一種腳手架搭設(shè)工具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

高東宇/GAO Dong-yu

(中建二局第二建筑工程有限公司，廣東 深圳 518000)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，建筑行業(yè)在突飛猛進(jìn)的發(fā)展中，人們的生活環(huán)境和居住環(huán)境得到巨大改善，建筑業(yè)千百年來一直沿用腳手架方式進(jìn)行輔助施工，早年是采用木質(zhì)和竹質(zhì)材料搭設(shè)腳手架，20世紀(jì)70年代后多采用?48長(zhǎng)6000mm鋼管搭設(shè)腳手架沿用至今，鋼管腳手架的搭設(shè)一直采用最原始的人力手工搭設(shè)。國標(biāo)?48長(zhǎng)6000mm鋼管每根重量24.24kg，在搭設(shè)腳手架時(shí)，工人要一只腳站在水平?48的鋼管上，另一只腳盤在垂直的?48的鋼管上，雙手緊握鋼管將?48長(zhǎng)6000mm重24.24kg的鋼管垂直托舉6m高與另外一根鋼管對(duì)接，這種操作方法，一是原始勞動(dòng)強(qiáng)度大，一般人無法操作；二是危險(xiǎn)性較大，操作中一不小心或體力不支一旦失去平衡操作人員就會(huì)扔掉手中的鋼管，墜落的鋼管會(huì)對(duì)下面的施工人員造成重大安全隱患，或發(fā)生作業(yè)人員高墜事故。

為此，本文通過對(duì)改善腳手架搭設(shè)方式，降低腳手架搭設(shè)安全作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高工作效率等方面，從本設(shè)計(jì)、制作、操作可行性分析等方面進(jìn)行論述。

1 腳手架搭設(shè)工具設(shè)計(jì)方案

腳手架搭設(shè)工具是由釣竿、連接環(huán)、釣鉤、短繩、綁扎帶、銷針、拉繩7個(gè)部件組成，如圖1所示。其中釣竿是由后堵、變徑竿節(jié)、變徑彈簧1、變徑彈簧2、吊環(huán)、連接環(huán)、釣鉤組合而成，變徑竿節(jié)是采用玻璃鋼、碳纖維、不銹鋼材質(zhì)制作而成，其最大的特征是形似釣魚竿，其設(shè)計(jì)原理也是采用了釣魚竿的設(shè)計(jì)原理加以改進(jìn)完成的。釣竿最大直徑在滿足使用強(qiáng)度的前提下設(shè)置在?24～?34之間，主要考慮到它的攜帶和美觀，與此同時(shí)釣竿上設(shè)有二處變徑彈簧，變徑彈簧1是為了讓釣竿竿節(jié)可以伸縮并且配合緊密連接，變徑彈簧2則是用來變形限重。如圖2所示。一般建筑使用的腳手架鋼管尺寸為?48長(zhǎng)6000mm重量為24.24kg，釣竿設(shè)計(jì)釣重20kg，當(dāng)釣竿釣重20kg時(shí)二處彈簧彎曲變形，剩余4kg由操作者用一只手牽引與所需對(duì)接立管進(jìn)行對(duì)接，整體釣竿重量不超過2kg。

圖1 腳手架搭設(shè)工具的組成

圖2 變徑彈簧

2 腳手架搭設(shè)工具制作與應(yīng)用

2.1 短管插座的制作

如圖3所示，利用腳手架鋼管?48長(zhǎng)度300mm在鋼管的一端用3mm的鋼板焊?jìng)€(gè)堵頭，目的是座放釣竿，兩側(cè)用?8長(zhǎng)50mm鋼筋焊二個(gè)擋叉，目的是阻止短管插座擺動(dòng)。

圖3 短管插座

2.2 拉繩的組合方法

使用?8mm周長(zhǎng)800mm的環(huán)形短繩穿繞在銷針的圓環(huán)上，然后再將環(huán)形短繩穿繞在連接環(huán)上，接著將?8mm的拉繩一端穿系在銷針的圓環(huán)上，最后拉繩組合完成。如圖1所示。

