CN107654057A - 卡固自锁式钢管脚手架 - Google Patents

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王振兴
王卫新
刘毅夫
彭景祥
张皞
孙磊
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Abstract

本发明公开了一种卡固自锁式钢管脚手架。该卡固自锁式钢管脚手架包括：立杆，其一端设有扩大头，该扩大头的外周沿周向均布有多个螺栓孔，通过第一螺栓拧紧固定接长连接的立杆；所述立杆的外周间距固定有带有插孔的圆盘；水平杆，其两端部均设置水平开口卡头，该水平开口卡头穿设有与所述立杆的圆盘连接的水平销子；以及剪刀撑，包括：斜杆、剪刀开口卡头和剪刀销子，所述斜杆通过第二螺栓与剪刀开口卡头固定，所述剪刀开口卡头伸入到相邻立杆的圆盘后，把剪刀销子插入圆盘进行固定。该卡固自锁式钢管脚手架具有较高的安全性能和操作的便捷性，并且实现降低现场周转材料的使用量的目的。

Description

卡固自锁式钢管脚手架
技术领域
本发明涉及脚手架领域，特别涉及一种卡固自锁式钢管脚手架。
背景技术
在建筑施工中，脚手架是一种非常重要的施工工具。在整个施工周期内，脚手架广泛应用于施工中的各个阶段，具有使用时间长、使用频率高的特点。脚手架不仅与施工质量息息相关，而且还影响到施工安全、施工进度、施工成本等因素，所以脚手架型式的选择成为了项目运营成败的重要因素。
目前，我国施工中常用的脚手架类型分为：扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、圆盘式钢管脚手架、轮扣式钢管脚手架、门式脚手架。其中，建筑施工中的内外脚手架和模架，仍然以采用扣件式钢管脚手架为主，现仍占据建筑市场一半以上的份额，但这种脚手架技术相对落后，存在施工中费工费料，安全性较差，施工搭设时间长等缺点，在国外发达国家已很少采用。例如传统扣件式钢管脚手架立杆连接方式是采用对接扣件进行连接，但在以往的工程应用过程中，对接扣件连接处容易出现偏斜，当上部施加荷载时，连接处产生上下钢管弯折失稳，最后造成脚手架整体倒塌引发安全事故，对于现阶段工程结构偏向于层高高，构件截面尺寸大，结构跨度大，施工荷载大等情况，扣件式钢管脚手架越来越难以满足施工要求。传统扣件式钢管脚手架水平杆与立杆节点采用直角扣件进行连接。水平横杆主要是为立杆提供水平向的约束，减小立杆的计算长度，提高竖向承载能力。由于水平杆横跨不得少于三跨立杆间距，水平杆长度一般为4m左右，安装时需要两人同时安装固定，水平杆的接长同样使用对接扣件，施工操作灵活性较为不便。传统扣件式钢管脚手架剪刀撑搭设方式是使用普通钢管和旋转扣件与立杆进行固定连接，钢管长度一般为6m，剪刀撑的钢管与钢管连接采用直角扣件搭接固定，搭接长度不得小于1m，并等间距设置3个旋转扣件。由于钢管长度较长，工人在搭设过程中固定起来相对比较麻烦，且需要根据实际立杆根数、立杆间距及每层层高来选择固定位置，施工效率不高。
在以往造成严重后果及较坏社会影响的施工安全事故中，脚手架倒塌事故占据着较大的比例。随着我国经济建设的不断发展，同时也伴随着建筑行业的迅猛发展，如何提高现场脚手架的安全性、便捷性和经济性，确保在施工生产过程中，有效控制脚手架引发施工安全事故的概率，不仅把危险源控制在最低等级的情况下，还能提高施工中劳动人员操作的便捷性，是当前迫切需要解决的重要课题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单合理的卡固自锁式钢管脚手架，该卡固自锁式钢管脚手架通过对脚手架体系进行合理受力分析，分别对脚手架材质、立杆搭接方式、横杆主节点的连接方式和剪刀撑布置与连接等合理设计优化，使这种新型脚手具有较高的安全性能和操作的便捷性，并且实现降低现场周转材料的使用量的目的。
