(57)【要約】【課題】  関西国際空港連絡橋のような複雑な形状をした大型橋梁の下層部の点検・補修・塗装などの工事において、タワーリフトやブームリフトを搬入できない特に狭く危険な高所又は二次足場における作業を安全に行うための簡易な自動昇降組立足場を提供すること。【解決手段】  本発明に係る自動伸縮アクチュエータ足場は、軽量で小スペースである簡易組立足場の床裏面に自動伸縮アクチュエータが設置固定されており、外部コントローラの操作によって自動伸縮アクチュエータを自在に伸縮させることができるため、簡易組立足場を作業者と共に上昇させて高所の作業足場を任意に築くことができる。【選択図】図１
2015059300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業足場が形成される足場架台と、
伸縮先端部が前記足場架台の床裏面と接合するアクチュエータであって２枚の金属板が螺旋状に巻回・固定されて形成される筒状構造体が延伸もしくは収縮されるアクチュエータと、
前記アクチュエータの前記筒状構造体を回転駆動するためのコントローラと
を有することを特徴とする自動昇降式のアクチュエータ足場。
【請求項２】
作業足場が形成される足場架台と、
伸縮先端部が前記足場架台の床裏面四隅と接合する４台のアクチュエータであって２枚の金属板が螺旋状に巻回・固定されて形成される筒状構造体が延伸もしくは収縮されるアクチュエータと、
前記アクチュエータの前記筒状構造体を回転駆動するためのコントローラと
を有することを特徴とする自動昇降式のアクチュエータ足場。
【請求項３】
伸縮先端保持部材が簡易足場の床裏面中央部と接合し、基部ケースが自動移動台車に接合したアクチュエータであって２枚の金属板が螺旋状に巻回・固定されて形成される筒状構造体が延伸もしくは収縮されるアクチュエータと、
前記アクチュエータの前記筒状構造体を回転駆動するためのコントローラと
を有することを特徴とする自動昇降移動式のアクチュエータ足場。
【請求項４】
伸縮先端保持部材が簡易組立足場の床裏面四隅と接合する４台の螺旋状進退作動装置と、
前記螺旋状進退作動装置の伸縮を操作するコントローラと
を有することを特徴とする自動昇降移動式のアクチュエータ足場。
【請求項５】
伸縮先端保持部材が簡易足場の床裏面中央部と接合し、基部ケースが自動移動台車に接合した螺旋状進退作動装置と、
前記螺旋状進退作動装置の伸縮を操作するコントローラと
を有することを特徴とする自動昇降移動式のアクチュエータ足場。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設工事現場の作業足場に係り、特に関西国際空港連絡橋のような大型橋梁下層部の改修・塗装工事での狭所且つ高所作業に用いることができる自動昇降作業足場に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、通航路を跨ぐ大型橋梁の形式は道路・鉄道を上下に配置した２層構造のものが多く、その構造は鋼連続トラス橋に代表されるように橋梁内部は非常に複雑な形状をしており、点検・補修を行うための作業足場までも複雑な形態をとることを余儀なくされる。特に橋梁内部の横トラス部においては、高さ、幅、奥行方向に複雑な足場が必要である。橋梁の点検・補修作業を行う足場は、備え付けの点検用通路や、もともと配置されている維持管理用金物につり足場が設置される他、作業用レールを利用した移動式足場などが設置されるのが一般的である。
【０００３】
大型橋梁下面に設置されたつり足場には、床が水平方向に自走する移動式つり足場（水平移動式つり足場）や、更にその足場から高さ方向に昇降するリフト式足場が備わったものなどがある。このリフト式足場はマストの上げ下げによって作業床の高さを自由に決められるものなどである。
【０００４】
また、大型橋梁に限らず昨今の大型建築物は、建築物構造やデザインの多様化により様々な形状を有するものが多く、その建設工事や改修・塗装工事などにおいて狭く複雑な構造で且つ高所で危険を伴う工事現場が多く、そのための作業足場の設置方法には種々の提案がされている。
【０００５】
従来、高所作業用の移動可能な足場としての道具は、脚立や梯子、車輪付組立足場（ローリングタワー）、油圧で昇降するタワーリフト、自走式のブームリフトなどが使われている。しかし脚立や梯子は作業足場としては転倒落下などの危険が伴い、ローリングタワーやタワーリフト、ブームリフトなどは設置のための十分なスペースが必要であり、水平移動式つり足場などでの自走式ブームリフトの使用は重量などの問題で、実現には困難が伴い、ときとして実現不可能である。
【０００６】
