新型脚手架论文资料

新型脚手架技术介绍彭圣昊（南京工业大学土木工程学院，南京210009）摘要：新型脚手架技术作为传统脚手架技术的创新和补充，在建筑施工领域发挥了越来越多的作用。

目前，新型脚手架大多以专利出现，本文重点介绍国内外的新型脚手架的专利技术及产品。

关键词：新型脚手架装配框式折叠专利技术The introduction of new type scaffolds technoloyPeng Shenghao(College of civil engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009)Abstract:The new type scaffolds technology have played an importment role in building construction field,which is innovation and complement of traditional scaffolds.At present,the new type of scaffolds mostly appear in patent,this paper mainly introduces the new type of scaffolds patents technology and products.Keywords: new type; scaffolds assemble; frame type; patent technology0前沿：脚手架作为建筑施工工具，长期以来使用扣件式、碗口式钢管脚手架，这些脚手架普遍存在自重大，连接扣件过多且易丢失，施工效率低等不足。

国外如欧美、日本等发达国家对脚手架的结构形式、新型材料等进行创新，由传统的多杆式脚手架向装配式、折叠脚手架过渡；由钢管材料向低合金钢和铝合金等新型材料过渡；由单一功能向多功能过渡。

国内外脚手架公司开发新型脚手架时，一般都对其进行了专利技术的保护。

本文则侧重对几种新型脚手架专利技术及产品进行介绍。

1.新型装配式脚手架1.1ADG装配式脚手架由法国“Enterpose”公司研发，并已在欧洲成功推广使用。

这种脚手架由立杆、横杆、斜杆、可调支座组成。

设计连接件包括“S”型锁销，插销，楔子，焊在立杆上的“U”型卡件和横杆端部的“C”型卡件。

在装配过程时，首先立杆和立杆通过“S”型锁销锁住（见图一）；然后将横杆端部的“C”型卡件插入“U”卡槽内并用插销进行锁紧（见图二和图三）；最后斜杆通过楔子和立杆固定（见图四和图五）。

ADG脚手架节点一次可以最多连接8根杆件。

图一“S”型锁销及立杆连接示意图Fig.1bolt and standard connection1图二横-立杆连接节点侧视图图三横-立杆连接节点俯视图Fig.2 side view of joint Fig.3 plane view of joint图四斜-立杆连接节点侧视图图五斜-立杆连接节点俯视图Fig.4 side view of joint Fig.5 plane view of jointADG脚手架结构合理、装配方便，在一些工程中得到了具体的运用，得到了较好的效果。

但此种脚手架连接件仍然过多，容易丢失。

1.2中国专利局公开了一种装配式脚手架，此脚手架立杆上焊有均匀分布的梯形的凸块，横杆上焊有倒梯形凹槽，横杆自上而下与连接件榫卯连接，并在连接件上部设有防止横杆向上脱出的卡件。

这种脚手架没有零散连接件，解决了零散连接件易丢失的问题。

这种脚手架结构设计也合理，各杆轴线交于一点，处于轴向受力状态且无偏心的影响。

发明人认为具有较好的刚度和强度，不仅作脚手架也可适用于模板支架和临时平台支架。

但目前缺少相关试验研究和具体工程应用案例，其强度和刚度的可靠性有待考证，且由于连接件焊在钢管上，存在钢管立柱高度无法调节的问题。

此脚手架示意图如下图六。

作者简介：彭圣昊（1990-），男，湖北潜江人，硕士生，主要研究方向为复合材料在钢结构中的应用；图六一种装配式脚手架Fig.6 a assembling scaffold2.新型框式脚手架框式脚手架利用框架的特点，一般有两榀或多榀框架和交叉支撑组装起来的。

这种脚手架有门型、H型、三角形、四方形等多种形式[6]。

目前用的较多的框式脚手架是门式脚手架，这种脚手架主要由主框、横框、交叉斜撑、脚手板、可调底座等组成。

门式脚手架由美国Beatty公司首先研制成功,它具有装拆简单、承载性能好、使用安全可靠等特点。

目前发达国家使用门式脚手架超过了50%。

此处本文主要介绍国外流行的新型铝合金快装脚手架，这种脚手架由爱尔兰instant upright公司研发，已有span系列生产，同时它也属于框式脚手架一类。

这种脚手架材料采用铝合金，打破一贯使用钢管单一材料的局面，重量只有钢的1/3，大大减轻了自重，方便人工架设。

这种新型脚手架工艺采用铝合金冷压成型专利技术，达到加工制作无焊接（见图七和图八），经过试验证明，强度比焊接的高三倍，在动力荷载下到达耐疲劳次数250000次。

新型铝合金快装脚手架主要由带梯框架、标准框架、横杆、斜杆、脚手板、支撑架、护栏架等组成。

组装过程采取“搭积木”的方式，首先在带梯框架底部装上可调脚轮，然后用横杆将带梯框架和标准框架架立起来，再依次装上相应数量的横杆和斜杆，然后在框架横档上安装平台板和护栏架，至此第一个单元脚手架组装完成，按需求高度依次重复增加单元数量，整个拼装过程仅需1-2个人在1个小时内完成。

