JP4567723B2 - 筋交付先行手摺 - Google Patents

Description

この発明は、建築現場等に使用する鋼管を用いた仮設足場を組立てる際に使用する筋交付先行手摺に関する。

従来、ビルなどの建築物の施工工事や補修工事などを行う場合には、建築物の外周面に沿って足場が形成されることが多く、特に昨今では支柱や踏板などの足場部材を適宜組立てるとともに、楔状の固定金具を用いて各部材を固定する足場がよく利用されている。

このような足場に用いる部材の一つとして先行手摺が知られている（たとえば、［特許文献１］参照）。この先行手摺は、上下方向に延伸させて設けられる支柱と、この支柱間に架設される踏板とによって、矩形枠状に形成された足場の支柱間に架設して、作業者の転落を防止するものであり、特に作業者が足場上での作業時に誤って転落する事があっても、手摺と作業者とを連結した胴綱によって、作業者の転落を防止するようにしている。
また、作業者が足場上で移動する際は、手摺を把握し滑らせながら移動する。
特開２００４−２８５７９１号広報

しかしながら、従来の手摺では支柱間に水平に架設され手で把握し滑らせる水平材部分は、水平方向に直線状に布設され、支柱との結合部分では交差筋交いの斜材によって間隔が狭められ、高所での移動の際、手摺を把握し滑らせている手への注意力が減少している作業者が、手を挟まれたり、手を結合部へ衝突させて負傷することが多かった。

また、作業者が足場から転落する現象の解明の為、胴綱の一端を水平材部分に固定し、他端に人の体重に相当する荷重を結合し、荷重を落下させて手摺水平材部分に衝撃を加える落下試験を実施した結果、直線状水平材部分の端部溶接部分の破損、水平材部分端部と支柱との係合部分の破損、水平材部分の変形による支柱の曲がり発生や、支柱との係合部分からの水平材部分の脱落、支柱と係合している先行筋交い手摺の斜材端部の脱落等、安全性に重大な影響を及ぼす現象が発生している。

さらに水平材部分の全長を、支柱間の間隔に適合させる目的で、水平材部分の端部に近い部分には、水平長手方向に進退するスライド材を装置し、水平材部分でスライド材以外の構成部分である水平材から、スライド材の脱落を防止する為の固定ピンが、水平材のピン孔と、スライド材に長手方向に進退可能に設けられた長孔とを貫通して挿入されているが、前記落下荷重による衝撃力をこの水平材部分の固定ピン位置に加えた際、固定ピンの貫通孔が断裂し、水平材部分が破断する現象も発生している。

課題を解決するための手段

そこで、本発明の先行手摺は、支柱間に水平状に架設される水平材部分と、水平材部分の一方の端部である水平材に回動自在に枢着される第１斜材と、水平材部分の他の端部であるスライド材に回動自在に枢着される第２斜材とを備え、水平材部分を支柱間に架設するとともに、第１斜材と第２斜材とをそれぞれ交差筋交い状に支柱間に架設し、水平材部分の形状を逆Ｕ字形で、両端を下方垂直方向まで滑らかに屈曲させた形状に成形して、作業者が手摺を把握し滑らせながら移動する際に、把握し滑らせている手によって、端部近くの曲線形状部分を認識し、手の挟み込みや端部への手の衝突を防止する。

また、本発明にかかわる先行手摺に於いて、作業者が落下すれば、作業者と水平材部分とを連結している胴綱によって衝撃力が水平材部分に加わり、水平材部分及び支柱を変形させ、衝撃エネルギーを変形力の形で吸収する構造になっているが、水平材部分の逆Ｕ字形の形状は、直線形状と比較して逆Ｕ字形の曲線となっているため、支点間の長さが長く、且つ円弧部分を含むため、変形が容易であり、衝撃エネルギーの吸収が容易で衝撃力も低減され、支柱と水平材部分、支柱と斜材端部との結合部分の破損や、支柱の変形を大幅に低減させる事ができる。

