KR101105283B1 - 크레인 이동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 쌍의 수직공이 구현된 환경에서 각 수직공의 최상단 간을 레일로 연결하고, 각 수직공에서 이루어지는 제반 작업을 수행하는 기구 내지 도구를 운반할 수 있는 크레인을 상기한 레일을 통해 각 수직공 사이를 왕복 이동토록 하여, 각 수직공에서 이루어지는 제반 작업이 상기한 기구 내지 도구를 이용해 원활히 이루어지도록 할 수 있는 크레인 이동 장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 개시하는 크레인 이동 장치는 서로 이격된 각 개별 수직공의 최상단 간에 배치되는 한 쌍의 레일; 상기 한 쌍의 레일의 양 종단에 상기 레일의 길이 방향의 수직 방향으로 부착되며, 상기 각 개별 수직공의 외주면에 그 양 끝단이 고정되는 한 쌍의 고정 빔; 및 상기 한 쌍의 레일과 상기 외주면이 교차되는 지점에서 상기 한 쌍의 레일의 하부를 지지하는 지지대를 포함하고, 상기 한 쌍의 레일을 통해 크레인(crane)이 상기 이격된 각 개별 수직공 사이를 왕복이동토록 하여 본 발명의 과제를 해결한다.

Description

크레인 이동 장치{Apparatus for moving crane}

본 발명은 크레인 이동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 쌍의 수직공(vertical hole, 이하 수직공은 수직 터널, 수직 갱 및 수직 광장 등을 포함하는 광범위한 개념임을 밝힌다)이 구현된 환경에서 각 수직공의 최상단 간을 레일(rail)로 연결하고, 각 수직공에서 이루어지는 제반 작업을 수행하는 기구 내지 도구를 운반할 수 있는 크레인(crane)을 상기한 레일을 통해 각 수직공 사이를 왕복 이동토록 하여, 각 수직공에서 이루어지는 제반 작업이 상기한 기구 내지 도구를 이용해 원활히 이루어지도록 할 수 있는 크레인 이동 장치에 관한 것이다.

건설 현장 또는 물건 운반 현장 등에서 한 쌍의 수직공이 구현되어 제반 작업이 이루어지는 경우가 상당히 많다. 예를 들어, 수직공 자체의 굴착, 지하 터널안에서의 물건 운반, 원자력 발전소에서의 방사선 폐기물 처리 작업 현장은 한 쌍의 수직공이 구현되는 대표적인 환경들인데, 이러한 경우 한 쌍의 수직공을 이루는 각 개별 수직공에서의 작업이 '동시에' 이루어져야 하는 경우가 대단히 많으며, 아울러 각 개별 수직공에서 '동일한' 작업이 이루어져야 하는 경우가 대단히 많다.

기존의 경우에는 상기한 '동시에' 또는 '동일한' 작업이 이루어짐에 매우 곤란한 문제점이 많았는데, 이러한 문제점들은 개별 수직공의 최상단 간에 수평 터널을 구현하여 상기한 제반 작업들이 통상적으로 이루어지기 때문에 발생한다.

본 발명은 한 쌍의 수직공이 구현된 환경에서 각 개별 수직공에서 이루어지는 제반 작업 수행상의 기존의 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 한 쌍의 수직공이 구현된 환경에서 각 개별 수직공에 대한 제반 작업이 동시에 이루어져야 하는 경우 또는 동일한 작업이 이루어져야 하는 경우 이를 효율적으로 이루어지게 하는 크레인 이동 장치를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 명세서에서 개시하는 크레인 이동 장치는

서로 이격된 각 개별 수직공의 최상단 간에 배치되는 한 쌍의 레일; 상기 한 쌍의 레일의 양 종단에 상기 레일의 길이 방향의 수직 방향으로 부착되며, 상기 각 개별 수직공의 외주면에 그 양 끝단이 고정되는 한 쌍의 고정 빔; 및 상기 한 쌍의 레일과 상기 외주면이 교차되는 지점에서 상기 한 쌍의 레일의 하부를 지지하는 지지대를 포함하고, 상기 한 쌍의 레일을 통해 크레인(crane)이 상기 이격된 각 개별 수직공 사이를 왕복이동토록 하여 본 발명의 과제를 해결한다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 명세서에서 개시하는 또 다른 크레인 이동 장치는

