KR101074580B1 - 로프 발판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래의 비계로서는 고공에 발판을 설치하기도 어럽고 해체하기도 어려웠다. 이에 본 발명은 조선소 탱크나 발전소 보일러 배부와 같이 높은 곳에서 작업을 해야 하는 경우가 있는 곳에 상기 출렁다리와 같은 개념의 발판을 배경으로 개발하여 설치하되, 출렁다리보다 한결 가설시간이 빠르고 안전한 장치를 제공하기 위하여 강철 로우프 두줄 사이로 수많은 막대를 연결하여 발판을 만들어 ㅍ 자형의 휘어지는 발판을 만들었지만 이를 보강하여 휘지 않게 만드는 것을 이루었다.
Description
본 발명은 출렁다리나 구름다리와 같이 고공에서 작업할 수 있는 작업발판에 관한 기술이다.
본 발명은 종래의 비계로서는 고공에 발판을 설치하기도 어럽고 해체하기도 어려웠다. 이에 본 발명은 조선소 탱크나 발전소 보일러 배부와 같이 높은 곳에서 작업을 해야 하는 경우가 있는 곳에 상기 출렁다리와 같은 개념의 발판을 배경으로 개발하여 설치하되, 출렁다리보다 한결 가설시간이 빠르고 안전한 장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
종래의 기술은 높은 곳에 발판을 설치하여야 할 경우 비계를 조립하고 그곳에 발판을 부설하였었다. 그러나, 이는 작업시간과 자재, 인력이 많이 소요되고 안전성도 낮아 신속하고 안전하게 고공에 발판을 가설할 수 있는 기술을 개발하고자 하였다.
높은 곳의 공간에 발판을 설치하기 위해서 고공에 부설된 와이어 로프 또는 막대의 끝에 본 발명에 의한 로프 발판의 로프를 연결하여 공간으로 진출 시킨 후 상기 로프 발판의 좌우로 직선형 강관형태의 지지보를 상기 로프 발판과 일체화하여 출렁이지 않고 고공에 설치할 수 있는 로프 발판을 개발하고자 하였다.
본 발명의 결과 높은 곳까지 비계를 설치하고 그 위에 발판을 놓던 것을 바닥부터 비계를 쌓아 올라가는 과정이 없이 고공에 발판을 직접 설치할 수 있는 방법이 개발되어 조선 및 석유화학, 제철, 발전분야의 작업속도 향상 및 안전성 제고에 크게 이바지 한다고 볼 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 로프 발판, 걸쇠, 지지보의 일 실시예
도 2는 본 발명에 의한 발판의 일 실시예
도 3은 종래의 구름사다리 사진
도 4는 종래의 구름사다리 사진
도 5는 종래의 조선소 엔진룸 상부 발판 시공예
도 6은 본 발명에 의한 발판의 일 실시예
도 7은 본 발명에 의한 맨홀의 일 실시예
도 8은 본 발명에 의한 발판파이프의 일 실시예
도 9는 본 발명에 의한 걸쇠의 일 실시예
도 10은 종래의 퀵 링크 스냅과 소켓 사진
도 2는 본 발명에 의한 발판의 일 실시예
도 3은 종래의 구름사다리 사진
도 4는 종래의 구름사다리 사진
도 5는 종래의 조선소 엔진룸 상부 발판 시공예
도 6은 본 발명에 의한 발판의 일 실시예
도 7은 본 발명에 의한 맨홀의 일 실시예
도 8은 본 발명에 의한 발판파이프의 일 실시예
도 9는 본 발명에 의한 걸쇠의 일 실시예
도 10은 종래의 퀵 링크 스냅과 소켓 사진
용어의 정의
홀 : 외부홀과 같이 본 발명에 나타나는 홀이라는 용어는 영어 홀(hole)을 직접 한국어 표기한 것으로 구멍을 의미하는 것이나, 단순한 구멍에 국한하지 않고 구멍을 가지고 있으면서 체결가능한 모든 수단을 의미한다. 그러므로 홀이 들어간 부재는 볼트, 너트와 같은 나사 체결방식 또는 핀, 후크등 다양한 방식으로 서로 다른 두 부재를 단단히 결합시키는 수단을 채택할 수 있으므로, 외부홀(15)은 외부와 관련된 체결수단의 기준 점 정도로 해석할 수 있는 것이되, 본 발명에서는 지정한 위치에 지정한 부재와 연결을 하도록 한다는 점이 강조되고 있다.
일체화 : 본 발명에서 일체화란 어떤 물건을 구성하는 부품들이 용접된 것과 같이 외부 힘이 작용하여도 비틀리거나 압축되거나 찌그러지거나 늘어나지 않는 것을 말한다. 물론 이때 재료의 탄성범위내에서 사람이 인지하지 못할 정도로 발생하는 미세한 변형도 막을 수 있는 방법은 없으므로 이정도 범위의 변형은 예외로 한다.
로프 발판 : 본 발명에 의한 로프 발판은 두줄의 로프(40) 사이에 다수의 발판(10)을 고정하여 [도 2]에 예시된 바와 같은 모습을 하게 한 것으로 로프를 이용하여 발판을 만든 것이란 의미이다. 상기(上記) 로프발판에는 지지보는 포함되지 않는다.