且つ、水平材部分両端垂直部に設けられた第１斜材及び第２斜材を回動自在に枢着し、回動の中心となるボルト孔を長孔にし、前記長孔の形状を、斜材長手方向に作用する引張力に対してはボルトに密着させ、圧縮力に対してはボルトが摺動可能な位置及び長さに形成し、上記水平材部分に作用する衝撃力によって水平材部分は下方にくの字形状に変形し、その両端間の距離は狭められるため、斜材にはボルトを通じて圧縮方向の力が作用する。ボルトは前記のように、長孔中で圧縮方向に移動可能に遊合されており、水平材部分の変形に支障を及ぼさないため、衝撃エネルギーの吸収を容易にし、水平材部分から支柱の結合部分に作用する衝撃力を低減する。

上記衝撃力に起因する水平材部分の変形によって、支柱と水平材部分との係合部が離脱する現象を防止する為、水平材部分の形状を逆Ｕ字形に形成して衝撃力を減少させる他、係合部が離脱しないよう水平材部分両端部垂直部分に設けられた鈎状の取付金具の先端を垂直下方に挿入する方向に対し支柱方向に屈曲させた形状を形成し、衝撃によって水平材部分が変形し、端部が上方に移動して支柱係合穴から離脱しようとしても、前記取付金具屈曲部分が支柱係合穴入口縁部に干渉して離脱を防止する形状に形成する。

前記スライド材は、筒状とした水平材内に摺動自在に挿入される基体と、この基体の垂直下方に曲げられた端部に装着して支柱に設けられた受け金具に係合装着する取付金具とを備え、基体の前記水平材に挿入する端部には、進退方向に沿って長手状とした長孔が形成されたガイド片を設けるとともに、水平材には長孔と連通する貫通孔を設け、この貫通孔から長孔に固定ピンを挿入してスライド材の水平材からの脱落を防止しているが、前記水平材に設けられた貫通孔を従来の垂直上下方向から、水平方向側面に貫通させるよう変更し、この貫通孔部に加わる落下に起因する衝撃のため、水平材下面の貫通孔部から進展する亀裂によって発生する水平材の破断を防止する。

前記貫通孔を水平方向水平材側面に設ける理由とするところは、従来の水平材下面に形成された垂直方向の貫通孔に対して、衝撃力は水平材長手方向の引張力として作用し、この引張力の途中に形成された貫通孔周辺に応力が集中して破断を惹起するのに対し、衝撃力は水平材下面に対しては引張力、水平材上面に対しては圧縮力として作用するので、水平方向水平材側面に設けられた貫通孔は、引張力が大きい水平材下面に存在せず、圧縮力及び引張力の力が最も小さい水平材側面に貫通孔を設けることによって、貫通孔付近の応力の集中を小さくし、水平材の破断を防止することができる。

発明の効果

本発明の先行手摺では、支柱間に水平方向に架設される水平材部分の形状を、支柱間では水平方向に、両支柱近傍では支柱に並行して下方向に、曲線を含む形状に成形することにより、作業者が周囲への注意を最も必要とする高所を、水平材部分を把握し滑らせながら移動する際に、水平材部分端部の曲線部分を触覚により認識が可能となり、手を端部へ挟んだり衝突する等の災害を防止することが可能となる。また、作業者が胴綱を水平材部分へ締結して高所作業を行う際、足場より転落する事があっても、支柱及び先行手摺に加わる落下時の衝撃力を低減して関連した各部材の破断を防ぐことが可能となり、作業者の転落を防止する事ができる。

発明を実施する為の最良の形態

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳説する。
本実施形態の先行手摺は、図１に示すように支柱４０間に水平状に架設される水平材１０と、水平材１０の端部に回動自在に枢着された第１斜材２０と、水平材１０の他方の端部に、水平方向に摺動自在に装着されたスライド材１１と、このスライド材１１に回動自在に枢着された第２斜材３０とで構成している。

