JP7324176B2

JP7324176B2 - 足場ユニット及び構造体の設置工法

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Publication number: JP7324176B2
Application number: JP2020109421A
Authority: JP
Inventors: 悠史金子; 智吉田
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2020-06-25
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2023-08-09
Anticipated expiration: 2040-06-25
Also published as: JP2022006870A

Description

本発明は壁体の内部空間に構造体を設置する際に用いる足場ユニット及び構造体の設置工法に関する。

壁体と頂版に囲まれた内部空間に燃料タンクや電気機器等の構造体を設置する工事が行われている。構造体のサイズが大きく、大重量である場合には壁体と頂版（天井）を完成した後に構造体を設置することが難しくなる。そのため、壁体上部に頂版を施工し建物全体を完成させる前に、大物揚重機により構造体を吊り上げ壁体の内部空間に搬入し、所望の位置に構造体を設置する工法が一般的に採用されている。

特許文献１では原子力発電などのプラント建設に適したモジュール工法が示されている。壁体の内部空間に構造体を設置し配管を接続し、その他の付属機器を設置した後に、頂版を施工する設置工法が具体的に示されている。その際、頂版を施工するためには壁体上部での高所作業が必須となる。そのため内部空間の床面から天井作業用の第２の足場をあらためて構築し壁面に沿って設けている。

その設置工法の作業フロー図を図３に示す。ステップ１で躯体の一部となる壁体を打設し脱型する。ステップ２で壁体工事用の足場を全て解体する。ステップ３で壁体の内部に囲まれた空間に設備機器を搬入し設置する。ステップ４で内部空間の床面から第２の足場を立ち上げ組み立てる。最後にステップ５で第２の足場を利用して躯体の一部となる頂版の施工を行う。全体としてステップ１～ステップ５によって頂版の施工を完了させるものである。

次に、特許文献２には、コンクリート製の壁体の構築に際し、鉛直方向に多数設置した型鋼材に取り付けるための足場板支持フレームが示されている。型鋼材に取り付ける水平支持ブラケットに水平梁部材を取り付ける。また、傾斜支持ブラケットに傾斜梁部材を取り付け、全体が三角形状のフレームを構築し足場板を水平梁部材の上に置き使用するものである。この構成により、足場板支持フレームを壁体の型鋼材から着脱することが自在となり、足場板支持フレームの取付けと解体の手間がかからないことが示されている。

特開2012-207430公報特開平11-50653公報

上記の従来技術に従って、壁体に四方を取り囲まれた内部空間に構造体を設置しようとすると、足場の組立に必要となる空間が存在することが前提となる。また、一旦、床面から立ち上げ組立し使用した後の足場の解体に相当の工数が必要となる。そのため、設置工事の度に足場の仮設作業と解体作業が発生する。構造体の設置工事の全体工数を評価した場合、作業損失が大きいという問題を潜在的に抱えていた。

また、壁体の内部空間に設置する構造体と壁体との間の自由空間が十分大きければ、床面から立ち上げる足場を所望の高さまで構築することができる。しかし、構造体や建物全体の仕様によっては内部空間に対する構造体のサイズが相対的に大きくなり、仮設の足場を組むための空間が制約される。足場の脚部を置く空間が十分でなく、また間隙方向に作業者一名がどうにか作業できる程度の狭隘な間隔しか残っていないこともある。

つまり、壁体と構造体との間隔が狭くなると、足場を構築すること自体がそもそも難しくなる。仮に、狭隘な空間に通路幅が狭い足場を無理に設置したとしても、足場を構築する中間工程や、作業完了後の足場の解体作業時に、作業スペースが十分でないこと等から問題がおこりやすい。例えば、構造体や内部空間に設置されている他の付属機器を、工事資材や工具で汚染し損傷させてしまう可能性がある。

このように、壁体と構造体との間の狭い空間に足場を構築することが必要となる事例が生じていた。また、壁体の工事後に仮設の足場を使用し頂版を施工する際、全体の工程を円滑に実施し、工数を低減できるかどうかも内在する問題となっていた。

このように狭隘な内部空間に、使いやすい足場を構築し使用できるようにすることが新たな問題となっていた。本発明の目的は、壁体と構造体との間の内部空間が狭い場合であっても実際に使用できる足場ユニットを提供する。さらに、構造体の設置と頂版の施工、及び全体の工程を円滑に進めることができる構造体の設置工法を提供することである。

本発明は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、壁体と構造体の間に配置される足場板を支持するための足場ユニットであって、前記壁体に半固定または固定可能とされる基端部と、前記基端部から連接され前記足場板を支持する板支持部と、前記板支持部の端部に設けられ前記構造体と部材を介して接触されるか、または直接接触される被支持部と、前記被支持部が前記壁体に近い位置に配置される第１姿勢と、前記被支持部が前記第１姿勢よりも前記構造体に近い位置に配置される第２姿勢との間で、姿勢変更を可逆的に可能とする姿勢変更機構と、を備え、前記第２姿勢のときに、前記被支持部が前記構造体によって支持され、前記板支持部が前記被支持部と前記基端部とによって両持ち支持される、ことを特徴とする。

構造体と壁体との間隔が狭隘で、床から足場を組み上げることが困難な作業現場においても実際に使用できる足場を確保することができる。そして、壁体に取り囲まれた内部空間に構造体を搬入する際、構造体に足場ユニットが干渉しないようにすることができる。また、構造体の搬入後に、足場ユニットを格納状態の第１姿勢から使用状態の第２姿勢に容易に変更できるので、全工程における所要工数を飛躍的に低減することができる。