본 발명은 두 줄의 강철심으로 된 직경 1cm 정도의 로프를 1m 정도 간격으로 벌려놓고, 내경이 상기 강철심으로 된 로프보다 조금 큰 파이프를 길이 10cm 정도되게 다수 자른 후 상기 두 줄의 로프에 줄줄이 목걸이처럼 끼워 넣고, 이 두 줄로 배치된 파이프에 직경 2.5cm 정도되는 파이프를 약 1m 되게 다수 잘라 상기 10cm 파이프와 양단을 용접하면 [도 2]와 같이 휘어질 수 있는 발판이 된다. 상기와 같이 휘어지는 발판을 산업사회에서 쓰고 있는 경우는 [도 3] 및 [도 4]와 같이 산악지역의 계곡을 넘어가기 위해 부설한 구름다리(rope bridge) 또는 출렁다리와 같은 교량이 있다. [도 3]은 구름다리의 상부 모습의 한 예이고, [도 4]는 구름다리의 하부 모습의 한 예이다. 이러한 교량은 에이치 빔(H-Beam)등으로 건축된 일반 교량에 비하여 교량 자체가 출렁거리는 정도가 심한 점이 있지만, 그 건설기간이 짧고, 사용 부재수가 획기적으로 작아 건설비용이 상대적으로 어마어마하게 저렴한 까닭에 사용 빈도가 적거나 사용자의 수가 적은 산악, 도서 지역에 부설되어 어떤 경우는 주변 경관과 어울려 관광용으로 사용되기도 하는 데, 강철 로프의 신뢰성이 높아 강도상 문제없이 일반 교량과 함께 사용되어 온지 오래되었다. 이에 본 발명은 이와 같이 출렁다리의 조립시간이 획기적으로 작은 점에 착안, 산업체의 고공 작업에 필요한 발판을 상기 구름다리 모습으로 하되 출렁거림은 줄여 일반 교량 또는 작업대의 작업발판과 같은 견고한 구조물을 만들 수 있는 수단과 방법을 제공하고자 하였다.
조선소의 선박 건조 공정중에는 엔진 룸(engine room)과 같은 기계설비가 설치되는 곳의 천장에 많은 배관 및 의장 작업이 필요하여 천장에 작업용 발판을 설치하게 되는 데 이는 천장판에 막대를 고정하고 상기 막대의 하부에 작업용 발판을 메어 다는 형식으로 하는 데 [도 5]에 그 일 사용예가 있다. 이러한 작업은 공중에서 작업을 하여야 하는 이유로 단 1초라도 작업시간을 줄이고, 단 한 개의 가설자재라도 줄여주면 전체적인 작업 효율은 매우 상승하게 된다. 이에 본 발명은 상기와 같은 선박의 엔진 룸등의 작업을 할 때 신속하고 안전하게 작업을 할 수 있도록 하는 수단과 방법을 제공하고자 하였다.
본 발명은 앞서 설명한 휘어질 수 있는 발판을 제작할 때 설명한 두 줄의 강철심과 같은 로프를 본 발명에서도 로프(40)라 하고, 내경이 상기 강철심으로 된 로프보다 조금 큰 파이프를 길이 10cm 정도되게 다수 자라 상기 두줄의 로프에 줄줄이 목걸이처럼 끼워 넣고, 이 두 줄로 배치된 파이프에 직경 2.5cm 정도되는 파이프를 약 1m 되게 다수 잘라 상기 10cm 파이프와 양단을 용접한 것을 본 발명에서는 발판(10)이라 한다.
이제 부터는 앞서 설명한 본 발명에 의한 발판과 본 발명에 의한 로프를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명하겠다.
본 발명은 공업용 구름다리와 같은 기능이므로, 본 발명에 사용되는 부재는 구조용 파이프, 구조용 체결재인 볼트, 너트, 로프재인 섬유상 로프나 강철재 로프등 우리 주변에 흔히 사용되는 철, 복합재료, 알루미늄등을 주 구조재료를 사용하면 되며, 본 발명에 사용되는 발판, 지지보, 걸쇠, 로프의 크기 또한 사용용도에 맞게 적절한 크기로 하되 사용하는 용도에 맞는 구조강도와 강성을 갖도록 하는 것은 엔지니어링의 기본이므로 이 분야에 대하여서는 더 이상 설명하지 않는다.
본 발명에 의한 발판(10)은 양단이 구조용 파이프로 되어 있는 발판파이프(11)가 있고, 상기 발판파이프에는 외부 구조물과 체결될 수 있는 외부홀(15)이 구비되고, 두 발판파이프를 잇는 발판몸체(12) 두 개를 사용하여 자 처럼 연결하면 하나의 발판파이프가 구성된다.
[도 6]에 본 발명에 의한 발판의 두가지 실시예가 나타나 있는데 [도 6]의 (1)은 발판 파이프와 발판 몸체가 일체화된 일체형 발판(이하 일체형 발판이라 한다)것이고, [도 6]의 (2)는 발판파이프와 발판 몸체가 분리될 수 있는 분리형 발판(이하 분리형 발판이라 한다)의 한 형태이다. [도 6]의 (3)은 본 발명에 의한 분리형 발판의 부품도를 나타낸 것이다.
분리형 발판은 [도 7]에 예시된 바와 같이 본 발명에 의한 발판을 길게 설치하여 작업을 하고자 할 때, 때에 따라서는 본 발판의 직하부(直下部)로 오르고 내려야 하는 경우가 있을 때 사람이 오르고 내리는 것이 가능한 맨홀(manhole)과 같은 기능을 부여할 필요가 있다. 이에 본 발명에서는 상기 맨홀과 같은 개구부(開口部)를 설치할 수 있도록 분리형 발판을 두어, 사용할 수 있도록 하였다.
