JP7009029B2 - 建設機械 - Google Patents

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Description

本発明は、建設機械に関し、詳しくは、上部旋回体に起伏可能なガントリを備えた建設機械に関する。
クレーンや杭打機などの建設機械では、上部旋回体の後部に設けたウインチから巻き出されるワイヤーを、上部旋回体の後部に設けたガントリを介して上部旋回体の前部に起伏可能に設けたブームやリーダに接続するようにしている。ガントリとしては、上部旋回体に回動可能に装着された前脚と、該前脚の上端部と上部旋回体との間に伸縮可能に形成された複数段の脚部材からなる後脚とを組み合わせ、後脚を伸長させたときにガントリが起立状態(作業状態)になり、後脚を縮小させたときにガントリが倒伏状態(収納状態)になるように形成するとともに、後脚に設けられたピン挿通孔に連結ピンを挿通することにより任意の状態で固定できるガントリの伸縮構造が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2000-169086号公報
近年、大型の杭打機では、リーダの長尺化に伴って上部旋回体に装着されるガントリも大型化しており、ガントリを起立させた状態では、連結ピンを抜き差しするピン挿通孔の位置が地上からかなりの高さに設けられている。このため、作業者の足場を確保するために比較的揚程の高い高所作業車を使用しなければならず、連結ピンを抜き差しするための作業コストが増加していた。また、高所作業車の取り扱いは有資格者に限定されるので、緊急を要する場合の対応に遅れが生じるといった課題があった。
そこで本発明は、起立させたガントリの連結ピンを抜き差しする作業を、安全性を低下させずに容易に行うことができる建設機械を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明の建設機械は、下端が上部旋回体の前部側に回動可能に装着された左右一対の前脚と、該前脚の上端部と上部旋回体の後部側との間に設けられた左右一対の後脚とを備え、該後脚は、下端が前記上部旋回体に回動可能に装着された下部後脚と、上端が前記前脚の上端部に回動可能に装着された上部後脚とを有するとともに、前記下部後脚の上端と前記上部後脚の下端とが中間連結部材を介して互いに長手方向にスライドすることにより伸縮可能に連結され、前記前脚の上端を上昇させることにより前記後脚が伸長して起立状態となり、前記前脚の上端を下降させることにより前記後脚が縮小して倒伏状態となるガントリを備えた建設機械において、前記ガントリを起立させた状態で、前記下部後脚と前記中間連結部材との重合部に設けた下部ピン挿通孔に挿通する下部連結ピンと、前記上部後脚と前記中間連結部材との重合部に設けた上部ピン挿通孔に挿通する上部連結ピンとをそれぞれ備え、前記下部後脚に、前記上部連結ピンの挿通作業を行う作業者が移動する足場を設け、前記中間連結部材に、前記作業者の身体に装着された安全帯のフックが着脱可能な手摺り部を設けたことを特徴としている。
また、前記足場は、左右一対の前記下部後脚の上端部に架設された作業台と、前記下部後脚の側面に設けられて上下方向に離間した複数の踏み段とであることを特徴とし、さらに、前記作業台に前記上部連結ピン及び下部連結ピンをそれぞれ収納するピン収納部を設けたことを特徴としている。
また、前記手摺り部は、上端が前記中間連結部材の上端部に設けた取付腕に取り付けられ、前記中間連結部材に沿った状態に配置された縦棒部材と、前記後脚の上端部に前記縦棒部材の下部をスライド可能に保持する係合腕とを備えていることを特徴とし、さらに、前記手摺り部は、左右一対の前記中間連結部材の上端部に架設された横棒部材を備えていることを特徴としている。
本発明の建設機械によれば、ガントリの下部後脚に、上部連結ピンの挿通作業を行う作業者が移動する足場を設け、中間連結部材に、作業者の身体に装着された安全帯のフックが着脱可能な手摺り部を設けているので、上部連結ピンの挿通作業を高所作業車を使用することなく容易かつ安全に行うことができる。
