本发明涉及一种悬挑外架周转式卡环及其施工工法。
背景技术：
风荷载对建筑悬挑外脚手架造成很大影响，特别是在有台风地区的建筑物，悬挑外脚手架施工成为项目重大危险源。为保证悬挑外脚手架安全性，某项目确定悬挑外脚手架不超过20m（6层）悬挑一层，传统悬挑脚手架钢梁的卡环采用φ20mm圆钢，并将卡环加工成u形环预埋在楼面结构板内，由此卡环总量21.902吨，只能一次使用，钢材资源浪费严重。采用传统的工字钢卡环存在较大质量隐患，施工质量检查相对比较复杂，施工质量合格率不高，且存在以下不足：预埋卡环高度不正确，须二次处理，且处理后安全性无法保证；卡环焊接质量难以保证，必须严格控制。
传统的卡环采用非预埋式u性卡环存在如下不足：采用u型卡环上置法，不能有效解决砼受力问题，且对其他施工工序带来不便；采用u型卡环下置法，不能有效解决砼楼板受力问题，且对其他施工工序带来不便，日常检查不方便，对安全不利；
传统的卡环采用预埋式组合卡环存在如下不足：采用套筒连接法，套筒不容易通过外观变形发现安全隐患，容易脆性破坏，安拆不方便。
以上不足，有待改善。
技术实现要素：
为了克服现有的技术的不足,本发明提供一种悬挑外架周转式卡环及其施工工法。
本发明技术方案如下所述：
一种悬挑外架周转式卡环，其特征在于，包括预埋卡环、周转卡环、槽钢及工字钢，所述预埋卡环设于混凝土楼板内，所述预埋卡环的另一端露出楼板，所述预埋卡环的另一端设有第一弯钩，所述周转卡环设有第二弯钩，所述第一弯钩与所述第二弯钩勾合连接，两个所述周转卡环之间设有工字钢，所述工字钢的上部设有槽钢，所述槽钢与两侧所述周转卡环固定连接。
作为优选方案，所述工字钢两侧腹板与周转卡环之间设有木楔。
作为优选方案，所述周转式卡环设有第二弯钩，所述周转式卡环的另一端呈直线段，所述直线段上设有套丝。
作为优选方案，所述槽钢上部设有垫片，所述周转卡环的直线端穿过所述槽钢和所述垫片，所述垫片、所述槽钢及所述周转卡环通过螺母固定连接。
一种悬挑外架周转式卡环的施工工法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、制作周转卡环；
步骤二、制作预埋卡环；
步骤三、在所述周转卡环的直线端制作套丝；
步骤四、将所述预埋卡环预埋至混凝土楼板；
步骤五、将所述预埋卡环和所述周转卡环采用自身弯钩勾合连接；
步骤六、将所述周转卡环用槽钢固定在工字钢上；
步骤七、使用专业工具将所述周转卡环扭紧。
作为优选方案，在步骤一中，将所述周转式卡环的一端制作呈弯钩，另一端制作呈直线端。
作为优选方案，在步骤二中，将所述预埋卡环弯折呈90°，所述预埋卡环的两端制作呈弯钩。
作为优选方案，在步骤三中，制作所述套丝的长度需满足螺帽锚固，螺帽上方还需留出一段安全距离，一般为120mm。
作为优选方案，在步骤六中，在所述工字钢的两侧腹板与所述周转卡环之间放置木楔。
作为优选方案，在步骤七中，在所述槽钢的上部放置垫片，将所述周转卡环的直线端穿过所述槽钢和所述垫片，使用专业的工具用螺母将所述垫片、所述槽钢及所述周转卡环拧紧。
根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明采用预埋式组合卡环，且采用弯钩连接法，砼楼板受力可靠，不影响任何工序，日常检查方便，卡环安装方法简单，拆卸方便，能周转使用，安装一次合格率高且安全牢固。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
在图中，1、预埋卡环；101、第一弯钩；102、第三弯钩；2、周转卡环；201、第二弯钩；3、槽钢；4、工字钢；5、木楔；6、垫片；7、螺母。
具体实施方式
下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：
如图1所示，一种悬挑外架周转式卡环，包括预埋卡环1、周转卡环2、槽钢3及工字钢4，预埋卡环1设于混凝土楼板内，预埋卡环1的另一端露出楼板，预埋卡环1的另一端设有第一弯钩101，周转卡环2设有第二弯钩201，第一弯钩101与第二弯钩201勾合连接，两个周转卡环2之间设有工字钢4，工字钢4的上部设有槽钢3，槽钢3与两侧周转卡环2固定连接。
工字钢4两侧腹板与周转卡环2之间设有木楔5。保证了工字钢4的悬臂梁不发生侧向位移。
周转式卡环2设有第二弯钩201，周转式卡环2的另一端呈直线段，周转卡环2的直线段设有套丝。套丝的长度需满足螺帽锚固，螺帽上方还需留出一段安全距离，一般为120mm。
