JP6716508B2 - 棒材の連結構造及びその連結構造を使用した仮設足場 - Google Patents

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Description

この発明は、仮設足場の支柱間に設けられる水平材を前記支柱に連結する等の棒材の連結構造及びその連結構造を使用した仮設足場に関するものである。
例えば、仮設足場は、本願の一実施形態を示す図1を参照して説明すると、支柱1を建物に沿って所要間隔で立設し、その建物に沿った支柱1、1間の高さ方向の適宜位置に足場板を設けるとともに、その足場板の前面に(又は後面にも)手摺り(水平材)2を設けた構造のものがある(特許文献1図11参照)。
この仮設足場においては、各支柱1にその長さ方向所要間隔にそれぞれ緊結部が設けられており、その緊結部は、前後左右に計4個の係止孔を有するフランジ形式のもの(特許文献1図1〜図9参照)と、同前後左右に計4個の断面コ字状ホルダ形式のもの(特許文献2図5参照)等がある。
通常、その手摺り2は、その端のフック及びキーを上記各緊結部(フランジやホルダ)の係止孔にハンマー等を使用し叩き込んで支柱1に取付けられる。
特開2011−231533号公報 特開2007−277981号公報
上記フックやキーのハンマー等による叩き込みは、その打撃音が騒音となり、建築現場周辺における環境問題となっている。また、叩き込みは、作業者の技量によって、その打ち込み(差し込み)強度に差が出ている(確実性に欠ける)とともに、揺れや振動により、叩き込みが外れる恐れがあるため、定期的に叩いて点検する必要がある。さらに、叩き込みは、煩わしく、作業員の作業負担が大きく作業環境も問題となっている。このため、極力、叩き込み作業を無くして打撃音を無くした手摺り2の支柱1への他の取付構造が望まれている。
この発明は、以上の実状の下、他の構造でもって、極力、叩き込み作業を無くし打撃音を無くし得て、一方の棒材に他方の棒材の端部を交差して円滑に連結するようにすることを課題とする。
上記課題を達成するため、この発明は、他方の棒材のその軸周りの回転によって一方の棒材に交差して連結するようにしたのである。
具体的には、一方の棒材に他方の棒材の端部を交差して連結する棒材の連結構造であって、一方の棒材の外面に、先端に係止鍔を有する係止突起を設け、他方の棒材は、端部内面に係止突起を受け入れる空間を有するとともに、その係止突起を受け入れた状態で、他方の棒材を軸周りに回転して係止突起の係止鍔に係止して他方の棒材の軸方向の移動を阻止する係止部を有し、他方の棒材に回転止め片をその他方の棒材の直径方向に進退自在に設け、この回転止め片は、他方の棒材が軸周りに回転して前記係止部が係止突起の係止鍔に係止した際、係止突起に係止して他方の棒材の軸周りの所要以上の回転を阻止する構成を採用したのである。
この構成において、下記のカム構造を採用することができる。
また、一方の円柱状棒材に他方の筒状棒材の端部を交差して連結する棒材の連結構造であって、一方の棒材の外周面に、先端に係止鍔を有する係止突起を設け、他方の棒材は、端部内面に係止突起を受け入れるとともに、その係止突起を受け入れた状態で、他方の棒材を軸周りに回転して係止突起の係止鍔に係止して他方の棒材の軸方向の移動を阻止する係止部を有し、他方の棒材の端部端面をその周囲に亘ってカム面とし、そのカム面は、他方の棒材が端部内面に係止突起を受け入れて一方の棒材の外周面に当接した際、その当接点から他方の棒材が軸周りに回転する反対方向に向かって徐々に高くなる傾斜面を有している構成を採用することができる。
このようにすると、他方の棒材の回転に伴い、カム面の傾斜面が一方の棒材の外周面に当接して、一方の棒材に対し他方の棒材を軸方向に突っ張って、それ以上の回転が阻止されて、強固に緊結される。
上記各構成は棒材の種々の連結構造に採用でき、例えば、仮設足場のように、左右一対の一方の棒材(仮設足場では支柱)の間に他方の棒材(同水平材)の両端部をそれぞれ連結する棒材の連結構造において、上記回転止め片の一端を他方の棒材から突出させ、その突出片を他方の棒材の外周面に係止可能とするとともに、その係止した状態においては、回転止め片は前記係止突起に係止していない構成を採用することができる。
