CN110043020A - 一种轻型自爬式屏蔽架体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种轻型自爬式屏蔽架体系及其施工方法，涉及模架体系技术领域，用于解决提升系统及防坠装置提升过程繁琐及安全性较低的问题。它包括脚手架系统、支撑系统、提升系统以及防倾防坠系统，支撑系统包括固定于结构钢梁上的承重架；提升系统包括设置于脚手架系统顶部的电动葫芦，固定于脚手架系统底部的底部导轮，钢丝绳一端与电动葫芦连接，另一端绕过底部导轮挂设于承重架底部；防倾防坠系统包括在脚手架架体上安装导轨，并在承重架上设置防坠棘轮、限位弹簧、防坠棘爪和限位挡板，防坠棘轮与导轨啮合，限位弹簧用于限制防坠棘爪的行程，防坠棘爪和限位挡板用于阻止防坠棘轮逆时针转动，从而阻挡脚手架架体和导轨的下降，从而起到防坠效果。

Description

一种轻型自爬式屏蔽架体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及模架体系技术领域，特别涉及一种轻型自爬式屏蔽架体系及其施工方法。

背景技术

传统屏蔽架体系，提升系统及防坠装置较为繁琐笨重，致使整体架体整体尺寸较大(宽度一般达到800mm以上，高度一般覆盖4个楼层)，造成架体用钢量大大增加，自重也随之增大，带来成本的增加、安装及拆卸困难、提升过程繁琐及安全性较低等等一系列问题，难以满足现今超高层施工的需要及绿色建造的要求。

传统屏蔽架体系的提升系统一般采用连接于主结构上的爬升框作为电动葫芦挂点，电动葫芦另一端连接于架体底部，利用电动葫芦的动力实现架体的提升。每次提升均需将每个机位的电动葫芦提前安装到位，并与架体连接完成才能实现提升作业，提升作业完成之后，还需将电动葫芦拆卸翻转至上一层，为下一次提升做准备。整个提升系统设计繁杂，提升过程较为繁琐，对人力物力耗费较大，且长时间的重复拆装作业不利于架体的稳固及提升过程的安全。传统屏蔽架体系的防坠系统一般采用防坠吊杆的形式来实现提升脚手架在爬升过程中的防坠保护，防坠吊杆一端连接于结构上的悬挑梁上，另一端通过紧锁装置连接于架体底部，当脚手架下坠时，可通过紧锁装置自动扎紧防坠吊杆，以实现防坠的目的。但此套系统防坠吊杆比较笨重，安装不便，且需要随着架体的爬升不断翻装，安全可靠性并不足，保险系数不高(每个机位仅有一套防坠装置)。

发明内容

针对传统屏蔽架体系，提升系统及防坠装置较为繁琐笨重成本高、安装及拆卸困难、提升过程繁琐及安全性较低的问题，本发明的目的在于提供一种轻型自爬式屏蔽架体系及其施工方法，以实现屏蔽架体系的更新换代，满足日益复杂的超高层建筑的建造要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种轻型自爬式屏蔽架体系，包括脚手架系统、支撑系统、提升系统以及防倾防坠系统；

所述支撑系统包括承重架和斜向承重拉杆，所述承重架包括前部架体、中部连接板和后部架体，所述后部架体通过预埋件固定于结构钢梁上，中部连接板竖向设置，所述前部架体和后部架体通过中间连接板固定连接；

所述提升系统包括电动葫芦、提升钢丝绳和底部导轮，所述电动葫芦固定于脚手架系统顶部，所述底部导轮固定于脚手架系统底部，所述提升钢丝绳一端固定于所述电动葫芦下部，另一端绕过底部导轮通过挂钩连接于承重架底部；

所述防倾防坠系统主要包括防坠棘轮、防坠棘爪、复位弹簧、限位档板、导轨以及防倾导轮，所述防坠棘轮通过销轴固定于前部架体上，所述防坠棘轮包括旋转盘和齿轮舌头，所述齿轮舌头与所述导轨啮合；所述防坠棘爪的固定端通过销轴连接于所述前部架体上，其转动端连接于复位弹簧的一端，所述复位弹簧的另一端端固定于防坠棘爪上方的前部架体上；所述限位挡板设置于防坠棘爪上方的前部架体上；所述防倾导轮可拆卸式固定于所述前部架体上，且卡合于所述导轨的外侧；所述导轨设置于所述脚手架系统上。

