羅仁輝

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國城鄉(xiāng)高層建筑越來越多，隨之而來的是高層建筑的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，高層建筑的腳手架也是其中的重要組成部分。然而，傳統(tǒng)的“電葫蘆式”腳手架自開發(fā)使用以來，一直存在一些問題：點(diǎn)位設(shè)計(jì)多，成本高；需搬運(yùn)電動(dòng)葫蘆，費(fèi)工費(fèi)力；鋼絲繩提升，容易斷裂老化，導(dǎo)致高處墜落事故；架體提升過程容易晃動(dòng)，穩(wěn)定性差，容易誤操作；單點(diǎn)或兩點(diǎn)附墻著力，安全性差；后期檢查與維修費(fèi)工周期長。

為了解決這些問題，陜西百斯特工程技術(shù)有限公司和西安理工大學(xué)聯(lián)合，研發(fā)了一款安全建筑施工新產(chǎn)品——絲杠機(jī)械傳動(dòng)附著式升降腳手架（FS10A型）（以下簡稱“絲杠附著式升降腳手架”）。

特點(diǎn)與優(yōu)勢

自2011年問世以來，絲杠附著式升降腳手架經(jīng)數(shù)十個(gè)建筑工程試用，取得了良好效果。2013年，該產(chǎn)品通過國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心全面安全檢測；住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心、國家建筑業(yè)協(xié)會(huì)安全分會(huì)聯(lián)合進(jìn)行科技評估后，認(rèn)定其總體性能達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。目前，絲杠附著式升降腳手架已經(jīng)陸續(xù)在陜西西安、漢中、咸陽、渭南等多家工地投入使用，總建筑面積達(dá)百萬平方米。

絲杠附著式升降腳手架采用的是目前國內(nèi)最先進(jìn)的國家專利提升技術(shù)——“絲杠絲母式傳動(dòng)”，它通過置于底端的減速機(jī)，帶動(dòng)緊密嚙合的絲杠絲母螺旋傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)絲母的上升和下降，進(jìn)而帶動(dòng)架體的上升和下降。“絲杠絲母式”動(dòng)力提升系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)的“電葫蘆式”動(dòng)力提升的設(shè)計(jì)思維局限，從根本上杜絕了附著式升降腳手架墜落的可能，其經(jīng)濟(jì)性、安全性、平穩(wěn)性獲得了每一位用戶的認(rèn)可好評。

那么，與傳統(tǒng)的“電葫蘆式”腳手架相比，絲杠附著式升降腳手架具有哪些特點(diǎn)和優(yōu)勢呢？

在整體性能方面，絲杠附著式升降腳手架的各項(xiàng)性能指標(biāo)經(jīng)國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測，均符合并超出了JGJ202-2010《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》的要求（見表1）。

絲杠附著式升降腳手架以高強(qiáng)度的三角架式主體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)（見圖1），主架采用雙導(dǎo)軌。導(dǎo)軌和內(nèi)立桿通過圓鋼和扁鋼形成三角結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定堅(jiān)固且具有較好的導(dǎo)向性，使受力更均勻，令絲杠提升的架體運(yùn)行時(shí)更勻速、更平穩(wěn)。

采用絲杠絲母同步升降，高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)和不脫離的嚙合方式，實(shí)現(xiàn)了近似零距離的防墜效果，為安全提供了保障。

使用自帶防墜落功能的絲杠代替鋼絲繩，避免了傳統(tǒng)腳手架鋼絲繩易斷、老化的弊端，以及提升中架體晃動(dòng)等問題。

高強(qiáng)度的箱式附墻支座，為架體提供了可靠的支撐。對于附墻支座的承載能力，產(chǎn)品特別使用均力結(jié)構(gòu)，大大提高了架體的安全性。

為避免傳統(tǒng)腳手架累計(jì)誤差的產(chǎn)生，進(jìn)一步保證架體提升的同步性，產(chǎn)品采用到位鎖定裝置，構(gòu)成全面的控制系統(tǒng)，為各站點(diǎn)提供了基準(zhǔn)；到位自動(dòng)停機(jī)，則提高了動(dòng)作的智能自動(dòng)化水平，降低了人為疏忽造成危險(xiǎn)的可能性（見圖2）。

