JP7222161B2

JP7222161B2 - 斜面昇降アシスト装置

Info

Publication number: JP7222161B2
Application number: JP2018051489A
Authority: JP
Inventors: 宏生梶原; 聡岩下
Original assignee: トーヨーコーケン株式会社
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2023-02-15
Anticipated expiration: 2038-03-19
Also published as: JP2019163119A

Description

本発明は法面工事の技術に係り、特に、作業人員の昇降移動を安全に補助する技術に関する。

土木工事のうち、高所で作業を行う場合には墜落による労働者の危険を防止するために作業床を設置する必要があるが、作業床の設置が困難なところではロープで身体を保持する必要がある。

例えば法面の保護工事などの場合には、高所の斜面上で作業人員が移動する必要があり、作業人員はロープを用いて安全を確保しながら斜面を昇降することになる。しかしながら人力で斜面を昇降しようとすると、疲労を回復するために休憩に長時間を要することになる。

そこで近年では、作業人員をワイヤロープに緊結し、電動ウインチによってワイヤロープを巻き上げ又は送り出し、作業人員の安全性を確保しつつ斜面の登坂を補助することで、作業人員の昇降動作の負荷を軽減する工事方法が提案されている。

しかしながら電動ウインチによって昇降させる対象は作業人員であることから、荷物や材料を昇降させるときと比べて安全性を格段に向上させる必要があり、特に、昇降する作業人員をウインチに巻き込むことが無い技術が求められている。

特開平１１－０３６３０９号公報

本発明の課題は斜面で工事を行う作業人員の安全を確保すると共に、作業人員の負荷を軽減する斜面昇降アシスト装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、作業人員を牽引するロープ部と、前記ロープ部を巻き取り又は前記ロープ部を送り出す動作を行うウィンチ部と、前記ウィンチ部の動作を制御する制御部と、前記ロープ部が掛け渡される滑車を有し、地面に固定された支持部に設けられる方向変換部と、前記制御部に信号を出力するリモートコントローラと、を有し、前記ロープ部に連結された安全ベルトが巻き回された作業人員は、前記リモートコントローラを操作して斜面上を昇降するようにされた斜面昇降アシスト装置であって、前記方向変換部に設けられ、前記作業人員の前記方向変換部への接近を検出すると検出信号を出力する検出部と、前記制御部は、前記検出信号が入力されると前記ウィンチ部に前記ロープ部の巻き取りを停止させることを特徴とする斜面昇降アシスト装置である。
本発明は、前記検出部にはセンサ部が設けられ、前記センサ部が押圧されたことを検出すると前記検出信号を出力する斜面昇降アシスト装置である。
本発明は、前記ウィンチ部を固定する枠体を有する斜面昇降アシスト装置である。

作業人員が斜面を登坂すると、両手が塞がっていてもロープ部の巻き取りが自動的に停止されるので安全である。

本発明の斜面昇降アシスト装置を説明するための図その斜面昇降アシスト装置のウインチ部を説明するための図本発明の斜面昇降アシスト装置によって斜面を昇降する様子を説明するための図方向変換部を説明するための図

図１の符号２は本発明の斜面昇降アシスト装置を示しており、該斜面昇降アシスト装置２は、台座４０と、台座４０に取り付けられたウィンチ部１０と、方向変換部１１とを有している。
図２はウィンチ部１０とその周囲とを上方から見た図面である。複数の支柱４４₁～４４₄が水平な地面３６に打ち込まれて固定されており、一台の台座４０が打ち込まれた各支柱４４₁～４４₄のそれぞれに固定されている。

台座４０は、木製の棒又は金属製のパイプから成る四本の支持棒４５₁～４５₄が第一の固定金具３３₁～３３₄で着脱可能に固定されて井桁形形状に組み立てられて形成されており、台座４０は、第二の固定金具３１₁～３１₄によって着脱可能に固定されている。

ウィンチ部１０は、枠体２１と、枠体２１に固定されたウィンチ本体２２とを有しており、枠体２１は第三の固定金具２８₁～２８₄によって台座４０に着脱可能に固定されている。従って、ウィンチ部１０は枠体２１と台座４０とを介して、支柱４４₁～４４₄に着脱可能に固定されている。

水平な地面のうち、支柱４４₁～４４₄が打ち込まれた場所は、その側方の近傍に斜面３７が位置している場所であり、斜面３７と支柱４４₁～４４₄が打ち込まれた場所との間の水平な地面３６には支持部１６が設けられている。

