由於落地式外腳手架、懸挑式腳手架、吊籃和外掛腳手架等因其耗時、耗工、耗材和安全保障及經濟性等多方面原因在高層建築工程施工中逐漸被淘汰,取而代之的是一種新型的產品——附著式升降腳手架(電動爬架)。
附著式升降腳手架是為高層建築結構或裝修施工提供人員防護用的電動升降附著升降腳手架(簡稱電動爬架)。可應用於各種設計類型的高層和超高層房屋建築、外形一致的高聳建築物的施工防護。
應用範圍
適用於現澆剪力牆、框架、圓弧陽臺、挑板等複雜外形的施工。
附著式升降腳手架的基本原理
利用建築物已澆築混凝士的承載力將腳手架和專門設計的升降機構分別固定(附著)在建築結構上,當升降時解開腳手架同建築物的約束而將其固定在升降機構上,通過升降動力設備實現腳手架的升降,升降到位後,再將腳手架固定在建築物上,解除腳手架同升降機構的約束,將其安裝在下次升降需要的位置,再將腳手架固定其上實現下次升降。
爬架結構組成
架體結構:由水平桁架、豎向主框架、架體構架三部分組成。
防墜系統:每個附牆點均設有獨立的鎖舌式防墜器保護,防墜保護採用不墜落理念設計即:防墜器安裝在附牆支座的指定位置。
升降機構:升降機構主要由低速環鏈電動提升機、吊掛件兩大構件組成。通過固定於建築物上的吊掛件與固定在桁架下方的託架吊件利用電動葫蘆組成的獨立升/降機構。
架體結構
豎向主框架:是附著式升降腳手架重要的承力和穩定構件,架體所有的豎向和水平荷載均由其傳遞給附著支承結構。
水平支撐桁架(底部桁架):是附著式升降腳手架架體結構主要組成部人,主要承受架體豎向荷載,並將豎向荷載傳遞至豎向主框架的水平支撐結構。
架體構架:包括鋼管、扣件、密目網和走道板等。是附著式升降腳手架架體結構主要組成部分,也是操作人員作業場所,因此它是重要的安全防護裝置。整個架體要求既要符合不傾斜、不墜落的安全要求,又要滿足施工作業的需要。
主框架斷面圖
主框架水平支撐圖
水平支撐桁架構造圖及連接示意圖
導軌主框架與水平支撐桁架的連接節點圖
防墜系統
防墜落裝置是一種架體在升降和使用過程中發生意外墜落時的制動裝置。
防墜落裝置應設置在豎向主框架處並附著在建築結構上,每一升降點不得少於一個防墜落裝置,防墜落裝置在使用和升降工況下都必須起作用。
升降結構
升降結構:由提升上吊環、下吊塊、提升電葫蘆等組成。
提升電葫蘆是整個架體提升的動力來源,在提升時把架體所受荷載通過電葫蘆傳遞給建築物。
提升設備(電動葫蘆)主要參數:電動葫蘆的額定起重量為7.5噸,鏈條長6米, 單臺淨重約72kg,電機功率500w,提升速度為12cm/min。
控制系統
電控箱、重力傳感器
主要功能
1.超載失載異常自動報警停機,預防事故發生。
2.保證各機位同步運行。
附著式升降腳手架產品特點
分片升降:根據建築物的外形結構和施工特點可將腳手架進行分片,實現分片升降。
遙控控制:架子在升降過程中,當巡查人員發現架子碰到障礙時,迅速按動遙控器按鈕,電控櫃立即斷電,使架子及時停止運動。
多重保險:安全防墜裝置防止了電動葫蘆鏈條意外突斷時使架子整體下墜;導輪導軌裝置和頂牆輪裝置限制了架子在運動過程中的傾斜和晃動。
承載能力大:採用了定型的主框架和水平支撐框架,使架體受力更合理,承載能力更大。
操作簡便:設計上的不斷改進,使得附著升降腳手架操作簡單方便,任何文化程度的工人都能很快熟練掌握。
適用範圍廣:適用於剪力牆、框架等不同的結構和不同截面及不同層高的高層建築工程。
節省垂直運輸設備:架子搭設完成,在升降過程中,不需要塔吊、電梯的配合,減少了工程垂直運輸設備的壓力。
標準化程度高:百分之九十以上的零部件實現了標準化、模數化和通用化。
經濟效益顯著:可節約鋼材及輔助材料百分之六十以上,節約投資百分之五十以上。
與落地式、懸挑式腳手架相比的優勢
1、 一次搭設4~5層樓高,以後即可隨著結構施工每施工一層爬升一層。
2、 升降速度快。升降一層時間僅用30~40分鐘,可滿足結構施工3天一層、裝修施工一天2層的防護需要。
3、 安全性好。採用多重附著與建築外牆,設置多重水平防護,操作人員始終處於架體防護範圍以內,可有效防止落物打擊和人員墜落。
4、 與落地架相比可以節約材料75%、節省費用40%以上。
5、 外架綜合成本約降低50%以上。
經濟效益分析
取統一的建築物模型:建築物周長160米,層高3米,共25層,總高度為75米。採用三種常用形式的腳手架,落地式腳手架、導軌式爬架、懸挑腳手架,現對三種形式的腳手架架進行分析。
1)落地式腳手架:底部45米為雙立杆,上部30米為單立杆。架體寬度為0.9米,立杆間距為1.5米,步高1.8米,另外採用分層卸載措施。
2)導軌式爬架:搭設7步架體,架體寬度為0.9米,立杆間距為1.5米,步高1.8米。
3)懸挑腳手架:下部搭設10層落地腳手架,上部採用14號工字鋼分3段懸挑,架體寬度為0.9米,立杆間距為1.5米,步高1.8米。
效益對比
通過對三種形式的施工腳手架在材料消耗、垂直運輸設備使用(特別是塔吊)、安全性、現場管理等方面進行分析比較,可見高層建築施工中採用爬架是可行的,也是較經濟的。
爬架工程案例項目
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