JP7296575B2 - 連結部材およびそれを用いた免震足場 - Google Patents

Description

本発明は、構造物と、構造物用の外部仮設構造体を連結するための連結部材およびそれを用いた免震足場に関する。

地震の揺れを緩和するために、高層ビルおよびタワーマンションでは免震装置が備え付けられている。高層ビルおよびタワーマンションのような免震建造物においても、外壁補修工事等では、工事期間中建物本体の免震装置にはロックをかけて地震時に免震装置が作動させないことが行われている。しかし、工事期間中と云えども大地震が発生する可能性はあり、この場合はロックがはずれ建物本体が大きく揺れることにより外部足場が崩壊する可能性がある。これに対応するために、足場の免震構造も提案されている（特許文献1等）。

特開２００８－２９１８５９号公報

建物の外部に設置した仮設足場（外部足場）は、通常は、仮設足場の倒壊を防ぐために、適宜な箇所で、連結部材により建物本体と連結して固定する必要がある。この連結部材に、揺れを緩衝する機能を持たせれば、仮設足場が免震構造か否かにかかわらず、免震が可能となる。

しかし、連結部材が常時揺れの緩衝機能を有していると、建物本体への仮設足場の固定が不十分になる。このため、強風等の場合に、建物本体は揺れないにもかかわらず、仮設足場が不安定な動きをすることになってしまう。一方、これを防ぐために、連結部材による固定を強固にすると、連結部材が緩衝機能を発揮できず、免震できない。

そこで、本発明は、通常時には仮設足場を建物本体に強固に固定し、地震による揺れ強度が予め設定した設定強度を超えた場合には免震が可能となる連結部材およびそれを用いた免震足場を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の連結部材は、構造物と、構造物用の外部仮設構造体を連結するための連結部材であって、
前記連結部材は、連結部本体、構造物連結部、及び、外部仮設構造体連結部を含み、
前記連結部本体の一端に前記構造物連結部が配置され、
前記連結部本体の他端に前記仮設構造体連結部が配置され、
前記連結部本体は、緩衝機構部を含み、
前記緩衝機構部は、伸縮部材及び伸縮制限部材を含み、
前記伸縮部材は、前記構造物の揺れに応じて伸縮可能であり、
前記伸縮制限部材は、前記構造物の揺れ強度が予め設定した設定強度以下の場合は、前記伸縮部材の伸縮を制限し、前記揺れ強度が前記設定強度を超えた場合に、前記制限を解除して前記伸縮部材が伸縮可能となる、
連結部材である。

本発明の免震足場は、構造物用の免震足場であって、
本発明の連結部材と、前記外部仮設構造体とを含み、
前記連結部材の一端が、前記仮設構造体連結部によって前記外部仮設構造体に連結され、他端が、前記構造物連結部によって前記構造物に連結可能であることを特徴とする。

本発明の連結部材および免震足場によれば、通常時には仮設足場（外部仮設構造体）を建物本体（構造物）に強固に固定し、地震による揺れ強度が予め設定した設定強度を超えた場合には免震が可能となる。

図１は、本発明の免震足場の構成を側面方向から見た場合の一例を示す図である。 図２のＡからＣは、図１において、本発明の連結部材を上方から見た場合の一例を示す図である。 図３のＡからＣは、本発明の免震足場の構成における別の一例を側面方向から見た図である。 図４のＡからＣは、図３のＡからＣにおいて、支持装置および免震足場の構成を正面方向から見た場合の一例を示す図である。 図５ＡとＢは、筋交いの上部線状部材と下部線状部材の端部の連結構造の一例を示す図である。 図６Ａは、支柱の下部の構造の一例を示す図であり、図６Ｂは、支柱の上部の構造の一例を示す図である。 図７ＡおよびＢは、支持装置および足場本体の双方の連結部材を弾性体（コイルバネ）にした状態を示す図である。 図８は、支持装置および足場本体の双方の緩衝機構を弾性体（コイルバネ）にした状態を示す図である。

