柱头托架的制作方法

1.本实用新型涉及建筑施工技术领域，更具体地说，特别涉及一种柱头托架。


背景技术：

2.火力发电厂锅炉钢结构立柱高度较大，在火力发电厂锅炉钢结构立柱吊装时，为了方便高空作业，往往会在柱头处搭设托架，既高空作业平台。在托架上，施工人员可以完成焊接、施工等一系列高空作业。
3.通常将凡在坠落高度基准面2m以上(含2m)有可能坠落的高处进行作业，都称为高处作业，施工人员在托架上进行高空作业时，托架的安全稳固是至关重要的。
4.在现有技术中，托架搭设的典型结构如下：在火力发电厂锅炉钢结构立柱的柱头下方位置设置两个相对的槽钢，两个槽钢分别与立柱翼板(立柱为工字形结构)平行放置，两个槽钢通过对拉螺栓拉紧，槽钢在对拉螺栓的作用下抱紧立柱实现在立柱上的固定，之后在槽钢的两头焊接短的脚手管，之后在固定牢固的脚手管上搭设托架。
5.上述搭设方案存在的问题如下：如果对拉螺栓的拉丝损坏或者螺母脱落，将会导致槽钢无法抱紧立柱，整个托架将失去支撑并沿着立柱滑落，造成重大的安全事故，严重威胁到施工人员的生命安全。


技术实现要素：

6.综上所述，如何解决现有技术中托架搭设方式所存在的使用安全性较差的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.本实用新型提供了一种柱头托架，该柱头托架包括：
9.卡子，所述卡子具有卡口以及穿过孔，所述卡口可水平卡装到立柱的翼板上，所述卡口的内侧面与所述翼板的内侧面为摩擦式接触、并可施加垂直于所述翼板的内侧面的主作用力，所述穿过孔水平设置，所述穿过孔所形成的容纳空间与所述卡口所形成的容纳空间在所述翼板的厚度方向上有交叉区域，所述交叉区域内有所述翼板的外侧面；
10.脚手管，所述脚手管穿过所述穿过孔并可与所述卡口中卡入的翼板的外侧面接触，由同一个所述脚手管连接的两个所述卡子分别卡装在同一个所述翼板的宽度方向上的两端、并可对所述翼板施加水平相对的两个辅助作用力，所述脚手管与翼板摩擦式接触并可对翼板施加水平压力。
11.优选地，在本实用新型所提供的柱头托架中，于所述卡子上开设有丝孔，所述丝孔与所述穿过孔贯通，所述丝孔的孔轴线水平设置并与所述穿过孔的孔轴线垂直；与所述丝孔螺纹配合有螺栓，所述螺栓穿过所述丝孔可与所述脚手管的外侧面相抵、用于对所述脚手管施加水平的顶紧作用力。
12.优选地，在本实用新型所提供的柱头托架中，沿所述穿过孔的孔轴线方向，所述丝孔开设有至少两个，全部的所述丝孔以所述穿过孔的孔轴线长度方向上的中点对称设置，
所述丝孔的孔轴线长度方向与所述翼板的厚度方向平行。
13.优选地，在本实用新型所提供的柱头托架中，所述卡子包括有卡子立板，所述卡子立板设置有两个，两个所述卡子立板平行且间隔设置，沿所述卡子立板的长度方向、于所述卡子立板的一端设置有卡子端板，由所述卡子立板与所述卡子端板围绕而成的空间形成用于所述脚手管穿过的所述穿过孔；于所述卡子立板的一个长边侧设置有u形槽口，两个所述卡子立板上设置的所述u形槽口相对设置并形成所述卡口。
14.优选地，在本实用新型所提供的柱头托架中，于两个所述卡子立板之间垂直设置有加强板，所述加强板与所述卡子端板相对设置，所述加强板的一侧面与所述卡口的内侧面齐平设置。
15.优选地，在本实用新型所提供的柱头托架中，所述卡子端板呈半圆弧形。