서로 이격된 각 개별 수직공의 최상단 간에 위치하되, 상기 각 개별 수직공의 높이 방향으로 상기 최상단과 이격을 두고 위치하는 한 쌍의 레일; 상기 한 쌍의 레일의 양 종단에 상기 레일의 길이 방향의 수직 방향으로 부착되어 상기 한 쌍의 레일의 각 레일을 연결시키는 연결 빔; 상기 한 쌍의 연결 빔의 양 끝단을 상기 각 개별 수직공의 외주면에 고정시키는 두 쌍의 고정 빔; 및 상기 각 개별 수직공 사이에 소정의 간격을 두고 위치하며, 상기 한 쌍의 레일의 하부에 연결되어 상기 한 쌍의 레일을 지지하는 다수의 레일 지지 빔을 포함하고, 상기 한 쌍의 레일을 통해 크레인(crane)이 상기 이격된 각 개별 수직공 사이를 왕복이동토록 하여 본 발명의 과제를 해결한다.

이때 상기 크레인은 겐트리 크레인 또는 오버헤드 크레인인 것을 그 예로 들 수 있다.

본 발명에 의하면, 각 개별 수직공에서 이루어지는 제반 작업을 수행하는 기구 내지는 도구를 운반할 수 있는 크레인(crane)을 각 개별 수직공의 최상단 사이를 연결하는 레일을 통해 각 개별 수직공 사이를 왕복 이동시켜 상기 기구 내지 도구를 각 개별 수직공 사이를 원활히 왕복 이동시킬 수 있으므로, 각 개별 수직공에서 동시에 또는 동일하게 이루어져야 하는 작업의 수행을 매우 용이하게 할 수 있다.

도 1a 내지 도 1b는 한 쌍의 수직공에서 이루어지는 기존 작업 방식의 일례 및 기존 작업 방식의 문제점을 설명하기 위해 제시한 도면이다.
도 2a는 본 발명에 의한 크레인 이동 장치의 첫 번째 실시예를 제시한 도면으로 윗 방향에서 바라본 도면이다.
도 2b는 본 발명에 의한 크레인 이동 장치의 첫 번째 실시예를 정면에서 바라본 도면이다.
도 2c는 본 발명에 의한 크레인 이동 장치의 첫 번째 실시예의 사시도이다.
도 3a는 본 발명에 의한 크레인 이동 장치의 두 번째 실시예를 제시한 도면이다.
도 3b는 본 발명에 의한 크레인 이동 장치의 두 번째 실시예를 정면에서 바라본 도면이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 본 발명의 바람직한 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1a 내지 도 1b는 한 쌍의 수직공에서 이루어지는 기존 작업 방식의 일례 및 기존 작업 방식의 문제점을 설명하기 위해 제시한 도면이다.

위에서 언급한 바와 같이, 한 쌍의 수직공이 구현된 환경에서는 통상적으로 수직공의 최상단 간에 수평 터널이 구현되어 개별 수직공에서의 제반 작업이 이루어진다. 이 경우에 각 개별 수직공에서 이루어지는 제반 작업 수행상의 문제점을 언급하면 다음과 같다.

수직공 굴착의 가장 바람직한 방식(공법)은 여러 측면을 고려할 때 Top-Down 방식이다. 이 방식은 비단 수직공을 굴착하는 경우뿐만이 아니라 수직공에 물건을 적재하거나 수직공에서 물건을 이설시키는 경우에도 마찬가지이다. Top-Down (굴착) 방식은 수직공 최상단의 바로 위에서 (굴착) 작업이 이루어지는 방식을 말한다. 그런데, (굴착) 작업의 수행에 요구되는 기존의 내지는 현재 가장 많이 이용되고 있는 크레인은 수평 터널내에서의 작동이 곤란하여 Top-Down 방식으로 수직공을 굴착할 수 없다(수직공에서 이루어지는 제반 작업의 수행이 곤란하다). 기존의 내지는 현재 가장 많이 이용되고 있는 크레인은 도 1a 내지 도 1b에 걸쳐 제시되어 있다.