本発明の連結部材において、前記伸縮部材が、弾性体から構成されていることが好ましい。ただし、本発明において前記伸縮部材の構造は限定されず、他の構造であってもよい。

本発明の連結部材において、前記伸縮制限部材が、前記伸縮部材の伸縮を制限するピン部材であり、前記設定強度を超えると前記ピン部材が折れて、前記制限が解除されることが好ましい。

本発明の連結部材において、前記伸縮制限部材が、前記伸縮部材の伸縮を制限するピン部材であり、前記設定強度を超えると前記ピン部材が前記伸縮部材から外れて、前記制限が解除されることが好ましい。

本発明の連結部材において、前記連結部本体が、前記構造物連結部を中心として回動可能であることが好ましい。

本発明の連結部材において、前記連結部本体が、前記仮設構造体連結部を中心として回動可能であることが好ましい。

本発明の連結部材において、前記構造物が、免震構造物であることが好ましい。

本発明の免震足場において、前記外部仮設構造体が、支持装置と足場本体とを含み、前記支持装置の上に前記足場本体が搭載されていることが好ましい。

本発明の免震足場において、前記支持装置が、支持板と、複数の支柱と、地面固定部材と、連結弾性体と、連結部材とを含み、前記支持板は、その上面に前記外部仮設構造体を載せて支持可能であり、前記複数の支柱の各上端部が、前記連結弾性体を介して、前記支持板の下面に連結されており、前記複数の支柱の各下端部が、前記連結弾性体を介して前記地面固定部材に連結されており、前記支持板が、前記連結部材によって前記構造物に連結可能であることが好ましい。

本発明の免震足場において、前記支持装置が、さらに、筋交いを含み、前記筋交いの一端は、前記支柱の上端部と連結し、前記筋交いの他端は、前記支柱と隣接する支柱の下端部と連結し、前記筋交いは、前記隣接する支柱間の対角線距離の変化に応じて変形可能であることが好ましい。

前記筋交いは、二つの線状部材の端部同士が回動可能な状態で連結されたものであることが好ましい。ただし、本発明において筋交いの構造は限定されず、他の構造であってもよい。

本発明の免震足場において、前記連結弾性体は、例えば、バネであることが好ましい。なお、本発明において、前記連結弾性体は、バネに限定されず、例えば、ゴム等のような別の弾性体であってもよい。

本発明の免震足場において、前記支持装置における前記支持板の上に、前記足場本体が搭載されており、前記支持装置が前記連結部材により前記構造物に連結されることによって、前記構造物の動きと連動して動くことが可能であることが好ましい。

本発明の免震足場において、前記足場本体が、前記連結部材により前記免震構造物に連結固定可能であることが好ましい。

本発明の免震足場において、前記構造物が、免震構造物であることが好ましい。

前記支持装置および前記足場本体を構造物に連結固定する双方の連結部材は、少なくとも一方が、弾性体であることが好ましい。前記弾性体としては、ゴム、コイルバネ等が好ましい。

なお、本発明において、「免震足場」は、免震装置を含む足場をいう。一般に、仮設足場は、地面の上に設置される。また、仮設足場の倒壊を防ぐため、仮設足場と建物（構造物）本体とが、適宜な箇所で緊結（結合）される。このため、仮設足場は、地震時に、地面と建物との双方から地震力を受けることになる。そこで、地面と仮設足場との結合部分、建物本体と仮設足場との結合部分等の適宜な箇所に免震装置を配置すれば、仮設足場が受ける地震力を低減できる。本発明の免震足場は、前述のとおり、本発明の連結部材を含み、本発明の連結部材が免震装置に該当する。また、本発明の免震足場は、本発明の連結部材以外の免震装置を含んでいてもよい。

つぎに、本発明について、例を挙げて説明する。ただし、本発明は、以下の説明により、なんら限定されない。図１から図８に、本発明の連結部材の一例と、前記連結部材を用いた免震足場の一例を示す。図１から図８において、同一部分には同一符号を付している。

