CN105421735A - 一种铝合金支撑系统 - Google Patents

Abstract

一种铝合金支撑体系，立杆与水平杆可拆卸连接成支撑架体，立杆的顶部连有可调托座，可调托座上搭设有主梁，主梁上搭设有次梁，次梁上搭设有面板，所述立杆由中心圆管和一组凸肋组成，相邻两凸肋间与中心圆管外侧表面形成键槽，所述立杆的外侧间隔套有同心的承插式连接环，所述承插式连接环的内壁与所有凸肋的顶端顶紧，所述承插式连接环的外壁周侧开有与键槽相对应的锁紧件的连接通孔，锁紧件穿过此孔并且其头部锁入键槽内，其尾部限位固定于承插式连接环的外壁表面。本发明能够起到加快模板周转，减少配套件损耗，降低劳动强度，节省投入，缩短工期的效果，立杆与水平杆形成的支撑架体更加安全，连接结点强度更大，承载力更高，整体性更好。

Description

一种铝合金支撑系统

技术领域

本发明为建筑脚手架系统，特别是一种铝合金的脚手架系统。

背景技术

现阶段我国在建筑结构施工中以脚手架作为主要的支撑结构。脚手架形式包括：扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、以及盘扣式钢管脚手架等。以上脚手架由于设计初衷和结构形式等受限于当初的生产设备、施工技术及施工环境，面对当今不断发展的建筑结构形式，上述脚手架配的结点连接安全性无法保证，同时周转劳动强度大，套件损耗大，使用该类脚手架的支撑体系需要耗费大量钢材和木材资源，成为影响我国建筑技术健康、可持续发展的屏障。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金支撑系统，要解决现有的脚手架系统中结点连接安全性无法保证、套件损耗大、耗费大量钢材和木材资源、材料单一、周转次数低劳动强度大的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铝合金支撑体系，包括由立杆、水平杆、可调托座、主梁、次梁和面板连接形成的支撑体系，立杆与水平杆可拆卸连接成支撑架体，立杆的顶部连有可调托座，可调托座上搭设有主梁，主梁上搭设有次梁，次梁上搭设有面板，所述立杆为异形截面铝合金杆，该杆是由中心圆管和等长于中心圆管、沿中心圆管周侧外壁间隔设置的一组凸肋组成，相邻两凸肋间与中心圆管外侧表面形成键槽，所述立杆的外侧间隔套有同心的承插式连接环，所述承插式连接环的内壁与所有凸肋的顶端顶紧，所述承插式连接环的外壁周侧开有与键槽相对应的锁紧件的连接通孔，锁紧件穿过此孔并且其头部锁入键槽内，其尾部限位固定于承插式连接环的外壁表面。

所述凸肋呈箭头形，箭头的尖端与承插式连接环的内壁顶紧，相邻两个箭头的两肩、箭身以及中心圆管外侧表面形成里宽外窄的键槽，两肩突出箭身以卡固锁紧件。

所述锁紧件是由头部卡固于键槽之内的T型螺杆和限位T型螺杆的尾部并紧固于承插式连接环的外壁表面的螺母组成。

所述承插式连接环的内壁横截面为圆形，外壁交替设有卡固平面和水平杆承插凸块，所述连接通孔开于卡固平面上，所述水平杆承插凸块上窄下宽，横截面呈燕尾形。

所述水平杆的一端或两端连有承插座，该承插座的表面设有与水平杆承插凸块相配合的承插沉槽，所述承插沉槽上窄下宽、里窄外宽。

所述立杆的底部连有接长套筒。

所述主梁为异形铝合金梁，是由主梁底板、两块竖向的主梁侧板和木方承托横板连接组成，主梁底板宽于两主梁侧板之间的设置距离并且主梁底板的两端向上弯曲，主梁侧板的上端向下卷曲，主梁底板的卷边外边缘和主梁侧板的卷边外边缘分别对齐，所述木方承托横板固定于两主梁侧板的中部之间。

