JP2014217534A - 防爆・防炎タイプの簡易緊張式水平親綱 - Google Patents

Abstract

【課題】 緊張器を用いずに水平親綱１をある程度の張力で緊張することができ、防爆・防炎構造を備えた簡易緊張式水平親綱を提供する。【解決手段】 水平親綱１を高強度低伸度繊維で、ロープ断面の中心部に中空部２２が形成される１２本のストランド構造からなるトエルロープＴで構成し、一方の端末１４１を折り返し、その端末１４１をロープ外面の所定位置より中空部２２に挿入して内挿重合した後にロープ外面へ突出させ、所定長を隔てて再び中空部２２に挿入して内挿重合（２回編み込み）した後にロープ外面へ突出させて、輪状のアイ部１３と内挿部１２と端末部１４とを形成する。そして他方の端末１４１も同様に構成する。この両端アイ部１３を構造物に連結し、端末部１４を引いてアイ部１３を縮小することにより、構造物間に緊張できる。【選択図】 図１

Description

本発明は、主として高所作業時の墜落を防止するために使用する親綱に関するものであり、特には防爆・防炎性能に優れた繊維ロープを用い、緊張する際に緊張器を用いずに緊張するタイプの水平親綱に関する。

高所作業現場において、作業者は安全帯を装着し、その安全帯に接続されたフックやカラビナ等（以下、総称して「フック」という）を堅固な構造物等に掛止して墜落事故を防止している。しかし、作業場所によってはフックの掛止に適した構造物がない場合や、水平方向に広範囲の移動が必要な場合がある。これらの場合、作業現場の水平方向に親綱を張り、この水平親綱にフックを掛止することにより墜落事故が防止される。このとき、作業者はフックを水平親綱に掛止した状態で、水平親綱に沿って移動することができる。また、この水平親綱は、万一墜落事故が発生したとき、作業者の落下衝撃荷重に耐えうる強度を有したものが用いられる。

この水平親綱が使用される現場の環境は様々であり、その作業環境に応じた材質のロープが水平親綱に用いられている。例えば、一般的な建設現場で使用される水平親綱は、扱いやすさが最優先されて合成繊維製のロープ、その中でも安価な汎用繊維製のロープが最も多い。具体的な材質としては、ナイロン、ビニロン、ビニロンとポリエステルの混紡、等である。また、溶接作業を行うような現場では、耐熱性が最優先されてワイヤロープが多く用いられている。この理由は上記汎用繊維の軟化点が１８０°〜２３０°Ｃであり、溶接時の火花が飛んでロープが溶融して強度低下し、落下衝撃荷重に耐えうる強度が保持できない可能性があるからである。また後で詳述するが、ガソリンなどの爆発性ガス雰囲気中のような特殊な作業環境もある。

これらの現場で使用される水平親綱は、ある程度緊張されていないと、墜落阻止時に落下距離（以下、「垂下量」という）が大きくなり地面等に衝突してしまうことがある。そのような状況を防止するため、水平親綱をある程度の張力で緊張する必要がある。このような水平親綱を張るための緊張器は種々考案されており、例えば特許文献１に開示されている「親ロープ緊張装置」があり、その第３図に示すようにして使用されている。

また、高所作業が可燃性気体や火薬等可燃物を扱う場所でされることがある。例えば、石油精製所及び石油中継所では、タンクローリー車のタンクの上で給油作業が行われる。このとき、鉄製の金具同士の接触によって発生する火花が、爆発性ガスに引火しないような構造（以下、「防爆構造」という）にする必要がある。このような環境下では熱伝導率が高く無発火性である銅製の金具を用いた防爆タイプの安全帯が使用されている。しかしながら、現在の緊張器は鉄製であるので、緊張器の材料に無発火性である銅を用いることが求められていた。ここで、火花とは微細な金属の破片であり、熱伝導率が低いと発火して火花となる。汎用金属の中では、熱伝導率の高い銅が最も無発火性に優れているが、強度上及び製造上の問題より、緊張器の材料には期待できないものである。そこで、金属の緊張器を用いず、水平親綱をある程度の張力で緊張することができる手法が、新たに求められている。

