安全护栏系统.pdf

一种支撑柱和安全栅栏组件，其中，支撑柱包括可伸缩的内管和外管，并支撑于螺纹内轴，所述螺纹内轴与优选地形成有多个爪的地板结合端和天花板接合端接合，所述多个爪具有多个尖锐的、用于牢固地与支撑表面接合的刺入尖端。在一个实施方式中，引力锁组件被提供用于固定内管和外管的相对位置。能够在将支撑柱稳固之前将其临时地设置为垂直位置的内压缩弹簧能够为所述支撑柱提供动态调整。

1.  一种用于安全栅栏组件的支撑柱，包括：
地板接合端；
至少在一端与所述地板接合端接合的轴，所述轴具有自由端，沿所述自由端的至少一部分长度上具有螺纹；
第一纵向延伸管，其具有和所述轴螺纹接合的内螺母；
第二纵向延伸管，其适于与所述第一纵向延伸管滑动伸缩地接合；以及
天花板接合端，其与所述第二纵向延伸管接合。

2.  如权利要求1所述的支撑柱，其中，所述地板接合端包括多个爪，每个爪都具有多个尖锐的、用于牢固地与支撑表面接合的刺入尖端。

3.  如权利要求2所述的支撑柱，其中，所述多个爪中的每一个具有一对隔开的尖端，每个尖端的长度被选择用以限制到支撑表面的刺入。

4.  如权利要求2所述的支撑柱，其中，所述天花板接合端包括多个爪，每个爪具有多个尖锐的、用于牢固地与支撑表面接合的刺入尖端。

5.  如权利要求4所述的支撑柱，其中，所述多个爪中的每一个具有一对隔开的尖端，每个尖端的长度被选择用以限制到支撑表面的刺入。

6.  如权利要求1所述的支撑柱，其中，所述地板接合端旋转地与所述轴接合。

7.  如权利要求1所述的支撑柱，其中，所述天花板接合端包括茎杆和顶部压缩弹簧，所述茎杆滑动地接纳于所述第二纵向延伸管，所述顶部压缩弹簧停留在所述茎杆和固定于所述第二纵向延伸管的内表面的支撑项圈之间。

8.  如权利要求7所述的支撑柱，其中，所述天花板接合端与所述茎杆旋转地接合。

9.  如权利要求1所述的支撑柱，其中，所述天花板接合端具有由可压缩的材料制成的外表面覆盖物。

10.  如权利要求1所述的支撑柱，其中，所述第一纵向延伸管具有一系列纵向隔开的孔，用以接纳锁以固定所述第一和第二伸缩管的相对位置，所述第一纵向延伸管限定外管，所述第二纵向延伸管限定内管。

11.  如权利要求10所述的支撑柱，其中，所述内管具有摆动锁，所述摆动锁枢轴地设置在滑动地接纳于所述内管中的摆动茎杆的操作下端，所述摆动锁适于位于在所述外管上选择的一个孔中，以固定所述伸缩内管和外管的相对应外置。

12.  如权利要求11所述的支撑柱，其中，所述摆动锁具有纵向延伸的舌状物，用以增加所述摆件在所述外管中摇摆的重量。

13.  如权利要求11所述的支撑柱，其中，在所述内管的下端，中心压缩弹簧位于定位项圈和支撑项圈之间，所述定位项圈邻近于所述摆动锁，所述支撑项圈固定到所述内部的内表面，并与所述内管的操作下端隔开。

14.  如权利要求1所述的支撑柱，包括阻挡装置，所述阻挡装置固定于所述伸缩的第一和第二管中向外的一个的内表面，用以限制所述伸缩的第一和第二管之间的相对移动。

15.  如权利要求10所述的支撑柱，其中，所述孔成对地形成于所述外管的相对侧；在所述内管的操作下端旋转地接合有凸出部，所述凸出部具有销钉接纳孔，所述销钉接纳孔适于与在所述外管中选择出的一对孔对齐，并接纳穿过所述外管和所述凸出部的锁销钉，以固定所述伸缩内管和外管的相对位置。

16.  一种用于安全栅栏组件的栅栏板，所述栅栏板是长方形的框架，所述框架包括一对相对隔开设置的垂直件，以及在一端旋转地与所述垂直件中的至少一个接合的栅栏锁，所述栅栏锁的自由端被弯曲，以使得当所述自由端从所述垂直件转开时，所述自由端适于抓住在所述栅栏锁和所述栅栏板之间的支撑柱。

