KR102045221B1 - 텔레스코핑 케이지 및 이를 이용한 타워 크레인 인상 방법 - Google Patents

텔레스코핑 케이지 및 이를 이용한 타워 크레인 인상 방법 Download PDF

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Abstract

텔레스코핑 케이지는, 타워 크레인을 구성하는 마스트를 수직 방향으로 연결하기 위해 사용되는 텔레스코핑 케이지로서, 본체, 일단이 본체에 연결되고, 일부분이 마스트에 걸리거나 결속된 상태 하에서 본체를 밀거나 당기는 케이지 승강 수단, 및 본체에 설치되며, 마스트와 케이지 승강 수단 간의 걸림 또는 결속 여부를 확인하는 결속 체크 센서를 포함한다.

Description

텔레스코핑 케이지 및 이를 이용한 타워 크레인 인상 방법 {TELESCOPING CASE AND LIFTING METHOD OF TOWER CRANE USING THE SAME}
본 발명은 텔레스코핑 케이지 및 이를 이용한 타워 크레인 인상 방법 으로서, 보다 구체적으로는 케이지 승강 수단과 마스트 간의 결속 여부, 마스트와 턴테이블의 결속 여부 및 마스트 간의 결속 여부를 체크하는 결속 체크 센서를 포함한 텔레스코핑 케이지 및 이를 이용한 타워 크레인 인상 방법에 관한 것이다.
타워 크레인은 탑처럼 생긴 고정식 크레인으로서, 항만 하역용이나 고층 건축용으로 발달하여 조선소의 선대와 안벽 등에 설치하고, 초고층 빌딩이나 아파트 건설현장에서 많이 사용된다.
이러한 타워 크레인은 균형추, 지브, 마스트, 텔레스코핑 케이지, 턴테이블, 운전석, 평형추, 트롤리, 호이스팅 로프 등을 포함한다.
국내 타워 크레인의 수요는 2010년 이후 꾸준히 증가 추세에 있으나 설치와 해체 인력은 2015년 850명에서 600명으로 감소하고 있어 타워 크레인의 체계적인 관리와 사고 예방을 위한 전문 교육 및 정책 마련 필요한 상태이다.
국내의 경우, 2012년에서 2017년 5월까지 타워 크레인의 중대 재해 사고는 총 23건으로 총 사망자 31명 총부상자수 37명이며, 전체 중대 재해 발생 원인으로는 총 23건 중 작업관리 미흡 11건(47.8%), 안전조치 미흡 6건(26.1%), 기계결함 6건(26.1%)이다.
구체적으로, 타워 크레인의 사고 발행 원인을 보면, 타워 크레인의 높이를 형성하는 마스트와 마스트 간의 결속이 완전하지 않아 타워 크레인이 무너질 수 있다. 또한, 마스트와 운전석 하부의 턴테이블 간의 결속이 완전하지 않아 타워 크레인이 무너질 수 있다.
또한, 유압 실린더 및 유압 모터와 같은 상승 수단을 구비하여 타워 크레인의 높이를 높이는데 사용되는 텔레스코핑 케이지의 경우 상승 수단과 마스트 간의 결속이 불완전하여 상승 수단을 이용하여 텔레스코핑 케이지를 상승시키는 과정에서 텔레스코핑 케이지가 낙하하거나 타워 크레인이 무너지는 사고가 발행할 수 있다.
따라서, 마스트와 마스트 간의 결속, 마스트와 턴테이블 간의 결속 및 상승 수단과 마스트 간의 결속을 체크할 필요가 있으며, 이들 구성의 결속이 불완전할 경우에는 작업자에게 신속하게 이러한 사실을 인지시킬 필요가 있다.
