专利名称：建筑主体施工专用防护架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑施工脚手架，具体涉及一种应用于建筑主体施工阶段的专用防护架。
背景技术：
目前，尤其在我国，高层建筑外墙装饰材料由面砖改为涂料已是一种趋势，只用采用吊船才能满足涂料施工工艺反复上下的要求。但吊船悬挂于建筑楼顶，不能应用于建筑主体施工阶段，因此必须要有和它配套使用的应用于该阶段的专用防护架。
发明人的公开号为200310110800.0的在先发明申请，采用分成多段的平面网架对在施工楼层进行防护，虽然用料较省，但由于未能给施工楼层提供临边作业时必须的操作空间，给工人操作带来诸多不便，在实践中效果并不好甚至无法实施。如要克服这一点，必须在每个楼层搭设环绕建筑物一周的平台，将平面网架固定在平台外侧，显然这样一来工作量和成本都大大增加，达不到预期的效果。
目前公知的较为先进的防护架通常采用如下结构用钢管、扣件搭设形成最大长度不超过6.0米，高度为2层半左右楼高的防护架单元，包括高4米左右的双排架和3米左右的单排架。在其中下部连接有定型支架，定型支架通过穿墙螺栓固定在施工楼层的建筑边梁上或剪力墙上。多个这样的防护架单元布置在建筑物上，形成环绕建筑物外轮廓一周的封蔽架，对在建的建筑物提供临边防护，防止建筑材料等坠落发生打击伤人损物等安全事故。建筑物每升高一层，利用塔吊作提升动力，将防护架单元提升到上一楼层固定。相比其他传统的脚手架，该工艺有一定的先进性比如不需要专用提升设备，节省钢管扣件等材料，成本相对较低。但是，也存在以下缺点1.防护架的固定点在刚施工楼层的建筑边梁上，为满足施工进度要求，必须提前拆除该层边梁的模板，给建筑施工造成不便；若固定在楼板上，由于楼板厚度远小于边梁，且混凝土凝固强度不够，不能满足结构强度要求。
2.在建筑边梁上固定时，由于操作工人需在无防护的情况下临边作业，难度增大，安全风险无法避免，并且操作复杂，必须要专业技术工人才能胜任，工效低；由于上述原因，在安装和提升时均需要专业化施工队伍，增大了使用成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种安全可靠、操作方便、使用成本低廉的建筑主体施工专用防护架。
为解决上述技术问题，本发明建筑主体施工专用防护架是环绕建筑物外轮廓一周并对其进行封蔽的脚手架，沿长度方向分为多个单元，每个单元使用塔吊单独提升；每个单元包括架体、桁架；架体为单排架，由钢管、扣件搭设形成，铺装有安全网等封蔽材料，在架体上靠建筑物一侧连接有桁架，其特征在于在架体高度范围内，所述的桁架与建筑物在不同楼层上有至少两处连接点，其中位于较低楼层的一处连接点可以承受架体的全部自重和载荷。
通过将防护架的自重和载荷承载点位于在施工层以下楼层的楼板上，这样不需要提前拆除刚施工楼层的边梁模板，方便了土建施工队伍；连接点位于建筑物内，这样工人操作都在室内进行，没有高空作业的危险，并且操作简单，不需要很高的专业技术技能，从而提高了工效，提升一个单元仅需6分钟左右，按一个工程上的防护架有30个单元计算，完成整个防护架的提升不超过4小时。所以安装和提升防护架的任务可以由普通建筑工人例如钢模工经过简单培训后兼任，利用在待施工楼层的生产准备期完成(通常这段时间约为5-6个小时，钢模班组本身没有作业任务)。因此就不需要专业的施工队伍，从而大大降低了使用成本。这样，使用本发明的有益效果是操作简单，安全可靠，效率高，成本低廉。
作为本发明的进一步改进，所述的桁架与建筑物的连接点是这样的桁架上还设有固定支腿和水平拉杆，固定支腿上设有支承板，直接支承在施工层以下建筑边梁的楼板上；固定支腿上还设有防止其向建筑物内自由移动的限位装置；水平拉杆与设在施工层建筑楼板上的插销活动连接。
作为本发明的另一种改进，所述的桁架与建筑物的连接点是这样的桁架上设有固定支腿和水平拉杆，附着装置一端固定在楼板上，另一端向外伸出建筑物，形成简支梁或简支外伸梁；固定支腿和水平拉杆分别与附着装置的外伸部分活动连接。