水平材１０及びスライド材１１は、本実施形態では金属製の円筒体であって、各々の垂直方向の端部には、図２に示すように、支柱４０に横断面形状をコノ字状として突出させて形成した受け金具４１に係合させて装着する為の取付金具１２を設けている。

取付金具１２は図３に示すように、鋼板をコノ字形断面に折り曲げ、側面視先細とした楔形状とし、下端部１２ａを舌状に凸出させ、且つ水平材１０又はスライド材１１の垂直部分に向かって折り曲げるよう形成するとともに、上端部１２ｂはコの字形の内縁に接する様に水平材１０又はスライド材１１の垂直部分に向かって折り曲げ、上端部１２ｂとコの字形内縁部分とを溶接し強度を増加させている。取付金具１２は、水平材１０又はスライド材１１の端部に、図３に示すように溶接されている。

スライド材１１は、円筒状とした水平材１０に摺動自在に挿入され、水平材１０に挿入された端部には、図２に示すように水平材１０の長手方向に沿って長孔１５ａが形成されたガイド片１５を装着している。ガイド片１５は厚さ３ｍｍ程度の帯状の鋼板をＵ字状に形成して、長孔１５ａの方向が水平になるよう溶接されている。

スライド材１１が挿入される水平材１０には、図２に示すようにガイド片１５の長孔１５ａと連通する貫通孔１６を設け、この貫通孔１６から図２に示すように、ガイド片１５の長孔１５ａに固定ピン１７を挿入している。固定ピン１７は水平材１０に固定的に装着され、この固定ピン１７がガイド片１５の長孔１５ａを貫通することにより、水平材１０からのスライド材１１の脱落を防止している。

本発明は、前記固定ピン１７を水平材１０に固定する方向を水平方向にし、垂直方向に作用する前記衝撃荷重によって、大きな引張力が集中する水平材１０の下面部分に従来存在した貫通孔１６を水平材の側面に設けることにより、下面部分の強度を大幅に増加させ作業者が万一落下した際の水平材の破損を防止する事ができる。

水平材１０及びスライド材１１は支柱４０と係合させる部位である端部垂直部分に溶接された前記取付金具１２の反対位置に、図３に示されるように取付板１３が溶接固着され、取付板１３は平板状の金属板であって、図３のようにそのほぼ中心部に長孔１４が設けられている。

第１斜材２０は、本実施形態では所定の長さとした金属製の筒状体であって、図１に示すように水平材１０側の端部には、第１斜材２０を押し潰して扁平状とした枢着部２０ａを設けるとともに、他方の端部にも第１斜材２０を押し潰して扁平状とした連結部２０ｂを設け、この連結部２０ｂに支柱４０の受け金具４１への連結に用いる連結用楔５２を支持する連結材５０を装着している。

第２斜材３０も、第１斜材２０と同様に構成しており、所定の長さとした金属製の筒状体であって、図１に示すようにスライド材１１側の端部には、第２斜材３０を押し潰して扁平状とした枢着部３０ａを設けるとともに、他方の端部にも第２斜材３０を押し潰して扁平状とした連結部３０ｂを設け、この連結部３０ｂに支柱４０の受け金具４１への連結に用いる連結楔５２を支持する連結材５０を装着している。

第１斜材２０の枢着部２０ａ、第２斜材３０の枢着部３０ａには、ボルト１８の挿入孔が設けられ、ボルト１８は前記挿入孔と水平材１０、スライド材１１に固着されている取付板１３に設けられた長孔１４とを貫通し、取付板１３から脱落しないようナット１８ａをボルト１８端部に固定している。

ボルト１８は、取付板１３及びそのほぼ中心部に加工された長孔１４を介して、第１斜材２０と水平材１０、第２斜材３０とスライド材１１とをそれぞれ回動自在に支承すると共に、長孔１４の長手方向の寸法とボルト１８の直径との差である間隙長さだけ、上記第１斜材２０及び第２斜材３０の長手方向に向かって水平材１０・スライド材１１に作用する、落下衝撃に起因する圧縮力の方向に滑動して、圧縮力作用時の衝撃力を減少させる。

