KR101884810B1

KR101884810B1 - 길이가 신축되는 가설물

Info

Publication number: KR101884810B1
Application number: KR1020160053865A
Authority: KR
Inventors: 박주신; 오심관
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2016-05-02
Filing date: 2016-05-02
Publication date: 2018-08-02
Also published as: KR20170124229A

Abstract

길이가 신축되는 가설물이 제공된다. 상기 가설물은, 수직 구조체와 상기 수직 구조체의 일측에 설치되어 길이 신축되는 수평 구조체를 포함하되, 상기 수평 구조체는, 상기 수직 구조체의 일측에 설치되는 외부 몸체; 적어도 일 영역이 상기 외부 몸체의 내측에 수용되고, 상기 외부 몸체의 길이 방향으로 직선 이동되는 내부 몸체; 상기 내부 몸체가 관통 삽입되도록 설치되고, 제어부의 제어에 의해 상기 내부 몸체의 표면을 따라 이동하는 이동식 지지체; 및 상기 내부 몸체를 지지하기 위해, 상기 이동식 지지체에 일 단부가 고정되고 상기 수직 구조체의 일측에 설치된 롤러를 경유하도록 설치된 와이어를 상기 제어부의 제어에 의해 권취 또는 권출하는 윈치부를 포함한다.

Description

길이가 신축되는 가설물{Length adjustable temporary construction}

본 발명은 길이 신축(伸縮)되는 가설물에 관한 것이다.

선박의 제작 과정에서 다양한 고소 작업이 요구되고, 이를 위해 비계 등의 가설물들이 반복하여 설치되고 또한 해체되고 있다.

일 예로, LNG FPSO 등과 같은 선박 또는 해양플랜트 등의 선체 내에는 액체화물 등을 저장하기 위한 LNG 화물창(cargo containment system)이 구비된다. LNG 화물창은 저온에 효과적으로 견딜 수 있도록 특수 단열 구조가 설치되어야 하며, 관련된 작업을 수행하기 위해 LNG 화물창 내에는 격자 구조 형태의 가설물(예를 들어 시스템 비계)이 설치된다.

설치된 가설물을 이용하여 LNG 화물창의 수직 벽면, 천정 등에 대한 특수 단열 구조 등의 설치가 이루어지고, 해당 작업이 완료되는 가설물은 해체되어 LNG 화물창의 외부로 반출된다.

도 1은 종래기술에 따른 화물창용 고소 작업대의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 화물창(1) 내에 설치되는 화물창용 고소 작업대는 수직 방향으로 설치된 수직 서포트붐(11), 수평 방향으로 설치된 수평붐(13) 및 캐리어(15)를 포함한다.

수직 서포트붐(11)은 견고한 설치를 위해 그 상부가 가스돔(2)에 지지되도록 설치되고, 하부는 화물창(1) 바닥면에 설치된 프로텍션 플레이트(12)에 접하여 고정되도록 설치된다.

수평붐(13)은 서로 다른 사이즈의 단위 붐이 수평방향으로 텔레스코픽 가능한 다단붐 구조로 설치되어 길이 신축되고, 수평붐(13)의 상면에는 작업용 바스켓(14a)과 보조 작업대(14b)가 설치된다.

수평붐(13)은 캐리어(15)에 고정되어 수직 서포트붐(11)을 따라 상하방향으로 이동된다. 그리고 캐리어(15)의 타측, 즉 수평붐(13)에 대향되는 방향에는 수평붐(13)의 유지 및 굽힘 강성 확보를 위한 웨이트 밸런스(25)가 설치된다.

도 1에 도시된 종래기술에 따른 화물창용 고소 작업대는 기존의 가설물에 비해 간이한 구성을 제시함으로써 가설물의 설치 및 해체에 소요되는 작업 시간을 감소시키기 위한 것이다.

그러나, 도 1에 도시된 고소 작업대를 포함하여 종래의 가설물들은 LNG 화물창 등에서 내벽을 따라 단열 패널을 부착하는 등의 작업 과정에서 캔틸레버 형태의 자유단 처짐이 자주 발생하여 수리 및 구조적 손상이 빈번하게 발생되고, 또한 작업자의 안전성에 대한 문제가 지속적으로 제기되고 있다.

