鋼管腳手架抗滑扣件研究

黃麗莉 ， 徐 偉

（1.寧波職業技術學院，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）是指施工現場為工人操作并解決垂直和水平運輸而搭設的各種支架。主要為了施工人員上下干活、外圍安全網維護及高空安裝構件等，廣泛使用在建筑、市政、廣告業、交通路橋、礦山等部門。

現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。而在主體結構施工落地腳手架中，多數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，扣件的作用是把一根鋼管的力傳遞到另一根鋼管上，以實現各鋼管相互支撐，均勻受力?，F有的扣件大都是由兩個半圓的環扣鉸接而成，通過螺栓、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、螺母發生松動，則不利于施工的安全，嚴重時還會導致安全事故。而且現在扣件檢查不合格，多數就是抗滑性能不合格。

為了解決上述技術問題，現有技術中已公開了一些技術方案，如中國專利文獻刊載的授權公告號CN2706546Y，授權公告日2005年6月29日，實用新型名稱為“鋼管腳手架安全防滑扣件”，該專利是通過在蓋板的弓型內圓弧面中部粘接防滑墊，蓋板另一端連接部上設有T型開口。通過設置防滑墊，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專利文獻刊載的授權公告號CN201391084Y，授權公告日2010年1月27日，實用新型名稱為“鋼管腳手架扣件”，其也是通過設置防滑墊，從而起到防滑效果。上述兩件專利的技術研究雖然在一定程度上能起到防滑效果，但長時間使用后，防滑墊由于自身不可調節，加之長時間的磨損，效果將會變差，導致扣件與鋼管之間發生松動，不利于施工安全。

3 改革方向

本論文所要研究的技術問題就是提供一種腳手架抗滑扣件，解決現有同類產品抗滑效果欠佳的技術問題。其采用的技術方案是：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稱的兩個且截面為半圓環狀，扣件本體外側為一開口向內的斜槽，斜槽內裝有沿斜槽斜面方向滑動的止滑件，兩扣件本體通過螺栓和螺母鉸接。主要設計情況如下：

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。

附圖說明：圖3是扣件本體與鋼管連接的結構示意圖；圖4是對圖1作了部分剖視的結構示意圖；圖5是本設計實施第一種情況的結構示意圖；圖6是本設計實施第二種情況的結構示意圖；圖7是本設計實施第三種情況的結構示意圖；圖8是本設計的實施第四種情況的結構示意圖。

本扣件設計與現有扣件不同之處在于設置了一個斜槽，并在這斜槽中放一個滾柱（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，所以有相對滑動趨勢時，這滾柱會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，可以設計雙向抗滑扣件，具體結構限定如下：

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。當止滑件從斜槽的大端向斜槽的小端滑動時，扣件與鋼管之間的摩擦增大，該結構適用于鋼管相對于扣件只形成單方向滑動的情形。

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。當止滑件從斜槽的中部向斜槽的兩端滑動時，扣件與鋼管之間的摩擦力增大，該結構適用于鋼管相對于扣件滑動的方向無法確定的情形。

上述結構中，所述止滑件的截面呈圓形的滾柱，或將止滑件設置為與所述斜槽的形狀相匹配的斜塊。該結構皆能實現良好的止滑效果。

4 具體實施

現結合附圖對該新型構件作進一步描述。

如圖3、圖4所示，該腳手架抗滑扣件包括扣件本體2，扣件本體是由兩個半圓環扣鉸接而成，還包括用于將兩個半圓環扣與鋼管1扣緊的螺栓3、螺母4。其中一個半圓環扣設有一個基座，該基座內設有斜槽6，斜槽內設置一個沿斜槽斜面方向滑動的止滑件5，止滑件的部分露出于斜槽。將止滑件設置為部分露出于斜槽，是為了使止滑件與鋼管始終接觸，當鋼管與扣件之間有發生相對滑動的趨向時，相應的止滑件與斜槽以及鋼管表面形成一個增大擠壓的趨勢，從而達到抗滑的效果。如圖5所示結構是作為本實用新型的實施例一，該結構中斜槽設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，當鋼管與扣件之間發生相對滑動時，由鋼管帶動滾柱向斜槽的小端移動，從而增大滾柱與斜槽、鋼管之間的擠壓，實現鋼管與扣件之間的抗滑。圖6所示結構是作為本實用新型的實施例二，其與實施例一相比，主要是將斜槽設置為由中部向兩端漸小的槽，即形成一個雙向斜槽，顯然，該雙向斜槽相比實施例一的單向斜槽，能夠實現雙向的抗滑。圖7、圖8所示結構分別是作為本實用新型的實施例三、實施例四，實施例三、實施例四只是將實施例一、實施二中的止滑件形狀由滾柱變為與斜槽形狀相匹配的斜塊，這樣設置亦可達到相同的目的。

當然，除上述所提到的斜槽形狀以外，還可將斜槽設置為圓弧槽、齒形槽，將止滑件設置為球形或齒輪形，亦可實現該新型扣件的目的。

5 有益效果

本論文研究將摩擦自鎖機構應用到扣件中，該結構與現有技術相比，主要是實現了扣件與鋼管之間自我調節扣緊力的目的，從而省去了需要人工調節的繁瑣。同時克服了現有技術扣件摩擦力對操作工人用力要求高、螺栓等有變形后容易出事故的問題。并且該新型扣件容易生產，增加費用也不多，但能解決扣件抗滑性能的問題，減少因扣件抗滑不合格導致的安全、質量事故，有一定的社會效益和經濟效益。結構簡單，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品的結構改進。

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

[2]建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范（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構扣件式鋼管模板高支撐體系受力分析[J]．建筑技術．2007，38(8)：612-614．