CN101415894A - 滑行跌落保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于在结构(90)附近工作的个人(10)的跌落保护系统(100)，该结构具有彼此等距设置的结构部分(92，92’)和在所述等距部分之间延伸的至少一个横向部分(94)，该系统总体上包括：设置在其中一个等距结构部分上的第一缆绳支承(22)；设置在另一等距结构部分上的第二缆绳支承；在该第一和第二缆绳支承之间延伸的横向缆绳支承(60，62)；刚性构件(30)，该刚性构件以可操作方式与该横向缆绳支承相关联并构造成跨越第一和第二缆绳支承之间的距离；以及连接到该横向缆绳支承上并可相对于其移动的个人跌落阻止组件(40，42，50)，该横向缆绳支承和刚性构件进一步构造成相对于等距和横向的结构部分以及相对于第一和第二缆绳支承移动。

Description

滑行跌落保护系统

技术领域

本发明总体上涉及一种个人跌落保护装置，具体地说涉及一种跌落保护组件，它允许个人在结构上沿多个方向移动，同时具有跌落阻止安全特征并保护免于摆动跌落。

背景技术

个人跌落保护组件通常由处于在高处的人使用。例如，在建筑物、桥梁、塔等的构建或维修中，工人常常在结构的边缘处或其附近的较高位置处进行工作，从其跌落可能导致伤害。在这种情况下使用的跌落保护组件通常包括由工人穿着的安全束具，该安全束具连接到以各种方式之一锚固到个人在其上工作的结构上的安全缆绳或线上。这些组件设计成如果发生跌落则可靠地阻止工人的下降。

然而，许多这些常规跌落保护组件无法提供给工人充分的自由，以在结构附件移动并有效地进行工作。而且，在获得阻止成年工人跌落所需机械强度上，通常存在相当的难度。这是由于这种安全组件是临时性的，从而必须足够轻，以在结构上升高、操作和设立，也必须足够坚固，以提供足够的跌落阻止性能。

水平救生索设置通常用于为在结构上的这些架高位置处的个人提供跌落保护。在这些设置中，水平安全索利用安装支柱或其他竖向支承安装在该结构上。该水平索在边缘附件横向于结构，并通常设置在普通工人的高度上方，该工人能够在结构上在水平索下自由走动。工人通过延伸自工人的束具的安全索拴到水平索上。该水平救生索设置允许工人沿着水平索移动，同时限制在竖向上的移动，例如，防止跌落。也就是，如果工人在连接到这种水平救生索设置上时跌落，则工人的下降将由水平索和拴住工人的安全索的相互作用阻止。

尽管该水平救生索设置停止了竖向下落，但是工人仍然易于遭到与摆动跌落相关的危险。这发生在工人从非直接位于水平救生索下方的位置跌落时，并导致已跌落工人的钟摆状摆动，将使工人遭受与建筑物结构的碰撞伤害。例如，拴到水平救生索上的工人可以在大致横向于水平索的方向上从横梁等上的水平救生索向外活动。从这种位置的跌落将导致向下和水平的加速力，将使工人处于水平索下方的危险摆动中。

因此，期望一种跌落保护组件，它具有必需的机械强度以阻止工人的跌落，限制工人在跌落情况下可能移动的竖向方向，减少摆动跌落的发生，并且仍然使工人能够沿着所述结构和在所述结构附近移动以进行所需的工作、维修等。

发明内容

现有技术的上述和其他问题和不足通过本发明克服和消除，本发明提供了新颖的和非显而易见的跌落保护系统。

本发明提供了一种用于在结构附件工作的个人的跌落保护系统，该系统具有彼此等距设置的结构部分和在所述等距部分之间延伸的至少一个横向部分。该系统总体上包括：设置在其中一个等距结构部分上的第一缆绳支承；设置在另一等距结构部分上的第二缆绳支承；在该第一和第二缆绳支承之间延伸的横向缆绳支承；刚性构件，该刚性构件以可操作方式与该横向缆绳支承相关联并构造成跨越第一和第二缆绳支承之间的距离；以及连接到该横向缆绳支承上并可相对于其移动的个人跌落阻止组件。该横向缆绳支承和刚性构件构造成相对于等距和横向的结构部分以及相对于第一和第二缆绳支承移动。

