专利名称：一种高稳定性扣件式满堂支架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种满堂支架的搭设结构，尤其是一种高稳定性扣件式满堂支架。
背景技术：
目前，在桥梁现浇梁上部结构施工中常采用搭设满堂支架的方法，而满堂支架是否安全可靠是保证施工安全的前提和基础。近年来，桥梁现浇满堂支架倒塌事故屡有发生，它是桥梁上部结构现浇施工的多发事故之一，造成了生命和财产的巨大损失。经调查发现，桥梁现浇满堂支架倒塌主要是由地基塌陷、满堂支架强度不足、满堂支架失稳和操作不当等原因引起的，其中满堂支架失稳占了较大比重。满堂支架施工规范和常规做法一般是在立杆与水平杆之间的垂直和水平面上设置剪刀撑杆和水平拉杆，这些撑杆大都是单立面和 平面的，也就是说不设置在垂直和水平面的空间内，虽然对于满堂支架的稳定起到了重要作用，但进一步确保满堂支架的稳定性仍有值得改进之处。最近，国务院安委办下发了《关于印发工程建设领域预防施工起重机械、脚手架等坍塌事故专项整治工作方案的通知》(安委办函〔2012〕25号)文件，由此可见满堂支架这种类似的支架倒塌情况依然很严重。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种搭设简单、稳定性高，使用更加安全、可靠的一种高稳定性扣件式满堂支架，它能确保工程施工的安全。本实用新型的技术问题通过以下技术方案实现一种高稳定性扣件式满堂支架，其顶部支撑承受荷载，底部支撑安装在地面的基础上，该满堂支架包括多根互相平行的立杆和多根互相平行的水平杆，每根立杆均与每根水平杆相垂直，每根立杆与每根水平杆的相交叉处均设有扣件作连接固定，所述的满堂支架的外立面上还设有剪刀撑杆，该剪刀撑杆与立杆或水平杆相交叉处也设有扣件作连接固定，所述的由立杆和水平杆相连接而成的多个矩形框架内还设有多根空间多立面对角斜撑杆，每根空间多立面对角斜撑杆与立杆或水平杆相交叉处也设有扣件作连接固定。所述的多根空间多立面对角斜撑杆跨越多个由立杆和水平杆相连接而成的单元矩形框架，每根空间多立面对角斜撑杆的两端分别与多个单元矩形的最外单元矩形框架的顶角、底角进行倾斜连接，中间也与多个单元矩形框架的立杆或水平杆相连接，且连接点不少于一个。所述的立杆顶部设有顶托，底部设有托座。所述的多根立杆底部设有相连接的扫地杆，该扫地杆包括横向扫地杆和纵向扫地杆，所述的横向扫地杆安装在纵向扫地杆下方。所述的剪刀撑杆包括垂直剪刀撑杆和水平剪刀撑杆，该垂直剪刀撑杆连接多根立杆或水平杆，水平剪刀撑杆水平连接多根水平杆或立杆。[0010]所述的垂直剪刀撑杆与多根立杆或水平杆的连接点、水平剪刀撑杆与多根水平杆或立杆的连接点均大于或等于3个。所述的立杆、水平杆、空间多立面对角斜撑杆和扫地杆均为钢制圆管。所述的扣件包括直角扣件、对接扣件和旋转扣件。所述的荷载为桥梁上部现浇混凝土、模板、施工设备、施工人员和安全储备重量之和。与现有技术相比，本实用新型主要提供了一种高稳定性的扣件式满堂支架，它在构成现有满堂支架的立杆、水平杆和剪刀撑杆的基础上，又增设了空间多立面对角斜撑杆，其中的立杆和水平杆主要构成满堂支架的矩形框架结构，剪刀撑杆安装在满堂支架的立杆与水平杆之间的垂直和水平面上用于提高稳定性，而空间对角多立面斜撑杆主要设置在多个矩形框架内，能进一步提高满堂支架搭设结构的稳定性和可靠性，改进后的结构搭设简单、造价较低、实用性强，满堂支架使用更加稳定、可靠，也确保了工程的施工安全。·
