JP4092638B2 - 昇降式作業足場装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塔体構造物の建築、解体及び補修に用いる昇降式作業足場装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、煙突や電波塔など塔体構造物の建築、解体及び補修には、作業員が作業するための足場が必要となる。このような作業足場には、仮設足場を適用する場合が多く、作業足場を上昇もしくは下降する際に、高所作業での解体及び盛りかえが必要となるため作業が繁雑で、作業足場の架設に大幅なコストや時間を要していた。
このような中、特許文献１に示すように、塔体構造物の外壁補修に際し、塔体構造物の外壁に沿って複数のゴンドラを吊るし、複数のゴンドラ間に伸縮自在の足場を架け渡す作業足場が考案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２８００５６９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、 このような構成は、塔体構造物の最上部よりゴンドラを吊す構成であるため、塔体構造物の外壁補修等には効果的であるものの、建築や解体時には適さない。また、ゴンドラ間を架け渡す足場には、伸縮するための駆動機構が必要であり、簡略な構成で伸縮する足場が求められている。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は、塔体構造物の建築、解体及び補修の何れにも適用でき、簡略な構成で塔体構造物の形状に合わせて平面視形状を伸縮可能な作業足場を備える昇降式作業足場装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の昇降式作業足場装置は、平面視形状が高さ方向で段階的に縮径もしくは拡径する塔体構造物に適用され、該塔体構造物の外周面に沿って昇降する作業足場を備える昇降式作業足場装置であって、所定の離間間隔をもって前記塔体構造物を囲うように複数設置され、塔体構造物の外周面に沿って高さ方向に延在する主柱と、該主柱の各々に設置され、昇降を自在とする複数の昇降装置と、隣り合う該昇降装置を連結するように配置され、内側面が前記塔体構造物の外周面に沿う形状に形成される作業床フレーム、及び該作業床フレームの上面に設置される第１の作業床よりなる作業足場により構成され、前記作業床フレームが、昇降装置を介した昇降に伴い、内側面を常に前記塔体構造物の外周に沿うように、平面視形状が可変であり、前記作業床フレームが、水平面にトラス架構を備えており、該トラス架構が、前記塔体構造物１の中心軸より等間隔に伸びる複数の放射線上各々に延在する主軸と、隣り合う主軸の中央部に配置され、前記塔体構造物の中心軸より伸びる複数の放射線上に延在する副軸と、隣り合う該主軸及び副軸の塔体構造物に隣り合う端部どうしを連結する第１の弦材と、該第１の弦材と所定の離間間隔を設けて平行に配され、隣り合う主軸及び副軸を連結する第２の弦材と、第１の弦材、第２の弦材、主軸及び副軸に囲まれた構面内に設置され、シンメトリーに隣り合う斜材により構成され、前記第１の弦材と主軸及び副軸の節点は、回転自在なヒンジに形成されるとともに、第２の弦材と主軸１０ａ及び副軸の節点は、回転自在でかつ主軸及び副軸に沿って移動自在なヒンジに形成されることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の昇降式作業足場装置は、前記主柱が、モジュール化された複数の主柱本体を高さ方向に複数連結されることにより構成されることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の昇降式作業足場装置は、前記昇降装置には、前記主柱に隣接する吊り下げ式の第２の作業床が設置されることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の昇降式作業足場装置を図１から図４に示す。本発明は、高さ方向で平面視形状が段階的に縮径もしくは拡径する塔体構造物の外周面に、所定の離間間隔をもって昇降装置を備えた主柱を複数設置し、隣り合う昇降装置を連結できるとともに、内側面を塔体構造物の外周面形状に合わせて伸縮できる作業足場フレームを、隣り合う昇降装置に架け渡すように配置することにより、昇降装置を昇降するのみで何れの高さ位置においても、塔体構造物の外周を周回できる作業足場を提供するものである。
