JP2014105572A - 足場または支保工の支柱用鋼管 - Google Patents

足場または支保工の支柱用鋼管 Download PDF

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Abstract

【課題】組立が容易で強度が十分であり、安全性の高い組立式足場および支保工を提供する。
【解決手段】くさびを用いて支柱と水平材を結合する組立式足場または支保工において、くさび孔を有する受け金具の外縁に円形外縁部を備える水平材連結部を有する支柱用鋼管を提供する。水平材連結部は、支柱または組み立てられた支柱の側面に等間隔に設けられる。円形外縁部には複数の安全帯のフックを掛けることができ、安全帯のフック掛け部が支柱に等間隔に設けられることから、作業者は、作業時はもちろん、移動するときにも常に近くに安全帯のフックを掛けることができる。また、円形外縁部は受け金具を補強する機能も有する。さらに、安全ピンやくさび部の形状により、安全性が高められている。
【選択図】図1

Description

本発明は建築工事等で使用される組立式足場または支保工に関する。
建築物やその外壁の作業には足場を組む方法が多く利用されている。その主なものとしては、建築物外部に仮設の作業床や通路を設置して、作業員が建築物の建造、補修・メンテナンス若しくは塗装・洗浄を行っている。支保工は、コンクリートの床や梁の型枠をコンクリートの打設から硬化まで支持する構造物である。
足場や支保工は、建築物の高さに合わせて上に組んでいく必要があり、工事全体に必要な水平材、手摺りおよび踏板等の数は膨大になるうえ、作業後にはその建築物周辺に組んだ機材をまた一つ一つ取り除かなければならない。よって、設置と解体における作業量が多く時間がかかった。近年、組立と解体が容易であることより、くさびを用いて部材を結合し、所定の構造に組み立てる方式の足場や支保工が用いられるようになってきており(特許文献1、非特許文献1)、より一層の強度と安全性が求められている。
足場や支保工では、支持用の垂直部分と、作業員の移動や作業用の水平部分とを有し、作業員は上下左右に移動して作業をする。高所作業員は墜落の危険を回避するために、安全帯を装着し、安全帯の一端のフックを体に取り付け、他端のフックを足場または支保工に取り付けることによって、足場や支保工の組立、解体、および施工作業における移動の安全性を高めている。しかしながら、足場や支保工に安全帯のフックを掛ける箇所が比較的少ないため、常に安全帯のフックを掛けた状態で移動することは困難であり、危険であった。例えば、複数の作業員が全員所定の作業位置によじ登ってからしかフック掛けることができず、移動過程における危険性が高かった。
特開2002−276152号公報
建設マネジメント技術 2000年11月号 57「足場工・支保工」
かかる従来の問題に鑑み、本発明の解決しようとする課題は、組立が容易で強度が十分であり、作業や移動における安全性の高い足場および/または支保工を提供することにある。
上記課題を解決するために、以下の発明を見出した。
1.縦に貫通するくさび孔を有する受け金具および該受け金具の外縁に接する円形外縁部が備えられている水平材連結部が、鋼管側面に少なくとも1つ設けられている組立式足場または支保工の支柱用鋼管。
2.前記円形外縁部は、前記複数の受け金具全てに溶接されて、安全帯のフック掛け部を形成する前項1に記載の支柱用鋼管。
3.中央部に前記水平材連結部が備えられた250〜400mmの鋼管を1ユニットとし、1〜15ユニットの長さを有する、または、該長さからジョイント管により追加される長さが短縮された長さを有する、前項1または2に記載の支柱用鋼管。
4.くさび部の抜け落ちを防止するための2本の安全ピンが支柱用鋼管を十字に貫通するように、安全ピン用孔が備えられている、前項1〜3のいずれか一に記載の支柱用鋼管。
5.前項1〜4のいずれか一に記載の支柱用鋼管、および端部にくさび部を備える水平材を含む組立式足場または支保工。
6.前記くさび部の前記鋼管側面と接する面が、該鋼管側面と同一の円弧状の曲面である前項5に記載の組立式足場または支保工。
7.前記水平材を構成する鋼管が、くさび部の前面と両側面の三面に溶接されている前項5または6に記載の組立式足場または支保工。
8.前項1〜4のいずれか一に記載の支柱用鋼管からなる支柱用鋼管部、
