CN110173104A - 附着升降脚手架的防坠结构 - Google Patents

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Abstract

附着升降脚手架的防坠结构。在可稳固与附着升降脚手架架体连接且中部为铰接点的杠杆型结构上，铰接点的一侧为控制臂，其延伸部可与附着升降机脚手架的升降提升结构连接/配合；铰接点的另一侧为操纵臂，其延伸部设置有过渡结构，并经过渡结构与设置有弹性复位结构可做伸缩运动的防坠销连接，伸出状态的防坠销可插入直接或间接固定于建筑物体上的防坠结构中的卡挂结构做防坠卡挂配合。该防坠结构可同时兼有主动型防坠和被动型防坠的功能，极大地保证和提高了施工的安全性。

Description

附着升降脚手架的防坠结构
技术领域
本发明涉及一种悬空作业的附着升降脚手架的防坠结构。
背景技术
高层和超高层建筑在城市中已广为普及。目前的高层和超高层建筑的修建，多已采用通过群机操控的悬空升降脚手架(即附着升降脚手架)，代替了传统的全高度搭设落地固定脚手架方式施工，即通过安装不超过5层楼高的附着升降脚手架，随建筑楼层的增高，脚手架随之悬空逐次升高施工。由于附着升降脚手架的施工是采用群机操作使4～5层高的架体悬空升降的方式代替了原来需搭设全高度层楼高的脚手架架体的悬空操作，在由群机操控的提升系统运行时，一旦其中的个别机位发生故障而停止运行，则由于其周围的机位仍在正常运行，就会使这些机位、甚至整片的附着生胶脚手架的重量逐渐向该故障机位集中，直到超过了其承受的极限而发生垮塌坠落，并导致连锁反应地引起整片附着升降脚手架的垮塌坠落，酿成机毁人亡的人员和财产重大损失的严重事故。这种情况已不止一从地发生过。因此附着升降脚手架的安全防护系统，特别是防止其垮塌坠落，一直都是其中关键和重要的组成部分。国家目前为此也已发布了如CECS 373：2014《附着升降脚手架升降及同步控制系统应用技术规程》、JGJ202-2010《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》、JGJ59-2011《建筑施工安全检查标准》、JGJ 160-2016《施工现场机械设备检查技术规程》等多项要求执行的技术标准和规章/规范。
通过对附着升降脚手架垮塌坠落的仔细分析研究发现，据统计，绝大数的防坠事故是发生在群机操控的下降阶段。这是因为，在下降过程中，个别机位一旦发生故障停止运行后，其周围的提升机的电动环链仍在继续放出链条使群机向下运行，而故障机位的提升机的链条停止不动，才会导致由其相邻的机位逐渐扩散到到更远的机位、甚至使整片附着升降脚手架的重量都逐渐向该故障机位集中，直到超过了该故障机位的承受极限而发生垮塌坠落；而在群机操控的上升运行时，即使个别机位发生了故障停止运行，但由于其周围的提升机的电动环链在继续收紧向上提升，因此整个附着升降脚手架的上行群机中只有该个别故障机位的荷载负担，并可得到由其相邻机位逐渐扩散到更远机位的逐渐分散，因此在提升运行阶段的附着升降脚手架很少发生事故。
针对解决附着升降脚手架垮塌坠落的问题，已有一些相应的防坠装置/结构被报道和/使用。目前的这些附着升降脚手架防坠落系统大致可分为两大类：冲击式防坠系统和摩擦式防坠系统，其中的冲击式防坠系统中又可有速度型防坠和顶撑型防坠两种。例如，冲击性防坠系统在承受物体冲击力中，包括了竖直方向和水平方向的分力，其中水平方向的分力会使防坠构件退缩变形，是导致坠落物体和防坠构件直接分离的有害分力，直接影响防坠效果甚至导致防坠系统完全失效。物体在坠落瞬间，防坠构件从侧面呈圆弧形地与架体直接接触，但其接触点是无法预见的，因此其防坠结构中的档距长，导致了坠落距离长，可达150mm以上。
速度型防坠系统中的典型代表是摆针式防坠装置。其结构包括设置有复位弹簧而可往复摆动的摆针与固定在导座上的轴座相连接，导座与导轨件滑套配合。在正常的慢速运行状态下，导轨件中的连接杆在运动范围内与摆针配合，推动摆针做周期性的往复摆动，使导轨件不断顺利地通过导座。而发生坠落时导轨件快速下降，摆针还未完成一次摆动周期而复位时，另一个连接杆即进入了摆针摆动的范围内，使摆针无法弹回复位而将导轨卡住，起到防止下坠的目的。
顶撑型防坠装置是利用棘轮-棘爪原理工作的。固定在导轨上的防坠齿相当于一直径无穷大的棘轮，固定在该装置上的防坠杆则相当于棘爪，防坠杆与提升机的起重链连接。正常运行时，该装置不起作用，脚手架可顺利通过；当起重链断裂或因其它原因提升机承重消失，脚手架开始下坠时，防坠装置被激活，防坠杆顶住防坠齿，防止脚手架坠落。
摩擦式防坠系统的防坠原理是，当坠落事故发生时，其重力的消失使结构中的压簧向下推动机械手，机械手又推动斜椎体的活块楔进经缩体和防坠吊杆之间，且越楔越紧，达到瞬间制动，防止继续坠落。
由此可见，目前的这些防坠系统/结构的共同特点和问题是，其防坠落动作均是在坠落发生后才被启动，而且工作过程和原理，都必须要使防坠构件与坠落物体在坠落降下时从侧面进行运动接触，并直接承受坠落物体的冲击力而实现防坠。
就防坠落而言，可分为被动防坠和主动防坠两类。被动防坠，是在坠落已经发生后，才去阻止坠落物的继续坠落。而主动防坠，则是在出现了坠落的苗头或前兆，但实际坠落尚未真正开始发生的时候，将坠落事故的危险消除在其苗头或前兆的隐患阶段。显然，主动防坠对于保障施工的安全是具有更重要意义的。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种附着升降脚手架的防坠结构，可以同时具有主动防坠和被动防坠的功能，特别是其主动防坠功能，能从根本上解决目前附着升降脚手架的垮塌坠落问题。