所述次梁为异形铝合金梁，是由次梁底板、次梁竖板和木方承托U形板连接组成，次梁底板的两端向上弯曲，次梁竖板固定于次梁底板的中心，所述木方承托U形板的两肢向下卷曲，主梁底板的卷边外边缘和木方承托U形板的卷边外边缘分别对齐。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明中的铝合金支撑系统，是一种针对建筑、桥隧等施工特点进行设计的，是一种使用操作简易、切实可行的建筑支撑体系，能够起到加快模板周转，减少配套件损耗，降低劳动强度，节省投入，缩短工期的效果。本发明中的铝合金支撑系统采用中心传力的结构形式，相比传统钢管扣件结点偏心连接的结构形式，立杆形状形成键槽，立杆与水平杆形成的支撑架体更加安全，连接结点强度更大，承载力更高，整体性更好，能实现30%的钢材节约、25%的木材节约和50%的人力成本节约。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的装配示意图。

图2是图1中立杆的局部结构放大示意图。

图3是立杆的横截面示意图。

图4是承插式连接环的立体结构示意图。

图5是承插式连接环的平面结构示意图。

图6是锁紧件的T型螺杆的结构示意图。

图7是承插式连接环套锁住立杆的横截面示意图。

图8是承插座与水平杆连接的结构示意图。

图9是承插座的承插沉槽的示意图。

图10是主梁的结构示意图。

图11是次梁的结构示意图。

附图标记：1－立杆、1.1－中心圆管、1.2－凸肋、1.21－尖端、1.22－两肩、1.23－箭身、1.3－键槽、2－水平杆、3－可调托座、4－主梁、4.1－主梁底、4.2－主梁侧板、4.3－木方承托横板、5－次梁、5.1－次梁底板、5.2－次梁竖板、5.3－木方承托U形板、6－面板、7－承插式连接环、7.1－内壁、7.2－连接通孔、7.3－外壁、7.31－卡固平面、7.32－水平杆承插凸块、8－锁紧件、8.1－T型螺杆、8.2－螺母、9－承插座、9.1－承插沉槽、10－接长套筒。

具体实施方式

实施例参见图1所示，一种铝合金支撑体系，包括由立杆1、水平杆2、可调托座3、主梁4、次梁5和面板6连接形成的支撑体系，立杆与水平杆可拆卸连接成支撑架体，立杆的顶部连有可调托座，可调托座上搭设有主梁，主梁上搭设有次梁，次梁上搭设有面板，参见图2-3所述，所述立杆1为异形截面铝合金杆，该杆是由中心圆管1.1和等长于中心圆管、沿中心圆管周侧外壁间隔设置的一组凸肋1.2组成。所述立杆2的底部连有接长套筒10。

本实施例中，凸肋1.2沿中心圆管周侧外壁间隔设置有八个，凸肋1.2呈箭头形，相邻两个箭头的两肩1.22、箭身1.23以及中心圆管外侧表面形成里宽外窄的键槽1.3，两肩1.22突出箭身1.23以便安装时卡固锁紧件。

参见图4-5所示，所述立杆的外侧间隔套有同心的承插式连接环7，本实施例中承插式连接环7的内壁7.1横截面为圆形，箭头的尖端1.21与承插式连接环的内壁顶紧。外壁7.3交替设有卡固平面7.31和水平杆承插凸块7.32，所述水平杆承插凸块7.32上窄下宽，横截面呈燕尾形。根据需要每个方向平面上布置一个水平杆承插凸块7.32，最多可以布置4个，因此卡固平面7.31也最多可以布置4个。

参见图4-5所示，所述承插式连接环的外壁周侧开有与键槽相对应的锁紧件8的连接通孔7.2，所述连接通孔7.2开于卡固平面7.31上。

参见图6-7所示，本实施例中，锁紧件8是由头部卡固于键槽之内的T型螺杆8.1和限位T型螺杆的尾部并紧固于承插式连接环的外壁7.3表面的螺母8.2组成，锁紧件也最多设置为4个。锁紧件8穿过此孔并且其头部锁入键槽1.3内，其尾部限位固定于承插式连接环的外壁7.3表面。

参见图8-9所示，本实施例中，水平杆2的一端或两端连有承插座9，该承插座9的表面设有与水平杆承插凸块7.32相配合的承插沉槽9.1，所述承插沉槽9.1上窄下宽、里窄外宽。

