JP2007262685A - 移動式足場及び無動力降下装置 - Google Patents

移動式足場及び無動力降下装置 Download PDF

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Abstract

【課題】構造物の解体時に、解体作業に必要な最小限の複数階の外周のみを足場で囲い、作業の進行とともに、無動力で上層階側から下層階側へ降下可能な移動式足場を提供する。
【解決手段】移動式足場1は、高層ビル3の外周面5に沿って鉛直方向に設けられ、足場板7及び連結材9により組み立てられた足場フレーム11と、足場フレーム11の高層ビル3側に長手方向が略鉛直となるように並列に配置された4本のレール19と、レール19及び足場フレーム11の自重による降下が可能となるように支持する無動力降下手段13と、一端側は無動力降下手段13が脱着可能に取り付けられ、他端側は高層ビル3の所定の階に脱着可能に取り付けられる支持ブラケット15とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、ビル、橋梁等の構造物の外周を作業するために作業床や通路として構築される移動式足場であって、無動力で降下可能なものに関する。
例えば、特許文献1には、ビルを解体する際に、解体する階を含む複数階の外周を足場で囲み、解体する階が下階へ移る毎に、足場に連結された複数のロープをウインチで巻き下げることにより足場を降下させる方法が開示されている。この方法では、まず、解体するビルの周囲に所定の間隔で複数のガイド支柱を立設し、ガイド支柱に沿って上下方向に移動自在な足場を、地上またはビルの低層階の高さでビルの外周を囲むように組み立てて、ガイド支柱に沿って最上階まで上昇させる。次に、最上階から下方の階へ順次各階を解体し、その際、解体する階が下階へ移る毎に、それに合わせて足場を降下させる。
また、特許文献2には、ビルを構築する際に、構築する階を含む複数階の外周を足場で囲み、構築する階が上階へ移る毎に、足場をモータ等の駆動装置により上昇させる方法が開示されている。この方法では、まず、ビルの外周面に沿って略鉛直となるようにレールを設置し、このレールに沿って上下方向に移動自在な、モータを備えた移動足場を組み立てて地上付近の階の外周を囲む。次に、地上から上方の階へ順次各階を構築し、その際、構築する階が上階へ移る毎に、それに合わせて足場を上昇させる。
特許第3383638号公報 特開2003−147956号公報
しかしながら、特許文献1に記載されているウインチで足場を下降させる方法では、地上から複数のロープで足場を吊っているために、足場の水平を確保するための制御が困難となる。また、足場の水平を確保するべく、すべてのウインチの回転を制御するための制御装置に費用がかかりコストが高くなってしまう。
さらに、ガイド支柱を地上からほぼ最上階まで構築するので、ビルの高さが高くなるほどガイド支柱自身の重量が増加し、そのために、ガイド支柱の径を太くし、安定性を確保しなければならない。しかし、ガイド支柱の径が太くなると、ガイド支柱の材料費が高くなるうえ、組立・分解作業に手間がかかり施工費も高くなってしまう。さらに、地上から最上階までガイド支柱がビルの周囲に何本も乱立するために、美観が損なわれる。
また、特許文献2に記載されているモータ等の駆動装置にて足場を昇降させる方法では、ビルの高さに相当する長さのガイドレールを必要とするために、ビルが高層になると、ガイドレールの設置及び接続に手間と時間を要するうえ、駆動装置を設けると足場全体に大きな荷重がかかるために、足場全体が大型化し、施工費が高くなってしまう。
また、一般的にビルの解体現場では、足場を上昇させる機会は少なく、降下専用の足場で十分であるが、降下専用の足場が無いために、特許文献2に記載されているような上下に移動が可能な駆動装置を備えた足場を使用しなければならず、上述したように、施工費が高くなってしまう。
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、構造物の解体時に、解体作業に必要な最小限の外周のみを足場で囲い、作業の進行とともに、無動力で上層階側から下層階側へ降下可能な移動式足場を提供することである。