仮設足場の場合、水平材を回転させて、その両端部を両支柱に連結したり、逆に、両端部を両支柱から取り外したりすることとなるが、両端の回転止め片が係止突起に係止していると、前記回転が円滑に行われない恐れがある。しかし、上記のように回転止め片の突出片を他方の棒材の外周面に係止可能に構成すると、他方の棒材を軸周りに回転して係止部を係止突起の係止鍔に係止したり、その係止を外したりする際、回転止め片が係止突起に係止していないため、前記回転を円滑に行うことができる。
また、仮設足場において、一方の棒材(支柱)と他方の棒材(水平材)との間に斜材を設けてその斜材により両棒材を連結すれば、その斜材の端の他方の棒材への係止によって他方の棒材をその軸周りに回転不能とすることができる。このため、両棒材の連結強度を増すことができる。
上記各構成において、他方の棒材の内面に、他方の棒材を、その係止部を上記係止突起の係止鍔に係止させる回転方向と逆方向に回転させた際、前記係止突起に係止してそれ以上の回転を阻止する反回転阻止突起を設ければ、他方の棒材を誤った方向に回転することが無くなる。
この発明は、以上のように構成したので、従来に無い構造でもって、極力、叩き込み作業を無くして打撃音を無くし得て、一方の円柱状棒材に他方の筒状棒材の端部を交差して円滑に連結することができる。また、叩き込み等の人為的な不確定要素を減らすことによって、日頃の足場点検業務の確実性が向上する。
この発明に係る仮設足場の一実施形態の概略正面図 同実施形態の要部を示し、(a)は一部切欠き正面図、(b)は(a)のI−I線断面図 同実施形態の要部の分離斜視図 同実施形態の要部の分解斜視図 同実施形態の回転結合金具を示し、(a)は要部分離斜視図、(b)は正面図、(c)は平面図、(d)は左側面図 同実施形態の作用の概略を示し、(a)は要部切断概略平面図、(b)は(a)のI−I線切断作用説明用概略側面図、(c)は同切断作用説明用概略側面図 同実施形態の作用の概略を示し、(a)は要部切断概略平面図、(b)は(a)のI−I線切断作用説明用概略側面図 同実施形態の作用の概略を示し、(a)は要部切断概略平面図、(b)は(a)のI−I線切断作用説明用概略側面図、(c)は同切断作用説明用概略側面図、(d)は(a)のII−II線切断作用説明用概略側面図 同実施形態の作用図 同他の実施形態の作用を示し、(a)は要部切断概略平面図、(b)は要部概略斜視図、(c)は要部概略斜視図 同さらに他の実施形態を示し、(a)は逆転回転止め金具の正面図、(b)は同斜視図、(c)は一部切欠き正面図、(d)は(c)のI−I線断面図 同さらに他の実施形態の回転結合金具を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は斜視図 同各実施形態を使用した仮設足場の他例を示し、(a)は概略正面図、(b)は要部概略斜視図
この発明の一実施形態を図1〜図7に示し、この実施形態は図1に示す仮設足場に係わり、この仮設足場は、建物に沿って支柱1を所要間隔で立設し、その各支柱1、1間の高さ方向の適宜位置に足場板(図示せず)を設け、その足場板の前面に(又は後面にも)手摺りとなる水平材2や斜材3を設けている。斜材3はその端のピン4を支柱1の孔に差し込んだり、斜材3の孔に支柱1のピンを差し込んだりして抜け止めして取り付ける。この水平材2及び斜材3は各足場板に対応して、支柱1の高さ方向の適宜位置に設ける。支柱1、水平材2、斜材3は円筒形鋼パイプからなる。
この発明は、この仮設足場の水平材2の端部を支柱1に交差して連結するものであって、その各連結部において、支柱1の外周面の周囲等間隔に突起状の固定金具(係止突起)10が同一周上の左右前後に設けられている。