本发明还提供一种用于在结构附件工作的个人的跌落保护系统，该结构具有彼此相对设置的结构部分和在该相对结构部分之间延伸的至少一个横向部分。此处，该系统包括：在第一结构部分上方延伸的第一支承元件；在第二结构部分上方延伸的第二支承元件；连接到第一和第二支承元件上并可与之以可移动方式相关联的第三支承元件，该第三支承元件在第一和第二支承元件之间延伸；以及在一端处以可移动方式与第三支承元件相关联连接并在另一端处连接到个人上的个人跌落阻止组件。该第一、第二和第三支承元件包括缆绳，该缆绳构造成克服个人从结构上跌落相关的水平和竖向力。该第三支承构件还包括用于克服与所述跌落相关的水平力的刚性构件。

本发明还提供一种用于结构上的个人的跌落保护系统，其中该系统包括：支承点；以及连接到该支承点上并连接到个人上的跌落阻止组件。该支承点构造成随个人在该结构附近移动。该跌落阻止组件包括一根或多根缆绳以支承竖向载荷，还包括刚性构件，以克服与所述载荷相关的挤压力。

从下面的详细描述和附图中，本领域技术人员将认识和理解本发明的上述和其他特征和优点。

附图说明

现在参照附图，其中相同元件在几个附图中用相同附图标记表示：

附图1是本发明的一个实施例中跌落保护系统的立体图；

附图2是包括连接到其上的个人的、附图1的该跌落保护系统的另一立体图；

附图3是该跌落保护系统的刚性构件的正视图；

附图4是本发明的另一实施例中跌落保护装置的俯视图；

附图5包括与本发明相关的测试数据；以及

附图6-10是本发明与附图5的测试相关的照片。

具体实施方式

附图1和2示出了本发明的一个示例性实施例中的跌落保护系统100。该跌落保护系统100示出为由工人10使用，以在结构90附近工作。该结构90可以位于架高位置，如这在相对于建筑物、桥梁、墙壁、塔或者其他结构的构建、维护或类似活动期间是非常普遍的，这些活动需要工人10在地面上方架高距离处进行工作。该跌落保护系统100可以普遍应用于安全标准或其他类似规范所要求跌落保护的任何地方，以防止或减少对可能会从架高位置滑落或跌落的工人10的严重伤害。

附图1和2将结构90示出为总体上包括两个平行结构部分92和92’。横向部分94在这两个结构部分92、92’之间延伸，并且在该例子中示出为基本垂直于该结构部分92、92’，但是也可以与之倾斜设置等等。该结构部分92、92’大体上表示设置在任何结构(建筑物、桥梁、塔等)上的相邻平行结构段。该横向部分94总体上表示可以设置在结构部分92、92’之间的任何交叉段。

结构部分92、92’可以包括与结构90相关联且与特定建筑物、桥梁、墙壁、塔或类似物相关的导轨、梁、I形梁、墙壁等或者这些物体的任何组合。应当清楚的是，具有本发明上下文中使用的结构部分92、92’的形状、尺寸或构造特征的其他元件也是已知的并且不需要进一步说明。

结构部分92、92’包括跌落保护滑行组件20，其用于对工人10提供跌落保护和用于允许相对于结构部分92、92’、94移动的工人10移动。该跌落保护滑行组件20通常锚固在结构90或者某些其他不可移动物体上。该锚固包括使用竖向元件24，如支柱或其他合适的物体，如附图1和2的实施例中所示。尽管在结构部分92、92’的每个末端附近都具有竖向元件24，但是也可以使多个竖向元件24或用于跌落保护滑行组件20的锚固点中的任一个沿着结构部分92、92’。例如，另外的竖向元件24可以沿着一个或两个结构部分92、92’设置在中间长度处。该竖向支架24可以利用焊接、螺栓连接等及其任意组合安装在结构部分92、92’上。

在此仅利用例子讨论使用竖向元件24将跌落保护滑行组件20固定到结构90上。该组件20可通常以足以提供充分安全性的任意方式固定到结构90上。例如，该跌落保护滑行组件20可以替代地直接固定到结构90的元件上，例如直接固定到结构90的竖向梁上等。

