道路桥梁施工用脚手架的制作方法与工艺

本发明涉及道路桥梁施工技术领域，特别是一种道路桥梁施工用脚手架。

背景技术：
脚手架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。建筑界的通用术语，指建筑工地上用在外墙、内部装修或层高较高无法直接施工的地方。主要为了施工人员上下作业或外围安全网围护及高空安装构件等，说白了就是搭架子，脚手架制作材料通常有：竹、木、钢管或合成材料等。有些工程也用脚手架当模板使用，此外在广告业、市政、交通路桥、矿山等部门也广泛被使用。在专利号为201410327376.3的中国专利中，公开了一种新式防护型附着式升降脚手架，该发明的目的在于提供一种安全系数高，装配方便的新式防护型附着式升降脚手架。在桥梁施工时，也经常用到脚手架，脚手架是桥梁施工所必备的施工用品，近年来，临时钢构件得到了大量应用，在构建桥梁时，往往使用脚手架来搭建支架来使用，脚手架在搭建时必须按照施工要求来完成。结合工程结构形式，实际施工特点，建筑物四周搭设落地式全高全封闭的扣件式双排钢管脚手架，这种脚手架既用于结构施工和装修施工，同时兼作安全防护，脚手架一般采用双排单立杆。对于桥梁脚手架的搭设，必须遵守构造要求及技术措施规范：1、地基处理，2、搭设立杆，3、搭设大横杆，4、搭设小横杆，5、搭设纵横向扫地杆，6、剪力撑，7、构建脚手板，8、构建连墙件，9、做好防护措施。2、落地式脚手架搭设的工艺流程为：场地平整、夯实→材料配备→定位设置底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→剪刀撑→连墙杆→挡脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。定距定位：根据构造要求在建筑物四周用尺量出由外立杆离墙的距离，并做好标记。垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺设平稳，不得悬空。在搭设首层脚手架的过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角处双向增设，待该部位脚手架与主体结构的连墙杆可靠连接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时，应采取临时稳定措施，直到连墙件搭设完毕后方可拆除。双排架宜先立里排立杆，后立外排立杆。每排立杆宜先立两头的，再立中间的一根，互相看齐后，立中间部分各立杆。双排架内外排两立杆的连线要与墙面垂直。立杆接长时，宜先立外排，后立内排。悬挑式钢管脚手架的搭设施工工艺：水平挑杆→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→剪刀撑→连墙杆→挡脚手板扎防护栏杆→扎安全网。脚手架搭设的安全技术措施：①脚手架的基础必须经过硬化处理满足承载力要求。做到不积水、不沉陷。②搭设过程中划出工作标志区，禁止行人进入，统一指挥、上下呼应、动作协调，严禁在无人指挥下作业。当解开与另一个人有关的扣件时必须告诉对方，并得到允许，以防坠落伤人。③开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。④脚手架及时与结构拉结或采用临时支顶，以保证搭设过程安全，未完成脚手架在每日收工之前一定要确保架子稳定。⑤脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不得超过相邻连墙件以上两步。⑥在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证。每两步验收一次，达到设计施工要求后挂合格牌一块。脚手架上施工作业的安全技术措施①结构外脚手架每支搭一层，支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人未经同意不得任意拆除脚手架部件。②严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷。③结构施工时不允许多层同时作业，装修施工时同时作业层数不超过两层。