앞서 설명하였듯이 발판(10)은 양단이 구조용 파이프로 되어 있는 발판파이프(11)가 있고, 상기 발판파이프에는 외부 구조물과 체결될 수 있는 외부홀(15)이 구비되고, 두 발판파이프를 잇는 발판몸체(12) 두 개를 사용하여 자 처럼 연결하면 하나의 발판파이프가 구성된다. 이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
발판 파이프는 [도 6]의 (3)에 예시된 바와 같이 두 개의 다리를 가진 원통모습으로 두 개의 다리에는 발판몸체(12)와 조립되는 조립홀(14)을 구비한다. 발판 몸체는 통상 하나의 발판파이프(11)에 대하여 통상 2개를 사용하나, 이의 숫자 제한은 없으며 본 발명에 의한 발판이 수평으로 길게 사용되어질 경우에는 하나의 발판 파이프에 다수의 발판몸체를 사용할 수도 있고, 본 발판이 축방향([도 2]에 축방향으로 예시되어 있으는 화살표 방향을 축방향이라 하는 데 발판의 길이방향을 의미한다.)으로 구불구불하게 사용되어질 경우에는 하나의 발판 파이프(11)에 하나의 발판몸체(12)를 사용할 수도 있다. 발판몸체의 양단에는 상기 조립홀(14)과 홀 중심이 맞도록 하여 체결(다양한 체결방식을 사용할 수 있으나 볼트체결 방식이 가장 쉬운 실시방식임)하는 몸체홀(16)을 구비하며, 발판몸체(12)의 양단과 상기 발판파이프(11)의 다리의 형상은 반드시 [도 6]의 (3)의 예시를 따르지 않고 좀더 얇고 굵게 하거나 또 다른 모양으로 하여도 무방하나 반드시 구현해야 할 것은 상기 발판몸체의 양단에서 상기 몸체홀(16)과 상기 조립홀(14)이 서로 체결되어 일체화될 수 있고, 일체화 된 후에는 분해가 가능하여야 한다는 것이다.
상기 발판파이프(11)에는 외부 구조물과 체결할 수 있는 외부홀(15)을 구비한다. 상기 외부홀은 쌍으로 체결되는 부재가 외부 구조물의 체결부위이므로 외부 구조물이 지상 또는 대형 구조물과 고정되어 있으므로 본 발명에 의한 외부홀(15)이 외부 구조물과 일체화될 수있는 체결기준점을 제공한다. 본 발명에 의한 외부 구조물은 통상 비계파이프를 사용하는 지지보(20)를 사용한다. 필요시 비계파이프를 주성분으로 하는 트러스 구조물을 사용할 수도 있으나, 상기 지지보(20)도 부대의 단면이나, 크기, 길이등에 제한은 없다.
하나의 발판(10)의 부재인 발판몸체로서 이웃하는 발판몸체(12)들 중 하나는 [도 6]의 (3)과 같은 몸체연결자(13)를 구비하여 제작시 상기 몸체연결자의 일단이 이웃하는 발판몸체와 접촉하도록 하고, 이를 용접하는등의 방법을 통하여 이웃하는 발판 몸체끼리 일체화 되도록 하여야 한다.
이렇게 발판파이프(11)와 발판몸체(12)를 조립홀(14)과 몸체홀을 기준으로 일체화시키도록하며, 본 발판파이프(11)의 외부홀(15)이 지지보(20)의 외부체결자(22)와 일체화되도록 하여 출렁이지도 않으면서 본 발판파이프의 축방향 위치가 고정되도록 한다.
발판 파이프는 로프(40)를 유압등을 이용하여 [도 8]에 나타난 PR의 화살표 방향인 로프와 발판파이프 단면의 중심방향으로 발판파이프의 단면 전체 외주를 따라 균일한 힘으로 압착하여 발판파이프가 로프를 상대적으로 강한 힘으로 누르고 있도록 하여 발판파이프와 로프의 상대 위치가 처음 고정한 위치에서 변화되지 못하도록 하여야 한다.
본 발명에 의한 로프 발판은 로프가 움직이는 바와 같은 변형특성을 가지고 있다. 그러므로 본 발명에 의한 로프 발판은 본 발명에 의한 로프발판의 축방향이 U자형으로 휠 수도 있고, 로프발판의 평면상으로 구불구불하게 휠 수도 있다. 이런 특성은 로프발판을 출렁이게 하는 요인이 된다. 그러나, 산업용 설비가 출렁이어서는 아니 되므로 출렁이는 것을 막고, 로프발판의 축방향이 직선이 되도록 하여야, 로프 발판을 딛고 다니는 사람들이 본 발명에 의한 로프발판을 신뢰할 수 있게 된다. 이렇게 로프 발판의 축방향 평면을 직선화하기 위하여 통상 강관(강관으로 제한하지는 않는다)으로 된 지지보(20)를 구비한다.
상기 지지보는 통상 강관파이프 자체인 지지보 몸체(21)와 상기 지지보 몸체에 일정간격으로 작은 평철을 절단하여 지지보 지지보 몸체에 용접하는 것과 같은 멈춤자(23)와 하기(下記) 걸쇠(30)와 상기 지지보 몸체(21)를 단단히 체결하는 외부 체결자(22)를 구비한다. 상기 외부체결자는 통상 볼트, 너트등과 같은 나사 체결방식을 이용하여 하기 걸쇠(30)와 상기 지지보 몸체(21)를 일체화 한다. 외부 체결자(22)는 [도 1]에 도시된 바와 같이 지지보 몸체의 길이방향으로 일정 간격을 두고 배치하되, 걸쇠를 지지보 몸체에 묶어 둘수 있도록 걸쇠의 홀을 상기 외부 체결자의 위치에 맞춘 후 볼트/너트를 이용하여 체결하면 걸쇠(30)와 지지보 몸체(21)는 일체화 된다. 상기 지지보 몸체(21)에 [도 1]에 도시된 바와 같이 일정간격으로 부설된 멈춤자(23)는 지지보 길이방향으로 쌍으로 제작하고, 상기 멈춤자 한쌍의 사이에 걸쇠몸체(31)가 위치하게 하면 걸쇠는 상기 멈춤자(31)의 사이에서 지지보의 길이 방향으로의 이동이 불가능하게 된다. 이 경우 로프 발판이 지지보의 길이방향으로 이동이 불가능하게 만들어 진다.