このように緊張器を用いずにロープが緊張できる従来技術として、特許文献２に開示されている「長さ調整可能な組紐ロープ」がある。この特許文献２は、切断やアイスプライス加工を要さずに現場で簡単に使用目的に応じたロープ長さに調整するために、「ストランドを編組した１本の組紐ロープの各端を反転し主ロープ側の側面から挿入し所要長さ先の側面から導出することにより長手方向両端にそれぞれリングを有するタック部を形成するとともに、主ロープ側の側面から組紐ロープの各端を長さ調整代部を有せしめるように導出するかまたは端部をエンドレス状に継ぎ、かつ各タック部に移動可能または締緩可能な締付け具を取り付けたもの」である。

このような長さ調整を可能とした編組構造のロープの場合、張力が加わっているときは編組部が締まるので編組の構成は堅固に保持されるが、張力が加わらないときは編組部が緩んで挿入したロープが抜けてしまうことがある。特許文献２では、その緩み防止のためにロープとは別部品で、ゴム、合成樹脂、金属などで形成した「締付け具」を取り付けている。しかしながら、この締付け具は、前述した特殊な環境で使用する構造とはなっていない。具体的には、ゴムや合成樹脂を用いた場合は、溶接作業を行うような現場に対応した構造（以下、「防炎構造」という）ではなく、鉄製などの金属の場合は防爆構造ではなく、現場によって使い分ける必要がある。更に、この締付け具は嵩張るので、フックを水平親綱に掛止した状態で、水平親綱上を移動するときの障害になることがある。

実公昭５８−４５７１３号公報 特開平７−９０７８７号公報

本発明が解決しようとする主な問題点は、特許文献１の親ロープ緊張装置は、防爆構造ではない点であり、特許文献２の長さ調整可能な繊維ロープでは、ロープの緩み防止のために別部品が必要であり、その用途によって材質を変えて防炎・防爆構造等とする必要があり、また、フックを水平親綱に掛止した状態で移動させるときの障害になる点である。

それらを解決するために、金属の緊張器を用いず、ナイロンやビニロン等の汎用繊維を用いて水平親綱を設置したとき、伸びが大きいので、墜落阻止時に垂下量が大きくなり地面等に衝突してしまう危険性が大きくなってしまう点である。
そこで本発明は、緊張器を用いずに水平親綱をある程度の張力で緊張することができ、墜落阻止時の垂下量が抑えられ、また、ロープの緩み防止のための別部品を用いることなく、防爆・防炎構造を備えた簡易緊張式水平親綱の提供を目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、構造物間に両端を連結することにより設置され、中間部に墜落を防止するための安全帯が備えるフックが掛止される水平親綱を、繊維ロープから成り、緊張器を用いずにある程度の張力で緊張することができるロープのみで構成する。この繊維ロープには高強度低伸度繊維を用い、また、ロープ断面の中心部に中空部が形成される編組ロープであり、一方の端末を折り返し、その端末をロープ外面の所定位置より前記中空部に挿入して内挿重合した後にロープ外面へ突出させ、所定長を隔てて再び中空部に挿入して内挿重合（２回編み込み）した後にロープ外面へ突出させて、輪状のアイ部と内挿部と端末部とを形成する。そして、編組ロープの他方の端末も、前記一方の端末と同様に構成する。この両端アイ部を構造物に連結し、端末部を引いてアイ部を縮小することにより、構造物間に緊張できる。

好ましくは、前記編組ロープの高強度低伸度繊維に、汎用繊維に比して耐熱性に優れたパラ系アラミド繊維或いはポリアリレート繊維を用い、かつ、ロープ構造をロープ断面の中心部に中空部が形成し易い１２本のストランド構造からなるトエルロープとする。

本発明の水平親綱は、金属を用いずにロープのみで簡易緊張ができ、火花が飛んで着火することがないので、防爆性が必要な特殊環境における墜落事故が防止できる。また、耐熱性が良く、溶接の火花にも耐えるので、防炎性が必要な特殊環境における墜落事故が防止できる。また、ロープの伸びが少ないので、落下衝撃荷重が加わったときの垂下量が抑えられて、緊張器を用いて水平親綱を緊張する場合とほぼ同等の範囲（高さ）での使用が可能となる。
更に、ロープの緩み防止のための別部品が不要であるので、フックを水平親綱に掛止した状態で移動させるときの障害にならず、作業性が向上し、かつコストダウンが図れる。