17.  如权利要求16所述的栅栏板，其中，所述的栅栏锁的所述自由端被弯成直角以使其具有L型的形状。

18.  如权利要求16所述的栅栏板，其中，所述栅栏锁在其与所述栅栏板对齐的储存位置和位于横向于所述栅栏板的平面的锁合位置之间可旋转。

19.  形成安全栅栏组件的多个栅栏板和多个支撑柱的组合，每个所述支撑柱包括：
地板接合端；
至少在一端与所述地板接合端固定的轴，所述轴具有自由端，沿所述自由端的至少一部分长度上具有螺纹；
第一纵向延伸管，其具有和所述轴螺纹接合的内螺母；
第二纵向延伸管，其适于与所述第一纵向延伸管滑动伸缩地接合；以及
天花板接合端，其与所述第二纵向延伸管接合；以及
所述栅栏板具有长方形的框架，并包括一对相对隔开设置的垂直件，以及在一端旋转地与所述垂直件中的至少一个接合的栅栏锁，所述栅栏锁的自由端被弯曲，以使得当所述自由端从所述垂直件转开时，所述自由端通过滑动所述栅栏板适于抓住在所述栅栏锁和相关联的所述栅栏板之间的支撑柱。

20.  如权利要求19所述的组合，其中，所述的栅栏锁的所述自由端被弯成直角以使其具有L型的形状。

21.  如权利要求19所述的组合，所述栅栏锁在其与所述栅栏板对齐的储存位置和其位于横向于所述栅栏板的平面的锁合位置之间可旋转。

安全护栏系统
技术领域
本发明涉及在施工工地使用的安全柱和栅栏组件。
背景技术
为防止建筑工人从楼上摔下和摔伤自己，在高层建筑施工的过程当中，会使用安全栅栏(safety barrier)或栅栏(fence)。安全栅栏或栅栏还可用来防止物质从楼上掉落、以及停留住任何被风吹向隔离物的碎物以避免伤及位于下面的人。安全栅栏需要能比较简便地安装和拆卸，因为它们大多是临时的，并且要根据施工的进程经常从一个地方换到另一个地方。这种安全栅栏通常包括多个用以支撑插入栅栏板的柱子。
多种类型的支撑柱和栅栏的组件的设计已经被设计出来用以满足对安全栅栏的需求。美国专利No.3,822,850公开了一种用于工地栅栏的支撑件。该支撑件包括可以在调整后贴身地安装于房顶和地板之间的可伸缩千斤顶柱。美国专利No.3,589,682公开另外一种可伸缩栅栏柱，该可伸缩栅栏柱包括可人工操作的千斤顶系统和用以和建筑物天花板和地板部分接触的上垫和下垫。美国专利No.3,946,992还公开了一种工地栅栏柱，其包括C形的支架，用以将工地栅栏柱夹到地板的边缘。美国专利No.3,734,467还描述了这样一种用以隔墙的立柱，其具有允许立柱在施工当中的建筑物的地板之间摩擦接合的压缩弹簧。美国专利No.6,679,482公开了一种改进的工地周边护柱。调整系统使护柱底部的一对夹口(jaw)紧紧地夹到未完工的高层建筑的楼板的边缘。
虽然已经具有了很多种用于改进安全栅栏系统的设计，但是仍然需要一种能够简单地安装和拆卸的、以及能够自我调整、易于打包和具有防破坏能力的系统。
发明内容
一种支撑柱和安全栅栏组件，其中，支撑柱包括可伸缩的内管和外管，并支撑于螺纹内轴，所述螺纹内轴与优选地形成有多个爪的地板结合端和天花板接合端接合，所述多个爪具有多个尖锐的、用于牢固地与支撑表面接合的刺入尖端。在一个实施方式中，引力锁组件被提供用于固定内管和外管的相对位置。能够在将支撑柱稳固之前将其临时地设置为垂直位置的内压缩弹簧能够为所述支撑柱提供动态调整。
附图说明
图1是位于施工当中的建筑物的两层之间的安全柱和栅栏组件的侧视图；
图2a是根据本发明制作的柱的组件图；
图2b是显示图2a中柱顶部的、处于压缩结构状态的截面图；
图2c显示了图2a中的柱的中心部分的截面图，其中所述中心部分具有位于与外管接合的位置的锁；
图2d显示了图2a中的柱的顶端的立体图；
图2e显示了图2a的中柱的底端的立体图；
图3a是柱子的侧视图；
图3b是沿着图3a中的线3b-3b获取的截面图；