걸쇠(30)는 걸쇠몸체(31), 지지보체결자(32), 발판체결자(33)로 구성되어 [도 9]에 예시된 바와 같이 8자형 또는 S자형으로 만들 수 있는데, 상기 걸쇠의 주 역할은 지지보 몸체(21)와 발판 파이프(11)를 일체화하는 것이다. 지지보에 일정간격으로 구비된 외부체결자(22)의 홀이 상기 걸쇠몸체(31)에 구비된 지지보 체결자(32)의 홀과 홀 중심이 맞으면 볼트/너트를 체결하면 지지보와 걸쇠가 일체화된다. 다시 걸쇠의 발판체결자(33)의 홀과 발판파이프(11)의 외부홀(15)을 체결하면 걸쇠와 발판이 일체화된다. 이렇게 되면 걸쇠는 지지보에 일체화되어 있고, 지지보에 일체화되어 있는 걸쇠에 발판 파이프가 일체화되어 있으므로 상기 걸쇠를 통하여 지지보와 발판이 일체화되어 견고한 발판을 구축하게 된다. 8자형 걸쇠의 경우에는 [도 10]의 (1)과 같은 퀵 링크 스냅을 원형으로 만들어 두 개를 용접한 형상으로 하되, 강관 클램프와 같은 기능을 할 수 있도록 열고 닫히는 힌지를 두어 지지보 몸체(21)와 발판 파이프(11)의 몸통이 상기 8자형 걸쇠에 들락거릴 수 있도록 하고, 걸쇠 체결부(CP)에서 체결함으로서 공중에 설치된 상기 로프발판이 상기 지지보(20)로부터 이탈하지 않도록 완전한 체결 체계를 구축한다.
본 발명에 의한 로프발판의 길이는 로프의 길이가 자유롭듯이 필요한 만큼 길게 할 수있으나 이동이 편의성을 제공하기 위해서는 2-3m 정도로 하고, 로프의 한쪽 끝은 [도 10]의 (2)와 같은 소켓(socket)을 압착하고, 반대쪽 끝은 [도 10]의 (3)과 같은 소켓을 압착하여 이들을 상호 체결함으로서 이동은 쉽고, 이들을 길게 조립할 경우 긴 발판을 만들 수 있다.
이상을 종합적으로 정리하면 다음과 같다.
본 발명은
양단에 짧은 구조용 파이프인 발판 파이프(11)를 평행으로 배치하고 이들을 통상의 직선형 구조재인 발판 몸체(12)를 사이에 두고 일체화한 자형상의 발판(10)과,
다수 연접(連接)된 상기 발판(10)의 상기 발판 파이프(11) 속으로 통상의 로프(Rope)인 로프(40)를 관통시키고 양단을 통상의 소켓으로 고정시킨 단위 출렁다리와,
통상의 직선형 구조재를 사용한 지지보 몸체(21)에 외부체결자(22), 멈춤자(23)를 구비한 지지보(20)와,
통상의 구조재인 걸쇠몸체(31)에 통상의 연결 수단인 지지보 체결자(32)와 발판 체결자(33)를 구비한 걸쇠(30)를 구비하여,
상기 지지보(20)를 상기 단위 출렁다리의 양 측면에 배치하고, 상기 지지보(20)와 상기 단위 출렁다리의 발판 파이프(11)를 상기 걸쇠(30)로 체결하여,
출렁이는 성질의 단위 출렁다리에 지지보의 견고성을 부여하고, 소켓과 걸쇠로 연속하여 조립되도록 함으로서,
견고하면서도 조립식으로 만든 로프 발판에 관한 것이다.
이를 다시 한번 설명하면 다음과 같다.
양단에 짧은 구조용 파이프인 발판 파이프(11)를 평행으로 배치하고 이들을 통상의 직선형 구조재인 발판 몸체(12)를 사이에 두고 일체화한 자형상의 발판(10)은 [도 6]과 같이 실시할 수 있다. [도 6]은 발판 몸체(12)가 2개로 구성되어 있지만 반드시 발판 몸체가 2개인 것만을 의미하지는 않으며, 하나 또는 다수의 발판 몸체를 구비하여 실시할 수 있으나 단위 출렁다리의 휨 또는 출렁이는 특성을 얼마나 허용할 것인가에 따라 결정하면 된다. 그러므로 본 발판몸체의 형상은 반드시 자에 국한되지는 않고 I,III자 형상등으로 확장할 수 있다.
다수 연접(連接)된 상기 발판(10)의 상기 발판 파이프(11) 속으로 통상의 로프(Rope)인 로프(40)를 관통시키고 양단을 통상의 소켓으로 고정시킨 단위 출렁다리는 발판(10)을 [도 2]와 같이 발판과 발판이 연속적으로 접하면서 배치되도록 한 것에 [도 2]에 예시된 바와 같이 로프를 관통시킨 것으로서 [도 1]과 같이 로프의 양단이 소켓으로 고정되어 있는 하나의 출렁다리를 의미한다. 이 하나의 출렁다리와 또 다른 하나의 출렁다리를 축방향으로 이어 갈 경우 긴 출렁다리를 만들 수 있고, 하나의 출렁다리에 또 다른 출렁다리를 옆으로 배치할 경우 넓은 출렁다리를 구축할 수 있다. 단위 출렁다리라 함은 하나의 출렁다리라는 의미이다.
통상의 직선형 구조재를 사용한 지지보 몸체(21)에 외부체결자(22), 멈춤자(23)를 구비한 지지보(20)는 앞서 설명되었고 [도 1]에 예시된 바와 같이 로프와 다수의 발판으로 구성되어 출렁이는 것을 출렁이지 못하도록 하는 구조이다.
통상의 구조재인 걸쇠몸체(31)에 통상의 연결 수단인 지지보 체결자(32)와 발판 체결자(33)를 구비한 걸쇠(30)는 앞서 설명되었고 [도 9]에 예시된 바와 같이 실시하면 되는 데 지지보 체결자와 발판 체결자는 통상의 체결수단을 지지보와 발판에 대하여 적용하는 구조이다.