参见图10所示，本实施例中，主梁4为异形铝合金梁，是由主梁底板4.1、两块竖向的主梁侧板4.2和木方承托横板4.3连接组成，主梁底板4.1宽于两主梁侧板4.2之间的设置距离并且主梁底板的两端向上弯曲，主梁侧板的上端向下卷曲，主梁底板的卷边外边缘和主梁侧板的卷边外边缘分别对齐，所述木方承托横板4.3固定于两主梁侧板4.2的中部之间。

参见图11所示，本实施例中，次梁5为异形铝合金梁，是由次梁底板5.1、次梁竖板5.2和木方承托U形板5.3连接组成，次梁底板的两端向上弯曲，次梁竖板固定于次梁底板的中心，所述木方承托U形板的两肢向下卷曲，主梁底板的卷边外边缘和木方承托U形板的卷边外边缘分别对齐。

使用时，根据楼板结构厚度及层高、荷载，计算出立杆组合方式和水平杆跨距，根据基本组架方式，将立杆与水平杆连接起来，每根立杆顶端插入一个可调托座，可调托座上面放铝梁或者木方，然后在铺设塑料模板或者胶合板。

本实施例的铝合金支撑系统各个构件的尺寸可设计如下：

一、立杆：采用直径为55mm做为中心圆管，中心圆管外均布8个箭头型凸肋铝合金型材，凸肋间形成T型的键槽主要起到连接承插式连接环的作用，铝合金型材牌号暂定6061T6。立杆高度尺寸可以设有1.5米、2米、2.5米3种规格。底部的接长套管是直径为72mm、长度为160mm的圆管铝型材。

二、承插式连接环：可以交替设置4个水平杆承插凸块和4个卡固平面，每个卡固平面上开有连接通孔。承插式连接环起到立杆与水平杆的连接作用，承插式连接环沿立杆外侧可竖向滑动，带动水平杆调整距离，达到需要的位置采用螺母或者快速锁紧装置穿过连接通孔固定在立杆上锁紧即可。承插式连接环的设置间距采用500mm模数。

三、水平杆：水平杆由带有承插沉槽的承插座9和圆形铝型材组成，承插沉槽与承插式连接环的水平杆承插凸块能够快速锁紧，方便装拆。水平杆的长度尺寸可以有1.2米、0.9米、0.6米3种规格，水平杆间距模数设定为300mm。

四、可调托座：安装在立杆的顶端，支撑主梁，可调范围在550mm以内；由U型托座和可调丝杆组成。材料为普通碳钢。

五、主梁：横截面尺寸为150mm×80mm中空异型铝型材，内嵌41mm×38mm的木方或木塑材料（废旧材料即可）；长度尺寸可以为2.5米、3.6米、4.8米三种，可根据工程实际需要定制，每米重量6千克。主要是替代现有施工中的木方，起支撑次梁作用。

六、次梁：横截面尺寸为150mm×75mm工字异型铝型材，内嵌41mm×38mm木方或木塑材料（废旧材料即可）；长度尺寸可以为3米、4米、5米三种，可根据工程实际需要定制，每米重量3.6千克。主要是替代现有施工中的木方，支撑面板作用。

七、面板：面板使用塑料模板或者胶合板。

本发明中的铝合金支撑系统中支撑架体的连接装置采用螺母固定在立杆上的承插式连接环和焊接在水平杆两端的承插座。其中承插式连接环的四个方向平面上均布四个对称的水平杆承插凸块，此四个平面各自与其上的水平杆承插凸块的竖向剖面成一定斜度，而水平杆承插凸块水平截面为燕尾形状，外宽内窄。使用时，在水平杆的两端各焊接上带有承插沉槽的承插座，此承插沉槽与水平杆承插凸块形成四个摩擦接触面，将带有承插座的水平杆插入焊接有承插式连接环的立杆上，便形成了一个脚手架立杆与水平杆的固定结点。由于水平杆承插凸块与承插座的接触部分产生四个方向面的摩擦力，所以水平杆在受到竖向、水平、斜向拉力过程中，其摩擦力通过传导作用在立杆上，且摩擦接触面为上凸下凹，能够抵消水平杆向外崩脱的斜上方作用力，具有防崩脱的自锁角度，其在四个方向面摩擦力作用下，形成了较为稳固的结构体系，提升了脚手架的整体稳定性。