한국공개특허 제10-2013-0011759호(화물창용 고소작업대)

본 발명은 수평 구조체에 변형이 발생되면 이동식 지지체가 최적 지지점의 위치로 이동되어 수평 구조체의 변형을 해소함으로써 가설물의 구조적 손상 방지 및 작업 안정성을 확보할 수 있는 길이가 신축되는 가설물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 수직 구조체와, 상기 수직 구조체의 일측에 설치되어 길이 신축되는 수평 구조체를 포함하되, 상기 수평 구조체는, 상기 수직 구조체의 일측에 설치되는 외부 몸체; 적어도 일 영역이 상기 외부 몸체의 내측에 수용되고, 상기 외부 몸체의 길이 방향으로 직선 이동되는 내부 몸체; 상기 내부 몸체가 관통 삽입되도록 설치되고, 제어부의 제어에 의해 상기 내부 몸체의 표면을 따라 이동하는 이동식 지지체; 및 상기 내부 몸체를 지지하기 위해, 상기 이동식 지지체에 일 단부가 고정되고 상기 수직 구조체의 일측에 설치된 롤러를 경유하도록 설치된 와이어를 상기 제어부의 제어에 의해 권취 또는 권출하는 윈치부를 포함하는, 길이가 신축되는 가설물이 제공된다.

상기 가설물은, 상기 내부 몸체에 발생한 처짐 위치에 관한 감지 정보를 생성하는 센서부; 및 상기 감지 정보를 참조하여 상기 내부 몸체의 처짐을 해소하기 위한 최적 지지점의 위치를 결정하고, 상기 최적 지지점으로 상기 이동식 지지체가 이동되도록 상기 이동식 지지체 및 상기 윈치부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 센서부는 하나 이상의 마커가 장착된 상기 내부 몸체의 하측면을 촬영한 촬영 영상을 상기 감지 정보로 생성하기 위해 이미지 센서를 구비할 수 있다.

상기 센서부는 상기 내부 몸체와 평행하게 레이저를 방출하고, 처짐이 발생된 상기 내부 몸체의 하측면에 반사되어 도달되는 레이저의 왕복 시간을 상기 감지 정보로 생성하기 위해 레이저 센서를 구비할 수 있다.

상기 내부 몸체의 둘레면 중 하나 이상의 면에는 복수의 스토핑 홀이 이격 형성되고, 상기 이동식 지지체는 스토핑 핀을 임의의 스토핑 홀에 삽입함으로써 상기 내부 몸체 상의 이동 위치에 고정될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 수평 구조체에 변형이 발생되면 이동식 지지체가 최적 지지점의 위치로 이동되어 수평 구조체의 변형을 해소함으로써 가설물의 구조적 손상 방지 및 작업 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 화물창용 고소 작업대의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가설물의 설치 구조를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가설물의 변형 해소 과정을 설명하기 위한 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가설물의 변형 해소 동작을 설명하기 위한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가설물의 설치 구조를 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가설물의 변형 해소 과정을 설명하기 위한 순서도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가설물의 변형 해소 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, LNG 화물창 등에 설치되는 가설물은 수직 구조체(200), 수평 구조체(210), 이동식 지지체(230), 롤러(245) 및 제어부(260)를 포함한다.

수직 구조체(200)는 가설물 설치 공간에서 수직 방향으로 설치되는 구조체이며, 예를 들어 복수의 바가 체결되어 형성된 구조체일 수 있다. 필요시 가설물 설치 공간 상에서 수직 구조체(200)가 복수개 설치될 수 있음은 당연하며, 작업자의 작업 공간을 형성하기 위해 수직 구조체(200)의 측면에 하나 이상의 수평 구조체(210)가 다양한 높이에 각각 설치된다.