支持部１６は、地面３６に垂直に打ち込まれた一本乃至複数本の主柱１６₁と、主柱１６₁の一本に対して一本が地面３６に傾斜して打ち込まれた補助柱１６₂とで構成されている。主柱１６₁と補助柱１６₂とは、それらの上部で連結されており、支持部１６の前後左右に力が印加されても倒れないようになっている。
補助くい２９₁～２９₄をうち込んでもよい。

支持部１６の上部には方向変換部１１が設けられている。
図４は方向変換部１１の拡大図である。方向変換部１１は懸吊部５４と、懸吊部５４に設けられた滑車５２とを有し、懸吊部５４は支持部１６に固定された懸吊フック３４に着脱可能に掛けられており、従って、方向変換部１１は懸吊フック３４に懸吊されている。

ウィンチ本体２２は、モータ２３と巻き胴２４とギア部２５と制御部２６と、を有しており、巻き胴２４にはロープ部１８が送り出し可能に巻き取られている。ギア部２５には直径が異なるギアとブレーキとが内蔵され、速度調節ができるようになっている。

図３に示すように、ロープ部１８の先端には連結器具１２が設けられている。
斜面３７を昇降移動しようとする作業人員２０は、平坦な地面３６上で予め安全ベルト５９を人体の胴に巻き回しておく。また、ウィンチ部１０を動作させてロープ部１８をウィンチ部１０から送り出し、送り出されたロープ部１８を滑車５２に掛け渡しておく。

ロープ部１８の先端に設けられた連結器具１２はロープ部１８の先端に固定される固定部５６と固定部５６に設けられた連結フック部５７とを有しており、作業人員２０は、先ず、安全ベルト５９に設けられた連結環５８を連結フック部５７に連結し、作業人員２０の本人をロープ部１８に緊結する。

作業人員２０はウィンチ部１０のモータ２３の動作を制御するためのリモートコントローラ１３を把持している。
リモートコントローラ１３は、電波によって制御部２６に無線接続されており、作業人員２０がリモートコントローラ１３に設けられたボタンを操作することによって、操作に対応した信号がリモートコントローラ１３から制御部２６に無線出力される。制御部２６は受信した信号の内容に従って、モータ２３の回転方向や回転速度等を制御し、ロープ部１８を所望速度で巻き取り又は送り出すようになっている。

作業人員２０は、ロープ部１８にたるみが無いようにロープ部１８を送り出しながら斜面３７を降下する。図３は、作業人員２０が斜面３７を降下しているところであり、所望の位置に到達したところで、リモートコントローラ１３によってロープ部１８が送り出されないようにする。

その状態で作業人員２０が斜面３７に対して直立したときには、ロープ部１８は、作業人員２０の体重によって発生する力によって、斜面３７の表面に沿った方向に牽引される。

ロープ部１８を牽引する力は、作業人員２０の体重によって発生する力のうちの斜面３７と平行な成分であり、ウィンチ本体２２と方向変換部１１との間に位置するロープ部１８が略水平に張られているものとすると、斜面３７に対して平行な力は、方向変換部１１によって斜面３７と平行な方向に変換され、ウインチ部１０を水平方向に牽引する。

ウィンチ部１０は、上述したように、支柱４４₁～４４₄に固定されており、ウィンチ部１０は、作業人員２０の体重によって発生する力が印加されても移動しないようになっている。

支柱４４₁～４４₄と支持部１６は傾かず、ロープ部１８は伸びることは無いから、ロープ部１８にたるみが無い状態では作業人員２０の姿勢は斜面３７上で安定する。

このように、作業人員２０がロープ部１８がたるまないようにしながらウィンチ本体２２からロープ部１８を送り出すと、作業人員２０は斜面３７を下方に移動することができる。

他方、作業人員２０が上方に移動しようとするときは、ウィンチ本体２２によって作業人員２０を牽引しながらロープ部１８を巻き取り、作業人員２０が斜面３７の表面に沿ってロープ部１８と共に移動すると、作業人員２０はロープ部１８が巻き取られる力を補助力にして斜面３７を登坂することができるので、作業人員２０は小さな力で上方に移動することができることになる。
このように、作業人員２０はリモートコントローラ１３を操作し、斜面３７上を所望距離上昇又は下降して土木作業を行うことができる。

また、作業人員２０が斜面３７から平坦な地面３６に移動する場合には、作業人員２０はリモートコントローラ１３を操作し、ウィンチ部１０によってロープ部１８を巻き取り、小さな力で斜面３７を上方に移動する。

