导轨式附着升降脚手架的组装架体结构转让专利

申请号 : CN201210252382.8

文献号 : CN102758521B

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发明人 : 唐焱宋兆沛王文翰侯原亮吕福平孙晓伟

申请人 : 桂林电子科技大学

摘要 :

本发明为导轨式附着升降脚手架的组装架体结构,其主立柱、底桁架均由杆件、框件及连接件组装而成。框件有上、下接头和连接翼,杆件经连接翼连接框件构成长方体的基本单元,主立柱基本单元通过上、下接头竖向延伸连接,构成主立柱;底桁架基本单元通过连接件横向延伸连接,构成底桁架;主立柱和底桁架连接构成主架体,主架体的底桁架之上、主立柱之间有基本杆件和扣件连接,最终构成导轨式附着升降脚手架组装架体结构。杆件和框件由管材制成。杆件两端为中心有纵向长孔板片。框件分为底桁架框件、底主立柱框件和上层主立柱框件。本发明的架体皆由标准框件杆件组装,储运方便,设备总重降低稳定性提高,构件种类减少,适于批量生产。

权利要求 :

1.导轨式附着升降脚手架的组装架体结构,包括主立柱、底桁架连接构成主架体,主架体的底桁架之上、主立柱之间有基本杆件和扣件连接,其特征在于:所述主立柱、底桁架均由杆件、框件及连接件组装而成;框件有上、下接头和连接翼,杆件经连接翼连接框件构成长方体的基本单元,主立柱基本单元通过上、下接头竖向延伸连接,构成主立柱;底桁架基本单元通过连接件横向延伸连接,构成底桁架;

所述杆件和框件主要由管材制成,所用管材为外径φ46mm~φ52mm、壁厚2.4mm~

3.5mm,管材为无缝钢管、电焊钢管、低合金钢管或铝合金管中的任一种;

所述杆件两端为宽度70mm~76mm的板片,板片中心有(17mm~20mm)×(22mm~28mm)的纵向长孔,杆件上下对称、左右对称、前后对称;

所述框件分为底桁架框件(2)、底主立柱框件(3)和上层主立柱框件(4);

底桁架框件(2)包括2根底桁架纵杆(21)和上、下2根底桁架横杆(22);底桁架纵杆(21)和上、下底桁架横杆(22)形成左右对称、前后对称的矩形框架;

底桁架纵杆(21)上端伸出上底桁架横杆(22)为上接头(211),底桁架纵杆(21)下端伸出下底桁架横杆(22)为下接头;上底桁架横杆(22)与底桁架纵杆(21)连接形成的上下

4个内角、下底桁架横杆(22)与底桁架纵杆(21)连接形成的2个上内角各有一个与底桁架纵杆(21)、底桁架横杆(22)固定连接的内翼(01),左、右底桁架纵杆(21)在与上、下底桁架横杆(22)连接处各有一个垂直于框架平面、且与所接底桁架纵杆(22)的中心线处于同一平面的纵翼(02),4个纵翼(02)处于框架的同一面上;上、下底桁架横杆(22)两端各有一个垂直于框架平面、且与所接底桁架横杆(22)的中心线在同一平面上的横翼(03),4个横翼(03)与4个纵翼(02)均朝向框架相同的一面;各内翼(01)、横翼(03)上均有一个与连接螺栓相配合的通孔,各纵翼(02)上均有2个与连接螺栓相配合的通孔;

主立柱框件分为底主立柱框件(3)和上层主立柱框件(4);

底主立柱框件(3)为日形框件,包括2根底主立柱纵杆(31)和3根与底主立柱纵杆(31)内侧固定连接的横杆,为主立柱上横杆(321)、主立柱中横杆(322)和主立柱下横杆(323),底主立柱纵杆(31)和3根横杆形成左右对称、前后对称的2个长方形的框架;底主立柱纵杆(31)上、下端有与底桁架纵杆(21)上、下端相同的上、下接头;主立柱上横杆(321)与底主立柱纵杆(31)连接形成的上下4个内角、主立柱中横杆(322)与底主立柱纵杆(31)连接形成的上下4个内角及主立柱下横杆(323)与底主立柱纵杆(31)连接形成的2个上内角均有与底主立柱纵杆(31)和横杆固定连接的内翼(01);左、右底主立柱纵杆(31)与3根横杆连接处各有一个垂直于框件平面、且与所接底主立柱纵杆(31)的中心线处于同一平面的纵翼(02),6个纵翼(02)处于框件的同一面上;各横杆两端各有一个垂直于框件平面、且与所接横杆中心线在同一平面上的横翼(03),6个横翼(03)与6个纵翼(02)均朝向框件相同的一面;在一根底主立柱纵杆(31)上还有6~10个均布的平行于框件平面、且与底主立柱纵杆(31)中心线处于同一平面的侧翼(04),侧翼(04)朝向框件外侧;侧翼(04)位于左纵杆的底主立柱框件(3)和处于右纵杆的底主立柱框件(3)的数量相同;内翼(01)、纵翼(02)、横翼(03)、侧翼(04)上均有与连接螺栓相配合的通孔;

导轨(6)为工字钢,与底主立柱框件纵杆(31)或上层主立柱框件纵杆(41)等高,工字钢的一个外侧面上焊接有与底主立柱框件(3)或上层主立柱框件(4)上的侧翼(04)相配合的多个导轨侧翼(601),各个侧翼(04)与对应的导轨侧翼(601),经螺栓螺母连接固定;