操作者無需再搬運(yùn)電動(dòng)葫蘆及卸載裝置，勞動(dòng)強(qiáng)度小，工作效率高。

機(jī)械、電氣雙重過載保護(hù)，安全性高；過載報(bào)警指示，便于查找故障。

產(chǎn)品采用獨(dú)特的雙卸載系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單靈巧，提升時(shí)自動(dòng)復(fù)位，杜絕誤操作造成事故的可能，也大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

防墜原理

在絲杠附著式升降腳手架的設(shè)計(jì)中，通過絲杠絲母的嚙合運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)腳手架的升降。采用帶傳動(dòng)的方式，將電機(jī)上的動(dòng)力傳遞到齒輪減速箱中，并由此傳遞到絲杠絲母上，使得高強(qiáng)度的傳動(dòng)部件在升降過程中不會(huì)失效，避免了可能由于傳動(dòng)部件失效造成的墜落故障。

在腳手架使用過程中，絲杠和絲母一直處于嚙合狀態(tài)，動(dòng)力機(jī)構(gòu)不需要重復(fù)安裝、拆除。升降工況（動(dòng)力設(shè)備在一定條件下的工作狀況）下，全部荷載通過絲杠支撐座傳到附墻座，進(jìn)而傳到建筑結(jié)構(gòu)主體。使用工況下，全部荷載通過主架卡勾傳到附墻座，進(jìn)而傳到建筑結(jié)構(gòu)主體。兩種狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，由于機(jī)械力互鎖的緣故，可避免操作者的誤操作。

所謂機(jī)械力互鎖，是指主架在提升和靜止兩種狀態(tài)下的受力部件情況。提升時(shí)，所有力由絲杠通過主架卡勾卸載并承受荷載，傳遞給絲杠支撐座，絲杠支撐座再傳遞給附墻座，此時(shí)，受力部件為附墻座；在提升到位時(shí)，通過掛鉤和掛鉤柱銷的配合及卸載的受力，通過反升將絲杠支撐移裝到上一層的附墻座上，如果附墻座上的定位柱銷和主架卡勾未接觸受力，則此時(shí)所有的荷載將通過絲杠，施加在絲杠支撐座上，因而絲杠支撐座就無法卸除。在升降作業(yè)時(shí)，必須斷開掛鉤和掛鉤柱銷的連接（見圖3、4）。

由此，以“絲杠絲母式傳動(dòng)”作為提升動(dòng)力的絲杠附著式升降腳手架，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了腳手架在任一時(shí)刻均處于與附墻座接觸狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了零距離防墜效果。

此外，利用均力桿連接，提高了單個(gè)附墻座的承載能力，卸荷支桿通過附墻座實(shí)現(xiàn)卸荷，操作方便。在第一道附墻座與第二道附墻座、第二道附墻座與第三道附墻座之間由兩道均力桿連接，通過均力桿的可調(diào)螺桿使均力桿張緊。最下道附墻座承受的力通過均力桿傳遞給其他附墻座，從而實(shí)現(xiàn)力的分散（見圖5）。

到位自動(dòng)停機(jī)控制系統(tǒng)采用荷載自動(dòng)控制，由觸摸屏實(shí)時(shí)顯示荷載情況?？梢詫?shí)現(xiàn)當(dāng)超欠載15%時(shí)的報(bào)警、超欠載30%時(shí)自動(dòng)停機(jī)等功能。

采用箱式附墻支座及八向防傾導(dǎo)向設(shè)計(jì)，有效保證了架體升降過程中的垂直度與傾斜度。通過用滾輪與腳手架導(dǎo)軌接觸，來防止腳手架的左右和前后傾斜；在升降過程中，有3個(gè)附墻座與墻體連接，并對腳手架起到支撐作用，3個(gè)附墻座上均安裝有導(dǎo)向防傾裝置，不但導(dǎo)向效果好，而且減小了摩擦，保證了作業(yè)安全（見圖6）。

實(shí)習(xí)編輯 趙 原