作業人員２０が上端に到着し、斜面３７から水平な地面３６に移動すると、作業人員２０は支持部１６に設けられた滑車５２に接近することになる。
滑車５２には検出部５１が固定されており、検出部５１はセンサ部５３を有している。

センサ部５３は細長形状で湾曲した金属棒で構成されており、その一端である根本部分５５は検出部５１が内蔵する回転軸に取り付けられ、他端である先端部分１４は滑車５２と作業人員２０との間の滑車５２に近い場所に位置するようにされている。

センサ部５３は地面３６の上方に位置しており、先端部分１４の地面３６からの高さは、作業人員２０の胴に巻き回された安全ベルト５９の地面３６からの高さと同程度にされている。

作業人員２０が滑車５２に接近すると、固定部５６や連結フック部５７等のロープ部１８に設けられた部材がセンサ部５３の先端部分１４と接触して先端部分１４を押圧する。

センサ部５３は、根本部分５５を中心として回動できるように検出部５１に設けられており、ロープ部１８に設けられた部材による押圧のため、センサ部５３の先端部分１４は回動する。

検出部５１の内部には、センサ部５３の回動によって導通又は遮断が切りかわり、作業人員２０の接近を検出するスイッチが設けられている。

検出部５１と制御部２６とは、信号線１７によって電気的に接続されており、スイッチの切り換わりによって検出部５１は作業人員２０の接近を検出し、検出部５１は接近したことを示す検出信号を、信号線１７を介して制御部２６に出力する。
信号線１７ではなく、無線によって検出信号を出力してもよい。また、信号線１７と並列に、方向変換部１１を動作させる電力線を敷設することもできる。

制御部２６は、検出部５１から検出信号が入力されるとウィンチ部１０を制御し、ロープ部１８の巻き取り動作を停止させる。その結果、作業人員２０は支持部１６と衝突したり、ウィンチ部１０に巻き込まれるようなことは無く、安全に地面３６上で立ち止まることができる。特に、作業人員２０の両手がふさがっているときであっても、作業人員２０は安全に移動を停止することができる。

作業人員２０が斜面３７から水平な地面３６に移動したときに、作業人員２０がリモートコントローラ１３を操作してウィンチ部１０による巻き取りを停止させることもできる。

なお、上記例では、金属棒に換え、赤外線センサーを用いてセンサ部とし、固定部５６や連結フック部５７等のロープ部１８に設けられた部材が赤外線を遮断することで、作業人員２０の接近を検出することができる。但し、屋外での検出動作になるため、金属棒の押圧によって作業人員２０の接近を検出する方が信頼性が高い。

２……斜面昇降アシスト装置
１０……ウィンチ部
１１……方向変換部
１３……リモートコントローラ
２０……作業人員
２１……枠体
２６……制御部
３６……地面
３７……斜面
５１……検出部
５２……滑車
５３……センサ部

Claims

作業人員を牽引するロープ部と、
前記ロープ部の一端側に取り付けられ該ロープ部を巻き取り又は前記ロープ部を送り出す動作を行うウィンチ部と、
前記ウィンチ部の動作を制御する制御部と、
前記ロープ部が掛け渡される滑車を有し、地面に固定された支持部に設けられる方向変換部と、
前記制御部に信号を出力するリモートコントローラと、
を有し、
前記ロープ部の前記一端側と対向する側である他端側に連結された安全ベルトが巻き回された作業人員は、前記リモートコントローラを操作して斜面上を昇降するようにされた斜面昇降アシスト装置であって、
前記方向変換部に設けられ、前記作業人員の前記方向変換部への接近を検出すると検出信号を出力する検出部をさらに有し、
前記検出部には細長く延びた棒状のセンサ部が前記滑車と前記作業人員との間の前記滑車に近い場所に設けられ、前記センサ部の先端部の付近が前記作業人員の接近によって押圧されたときに、作業員の手による操作を要せずに、前記先端部が根本部分を中心として回動して前記検出信号を出力するように構成され、
前記制御部は、前記検出信号が入力されると前記ウィンチ部に前記ロープ部の巻き取りを停止させることで前記作業人員が前記斜面上を昇降する際に前記ウィンチ部に巻き込まれることを防止することを特徴とする斜面昇降アシスト装置。
前記ウィンチ部を固定する枠体を有する請求項１記載の斜面昇降アシスト装置。