CN113250428A - 一种抗震脚手架 - Google Patents

Abstract

本发明属于脚手架领域，尤其涉及一种抗震脚手架。其包括：立柱、横向支撑组件和连接组件；所述连接组件包括连接紧固件和抗震螺栓，横向支撑组件设有上螺栓孔；所述连接紧固件由主紧固件和副紧固件构成，主紧固件和副紧固件配合固设在立柱上，主紧固件上设有与抗震螺栓配合的下螺栓孔，抗震螺栓通过上螺栓孔和下螺栓孔连接立柱和横向支撑组件；所述抗震螺栓由螺栓头和螺栓杆两部分构成，两者卡接配合并且螺栓柱能够转动，螺栓头的侧壁设有外螺纹；所述螺栓柱与下螺栓孔采样过盈连接的方式实现主紧固件与抗震螺栓的固接；所述下螺栓孔内还设有变形件，变形件与主紧固件固接，且变形件向上抵接抗震螺栓。本发明能够有效提高脚手架的抗震性能。

Description

一种抗震脚手架

技术领域

本发明属于脚手架领域，尤其涉及一种抗震脚手架。

背景技术

脚手架是是为了保证各施工过程顺利进行而搭设的工作平台。按搭设的位置分为外脚手架、里脚手架；按材料不同可分为木脚手架、竹脚手架、钢管脚手架；按构造形式分为立杆式脚手架、桥式脚手架、门式脚手架、悬吊式脚手架、挂式脚手架、挑式脚手架、爬式脚手架。

但是，脚手架在实际使用过程中，由于时常需要进行钻孔、切割等操作，在脚手架上会产生较大的震荡力，导致脚手架产生上下震动，而该震动容易导致脚手架加速老化、损坏，具备一定的安全隐患，并且实际在使用过程中，由于震荡损伤引起的脚手架事故也屡见不鲜。

因此，对脚手架的抗震性能进行改进刻不容缓。

发明内容

为解决现有的脚手架抗震性能较弱，在实际使用过程中容易由于震动力在部分连接结构部分产生严重的应力集中，导致脚手架损坏等问题，本发明提供了一种抗震脚手架。

本发明的目的在于：

一、提高脚手架的抗震性能；

二、提高整体脚手架的结构稳定性；

三、延长脚手架的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种抗震脚手架，包括：

立柱、横向支撑组件和连接组件；

所述连接组件包括连接紧固件和抗震螺栓，连接紧固件固定设置在立柱上，横向支撑组件设有上螺栓孔，上螺栓孔内设有阻尼橡胶，抗震螺栓通过上螺栓孔对横向支撑组件和连接紧固件进行固接；

所述连接紧固件由主紧固件和副紧固件构成，主紧固件和副紧固件配合固设在立柱上，主紧固件上设有与抗震螺栓配合的下螺栓孔；

所述抗震螺栓由螺栓头和螺栓杆两部分构成，螺栓头和螺栓杆设有相适配的旋槽和环凸，环凸与旋槽配合使得螺栓杆的一端嵌入螺栓头的能够绕其轴心自转，螺栓头的侧壁设有外螺纹；

所述螺栓柱与下螺栓孔采样过盈连接的方式实现主紧固件与抗震螺栓的固接；所述下螺栓孔内还设有变形件，变形件与主紧固件固接，且变形件向上抵接抗震螺栓。

作为优选，

所述抗震螺栓由底盖板和环纹管组成，环纹管内部中空，外表面设有环纹，环纹管顶端抵接抗震螺栓的螺栓杆下端。

作为优选，

所述抗震螺栓外还套设有弹簧件，弹簧件向上抵接螺栓头的下端、向下抵接主紧固件的上表面。

作为优选，

所述横向支撑组件下方还设有抗震结构；

所述抗震结构包括斜杆组件、顶支撑组件和侧支撑组件，每个顶支撑组件均对应设有两个斜杆组件和侧支撑组件，顶支撑组件设置在横向支撑组件的中部下方，侧支撑组件设置在两侧的立柱上，斜杆组件的两端分别与顶支撑组件和侧支撑组件连接。