前記目的を達成するため、本発明の移動式足場は、構造物の外周面に沿って下向きに移動可能な移動式足場であって、足場板を有する足場フレームと、該足場フレームの前記構造物側に、長手方向が略鉛直となるように固定されたレールと、前記構造物に取り付けられ、該レールを、その自重による降下が可能となるように支持する無動力降下手段とを備えることを特徴とする(第1の発明)。
本発明による移動式足場によれば、足場フレームの接続されたレールが自重で降下するために、レールを降下させるための電動機等の駆動装置が不要となり、移動式足場を軽量化することが可能となる。したがって、移動式足場を小型化することができ、設備投資を少なくすることが可能となる。また、足場フレームをレールから脱着すること無く、レールとともに降下させることが可能となり、足場フレームの盛り替え等の作業が無くなるために、工期を短縮することが可能となる。さらに、足場フレームの接続されたレールを上層階側から下層階側へ降下させることにより、レールを地上から構造物の最上階まで設置する必要が無くなる。したがって、レールの設置及び解体等の作業が無くなり、工期を短縮することが可能となる。
第2の発明は、第1の発明において、前記無動力降下手段は、一端側は前記構造物に脱着可能に取り付けられ、他端側は前記無動力降下手段に取り付けられる支持ブラケットを介して前記構造物に取り付けられることを特徴とする。
本発明による移動式足場によれば、無動力降下手段は支持ブラケットで構造物に固定されるために、レールを支持することが可能となる。また、支持ブラケットは構造物に脱着可能に取り付けられるために、解体が終了した階の支持ブラケットを取り外して、下層階に取り付けることができ、移動式足場のコストを削減することが可能となる。
第3の発明は、第1又は2の発明において、前記無動力降下手段は、前記レールの降下速度を抑制する速度抑制機構と、前記レールの位置を保持可能なレール保持機構とを備えることを特徴とする。
本発明による無動力降下手段によれば、レールの降下速度を抑制可能な速度抑制機構を備えるために、レールの降下速度を安全な範囲内となるように制限することが可能となる。また、レールの位置を保持可能なレール保持機構を備えるために、足場を所望の高さで保持することが可能となる。
第4の発明は、第1〜3のいずれかの発明において、前記レールは、所定の位置に固着された突起部と、長手方向に延設されたラックとを備え、前記速度抑制機構は、前記ラックと噛合するピニオンギアと、該ピニオンギアに連結されるブレーキ付き減速機とを備え、前記レール保持機構は、前記レールの前記突起部に係止することにより、前記レールを保持する支持機構と、該支持機構と前記突起部との係止状態を解放して前記レールを降下させる解放機構とを備えることを特徴とする。
本発明による速度抑制機構によれば、レールのラックと噛合するピニオンギアを備えているために、確実にレールに沿って無動力降下手段が降下することが可能となる。さらに、ブレーキ付き減速機を備えているために、予め設定した速度の範囲内でレールを安全に降下させることが可能となる。
また、レール保持機構によれば、支持機構を備えるために、確実にレールを保持することが可能となる。さらに、解放機構を備えるために、支持機構に載荷する荷重を解放してレールを降下させることが可能となる。
そして、レール、速度抑制機構及びレール保持機構は、簡単な機構であるために、メンテナンスが容易となる。
第5の発明は、第4の発明において、前記支持機構は、前記突起部を係止するための荷重受けプレートと、該荷重受けプレートに載荷される荷重を支持するとともに、該荷重受けプレートに挿脱自在な挿脱装置とを備えることを特徴とする。
本発明による支持機構によれば、荷重受けプレートで突起部を係止するために、レールの降下を確実に停止することが可能となる。また、挿脱装置は簡単な機構とすることができるために、製作コストを低減することが可能となる。
第6の発明は、第4の発明において、前記解放機構は、前記ラックに噛合するラッチと、該ラッチを前記ラックに噛合させて前記荷重受けプレートに載荷する荷重を解放する噛合装置とを備えることを特徴とする。
本発明による解放機構によれば、ラッチを回動させてレールのラックに噛合してレールを上方に移動させるために、荷重受けプレートに載荷する荷重を解放することが可能となる。
第7の発明は、第1の発明において、前記足場フレームは、所定の複数階の高さを有することを特徴とする。