なお、本実施の形態では、図３に示すように、上方に向かって段階的に面積が縮径する塔体構造物を例にとり、昇降式作業足場装置を詳述する。
【００１１】
図１に示すように、昇降式作業足場装置２は、主柱３と、昇降装置５と、作業床フレーム９及び第１の作業床８よりなる作業足場１５とにより構成されている。主柱３は、図２に示すように、その外形が角柱状であり所定の長さにモジュール化された複数の主柱本体４を、高さ方向に連結したもので、前記塔体構造物１の外周面に沿って高さ方向に延在するように立設されている。該主柱本体４は、平面視で四角形状を形成するように、鉛直状に立設される４本の第１の縦部材４ａと、これらを連結するように水平に配置され、第１の縦部材４ａの高さ方向に所定の離間間隔をもって複数設置される四角形状の枠部材４ｂと、該枠部材４ｂの何れか１辺の外周縁から、水平に突出するように設けられる対をなす支持部材４ｃにより構成されている。このような主柱本体４は、第１の縦部材４ａの長さ方向に複数が連結されることにより、所望の高さを有する主柱３を構成し、図１に示すように、前記支持部材４ｃを前記塔体構造物１の外周面に支持するように配置されるものである。
なお、本実施の形態では、前記塔体構造物１を挟んで対抗する位置に、２体の該主柱３を配置する構成を示しているが、主柱３の数量は２体以上であれば、これにこだわるものではない。
【００１２】
一方、該主柱３には、図１に示すように、前記第１の縦部材４ａをレールに見立てこれに沿って上下方向に自在に移動する昇降装置５が備えられている。該昇降装置５は、前記主柱３の長さ方向にスライドする昇降装置本体５ａと、該昇降装置本体５ａに備えられる動力機構５ｂ、及び水平支持部材６とにより構成されている。
前記昇降装置本体５ａは、断面が前記主柱３を内包できる略コの字型で、内面には長さ方向に図示しない４本の溝が形成されて、この溝に前記第１の縦部材４ａが嵌合して、主柱３の外周面上を上下にスライドするものである、なお、昇降装置本体５ａの断面を略コの字型とする構成は、昇降装置本体５ａが上下方向に移動する際に前記主柱３より水平に突出している支持部材４ｃに抵触しないことを考慮したものである。
前記動力機構５ｂは、昇降装置本体５ａを上下方向に移動させる動力、及びこれを所定の高さ位置に固定するストッパの両者の機能を有するものであり、該昇降装置本体５ａの、前記塔体構造物１における外周面の接線方向と直交する面に設置されている。
【００１３】
また、該水平支持部材６は、図３に示すように、前記昇降装置本体５ａより外方へ突出するように設置された上端面に平面を有する剛性の高い角材であり、所定の離間間隔をもって２体が対をなして配置されている。これらは、前記主柱３を挟んで塔体構造物１と対抗する方向に水平面を形成するものであり、水平面を形成できる平板を用いる等、上端面に平面を有する剛性の部材であれば、何れを用いても良い。
本実施の形態において、前記塔体構造物１は、下方と比較して上方の断面積が縮径しているため外周面が鉛直ではないことから、塔体構造物１の外周面に沿うように設置される前記主柱３も鉛直に立設されていない。このため、水平支持部材６は、前記昇降装置本体５ａに対して直交して設置されておらず、水平面を形成させるために、前記塔体構造物１の鉛直軸に対する傾斜角に応じて昇降装置本体５ａとの設置角度を調整させている。また、該水平支持部材６は、後に述べる作業床フレーム９を支持することから、過大な荷重が生じた際の補強対策として、その下部に方杖材６ａを配置しているが、必ずしも設置する必要はない。