导轨(6)与底主立柱框件纵杆(31)或上层主立柱框件纵杆(41)平行、附着于其上;

上层主立柱框件(4)只是比底主立柱框件(3)少了主立柱下横杆(323),其它与底主立柱框件(3)结构相同;

所述底桁架框件(2)的2根底桁架横杆(22)中心线之间的距离等于底主立柱框件(3)主立柱中横杆、主立柱下横杆中心线之间的距离为1700mm~1900mm。

2.根据权利要求1所述的导轨式附着升降脚手架的组装架体结构,其特征在于:

所述底立柱纵杆(31)下端即为下接头,其上有一个与连接螺栓配合的通孔,通孔的中心线与框件平面垂直;

上接头(311)的结构为:底主立柱纵杆(31)主体管材上端套一段连接管成为上接头(311),二者焊接固连,连接管上端有一个与连接螺栓配合的通孔,该通孔的中心线与框件平面垂直;

底桁架框件(2)和上层主立柱框件(4)的上接头和下接头结构、长度及通孔位置分别与底立柱纵杆(31)的上接头和下接头相同;

框件上下连接时,上方的框件的各下接头插入下方的框件的对应的上接头内,螺栓螺母将二者紧固连接。

3.根据权利要求1所述的导轨式附着升降脚手架的组装架体结构,其特征在于:

所述底主立柱框件(3)下端有底承重撑杆(36),底承重撑杆(36)为槽钢,两端有与连接螺栓相配合的通孔;二通孔中心的距离等于底主立柱框件(3)的2根底主立柱纵杆(31)下接头通孔中心之间的距离,底承重撑杆(36)经螺栓螺母与底主立柱纵杆(31)的下接头连接固定。

4.根据权利要求1所述的导轨式附着升降脚手架的组装架体结构,其特征在于:

两个底桁架框件(2)的纵翼(02)、横翼(03)相对,4根连接杆(11)的两端连接两个底桁架框件(2)的纵翼,形成长方体的底桁架基本单元的主体;每个底桁架框件(2)对角的2个内翼(01)有一底桁架斜拉杆(23)连接,主体长方体顶面和底面两个底桁架框件2对角的横翼(03)有一底桁架水平拉杆(24)连接,长方体2个侧面的两个底桁架框件2对角的纵翼(02)有一底桁架侧拉杆(25)连接;即2个底桁架框件(2)、4根连接杆(11)、2根底桁架侧拉杆(25)、2根底桁架斜拉杆(24)和2根底桁架水平拉杆(23)构成一个底框架基本单元;各杆件与矩形框件的连接均为螺栓螺母紧固连接;

一个右纵杆上安装有导轨(6)的底主立柱框件(3)和一个左纵杆上安装有导轨(6)的底主立柱框件(3),横翼(03)和纵翼(02)相对,连接杆(11)连接二者的纵翼(02),构成底主立柱基本单元,其安装有导轨(6)的一面靠近建筑物;与底桁架基本单元类似,还有连接对角内翼(01)的主立柱斜拉杆(33),连接对角横翼(03)的主立柱水平拉杆(34),连接对角纵翼(02)的主立柱侧拉杆(35);即2个底主立柱框件(3)、6根连接杆(11)、4根主立柱侧拉杆(35)、4根主立柱斜拉杆(33)和3根主立柱水平拉杆(34)构成一个底主立柱基本单元;各杆件与底主立柱框件(3)的连接均为螺栓螺母紧固连接;

2个上层主立柱框件连接成为上层主立柱基本单元的方式与底主立柱基本单元相似,即2个上层主立柱框件(4)、4根连接杆(11)、2根主立柱侧拉杆(35)、2根主立柱斜拉杆(33)和2根主立柱水平拉杆(34)构成一个上层主立柱基本单元;各杆件与上层主立柱框件(4)的连接均为螺栓螺母紧固连接。

5.根据权利要求4所述的导轨式附着升降脚手架的组装架体结构,其特征在于:

连接扣件(7)为高70mm~90mm的C形扣件,其两端有处于同一平面上的连接翼,连接翼上各有与连接螺栓相配合的通孔,2个扣件相对、连接翼相贴合时,2个C形构成的内曲面为2个相切的直径等于纵杆外径的圆的外切圆柱面;一对连接扣件(7)包扣在2根纵杆外,连接翼由螺栓螺母紧固连接,使2根纵杆牢固并联。

6.根据权利要求4所述的导轨式附着升降脚手架的组装架体结构,其特征在于:

底桁架基本单元横排并列,各相邻的纵杆由至少2对连接扣件(7包扣并联,构成底桁架;

所述底主立柱基本单元上连接上层主立柱基本单元,竖向的延伸构成主立柱;上层主立柱基本单元的各上层主立柱纵杆(41)的下接头插在底框架基本单元对应的各底主立柱纵杆(31)的上接头内,螺栓螺母将二者紧固连接;底主立柱基本单元的主立柱上横杆(321)与上层主立柱基本单元的上层主立柱纵杆(41)、主立柱中横杆(322)构成的长方体的前、后2个侧面对角的内翼(01)各有主立柱斜拉杆(33)连接,左、右2个侧面对角的横翼(05)各有主立柱侧拉杆(35)连接,均为螺栓螺母紧固连接;按同样方式,在第一个上层主立柱基本单元之上,再加第二个的上层主立柱基本单元;按此方式,底主立柱基本单元和其上的多个上层主立柱基本单元构成主立柱;