本発明の足場ユニットの一構成例の第２姿勢を示す側面図。本発明の設置工法の作業フロー図。従来技術の設置工法の作業フロー図。本発明の折り畳み型の足場ユニット（実施例１）の組立構成と姿勢変化の様子を示す説明図。本発明の足場ユニットの一構成例における第１姿勢を示す側面図。本発明の足場ユニットの一構成例における第１姿勢と第２姿勢の両方を示す側面図。本発明の構造体の設置工法の一構成例における作業工程の変化を示す平面図。本発明の引っ掛け型の足場ユニット（実施例２）の構成を示す説明図。本発明の設置工法（実施例３）の構成を示す模式図。本発明の設置工法（実施例４）の構成を示す模式図。本発明の伸縮型の足場ユニット（実施例５）の姿勢変化の説明図。本発明の足場ユニットの変形例１を示す平面図。本発明の足場ユニットの変形例２を示す平面図。本発明の足場ユニットの変形例３を示す平面図。本発明の足場ユニットの変形例４を示す平面図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。以下に述べる実施例は実施の具体例であり、発明の内容を例示した具体的態様に限定することを意図する趣旨ではない。発明自体は、特許請求の範囲に記載された内容に即して種々の態様で実施することが可能である。

［実施形態］
本実施形態における構造体とは、例えば、軽油等の燃料を収容する大型タンクや大型の熱交換器、汚水や排水を収容する大型タンク、その他の大型の設備機器があげられる。また、壁体によって周囲を囲まれた内部空間にはその他の付属機器、例えばポンプや多くの配管が設置される。

図１は、壁体４０１に囲まれた内部空間に軽油を収容する大型のタンク３０１を設置した状態を示している。タンク３０１と壁体４０１との間には狭隘な間隔８０１が残されている。タンク３０１と壁体４０１との間の上側に、足場ユニット１０１を水平方向に展開し配置している。これが足場ユニット１０１の第２姿勢である。また壁体４０１の上部には縦筋４０２が工事途中の状態で上方に突出している。

足場ユニット１０１は、タンク３０１の搬入に先立って壁体４０１の壁面に予め取り付けておく（図５を参照）。内部空間にタンク３０１等の構造体を搬入できるように足場ユニット１０１を上方の壁体４０１に沿った位置に格納する。タンク３０１と干渉を起こし得る全ての足場ユニット１０１を格納状態の第１姿勢１０１－Ｑの状態に配置する。その後、タンク３０１を内部空間８００へ搬入する（図７を参照）。タンク３０１を内部空間８００の床面に設置し必要な工事を終えた後、第１姿勢１０１－Ｑの格納状態で上方に折り畳んでおいた足場ユニット１０１を、水平方向に展開した第２姿勢１０１－Ｓに姿勢変更する（図６を参照）。

足場ユニット１０１の第２姿勢１０１－Ｓにおける各部の配置構成と機能を以下に説明する。足場ユニット１０１は大きく分けて、基端部４０、板支持部３０、及び被支持部２０を備えている。本実施の形態において基端部４０は固定体１０１ｄが相当し、支点となる折り畳み軸１０１ｇを介して足場ユニット１０１の荷重の一部を支持している。板支持部３０は第２姿勢１０１－Ｓの状態において、専ら足場板２０１を下方から物理的に支持する。

作業者（図示を省略）が足場板２０１の上で工事作業に従事できるようにするものである。固定体１０１ｄは足場ユニット１０１の一端を壁体４０１に固定するための機構部品である。但し、足場ユニット１０１を第２姿勢１０１－Ｓに水平展開した後、配置スペースがあれば足場板２０１を固定体１０１ｄの上にさらに配置してもよい。

足場ユニット１０１は、壁体４０１に予め埋め込まれた埋込金物５０１に固定体１０１ｄの端部が溶接され固定されている。板支持体１０１ｃは固定体１０１ｄに取り付けられている折り畳み軸１０１ｇによって回動可能に支持されている。板支持体１０１ｃは、固定体１０１ｄに対して略水平方向から上方に約９０度、折り畳み軸１０１ｇの回りに回動可能となっている。このように足場ユニット１０１は鉛直面内で約９０度の折り畳み動作が可能となっている。

板支持体１０１ｃの断面は四角筒状の形状であり上部に足場板２０１を載置する。また、板支持体１０１ｃは先端側で半固定伸縮体１０１ｂと連接されている。半固定伸縮体１０１ｂは板支持体１０１ｃの内部空洞に摺動可能となっている。半固定伸縮体１０１ｂも所定の重量を支えることができるように剛性のある材料で構成されている。固定ネジ１０１ｆで板支持体１０１ｃの両外側から、内側に収納されている半固定伸縮体１０１ｂの外側部分を締め付ける。

このように固定ネジ１０１ｆの締め付け力によって板支持体１０１ｃと半固定伸縮体１０１ｂとの相互の位置を固定し、一体となって板支持部３０として機能する。

半固定伸縮体１０１ｂの先端側には回動体１０１ｈが回動軸１０１ｋに取り付けられ、半固定伸縮体１０１ｂのコの字状に加工された先端部によって両側から挟持されている。回動体１０１ｈは被支持板１０１ｉと連続的に繋がっている。半固定伸縮体１０１ｂの先端に置いた回動軸１０１ｋを中心として回動体１０１ｈは回動可能となっている。回動体１０１ｈを固定するための回動固定ネジ１０１ｊは上記の固定ネジ１０１ｆの場合と同様に、回動体１０１ｈを半固定伸縮体１０１ｂの両外側から締め付けて回動体１０１ｈの位置を固定することができる。このように回動軸１０１ｋと固定ネジ１０１ｆは角度調整機構として機能する。

回動体１０１ｈ、被支持板１０１ｉ、接触体１０１ａは機構的には一体となって被支持部２０として機能する。被支持部２０は足場ユニット１０１の荷重の一部をタンク３０１の外表面に伝え、被支持部２０と基端部４０とによって板支持部３０が両持ち支持される。

この足場ユニット１０１の第２姿勢１０１－Ｓの状態において、回動体１０１ｈに繋がっている被支持板１０１ｉの外側に付けられた接触体１０１ａは、タンク３０１の外表面と直接接触するか、または部材を介して接触する。本例において、接触体１０１ａは柔らかい素材であることが好ましい。但し、被支持板１０１ｉの材料や荷重条件等によっては、接触体１０１ａを設けずに、被支持板１０１ｉをタンク３０１の外表面に直接接触させることができる場合もある。

足場ユニット１０１を水平方向に展開しタンク３０１の外表面に接触体１０１ａを接触させる際、最適な条件で接触するよう回動軸１０１ｋの回りに回動体１０１ｈを回動し予め位置を調整する。