この固定金具10は、支柱1に溶接された長方形片11と、その長方形片11の先端に溶接された小判状の係止鍔12とからなる。この長方形片11と係止鍔12は断面長方形をして支柱1の長さ方向に長い形状をしているが、楕円形、小判状や他の多角形、例えば正方形等とし得る。固定金具10の支柱1への固定は、溶接以外に、嵌め込みやビス止め等が考えられる。また、固定金具10は、長方形片11と係止鍔12を溶接で一体とする以外に、鋳物で両者11、12を一体鋳造(鍛造)したり、金属の塊から切削加工によって一体形成したりすること等ができる。
水平材2の両端部には、一部切欠き21を有する円環状の回転結合金具20が溶接されている。この回転結合金具20は、その一面20aは平面となってこの平面20aでもって水平材2に溶接され、他面は全周囲に亘るカム面22となっている(図5参照)。また、回転結合金具20の一面20aは水平材2の内周面より内側に突出している。
また、水平材2はパイプからなるため、端部内面に上記固定金具10を受け入れる空間を有するものであり、回転結合金具20の切欠き21を介して固定金具10を受け入れると、その固定金具10の係止鍔12と回転結合金具20の上記突出した一面20aが対峙する(図6A(b)、(c)参照)。
このため、水平材2に固定金具10を受け入れた後、水平材2をその軸周りに回すと、固定金具10の係止鍔12が回転結合金具20の一面20aに対向して水平材2の軸方向の移動を阻止する(図6C(b)〜(d)参照)。このことから、この実施形態では回転結合金具20の一面20aが特許請求の範囲で言う「係止部」を構成する。
カム面22は、切欠き21の反対側が凹状円弧面22aとなり、その円弧面22aは、切欠き21に向かって軸方向に徐々に高くなっている。その円弧面22aの両端からさらに切欠き21に向かって徐々に高くなる(軸方向に高くなる、支柱1の外周面と同じ曲率半径の)円弧傾斜面22b、22cに形成されている。円弧面22aと一方の円弧傾斜面22bの間の内側には突起23aが設けられ、他方の円弧傾斜面22cの切欠き21側にも内側に突出する突起23bが設けられている。
この回転結合金具20のカム面22、突起23a、23bは、水平材2の端部に直接設けることができる。すなわち、水平材2と別部材である回転結合金具20によって設けなくても良い。この場合、上記回転結合金具20からなる係止部が無くなるため、その係止部を構成する突起などを水平材2の端部内面に設ける必要がある。
水平材2の回転結合金具20の軸方向内側には、回転止め片となる逆回転止め金具30及び脱落防止ピン40が設けられている。
逆回転止め金具30は、図4に示すように、両端部がL字状となった板片からなり、両L字状端片31、32の間に厚み方向の段差部33が形成されている。両L字状端片31、32は反対方向に突出し、一方の端片31の根元には切欠き34が形成されている(図4参照)。
この逆回転止め金具30の長孔からなる差し込み孔36が水平材2の横方向(直径方向)の壁に形成されている。この差し込み孔36の軸方向(水平材2の軸方向)の長さは、端片31、32が入り得るように設定されている。この逆回転止め金具30は、図2(b)に示すように、その段差部33が水平材2の内面に当たることによって端片32方向への抜け止めがなされる。
脱落防止ピン40は逆転回転止め金具30に直交して水平材2に差し込まれ、止め輪41によって抜け止めされている。この脱落防止ピン40が差し込まれると、脱落防止ピン40が逆回転止め金具30の両端片31、32の連結部(段差部33)の側面に係止する(図2(a)の鎖線、図3参照)。この係止によって逆回転止め金具30の一方の端片31に向かう方向の抜け止めがなされる。
この実施形態は以上の構成であり、つぎにその作用について説明する。図3に示すように、回転結合金具20の切欠き21を下方にした状態で(逆転回転止め金具30を水平にした状態で)、水平材2の端部を、回転結合金具20がその切欠き21から固定金具10を包むように嵌めて支柱1の外周面に当てがう(図3の鎖線矢印参照)。すると、図6Aに示すように、固定金具10が回転結合金具20内にあって、その係止鍔12が回転結合金具20の内側に位置する(同図(a))。このため、回転結合金具20が固定金具10に係止し、この係止によって、水平材2がその軸方向において支柱1から抜けなくなる。このとき、同図(a)に示すように、回転結合金具20の他面(カム面)は支柱1の外周面に当接しなかったりして、水平材2は支柱1に対してガタガタする状態である。