与现有技术相比，本发明有益的技术效果在于：

本发明的轻型自爬式屏蔽架体系，包括脚手架系统、支撑系统、提升系统以及防倾防坠系统，支撑系统包括承重架和斜向承重拉杆，承重架固定于结构钢梁上，斜向承重拉杆用于施工状态下脚手架系统与结构钢梁的加固连接；提升系统包括设置于脚手架系统顶部的电动葫芦，固定于脚手架系统底部的底部导轮，钢丝绳一端与电动葫芦连接，另一端绕过底部导轮挂设于承重架底部；防倾防坠系统包括防坠棘轮、防坠棘爪、复位弹簧、限位档板、导轨以及防倾导轮，通过在脚手架系统上安装导轨，在结构钢梁钢结构梁上设置承重架，并在承重架上设置防坠棘轮、限位弹簧、防坠棘爪和限位挡板，防坠棘轮与导轨啮合，限位弹簧用于限制防坠棘爪的行程，防坠棘爪和限位挡板用于阻止防坠棘轮逆时针转动，从而阻挡脚手架架体和导轨的下降，从而起到防坠效果。因此，本发明的轻型自爬式屏蔽架体系结构简单，尺寸相较于传统架体大大缩小，宽度仅为600mm，高度覆盖3个楼层，自重大大减少，节省了材料及能源消耗，加快了安装和拆卸速度，减少了钢材的使用，节省了成本，满足了绿色施工的要求。

二、本发明的轻型自爬式屏蔽架体系的施工方法，易于检修，保险系数高，防坠距离小，灵敏系数高，加工制作方便，且和防坠防倾装置一体化设计，安全可靠，施工更快捷，提升系统采用导轮提升方式，提升过程安全高效，节省人力。

进一步地，所述导轨包括开口向外设置的双拼槽钢和贯穿槽钢腹板的限位钢棒，所述防坠棘轮与所述限位钢棒契合，当所述导轨随着脚手架系统向上爬升时，防坠棘轮自由转动，当导轨和脚手架系统下降时，防坠棘爪和限位挡板共同阻止防坠棘轮转动。

进一步地，所述防坠棘爪的转动端端头上方为圆弧形，下方为直角形，圆弧形为顺时针方向，所述防坠棘爪的长度和厚度与齿轮舌头保持一致；当防坠棘轮顺时针转动时，所述齿轮舌头端头的直角形侧面接触防坠棘爪转动端端头的圆弧形侧，随着防坠棘轮的继续转动，防坠棘爪和复位弹簧一起转动，当转动一定距离，所述防坠棘爪和齿轮舌头分开，所述防坠棘爪随着复位弹簧恢复到初始位置；当防坠棘轮逆时针转动时，齿轮舌头与防坠棘爪碰撞，当所述防坠棘爪与限位档板接触时，可阻止防坠棘轮的继续转动。

进一步地，所述底部导轮为两个，安装间隔及位置以保证两端的所述提升钢丝绳在提升时均与地面垂直即可，两个底部导轮均在其外沿布置有钢丝绳防脱螺栓。

进一步地，还包括底部钢梁，所述底部钢梁设置于脚手架系统的底部，通过腹板开洞将所述底部导轮安装于所述底部钢梁上，所述底部导轮能够在其上自由转动。

进一步地，所述脚手架系统包括脚手板、侧网以及骨架通过螺栓连接而成。

进一步地，所述脚手板采用等边角钢和钢板网、花纹钢板制成，所述侧网采用镀锌钢丝网片制成，所述骨架采用槽钢或特制C型钢、角钢和钢管拼装而成。

进一步地，还包括耳板，所述耳板设置于前部架体的底部，在施工工况下所述斜向承重拉杆通过所述耳板与脚手架系统连接。

进一步地，所述导轨由若干导轨节顺次通过法兰盘连接而成，导轨节的长度为6～12m，所述导轨与脚手架系统通过螺栓连接。

本发明还提供了前述轻型自爬式屏蔽架体系的施工方法，该施工方法包括：

S1:安装所述轻型自爬式屏蔽架体系，使得脚手架系统的底板位于nF，承重架分别安装于(n+1)F、(n+2)F、(n+3)F，斜向承重拉杆一端拉结在(n+1)F的承重架悬挑梁下部耳板上，一端通过栓扣连接于导轨上，提升钢丝绳的一端挂在(n+2)F的第二道承重架上，另一端挂设于脚手架系统顶部的电动葫芦的下吊钩上；绑扎楼板和巨型柱钢筋、支模、浇筑混凝土、养护；

