鋼管腳手架抗滑扣件研究

黃麗莉 ， 徐 偉

（1.寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 寧波315000；2.寧波建工股份有限公司，浙江 寧波315000）

1 前言

腳手架（scaffold）是指施工現(xiàn)場(chǎng)為工人操作并解決垂直和水平運(yùn)輸而搭設(shè)的各種支架。主要為了施工人員上下干活、外圍安全網(wǎng)維護(hù)及高空安裝構(gòu)件等，廣泛使用在建筑、市政、廣告業(yè)、交通路橋、礦山等部門。

現(xiàn)在使用的用鋼管材料制作的腳手架有扣件式鋼管腳手架、碗扣式鋼管腳手架、承插式鋼管腳手架、門式腳手架。而在主體結(jié)構(gòu)施工落地腳手架中，多數(shù)是使用扣件鋼管腳手架。

2 研究背景

目前，建筑用的鋼管腳手架一般采用扣件搭設(shè)，扣件的作用是把一根鋼管的力傳遞到另一根鋼管上，以實(shí)現(xiàn)各鋼管相互支撐，均勻受力?，F(xiàn)有的扣件大都是由兩個(gè)半圓的環(huán)扣鉸接而成，通過(guò)螺栓、螺母即可將扣件固定于鋼管上，但由于螺栓、螺母的旋緊操作是由人工完成，旋緊力難以保證一致，一旦螺栓、螺母發(fā)生松動(dòng)，則不利于施工的安全，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致安全事故。而且現(xiàn)在扣件檢查不合格，多數(shù)就是抗滑性能不合格。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中已公開(kāi)了一些技術(shù)方案，如中國(guó)專利文獻(xiàn)刊載的授權(quán)公告號(hào)CN2706546Y，授權(quán)公告日2005年6月29日，實(shí)用新型名稱為“鋼管腳手架安全防滑扣件”，該專利是通過(guò)在蓋板的弓型內(nèi)圓弧面中部粘接防滑墊，蓋板另一端連接部上設(shè)有T型開(kāi)口。通過(guò)設(shè)置防滑墊，從而使扣件與鋼管接形成軟密合，不易打滑，提高抗滑性能。與上述專利類似的還有如中國(guó)專利文獻(xiàn)刊載的授權(quán)公告號(hào)CN201391084Y，授權(quán)公告日2010年1月27日，實(shí)用新型名稱為“鋼管腳手架扣件”，其也是通過(guò)設(shè)置防滑墊，從而起到防滑效果。上述兩件專利的技術(shù)研究雖然在一定程度上能起到防滑效果，但長(zhǎng)時(shí)間使用后，防滑墊由于自身不可調(diào)節(jié)，加之長(zhǎng)時(shí)間的磨損，效果將會(huì)變差，導(dǎo)致扣件與鋼管之間發(fā)生松動(dòng)，不利于施工安全。

3 改革方向

本論文所要研究的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種腳手架抗滑扣件，解決現(xiàn)有同類產(chǎn)品抗滑效果欠佳的技術(shù)問(wèn)題。其采用的技術(shù)方案是：提供一種腳手架抗滑扣件，包括鋼管、扣件本體、螺栓、螺母、止滑件和斜槽，所述的扣件本體為對(duì)稱的兩個(gè)且截面為半圓環(huán)狀，扣件本體外側(cè)為一開(kāi)口向內(nèi)的斜槽，斜槽內(nèi)裝有沿斜槽斜面方向滑動(dòng)的止滑件，兩扣件本體通過(guò)螺栓和螺母鉸接。主要設(shè)計(jì)情況如下：

1）第一種：斜槽由大到小漸變的槽，止滑件截面呈圓形的滾柱。

2）第二種：斜槽由大到小漸變的槽，止滑件截面呈楔型。

3）第三種：斜槽由中部向兩端漸小的槽，止滑件截面呈圓形的滾柱。

4）第四種：斜槽由中部向兩端漸小的槽，止滑件截面呈半圓弧形。

附圖說(shuō)明：圖3是扣件本體與鋼管連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是對(duì)圖1作了部分剖視的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本設(shè)計(jì)實(shí)施第一種情況的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本設(shè)計(jì)實(shí)施第二種情況的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本設(shè)計(jì)實(shí)施第三種情況的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本設(shè)計(jì)的實(shí)施第四種情況的結(jié)構(gòu)示意圖。

本扣件設(shè)計(jì)與現(xiàn)有扣件不同之處在于設(shè)置了一個(gè)斜槽，并在這斜槽中放一個(gè)滾柱（或楔塊、滾珠），由于斜槽與腳手架鋼管之間的角度小于摩擦自鎖角，所以有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，這滾柱會(huì)因摩擦力而使扣件和鋼管越卡越緊。有些扣件是單向受力的，可以用單向抗滑扣件；有些扣件需要雙向抗滑，可以設(shè)計(jì)雙向抗滑扣件，具體結(jié)構(gòu)限定如下：