本発明による足場フレームによれば、解体作業を行う階を含む必要最小限の複数階の外周を囲うように足場フレームを設置するために、構造物全体を覆う場合に比べて、足場の材料代、組み立て解体期間が短縮でき、解体コストを低減することが可能となる。また、作業に必要な必要最小限の複数階の外周に足場フレームが設置されるために、美観を損なうことがない。
第8の発明の無動力降下装置は、構造物の外周面に沿って長手方向が略鉛直となるように配置され、所定の位置に固着された突起部と長手方向に延設されたラックとを有するレールと、前記ラックに噛合し、前記レールの自重による降下速度を抑制する速度抑制機構と前記突起部に係止することにより、前記レールの位置を保持可能なレール保持機構とを有する無動力降下手段と、一端側は前記構造物に脱着可能に取り付けられ、他端側は前記無動力降下手段に取り付けられて前記無動力降下手段を支持するための支持ブラケットとを備えることを特徴とする。
本発明の移動式足場を用いることにより、解体作業に必要な最小限の複数階の外周のみに足場を構築することができ、かつ、美観に優れた解体を行うことが可能となる。
以下、本発明に係る移動式足場の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態においては、説明の便宜上、本発明による移動式足場を、例えば、16階建ての高層ビルの解体作業に適用した事例について説明する。
図1、図2、図3は、本発明の第一実施形態に係る移動式足場を高層ビルに取り付けた状態を示し、それぞれ斜視図、側面図、平面図である。
図1〜図3に示すように、移動式足場1は、高層ビル3の外周面5に沿って鉛直方向に設けられ、足場板7及び連結材9により組み立てられた足場フレーム11と、足場フレーム11の高層ビル3側に長手方向が略鉛直となるように並列に配置された4本のレール19と、レール19を、レール19及び足場フレーム11の自重による降下が可能となるように支持する無動力降下手段13と、一端側は無動力降下手段13に脱着可能に取り付けられ、他端側は高層ビル3の所定の階に脱着可能に取り付けられる支持ブラケット15とを備える。すなわち、無動力降下手段13は支持ブラケット15を介して高層ビル3に固定されており、この無動力降下手段13に係合されたレール19が自重で降下することにより移動式足場1が降下するものである。
足場フレーム11は、解体作業に必要な最小限の階層分(例えば、14階から屋上までの4階層分)の高さで組み立てられ、これらの各階で作業が可能となるように複数の足場板7が取り付けられる。足場フレーム11の外周には、防音用及び落下防止用のパネル17が取り付けられる。なお、本実施形態においては、足場フレーム11は4階層分の高さとしたが、これに限定されるものではなく、現場状況により適宜変更することが可能である。
各レール19と足場フレーム11とは、鋼材からなるアーム31で一体化に接続されており、レール19が降下すると足場フレーム11も同時に降下する。足場フレーム11の下端部の高層ビル3側には落下防止用ネット33が設置される。
各レール19はH型鋼からなり、高層ビル3側のフランジ面には長手方向にラック27が延設され、足場フレーム11側のフランジ面には複数枚のストッパー29が長手方向に所定の間隔で溶接にて固着される。本実施形態においては、足場フレーム11の高さを4階層分としたことにより、解体対象階である最上階を除いた3階層分が支持ブラケット15で支持可能となるように、3枚のストッパー29が1階層の高さ間隔でレール19に固着される。
なお、本実施形態においては、各レール19にストッパー29を3枚固着する方法について説明したが、この枚数に限定されるものではなく、移動式足場1で囲う階層数等により変更することが可能である。
支持ブラケット15は、解体作業を行う4階層のうち下側、例えば、14階及び15階に接続される。ただし、これに限定されるものではなく、移動式足場1を支持することができれば1つの階又は3つ以上の階に接続してもよく、移動式足場1の安定性、安全性の観点からは複数階に接続するのが望ましい。
図4は、本実施形態に係る無動力降下手段13を示す斜視図であり、図5は、本実施形態に係る無動力降下手段13の一部を透過して示す側面図であり、これら図4及び図5は、レール19が無動力降下手段13により保持された状態を示す。また、図6及び図7は、レール19が降下を開始した直後の状態を示し、図4及び図5と同様の斜視図及び側面図である。