また、回転結合金具20への固定金具10の入り込みに伴い、逆転回転止め金具30の一方の端片31は固定金具10の係止鍔12の円弧周面に当接し(図6A(b))、さらに、水平材2を押し下げると、その押し下げに伴って逆転回転止め金具30は、その端片31が係止鍔12の円弧面を滑って係止鍔12の側面に至る(同図(c))。このとき、同図(c)に示すように、固定金具10の係止鍔12全体が水平材2内に入り込む。また、同図(a)に示すように、カム面22の凹状円弧面22aが支柱1の外周円弧面に沿って対向する。
この図6A(c)の水平材2が支柱1に交差状に突き合った状態において、図6Bに示すように、支柱1に対し水平材2を右周りに回転させる。すると、逆転回転止め金具30の一方の端片31が係止鍔12の円弧周面に乗り上げ、さらに滑る(図6B(b))。
このとき、図7に示すように、水平材2を左回り(鎖線矢印方向)に回すと、回転結合金具20の中程の突起23aが固定金具10の長方形片11に当たってそれ以上の回転が阻止される。すなわち、逆方向の回転では逆転回転止め金具30の幅方向が上下方向とならず、その回転方向が誤りであることを知らせる。なお、図7は図6A(b)、(c)とは反対方向(支柱1側)からの切断側面図である。
さらに水平材2を右回転させると、図6B(b)の逆転回転止め金具30の一方の端片31が係止鍔12の円弧周面に位置する状態から、係止鍔12の周面を滑って他方の垂直側面に至ると(図6C(b))、自重で落下(自動落下)してその垂直側面に沿うとともに切欠き21が横向きになる(図6C(c))。この状態は、逆転回転止め金具30によって、固定金具10(支柱1)に対して回転結合金具20(水平材2)の所要以上の回転が阻止されるとともに切欠き21からの係止鍔12の抜け出しが困難となる。この実施形態では、端片31の係止鍔12側面に沿った係止により水平材2の90度以上の回転を阻止する。
この状態では、人為的に、逆転回転止め金具30を他方の端片32から一方の端片31の方向に押して、一方の端片31と係止鍔12との係止を解除しない限り、水平材2は回転し得ない。このとき、図2(b)に示すように、逆回転止め金具30は、その段差部33が水平材2の内面に当たることによって端片32方向への抜け止めがなされる。このため、上記逆転回転止め金具30の自動落下によって、図6C(c)の水平材2が支柱1に緊結された状態が維持され、その自動落下時、目視か落下音(カチャ)が生じるため、作業者はその緊結状態を確認できる。また、水平材2が支柱1に緊結されてその軸回りの回転が阻止されることにより、水平材2の下方への軸周りの回転による係止突起10の切欠き21からの抜け出しが阻止される。
また、図6A(a)のカム面22の凹状円弧面22aが支柱1の外周円弧面に沿って対向している状態から、図6C(a)に示すように、水平材2の回転に伴い、その回転方向に向かって支柱1方向(水平材2の軸方向)に高くなっているカム面22の円弧傾斜面22b、22cが支柱1の外周面に沿って支柱1に対し水平材2(回転結合金具20)を軸方向に突っ張る。すなわち、切欠き21が横向きになった状態(90度回転した状態)でテーパがきつくなった円弧傾斜面22b、22cが支柱1の外周面にピッタリ当接してそれ以上の回転が阻止されて緊結される。この強固な緊結は、図6C(d)で示すように固定金具10の長方形片11の外周面と回転結合金具20の内面突起22a、23aとの圧接によっても担保される。
以上の固定金具10に対する回転結合金具20及び逆回転止め金具30の作用によって、水平材2が支柱1に強固に連結される。
このように、水平材2の固定金具10への嵌め込み及び回転作用によって、水平材2を支柱1に強固に連結し得るため、従来のキー等の打設作業の必要はなくなり、作業員の作業負担も少なく作業環境も向上する。また、作業者の技量による連結強度に差が出難く、定期的に点検する必要も極めて少なくなる。
