JP6584044B1 - 仮設用衝撃吸収冶具 - Google Patents
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Abstract
Description
通常、親綱を仮設足場に設置する際に使用される支柱は、所定の作業が終了した段階で撤去されるものであるため、仮設足場から容易に取り外すことができる構造でなければならない。その一方で、この支柱は、親綱にある程度の負荷が加わった場合でも容易には外れないような状態で仮設足場に取り付けられていることが必要である。
特許文献1に開示された発明では、支柱本体の下端部に左右一対のクランプ金具が取り付けられている。このクランプ金具は略横向き凹字形の鋼板からなる取付板に、上下の顎部が一体形成された側面視略横向きU字形の鉄鋼製の顎枠が嵌合された状態で溶接により固着され、その上側顎部に締付ねじ軸が上下方向に螺挿された構造となっている。
特許文献2に開示された発明では、支柱本体の下部に基礎装着部が設けられている。この基礎装着部は、支柱本体の下端部が差し込まれるパイプ状の支柱ソケットと、この支柱ソケットの両側にそれぞれ溶接により固定された二組のクランプ部材からなり、このクランプ部材が、互いに平行をなすように配置された一対のコ字状フレームと、これらのコ字状フレームによって挟持固定された1個のナット部材と、このナット部材に螺合する1本のクランプボルトと、コ字状フレームの間に突っ張り状態で設けられた連結部材を備えた構造となっている。
このような構造の親綱支柱においては、各クランプ部材を構成している一対のコ字状フレーム相互間がナット部材と連結部材によって強固に連結された中空ブロック体形状をなしているため、軽量でありながら、剛性が高いという作用を有する。
特許文献3に開示された発明では、支柱本体の下端に固定部が取り付けられている。この固定部は、軽金属の押し出し形成材からなり、横方向に張り出すように上あご部及び下あご部が形成され、側面視コ字状の開口部を有し、開口部に差し入れられたH鋼等の梁のフランジを圧着ネジの先端部で押圧する構造となっている。そして、固定部に設けられた支柱本体差し込み部には、支柱本体下部を貫通して、支柱本体と固定部を接続するボルト挿通孔が穿設されている。
このような構造の親綱支柱においては、ボルトや支柱本体が破損し難い。また、支柱本体と固定部が別体として形成されており、部分的に交換が可能となっているため、メンテナンスが容易である。
特許文献4に開示された取付金具は、親綱支柱の下端に取り付けられるものであり、親綱支柱の下端部に溶接される2枚の取付板と、この2枚の取付板の間に固定される下側補強部材と上側補強部材と、この上側補強部材に上下方向を向いた状態でねじ結合された2本のねじ部材を備えた構造となっている。
このような構造の取付金具においては、大きな曲げ力がねじ部材に直接加わらないため、取付強度が高いという作用を有する。
なお、本発明において、側面視矩形状の平板材には、側面視略矩形状をなす平板材も含まれるとともに、側面視L字をなす連結板には、側面視略L字をなす連結板も含まれるものとする。
その結果、クランプと連結金具には、連結用ボルトの軸方向に垂直な仮想平面内において支柱を回転させようとする力によって発生する曲げモーメント(図8(a)を用いて後述する第1の曲げモーメント)と、支柱の長手方向と連結用ボルトの軸方向に平行な仮想平面内において支柱を回転させようとする力によって発生する曲げモーメント(図8(b)を用いて後述する第2の曲げモーメント)が発生する。
また、第1の発明では、軸板のみが設置されている場合に比べて、第2の曲げモーメントによって曲げ変形を受ける部分が連結板の取付部の板厚分だけ厚くなっている。さらに、連結板では、取付部が倒れてクランプの上面と取付部がなす角度が変化しないように、取付部が連結部によって支持される構造となっているため、連結用ボルトを介して連結板の取付部に固定された軸板はクランプの上面となす角度が変化し難い。したがって、第1の発明においては、第2の曲げモーメントに係る曲げに対する剛性が軸板のみが設置されている場合よりも高いという作用を有する。