上述两种结构中，固定支腿承受防护架的重力，并和水平拉杆一起构成一组力偶来平衡防护架单元由于偏离建筑物而产生的偏心力矩，这样就实现了防护架单元的固定。采用这样的结构的优点是构造简单、受力明确。
本发明更进一步的改进是固定支腿与桁架铰接连接并可沿其铰接轴线作上下滑动，桁架和固定支腿上设有相配合的定位装置。采用这样的结构后，当防护架固定时，固定支腿支承在建筑物上或通过与其活动连接的附着装置支承在建筑物上，定位装置起作用，此时固定支腿与桁架相对固定，使防护架的自重和载荷通过架体→桁架→固定支腿→建筑物，或架体→桁架→固定支腿→附着装置→建筑物这样的确定传递路线进行传递，各部分受力明确；当防护架提升时，固定支腿在其自重作用下向下滑动，定位装置自动脱离，此时将固定支腿绕桁架转动以避开上一楼层檐板等突出物，当提升到位后再转回原位并定位，这样塔吊就可以在不变幅的情况下垂直提升防护架，节省了时间，提高了工效。
下面结合附图对具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1是本发明建筑主体施工专用防护架的第一种实施方式的侧立面结构示意图；图2是图1中I的放大图；图3是本发明建筑主体施工专用防护架的第一种实施方式的俯视图；图4是本发明建筑主体施工专用防护架的第二种实施方式的局部侧立面结构示意图；图5是本发明建筑主体施工专用防护架的第三种实施方式的局部侧立面结构示意图；图6图5中II的放大图；图7图6中的P向视图；图8-图11，是固定支腿与桁架的另一种连接结构示意图，图8和图10中防护架处于固定状态，定位装置起作用；图9和图11中防护架处于提升状态，定位装置脱离；图12是定位装置的另一种结构；图13是定位装置的再一种结构；图14是图13中III的放大示意图；图15是附着装置与楼板固定的局部放大16是图16中H向视图；图17分别是附着装置与楼板固定的另一种结构；图18分别是附着装置与楼板固定的另一种结构；图19是附着装置与固定支腿的一种连接结构示意图；图20是图19中的K向视图；图21是附着装置与固定支腿的另一种连接结构，防护架处于固定状态；图22是图21中的A-A剖视图；图23是图21所示结构在防护架处于提升状态下的示意图；图24是插销与楼板的一种连接结构；图25是插销与楼板的另一种连接结构；图26是由于建筑转角处的附着装置的一种结构；图27是防护架处于提升状态下的外立面示意图；图28是建筑物上有檐板等突出物的地方，固定支腿在提升状态下绕桁架水平转动了90度的示意图具体实施方式
如图1所示，在本实施例中，防护架的单排架体31高度为3个半建筑楼高，其内侧(靠建筑物一侧)的一组大横杆33上通过扣件34连接桁架36，当然，也可以通过其它形式比如螺栓、压板的形式进行连接，但因为扣件是建筑施工通用产品，所以优选它作为连接件，以下与此相同。如图1-图2所示，桁架36上一体焊接有固定支腿35，水平拉杆37与桁架36通过销轴361铰接连接。桁架36高度为一个半楼层高，其连接位置位于架体中上部；防护架单元长度为2m-6m，设有两榀桁架，如图3所示。建筑楼板上预埋有插销38。在桁架36下部通过钢管32与防护架底部连接，在同一单元的两片桁架36之间，通过钢管39进行连接，这样使整个结构刚度、强度更好。固定前，防护架单元在塔吊钢丝绳牵引下处于悬挂状态，操作工人只需站在待施工楼层12下的建筑物内，扶住桁架36，使水平拉杆37的安装孔对准插销38并导入后，下放塔吊钢丝绳直至完全放松，使固定支腿35支承在建筑物11上，其限位挡块351顶在在建筑物11边梁外侧上。可以看出，脚手架单元的重力通过固定支腿35直接传递给建筑物；而其由于偏离建筑物产生的偏心力矩，则通过分别处于上、下两个楼层的水平拉杆和限位挡块传递到建筑物上从而予以平衡。这样就完成了防护架单元的固定。提升时，在塔吊钢丝绳81提升下，水平拉杆37与插销38脱离，直至防护架单元被提升到上一楼层固定。当然，也可以将桁架36高度加长，固定支腿35支承在防护架底部相对应的建筑物上，或者增加桁架36与建筑物11的连接点，但是显然这样增加了制造或使用成本，不如本实施例效果好。