수직 구조체(200)의 일측에 볼트 등에 의해 고정 설치되는 수평 구조체(210)는 외부 몸체(215), 외부 몸체(215)의 내부에 수용되어 슬라이딩 이동되는 내부 몸체(220) 및 외부 몸체(215)를 하부에서 지지하는 서포트(217)를 포함할 수 있다. 여기서, 외부 몸체(215)만으로도 수직 구조체(200)에 강인하게 체결되어 자세 유지가 가능한 경우라면 서포트(217)는 생략될 수 있다.

또한 내부 몸체(220)가 관통되도록 설치된 이동식 지지체(230)에 일 단부가 고정되고 롤러(245)를 경유하도록 설치된 와이어(245)를 권취 또는 권출하는 윈치부(240)와, 이동식 지지체(230)의 이동 및 윈치부(240)의 동작을 제어하는 제어부(260)가 더 포함될 수 있다.

외부 몸체(215)의 내부에 수용된 내부 몸체(220)는 외부 몸체(215)의 길이 방향으로 슬라이딩 이동되어 수평 구조체(210)의 전체 길이를 신축하도록 동작된다.

내부 몸체(220)가 슬라이딩 이동될 수 있도록 하기 위해 유압 실린더 등의 가압수단(도시되지 않음)이 내부 몸체의 일 단부에 결합될 수 있다. 또한, 외부 몸체(215) 또는/및 내부 몸체(220)의 후방에는 내부 몸체(220)의 슬라이딩 이동 거리(즉, 신축 거리)에 상응하여 전후방으로 이송 가능한 무게추(도시되지 않음)가 형성될 수도 있다.

외부 몸체(215)의 외부로 슬라이딩 이동된 내부 몸체(220)에 기준치 이상의 처짐(즉, 변형)이 발생되더라도 내부 몸체(220)와 외부 몸체(215)간의 구조 손상이 방지될 수 있도록 외부 몸체(215)의 내측면에는 판 스프링 등의 완충 부재(235)가 장착될 수 있다.

그리고 외부 몸체(215)의 타 단부측 상부면에는 힌지를 중심으로 회전되어 접히거나 세워져 작업자의 안전을 도모하는 가드레일(255)이 형성될 수도 있다.

후술되는 바와 같이, 내부 몸체(220)에 끼워진 이동식 지지체(230)는 내부 몸체(220)에 기준치 이상의 변형이 발생되면 제어부(260)의 제어에 의해 내부 몸체(220)의 외측 표면을 따라 이동되어 내부 몸체(220)에 발생된 변형을 해소하도록 동작한다.

이를 위해, 이동식 지지체(230)는 모터, 휠 및 구동 전원 공급을 위한 전원부를 구비한다.

또한 임의의 위치로 이동되면, 이동식 지지체(230)가 이동된 위치에서 유지되고, 와이어(245)가 가하는 장력에 의해 내부 몸체(220)를 효과적으로 지지할 수 있도록 하기 위해 이동식 지지체(230)는 내부 몸체(220)의 상부면 또는/및 측면에 형성된 스토핑 홀(232)에 삽입되는 하나 이상의 스토핑 핀이 더 구비될 수 있다. 스토핑 핀은 예를 들어 유압 램을 포함하여 구현될 수 있고, 이동식 지지체(230)에 더 구비된 예를 들어 레이저 센서에 의해 감지된 스토핑 홀(232)에 스토핑 핀이 삽입되도록 동작될 것이다.

도 2에는 이동식 지지체(230)가 하나 구비된 경우가 예시되었으나, 이동식 지지체(230) 및 이에 대항되는 롤러(245) 등은 각각 둘 이상 구비될 수도 있다.

또한 외부 몸체(215)의 단부에는 외부로 인출된 내부 몸체(220)의 변형 여부와 변형된 위치를 감지하기 위한 센서부(420, 도 4 참조)가 장착될 수도 있다.