なお、本発明において、側面視逆U字をなす支持金具には、側面視略逆U字をなす支持金具も含まれるとともに、矩形状の上板や側板には、側面視略矩形状をなす上板や側板も含まれるものとする。
また、第2の発明では、支持金具の一対の側板が連結用ボルトと第2のナットによって軸板と一対の連結板に固定されており、第2の曲げモーメントによって曲げ変形を受ける部分の厚さが支持金具の一対の側板の板厚分だけ厚くなっていることから、第2の曲げモーメントに係る曲げに対する剛性が第1の発明の場合よりもさらに高められている。
さらに、一対の連結板を支柱の長手方向に対して所望の角度だけ回転させた後、角度固定用ボルトが抜出された第2の角度固定孔とは別の第2の角度固定孔と軸板の第1の角度固定孔と支持金具の第3の角度固定孔に角度固定用ボルトを挿通すると、軸板と支持金具に対して一対の連結板が再び回動不能となり、クランプに取り付けられた締結用ボルトの進退方向と支柱の長手方向のなす上記角度が固定されるという作用を有する。
なお、本発明において、細長い矩形状の平板材からなるスペーサには、細長い略矩形状をなす平板材からなるスペーサも含まれるものとする。
第6の発明においては、第5の発明の作用に加えて、第1の連結孔と第2の連結孔に連結具を挿通すると、棒状体を介して支柱に連結されるとともに、この状態から連結具を第2の連結孔から抜出すると、支柱から分離可能になるという作用を有する。
したがって、第4の発明によれば、支柱が仮設足場等から脱落するおそれがなく、安全性に優れるという効果が第3の発明の場合よりもさらに確実に発揮される。
なお、本発明の仮設用衝撃吸収冶具は、高所作業が行われる建設現場や工事現場等において、仮設足場や仮設階段などに親綱を張設するための支柱や手摺を取り付けるための支柱を設置する際に用いられるものである。
したがって、本明細書では、本発明の仮設用衝撃吸収冶具を介して上記支柱が仮設足場や仮設階段などに設置されている状態を想定して、支柱の「下端」という表現を用いている。そして、この支柱の「下端」に取り付けられた仮設用衝撃吸収冶具において、図1(a)又は図1(b)に基づいて、「クランプの上面」、「支持金具の上板」、「軸板の上端」、「下方」、あるいは「上下」などの表現を用いている。すなわち、仮設用衝撃吸収冶具における、この「上」又は「下」の記載は、鉛直方向と平行に設置されている状態の支柱において、その下端に近い側、又は、その下端から遠い側をそれぞれ指し示している。
なお、図3(b)では図3(a)に示した連結具の図示を省略している。
クランプ2は側面視略「コ」の字状をなし、上面2aには連結金具3を固定するための4本の雄ネジ(図示せず)が立設されており、この雄ネジにはナット12aがそれぞれ取り付けられている。
また、支柱10は角筒状の金属製部材であり、互いに平行な一対の側面10b,10bには、連結具11が横架されている。
連結金具3(図1(a)又は図1(b)参照)は、支柱10の下端10aから内部に挿設される金属製の角筒体4を備えており、角筒体4の互いに平行な一対の側面4a,4aには、支柱10の連結孔10c,10cとともにネジ11aを挿通可能に一対の連結孔4b,4bが設けられている。
一方、図3(b)に示すように、支柱10の連結孔10c,10cと角筒体4の連結孔4b,4bにネジ11aが挿通されていない状態であれば、支柱10から仮設用衝撃吸収冶具1を取り外すことができる。
前述したように、クランプ2の上面2aには、4本の雄ネジ(図示せず)が立設されている。そして、この4本の雄ネジには、図4に示すように、一対の平座金12b,12bが外挿され、この一対の平座金12b,12bを上下から挟むようにして一対のばね座金12c,12cが外挿されている。さらに、この一対のばね座金12c,12cを上下から挟むようにして一対のナット12a,12aが上記雄ネジに取り付けられている。
また、クランプ2に取り付けられた締結用ボルト9の先端部には、平面視円形をなすパッド9aが取り付けられている。なお、クランプ2の上面2aに立設された上述の雄ネジと締結用ボルト9には、ハイテンションボルトが用いられている。