本実施の形態では、足場ユニット１０１の被支持板１０１ｉの外側の接触体１０１ａをタンク３０１の外表面に接触させている。接触体１０１ａは水平面に対してタンク３０１の外表面と接触角度θ（図６参照）でほぼ接している。接触角度θの大体の範囲は－５度から５０度である。好ましくは、接触角度θの範囲は０度～３０度である。より好ましくは０度から２０度の範囲である。

タンク３０１は横置型円筒形状が多いが、その他に断面が角型形状や半円筒状、球状のものなどがある。例えば、断面が円形状であるタンク３０１の最上部（頂部）で被支持部２０を接触させることができれば、接触角度θをほぼ０度に設定することができる。また、タンク３０１の外形が角型であれば、その平坦な上面に被支持部２０を接触させることが容易である。接触角度θがマイナスとは、板支持部３０の長さが長く、水平方向に頂部を超えた位置で、被支持板１０１ｉがタンク３０１の外表面に接するような場合である（図１０を参照）。内部空間により大面積の足場板２０１を設置しようとした場合、より長目の足場ユニット１０１が必要となるからである。

足場ユニット１０１の被支持板１０１ｉの接触体１０１ａをタンク３０１の外表面に接触させ使用状態とする際、タンク３０１の外表面が曲面形状である場合には被支持板１０１ｉを同様の曲面形状、具体的には小さな湾曲面に加工しておくことが好ましい。

または、被支持板１０１ｉの形状をタンク３０１の平均的な曲面形状に合わせて使用することもできる。接触体１０１ａには接触時の把持性と損傷防止の観点から柔軟性のある素材を用いることが好ましい。具体的にはゴムを被支持板１０１ｉに貼り付けて用いることが好ましい。均一厚みのゴムを用いる場合、湾曲状に加工した金属製の被支持板１０１ｉの表面形状に倣うことでタンク３０１の外表面になじみ易いので好ましい。

あるいは、ゴム自体の表面形状をタンク３０１の外表面形状に合わせて加工すること、またはゴムの表面をエンボス加工し微小凹凸を設けることもできる。何れも被支持部２０のタンク３０１の外表面に対する把持性を改善できるので好ましい。

このような配置構成をとることにより、足場ユニット１０１はタンク３０１側の端部と壁体４０１側の端部の両側で荷重が分担され、ほぼ水平方向に安定に保持される。被支持板１０１ｉ側と基端部４０側とでの荷重の分担比は、例えば２０／８０～８０／２０である。好ましくは、タンク３０１に荷重を負担させない分担比に設定することが好ましい。例えば、３０／７０～４５／５５である。そして、足場ユニット１０１を水平展開し第２姿勢１０１－Ｓの状態に置き、壁体４０１の壁面に沿って多数設置する。

第２姿勢１０１－Ｓの状態に置いた足場ユニット１０１の一つから、隣接する足場ユニット１０１に、さらにその隣の足場ユニット１０１の上側に必要数の足場板２０１を複数並べて敷設する。なお、本例の足場ユニット１０１は、最初の仮設段階において、タンク３０１の存在なしに、基端部４０側からの支持だけで足場板２０１を仮設置することができる構造を有していることがより好ましい（図７のＴ－１を参照）。勿論、足場板２０１の設置をタンク３０１の導入後に行ってもよい。

足場板２０１は結束線等で足場ユニット１０１と緊結し固定する。また、足場板２０１に設けてある多数の穴や足場板２０１の隙間に結束線を通して相互に結束することもできる。足場板２０１は木製材料でもよいし、格子のある金属材料のものでもよい。足場ユニット１０１の主たる構造部材には剛性のある鋼材を用いる。例えば、鋼、ステンレス（ＳＵＳ３０４）、アルミニウム合金を適用でき、より軽量で耐久性のある炭素複合材料を用いることもできる。

引っ掛け部１０１ｅは足場ユニット１０１を第１姿勢１０１－Ｑに置いた場合に、壁体４０１の上方で、足場ユニット１０１を固定するための１材を留めるためのものである。

このようにして足場ユニット１０１を足場の一部として使用し得る格納状態に設定する。作業者（図示を省略）は本設置後に、足場板２０１の上に乗り、頂版の施工やタンク３０１の上部空間での配管作業、部品取付け等の高所作業を行うことができる。

次に図２に本発明の設置工法の作業フロー図を示す。まずステップ１で壁体となるコンクリートを打設した後の脱型作業を完了する。ステップ２で壁体工事用の足場の上部を解体する。本発明に係る足場ユニット１０１を仮設するための空間を確保するためである。ステップ３で上部作業を実施するための足場ユニット１０１を組立て、被支持部２０を折り畳み軸の回りに約９０度折り畳み、被支持部と板支持部とが壁体４０１に近い側に位置した第１姿勢１０１－Ｑの状態に置く（図６を参照）。

次にステップ４で壁体工事用の足場の残りを解体する。ステップ５で、壁体４０１に取り囲まれた内部空間にタンク３０１等の構造体を搬入し設置する（図７を参照）。ステップ６で先行して設置した足場ユニット１０１を第１姿勢１０１－Ｑから足場を使用し得る第２姿勢１０１－Ｓに姿勢変更し、被支持部２０と板支持部３０とを水平方向に展開し足場板２０１を順次設置する。複数の足場板２０１を並列に設置し足場ユニット１０１と結束線で固定する。このようにして高所作業のための足場を設定する。最後にステップ７で頂版の施工を行う。

このように本発明の足場ユニット１０１は、足場を使用する第２姿勢１０１－Ｓと足場を壁体４０１に近い位置に配置し格納する第１姿勢１０１－Ｑとを可逆的にとることができる。そのため、タンク３０１等の構造体を内部空間へ搬入する際に構造体が足場ユニット１０１と機械的に干渉することを確実に防止することができる。また、足場ユニット１０１の姿勢変更を容易に実施できるので、足場を準備する工程が簡便となり足場の準備作業を短い所要工数で完了させることができる。

このように、上記の姿勢変更機構が板支持部３０を壁体４０１に沿った位置に折り畳むことができる回動機構を含む折り畳み機構であることが好ましい。また、被支持部２０が板支持部３０に対して回動可能とする角度調整機構を備えていることが好ましい。