16.优选地，在本实用新型所提供的柱头托架中，所述卡子端板的内直径与两个所述卡子立板之间的间距相等，并小于所述脚手管的外直径。
17.优选地，在本实用新型所提供的柱头托架中，所述柱头托架还包括：围栏，沿所述翼板的周向设置于所述脚手管上。
18.优选地，在本实用新型所提供的柱头托架中，所述柱头托架还包括：底板，位于所述围栏内，并铺设于所述脚手管上。
19.优选地，在本实用新型所提供的柱头托架中，于所述卡子的外侧面并对应所述丝孔固定设置有加强螺母，所述加强螺母与所述螺栓螺纹配合。
20.通过上述结构设计，本实用新型所提供的柱头托架具有如下特点：1、设置了卡子1，脚手管6通过卡子1与翼板5连接，形成一体，每一个卡子1都能够稳定、牢固地安装到立柱4的翼板5上，从而实现稳固的支撑，在高空作业时，即使某个卡子1脱落也只会造成柱头托架局部偏移，不会像对拉螺栓那样，会导致柱头托架整体下滑，能为施工人员提供更加安全的人身保障；2、一个脚手管由两个卡子进行安装固定，脚手管采用穿过卡子的方式进行安装，相比于焊接结构而言，这种直接穿过安装的方式不仅安装操作简单，还不会造成任何一个结构件的结构损坏，同时脚手管安装到卡子上的结构强度不受焊接质量的影响，其结构稳定性较高；3、同一侧翼板上设置的两个卡子由脚手管实现连接，脚手管为管式结构，不存在类似于螺纹等易损结构，其整体结构的可靠性得到了提升。
附图说明
21.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：
22.图1为本实用新型实施例中柱头托架安装到立柱上时的整体结构示意简图；
23.图2为本实用新型实施例中柱头托架安装到立柱上时的局部结构示意简图；
24.图3为图2中圈a中的结构放大示意图；
25.图4为脚手管通过卡子安装到翼板上时的结构示意简图。
26.在图1至图4中，部件名称与附图标记的对应关系为：
27.卡子1、卡子立板11、卡子端板12、加强板13、卡口2、穿过孔3、立柱4、翼板5、脚手管6、螺栓7、楔形块8；
28.主作用力a、辅助作用力b。
具体实施方式
29.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
30.在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
31.请参考图1至图4，其中，图1为本实用新型实施例中柱头托架安装到立柱上时的整体结构示意简图；图2为本实用新型实施例中柱头托架安装到立柱上时的局部结构示意简图；图3为图2中圈a中的结构放大示意图；图4为脚手管通过卡子安装到翼板上时的结构示意简图。
32.本实用新型提供了一种柱头托架，安装到火力发电厂锅炉钢结构立柱(下面简述为立柱4)上，为施工人员提供作业平台实现高空作业。
33.在本实用新型中，该柱头托架包括有如下组成部分：
34.1、卡子1
35.卡子1为钢制构件，用于装配到立柱4上，具体是卡装到立柱4的翼板5上。
36.立柱4结构如下：包括有立柱主体(或称腹板)，立柱主体为正四棱柱体结构，在立柱主体相对的两侧面上对称设置有翼板5，翼板5为板式结构，翼板5相对于水平面竖直设置，翼板5具有相对的两个侧面，分别为：内侧面和外侧面，两者均垂直于厚度方向，内侧面为与腹板连接的侧面。实际应用中，立柱4通常由h型钢制成。本实用新型所提供的卡子1则是卡装到翼板5的位于其宽度方向的两端上，从而相对于立柱4固定。