たとえば、特許文献１では、体育館などの天井などの高所で且つ柱などの支柱のない場所の工事用に分割可能な伸縮昇降枠付き高所作業台を用いる技術思想が開示されている。しかし、この例では、高所への昇降動作に用いる滑車等の機能的な問題が解決できず現実の対応に至っていないと思われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２６１２８６号公報
【特許文献２】特許第４６０７７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
橋梁は、その保守のために定期的に点検作業が行われ、大型橋梁の構造によっては広い作業範囲を包含する大規模なつり足場と落下防止用ネット等による防御が必要である。大型構造物になるほど高所での足場の組立及び解体を繰り返し、非常に手間がかかり危険が伴う作業で効率が悪いという問題がある。そのために橋梁下部から移動式つり足場（水平移動式つり足場）などが設置され、これらは一定のスペースを有するため種々の作業の一次足場として確保される。
【０００９】
しかし前述のように、複雑な構造をもつ橋梁下層部などでは、水平移動式つり足場からさらに高所である二次足場が必要になる工事がほとんどであり、安全で簡易的な二次的足場又は張り出し足場などの確保がむずかしく大きな問題であった。
【００１０】
脚立や梯子では不安定であり作業者に転倒や転落の危険が生ずる。タワーリフトやブームリフトは大き過ぎて水平移動式つり足場に持ち込むことができない。従来は組立足場（ローリングタワー）を利用する場合が多かったが、組立足場の機材の水平移動式つり足場の搬入は困難である。また組立足場は高さを決定して一度組立て使用した後の高さ変更が容易ではなく、組立て直す煩雑な作業が多くなることもしばしばであった。
【００１１】
従来のリフト式移動昇降足場を簡易的に用いた場合も、支柱であるマストの組立が煩雑である上、水平移動式つり足場から下方にマストを下げる場合などは航路制限高に侵入してしまうことがある。海上では船舶通路の航路に高さ（主構造部下弦から海面まで）の制限があり、これは通航路を跨ぐ橋梁だけではなく、跨線橋や跨道橋もその下を通航する交通機関によって橋下に侵入できる高さの制限がある。よって、橋梁内部の横トラス部の塗装作業などのために移動式つり足場にリフト装置を備えて作業を行う際は、当然ながら移動のためにリフトを最下位置に下げた状態では、そのマストがつり足場の床から下へ突き出た状態となり、航路制限高さを侵してしまう問題がある。
【００１２】
大型橋梁下層部の改修・塗装工事に代表するような、狭く危険な場所で且つ上方への足場が組めないような水平移動式つり足場からの二次的足場が必要になる場合、安全のための足場設置には改修・塗装工事以上の大きな費用がかかる。このような工事現場において、安全で且つ簡易的な二次的作業足場であってしかも上下移動がスムースにできる足場の開発が課題であった。
【００１３】
本発明はこうした従来技術上の問題点を解決することを企図したものであり、安全性と作業性を格段に向上させつつ、経済効率も格段に向上させることの可能な自動昇降足場を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
かかる課題を解決するため、本発明に係る自動昇降足場は、簡易的作業足場とその床裏面に設置した自動伸縮アクチュエータとそのコントローラとを具備して構成され、伸縮アクチュエータの延伸に伴い自在に上昇することができる自動昇降足場に関する。以降、この構成を備える足場を特に「自動伸縮アクチュエータ足場」と称する。
【００１５】
本発明に係る自動伸縮アクチュエータ足場の自動伸縮アクチュエータとは、外部のコントローラから電動操作指示により延伸または収縮を自動駆動することができる一軸の伸縮アクチュエータである。自動伸縮アクチュエータの一実施例としては、例えば特許文献２の特許第４６０７７７２号に紹介されている螺旋状進退作動装置がある。
【００１６】
これは金属ベルト２枚を用いて構成されており、それぞれの金属ベルトは上部下部を略半分ずつ段違いに二重に螺旋状に筒状に巻かれて構成されており、基部のねじ溝付き基部筒体を電動回転させることにより回転し、その螺旋回転に従って金属ベルトが上方に向かって筒状態で延伸されていく構造である。同様に基部筒体の逆回転によって延伸した金属筒体は収縮していく。
【００１７】
この螺旋金属ベルトの延伸された状態は、圧縮方向に対して十分な強度を有し、例えば４本で四方にバランス良く設置すれば、５００ｋｇから１０００ｋｇの重量を有する簡易足場を十分支えて上方に上昇させたりまたは下降させたりすることができる。また、金属ベルトを構成する金属の材質によってはそれ以上の圧縮強度を持たせることも可能である。