槽钢3上部设有垫片6，周转卡环2的直线端穿过槽钢3和垫片6，垫片6、槽钢3及周转卡环2通过螺母7固定连接。
预埋卡环弯折呈90°，预埋卡环设有第一弯钩101，预埋卡环的另一端设有第三弯钩102。第三弯钩102能够使预埋卡环1与混凝土更好的咬合。
螺母7为六角螺母，在本实施例中，螺母7为m22c级普通六角螺母。
周转卡环2和预埋卡环1均为圆钢。在本实施例中，周转卡环2和预埋卡环1均为φ20圆钢。
在本实施例中，槽钢3为18a槽钢作为工具式卡具的支座。
一种悬挑外架周转式卡环的施工工法，其特征在于，包括以下步骤：
在步骤一中，周转式卡环2的一端制作呈弯钩，另一端制作呈直线端。
在步骤二中，将预埋卡环1弯折呈90°，预埋卡环1的两端制作呈弯钩。
在步骤三中，制作套丝的长度需满足螺帽锚固，螺帽上方还需留出一段安全距离，一般为120mm。
在步骤六中，在工字钢4的两侧腹板与周转卡环2之间放置木楔5。保证了工字钢4的悬臂梁不发生侧向位移。
在步骤七中，在槽钢3的上部放置垫片6，将周转卡环2的直线端穿过槽钢3和垫片5，使用专业的工具用螺母7将垫片5、槽钢3及周转卡环2拧紧。在本实施例中，专业工具为力矩扳手。
悬挑外架周转卡环2的施工工法须解决的问题，可采用如下对策：包括材料选择、弯钩强度和变形、槽钢3强度验算、槽钢3位移、工字钢4侧向位移、卡环通用性及技术交底。
材料选择：通过软件计算和查阅技术规范来确定材料。具体措施为采用品茗安全软件进行计算；查阅《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》jgj130-2011，对于卡环材料的选择，该技术规范规定应采用φ16以上的圆钢作为制作工具式卡具的材料，经计算采用φ20的圆钢作为制作工具式卡具的材料；螺母7材料根据gb/t41-2000《六角螺母-c级》，选用m22c级普通六角螺母，并根据gb/t95-2002《平垫圈》选用配套平垫圈；选择18a槽钢作为工具式卡具的支座，槽钢3应符合gb707《热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差》。
弯钩强度和变形：通过抗拉实验和ansys建模分析来确定安全性。采用hrb335φ22弯钩进行现场抗拉实验，结果是弯钩并未拉断，而是能将钢筋拉直，说明拉钩抗拉强度能达到钢筋设计抗拉强度。具体措施为在监理机构的监督下，将随机抽取的弯钩委托有资质的检测实验室进行抗拉实验，并记录拉抗实验数据和弯钩变形情况；弯钩在卡环受力过程中应力远远小于钢筋抗拉强度设计值符合要求。
槽钢3强度验算：槽钢根据方案进行受力分析和验算槽钢强度来确定安全性。
槽钢3位移：通过在槽钢3固定完成后再用专用工具“力矩扳手”将螺母7扭紧以及每周和每月定期检查螺母7来防止卡环脱钩。
工字钢4侧向位移：通过木楔5侧向楔紧工字钢4和周转卡环2间隙以及每周和每月定期检查螺母来防止卡环脱钩。
卡环通用性：选择一般民用建筑最厚板的厚度进行加工，从而满足一般民用建筑的使用条件。由于住宅楼板厚为110-220mm厚的混凝土现浇板，因此制作预埋卡环1的长度按照220mm板厚来加工，通过预埋卡环1长度的设计保证了建筑110-220mm的混凝土现浇板的使用，使不同板厚的挑架都能使用工具式固定卡具；周转卡环2制作套丝需满足螺帽锚固，螺帽上方还需留出一段安全距离，一般为120mm。
技术交底：通过指派专业人士对卡具加工的使用进行现场交底，从而保证施工人员能完全接受卡具加工的使用。具体措施为指派专业人士对卡环的加工使用进行专业指导；卡具严格按设计要求来加工；对特殊部位的固定进行现场操作示范。
经过以上措施的实施后，本发明在监理单位见证下对现场已经施工完成的悬挑架钢梁周转卡环2进行了全面检查，共计检查300点，合格295点，卡环固定强度100%，悬挑梁合格率为98.33%，超过了目标值，取得了成功。
就卡环的经济效益而言，降低了成本，而周转卡环2的特点是前期费用投入相对较大，但越往后周转费用一致。
挠度监测表明，周转卡环2脚手架挠度更低，因此提高了脚手架安全性。
本发明采用预埋式组合卡环，且采用弯钩连接法，砼楼板受力可靠，不影响任何工序，日常检查方便，卡环安装方法简单，拆卸方便，能周转使用，安装一次合格率高且安全牢固。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。