労働安全衛生総合研究所特別研究報告 JNISH-SRR-No. (1) P の設置位置 H f L L L m l m P (i) 等の設置状態 (ii) 自由落下終了時の状態 (iii) の伸びが最大の状態 (iv) 実験の様子 (a) のみの場合 の設置位置 H f P L L L m l m

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1 墜落阻止時のとの伸びと衝撃荷重に関する基礎的研究 高橋弘樹 *1, 日野泰道 *1, 大幢勝利 * 親綱 安全帯等を用いた屋根上作業において, 作業員が屋根から滑落後, 親綱等により墜落阻止された場合, 親綱に荷重が作用するとともに, 親綱自体に伸びが生じる. しかし, 親綱を地面に対して垂直方向に使用した場合 ( 以下, とする ) の伸びと衝撃荷重の関係は分かっていない. また, 墜落阻止時にに生じる最大の伸び量も分かっておらず, 伸びすぎて地面に墜落する可能性もある. 本稿では, 墜落阻止時の等に作用する衝撃荷重と伸びの関係を墜落実験により検討し, これらの結果をもとに, 屋根上作業における等の使用基準について示した. キーワード : 墜落災害, 屋根,, 安全帯, アブソーバ, 衝撃荷重, 伸び 1 はじめに屋根上作業をする場合, 墜落防止対策として 労働安全衛生規則 に, 作業床を設置すること ( 第 51 条第 1 項 ) や作業床の端等に囲い, 手すり, 覆い等を設置すること ( 第 519 条第 1 項 ) が定められている. ただし, 震災の被災地のようにがれき等が散在して, 作業床や囲い等の設置が困難な場合は, 安全帯等を用いた墜落防止対策が一つの選択肢となる ( 第 51 条 項及び第 519 条第 項 ). この具体例に, と安全帯を併用した対策がある. 安全帯を用いた屋根上作業において, 作業員が屋根から滑落後, 安全帯により墜落阻止された場合, どの程度が伸びるのかは分かっておらず, 伸びすぎて地面に墜落する可能性もある. また, 墜落阻止時にが伸びることで, に作用する衝撃荷重が小さくなると考えられるが, その伸びと衝撃荷重の関係も分かっていない. 小川ら 1) は足場の組立 解体作業に用いる水平親綱について衝撃荷重や伸びに関する計算式を示している. しかし, 親綱を地面に対して水平に設置して, その水平親綱に安全帯を取り付けた場合を対象としており, 親綱を地面に対して垂直に設置した場合の計算式は示していない. また, 屋根上作業の墜落防止器具の一つであるをに連結した場合やアブソーバを使用した場合の検討もしていない. 本論では, 屋根上作業における 安全帯の使用基準の提案を目的として, 墜落実験により墜落阻止時のに作用する衝撃荷重と伸びの関係を検討した. 実験概要墜落防止器具であるとに作用する 衝撃荷重と伸びの基本的な性能を検討するため, 墜落実験を行った. 実験では, 自由落下させた落体をとにより墜落阻止させ, そのときのとに作用する衝撃荷重と伸びを調べた. 実験に用いた,, アブソーバを図 1 に, 実験の状況を図 と図 3 に, の長さ等を示したを表 1 と表 に示す. 1) 実験に用いた等実験に用いたは, 屋根上作業において一般的 ( ロープ端部のみ表示 ) L (a) ( ナイロンロープ ) ( ロープ端部のみ表示 ) L (b) ( スタティックロープ ) ケース フック ( 端部のみ表示 ) L (c) *1 労働安全衛生総合研究所建設安全研究グループ * 労働安全衛生総合研究所労働災害調査分析センター連絡先 : - 東京都清瀬市梅園 1-- 労働安全衛生総合研究所建設安全研究グループ高橋弘樹 *1 takahah@s.jniosh.go.jp S S m =.75m =.1m (i) 開く前の状態 (ii) 開いた後の状態 (d) アブソーバ図 1 実験に用いた等 5