为实现上述目的，本发明提供了一种卡固自锁式钢管脚手架，包括：立杆，其一端设有扩大头，该扩大头的外周沿周向均布有多个螺栓孔，通过第一螺栓拧紧固定接长连接的立杆；所述立杆的外周间距固定有带有插孔的圆盘；水平杆，其两端部均设置水平开口卡头，该水平开口卡头穿设有与所述立杆的圆盘连接的水平销子；以及剪刀撑，包括：斜杆、剪刀开口卡头和剪刀销子，所述斜杆通过第二螺栓与剪刀开口卡头固定，所述剪刀开口卡头伸入到相邻立杆的圆盘后，把剪刀销子插入圆盘进行固定。
优选地，上述技术方案中，立杆的外周每隔500mm间距焊有带有插孔的圆盘。
优选地，上述技术方案中，多个螺栓孔开设在距立杆的端部50mm处。
优选地，上述技术方案中，还包括：底座组件和顶托组件，所述底座组件设置在立杆的底端，具体包括：可调底座和第一调节螺母；所述顶托组件设置在立杆的顶端，具体包括：可调顶托和第二调节螺母。
优选地，上述技术方案中，立杆、水平杆、剪刀撑、底座组件和顶托组件的材质均采用Q345。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该卡固自锁式钢管脚手架通过对脚手架体系进行合理受力分析，分别对脚手架材质、立杆搭接方式、横杆主节点的连接方式和剪刀撑布置与连接等合理设计优化，使这种新型脚手具有较高的安全性能和操作的便捷性，并且实现降低现场周转材料的使用量的目的。
1、脚手架材料性能：
该卡固自锁式钢管脚手架采用力学性能更好的Q345钢材，在相同受力的情况下，增大脚手架立杆布置间距，减少脚手架使用量，实现施工成本的降低。
2、立杆接长连接
该卡固自锁式钢管脚手架的立杆接长的方式为端部扩大端头加螺栓固定的形式，保证立杆接长的有效固定，在搭设模板支撑架体时，可以提前拆除水平杆，只留有立杆进行支撑，提高材料的周转利用率。
3、水平杆与立杆节点自锁式连接
该卡固自锁式钢管脚手架可以在架体上施加荷载或出现动荷载震动架体时，依靠卡头上销子的竖向重力作用而自行固定锁紧，不会出现因固定不牢而削弱架体承载能力和安全性能。
4、剪刀撑搭设方式
该卡固自锁式钢管脚手架采用专用的剪刀撑形式，与现有常用脚手架相比，卡固自锁式钢管脚手架的剪刀撑设置在立杆与横杆的平面内，平面内刚度更大，能够为架体提供较强的承载能力。
附图说明
图1为本发明的卡固自锁式钢管脚手架的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，根据本发明具体实施方式的卡固自锁式钢管脚手架具体包括：立杆1、水平杆2、剪刀撑3、底座组件和顶托组件。其中，该卡固自锁式钢管脚手架的立杆1之间的接长方式为端部扩大端头加螺栓固定的形式，保证立杆接长的有效固定，在搭设模板支撑架体时，可以提前拆除水平杆，只留有立杆进行支撑，提高材料的周转利用率。水平杆2与立杆1的节点采用卡头上的销子插入圆盘的自锁式连接，能够在架体上施加荷载或出现动荷载震动架体时，依靠卡头上销子的竖向重力作用而自行固定锁紧，不会出现因固定不牢而削弱架体承载能力和安全性能。剪刀撑3与立杆和水平横杆在同一平面内，平面内刚度更大，承载力更强，能够为架体提供较强的承载能力。
具体来讲，立杆1的一端设有扩大头12，该扩大头的外周沿周向均布有多个螺栓孔，当扩大头一端插入到钢管中时，使用螺栓进行拧紧固定，保证立杆接长的有效固定，消除因空隙而出现的偏差，在搭设模板支撑架体时，可以提前拆除水平杆，只留有立杆，提高材料的周转利用率。该立杆1的接长连接采用与轮扣式脚手架相类似的固定方式，并避免了现有轮扣式脚手架的底部脚手架立杆插入到扩大头时，虽然能够保证立杆接长的有效搭接，但立杆与扩大头之间存在缝隙，造成两立杆之间出现轻微晃动的情况，并不能完全保证立杆的绝对固定。
立杆1的外周间距焊有带有插孔的圆盘11，用于与水平杆2连接，优选的，立杆1的外周每隔500mm间距焊有带有插孔的圆盘，优选的，多个螺栓孔开设在距立杆1的端部50mm处。
底座组件设置在立杆1的底端，具体包括：可调底座4和第一调节螺母5。顶托组件设置在立杆1的顶端，具体包括：可调顶托6和第二调节螺母7。