【００１４】
このような構成により、前記昇降装置５は、塔体構造物１の外周面で高さ方向に沿って配置される主柱３に設置され、前記動力機構５ｂにより水平支持部材６を備えた昇降装置本体５ａを、主柱３に沿って上下方向に自在に移動できるものである。
【００１５】
ところで、図２に示すように、該水平支持部材６には、その上面に連結部材１２が設置されている。該連結部材１２は、所定の離間間隔をもって鉛直方向で同軸状となる位置に水平に配置した対をなす横部材１２ａと、これらを連結するように所定の離間間隔をもって鉛直に配置した縦部材１２ｂを組み合わせたはしご状の部材を２組平行に配置したもので、上下に位置する対をなす横部材１２ａに、作業床フレーム９の端部が支持される構成となっている。
【００１６】
該作業床フレーム９は、図２に示すように、水平に配されたトラス架構１０を上下方向の同軸状に対をなして平行に配置するとともに、両者を繋ぎ材１１を介して連結し箱形状に構築したものである。ここでトラス架構１０は、図４に示すように、前記塔体構造物１の中心軸より等間隔に伸びる複数の放射線上各々に延在する主軸１０ａと、隣り合う主軸１０ａの中央部に配置され、前記塔体構造物１の中心軸より伸びる複数の放射線上に延在する副軸１０ｂと、隣り合う該主軸１０ａ及び副軸１０ｂの塔体構造物１に隣り合う端部どうしを連結する第１の弦材１０ｃと、該第１の弦材１０ｃと所定の離間間隔を設けて平行に配され、隣り合う主軸１０ａ及び副軸１０ｂを連結する第２の弦材１０ｄと、第１の弦材１０ｃ、第２の弦材１０ｄ、主軸１０ａ及び副軸１０ｂに囲まれた構面内に設置され、シンメトリーに隣り合う斜材１０ｅにより構成されている。
【００１７】
これらトラス架構１０は、第１の弦材１０ｃと主軸１０ａ及び副軸１０ｂとの節点１０ｆが、水平方向への回転を自在とするピン支承により構成されており、第２の弦材１０ｄと主軸１０ａ及び副軸１０ｂとの節点１０ｇが、水平方向への回転を自在とするだけでなく、主軸１０ａ及び副軸１０ｂの長さ方向、つまり塔体構造物１の中心軸より等間隔に伸びる複数の放射線上をスライドするピン支承を用いている。このため、図４（ａ）に示す状態のトラス架１０に、前記塔体構造物１の中心軸方向の水平力が作用すると、トラス架構１０を構成する各部材は、節点１０ｆの回転と節点１０ｇの回転及び塔体構造物１の中心軸より等間隔に伸びる複数の放射線上のスライドにより、水平面上を塔体構造物１側に向かって平面視断面を縮小しながら移動し、図４（ｂ）に示すように、内側面も縮小されるものである。
また、前記繋ぎ材１１は、図２に示すように、上下方向に同軸上に配置された対をなす前記副軸１０ｂの端部同士を連結するように鉛直に対をなして設置されており、副軸１０ｂ及び繋ぎ材１１により囲まれる構面には、斜材１１ａが備えられている。
したがって、上下に配置されたトラス架構１０は、繋ぎ材１１を介して連動して作動するものであり、これにより作業床フレーム９は、前記塔体構造物１の中心軸方向への水平力が作用すると平面視断面が縮小し、逆方向の水平力が作用すると拡大する構成となる。
【００１８】
これらは、前述したように、前記昇降装置５に備えられている水平支持部材６に載置された連結部材１２に、端部を支持されることにより前記塔体構造物１の外周面近傍に配置されている。したがって、図３に示すように、上方に向かって徐々に平面視断面が縮径する塔体構造物１に、該作業床フレーム９及び前記主柱３を配置すると、前記昇降装置５が上昇する毎に、該昇降装置５の水平部材６に載置された連結部材１２は、その位置を塔体構造物１の中心軸方向に移動するため、これに伴い、該連結部材１２に連結された作業床フレーム９に、塔体構造物１の中心軸方向への水平力が作用する。これにより、作業床フレーム９は、平面視断面が縮小するとともに、内側面も前記塔体構造物１の外周面に沿うように縮小されることとなる。