長孔１４の更なる作用について以下説明する。
図４は、長孔１４が通常のボルト１８の直径より約０．５ｍｍ大きい丸孔で、落下時の衝撃力によってスライド材１１が下方へ変形した時、スライド材１１に固着されている取付金具１２によって支柱４０に固着されている受け金具４１の係合部４１ａが断裂した状態を示している。この断裂を招いた原因は、スライド材１１の先端部１１ａと、斜材３０に支保されたボルト１８とが、図４のように噛み込み、スライド材１１の先端部１１ａは支柱４０と接触し、この接触点をてこの支点として、スライド材１１に垂直方向下方に作用した衝撃力によって、力点である受け金具４１の係合部４１ａに作用する力を増幅させ、図４のように係合部４１ａを断裂させたものである。

ボルト１８の位置に長孔１４が存在しスライド材１１に衝撃力が作用すれば、ボルト１８は長孔１４に沿って斜材３０の長手方向に移動する為、スライド材１１の先端部１１ａは支柱４０とは接触せず、したがって前述のてこによって衝撃力が増幅されることなくそのまま受け金具４１に作用するので、受け金具４１が破損することはない。

さらに通常斜材２０及び斜材３０は、長手方向に引張られており、従ってボルト１８は長孔１４の引張側端部に位置しているが、衝撃力が作用した時、水平材１０及びスライド材１１が下方にくの字形状に変形される為、水平材１０とスライド材１１端部に固着されている取付板１３の間隔を狭めることになり、このときボルト１８は長孔１４に沿って移動し、このとき発生する衝撃力を小さくし、残余の衝撃力は取付金具１２を経由して支柱４０に伝えられるが、支柱４０はその弾性変形によって前記衝撃力に充分耐える事ができる。

本考案の手摺を支柱４０に組付けるとき、水平材１０及びスライド材１１に固着された取付金具１２を、支柱４０に固着された受け金具４１の中に上方から打込み固定する。衝撃力が上方から水平材１０又はスライド材１１の水平部分に作用すると、くの字状に変形すると同時に、衝撃時の水平材１０及びスライド材１１の変形により取付金具１２が受け金具４１より離脱する事がある。この離脱を防止する為、取付金具１２の先端部分１２ａを受け金具４１の下端部分４１ｂに係合可能な方向と角度で曲げる事により、上記の受け金具４１からの離脱を防止することができる。

図１に示す、第１斜材２０及び第２斜材３０と水平材１０及びスライド材１１とを結合する端の反対端には、第１斜材２０の扁平部２０ｂ及び第２斜材３０の扁平部３０ｂの両側面に図５で示すように連結材５０を溶接するが、この溶接部分は通常時大きな引張力が加わる為、連結材５０の溶接部分のほぼ中央部に溶接孔５０ａを設け、この溶接孔５０ａの内径部分と第１斜材２０ｂ部分及び第２斜材３０ｂ部分との間を溶接する事によって、第１斜材２０ｂ及び第２斜材３０ｂに溶接肉からなる凸起を形成したことになり、溶接孔５０ａ部分の前記凸起のせん断力によって通常の外周溶接に比べ、引張力に対しては大きな強度を持ち、この溶接部分で破断することがないので、強度増加による安全性を著しく増大することができる。

また図５図６に示したように、第１斜材連結部２０ｂ部分及び第２斜材連結部３０ｂ部分を挟んで、且つ並行に対持して溶接された各々２枚の平板状の連結材５０の間に支持ピン５１ａ・５１ｂ・５１ｃが貫通し、これらの支持ピン５１ａ・５１ｂ・５１ｃの両端は連結材５０に固着されている。この２枚の連結材５０に固着された支持ピン５１ａ・５１ｂ・５１ｃの間で形成された空間と、支柱４０に溶接した受け金具４１との間に平板を形成した連結楔５２を打込み、斜材２０及び斜材３０を支柱４０に確実に固着する。