底桁架一端横向连接一个底主立柱基本单元,构成一个升降单元;多个升降单元横向连接,即每4个底桁架基本单元的两侧均有一个底主立柱基本单元;在底主立柱基本单元上方竖向连接多个上层主立柱基本单元,构成主立柱;多个底桁架和主立柱构成承重的主架体。

7.根据权利要求6所述的导轨式附着升降脚手架的组装架体结构,其特征在于:

用连接夹板(8)实现导轨(6)的对接;导轨(6)上下两端的2个外侧面上各焊接有2或3个连接螺杆(602),各连接螺杆(602)均与导轨(6)外侧面垂直,连接夹板(8)为与导轨(6)平面宽度相同、长400~600mm的钢板,其上有与导轨(6)两端的连接螺杆(602)相配合的通孔;当一个上层主立柱基本单元连接于底主立柱框架基本单元或者另一个上层主立柱基本单元上方,下方的基本单元导轨的顶端与上方基本单元导轨的下端相抵,2块连接夹板(8)上的通孔分别套入上下导轨(6)的连接螺杆(602),螺母紧固连接螺杆(602),连接夹板(8)和上下导轨(6)。

说明书 :

导轨式附着升降脚手架的组装架体结构

技术领域

[0001] 本发明涉及高层与超高层建筑施工用的升降脚手架技术领域,具体为一种导轨式附着升降脚手架的组装架体结构。

背景技术

[0002] 目前导轨附着升降脚手架在高层及超高层建筑施工中已广泛应用。此种升降脚手架主要包括架体结构、附着承重结构、控制系统三个部分。其中架体结构部分包括竖向主立柱、水平底桁架及连接件;附着承重部分包括承重梁系统、导向系统、防坠系统等;控制部分则包括计算机集中控制的强、弱电系统。设备承重梁系统固定于建筑物的承重构件之上,起重器安装于承重梁与架体结构之间,起重器工作过程的各种载荷均经过架体结构转移至承重梁和卸载钢缆,最终传递到建筑物承重构件。架体及其附属件总重力通过承重梁、卸载钢缆传递到建筑物承重构件,导向系统的导向轮约束架体上的导轨,消除运动中的水平荷载并维持架体垂直升降。静止状态时,垂直荷载主要由竖向主框架底层斜拉钢缆和相关竖向卸荷附件承担;防坠系统是与承重梁系统相同的独立备用装置,发生意外坠落时防坠器机关启动,防坠系统成为另一套承重系统。这种导轨式附着升降脚手架具有安装快捷、适用范围广、操作简便、脚手架用料及能耗少等优点。
[0003] 因导轨式附着升降脚手架属特种高危建筑机械设备,因此必须配置有防坠、防倾装置以确保安全运行;在高空升降及施工作业过程,所有垂直和水平荷载全部通过主立柱、底桁架构成的主架体结构传递至设备承重构件并转移至建筑物承重结构,目前在用的设备存在两个方面亟待解决和完善的问题:
[0004] 1、主立柱、底桁架构成的主架体结构皆采用槽钢、角钢、钢管等型材制造,考虑对整体强度、刚度的保险要求,设计时钢材选型偏大,数量偏多,架体质量大。相关设计手册的计算结论表明,当脚手架每升降单元长度为六米,架体高十六米左右(覆盖五层)时,移动部分自重达到45-65kN,约占脚手架升降总质量的80%左右,这直接增加了脚手架安装、储运以的困难,也对高空升降作业的安全、效率、能耗等都产生直接影响。
[0005] 2、随着现代设计、施工水平的提高,高层商务、住宅等楼盘在构造、外形等方面趋于多样化,传统脚手架的架体设计缺乏对现代建筑物相关尺寸的技术统计,难以适应多种多样的建筑外形,脚手架架体装拆难度较大;特别是底桁架尺寸结构单一,在遇飞檐、阳台等凸出建筑外墙结构,或者非直角、圆弧转向等局部变化时,不得不对架体现场切割、重新焊接处理,不仅费工费时,也难以保证安全设计要求。