④各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人⑤定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。在桥梁施工使用脚手架时，必须严格按照操作流程规范来实施，随着桥梁数量和各城市高架桥数量的增加，脚手架在桥梁施工中仍然处在很重要的地位，伴随着桥梁的高度增加，脚手架的搭设随之也会升高，而脚手架升高的同时，随之给工人带来的也是安全性的考虑。现在脚手架依然使用的是传统的钢管经竖向、横向、多方向的脚扣连接搭设而成的，但是在桥梁施工时，从脚手架上摔落的事故经常会发生，究其原因，除了工人自身佩戴安全措施有问题之外，对于脚手架本身也存在一些问题。传统的脚手架只能起到支架施工的作用，其自身并未具有安全保护的措施，而防护措施的来源是在其表面搭设安全网，但这样的安全网并不能解决其根本问题，再者，工人在脚手架搭设的支架上施工时，由于支架并不能分担传递力，可能存在重物一直对某一处施加压力，使得该处的支杆无法长时间承受其重力，导致该处的支撑点损坏，使脚手架脱落，给其上的工人带来严重的人身事故或者给货物带来损失，例如，工人在支架施工时，工人长时间在一点处站立，所存放的机器长期在某一处停放，致使该处所承受的作用力很大，其所在的支撑杆无法长时间承受而从该处断裂。所以有必要找到一种方式来解决此问题。

技术实现要素：
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种道路桥梁施工用脚手架，有效的解决了传统的脚手架没有安全保护措施、支架板上的压力不能受力分担的问题。其解决的技术方案是，包括实心竖向第一钢管和横向第二钢管，第一钢管上设有多个环形凹槽，环形凹槽的下方设有与第一钢管连为一体的环形凸片，环形凸片的大小从中间至两端依次减小，环形凹槽的底面上设有多个呈圆周均布的固定孔，第一钢管的外壁上设有置于环形凹槽两侧的竖向U形槽，第一钢管的一端设有伸出柱，伸出柱上设有卡块，第一钢管的另一端设有与伸出柱匹配的凹柱槽，凹柱槽内设有与卡块匹配的凹块槽；第二钢管的两端设有与其连为一体的套环，套环上设有与U形槽相匹配的U形块，U形块上设有与固定孔相对应的销孔，销孔内插有定位销，构成套环可套在第一钢管上，U形块与U形槽匹配，使第二钢管顺着U形槽向下移动至环形凹槽处的结构，并且构成套环卡在环形凸片处经定位销定位固定的结构，套环的直径根据不同大小的环形凸片设有不同规格大小的套环，构成套环可分别设在不同环形凹槽处的结构；第二钢管上的两端设有钢丝槽，两侧第二钢管的上方固定有定滑轮，定滑轮两侧经钢丝绳连接至钢丝槽内，靠近第二钢管处设有与钢丝绳连接的小弹簧，用来构成正常状态时，钢丝绳对第二钢管没有拉力的结构；每两个环形凸片之间设有置于第一钢管外壁上的弹出槽，弹出槽内设有弹出板，弹出板经第一弹簧与置于第一钢管内的转轴连接，构成自由状态下弹出板可从弹出槽内翻出的结构，弹出槽的顶端经其上方的定位销按压，构成定位销失去效应力时，弹出板即刻弹出的结构，弹出槽上设有弹孔；第二钢管的端头设有内置多个第一磁铁片，弹出板的上表面设有多个内置的第二磁铁片，弹出槽内壁上设有绝磁层，第二钢管的两端处设有空腔柱槽；经转轴与弹出板连接有相互垂直且置于第一钢管内的推动片，构成弹出板、推动片同时转动的结构，推动片上方连接有置于其上方卡桩内的固定片，构成推动片转动时，推动片带动固定片在卡桩内移动的结构，固定片经第二弹簧连接置于卡桩内的卡柱，卡柱下方设有弹性垫，弹性垫卡在卡桩上的弹出口内，固定片的上方设有固定口，构成弹出板弹出结束后，固定片卡在固定口不动的结构，弹性垫卡在卡桩的弹出口，弹出口下方设有置于弹出板内的翘板，翘板中间设有支撑轴，翘板的一端置于弹出口下方，另一端伸出弹出板表面；第二钢管上设有支架板，支架板上设有分力装置，分力装置包括矩形腔，矩形腔的上板为轻质弧形弹性板，矩形腔内放置有多个可在其内部移动动的水球，水球可承受压力，矩形腔下方设有呈圆周均布的多个弹性弧度片，构成水球给弹性弧度片压力时，弹性弧度片的两端向上翘起的结构，弹性弧度片的两端连接方向杆，方向杆中间设有支点，构成弹性弧度片向上翘起，方向杆的一端向下运动的结构，方向杆的端头经竖直板连接支架板。