37.具体地，卡子1具有卡口2以及穿过孔3，在使用状态下，卡口2水平设置，其轴线方向与翼板5的长度方向平行，安装时，通常是沿翼板5的宽度方向将卡口2卡设于翼板5上。穿过孔3水平设置，其轴线方向与翼板5的宽度方向平行，穿过孔3所形成的容纳空间与卡口所形成的容纳空间在翼板5的厚度方向上有交叉区域，翼板5的外侧面位于该交叉区域内，该交叉区域可以是面，还可以是具有一定厚度的空间，这样穿过穿过孔3的脚手管6就能够与翼板5接触，并对翼板5施加水平的、垂直于脚手管6轴线(或称平行于翼板5厚度方向或称垂直于翼板外侧面的方向)的作用力(压力)，脚手管6与翼板5之间为摩擦式接触，脚手管6能够对翼板5施加压力，因此，脚手管6与翼板5之间具有摩擦力，保证整个托架稳定安装。
38.卡口2的开口宽度与翼板5的厚度满足装配要求，如相同，或者略小于翼板5的厚度，这样卡口2能够卡装到立柱4的翼板5上。卡口2的开口宽度也可以略大于翼板5的厚度，这样方便卡口2卡装到翼板5上，然后在卡口2与翼板5之间设置一个楔形块，从而增加卡口2
(卡子)在翼板5上卡装的稳固程度。在其他的实施例中，还可以在卡口2与翼板5之间设置一块垫板或楔形块8，从而增加卡口2(卡子)在翼板5上卡装的稳固程度。优选地，垫板的材质可以为钢板。
39.卡口2的内侧面(具体是指卡口2远离穿过孔3的一侧或与翼板的内侧面对应的卡口的侧面)与立柱4的翼板5的内侧面为摩擦式接触，脚手管6压在翼板5的外侧面上，整个卡子1会被脚手管6拉动，这样卡口2与翼板5接触的面就能够对翼板5施加一个水平的、垂直于接触面的主作用力a。
40.上述的卡口2的内侧面具体是指卡口2相对的两个内侧面中远离穿过孔3的一侧面，该内侧面能够与翼板5实现“面
‑
面”式接触，这样能够增加卡子1与翼板5之间的接触面积，提高卡子1在翼板5上设置的牢固程度，最大程度地降低卡子1发生松脱的概率。
41.卡口2的内侧面与翼板5的内侧面接触，卡口2的内侧面能够对与其接触的翼板5的外侧面施加一个水平的、垂直的作用力，既上述的主作用力a，主作用力a具体是垂直于卡口2与翼板5之间的接触面，这样，主作用力a(相当于压力)能够转换成摩擦力，实现卡子1在翼板5上的固定。
42.卡子1通过其卡口2能够对翼板5相背的两个侧面施加大小相同、方向相反的两个主作用力a，其不仅能够保证卡子1在翼板5上设置的牢固程度，还不会对翼板5造成结构破坏。
43.卡子1上还设置有一个孔结构，既穿过孔3。在本实用新型的一个优选实施方式中，穿过孔3为非闭合的圆孔结构(或者理解为半圆孔结构，穿过孔3的一半由卡子端板形成，穿过孔3的另一半与卡口重合)，具体地，穿过孔3水平设置(在使用状态下)。在翼板5的宽度方向上的两端各设置有一个卡子1(即一个翼板共安装有两个卡子1)，这两个卡子1所具有的穿过孔3同轴(水平)设置。
44.在本实用新型的一个具体实施方式中，卡子1采用铸钢通过铸造工艺一体成型，在本实用新型的另一个具体实施方式中，卡子1可以由钢板通过剪切、弯折形成多个组成部分，然后焊接构成。
45.本实用新型在卡子1上设置的穿过孔3用于穿过脚手管6(圆管)，为了提高脚手管6在穿过孔3中设置的稳定性(牢固程度)，本实用新型于卡子1上开设有丝孔，丝孔与穿过孔3贯通，丝孔的孔轴线水平设置(与翼板的厚度方向平行)并与穿过孔3的孔轴线垂直，与丝孔螺纹配合有螺栓7，螺栓7穿过丝孔可与脚手管6的外侧面相抵、用于对脚手管6施加顶紧作用力，该顶紧作用力的方向与脚手管6的轴线垂直。