기존의 내지는 현재 가장 많이 이용되고 있는 크레인을 사용하여 Top-Down (굴착) 방식을 수행할 수 없는 이유는 수평 터널이 가지는 공간상의 제약에서 기인한다. 즉, 수평 터널로 인한 공간상의 제약으로 인해 크레인의 작업봉을 회전시켜야 할 경우 그 회전이 거의 불가능하며(①의 경우), 아울러 (굴착) 작업에 필요한 기구 내지 도구를 수직공에 투입하고자 하는 경우 상기 공간상의 제약으로 인해 기구 내지 도구를 리프트-업(lift-up)할 수 있는 높이가 제한되므로(②의 경우) (굴착) 작업에 필요한 기구 내지 도구의 수직공에의 투입이 곤란하여 Top-Down (굴착) 방식의 수행이 불가하다. 그리고 기존의 내지는 현재 가장 많이 이용되고 있는 크레인은 기구 내지 도구를 인양한 상태에서 수평 터널내에서의 이동이 불가할 뿐만 아니라, 수평 터널의 어느 지점에 있던 크레인을 이동시키기 위해 크레인 지지 트리거를 해제시에 크레인이 전복될 우려가 대단히 높다(③의 경우).

상기한 문제들로 인해 Top-Down (굴착) 방식의 적용이 곤란하기 때문에 대체적인 굴착 방식으로 현재 이루어지고 있는 수직공 굴착 방식이 도 1a에 제시되어 있는데, 수직공의 길이 방향과 수직인 다수의 수평 갱도(상부 수평 갱도, 서브 갱도, 하부 수평 갱도)를 굴착하여 수직공을 굴착하는 다단식 굴착 방식(도 1a의 (a))과, 상부 수평 갱도를 확장하여 크레인을 사용할 수 있는 공간을 확보한 후 수직공을 굴착하는 방식(도 1a의 (b))이 있다. 그러나 각 개별 수직공에서의 (굴착) 작업은 동일한 기구 내지 도구를 각 개별 수직공 단위로 각각 구비해야 이루어지기 때문에 이들 방식도 공사에 소요되는 비용이 현저히 높으며 공기(工期)가 매우 길어지는 문제를 안고 있다.

본 발명은 이러한 문제들을 일거에 해결하기 위해 창안된 것으로, 수평 터널의 규격에 맞추어 개별 수직공 사이에 레일(궤도)을 설치하고, 개별 수직공에서 이루어지는 (굴착) 작업에 필요한 기구 내지 도구를 운반할 수 있는 크레인을 레일을 통해 이동시키도록 하여 위에서 언급한 Top-Down 방식의 실현이 가능하도록 한다.

도 2a는 본 발명에 의한 크레인 이동 장치의 첫 번째 실시예를 제시한 도면으로 윗 방향에서 바라본 도면이며, 도 2b는 정면에서 바라본 도면이다.

도 2a에 제시된 바와 같이, 각 수직공(a, a')이 한 쌍의 수직공을 형성하고 있으며, 각 수직공(a, a')의 외곽을 외주면(b, b')이 둘러싸고 있다. 이때 수직공의 모양은 원통형이 통상적이겠으나 원통형이 아닌 다른 모양으로도 구현됨은 당업자의 입장에서 자명하다고 할 것이다. 즉, 도 2a 및 도 2b에 제시된 실시예는 본 발명에 대한 설명의 편의를 위해 제시된 예에 불과하다. 그리고 각 수직공(a, a')은 지면에서 돌출된 형태일 수도 있고 지면 이하로 들어간 형태일 수도 있으며, 도 2a 및 도 2b에 제시된 것은 지면에서 돌출된 형태를 제시한 것이다. 그리고 도 2a 및 도 2b에 제시된 실시예에서는 위에서 언급한 수평 터널을 가시적으로는 제시하지 아니하였는데 이는 어디까지나 본 발명에 의한 크레인 이동 장치의 구조를 시각적으로 보다 더 효과적으로 현출시키기 위한 것이며, 본 발명의 경우도 위에서 언급한 수평 터널이 구비된 환경에서 구현될 수 있음을 미리 밝힌다.