图4是与图3a相似的图，其显示了位于未施工完的建筑物的两层之间的柱；
图5与图4相似，其从另一侧显示了位于未施工完的建筑物的两层之间的柱；
图6显示了图4中的柱低于锁合位置的侧视图；
图7是图6中画圈部分的详细截面图；
图8显示了图6中的柱返回到垂直位置时的侧视图；
图9是柱的顶部的详细截面图；
图10是栅栏板和相关的栅栏锁的立体图；
图11与图10相似，显示了栅栏锁处于操作锁合方位；
图12与图11相似，显示了被接合以固定栅栏柱的栅栏锁；
图13显示了与一对支撑柱关联的一对栅栏板的俯视图；以及
图14时根据本发明的另一实施方式的支撑柱的截面图。
具体实施方式
本发明提供了一种安全栅栏组件，其一般性地用附图标号20表示，并包括在支承面(或地板)24和天花板26之间延伸的多个垂直的支撑柱22。这些支撑柱一般设置在邻近于开口的位置，并且它们相隔的距离与相关的栅栏板或隔离物28的长度相当。栅栏板28一般位于相关的支撑柱22的内侧，因此，图1应该是观察者向建筑物外面眺望时获得的视图(地板24和天花板26以截面的形式绘出)。本领域的技术人员应该理解，安全栅栏组件20可以在多种情况下根据建筑场所的需要而使用。
图2c到2e详细显示了支撑柱22的构造。图3a提供了支撑柱22的总体视图，从中可以观察到支撑柱在其一端具有与地板接合端或底部(foot)30，以及在相对的一端具有与其相似的天花板接合端32，其中，在地板接合端30和天花板接合端32之间具有一对伸缩内管34和伸缩外管36。如图3b所示，内管和外管的横截面是方形的，因此外管36的旋转会带动内管34，这点将在下面解释。下面将参考图2a到图2e详细描述地板接合端30和天花板接合端32与支撑柱22的接合。
仔细观察图2e，底部34具有十字形状，并具有四个爪子，每个爪子都具有一对尖锐的刺入尖端，用以牢固地与支撑表面接合。可以观察到，这些刺入尖端是分开的，并且其每一个具有的长度被选择为能够限制到支撑表面的刺入。这样的结构允许支撑柱22牢固地与相关的地板24接合，并能够刺穿任何会影响支撑柱的安全操作的表层结霜或尘土。通过限制爪子穿入相关表面的程度，防止了对表面的破坏。
如从图2d中可以观察到的那样，天花板接合端32相似地包括具有四个形状相似的爪子40的十字结构。但是可以看出，天花板接合端32的爪子40之间分离的距离小于地板接合端30的爪子38之间分离的距离。因此，地板接合端30与天花板接合端32比，具有更大的“底部印”，从而使支撑柱22用来支撑所有栅栏板28的有效下端位置具有提高的稳定性。在运输时，地板接合端30和天花板接合端32可以便利地嵌套，从而节省了空间。
地板接合端30旋转地接合到轴42的直径减少的部分，其中轴42以支撑柱22的操作方位垂直向上延伸。轴42为具有自由端44的实心钢棒，其中自由端44其在长度方向上具有螺纹，并隐藏于外管36。外管36具有内螺母46，内螺母46焊接到与外管36的低端相邻的内表面上，并具有和轴42的螺纹端对应的螺纹。外管36的底末端具有引导轴衬48用以与轴42滑动地接合，并关闭外管36的底部，以防止污垢进入组件。在外管36的、轴42的螺纹端44高度上方的内表面焊有盘50，以防止污垢从支撑柱32顶部落入组件。