図１は、本発明の免震足場の構成を側面方向から見た場合の一例を示す図である。図示のとおり、この免震足場は、連結部材１６と、仮設足場（外部仮設構造体）１０とから構成されている。仮設足場１０は、連結部材１６によって建物（構造物）３と連結されている。仮設足場１０および建物３は、それぞれ、地面５に固定されている。

図２のＡからＣは、図１において、連結部材１６を上方から見た場合を示す図である。Ａは、建物３に揺れが無い状態を示す。ＢおよびＣは、建物３の揺れ強度が、予め設定した設定強度を超えた場合を示す。Ｂは、矢印で示すように、建物３が図面の上方向に揺れた状態を示し、Ｃは、矢印で示すように、建物３が図面の下方向に揺れた状態を示す。

図示のとおり、連結部材１６は、緩衝機構部（連結部本体）１６Ｅと、仮設構造体連結部１６Ｂと、構造物連結部１６Ｃとから構成されている。緩衝機構部１６Ｅは、伸縮部材１６Ａと、伸縮制限部材（ピン部材）１６Ｄとから構成されている。伸縮部材１６Ａは、外部仮設構造体側部材１６Ａ１および構造物側部材１６Ａ２により形成されている。外部仮設構造体側部材１６Ａ１は筒状である。構造物側部材１６Ａ２は棒状である。構造物側部材１６Ａ２は、その一部が外部仮設構造体側部材１６Ａ１に挿入されている。外部仮設構造体側部材１６Ａ１は、構造物側部材１６Ａ２と反対側の一端が、仮設構造体連結部１６Ｂによって仮設足場１０に連結されている。外部仮設構造体側部材１６Ａ１は、仮設構造体連結部１６Ｂを中心として水平方向（図面と平行方向）に回動可能である。構造物側部材１６Ａ２は、構造物連結部１６Ｃを中心として水平方向（図面と平行方向）に回動可能である。

図２のＡに示すとおり、建物３に揺れが無い状態では、外部仮設構造体側部材１６Ａ１および構造物側部材１６Ａ２にピン部材１６Ｄが差し込まれ、外部仮設構造体側部材１６Ａ１および構造物側部材１６Ａ２がスライド（伸縮）しないように固定されている。一方、図２のＢおよびＣに示すとおり、建物３の揺れによる水平力が、予め設定した設定強度を超えると、ピン部材１６Ｄが折れるか、または外部仮設構造体側部材１６Ａ１および構造物側部材１６Ａ２から外れる。これにより、外部仮設構造体側部材１６Ａ１および構造物側部材１６Ａ２の固定が解除され、スライド（伸縮）可能になる。そして、建物３が揺れると、外部仮設構造体側部材１６Ａ１および構造物側部材１６Ａ２のスライドにより伸縮部材１６Ａが伸縮する。また、外部仮設構造体側部材１６Ａ１は、仮設構造体連結部１６Ｂを中心として水平方向に回動し、構造物側部材１６Ａ２は、構造物連結部１６Ｃを中心として水平方向に回動する。これにより、建物３が揺れても仮設足場１０はほとんど揺れないため、仮設足場１０を水平に保つことが出来る。

本発明において、連結部材の構造は、図１および図２の構造に限定されない。例えば、連結部材に含まれる伸縮部材の構造が、図１および図２と異なる構造であってもよい。より具体的には、例えば、後述する図７および図８のように、伸縮部材が、弾性体から構成されていてもよい。また、図１および図２は、外部仮設構造体側部材１６Ａ１および構造物側部材１６Ａ２は、それぞれ、仮設構造体連結部１６Ｂまたは構造物連結部１６Ｃを中心として水平方向に回動可能な例を示した。しかし、本発明において、連結部本体が、構造物連結部または仮設構造体連結部を中心として回動可能な方向は、水平方向に限定されず、例えば、鉛直方向に回動可能でもよいし、水平方向および鉛直方向の両方に回動可能でもよいし、任意の方向に回動可能でもよい。