【００１８】
本発明の特徴は、電動伸縮が可能な一軸の伸縮アクチュエータを作業足場床の裏面に１個又は複数個設置し、望ましくは作業足場床の四方隅に４個設置し、足場又は外部のコントローラからの操作により伸縮アクチュエータを延伸させることにより作業足場が上方に上昇可能な簡易作業足場を提供することである。同様に伸縮アクチュエータを収縮させることにより作業足場は下降する。
【００１９】
本発明に係る自動伸縮アクチュエータ足場は、組立可能な簡易足場の床板裏面に自動伸縮アクチュエータの伸縮する先端部が接合されており、自動伸縮アクチュエータの基部は水平移動式つり足場の床面に自立し、コントローラ操作によって自動伸縮アクチュエータが伸縮を繰り返すことにより、簡易足場が自在に上昇下降を繰り返すことができる。自動伸縮アクチュエータの基部が移動可能な台車又はキャスター付きの台座に設置されていれば、自動伸縮アクチュエータ足場全体で水平移動も可能になる。
【００２０】
よって本発明に係る自動伸縮アクチュエータ足場によれば、大型橋梁の下層部の複雑な危険高所作業においても、水平移動式つり足場上に設置することによって、自在に作業者を上昇させて作業を行わせることができる。タワーリフトやブームリフトのような動力機構は必要とせず、総重量や搬入スペースの配慮も必要としない。また橋梁鉄骨柱のような支柱も必要としない。
【００２１】
本発明に係る自動伸縮アクチュエータ足場によれば、水平移動式つり足場のような狭いスペースの危険な足場においても、搬入することができ簡易に組立てることができる。危険で複雑な構造である橋梁下層部の裏側へも水平移動式つり足場から伸縮アクチュエータを延伸させることによって簡易足場を上昇させて所望の高さで作業を行うことができる。簡易組立足場には必要に応じて手すりが設置されるため作業員の安全は十分に確保される。
【００２２】
本発明に係る自動伸縮アクチュエータ足場は、マストのように一定の長さを必要とする支柱を連結させて伸ばす必要がない。よって自動伸縮アクチュエータは収縮においても下部側に突き出す支柱などはないため、橋梁下層で、航路制限高さを侵してしまうような問題は発生しない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る自動伸縮アクチュエータ足場によれば、狭く危険な高所における工事作業が安全にかつ自在に高さ調整しながら実施できるため、工事作業性を格段に向上させつつ、工期の大幅な短縮など経済効率も格段に向上させることの可能な建築工事が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動伸縮アクチュエータ足場を使用する大型橋梁での水平移動式つり足場全体のイメージを示した断面概念図である。
【図２】図１に示した水平移動式つり足場全体のイメージ断面図の側面概念図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る自動伸縮アクチュエータ足場とマスト支柱足場との比較概念図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る自動伸縮アクチュエータ足場のアクチュエータを延伸させた状態を示す概念斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係る自動伸縮アクチュエータ足場を使用する大型橋梁での工事のための水平移動式つり足場全体のイメージを示した断面概念図である。関西国際空港連絡橋のような大型橋梁は、自動車道路１１や鉄道１２が２層構造を成して構成されており全体として非常に複雑な構造をしている。図１のように、水平移動式つり足場１３は下層部の改修工事のための比較的に広い平面床状の足場であり、自動昇降足場１４は作業者及び機材の搬入に用いられるいわゆるエレベータを兼ねた高さ方向に昇降するリフト式足場である。作業者及び機材・資材は橋梁上層部の橋梁内入口１５から搬入する構造となっている。
【００２７】
図２は、図１に示した水平移動式つり足場全体のイメージ断面図の橋梁をトラス横から観た側面概念図である。図２に示す態様における自動昇降足場１４は橋梁最下部に設置された水平移動式つり足場１３の長さと略同等の長さを有し、連結された支柱であるマスト１６を介して自動で上昇及び下降を繰り返す構造である。橋梁の工事の進捗に合わせて水平移動式つり足場１３と共に橋梁に沿って移動させることが可能な構造となっている。
【００２８】