图九为两个人完成此脚手架的拼装；图十为两个工人正在此新型脚手架上施工。

图七新型铝合金脚手架节点加工过程图八新型铝合金脚手架标准框架制作Fig.7 new aluminum scaffold node procedure Fig.8 new aluminum scaffold standardframe making图九新型铝合金脚手架拼装过程图九新型铝合金脚手架应用Fig.9 new aluminum scaffold assembly procedure Fig.10 new aluminum scaffold application 新型铝合金快装脚手架现已在电力、船舶、工矿企业、民用商业等行业广泛运用，它有许多优点包括:重量轻、搭建和拆卸快捷、结构稳固（相对而言）、适用性强。

但由于采用铝合金材料，其弹性模量只有70GPa,而结构钢的弹模在210GPa，导致稳定承载力不及钢管大，因此适用面不广，不能作为量大面广的建筑施工模板等大型重构件的支架，仅仅作为人工工作平台，因此拓宽新型铝合快装金脚手架的应用面是急需解决的问题。

3.新型折叠式脚手架新型折叠式脚手架不同于装配式和框式脚手架，采用的是一种新型结构形式。

这种新型结构称为折叠结构或可展结构，其基本工作原理是，在折叠（收拢）状态时，结构体积小，便于运输和储存；在外力驱动下结构完全展开通过锁定达到稳定的工作状态[4]。

新型折叠式脚手架的初衷正是为了在紧急情况下的快捷施工，提高施工效率，节省储存空间、增加运输量和减少运输成本开发的。

目前新型折叠脚手架大多通过个人或公司发明创造出来，形成了一系列的专利技术和产品。

中国专利局公开了20多种新型折叠脚手架技术，这些脚手架在折叠的方向性和方式不同，折叠的部位也各异，达到的空间利用率也有所差别。

本文主要基于这些专利产品介绍两种新型折叠脚手架专利的实施过程给读者一个直观的感受。

第一种新型折叠脚手架为深圳特辰科技公司发明，一种新型折叠式脚手架一般由折叠单元组成，此折叠单元在立杆高度方向折叠，其由立杆、脚手板、斜撑、防护网、密封翻板等组成。

在立杆上包含伸长构件、固定构件、定位构件，并在伸长构件和固定构件间设置模孔数，当伸长构件拉伸到所需高度后，将销传过伸长构件和固定件的模孔达到定位锁住状态。

这种脚手架的连接方式为脚手板与立杆两端转动连接，斜撑与立杆转动连接，伸长构件之间采用转动连接，防护网与脚手板采用铰链连接，密封翻板与脚手板转动连接。

实施过程时，首先将密封翻板和防护网往里折叠，松开斜撑与立杆的连接件将其向立杆或脚手板上并拢，将立杆翻折使立杆尽可能的重叠，从而实现此脚手架在高度方向上的重叠。

下图十为新型折叠式脚手架工作状态，图十一为新型折叠式脚手架折叠储存状态。

图十折叠脚手架工作状态图十一折叠脚手架收拢状态Fig.10 folding scaffold working condition Fig.11 folding scaffold collapsed condition 第二种折叠脚手架称为转向折叠脚手架，由北京韬盛科技发展有限公司发明，它的折叠方式与第一种有差别，此折叠单元主要由立杆、脚手板、防护网、活动翻板、斜撑等组成。

这种脚手架连接方式为转动连接，每层脚手板一端通过铰链与一侧立杆转动连接，另一端通过可拆卸轴连接，防护网与脚手板也通过可拆卸的销轴连接，斜撑和三角撑起加固作用，在立杆上同样设置模数孔以调节高度。

实施过程为，首先将脚手板的活动翻板向上翻折置于脚手板上，然后拆开斜撑和三角撑，再将脚手板与防护网、立杆连接的销轴拆开，将脚手板往铰链连接的立杆方向放置，最后将防护网往脚手架内侧折叠，使左右立杆贴附达到最终的折叠状态。

下图十二为此种脚手架工作状态，图十三为此折叠脚手架收拢状态。

图十二折叠脚手架工作状态图十三折叠脚手架收拢状态Fig.12 folding scaffold working condition Fig.13folding scaffold collapsed condition 新型折叠脚手架的构造形式中，大部分在立杆设计套筒或者设置模孔方便调节高度，脚手板、防护网、支撑与立柱转动连接，也有些交叉支撑设计套筒的形式或有折叠关节。

因此，折叠脚手架由于截面削弱很多或转动连接的部位也较多，可能在强度和刚度上造成不足。

此外这类脚手架应用面太窄，需要扩宽应用面。

4.结语随着“绿色建筑，绿色施工”理念的发展和深入，传统脚手架技术一是不能满足日益复杂、难度高的施工要求；二是扣件式偏心连接易出现安全隐患，碗口式等连接扣件过多易丢失；三是搭建和拆建繁琐耗时，不利于提高施工的效率。

因此必然需要搭拆方便，适用性强和广，功能多样化的新型脚手架技术。

新型脚手架技术的发展，结构体系上是朝着装配式、可折叠的方向发展，在材料上是朝着轻质高强的新型材料发展。

国外新型脚手架技术起步较早，国内尚处在起步阶段，大多以专利技术出现，纷繁多样，有优点但也有缺点，产品有限，形成通用性强的新型脚手架不多，与新型脚手架相关的试验研究也较少，强度、刚度、稳定承载力等方面缺少可靠数据。