一种脚手架搭设工具的设计与应用

2019-01-09高东宇GAODongyu

建筑机械化 2018年12期

高东宇/GAO Dong-yu

(中建二局第二建筑工程有限公司，广东深圳 518000)

随着我国经济的持续快速发展，建筑行业在突飞猛进的发展中，人们的生活环境和居住环境得到巨大改善，建筑业千百年来一直沿用脚手架方式进行辅助施工，早年是采用木质和竹质材料搭设脚手架，20世纪70年代后多采用∅48长6000mm钢管搭设脚手架沿用至今，钢管脚手架的搭设一直采用最原始的人力手工搭设。国标∅48长6000mm钢管每根重量24.24kg，在搭设脚手架时，工人要一只脚站在水平∅48的钢管上，另一只脚盘在垂直的∅48的钢管上，双手紧握钢管将∅48长6000mm重24.24kg的钢管垂直托举6m高与另外一根钢管对接，这种操作方法，一是原始劳动强度大，一般人无法操作；二是危险性较大，操作中一不小心或体力不支一旦失去平衡操作人员就会扔掉手中的钢管，坠落的钢管会对下面的施工人员造成重大安全隐患，或发生作业人员高坠事故。

为此，本文通过对改善脚手架搭设方式，降低脚手架搭设安全作业风险，提高工作效率等方面，从本设计、制作、操作可行性分析等方面进行论述。

1 脚手架搭设工具设计方案

脚手架搭设工具是由钓竿、连接环、钓钩、短绳、绑扎带、销针、拉绳7个部件组成，如图1所示。其中钓竿是由后堵、变径竿节、变径弹簧1、变径弹簧2、吊环、连接环、钓钩组合而成，变径竿节是采用玻璃钢、碳纤维、不锈钢材质制作而成，其最大的特征是形似钓鱼竿，其设计原理也是采用了钓鱼竿的设计原理加以改进完成的。钓竿最大直径在满足使用强度的前提下设置在∅24～∅34之间，主要考虑到它的携带和美观，与此同时钓竿上设有二处变径弹簧，变径弹簧1是为了让钓竿竿节可以伸缩并且配合紧密连接，变径弹簧2则是用来变形限重。如图2所示。一般建筑使用的脚手架钢管尺寸为∅48长6000mm重量为24.24kg，钓竿设计钓重20kg，当钓竿钓重20kg时二处弹簧弯曲变形，剩余4kg由操作者用一只手牵引与所需对接立管进行对接，整体钓竿重量不超过2kg。

图1 脚手架搭设工具的组成

图2 变径弹簧

2 脚手架搭设工具制作与应用

2.1 短管插座的制作

如图3所示，利用脚手架钢管∅48长度300mm在钢管的一端用3mm的钢板焊个堵头，目的是座放钓竿，两侧用∅8长50mm钢筋焊二个挡叉，目的是阻止短管插座摆动。

图3 短管插座

2.2 拉绳的组合方法

使用∅8mm周长800mm的环形短绳穿绕在销针的圆环上，然后再将环形短绳穿绕在连接环上，接着将∅8mm的拉绳一端穿系在销针的圆环上，最后拉绳组合完成。如图1所示。

2.3 钓装工作准备阶段

首先将短管插座用一个脚手架扣件固定在要对接的相邻垂直立管上，然后将钓竿逐节拉出到紧配合处锁紧，接着将钓竿插入短管插座中，最后准备工作完成。如图4所示。

2.4 钓装脚手架钢管的操作步骤

将要钓装的长6m重24.24kg的脚手架钢管放在可钓区域，拉动组合拉绳使两变径弹簧弯曲至钓钩处，在所要钓装的脚手架钢管3100～3500mm之间系好绑扎带，然后穿上销针，此时所钓挂的脚手架钢管受到20kg的牵引力，同时脚手架钢管也并未离开地面，这时操作者手持脚手架钢管绑扎点长的一端（3100～3500mm），对钢管施加一个4kg的托举力，使钢管处于垂直竖立状态如图5所示，然后将所钓挂的脚手架钢管牵引至与其要对接的立管上，对接后加装上固定卡拉动拉绳，拉绳带动销针机关解除，绑扎带脱离所绑扎的脚手架钢管，慢慢放松拉绳以释放钓竿余力，最后钓装完成。

图4 钓装工作准备阶段

图5 垂直竖立状态下的钢管

3 脚手架搭设工具的作用及创新

脚手架搭设工具，包括钓竿、连接环、钓钩、短绳、绑扎带、销针、拉绳，组成。钓竿的作用是牵引钓挂脚手架钢管；连接环的作用是连接钓环与钓钩，短绳同时也系在连接环上；钓钩的作用是吊挂绑扎带；短绳的作用是完成连接环与销针的连接；绑扎带的作用是捆绑所要钓装的脚手架钢管，并与销针组成机关；销针的作用是固定绑扎带使其成为机关；拉绳的作用是当对拉绳施加拉力时，拉绳带动销针退出与绑扎带组成的机关。

该工具主要创新体现在了以下几点。

1）设置了一个钓竿原理，通过钓竿可将脚手架钢管钓举至所需要的高度，从而达到对脚手架的加高搭设的目的。

2）设置有绑扎带、销针、拉绳、并且可以组成联动机关，拉动拉绳使得拉绳带动销针可退出联动机关，从而达到使绑扎带脱离所绑扎的脚手架钢管人目的。

3）设有短绳，并且短绳一端系在连接环上，另一端与销针拉绳组成组合拉绳，拉动拉绳时使得拉绳带动销针退出联动机关，此时短绳仍然保持与销针拉绳的连接状态，最终达到保持状态的目的。

4）其主要创新点是使用方法新颖独特、用处广泛、降低劳动强度、安全、可靠。