【００１９】
つまり、前記作業床フレーム９は、昇降装置５により、塔体構造物１の外周面を昇降自在に構成されており、また、昇降動作に伴い、作業床フレーム９の端部に前記連結部材１２から塔体構造物１の中心軸方向もしくは、逆方向への水平力が作用することにより、前記作業床フレーム９は、内側面が塔体構造物１の外周面に沿うように縮径もしくは拡大されるものである。
したがって、作業床フレーム９は、もっとも拡大した状態の内側面が、前記塔体構造物１の最も大きい平面視断面と同様の径を有する円弧に形成しておくことにより、塔体構造物１の何れの高さ位置に移動しても、塔体構造物１の外周に沿う内側面を構成できるものである。
また、作業床フレーム９の上面には、第１の作業床８が設置されて、作業員が作業を行う作業足場１５が形成されている。該第１の作業床８は、作業床フレーム９に対して着脱可能に固定されており、作業床フレーム９が上下方向に移動することにより変形した平面視形状に合わせて第１の作業床８を、床版の重ね合わせ等の手段により変形させた上で、作業床フレーム９の上面に設置する構成としている。
【００２０】
本実施の形態では、図１に示すように、このような昇降式作業足場装置２に、リングを２分割した形状の該作業床フレーム９を２体用いるとともに、塔体構造物１を挟んで対抗する位置に２体の前記昇降装置５を備えた主柱３を配置し、該昇降装置５に設置された前記連結部材１２を介して２体の作業床フレーム９を連結することにより周回作業床フレーム７を形成させて、作業員が前記塔体構造物１の外周を周回できる作業足場１５を構築している。しかし、昇降式作業足場装置２は、必ずしも前記塔体構造物１の外周を周回できる構成とする必要はないとともに、前記作業床フレーム９の形状についても、必ずしもリングを２分割した形状にこだわるものではなく、内側面が塔体構造物１の外周に沿う円弧に形成されていれば、その分割数はこれにこだわるものではない。
【００２１】
また、本実施の形態では、図２に示すように、該連結部材１２の下方に位置する横部材１２ａの下端面で、前記主柱３と抵触しない位置に、鉛直下方向に延在する複数の床支持部材１３が設置され、該床支持部材１３の先端には、水平面を有する第２の作業床１４が取り付けられている。該第２の作業床１４は、タワークレーン等の重機を用いる際の水平ステー取り付け用として用いられるものであるが、必ずしも設置する必要はない。
【００２２】
上述する構成によれば、昇降式作業足場装置２は、塔体構造物１の外周面に沿って高さ方向に延在するように配置される前記昇降装置５を備えた主柱３が、所定の離間間隔をもって前記塔体構造物１を囲うように複数設置され、また、前記塔体構造物１の外周に沿うように平面視形状を可変自在にする作業床フレーム９が、隣り合う該昇降装置５を連結するように配置されていることから、塔体構造物１の外周面に沿って上下する昇降装置５とともに、前記作業床フレーム９が、常に塔体構造物１の外周面に沿うように伸縮しながら塔体構造物１の外周面を上下するため、作業床フレーム９を上昇もしくは下降する際に、高所作業での解体及び盛りかえが不要となり、作業足場の仮設に必要となっていたコストや時間を大幅に削減することが可能となる。
【００２３】
平面視形状を可変自在にする作業床フレーム９は、水平面にトラス架構１０を備えており、節点１０ｆを水平方向に回転自在なヒンジ、節点１０ｇを水平方向に回転自在、かつ塔体構造物１の中心軸より等間隔に伸びる複数の放射線上をスライドするヒンジとしたことから、昇降装置５による作業床フレーム９の昇降動作に伴い、作業床フレーム９の端部に、前記連結部材１２から塔体構造物１の中心軸方向もしくは逆方向に水平力が作用することにより、前記作業床フレーム９は、内側面を塔体構造物１の外周面に沿うように縮径もしくは拡大でき、新たな動力を必要としないため、簡略な構成で安価に作業床フレーム９及び第１の作業床８よりなる作業足場１５を構築することが可能となる。
