钢管脚手架抗滑扣件研究

黄丽莉 ， 徐 伟

（1.宁波职业技术学院，浙江 宁波315000；2.宁波建工股份有限公司，浙江 宁波315000）

1 前言

脚手架（scaffold）是指施工现场为工人操作并解决垂直和水平运输而搭设的各种支架。主要为了施工人员上下干活、外围安全网维护及高空安装构件等，广泛使用在建筑、市政、广告业、交通路桥、矿山等部门。

现在使用的用钢管材料制作的脚手架有扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、承插式钢管脚手架、门式脚手架。而在主体结构施工落地脚手架中，多数是使用扣件钢管脚手架。

2 研究背景

目前，建筑用的钢管脚手架一般采用扣件搭设，扣件的作用是把一根钢管的力传递到另一根钢管上，以实现各钢管相互支撑，均匀受力。现有的扣件大都是由两个半圆的环扣铰接而成，通过螺栓、螺母即可将扣件固定于钢管上，但由于螺栓、螺母的旋紧操作是由人工完成，旋紧力难以保证一致，一旦螺栓、螺母发生松动，则不利于施工的安全，严重时还会导致安全事故。而且现在扣件检查不合格，多数就是抗滑性能不合格。

为了解决上述技术问题，现有技术中已公开了一些技术方案，如中国专利文献刊载的授权公告号CN2706546Y，授权公告日2005年6月29日，实用新型名称为“钢管脚手架安全防滑扣件”，该专利是通过在盖板的弓型内圆弧面中部粘接防滑垫，盖板另一端连接部上设有T型开口。通过设置防滑垫，从而使扣件与钢管接形成软密合，不易打滑，提高抗滑性能。与上述专利类似的还有如中国专利文献刊载的授权公告号CN201391084Y，授权公告日2010年1月27日，实用新型名称为“钢管脚手架扣件”，其也是通过设置防滑垫，从而起到防滑效果。上述两件专利的技术研究虽然在一定程度上能起到防滑效果，但长时间使用后，防滑垫由于自身不可调节，加之长时间的磨损，效果将会变差，导致扣件与钢管之间发生松动，不利于施工安全。

3 改革方向

本论文所要研究的技术问题就是提供一种脚手架抗滑扣件，解决现有同类产品抗滑效果欠佳的技术问题。其采用的技术方案是：提供一种脚手架抗滑扣件，包括钢管、扣件本体、螺栓、螺母、止滑件和斜槽，所述的扣件本体为对称的两个且截面为半圆环状，扣件本体外侧为一开口向内的斜槽，斜槽内装有沿斜槽斜面方向滑动的止滑件，两扣件本体通过螺栓和螺母铰接。主要设计情况如下：

1）第一种：斜槽由大到小渐变的槽，止滑件截面呈圆形的滚柱。

2）第二种：斜槽由大到小渐变的槽，止滑件截面呈楔型。

3）第三种：斜槽由中部向两端渐小的槽，止滑件截面呈圆形的滚柱。

4）第四种：斜槽由中部向两端渐小的槽，止滑件截面呈半圆弧形。

附图说明：图3是扣件本体与钢管连接的结构示意图；图4是对图1作了部分剖视的结构示意图；图5是本设计实施第一种情况的结构示意图；图6是本设计实施第二种情况的结构示意图；图7是本设计实施第三种情况的结构示意图；图8是本设计的实施第四种情况的结构示意图。

本扣件设计与现有扣件不同之处在于设置了一个斜槽，并在这斜槽中放一个滚柱（或楔块、滚珠），由于斜槽与脚手架钢管之间的角度小于摩擦自锁角，所以有相对滑动趋势时，这滚柱会因摩擦力而使扣件和钢管越卡越紧。有些扣件是单向受力的，可以用单向抗滑扣件；有些扣件需要双向抗滑，可以设计双向抗滑扣件，具体结构限定如下：

第一种：所述斜槽为由大到小渐变的槽，所述止滑件置于斜槽的大端。当止滑件从斜槽的大端向斜槽的小端滑动时，扣件与钢管之间的摩擦增大，该结构适用于钢管相对于扣件只形成单方向滑动的情形。

第二种：所述斜槽为由中部向两端渐小的槽，所述止滑件置于斜槽的中部。当止滑件从斜槽的中部向斜槽的两端滑动时，扣件与钢管之间的摩擦力增大，该结构适用于钢管相对于扣件滑动的方向无法确定的情形。

上述结构中，所述止滑件的截面呈圆形的滚柱，或将止滑件设置为与所述斜槽的形状相匹配的斜块。该结构皆能实现良好的止滑效果。

4 具体实施

现结合附图对该新型构件作进一步描述。

如图3、图4所示，该脚手架抗滑扣件包括扣件本体2，扣件本体是由两个半圆环扣铰接而成，还包括用于将两个半圆环扣与钢管1扣紧的螺栓3、螺母4。其中一个半圆环扣设有一个基座，该基座内设有斜槽6，斜槽内设置一个沿斜槽斜面方向滑动的止滑件5，止滑件的部分露出于斜槽。将止滑件设置为部分露出于斜槽，是为了使止滑件与钢管始终接触，当钢管与扣件之间有发生相对滑动的趋向时，相应的止滑件与斜槽以及钢管表面形成一个增大挤压的趋势，从而达到抗滑的效果。如图5所示结构是作为本实用新型的实施例一，该结构中斜槽设置为由大到小渐变的槽，止滑件采用截面呈圆形的滚柱，滚柱置于该斜槽的大端，当钢管与扣件之间发生相对滑动时，由钢管带动滚柱向斜槽的小端移动，从而增大滚柱与斜槽、钢管之间的挤压，实现钢管与扣件之间的抗滑。图6所示结构是作为本实用新型的实施例二，其与实施例一相比，主要是将斜槽设置为由中部向两端渐小的槽，即形成一个双向斜槽，显然，该双向斜槽相比实施例一的单向斜槽，能够实现双向的抗滑。图7、图8所示结构分别是作为本实用新型的实施例三、实施例四，实施例三、实施例四只是将实施例一、实施二中的止滑件形状由滚柱变为与斜槽形状相匹配的斜块，这样设置亦可达到相同的目的。

当然，除上述所提到的斜槽形状以外，还可将斜槽设置为圆弧槽、齿形槽，将止滑件设置为球形或齿轮形，亦可实现该新型扣件的目的。

5 有益效果

本论文研究将摩擦自锁机构应用到扣件中，该结构与现有技术相比，主要是实现了扣件与钢管之间自我调节扣紧力的目的，从而省去了需要人工调节的繁琐。同时克服了现有技术扣件摩擦力对操作工人用力要求高、螺栓等有变形后容易出事故的问题。并且该新型扣件容易生产，增加费用也不多，但能解决扣件抗滑性能的问题，减少因扣件抗滑不合格导致的安全、质量事故，有一定的社会效益和经济效益。结构简单，安装使用较为方便，抗滑效果好，适合作为建筑施工中脚手架的扣件或同类产品的结构改进。

[1]宋建学，史瑞. 脚手架扣件抗滑移试验及分析[J].建筑技术，2010，（42）.

[2]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）[S].

[3]钢管脚手架扣件（GB15831-2006）[S].

[4]陈园卿，章雪峰，胡威诣．水平荷载作用下混凝土结构扣件式钢管模板高支撑体系受力分析[J]．建筑技术．2007，38(8)：612-614．