また、本発明は上記の足場ユニットを利用する構造体の設置工法を提供する。すなわち、壁体４０１によって周囲を取り囲まれた空間内にタンク３０１を搬入する工程と、壁体４０１の上側に頂版を設置する工程と、空間内で作業するための足場を設置する工程と、壁体４０１に半固定または固定可能とされる基端部４０と、基端部４０から連接され足場板２０１を支持する板支持部３０と、板支持部３０の端部に設けられタンク３０１と部材を介して接触されるか、または直接接触される被支持部２０と、板支持部３０が壁体４０１に近い位置に配置される第１姿勢１０１－Ｑと、被支持部２０が第１姿勢１０１－Ｑよりもタンク３０１に近い位置に配置される第２姿勢１０１－Ｓとの間で姿勢変更を可逆的に可能とする姿勢変更機構と、を備え、第２姿勢１０１－Ｓのときに、被支持部２０がタンク３０１によって支持され、板支持部３０が被支持部２０と基端部４０とによって両持ち支持される足場ユニット１０１の基端部４０を壁体４０１に半固定または固定する工程と、姿勢変更機構を第１姿勢１０１－Ｑに設定し、被支持部２０を壁体４０１に近い位置に配置する工程と、タンク３０１を空間内に搬入する工程と、姿勢変更機構を第２姿勢１０１－Ｓに設定し、被支持部２０をタンク３０１に部材を介して接触させるか、または直接接触させることで板支持部３０を被支持部２０と基端部４０とによって両持ち支持された状態に配置する工程、を含むことを特徴とする設置工法である。

また、本発明は、上記の部材が表面保護材であることが好ましい。本実施の形態の設置工法は、上述した従来例の５つのステップ数に比べてステップ数が２つ増えている。しかし、本実施の形態の設置工法において、壁体４０１の打設と脱型から最後の頂版の施工までの所要工数を大幅に低減できることが重要な利点である。

なぜなら、本実施の形態の足場ユニットを用いることで作業工程の途中における足場の立ち上げと構築に要する工数を飛躍的に抑制できるからである。次の表１に、ある設置工事を想定した場合における従来技術と本発明の所要工数（日数・時間）の内訳を対比して示す。この表１の事例によれば、本発明は従来技術の８０％程度の所要工数で所定作業を完了することができる。

図４は、折り畳み型の足場ユニット１０１の一構成例を示す説明図である。図４（ａ）は足場ユニット１０１全体の側面図であり内部に収納された部分構造の関係を示している。先端側にある被支持板１０１ｉは足場ユニット１０１の荷重の一部をタンク３０１等の構造体の外表面に荷重の一部を預けるための剛性を持つ金属製の板材である（図１を参照）。その際、接触するタンク３０１の外表面を損傷させないよう、被支持板１０１ｉの接触面側に接触体１０１ａをさらに設け、その素材をゴム等のクッション材とすることが特に好ましい。

また、接触体１０１ａと接触させようとする構造体の外表面とのなす角度に合わせ、接触体１０１ａのなす接触面の角度を回動軸１０１ｋで予め調整することが好ましい。回動体１０１ｈの位置を半固定伸縮体１０１ｂの両外側からそれぞれ回動固定ネジ１０１ｊで固定し、その状態に設定した上で足場ユニット１０１を第１姿勢１０１－Ｑに姿勢変更し壁体４０１に沿った位置に格納にしておくことが好ましい。構造体の搬入後、足場ユニット１０１を第２姿勢１０１－Ｓに姿勢変更すれば、すぐに足場を使用できるからである。本例においても、回動体１０１ｈ、被支持板１０１ｉ及び接触体１０１ａが被支持部２０を構成する。

次に、半固定伸縮体１０１ｂは、断面が四角筒状で固定体側から鉛直面内で約９０度の折り畳みが可能となる板支持体１０１ｃの内部に挿入される。半固定伸縮体１０１ｂと板支持体１０１ｃの断面形状は四角形以外に円筒状や楕円状でもよい。加工の容易さの観点では同じような断面形状であることが好ましい。

板支持体１０１ｃと回動体１０１ｈ、接触体１０１ａ及び被支持板１０１ｉは一体となって折り畳み軸１０１ｇの回りに回動することができる。足場板２０１を使用する水平状態の第２姿勢１０１－Ｓ（図４（ａ））の状態から、被支持板１０１ｉから板支持体１０１ｃは鉛直方向にほぼ９０度回転して上方に折り畳まれ、ほぼ垂直となる位置まで移動させることができる。この状態が足場ユニット１０１の第１姿勢１０１－Ｑである（図４（ｂ））。

被支持板１０１ｉと回動体１０１ｈを先端に取り付けた半固定伸縮体１０１ｂは断面が四角筒状（半固定伸縮体１０１ｂの外形形状を示す図４（ｃ）と断面を示す図４（ｇ）を参照）である。同様に断面が四角筒状である板支持体１０１ｃの内部に収納できるようになっている（板支持体１０１ｃの外形形状を示す図４（ｄ）と断面を示す図４（ｈ）を参照）。

さらに、板支持体１０１ｃは同様に断面が四角筒状になっている固定体１０１ｄの内部に収容され得る（固定体１０１ｄの外形形状を示す図４（ｅ）と断面を示す図４（ｉ）を参照）。その際、板支持体１０１ｃの固定体１０１ｄ側の端部が折り畳み軸１０１ｇの回りを回転動作できることが必要である。そのため断面が四角筒形状の固定体１０１ｄの上面の一部に切り欠き部１０１ｄｘを設けている（固定体１０１ｄの外形形状を示す図４（ｅ）、断面を示す図４（ｉ）、上面を示す図４（ｆ）を参照）。

また、板支持体１０１ｃが水平面を超えて下方に余計に回転しないよう、板支持体１０１ｃと固定体１０１ｄとが接触し回転動作が制限される構造を有している。次に図５、図６を参照しながら、本発明の折り畳み型の足場ユニット１０１の動作機構について説明する。