图I为本实用新型的立体结构示意图。图2为本实用新型适用于桥梁现浇梁上部结构施工的示意图。图3为本实用新型无空间多立面对角斜撑杆的计算图。图4为本实用新型采用2根空间多立面对角斜撑杆的计算图。图5为本实用新型采用4根空间多立面对角斜撑杆的计算图。
具体实施方式
下面将按上述附图对本实用新型实施例再作详细说明。如图f图5所示，I.基础、2.托座、3.扫地杆、4.立杆、5.水平杆、6.剪刀撑杆、
7.空间多立面对角斜撑杆、8.扣件、9.荷载、10.顶托、11.现浇桥梁模板。一种高稳定性扣件式满堂支架，如图I、图2所示，其安装在地面的基础I上，主要是由数量繁多的立杆4、水平杆5、剪刀撑杆6和空间多立面对角斜撑杆7通过扣件8互相连接搭设而成，本实施例采用的扣件式满堂支架是一种按照国家有关标准制作的满堂支架的标准定型产品和规范要求搭设、承受施工时荷载9的一种桥梁上部结构现浇支架。其中的立杆4、水平杆5、剪刀撑杆6和空间多立面对角斜撑杆7都是采用钢制圆管。所述的多根立杆4互相平行并垂直设置在基础I上、多根水平杆5也互相平行设置并用于水平连接立杆4,每根立杆均与每根水平杆5相垂直,每根立杆4与每根水平杆5的相交叉处均设有扣件8作连接固定，通过数量繁多的立杆4和水平杆5互相连接固定而形成矩形状框架结构。所述的多根立杆4顶端主要用于支撑荷载9，该荷载为桥梁上部现浇混凝土、模板、施工设备、施工人员和安全储备重量之和，如图2所示的现浇桥梁模板11，而在每根立杆4顶端均设有顶托10，用以支撑现浇桥梁的模板；所述的每根立杆4底端均设有托座2，该托座也是安放在满堂支架最底下的一种构件，它与基础I相接触，并具备调整满堂支架高度的功能。所述的多根立杆4底部还设有以扣件8相连接固定的扫地杆3，该扫地杆也采用钢制圆管，它是一种用于连接立杆4根部形成矩形框架的水平杆结构，并包括沿满堂支架横向设置的横向扫地杆和沿满堂支架纵向设置的纵向扫地杆，而横向扫地杆安装在纵向扫地杆下方，用于承受纵向扫地杆传递的力，并通过横向扫地杆再传递至立杆4和基础I上。所述的剪刀撑杆6为设置在满堂支架外立面上的剪刀型斜向支撑结构，它包括连接多根立杆4或水平杆的垂直剪刀撑杆和水平连接多根水平杆5或立杆的水平剪刀撑杆，该垂直剪刀撑杆是加强满堂支架纵向稳定性的基本部件，水平剪刀撑杆是加强满堂支架横向稳定性的基本部件。所述的空间多立面对角斜撑杆7主要是在立杆4与水平杆5所构成的平面上设置剪刀撑杆6这一常规工艺基础上、进一步增设的一种空间多立面对角斜撑结构，通过该
空间多立面对角斜撑杆7可从多个方向增加满堂支架的支撑，增强三维受力能力，并提高满堂支架的整体稳定性。空间多立面对角斜撑杆7的数量一般在一个单元矩形框架内设置Γ4根，也可跨越多个由立杆4和水平杆5相连接而成的单元矩形框架，每根空间多立面对角斜撑杆的两端分别与多个单元矩形的最外单元矩形框架的顶角、底角进行倾斜连接，中间也与多个单元矩形框架的立杆4和水平杆5相连接，且连接点不少于一个，可增加满堂支架的稳定性，而实际使用时主要根据受力情况取用空间多立面对角斜撑杆7的数量和长度。