一种可拆式附着升降脚手架导向支座的研发设计.docx

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一种可拆式附着升降脚手架导向支座的研发设计

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摘要：一种可拆式导向支座设计成支座本体、导向轮系、支撑装置、防坠装置四大模块，其中支撑装置、防坠装置通过销轴连接在支座本体上，导向轮系是通过螺栓紧固在支座本体上，具有可拆装特点，解决现有导向支座安装困难、费时费力、维修不便连接的问题。

关键词：附着式升降脚手架、导向支座、可拆式、结构形式

前言：附着式升降脚手架是高层建筑施工中一种外附式脚手架，是近十年来建筑产业高速发展下诞生的一种绿色、节能、安全、经济产品，附着式升降脚手架依靠自身设备和装置，具有自动升降功能，在45m及以上高层建筑物中广泛应用，特别是在超过100m的高层建筑中，比传统的钢管脚手架综合节约成本30-60%，楼栋越高，综合成本越低。导向支座是一个实现附着式升降脚手架防倾翻、防坠落、导向定位功能的零部件，是附着式升降脚手架的关键结构件。因此，导向支座结构形式，对附着式升降脚手架使用功能具有重要意义。

1导向支座结构现状

现有的附着式升降脚手架高度一般防护四层楼，架体高度约13-15m，其导轨架长度约10m，在附着式升降脚手架爬升或下降过程中，每个导轨架至少有3个导向支座支撑在使用，导向支座是支撑附着式升降脚手架在建筑物上主要的受力结构，也是附着式升降脚手架爬升下降的导向结构，导向支座结构构造，直接影响附着式升降脚手架的整体使用性能。如图1所示，现有的导向支座，其结构主要包括导向座体、支撑装置、防坠装置三大结构组成，为了便于制造，导向支座和导向轮系都是整体焊接制造。如图2所示，这样的结构，在安装导轨架和导向支座时，需要在地面先把导向支座绑扎在导轨架上（如图2所示），然后随着导轨架整体一起竖起立在墙上，通过螺栓螺母固定导向支座。为了防止导轨架上的导向支座在立起来过程中滑落，常常需要把导向支座用铁丝或绳索绑在导轨架上，因预先绑定的导向支座位置具有不确定性，竖起导轨架后，还需要把导向支座解绑，找准安装位置才能固定安装在建筑物上，这种导向支座的结构形式，安装过程操作困难，费时费力。在附着式升降脚手架爬升或下降时，必须遵循先进后出的顺序才能把导向支座从导轨架上拆下来，一旦其中一个支座需要维修，必须把导轨架提升或下降越过该导向支座才能拆下来维修，因此存在维修、拆卸不方便的缺点。

2可拆式导向支座的结构特点

针对导向支座现存缺点，我们对导向支座的结构形式进行优化设计，在满足受力条件和使用要求下，我们把导向支座设计成可拆式，如图3所示，即将导向支座拆分为支座本体、导向轮系、支撑装置、防坠装置四大模块，其中支撑装置、防坠装置通过销轴连接在支座本体上，导向轮系是通过螺栓紧固在支座本体上，销轴、螺栓作为连接件，具有可拆、可装的特点，可有效解决导向支座现存装拆困难、维修不便捷的困难。

具体实施方式为：

如图4所示，支座本体是一种框架式结构模块，主要是以板材焊接组成，是由背板、筋板、耳板、上面板、L型板、下面板、防坠安装板以及U型板组成，其结构特点是上面板、下面板与背板垂直焊接，筋板焊接在上面板上方，并贴紧背板，耳板焊接在上面板上面，在上面板、下面板之间焊接了L型板，L型板即能起到连接上下面板作用又具备支撑受力功能。防坠安装板焊接在下面板下方，并贴紧背板，U型板横焊在下面板前方，U型口朝上。为了便于拆装，我们在上面板、下面板以及L型板均设计了螺栓孔，防坠安装板设计了导轮轴孔。

如图5所示，导向轮系设计为一个单独结构模块，是由弯板、夹板、C型管、导向轮、导轮轴组成，其结构特点，我们将夹板设计成U型口，并设计了螺栓孔，夹板固定焊接在C型管两端，并将夹板的U型口和C型管的C缺口对齐，两块夹板之间用弯板焊接连接，弯板的外立面与夹板端头齐平。我们将导向轮轴把导向轮连接安装在C型管里，只要拆下导向轮轴，就可以把导向轮取下，因此导向轮轴也是可拆的。

安装时，先在地面把支撑装置和防坠装置组装在支座本体上，其中支撑装置是通过销轴安装在的耳板的销轴孔上，防坠装置通过销轴连接在防坠安装板的导轮轴孔上。支撑装置可绕着销轴摆动，防坠装置是可以用重力摆块式也可以用行星棘轮式，可绕着销轴摆动或转动；然后把支座本体通过螺栓固定安装在建筑物上，再把导轨架竖起来，通过人工或辅助机械把导轨架放在支撑装置上，由支撑装置支撑着导轨架，最后用螺栓把导向轮系和支座本体连接起来，即可完成导轨和导向支座的安装。拆卸时，只需要将螺栓和销轴拆下来，即可以将四大结构模块拆解出来。

3结构设计验算

3.1模型参数设计

根据行业标准和规范，本导向支座模型参数如下：

附着式升降脚手架包括架体结构按两个机位跨度6m，高度内排12m，外排14m，脚手板宽度0.6m，立杆间距2m，脚手板每隔2m一道，共7道。架体底