作为优选，

所述顶支撑组件包括纵杆，纵杆的顶部与横向支撑组件可拆卸地固接，其由上至下依次分别为上段、中段和下段，中段的外径小于上段和下段，且中段上套设有滑块和弹性件，弹性件上端与滑块下端固接，弹性件下端与下段的上端固接，且滑块与斜杆组件铰接。

作为优选，

所述侧支撑组件由主紧固板和副紧固板构成，主紧固板设有耳板，主紧固板和副紧固板配合固设在立柱上；

所述斜杆组件与侧支撑组件的耳板铰接。

作为优选，

所述斜杆组件由主杆和副杆构成，主杆设有插杆，副杆相对应设有插槽，主杆的插杆插入副杆的插槽中，并且主杆和副杆之间还设有弹性连接件。

本发明的有益效果是：

1)通过连接组件的多级减震缓冲能够有效提高脚手架的抗震性能；

2)整体脚手架具有较高的结构稳定性；

3)采用方便替换的元件延长整体脚手架的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大示意图；

图3为连接紧固件的示意图；

图4为横向支撑组件部分的爆炸示意图；

图5为变形件的示意图；

图6为图1中B部分的放大示意图；

图7为图1中C部分的放大示意图；

图8为侧支撑组件的示意图；

图9为图1中D部分的放大示意图；

图中：10单元，100立柱，200横向支撑组件，201上螺栓孔，2011阻尼橡胶，300连接组件，301连接紧固件，3011主紧固件，3012副紧固件，3013下螺栓孔，3014紧固螺孔，302抗震螺栓，3021螺栓头，3022螺栓杆，3023旋槽，3024环凸，3025外螺纹，3026导向端头，303变形件，3031底盖板，3032环纹管，304弹簧件，305加强板，400抗震结构，401纵杆，4011上段，4012中段，4013下段，4014滑块，4015弹性件，402斜杆组件，4021主杆，4022副杆，4023插杆，4024弹性连接件，403侧支撑组件，4031主紧固板，4032副紧固板，4033耳板。

具体实施方式

以下结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。

实施例

一种如图1所示的抗震脚手架，其具体包括：

立柱100、横向支撑组件200和连接组件300，为方便描述，如图1所示设定单个最小完整结构体为结构单元10，每个单元10均包括立柱100、横向支撑组件200和连接组件300；

所述横向支撑组件200用以形成平台供给施工人员进行行走、站立以及施工工作等行为，可采样常见的板式结构或管式结构或管/板式复合结构等，本实施例采样轻质金属板作为横向支撑组件200，横向支撑组件200通过连接组件300与立柱100配合实现连接固定，此外为方便施工人员进行层间的攀爬上下，横向支撑组件200上还可进一步如图1所示架设爬梯，施工人员通过爬梯能够方便地由下层攀爬至上层，而并非所有的横向支撑组件200均需设置爬梯，如在同层设置多个单元10的情况下，可仅在一个单元10的横向支撑组件200上设置爬梯，因为同层的多个单元10间是互通的，无需设置多个爬梯以浪费空间和浪费物资；

所述连接组件300如图2所示，其包括连接紧固件301和抗震螺栓302，连接紧固件301固定设置在立柱100上，横向支撑组件200设有与抗震螺栓302相适配的上螺栓孔201，抗震螺栓302通过横向支撑组件200的上螺栓孔201对横向支撑组件200和连接紧固件301进行固接；