如附图1中所示，该跌落保护滑行组件20包括跨越每个结构部分92、92’的至少一部分的柔性支承元件22。每个支承元件22的相对末端都连接到竖向元件24上。于是，在示例性实施例中，采用四个竖向元件24。该支承元件22在竖向元件24之间通常保持在基本绷紧的状态。该柔性支承元件22利用如螺栓连接、捆绑等之类的任何期望的合适方法连接到竖向元件24上。该柔性支承元件22可以是具有足够机械强度的缆绳状钢丝或者某些类似元件，以减速和阻止工人10的跌落，如此处进一步讨论的那样。该柔性支承元件22可以包括张紧或冲击力吸收装置，以在完全阻止跌落之前使跌落减速或者基本吸收与阻止跌落相关的冲击力。竖向元件24可以构造成将柔性支承元件22悬挂在工人10的头部上方，从而工人10可以在支承元件22下面移动，免于与之接触。

该跌落保护滑行组件20还包括在柔性支承元件22之间横向延伸的刚性构件30，如附图1和2中所示。工人10通过穿在工人10身体上的束具50以及在该束具50与刚性构件30之间延伸的线组60拴到刚性构件30上。该刚性构件30特别构造成相对于支承元件22移动。该刚性构件30的移动可通过机械或电动辅助装置实现，但是最好是，该刚性构件30可由工人10手动移动，如通过推动或拉动。

该跌落保护滑行组件20充分构造成在相对于支承元件22移动的同时支承和固定刚性构件30。例如，该柔性支承元件22和竖向元件24承受刚性构件30的重量，并且也防止刚性构件30移动到竖向元件24之外。另外，该跌落保护滑行组件20具有足够的机械强度以承受拴到刚性构件30上的工人10的跌落导致的竖向力，如此处将更加详细讨论的那样。

该刚性构件30具有足够的长度以在支承元件22之间延伸，并用如铁、塑料等非常坚硬或无弹性材料构成，这些材料将保持坚硬并基本抵御工人10的跌落期间产生的压力导致的弯曲，如此处将更加详细讨论的那样。该刚性构件30可以包括管、管子、棒、柱、导轨、杆、梁和I梁等中的任意一个，并且具有保持与其组成材料相称的硬度或无弹性的形状或横截面轮廓。

在一个例子中，该刚性构件30包括长形管，所述长形管的任意一端利用滑轮组50连接到柔性支承元件22上，该滑轮组允许刚性构件30在元件22上移动。该管状刚性构件30可以还包括延伸穿过该管内部的线(未示出)。该线的相对末端可以固定到滑轮组50上，从而所述线进一步在柔性支承元件之间支承刚性构件(和跌落的工人)。

在另一例子中，该刚性构件30不直接连接到滑轮组50上。替代地，刚性构件30可以简单地延伸过线组60并基本悬挂在线组60上，该线组在其末端处连接到滑轮组50上。此处，该刚性构件基本朝线组60的末端延伸，并在竖向方向上由线组60支承，但是不直接连接到柔性支承元件22上。替代地，线的两端在滑轮组50处以可移动方式连接到支承元件22上，从而线组60和刚性元件30的组合在支承元件22之间延伸，并且可有选择地沿着支承元件22移动。

当结构部分92、92’之间的距离非常大的时，刚性构件30的长度将因此而非常大，并且可能在工作场地之间运送刚性构件30时存在一定困难。因此，期望刚性构件30具有可运送的合理长度。尽管刚性构件30可以是单件单元，但是还可设想的是，刚性构件30也可以具有可组合构造。以此方式，该刚性构件30可转变成用于在工作场地之间运送的可管理长度，然后转变成用于在工作场地和结构90一起使用的适当的固定长度。例如，刚性构件20可以包括多个管状部分，它在现场用螺栓连接到一起，以提供具有足够长度的刚性构件30。

将工人10的束具50连接到刚性构件30和/或连接到柔性支承元件22上的线组60包括任何合适的设置，该设置允许工人10相对于刚性构件30充分移动并足以承受工人10跌落情况下的竖向力。这种线组60可以包括安全救生索、可伸缩救生索、安全索、相关联的夹子、安全钩、d形环和其他连接装置，或者通常用于将人拴到安全绳或类似装置上的其他机构。

