一种组装式外施工电梯防护层门的设计

近年来，随着国内城市化进程进一步加剧，建筑行业的发展突飞猛进，施工技术也日渐臻熟，市场对施工电梯的需求量不断攀升，行业也不断壮大，随之而来的是设备在使用过程中安全事故的频发，尤其是作业人员在从电梯笼进入楼层处的接料口部位，如果能在该处设置一种组装式、定型化的施工电梯防护层门，即可以最大程度规避外施工电梯使用过程中的高坠事故发生，这也是现场安全管理想要达到的实效。

一、研究背景

外施工电梯是施工过程中最常用的垂直运输搬运设备，其高度随着结构的不断增加而逐渐升高，在室内电梯安装投入使用之前，外施工电梯承担作业层以下的全部垂直运输任务。目前施工现场所使用的外施工电梯防护层门大多采用钢管扣件搭设，除双开防护层门外，其他部位均采用密目式安全网封闭，这种外施工电梯防护层门稳定性较差，在使用过程中必须要投入大量的人力物力，经常进行维护，以防止扣件锈蚀、脱丝或安全网破损、老化等，稍有不慎将导致安全事故的发生，安全性能低下，且美观性不足、维护成本高。

本文目的旨在克服常规钢管扣件式外施工电梯防护层门在使用过程中存在的各种缺陷，提供一种组装式外施工电梯防护层门的设计方案，该防护层门的组装部件在场内加工完成，借助于外施工电梯现场直接组装，具有安装简单，安全性能高，稳定性能好，可以多次使用的优点；还能为作业人员提供安全的作业环境，对规避高坠事故发生具有重大意义。

二、防护层门设计要求分析

本文对外施工电梯防护层门的设计研究能够有效解决外施工电梯在使用过程中作业人员发生高坠事故的问题；另外一种工具式、定型化外施工电梯防护层门，通过多点主龙骨框架与主体结构相连接，整体结构的稳定极好；其次，该层门具备按拆装方便、安全性能高、使用便捷、美观大方的优点；最后，维护工作中，该层门因其定型化的特点，能够快速辨识出各层防护层门存在的问题，检修方便、快速，大幅提升其使用效率。

三、防护层门的设计过程

1.技术准备

通过前期查阅了大量的文献资料，并通过对外施工电梯租赁单位技术人员及一线作业人员的访谈与调研，根据传统的外施工电梯卸料平台搭设的特点，设计出可行性研究方案，结合土建结构施工图纸确认该层门的具体位置、尺寸大小等参数，构建出外施工电梯防护层门模型，开始进行模拟试验，记录下每次试验的关键点，不断对结构部件、尺寸参数等优化改良，排查出完善该防护层门的设计方案需要解决的关键技术指标，如解决主龙骨与主体结构之间固定要尽可能牢固、贴近，纵横向主龙骨交接部位的加固，选取双开层门的合页选型、增加观察窗等解决双开层门自限位、风荷载泄压等方面的技术设计。

通过不断对设计风险进行研判，得出最终的设计方案，完成该防护层门的研发、制作、实际应用，更具有实操价值和贴合现场的实际应用。

2.防护层门结构组成

一种组装式外施工电梯防护层门如图1所示，本设计研制的外施工电梯防护层门，各部件均在地面加工区完成，在使用部位拼装成型，其主要部件包括：②③为尺寸100mm×100mm×50mm的钢制方管、②③在交叉部位形成细部节点④（图2）、主龙骨框架镀锌方管两端与混凝土结构用连接件⑤与混凝土①固定（图3）、⑥为带有副龙骨的定型冲压网片、⑦为双开防护门、⑧为透视方格网、⑨为双开防护门固定用合页、螺栓、为尺寸为200mm×80mm×3mm钢板。现场实际应用示意如图4所示。

图1一种组装式外施工电梯防护层门图示意

图2细部节点④图示意

图3连接件⑤图示意

图4现场实际应用示意

3.防护层门组装

该外施工电梯防护层门各相关部件均在地面完成焊接，经验收合格后，开始借助外施工电梯进行组装，组装流程如下所述：

（1）将连接件（图3）与混凝土结构用膨胀螺栓固定牢固，同步完成横向、竖向主龙骨安装，并在横向、竖向向主龙骨交接部位用钢板补强，且该处节点只能在主龙骨安装完成后现场操作，补强用钢板与龙骨至少用6颗自攻螺钉固定；

（2）安装双开防护层门，用合页固定在竖向主龙骨上；该双开防护门为内开式层门，合页转向为90°自由活动，起到限位作用，满足使用安全要求；

（3）其他空缺部位安装带有副龙骨的定型冲压网片；

（4）对各连接部位、防护层门的整体性、稳定性进行验收，验收合格方可准许投入使用。

4.技术难点及创新

该设计最主要的技术难点在于可行性研究阶段方案的确定、模型的搭建、各部件选型及规格尺寸的不断优化等方面，通过不断模拟试验，最终得到一种安全性高、稳定性强、组装便捷的工具式防护层门，实现以下创新。

（1）该组装式外施工电梯防护层门的设计，取代了常规的钢管扣件搭设的接料平台，各关键部件均在地面加工完成，组装便捷，降低防护层门组装过程中的安全风险。

（2）该组装式外施工电梯防护层门的设计，通过不断模拟实验，合理确定横向、竖向主龙骨交接部位加固方式、主龙骨与混凝土结构的连接方式等，大幅增加了该防护层门的整体稳定性。

（3）该组装式外施工电梯防护层门的设计，实现了防护层门安全标准化目标，大大提升了项目安全标准化形象，同时还能为外施工电梯使用人员提供一种安全可靠的作业环境。

（4）该组装式外施工电梯防护层门的设计，在土建结构施工图纸确认后便可以明确该层门的具体位置、尺寸，即可在加工厂内完成备料、裁料加工、试拼装、成型等基本工作，实现该装置的工具式定做，符合安全的预先管理要求。

（5）该组装式外施工电梯防护层门的设计，通体采用螺栓加固，拆安装便捷，主次龙骨及定型冲压网片损耗极低，可多次周转使用，大幅节约了项目管理成本，符合绿色施工理念。

四、防护层门设计的后评估

技术方案确定：外施工电梯防护层门的研发首先通过查阅大量资料文献、头脑风暴讨论等，博采众长，进行可行性分析及确定总体设计方案。

构建模型：打开思路，借鉴行业内优秀做法，结合钢管扣件搭设的防护层门结构特点，分析材料性能、安全性能等指标，构建出防护层门模型。

模式试验：采用CAD制图软件、现场替代材料等方式不断模拟试验，选取最优 方案。

实际应用：在施工现场外施工电梯接料平台处进行组装。

成品改进：通过组装反馈数据信息，不断改进。

五、总结

一种组装式外施工电梯防护层门既能为作业人员提供了安全可靠的施工环境，又可多次周转使用，满足绿色施工的要求，同时，该防护层门还是施工现场的一大亮点，提升了项目安全文明形象。

今后还将继续深入外施工电梯防护层门的研究，不断优化改进，以期进一步研究出适用性更加广泛、材质更加轻便、造型更加美观、安全性能更高的防护层门。