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“嘉丰牌”轮扣式脚手架结构及特点

发布时间:2012-05-03

  温州市嘉丰建筑材料设备有限公司生产的”嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架是我们自行设计的一种具有新型的直插式钢管脚手架。我们总结了国内外多种钢管脚手架的优点和缺点,收集了国内20余年、国外10多年来,各种钢管脚手架及其它钢结构支护设备的设计方案,及其在使用中的状况与出现问题的原因,积累了大量相关资料。根据理论力学原理运用现代计算机技术和电加工技术、铸钢技术制造的一种全新的多功能钢管脚手架。该脚手架已获国家专利、已编制企业标准并在全国各地区的技术监督局审查备案;以及国家建筑质量监督检验中心多次检验合格。已在国内外大批量投入工程建设中使用,效果良好。

一:”嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架的构造:
  上世纪90年代我们设计了直插式单自锁型钢管脚手架(轮扣式),并于1997年获国家专利,由天津公司独家享有专利权。于当年开始独家大批量生产。近10年来在国内外数百个大型工程中大批量使用,其安全性、快捷性和经济性,受到工程使用单位的好评。获得了很好的社会效益和经济效益。
(一): “嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架结构设计特点:
  为了使直插式自锁型多功能钢管脚手架在理论上更完善,结构上更合理,使用上更安全、可靠、快捷经济,我们又设计了“嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架。
  1.”嘉丰牌”轮扣式插头具有一个轴向楔型表面、一个轴向弧面,同时增加了两个侧向楔型表面,即插头横截面由矩形发展为梯形。轮盘上与插头相配合的孔位也由原来的矩形长孔改进设计成锥形长孔。这样节点具有在一个理论平面内同时锁紧两个自由度的功能(双自锁)。横杆、立杆的锁紧功能进一步提高,二者轴线交叉精度也得到进一步提高。该脚手架抗荷载变异能力显著增强。
  “嘉丰牌”轮扣式插头上的三个楔型面组成两个楔型角,设计给定的两个角度都小于钢材的自锁角,并留有足够的安全余量。由于设计中缩小了轴向楔型角度使得插头的总长增加了10%。在脚手架搭接时,插头插入轮盘后,轮盘下部插头的长度增加50%,轮盘 上部插头的长度不变。这一设计使节点的锁紧能力提高20%,脚手架抗荷载变异能力有了进一步提高。因此脚手架在工程使用中,只要不受到纯正的与立杆轴线完全平行的向上的作用力,而是受到其他外力作用时其锁紧功能会更可靠、节点的锁紧能力会更强。
  2.”嘉丰牌”轮扣式插头轴向弧面弧度的设计由原来与立杆外径相同改变为小于立杆外径尺寸,这样横杆插头与立杆上的轮盘、立杆外圆表面锁紧时,受力越大这一弧面与立杆外圆接触配合的状况越理想,同时也使立杆与横杆轴线相交叉的精度得到进一步提高。
  3.从1988年生产碗扣式铸钢件以来,我们就开始试验研发一种新的精密铸钢工艺,经近10年的努力于1997年我们掌握了这种特殊的精密铸钢工艺。使精铸铸钢产品达到了45号钢的强度,同时又具有Q235钢材的焊接性能,并能大批量生产。因此为98年轮扣式脚手架大规模生产创造了工艺技术基础。但那时由于工艺水平限制轮盘和插头只能是辐孔形状质量才有保证。又经5年的实践摸索到2003年具有了生产辐板式轮盘、插头的工艺技术能力。轮盘、插头设计为辐板式有了坚实的工艺技术基础。辐板式轮盘、插头的设计使得铸钢件产品质量有了进一步提高,在工程使用中受力状况更合理。
  4.在轮盘外圆上有四个弧形缺口,四个弧形缺口的几何尺寸,四个弧形缺口与轮盘上的四个锥形长孔的位置度,此次设计都给定了明确的、更合理的要求。这一设计:一是实现了立杆的标准化包装。二是把立杆的标准化包装码放过程变成了对立杆上轮盘焊接形位精度的检验过程,这一点是非常重要的。三是在使用中当立杆水平放置时不会滚动,保证使用中的安全。四是减少了轮盘在铸造中的变形并合理的减轻了轮盘的重量。
   5.”嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架设计了斜拉杆结构。这样使该脚手架设计和使用功能更加完整。
(二):”嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架结构、规格:
  1.”嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架的结构:
   由立杆、横杆两类构件组成。横杆、立杆都采用ø48 x 3.5、Q235焊管做构件管材,关键在于节点的独特设计,节点由轮盘、插头、立杆管材的外圆组成。立杆是在一定长度的焊管上每隔600mm按特定的技术要求焊接一只轮盘,立杆尾部焊接一只套筒;横杆是在一定长度的焊管的两端按特定的技术要求各焊接一只插头。
搭接时把立杆尾部的套筒套接在另一只立杆的顶部就可以达到立杆在垂直方向任意加高的目的;把横杆端头的插头插入立杆上轮盘的相应的锥形长孔内,由于设计的特点用铁锤向下敲击横杆插头,即可达到锁紧的目的。每只轮盘上可以同时在水平方向上连接4只横杆,4只横杆互成90度。在一个节点上,当一横杆与立杆的锁紧失效,另外三只横杆与立杆的锁紧仍然可靠有效(自锁型)。
   2.”嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架的规格:
立杆的主要规格为3000mm、2400mm、1800mm、1200mm、900mm;         横杆的主要规格为1800mm、1500mm、1200mm、900mm、600mm、300mm。
   该脚手架与可调顶托、可调底座、双可调早拆支撑、双可调螺杆、挑梁等配合使用可实现其多功能性。并可在工程中与扣件式、碗扣式、轮扣式配合使用。