図５は本発明に係る足場ユニット１０１を壁体４０１に近い位置に配置した格納状態を示している。これが足場ユニット１０１の第１姿勢１０１－Ｑである。足場ユニット１０１を水平方向の第２姿勢１０１－Ｓの状態で一旦仮設し、足場板２０１を足場ユニット１０１の板支持体１０１ｃの上に載置する。足場板２０１を結束線で結束し足場ユニット１０１に固定する。足場の仮設が完了した後、引っ掛け部１０１ｅに固定用ロープ７０１を通して、壁体４０１の上方から作業者（図示を省略）が手作業で引き上げる。

そして、接触体１０１ａから板支持体１０１ｃがほぼ一体となって壁体４０１の上方に沿って折り畳まれる。足場ユニット１０１は、その引っ掛け部１０１ｅに通した固定用ロープ７０１を壁体４０１の上部に出ている縦筋４０２に掛けて縛って固定する。この第１姿勢１０１－Ｑにおいて足場板２０１は足場ユニット１０１に固定されたまま、ほぼ垂直に位置する状態になっている。

また、本例の足場ユニット１０１を、水平方向に所定の間隔で、または所望の配置位置に必要台数を配置する（図７を参照）。なお、埋込金物５０１に対して足場ユニット１０１の固定体１０１ｄを壁体４０１に固定する際、壁体工事用足場６０１を利用して作業を実施する（図６を参照）。そのため、埋込金物５０１の設置間隔と床面からの高さは、壁体工事用足場６０１と干渉が生じないように、壁面における高さと隣接間隔等を検討し、位置を決定することが好ましい。

次に図６を参照しながら足場ユニット１０１の姿勢変更の機構を説明する。本図に示す壁体工事用足場６０１の一部を上層部側から徐々に解体していき、本発明に係る足場ユニット１０１を設置するために必要となる作業空間を確保する。壁体工事用足場６０１は支柱、門型支柱、連結材（ジョイント）、補強材、ジャッキ、脚部、足場板、筋交、階段材などの部品を組み合わせて構築することが一般的である。その不要となった階層を最上部側から、またはブロック単位で徐々に解体していけばよい。

本発明に係る足場ユニット１０１を平面内でどのような位置に配置するかを予め検討し、計画した位置に相当する壁体工事用足場６０１をブロック単位で解体することもできる。また、本図では頂版の施工やタンク３０１の上部作業をするための足場ユニット１０１の姿勢変更の様子を示している。

つまり、足場ユニット１０１は壁体４０１に近い第１姿勢１０１－Ｑから、略水平方向に置かれた第２姿勢１０１－Ｓに可逆的に移動できる。作業者（図示を省略）は第１姿勢１０１－Ｑの足場ユニット１０１の引っ掛け部１０１ｅに繋がっている固定用ロープ７０１を縦筋４０２から外し保持しておく。次に作業者は固定用ロープ７０１を徐々に緩めて足場ユニット１０１を水平方向になるように折り畳み軸１０１ｇを中心にして足場ユニット１０１を水平位置に降していく。

足場ユニット１０１の接触体１０１ａがタンク３０１の外表面に直接接した状態で降下作業を終えることになる。そのため予め回動固定ネジ１０１ｊと固定ネジ１０１ｆを適切に調整しておくことが好ましい。接触後は回動固定ネジ１０１ｊを緩め位置を再調整することができる。

次に図７は足場ユニット１０１の組立の作業の流れを説明する模式的な平面図である。壁体４０１に四方を取り囲まれた内部空間８００に足場ユニット１０１を仮設し所定の状態になるよう順次作業を進める様子を、平面内の内部空間８００を４つのブロックに分けて作業工程の変化を示している。タンク３０１は横置型円筒形状のタンクである。

［作業工程Ｔ－１］
壁体４０１の内面側の表面に埋め込まれた埋込金物５０１（図１を参照）に対して、足場ユニット１０１の固定体１０１ｄ（図１参照）を溶接によって固定するか、または後述する支持引っ掛け部１０１Ｘ（図８参照）により半固定する。半固定伸縮体１０１ｂをタンク３０１との距離を考慮し、所定の長さに調整して固定ネジ１０１ｆで締付する。同様にタンク３０１の外表面と接触体１０１ａが接触する場合の角度を考慮し接触体１０１ａの角度を調整して回動固定ネジ１０１ｊで固定する。このようにして第２姿勢１０１－Ｓに置いた足場ユニット１０１を水平方向に複数台並べて配置する。

［作業工程Ｔ－２］
折り畳み型の足場ユニット１０１の板支持部３０（図１を参照）を水平方向に展開し第２姿勢１０１－Ｓの状態に置き、板支持部３０の上部に足場板２０１を適当な枚数、並べて配置していく（図１参照）。床面から高さ６ｍ程度までであれば脚立で足場板２０１の仮設作業を実施することもできる。

設置しようとするタンク３０１との接触の可能性と、折り畳み時の干渉を考慮し、適切な位置に必要となる枚数の足場板２０１を敷設する。最後に足場板２０１を結束線等にて足場ユニット１０１と固定する。また、足場板２０１には固定用の穴が複数設けてあるので足場板２０１を相互に結束することもできる。足場板２０１は半固定伸縮体１０１ｂの上部に一部が掛かるか接触体１０１ａの位置まで延伸して配置することもできる。この折り畳み型に対して、足場ユニット１０１の基端部４０に支持引っ掛け部１０１Ｘを備える態様の場合は、足場板２０１は後の作業工程で敷設することになる。

［作業工程Ｔ－３］
接触体１０１ａと回動体１０１ｈと板支持部３０と足場板２０１とがほぼ一体状態のままで壁体４０１の上方に沿った垂直方向に折り畳んでいる（図５を参照）。そして、固定用ロープ（図示を省略）で壁体４０１の打設面から突出している縦筋４０２に縛って足場ユニット１０１をしっかり固定する。

この状態が足場ユニット１０１の第１姿勢１０１－Ｑであり格納状態に相当する。次に、全ての足場ユニットが第１姿勢１０１－Ｑ、すなわち格納状態に配置した後に、壁体４０１の内部空間８００にタンク３０１を搬入する。