第一種：所述斜槽為由大到小漸變的槽，所述止滑件置于斜槽的大端。當(dāng)止滑件從斜槽的大端向斜槽的小端滑動(dòng)時(shí)，扣件與鋼管之間的摩擦增大，該結(jié)構(gòu)適用于鋼管相對(duì)于扣件只形成單方向滑動(dòng)的情形。

第二種：所述斜槽為由中部向兩端漸小的槽，所述止滑件置于斜槽的中部。當(dāng)止滑件從斜槽的中部向斜槽的兩端滑動(dòng)時(shí)，扣件與鋼管之間的摩擦力增大，該結(jié)構(gòu)適用于鋼管相對(duì)于扣件滑動(dòng)的方向無(wú)法確定的情形。

上述結(jié)構(gòu)中，所述止滑件的截面呈圓形的滾柱，或?qū)⒅够O(shè)置為與所述斜槽的形狀相匹配的斜塊。該結(jié)構(gòu)皆能實(shí)現(xiàn)良好的止滑效果。

4 具體實(shí)施

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)該新型構(gòu)件作進(jìn)一步描述。

如圖3、圖4所示，該腳手架抗滑扣件包括扣件本體2，扣件本體是由兩個(gè)半圓環(huán)扣鉸接而成，還包括用于將兩個(gè)半圓環(huán)扣與鋼管1扣緊的螺栓3、螺母4。其中一個(gè)半圓環(huán)扣設(shè)有一個(gè)基座，該基座內(nèi)設(shè)有斜槽6，斜槽內(nèi)設(shè)置一個(gè)沿斜槽斜面方向滑動(dòng)的止滑件5，止滑件的部分露出于斜槽。將止滑件設(shè)置為部分露出于斜槽，是為了使止滑件與鋼管始終接觸，當(dāng)鋼管與扣件之間有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的趨向時(shí)，相應(yīng)的止滑件與斜槽以及鋼管表面形成一個(gè)增大擠壓的趨勢(shì)，從而達(dá)到抗滑的效果。如圖5所示結(jié)構(gòu)是作為本實(shí)用新型的實(shí)施例一，該結(jié)構(gòu)中斜槽設(shè)置為由大到小漸變的槽，止滑件采用截面呈圓形的滾柱，滾柱置于該斜槽的大端，當(dāng)鋼管與扣件之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，由鋼管帶動(dòng)滾柱向斜槽的小端移動(dòng)，從而增大滾柱與斜槽、鋼管之間的擠壓，實(shí)現(xiàn)鋼管與扣件之間的抗滑。圖6所示結(jié)構(gòu)是作為本實(shí)用新型的實(shí)施例二，其與實(shí)施例一相比，主要是將斜槽設(shè)置為由中部向兩端漸小的槽，即形成一個(gè)雙向斜槽，顯然，該雙向斜槽相比實(shí)施例一的單向斜槽，能夠?qū)崿F(xiàn)雙向的抗滑。圖7、圖8所示結(jié)構(gòu)分別是作為本實(shí)用新型的實(shí)施例三、實(shí)施例四，實(shí)施例三、實(shí)施例四只是將實(shí)施例一、實(shí)施二中的止滑件形狀由滾柱變?yōu)榕c斜槽形狀相匹配的斜塊，這樣設(shè)置亦可達(dá)到相同的目的。

當(dāng)然，除上述所提到的斜槽形狀以外，還可將斜槽設(shè)置為圓弧槽、齒形槽，將止滑件設(shè)置為球形或齒輪形，亦可實(shí)現(xiàn)該新型扣件的目的。

5 有益效果

本論文研究將摩擦自鎖機(jī)構(gòu)應(yīng)用到扣件中，該結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要是實(shí)現(xiàn)了扣件與鋼管之間自我調(diào)節(jié)扣緊力的目的，從而省去了需要人工調(diào)節(jié)的繁瑣。同時(shí)克服了現(xiàn)有技術(shù)扣件摩擦力對(duì)操作工人用力要求高、螺栓等有變形后容易出事故的問(wèn)題。并且該新型扣件容易生產(chǎn)，增加費(fèi)用也不多，但能解決扣件抗滑性能的問(wèn)題，減少因扣件抗滑不合格導(dǎo)致的安全、質(zhì)量事故，有一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝使用較為方便，抗滑效果好，適合作為建筑施工中腳手架的扣件或同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。

[1]宋建學(xué)，史瑞. 腳手架扣件抗滑移試驗(yàn)及分析[J].建筑技術(shù)，2010，（42）.

[2]建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）[S].

[3]鋼管腳手架扣件（GB15831-2006）[S].

[4]陳園卿，章雪峰，胡威詣．水平荷載作用下混凝土結(jié)構(gòu)扣件式鋼管模板高支撐體系受力分析[J]．建筑技術(shù)．2007，38(8)：612-614．