図５は斜材２０ｂを支柱４０に固定前の状態で、図６は固定後の状態を示す。連結楔５２の上面５２ｂをハンマーで打撃することにより、斜材２０は支柱４０に連結楔５２によって脱落することはなく、連結楔の下面５２ｃを下側からハンマーで打撃するまで連結楔５２は抜けないので、この部分の安全性を充分保つことができる。

本発明の筋交付先行手摺を仮設足場に適用した全体の正面図である。 本発明の実施形態にかかわる正面図である。 本発明の水平材、スライド材と支柱との係合部分を示す斜視図である。 係合部分の破損状態を示す図である。 本発明の支柱と斜材との楔結合部分の結合前の状態を示す斜視図である。 上記結合後の正面図である。

符号の説明

１０ 水平材
１１ スライド材 １１ａ先端部
１２ 取付金具 １２ａ下端部 １２ｂ上端部
１３ 取付板
１４ 長孔
１５ ガイド片 １５ａ長孔
１６ 貫通孔
１７ 固定ピン
１８ ボルト １８ａナット
２０ 第１斜材 ２０ａ枢着部 ２０ｂ連結部
３０ 第２斜材 ３０ａ枢着部 ３０ｂ連結部
４０ 支柱
４１ 受け金具 ４１ａ上端部 ４１ｂ下端部
５０ 連結材 ５０ａ溶接孔 ５０ｂ窓孔
５１ａ 支持ピン ５１ｂ支持ピン ５１ｃ支持ピン
５２ 連結楔 ５２ａ凸出ピン ５２ｂ上面 ５２ｃ下面

Claims (4)

1. 支柱（４０）間に水平状に架設される水平材（１０）と、前記水平材の一方の端部に回動自在に枢着される第１斜材（２０）と、前記水平材の他方の端部に回動自在に枢着される第２斜材（３０）とを備え、前記水平材を支柱間に架設するとともに、前記第１斜材と前記第２斜材とをそれぞれ交差筋交い状に支柱間に架設する先行手摺であって、前記水平材の両端に近い部分を屈曲させて両端部に垂直部分を形成し、両端垂直部分の屈曲部内側には、前記水平材に作用する衝撃力により同水平材がくの字形状に変形した際に前記第１斜材又は前記第２斜材が圧縮される方向を軸方向とした長孔（１４）を持った取付板（１３）を溶接し、前記第１斜材と前記第２斜材端部に形成された挿入孔と前記長孔の下方の端面に接触する位置とを貫通するボルト（１８）によって、前記第１斜材と前記第２斜材を回動自在に、且つ長孔に沿って摺動可能に、前記水平材に装着し、前記第１斜材、前記第２斜材の前記水平材と係合する端と反対端の両面に平行に対持して溶接される２枚の平板状の連結材（５０）に溶接孔（５０ａ）を設け、同溶接孔部を溶接して、連結材と前記第１斜材、前記第２斜材とを結合したことを特徴とする先行手摺。
2. 請求項１の先行手摺であって、前記水平材の両端に近い垂直部分に支柱と係合するための鈎状の取付金具（１２）を備え、前記取付金具の下端部（１２ａ）を、前記水平材垂直部分の方向に折り曲げた形状に形成することを特徴とする先行手摺。
3. 請求項１，２のうち１の先行手摺であって、前記水平材を端部に近い水平部分で分割してスライド材（１１）を形成し、前記スライド材は水平材長手方向に進退するように水平材に遊合し、前記スライド材と水平材間に水平方向にかつスライド材の進退方向と直角方向にピン（１７）を貫通、装備することを特徴とする先行手摺。
4. 請求項１〜３のうち１の先行手摺であって、前記第１斜材、前記第２斜材の前記水平材と係合する端と反対端の両面に平行に対持して溶接される２枚の平板状の連結材間に固着された３本の支持ピン（５１ａ,５１ｂ,５１ｃ）の内側空間と、支柱に固着された中空の受け金具（４１）の係合部（４１ａ）との間を楔（５２）で固着することを特徴とする先行手摺。

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