그러나, 타워 크레인의 작업 반경이나 인양물의 중량에 따라 길이를 조절할 수 있도록 하여 타워 크레인의 안정성을 향상시키는 발명은 개시되어 있으나(한국등록특허 제10-1946332호 참조), 이에 그치지 않고 타워 크레인의 각 구성 간의 결속 여부를 체크하여 타워 크레인의 안전성을 좀 더 확보할 필요가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 마스트와 마스트 간의 결속, 마스트와 턴테이블 간의 결속 및 상승 수단과 마스트 간의 결속을 체크하고, 이들 구성의 결속이 불완전할 경우에는 작업자에게 신속하게 이러한 사실을 인지시킬 수 있는 텔레스코핑 케이지 및 이를 이용한 타워 크레인 인상 방법의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 텔레스코핑 케이지에 결속 체크 센서를 설치하여 마스트와 마스트 간의 결속, 마스트와 턴테이블 간의 결속 및 상승 수단과 마스트 간의 결속을 체크하고, 결속이 불완전할 경우 경고 신호를 보내는 알람 수단을 텔레스코핑 케이지에 구비함으로써, 타워 크레인의 안전성을 좀 더 확보할 수 있는 텔레스코핑 케이지 및 이를 이용한 타워 크레인 인상 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코핑 케이지는, 타워 크레인을 구성하는 마스트를 수직 방향으로 연결하기 위해 사용되는 텔레스코핑 케이지로서, 본체, 일단이 본체에 연결되고, 일부분이 마스트에 걸리거나 결속된 상태 하에서 본체를 밀거나 당기는 케이지 승강 수단, 및 본체에 설치되며, 마스트와 케이지 승강 수단 간의 걸림 또는 결속 여부를 확인하는 결속 체크 센서를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인 인상 방법은, 텔레스코핑 케이지를 이용한 타워 크레인 인상 방법으로서, 인상용 마스트를 인상하여 텔레스코핑 케이지에 안착하는 단계, 결속 체크 센서를 이용하여 기 설치된 마스트와 케이지 승강 수단 간의 걸림 또는 결속 여부를 확인하면서, 케이지 승강 수단을 이용하여 텔레스코핑 케이지를 소정 높이만큼 상승시키는 단계, 상승으로 인해 형성된 텔레스코핑 케이지 내부의 빈 공간에 인상용 마스트를 밀어 넣는 단계, 및 기 설치된 마스트와 인상용 마스트를 체결하는 단계, 및 결속 체크 센서를 이용하여 기 설치된 마스트와 인상용 마스트의 체결 상태를 확인하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 텔레스코핑 케이지에 결속 체크 센서를 설치하여 마스트와 마스트 간의 결속, 마스트와 턴테이블 간의 결속 및 상승 수단과 마스트 간의 결속을 체크하고, 결속이 불완전할 경우 경고 신호를 보내는 알람 수단을 텔레스코핑 케이지에 구비함으로써, 타워 크레인의 안전성을 좀 더 확보할 수 있는 텔레스코핑 케이지 및 이를 이용한 타워 크레인 인상 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코핑 케이지를 포함하는 타워 크레인의 도면이다.
도 2 내지 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코핑 케이지가 케이지 승강 수단에 의해 인상되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코핑 케이지를 구성하는 다른 형태의 케이지 승강 수단을 나타낸 도면이다.
도 7 는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코핑 케이지를 구성하는 컨트롤러가 각종 구성과 통신하는 상태를 나타낸 개념도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인 인상 방법의 흐름도이다.
도 9 내지 14 는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인이 인상되는 과정을 나타낸 도면이다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1 내지 7 을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코핑 케이지를 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코핑 케이지를 포함하는 타워 크레인의 도면이다. 도 2 내지 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코핑 케이지가 케이지 승강 수단에 의해 인상되는 과정을 나타낸 도면이다. 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코핑 케이지를 구성하는 다른 형태의 케이지 승강 수단을 나타낸 도면이다. 도 7 는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코핑 케이지를 구성하는 컨트롤러가 각종 구성과 통신하는 상태를 나타낸 개념도이다.
도 1 내지 7 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코핑 케이지(telescoping cage)(30)는, 유압 실린더 및 유압 모터와 같은 상승 수단을 구비하여 타워 크레인(60)(또는 마스트(10))의 높이를 높이는데 사용되는 구조물이다.