支柱1に連結された水平材2を外すには、まず、逆回転止め金具30を他方の端片32から一方の端片31の方向に押して(図6C(c)の鎖線矢印方向)、一方の端片31と係止鍔12の係止を解除し、続いて、水平材2を回転して図6A(c)の状態にした後、上方に移動させて回転結合金具20を固定金具10から外す。
このように、この実施形態の仮設足場の場合、水平材2を回転させて、その両端部を両支柱1に連結したり、逆に、両端部を両支柱1から取り外したりすることとなる。このとき、両端の支柱1、1の各固定金具10、10に対して、両端の回転結合金具20の上記作用を同時に行うこととなる。このとき、両端の逆回転止め金具30の少なくとも一方が固定金具10に係止していると、前記回転が円滑に行われない恐れがある。その恐れをなくすには、逆回転止め金具30をテープ止めする等して両端の逆回転止め金具30の固定金具10との係止解除を確実に安定させておく必要がある。
しかし、そのテープ止めする等は煩雑である。このため、図8に示すように、一方の端片31を他方の端片32に対して少し斜めにし、通常、差し込み孔36の縁に切欠き34を介して係止する(仮置きする)ようにすると、逆回転止め金具30のその状態が安定する。このとき、切欠き34の存在によってその仮置きが円滑であり、逆回転止め金具30は、端片31が差し込み孔36から突出して固定金具10(係止鍔12)とは係わっていないため、水平材2は回転可能である。なお、端片32は固定金具10に係わる位置に常にないため(図6A(a)参照)、水平材2の回転操作の支障となることはない。
このように、図8の実施形態においては、水平材2の固定金具10への落とし込み・回転及び回転・引き上げに際して、逆回転止め金具30は、差し込み孔36から突出してその縁に係止させ得るため、固定金具10に係止していない状態が安定する。
このため、水平材2の両端の回転結合金具20を両支柱1、1の固定金具10、10に取り付ける際、その取り付けた図6C(a)、(d)の状態で、端片31と差し込み孔36の縁との係止を解除すると、端片31が差し込み孔36内を移動(落下)するようにすることによって、図6C(b)から同図(c)の状態になって、逆転回転止め金具30によって、固定金具10(支柱1)に対して回転結合金具20(水平材2)の回転が阻止される。
一方、支柱1に連結された水平材2を外す(引き上げる)際、一方の逆回転止め金具30と固定金具10の係止を外して逆回転止め金具30の端片31と差し込み孔36の縁とを係止しておけば、その位置から離れて他方の逆回転止め金具30と固定金具10の係止を外す作業に移動しても、前記一方の逆回転止め金具30と固定金具10の係止解除状態は安定して維持される。このため、その他方の係止解除をすれば、水平材2を両支柱1、1から円滑に外すことができる。
上記実施形態は、段差部33によって逆回転止め金具30の端片32方向への動きを阻止したが、図9に示すように、その段差部33を設けずに、平板として段差部33に相当する切欠き段差33aを形成し、同図(c)に示すように、その切欠き段差33aを水平材2の内面に係止するようにして、逆回転止め金具30の端片32方向への動きを阻止し得るようにし得る。
また、上記水平材2への回転結合金具20の取付・固定は、平面20aに突起や凹部、又は水平材2の端面にそれらの突起が嵌る凹部又は突起をそれぞれ設けて、噛み合い構造として連結強度を高めることができる。例えば、図10に示すように、平面20aの全周に亘って円弧状突条24を設け、その突条24を水平材2の内周面に嵌め込むようにし得る。このとき、その嵌め込み面を溶接したり、接着したりし得る。また、突条24を水平材2に圧入することもできる。
図1に示す仮設足場において、図11に示すように、斜材3を、水平材2に二股連結具5を介してピン4aでもって係止可能とすれば、支柱1に固定の斜材3に水平材2が連結されて水平材2がその軸周りに回転不能となる。これによって、斜材3を外さない限り、水平材2が外れることがなくなって安全性が向上する。斜材3は、ピン4aによって水平材2に取り外し自在ではなく、水平材2の回転作用に支障がない限り、先行手摺りのように、常時、揺動自在に連結されていても良い。