所述连接紧固件301如图3所示，由主紧固件3011和副紧固件3012构成，主紧固件3011和副紧固件3012有相适配的紧固螺孔3014，通过紧固螺孔3014的配合实现主紧固件3011和副紧固件3012的连接、使其安装固定在立柱100上，且主紧固件3011上设有与抗震螺栓302配合的下螺栓孔3013，具体如图4所示，所述抗震螺栓302由螺栓头3021和螺栓杆3022两部分构成，螺栓头3021的朝向连接紧固件301的底侧设有纵截面为倒置的凸字形的旋槽3023，旋槽3023开口小于其槽底，螺栓杆3022的头端设有环凸3024，环凸3024与旋槽3023的槽底相互配合，使得螺栓杆3022的头端嵌入螺栓头3021的底侧并依靠旋槽3023和环凸3024的配合使得螺栓杆3022能够相对螺栓头3021绕其轴心自转，螺栓头3021的侧壁设有外螺纹3025，螺栓头3021背向连接紧固件301的另一侧还设有导向端头3026，导向端头3026一端与螺栓头3021固接、另一端设有一字槽或十字槽或六角槽与现有的螺丝刀等设备配合；

所述上螺栓孔201内部分别有与导向端头3026配合的导向段以及与螺栓头3021外螺纹3025配合的固定段两部分，固定段内壁贴合设置有阻尼橡胶2011，本实施例采用高强度高阻尼橡胶2011材料，采用阻尼橡胶2011与螺栓头3021的外螺纹3025配合，相较于常规的螺纹配合方式，上述螺栓头3021在与横向支撑组件200的连接配合的过程中，外螺纹3025相当于自攻过程在阻尼橡胶2011上划刻出与之完全配合的内螺纹，提高两者连接的紧密度，同时利用阻尼橡胶2011的阻尼特性减少震动时螺栓头3021螺纹连接产生的松动，同时，利用阻尼橡胶2011本身耐磨减震的特性，在震荡力从横向支撑组件200向抗震螺栓302传导时实现第一次减震效果，施工人员在横向支撑组件200上进行施工产生震动时，能够避免横向支撑组件200所承受的震动直接传递至作为纵向支撑的立柱100上，同时能够减少连接紧固件301所受的震荡剪切作用力，提高整体结构连接部分的稳定性；

所述螺栓柱与下螺栓孔3013采样过盈连接的方式实现主紧固件3011与抗震螺栓302的固接，相较于螺纹连接的方式，过盈连接虽也是一种强固接，但其相较于螺纹连接等强固接而言，具有独特的特性，如其在受到震荡力作用时，螺纹连接会直接形成上下震荡力的传导直接由抗震螺栓302直接向连接紧固件301传导，而采样过盈连接的方式，抗震螺栓302在向主紧固件3011传导震荡力时，过盈连接会通过摩擦的方式吸收震荡力，以减少和阻碍震荡力的传导，并且在受到强震荡力作用时，通过抗震螺栓302的滑移非常大程度地吸收震荡力，实现第二次减震效果，减少连接紧固件301所受的震荡剪切作用力，提高整体结构连接部分的稳定性；

所述下螺栓孔3013内还设有变形件303，变形件303具体如图5所示，其由底盖板3031和环纹管3032组成，环纹管3032为弹性金属管，其内部中空，外表面等距形成环纹，所述变形件303与主紧固件3011固接，本实施例采用螺纹固接的方式实现底盖板3031与主紧固件3011底部的固接，环纹管3032顶端抵接抗震螺栓302的螺栓杆3022下端；

上述变形件303的设置首先能够对抗震螺栓302的螺栓杆3022底部形成有效的支撑，能够进一步提高抗震螺栓302的设置稳定性，同时利用金属材料的弹性进一步实现缓冲抗震的效果，但最为主要的是，采用环纹管3032相较于其余螺纹管以及直管等其余管型的管材而言，环纹管3032具有容易受力变形的趋势，加以配合金属材料的塑性变形性能，使得横向支撑组件200在瞬间受到强震或强下压力作用并传递至抗震螺栓302时，抗震螺栓302与下螺栓孔3013过盈连接的静摩擦力被克服容易产生较大的滑移位移，而滑移位移无法有效吸收和缓冲作用力时，对于该部分溢出的强作用力，环纹管3032能够通过塑性变形的方式快速地吸收作用力并且不再释放，减小抗震螺栓302的滑移位移距离，实现第三次缓冲减震的效果，产生更优的抗震效果，另一方面，变形件303也属于易更换型的小型配件，在变形后在无需拆架的情况下可以方便地进行更换，使得整体脚手架的抗震效果方便长久有效地保持；