［作業工程Ｔ－４］
タンク３０１を内部空間８００に搬入した後、固定用ロープ７０1を徐々に緩め全ての足場ユニット１０１を水平方向に展開し（図１を参照）、接触体１０１ａをタンク３０１の外表面に直接接触させるか、または部材を介して接触させる。引っ掛け型の足場ユニット１０１の場合は、必要となる足場板２０１をこの作業工程において配置する。このようにして足場ユニット１０１の設置を完了することができる。以上の作業工程の後、足場板２０１の補充や巾木や手摺等の追加設置を行って足場ユニット１０１の本設定を完了する。

本例において、頂版の設置工事を完了した後、不要となった足場ユニット１０１はその固定部分を溶断し、壁体４０１から分離し埋込金物５０１はそのまま壁体４０１の内部に残存させる。足場ユニット１０１を再利用するためである。また、タンク３０１が軽油等を収容する燃料タンクである場合、内部空間８００に乾燥砂を充填しておくことが一般的である。

図８は足場ユニット１０１の壁体４０１側の端部に設けた支持引っ掛け部１０１Ｘを用いる実施例の説明図である。上記の折り畳み軸１０１ｇを有する実施例１とは異なり、本例の足場ユニット１０１はＬ字状の支持引っ掛け部１０１Ｘを基端部側に備えている。この支持引っ掛け部１０１Ｘを壁体４０１に予め設けた埋込金物５０２に接続し、足場ユニット１０１の姿勢を簡単に変更することができる。

埋込金物５０２は埋込金具５３、埋込ボルト５２、及び引っ掛け受け部５１を備えている（図８（ａ）の部分拡大図を参照）。足場ユニット１０１の支持引っ掛け部１０１Ｘを引っ掛け受け部５１に引っ掛けて、基端部４０を壁体４０１に半固定の状態で接続する。このように本例の足場ユニット１０１も全体として基端部４０、板支持部３０、及び被支持部２０を備えている。

また、図８（ｂ）は、３か所のタップ孔を用いた半固定伸縮体１０１ｂを有する足場ユニット１０１の組立状態を示す。この実施例では固定ピン１０１ｆｘを半固定伸縮体１０１ｂの３か所のタップ孔の何れかに差し込んで水平方向における相互の位置を固定することができる。また、伸縮機構を全く持たない長さ固定型の足場ユニット１０１の側面図を図８（ｃ）に示す。

接触体１０１ａ、被支持板１０１ｉ、板支持体１０１ｃの基本的な機能は上述した実施例のものと同様である。図８（ｃ）の例では実施例１の回動体１０１ｈがなく、足場ユニット１０１の構造体への接触は予め設計した、水平方向の位置と所定の接触角度で接触することになる。図８に示す第２の引っ掛け部１０１ｅ２は固定用ロープを通すための穴部の断面が円形状となっている。

また、これらの構成例のように、支持引っ掛け部１０１Ｘを用いる場合、頂版の工事後に足場ユニット１０１を壁体４０１から取り外す作業が極めて容易となる。なぜなら、実施例１のような足場ユニット１０１の固定体１０１ｄと壁体４０１とを溶断分離する作業が不要となるので作業工程の簡略化、あるは所要工数の短縮に役立つからである。

図９は軽油等の燃料を収容するタンク３０１を壁体４０１に取り囲まれた内部空間８００の底部に設置した様子を示す模式図である。直径がφであるタンク３０１の壁体４０１までの水平面内の最小間隙が間隔ＳＰ_２である。本例では横置型円筒形状のタンク３０１の両側の空間が同じサイズとなっている。タンク３０１の上部には注入口や取り出し口が設けられている。タンク３０１を支える台座と基礎が設けられている。

床面から埋込金物までの距離がＬ_１、埋込金物から第１姿勢（格納状態）にある足場ユニット１０１の最上部までの距離がＬ_２である。足場を使用する状態である第２姿勢１０１－Ｓに配置した足場ユニット１０１の壁面から足場板２０１の最先端までの距離がＬ_３である。タンク３０１の直径φが決まると他の構造部材の寸法を凡そ決めることができる。直径φが４ｍ～１０ｍ程度であれば、Ｌ_１を３ｍ～１２ｍ程度、Ｌ_２とＬ_３を２．５ｍ～６ｍ程度に設定すればよい。

本例の足場ユニット１０１は壁体４０１側の固定体１０１ｄの端部にヒンジ機構を設けて上下方向に折り畳むことができる構成を備えている。このヒンジ機構によって第２姿勢１０１－Ｓと第１姿勢１０１－Ｑとの間で姿勢変更をすることができる。

足場ユニット１０１の本設置を終え、完成した足場を利用して作業者１０ａが頂版や上部空間の作業に従事することができる。頂版の工事は従来から知られている在来工法やデッキプレート工法を用いる。その際、本発明に係る足場ユニット１０１の姿勢変更を担当する補助作業者１０ｂは壁体４０１の上部で作業を行うようにすればよい。

図１０は本発明の設置工法の一作業工程における態様を示す模式図である。本例では、タンク３０１の外表面の上部に表面保護材９０１としてゴム膜を予め敷設しておき、その上に第２姿勢１０１－Ｓの足場ユニット１０１の被支持部２０を接触させる。板支持部３０は被支持部２０と基端部４０とによって両持ち支持されている。

足場板２０１が足場ユニット１０１の上部に置かれている。本例においては表面保護材９０１を追加して配置しているのでタンク３０１の外殻をなす鋼板や塗覆装をより確実に保護し養生できるので好ましい。本例の場合、表面保護材としてゴム膜をタンク３０１の外表面に予め敷設しておくので、被支持部２０からゴム膜等を用いた接触体を省略し被支持板１０１ｉを直接接触させることができる場合がある。

図１１（ａ）は、足場ユニット１０１の板支持部３０（図１を参照）が複数段で構成され、かつ横方向に摺動し得る伸縮機構を備えた足場ユニット１０１を示す説明図である。本例では板支持部３０が第１段の板支持体１０１ｃ１、第２段の板支持体１０１ｃ２及び第３段の板支持体１０１ｃ３の３段構成で水平方向に伸縮可能となっている。半固定伸縮体１０１ｂは板支持体１０１ｃ１から被支持板１０１ｉまでの長さを調整することができる出代変更機構として機能し得る。