また、図１および図２は、仮設足場１０および建物３が免震構造でない場合を示した。しかし、本発明は、これに限定されず、仮設足場が免震構造でなくても免震構造であってもよいし、建物（構造物）が免震構造でなくても免震構造であってもよい。

図３から図６に、仮設足場１０および建物３が免震構造である例を示す。図３から図６において、連結部材１６の各部の構成および機能は、図示を省略しているが、図２と同じである。

図３ＡからＣは、前記支持装置１に足場本体２を搭載した免震足場（外部仮設構造体）１０を、免震構造物（建物）３に設置した状態を側面方向から見た図であり、図４ＡからＣは、正面から見た図である。図３および図４において、Ａは、免震構造物３の揺れが無い状態を示し、Ｂは、矢印で示すように、免震構造物３が図面の左方向に揺れた状態を示し、Ｃは、矢印で示すように、免震構造物３が図面の右方向に揺れた状態を示す。図３ＡからＣに示すように、免震構造物３は、免震装置４上に配置されており、免震装置４により地震の揺れを緩和することができる。

図３および図４に示すように、前記支持装置１は、支持板１１と、複数の支柱１２と、地面固定部材１３と、バネ（連結弾性体）１４と、筋交い１５と、連結部材１６とから構成されている。支持板１１は、その上面に足場本体２を載せて支持している。前記複数の支柱１２の各上端部は、前記バネ１４を介して、前記支持板１１の下面に連結されている。前記複数の支柱１２の各下端部は、前記バネ１４を介して前記地面固定部材１３に連結されている。前記地面固定部材１３は、地面５に固定されている。また、前記支持板１１は、その側部において前記連結部材１６によって前記免震構造物３に連結固定されている。同様に、足場本体２も、前記連結部材１６によって前記免震構造物３に連結固定されている。

前記筋交い１５の一端は、前記支柱１２の上端部と連結し、前記筋交い１５の他端は、前記支柱１２と隣接する支柱１２の下端部と連結し、２本の筋交い１５によって、クロス状態で、隣接する２本の支柱１２が連結している。前記筋交い１５は、図５に示すように、上部線状部材１５Ａと下部線状部材１５Ｂの端部同士がピン１８によって回動可能な状態で連結されたものであり、この構造によって、前記筋交い１５は、前記隣接する支柱１２間の対角線距離の変化に応じて変形可能である。図５Ａは、上部線状部材１５Ａと下部線状部材１５Ｂが屈曲した状態を示し、図５Ｂは、上部線状部材１５Ａと下部線状部材１５Ｂが直線状になった状態を示す。

図３および図４に示すように、隣接する２本の支柱１２間において、上端部同士は、支柱連結具１７Ａにより連結され、中央部同士は、支柱連結具１７Ｃにより連結され、下端部同士は、支柱連結具１７Ｂにより連結されている。

図６は、図３Ｂに示すように、免震構造物３が図面の左方向に揺れた状態の支柱１２の上端部および支柱１２の下端部の構造を示す図である。図６Ａに示すように、支柱連結具１７Ｂの端部と筋交い１５の下部線状部材１５Ｂの端部が、支柱１２の下端部の板材にピン１８で回動可能な状態で連結している。また、図６Ｂに示すように、支柱連結具１７Ａの端部と筋交い１５の上部線状部材１５Ａの端部が、支柱１２の上端部の板材にピン１８で回動可能な状態で連結している。さらに、図６には示していないが、支柱連結具１７Ｃは、ピンにより支柱１２の中央部に回動可能な状態で連結している。これら図６ＡとＢに示すように、免震構造物３が揺れた場合は、その揺れ方向に応じてバネ１４が変形して支柱１２が傾き、この支柱１２の傾きに応じて、筋交い１５が変形することが可能で、かつ支柱連結具１７ＡからＣも支柱１２の傾きに対応することが可能である。

図３ＢおよびＣ並びに図４ＢおよびＣに示すように、地震の際に、免震構造物３が揺れた場合は、免震構造物３の揺れと連動して本発明の支持装置１が変形して動くことができ、かつ、足場本体２も免震構造物３の揺れと連動して動くことができるので、足場が壊れることがなく安全である。