図4及び図5に示すように、無動力降下手段13は、レール19の降下速度を抑制するための速度抑制機構21と、レール19の位置を保持可能なレール保持機構23と、速度抑制機構21及びレール保持機構23を内包する鋼製のハウジング25とから構成される。
速度抑制機構21は、レール19のラック27と噛合するピニオンギア35と、ピニオンギア35に連結される遠心ブレーキ付き減速機37とから構成され、レール19が安全な速度で降下するように減速機の減速比が調整される。なお、本実施形態においては、減速機のブレーキ手段として遠心ブレーキ方式を用いたが、これに限定されるものではなく、ファンブレーキ方式、油圧ブレーキ方式等の他のブレーキ手段を用いてもよい。
レール保持機構23は、ストッパー29を係止するとともに、レール19を停止するための支持機構39と、支持機構39とストッパー29との係止状態を解放してレール19を降下させるための解放機構41とから構成される。
支持機構39は、レール19のストッパー29を係止するための荷重受けプレート43と、荷重受けプレート43に載荷される荷重を支持するとともに、この荷重受けプレート43に挿脱自在な挿脱装置45からなる。荷重受けプレート43の一端部は、ハウジング25に支点ピン47を介して回動可能に接続され、他端部は、挿脱可能な脱着ピン49を介してハウジング25に接続されている。また、荷重受けプレート43の一端には、カウンターウエイト44が取り付けられている。
挿脱装置45は、この脱着ピン49と、この脱着ピン49の外周に配置されるスプリング51とからなり、脱着ピン49は、スプリング51の弾性力にて通常時は荷重受けプレート43に挿入されている。スプリング51の弾性力は手で脱着ピン49を動かすことが可能な程度の大きさであり、作業員が脱着ピン49を図4中の右方向へ引くことにより容易に荷重受けプレート43から外すことが可能である。
この支持機構39により、荷重受けプレート43が脱着ピン49にてハウジング25に固定されている状態で、レール19が降下すると、レール19のストッパー29が荷重受けプレート43に係止され、レール19の降下は停止する。これにより、レール19及び足場フレーム11の荷重が荷重受けプレート43に載荷された状態(つまり、図4及び図5に示す状態)となる。
図6及び図7に示すように、解体対象階の解体が終了して下階に移動式足場1を移動する際は、挿脱装置45にて脱着ピン49を荷重受けプレート43から外すと荷重受けプレート43がストッパー29から載荷される荷重を支持できなくなり、レール19のストッパー29が降下を開始して荷重受けプレート43を下方に押し出し、レール19が降下する。レール19に接続された足場フレーム11はレール19とともに降下する。ストッパー29が降下して荷重受けプレート43の位置を通過した後はカウンターウエイト44の重さにより荷重受けプレート43が自動的に上方に向かって回動して、他端が脱着ピン49によりハウジング25に接続可能な状態に戻る。
解放機構41は、基端はハウジング25に支点ピン47を介して回動可能に接続され、先端がレール19のラック27に噛合可能なラッチ53と、ラッチ53の下方に設置され、ロッドを伸長することによりラッチ53をラック27に噛合させるジャッキ55とからなる。
この解放機構41により、荷重受けプレート43にストッパー29が係止されている状態で、ジャッキ55のロッドを伸長してラッチ53を上方に回動させ、ラッチ53の先端をラック27に噛合させる。そして、ラッチ53がラック27に噛合した状態からさらにロッドを伸長することにより、ラッチ53を介してレール19を上方に押し上げて、荷重受けプレート43への載荷を解放することにより、脱着ピン49を荷重受けプレート43から外すことが可能となる。この状態で脱着ピン49を外し、ジャッキ55のロッドを収縮することにより、ラッチ53が回動してラック27との噛合を外すことにより、ストッパー29が荷重受けプレート43を下方へ押し出して、レール19が自重により降下を開始する。
次に、上述した移動式足場1の使用方法についてビルの解体手順にしたがって説明する。
図8〜図10は、本実施形態に係る移動式足場1の使用状態を示す図である。図8に示すように、移動式足場1を高層ビル3の最上階近傍の外周に沿うようにクレーン等を用いて配置する。そして、支持ブラケット15を、14階及び15階の床に予め脱着可能に設置された支持台57に接続する。これにより、移動式足場1は、14階から屋上までを囲った状態となる。