予め、半固定伸縮体１０１ｂの出代を調整した上で、第１段の板支持体１０１ｃ１に第１固定ネジ１０１ｆ１で固定する。固定後は、半固定伸縮体１０１ｂは第１段の板支持体１０１ｃ１と実体的に一体となって足場板２０１を支持する（図１を参照）。このように、半固定伸縮体１０１ｂは姿勢変更の際の水平方向の位置決めをする機能を備えている。つまり、足場ユニット１０１を第２姿勢１０１－Ｓに置く場合、その水平方向における長さを微調整するのに役立っている。

本例では、接触体１０１ａ、被支持板１０１ｉ、回動体１０１ｈを含む被支持部２０から第３段の板支持体１０１ｃ３までを、水平方向に順次繰り出しタンク３０１に近い位置に接触体１０１ａを延伸させる。本例の足場ユニット１０１は、その第１段の板支持体１０１ｃ１から第３段の板支持体１０１ｃ３までを繰り出した状態を第２姿勢１０１－Ｓとして用いる。

固定体１０１ｄから板支持部３０までの全体を伸ばした場合と縮めた場合に、第１固定ネジ１０１ｆ１、第２固定ネジ１０１ｆ２及び第３固定ネジ１０１ｆ３で両外側から内側にある構造部材の表面を締め付け動かないよう相互に位置を固定することができる。固定体１０１ｄに取り付けられている上下回動軸１０１ｇ２は、第３段の板支持体１０１ｃ３を水平面から上方向（鉛直面内）に１０度から２０度程度、回動可能とさせるものである。

なぜなら、足場ユニット１０１を第２姿勢１０１－Ｓの状態に姿勢変更する際、先端側の被支持部２０が構造体と干渉しないように若干上方への姿勢変更（回避姿勢）を可能とするためである。

最終的には、被支持部２０の被支持板１０１ｉが構造体の外表面に直接または部材を介して間接的に接触できるようにするためである。最終的に板支持部３０は、両側に位置する被支持部２０と固定体１０１ｄ側の上下回動軸１０１ｇ２を二つの支点として両持ち支持されている。

図１１（ｂ）は第１段の板支持体１０１ｃ１から第３段の板支持体１０１ｃ３までの伸縮機構をすべて縮めた場合の状態を示している。本発明における足場ユニット１０１の第１姿勢１０１－Ｑに相当する。その場合、第１段の板支持体１０１ｃ１から第３段の板支持体１０１ｃ３の上側の全ての位置に足場板を配置するのではなく、先端側に一枚の足場板２０１を配置しておき、その状態で上方に姿勢変更して第１姿勢１０１－Ｑの状態に格納することもできる。

本例では、半固定伸縮体１０１ｂから第３段の板支持体１０１ｃ３まで水平方向の位置によって若干の段差が生ずる。これを解消するには、半固定伸縮体１０１ｂと第１段の板支持体１０１ｃ１から第３段の板支持体１０１ｃ３の構成部材の上面に、段差を解消するための突起１０１Ｔを設けることが好ましい。突起１０１Ｔによって足場板２０１をほぼ平坦に配置することができる。または、段差を解消するための薄板材を各段に別途配置してもよい。

本例では、足場ユニット１０１を第１姿勢１０１－Ｑの格納状態に置くことで内部空間に矢印ＳＸの長さ分の空間が拡がることになる。拡がった内部空間にタンク３０１等の構造体を搬入し、その後、足場ユニット１０１を使用するための第２姿勢１０１－Ｓに変更する。そのためには作業者（図９を参照）が内部空間の床面から脚立等で足場ユニット１０１に触れることができる位置に移動し、複数段の第１段の板支持体１０１ｃ１から第３段の板支持体１０１ｃ３の各段を手動で引き出せばよい。

または、引っ掛け部１０１ｅに引き出し用ロープを予め掛けておいて作業者（図示を省略）が被支持部２０と板支持部３０を横方向に引き出すことができる。例えば、タンク３０１の上面から作業者が引き出し用ロープを引き、足場ユニット１０１の伸縮機構に引っ張り力を横方向から加え、被支持部２０から板支持部３０をタンク３０１の方向に連動して引っ張り出すことができる。

このように、姿勢変更機構が接触体１０１ａの壁体４０１からの距離を変更することができる伸縮機構であることが好ましい。また、板支持部３０から被支持部２０までの長さを調整可能とする出代変更機構をさらに備えていることが好ましい。

［変形例］
上記の実施例の足場ユニット１０１の変形例を図１２～図１５に示す。図１２は変形例１で、折り畳み型の足場ユニット１０１の被支持部２０と回動体１０１ｈ（図１参照）を水平面内で左右二つに分けた態様を示している。足場ユニット１０１の中心軸の上方から見て左右方向に右側被支持板１０１ｉ１と左側被支持板１０１ｉ２、右側回動体１０１ｈ１と左側回動体１０１ｈ２との二つの組に構成されている。

この変形例において、他の接触体１０１ａ、半固定伸縮体１０１ｂ、板支持体１０１ｃ、固定体１０１ｄ、折り畳み軸１０１ｇ、切り欠き部１０１ｄｘ、引っ掛け部１０１ｅ、固定ネジ１０１ｆ（図１を参照）は実施例１と同様の構成・機能のものである。構造体の外表面に接触し荷重を伝える機構として機能する被支持板１０１ｉを二つに分けることで荷重が分散されるので好ましい。

図１３は変形例２で折り畳み型の足場ユニット１０１の被支持板１０１ｉの面積を実施例１のものよりも大きくした態様を示している。接触面における圧力を緩和できるので好ましい。他の構成部材は実施例１と同様の構成・機能である（図１を参照）。

図１４は変形例３で、上記の非伸縮型の実施例（図８（ｃ）を参照）の足場ユニット１０１の被支持板１０１ｉの面積を大きくしたものである。かつ足場ユニット１０１の長尺形状の中心軸の上方から見て左右方向に右側補助回動体１０１Ｍ１と左側補助回動体１０１Ｍ２との二つに分けて構成したものである。上記の変形例と同様に接触面における圧力を緩和し、荷重を分散させることができるので好ましい。