【００２４】
また、前記主柱３が、モジュール化された主柱本体４を高さ方向に連結する構成を有することから、塔体構造物１の構築の際には、必要に応じて主柱本体４を継ぎ足すのみで、昇降装置５の上昇動作により何れの高さにも作業床フレーム９を移動することが可能であり、また、解体する際には、不要となった主柱本体４を取り外しながら昇降装置５の降下動作により作業床フレーム９を移動すればよく、簡略な構成で、容易に必要な高さ位置に作業床フレーム９及び第１の作業床８よりなる作業足場１５を構築することが可能となるとともに、昇降式作業足場装置２の組み立て及び解体も容易に行うことができ、工費削減、工期短縮に大きく寄与することが可能となる。
さらに、前記昇降装置５には、前記主柱３に隣接する吊り下げ式の第２の作業床１４が設置されることから、塔体構造物１の構築の際に、タワークレーン等の重機を用いる際にも、水平ステーの取り付け足場を容易に確保することができ、作業性が良く、工期短縮に大きく寄与することが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１記載の昇降式作業足場装置によれば、平面視形状が高さ方向で段階的に縮径もしくは拡径する塔体構造物に適用され、該塔体構造物の外周面に沿って昇降する作業足場を備える昇降式作業足場装置であって、所定の離間間隔をもって前記塔体構造物を囲うように複数設置され、塔体構造物の外周面に沿って高さ方向に延在する主柱と、該主柱の各々に設置され、昇降を自在とする複数の昇降装置と、隣り合う該昇降装置を連結するように配置され、内側面が前記塔体構造物の外周面に沿う形状に形成される作業床フレーム、及び該作業床フレームの上面に設置される第１の作業床よりなる作業足場により構成され、前記作業床フレームが、昇降装置を介した昇降に伴い、内側面を常に前記塔体構造物の外周に沿うように、平面視形状を可変することから、塔体構造物の外周面に沿って上下する昇降装置とともに、前記作業床フレームが、常に塔体構造物の外周面に沿うように伸縮しながら塔体構造物の外周面を上下するため、作業床フレームを上昇もしくは下降する際に、高所作業での解体及び盛りかえが不要となり、従来より作業足場の仮設に必要となっていたコストや時間を大幅に削減することが可能となる。
【００２６】
特に、請求項１記載の昇降式作業足場装置によれば、前記作業床フレームが、水平面にトラス架構を備えており、該トラス架構が、前記塔体構造物１の中心軸より等間隔に伸びる複数の放射線上各々に延在する主軸と、隣り合う主軸の中央部に配置され、前記塔体構造物の中心軸より伸びる複数の放射線上に延在する副軸と、隣り合う該主軸及び副軸の塔体構造物に隣り合う端部どうしを連結する第１の弦材と、該第１の弦材と所定の離間間隔を設けて平行に配され、隣り合う主軸及び副軸を連結する第２の弦材と、第１の弦材、第２の弦材、主軸及び副軸に囲まれた構面内に設置され、シンメトリーに隣り合う斜材により構成され、前記第１の弦材と主軸及び副軸の節点は、回転自在なヒンジに形成されるとともに、第２の弦材と主軸及び副軸の節点は、回転自在でかつ主軸及び副軸に沿って移動自在なヒンジに形成される。
これにより、作業床フレームは、昇降装置による作業床フレームの昇降動作に伴い、作業床フレームの端部に前記連結部材から塔体構造物の中心軸方向もしくは、逆方向に作用する水平力により、前記作業床フレームは、内側面を塔体構造物の外周面に沿うように縮径もしくは拡大でき、新たな動力を必要としないため、簡略な構成で安価に作業床フレーム及び第１の作業床よりなる作業足場を構築することが可能となる。
【００２７】