天花板接合端32旋转地接合到茎杆52，其中茎杆52滑动地接纳在内管34的操作上端。茎杆52承载纵向延伸的栓54，栓54的头部抵靠在焊接于内管34内表面的项圈56上。顶部压缩弹簧58位于支撑项圈56和茎杆52之间。因此，如图2b所示，对天花板接合端32所施的压力将使茎杆52进入内管34，并挤压压缩弹簧58。内管34的底部支撑用来固定伸缩内管34和外管36的相对位置的引力锁组件(一般性地用附图标号60表示)。支撑项圈62被焊于内管34的、与内管的操作下端接近的内表面处。支撑项圈62支撑纵向延伸的摆动茎杆64，摆动茎杆64具有在使用时向下延伸到内管34的底部末端的相关凸缘66。在底端，摆动茎杆64被安装到枢轴地支撑摆动锁68的扩大部分。摆动锁68在摆动茎杆64下方纵向延伸较短的距离，并且具有两个相对设置的鳍状物70。鳍状物70向外延伸，并适于接合到在外管36上形成的一系列纵向地分离的孔72中的一个中。孔72成对地设置在外管36的相对侧。孔72的距离和数量根据在固定内管34和外管36相对位置时所需的调整程度而变化。显然，孔72还可以是错列的，并且不需要以相对的成对形式提供。摆动锁68的底部末端具有纵向延伸的舌状物74，用以增加重量，并提供一个在需要拆开时能够允许对摆动锁68操作的支撑面。
在摆动锁68相邻的定位项圈78和固定于内管34的支撑项圈62之间，中心压缩弹簧76被停留于内管34的底端。挡块80固定到内管34内部，用以限制摆动茎杆64和凸缘66的向上移动。
从图2a中还可以看出，外管36也具有以垫圈82的形式焊在管内部的挡块。该挡块限制内管34相对于外管36的向下移动。应该理解，在垫圈82的中孔被设置用来容纳来自引力锁组件60的舌状物74的长度。
现在参照图4到9描述支撑柱22的操作和安装。从图4和5中可以看出，内伸缩管34和外伸缩管36互相外延伸，以使得地板接合端30和天花板接合端32之间的分离距离大约是从天花板26到地板24的高度。在确定出内管34和外管36的分离距离后，将支撑柱22倾斜，如图6中箭头所显示。倾斜支撑柱22使摆动锁68枢轴地移动，并且鳍70中的一个与外管36的内表面接合。接着，调整内管34和外管36之间的分离，从而使得摆动锁68的鳍70与在图7中用附图标记72a表示的、相邻的上孔接合。选择上孔72a固定内管34和外管36的相对位置，从而使得支撑柱22的总长超过天花板26和地板24之间的距离。将支撑柱22返回，以使得天花板接合端32与天花板26接合，如图8箭头86所示，从而随着向下的负载被施加于内管34(如图2c中箭头88所示)，较软的中心压缩弹簧76抵靠定位项圈78压缩。因此，中心压缩弹簧76在稳定支撑柱之前处于垂直位置时，操作以维持内管34和外管36的相对位置。
为了稳固支撑柱22的布置，外管36和内管34在螺纹杆42上旋转，如图8中箭头90所示。螺纹端44和螺母46的螺纹被形成，从而使逆时针旋转引起内管34和外管36组件垂直向上移动。随着向天花板接合端32施加压力，内管34相对于茎杆52向上移动，从而遮挡住茎杆使其看不见。茎杆52可具有鲜艳的颜色，例如红色，以当负载施加于顶部压缩弹簧52时(如图2b所示)，便利地提供视觉提示。当压缩弹簧58充分负载时，内管34会完全遮挡茎杆52。本领域技术人员可以理解，顶部压缩弹簧58提供了一种对因地板和天花板膨胀或收缩所产生的任意小的尺寸变化动态地作出响应的机制。
在定位后，支撑柱22非常稳定保险，因此它可以成功地抵抗施加到其中部的推力或拉力测试，以此满足了健康规章和安全法律或其他法律的规定。能满足安全规章要求的原因在很大程度上是由于地板接合端30和天花板接合端32的结构所提供的改进的稳定性和改进的表面接触。本发明的支撑柱22的另一优点是，部件都隐蔽在伸缩内管34和伸缩外管36的内部，以此防止了会损害支撑柱安全的意外篡改。便利地，由于并不需要辅助工具来正确地安置支撑柱，因此，在不用寻找工具的情况下，可以随时安置该支撑柱。另外，内管和外管的方形配置构架与逆时针螺纹的结合允许在不使用转矩扳手(尽管在需要时，可以使用)的情况下，手动地调节内管和外管。归功于方形的截面，手的抓力或对辅助工具例如转矩扳手的需求被最小化。