本発明の実施形態に係る水平親綱１を示した正面図（写真）である。 本発明の水平親綱１の内挿部１２を示した正面拡大図である。 本発明の中間部１１部分のロープ構造を示した断面図である。 本発明の中空部２２を示した正面図（写真）である。 本発明の内挿部１２の加工方法を示した模式図である。 本発明の水平親綱１の長状態と短状態を示した模式図である。 本発明の水平親綱１の使用状態を示した説明図である。 ハーネス型安全帯３の使用状態を示した説明図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る実施の形態について説明する。図１は本発明の実施形態に係る水平親綱１を示した正面図（写真）であり、図２は本発明の水平親綱１の内挿部１２を示した正面拡大図である。これらの図に示すように、水平親綱１は、中間部１１と一対の内挿部１２と一対のアイ部１３と一対の端末部１４とから構成される。

図３は本発明の中間部１１部分のロープ構造を示した断面図である。図２及び図３に示すように、水平親綱１は１２本のストランド２１から成るトエルロープＴと呼ばれる１２打ちロープで構成される。そのロープ構造は２×６と呼ばれるもので、２本のストランド２１を一組とし、これら６組が編組されている。その３組６本がＳ撚り、残りの３組６本がＺ撚りで編組され、ロープ自体のバランスが保たれている。この構造により、張力が加わっているときは編組部が締まるので編組の構成は堅固に保持され、張力が加わらないときは編組部が緩む。尚、この１２打ちロープは編組ロープの一種であるが、ロープ構造が２×８から成る１６打ちロープを用いてもよい。

図４は本発明の中空部２２を示した正面図（写真）である。この図に示すように、水平親綱１のトエルロープＴは、ロープ長手方向に圧縮するような荷重を加えることにより、中空部２２が形成され、そこに形成された開口部分の一つを押し広げることにより、挿入口２３が形成される。

図５（ａ）から（ｅ）は本発明の内挿部１２の加工方法を示した模式図である。この手順を説明すると、先ず図５（ａ）に示すように、トエルロープＴの一端を折り返し、ロープ外面の所定位置に設けた第一挿入口２３ａに端末１４１を挿入する。次に図５（ｂ）に示すように、端末１４１を中空部２２に所定長内挿重合した後に突出させて第一内挿部１２１を形成する。そして図５（ｃ）に示すように、端末１４１を所定長さ外出させて仮外出部１２３ｋを形成し、別の所定位置に設けた第二挿入口２３ｂに端末１４１を再び挿入する。次に図５（ｄ）に示すように、端末１４１を中空部２２に所定長内挿重合した後に突出させて第二内挿部１２２を形成する。最後に図５（ｅ）に示すように、仮外出部１２３ｋの弛みを取って外出部１２３を形成する。これらの手順を両端の内挿部１２，１２に施す。尚、これらの作業を行うときに挿入用治具Ｊを用いることにより、トエルロープＴの端末１４１を中空部２２に挿通する作業がスムーズに行える。

このとき、端末部１４の折り返し長さと第一挿入口２３ａを設ける位置は、水平親綱１を設置する現場のスパンＳと、水平親綱１を緊張（長さ調整）する引きシロによって決められる。また、第一内挿部１２１の第１所定長、外出部１２３の所定長さ及び第二内挿部１２２の第２所定長、これらの長さは、トエルロープＴのロープ径と、図２において正面から見た内挿重合・外出するストランド数とにより決まる。

本実施例では、８ストランド分を内挿重合させて第一内挿部１２１を形成し、３ストランド分を外出させて外出部１２３を形成し、１０ストランド分を内挿重合させて第二内挿部１２２を形成している。これは、水平親綱１の内挿部１２が墜落防止用の親綱としての必要強度を有し、かつ内挿部１２の加工が容易に行える正面から見たストランド数を実験で求めたものである。これはロープのストランドやヤーンの摩擦係数に大きく影響され、例えば素線間の摩耗を少なくするために樹脂コーティングを施したロープは摩擦係数が小さくなるので、内挿重合するストランド数を多くする必要がある。この内挿重合するストランド数が少ないと、荷重が加わったときに中空部２２に内挿重合したロープが滑ってしまい、水平親綱１としての強度が低下する原因となる。また後述するが、外出するストランド数が少なくとも、荷重が加わったときに中空部２２に内挿重合したロープが滑る要因となる。逆に内挿重合するストランド数が多すぎるとトエルロープＴの端末１４１を中空部２２に挿通する作業がし辛くなる。本実施例のトエルロープＴは樹脂コーティングが施されているので、第一内挿部１２１は６〜１０ストランド分内挿重合させ、外出部１２３は２ストランド分以上を外出させ、第二内挿部１２２は８〜１２ストランド分内挿重合させることが望ましい。