請求項２記載の昇降式作業足場装置によれば、前記主柱が、モジュール化された複数の主柱本体を高さ方向に複数連結されることにより構成されることから、塔体構造物の構築の際には、必要に応じて主柱本体を継ぎ足すのみで、昇降装置の上昇動作により何れの高さにも作業床フレームを移動することが可能であり、また、解体する際には、不要となった主柱本体を取り外しながら昇降装置の降下動作により作業床フレームを移動すればよく、簡略な構成、容易に必要な高さ位置に作業足場を構築することが可能となるとともに、昇降式作業足場装置の組み立て及び解体も容易に行うことができ、工費削減、工期短縮に大きく寄与することが可能となる。
【００２８】
請求項３記載の昇降式作業足場装置によれば、前記昇降装置には、前記主柱に隣接する吊り下げ式の第２の作業床が設置されることから、塔体構造物の構築の際に、タワークレーン等の重機を用いる際にも、水平ステーの取り付け足場を容易に確保することができ、作業性が良く、工期短縮に大きく寄与することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る昇降式作業足場装置の平面を示す図である。
【図２】 本発明に係る昇降式作業足場装置の斜視を示す図である。
【図３】 本発明に係る昇降式作業足場装置の昇降動作を示す図である。
【図４】 本発明に係る作業床フレームの伸縮する状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 塔体構造物
２ 昇降式作業足場装置
３ 主柱
４ 主柱本体
４ａ 第１の縦部材
４ｂ 枠部材
４ｃ 支持部材
５ 昇降装置
５ａ 昇降装置本体
５ｂ 動力機構
６ 水平支持部材
６ａ 方杖材
７ 周回作業床フレーム
８ 第１の作業床
９ 作業床フレーム
１０ トラス架構
１０ａ 主軸
１０ｂ 副軸
１０ｃ 第１の弦材
１０ｄ 第２の弦材
１０ｅ 斜材
１０ｆ 節点
１０ｇ 節点
１１ 繋ぎ材
１１ａ 斜材
１２ 連結部材
１３ 床支持部材
１４ 第２の作業床
１５ 作業足場

Claims (3)

1. 平面視形状が高さ方向で段階的に縮径もしくは拡径する塔体構造物に適用され、該塔体構造物の外周面に沿って昇降する作業足場を備える昇降式作業足場装置であって、
   所定の離間間隔をもって前記塔体構造物を囲うように複数設置され、塔体構造物の外周面に沿って高さ方向に延在する主柱と、
   該主柱の各々に設置され、昇降を自在とする複数の昇降装置と、
   隣り合う該昇降装置を連結するように配置され、内側面が前記塔体構造物の外周面に沿う形状に形成される作業床フレーム、及び該作業床フレームの上面に設置される第１の作業床よりなる作業足場により構成され、
   前記作業床フレームが、昇降装置を介した昇降に伴い、内側面を常に前記塔体構造物の外周に沿うように、平面視形状が可変であり、
   前記作業床フレームが、水平面にトラス架構を備えており、
   該トラス架構が、前記塔体構造物の中心軸より等間隔に伸びる複数の放射線上各々に延在する主軸と、隣り合う主軸の中央部に配置され、前記塔体構造物の中心軸より伸びる複数の放射線上に延在する副軸と、隣り合う該主軸及び副軸の、塔体構造物に隣り合う端部どうしを連結する第１の弦材と、該第１の弦材と所定の離間間隔を設けて平行に配され、隣り合う主軸及び副軸を連結する第２の弦材と、第１の弦材、第２の弦材、主軸及び副軸に囲まれた構面内に設置され、シンメトリーに隣り合う斜材により構成され、
   前記第１の弦材と主軸及び副軸の節点は、回転自在なヒンジに形成されるとともに、第２の弦材と主軸１０ａ及び副軸の節点は、回転自在でかつ主軸及び副軸に沿って移動自在なヒンジに形成されることを特徴とする昇降式作業足場装置。
2. 請求項１に記載の昇降式作業足場装置において、
   前記主柱が、モジュール化された複数の主柱本体を高さ方向に複数連結されることにより構成されることを特徴とする昇降式作業足場装置。
3. 請求項１または２に記載の昇降式作業足場装置において、
   前記昇降装置には、前記主柱に隣接する吊り下げ式の第２の作業床が設置されることを特徴とする昇降式作業足場装置。

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