また、足場が左右一対の下部後脚の上端部に架設された作業台と、下部後脚の側面に設けられて上下方向に離間した複数の踏み段とであるため、作業者の昇降経路をガントリの後脚に沿ってコンパクトに形成しつつ、作業台上を横移動するだけで左右2箇所の上部ピン挿通孔に上部連結ピンをそれぞれ挿通することが可能となり、上部連結ピンの挿通作業をより容易かつ迅速に行うことができる。
さらに、手摺り部を構成する縦棒部材が、下部後脚の上端部に設けた係合腕に係合された状態を保持しながら中間連結部材と一体でスライドするように形成されているので、後脚の起伏や伸縮動作を妨げずに縦棒部材を中間連結部材に沿って配置することができる。また、ガントリを起立させた状態では、縦棒部材の下端部が係合腕に係合されているので、縦棒部材のがたつきを抑制することが可能となり、縦棒部材を安定して掴みながら後脚に沿ってより安全に昇降することができる。
さらに、手摺り部を構成する横棒部材が、左右一対の中間連結部材の上端部に架設されているので、横棒部材に安全帯のフックを取り付けて作業台上を安全に移動することができる。また、横棒部材を作業者の背丈程度の高さに配置することが可能となり、作業者が安全帯のロープを踏みつけたりするといった転落する可能性がある危険状態を回避できるだけでなく、万一、作業者が足を滑らせて転落した場合に、落下距離を短くして転落時の衝撃荷重を低減させることもできる。さらに、横棒部材の両端部と縦棒部材の上端部とを近接して配置することが可能となり、横棒部材と縦棒部材との間で安全帯のフックを付け替えるときの無繋着状態を低減させることができる。
また、作業台に上部連結ピン及び下部連結ピンをそれぞれ収納するピン収納部を設けているので、ガントリを起立又は倒伏させるときに、各連結ピンを対応するピン挿通孔の近傍にあらかじめ用意しておくことが可能となり、重量のある連結ピンを持ってガントリを昇降する必要がなくなる。
本発明の一形態例を示す杭打機の側面図である。 同じく平面図である。 同じく背面図である。 同じくガントリの要部背面図である。 図4のV-V断面図である。 図4のVI-VI断面図である。 同じくガントリの後脚を縮小させたときの要部拡大側面図である。 同じくガントリの後脚を伸長させたときの要部拡大側面図である。
図1乃至図8は、本発明の建設機械を杭打機に適用した一形態例を示すもので、杭打機11は、クローラ12aを備えた下部走行体12の上部に、旋回ベアリング13を介して上部旋回体14が旋回可能に設けられており、上部旋回体14の前部には、リーダなどの杭打用の作業装置(図示せず)が設けられている。また、クローラ12aの左右側面には、可倒式の乗降用ステップ12b,12bがそれぞれ設けられている。
上部旋回体14のフロアフレーム14a上には、右側部に運転室15や機器室16が、左側部にエンジンや油圧ポンプを収納したエンジン室17が設けられ、機器室16及びエンジン室17の側面には、複数の点検扉18や梯子19が設けられている。また、エンジン室17の前部には、フロアフレーム14aからエンジン室17の天板17aに移動するための階段20が設けられている。さらに、上部旋回体14の後端下部には、リアジャッキ(アウトリガジャッキ)21,21が取り付けられるアウトリガボックス22と、該アウトリガボックス22上に載置されるカウンタウエイト(図示せず)とが設けられている。また、上部旋回体14の後部上方には、ガントリ23が設けられている。
ガントリ23は、上部旋回体14の中央後部に設けられた起伏ウインチ24から繰り出される起伏ロープ25をガイドするためのガントリシーブ26を備えている。起伏ロープ25は、前後一対のガントリシーブブロック27,28に巻掛けられ、前側のガントリシーブブロック27には、一端がリーダ側に連結されたペンダントロープ(図示せず)の他端が連結されている。