本发明附着升降脚手架的防坠结构，其基本结构是在可稳固与附着升降脚手架架体连接且中部为铰接点的杠杆型结构上，铰接点的一侧为控制臂，其延伸部可与附着升降机脚手架的升降提升结构连接/配合；铰接点的另一侧为操纵臂，其延伸部设置有过渡结构，并经过渡结构与设置有弹性复位结构可做伸缩运动的防坠销连接，伸出状态的防坠销可插入直接或间接固定于建筑物体上的防坠结构中的卡挂结构做防坠卡挂配合。
上述结构中所述的铰接点位于杠杆型结构的中点的含义，并非是指该铰接点必须位于杠杆型结构长度方向的1/2中点的位置，而是允许其在该杠杆型结构上位于与附着升降机脚手架的升降提升结构的连接/配合部，与所述过渡结构的连接部之间的任何适当位置处。不仅如此，如果进一步采用使铰接点距附着升降机脚手架的升降提升结构连接/配合部位间的控制臂的长度，小于铰接点距与所述过渡结构连接部位间的操纵臂的长度这种不等长度的方式，还将更有利于进一步提高防坠动作启动时对过渡结构及防坠销操作的灵敏性。
在上述基本结构基础上，所述的杠杆型结构除常规的直线型结构外，更好的方式，是采用中部具有折角的转折形结构，可包括直角或其它适当的角度形式的转折形结构，有利于减小防坠结构占用的空间位置。此时所述的该铰接点，则可以设置在该折角所在的转折部位。
上述附着升降脚手架的防坠结构中，一种进一步的优选方式，是使所述的过渡结构与可做伸缩运动的防坠销为一体式的整体结构，有利于进一步改善和提高防坠效果的可靠性。对于工作于野外露天且多灰尘沙石等恶劣工况环境下的附着升降脚手架而言，结构的简捷是有利于减少故障的发生，提高其工作可靠性的。
上述结构中，与所述可做伸缩运动的防坠销配合设置的弹性复位结构，根据实际情况，可以采用包括目前常用的压缩型或拉伸型等适当形式的弹簧结构。例如，在一个具体实施例中采用的是压缩型弹簧。
本发明上述形式的附着升降脚手架防坠结构的工作原理和过程是，由于本发明上述防坠结构中所述杠杆型结构的控制臂是与升降提升结构保持连接/配合的，因此在正常运行过程中，无论是上升或下降，升降提升结构对附着升降脚手架和该防坠结构的控制臂始终都保持着向上的提升拉力(F)，从而通过该杠杆结构，使其操纵臂通过过渡结构带动防坠销作对抗所述弹性复位结构的弹性力的回缩运动，使防坠销不与直接或间接固定于建筑物体上的防坠结构中的卡挂结构作相互卡挂的防坠配合，保证了附着升降脚手架的正常升降运行。在下降过程中，当某个机位因故障停止运行，其升降提升机构的电动环链等提拉结构则仍在继续下行，从而使升降提升结构对附着升降脚手架和该防坠结构的控制臂部失去了向上的提拉力而放松，并进而使由操纵臂带动防坠销失去了对所述弹性复位结构弹性力的对抗作用力，此时弹性复位结构的弹性力就将推动防坠销迅速向外伸除，插入直接或间接固定于建筑物体上的防坠结构中的卡挂结构，进入了防坠卡挂配合状态，从而可将其它机位逐渐集中过来的重力传递给建筑物体，避免了由该故障机位单独承受；与此同时，该故障机位停止运行后，会牵连其周围的机位也停止运行，这些机位上的防坠结构的防坠销也将分别产生同样的动作，将其承受的重力也分别传递给了建筑物体，从而使可能导致垮塌坠落的全部重力被分散到了建筑物体上，避免了集中于该故障机位承受的情况。如此即可在附着升降脚手架的运行出现了可能导致坠落的故障，但尚未实际发生垮塌坠落时，就能迅速将其消除和阻止在了坠落事故的苗头或前兆的隐患阶段，及时有效地避免了垮塌坠落事故的发生。另一方面，即使垮塌坠落已迅疾发生，本发明上述防坠结构由于结构简捷，杠杆型结构的操纵臂动作迅速，试验结果显示，即使在实现被动防坠时的实际坠落距离，可小于42mm，也远低于行业标准《建筑施工用附着式升降作业安全防护平台》规定的150mm要求，有效地保障了施工安全。
由此可以看出，本发明上述附着升降脚手架防坠结构的防坠工作原理和过程，与目前只能在实际坠落已经发生、且防坠时还必须要求与坠落物相接触的摩擦式防坠系统和冲击式防坠系统都完全不同，而是在实际坠落发生前通过先行占据了阻止坠落的位置，将坠落阻止并消灭在其实际发生前的苗头阶段，因此防坠效果好，即使在被动防坠时，其有效防坠距离也显著短于目前规定的标准，有效保障了施工安全。
以下结合由附图所示实施例的具体实施方式，对本发明上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
附图说明
图1是本发明附着升降脚手架防坠结构的一种示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的附着升降脚手架防坠结构，是在可稳固与附着升降脚手架架体连接且中部采用常规方式设置有铰接结构的铰接点4的杠杆型结构3上，铰接点4的一侧为控制臂2，其延伸部(通常可在端部)可与附着升降机脚手架的升降提升结构1(如常规提升机的电动环链的提拉吊钩)连接/配合；铰接点4的另一侧为操纵臂5，其延伸部(通常可在端部或近端部)设置有连杆等形式的过渡结构6，并经该过渡结构6与设置有压缩弹簧等适当形式的弹性复位结构7可做伸缩运动的防坠销8连接，伸出状态的防坠销(8)可插入直接或间接固定于建筑物体11上的防坠钢板等防坠结构10中的卡孔等卡挂结构9做防坠卡挂配合。其中，该杠杆型结构3为中部具有直角形或其它适当角度折角的转折形结构，铰接点4设在该折角所在的转折部位，且铰接点4距附着升降机脚手架的升降提升结构1连接/配合部位间的控制臂2的长度，小于铰接点4距与所述过渡结构6连接部位间的操纵臂5的长度。所述的过渡结构6与可做伸缩运动的防坠销8为一体式的整体杆状结构。