레일(21)은 양 수직공(a, a')의 최상단 간에 쌍으로 배치되며, 레일(21)을 통해 각 수직공(a, a')에서 요구되는 작업에 필요한 도구 내지 기구(수직공에 적재 내지는 수직공에서 이설되어야 할 물건도 상기 도구 내지 기구의 개념에 포함되며 이하 같다)를 운반하는 크레인을 좌우로 이동하게 한다. 예를 들어 요구되는 작업이 수직공 굴착 작업인 경우, 필요한 도구 내지 기구는 굴착기가 될 것이며, 양 수직공(a, a') 사이를 레일(21)을 통해 굴착기를 운반시키는 크레인의 예가 도 2c에 사시도로써 제시되어 있다.

도 2c를 참조하면, 크레인이 노란색으로 표시되어 있는데 이 크레인의 일례로 겐트리 크레인(gentry crane, GC)을 들 수 있으며, 겐트리 크레인은 작업 공간이 대규모이고 수직공에서 요구되는 작업에 필요한 도구 내지 기구가 매우 크거나 매우 큰 중량이 나가는 경우(수직공에 적재 내지는 수직공에서 이설되어야 할 물건이 매우 크거나 매우 큰 중량이 나가는 경우도 포함하며, 예를 들어 원자력 발전소에서의 방사선 폐기물 처리 작업 현장의 경우를 들 수 있다)에 활용되는 크레인이다. 즉, 본 발명의 첫 번째 실시예는 작업 공간이 대규모이고 작업에 필요한 도구 내지 기구가 매우 크거나 매우 큰 중량이 나가는 경우에 활용될 수 있는 것이라 볼 수 있다.

고정 빔(22)은 한 쌍의 레일(21)의 양 종단을 고정시키기 위해, 도 2a에 제시된 바와 같이, 레일(21)의 양 종단에 레일(21)의 길이 방향의 수직 방향으로 부착되며 그 양 끝단이 한 쌍의 수직공의 외주면(b, b')에 고정되도록 하여 레일(11)이 양 수직공(a, a') 사이에서 지탱(고정)하도록 한다.

한편 고정 빔(22)의 설치로 인해 레일(11)과 외주면(b, b')이 교차되는 지점에 간극이 발생하는데, 이는 레일(11)의 지탱(고정)을 불완전하게 할 수 있으며 레일의 변형(레일의 휨 등)을 가져올 수 있다. 이를 방지하기 위해 레일(11)과 외주면(b, b')이 교차되는 지점에 지지대(23)를 구비하여 레일(21)의 지탱(고정)을 완결시킨다.

한편 레일의 폭(d), 지지대(13)와 고정 빔(12) 사이의 직선거리(w)는 구비되는 수평 터널의 크기, 사용되는 겐트리 크레인의 크기 등 작업 환경 등에 따라 조절이 가능하다.

도 3a는 본 발명에 의한 크레인 이동 장치의 두 번째 실시예를 제시한 도면으로 사시도이며, 도 3b는 정면에서 바라본 도면이다.

각 수직공(c, c')에 관한 사항은 첫 번째 실시예에서의 각 수직공(a, a')에 관한 사항과 동일하다.

레일(31)은, 첫 번째 실시예에서와 마찬가지로, 양 수직공(c, c')의 최상단 간에 쌍으로 위치한다. 다만 첫 번째 실시예의 경우와 다른 점은 양 수직공(c, c')의 최상단 간에 쌍으로 위치하되, 수직공의 높이 방향으로 양 수직공(c, c')의 최상단과 이격을 두고 위치한다는 점이다. 이때 레일의 간격은, 첫 번째 실시예의 경우와 마찬가지로, 작업 환경 등에 따라 적절히 조절될 수 있다.

연결 빔(32)은 레일(31)의 양 종단에 레일(31)의 길이 방향의 수직 방향으로 부착되어 한 쌍의 레일의 각 레일을 연결시키며, 고정 빔(33)은 연결 빔(22)의 양 끝단을 양 수직공(c, c')의 외주면(e, e')에 고정시켜 레일(31)을 지탱시킨다.