また、ガントリ23は、上部旋回体14の前部に設けられた左右一対の連結腕29,29に前後方向に回動可能に装着された左右一対の前脚30,30と、該前脚30,30の上端と上部旋回体14の後部との間に設けられた左右一対の後脚31,31とを互いに組み合わせて上部旋回体14の後部に起伏可能に立設している。また、ガントリ23の上部にガントリシーブ26を回転可能に支持したシーブ支軸32が掛け渡されている。さらに、各前脚30の下部と上部旋回体14との間には、油圧によってガントリ23を起伏させるためのガントリ起伏シリンダ33がそれぞれ設けられている。
後脚31は、下端が上部旋回体14の後部左右にそれぞれ設けられた連結腕34,34の上端に回動可能に装着された断面矩形状をなす筒状の下部後脚35と、上端が前脚30の上端部に回動可能に装着された長尺で厚肉の板材からなる上部後脚36と、下部後脚35と上部後脚36とを連結する断面矩形状をなす筒状の中間連結部材37とを備えた入れ子式の伸縮構造体である。このように、ガントリ23は、ガントリ起伏シリンダ33を伸長させて前脚30の上端を上昇させることにより、後脚31が伸長してガントリシーブ26があらかじめ設定された高さに位置した起立状態(図1の実線)になり、ガントリ起伏シリンダ33を縮小させて前脚30の上端を下降させることにより、後脚31が縮小してガントリシーブ26がアウトリガボックス22より後方に位置した倒伏状態(図1の想像線)になるように設定されている。
また、後脚31を縮小させた状態では、下部後脚35と上部後脚36と中間連結部材37との重合部に設けた下部ピン挿通孔35a,36a,37aに下部連結ピン38が、上部後脚36と中間連結部材37との重合部に設けた上部ピン挿通孔36b,37bに上部連結ピン39がそれぞれ挿通され、各連結ピン38,39がベータピン40で抜け止めされることにより後脚31が縮小位置に固定される(図7)。一方、後脚31を伸長させた状態では、下部後脚35と中間連結部材37との重合部に設けた下部ピン挿通孔35a,37cに下部連結ピン38が、上部後脚36と中間連結部材37との重合部に設けた上部ピン挿通孔36c,37bに上部連結ピン39がそれぞれ挿通され、各連結ピン38,39がベータピン40で抜け止めされることにより後脚31が伸長位置に固定される(図8)。
下部後脚35には、上部連結ピン39の挿通作業を行う作業者が移動するための足場41が設けられている。足場41は、作業者が後脚31に沿って昇降するための昇降ステップ42と、該昇降ステップ42よりも上方位置であって左右一対の後脚31,31間を横移動するための作業台43とにより構成されている。
昇降ステップ42は、第1昇降ステップ42a、第2昇降ステップ42b及び第3昇降ステップ42cからなる3段構成であり、丸棒部材を平面視コ字状に折り曲げた各昇降ステップ42a,42b,42cが下部後脚35の中間部から上方向に第1昇降ステップ42a、第2昇降ステップ42b、第3昇降ステップ42cの順で上下方向に離間して設けられている。また、下部後脚35の前面に第1昇降ステップ42a及び第3昇降ステップ42cが、下部後脚35の外側面に第2昇降ステップ42bがそれぞれ設けられることにより、各昇降ステップ42a,42b,42cが下部後脚35の前面及び外側面に交互に配置されている。
作業台43は、上部旋回体14の幅方向が長手となる平面視長方形状、断面コ字状の足場板43aと、左右一対の下部後脚35,35の上端部後面にそれぞれ設けられたブラケット35b,35bに両端部がボルト44で締結された断面コ字状の横フレーム43bと、横フレーム43b後面に突設された左右一対の略三角形状の支持板43c,43cとにより構成されており、足場板43aが横フレーム43b及び支持板43cにより支持された状態で左右一対の下部後脚35,35の上端部に架け渡されている。また、足場板43aは、両端部が第2昇降ステップ42bの突出位置に対応して延長されるとともに、上面に設けた複数の丸孔43dの周縁を凸状に形成した滑り止め加工が施されている。
また、足場板43aの両端部には、上部連結ピン39及び下部連結ピン38をそれぞれ収納する箱形状のピン収納部43eが設けられており、ピン収納部43eを上下方向に貫通する丸孔43fに各連結ピン38,39がそれぞれ挿通されることにより、各連結ピン38,39の頭部がピン収納部43eの上面に設けた係止片43gに係止され、ベータピン40で抜け止めされるようになっている。