发明内容

[0006] 本发明的目的是公开一种导轨式附着升降脚手架的组装架体结构,由标准化的多个杆件和框件组装而成,减轻架体重量,且可灵活组装,适应不同建筑的需要。
[0007] 本发明设计的导轨式附着升降脚手架的组装架体结构,包括主立柱、底桁架连接构成主架体,主架体的底桁架之上、主立柱之间有基本杆件和扣件连接,其中主立柱、底桁架均由杆件、框件及连接件组装而成。框件有上、下接头和连接翼,杆件经连接翼连接框件构成长方体的基本单元,主立柱基本单元通过上、下接头竖向延伸连接,构成主立柱;底桁架基本单元通过连接件横向延伸连接,构成底桁架;主立柱和底桁架连接构成主架体,主架体的底桁架之上、主立柱之间有基本杆件和扣件连接,最终构成导轨式附着升降脚手架组装架体结构。
[0008] 杆件和框件主要由管材制成,所用管材为外径φ46mm~φ52mm、壁厚2.4mm~3.5mm,所述管材为无缝钢管、电焊钢管、低合金钢管或铝合金管中的任一种。
[0009] 杆件两端为宽度70mm~76mm的板片,板片中心有(17mm~20mm)×(22mm~28mm)的纵向长孔,杆件上下对称、左右对称、前后对称。
[0010] 框件分为底桁架框件、底主立柱框件和上层主立柱框件。
[0011] 底桁架框件为矩形框件,包括2根底桁架纵杆和上、下2根底桁架横杆,底桁架纵杆和上、下底桁架横杆形成左右对称、前后对称的矩形框架。底桁架纵杆上端伸出上方的底桁架横杆、即长方形上边180mm~210mm为上接头,底桁架纵杆下端伸出下方的底桁架横杆、即长方形下边180mm~210mm为下接头,。上方的底桁架横杆与纵杆连接形成的上下4个内角、下方的底桁架横杆与底桁架纵杆连接形成的2个上内角各有一个与底桁架纵杆、底桁架横杆固定连接的内翼,左、右底桁架纵杆与上、下底桁架横杆连接处各有一个垂直于框架平面、且与所接底桁架纵杆的中心线处于同一平面的纵翼,4个纵翼处于框架的同一面上;上、下底桁架横杆两端各有一个垂直于框架平面、且与所接底桁架横杆的中心线在同一平面上的横翼,4个横翼与4个纵翼均朝向框架相同的一面。各内翼、横翼上均有一个与连接螺栓相配合的通孔,各纵翼均有2个与连接螺栓相配合的通孔。
[0012] 底桁架横杆两端为半圆弧,底桁架横杆两端的半圆弧与底桁架纵杆表面相接并焊接固定。
[0013] 底桁架纵杆上端套一段连接管成为上接头,连接管内径大于纵杆外径1mm~5mm、长140mm~160mm,连接管套入纵杆的长度为45mm~55mm,二者焊接固连,连接管上端有一个与连接螺栓配合的通孔,通孔的中心线与框件平面垂直。各框件的上接头长度及通孔位置均相同。
[0014] 底桁架纵杆下端伸出下横杆即为下接头,其上有一个与连接螺栓配合的通孔,通孔的中心线与框件平面垂直。各框件的下接头通孔位置均相同。
[0015] 连接杆连接2个底桁架框件成为底桁架基本单元。
[0016] 底桁架基本单元结构如下:两个底桁架框件的纵翼、横翼相对,4根连接杆的两端连接两个底桁架框件的纵翼,形成长方体的底桁架基本单元的主体。为加强整体拉力,每个底桁架框件对角的2个内翼有一斜拉杆连接,长方体顶面和底面对角的两个矩形框件的横翼有一水平拉杆连接,长方体2个侧面的两个底桁架框件对角的纵翼有一侧拉杆连接。底桁架基本单元长方体的六个面上均有一根拉杆。即2个底桁架框件、4根连接杆、2根侧拉杆、2根斜拉杆和2根水平拉杆构成一个底框架基本单元。各杆件与底桁架框件的连接均为螺栓螺母紧固连接。
[0017] 底桁架基本单元横向连接、水平延伸构成底桁架。2~5个底桁架框件横向并列,相邻的纵杆由至少2对特制连接扣件并联。连接扣件为高70~90mm的横截面为C形的钢板冲压制件,其2端有处于同一平面上的连接翼,连接翼上有与连接螺栓相配合的通孔,2个连接扣件相对、连接翼相贴合时,2个C形构成的内曲面为2个相切的直径等于纵杆外径的圆的外切圆柱面。一对连接扣件包扣在2根纵杆外,连接翼由螺栓螺母紧固连接,使2根纵杆牢固并联。
[0018] 主立柱框件分为底主立柱框件和上层主立柱框件。
[0019] 底主立柱框件为日形框件,包括2根纵杆和3根与纵杆内侧固定连接的横杆,为上横杆、中横杆和下横杆,纵杆和3根横杆形成左右对称、前后对称的2个长方形的框架。底主立柱纵杆上端的上接头和下端的下接头与底桁架纵杆的上、下接头相同。上横杆与纵杆连接形成的上下4个内角、中横杆与纵杆连接形成的上下4个内角及下横杆与纵杆连接形成的2个上内角均有与纵杆和横杆固定连接的内翼。左、右纵杆与3根横杆连接处各有一个垂直于框件平面、且与所接纵杆的中心线处于同一平面的纵翼,6个纵翼处于框件的同一面上;横杆两端各有一个垂直于框件平面、且与所接横杆中心线在同一平面上的横翼,6个横翼与6个纵翼均朝向框件相同的一面。在一根纵杆上还有6~10个均布的平行于框件平面、且与纵杆中心线处于同一平面的侧翼,侧翼朝向框件外侧。侧翼位于左纵杆和右纵杆的底主立柱框件各占一半,侧翼用于与导轨连接。内翼、纵翼、横翼、侧翼上均有与连接螺栓相配合的通孔。
[0020] 底桁架框件的上下横杆中心线距离与底主立柱框件中下横杆中心线距离相等,为1700mm~1900mm。即底桁架框件的有效高度等于底主立柱框件有效高度的二分之一。
[0021] 上层主立柱框件只是比底主立柱框件少了下横杆,其它结构与底主立柱框件结构相同。
[0022] 底主立柱框件和上层主立柱框件的宽度相同,即二者的左右纵杆中心线的距离相等,为700mm~900mm。