上記各実施形態は仮設足場の水平材2と支柱1との連結構造であったが、この発明は、一方の円柱(円筒も含む)状棒材に他方の筒状棒材の端部を交差して連結する、メタルラックなどの他の棒材の連結構造においても採用し得ることは勿論である。
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 支柱
2 水平材(手摺り)
3 斜材
4、4a 斜材用止めピン
10 固定金具(係止突起)
11 固定金具の長方形片
12 同係止鍔
20 回転結合金具
20a 回転結合金具の一面(係止部)
21 切欠き
22 カム面22
22a 円弧カム面
22b、22c 円弧傾斜面
23a、23b 突起
24 突条
30 逆回転止め金具(回転止め片)
31 逆回転止め金具の一方の端片
32 同他方の端片
33 同段差部
33a 同切欠き段差
34 同切欠き
36 同差し込み孔
40 脱落防止ピン

Claims (5)

  1. 一方の棒材(1)に他方の棒材(2)の端部を交差して連結する棒材の連結構造であって、
    上記一方の棒材(1)の外面に、先端に係止鍔(12)を有する係止突起(10)を設け、前記他方の棒材(2)は、端部内面にその下方の切欠き(21)から前記係止突起(10)を受け入れる空間を有するとともに、その係止突起(10)を受け入れた状態で、他方の棒材(2)を軸周りに回転すると、前記係止突起(10)の係止鍔(12)に係止して他方の棒材(2)の軸方向の移動を阻止する係止部(20a)を有して、前記切欠き(21)が横向きになって前記係止鍔(12)の抜け出しが困難となり、
    上記他方の棒材(2)に回転止め片(30)をその他方の棒材(2)の直径方向に進退自在に設け、この回転止め片(30)は、他方の棒材(2)が軸周りに回転して前記係止部(20a)が係止突起(10)の係止鍔(12)に係止した際、自重で落下して前記係止突起(10)に係止して他方の棒材(2)の軸周りの所要以上の回転を阻止して前記他方の棒材(2)の下方への軸周りの回転による前記係止突起(10)の上記切欠き(21)からの抜け出しを阻止する棒材の連結構造。
  2. 上記一方の棒材(1)を円柱状とし、他方の棒材(2)の端部端面をその周囲に亘ってカム面(22)とし、そのカム面(22)は、上記他方の棒材(2)が端部内面に上記係止突起(10)を受け入れて一方の棒材(1)の外周面に当接した際、その当接点から前記他方の棒材(2)が軸周りに回転する反対方向に向かって徐々に高くなる傾斜面(22c)を有している請求項1に記載の棒材の連結構造。
  3. 左右一対の一方の棒材(1、1)の間に他方の棒材(2)の両端部をそれぞれ連結する請求項1又はに記載の連結構造において、上記回転止め片(30)の一端を他方の棒材(2)から突出させ、その突出片(31)を他方の棒材(2)の外周面に係止可能とするとともに、その係止した状態においては、回転止め片(30)は前記係止突起(10)に係止していない棒材の連結構造。
  4. 他方の棒材(2)の上記係止突起(10)を受け入れる空間の内面に、前記他方の棒材(2)を、その係止部(20a)を上記係止突起(10)の係止鍔(12)に係止させる回転方向と逆方向に回転された際、係止突起(10)に係止してそれ以上の回転を阻止する反回転阻止突起(23a)を設けた請求項1〜3の何れか一つに記載の棒材の連結構造。
  5. 上記一方の棒材(1)を建物に沿って所要間隔で立設した支柱(1)、その支柱(1)間に設けた手摺りとなる水平材を上記他方の棒材(2)とし、前記一方の棒材(1)と他方の棒材(2)との間に斜材(3)を設けてその斜材(3)により両棒材(1、2)を連結した請求項1〜の何れか一つに記載の棒材の連結構造を使用した仮設足場。
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