CN211058286U - 一种用于附着式脚手架的脚手架防坠装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于附着式脚手架的脚手架防坠装置，所述附着式脚手架包括多个等高度差排列的圆钢横档2，所述防坠装置包括可固定在建筑物上的支座，所述支座上设置有水平防坠挡板10及限制挡板水平运动的限位机构，所述水平防坠挡板10末端和支座之间连接有第一复位弹簧8;还包括固定在支座上的转轴和折角形板，所述折角形板包括第一支板5和第二支板6，所述折角形板的顶点处设置有套在转轴上的旋转套11，所述旋转套11外壁设置有连接臂12，所述支座和连接臂12之间连接有第二复位弹簧13；所述水平防坠挡板10下方固定连接有推板7。本实用新型结构简单实用，安全可靠，防坠效果好，有效解决了附着式脚手架的防坠问题。

Description

一种用于附着式脚手架的脚手架防坠装置

技术领域

本实用新型属于建筑领域，具体涉及一种用于附着式脚手架的脚手架防坠装置。

背景技术

目前，在高层建筑中传统钢管脚手架使用局限性越来越大，附着式脚手架的优势突现。与传统脚手架相比主要优点有：1、使用经济性好：使用附着式手脚架只需要4-5层架体材料，且一次性搭建完成，材料损耗小，节约人工成本及塔吊使用费用；2、安装性高：避免了传统脚在高空中连续搭建作业。附着式脚手架搭建完成后，架体属于全密封状态，避免了建筑材料转运过程中的高空坠落及作业人员的坠落；3、使用效率高：架体正常升降作业时，每层升降时间短，节约架子工的作业时间，也容易满足主体结构单层施工的时间要求。

为了有效的防止架体的坠落，必须在脚手架中安装防坠落装置。现有的附着式脚手架由于结构设计上的原因，制动效果不理想或者在架体下降时不起防坠作用。

实用新型内容

为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种用于附着式脚手架的脚手架防坠装置。

本实用新型所述用于附着式脚手架的脚手架防坠装置，所述附着式脚手架包括多个等高度差排列在竖直支撑柱上的圆钢横档，所述防坠装置包括可固定在建筑物上的支座，所述支座上设置有水平防坠挡板及限制挡板水平运动的限位机构，所述水平防坠挡板末端和支座之间连接有第一复位弹簧

还包括固定在支座上的转轴和折角形板，所述折角形板包括第一支板和第二支板，所述折角形板的顶点处设置有套在转轴上的旋转套，所述旋转套外壁设置有连接臂，所述支座和连接臂之间连接有第二复位弹簧；

所述水平防坠挡板下方固定连接有推板；

所述脚手架防坠装置中,当折角形板的第二支板推动推板到达最大距离时，防坠挡板上表面距离其上方的圆钢横挡具备复位高度差H，所述复位高度差H满足：

H/V1远远大于T0，T0为第一复位弹簧在折角形板的第二支板推动推板到达最大距离后的复位时间，V1为脚手架正常下降速度，

且H/V2远远小于T0，V2为脚手架失控状态下的平均下坠速度。

优选的：所述限位机构包括位于水平防坠挡板上方的限位板和位于水平防坠挡板下方的支撑杆，所述支撑杆和限位板均固定在支座上。

优选的：所述防坠挡板自由端上表面设置有凹槽。

优选的：所述限位机构包括固定在支座上的导向螺杆。

优选的：所述第二复位弹簧和支座的连接点位于所述转轴下方。

优选的：所述防坠装置包括建筑物贴板和一对垂直于建筑物贴板的侧护板，及位于侧护板上方的水平板，所述水平防坠挡板、限位机构、转轴和折角形板都位于由侧护板、建筑物贴板和水平板围成的空间内，所述水平板远离建筑物贴板一侧的两侧分别设置有一个半抱孔。

本实用新型结构简单实用，安全可靠，防坠效果好，有效解决了附着式脚手架的防坠问题，本防坠装置可以将全部防坠部件安装于支座内部，依靠支座的外围结构有效保护了防坠装置，防止防坠装置被混凝土等建筑垃圾碰撞污染，造成防坠装置卡死的现象。