所述抗震螺栓302外还套设有弹簧件304，弹簧件304向上抵接螺栓头3021的下端、向下抵接主紧固件3011的上表面，弹簧件304的设置能够使得连接组件300更有效地应对高频低幅的微震，减小微震对抗震螺栓302造成的影响，提高脚手架的使用效果。

在上述结构的配合下，横向支撑组件200在工作过程中所产生的震动、震颤能够被有效地吸收，使得震动作用力分级、多次的削弱，使其难以传导通过用以横纵结构连接的连接组件300，使得横纵受力形成分割，并以摩擦和塑性变形等多种方式实现减震。

进一步的，

所述横向支撑组件200下方还设有抗震结构400；

所述抗震结构400包括斜杆组件402、连接斜杆组件402和横向支撑组件200底部的顶支撑组件以及连接斜杆组件402和立柱100的侧支撑组件403，每个顶支撑组件均对应设有两个斜杆组件402和侧支撑组件403，顶支撑组件设置在横向支撑组件200的中部下方，侧支撑组件403设置在两侧的立柱100上，斜杆组件402的两端分别与顶支撑组件和侧支撑组件403连接；

所述顶支撑组件如图6所示，包括纵杆401，纵杆401的顶部与横向支撑组件200可拆卸地固接，其由上至下依次分别为上段4011、中段4012和下段4013，三段固接或直接一体式成型，中段4012的外径小于上段4011和下段4013，且中段4012上套设有滑块4014和弹性件4015，弹性件4015上端与滑块4014下端固接，弹性件4015下端与下段4013的上端固接，在弹性件4015的作用下滑块4014位于中段4012的中部，本实施例中具体弹性件4015为弹簧；

所述侧支撑组件403如图7和图8所示由主紧固板4031和副紧固板4032构成，主紧固板4031设有耳板4033，且主紧固板4031和副紧固板4032设有相对应设有紧固孔，通过紧固孔的配合实现主紧固板4031和副紧固板4032的安装并使其固定在立柱100上；

所述斜杆组件402的两端分别与滑块4014以及侧支撑组件403的侧面耳板4033铰接，分别如图6和图7所示；

上述抗震结构400的设置主要用以对横向支撑组件200的中部形成支撑，在实际使用过程中，横向支撑组件200中部是主要的受力部分，若其中部不具备一定的支撑结构，则横向支撑组件200的中部会向下形成弯曲，导致整体变形，并且改变两侧立柱100受力，在本申请技术方案中，横向支撑组件200中部向下弯曲严重、导致两端翘起还存在着容易导致抗震螺栓302松动的隐患，因此需要进一步对横向支撑组件200进行中部支撑，并且，上述的抗震结构400中在弹性件4015的作用下，将全刚性结构转变为刚弹性配合的可动结构，通过弹性件4015的压缩回弹来或拉伸回弹来吸收和释放作用力，以强化整体脚手架的抗震性能；

所述斜杆组件402如图9所示，由主杆4021和副杆4022两部分构成，主杆4021设有插杆4023，副杆4022相对应设有插槽，主杆4021的插杆4023部分延伸插入副杆4022的插槽中，并且主杆4021和副杆4022之间还设有弹性连接件4024，本实施例中弹性连接件4024为弹簧；

上述的插杆4023和插槽主要起到轴向导向的作用，避免主杆4021和副杆4022脱离的同时，形成一定的刚性连接，而弹性连接件4024的设置进一步提高主杆4021和副杆4022连接稳定性的同时，避免横向支撑组件200对纵杆401产生的作用力沿斜杆组件402直接进行导向传导，对立柱100产生较大的刚性作用力，实现了抗震结构400的二级缓冲。