상기 지지보(20)를 상기 단위 출렁다리의 양 측면에 배치하고, 상기 지지보(20)와 상기 단위 출렁다리의 발판 파이프(11)를 상기 걸쇠(30)로 체결하는 방법은 [도 9]에 예시된 바와 같이 지지보와 발판 파이프를 연결하는 것으로 앞서 설명한 바와 같이 지지보와 발판 파이프의 형상에 맞는 통상의 체결 수단을 응용하여 체결하는 것이다.
이렇게 하면 로프로 구성되어 출렁이는 성질의 확연한 단위 출렁다리에 통상의 파이프를 주 구성재로 한 지지보의 견고성을 부여하고, 소켓과 소켓을 연결하여 긴 출렁다리를 구비하고, 걸쇠를 이용하여 옆에 있는 출렁다리에 또 다른 출렁다리를 연속하여 조립되도록 함으로서 견고하면서도 조립식으로 만든 로프 발판을 제작할 수 있다.
홀 : 외부홀과 같이 본 발명에 나타나는 홀이라는 용어는 영어 홀(hole)을 직접 한국어 표기한 것으로 구멍을 의미하는 것이나, 단순한 구멍에 국한하지 않고 구멍을 가지고 있으면서 체결가능한 모든 수단을 의미한다. 그러므로 홀이 들어간 부재는 볼트, 너트와 같은 나사 체결방식 또는 핀, 후크등 다양한 방식으로 서로 다른 두 부재를 단단히 결합시키는 수단을 채택할 수 있으므로, 외부홀(15)은 외부와 관련된 체결수단의 기준 점 정도로 해석할 수 있는 것이되, 본 발명에서는 지정한 위치에 지정한 부재와 연결을 하도록 한다는 점이 강조되고 있다.
일체화 : 본 발명에서 일체화란 어떤 물건을 구성하는 부품들이 용접된 것과 같이 외부 힘이 작용하여도 비틀리거나 압축되거나 찌그러지거나 늘어나지 않는 것을 말한다. 물론 이때 재료의 탄성범위내에서 사람이 인지하지 못할 정도로 발생하는 미세한 변형도 막을 수 있는 방법은 없으므로 이정도 범위의 변형은 예외로 한다.
로프 발판 : 본 발명에 의한 로프 발판은 두줄의 로프(40) 사이에 다수의 발판(10)을 고정하여 [도 2]에 예시된 바와 같은 모습을 하게 한 것으로 로프를 이용하여 발판을 만든 것이란 의미이다. 상기(上記) 로프발판에는 지지보는 포함되지 않는다.
본 발명은 두 줄의 강철심으로 된 직경 1cm 정도의 로프를 1m 정도 간격으로 벌려놓고, 내경이 상기 강철심으로 된 로프보다 조금 큰 파이프를 길이 10cm 정도되게 다수 자른 후 상기 두 줄의 로프에 줄줄이 목걸이처럼 끼워 넣고, 이 두 줄로 배치된 파이프에 직경 2.5cm 정도되는 파이프를 약 1m 되게 다수 잘라 상기 10cm 파이프와 양단을 용접하면 [도 2]와 같이 휘어질 수 있는 발판이 된다. 상기와 같이 휘어지는 발판을 산업사회에서 쓰고 있는 경우는 [도 3] 및 [도 4]와 같이 산악지역의 계곡을 넘어가기 위해 부설한 구름다리(rope bridge) 또는 출렁다리와 같은 교량이 있다. [도 3]은 구름다리의 상부 모습의 한 예이고, [도 4]는 구름다리의 하부 모습의 한 예이다. 이러한 교량은 에이치 빔(H-Beam)등으로 건축된 일반 교량에 비하여 교량 자체가 출렁거리는 정도가 심한 점이 있지만, 그 건설기간이 짧고, 사용 부재수가 획기적으로 작아 건설비용이 상대적으로 어마어마하게 저렴한 까닭에 사용 빈도가 적거나 사용자의 수가 적은 산악, 도서 지역에 부설되어 어떤 경우는 주변 경관과 어울려 관광용으로 사용되기도 하는 데, 강철 로프의 신뢰성이 높아 강도상 문제없이 일반 교량과 함께 사용되어 온지 오래되었다. 이에 본 발명은 이와 같이 출렁다리의 조립시간이 획기적으로 작은 점에 착안, 산업체의 고공 작업에 필요한 발판을 상기 구름다리 모습으로 하되 출렁거림은 줄여 일반 교량 또는 작업대의 작업발판과 같은 견고한 구조물을 만들 수 있는 수단과 방법을 제공하고자 하였다.
조선소의 선박 건조 공정중에는 엔진 룸(engine room)과 같은 기계설비가 설치되는 곳의 천장에 많은 배관 및 의장 작업이 필요하여 천장에 작업용 발판을 설치하게 되는 데 이는 천장판에 막대를 고정하고 상기 막대의 하부에 작업용 발판을 메어 다는 형식으로 하는 데 [도 5]에 그 일 사용예가 있다. 이러한 작업은 공중에서 작업을 하여야 하는 이유로 단 1초라도 작업시간을 줄이고, 단 한 개의 가설자재라도 줄여주면 전체적인 작업 효율은 매우 상승하게 된다. 이에 본 발명은 상기와 같은 선박의 엔진 룸등의 작업을 할 때 신속하고 안전하게 작업을 할 수 있도록 하는 수단과 방법을 제공하고자 하였다.
본 발명은 앞서 설명한 휘어질 수 있는 발판을 제작할 때 설명한 두 줄의 강철심과 같은 로프를 본 발명에서도 로프(40)라 하고, 내경이 상기 강철심으로 된 로프보다 조금 큰 파이프를 길이 10cm 정도되게 다수 자라 상기 두줄의 로프에 줄줄이 목걸이처럼 끼워 넣고, 이 두 줄로 배치된 파이프에 직경 2.5cm 정도되는 파이프를 약 1m 되게 다수 잘라 상기 10cm 파이프와 양단을 용접한 것을 본 발명에서는 발판(10)이라 한다.