在一个示例性实施例中，该线组60包括两根单独的线62，它们从刚性构件30的相对末端下降并连接到支承构件40上。在另一实施例中，线组60包括一根连续的线，它在其末端处连接到滑轮组50上并支承刚性构件30。该线组60还可以包括延伸穿过刚性构件30的空心内部以对其提供竖向支承的线。在线组60下面，束具的线42从支承构件40下降，并连接到工人10的束具50上。该支承构件40相对于线组60的下降的线62可以是固定的，或者相对于线组60的下降的线62是可移动的。

在一个实施例中，线组60包括单根线62，它横向通过管状刚性构件30，然后向下下降到以可移动方式连接到线62上的支承构件40。此处，线62可以在刚性构件30的末端处直接连接到滑轮组50上，或者替代地可以不与之接触设置。在后一种情况下，刚性构件30连接到滑轮组50上。在前一种情况下，线62为连续的环，该环连接到一个滑轮组50上并从其穿过刚性管状支承构件30延伸到相对的滑轮组50，并向下延伸到支承构件40。该刚性构件30基本骑跨在线62的一部分上，该部分延伸通过滑轮组50之间的构件30。该支承构件40利用环、滑轮组等，或者利用适合于允许支承构件40相对于线62移动的任何装置以可移动方式连接到线62上，并提供足以承受与工人10的跌落相关的力的强度。

如附图2中所示，在使用中，跌落保护系统100允许工人10在结构90附近沿X、Y和Z方向自由移动，同时保持拴在跌落保护滑行组件20上。也就是，工人10可以很容易在结构部分92、92’和横向部分94的所有部分附近工作。在附图2中，工人10示出为处于横向构件94的近似中间长度处。此处，支承构件40大致和工人10一起置于中间长度处。当工人10沿Y方向朝任一结构部分92、92’走动时，工人10由于支承构件40在线62上的可移动连接而拖拉支承构件40。当工人在任一结构部分92、92’上朝例如其中一个竖向元件24走动时，工人10利用设置在刚性构件30的任一端处的滑轮组件50拖拉刚性构件30，该滑轮组设置用于刚性构件30相对于柔性支承元件22的移动。也就是，随着工人在柔性支承22下方沿X方向移动，该刚性构件由连接到工人10上的线组60、62拉动，从而刚性构件30与工人10一起移动。

以此方式，该跌落保护滑行系统20允许工人在X和Y方向上完全自由移动。另外，该跌落保护滑行系统20允许工人10在Z方向上自由移动到线组60的长度范围。例如，连接到系统20上的工人10可以在结构部分92、92’的升高部分96顶上自由移动。类似地，如果需要，工人10能够相对于结构部分92、92’和横向部分94下降。当然，在Z方向上的移动受到由线组30提供的距离刚性构件30的长度的限制。有利地，在沿X、Y和Z方向中任意一个移动的同时，工人从滑行系统20保持足够的跌落保护，如下面更加详细地描述的那样。

附图3示出了该刚性构件30的放大视图。此处，滑轮组50示出为连接到刚性构件30上。如附图1和2中所示，滑轮组50靠近刚性构件30的每一端设置。滑轮组50可以构造为分离的部件或者可以与刚性构件30整体形成。该滑轮组50可以包括延伸部分52，该延伸部分将滑轮组50连接到刚性构件30上，以及允许刚性构件30悬挂在柔性支承22下方并且不受该柔性支承妨碍。期望可以以不干扰刚性构件30沿着柔性支承22移动的任何方式连接滑轮组50。

在另一实施例中，延伸部分52是形成线组60的线62的延伸部分。在该实施例中，线延伸部分52连接到滑轮组50上，并且刚性构件30如上所述骑跨在线组60上。

滑轮组50通常构造成相对于柔性支承22支承和/或固定刚性构件30，并提供用于刚性构件30和线组60相对于其的移动性。根据跌落保护滑行组件20的构造，因此选择滑轮组件50以可相对于跌落保护滑行组件20移动。滑行组件50可以包括但不局限于辊子、轮、球、轴承、夹子、滑轮等，或者上述的组合。