S2:待混凝土强度达到脚手架系统提升要求后，清理架体、拆除硬拉结、翻转底部翻板使之脱离楼板、拆除斜向承重拉杆，做好提升前的准备；

S3:启动电动葫芦，提升脚手架架体，使脚手架系统的底部到达(n+1)F，顶部到达(n+4)F；

S4:提升完毕后，斜向承重拉杆一端拉结在(n+2)F的承重架悬挑梁下部耳板上，一端通过栓扣连接于导轨上，硬拉结安装到位、底部翻板恢复搁置在楼板上，将(n+1)F承重架翻转至(n+4)F，将提升钢丝绳挂钩一端提升至(n+3)F，做好下一层结构施工准备；

S5:重复S1～S4，直至完成所有楼层脚手架系统的提升，n为自然数。

附图说明

图1为本发明一实施例轻型自爬式屏蔽架体系的侧立面图；

图2是本发明一实施例轻型自爬式屏蔽架体系的A-A剖面图；

图3是本发明一实施例轻型自爬式屏蔽架体系的底部导轮和底部钢梁的安装示意图；

图4是本发明一实施例轻型自爬式屏蔽架体系的承重架的结构示意图；

图5是图2的D部放大图；

图6是图5的B-B剖视图；

图7是图5的C-C剖视图；

图8至图11是本发明一实施例轻型自爬式屏蔽架体系的施工方法中步骤S1～S4的示意图。

图中：

1-脚手架系统，11-导轨，12-限位钢棒；2-前部架体，21-防坠棘轮，211-旋转盘，212-齿轮舌头，22-水平吊杆，23-耳板，24-防坠棘爪，25-限位挡板，26-复位弹簧，27-防倾导轮，28-限位螺栓，29-销轴；3-中部连接板；4-后部架体；5-结构钢梁；6-预埋件；7-提升钢丝绳，71-钢丝绳防脱螺栓；8-底部钢梁，81-底部导轮；9-斜向承重拉杆。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种轻型自爬式屏蔽架体系及其施工方法作进一步详细说明。根据下面的说明，本发明的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

实施例一

结合图1至图7说明本发明的轻型自爬式屏蔽架体系的结构组成。

请参考图1至图7，一种轻型自爬式屏蔽架体系，包括脚手架系统1、支撑系统、提升系统以及防倾防坠系统；支撑系统包括承重架和斜向承重拉杆9，承重架包括前部架体2、中部连接板3和后部架体4，后部架体4通过预埋件固定于结构钢梁5上，中部连接板3竖向设置，前部架体2和后部架体4通过中间连接板3固定连接；提升系统包括电动葫芦、提升钢丝绳7和底部导轮81，电动葫芦固定于脚手架系统1顶部，底部导轮81固定于脚手架系统1底部，提升钢丝绳7一端固定于电动葫芦下部，另一端绕过底部导轮81通过挂钩连接于承重架底部；防倾防坠系统主要包括防坠棘轮21、防坠棘爪24、复位弹簧26、限位档板25、导轨11以及防倾导轮27，防坠棘轮21通过销轴固定于前部架体2上，防坠棘轮21包括旋转盘211和齿轮舌头212，齿轮舌头212与导轨11啮合；防坠棘爪24的固定端通过销轴29连接于前部架体2上，其转动端连接于复位弹簧26的下端，复位弹簧26的上端固定于防坠棘爪24上方的前部架体2上；限位挡板25设置于防坠棘爪24上方的前部架体2上；防倾导轮27可拆卸式固定于前部架体2上，且卡合于导轨11的外侧；导轨11设置于脚手架系统1上。

在本实施例中，更优选地，导轨11为开口向外设置的双拼槽钢和贯穿槽钢腹板的限位钢棒12，防坠棘轮21与限位钢棒12契合，当导轨11随着脚手架系统1向上爬升时，防坠棘轮21自由转动，当导轨11和脚手架系统21下降时，防坠棘爪和限位挡板共同阻止防坠棘轮转动。也就是说，位于两边的导轨11边缘和水平向的限位钢棒12，形成连续的多个竖向洞口，防坠棘轮21的齿轮舌头212与限位钢棒12之间啮合，从而保证导轨11随着脚手架系统1一同竖向提升。为了保证防坠距离小于60mm，齿轮舌头212弧形方向间距为60mm，导轨11内限位钢棒12的间距为60mm。