図６（ａ）と（ｂ）は本発明の水平親綱１の長状態と短状態を示した模式図である。図６（ａ）は水平親綱１の長状態、つまり緊張前の状態であり、アイ部１３が大きな輪状となっており、端末部１４の余長１４２が短い。図６（ｂ）は水平親綱１の短状態、つまり緊張後の状態であり、アイ部１３は小さな輪状となっており、端末部１４の余長１４２が長い。そして、このアイ部１３の輪端である連結部１３１で構造物等と連結される。また、端末部１４は端末１４１を折り返して二重にした抜け止め１４３が設けられている。図６（ｂ）は両端のアイ部１３が小さな輪状となっているが、短いスパンＳの現場等であれば、片方のみのアイ部１３を小さな輪状として設置してもよい。

図７（ａ）から（ｃ）は本発明の水平親綱１の使用状態を示した説明図である。図７（ａ）は水平親綱１の設置及び使用状態を示した正面図であり、図７（ｂ）は水平親綱１の設置状態を示した上面図であり、図７（ｃ）は墜落事故が発生したときの落下阻止状態を示した側面図である。図７（ａ）に示すように、水平親綱１は、長状態において両端のアイ部１３，１３がＵシャックル４，４により構造物支持部５，５に連結された後、端末部１４の片方或いは両方が引かれ、拡縮可能に構成されたアイ部１３が縮小されることにより短状態となり、構造物に設置される。

このように本発明の水平親綱１は、緊張器を用いずに水平親綱１をある程度の張力で、容易に緊張することができる。また、ロープの緩み防止のための別部品を用いることなく使用できる。尚、図７（ｂ）に示すように、この水平親綱１は構造物の一辺または二辺に設置されて、墜落を防止する作業エリアがカバーされる。

図８はハーネス型安全帯３の使用状態を示した説明図であり、図７（ａ）の作業者を背後から見た拡大図である。図７（ａ）及び図８に示すように、作業者はハーネス型安全帯３を装着し、そのハーネス型安全帯３に接続されたランヤード３１が備えるフック３２（カラビナ）を水平親綱１の中間部１１に連結することにより、墜落事故が発生したときの落下を阻止する。万一墜落事故が発生したときは、図７（ｃ）に示すように、作業者は宙づり状態となるが地面への激突は回避される。このとき落下による衝撃荷重は、作業者→ハーネス型安全帯３→ランヤード３１→水平親綱１→構造物支持部５，５に加わる。

ここで、水平親綱１を構成するトエルロープＴの全長Ｌは、設置箇所のスパンＳと調節長さにより決まる。具体的には、設置現場のスパンＳが約４ｍ、５ｍ、６ｍの場合で、それぞれ長さ調節を±０．５ｍとしたもの３種類を用意して使用されている。このとき、調整シロを長くすることも可能であるが、ロープが二重になる部分が長くなり、フック３２をスライドさせて使用するときの作業性が悪くなるので、前述した程度が望ましい。また、本発明の水平親綱１は緊張器を用いずに緊張するタイプであり、スパンＳが長くなると通常の使用時にディップ（弛度）が大きくなってしまうので、スパンＳが１０ｍ以下で使用されることが望ましい。

また、本発明の水平親綱１は、端末１４１を中空部２２に内挿重合した後にロープ外面へ突出させ、再び挿入して内挿重合（２回編み込み）しているので、両端の連結部１３１，１３１間にロープ長手方向の引張・圧縮荷重がどのように加わったとしても編組部が緩むことがなく、トエルロープＴに張力が加わらないときも緩むことがない。また、この２回編み込みにより、落下衝撃荷重のような大きな荷重が加わったときも、内挿重合したロープが滑り難くなる。実験（静荷重試験）では、２ストランド分以上を外出させて外出部１２３を形成することにより、内挿重合したロープが滑り難く、内挿部１２の滑り荷重がロープ強度の９０％近くになる。この緩み防止機構により、別部品を用いる必要がないので嵩張らず、安全帯のフック３２を掛止した状態で、水平親綱１上を移動させることができる。