[0023] 左纵杆有侧翼的底主立柱框件的数量与右纵杆有侧翼的底主立柱框件的数量相同,同样左纵杆有侧翼的上层主立柱框件的数量与右纵杆有侧翼的上层主立柱框件的数量相同。
[0024] 底主立柱框件还安装有底承重撑杆,其为槽钢,两端有与连接螺栓相配合的通孔。底承重撑杆的二通孔中心的距离等于底主立柱框件2根纵杆下接头通孔中心之间的距离,底承重撑杆经连接螺栓螺母连接底主立柱框件2纵杆的下接头。
[0025] 导轨为与底主立柱框件或上层主立柱框件的纵杆等高的工字钢,工字钢的一个侧平面上焊接有与底主立柱框件或上层主立柱框件纵杆上的侧翼相配合的导轨侧翼,导轨侧翼上有长圆通孔,螺栓螺母连接导轨侧翼与底主立柱框件或上层主立柱框件的侧翼。
[0026] 导轨上下端的外侧面各焊2或3个连接螺杆,间距45~55mm,各连接螺杆均与导轨外侧面垂直。
[0027] 一个右纵杆上安装有导轨的底主立柱框件和一个左纵杆上安装有导轨的底主立柱框件,横翼和纵翼相对,连接杆连接2个底主立柱框件的纵翼构成底主立柱基本单元,其安装有导轨的一面靠近建筑物。与底桁架基本单元类似,还有连接对角内翼的主立柱斜拉杆,连接对角横翼的主立柱水平拉杆,连接对角纵翼的主立柱侧拉杆。即2个底主立柱框件、6根连接杆、4根侧拉杆、4根斜拉杆和3根水平拉杆构成一个底主立柱基本单元。各杆件与底主立柱框件的连接均为螺栓螺母紧固连接。
[0028] 连接杆连接2个上层主立柱框件成为上层主立柱基本单元,连接方法与底桁架基本单元相似,即2个上层主立柱框件、4根连接杆、2根侧拉杆、2根斜拉杆和2根水平拉杆构成一个上层主立柱基本单元。各杆件与上层主立柱框件的连接均为螺栓螺母紧固连接。
[0029] 底主立柱基本单元上连接上层主立柱基本单元,竖向的延伸构成主立柱。底主立柱基本单元处于最底层,上层主立柱基本单元置于底主立柱基本单元之上,上层框架基本单元的各纵杆的下接头插在底框架基本单元对应的各纵杆的上接头内,螺栓螺母将二者紧固连接。底主立柱基本单元的上横杆与上层主立柱基本单元的纵杆、中横杆构成的长方体的前、后2个侧面对角的内翼各有斜拉杆连接,左、右2个侧面对角的横翼各有侧拉杆连接,均为螺栓螺母紧固连接。
[0030] 按同样方式,在第一层的上层主立柱基本单元之上,可再加第二层的上层主立柱基本单元。最多可加至6层。
[0031] 主立柱上下相邻的两根斜拉杆方向不同,上下相邻的两根侧拉杆方向也不同。
[0032] 连接夹板为与导轨平面宽度相同、厚8~12mm、长400~600mm的钢板,其上有与导轨两端的连接螺杆相配合的通孔。当一个上层主立柱框架基本单元连接于底主立柱框架基本单元或另一个上层主立柱基本单元上方,下方基本单元导轨的顶端与下方基本单元导轨的顶端相抵,2块连接夹板上的通孔分别套入下方导轨的顶端与上方导轨的底端的左右平面上的连接螺杆,螺母紧固连接。导轨平行地附于一根主立柱纵杆的外侧。
[0033] 3~5个底桁架基本单元横向连接,其一侧横向连接一个底主立柱基本单元,构成一个升降单元。为达到建筑物的长度,多个升降单元横向连接,即每3~5个底桁架基本单元的两侧均有一个底主立柱基本单元。在底主立柱基本单元上方竖向连接上层主立柱基本单元构成主立柱,横向连接的多个底桁架基本单元和主立柱成为本脚手架承受载荷及与建筑物上承重构件相连接的主架体结构,底桁架基本单元上方、2个主立柱之间,安装连接杆件和扣件,最终构成脚手架普通钢管、扣件脚手架,构成本导轨式附着升降脚手架的组装架体结构,配合附着承重结构和控制系统,即为导轨式附着升降脚手架。
[0034] 所述杆件和框件均为铝合金管材,框件的横杆与纵杆的连接为自动氩弧焊接。
[0035] 各部件均进行表面磷化处理,并喷涂防腐层。
[0036] 本发明导轨式附着升降脚手架组装架体结构的优点在于:
[0037] 1、调查统计我国现代各类超高层建筑设计特点及构造参数的共性,针对性修正脚手架对应尺寸参数;基于ADMAS多刚体动力学和FLUENT计算流体动力学软件的三维建模及联合仿真,以国内代表性不同地区三百米高空风压为参照环境,在选材、结构参数、焊点强度等方面对架体主框架、水平底桁架进行验算,获得脚手架架体结构理论参数值,并通过实物关键局部破坏试验进行数据修正,取得最优架体结构设计参数;
[0038] 2、主框件、水平底桁架皆为分离组装设计,由高强度专用螺栓、螺母联结,采用防松脱结构及措施;存储运输方便;
[0039] 3、大量杆件和框件取代常规脚手架架体结构中的托架、底盘等大质量构件,底桁架和水平桁架质量分布均匀,重心、形心基本重合;
[0040] 4、架体结构各组装部件主要采用铝合金钢管,在优化设计的基础上以满足行业标准规定的参数、强度、刚度等要求为前提,主框架、水平底桁架自重仅为普通脚手架重量的30%,使脚手架运动部分总质量下降35%。由于运动惯量的减少,能有效减轻高空局部冲击气流造成的动荷载影响,提高设备高空升降运动的稳定性;
[0041] 5、各构件中内外、上下、左右等对称部分皆满足互换需求,构件种类数减少,适合大批量生产,且便于现场安装、调试;对飞檐、阳台等局部凸出部分可按预计方案实施定点拆卸,确保施工安全;
[0042] 6、对构件表面进行磷化处理后喷涂防腐层,防腐层与基体之间附着性强,有效提高构件抗腐蚀能力及表面耐磨性能;按施工期十八个月计算,预计本脚手架构件二次重复使用率可达90%,二次以上重复使用率达70%以上。