図5乃至図7に示すように、連結金具3は、図3を用いて既に説明した角筒体4と、側面視逆U字をなすように曲折された長方形状の平板材からなる支持金具5と、略矩形状の平板材からなり支持金具5の内部に配置される軸板6及び一対のスペーサ7,7と、側面視L字をなすように曲折された平板材からなる一対の連結板8,8を備えている。
また、上板5aには、軸板6の上端に対して栓溶接をする際に用いられる角孔5dが設けられている(図6(a)参照)。
また、角度固定用ボルト13a,13b及び連結用ボルト13cの角度固定孔14b,14d及び貫通孔14fから突出した部分には、平座金13gとナット13d〜13fがそれぞれ取り付けられている。
なお、軸板6は、上端に凸状部6aが設けられており、この凸状部6aを角孔5dの内部に設置した状態で支持金具5に対して栓溶接されている。
なお、取付部8bは平面視した場合に矩形状をなす下部に半円状をなす上部が結合された形状をしている。また、一対のボルト挿通孔17,17は、それらの中心軸を通る平面が取付部8aと平行をなすように形成されている。
また、取付部8bには、角度固定孔18a,18bと同一の半径を有する一対の角度固定孔19a,19aと一対の角度固定孔19b,19bが角度固定孔18a及び貫通孔18cの中心軸を通る平面の両側に対称をなすように設けられている。
また、一対の連結板8,8は、軸板6の両面にそれぞれの背面を接触させるようにして取付部8b,8bが支持金具5の側板5b,5cの間に設置されている。
さらに、スペーサ7,7は支持金具5の側板5b,5cと一対の連結板8,8の間にそれぞれ設置されている。
また、支持金具5の角度固定孔14c,14d(図6(a)参照)と軸板6の角度固定孔15b(図6(b)参照)と一対のスペーサ7,7の角度固定孔16b,16b(図6(c)参照)と一対の連結板8,8の角度固定孔18b,18b(図6(d)参照)には角度固定用ボルト13bが挿通されている。
さらに、支持金具5の貫通孔14e,14f(図6(a)参照)と軸板6の貫通孔15c(図6(b)参照)と一対のスペーサ7,7の貫通孔16c,16c(図6(c)参照)と一対の連結板8,8の貫通孔18c,18c(図6(d)参照)には連結用ボルト13cが挿通されている。
このように、仮設用衝撃吸収冶具1においては、角度固定孔18a,18b及び角度固定孔19a,19bと角度固定用ボルト13a,13bが、連結板8を支持金具5の側板5b,5cの長手方向に対して所定の角度をなした状態で固定する連結板角度固定手段としての機能を有している。
このようにして支柱10に対して急激に加わった衝撃力は、図8(a)に矢印Cで示すように連結用ボルト13cの軸方向に垂直な仮想平面内において支柱10を回転させようとする力と、図8(b)に矢印Dで示すように支柱10の長手方向と連結用ボルト13cの軸方向に平行な仮想平面内において支柱10を回転させようとする力に分解される。そして、この2方向の力によって、クランプ2と連結金具3には、それぞれ第1の曲げモーメントと第2の曲げモーメントが発生する。
また、第2の曲げモーメントによって曲げ変形を受ける部分が軸板6のみが設置されている場合に比べて支持金具5の一対の側板5b,5cと一対のスペーサ7,7と一対の連結板8,8の取付部8b,8bの板厚分だけ厚くなっている。
さらに、一対の連結板8,8では、取付部8bが倒れてクランプ2の上面2aと取付部8bがなす角度が変化しないように、取付部8bが連結部8aによって支持される構造となっているため、連結用ボルト13cを介して連結板8の取付部8bに固定された軸板6はクランプ2の上面2aとなす角度が変化し難い。
すなわち、仮設用衝撃吸収冶具1では、軸板6のみが設置されている場合に比べて、第2の曲げモーメントに係る曲げに対する剛性が支持金具5と一対のスペーサ7,7と一対の連結板8,8によって高められている。
これに対し、仮設用衝撃吸収冶具1では、角筒体4の下端に支持金具5の上板5aの上面が接合される構造であり、角筒体4に支持金具5を接合する部分の面積を広くとることができるため、角筒体4に対して支持金具5を十分な強度で接合することができる。
したがって、仮設用衝撃吸収冶具1では、板材Pに取り付けられた状態の支柱10に衝撃力が加わった場合でも角筒体4に支持金具5が接合された箇所が破損し難いため、支柱10が仮設足場等から脱落するおそれがない。