附图说明

图1是本实用新型所述脚手架防坠装置的一种具体实施方式示意图；

图2是本实用新型所述脚手架防坠装置上升状态下的一种具体运动方式示意图；

图3是本实用新型所述脚手架防坠装置正常下降状态下的一种具体运动方式示意图；

图4是本实用新型所述脚手架防坠装置非正常下坠状态的一种具体运动方式示意图；

图5是本实用新型所述脚手架防坠装置外部结构的一种具体实施方式示意图；

附图标记：1-竖直支撑柱，2-圆钢横档，3-建筑物贴板，4-限位板，5-第一支板，6-第二支板，7-推板，8-第一复位弹簧，9-支撑杆，10-水平防坠挡板，11-旋转套，12-连接臂，13-第二复位弹簧，14-连接点，15-凹槽，16-侧护板，17-半抱孔，18-水平板。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“水平”、“内”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型所述用于附着式脚手架的脚手架防坠装置，包括可固定在建筑物上的支座所述支座上设置有水平防坠挡板10及限制挡板水平运动的限位机构，所述水平防坠挡板10末端和支座之间连接有第一复位弹簧8

还包括固定在支座上的转轴和折角形板，所述折角形板包括第一支板5和第二支板6，所述折角形板的顶点处设置有套在转轴上的旋转套11，所述旋转套11外壁设置有连接臂12，所述支座和连接臂12之间连接有第二复位弹簧13；

所述水平防坠挡板10下方固定连接有竖立的推板7；

所述脚手架防坠装置中,当折角形板的第二支板6推动推板7到达最大距离时，防坠挡板上表面距离其上方的圆钢横挡具备复位高度差H，所述复位高度差H满足：

H/V1远远大于T0，T0为第一复位弹簧8在折角形板的第二支板6推动推板7到达最大距离时的复位时间，V1为脚手架正常下降速度，

且H/V2远远小于T0，V2为脚手架失控状态下的平均下坠速度。

如图1所示，本实用新型适用于根据国家标准设置有多个平行圆钢横挡的附着式脚手架，防坠装置的固定面固定在建筑物外立面上，防坠的基本原理是当检测到脚手架以非正常速度迅速下坠时，将脚手架通过圆钢横挡固定在防坠装置上。

以图1所示的具体实施方式为例说明本实用新型的具体工作原理如下。

正常状态下，脚手架自行固定高度并按照工程施工标准设置在靠近建筑物的附近，一般距离建筑物外立面450毫米，防坠装置折角形板的第一支板5呈大致水平的状态，并被某根圆钢横挡所固定，第二支板6呈大致竖直的状态，并被防坠挡板下方的推板7固定在推板7右侧，此时第一复位弹簧8基本处于自然伸长状态，第二复位弹簧13也基本处于自然伸长状态或具备较小的拉伸形变，使竖直状态下的第二支板6被拉伸形变产生的拉力具有一定逆时针旋转的趋势并靠紧所述推板7。

附着式脚手架正常上升时，当第一支板5下沿被正常状态下位于第一支板5下方的另一根圆钢横挡阻挡时，自然沿转轴顺时针动作，如图2所示，折角形板顺时针动作，第一复位弹簧8连接的连接臂12远离，造成第一复位弹簧8被拉伸；同时第二支板6远离推板7，推板7不受力不动作；当第一支板5旋转超过一定角度，圆钢横挡越过第一支板5，第一支板5失去圆钢横挡的支撑后被第一复位弹簧8拉伸复位回复至图1所示的正常状态。按照上述过程反复循环，在脚手架的上升过程中，整个防坠装置只有折角形板周期性旋转折返，其他部件不动作。

附着式脚手架按照施工操作规程匀速下降时，通常为2毫米每秒或相近速度，当第一支板5上沿被正常状态下位于第一支板5上方的另一根圆钢横挡阻挡时，自然沿转轴逆时针动作，如图3所示， 第二支板6的逆时针动作使第二支板6推动推板7，推板7带动防坠挡板水平向左运动，并运动至圆钢横挡的正投影下方，此时第一复位弹簧8由于防坠挡板的移动被拉伸，第二复位弹簧13由于连接臂12的远离也处于拉伸状态。