本发明结构巧妙，通过脚手架本身的设计结构改进，进一步加强了脚手架结构的安全性、且安全性能得到大大提升，并且通过支架板上的分力装置来减缓支架板各个部位所受压力，使得力能够传递，从而避免某个部位单一受力，降低某处断裂的几率。附图说明图1为本发明第一钢管与第二钢管爆炸示意图。图2为本发明第一钢管主视图。图3为本发明第一钢管立体图。图4为本发明第一钢管与第一钢管连接立体示意图。图5为本发明定滑轮与第二钢管连接主视图。图6为本发明定滑轮与第二钢管连接俯视图。图7为本发明第一钢管与第二钢管连接剖视示意图。图8为本发明第二钢管俯视图。图9为本发明推动片与卡柱连接示意图。图10为本发明分离装置示意图。图11为本发明弹性弧度片立体图。图12为本发明弹性弧度片与方向杆连接示意图。图13为本发明偏心柱与套环连接示意图。具体实施方式以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。由图1至图13给出，本发明包括实心竖向第一钢管1和横向第二钢管2，第一钢管1上设有多个环形凹槽3，环形凹槽3的下方设有与第一钢管1连为一体的环形凸片4，环形凸片4的大小从中间至两端依次减小，环形凹槽3的底面上设有多个呈圆周均布的固定孔5，第一钢管1的外壁上设有置于环形凹槽3两侧的竖向U形槽6，第一钢管1的一端设有伸出柱7，伸出柱7上设有卡块8，第一钢管1的另一端设有与伸出柱7匹配的凹柱槽9，凹柱槽9内设有与卡块8匹配的凹块槽10；第二钢管2的两端设有与其连为一体的套环11，套环11上设有与U形槽6相匹配的U形块12，U形块12上设有与固定孔5相对应的销孔13，销孔13内插有定位销14，构成套环11可套在第一钢管1上，U形块12与U形槽6匹配，使第二钢管2顺着U形槽6向下移动至环形凹槽3处的结构，并且构成套环11卡在环形凸片4处经定位销14定位固定的结构，套环11的直径根据不同大小的环形凸片4设有不同规格大小的套环11，构成套环11可分别设在不同环形凹槽3处的结构；第二钢管2上的两端设有钢丝槽15，两侧第二钢管2的上方固定有定滑轮16，定滑轮16两侧经钢丝绳17连接至钢丝槽15内，靠近第二钢管2处设有与钢丝绳17连接的小弹簧18，用来构成正常状态时，钢丝绳17对第二钢管2没有拉力的结构；每两个环形凸片4之间设有置于第一钢管1外壁上的弹出槽19，弹出槽19内设有弹出板20，弹出板20经第一弹簧21与置于第一钢管1内的转轴22连接，构成自由状态下弹出板20可从弹出槽19内翻出的结构，弹出槽19的顶端经其上方的定位销14按压，构成定位销14失去效应力时，弹出板20即刻弹出的结构，弹出槽上设有弹孔211；第二钢管2的端头设有内置多个第一磁铁片23，弹出板20的上表面设有多个内置的第二磁铁片24，弹出槽19内壁上设有绝磁层25，第二钢管2的两端处设有空腔柱槽26；经转轴22与弹出板20连接有相互垂直且置于第一钢管1内的推动片27，构成弹出板20、推动片27同时转动的结构，推动片27上方连接有置于其上方卡桩28内的固定片288，构成推动片27转动时，推动片27带动固定片288在卡桩28内移动的结构，固定片288经第二弹簧30连接置于卡桩28内的卡柱31，卡柱31下方设有弹性垫32，弹性垫32卡在卡桩28上的弹出口33内，固定片288的上方设有固定口29，构成弹出板20弹出结束后，固定片288卡在固定口299不动的结构，弹性垫32卡在卡桩28的弹出口33，弹出口33下方设有置于弹出板20内的翘板34，翘板34中间设有支撑轴35，翘板34的一端置于弹出口33下方，另一端伸出弹出板20表面；第二钢管2上设有支架板36，支架板36上设有分力装置，分力装置包括矩形腔37，矩形腔37的上板为轻质弧形弹性板38，矩形腔37内放置有多个可在其内部移动动的水球39，水球39可承受压力，矩形腔37下方设有呈圆周均布的多个弹性弧度片40，构成水球39给弹性弧度片40压力时，弹性弧度片40的两端向上翘起的结构，弹性弧度片40的两端连接方向杆41，方向杆41中间设有支点422，构成弹性弧度片40向上翘起，方向杆41的一端向下运动的结构，方向杆41的端头经竖直板42连接支架板36。所述的定滑轮16固定在其上方的两个第二钢管2之间。所述的弹出槽19的后方设有横向穿过第二钢管2且可拆卸固定支撑杆43，支撑杆43的两端固定有可拆卸的挡板44，挡板44置于弹出板20弹出时上方的两侧。