なお、本実施形態においては、支持台57を介して支持ブラケット15を高層ビル3に接続する方法について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、高層ビル3の外周面5に直接支持ブラケット15を接続してもよく、支持ブラケット15の接続方法は現場状況に応じて適宜変更することが可能である。
次に、図9に示すように、バックホー等の重機を用いて屋上階から下階に向かって順次、解体作業を行う。
そして、図10に示すように、屋上階の解体作業中に、13階に支持台57を設置し、この支持台57に支持ブラケット15及び無動力降下手段13を接続する。屋上階の解体が終了すると、解放機構41のジャッキ55のロッドを伸長させ、ラッチ53を介してレール19を押し上げ、荷重受けプレート43への載荷を解放する。そして、挿脱装置45の脱着ピン49を取り外してストッパー29を降下可能な状態にする。
それから、ジャッキ55のロッドを収縮してラッチ53とラック27との噛合を外し、自重にてレール19を降下させる。14階の高さ位置にあったレール19のストッパー29が、13階に設置された無動力降下手段13のハウジング25の荷重受けプレート43に達するまで降下すると、ストッパー29がこの荷重受けプレート43に係止され、レール19の降下が停止する。これにより、足場フレーム11は1階層分だけ降下して13階から16階までを囲った状態となる。
以上のように、上層階の解体を行って解体が終了した後に、上層階に設置された解放機構41のジャッキ55のロッドを伸長させて荷重受けプレート43に載荷される荷重を解放し、挿脱装置45の脱着ピン49を外し、ロッドを収縮させるとともにレール19を降下させ、下層階に設置された無動力降下手段13の荷重受けプレート43でストッパー29を係止し、降下を停止させるという一連の作業を1サイクルとし、このサイクルを足場フレーム11が1階に到達するまで複数回繰り返す。
したがって、本実施形態の移動式足場1によれば、足場フレーム11の接続されたレール19が自重で降下するために、レール19を降下させるための電動機等の駆動装置が不要となり、移動式足場1を軽量化することが可能となる。また、移動式足場1を小型化することにより、設備投資を少なくすることが可能となる。また、足場板7をレール19から脱着すること無く、レール19とともに降下させることが可能となり、足場板7の盛り替え等の作業が無くなるために、工期を短縮することが可能となる。さらに、足場板7の接続されたレール19を上層階側から下層階側へ降下させることにより、レール19を地上から高層ビル3の最上階まで設置する必要が無くなる。したがって、レール19の設置及び解体等の作業が無くなり、工期を短縮することが可能となる。
また、本実施形態の移動式足場1によれば、解体作業を行う階を含む必要最小限の複数階の外周を囲うように足場フレーム11を設置するために、高層ビル3全体を覆う場合に比べて、足場の材料代、組立・解体期間が短縮でき、解体コストを低減することが可能となる。また、解体作業に必要な必要最小限の複数階の外周に足場フレーム11が設置されるために、美観を損なうことがない。
また、本実施形態の移動式足場1によれば、レール19の降下速度を抑制可能なブレーキ付き減速機37を備えているために、予め設定した速度の範囲内でレール19を安全に降下させることが可能となる。そして、荷重受けプレート43でレール19のストッパー29を係止するために、レール19を所望の高さで停止させ、保持することが可能となる。さらに、ラッチ53をジャッキ55にて回動させてレール19のラック27に噛合するために、確実にレール19を上方に押し上げ、荷重受けプレート43への載荷を解放することが可能となる。
なお、本実施形態においては、本発明による移動式足場1を高層ビル3に適用した例について説明したが、高層ビル3に限定されるものではなく、例えば、中低層ビル、橋梁等にも適用することが可能である。
また、本実施形態においては、本発明による移動式足場1を解体作業に適用した例について説明したが、解体作業に限定されるものではなく、例えば、ビル、橋梁等のメンテナンス作業にも適用することが可能である。
また、本実施形態においては、レール19を4本用いる方法について説明したが、この本数に限定されるものではなく、高層ビル3の幅等の現場状況に応じて適宜変更することが可能である。