如图4所示的是桁架36与建筑物11的另一种连接形式，斜拉杆(或拉索)39与桁架36铰接连接，水平撑腿40与桁架36固定连接。防护架单元固定时，斜拉杆39上的连接孔套进插销38上，水平撑腿40顶在建筑物的边梁外侧上。由于斜拉杆39可绕桁架36作相对转动，因此，即使插销36的位置出现偏差，也可顺利安装。如斜拉杆(或拉索)40制作成可调拉杆、拉索，效果更好。
如图5-图7所示的是桁架36与建筑物11的另一种连接形式，附着装置50在建筑物内的一端有长条型滑孔，套在混凝土浇注前预设在楼板上的地锚环501上，并用楔子502楔紧；附着装置50伸出端上表面设有定位销503，吊挂连接装置33上设有底板330，其上有滑孔331，固定支腿35上有底板352支承在附着装置50上，滑孔353套入定位销503上，从而起定位作用。
图8-图11所示的是固定支腿35与桁架36的另一种连接形式。固定支腿35与桁架36铰接连接，可沿其铰接轴线上、下滑动，设有定位装置42。其定位作用是这样实现的桁架36上的凹槽421套入固定支腿35上的凸棱422，从而实现定位，防止固定支腿33转动，如图8中所示，固定支腿35与桁架36相对固定；当防护架单元处于提升状态时，在自重作用下固定支腿35上的凸棱422脱离桁架36上的凹槽421，从而固定支腿33可绕桁架35作水平转动，以避开建筑物上的檐板13等突出物。
定位装置42也可以是这样的结构，如图12，一组沿圆周分布的凸棱423和凹槽424；定位装置42还可以是这样的结构，如图13-14所示，分别位于固定支腿35上的端面426和桁架36上的阶梯凸台425为间隙配合，也可以是留有一定间隙，使固定支腿35在由此间隙决定的范围内可以相对转动一个较小的角度，以克服加工制造带来的误差。
图15-18是附着装置50与建筑物11的几种连接形式。图15中，，楼板上预先埋设有特制地脚螺栓505，其螺纹部分高出楼板；安装时，将螺栓套入附着装置50底板上的滑孔，再戴上垫圈、螺母506，从而将附着装置50固定在建筑物上。图16中，楼板里预先埋设有特制螺母507，其外形成锥形，大头在下，螺母内填充棉纱，防止浇注混凝土时沙浆等流入。安装时，取出棉纱，将螺栓穿过附着装置50底板上的滑孔后旋入螺栓508，从而将附着装置50固定在建筑物上。在楼板下的底模拆除后，用冲头将螺母往下打出，就可以周转利用，从而减少投入。
固定支腿35与附着装置50的连接还可以是如图19-20或图21-23的结构。
在图19-20中，固定支腿35上铰接连接有封闭环354，附着装置50前端设有开口向上的开口槽505，封闭环354挂在开口槽505上，开口槽505的封闭端相向下延伸，兼作导向板。封闭环354可相对固定支腿35作上下、左右方向上的摆动，可以克服附着装置50可能出现的安装误差。
在图21中，在附着装置50伸出建筑物的前端，竖向焊接槽钢101，固定支腿35上竖向焊有型钢103，其宽度小于槽钢101开口宽度，在其顶部焊接有顶盖102，顶盖102沿型钢靠建筑物一侧向下延伸，与型钢形成一插槽，宽度大于槽钢腹板厚度，其下端向外弯折，自然形成一段导向槽，顶盖102支承在槽钢101上，此时防护架单元的整个重量就被传递给附着装置50。在图23中，防护架处于提升状态。
水平拉杆37与建筑物11的优选连接方式还可以是如图24-25所示的结构。
在图24中，插销38插进楼板11上的孔洞381而固定，孔洞381可以是预先设置的，也可以是用电锤等钻出的。
在图25中，插销38下端为螺纹，与设在楼板中的螺母382连接而固定。
从图26中可以看出，附着装置50沿其轴线方向上特别制出一段向上折起而下空的“桥”形轮廓，采用这样的结构，当两个附着装置出现平面交汇时(例如在建筑物转角处)，其中一个可以很方便地从另一个的“桥”形轮廓下部穿过而不致发生干涉。