센서부(420)는 예를 들어 이미지 센서를 포함한 촬상 장치일 수 있고, 이 경우 내부 몸체(220)의 하부면에는 도 4의 (a)에 예시된 바와 같이 마커(410)가 부착된다. 만일 내부 몸체(220)의 단부 등의 특정 위치에서 처짐이 발생되면, 촬상 장치에 의해 촬영되어 제어부(260)에 제공된 영상에는 마커(410)가 포함될 것이다. 제어부(260)는 해당 영상에 포함된 마커(410)의 크기와 형상을 분석함으로써 내부 몸체(220)의 어느 위치에서 어느 정도의 변형이 발생된 것인지 인식할 수 있고, 이를 통해 이동식 지지체(230)가 해당 위치의 변형을 해소하는 위치로 이동하도록 제어할 수 있다.

다른 예로서, 센서부(420)는 레이저 센서를 포함하는 거리측정 장치일 수도 있고, 내부 몸체(220)의 단부 하부면에는 레이저 센서에서 방출된 레이저가 반사되도록 하는 반사판이 장착될 수 있다. 즉, 제어부(260)는 레이저 센서에서 방출된 레이저가 반사판 또는 처짐 부위에 해당되는 내부 몸체(220)에 반사되어 들어오는 시간을 계산하여 처짐 발생 여부 및 처짐 발생 위치를 인식할 수 있고, 이를 통해 이동식 지지체(230)가 내부 몸체(220)의 변형을 해소하는 위치로 이동되도록 제어할 수 있다.

이하 도 3 및 도 4를 참조하여 수평 구조체(210)에 발생된 변형을 감지하고 발생된 변형을 해소하는 과정에 대해 설명한다.

도 3을 참조하면, 제어부(260)는 단계 310에서 외부 몸체(215)의 내부에 수용된 내부 몸체(220)가 필요 길이만큼 외부로 인출되도록 가압 수단의 동작을 제어한다.

이어서, 단계 320에서 제어부(260)는 내부 몸체(220)가 외부로 인출된 상태에서 미리 지정된 지지 위치로 이동식 지지체(230)가 이동되도록 제어한다(도 4의 (a) 참조). 예를 들어 미리 지정된 지지 위치는 외부로 인출된 내부 몸체(220)의 길이 중 1/2에 해당되는 위치일 수 있다.

이동식 지지체(230)는 구비된 모터와 휠의 동작에 의해 지정된 지지 위치(즉, 최적 지지점)로 이동되고, 이동이 완료되면 스토핑 핀을 스토핑 홀(232)에 삽입하여 위치를 고정시킨다.

이동식 지지체(230)가 내부 몸체(220)의 표면을 따라 이동될 때, 롤러(245)를 경유하도록 설치되어 일 단부가 고정된 와이어(245)도 제어부(260)의 제어에 의해 윈치부(240)에 의해 권취 또는 권출됨으로써 이동식 지지체(230)가 지정된 위치로 용이하게 이동되도록 하고, 이동이 완료된 이후에는 내부 몸체(220)가 안정적으로 지지되도록 한다.

단계 330에서 제어부(260)는 센서부(420)로부터 제공되는 감지 정보(예를 들어, 촬영 영상 데이터, 레이저 반사 센싱 정보 등)를 참조하여 외부로 인출된 내부 몸체(220)에 변형이 발생되었는지 여부를 판단한다.

단계 330의 판단에 의해 내부 몸체(220)에 변형이 발생되었다면(도 4의 (b) 참조), 제어부(260)는 감지 정보를 참조하여 내부 몸체(220)의 변형 발생 위치를 인식하고, 이동식 지지체(230)가 결정된 최적 지지점으로 이동되도록 제어함으로써 내부 몸체(220)에 발생된 변형을 해소한다(도 4의 (c) 참조).

예를 들어, 내부 몸체(220)의 단부측에 처짐이 발생된 경우, 외부로 인출된 내부 몸체(220)의 길이 중 1/2에 위치한 이동식 지지체(230)를 3/4의 위치로 이동시킴으로써 단부측에 발생된 처짐 현상을 해소할 수 있다.