이제 부터는 앞서 설명한 본 발명에 의한 발판과 본 발명에 의한 로프를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명하겠다.
본 발명은 공업용 구름다리와 같은 기능이므로, 본 발명에 사용되는 부재는 구조용 파이프, 구조용 체결재인 볼트, 너트, 로프재인 섬유상 로프나 강철재 로프등 우리 주변에 흔히 사용되는 철, 복합재료, 알루미늄등을 주 구조재료를 사용하면 되며, 본 발명에 사용되는 발판, 지지보, 걸쇠, 로프의 크기 또한 사용용도에 맞게 적절한 크기로 하되 사용하는 용도에 맞는 구조강도와 강성을 갖도록 하는 것은 엔지니어링의 기본이므로 이 분야에 대하여서는 더 이상 설명하지 않는다.
본 발명에 의한 발판(10)은 양단이 구조용 파이프로 되어 있는 발판파이프(11)가 있고, 상기 발판파이프에는 외부 구조물과 체결될 수 있는 외부홀(15)이 구비되고, 두 발판파이프를 잇는 발판몸체(12) 두 개를 사용하여 자 처럼 연결하면 하나의 발판파이프가 구성된다.
[도 6]에 본 발명에 의한 발판의 두가지 실시예가 나타나 있는데 [도 6]의 (1)은 발판 파이프와 발판 몸체가 일체화된 일체형 발판(이하 일체형 발판이라 한다)것이고, [도 6]의 (2)는 발판파이프와 발판 몸체가 분리될 수 있는 분리형 발판(이하 분리형 발판이라 한다)의 한 형태이다. [도 6]의 (3)은 본 발명에 의한 분리형 발판의 부품도를 나타낸 것이다.
분리형 발판은 [도 7]에 예시된 바와 같이 본 발명에 의한 발판을 길게 설치하여 작업을 하고자 할 때, 때에 따라서는 본 발판의 직하부(直下部)로 오르고 내려야 하는 경우가 있을 때 사람이 오르고 내리는 것이 가능한 맨홀(manhole)과 같은 기능을 부여할 필요가 있다. 이에 본 발명에서는 상기 맨홀과 같은 개구부(開口部)를 설치할 수 있도록 분리형 발판을 두어, 사용할 수 있도록 하였다.
앞서 설명하였듯이 발판(10)은 양단이 구조용 파이프로 되어 있는 발판파이프(11)가 있고, 상기 발판파이프에는 외부 구조물과 체결될 수 있는 외부홀(15)이 구비되고, 두 발판파이프를 잇는 발판몸체(12) 두 개를 사용하여 자 처럼 연결하면 하나의 발판파이프가 구성된다. 이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
발판 파이프는 [도 6]의 (3)에 예시된 바와 같이 두 개의 다리를 가진 원통모습으로 두 개의 다리에는 발판몸체(12)와 조립되는 조립홀(14)을 구비한다. 발판 몸체는 통상 하나의 발판파이프(11)에 대하여 통상 2개를 사용하나, 이의 숫자 제한은 없으며 본 발명에 의한 발판이 수평으로 길게 사용되어질 경우에는 하나의 발판 파이프에 다수의 발판몸체를 사용할 수도 있고, 본 발판이 축방향([도 2]에 축방향으로 예시되어 있으는 화살표 방향을 축방향이라 하는 데 발판의 길이방향을 의미한다.)으로 구불구불하게 사용되어질 경우에는 하나의 발판 파이프(11)에 하나의 발판몸체(12)를 사용할 수도 있다. 발판몸체의 양단에는 상기 조립홀(14)과 홀 중심이 맞도록 하여 체결(다양한 체결방식을 사용할 수 있으나 볼트체결 방식이 가장 쉬운 실시방식임)하는 몸체홀(16)을 구비하며, 발판몸체(12)의 양단과 상기 발판파이프(11)의 다리의 형상은 반드시 [도 6]의 (3)의 예시를 따르지 않고 좀더 얇고 굵게 하거나 또 다른 모양으로 하여도 무방하나 반드시 구현해야 할 것은 상기 발판몸체의 양단에서 상기 몸체홀(16)과 상기 조립홀(14)이 서로 체결되어 일체화될 수 있고, 일체화 된 후에는 분해가 가능하여야 한다는 것이다.
상기 발판파이프(11)에는 외부 구조물과 체결할 수 있는 외부홀(15)을 구비한다. 상기 외부홀은 쌍으로 체결되는 부재가 외부 구조물의 체결부위이므로 외부 구조물이 지상 또는 대형 구조물과 고정되어 있으므로 본 발명에 의한 외부홀(15)이 외부 구조물과 일체화될 수있는 체결기준점을 제공한다. 본 발명에 의한 외부 구조물은 통상 비계파이프를 사용하는 지지보(20)를 사용한다. 필요시 비계파이프를 주성분으로 하는 트러스 구조물을 사용할 수도 있으나, 상기 지지보(20)도 부대의 단면이나, 크기, 길이등에 제한은 없다.
하나의 발판(10)의 부재인 발판몸체로서 이웃하는 발판몸체(12)들 중 하나는 [도 6]의 (3)과 같은 몸체연결자(13)를 구비하여 제작시 상기 몸체연결자의 일단이 이웃하는 발판몸체와 접촉하도록 하고, 이를 용접하는등의 방법을 통하여 이웃하는 발판 몸체끼리 일체화 되도록 하여야 한다.
이렇게 발판파이프(11)와 발판몸체(12)를 조립홀(14)과 몸체홀을 기준으로 일체화시키도록하며, 본 발판파이프(11)의 외부홀(15)이 지지보(20)의 외부체결자(22)와 일체화되도록 하여 출렁이지도 않으면서 본 발판파이프의 축방향 위치가 고정되도록 한다.