附图说明

[0043] 图1是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例杆件结构示意图;
[0044] 图2是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例底桁架框件结构示意图;
[0045] 图3是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例底主立柱框件结构示意图;
[0046] 图4是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例上层主立柱框件结构示意图;
[0047] 图5是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例底桁架基本单元结构示意图;
[0048] 图6是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例连接扣件结构及纵杆横向连接示意图;
[0049] 图7是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例底桁架基本单元横向连接结构示意图;
[0050] 图8是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例底主立柱框件上接头结构示意图;
[0051] 图9是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例上接头与下接头连接结构示意图;
[0052] 图10是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例主立柱结构示意图;
[0053] 图11是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例导轨断面结构及导轨与主立柱框件连接结构示意图;
[0054] 图12是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例导轨竖向连接结构示意图;
[0055] 图13是图12的侧视图;
[0056] 图14是本导轨式附着升降脚手架组装架体结构实施例的主架体结构示意图。
[0057] 图中标号为:
[0058] 1、杆件,11、连接杆,2、底桁架框件,21、底桁架纵杆,22、底桁架横杆,23、底桁架斜拉杆,24、底桁架水平拉杆,25、底桁架侧拉杆,3、底主立柱框件,31、底主立柱纵杆,311、上接头,312、下接头,321、主立柱上横杆,322、主立柱中横杆,323、主立柱下横杆,33、主立柱斜拉杆,34、主立柱水平拉杆,35、主立柱侧拉杆,4、上层主立柱框件,41、上层主立柱纵杆,5、螺栓,6、导轨,601、导轨侧翼,602、连接螺杆,7、连接扣件,8、连接夹板,01、内翼,02、纵翼,03、横翼,04、侧翼,A、建筑物,B、承重构件,C、导向轮。

