一種腳手架搭設工具的設計與應用

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)

隨著我國經濟的持續快速發展，建筑行業在突飛猛進的發展中，人們的生活環境和居住環境得到巨大改善，建筑業千百年來一直沿用腳手架方式進行輔助施工，早年是采用木質和竹質材料搭設腳手架，20世紀70年代后多采用?48長6000mm鋼管搭設腳手架沿用至今，鋼管腳手架的搭設一直采用最原始的人力手工搭設。國標?48長6000mm鋼管每根重量24.24kg，在搭設腳手架時，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6000mm重24.24kg的鋼管垂直托舉6m高與另外一根鋼管對接，這種操作方法，一是原始勞動強度大，一般人無法操作；二是危險性較大，操作中一不小心或體力不支一旦失去平衡操作人員就會扔掉手中的鋼管，墜落的鋼管會對下面的施工人員造成重大安全隱患，或發生作業人員高墜事故。

為此，本文通過對改善腳手架搭設方式，降低腳手架搭設安全作業風險，提高工作效率等方面，從本設計、制作、操作可行性分析等方面進行論述。

1 腳手架搭設工具設計方案

腳手架搭設工具是由釣竿、連接環、釣鉤、短繩、綁扎帶、銷針、拉繩7個部件組成，如圖1所示。其中釣竿是由后堵、變徑竿節、變徑彈簧1、變徑彈簧2、吊環、連接環、釣鉤組合而成，變徑竿節是采用玻璃鋼、碳纖維、不銹鋼材質制作而成，其最大的特征是形似釣魚竿，其設計原理也是采用了釣魚竿的設計原理加以改進完成的。釣竿最大直徑在滿足使用強度的前提下設置在?24～?34之間，主要考慮到它的攜帶和美觀，與此同時釣竿上設有二處變徑彈簧，變徑彈簧1是為了讓釣竿竿節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6000mm重量為24.24kg，釣竿設計釣重20kg，當釣竿釣重20kg時二處彈簧彎曲變形，剩余4kg由操作者用一只手牽引與所需對接立管進行對接，整體釣竿重量不超過2kg。

圖1 腳手架搭設工具的組成

圖2 變徑彈簧

2 腳手架搭設工具制作與應用

2.1 短管插座的制作

如圖3所示，利用腳手架鋼管?48長度300mm在鋼管的一端用3mm的鋼板焊個堵頭，目的是座放釣竿，兩側用?8長50mm鋼筋焊二個擋叉，目的是阻止短管插座擺動。

圖3 短管插座

2.2 拉繩的組合方法

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

2.3 釣裝工作準備階段

首先將短管插座用一個腳手架扣件固定在要對接的相鄰垂直立管上，然后將釣竿逐節拉出到緊配合處鎖緊，接著將釣竿插入短管插座中，最后準備工作完成。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6m重24.24kg的腳手架鋼管放在可釣區域，拉動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，此時所釣掛的腳手架鋼管受到20kg的牽引力，同時腳手架鋼管也并未離開地面，這時操作者手持腳手架鋼管綁扎點長的一端（3100～3500mm），對鋼管施加一個4kg的托舉力，使鋼管處于垂直豎立狀態如圖5所示，然后將所釣掛的腳手架鋼管牽引至與其要對接的立管上，對接后加裝上固定卡拉動拉繩，拉繩帶動銷針機關解除，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 釣裝工作準備階段

圖5 垂直豎立狀態下的鋼管

3 腳手架搭設工具的作用及創新

腳手架搭設工具，包括釣竿、連接環、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；連接環的作用是連接釣環與釣鉤，短繩同時也系在連接環上；釣鉤的作用是吊掛綁扎帶；短繩的作用是完成連接環與銷針的連接；綁扎帶的作用是捆綁所要釣裝的腳手架鋼管，并與銷針組成機關；銷針的作用是固定綁扎帶使其成為機關；拉繩的作用是當對拉繩施加拉力時，拉繩帶動銷針退出與綁扎帶組成的機關。

該工具主要創新體現在了以下幾點。

1）設置了一個釣竿原理，通過釣竿可將腳手架鋼管釣舉至所需要的高度，從而達到對腳手架的加高搭設的目的。

2）設置有綁扎帶、銷針、拉繩、并且可以組成聯動機關，拉動拉繩使得拉繩帶動銷針可退出聯動機關，從而達到使綁扎帶脫離所綁扎的腳手架鋼管人目的。

3）設有短繩，并且短繩一端系在連接環上，另一端與銷針拉繩組成組合拉繩，拉動拉繩時使得拉繩帶動銷針退出聯動機關，此時短繩仍然保持與銷針拉繩的連接狀態，最終達到保持狀態的目的。

4）其主要創新點是使用方法新穎獨特、用處廣泛、降低勞動強度、安全、可靠。

4 結 語

隨著國家對安全施工、綠色施工的日益重視，腳手架搭設工具的完善在國內外的應用前景是非常的廣闊的，而本次對腳手架搭設工具的改良創新也正好突出了安全施工，經過多次技術改進，腳手架搭設工具的設計已經達到降低腳手架搭設勞動強度，提高作業效率，同時最大限度地降低作業人員作業風險的目的。