2 労働安全衛生総合研究所特別研究報告 JNISH-SRR-No. (1) P の設置位置 H f L L L m l m P (i) 等の設置状態 (ii) 自由落下終了時の状態 (iii) の伸びが最大の状態 (iv) 実験の様子 (a) のみの場合 の設置位置 H f P L L L m l m P (i) 等の設置状態 (ii) 自由落下終了時の状態 (iii) の伸びが最大の状態 (iv) 実験の様子 (b) のみの場合 P の設置位置 H f L L L m l m P (i) 等の設置状態 (ii) 自由落下終了時の状態 (iii) +の伸びが最大の状態 (iv) 実験の様子 (c) とを連結した場合 図 実験の状況 ( アブソーバなし )

3 墜落阻止時のとの伸びと衝撃荷重に関する基礎的研究 墜落阻止時のとの伸びと衝撃荷重に関する基礎的研究 S アブソーバ の設置位置 Sm P sm S アブソーバ Lm L Hf L lm P 目盛 (i) 等の設置状態 (ii) 自由落下終了時の状態 (iii) の伸びが最大の状態 (iv) 実験の様子 (a) のみの場合 P Lm アブソーバー L の設置位置 L Hf アブソーバ sm S Sm lm S P (i) 等の設置状態 目盛 (ii) 自由落下終了時の状態 (iii) の伸びが最大の状態 (iv) 実験の様子 (b) のみの場合 P 目盛 Sm lm アブソーバ sm S S Hf L の設置位置 Lm L アブソーバー P (i) 等の設置状態 (ii) 自由落下終了時の状態 (iii) の伸びが最大の状態 (c) とを連結した場合 図 3 実験の状況 アブソーバあり 7 (iv) 実験の様子

4 労働安全衛生総合研究所特別研究報告 JNISH-SRR-No. (1) に使用されているナイロン製の直径 1mm の三つ打ちロープと消防の救助等で使われている直径 11mm のスタティックロープである. スタティックロープは墜落阻止時の伸びがナイロンロープよりも小さい. さらに, ナイロンロープのようにより合わせたロープでないため, 墜落阻止されてロープに張力が作用した後も, よりの解放による回転がないという特徴がある. 本研究では, ナイロンロープについて検討するとともに, スタテッィクロープについても, 屋根上作業においてとして有効に使用できるか併せて検討した. なお, の端部は, 落体等と接続するため, 図 1 に示すように, もやい結びとした. 実験に用いたは, 図 (c) に示すように, 主にフック, 帯ロープである ( 最大長さ 5.5m), を収納するケースにより構成された市販品である. 墜落阻止時にが高速で引き出されると, にロックがかかり, 墜落を防止する機構となっている. 本稿では, の長さ等について以下のように定義した. 墜落阻止前にケースから引き出されているの長さ : の長さ 墜落阻止時にが高速で引き出されてから, ロックがかかるまでのの長さ : の送り出し長さ ロックがかかった後, 衝撃荷重によりが伸びた長さ : の伸び実験に用いたアブソーバは, 安全帯の構造規格 に適合した市販品である. アブソーバについては, 質量 5kg の ( 胴体型の落体 ) に安全帯を装着して, をランヤードの最大長さである m の距離から自由落下させた場合, ランヤード ( ナイロン製の三つ打ちロープ ) に作用する衝撃荷重が kn 以下で, 伸びが.57mm 以下になるものを使用した. 実験に用いたアブソーバの元の長さは.1m であり, アブソーバが完全に開くと.75m になる. ) 等の設置概要実験は, のみの場合, のみの場合, とを連結した場合の 3 パターンについて行った. また, それぞれのパターンにおいて, アブソーバがある場合とない場合について実験を行った. 図 に はアブソーバなしの場合の実験の状況を示し, 図 3 にはアブソーバありの場合の実験状況を示す. 図の (i) は落下前の等の設置状況を示し, (ii) はの自由落下が終了して, 等に荷重が作用し始めるときの状況を示し,(iii) は等の伸びが最大のときの状況を示す. 表 1 にはアブソーバなしの場合のを示し, 表 にはアブソーバありの場合のを示す. 実験では, 図 (i) および図 3(i) に示すように, またはの端部を剛なに固定し, 他端部を落体の頂部に接続した. 落体には, 安全帯の耐衝撃性の落下試 墜落防止器具の種類 表 1 アブソーバなしの場合の実験の条件と結果 (a) のみの場合 の種類 ナイロンロープ スタティックロープ の自由落下距離 の自由落下距離 の長さ L (m) (b) のみの場合 の長さ L (m) の送出し長さ+ 最大伸び l m (m) の最大伸び l m (m) 最大衝撃荷重 (kn) の送出し長さ l mo (m) の最大伸び l mm (m) 最大荷重 (kn) (c) とを連結した場合 墜落防止用具の種類 の自由落下距離 の長さ L l (m) の長さ L s (m) との長さ L (m) の送出し長さ + との最大伸び l m (m) の送出し長さ l mo (m) との最大伸び l mm (m) 最大荷重 (kn) ナイロンロープ + スタティックロープ