刚性构件30可以可选择性地包括缆绳牵索组件70，如附图3中所示，以对刚性构件30提供辅助屈曲或弯曲阻力。在本示例性实施例中，一个缆绳牵索组件70设置在刚性构件30的每个相对侧上。每个缆绳牵索组件70都跨越近似刚性构件30的长度，并包括缆绳牵索72和扩张器74。该缆绳牵索72利用任何合适的装置连接在刚性构件30上靠近滑轮组的每个相对末端处。该缆绳牵索72大致延伸刚性构件30的长度并在扩张器74上方横过。

该缆绳牵索72和扩张器74构造成不干扰刚性构件30沿着柔性支承22的移动，也不干扰线组60在刚性构件30下方的操作。如附图3中所示，缆绳牵索72连接到刚性构件30上，从而不干扰滑轮组50。另外，线组60示出为悬挂在下牵索72和扩张器74下方并与它们充分远离，从而缆绳牵索组件70不妨碍工人10沿着它们的移动。

如果在连接到线组60上时工人10从结构90跌落，则线62将在每个相对的滑轮组50处施加向下的力。该向下的力将传递到将向下起反应的柔性支承元件22上。该向下的力将趋于把柔性支承元件22向内朝彼此拉动，导致刚性构件30内的挤压力。可能趋于相应于该挤压力发生的任何屈曲都将受到刚性构件的刚性和/或缆绳牵索组件70的一个或两个缆绳牵索72中的张力平衡和减小或者抵消。

如上所述，该跌落保护滑行组件20允许工人10在结构90上沿X、Y和Z方向自由移动。这是由于支承构件40构造成和工人10一起沿X方向侧向移动，整个刚性构件30和线组60沿着柔性支承22与工人10在Y方向上一起移动，并且线组60足够松弛，以允许工人在Z方向上移动一定距离。

更有利地，在结构90上的所有点处，工人10都设置有足够的跌落保护，而且保护防止危险摆动跌落。这种摆动跌落包括在Z方向上的向下移动，以及在X和/或Y方向上的侧向移动，以导致已跌落的工人10的钟摆状摆动，这能导致与结构90或环绕结构的设备等的碰撞。当工人侧向远离支承的高架点移动时会发生这种摆动跌落。从这种侧向较远位置的跌落导致上述的危险摆动。

本发明的跌落保护滑行组件20实际上消除了摆动跌落或者至少使包含在工人10的跌落中的摆动最小化。这是由于在工人在所有X、Y和Z方向上的移动期间，组件20都将支承的点基本保持在工人上方。也就是，刚性支承30在柔性支承22上的移动性质和支承构件40在线62上的移动性质确保了，无论工人在结构90上进行任何移动，工人10的支承点都基本保持在工人10上方或者至少靠近工人10。工人10从平行结构部分92、92’跌落或者从垂直的横向部分94跌落，工人10都将在Z方向上基本直线向下下降，在X和Y方向上几乎不移动或者根本不移动。如上所述，这是由于随着工人10在结构90的部分92、92’、94附近移动，工人10拖动跌落保护滑行组件20，从而支承构件40总是保持靠近工人。于是，从任何位置的跌落都招致在X和Y方向上只有最少的移动或者不移动，从而招致最小化的摆动跌落。

如上所述，在优选实施例中，刚性构件30包括空心管状构件。线62大致在刚性构件30下方延伸，并在任一末端处连接到滑轮组50处的柔性支承元件22上。然后，线62向下延伸以支承该支承构件40。刚性构件30的末端可以包括导向轮或滑轮等，用于(以可移动方式地或不可移动方式)将线62固定到其上，和/或用于相对于其导引线62。在该设置中，刚性构件30由线62竖向支承，并大致骑跨在线62上。支承构件40上例如来自跌落的向下的力通过线62和滑轮组50传递到柔性支承元件22上。该刚性构件30克服由于施加到线62上的向下的力而在其末端处产生的水平力。也就是，已跌落工人的重量将在线62上向下拉动，从而在线62接触并横过刚性构件30的刚性构件30的任一端处产生反作用点。这些反作用点处产生的水平力向内传递给克服所导致挤压的刚性构件。有利地，该跌落保护滑行组件20可很好地移动和携带，并且可以快速和容易地组装在需要跌落保护的任何结构上。