次に、図７および図８において、本発明の連結部材における伸縮部材が、弾性体から構成されている例を示す。図７および図８では、免震構造物３に対し、コイルバネ（弾性体）の伸縮部材１６１により、支持装置１および足場本体２が連結固定されている。伸縮部材１６１は、本発明の連結部材の一部である。図７および図８の連結部材は、連結部本体が、伸縮部材１６１および伸縮制限部材１６２を含む緩衝機構部により構成されている。伸縮部材１６１は、その一端に配置された構造物連結部（図示せず）によって、前述のとおり免震構造物３に連結されている。また、伸縮部材１６１は、その他端に配置された仮設構造体連結部（図示せず）によって仮設足場１０に連結されている。免震構造物３の揺れ強度が予め設定した設定強度以下の場合は、伸縮部材１６１は、取り付けられた伸縮制限部材１６２によって伸縮が制限されている。免震構造物３の揺れ強度が前記設定強度を超えた場合には、伸縮制限部材１６２が壊れるか、または伸縮部材１６１から外れることにより、伸縮部材１６１の伸縮の制限が解除され、伸縮部材１６１が伸縮可能となる。また、伸縮部材１６１は、コイルバネであるため、水平方向に限定されず、鉛直方向およびその他の任意の方向にも伸縮可能である。これにより、免震構造物３が揺れても仮設足場１０はほとんど揺れないため、仮設足場１０を水平に保つことが出来る。

図７Ａは、連結部材を除く他は、図３Ａと同じであり、図７Ｂは、連結部材を除く他は、図６Ｂと同じである。図８は、免震建物（免震構造物）３に対し、支持装置１および足場本体２の双方がコイルバネ（連結部材）１６１により連結固定されている状態の全体を示す図である。図７および図８に示すように、コイルバネ（連結部材）１６１により、支持装置１および足場本体２が免震構造物３に連結固定されていれば、前述のとおり、地震が発生して免震構造物３が大きく揺れたとしても、自動車のショックアブソーバーと同様の原理により、免震構造物３の水平加速度を低減することができ、足場本体２からの人および資材の落下を防止することが可能となる。

以上、本発明について、外部仮設構造体が仮設足場である場合について説明した。ただし、本発明は足場に限定されず、その他の外部仮設構造体にも適用できる。また、本発明の実施形態において、例えば、本ばね支持構造は常に上下動が発生している場所において、計測機器あるいは撮影機器を設置し、安定的な計測および撮影が可能な架台としても利用可能である。

以上、説明したとおり、本発明の連結部材および免震足場によれば、通常時には仮設足場（外部仮設構造体）を建物本体（構造物）に強固に固定し、地震による揺れ強度が予め設定した設定強度を超えた場合には免震が可能となる。本発明の連結部材によれば、外部仮設構造体が免震構造か否かにかかわらず、免震が可能である。本発明によれば、例えば、高層ビルおよびタワーマンションのような免震構造物の外壁補修工事等において、足場も免震可能であるから、地震時の安全性に優れる。また、本発明の連結部材および免震足場は、これに限定されず、免震構造でない建物（構造物）にも適用できる。

１ 支持装置
２ 足場本体
３ 構造物
４ 免震装置
５ 地面
１０ 外部仮設構造体
１１ 支持板
１２ 支柱
１３ 地面固定部材
１４ 連結弾性体（バネ）
１５ 筋交い
１５Ａ 上部線状部材
１５Ｂ 下部線状部材
１６ 連結部材
１６Ａ 伸縮部材
１６Ａ１ 伸縮部材の外部仮設構造体側部材
１６Ａ２ 伸縮部材の構造物側部材
１６Ｂ 仮設構造体連結部
１６Ｃ 構造物連結部
１６Ｄ 伸縮制限部材（ピン部材）
１６Ｅ 緩衝機構部（連結部本体）
１７Ａ,Ｂ,Ｃ 支柱連結具
１８ ピン
１６１ 伸縮部材（弾性体）
１６２ 伸縮制限部材