5 墜落阻止時のとの伸びと衝撃荷重に関する基礎的研究 表 アブソーバありの場合の実験の条件と結果 (a) のみの場合 の種類 の自由落下距離 の長さ L (m) アブソーバの長さ S (m) とアブソーバの長さ L +S (m) + アブソーバの最大伸び l m +s m (m) の最大伸び l m (m) アブソーバの最大伸び s m (m) 最大荷重 (kn) ナイロンロープ スタティックロープ (b) のみの場合 墜落防止用具の種類 の自由落下距離 の長さ L (m) アブソーバの長さ S (m) とアブソーバの長さ L +S (m) の送出し長さ + とアブソーバの最大伸び l m +s m (m) の送出し長さ l mo (m) の最大伸び l mm (m) アブソーバの最大伸び s m (m) 最大荷重 (kn) (c) とを連結した場合 墜落防止用具の種類 の自由落下距離 の長さ L l (m) の長さ L s (m) アブソーバの長さ S (m) ととアブソーバの長さ L (m)+s (m) の送出し長さ + ととアブソーバの最大伸び l m+s m (m) の送出し長さ l mo (m) との最大伸び l mm (m) アブソーバの最大伸び s m (m) 最大荷重 (kn) ナイロンロープ + スタティックロープ フック金具 屋根 ランヤード m m 落下高さ = =3.m フック金具 屋根 ランヤード 落下高さ =m 作業員 作業員 (a) 落下高さ 3.m の場合 図 作業員が屋根上から落下した時の落下高さの例 (b) 落下高さ m の場合 験 ( 安全帯の構造規格第 7 条 ) 等に使用する質量 5kg のを用いた. が自由落下できるように, にを取り付け, このにを 設置した. 市販されている安全帯のランヤード長さは通常 m である. この m を基準にすると, 軒先から滑落 9

6 労働安全衛生総合研究所特別研究報告 JNISH-SRR-No. (1) 目盛 y: 読取り値 Y: の位置 A a 目盛 ハイスピードカメラ ハイスピードカメラ B b 図 5 実験概要 図, ハイスピードカメラ, 目盛の位置関係 した場合, 墜落阻止されるまでの最大の落下高さは図 (a) に示すように, ランヤード長さの 倍の約 3.m になる. 本研究では, この 3.m を参考にして, 実験におけるの自由落下距離 Hf を 3.m として設定した. 一方, ランヤード長さの m についても, 図 (b) に示すように, 屋根からの落下高さとして想定されるので,m もの自由落下距離 Hf として設定した. 実験におけるのみの場合のの長さについては, の自由落下距離が m の場合は, m から 1m の範囲で約 m ごとに設定し, の自由落下距離が 3.m の場合は,m から 1m の範囲で約 m ごとに設定した. のみの場合のの長さについては,m,m および 5.5m の 3 パターンを設定し, の自由落下距離は m のみ行った. とを連結した場合については, の長さを約 m, の長さを m に設定し, の自由落下距離は m のみ行った. 実験では, 図 5 に示すように, 切り離した後のの状況をハイスピードカメラで撮影した. の位置は, ハイスピードカメラの映像を用いて, の近くに設置した目盛の値を目視により読んで計測した. 目盛の値はの足元の値を読んだ., ハイスピードカメラ, 目盛の位置関係を示すと図 のようになり, ハイスピードカメラによる目盛の読取り値は, 図 に示す y の位置になると考えられる. しかし, 実際のの位置は, の足元の地面に対して水平の位置になり, 図 に示す Y の位置になると考えられる. 