此处，该跌落保护滑行组件20被论述为设置在平行的结构部分92、92’上和横向部分94上方。组件20的该设置当然仅作为非限制性例子提供。部分92、92’、94可以只代表结构90的一部分。结构90可以还包括从部分92、92’、94远离延伸的部分，在此情况下，柔性支承22对应地沿着结构90延伸，以提供基本如上所述的工作性能和非摆动跌落保护。同样，结构部分92、92’公开为平行于彼此设置的直构件，但是可以是彼此等距的任何形状。例如，部分92、92’可以类似地将形状加工成彼此等距设置的弧形。替代地，部分92、92’可以相对于彼此会聚和/或分开。部分92、92’可以还相对于水平和/或相对于彼此倾斜或下斜。

本发明还期望将刚性构件30可移动地连接到跌落保护滑行组件20上的备选设置。例如，附图4示出了一构造，其中结构90包括圆形部分92。此处，单个柔性支承22横过该圆形部分92，并由多个竖向元件24(未示出)支承。刚性构件30的末端A利用滑轮组50连接到柔性支承22上，如上所述。刚性构件30的相对末端B固定在结构90的横向部分94上，使得刚性构件30能够绕着末端B转动。也就是，在本示例性实施例中，刚性构件30能够绕着末端B枢转。以此方式，工人10可以自由横过结构90的各个部分92和94，同时将刚性构件30和线组92拖在后面以提供保护，免于跌落，尤其是免于摆动跌落，如上面基本参照附图1-3讨论的那样。

从而，本发明提供有利的跌落保护系统，它允许拴到其上的个人沿所有方向在结构附件自由工作，同时仍然在结构上个人的所有位置处对该个人提供跌落保护，尤其是摆动跌落保护，其中该跌落保护系统具有非常简单的构造，可很容易移动和设立的在各种结构上。

尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可作出各种改变并且其元件可用等效物代替。另外，在不脱离其实质范围的情况下，可进行多种改型，以使特别情况或材料适合于本发明的教导。因此，意在本发明不局限于作为用于实现本发明的最佳实现方式公开的具体实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (3)

1.一种用于在结构附近工作的个人的跌落保护系统，该结构具有彼此等距设置的结构部分和在所述等距部分之间延伸的至少一个横向部分，该系统包括：

设置在等距结构部分中的一个上的第一缆绳支承；

设置在等距结构部分中的另一个上的第二缆绳支承；

在该第一和第二缆绳支承之间延伸的横向缆绳支承；

刚性构件，所述刚性构件以可操作方式与该横向缆绳支承相关联并构造成跨越所述第一和第二缆绳支承之间的距离；以及

连接到该横向缆绳支承上并可相对于其移动的个人跌落阻止组件，

其中该横向缆绳支承和该刚性构件构造成相对于等距和横向的结构部分以及相对于所述第一和第二缆绳支承移动。

2.一种用于在结构附件工作的个人的跌落保护系统，该结构具有彼此相对设置的结构部分，该系统包括：

在所述结构部分中的第一个的上方延伸的第一支承元件；

在所述结构部分中的第二个的上方延伸的第二支承元件；

连接到所述第一和第二支承元件上并与所述第一和第二支承元件以可移动方式相关联的第三支承元件，该第三支承元件在所述第一和第二支承元件之间延伸；以及

在一端处以可移动方式与第三支承元件相关联连接并在另一端处连接到个人上的跌落阻止组件，

其中该第一、第二和第三支承元件包括缆绳，该缆绳构造成克服所述个人从结构上跌落相关的水平和竖向力；以及

该第三支承构件还包括用于克服与所述跌落相关的水平力的刚性构件。

3.一种用于结构上的个人的跌落保护系统，该系统包括：

支承点；以及

连接到该支承点上并连接到个人上的跌落阻止组件；

其中该支承点构造成随所述个人在该结构附件移动；

该跌落阻止组件包括一根或多根缆绳以支承竖向载荷，还包括刚性构件以克服与所述载荷相关的挤压力。

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