一方の端部がくさび部を備え、他方の端部が該支柱用鋼管部の水平材連結部の上部の側面に直角に溶接結合されている第一支持アーム、
一方の端部が第一支持アームの側面に直角に溶接結合され、支柱と平行であり、支柱の水平材連結部のくさび孔に挿入可能な1以上のくさび部を備えている第一垂直支持部、
および、
一方の端部が第一垂直支持部の側面に直角に溶接結合され、他方の端部が該支柱用鋼管部の水平材連結部の下部の側面に直角に溶接結合され、該第一支持アームと平行である第二支持アーム、
を備えるブラケット。
9.前項8に記載のブラケットを含む前項5〜7に記載の組立式足場または支保工。
本発明の支柱用鋼管の水平材連結部に備えられている円形外縁部は、受け金具の強度を補強するとともに、フック掛け部を形成する。このフック掛け部には、安全帯のフックを複数掛けることができる。組み立てられた足場や支保工の支柱には水平材連結部が、等間隔で(1ユニット毎に)多数存在するため、安全帯のフック掛け部が作業員の近くに常に存在することになり、作業員の移動時や作業時の安全を確保することができる。
本発明の支柱用鋼管を用いた支保工は、支保工としての機能に加えて、足場の一部として使用することができる。本発明の支柱用鋼管を用いた支保工に、ブラケット、踏板、手摺り、水平つなぎ、および本発明の支柱用鋼管等を追加して組み立てることにより足場を形成させることができる。
また、本発明の支柱用鋼管と本発明のブラケットを組み合せて用いることにより、簡易に手際よく足場または支保工を組立てることができる。また、ブラケットより下方の足場部材を上方の足場部材に転用することができる。たとえば、下方の外壁の作業が終了した後、下方の足場外面の支柱用鋼管と水平部材を取り外し、ブラケットの上方に取り付け、上方の作業用足場とすることができる。このように転用することにより足場部材を削減することができる。
さらに、水平材のくさび部の抜け落ちを防ぐ安全ピンを備えることができるので、揺れや振動などによりくさび部とくさび孔の結合が緩んだとしても、くさび部がくさび孔から抜けるおそれはなくきわめて安全性に優れている。
また、くさび部が鋼管側面と接する面は、該鋼管側面と同一の円弧状の曲面であるため、くさび部と鋼管の接触面が広く、くさび部が安定し、また、くさび部の軸が回動することがなく強度に優れている。
さらに、水平材を構成する鋼管(水平材鋼管)がくさび部の前面と両側面の三面に溶接され、鋼管とくさび部の溶接面積が広く強度に優れている。
図1は、本発明の支柱用鋼管(1ユニット)の一例の斜視図である。 図2は、本発明の支柱用鋼管(1ユニット)の一例の正面図である。 図3は、支柱用鋼管と水平材の組立概略図である。 図4は、(1)くさび部の平面図と(2)水平材端部の側面図である。 図5は、図4のa1−a2の断面の概略図である。 図6は、本発明の支柱用鋼管の連結を示す概略図である。 図7は、本発明の支柱用鋼管からなる支柱に連結している本発明のプラケットの側面図である。
本発明の支柱用鋼管は、組み立てられて足場、支保工、または、支保工兼足場として使用されるものである。複数の支柱用鋼管は、所望の水平材が架け渡されて、足場または支保工が必要な場所に所定の間隔で建てつけられる。また、支柱用鋼管の軸方向には、支柱用鋼管同士が接続されて、足場または支保工を所望の高さにすることができる。支柱用鋼管の側面に設けられている水平材連結部の受け金具のくさび孔に、水平材の端部に設けられているくさび部を挿入することにより、水平材を支柱用鋼管に結合させて所定の構造に組立てるものである。
本発明の支柱用鋼管10は、鋼管21の側面に水平材連結部20が少なくとも1つ設けられている。また、該水平材連結部20には、縦に貫通するくさび孔222を有する受け金具22と、その受け金具の外縁に接する円形外縁部23が備えられている。本発明の支柱用鋼管の外径にとくに制限はないが、直径48.6mmの鋼管が好ましい。
受け金具22は支柱用鋼管の側面の同一の高さに複数個、好ましくは2〜4個、軸方向と直角に突設されている。そして、各々の受け金具は好ましくは直角に、又は逆方向(180度)に設けられている。各受け金具22にはくさび孔222が上下に貫通して形成されている。くさび孔は上端開口部の面積が大きく徐々に断面積が小さくなり、下端開口部の面積が最も小さい。受け金具の材質や支柱との結合方法は特に限定されるものではないが、好ましくは、鋼等の金属板をコの字状に折り曲げて鋼管の側面21に溶接接合する。