本発明の第一実施形態に係る移動式足場を高層ビルに取り付けた状態を示す斜視図である。 本実施形態に係る移動式足場を高層ビルに取り付けた状態を示す側面図である。 本実施形態に係る移動式足場を高層ビルに取り付けた状態を示す平面図である。 本実施形態に係る無動力降下手段を示す斜視図で、レールが無動力降下手段により保持された状態を示す図である。 本実施形態に係る無動力降下手段の一部を透過して示す側面図で、レールが無動力降下手段により保持された状態を示す図である。 本実施形態に係る無動力降下手段を示す斜視図で、レールが降下を開始した直後の状態を示す図である。 本実施形態に係る無動力降下手段の一部を透過して示す側面図で、レールが降下を開始した直後の状態を示す図である。 本実施形態に係る移動式足場の使用状態を示す図である。 本実施形態に係る移動式足場の使用状態を示す図である。 本実施形態に係る移動式足場の使用状態を示す図である。
符号の説明
1 移動式足場 3 高層ビル 5 外周面
7 足場板 9 連結材 11 足場フレーム
13 無動力降下手段 15 支持ブラケット 17 パネル
19 レール 21 速度抑制機構 23 レール保持機構
25 ハウジング 27 ラック 29 ストッパー
31 アーム 33 落下防止用ネット 35 ピニオンギア
37 ブレーキ付き減速機 39 支持機構 41 解放機構
43 荷重受けプレート 44 カウンターウエイト 45 挿脱装置
47 支点ピン 49 脱着ピン 51 スプリング
53 ラッチ 55 ジャッキ 57 支持台

Claims (8)

  1. 構造物の外周面に沿って下向きに移動可能な移動式足場であって、
    足場板を有する足場フレームと、
    該足場フレームの前記構造物側に、長手方向が略鉛直となるように固定されたレールと、
    前記構造物に取り付けられ、該レールを、その自重による降下が可能となるように支持する無動力降下手段とを備えることを特徴とする移動式足場。
  2. 前記無動力降下手段は、一端側は前記構造物に脱着可能に取り付けられ、他端側は前記無動力降下手段に取り付けられる支持ブラケットを介して前記構造物に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の移動式足場。
  3. 前記無動力降下手段は、
    前記レールの降下速度を抑制する速度抑制機構と、
    前記レールの位置を保持可能なレール保持機構とを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動式足場。
  4. 前記レールは、所定の位置に固着された突起部と、長手方向に延設されたラックとを備え、
    前記速度抑制機構は、前記ラックと噛合するピニオンギアと、該ピニオンギアに連結されるブレーキ付き減速機とを備え、
    前記レール保持機構は、前記レールの前記突起部に係止することにより、前記レールを保持する支持機構と、該支持機構と前記突起部との係止状態を解放して前記レールを降下させる解放機構とを備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の移動式足場。
  5. 前記支持機構は、
    前記突起部を係止するための荷重受けプレートと、
    該荷重受けプレートに載荷される荷重を支持するとともに、該荷重受けプレートに挿脱自在な挿脱装置とを備えることを特徴とする請求項4に記載の移動式足場。
  6. 前記解放機構は、
    前記ラックに噛合するラッチと、
    該ラッチを前記ラックに噛合させて前記荷重受けプレートに載荷する荷重を解放する噛合装置とを備えることを特徴とする請求項4に記載の移動式足場。
  7. 足場フレームは、所定の複数階の高さを有することを特徴とする請求項1に記載の移動式足場。
  8. 構造物の外周面に沿って長手方向が略鉛直となるように配置され、所定の位置に固着された突起部と長手方向に延設されたラックとを有するレールと、
    前記ラックに噛合し、前記レールの自重による降下速度を抑制する速度抑制機構と前記突起部に係止することにより、前記レールの位置を保持可能なレール保持機構とを有する無動力降下手段と、
    一端側は前記構造物に脱着可能に取り付けられ、他端側は前記無動力降下手段に取り付けられて前記無動力降下手段を支持するための支持ブラケットとを備えることを特徴とする無動力降下装置。
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