所述的扣件8是用于连接立杆4、水平杆5、剪刀撑杆6、空间多立面对角斜撑杆7和扫地杆3的中间连接件，国内常用的扣件8是用铸铁制作，其余用钢制材料制成，这些扣件和杆件均为国家标准定型产品，它的管径、壁厚、长度和强度按国家标准设计，可于市场上直接采购。而满堂支架所采用的扣件8主要包括直角扣件、对接扣件和旋转扣件，可分别满足各种撑杆之间的连接需要。所述的扣件式满堂支架搭设方法步骤如下步骤一、对需要搭设桥梁满堂支架范围内基础I承载力不能满足使用要求的区域进行换填或进行软基加固处理； 步骤二、在放样定位标识点的基础I上安放可调托座2 ；步骤三、沿纵桥向和横桥向将多根垂直基础I的立杆4安装在托座2上，并与纵、横向扫地杆3进行固定连接，然后连接纵向和横向的水平杆5 ；步骤四、根据桥梁上部结构的布局从一端向另一端有序搭设，按定位依次立起立杆4，并连接纵向和横向的水平杆5，校正立杆4垂直度后用扣件8予以固定，并按此要求逐步向上搭设；步骤五、垂直剪刀撑杆沿桥梁总宽以每5m设置一道，该垂直剪刀撑杆用扣件8扣紧且连接点不得少于3个；水平剪刀撑杆每3 4米高设置一道，该水平剪刀撑杆的斜度控制在45°左右，水平剪刀撑杆用扣件8扣紧且连接点不得少于3个；步骤六、在由立杆4和水平杆5相连接而成的矩形状框架的断面内设置f 4根空间多立面对角斜撑杆7，也可跨越多个由立杆4和水平杆5相连接而成的单元矩形框架，每根空间多立面对角斜撑杆7的两端分别与多个单元矩形的最外单元矩形框架的顶角、底角进行倾斜连接，中间也与多个单元矩形框架的立杆4和水平杆5相连接，且连接点不少于一个，设置角度控制在45°飞0°，以使空间多立面对角斜撑杆7的受力效果处于最佳状况；该空间多立面对角斜撑杆7所构成的多立面空间对角斜撑结构可采用单根钢管从底部到顶部贯穿方法，长度不够也可以用多根钢管用扣件8连接；满堂支架较高时也可采用长钢管多层多立面的空间对角斜撑结构；当空间多立面对角斜撑结构采用单根钢管，它与水平杆5或立杆4的连结点不得少于3个，底到顶通长钢管时，中间连接点尽量要多，连接点越多更有利于分散受力和结构稳定，满堂支架整体性和稳定性就越好；任意方向的一个垂直截面立面的空间多立面对角斜撑杆7不少于3根。步骤七、安装顶托10和现浇桥梁模板11 ；步骤八、检查各构件与扣件8的连接情况，准确无误、安全牢固后按规定加荷载预压。满堂支架内设置空间多立面对角斜撑杆7的数量在安装前需预先进行计算机分析计算，该计算过程如下I、计算模型采用Midas计算软件建立简化的满堂支架空间有限元模型，包括图3所示的无空间多立面对角斜撑结构与有空间多立面对角斜撑结构的空间模型，即如图4所示的2根空间多立面对角斜撑杆和图5所示的4根空间多立面对角斜撑杆。立杆4、水平杆5和空间多立面对角斜撑杆7都采用梁单元建模，底部托座2约束X (纵向)、y (横向)、z (立向)方向位移。水平杆步距I. 2m,总高度6. 5 m,取最大容许荷立向载30kN，作整体稳定性屈曲分析考虑自重和立向力作用下的特征值分析。如表I所示表I,三种模型应力对比表