図３は、本発明の一実施形態に係る自動伸縮アクチュエータ足場とマスト支柱足場との比較の概念図である。簡易組立足場２６が自動伸縮アクチュエータの剛性バンド２３の延伸によって上層部へと上昇する。剛性バンド２３が従来のような金属のマスト支柱であれば、簡易組立足場を下に降ろした際、図３のマスト支柱２７のように水平移動式つり足場１３の下方に伸ばしたまま降ろさなければならないため、規制された航路制限高１９を侵害してしまうという問題が発生する。
【００２９】
図４は、本発明の一実施形態に係る自動伸縮アクチュエータ足場のアクチュエータを延伸させた状態を示す概念斜視図である。組立足場の基盤部２１の四隅部に伸縮アクチュエータの基部ケース２２が４台固定されており、各基部ケース２２から剛性バンド２３が略同一の長さで延伸されている。各剛性バンド２３の上面保持部材は簡易組立足場床２４の裏面の四隅部に接合されている。伸縮アクチュエータを自動伸縮するための電動操作盤であるコントローラ２５を備えている。最上部の簡易組立足場は危険回避のための安全手すりを備えている。
【００３０】
次に、図１を用いて本発明の一実施形態に係る自動伸縮アクチュエータ足場１７の詳細についてさらに説明する。大型橋梁の構造は複雑であり、下層部における改修塗装等の工事においては作業をするための安全な足場の確保が最も重要である。水平移動式つり足場１３はそのための基本的な足場であり一定の広さを有した平面床足場を形成し、橋梁から複数の鋼鉄の支柱２０で支えられている。工事作業者と共に工事用の機材、資材等は橋梁上層部にある橋梁内入口１５より搬入され、自動昇降足場１４を経由して下層部の水平移動式つり足場１３まで運ばれる構造となっている。
【００３１】
前述のように大型橋梁の内部構造及び下層部構造は複雑であり、水平移動式つり足場１３から直接作業できる一部分を除いてほとんどの作業は、水平移動式つり足場１３からさらに二次足場や張り出し足場を構築して実施する必要がある。これらの二次足場を用いての作業は、高所であるため非常に危険である。例えば水平移動式つり足場１３からは上方となるが、言わば大型橋梁の下層部の橋桁にあたる構造部への改修塗装などの作業においては、水平移動式つり足場１３の床面から数メートル〜１０超メートルも上層まで登らなければならない場合も少なくない。
【００３２】
地上での作業の場合は、自動走行ができるブームリフトやタワーリフトを使用して作業者を上層部に積載移動させるのであるが、橋梁最下部に構築された水平移動式つり足場１３ではこのような自走式リフトは搬入することができない。よって、簡易的な梯子やローリングタワーのような組立式足場を用いることになるが、不安定な梯子での作業は落下の危険が大きく、ローリングタワーは作業場所や作業高さが変わるたびに組立て直さなければならず、非常に煩雑で危険な工事となる。
【００３３】
本発明の一実施形態に係る自動伸縮アクチュエータ足場１７は、このような大型橋梁の下層構造部の複雑な高所で利用する作業用足場として開発されたものである。自動伸縮アクチュエータ足場は、工事作業者と共に橋梁内入口１５より簡単に搬入され、自動昇降足場１４を経由して下層部の水平移動式つり足場１３まで運ばれ、自動移動台車１８に設置される。
【００３４】
図３に示すように本発明の一実施形態に係る自動伸縮アクチュエータ足場１７は、軽量で小スペースである簡易組立足場２６の床裏面に自動伸縮アクチュエータが接合されており、外部コントローラの操作によって自動伸縮アクチュエータを自在に伸縮させることができるため、簡易組立足場２６を作業者と共にあるいは単独で上昇させて高所の作業足場を任意に築くことができる。
【００３５】
自動伸縮アクチュエータ足場１７の自動伸縮アクチュエータの基部ケース２２は、水平移動式つり足場１３の床上の自動移動台車１８に設置固定されており、自動伸縮アクチュエータの剛性バンド２３の先端保持部は、簡易組立足場２６の床裏面中央部に接合固定されている。これにより簡易組立足場２６は強固な剛性バンド２３によって安定した状態で上昇及び下降を繰り返すことができる。ただし、設置する自動伸縮アクチュエータの数は図１に示すように簡易組立足場１台に１本と限定するものではなく、簡易組立足場２６の大きさ又は重量によって安定を確保できるための数を設定すればよい。
【００３６】
本発明の一実施形態に係る自動伸縮アクチュエータ足場１７は、上記水平移動式つり足場１３の床面に配設された簡易レール上の自動移動台車１８に設置されて、水平移動式つり足場１３の床上を任意に水平移動することができる。危険な梯子やローリングタワーを都度組立て直す必要もなく、必要な場所に自動移動台車１８と共に自動伸縮アクチュエータ足場１７が移動し、必要な高さまで延伸して作業者の足場を設定することができる。自動移動台車１８の移動方式はレールによる移動方式に限定する必要はない。