最後に、図１５は変形例４で、足場ユニット１０１の固定体１０１ｄ側の根本側に、水平方向に回動できる水平折り畳み軸１０１ｇ３をさらに備えた態様を示している。被支持部２０から板支持体１０１ｃは一体となって水平面内でほぼ９０度回動可能で、壁体４０１に沿って格納すれば第１姿勢１０１－Ｑの状態に置くことができる。折り畳み軸１０１ｇは上下方向に最大で１０度～２０度程度の可動範囲を備えている。足場ユニット１０１を第１姿勢１０１－Ｑから第２姿勢１０１－Ｓに姿勢変更する際、先端側の被支持部２０を上方に僅かに折り曲げるように姿勢変更（回避姿勢）をできるように構成されている。

本例では板支持体１０１ｃに折り畳み軸１０１ｇを備えている。結果として、本例は基端部４０に上下（鉛直面内）・左右（水平面内）に回動可能な機構を備えている。本例において基端部４０とは、壁体４０１に半固定された水平可動台座１０１ＤＳから折り畳み軸１０１ｇを含む固定体１０１ｄが相当する。他の各構成部材である、板支持体１０１ｃ、被支持板１０１ｉ、回動体１０１ｈ、回動固定ネジ１０１ｊ、及び引っ掛け部１０１ｅは上記の実施例１と同様の構成・機能である。

本例では、足場ユニット１０１は自重を支える構造を有している。また、その姿勢変更の方向が水平面内であり、姿勢変更の作業の際に作業者は足場ユニット１０１の荷重をほとんど支える必要がなく設置作業が容易となる。なお、本例において、固定体１０１ｄの上に足場板を配置することができるのは言うまでもない。

また、上記の説明では、回動体１０１ｈを保持する回動軸は一つの面内（鉛直面内）で回動できる態様を示した。しかし、それらの１軸動作の回動構造を自在継手に変更することで、回動体１０１ｈを３次元方向に自由に位置を微調整できる構造に変更することもできる。この場合、合わせて接触体１０１ａの面積をある程度小さく構成すれば、接触体１０１ａをタンク３０１等の構造体の外表面に接触させる際、外表面の微小な変化に追従しやすくなるので好ましい。

以上、本発明の幾つかの実施例や変形例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではなく、さらなる変形が考えられる。例えば、上記の伸縮機構と折り畳み機構とを合わせ持ってもよいし、出代の長さや伸縮長さを自由に組み合わせて構成することができる。伸縮の段数は３段とは限らず何段でも構わない。また、固定体１０１ｄや板支持体１０１ｃの長さを長目に設定することもでき、上記の実施例や変形例以外に種々の態様が考えられる。

２０…被支持部、３０…板支持部、４０…基端部、１０１…足場ユニット、１０１－Ｓ…第２姿勢、１０１－Ｑ…第１姿勢、１０１a…接触体、１０１ｂ…半固定伸縮体、１０１ｃ…板支持体、１０１ｄ…固定体、１０１ｅ…引っ掛け部、１０１ｆ…固定ネジ、１０１ｇ…折り畳み軸、１０１ｈ…回動体、１０１ｉ…被支持板、１０１ｊ…回動固定ネジ、１０１ｋ…回動軸、２０１…足場板、３０１…タンク、４０１…壁体、４０２…縦筋、５０１、５０２…埋込金物、６０１…壁体工事用足場、７０１…固定用ロープ、８０１…間隔、９０１…表面保護材

Claims

壁体と構造体の間に配置される足場板を支持するための足場ユニットであって、
前記壁体に半固定または固定可能とされる基端部と、
前記基端部から連接され前記足場板を支持する板支持部と、
前記板支持部の端部に設けられ前記構造体と部材を介して接触されるか、または直接接触される被支持部と、
前記被支持部が前記壁体に近い位置に配置される第１姿勢と、前記被支持部が前記第１姿勢よりも前記構造体に近い位置に配置される第２姿勢との間で、姿勢変更を可逆的に可能とする姿勢変更機構と、を備え、
前記第２姿勢のときに、前記被支持部が前記構造体によって支持され、前記板支持部が前記被支持部と前記基端部とによって両持ち支持される、ことを特徴とする足場ユニット。
請求項１に記載の足場ユニットにおいて、前記姿勢変更機構が前記板支持部を前記壁体に沿った位置に折り畳むことができる折り畳み機構であることを特徴とする足場ユニット。
請求項１に記載の足場ユニットにおいて、前記姿勢変更機構が前記被支持部の前記壁体からの距離を変更することができる伸縮機構であることを特徴とする足場ユニット。
請求項１に記載の足場ユニットにおいて、前記板支持部から前記被支持部までの長さを調整可能とする出代変更機構を備えていることを特徴とする足場ユニット。
請求項１に記載の足場ユニットにおいて、前記被支持部を前記板支持部に対して回動可能とする角度調整機構を備えていることを特徴とする足場ユニット。
壁体によって周囲を取り囲まれた空間内に構造体を設置する工法であって、
足場ユニットの基端部を前記壁体に半固定または固定する第１工程を含み、
前記足場ユニットは、前記基端部と、前記基端部から連接され足場板を支持する板支持部と、前記板支持部の端部に設けられる被支持部と、前記被支持部が前記壁体に近い位置に配置される第１姿勢と、前記被支持部が前記第１姿勢よりも前記構造体に近い位置に配置される第２姿勢との間で姿勢変更を可逆的に可能とする姿勢変更機構と、を備え、
前記足場ユニットの前記姿勢変更機構を前記第１姿勢に設定する第２工程と、
前記構造体を前記空間内に搬入する第３工程と、
前記足場ユニットの前記姿勢変更機構を前記第２姿勢に設定し、前記被支持部を前記構造体に接触させることで前記被支持部を前記構造体によって支持させ、前記板支持部を前記被支持部と前記基端部とによって両持ち支持された状態に配置する第４工程と、
前記壁体の上側に頂版を設置する第５工程と、をさらに含むことを特徴とする構造体の設置工法。
請求項６に記載の構造体の設置工法において、前記第４工程では、前記被支持部を前記構造体に表面保護材を介して接触させることを特徴とする構造体の設置工法。