図 に示す Y の位置と y の位置の差を a とすると, a は次式のようになる. Ab a = B (1) 式の a を用いて,Y = y +a の計算を行い, の位置を補正した. (1) 3) 衝撃荷重と伸びの計測方法実験では, をにより切り離して自由落下させた. 自由落下が終了すると, 図 (ii), 図 3(ii) に示すように, からまで等の高さ方向に軸力が作用する. このときの力の作用点はであり, 反力点 ( 支持点 ) はである. は一直線であるため, 力の釣り合いより, ( 力の作用点 ) と ( 反力点 ) に作用する衝撃荷重の大きさは同じになる. これらより, をとの接合部に設置し, このにより計測された値を, に作用した衝撃荷重とした. また, のみの場合はアブソーバを付近に取り付け, のみの場合と親綱とを連結した場合はアブソーバを付近に取り付けた. とに作用する衝撃荷重の大きさは同じであるため, アブソーバの取付け位置の違いにより, に作用する衝撃荷重に関するに影響を及ぼすことはないと考えられる. 3 ( 等に作用する衝撃荷重と伸び ) 1) アブソーバなしの場合アブソーバなしの場合におけるを表 1 に, とに作用する衝撃荷重と伸びの関係を図 7 に示す. 図中の点がであり, の自由落下後, とに荷重が作用し始めたとき ( 図 (ii) の状態 ) から, との伸びが最大になるとき ( 図 (iii) の状態 ) までのとに作用する衝撃荷重と伸びの関係を示した. 図中の各点は, ハイスピードカメラにより撮影されたの位置と時間の関係と, により計測された荷重と時間の関係より計算して示した. 図 7(a) および (b) には, とを連結した結果についても併せて示した. とを連結した結果については, 図の縦軸に, とに作用した衝撃荷重を示し, 横軸に, との合計の伸びを示した. 図 7(a), (b), (c) および (d) より, ナイロンロープとスタ 9

7 1 1 1 ナイロンロープ3.9m + m mは1.mの 1/以下の衝撃荷重 1.m 3.m 5.9m 7.m 9.9m 1 に作用する衝撃荷重 (kn) に作用する衝撃荷重 (kn) 墜落阻止時のとの伸びと衝撃荷重に関する基礎的研究 墜落阻止時のとの伸びと衝撃荷重に関する基礎的研究 5.7m 1 7.7m 1 9.m (a) ナイロンロープ 自由落下距離 m 1.5. (b) ナイロンロープ 自由落下距離 3.m m 3.7m 1 5.9m 1 7.m 9.m 1 スタテッィクロープ3.9m + m 3.7m 5.7m 1 7.m 1 9.m 1 に作用する衝撃荷重 (kn) に作用する衝撃荷重 (kn) 1. の伸び (mm) の伸び (m) 9.mは1.mの 1/以下の衝撃荷重 の伸び (m) (d) スタティックロープ 自由落下距離 3.m の伸び (mm) (c) スタティックロープ 自由落下距離 m に作用する衝撃荷重 (kn) 3.m m ティックロープについては の長さが長いほど m の伸びの最大値は大きくなり 衝撃荷重の最大 5.5m 値は小さくなった スタティックロープはナイロンロー プに比べて の伸びの最大値は小さくなり 衝 1 撃荷重の最大値は大きくなった 図 7(a)より ナイロンロープ 9.9m の場合は ナイロ ンロープ 1.m の場合に比べて に作用する衝 撃荷重の最大値が 1 以下になった また 図 7(c)よ り スタティックロープ 9.m の場合は スタティック ロープ 1.m の場合に比べて の衝撃荷重の最 大値が 1 以下になった 図 7(e)より については の. 長さが短いほど の送出し長さが長くなり の伸び (mm) の伸びの最大値が大きくなった (e) 自由落下距離 m の伸びの最大値が大きくなったため の長さ 図 7 等に作用した衝撃荷重と伸びの関係 が短いほど 衝撃荷重の最大値は小さくなった また のは ほぼ同じ長さのナイロン ロープとスタティックロープに比べると 墜落阻止時の 91