中間連結部材37には、作業者の身体に装着された安全帯のフック(図示せず)が着脱可能な手摺り部45を設けている。手摺り部45は、作業者が後脚31に沿って昇降するための昇降手摺り46と、上部連結ピン39の挿通作業を行うための作業手摺り47とにより構成されている。
昇降手摺り46は、中間連結部材37に近接して長手方向に延びた中実円断面をもつ縦棒部材46aと、中間連結部材37の上端部前面に突設した取付腕37dと、下部後脚35の上端部前面に突設した係合腕35cとを有しており、縦棒部材46aの上端に形成された二股部46bに取付腕37dを差し込み、互いの重合部に設けたピン挿通孔37e,46cに固定ピン48を挿通して割りピン49で抜け止めされることにより、昇降手摺り46が中間連結部材37に固着されている。また、縦棒部材46aは、後脚31を縮小させた状態では、係合腕35cに設けられた係合孔35d、第3昇降ステップ42c及び第1昇降ステップ42aをそれぞれ貫通し、上端部が取付腕37d及び係合孔35dに係合することにより下部後脚35の前面に沿って配置され(図7)、後脚31を伸長させた状態では、縦棒部材46aの上端部が取付腕37dに、下端部が係合孔35dにそれぞれ係合することにより中間連結部材37の前面に沿って配置される(図8)。このように、縦棒部材46aは、後脚31の伸縮動作に伴って係合腕35cに係合された状態を保持しながら中間連結部材37と一体でスライドする。
作業手摺り47は、上部旋回体14の幅方向に延びた中実円断面をもつ横棒部材47aと、左右一対の中間連結部材37,37の上端部後面にボルト50でそれぞれ締結された取付腕47b,47bとを有しており、横棒部材47aを取付腕47bに設けた丸孔47cに貫通させるとともに、横棒部材47aの一端に設けたフランジ部47dと、他端に設けた割りピン51とにより抜け止めされた状態で、左右一対の中間連結部材37,37の上端部に架け渡されている。
ここで、上部連結ピン39及び下部連結ピン38の挿通作業を行ってガントリ23を起立させた状態に固定する手順を説明する。まず、脚立などの踏み台(図示せず)を使用して、倒伏させた状態のガントリ23の後脚31を固定している各連結ピン38,39を抜き取り、後脚31を伸長可能な状態にする。抜き取った各連結ピン38,39は、ピン収納部43eに収納しておく。次に、ガントリ起伏シリンダ33を伸長させて前脚30の上端を上昇させてゆくと、下部後脚35を前方に回動させながら上部後脚36及び中間連結部材37が釣竿状に伸びてゆくとともに、上部後脚36、中間連結部材37及び下部後脚35が略鉛直に起立した状態で、互いの重合部に設けられた抜け止め部材(図示せず)が係合することにより伸長動作が規制される。この結果、上部ピン挿通孔36c,37b及び下部ピン挿通孔35a,37cの対応するそれぞれの孔位置が一致して各連結ピン38,39を挿通できる状態となる。
続いて、下部走行体12の左側に移動し、乗降用ステップ12bに足を掛けてクローラ12aに昇る。さらにフロアフレーム14aまで昇り進んだら階段20でエンジン室17の天板17aに昇り、足元の段差に注意しながら天板17a上を後方に進んでガントリ23の左側後脚31まで移動する。ここで、安全帯のフックを昇降手摺り46に取り付けるとともに、ピン収納部43eから取り出した下部連結ピン38を下部ピン挿通孔35a,37cに挿通してベータピン40で抜け止めを行う。
続いて、昇降手摺り46を掴みながら第1昇降ステップ42a、第2昇降ステップ42b、第3昇降ステップ42c、足場板43aの順に交互に足を掛けることにより作業台43に昇る。次に、安全帯のフックを昇降手摺り46から作業手摺り47に付け替えるとともに、ピン収納部43eから取り出した上部連結ピン39を上部ピン挿通孔36c,37bに挿通してベータピン40で抜け止めを行う。