また、仮設用衝撃吸収冶具1では、連結用ボルト13cの軸方向に直交する仮想平面上で締結用ボルト9の進退方向と支柱10の長手方向がなす角度の調整が容易である。したがって、仮設用衝撃吸収冶具1は、仮設足場の床板や仮設階段の踏板等を構成する板材Pに対する取り付け角度の制約が少ないという効果を有している。
図9乃至図11は、強度試験後の連結金具3の変形状態を示した図であり、図11は図10におけるE方向矢視図である。
そして、このような状態に設定した仮設用衝撃吸収冶具1を用いて仮設足場の床板等を構成する板材Pに支柱10を取り付けると、支柱10に衝撃力が加わった場合に、第2の曲げモーメントに係る曲げに対する剛性が第1の曲げモーメントに係る曲げに対する剛性よりも高いため、一対の連結板8,8は、取付部8bと連結部8aの接続部分において、幅方向(連結部8aと取付部8bの双方に平行な方向)の一端がクランプ2(図示せず)から持ち上がるように変形するとともに(図9参照)、幅方向の他端が沈み込むように変形する(図10参照)。
このとき、連結金具3は、第2の曲げモーメントに係る曲げに対する剛性が高いことから、図11に示すように、支持金具5と軸板6と連結板8の取付部8bは破損することなく、元の形状が維持される。
すなわち、仮設用衝撃吸収冶具1を用いて支柱10を仮設足場の床板等に設置した場合には、万一、その支柱10に衝撃力が加わったとしても仮設足場等から支柱10が脱落してしまうおそれがないため、作業者は安心して作業を行うことができる。
しかし、支持金具5と連結板8については、全体を厚くすると、曲折することが困難になる。そこで、側板5b,5cや取付部8bを上板5aや連結部8aよりも厚くすることになるが、上板5aと側板5b,5cの厚さが異なったり、連結部8aと取付部8bの厚さが異なったりすると、支柱10が衝撃力を受けた場合に上板5aと側板5b,5cの接続部分や連結部8aと取付部8bの接続部分に応力が集中して破損し易くなる可能性があるため、注意が必要である。
そこで、軸板6について凸状部6a以外の箇所を厚くすることになるが、凸状部6aとそれ以外の箇所の厚さが異なると、支柱10が衝撃力を受けた場合に軸板6の上端の凸状部6aが設けられた箇所に応力が集中して破損し易くなる可能性があるため、注意が必要である。
また、角筒体4の代わりに、中実構造の棒状体を用いることもできる。すなわち、本発明の仮設用衝撃吸収冶具は、中実構造の棒状体の下端に支持金具5の上板5aの上面が接合された構造であっても良い。
Claims (6)
- 仮設階段の踏板や仮設足場の床板を構成する板材に支柱を取り付ける際に用いられる仮設用衝撃吸収冶具であって、
前記板材を挟持するためのクランプと、
前記支柱の下端に取り付けられた連結金具と、
前記クランプの上面に立設された雄ネジと、
この雄ネジに取り付けられた第1のナットと、からなり、
前記連結金具は、
前記支柱の前記下端に対し下方へ突出するように設置されるとともに第1の貫通孔が設けられた矩形状の平板材からなる軸板と、
この軸板の前記第1の貫通孔に挿通された連結用ボルトと、
この連結用ボルトに取り付けられた第2のナットと、
側面視L字をなし前記軸板に平行をなすように設置された取付部と前記支柱の長手方向と直交するように設置された連結部を有する一対の連結板と、を備え、
一対の前記連結板は、
前記雄ネジと前記第1のナットによって前記連結部が前記クランプの前記上面に固定されるとともに、前記軸板と直交するように前記第1の貫通孔に挿通された状態の前記連結用ボルトを挿通可能に第2の貫通孔が前記取付部に設けられ、
前記連結用ボルトは、
前記軸板の前記第1の貫通孔と一対の前記連結板の前記第2の貫通孔に挿通された状態で前記第2の貫通孔から突出した部分に前記第2のナットが取り付けられていることを特徴とする仮設用衝撃吸収冶具。 - 前記連結金具は、
側面視逆U字をなすように曲折された平板材からなる支持金具を備え、
この支持金具は、
前記支柱の前記下端に上面が接合されるとともに前記軸板の上端が下面に接合された矩形状の上板と、