在使用中，支撑柱22在选择的位置处被竖立，并且以支撑栅栏板(其以重叠的方式定位，如图1和13所示)所需的合适距离定位多个支撑柱22。如图1所示，栅栏板28一般都是长方型框架，并且包括一对相对分开设置的垂直件92。垂直件92连接到上水平件94和在下操作水平件96。便利地，下水平件具有附着在其上的防踢护板98，护板98在栅栏板28的全部长度上延伸。多个水平和垂直间隔的金属线100形成网，并附着到由垂直件92和水平件94，96形成的长方型框架的相对边上。水平加固件固定在上水平件94上。栅栏锁104在图10到12中被详细示出，并包括固定在垂直件92上的螺栓106，螺栓106的螺纹端在与栅栏板28的长方型框架的平面平行的平面上延伸通过垂直体92。螺栓106内端焊到垂直件92。L型的手柄108旋转地安装到螺栓106上，其自由端平行于螺栓延伸，从而使得手柄108可以从栅栏板28的面中向外旋转(如箭头110所示)到与栅栏板28隔开的平行面中。手柄108在垫圈112和弹簧垫圈114(用螺母116向其施压)之间被停留。在栅栏锁104的运输位置时，将手柄108抵靠在短小突出部(tab)118上，以防止手柄108进一步从栅栏板的平面转出。当手柄108转入图11所示的位置时，栅栏板28沿箭头120所指方向滑动，从而朝支撑柱22移动栅栏板，并使支撑柱停留在手柄108和栅栏板金属线100之间。
应该注意到，手柄108的长度足以容纳栅栏柱22以及位于柱子22和栅栏板之间的第二栅栏板28的宽度，如图13的右边所示。应该理解，栅栏板28因此被牢固地固定，而不会轻易地脱落，从而提高了安全栅栏组件的安全性，并从总体上简化了该组件的竖起。另外，在接合的栅栏板之间的重叠程度可以被调节，以或多或少地增加了为重新定位或拆除栅栏，而从组件中释放单独的板的难度。
本发明的支撑柱和具有可旋转地安装的栅栏锁的栅栏板的组合和现有技术相比具有很多优点，尤其是对于工人和他们的同事的可靠和安全来说。该组合还使得产品更易于使用和更切实可行。
下面将参照附图14描述本发明的支撑柱的另一实施方式。
图14中的支撑柱130具有地板接合端132，地板接合端132与支撑柱22的地板接合端32相似，因此在此不再赘述。但是，支撑柱130具有的天花板接合端134具有可由压缩材料(例如橡胶或人造橡胶替代品)制成的外表面覆盖物136，以等同于机械地在支撑柱22向顶部压缩弹簧58施加的压缩负载。支撑柱130具有截面为圆形的内管138，内管138伸缩地被接纳在截面同样是圆形的外管140中。在外管140的底部末端，螺纹项圈142被附着到其内表面，用以螺纹地与螺纹柱144接合，其中螺纹柱144具有与地板接合端132旋转地接合的底端，以及延伸到外管140的内部的上部自由端。挡块凸缘146固定于柱144的上螺纹端，以限制外管140相对于螺纹柱144的位置。
外管140具有在其相对侧成对地形成的一串系列纵向隔开的孔148。突出部150通过固定于内管138的轴衬152，旋转地接合到内管138操作下端。突出部150具有销钉接纳孔154，销钉接纳孔154适于和在外管140上选择的一对孔148对齐，以接纳锁定销钉(未显示)。锁定销钉穿过外管140和突出部150以固定伸缩内管138和外管140的相应位置。
在使用中，伸缩内管138和外管140分离到大约天花板到相关支撑平面或地板的高度，并且插入定位销钉，如上所述。通过在螺纹柱144上旋转外管140，以延长支撑柱130的高度，而对支撑柱130的最后高度进行调整。通过轴衬152，天花板接合端134保持为抵靠上接合表面而固定，同时表面覆盖物136被挤压。与支撑柱22的情形相同，支撑柱130适于动态地调整由于沉陷、天气情况、水泥的干燥等因素产生的尺寸变化，以确保安全。天花板接合端的动态调整消除了为确保安全而经常需要检测和调整支撑柱的高度的需要。
本领域的技术人员应该理解，在所附权利要求书的范围内，还可以对上述的实施方式进行其它的改变。