二:”嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架的力学性能及设计荷载:
  1.该脚手架力学性能仿照碗扣脚手架的检测方法检验,轮盘的焊接强度60KN不破坏,横杆与插头的焊接强度25KN不破坏。
  2.支撑立杆的设计荷载,当横杆竖向步距分别为600、1200、1800mm时,框架立杆荷载分别为40、30、25KN。
  3.横杆的设计荷载:
  HG-90  Pmax=6.77KN Qmax=14.80KN
  HG-120 Pmax=5.08KN Qmax=11.11KN
  HG-180 Pmax=3.39KN Qmax=7.40KN

 三:”嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架在技术上实现了五项进步:
  1.把传统钢管脚手架构件间靠摩擦连接或铰连接,改进为承插锁紧对接,实现了荷载和内力的合理传递.
  2.把传统钢管脚手架节点处的互锁型连接,改进为自锁型连接,使构件受力合理,抗破坏能力有了质的提高,尤其是对架构的安全性、可靠性和稳定性提供了保障。有效的减小了脚手架荷载的变异性,提高了脚手架的承载能力。
  3.把传统钢管脚手架节点处锁紧力性质不明确、不可靠改进为在一个理论平面内明确、可靠的锁紧两个自由度,使脚手架的稳定性得到有效的提高,提高了脚手架力学性能计算的准确性和可靠性。
  4.把传统钢管脚手架靠人工锁紧,改进为主要靠设计结构保证锁紧。实现了搭设、拆除的快速、简捷、安全。
  5.把传统钢管脚手架上的零件和活动件全部去掉(如:扣件式的各种扣件;门式架的拉杆、连接棒;碗扣式的上碗扣等)改进为:主要构件只有立杆和横杆两类构件,无其它任何零件,而且立杆、横杆上也无任何可活动件,极大的减少了工程使用中的丢失、损坏。保证了工人的人身安全。并为标准化包装、运输、储存提供了技术条件。
四:”嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架在工程中的使用概况:
  该脚手架已在国内外多项大型工程中大批量使用,如:黄山高速公路多座立交桥工程、鞍钢冶金建设工程、宝钢大型维修建设工程、武汉三座长江大桥工程中大批量使用。并在国内数省市,如:广东、湖南、湖北、山东、东北三省、江苏、上海、浙江、福建等多座公路立交桥及涵洞工程中、在民建土木工程中使用。以及在广告工程、舞台工程、装饰装修工程中大量使用。全部做到了安全、快捷、可靠,受到广大用户、施工工地工程技术人员和施工工人的一致好评。
 五:“嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架工程实例:
  施工单位:大桥局三公司,工程:武汉天兴洲长江大桥北岸引桥工地。
 高度20米单跨长30米宽13米静荷载11000kn,地基状况长江滩涂,地下用钢管桩,地上用“嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架搭设。施工方案为纵横方向0.9mX0.9m,横杆竖向步距1.2m按规定设置扫地杆、剪刀撑。2007年上半年共浇注30余跨,效果良好。比用扣件式脚手架用量减少50%,搭设、拆除速度快10倍以上。比使用碗口脚手架用量减少30%,搭设、拆除速度快3—4倍。
  施工单位:中铁一局二公司、四公司,工程:武广客运专线铁路桥岳阳段。
  高度8—12米单跨长30米宽13米浇注厚度3.05米,静荷载12000kn以上。搭设方案纵横方向0.6mX0.6m或0.6mX0.9m,横杆竖向步距1.2m按规定设置扫地杆、剪刀撑。已完成10余跨浇注,并仍在继续施工。工地反映使用效果与天兴洲反应一致,效果良好。
  “嘉丰牌”轮扣式内支模脚手架最早投入使用的寿命已有10年,现在仍然在公路桥梁、铁路桥梁、大型市政工程、大型土建工程中继续使用,施工单位反应其安全性、快捷性、经济性均良好,这说明该脚手架安全性、经济性、快捷性及其使用寿命均达到设计要求,并受到施工单位的普遍欢迎。
 

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