整体的抗震结构400在对横向支撑组件200进行支撑的同时，通过滑块4014的滑移，主杆4021和副杆4022的相对位移，以及弹簧件304、弹性连接件4024的压缩、拉伸和回弹等过程，实现作用力的吸收和缓冲，配合连接组件300的各级减震缓冲，能够使得整体脚手架产生非常良好且优异抗震缓冲效果，在实际实用过程中以及碰到如地震等特殊情况时，能够确保整体脚手架的结构稳定性，并且以立柱100为柱结构，将横向支撑组件200视作梁结构，则本申请在构成强柱弱梁的导力体系，并配合以强压弱剪的导力方式，在刚性结构的基础上配合以弹性结构形成缓冲空间和余量，能够吸收掉大部分的作用力，使得整体脚手架在震动环境中能够有效保持稳定性，尤其能够对横纵结构的连接部分形成有效的保护，产具备非常优异的抗震效果。

更进一步的，

所述主紧固件3011的下方还设有加强板305，加强板305对主紧固件3011形成纵向的支撑，进一步提高了连接组件300的设置稳定性。

Claims (7)

1.一种抗震脚手架，其特征在于，包括：

立柱、横向支撑组件和连接组件；

所述连接组件包括连接紧固件和抗震螺栓，连接紧固件固定设置在立柱上，横向支撑组件设有上螺栓孔，上螺栓孔内设有阻尼橡胶，抗震螺栓通过上螺栓孔对横向支撑组件和连接紧固件进行固接；

所述连接紧固件由主紧固件和副紧固件构成，主紧固件和副紧固件配合固设在立柱上，主紧固件上设有与抗震螺栓配合的下螺栓孔；

所述抗震螺栓由螺栓头和螺栓杆两部分构成，螺栓头和螺栓杆设有相适配的旋槽和环凸，环凸与旋槽配合使得螺栓杆的一端嵌入螺栓头的能够绕其轴心自转，螺栓头的侧壁设有外螺纹；

所述螺栓柱与下螺栓孔采样过盈连接的方式实现主紧固件与抗震螺栓的固接；

所述下螺栓孔内还设有变形件，变形件与主紧固件固接，且变形件向上抵接抗震螺栓。

2.根据权利要求1所述的一种抗震脚手架，其特征在于，

所述抗震螺栓由底盖板和环纹管组成，环纹管内部中空，外表面设有环纹，环纹管顶端抵接抗震螺栓的螺栓杆下端。

3.根据权利要求1所述的一种抗震脚手架，其特征在于，

所述抗震螺栓外还套设有弹簧件，弹簧件向上抵接螺栓头的下端、向下抵接主紧固件的上表面。

4.根据权利要求1所述的一种抗震脚手架，其特征在于，

所述横向支撑组件下方还设有抗震结构；

所述抗震结构包括斜杆组件、顶支撑组件和侧支撑组件，每个顶支撑组件均对应设有两个斜杆组件和侧支撑组件，顶支撑组件设置在横向支撑组件的中部下方，侧支撑组件设置在两侧的立柱上，斜杆组件的两端分别与顶支撑组件和侧支撑组件连接。

5.根据权利要求4所述的一种抗震脚手架，其特征在于，

所述顶支撑组件包括纵杆，纵杆的顶部与横向支撑组件可拆卸地固接，其由上至下依次分别为上段、中段和下段，中段的外径小于上段和下段，且中段上套设有滑块和弹性件，弹性件上端与滑块下端固接，弹性件下端与下段的上端固接，且滑块与斜杆组件铰接。

6.根据权利要求4所述的一种抗震脚手架，其特征在于，

所述侧支撑组件由主紧固板和副紧固板构成，主紧固板设有耳板，主紧固板和副紧固板配合固设在立柱上；

所述斜杆组件与侧支撑组件的耳板铰接。

7.根据权利要求4所述的一种抗震脚手架，其特征在于，

所述斜杆组件由主杆和副杆构成，主杆设有插杆，副杆相对应设有插槽，主杆的插杆插入副杆的插槽中，并且主杆和副杆之间还设有弹性连接件。

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