在本实施例中，更优选地，防坠棘爪24的转动端端头上方为圆弧形，下方为直角形，圆弧形为顺时针方向，防坠棘爪24的长度和厚度与齿轮舌头212保持一致；当防坠棘轮21顺时针转动时，齿轮舌头端头的直角形侧面接触防坠棘爪24转动端端头的圆弧形侧，随着防坠棘轮21的继续转动，防坠棘爪24和复位弹簧26一起转动，当转动一定距离，防坠棘爪24和齿轮舌头212分开，防坠棘爪24随着复位弹簧26恢复到初始位置；当防坠棘轮21逆时针转动时，齿轮舌头212与防坠棘爪24碰撞，当防坠棘爪24与限位档板25接触时，可阻止防坠棘轮21的继续转动，以此实现脚手架系统1的防坠。

在本实施例中，更优选地，底部导轮81为两个，安装间隔及位置以保证两端的提升钢丝绳7在提升时均与地面垂直即可，两个底部导轮81均在其外沿布置有钢丝绳防脱螺栓71，以防止提升钢丝绳7脱出底部导轮81之外。

在本实施例中，更优选地，还包括耳板23，耳板23设置于前部架体2的底部，在施工工况下斜拉杆通过耳板23与脚手架系统连接。为了提高施工工况即脚手架系统非爬升状态下的固定牢固性，在承重架的前部架体2与脚手架系统之间设置斜向承重拉杆9，从而将一部分力传递至结构钢梁5上。

在本实施例中，更优选地，脚手架系统1包括脚手板、侧网以及骨架通过螺栓连接而成。骨架采用槽钢或特制C型钢、角钢和钢管制成；侧网采用镀锌钢丝网片制成；脚手板采用等边角钢和钢板网及花纹钢板制成，从而保证脚手架系统1的刚度和受力稳定性。

在本实施例中，更优选地，还包括底部钢梁8，底部钢梁8设置于脚手架系统1的底部，通过腹板开洞将底部导轮81安装于底部钢梁8上，底部导轮81能够在其上自由转动。底部钢梁8与底板钢梁以及侧网骨架刚性连接，从而保证底部钢梁8的稳固性。

在本实施例中，更优选地，导轨11由若干导轨节顺次通过法兰盘连接而成，导轨节的长度为6～12m，导轨11与脚手架通过螺栓连接。为了防止导轨11变形过大，避免导轨11分段过多，导轨的分段长度即一个导轨节的长度为6～12m。

请参考图8至图11，本发明还提供了前述轻型自爬式屏蔽架体系的施工方法，该施工方法包括：

S1:安装所述轻型自爬式屏蔽架体系，使得脚手架系统的底板位于nF，承重架分别安装于(n+1)F、(n+2)F、(n+3)F，斜向承重拉杆一端拉结在(n+1)F的承重架悬挑梁下部耳板上，一端通过栓扣连接于导轨上，提升钢丝绳的一端挂在(n+2)F的第二道承重架上，另一端挂设于脚手架系统顶部的电动葫芦的下吊钩上；绑扎楼板和巨型柱钢筋、支模、浇筑混凝土、养护；

S2:待混凝土强度达到脚手架系统提升要求后，清理架体、拆除硬拉结、翻转底部翻板使之脱离楼板、拆除斜向承重拉杆，做好提升前的准备；

S3:启动电动葫芦，提升脚手架架体，使脚手架系统的底部到达(n+1)F，顶部到达(n+4)F；S4:提升完毕后，斜向承重拉杆一端拉结在(n+2)F的承重架悬挑梁下部耳板上，一端通过栓扣连接于导轨上，硬拉结安装到位、底部翻板恢复搁置在楼板上，将(n+1)F承重架翻转至(n+4)F，将提升钢丝绳挂钩一端提升至(n+3)F，做好下一层结构施工准备；

S5:重复S1～S4，直至完成所有楼层脚手架的提升，n为自然数。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种轻型自爬式屏蔽架体系，其特征在于，包括脚手架系统、支撑系统、提升系统以及防倾防坠系统；

所述支撑系统包括承重架和斜向承重拉杆，所述承重架包括前部架体、中部连接板和后部架体，所述后部架体通过预埋件固定于结构钢梁上，中部连接板竖向设置，所述前部架体和后部架体通过中间连接板固定连接；

所述提升系统包括电动葫芦、提升钢丝绳和底部导轮，所述电动葫芦固定于脚手架系统顶部，所述底部导轮固定于脚手架系统底部，所述提升钢丝绳一端固定于所述电动葫芦下部，另一端绕过底部导轮通过挂钩连接于承重架底部；