受け金具22の軸方向の長さは、例えば40〜80mmである。好ましくは、50〜70mm、さらに好ましくは55〜65mm、最も好ましくは60mmである。くさび孔222の上端開口部の横幅は、15〜30mm、好ましくは、18〜25mm、さらに好ましくは、20mmである。縦幅も同程度である。
円形外縁部23は、受け金具22の外縁に接して、受け金具22を覆うように備えられている。円形外縁部23は、受け金具の強度を補強するとともに、安全帯のフック掛け部231を形成する。円形外縁部23と隣接する2個の受け金具22の間にそれぞれフック掛け用スペース226が形成される。該スペースに対応する円形外縁部が、フック掛け部231になっている。このフック掛け部231に作業員の安全帯のフックを1または複数掛けることができ、安全保護が図られる。なお、受け金具22を補強のために平らな鋼板で直線的に覆った場合も、該鋼板と隣接する2個の受け金具22の間にそれぞれスペースが形成されるが、該鋼板と鋼管側面211の距離が短く、フックを掛けることができないかまたは掛け難い。ところが、本発明のフック掛け用スペース226は、円形外縁部が円形であるため、フック掛け部231と鋼管側面211の距離が長くフックを掛け易い。
円形外縁部23の材質や支柱との結合方法は特に限定されるものではないが、好ましくは、環状の鋼を、複数の受け金具22の全てに溶接接合する。好ましくは、4つの受け金具22の外縁部に溶接接合する。円形外縁部23の幅は10〜40mm、好ましくは、15〜30mm、より好ましくは17〜25mm、最も好ましくは20mmである。10mmより細いと強度が弱く、40mmより太いとフックを掛け難い。円形外縁部の直径は、70〜110mm、好ましくは、75〜100mm、より好ましくは、78〜96mmである。70mmより小さいとフックを掛け難い。円形外縁部は上部直径が大きく、下部直径が小さい形状が好ましい。
本発明の支柱用鋼管は、200〜500mmを1ユニットとすることができる。より好ましくは、250〜400mm、さらに好ましくは270〜350mm、さらに好ましくは270〜330mm、最も好ましくは300mmを1ユニットとすることができる。1ユニットのほぼ中央部に1つの水平材連結部20が設けられる。本発明の支柱用鋼管10の長さに、制限はないが、例えば1〜15ユニットの長さを有する。また、例えば175mm〜4500mmの長さを有する。これら種々の長さの支柱用鋼管を組み合わせることにより、自在に足場および支保工を組立てることができる。なお、2ユニット以上の支柱用鋼管では、所定の1ユニットの間隔で水平材連結部20が鋼管21の側面に設けられている。すなわち、複数の水平材連結部20が支柱用鋼管に設けられている場合は、1ユニット間隔で水平材連結部20が備えられ、最も好ましくは、300mm間隔で水平材連結部20が配置されている。
本発明の支柱用鋼管同士を接続する場合も、接続部の上下に隣接する水平材連結部20の間隔は所定の1ユニットの間隔を保持することが好ましい。支柱用鋼管を、ジョイント管50を使用して接続する場合は、ジョイント管50により追加される長さ分について、支柱用鋼管の端部を短くすることができる。例えば、支柱用鋼管の下端の1ユニットは所定のユニットの長さよりジョイント管により追加される長さ分を短くすることができる。例えば、1ユニットが300mmであり、ジョイント管により25mmの長さが追加される場合は、下端のユニットの長さは275mmであり、1ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは275mm、2ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは575mm、3ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは、875mm、4ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは1175mm、5ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは1475mm、6ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは、1775mm、7ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは2075mm、8ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは2375mm、9ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは、2675mm、10ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは、2975mm、11ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは3275mm、12ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは3575mm、13ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは、3875mm、14ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは4175mm、15ユニットの本発明の支柱用鋼管の長さは4475mmにすることができる。これら種々の長さの支柱用鋼管を組み合わせることにより、自在に足場および支保工を組立てることができる。支柱用鋼管の長さはそれぞれ相違しても、水平材連結部20は所定の間隔で支柱に配置される。
1ユニットが200〜500mmであり、水平部材連結部が200〜500mm間隔で存在することにより、足場または支保工の支柱に安全帯のフック掛け部231が200〜500mm間隔で提供される。作業者は常に身近に安全帯のフック掛け部231が存在することになり、移動や作業時の安全を確保することが可能になる。
本発明の支柱用鋼管は、好ましくは、2本の安全ピン401が支柱用鋼管を十字に貫通するように、くさび部の抜け落ちを防止するための安全ピン用孔40が備えられている。水平材30の端部に設けられているくさび部31がくさび孔222に挿入された後に、くさび部抜け落ち防止用安全ピン401が、安全ピン用孔40に装着される。好ましくは、くさび部抜け落ち防止用安全ピン401は、4つの受け金具22に対応して支柱用鋼管を貫通して十字に2本備えられる。該安全ピン401は、前記くさび孔222に挿入されたくさび部31の上面の上側にその端部を突出させてくさび部31の抜け落ちを防止する。該安全ピンは、例えばボルトとナットで構成される。これら安全ピンにより、より一層の安全を確保できる。
本発明は、また、前記支柱用鋼管10および端部にくさび部31を有する水平材30を含む組み立て式足場または支保工に関する。本発明の組立式足場または支保工には、さらに他の部材を含むことができる。例えば、ジョイント管、ジョイントピン、安全ピン等が含まれていてもよい。
水平材30は、通常、別の支柱用鋼管に設けられている同一の高さにある2個または4個の水平材連結部20の間に設置される。水平材30は、手摺り、踏板、ブラケット、水平つなぎ等が挙げられる。水平材は300〜1800mm、好ましくは、500〜1500mm、さらに好ましくは、700〜1100mmの長さまたは長辺を有する。
水平材30の端部にはくさび部31が設けられており、くさび部31を支柱用鋼管のくさび孔222に挿入して結合することにより、足場または支保工を組立てることができる。例えば、手摺りの両端にはくさび部31が設けられ、2本の支柱の間に架け渡される。また、例えば、四隅にくさび部31が設けられている踏板の場合では、4本の支柱の間に架け渡される。また、例えば、ブラケットは同一の支柱の上下のくさび孔222に係合するように、複数のくさび部が設けられている。
水平つなぎの両端にはくさび部31が設けられ、2本の支柱の間に架け渡される。水平つなぎは、固定長であっても、可変長であってもよい。可変長の水平つなぎは、例えばスライドバー構造を有し、施工場所に応じた長さに調整し、例えばピンで固定した後に組み立てることができる。特に支保工では、可変長の水平つなぎを好適に用いることができる。水平つなぎは、支保工で好適に用いられ、支保工組立中に2方向以上に取付けることにより転倒や滑動を防止するとともに、強度を増加させることができる。くさび部31を有する水平つなぎを用いることにより、ブレス(筋交)を用いなくとも強度が保持される。