8 労働安全衛生総合研究所特別研究報告 JNISH-SRR-No. (1) 伸びの最大値が小さく, 衝撃荷重の最大値は大きかった. 図 7(a) より, ナイロンロープ 3.9m+ の m の場合とナイロンロープ 3.m のみの場 合を比べると, ナイロンロープ 3.9m+ の m の場合の + に作用す る衝撃荷重と伸びの最大値は, ナイロンロープ 3.m の みの場合のに作用する衝撃荷重と伸びの最大値よりも小さかった. 一方, 図 7(c) より, スタティックロープ 3.9m+ の m の場合とスタティックロープ 3.7m のみの場合を比べると, (+) に作用する衝撃荷重と伸びの関係の傾きはほぼ一致した. また, スタティックロープ 3.9m + の m の場合の +に作用する衝撃荷重と伸びの最大値は, スタティックロープ 3.7m のみの場合のに作用する衝撃荷重と伸びの最大値よりも小さくなった. これらより, 例えば, 長さ約 m のとの長さ m のを連結した場合の墜落阻止時の +に作用する衝撃荷重と伸びは, 約 m( とを連結した場合のと同じの長さ ) ののみの場合の墜落阻止時のに作用する衝撃荷重と伸びよりも小さくなると考えられる. に作用する衝撃荷重 (kn) に作用する衝撃荷重 (kn) 時間 (s) (a) ナイロンロープ 1.m, 自由落下距離 m 1 アブソーバなしの場合のの最大伸び時 アブソーバなし アブソーバあり アブソーバなしの場合のの最大伸び時 アブソーバなし.... 時間 (s) アブソーバあり (b) スタティックロープ 9.m, 落体自由落下距離 3.m 図 に作用した荷重と実験時間の関係 ) アブソーバありの場合アブソーバありの場合のを表 に, に作用する衝撃荷重と実験時間の関係を図 に示す. 図 には, アブソーバがある場合とない場合の結果を示した. 図 (a) は, ナイロンロープ長さ約 1.m, の自由落下高さ m の結果であり, 図 (b) は, スタティックロープ長さ約 9.m, の自由落下高さ 3.m の結果である. アブソーバありの場合は, 通常であれば図 (a) のアブソーバありのように, に作用する衝撃荷重が kn 以下になる. しかし, 表 (a) に示すスタティックロープのの落下距離が 3.m の場合や, 表 (b) に示すの場合では, 図 (b) のアブソーバありのように, 最大衝撃荷重が kn を超える結果になった. 本実験で使用したアブソーバは, ナイロン製のランヤードを用いてを m 自由落下させた場合に, 衝撃荷重が kn 以下になる仕様であった. 本実験では, スタティックロープを用いてを m 以上自由落下させる等, アブソーバの仕様外の使用をしたため, 最大衝撃荷重が kn を超える結果になったと考えられる. 屋根上作業におけるの使用基準の検討 1) 等の設置方法と伸びについて本章では, の種類との自由落下距離別に, 屋根上作業をする際の一般的なの使用方法であるとを用いた場合のの設置長さについて検討した. 親綱とを屋根に設置して, 作業員が屋根上から落下した状況を図 9 および 1 に示す. 図 9 はフック金具を用いてを設置した場合を示し, 図 1 は地面にを固定した場合を示す.(a) は作業員が軒先から墜落する直前の状態を示し,(b) は墜落阻止時の状況を示す. (a) の状況における, の長さ U とのの長さ W を, 墜落直前の基準の長さと仮定した. 図 9(a) のように, フック金具を使用した場合のの長さ U は, フック金具を設置した側の屋根面の長さ U と仮定した. 図 1(a) のように, を地面に固定した場合のの長さ U は, 地面から軒先までの高さ U1 とを固定した側の屋根面の長さ U を足した長さと仮定した. のの長さについては, 作業員がいる側の屋根面の長さ U3 と同じと仮定した. 図中の Hf は作業員の自由落下距離である.(b) に示す墜落阻止時に, に作用する衝撃荷重と伸びが最大になる. 図 7(a) および (c) より, 長さ約 m のとの長さ m のを連結した場合の墜落阻止時の +の衝撃荷重と伸びは, とを連結した場合のの長さと同じ長さの約 m ののみの場合の墜落阻止時のの衝撃荷重と伸びよりも, 小さくなる結果が 9

