脚手架安全的“革命”

近年来，随着经济的发展，我国城乡高层建筑越来越多，随之而来的是高层建筑的新技术、新设备、新材料不断涌现，高层建筑的脚手架也是其中的重要组成部分。然而，传统的“电葫芦式”脚手架自开发使用以来，一直存在一些问题：点位设计多，成本高；需搬运电动葫芦，费工费力；钢丝绳提升，容易断裂老化，导致高处坠落事故；架体提升过程容易晃动，稳定性差，容易误操作；单点或两点附墙着力，安全性差；后期检查与维修费工周期长。

为了解决这些问题，陕西百斯特工程技术有限公司和西安理工大学联合，研发了一款安全建筑施工新产品——丝杠机械传动附着式升降脚手架（FS10A型）（以下简称“丝杠附着式升降脚手架”）。

特点与优势

自2011年问世以来，丝杠附着式升降脚手架经数十个建筑工程试用，取得了良好效果。2013年，该产品通过国家建筑工程质量监督检验中心全面安全检测；住房和城乡建设部科技与产业化发展中心、国家建筑业协会安全分会联合进行科技评估后，认定其总体性能达到国内领先水平，具有推广应用价值。目前，丝杠附着式升降脚手架已经陆续在陕西西安、汉中、咸阳、渭南等多家工地投入使用，总建筑面积达百万平方米。

丝杠附着式升降脚手架采用的是目前国内最先进的国家专利提升技术——“丝杠丝母式传动”，它通过置于底端的减速机，带动紧密啮合的丝杠丝母螺旋传动，实现丝母的上升和下降，进而带动架体的上升和下降。“丝杠丝母式”动力提升系统打破了传统的“电葫芦式”动力提升的设计思维局限，从根本上杜绝了附着式升降脚手架坠落的可能，其经济性、安全性、平稳性获得了每一位用户的认可好评。

那么，与传统的“电葫芦式”脚手架相比，丝杠附着式升降脚手架具有哪些特点和优势呢？

在整体性能方面，丝杠附着式升降脚手架的各项性能指标经国家建筑工程质量监督检验中心检测，均符合并超出了JGJ202-2010《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》的要求（见表1）。

丝杠附着式升降脚手架以高强度的三角架式主体结构为基础（见图1），主架采用双导轨。导轨和内立杆通过圆钢和扁钢形成三角结构，稳定坚固且具有较好的导向性，使受力更均匀，令丝杠提升的架体运行时更匀速、更平稳。

采用丝杠丝母同步升降，高强度的结构和不脱离的啮合方式，实现了近似零距离的防坠效果，为安全提供了保障。

使用自带防坠落功能的丝杠代替钢丝绳，避免了传统脚手架钢丝绳易断、老化的弊端，以及提升中架体晃动等问题。

高强度的箱式附墙支座，为架体提供了可靠的支撑。对于附墙支座的承载能力，产品特别使用均力结构，大大提高了架体的安全性。

为避免传统脚手架累计误差的产生，进一步保证架体提升的同步性，产品采用到位锁定装置，构成全面的控制系统，为各站点提供了基准；到位自动停机，则提高了动作的智能自动化水平，降低了人为疏忽造成危险的可能性（见图2）。

操作者无需再搬运电动葫芦及卸载装置，劳动强度小，工作效率高。

机械、电气双重过载保护，安全性高；过载报警指示，便于查找故障。

产品采用独特的双卸载系统，结构简单灵巧，提升时自动复位，杜绝误操作造成事故的可能，也大大降低了劳动强度。

防坠原理

在丝杠附着式升降脚手架的设计中，通过丝杠丝母的啮合运动，实现脚手架的升降。采用带传动的方式，将电机上的动力传递到齿轮减速箱中，并由此传递到丝杠丝母上，使得高强度的传动部件在升降过程中不会失效，避免了可能由于传动部件失效造成的坠落故障。

在脚手架使用过程中，丝杠和丝母一直处于啮合状态，动力机构不需要重复安装、拆除。升降工况（动力设备在一定条件下的工作状况）下，全部荷载通过丝杠支撑座传到附墙座，进而传到建筑结构主体。使用工况下，全部荷载通过主架卡勾传到附墙座，进而传到建筑结构主体。两种状态转换时，由于机械力互锁的缘故，可避免操作者的误操作。

所谓机械力互锁，是指主架在提升和静止两种状态下的受力部件情况。提升时，所有力由丝杠通过主架卡勾卸载并承受荷载，传递给丝杠支撑座，丝杠支撑座再传递给附墙座，此时，受力部件为附墙座；在提升到位时，通过挂钩和挂钩柱销的配合及卸载的受力，通过反升将丝杠支撑移装到上一层的附墙座上，如果附墙座上的定位柱销和主架卡勾未接触受力，则此时所有的荷载将通过丝杠，施加在丝杠支撑座上，因而丝杠支撑座就无法卸除。在升降作业时，必须断开挂钩和挂钩柱销的连接（见图3、4）。

由此，以“丝杠丝母式传动”作为提升动力的丝杠附着式升降脚手架，通过合理的结构设计，保证了脚手架在任一时刻均处于与附墙座接触状态，从而实现了零距离防坠效果。

此外，利用均力杆连接，提高了单个附墙座的承载能力，卸荷支杆通过附墙座实现卸荷，操作方便。在第一道附墙座与第二道附墙座、第二道附墙座与第三道附墙座之间由两道均力杆连接，通过均力杆的可调螺杆使均力杆张紧。最下道附墙座承受的力通过均力杆传递给其他附墙座，从而实现力的分散（见图5）。

到位自动停机控制系统采用荷载自动控制，由触摸屏实时显示荷载情况。可以实现当超欠载15%时的报警、超欠载30%时自动停机等功能。

采用箱式附墙支座及八向防倾导向设计，有效保证了架体升降过程中的垂直度与倾斜度。通过用滚轮与脚手架导轨接触，来防止脚手架的左右和前后倾斜；在升降过程中，有3个附墙座与墙体连接，并对脚手架起到支撑作用，3个附墙座上均安装有导向防倾装置，不但导向效果好，而且减小了摩擦，保证了作业安全（见图6）。