한편, 두 번째 실시예의 경우, 레일(31)이 양 수직공(c, c')의 최상단과 이격을 두고 위치하기 때문에 고정 빔(33)만을 가지고는 레일(31)을 지탱함에 있어 안전성을 확보하는 데에 심히 부족하다. 따라서 두 번째 실시예의 경우에는 양 수직공(c, c') 사이에 레일(31)을 지지하는 다수의 레일 지지 빔(34)을 쌍으로 구비시켜 레일 지탱의 안전성을 확보하도록 한다. 이때 다수의 레일 지지 빔(34)의 각 지지 빔 간의 거리는 작업 환경 등에 따라 적절히 조절될 수 있다.

두 번째 실시예도 첫 번째 실시예와 마찬가지로 레일(31)을 통해 각 수직공(c, c')에서 요구되는 작업에 필요한 도구 내지 기구를 운반하는 크레인(OC)을 좌우로 이동하게 한다.

한 편 두 번째 실시예에 적용될 수 있는 크레인(OC)은 오버헤드 크레인(overhead crane)을 그 예로 들 수 있는데, 오버헤드 크레인은 겐트리 크레인을 사용하는 경우에 비해 작업 공간이 비교적 소규모이고 수직공에서 요구되는 작업에 필요한 도구 내지 기구가 상대적으로 작거나 작은 중량이 나가는 경우(수직공에 적재 내지는 수직공에서 이설되어야 할 물건이 소형이거나 적은 중량이 나가는 경우도 포함한다)에 활용되는 크레인이다. 즉, 본 발명의 두 번째 실시예는 작업 공간이 소규모이고 작업에 필요한 도구 내지 기구가 작거나 작은 중량이 나가는 경우에 활용될 수 있는 것이라 볼 수 있다.

본 발명의 첫 번재 실시예와 두 번째 실시예 모두 각 개별 수직공에서의 (굴착) 작업이 하나의 기구 내지 도구를 이용하여 이루어지는 것이 가능함을 알 수 있다. 즉, 기구 내지 도구를 운반하는 크레인(GC 또는 OC)을 레일(21 또는 31)을 통해 각 개별 수직공의 최상단 간을 좌우 왕복이동 가능하게 하므로 각 개별 수직공에서 동시에 또는 동일하게 이루어져야 하는 작업의 수행 기간을 단축시킬 수 있고 작업에 소요되는 비용도 현저히 줄일 수 있다. 아울러 크레인을 수직공의 최상단의 바로 위에 위치시킬 수 있기 때문에 상기 언급한 Top-Down 방식의 실현이 가능하도록 한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (3)

1. 서로 이격된 각 개별 수직공의 최상단 간에 배치되는 한 쌍의 레일;
   상기 한 쌍의 레일의 양 종단에 상기 레일의 길이 방향의 수직 방향으로 부착되며, 상기 각 개별 수직공의 외주면에 그 양 끝단이 고정되는 한 쌍의 고정 빔; 및
   상기 한 쌍의 레일과 상기 외주면이 교차되는 지점에서 상기 한 쌍의 레일의 하부를 지지하는 지지대를 포함하고,
   상기 한 쌍의 레일을 통해 크레인(crane)이 상기 이격된 각 개별 수직공 사이를 왕복이동토록 하는 것을 특징으로 하는 크레인 이동 장치.
2. 서로 이격된 각 개별 수직공의 최상단 간에 위치하되, 상기 각 개별 수직공의 높이 방향으로 상기 최상단과 이격을 두고 위치하는 한 쌍의 레일;
   상기 한 쌍의 레일의 양 종단에 상기 레일의 길이 방향의 수직 방향으로 부착되어 상기 한 쌍의 레일의 각 레일을 연결시키는 연결 빔;
   상기 한 쌍의 연결 빔의 양 끝단을 상기 각 개별 수직공의 외주면에 고정시키는 두 쌍의 고정 빔; 및
   상기 각 개별 수직공 사이에 소정의 간격을 두고 위치하며, 상기 한 쌍의 레일의 하부에 연결되어 상기 한 쌍의 레일을 지지하는 다수의 레일 지지 빔을 포함하고,
   상기 한 쌍의 레일을 통해 크레인(crane)이 상기 이격된 각 개별 수직공 사이를 왕복이동토록 하는 것을 특징으로 하는 크레인 이동 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 크레인은
   겐트리 크레인(gentry crane) 또는 오버헤드 크레인(overhead crane)인 것을 특징으로 하는 크레인 이동 장치.

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