【００３７】
本発明の一実施形態に係る自動伸縮アクチュエータ足場１７の使用によって、水平移動式つり足場１３上の任意の水平位置で、必要な高さまで伸縮アクチュエータを延伸させて、簡易かつ安全に作業者は作業を実施することができる。高所の工事作業のための機材・資材の提供も同様に簡易かつ円滑に実施することができる。
【００３８】
次に、本発明に係る自動伸縮アクチュエータ足場の別の一実施形態について説明する。図４は、本発明の別の一実施形態に係る自動伸縮アクチュエータ足場のアクチュエータを延伸させた状態を示す概念斜視図である。高所作業足場としてバランスを執りやすいように、組立足場の基盤部２１の四隅部に伸縮アクチュエータの基部ケース２２が４台接合固定されているため、高所の簡易組立作業足場としてバランスを執りやすく、足場の面積も広く確保することができる。また、足場床上の許容重量も大きくなるため、複数作業者での使用や多くの機材・資材を簡易組立足場に搬入することができる自動伸縮アクチュエータ足場の一実施形態である。
【００３９】
伸縮アクチュエータの剛性バンド２３の先端部は、簡易組立足場床２４の裏面の四隅部に接合固定されている。コントローラ２５を操作することによって４本の自動伸縮アクチュエータの基部ケース２２から剛性バンド２３が略同一の速さで延伸されて簡易組立足場床２４をゆっくり上昇させる。特許文献２の螺旋状進退作動装置を本発明の自動伸縮アクチュエータに用いた場合は、簡易組立足場床２４はバランスをとりながら５〜６ｍの高さまで上昇させることができる。
【００４０】
簡易組立足場床２４が必要な高さに達した際、剛性バンド２３の延伸を止め停止状態をロックし、安定した簡易組立足場の上で改修・塗装などの工事作業を行うことができる。作業高さを変更する場合は、コントローラ２５を操作することによって、伸縮アクチュエータの剛性バンド２３を同時に伸縮させ作業足場の高さを調節することができきる。従来のローリングタワーのように高さ変更の都度組立て直す煩わしい作業が解消される。
【００４１】
図４に示すように、自動伸縮アクチュエータ足場の基盤部２１に移動用のキャスター２９を設置すれば、水平方向の移動も自在にできるようになる。また図４の実施形態においては４台の自動伸縮アクチェータを例示しているが、自動伸縮アクチュエータの数を限定する必要性はない。
【００４２】
簡易組立足場での作業終了後は、同様にコントローラ２５を操作することによって４本の剛性バンド２３が略同一の長さに収縮されて簡易組立足場床２４をゆっくり下降させる。剛性バンド２３がすべて基部ケース２２内に収容された後は、簡易組立足場の安全手すり２８などを折りたたみ解体することによって自動伸縮アクチュエータ足場１７は容積が最も小さな足場ユニットとして搬出又は移動させることができる。本発明に係る自動伸縮アクチュエータ足場は非常に使い勝手のよい簡易組立足場となる。
【００４３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。これらはすべて、本技術思想の一部である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
上述したように、本願に係る発明によれば、大型橋梁の下層部などの危険で複雑な構造部における補修・塗装工事などにおいて、安全性と作業性を格段に向上させた簡易足場を提供することができ、工事効率及び経済効率も格段に向上させることが可能となる。
【００４５】
また本発明は、大型橋梁に限定されることなく、あらゆる工事現場においても特に危険な高所作業に係る場所に対して、利用・適用が可能である。よって、本願は、建築建設業、土木業の他、各種産業に対して大きな有益性をもたらすものであり、産業上の利用可能性は大きい。
【符号の説明】
【００４６】
１    関西国際空港連絡橋
２    自動伸縮アクチュエータ足場（４アクチュエータ）
１１  自動車道路
１２  鉄道
１３  水平移動式つり足場
１４  自動昇降足場
１５  橋梁内入口
１６  マスト
１７  自動伸縮アクチュエータ足場（１アクチュエータ）
１８  自動移動台車
１９  航路制限高
２０  支柱
２１  基盤部
２２  基部ケース
２３  剛性バンド
２４  簡易組立足場床
２５  コントローラ
２６  簡易組立足場
２７  マスト支柱
２８  安全手すり
２９  キャスター
【図１】
2015059300.tif 000003
【図２】
2015059300.tif 000004
【図３】
2015059300.tif 000005
【図４】
2015059300.tif 000006