在匀速下降状态下，防坠挡板不应阻挡脚手架的正常下降；通过设置推板7长度，综合考虑脚手架上升速度，圆钢横挡之间的竖直间距，第二支板6末端在水平方向上的位移等因素，经过试验验证后，可以设置水平防坠挡板10的高度位置，使当第一支板5末端转动到圆钢横挡最靠近转轴的表面部分，即此时是第一支板5脱离接触圆钢横挡临界点时，防坠挡板上表面距离其上方的圆钢横挡仍具备一个复位高度差H，一旦第一支板5脱离接触圆钢横挡，整个折角形板即被第二复位弹簧13迅速复位，原本倚靠推板7的第二支板6脱离推板7，推板7在失去第二支板6的推力后，在第一复位弹簧8的作用下水平回拉。

第一支板5脱离接触圆钢横挡临界点时，脚手架还需要时间H/V1才会使脚手架被防坠挡板阻挡，其中V1为脚手架正常下降时的下降速度，按照施工要求，脚手架下降速度一般为数毫米每秒，根据常识，第一复位弹簧8拖动防坠挡板回拉所需复位时间T0在十秒以内甚至更短，通常可以设置该复位高度差H为厘米量级如7厘米，则H/V1=35秒，足够防坠挡板在被圆钢横挡阻挡之前被第一复位弹簧8拉回复位。

在非正常坠落状态下，脚手架下坠速度远大于正常下降速度， H/V2远远小于T0，V2为脚手架失控状态下的平均下坠速度; 需要说明,脚手架失控状态下可能是加速运动,但整体平均下坠速度通常远大于正常下降速度。假设弹簧拖动防坠挡板回拉所需时间为1秒，复位高度差H设置为7厘米，根据常识，自由落体运动下，第一秒运动距离即达到5米，远大于复位高度差7厘米的高度，由此可见，复位高度差在自由下坠时足够短，足以在防坠挡板回拉之前使防坠挡板被圆钢横挡阻挡，实现防坠。

更精确的讨论计算过程如下：

当脚手架自由落体时，防坠挡板和圆钢横挡之间的复位高度差H，通过计算可得两者相碰撞卡住架体的时间,即下坠复位高度差H所需时间T，自由下坠通常发生在正常下降运行过程中，

H=V₀*T+1/2GT²

其中V₀——架体运动的初始速度，假设为2毫米/秒，

G为重力加速度，取G=9.8m/ s²

由此可推算出时间T=0.02秒，

假设下坠速度受周围障碍物摩擦影响，降低为V₀=2米每秒的匀速运动，仍远大于安全运行速度，则可以计算出T=H/V₀=0.035秒。

当架体坠落时，推板7带动防坠挡板向前运动，第一复位弹簧8拉伸长度为L;初始状态下的回拉力F=K*L，K为弹簧劲度系数；在整个回拉过程中，做裕量假设该回拉力不随弹簧形变变小而减少，而是维持不变，摩擦力为重力的0.2倍，回拉过程为匀加速运动，再假设防坠挡板的回拉安全距离L1=0.2L，即在该安全距离内圆钢横挡会被防坠挡板所阻挡。

L1=1/2a*T₀ ²

a=(F-0.2MG)/M，

F=K*L

取K=60，M=2公斤，L=0.1米，

通过计算可以得出，T₀=0.45s

T₀=0.45s满足该复位时间T₀远远大于不正常下坠时, 下坠复位高度差H所需时间T。即在下坠复位高度差H以后，第一复位弹簧8远未复位，足以使防坠挡板被圆钢横档2阻挡，一旦被圆钢横档2阻挡，脚手架自身重力完全被防坠挡板支撑，防坠挡板受到强摩擦力，第一复位弹簧8产生的回拉力不足以继续拖动防坠挡板并固定位置，实现防坠。可以在防坠挡板末端设置一个凹槽15，使圆钢横档2下坠时落入凹槽15内卡住，更加牢固。

虽然从理论上说只要H/V1小于T0及H/V1大于T0即可,但对于工程安全万无一失的考虑及现场各种参数如圆钢横档2间距,弹簧弹性模量,安装误差等因素,实际测量时都需要取得远远大于或远远小于的计算结果,即至少相差在10倍或更高倍数以上。