具体实施方式

[0059] 本导轨式附着脚手架组装架体结构实施例,主立柱、桁架框由杆件、框件及连接件组装而成。
[0060] 本例杆件和框件由外径φ48mm、壁厚3.5mm的铝合金管构成。
[0061] 本例所用连接螺栓均为M16螺栓。
[0062] 杆件1如图1所示,图1中1a为杆件的正视图,1b为杆件的侧视图,杆件1两端冲压成宽度72mm~74mm的板片,板片中心有纵向长孔18mm×22mm,杆件1上下对称、左右对称、前后对称。按长度分为连接杆11、主立柱水平拉杆34、主立柱斜拉杆33、主立柱侧拉杆35和底桁架水平拉杆24、底桁架斜拉杆23、底桁架侧拉杆25。
[0063] 框件分为底桁架框件2、底主立柱框件3和上层主立柱框件4。
[0064] 底桁架框件2如图2所示,图2中2a为底桁架框件的主视图,2b为侧视图,2c为俯视图。底桁架框件2包括2根底桁架纵杆21和上、下2根底桁架横杆22,底桁架纵杆21和上、下底桁架横杆22形成左右对称、前后对称的矩形框架。其二底桁架纵杆21中心线之间的距离为1500mm,上、下底桁架横杆22中心线之间的距离为1800mm。
[0065] 底桁架纵杆21上端伸出上底桁架横杆22为上接头211,上接头211顶端与上底桁架横杆22中心线的距离为300mm;底桁架纵杆21下端伸出下底桁架横杆22为下接头211,上接头212底端与下底桁架横杆22中心线的距离为200mm。上底桁架横杆22与底桁架纵杆21连接形成的上下4个内角、下底桁架横杆22与底桁架纵杆21连接形成的2个上内角各有一个与底桁架纵杆21、底桁架横杆22固定连接的内翼01,左、右底桁架纵杆21在与上、下底桁架横杆22连接处各有一个垂直于框架平面、且与所接底桁架纵杆22的中心线处于同一平面的纵翼02,4个纵翼02处于框架的同一面上;上、下底桁架横杆22两端各有一个垂直于框架平面、且与所接底桁架横杆22的中心线在同一平面上的横翼23,4个横翼03与4个纵翼02均朝向框架相同的一面。各内翼01、横翼03上均有一个与连接螺栓相配合的通孔,各纵翼02上均有2个与连接螺栓相配合的通孔。各通孔中心距离相邻最近的底桁架横杆22或底桁架纵杆21中心线的距离为55mm。
[0066] 主立柱框件分为底主立柱框件3和上层主立柱框件4。
[0067] 底主立柱框件3为日形框件,如图3所示,包括2根底主立柱纵杆31和3根与底主立柱纵杆31内侧固定连接的横杆,为主立柱上横杆321、主立柱中横杆322和主立柱下横杆323,底主立柱纵杆31和3根横杆形成左右对称、前后对称的2个长方形的框架。底主立柱纵杆31上、下端有与底桁架纵杆21上、下端相同的上、下接头。主立柱上横杆321与底主立柱纵杆31连接形成的上下4个内角、主立柱中横杆322与底主立柱纵杆31连接形成的上下4个内角及主立柱下横杆323与底主立柱纵杆31连接形成的2个上内角均有与底主立柱纵杆31和横杆固定连接的内翼01。左、右底主立柱纵杆31与3根横杆连接处各有一个垂直于框件平面、且与所接底主立柱纵杆31的中心线处于同一平面的纵翼02,6个纵翼02处于框件的同一面上;各横杆两端各有一个垂直于框件平面、且与所接横杆中心线在同一平面上的横翼03,6个横翼03与6个纵翼02均朝向框件相同的一面。在一根底主立柱纵杆31上还有8个均布的平行于框件平面、且与底主立柱纵杆31中心线处于同一平面的侧翼04,侧翼04朝向框件外侧。侧翼04位于左纵杆的底主立柱框件3和处于右纵杆的底主立柱框件3的数量相同。内翼01、纵翼02、横翼03、侧翼04上均有与连接螺栓相配合的通孔。
[0068] 上层主立柱框件4如图4所示,只是比底主立柱框件3少了主立柱下横杆323,其它与底主立柱框件3结构相同。
[0069] 底主立柱纵杆31与主立柱横杆32的连接结构如图8和9所示,底主立柱横杆32两端为半圆弧,底主立柱横杆32两端的半圆弧与底主立柱纵杆31表面相接并用自动氩弧焊接固定。
[0070] 底桁架纵杆21与底桁架横杆22的连接结构与底主立柱纵杆31与主立柱横杆32的连接相同。
[0071] 底桁架纵杆下端即为下接头,其上有一个与连接螺栓配合的通孔,通孔的中心线与框件平面垂直。
[0072] 上接头311的结构如图8和9所示,底主立柱纵杆31主体管材上端与底主立柱上横杆321中心线的距离为200mm,其上套一段连接管成为上接头311,连接管为φ60mm、壁厚5mm、长150mm的铝合金管,连接管套入底主立柱纵杆31主体管材的长度为50mm,二者焊接固连,连接管上端有一个与连接螺栓配合的通孔,该通孔的中心线与框件平面垂直,通孔的中心线与上接头顶端的距离为50mm。
[0073] 底桁架框件2和上层主立柱框件4的上接头结构、长度及通孔位置均与上接头311相同。
[0074] 底桁架纵杆21下端伸出下横杆22即为下接头,底桁架纵杆21下端与下横杆22中心线的距离为200mm,其上有一个与连接螺栓配合的通孔,通孔的中心线与框件平面垂直。通孔的中心线与下横杆22中心线的距离为50mm。底主立柱框件3的下接头与此相同。
[0075] 底桁架框件2的2根横杆22中心线之间的距离等于底主立柱框件3主立柱中横杆、主立柱下横杆中心线之间的距离,为1700mm~1900mm。即底桁架框件2的有效高度等于底主立柱框件3有效高度的二分之一。
[0076] 上层主立柱框件4的宽度与底主立柱框件3的宽度相等,即左右纵杆中心线的距离为800mm。上层主立柱框件4的上、中横杆中心线的距离与底主立柱框件3的上、中横杆中心线的距离相等,上层主立柱框件4的中横杆中心线与上层主立柱纵杆41下端的距离为1600mm,上层主立柱纵杆41有与连接螺栓配合的通孔,该通孔的中心线与框件平面垂直、距纵杆41下端50mm,即上层主立柱纵杆41下端为其下接头。