所述防倾防坠系统主要包括防坠棘轮、防坠棘爪、复位弹簧、限位档板、导轨以及防倾导轮，所述防坠棘轮通过销轴固定于前部架体上，所述防坠棘轮包括旋转盘和齿轮舌头，所述齿轮舌头与所述导轨啮合；所述防坠棘爪的固定端通过销轴连接于所述前部架体上，其转动端连接于复位弹簧的一端，所述复位弹簧的另一端端固定于防坠棘爪上方的前部架体上；所述限位挡板设置于防坠棘爪上方的前部架体上；所述防倾导轮可拆卸式固定于所述前部架体上，且卡合于所述导轨的外侧；所述导轨设置于所述脚手架系统上。

2.根据权利要求1所述的轻型自爬式屏蔽架体系，其特征在于，所述导轨包括开口向外设置的双拼槽钢和贯穿槽钢腹板的限位钢棒，所述防坠棘轮与所述限位钢棒契合，当所述导轨随着脚手架系统向上爬升时，防坠棘轮自由转动，当导轨和脚手架系统下降时，防坠棘爪和限位挡板共同阻止防坠棘轮转动。

3.根据权利要求1所述的轻型自爬式屏蔽架体系，其特征在于，所述防坠棘爪的转动端端头上方为圆弧形，下方为直角形，圆弧形为顺时针方向，所述防坠棘爪的长度和厚度与齿轮舌头保持一致；当防坠棘轮顺时针转动时，所述齿轮舌头端头的直角形侧面接触防坠棘爪转动端端头的圆弧形侧，随着防坠棘轮的继续转动，防坠棘爪和复位弹簧一起转动，当转动一定距离，所述防坠棘爪和齿轮舌头分开，所述防坠棘爪随着复位弹簧恢复到初始位置；当防坠棘轮逆时针转动时，齿轮舌头与防坠棘爪碰撞，当所述防坠棘爪与限位档板接触时，可阻止防坠棘轮的继续转动。

4.根据权利要求1所述的轻型自爬式屏蔽架体系，其特征在于，所述底部导轮为两个，安装间隔及位置以保证两端的所述提升钢丝绳在提升时均与地面垂直即可，两个底部导轮均在其外沿布置有钢丝绳防脱螺栓。

5.根据权利要求4所述的轻型自爬式屏蔽架体系，其特征在于，还包括底部钢梁，所述底部钢梁设置于脚手架系统的底部，通过腹板开洞将所述底部导轮安装于所述底部钢梁上，所述底部导轮能够在其上自由转动。

6.根据权利要求1所述的轻型自爬式屏蔽架体系，其特征在于，所述脚手架系统包括脚手板、侧网以及骨架通过螺栓连接而成。

7.根据权利要求1所述的轻型自爬式屏蔽架体系，其特征在于，所述脚手板采用等边角钢和钢板网、花纹钢板制成，所述侧网采用镀锌钢丝网片制成，所述骨架采用槽钢或特制C型钢、角钢和钢管拼装而成。

8.根据权利要求1所述的轻型自爬式屏蔽架体系，其特征在于，还包括耳板，所述耳板设置于前部架体的底部，在施工工况下所述斜向承重拉杆通过所述耳板与脚手架系统连接。

9.根据权利要求1所述的轻型自爬式屏蔽架体系，其特征在于，所述导轨由若干导轨节顺次通过法兰盘连接而成，导轨节的长度为6～12m，所述导轨与脚手架系统通过螺栓连接。

10.根据权利要求1至9任一项所述的轻型自爬式屏蔽架体系的施工方法，其特征在于，包括：

S1:安装所述轻型自爬式屏蔽架体系，使得脚手架系统的底板位于nF，承重架分别安装于(n+1)F、(n+2)F、(n+3)F，斜向承重拉杆一端拉结在(n+1)F的承重架悬挑梁下部耳板上，一端通过栓扣连接于导轨上，提升钢丝绳的一端挂在(n+2)F的第二道承重架上，另一端挂设于脚手架系统顶部的电动葫芦的下吊钩上；绑扎楼板和巨型柱钢筋、支模、浇筑混凝土、养护；

S2:待混凝土强度达到脚手架系统提升要求后，清理架体、拆除硬拉结、翻转底部翻板使之脱离楼板、拆除斜向承重拉杆，做好提升前的准备；

S3:启动电动葫芦，提升脚手架架体，使脚手架系统的底部到达(n+1)F，顶部到达(n+4)F；

S4:提升完毕后，斜向承重拉杆一端拉结在(n+2)F的承重架悬挑梁下部耳板上，一端通过栓扣连接于导轨上，硬拉结安装到位、底部翻板恢复搁置在楼板上，将(n+1)F承重架翻转至(n+4)F，将提升钢丝绳挂钩一端提升至(n+3)F，做好下一层结构施工准备；

S5:重复S2～S4，直至完成所有楼层脚手架系统的提升，n为自然数。