水平杆2的两端部均设置水平开口卡头21，该水平开口卡头穿设有水平销子，在安装使用过程中，水平杆2的水平开口卡头伸入到立杆的圆盘后，把水平销子插入圆盘进行固定，操作起来十分方便。当架体上施加荷载或出现动荷载震动架体时，即使水平杆与立杆连接点固定不紧发生晃动，卡头上的销子也会依靠竖向的重力作用而自行固定锁紧，不会降低水平杆的约束作用，出保证架体的承载和安全性能。避免了现有扣件式脚手架水平杆与立杆之间的连接采用直角扣件，水平杆与水平杆之间的连接采用对接扣件，搭设过程中会受到水平杆长度的影响，施工操作起来不是十分方便。也避免了现有碗扣式脚手架，节点处采用水平横杆接头掐入到下碗扣中后，使用锤子敲击上碗扣使其旋转拧紧固定，但在使用过程中容易出现上碗扣拧固不紧的情况，当架体受力时，水平横杆不能提供足够的水平约束力，进而影响整个架体的承载受力能力。
剪刀撑3的连接方式采用与水平杆卡扣的连接方式相类似，包括：斜杆、剪刀开口卡头31和剪刀销子。斜杆通过螺栓与剪刀开口卡头固定，剪刀开口卡头伸入到相邻立杆的圆盘后，把剪刀销子插入圆盘进行固定，剪刀撑3只是连接相邻立杆和水平杆，剪刀撑是与立杆和水平横杆在同一平面内，平面内刚度更大，承载力更强，操作比较方便，通用灵活，不受立杆圆盘的影响。避免了现有扣件式脚手架剪刀撑固定在立杆侧面，剪刀撑是与立杆和水平横杆不在同一平面内，平面内刚度小，承载力差。避免了现有扣件式钢管脚手架采用旋转扣件把剪刀撑钢管与立杆进行固定连接，由于剪刀撑一般采用6m左右的钢管，搭设时需要跨越多根立杆和多根水平杆，操作起来较为不便。避免了现有碗扣式钢管脚手架没有配置专用的剪刀撑，剪刀撑布置方式与扣件式钢管脚手架一致，但由于受到节点碗扣的影响，剪刀撑的搭设可能要躲避碗扣节点，搭设起来较为不便。
优选的，该卡固自锁式钢管脚手架的立杆1、水平杆2、剪刀撑3、底座组件和顶托组件的材质均采用Q345，并在脚手架构配件表面进行热浸镀锌工艺处理，提高周转使用寿命。与Q235钢管相比，Q345钢管在承受荷载方面具有很大优势，在承受同样荷载的前提下，能够扩大立杆布置间距，减小现场的脚手架周转材料的使用量。且扣件式钢管脚手架材质的生产工艺主要为过去二十年前的技术水平，随着优质钢材制造技术的不断提高，Q345的钢材越来越普及。
综上，该卡固自锁式钢管脚手架通过对脚手架体系进行合理受力分析，分别对脚手架材质、立杆搭接方式、横杆主节点的连接方式和剪刀撑布置与连接等合理设计优化，使这种新型脚手具有较高的安全性能和操作的便捷性，并且实现降低现场周转材料的使用量的目的。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种卡固自锁式钢管脚手架，其特征在于，包括：
立杆，其一端设有扩大头，该扩大头的外周沿周向均布有多个螺栓孔，通过第一螺栓拧紧固定接长连接的立杆；所述立杆的外周间距固定有带有插孔的圆盘；
水平杆，其两端部均设置水平开口卡头，该水平开口卡头穿设有与所述立杆的圆盘连接的水平销子；以及
剪刀撑，包括：斜杆、剪刀开口卡头和剪刀销子，所述斜杆通过第二螺栓与剪刀开口卡头固定，所述剪刀开口卡头伸入到相邻立杆的圆盘后，把剪刀销子插入圆盘进行固定。
2.根据权利要求1所述的卡固自锁式钢管脚手架，其特征在于，所述立杆的外周每隔500mm间距焊有带有插孔的圆盘。
3.根据权利要求1所述的卡固自锁式钢管脚手架，其特征在于，所述多个螺栓孔开设在距立杆的端部50mm处。
4.根据权利要求1所述的卡固自锁式钢管脚手架，其特征在于，还包括：底座组件和顶托组件，所述底座组件设置在立杆的底端，具体包括：可调底座和第一调节螺母；所述顶托组件设置在立杆的顶端，具体包括：可调顶托和第二调节螺母。
5.根据权利要求4所述的卡固自锁式钢管脚手架，其特征在于，所述立杆、水平杆、剪刀撑、底座组件和顶托组件的材质均采用Q345。
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