この上板の両端から前記軸板と平行をなすようにそれぞれ下方へ延設されるとともに、前記軸板と直交するように前記第1の貫通孔に挿通された状態の前記連結用ボルトを挿通可能に第3の貫通孔がそれぞれ設けられた細長い矩形状の一対の側板と、からなり、
一対の前記連結板は、
前記取付部が前記支持金具の一対の前記側板と前記軸板の間にそれぞれ配置されるように設置され、
前記連結用ボルトは、
前記軸板の前記第1の貫通孔と一対の前記連結板の前記第2の貫通孔と前記支持金具の一対の前記第3の貫通孔に挿通された状態で前記第3の貫通孔から突出した部分に前記第2のナットが取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の仮設用衝撃吸収冶具。 - 前記軸板に前記第1の貫通孔から前記支柱の長手方向に沿って所定の間隔をあけて設けられた第1の角度固定孔に挿通された角度固定用ボルトと、
この角度固定用ボルトに取り付けられる第3のナットと、を備え、
一対の前記連結板の前記取付部には、
前記第2の貫通孔と前記軸板の前記第1の貫通孔に前記連結用ボルトが挿通された状態で前記軸板と直交するように前記第1の角度固定孔に挿通された前記角度固定用ボルトを挿通可能に、複数の第2の角度固定孔が前記第2の貫通孔の中心軸を中心として所望の半径の回動軌跡に沿ってそれぞれ設けられており、
前記支持金具の一対の前記側板は、
前記第3の貫通孔と前記軸板の前記第1の貫通孔と一対の前記連結板の前記第2の貫通孔に前記連結用ボルトが挿通された状態で前記軸板と直交するように前記第1の角度固定孔と一対の前記連結板の前記第2の角度固定孔に挿通された前記角度固定用ボルトを挿通可能に第3の角度固定孔が設けられており、
前記角度固定用ボルトは、
前記軸板の前記第1の角度固定孔と一対の前記連結板の前記第2の角度固定孔と前記支持金具の一対の前記第3の角度固定孔に挿通された状態で前記第3の角度固定孔から突出した部分に前記第3のナットが取り付けられていることを特徴とする請求項2に記載の仮設用衝撃吸収冶具。 - 前記連結金具は、
前記軸板と直交するように前記第1の貫通孔に挿通された状態の前記連結用ボルトを挿通可能に第4の貫通孔がそれぞれ設けられた細長い矩形状の平板材からなり一対の前記連結板の前記取付部と前記支持金具の一対の前記側板の間にそれぞれ設置される一対のスペーサを備え、
一対の前記スペーサには、
前記第4の貫通孔と前記軸板の前記第1の貫通孔と一対の前記連結板の前記第2の貫通孔と前記支持金具の一対の前記第3の貫通孔に前記連結用ボルトが挿通された状態で前記軸板と直交するように前記第1の角度固定孔と一対の前記連結板の前記第2の角度固定孔と前記支持金具の一対の前記第3の角度固定孔に挿通される前記角度固定用ボルトを挿通可能に第4の角度固定孔が設けられており、
前記連結用ボルトは、
前記第4の貫通孔と前記軸板の前記第1の貫通孔と一対の前記連結板の前記第2の貫通孔と前記支持金具の一対の前記第3の貫通孔に挿通された状態で前記第3の貫通孔から突出した部分に前記第2のナットが取り付けられており、
前記角度固定用ボルトは、
前記軸板の前記第1の角度固定孔と一対の前記連結板の前記第2の角度固定孔と前記支持金具の一対の前記第3の角度固定孔と一対の前記スペーサの前記第4の角度固定孔に挿通された状態で前記第3の角度固定孔から突出した部分に前記第3のナットが取り付けられていることを特徴とする請求項3に記載の仮設用衝撃吸収冶具。 - 前記支柱が前記下端に開口部を有し、
前記連結金具は、
前記開口部から前記支柱へ内挿可能に形成されるとともに前記支持金具が下端に接合された棒状体を備えていることを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の仮設用衝撃吸収冶具。 - 前記棒状体の側面に設けられた第1の連結孔に挿通される棒状の連結具を備え、
前記支柱は、内部に前記棒状体が挿設された状態で前記第1の連結孔に挿通された前記連結具を挿通可能に第2の連結孔が側面に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の仮設用衝撃吸収冶具。
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