続いて、作業台43上を横移動し、右側の後脚31においても同様にして、ピン収納部43eから取り出した上部連結ピン39を上部ピン挿通孔36c,37bに挿通してベータピン40で抜け止めを行う。次に、安全帯のフックを作業手摺り47から昇降手摺り46に付け替えるとともに、昇降手摺り46を掴みながら第3昇降ステップ42c、第2昇降ステップ42b、第1昇降ステップ42aの順に交互に足を掛けることにより機器室16の天板16aに降りる。次に、ピン収納部43eから取り出した下部連結ピン38を下部ピン挿通孔35a,37cに挿通してベータピン40で抜け止めを行う。最後に、安全帯のフックを昇降手摺り46から取り外すとともに、天板16aから梯子19を伝いクローラ12a上に降り、乗降用ステップ12bに足を掛けて地上に降りる。このような手順で左右一対の後脚31,31に上部連結ピン39及び下部連結ピン38をそれぞれ挿通する作業が完了し、ガントリ23が起立した状態に固定される。
このように、下部後脚35に上部連結ピン39の挿通作業を行う作業者が移動する足場41である昇降ステップ42及び作業台43を設け、中間連結部材37に安全帯のフックが着脱可能な手摺り部45である昇降手摺り46及び作業手摺り47を設けているので、上部連結ピン39の挿通作業を高所作業車を使用することなく容易かつ安全に行うことができる。
また、昇降ステップ42が下部後脚35の中間部から上方向に第1昇降ステップ42a、第2昇降ステップ42b、第3昇降ステップ42cの順で上下方向にそれぞれ離間して設けられた3段構成であるとともに、作業台43が左右一対の下部後脚35,35の上端部に架設されているので、作業者の昇降経路を後脚31に沿ってコンパクトに形成しつつ、作業台43上を横移動するだけで左右2箇所の上部ピン挿通孔36c,37bに上部連結ピン39をそれぞれ挿通することが可能となり、上部連結ピン39の挿通作業をより容易かつ迅速に行うことができる。
さらに、下部後脚35の前面に第1昇降ステップ42a及び第3昇降ステップ42cが、下部後脚35の外側面に第2昇降ステップ42bがそれぞれ設けられることにより、各昇降ステップ42a,42b,42cが下部後脚35の前面及び外側面に交互に配置されるとともに、作業台43の両端部が第2昇降ステップ42bの突出位置に対応して延長されているので、昇降中の足運びが容易となり、後脚31に沿って無理なく昇降することができる。
また、縦棒部材46aが、下部後脚35の上端部に設けた係合腕35cに係合された状態を保持しながら中間連結部材37と一体でスライドするように形成されているので、後脚31の起伏や伸縮動作を妨げずに縦棒部材46aを中間連結部材37に沿って配置することができる。さらに、ガントリ23を起立させた状態では、縦棒部材46aの下端部が係合腕35cに係合されているので、縦棒部材46aのがたつきを抑制することが可能となり、縦棒部材46aを安定して掴みながら後脚31に沿ってより安全に昇降することができる。
また、横棒部材47aが、左右一対の中間連結部材37,37の上端部に架設されているので、横棒部材47aに安全帯のフックを取り付けて作業台43上を安全に移動することができる。さらに、横棒部材47aを作業者の背丈程度の高さに配置することが可能となり、作業者が安全帯のロープを踏みつけたりするといった転落する可能性がある危険状態を回避できるだけでなく、万一、作業者が足を滑らせて作業台43から転落した場合に、落下距離を短くして転落時の衝撃荷重を低減させることもできる。また、横棒部材47aの両端部と縦棒部材46aの上端部とを近接して配置することが可能となり、横棒部材47aと縦棒部材46aとの間で安全帯のフックを付け替えるときの無繋着状態を低減させることができる。
さらに、作業台43に上部連結ピン39及び下部連結ピン38をそれぞれ収納するピン収納部43eを設けているので、ガントリ23を起立又は倒伏させるときに、各連結ピン38,39を対応するピン挿通孔の近傍にあらかじめ用意しておくことが可能となり、重量のある各連結ピン38,39を持ってガントリ23を昇降する必要がなくなる。
なお、本発明は、前記形態例に限るものではなく、昇降ステップの段数や作業台の大きさは任意であり、後脚の長さや上部旋回体の後部形状などの条件に応じて適宜に足場を構成することができる。また、昇降手摺りや作業手摺りの取り付け位置についても前記形態例に限られず、足場に対応させて適宜に変更することができる。さらに、上部連結ピン及び下部連結ピンの着脱を行う手順も任意であり、例えば、右側の後脚から先に各連結ピンの着脱を行ってもよい。また、前記形態例では、建設機械として杭打機を例示したが、アースドリルやクレーンなど、上部旋回体の後部にガントリを搭載する各種建設機械に適用することができる。