限位机构的作用是限制防坠挡板运动方向，使其尽量在水平方向运动，图1和图5所示的具体实施方式中，所述限位机构包括位于水平防坠挡板10上方的限位板4和位于水平防坠挡板10下方的支撑杆9，所述支撑杆9和限位板4均固定在支座上，水平防坠挡板10上方和下方分别被较大面积的限位板4和支撑杆9限制，实现水平方向运动，支撑杆9也起到对防坠挡板的支撑作用，支撑杆9末端一般为圆弧形以尽可能减少摩擦力，限位板4本身固定在支座上，并不依靠防坠挡板支撑，也是为了只起到限位作用而尽量降低防坠挡板运动时所受的阻力；还可以在支座上设置一个导向螺杆，第一复位弹簧8套设在导向螺杆上，对第一复位弹簧8的推力进行导向，避免弹簧斜向伸缩。

图5给出所述防坠装置的一个具体实施方式的外围部件示意图，所述防坠装置包括建筑物贴板3和一对垂直于建筑物贴板3的侧护板16，及位于侧护板16上方的水平板，所述水平防坠挡板10、限位机构、转轴和折角形板都位于由侧护板16、建筑物贴板3和水平板围成的空间内，所述水平板远离建筑物贴板3一侧的两侧分别设置有一个半抱孔17，用于供脚手架的竖直支撑柱1穿过；建筑物贴板3的作用是利用贴板上的固定装置如螺栓螺孔等将防坠装置固定在建筑物外立面上，具体的防坠结构设置在限位板4下方的一个半封闭式结构中，可以避免防坠装置被建筑垃圾等污染影响各个弹簧和转轴的性能。

本实用新型结构简单实用，安全可靠，防坠效果好，有效解决了附着式脚手架的防坠问题，本防坠装置可以将全部防坠部件安装于支座内部，依靠支座的外围结构有效保护了防坠装置，防止防坠装置被混凝土等建筑垃圾碰撞污染，造成防坠装置卡死的现象。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于附着式脚手架的脚手架防坠装置，所述附着式脚手架包括多个等高度差排列在竖直支撑柱（1）上的圆钢横档（2），所述防坠装置包括可固定在建筑物上的支座，其特征在于：所述支座上设置有水平防坠挡板（10）及限制挡板水平运动的限位机构，所述水平防坠挡板（10）末端和支座之间连接有第一复位弹簧（8）；

还包括固定在支座上的转轴和折角形板，所述折角形板包括第一支板（5）和第二支板（6），所述折角形板的顶点处设置有套在转轴上的旋转套（11），所述旋转套（11）外壁设置有连接臂（12），所述支座和连接臂之间连接有第二复位弹簧（13）；

所述水平防坠挡板（10）下方固定连接有推板（7）；

所述脚手架防坠装置中,当折角形板的第二支板（6）推动推板（7）到达最大距离时，防坠挡板上表面距离其上方的圆钢横挡具备复位高度差H，所述复位高度差H满足：

H/V1远远大于T0，T0为第一复位弹簧在折角形板的第二支板推动推板到达最大距离后的复位时间，V1为脚手架正常下降速度，

且H/V2远远小于T0，V2为脚手架失控状态下的平均下坠速度。

2.如权利要求1所述的脚手架防坠装置，其特征在于：所述限位机构包括位于水平防坠挡板（10）上方的限位板（4）和位于水平防坠挡板（10）下方的支撑杆（9），所述支撑杆和限位板均固定在支座上。

3.如权利要求1所述的脚手架防坠装置，其特征在于：所述防坠挡板自由端上表面设置有凹槽（15）。

4.如权利要求1所述的脚手架防坠装置，其特征在于：所述限位机构包括固定在支座上的导向螺杆。

5.如权利要求1所述的脚手架防坠装置，其特征在于：所述第二复位弹簧（13）和支座的连接点位于所述转轴下方。

6.如权利要求1所述的脚手架防坠装置，其特征在于：所述防坠装置包括建筑物贴板和一对垂直于建筑物贴板（3）的侧护板（16），及位于侧护板（16）上方的水平板，所述水平防坠挡板（10）、限位机构、转轴和折角形板都位于由侧护板（16）、建筑物贴板和水平板围成的空间内，所述水平板远离建筑物贴板（3）一侧的两侧分别设置有一个半抱孔（17）。

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