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摘要：无论是在隧道施工还是建筑施工中，钢管扣件式脚手架均有十分广泛的使用。然而，在现阶段高空作业拧紧脚手架螺栓时，常发生六角套筒掉落的情况。由于操作部位在高空进行，掉落的六角套筒既不方便拾取，也对施工效率造成影响，并且掉落的六角套筒又容易成为高空坠物砸伤施工人员，造成严重的安全事故。脚手架扣件控制拧紧螺栓扭矩对于脚手架的承载力及安全使用至关重要。然而大多数施工现场，脚手架操作人员在紧固扣件螺栓时，大多数不使用扭力扳手或使用扭力扳手时不按规定操作规程紧固，给脚手架施工安全带来安全隐患。为解决施工中六角套筒掉落问题，本文提出了一种钢管扣件式支架专用锁紧套筒，以防止紧固螺栓时六角套筒掉落;为解决扣件拧紧扭矩问题，提出一种结构简单、使用方便的扳手，尤其是一种设定扭矩值的隧道专用扳手。该隧道专用扳手可根据需要设定扭力值，并且在未达到扭力值时，扳手取出比较困难，保证只有达到扭力值时，才能顺利取下扳手，达到控制扣件拧紧力矩的目的。
关键词：扣件式；钢管脚手架；安全控制；技术；扭力扳手；
目前，我国正处在城市化进程的快速发展期，建设城市的步伐不断加快，很多大型建筑工程正在施工，而且未来很长一段时期内，我国各地还将会有许多大中型工程陆续开始施工，因此，对在建工程扣件式钢管脚手架的安全性进行分析，是当前我国很多在建工程的安全管理部门和脚手架支撑体系设计部门重点关注的问题。
1钢管扣件式支架防套筒掉落措施
该钢管扣件式支架专用锁紧套筒(见图1，图2)，由弹簧和钢球夹紧在棘轮扳手的头部，特点是:棘轮扳手为带方榫的棘轮扳手10，即在棘轮扳手的头部设有一棘轮方榫1，套筒3经一锁紧圈5由钢球夹紧在棘轮方榫1上。其中，套筒3上方设有一挡圈2，锁紧圈5套在套筒3上部，被挡圈2下缘抵顶限位;锁紧圈5内径中间部设一凸环51(也可以是凸缘)，在锁紧圈5内凸环51的上方形成凹槽52，凸环51下沿抵顶弹簧6的一端，弹簧6的另一端抵顶在套筒3上方平台部，使锁紧圈5可以沿套筒3下压位移至弹簧压紧为止，松开在弹簧回复力复位;钢球4设在弹簧6的上方，将套筒3夹紧在棘轮方榫1上，当下拉锁紧圈5时，钢球4落在凹槽52处，在套筒3和棘轮方榫1之间形成间隙，方便取下或调换套筒3。
图5为锁紧圈与套筒配合结构示意图，其中，锁紧圈在复位状态;将套筒3套上棘轮方榫后，松开锁紧圈5，在左、右弹簧61，62回复力作用下复位，而左、右钢球53，54在重力作用下落至凸环51处被顶入左、右圆孔53，54与左、右棘轮方榫孔11，12内，套筒3被固定且不会脱落和在棘轮方榫1上转动。图1～图5中:10为棘轮扳手;3为六角套筒;4为钢球;6为主弹簧;10为带方榫的棘轮扳手;1为棘轮方榫;11，12为左、右棘轮方榫孔;2为挡圈;3为套筒;4为钢球;41，42为左、右钢球;5为锁紧圈;51为凸环;52为凹槽;53，54为左、右圆孔;6为弹簧;61，62为左、右弹簧。
图5锁紧圈与套筒配合结构示意图（锁紧圈在复位状态）
当人为拉下锁紧圈5时，使钢球4落在凹槽52处，解锁，则可以轻松地将套筒3取下调换。松开下压的锁紧圈5时，在弹簧作用下自动复位至锁紧状态。
2直角扣件拧紧力矩控制方法