이렇게 텔레스코핑 케이지(30)가 타워 크레인(60)에 사용되는 구성이므로, 본 발명에 대한 이해를 돕고자, 우선 도 1 을 참조하여 타워 크레인(60)에 대해서 설명한다.
타워 크레인(60)은 탑처럼 생긴 고정식 크레인으로서, 항만 하역용이나 고층 건축용으로 발달하여 조선소의 선대와 안벽 등에 설치하고, 초고층 빌딩이나 아파트 건설현장에서 많이 사용된다.
이러한 타워 크레인(60)은 균형추, 지브(25), 마스트(10), 텔레스코핑 케이지(30), 턴테이블(40), 운전석(50), 평형추(35), 트롤리(45), 호이스팅 로프(55) 등을 포함한다.
균형추는 기중기를 안정시키기 위해 탑의 아랫부분에 쌓아놓은 콘크리트 덩어리이고, 지브(25)는 탑 위에서 축을 중심으로 회전하는 금속 격자로서, 호이스트를 들어올리고 길이를 늘리는 구조물이다.
마스트(10)는 타워 크레인(60)의 높이를 형성하고 기둥 역할을 함으로써 지브(25)를 지탱하는 금속 격자이며, 턴테이블(40)은 선회 장치로서 운전석(50) 및 지브(25) 등을 회전시키는 구조물이다.
운전석(50)은 턴테이블(40)의 상부에 위치하며 타워 크레인(60)을 운전하는 작업자가 위치하고, 평형추(35)는 지브(25)와 짐의 무게 균형을 이루기 위해 카운터지브에 매달아 놓은 콘크리트 덩어리이다.
트롤리(45)는 지브(25) 밑에서 지브(25)를 따라 돌아가는 바퀴로서 호이스팅 로프(55)를 매달고 있으며, 호이스팅 로프(55)는 짐을 다루는 여러 가지 길이의 튼튼한 철제 밧줄이다.
이제, 본격적으로 텔레스코핑 케이지(30)를 살펴본다.
텔레스코핑 케이지(30)는 타워 크레인(60)을 구성하는 마스트(mast)를 수직 방향으로 연결하기 위해 사용되는 구조물로서, 본체, 케이지 승강 수단(120, 270), 결속 체크 센서(130, 150), 알람 수단(140, 160) 및 컨트롤러(190)를 포함할 수 있다.
본체는 텔레스코핑 케이지(30)의 전체적인 틀을 형성하는 프레임으로서, 네개의 수직바(70)와 수직바(70)를 연결하는 수평바(75) 내지 사선바로 이루어질 수 있으며, 전체적으로 사각기둥 형상을 하면서 내부에 빈 공간(E)이 형성될 수 있다. 물론, 본체는 전술한 형태 이외에 얼마든지 다양한 형태를 지닐 수 있다.
케이지 승강 수단(120, 270)은 기초 마스트 또는 기 설치된 마스트(10)에 대하여 본체를 상승시키거나 하강시키는 장치이다.
이러한 케이지 승강 수단(120)은 일단이 본체에 연결되고 일부분이 마스트(10)에 걸리거나 결속된 상태 하에서 본체를 밀거나 당길 수 있다.
케이지 승강 수단(120)의 형태는 다양할 수 있는데, 일 형태로서, 도 2 에 도시된 바와 같이, 케이지 승강 수단(120)은, 중앙 부분에 실린더부와 실린더부의 상하로 마스트(10)에 형성된 돌출부(15)에 걸리는 걸림슈를 포함할 수 있다. 또한, 실린더부는 유압 실린더 방식일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
좀 더 구체적으로, 케이지 승강 수단(120)은, 일단이 텔레스코핑 케이지(30)의 본체(또는 수평바(75))에 연결된 승강 실린더부(90), 일단이 승강 실린더부(90)에 연결된 탈착 실린더부(100), 탈착 실린더부(100)의 타단인 플런저에 회동가능하게 연결되며 케이지 승강 수단(120)의 상부를 형성하는 서포트슈(110), 및 승강 실린더부(90)의 타단인 플런저에 회동가능하게 연결되며 케이지 승강 수단(120)의 하부를 형성하는 클라이밍슈(80)를 포함할 수 있다.