Claims (5)

1.附着升降脚手架的防坠结构，其特征是在可稳固与附着升降脚手架架体连接且中部为铰接点(4)的杠杆型结构(3)上，铰接点(4)的一侧为控制臂(2)，其延伸部可与附着升降机脚手架的升降提升结构(1)连接/配合；铰接点(4)的另一侧为操纵臂(5)，其延伸部设置有过渡结构(6)，并经过渡结构(6)与设置有弹性复位结构(7)可做伸缩运动的防坠销(8)连接，伸出状态的防坠销(8)可插入直接或间接固定于建筑物体(11)上的防坠结构(10)中的卡挂结构(9)做防坠卡挂配合。
2.如权利要求1所述附着升降脚手架的防坠结构，其特征是所述的杠杆型结构(3)为中部具有折角的转折形结构，铰接点(4)设在该折角所在的转折部位。
3.如权利要求1或2所述附着升降脚手架的防坠结构，其特征是所述的杠杆型结构(3)中，铰接点(4)距附着升降机脚手架的升降提升结构(1)连接/配合部位间的控制臂(2)的长度，小于铰接点(4)距与所述过渡结构(6)连接部位间的操纵臂(5)的长度。
4.如权利要求1或2所述附着升降脚手架的防坠结构，其特征是所述的过渡结构(6)与可做伸缩运动的防坠销(8)为一体式的整体结构。
5.如权利要求1或2所述附着升降脚手架的防坠结构，其特征是所述的弹性复位结构(7)为压缩型弹簧。
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