从上述过程可以看出，防护架单元的重力是由在建筑物新施工楼层下一层的楼板来承受，由于其混凝土凝固时间较长，强度较高(通常不低于10Mpa)，完全可以满足强度要求。而新施工楼层楼板面仅仅承受通过架体31→水平拉杆37→插销38或地锚环501传递的水平剪力，其数值约为防护架单元重力的1/3左右，显然也满足强度要求。
从上述过程还可以看出，在提升时，在塔吊吊钩82通过钢丝绳81提升下，防护架单元的活动连接装置便于分离，提升到位后，操作工人只需站在建筑物内，将固定支腿对准，下放塔吊钢丝绳即可实现安装就位。整个过程简单、安全，不需要很高的专门技术技能，普通工人通过简单培训后就可胜任，对防护架的使用者—土建施工单位而言，完全可以将该任务交给其他作业班组例如钢模工班组，利用楼面混凝土浇注完毕后上一楼层施工前的准备期内(通常有6个小时左右的时间)完成。
本发明不局限于上述具体实施方式
，只要在架体31高度范围内，桁架36与建筑物11楼层有至少两处连接点，其中位于较低楼层的连接点可以承受架体31的全部自重和荷载，就落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种建筑主体施工专用防护架，是环绕建筑物(11)外轮廓一周并对其进行封蔽的脚手架，沿长度方向分为多个单元，每个单元使用塔吊单独提升；每个单元包括架体(31)、桁架(36)，架体(31)为单排架，由钢管、扣件搭设形成，铺装有安全网等封蔽材料，在架体(31)上靠建筑物一侧连接有桁架(36)，其特征在于在架体(31)高度范围内，所述的桁架(36)与建筑物(11)楼层有至少两处连接点，其中位于较低楼层的连接点可以承受架体(31)的全部自重和荷载。
2.按照权利要求1所述的建筑主体施工专用防护架，其特征在于所述的桁架(36)与建筑物(11)的连接点是这样的桁架(36)上设有固定支腿(35)和水平拉杆(37)，固定支腿(34)支承在建筑物(11)上，并设有防止其向建筑物(11)自由移动的限位装置(351)，水平拉杆(37)与设在建筑物(11)楼板面上的插销(38)活动连接。
3.按照权利要求1所述的建筑主体施工专用防护架，其特征在于所述的桁架(36)与建筑物(11)的连接点是这样的桁架(36)上设有固定支腿(35)和水平拉杆(37)，附着装置(50)一端固定在楼板上，固定支腿(34)和水平拉杆(37)分别与附着装置(33)的伸出端活动连接。
4.按照权利要求3所述的建筑主体施工专用防护架，其特征在于所述的附着装置(50)通过地锚环(501)、楔子(502)固定在建筑楼板上。
5.按照权利要求3所述的建筑主体施工专用防护架，其特征在于所述的附着装置(50)沿其轴线方向上具有一段向上折起而下空的“桥”形轮廓。
6.按照权利要求2或3所述的建筑主体施工专用防护架，其特征在于所述的固定支腿(35)与桁架(36)铰接连接，并设有定位装置(42)。
7.按照权利要求6所述的建筑主体施工专用防护架，其特征在于所述的定位装置(42)为可嵌套在一起的凸棱(421)和凹槽(422)。
8.按照权利要求6所述的建筑主体施工专用防护架，其特征在于所述的定位装置(42)为滑套配合的端面(426)和阶梯凸台(425)。
全文摘要
本发明公开了一种建筑主体施工专用防护架，是环绕建筑物(11)外轮廓一周并对其进行封蔽的脚手架，沿长度方向分为多个单元，每个单元使用塔吊单独提升；每个单元包括架体(31)、桁架(36)，架体(31)为单排架，由钢管、扣件搭设形成，铺装有安全网等封蔽材料，在架体(31)上靠建筑物一侧连接有桁架(36)，其特征在于在架体(31)高度范围内，所述的桁架(36)与建筑物(11)楼层有至少两处连接点，其中位于较低楼层的连接点可以承受架体(31)的全部自重和荷载。本发明的优点在于安全可靠、操作简单、使用成本低廉。
文档编号E04G3/20GK1786385SQ200510057439
公开日2006年6月14日 申请日期2005年12月14日 优先权日2005年12月14日
发明者姚康华 申请人:姚康华