최적 지지점은 하중재하의 위치 및 하중의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 제어부(260)는 미리 저장된 변형 발생 위치 및 변형량의 크기에 따른 최적 지지점 데이터를 참조하여 최적 지지점을 결정할 수 있다. 예를 들어, 내부 몸체(220)에 처짐이 발생되는 위치는 단부측으로 제한되지 않으며, 이동식 지지체(230)가 단부 측으로 이동된 상황에서는 내부 몸체(220)의 가운데 위치에서도 처짐 현상이 발생될 수 있을 것이다.

물론, 해당 위치로 이동식 지지체(230)가 이동된 후 여전히 처짐 현상이 지속되는지, 또한 다른 위치에서 처짐이 발생되는지 여부로서 이동식 지지체(230)를 다른 위치로 다시 이동시킬 수도 있음은 당연하다.

앞서 설명한 바와 같이, 내부 몸체(220)를 지지하기 위해 다수의 이동식 지지체(230)가 설치될 수도 있으며, 다수의 이동식 지지체(230)는 제어부(260)의 제어에 의해 내부 몸체(220)를 수평 상태로 유지시키는 각각의 위치로 이동 조작될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 길이가 신축되는 가설물은 하중재하의 존재에 의해 외부로 인출된 내측 몸체에 변형이 발생되면 이동식 지지체가 최적 지지점의 위치로 이동되어 내측 몸체의 변형을 해소함으로써 가설물의 구조적 손상 방지 및 작업 안정성을 확보할 수 있는 특징이 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

200 : 수직 구조체 210 : 수평 구조체
215 : 외부 몸체 217 : 서포트
220 : 내부 몸체 230 : 이동식 지지체
232 : 스토핑 홀 235 : 완충 부재
240 : 윈치부 245 : 롤러
250 : 와이어 255 : 가드레일
260 : 제어부 410 : 마커
420 : 센서부

Claims

수직 구조체와, 상기 수직 구조체의 일측에 설치되어 길이 신축되는 수평 구조체를 포함하되,
상기 수평 구조체는,
상기 수직 구조체의 일측에 설치되는 외부 몸체;
적어도 일 영역이 상기 외부 몸체의 내측에 수용되고, 상기 외부 몸체의 길이 방향으로 직선 이동되는 내부 몸체;
상기 내부 몸체가 관통 삽입되도록 설치되고, 제어부의 제어에 의해 상기 내부 몸체의 표면을 따라 이동하는 이동식 지지체; 및
상기 내부 몸체를 지지하기 위해, 상기 이동식 지지체에 일 단부가 고정되고 상기 수직 구조체의 일측에 설치된 롤러를 경유하도록 설치된 와이어를 상기 제어부의 제어에 의해 권취 또는 권출하는 윈치부를 포함하는, 길이가 신축되는 가설물.
제1항에 있어서,
상기 내부 몸체에 발생한 처짐 위치에 관한 감지 정보를 생성하는 센서부; 및
상기 감지 정보를 참조하여 상기 내부 몸체의 처짐을 해소하기 위해 상기 감지 정보에 상응하도록 미리 지정된 최적 지지점의 위치를 결정하고, 상기 최적 지지점으로 상기 이동식 지지체가 이동되도록 상기 이동식 지지체 및 상기 윈치부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는, 길이가 신축되는 가설물.
제2항에 있어서,
상기 센서부는 하나 이상의 마커가 장착된 상기 내부 몸체의 하측면을 촬영한 촬영 영상을 상기 감지 정보로 생성하기 위해 이미지 센서를 구비하는, 길이가 신축되는 가설물.
제2항에 있어서,
상기 센서부는 상기 내부 몸체와 평행하게 레이저를 방출하고, 처짐이 발생된 상기 내부 몸체의 하측면에 반사되어 도달되는 레이저의 왕복 시간을 상기 감지 정보로 생성하기 위해 레이저 센서를 구비하는, 길이가 신축되는 가설물.
제1항에 있어서,
상기 내부 몸체의 둘레면 중 하나 이상의 면에는 복수의 스토핑 홀이 이격 형성되고,
상기 이동식 지지체는 스토핑 핀을 임의의 스토핑 홀에 삽입함으로써 상기 내부 몸체 상의 이동 위치에 고정되는, 길이가 신축되는 가설물.