所述的每两个竖向U形槽6不在同一直线上。所述的弹出板20与第一钢管1的外壁在同一弧面上。所述的定位销14经连接绳45与第二钢管2连接。所述的弹出板20为凹槽形弹出板。所述的多个弹性弧度片40组成一个弹性弧度片组，矩形腔37的下方设有多个弹性弧度片组。所述的环形凹槽3内设有小型弧度轴46，弧度轴46上设有偏心柱47，偏心柱47上设有伸出臂，构成转动伸出臂，使得偏心柱47压紧套环11，实现自锁的结构。所述多个弹性弧度40片长度不一致。本发明使用时，本发明的第一钢管1和第二钢管2写法为实心钢管，实则上内部仍有多部分为现用的空心钢管，只是其中一部分结构为实心，但是为了写法方便，把第一钢管1和第二钢管2先写成实心钢管，具体空心部位和实心部位在具体结构处有详细描述。先在第一钢管1上开设多个环形凹槽3，在开槽的部位设有与第一钢管1同心的环形凸片4，这样环形凸片4的直径就大于第一钢管1的直径，而环形凹槽3数量有多个，从而环形凸片4有多个，但是在设置时，是中间的环形凸片4直径最大，向两侧的环形凸片4依次减小，这样设计的目的是为了满足第二钢管2的安装。因为第二钢管2的套环11在与第一钢管1配合时，要先用U形块12匹配U形槽6，第二钢管2顺着U形槽6想下移动，而第二钢管2的固定位置可以根据实际需要选择不同的环形凹槽3位置，此时，由于环形凸片4的大小不同，所以套环11的直径大小也不同，选择合适大小的套环11可以依次通过小的环形凸片4，然后移动到合适的环形凹槽3处，因为如果环形凸片4的大小是相同的，那么套环11移动到环形凸片4处就会被环形凸片4阻挡，从而无法通过到下一个环形凹槽处。环形凸片4就是用来阻挡套环11通过，从而固定在此位置的，当套环11选择好合适的环形凹槽3，旋转套环11，选择合适的定位孔5，然后把定位销14将其套环11与第一钢管1固定，此时完成第一钢管1与第二钢管2的固定连接。进一步的，为了更加稳固套环11的固定，在环形凹槽3处设有弧度轴46，向下扳动伸出臂，伸出臂带动偏心柱47转动，偏心柱47对套环11进行压紧，实现自锁功能，使得套环11可以更加固定牢固。本发明主要是想解决安全隐患和压力不均匀的问题，任何事物都存在一定的危险性，不可能百分百的安全，而就本发明而言，相对而言，相对比较出事故的地方是在第二钢管2与套环11的连接处，套环11被环形凸片4卡住，不容易脱落，但是随着时间的推移，经过长期的压力、风吹日晒的腐蚀，可能存在套环11与第二钢管2处的断裂。而脚手架上搭设的支架板36，由于长期存放一种高重压货物，使得支架板36某一点的承受力无法长时间承受而断裂，进而造成严重的安全事故。一旦套环11与第二钢管2断裂，其上方的定滑轮16会先经小弹簧18，对第二钢管2施加向上的拉力，与其相对一侧的第二钢管2保持平衡，确保第二钢管2不会脱落，本发明先通过钢丝绳17与定滑轮16的连接，对第二钢管2进行第一步的安全保护，使得第二钢管2脱落时，其相对一侧的钢管经小弹簧18对第二钢管2施加向上的拉力，从而保持平衡，然后在检修时发现钢管断裂，从而进行更换维修。而小弹簧18的作用是保持正常状态下，定滑轮16对两侧的第二钢管2不具备拉力的作用，从而减小对第二钢管2的作用力，延长第二钢管2固定的寿命，仅仅是在第二钢管2有向下运动趋势时，小弹簧18发挥作用，立刻对其进行向上的作用力。进一步的，如果第二钢管2断裂后没被即使发现，第二钢管2的固定全部靠钢丝绳17来维持，随着时间的推移，钢丝绳17的磨损，加上第二钢管2另一端的不停晃动，造成第二钢管2向下脱落。第二钢管2向下脱落时，会经连接绳45给定位销14一个向上的作用力，一旦定位销14的作用力减小，弹出板20经第一弹簧21与转轴22的结构，会立刻从弹出槽19内弹出。因为在弹出板20在失去定位销14对其的作用力时会立刻弹出，而第二钢管2在脱落时肯定会伴随着把定位销14向上移动，所以第二钢管2在脱落时，弹出板20必然会先弹出来，从而使第二钢管2向下脱落时，掉到弹出板20上，被弹出板20阻挡。为了保证第二钢管2掉落到弹出板20上时，不会发生滚动或者不掉出弹出板20，可以把弹出板20设计成凹形状，弹出板20掉落时，掉落到凹形弹出板的凹槽内，或者在第二钢管2的端头内嵌有第一磁铁片23，在弹出板20上内嵌有第二磁铁片24，第一磁铁片23与第二磁铁片24相互吸引，用来保证第二钢管2掉落时不会掉出弹出板20。