발판 파이프는 로프(40)를 유압등을 이용하여 [도 8]에 나타난 PR의 화살표 방향인 로프와 발판파이프 단면의 중심방향으로 발판파이프의 단면 전체 외주를 따라 균일한 힘으로 압착하여 발판파이프가 로프를 상대적으로 강한 힘으로 누르고 있도록 하여 발판파이프와 로프의 상대 위치가 처음 고정한 위치에서 변화되지 못하도록 하여야 한다.
본 발명에 의한 로프 발판은 로프가 움직이는 바와 같은 변형특성을 가지고 있다. 그러므로 본 발명에 의한 로프 발판은 본 발명에 의한 로프발판의 축방향이 U자형으로 휠 수도 있고, 로프발판의 평면상으로 구불구불하게 휠 수도 있다. 이런 특성은 로프발판을 출렁이게 하는 요인이 된다. 그러나, 산업용 설비가 출렁이어서는 아니 되므로 출렁이는 것을 막고, 로프발판의 축방향이 직선이 되도록 하여야, 로프 발판을 딛고 다니는 사람들이 본 발명에 의한 로프발판을 신뢰할 수 있게 된다. 이렇게 로프 발판의 축방향 평면을 직선화하기 위하여 통상 강관(강관으로 제한하지는 않는다)으로 된 지지보(20)를 구비한다.
상기 지지보는 통상 강관파이프 자체인 지지보 몸체(21)와 상기 지지보 몸체에 일정간격으로 작은 평철을 절단하여 지지보 지지보 몸체에 용접하는 것과 같은 멈춤자(23)와 하기(下記) 걸쇠(30)와 상기 지지보 몸체(21)를 단단히 체결하는 외부 체결자(22)를 구비한다. 상기 외부체결자는 통상 볼트, 너트등과 같은 나사 체결방식을 이용하여 하기 걸쇠(30)와 상기 지지보 몸체(21)를 일체화 한다. 외부 체결자(22)는 [도 1]에 도시된 바와 같이 지지보 몸체의 길이방향으로 일정 간격을 두고 배치하되, 걸쇠를 지지보 몸체에 묶어 둘수 있도록 걸쇠의 홀을 상기 외부 체결자의 위치에 맞춘 후 볼트/너트를 이용하여 체결하면 걸쇠(30)와 지지보 몸체(21)는 일체화 된다. 상기 지지보 몸체(21)에 [도 1]에 도시된 바와 같이 일정간격으로 부설된 멈춤자(23)는 지지보 길이방향으로 쌍으로 제작하고, 상기 멈춤자 한쌍의 사이에 걸쇠몸체(31)가 위치하게 하면 걸쇠는 상기 멈춤자(31)의 사이에서 지지보의 길이 방향으로의 이동이 불가능하게 된다. 이 경우 로프 발판이 지지보의 길이방향으로 이동이 불가능하게 만들어 진다.
걸쇠(30)는 걸쇠몸체(31), 지지보체결자(32), 발판체결자(33)로 구성되어 [도 9]에 예시된 바와 같이 8자형 또는 S자형으로 만들 수 있는데, 상기 걸쇠의 주 역할은 지지보 몸체(21)와 발판 파이프(11)를 일체화하는 것이다. 지지보에 일정간격으로 구비된 외부체결자(22)의 홀이 상기 걸쇠몸체(31)에 구비된 지지보 체결자(32)의 홀과 홀 중심이 맞으면 볼트/너트를 체결하면 지지보와 걸쇠가 일체화된다. 다시 걸쇠의 발판체결자(33)의 홀과 발판파이프(11)의 외부홀(15)을 체결하면 걸쇠와 발판이 일체화된다. 이렇게 되면 걸쇠는 지지보에 일체화되어 있고, 지지보에 일체화되어 있는 걸쇠에 발판 파이프가 일체화되어 있으므로 상기 걸쇠를 통하여 지지보와 발판이 일체화되어 견고한 발판을 구축하게 된다. 8자형 걸쇠의 경우에는 [도 10]의 (1)과 같은 퀵 링크 스냅을 원형으로 만들어 두 개를 용접한 형상으로 하되, 강관 클램프와 같은 기능을 할 수 있도록 열고 닫히는 힌지를 두어 지지보 몸체(21)와 발판 파이프(11)의 몸통이 상기 8자형 걸쇠에 들락거릴 수 있도록 하고, 걸쇠 체결부(CP)에서 체결함으로서 공중에 설치된 상기 로프발판이 상기 지지보(20)로부터 이탈하지 않도록 완전한 체결 체계를 구축한다.
본 발명에 의한 로프발판의 길이는 로프의 길이가 자유롭듯이 필요한 만큼 길게 할 수있으나 이동이 편의성을 제공하기 위해서는 2-3m 정도로 하고, 로프의 한쪽 끝은 [도 10]의 (2)와 같은 소켓(socket)을 압착하고, 반대쪽 끝은 [도 10]의 (3)과 같은 소켓을 압착하여 이들을 상호 체결함으로서 이동은 쉽고, 이들을 길게 조립할 경우 긴 발판을 만들 수 있다.
이상을 종합적으로 정리하면 다음과 같다.
본 발명은
양단에 짧은 구조용 파이프인 발판 파이프(11)를 평행으로 배치하고 이들을 통상의 직선형 구조재인 발판 몸체(12)를 사이에 두고 일체화한 자형상의 발판(10)과,
다수 연접(連接)된 상기 발판(10)의 상기 발판 파이프(11) 속으로 통상의 로프(Rope)인 로프(40)를 관통시키고 양단을 통상의 소켓으로 고정시킨 단위 출렁다리와,
통상의 직선형 구조재를 사용한 지지보 몸체(21)에 외부체결자(22), 멈춤자(23)를 구비한 지지보(20)와,
통상의 구조재인 걸쇠몸체(31)에 통상의 연결 수단인 지지보 체결자(32)와 발판 체결자(33)를 구비한 걸쇠(30)를 구비하여,
상기 지지보(20)를 상기 단위 출렁다리의 양 측면에 배치하고, 상기 지지보(20)와 상기 단위 출렁다리의 발판 파이프(11)를 상기 걸쇠(30)로 체결하여,
출렁이는 성질의 단위 출렁다리에 지지보의 견고성을 부여하고, 소켓과 걸쇠로 연속하여 조립되도록 함으로서,
견고하면서도 조립식으로 만든 로프 발판에 관한 것이다.