本发明的铝合金支撑系统适用于各种不同工程结构的支撑类型，如无梁楼板模板、有梁楼板模板、十字梁楼板模板、边梁及悬挑梁模板、高大支模、重载支模等均可适用。高层、超高层、桥隧建筑应用效果尤为突出。

现阶段，我国模板、脚手架应用领域以节能减排，低碳环保为发展方向，机械化、工具化、配套化、以及建材部件的工厂化、住宅产业化的发展趋势。低碳建筑不是唯一因素所为，只有唤醒材料生产、建筑设计、施工企业的环保意识，采取必要的措施才能真正的降低能源消耗，减少碳排放，才能推动整个建筑业走低碳发展之路。

Claims (8)

1.一种铝合金支撑体系，是包括由立杆（1）、水平杆（2）、可调托座（3）、主梁（4）、次梁（5）和面板（6）连接形成的支撑体系，立杆与水平杆可拆卸连接成支撑架体，立杆的顶部连有可调托座，可调托座上搭设有主梁，主梁上搭设有次梁，次梁上搭设有面板，其特征在于：所述立杆（1）为异形截面铝合金杆，该杆是由中心圆管（1.1）和等长于中心圆管、沿中心圆管周侧外壁间隔设置的一组凸肋（1.2）组成，相邻两凸肋间与中心圆管外侧表面形成键槽（1.3），所述立杆的外侧间隔套有同心的承插式连接环（7），所述承插式连接环（7）的内壁（7.1）与所有凸肋（1.2）的顶端顶紧，所述承插式连接环的外壁周侧开有与键槽相对应的锁紧件（8）的连接通孔（7.2），锁紧件（8）穿过此孔并且其头部锁入键槽（1.3）内，其尾部限位固定于承插式连接环的外壁（7.3）表面。

2.根据权利要求1所述的铝合金支撑系统，其特征在于：所述凸肋（1.2）呈箭头形，箭头的尖端（1.21）与承插式连接环的内壁顶紧，相邻两个箭头的两肩（1.22）、箭身（1.23）以及中心圆管外侧表面形成里宽外窄的键槽，两肩（1.22）突出箭身（1.23）以卡固锁紧件。

3.根据权利要求1或2所述的铝合金支撑系统，其特征在于：所述锁紧件（8）是由头部卡固于键槽之内的T型螺杆（8.1）和限位T型螺杆的尾部并紧固于承插式连接环的外壁（7.3）表面的螺母（8.2）组成。

4.根据权利要求1或2所述的铝合金支撑系统，其特征在于：所述承插式连接环（7）的内壁（7.1）横截面为圆形，外壁（7.3）交替设有卡固平面（7.31）和水平杆承插凸块（7.32），所述连接通孔（7.2）开于卡固平面（7.31）上，所述水平杆承插凸块（7.32）上窄下宽，横截面呈燕尾形。

5.根据权利要求4所述的铝合金支撑系统，其特征在于：所述水平杆（2）的一端或两端连有承插座（9），该承插座（9）的表面设有与水平杆承插凸块（7.32）相配合的承插沉槽（9.1），所述承插沉槽（9.1）上窄下宽、里窄外宽。

6.根据权利要求1所述的铝合金支撑系统，其特征在于：所述立杆（2）的底部连有接长套筒（10）。

7.根据权利要求1所述的铝合金支撑系统，其特征在于：所述主梁（4）为异形铝合金梁，是由主梁底板（4.1）、两块竖向的主梁侧板（4.2）和木方承托横板（4.3）连接组成，主梁底板（4.1）宽于两主梁侧板（4.2）之间的设置距离并且主梁底板的两端向上弯曲，主梁侧板的上端向下卷曲，主梁底板的卷边外边缘和主梁侧板的卷边外边缘分别对齐，所述木方承托横板（4.3）固定于两主梁侧板（4.2）的中部之间。

8.根据权利要求1所述的铝合金支撑系统，其特征在于：所述次梁（5）为异形铝合金梁，是由次梁底板（5.1）、次梁竖板（5.2）和木方承托U形板（5.3）连接组成，次梁底板的两端向上弯曲，次梁竖板固定于次梁底板的中心，所述木方承托U形板的两肢向下卷曲，主梁底板的卷边外边缘和木方承托U形板的卷边外边缘分别对齐。