进一步的，为了防止第二钢管2掉出弹出板20，在弹出板20的两侧上方设有挡板44。而挡板22的连接与固定必须是拆卸式的，这样才不会阻挡套环11的安装与使用，待所有工序安装之后，在第一钢管1上安装可拆卸支撑杆43，然后在支撑杆43上安装可拆卸挡板44。对于第一钢管1与第一钢管1的竖向连接，为了更好的加固第一钢管1的稳定性，在第一钢管1的两端设成可匹配的伸出柱7与凹柱槽9，为了防止其伸出柱7在凹柱槽9内转动，所以使用卡块8卡在块槽10内，避免其自由转动，从而达到进一步稳固第一钢管1的作用，最后使用脚手架脚口连接即可。第二钢管2掉落到弹出板20之后，随着弹出板20的转动，转轴22在转动的同时，推动片27跟着转动，此时推动片27推动固定片288移动，固定片288压缩第二弹簧30向卡柱31移动，因为卡柱31经弹性垫32卡在弹出口33处，所以第二弹簧30会逐渐压缩，而当固定片288压缩到固定口29时会停止不动，此时推动片27也停止运动，恰好弹出板20转动到平行位置，而这个位置的精确设定，可以通过距离和角度的计算来精确定位。弹出板20弹出后，第二钢管2压在弹出板20上，弹出板20给翘板34的一端一个向下的压力，翘板34根据杠杆原理使得翘板34的另一端向上运动，从而把弹性垫32从弹出口33顶出，此时被压缩的第二弹簧30将卡柱31弹出，卡柱31从弹孔211内弹出进入第二钢管2端头的空腔柱槽26，从而将第二钢管2锁定，防止其继续向下掉落，进而保证了第二钢管2掉落的危险。另一方面，支架板36上经常存放机器或者人工进行施工，不论人工进行施工时，还是存放机器时，经常会在某一位置进行长期停住，这样支架板36的某一支撑点就会长期承受压力，导致该位置容易断落，所以在此讨论让某处存放的压力尽量分摊到各处。对支架板36施加一个压力后，支架板36上设有分力装置，压力作用在轻质弧度弹性板38上，首先，拱形承受压力时，会把压力向下向外传递给相邻部分，产生外推力，抵住这个力，拱形能承受更大的力。另外，轻质弧度弹性板38所受到的压力在经矩形腔37内的多个移动水球39传递，将某一处的固定压力分担到各处，使某一点所承受的压力减小，让多个位置来共同承担，可以延长支撑架36下方承受力所用的时间。进一步的，压力经水球39分担之后，水球39所承受的压力向下传递至弹性弧度片40，压力传递弹性弧度片40时，弹性弧度片40的两端向上翘起，其两端再将经方向杆41传输到竖直板42，竖直板42在经压力传递给支架板36。然而，弹性弧度片40有多个呈圆周均布在一起，使力平均分布在圆周的各个点上，弧度弹性片40的长度可以不一致，这样分担的点数会增加。进一步的，为了更好地使分担力所作用的面更广，可以把多个弹性弧度片40设置为一组，然后在其下方设置多个弧度弹性片组，使得作用力面更多，最终所分担的作用力面更多，这样一个压力就会分担到支撑架36的各个面上，避免了某一处所承受所有的压力，延长支撑架36的寿命。本发明中实心第一钢管1的一端为空腔，是凹柱槽9，另一端为实心是伸出柱7，环形凹槽3的两端为实心，推动片27与弹出槽19之间为空腔，用来使得推动片27的移动。本发明在安装和使用时，方便快捷，且有很高的安全性能保障，通过定滑轮16上钢丝绳17、弹出板20、推动片27的结构设计，从而层层对其进行安全保护，增加了脚手架的安全和稳定性。本发明通过分力装置来分担支架板36上的所承受的压力，使得某一处所承受的压力转化为多个位置来共同分担，减缓了支架板36所承受的压力，延长了支架板36的寿命。本发明各个结构设计之间是紧密联系的，不可以单独进行比较，不可单独作为一个分支来评判，不仅仅结构是紧密联系的，所达到的效果也是相互传递影响的，应该综合从整体方向把握。例如，套环11与第一钢管1、U形块12与U形槽6、定位孔5与销孔13和定位销14、环形凸片4与套环11、弹出板20与推动片27、定位销14与弹出板20、第一磁片23与第二磁片24、弧度弹性板38与水球39与弹性弧度片40与方向杆41与竖直板42之间的关系等等，都是相互联系，牵一发而动全身的。本发明结构巧妙，通过脚手架本身的设计结构改进，进一步加强了脚手架结构的安全性、且安全性能得到大大提升，并且通过支架板上的分力装置来减缓支架板各个部位所受压力，使得力能够传递，从而避免某个部位单一受力，降低某处断裂的几率。