46.进一步地，沿穿过孔3的孔轴线方向，丝孔开设有至少两个(例如：两个)，全部的丝孔以穿过孔3的孔轴线长度方向上的中点镜像设置。
47.2、脚手管6
48.脚手管6为长直圆管结构，可以为钢管。脚手管6穿过穿过孔3、用于实现两个卡子1的连接，由同一个脚手管6连接的两个卡子1分别卡装在同一个翼板5的两侧、并可对翼板5施加水平相对的两个辅助作用力b，辅助作用力b是卡口2的底面与翼板5的端面(边缘面)接触施加给翼板5的。
49.脚手管6穿过穿过孔3后与翼板5接触，脚手管6与翼板5之间形成摩擦式接触，并可对翼板5施加水平压力。
50.卡子1上具有卡口2，卡口2具有两个侧面以及一个底面，卡子1卡装到立柱4的翼板5上后，卡口2的两个侧面与翼板5的侧面接触，卡口2的底面则与翼板5的外缘面接触，在将卡子1卡装到翼板5上后，同一个脚手管6上的两个卡子1相对地卡到同一个翼板5上，能够对翼板5施加水平相对的两个作用力，既辅助作用力b，卡口2的底面与翼板5的外缘面之间也具有一定的摩擦力，能够进一步地提高卡子1在翼板5上设置的牢固程度。
51.在本实用新型的一个具体实施方式中，卡子1的结构如下：包括有两个平行且间隔设置的卡子立板11，卡子立板11为长板结构，在卡子立板11的上侧边(长边侧)上设置有u形开口(或称u形槽口)作为卡口，沿卡子立板11的长度方向、在卡子立板11的一端设置有卡子端板12，两个卡子立板11与卡子端板12形成穿过孔，在卡子立板11上的u形开口(卡口)远离卡子端板12的一条内侧边形成了卡口的内侧面。优选地，卡子端板12呈半圆弧形。进一步地，卡子端板12的内直径与两个卡子立板11之间的间距相等，优选地，其小于脚手管6的外直径以增加脚手管6与卡子1的稳固连接，例如：卡子端板12的内直径与脚手管6的外直径之差为
‑
a，a属于[0，2]，实际应用时，a可以为1。具体地，脚手管6的直径可以为51mm，穿过孔3的内直径可以为50mm，即卡子端板12的内直径为50mm，两个卡子立板11之间的间距为50mm。为了提高卡子1的整体结构强度，在两个卡子1之间设置了一个与卡子端板12相对的加强板13，其与卡子立板11垂直，还与两个卡子1固定连接，并且，加强板13的一侧面与卡口2的前述内侧面(如图4中u形开口的位于左侧的内侧边)平行，这样能够增加卡子1与翼板5的接触面积，提高卡子1在翼板5上设置的稳定性。
[0052]
在本实用新型的一个具体实施方式中，卡子1由多块金属板材焊接而成，既：包括有两块q235不锈钢制作而成的卡子立板11以及一块由q235不锈钢制作而成的卡子端板12，卡子立板11与卡子端板12焊接固定，同时，加强板13采用q235不锈钢制作而成并通过焊接方式设置在两个卡子立板11之间。
[0053]
在本实用新型的另一个具体实施方式中，卡子1为一体式结构，并由金属板材(优选为q235钢板)通过弯折(热弯工艺)形成卡子立板11以及卡子端板12。进一步地，基于本实施例，加强板13可以为一块单独金属板材通过焊接方式固定设置在两个卡子立板11之间，加强板13也可以是在卡子立板11开设卡口时预留在卡子立板11上的一块板材(没有直接切掉)，然后弯折与另一个卡子立板11再通过焊接固定连接。
[0054]
