨10上滑动连接有两个伸缩装置20，两个伸缩装置20之间相连接。具体为，第一个伸缩装置20设置在两个换向盒之间，第二个伸缩装置20设置在两个换向盒的下方。
为了避免当第一换向盒30和第二换向盒60上的液压缸失效，而造成伸缩装置20下坠的风险，作为优选方案，所述导轨10上还滑动连接有手动防坠换向盒50；所述手动防坠换向盒50与伸缩装置20连接；所述手动防坠换向盒50内横向设置有可转动的转轴301；转轴301上套装有可转动的棘齿302；棘齿302与转轴301之间设置有套装在转轴301上的弹簧303；转轴301的一端安装有换向手柄306；手动防坠换向盒50的外壁上设置有第一限位柱304和第二限位柱305；当换向手柄306卡在第一限位柱304上时，棘齿302的上端与挡块101的底部卡接配合；当换向手柄306卡在第二限位柱305上时，棘齿302的下端与挡块101的底部卡接配合。在步骤a～d中，控制所述手动防坠换向盒50的换向手柄306卡在第二限位柱305上；在步骤e～g中，控制所述手动防坠换向盒50的换向手柄306卡在第一限位柱304上。
当手动防坠换向盒50在导轨10上向上滑动时，所述手动防坠换向盒50的换向手柄306卡在第二限位柱305上，此时，即使第一换向盒30和第二换向盒60上的液压缸均失效后，通过手动防坠换向盒50中棘齿302与挡块101的配合，也能防止伸缩装置20下坠，提高了整个装置的安全性。
实施例：
图2和图3所示为现有翻爬模装置的示意图；翻爬模装置包括支架系统1、上层模板系统2和下层模板系统3，上层模板系统2位于下层模板系统3的上方。上层模板系统2和下层模板系统3均包括一层围成桥梁高墩浇筑腔的模板21；上层模板系统2和下层模板系统3的模板21外表面上均设置有加强横背楞22；相邻两块模板21上的所述加强横背楞22通过加强横背楞连接件23连接，使得加强横背楞22抱紧在模板21的外表面。
上层模板系统2每块模板40的上端和下端上均设置有支架系统1，支架系统1包括曲臂横梁11和直横梁12；所述直横梁12的两端均设置有曲臂横梁11；所述曲臂横梁11的一端与加强横背楞22连接，另一端与直横梁12连接；所述支撑梁12与模板21之间具有间距；所述曲臂横梁11、直横梁12以及加强横背楞22围成模板21可穿过的模板提升区间24。
所述相邻两块模板21上的加强横背楞22通过加强背楞连接件23连接，使得加强横背楞22抱紧在上层模板系统2和下层模板系统的模板21的外表面，是为了在浇筑完成后使得模板21能够紧箍在混凝土上，从而为后续提升下层的模板21提供支撑力。
采用本发明所述的翻爬模板系统实现换向盒上下滑动的方法对图2和图3中的翻爬模装置中的模板21和支架系统1进行翻爬的方法如下：具体的，s1＝300mm，n＝2，s2＝30mm；
1、在每块模板40的外侧竖向设置有两个导轨10，分别将两个导轨10安装在直横梁12上，将第一换向盒30、伸缩装置20、第二换向盒60、手动防坠换向盒50分别安装在导轨10上；
2、如图2所示，将伸缩装置20与下层模板系统3的模板21连接；具体的将伸缩装置20与下层模板系统3的模板21上的加强横背楞22连接；
3、控制第一换向盒30、第二换向盒60和手动防坠换向盒50同时处于向上行走状态，使第一换向盒30、第二换向盒60和手动防坠换向盒50的棘齿302的下端分别卡在挡块101的顶部；
4、拆除下层模板系统3相邻两块模板21之间的加强横背楞连接件23，使得模板21可以从混凝土上脱离；然后启动伸缩装置20使得伸缩装置20收缩，从而带动模板21脱离下层混凝土；
5、以第二换向盒60为着力点，控制升降驱动装置40伸长一个长度为630mm的行程，具体如图5所示；然后控制升降驱动装置40收缩一个长度为30mm的行程；使第一换向盒30的棘齿302卡在挡块101的支撑面上；
6、以第一换向盒30为着力点，控制升降驱动装置40收缩一个长度为630mm的行程，具体如图4所示；然后控制升降驱动装置40伸长一个长度为30mm的行程；
7、重复步骤5和6，直至将下层模板系统3的模板21翻升到上层模板系统2的上方规定位置；然后启动伸缩装置20使得伸缩装置20伸长，从而将模板21移动到对应的位置上，将下层模板系统3在上层模板系统2的上方进行重新安装，通过加强横背楞连接件23将相邻的两块模板21上的加强横背楞22连接；然后解除伸缩装置20与模板21之间的连接；
8、以第一换向盒30为着力点，控制升降驱动装置40收缩一个长度为30mm的行程，然后控制第二换向盒60手动防坠换向盒50分别处于向下行走状态；以第一换向盒30为着力点，控制升降驱动装置40伸长一个长度为600mm的行程，具体如图6所示；然后控制第二换向盒60处于向上行走状态；然后控制升降驱动装置40伸长一个长度为30mm的行程；
9、以第二换向盒60为着力点，控制升降驱动装置40伸长一个长度为30mm的行程，然后控制第一换向盒30处于向下行走状态；然后控制升降驱动装置40收缩一个长度为600mm的行程，具体如图7所示；然后控制第一换向盒30处于向上行走状态，控制升降驱动装置40收缩一个长度为30mm的行程；
10、重复步骤8和9，直至将伸缩装置20下降到上层模板系统3的位置；
11、重复步骤2～10，就能完成模板21的翻爬，实现模板21的循环使用，直到桥墩浇筑完成。