이를 다시 한번 설명하면 다음과 같다.
양단에 짧은 구조용 파이프인 발판 파이프(11)를 평행으로 배치하고 이들을 통상의 직선형 구조재인 발판 몸체(12)를 사이에 두고 일체화한 자형상의 발판(10)은 [도 6]과 같이 실시할 수 있다. [도 6]은 발판 몸체(12)가 2개로 구성되어 있지만 반드시 발판 몸체가 2개인 것만을 의미하지는 않으며, 하나 또는 다수의 발판 몸체를 구비하여 실시할 수 있으나 단위 출렁다리의 휨 또는 출렁이는 특성을 얼마나 허용할 것인가에 따라 결정하면 된다. 그러므로 본 발판몸체의 형상은 반드시 자에 국한되지는 않고 I,III자 형상등으로 확장할 수 있다.
다수 연접(連接)된 상기 발판(10)의 상기 발판 파이프(11) 속으로 통상의 로프(Rope)인 로프(40)를 관통시키고 양단을 통상의 소켓으로 고정시킨 단위 출렁다리는 발판(10)을 [도 2]와 같이 발판과 발판이 연속적으로 접하면서 배치되도록 한 것에 [도 2]에 예시된 바와 같이 로프를 관통시킨 것으로서 [도 1]과 같이 로프의 양단이 소켓으로 고정되어 있는 하나의 출렁다리를 의미한다. 이 하나의 출렁다리와 또 다른 하나의 출렁다리를 축방향으로 이어 갈 경우 긴 출렁다리를 만들 수 있고, 하나의 출렁다리에 또 다른 출렁다리를 옆으로 배치할 경우 넓은 출렁다리를 구축할 수 있다. 단위 출렁다리라 함은 하나의 출렁다리라는 의미이다.
통상의 직선형 구조재를 사용한 지지보 몸체(21)에 외부체결자(22), 멈춤자(23)를 구비한 지지보(20)는 앞서 설명되었고 [도 1]에 예시된 바와 같이 로프와 다수의 발판으로 구성되어 출렁이는 것을 출렁이지 못하도록 하는 구조이다.
통상의 구조재인 걸쇠몸체(31)에 통상의 연결 수단인 지지보 체결자(32)와 발판 체결자(33)를 구비한 걸쇠(30)는 앞서 설명되었고 [도 9]에 예시된 바와 같이 실시하면 되는 데 지지보 체결자와 발판 체결자는 통상의 체결수단을 지지보와 발판에 대하여 적용하는 구조이다.
상기 지지보(20)를 상기 단위 출렁다리의 양 측면에 배치하고, 상기 지지보(20)와 상기 단위 출렁다리의 발판 파이프(11)를 상기 걸쇠(30)로 체결하는 방법은 [도 9]에 예시된 바와 같이 지지보와 발판 파이프를 연결하는 것으로 앞서 설명한 바와 같이 지지보와 발판 파이프의 형상에 맞는 통상의 체결 수단을 응용하여 체결하는 것이다.
이렇게 하면 로프로 구성되어 출렁이는 성질의 확연한 단위 출렁다리에 통상의 파이프를 주 구성재로 한 지지보의 견고성을 부여하고, 소켓과 소켓을 연결하여 긴 출렁다리를 구비하고, 걸쇠를 이용하여 옆에 있는 출렁다리에 또 다른 출렁다리를 연속하여 조립되도록 함으로서 견고하면서도 조립식으로 만든 로프 발판을 제작할 수 있다.
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10 : 발판
11 : 발판파이프
12 : 발판몸체
13 : 몸체연결자
14 : 조립홀
15 : 외부홀
16 : 몸체홀
20 : 지지보
30 : 걸쇠
40 : 로프
11 : 발판파이프
12 : 발판몸체
13 : 몸체연결자
14 : 조립홀
15 : 외부홀
16 : 몸체홀
20 : 지지보
30 : 걸쇠
40 : 로프
Claims (2)
- 양단에 짧은 구조용 파이프인 발판 파이프(11)를 평행으로 배치하고 이들을 통상의 직선형 구조재인 발판 몸체(12)를 사이에 두고 일체화한 자형상의 발판(10)과,
다수 연접(連接)된 상기 발판(10)의 상기 발판 파이프(11) 속으로 통상의 로프(Rope)인 로프(40)를 관통시키고 양단을 통상의 소켓으로 고정시킨 단위 출렁다리와,
통상의 직선형 구조재를 사용한 지지보 몸체(21)에 외부체결자(22), 멈춤자(23)를 구비한 지지보(20)와,
통상의 구조재인 걸쇠몸체(31)에 통상의 연결 수단인 지지보 체결자(32)와 발판 체결자(33)를 구비한 걸쇠(30)를 구비하여,
상기 지지보(20)를 상기 단위 출렁다리의 양 측면에 배치하고, 상기 지지보(20)와 상기 단위 출렁다리의 발판 파이프(11)를 상기 걸쇠(30)로 체결하여,
출렁이는 성질의 단위 출렁다리에 지지보의 견고성을 부여하고, 소켓과 걸쇠로 연속하여 조립되도록 함으로서,
견고하면서도 조립식으로 만든 로프 발판 - 제 1항에 있어서 상기 발판(10)은 상기 로프(40)를 상기 발판파이프(11)의 안으로 넣고 압착하고, 상기 발판파이프와 발판몸체(12), 몸체 연결자(13), 조립홀(14), 외부홀(15), 몸체홀(16)을 자 형으로 일체화하는 것을 특징으로 하는 로프 발판
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