在卡子端板12上设置有丝孔，用于安装螺栓，为了提高螺栓在卡子端板12上设置的稳固程度，本实用新型在卡子端板12的外侧面并对应丝孔固定设置有加强螺母，加强螺母与螺栓螺纹配合，具体地，加强螺母焊接于卡子端板12上。
[0055]
立柱4的翼板5有两个，为每个翼板5配置两个卡子1，该两个卡子1经同一脚手管6穿过，将四个卡子1设置在同一平面内，如此形成初级基座，然后以初级基座为基础，在其四周用其他管状件(如脚手管、连接管)搭设矩形框架，进而形成完整基座，在完整基座的边缘四周设置围栏，在初级基座上铺设底板以供施工人员站立。围栏通常由竖管和横管连接形成。托架可以在地面上组装完成，组装完成后，吊装立柱。
[0056]
通过上述结构设计，本实用新型所提供的柱头托架具有如下特点：1、设置了卡子1，脚手管6通过卡子1与翼板5连接，形成一体，每一个卡子1都能够稳定、牢固地安装到立柱4的翼板5上，从而实现稳固的支撑，在高空作业时，即使某个卡子1脱落也只会造成柱头托架局部偏移，不会像对拉螺栓那样，会导致柱头托架整体下滑，能为施工人员提供更加安全
的人身保障；2、一个脚手管6由两个卡子1进行安装固定，脚手管6采用穿过卡子1的方式进行安装，相比于焊接结构而言，这种直接穿过安装的方式不仅安装操作简单，还不会造成任何一个结构件的结构损坏，同时脚手管6安装到卡子1上的结构强度不受焊接质量的影响，其结构稳定性较高；3、同一个翼板5上设置的两个卡子1由脚手管6实现连接，脚手管6为管式结构，不存在类似于螺纹等易损结构，其整体结构的可靠性得到了提升。
[0057]
本实用新型所提供的柱头托架搭其搭设方法包括如下步骤：
[0058]
步骤一、将四个如上述的柱头托架中的卡子1采用两两相对的方式安装到立柱4的翼板5上，且，四个卡子1设置在同一个水平面内；步骤二、将一根脚手管6穿过同一个翼板5上所设置的两个相对的卡子1并固定形成初级基座；步骤三、将安装有初级基座的立柱整体吊装。
[0059]
现有技术一般在立柱吊装完成后才搭设柱头托架，避免吊装过程中对拉螺栓受外力作用下脱落。而本实用新型则可以预先将柱头托架组装到立柱上，然后柱头托架与立柱整体吊装起来。
[0060]
进一步地，在步骤二中，将脚手管6穿过卡子1后拧紧卡子1上的螺栓7固定脚手管6，同时，脚手管6能够在螺栓7的作用下压覆在翼板5上并对翼板5施加一个水平的压力，该压力能够保证卡子1稳定安装到立柱上，同时本实用新型在脚手管6与立柱4之间设置防护，其中，设置防护具体是在脚手管6与立柱4之间垫胶皮，脚手管6通过胶皮压覆在立柱4的翼板5上。由于脚手管6需要压在翼板5上，为了避免脚手管6直接与立柱4(包括立柱主体以及翼板5)发生直接接触(如果直接接触，第一会出现摩擦，造成结构损坏，第二在出现摩擦时，还会发出较大的金属摩擦声)，因此，本实用新型根据实际情况，在卡子1、脚手管6以及立柱4之间垫上一层胶皮，用来实现金属之间的隔离。同时，由胶皮还能够填充金属构件之间的缝隙，提高构件之间连接的稳定性。
[0061]
在步骤二中，本实用新型在将脚手管6固定好以后，在两根脚手管6的同一端并靠近管端的位置固定设置连接管8，连接管8的管轴线与脚手管6的管轴线垂直，由连接管8以及脚手管6形成完整基座，由于完整基座提供的支撑点更多，因此，柱头托架使用的可靠性更高。
[0062]
具体地，连接管8设置在脚手管6的上侧面。