11…杭打機、12…下部走行体、12a…クローラ、12b…乗降用ステップ、13…旋回ベアリング、14…上部旋回体、14a…フロアフレーム、15…運転室、16…機器室、16a…天板、17…エンジン室、17a…天板、18…点検扉、19…梯子、20…階段、21…リアジャッキ、22…アウトリガボックス、23…ガントリ、24…起伏ウインチ、25…起伏ロープ、26…ガントリシーブ、27,28…ガントリシーブブロック、29…連結腕、30…前脚、31…後脚、32…シーブ支軸、33…ガントリ起伏シリンダ、34…連結腕、35…下部後脚、35a…下部ピン挿通孔、35b…ブラケット、35c…係合腕、35d…係合孔、36…上部後脚、36a…下部ピン挿通孔、36b,36c…上部ピン挿通孔、37…中間連結部材、37a…下部ピン挿通孔、37b…上部ピン挿通孔、37c…下部ピン挿通孔、37d…取付腕、37e…ピン挿通孔、38…下部連結ピン、39…上部連結ピン、40…ベータピン、41…足場、42…昇降ステップ、42a…第1昇降ステップ、42b…第2昇降ステップ、42c…第3昇降ステップ、43…作業台、43a…足場板、43b…横フレーム、43c…支持板、43d…丸孔、43e…ピン収納部、43f…丸孔、43g…係止片、44…ボルト、45…手摺り部、46…昇降手摺り、46a…縦棒部材、46b…二股部、46c…ピン挿通孔、47…作業手摺り、47a…横棒部材、47b…取付腕、47c…丸孔、47d…フランジ部、48…固定ピン、49…割りピン、50…ボルト、51…割りピン

Claims (5)

  1. 下端が上部旋回体の前部側に回動可能に装着された左右一対の前脚と、該前脚の上端部と上部旋回体の後部側との間に設けられた左右一対の後脚とを備え、該後脚は、下端が前記上部旋回体に回動可能に装着された下部後脚と、上端が前記前脚の上端部に回動可能に装着された上部後脚とを有するとともに、前記下部後脚の上端と前記上部後脚の下端とが中間連結部材を介して互いに長手方向にスライドすることにより伸縮可能に連結され、前記前脚の上端を上昇させることにより前記後脚が伸長して起立状態となり、前記前脚の上端を下降させることにより前記後脚が縮小して倒伏状態となるガントリを備えた建設機械において、前記ガントリを起立させた状態で、前記下部後脚と前記中間連結部材との重合部に設けた下部ピン挿通孔に挿通する下部連結ピンと、前記上部後脚と前記中間連結部材との重合部に設けた上部ピン挿通孔に挿通する上部連結ピンとをそれぞれ備え、前記下部後脚に、前記上部連結ピンの挿通作業を行う作業者が移動する足場を設け、前記中間連結部材に、前記作業者の身体に装着された安全帯のフックが着脱可能な手摺り部を設けたことを特徴とする建設機械。
  2. 前記足場は、左右一対の前記下部後脚の上端部に架設された作業台と、前記下部後脚の側面に設けられて上下方向に離間した複数の踏み段とであることを特徴とする請求項1記載の建設機械。
  3. 前記作業台に前記上部連結ピン及び下部連結ピンをそれぞれ収納するピン収納部を設けたことを特徴とする請求項記載の建設機械。
  4. 前記手摺り部は、上端が前記中間連結部材の上端部に設けた取付腕に取り付けられ、前記中間連結部材に沿った状態に配置された縦棒部材と、前記後脚の上端部に前記縦棒部材の下部をスライド可能に保持する係合腕とを備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の建設機械。
  5. 前記手摺り部は、左右一対の前記中間連結部材の上端部に架設された横棒部材を備えていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項記載の建設機械。
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