くさび部31はいずれも押止面311を有する。押止面311は、くさび部31が鋼管側面211と接する面である。押止面311は鋼管側面211に沿って設置される。好ましくは、押止面311は鋼管側面211と同一の曲面を有する。すなわち、押止面311は円弧状の曲面を有し、その円弧の半径は、好ましくは鋼管21のの半径と同一である。このような鋼管側面と同一の曲面を有する押止面311により、くさび部31は鋼管21に確実に結合されて、鋼管21と同一軸方向を保つことができ、回動することはない。したがって、安全を確保できる。
好ましくは、前記水平材30を構成する水平材鋼管32は、くさび部31の前面と両側面の三面に溶接されている。くさび部を掴むように三面に溶接されることにより、溶接接合面積が広くなりくさび部31と水平材鋼管32を確実に結合させることができ、安全を確保できる。
本発明の支柱用鋼管10同士を接続するために、ジョイント管50を用いることが可能である。ジョイント管は中心部の側面に凸部を有し、鋼管側面211と滑らかに支柱の側面を形成してもよい。このような凸部がなくてもよい。支柱用鋼管とはジョイントピン411により固定することができる。前記凸部がないジョイント管を使用して、ジョイントピンを抜くことにより、設置された足場または支保工の一部の部材を抜き取ることができる。強度が保つことができる場所にある部材を一部抜き取り足場の上部に転用することにより、足場部材を削減することができる。ジョイント管により、支柱用鋼管の間に追加される長さには制限はないが、0〜45mm程度であり、好ましくは、10〜40mm、より好ましくは、15〜35mm、さらに好ましくは、20〜30mm、最も好ましくは25mmである。
本発明は、また、支柱(前記支柱用鋼管からなる支柱または二以上の前記支柱用鋼管が連結された支柱)に複数のくさびにより結合可能なブラケット60に関する。ブラケット60は、前記支柱用鋼管と同一の構造を有する支柱用鋼管部61、第一支持アーム62、第一垂直支持部64および第二支持アーム63を備える。さらに、第二垂直支持部など必要な部材を備えてもよい。
支柱用鋼管部61は、1又は2ユニットの長さであり、好ましくは、1ユニットからなる。支柱用鋼管部は第一支持アームおよび第二支持アームで支持されている。さらに下部から他の支柱用鋼管で支持されていてもよい。
第一支持アーム62、第一垂直支持部64、第二支持アーム63および第二垂直支持部の材質および形状には特に制限はないが、好ましくは、鋼管であり、外径48.6mmの鋼管が特に好ましい。
前記第一支持アーム62は、一方の端部にくさび部621を備えている。好ましくは、第一支持アーム62は、くさび部621の前面と両側面の三面に溶接され、くさび部を掴むように三面に溶接されることにより、溶接接合面積が広くなりくさび部621と第一支持アーム62を確実に結合させることができ、安全を確保できる。第一支持アーム62の他方の端部は、前記支柱用鋼管部61の水平材連結部611の上部の側面に直角に溶接結合されている。
前記第一垂直支持部64は、一方の端部が第一支持アームの側面に直角に溶接結合されており、支柱と平行であり、支柱の水平材連結部のくさび孔に挿入可能な一以上のくさび部641を備える。くさび部641と第一アームのくさび部621は、同一の支柱上にある上下に隣り合う水平材連結部のくさび孔に挿入されることが可能である。好ましくは、第一垂直支持部64は、1〜5のくさび部641、好ましくは、1〜3のくさび部641、より好ましくは1〜2のくさび部641を備える。なお、くさび部621およびくさび部641は前記くさび部31と同様の構造、形状および特徴を有するものである。
第二支持アーム63は、一方の端部が第一垂直支持部64の側面に直角に溶接結合され、他方の端部が支柱用鋼管部61の水平材連結部611の下部の側面に直角に溶接結合され、第一支持アーム62と平行である。第二支持アームは第一支持アームへの荷重を軽減し、ブラケットの強度を確保するためのものである。本発明のブラケットは、さらに別の支持アームを備えていてもよい。
第二垂直支持部65は、第一垂直支持部64および支柱用鋼管部61の間に両部材と平行に位置する。好ましくは、第一垂直支持部64および支柱用鋼管部61の中央に位置する。一端は第一支持アーム62の側面に直角に溶接結合され、他端は第二支持アーム63の側面に直角に溶接結合されている。本第二垂直支持部は、ブラケットの強度を確保するものである。本発明のブラケットは、さらに垂直支持部を有していてもよい。