Claims (16)

1. 構造物と、構造物用の外部仮設構造体を連結するための連結部材であって、
   前記連結部材は、連結部本体、構造物連結部、及び、外部仮設構造体連結部を含み、
   前記連結部本体の一端に前記構造物連結部が配置され、
   前記連結部本体の他端に前記外部仮設構造体連結部が配置され、
   前記連結部本体は、緩衝機構部を含み、
   前記緩衝機構部は、伸縮部材及び伸縮制限部材を含み、
   前記伸縮部材は、前記構造物の揺れに応じて伸縮可能であり、
   前記伸縮制限部材は、前記構造物の揺れ強度が予め設定した設定強度以下の場合は、前記伸縮部材の伸縮を制限し、前記揺れ強度が前記設定強度を超えた場合に、前記制限を解除して前記伸縮部材が伸縮可能となる、
   連結部材。
2. 前記伸縮部材が、弾性体から構成されている請求項１記載の連結部材。
3. 前記伸縮制限部材が、前記伸縮部材の伸縮を制限するピン部材であり、前記設定強度を超えると前記ピン部材が折れて、前記制限が解除される、
   請求項１又は２記載の連結部材。
4. 前記伸縮制限部材が、前記伸縮部材の伸縮を制限するピン部材であり、前記設定強度を超えると前記ピン部材が前記伸縮部材から外れて、前記制限が解除される、
   請求項１又は２記載の連結部材。
5. 前記連結部本体が、前記構造物連結部を中心として回動可能である請求項１から４のいずれか一項に記載の連結部材。
6. 前記連結部本体が、前記外部仮設構造体連結部を中心として回動可能である請求項１から５のいずれか一項に記載の連結部材。
7. 前記構造物が、免震構造物である請求項１から６のいずれか一項に記載の連結部材。
8. 構造物用の免震足場であって、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の連結部材と、前記外部仮設構造体とを含み、
   前記連結部材の一端が、前記外部仮設構造体連結部によって前記外部仮設構造体に連結され、他端が、前記構造物連結部によって前記構造物に連結可能であることを特徴とする免震足場。
9. 前記外部仮設構造体が、支持装置と足場本体とを含み、
   前記支持装置の上に前記足場本体が搭載されている請求項８記載の免震足場。
10. 前記支持装置が、支持板と、複数の支柱と、地面固定部材と、連結弾性体と、連結部材とを含み、
    前記支持板は、その上面に前記外部仮設構造体を載せて支持可能であり、
    前記複数の支柱の各上端部が、前記連結弾性体を介して、前記支持板の下面に連結されており、
    前記複数の支柱の各下端部が、前記連結弾性体を介して前記地面固定部材に連結されており、
    前記支持板が、前記連結部材によって前記構造物に連結可能である請求項９記載の免震足場。
11. 前記支持装置が、さらに、筋交いを含み、
    前記筋交いの一端は、前記支柱の上端部と連結し、前記筋交いの他端は、前記支柱と隣接する支柱の下端部と連結し、
    前記筋交いは、前記隣接する支柱間の対角線距離の変化に応じて変形可能である請求項１０記載の免震足場。
12. 前記筋交いは、二つの線状部材の端部同士が回動可能な状態で連結されたものである請求項１１記載の免震足場。
13. 前記連結弾性体が、バネである請求項１０から１２のいずれか一項に記載の免震足場。
14. 前記支持装置における前記支持板の上に、前記足場本体が搭載されており、
    前記支持装置が前記連結部材により前記構造物に連結されることによって、
    前記構造物の動きと連動して動くことが可能な請求項１０から１３のいずれか一項に記載の免震足場。
15. 前記足場本体が、前記連結部材により前記構造物に連結可能である請求項１４記載の免震足場。
16. 前記構造物が、免震構造物である請求項８から１５のいずれか一項に記載の免震足場。

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