9 墜落阻止時のとの伸びと衝撃荷重に関する基礎的研究 墜落阻止時のとの伸びと衝撃荷重に関する基礎的研究 作業員 u Hf h hb H H フック金具 (a) 軒先から落下する前の状況 hf (b) 墜落阻止時の状況 図 9 とを用いて作業員が屋根から滑落するときの状況 フック金具を用いた場合 作業員 H h hb H U1 u Hf (a) 軒先から落下する前の状況 hf (b) 墜落阻止時の状況 図 1 とを用いて作業員が屋根から滑落するときの状況 親綱を地面に固定した場合 1 ナイロンロープ 落体自由落下距離m ナイロンロープ 落体自由落下距離3.m に作用する最大衝撃荷重 (kn) の最大伸び+ (m) (u+hb) 作業員が地面に墜落しないために 必要な地面から軒先までの高さ 5 3 スタティックロープ 落体自由落下距離m スタティックロープ 落体自由落下距離3.m 1 1 スタティックロープ 落体自由落下距離3.m 1 スタティックロープ 落体自由落下距離m 1 1 ナイロンロープ 落体自由落下距離m ナイロンロープ 落体自由落下距離3.m 1 の設置長さ (m) 1 1 の設置長さ (m) (a) の最大伸び m と親綱の設置長さの関係 (b) に作用する最大衝撃荷重と親綱の設置長さの関係 図 11 墜落阻止時のの伸びと衝撃荷重 アブソーバなしの場合 綱端部から地面までの距離である D 環 親綱端部 か 得られた ここでは 評価方法を簡単にするために 垂 ら作業員の足元までの長さを hb とすると h から hb を 直親綱とを連結した場合のとスト 引いた長さ hf は作業員の足元から地面までの距離であ ラップの伸びは の伸びと同じになると仮定し る すなわち hf は作業員が地面に墜落するまでの距離 て検討した 図 9(b)および図 1(b)に示すように 親綱の伸び u は である 軒先から墜落阻止時の親綱端部までの長さと同じになる 地面から軒先までの高さ H から u を引いた長さ h は親 図 9(a)および 1(a)に示すようにを棟付 近に設置した場合 作業員が軒先から滑落した後 D 環 93

10 労働安全衛生総合研究所特別研究報告 JNISH-SRR-No. (1) の点が軒先まで落下したとき ( 図中の人型の点線の位置まで落下したとき ), 作業員の自由落下が終わり, に荷重が作用し始めると考えられる. 図 9(a) および 1(a) に示す Hf は, 作業員の自由落下距離になる. ) の設置長さの検討 (1) アブソーバなしの場合ここで参考例として,D 環から作業員の足元までの長さ hb をランヤードの最大長さの m とした場合について検討する. 図 7 に示すの伸びの最大値に m を足した値との元の長さ ( の設置長さ ) の関係を図 11(a) に, に作用する衝撃荷重の最大値との元の長さ ( の設置長さ ) の関係を図 11(b) に示す. 図 11(a) および図 11(b) の横軸の値は, 図 9(a) および図 1(a) の U の値に相当する. 図 11(a) の縦軸の値は, 図 9(b) および図 1(b) の軒先から作業員の足元までの長さ u+ hb の値を示す. 地面から軒先までの高さ H が, 図 11(a) 中の曲線の縦軸の値より大きければ, 作業員は屋根上から滑落しても墜落阻止時に地面までは墜落しないことを示す. 従って, 図 11(a) 中の曲線の縦軸の値は, 作業員が地面に墜落しないために必要な地面から軒先までの高さを示す. 図 11(b) の縦軸の値は, 墜落阻止時のに作用する衝撃荷重の最大値を示す. 例えば,hb =m の作業員で, ( ナイロンロープ ) の設置長さが約 m, 作業員の自由落下距離が 3.m の場合, 図 11(a) より, 地面から軒までの高さが 3.5m 以上あれば, 墜落阻止時に作業員は地面まで墜落しないと考えられる. このときのに作用する衝撃荷重の最大値は, 図 11(b) より, 約.kN である. 屋根上に障害物がなく, の伸びが期待できる場合における, 墜落阻止時の衝撃荷重は, 図 11(b) に示す値になると考えられる. ただし, 屋根上作業における 安全帯の使用方法に関する検討 ) において, ランヤードのフックが軒先に当る等して, の伸びが制限されてしまうような場合は,kN を超える衝撃荷重が, に作用する可能性が示されている. 屋根上でを用いる場合は, 不測の事態に備え, アブソーバ付きのランヤードを使用した方が良いと考えられる. 