[0077] 底桁架基本单元如图5所示:两个底桁架框件2的纵翼02、横翼03相对,4根连接杆11的两端连接两个底桁架框件2的纵翼,形成长方体的底桁架基本单元的主体。连接杆11两端的两个通孔中心之间的距离为690mm。即相互连接的两个底桁架框件2的纵杆中心线之间的距离为800mm。
[0078] 为加强整体拉力,每个底桁架框件2对角的2个内翼01有一底桁架斜拉杆23连接,如图2中的2a所示。如图5所示,底桁架基本单元的长方体顶面和底面对角的两个底桁架框件2的横翼03有一底桁架水平拉杆24连接,长方体2个侧面的两个底桁架框件2对角的纵翼02有一底桁架侧拉杆25连接。底框架基本单元长方体的六个面上均有一根拉杆。即2个底桁架框件2、4根连接杆11、2根底桁架侧拉杆25、2根底桁架斜拉杆24和2根底桁架水平拉杆23构成一个底框架基本单元。各杆件与矩形框件的连接均为螺栓螺母紧固连接。
[0079] 如图3所示,底主立柱框件3下端的底承重撑杆36为槽钢,两端有与连接螺栓相配合的通孔。二通孔中心的距离等于底主立柱框件3的2根底主立柱纵杆31下接头通孔中心之间的距离,经螺栓螺母连接底主立柱纵杆31的下接头。
[0080] 如图11所示,导轨6为工字钢,与底主立柱框件纵杆31或上层主立柱框件纵杆41等高,工字钢的一个外侧面上焊接有与底主立柱框件3或上层主立柱框件4上的侧翼04相配合的多个导轨侧翼601,各个侧翼04与对应的导轨侧翼601,经螺栓、螺母连接固定。导轨6与底主立柱框件纵杆31或上层主立柱框件纵杆41平行、附着于其上。建筑物墙面A沿垂线固定有承重构件B,承重构件B上固定有多对导向轮C,每对导向轮C嵌于导轨6工字形的凹槽内。本脚手架上下移动时,导向轮C在导轨6的凹面上滚动。
[0081] 一个右纵杆31上安装有导轨6的底主立柱框件3和一个左纵杆31上安装有导轨6的主立柱框件3,横翼03和纵翼02相对,连接杆11连接二者的纵翼02,构成底主立柱基本单元,其安装有导轨6的一面靠近建筑物。与底桁架基本单元类似,还有连接对角内翼01的主立柱斜拉杆33,连接对角横翼03的主立柱水平拉杆34,连接对角纵翼02的主立柱侧拉杆35。即2个底主立柱框件3、6根连接杆11、4根主立柱侧拉杆35、4根主立柱斜拉杆
33和3根主立柱水平拉杆34构成一个底主立柱基本单元。各杆件与底主立柱框件3的连接均为螺栓螺母紧固连接。
[0082] 连接杆11连接2个上层主立柱框件成为上层主立柱基本单元,连接方法与底主立柱基本单元相似,即2个上层主立柱框件4、4根连接杆11、2根主立柱侧拉杆35、2根主立柱斜拉杆33和2根主立柱水平拉杆34构成一个上层主立柱基本单元。各杆件与上层主立柱框件4的连接均为螺栓螺母紧固连接。
[0083] 底主立柱基本单元上连接上层主立柱基本单元,竖向的延伸构成主立柱。底主立柱基本单元处于最底层,上层主立柱基本单元置于底主立柱基本单元之上,如图9所示,上层主立柱基本单元的各上层主立柱纵杆41的下接头插在底框架基本单元对应的各底主立柱纵杆31的上接头内,螺栓螺母将二者紧固连接。如图10所示,底主立柱基本单元的主立柱上横杆321与上层主立柱基本单元的上层主立柱纵杆41、主立柱中横杆322构成的长方体的前、后2个侧面对角的内翼01各有主立柱斜拉杆33连接,左、右2个侧面对角的横翼05各有主立柱侧拉杆35连接,均为螺栓螺母紧固连接。
[0084] 按同样方式,在第一层的上层主立柱基本单元之上,可再加第二层的上层主立柱基本单元。最多可加至6层。
[0085] 主立柱上下相邻的两根斜拉杆33方向不同,上下相邻的两根侧拉杆35方向也不同。
[0086] 如图12、13所示,用连接夹板8实现导轨6的对接。导轨6上下两端的2个外侧面上各焊接有间距为50mm的2个连接螺杆602。各连接螺杆602均与导轨6平面垂直,连接夹板8为与导轨6平面宽度相同、长500mm的钢板,其上有与导轨6两端的连接螺杆602相配合的通孔。当上层主立柱基本单元连接于底主立柱框架基本单元或者另一个上层主立柱基本单元上方,下方的主立柱基本单元导轨的顶端与上方主立柱基本单元导轨的下端相抵,2块连接夹板8上的通孔分别套入上下导轨6的连接螺杆602,螺母紧固连接连接夹板8和上下导轨6。
[0087] 连接扣件7连接2根纵杆的结构如图6所示,图6中6a为正视图,6b为俯视图。连接扣件7为高80mm的C形扣件,其两端有处于同一平面上的连接翼,连接翼上各有与连接螺栓相配合的通孔,2个扣件相对、连接翼相贴合时,2个C形构成的内曲面为2个相切的直径等于纵杆外径的圆的外切圆柱面。一对连接扣件7包扣在2根纵杆外,连接翼由螺栓螺母紧固连接,使2根纵杆牢固并联。
[0088] 如图7所示,4个底桁架基本单元横排并列,各相邻的纵杆由2对连接扣件7包扣并联,构成底桁架。
[0089] 如图14所示,底桁架一端横向连接一个底主立柱基本单元,构成一个升降单元。为达到建筑物的长度,多个升降单元横向连接,即每4个底桁架基本单元的两侧均有一个底主立柱基本单元。在底主立柱基本单元上方竖向连接上层主立柱基本单元,构成本脚手架的主立柱。多个底桁架和主立柱构成承重的主架体。在主架体的底桁架基本单元上方、主立柱之间按常规脚手架连接方法竖向和横向搭连钢管制的杆件,最终形成本导轨式附着脚手架的组装架体结构,配合附着承重结构和控制系统,即为导轨式附着脚手架。
[0090] 为了适应不同建筑物的长度,除了标准的1500mm宽度的底桁架框件,还有宽度为1200mm、1000mm、800mm的底桁架框件,以调整脚手架架体的总体长度
[0091] 各部件均进行表面磷化处理,并喷涂防腐层。
[0092] 上述实施例,仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例,本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围之内。