权利要求1.一种高稳定性扣件式满堂支架，其顶部支撑承受荷载(9)，底部支撑安装在地面的基础(I)上，该满堂支架包括多根互相平行的立杆(4)和多根互相平行的水平杆(5)，每根立杆(4)均与每根水平杆(5)相垂直，每根立杆(4)与每根水平杆(5)的相交叉处均设有扣件(8)作连接固定，所述的满堂支架的外立面上还设有剪刀撑杆(6)，该剪刀撑杆与立杆(4)或水平杆(5)相交叉处也设有扣件(8)作连接固定，其特征在于所述的由立杆(4)和水平杆(5)相连接而成的多个矩形框架内还设有多根空间多立面对角斜撑杆(7)，每根空间多立面对角斜撑杆与立杆(4)或水平杆(5)相交叉处也设有扣件(8)作连接固定。
2.根据权利要求I所述的一种高稳定性扣件式满堂支架，其特征在于所述的多根空间多立面对角斜撑杆(7)跨越多个由立杆(4)和水平杆(5)相连接而成的单元矩形框架，每根空间多立面对角斜撑杆(7)的两端分别与多个单元矩形的最外单元矩形框架的顶角、底角进行倾斜连接，中间也与多个单元矩形框架的立杆(4)或水平杆(5)相连接，且连接点不少于一个。
3.根据权利要求I或2所述的一种高稳定性扣件式满堂支架，其特征在于所述的立杆(4)顶部设有顶托(10)，底部设有托座(2)。
4.根据权利要求I所述的一种高稳定性扣件式满堂支架，其特征在于所述的多根立杆(4)底部设有相连接的扫地杆(3)，该扫地杆包括横向扫地杆和纵向扫地杆，所述的横向扫地杆安装在纵向扫地杆下方。
5.根据权利要求I所述的一种高稳定性扣件式满堂支架，其特征在于所述的剪刀撑杆(6)包括垂直剪刀撑杆和水平剪刀撑杆，该垂直剪刀撑杆连接多根立杆(4)或水平杆，水平剪刀撑杆水平连接多根水平杆(5)或立杆。
6.根据权利要求5所述的一种高稳定性扣件式满堂支架，其特征在于所述的垂直剪刀撑杆与多根立杆(4)或水平杆的连接点、水平剪刀撑杆与多根水平杆(5)或立杆的连接点均大于或等于3个。
7.根据权利要求I所述的一种高稳定性扣件式满堂支架，其特征在于所述的立杆(4)、水平杆(5)、空间多立面对角斜撑杆(7)和扫地杆(3)均为钢制圆管。
8.根据权利要求I所述的一种高稳定性扣件式满堂支架，其特征在于所述的扣件(8)包括直角扣件、对接扣件和旋转扣件。
9.根据权利要求I所述的一种高稳定性扣件式满堂支架，其特征在于所述的荷载(9)为桥梁上部现浇混凝土、模板、施工设备、施工人员和安全储备重量之和。
专利摘要本实用新型公开的是一种高稳定性扣件式满堂支架，涉及一种用于荷载支撑的支架结构，如可用于桥梁现浇梁上部结构的施工，该满堂支架是由基础、立杆、水平杆、剪刀撑杆和扣件等构成，其中的立杆和水平杆主要构成满堂支架的矩形框架结构，剪刀撑杆安装在满堂支架的立杆与水平杆之间的垂直和水平面上用于提高稳定性，而在上述这些结构所构成的现有满堂支架的基础上，又增设了多根空间多立面对角斜撑杆，该空间多立面对角斜撑杆主要设置在多个矩形框架内，它能进一步提高满堂支架搭设结构的稳定性和可靠性，改进后的结构搭设简单、造价较低、实用性强，满堂支架使用更加稳定、可靠，也确保了工程的施工安全。
文档编号E01D21/00GK202688885SQ20122034116
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月16日 优先权日2012年7月16日
发明者李永明, 张旭东, 姚军, 段群苗, 周雄鹰, 郭志奇, 吴涛, 冯杰, 汪金炬, 朱立, 李成杰, 周一勤 申请人:宁波交通工程建设集团有限公司