図 11(a) は, 例として D 環から作業員の足元までの長さ hb をランヤードの最大長さの m として示している. 実際に屋根上作業をする場合は, 作業員の身長を考慮して, 図 11(a) の縦軸の値を調整して使用することで, の設置長さと墜落阻止時に地面に墜落しないために必要な地面から軒先までの高さを検討することができると考えられる. () アブソーバありの場合ここでも参考例として,D 環から作業員の足元までの長さ hb をランヤードの最大長さの m とした場合について検討する. 表 (a) に示すのの最大 の最大伸び + (m) (u+h b ) = 作業員が地面に墜落しないために必要な地面から軒先までの高さ ナイロンロープ, 落体自由落下距離 3.m スタティックロープ, 落体自由落下距離 3.m ナイロンロープ, 落体自由落下距離 m スタティックロープ, 落体自由落下距離 m 1 1 の設置長さ (m) 図 1 の最大伸び+m との設置長さの関係 ( アブソーバありの場合 ) 伸びの値に m を足した値との設置長さの関係を図 1 に示す. 図 1 の縦軸は表 (a) に示すの最大伸びの結果に m を足した値であり, 横軸は表 (a) に示すの長さ ( 親綱の設置長さ ) の値である. 図 1 の縦軸の値は, 図 9(b) および図 1(b) に示す軒先から作業員の足元までの長さ u+ hb の値を示し, 図 1 の横軸の値は, 図 9(a) および図 1(a) に示す U の値に相当する. 地面から軒先までの高さ H が, 図 1 中の曲線の縦軸の値より大きければ, 作業員は屋根上から滑落しても墜落阻止時に地面までは墜落しないことを示す. すなわち, 図 1 の縦軸の値は, 作業員が地面に墜落しないために必要な地面から軒先までの高さを示す. 図 11(a) と図 1 を比較すると, アブソーバがある場合は, ない場合に比べて, 図中の曲線の縦軸の値 (u+ hb の値 ) が数十 cm 大きい. これは, 墜落阻止時にアブソーバが開いて, 落下距離が長くなったためである. アブソーバを用いるとアブソーバがない場合よりも落下高さが数十 cm 長くなる. しかし, 前述したが, の伸びが制限されてしまうような場合は,kN を超える衝撃荷重が, に作用する可能性がある ). 屋根上で作業をする場合は, アブソーバを使用したほうが良いと考えられる. 図 1 より, 作業員の自由落下距離が m 程度の場合, の設置長さ U が m であれば, スタティックロープを用いることでナイロンロープよりもの最大伸びを約 5cm 短くできる. 地面から軒先までの高さが低い場合は, スタティックロープを用いることも有効な手段であると考えられる. 5 まとめ本稿では, 墜落阻止時のに作用する衝撃荷重と伸びの関係を実験により調べた. その結果をもとに, 屋根上作業における 安全帯の使用基準について検討した. これらの結果をまとめると, 以下のようになる. 1) D 環 ( 首の根元 ) から足元までの長さが m で, アブソーバを使用した場合, ナイロン製のの 9

11 墜落阻止時のとの伸びと衝撃荷重に関する基礎的研究 設置長さが m 以下であれば, 地面から軒先までの高さが m 以上の屋根で使用できる. ) ナイロン製のの設置長さが m を超える場合は, 軒先にフック金具を取り付けてを固定する等 m 以下になるように計画することが望ましい. 3) の設置長さが ~m の場合, スタティックロープはナイロンロープよりも墜落阻止時の親綱の伸びを数 cm~5cm 程度短くできる. ) の伸びが制限されてしまうような場合は, 大きな衝撃荷重が, 作業員に作用する可能性がある. 不測の事態に備え, 屋根上で作業をする場合は, アブソーバを用いることが望ましい. 参考文献 1) 小川勝教 森宜制, 足場の組立 解体作業時に用いる水平親綱システムの安全性に関する研究, 産業安全研究所技術資料 ; 19. ) 高橋弘樹 日野泰道 大幢勝利, 屋根上作業における 安全帯の使用方法に関する検討, 労働安全衛生総合研究所特別研究報告 ;JNISH-SRR-No.; 1, pp

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