2.3 釣裝工作準(zhǔn)備階段

首先將短管插座用一個(gè)腳手架扣件固定在要對(duì)接的相鄰垂直立管上，然后將釣竿逐節(jié)拉出到緊配合處鎖緊，接著將釣竿插入短管插座中，最后準(zhǔn)備工作完成。如圖4所示。

2.4 釣裝腳手架鋼管的操作步驟

將要釣裝的長(zhǎng)6m重24.24kg的腳手架鋼管放在可釣區(qū)域，拉動(dòng)組合拉繩使兩變徑彈簧彎曲至釣鉤處，在所要釣裝的腳手架鋼管3100～3500mm之間系好綁扎帶，然后穿上銷針，此時(shí)所釣掛的腳手架鋼管受到20kg的牽引力，同時(shí)腳手架鋼管也并未離開地面，這時(shí)操作者手持腳手架鋼管綁扎點(diǎn)長(zhǎng)的一端（3100～3500mm），對(duì)鋼管施加一個(gè)4kg的托舉力，使鋼管處于垂直豎立狀態(tài)如圖5所示，然后將所釣掛的腳手架鋼管牽引至與其要對(duì)接的立管上，對(duì)接后加裝上固定卡拉動(dòng)拉繩，拉繩帶動(dòng)銷針機(jī)關(guān)解除，綁扎帶脫離所綁扎的腳手架鋼管，慢慢放松拉繩以釋放釣竿余力，最后釣裝完成。

圖4 釣裝工作準(zhǔn)備階段

圖5 垂直豎立狀態(tài)下的鋼管

3 腳手架搭設(shè)工具的作用及創(chuàng)新

腳手架搭設(shè)工具，包括釣竿、連接環(huán)、釣鉤、短繩、綁扎帶、銷針、拉繩，組成。釣竿的作用是牽引釣掛腳手架鋼管；連接環(huán)的作用是連接釣環(huán)與釣鉤，短繩同時(shí)也系在連接環(huán)上；釣鉤的作用是吊掛綁扎帶；短繩的作用是完成連接環(huán)與銷針的連接；綁扎帶的作用是捆綁所要釣裝的腳手架鋼管，并與銷針組成機(jī)關(guān)；銷針的作用是固定綁扎帶使其成為機(jī)關(guān)；拉繩的作用是當(dāng)對(duì)拉繩施加拉力時(shí)，拉繩帶動(dòng)銷針退出與綁扎帶組成的機(jī)關(guān)。

該工具主要?jiǎng)?chuàng)新體現(xiàn)在了以下幾點(diǎn)。

1）設(shè)置了一個(gè)釣竿原理，通過釣竿可將腳手架鋼管釣舉至所需要的高度，從而達(dá)到對(duì)腳手架的加高搭設(shè)的目的。

2）設(shè)置有綁扎帶、銷針、拉繩、并且可以組成聯(lián)動(dòng)機(jī)關(guān)，拉動(dòng)拉繩使得拉繩帶動(dòng)銷針可退出聯(lián)動(dòng)機(jī)關(guān)，從而達(dá)到使綁扎帶脫離所綁扎的腳手架鋼管人目的。

3）設(shè)有短繩，并且短繩一端系在連接環(huán)上，另一端與銷針拉繩組成組合拉繩，拉動(dòng)拉繩時(shí)使得拉繩帶動(dòng)銷針退出聯(lián)動(dòng)機(jī)關(guān)，此時(shí)短繩仍然保持與銷針拉繩的連接狀態(tài)，最終達(dá)到保持狀態(tài)的目的。

4）其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是使用方法新穎獨(dú)特、用處廣泛、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、安全、可靠。

4 結(jié) 語

隨著國家對(duì)安全施工、綠色施工的日益重視，腳手架搭設(shè)工具的完善在國內(nèi)外的應(yīng)用前景是非常的廣闊的，而本次對(duì)腳手架搭設(shè)工具的改良創(chuàng)新也正好突出了安全施工，經(jīng)過多次技術(shù)改進(jìn)，腳手架搭設(shè)工具的設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到降低腳手架搭設(shè)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率，同時(shí)最大限度地降低作業(yè)人員作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的目的。