本発明は、また、本発明のブラケット60をさらに含む組立式足場または支保工に関する。本発明のブラケットと本発明の支柱用鋼管を組み合せて簡易に手際よく足場または支保工を組立てることができる。例えば、本発明のブラケットを用いて、支柱をブロック状に組み立てて(支柱4本以上を用いて立体的に組み立てて)安定させることにより、組立作業が簡易になる。また、本発明のブラケットの支柱用鋼管部が、下部から本発明の支柱用鋼管により支持されていた場合に、下部の支柱用鋼管を連結していたジョイント管(凸部がないジョイント管)のジョイントピンをぬき、ジョイント管をずらすことにより、ブラケットより下部の支柱用鋼管をはずすことができる。はずされた支柱用鋼管等の部材は、上部や他の場所に転用可能であり、強度を確保しながら足場部材を削減することができる。
本発明を具体例を用いて説明したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の範囲から逸脱しない限り、当業者が変更及び修正を加えることを許容するものである。
本発明の支柱用鋼管、およびそれを含む組立式足場または支保工は、建築工事や修理等に使用されるものであり、簡易に、そして狭い場所でも組立てることができ、安全性の高い作業環境を提供する。
10 支柱用鋼管
20 水平材連結部
21 鋼管
211 鋼管側面
22 受け金具
222 くさび孔
226 フック掛け用スペース
23 円形外縁部
231 フック掛け部
30 水平材
31 くさび部
311 押止面
32 水平材鋼管
40 安全ピン用孔
41 ジョイントピン用孔
401 安全ピン
411 ジョイントピン
50 ジョイント管
60 ブラケット
61 支柱用鋼管部
611 支柱用鋼管部の水平材連結部
62 第一支持アーム
621 第一支持アームのくさび部
63 第二支持アーム
64 第一垂直支持部
641 第一垂直支持部のくさび部
65 第二垂直支持部

Claims (9)

  1. 縦に貫通するくさび孔を有する受け金具および該受け金具の外縁に接する円形外縁部が備えられている水平材連結部が、鋼管側面に少なくとも1つ設けられている組立式足場または支保工の支柱用鋼管。
  2. 前記円形外縁部は、前記複数の受け金具全てに溶接されて、安全帯のフック掛け部を形成する請求項1に記載の支柱用鋼管。
  3. 中央部に前記水平材連結部が備えられた250〜400mmの鋼管を1ユニットとし、1〜15ユニットの長さを有する、または、該長さからジョイント管により追加される長さが短縮された長さを有する、請求項1または2に記載の支柱用鋼管。
  4. くさび部の抜け落ちを防止するための2本の安全ピンが支柱用鋼管を十字に貫通するように、安全ピン用孔が備えられている、請求項1〜3のいずれか一に記載の支柱用鋼管。
  5. 請求項1〜4のいずれか一に記載の支柱用鋼管、および端部にくさび部を備える水平材を含む組立式足場または支保工。
  6. 前記くさび部の前記鋼管側面と接する面が、該鋼管側面と同一の円弧状の曲面である請求項5に記載の組立式足場または支保工。
  7. 前記水平材を構成する鋼管が、くさび部の前面と両側面の三面に溶接されている請求項5または6に記載の組立式足場または支保工。
  8. 請求項1〜4のいずれか一に記載の支柱用鋼管からなる支柱用鋼管部、
    一方の端部がくさび部を備え、他方の端部が該支柱用鋼管部の水平材連結部の上部の側面に直角に溶接結合されている第一支持アーム、
    一方の端部が第一支持アームの側面に直角に溶接結合され、支柱と平行であり、支柱の水平材連結部のくさび孔に挿入可能な1以上のくさび部を備えている第一垂直支持部、
    および、
    一方の端部が第一垂直支持部の側面に直角に溶接結合され、他方の端部が該支柱用鋼管部の水平材連結部の下部の側面に直角に溶接結合され、該第一支持アームと平行である第二支持アーム、
    を備えるブラケット。
  9. 請求項8に記載のブラケットを含む請求項5〜7に記載の組立式足場または支保工。
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