そして、水平親綱１を撤収するとき、つまり縮小したアイ部１３の輪を大きくするときは、図５（ｅ）→図５（ｄ）の手順で、先ず余長１４２を短くするように外出部１２３を引き、次にアイ部１３の一方のロープ（中空部２２に内挿した方）を引くことにより、容易にアイ部１３の輪を大きくすることができる。

尚、本実施例の水平親綱１は、中間部１１と一対の内挿部１２と一対のアイ部１３と一対の端末部１４とで構成したタイプを説明したが、端末部１４は片方のみでもよい。つまり、片方の端末１４１を中空部２２に所定長内挿重合して第二内挿部１２２を形成した後、その端末１４１を突出させずに第二内挿部１２２に収容した状態でもよい。このようにすることで、水平親綱１を長さ調節できる長さは半分になるが、安全帯のフック３２を掛止したときに水平親綱１の内挿部１２上の移動性が更に良くなる。

また、この水平親綱１はパラ系アラミド繊維或いはポリアリレート繊維といった高強度低伸度繊維のトエルロープＴを用いることが望ましい。その理由は、ナイロンやビニロン等の汎用繊維では伸びが大きいので、墜落阻止時に垂下量が大きくなり地面等に衝突してしまう危険性が大きくなるためである。

更に、上記汎用繊維の軟化点が１８０°〜２３０°Ｃであるのに対し、パラ系アラミド繊維の場合は４３０°〜５００°Ｃで炭化するので、溶接時の火花が飛ぶような現場でもロープが溶融して強度低下することが抑制される。また、緊張器を使用しないので、鉄製の金具同士の接触による火花も発生することがないので、爆発性ガスが発生する可能性のあるような現場でも使用することができる。このように、本発明の水平親綱１は防爆・防炎構造を備えている。

以上のように、本発明の水平親綱１は、金属を用いずにロープのみで簡易緊張ができ、火花が飛んで着火することがないので、防爆性が必要な特殊環境における墜落事故が防止できる。また、耐熱性が良く、溶接の火花にも耐えるので、防炎性が必要な特殊環境における墜落事故が防止できる。更に、本発明のトエルロープＴはロープの伸びが少ないので、落下衝撃荷重が加わったときの垂下量が抑えられて、緊張器を用いて水平親綱を緊張する場合とほぼ同等の範囲（高さ）での使用が可能となる。

また、本発明の水平親綱１は、緊張器を用いないので、重量が軽く、設置時の取扱性がよく、運搬性もよい。更に、ロープの緩み防止のための別部品が不要であるので、フック３２を水平親綱１に掛止した状態で移動させるときの障害にならず、作業性が向上し、かつコストダウンが図れる。

１ 水平親綱
Ｔ トエルロープ
１１ 中間部
１２ 内挿部 １２１ 第一内挿部 １２２ 第二内挿部 １２３ 外出部
１３ アイ部 １３１ 連結部
１４ 端末部 １４１ 端末 １４２ 余長 １４３ 抜け止め
２１ ストランド
２２ 中空部
２３ 挿入口 ２３ａ 第一挿入口 ２３ｂ 第二挿入口
３ ハーネス型安全帯
３１ ランヤード
３２ フック（カラビナ）
４ Ｕシャックル
５ 構造物支持部
Ｊ 挿入用治具

Claims (2)

1. 繊維ロープから成り、構造物間に両端を連結することにより設置され、中間部に墜落を防止するための安全帯フックが掛止される水平親綱であって、
   前記繊維ロープが、高強度低伸度繊維からなる編組ロープであり、当該編組ロープの断面中心部に中空部が形成されており、
   前記編組ロープの一方の端末を折り返し、前記端末をロープ外面の所定位置より前記中空部に挿入して内挿重合した後にロープ外面へ突出させ、所定長を隔てて再び中空部に挿入して内挿重合した後にロープ外面へ突出させて、輪状のアイ部と内挿部と端末部とを形成し、
   前記編組ロープの他方の端末も、前記一方の端末と同様に構成し、
   両端の前記アイ部を構造物に連結し、前記端末部を引いて当該アイ部を縮小することにより、構造物間に緊張されることを特徴とする水平親綱。
2. 前記編組ロープが、パラ系アラミド繊維或いはポリアリレート繊維より成り、かつ１２本のストランド構造からなるトエルロープであることを特徴とする請求項１に記載の水平親綱。

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