[0063]
具体地，连接管8与脚手管6焊接固定。当然，连接管8与脚手管6之间还可以通过脚手架扣件实现固定连接。
[0064]
具体地，完整基座为矩形的管架结构。
[0065]
在步骤二中，在完整基座搭设有围栏，通过围栏对施工人员提供高空作业保护。
[0066]
具体地，围栏包括有竖管和横管，竖管竖直设置在完整基座的顶角位置上，横管固定设置在相邻的两个竖管之间，横管水平设置且与立柱4的侧面平行，立柱4的同一侧面设置有至少两根横管，在竖直方向上，立柱4的同一侧面设置的全部横管间隔排列设置。
[0067]
进一步地，竖管与完整基座焊接连接；竖管与横管焊接连接。当然，竖管与完整基座(构成完整基座的脚手管6或者连接管8)通过脚手架扣件实现连接，竖管与横管之间通过脚手架扣件实现连接。
[0068]
本实用新型所提供的新型柱头托架，其搭设方法与传统的托架搭设方式不同，本实用新型中，柱头托架的搭设不再采用槽钢与对拉螺栓，避免了因对拉螺栓拉丝等造成的
安全问题。在本实用新型中，柱头托架设置了新型的卡子1，卡子1可以由钢板焊接而成，卡子1上设置了与立柱4的翼板5连接的开口(卡口2)和用于穿过脚手管6的穿过孔3，卡子1的顶端设置了螺栓7，螺栓7的设置数量可以是两个也可以是一个。
[0069]
关于托架的搭设，先在立柱4吊装前，在地面上组装完成，减少了高处作业的危险和不便，极大的节约了施工成本。具体步骤如下：首先将上述的四个卡子1的卡口2固定在立柱4的翼板5外侧的四个角处；然后分别将脚手管6穿过同一侧的两个卡子1的穿过孔3中，脚手管6共穿两个，两个脚手管6平行并靠近翼板5设置，脚手管6与立柱4之间垫胶皮；脚手管6完成穿装后，将卡子1上方的螺栓7拧紧，顶紧脚手管6，这样固定牢固的两根脚手管6就搭设完成，在此基础上可以开始柱头托架的搭设。
[0070]
在两根脚手管6顶面，靠近脚手管6端部的位置分别再可拆卸连接两根连接管8，脚手管6与连接管8围绕立柱4形成一个的矩形底座，在矩形底座上面，立柱4的每一侧铺设底板，形成托架的基座，施工人员站在上面进行高空作业。在基座上面搭设围栏形成保护，防止施工人员高空作业时坠落。
[0071]
具体地，围栏由竖管和横管相互焊接或可拆卸连接搭成。竖管布置在基座的四角，分别与基座四角上的脚手管6通过焊接或可拆卸的方式连接。横管焊接或可拆卸在竖管上，立柱4的每一个面上有两根横管，分别与竖管焊接或可拆卸在不同的高度上。组成一个四面的围栏。前述可拆卸连接方式可以通过使用脚手架扣件实现。
[0072]
本实用新型实际上要解决的问题为：采用传统的托架搭设方式，槽钢和对拉螺栓之间由于对拉螺栓脱丝或者螺母脱落造成的托架松落，整体下滑，现场安全事故，施工人员人身安全问题。通过上述结构设计，本实用新型通过卡子1连接的新型托架搭设方式从根本上解决了托架的安全稳固问题，消除了安全施工隐患。脚手管6通过卡子1与立柱4翼板5连接，形成一体，从而实现稳固的支撑作用，在施工作业中即使某个卡子1脱落也只会造成托架局部偏移，不会像对拉螺栓造成的托架整体下滑，为施工人员提供了更加安全的人身保障。另一方面卡子1通过钢板即可焊接完成，卡子整体制作简单，成本低，安装方便，极大的降低了托架的制造和安装成本。
[0073]
以上仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。