脚手架扣件控制拧紧螺栓扭矩对于脚手架的承载力及安全使用至关重要。然而大多数施工现场，操作人员在紧固扣件螺栓时，不用扭力扳手或使用扭力扳手时不按规定操作规程紧固，给脚手架施工安全带来隐患。为解决此问题，目前已提出一种智能型扳手(申请号:201210212359．6)，但其成本一般较高，结构也相对复杂。因此，提出一种结构简单、使用方便的扭力扳手，尤其是一种设定扭矩值的隧道专用扭力扳手。该隧道专用扭力扳手可根据需要设定扭力值，并且在未达到扭力值时，扭力扳手取出比较困难，保证只有达到扭力值时，才能顺利取下扳手，以达到控制扣件拧紧力矩的目的，示意图见图6～图8。
该隧道专用扭力扳手，包括螺栓套筒1、扳头臂4和扳管5，至少有部分扳头臂4轴10连接在扳管5内，其中，螺栓套筒1上方设有磁铁2，该磁铁2上方有一吸铁杆3，磁铁2被吸铁杆3带动可沿螺栓套筒1向上移
动，吸铁杆3顶端经达扭矩值时可翻转的方爪9与扳头臂4的头端连接;扳头臂4的尾端处安装一与轴10垂直的锥销8，可自扳管5的锥销孔51伸出扳管壁;扳管5上有一设在锥销孔51前方的支点7，一摆杆6以支点7为轴心，一端与方爪9卡接，另一端与伸出扳管5的锥销8抵顶。锥销8的小径在未达到扭矩值时是靠在摆杆6的尾端处，当扭矩达到设定值时，锥销8外移，摆杆6尾端随锥销的锥度逐步下移，通过支点7使吸铁杆3上移。如图8所示，方爪9翻转，吸铁杆3带动磁铁2上移，套筒1与磁铁2间产生一个间距。锥销8的小径向外，自扳管5上的锥销孔51伸出扳管5，当扳手达到扭力值时，锥销8向扳管5壁外移动，使摆杆6以支点7为轴心，撬动方爪9至其达到扭力值时翻转而失去卡固力，由摆杆6带动吸铁杆3上行，磁铁2与螺杆套筒1间产生距离，磁铁2对螺杆套筒1的磁吸力消失，同时扳头臂4尾端敲击扳管5内壁，发出响声报警。
借用原扭力扳手的扳头臂4，在近尾端处安装一锥销8，当扭力扳手达到扭力值时，锥销8向扳管壁外移动。进行螺栓的紧固时，扭力扳手在顺时针使用时，一旦扭力扳手操作达到扭力值，方爪9发生翻转，同时扳头臂4尾端敲击扳管5，发出响声报警。当顺时针扳动螺栓达到设定扭矩值时，扭力扳手吸铁杆3带动磁铁上移8mm以上。则套筒可以方便的脱离螺栓，如图7所示。
3结论
本文所提出的钢管扣件式脚手架专用锁紧套筒使用十分方便，锁紧结构采用锁紧圈与钢球的结构配合，套筒固定后不会自动脱落，提高了施工的安全性。通过对原结构进行细微改进，采用机械方法，本文提出的扭力扳手限制了操作人员必须进行规范操作，使得只有扣件螺栓达到预定扭力值时，扭力扳手才可以方便取下，实现了对扣件螺栓扭矩的有效控制;此外，磁力头部可防止螺栓等部件掉落，方便了施工中扣件的安装作业，并且生产制作成本低廉，具有良好的社会及经济效益。
参考文献：
[1]郑洪光.扣件式钢管脚手架稳定极限承载能力的有限元分析[D].烟台大学,2009.
[2]魏新荷.扣件式钢管脚手架施工安全控制措施研究[D].西安建筑科技大学,2012.
[3]魏銮新,曾志兴.扣件式钢管脚手架计算模型讨论与思考[J].福建建筑,2010,(06):113-116.
[4]魏新荷,王续增,张素敬.浅谈扣件式钢管脚手架工程施工安全控制措施[J].山西建筑,2010,36(30):151-153.
[5]张大华、舒琪琪，建筑施工扣件式钢杆脚手架安全技术规范[J]（130一201）.北京，2014.
论文作者:杨涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/26
标签：套筒论文; 扳手论文; 扭力论文; 扣件论文; 脚手架论文; 棘轮论文; 螺栓论文; 《基层建设》2017年第33期论文;