이러한 구성을 가지는 케이지 승강 수단(120)의 작동 원리를 보면, 도 2 에 나타난 바와 같이, 마스트(10)의 돌출부(15)에 걸려 있던 서포트슈(110)는 탈착 실린더부(100)에 의해 당겨져서 마스트(10)로부터 이탈될 수 있다.
반면에, 클라이밍슈(80)는 마스트(10)의 돌출부(15)에 걸리게 되어 마스트(10)에 결속될 수 있다.
이렇게, 서포트슈(110)는 마스트(10)로부터 분리되어 있고, 클라이밍슈(80)는 마스트(10)에 결속된 상태에서, 승강 실린더부(90)는 플런저를 외부로 밀어내고, 그 결과 승강 실린더부(90)의 일단에 연결된 본체는 상승할 수 있다(도 3 참조). 즉, 텔레스코핑 케이지(30)는 마스트에 대하여 상승할 수 있다.
도 3 을 보면, 텔레스코핑 케이지(30)가 상승한 후에, 작업자의 레버 조작 등에 의해 클라이밍슈(80)는 마스트(10)로부터 이탈되고, 탈착 실린더부(100)에 의해 밀려 서포트슈(110)는 마스트(10)에 결속된 상태에서, 승강 실린더부(90)는 플런저를 당겨서 클라이밍슈(80)는 상승할 수 있다.
도 4 를 보면, 다시 서포트슈(110)는 마스트(10)로부터 분리되어 있고, 클라이밍슈(80)는 마스트(10)에 결속된 상태에서, 승강 실린더부(90)는 플런저를 외부로 밀어내고, 그 결과 승강 실린더부(90)의 일단에 연결된 본체는 상승할 수 있다.
도 5 를 보면, 이러한 과정을 반복함으로써, 텔레스코핑 케이지(30)는 소정 높이만큼 상승할 수 있고, 텔레스코핑 케이지(30)의 내부에는 기 설치된 마스트(10)가 없는 빈 공간(E)이 형성되어, 새로운 마스트(180)가 텔레스코핑 케이지(30)의 내부로 유입될 수 있다.
또한, 결과적으로, 마스트(10)가 수직으로 계속 쌓이게 되는바 타워 크레인(60) 인상 작업이 수행될 수 있다.
도 6 을 보면, 다른 형태의 케이지 승강 수단(270)이 도시되어 있으며, 구체적으로 케이지 승강 수단(270)은, 일단이 텔레스코핑 케이지(30)의 본체(또는 수평바(75))에 연결되며 타단에 실린더슈(230)가 형성된 승강 실린더부(250), 일단이 텔레스코핑 케이지(30)의 본체(또는 수평바(75))에 연결되며 타단이 텔레스코핑 케이지(30)의 본체(또는 수평바(75))에 걸리는 서포트슈(260), 및 승강 실린더부(250)의 실린더슈(230)와 연결되며 케이지 승강 수단(270)의 하부를 형성하는 클라이밍슈(240)를 포함할 수 있다.
이러한 구성을 가지는 케이지 승강 수단(270)의 작동 원리를 보면, 클라이밍슈(240)가 마스트(10)에 결속되고 실린더슈(230)는 수평바에 걸린 상태에서 승강 실린더부(250)는 플런저를 외부로 밀어내고, 그 결과 승강 실린더부(250)의 일단에 연결된 본체는 상승할 수 있고, 서포트슈(260)는 상승하여 기존 수평바(75)보다 위에 위치한 수평바에 걸릴 수 있다.
이러한 과정을 반복함으로써, 텔레스코핑 케이지(30)는 소정 높이만큼 상승할 수 있고, 텔레스코핑 케이지(30)의 내부에는 기 설치된 마스트(10)가 없는 빈 공간(E)이 형성되어, 새로운 마스트(180)가 텔레스코핑 케이지(30)의 내부로 유입될 수 있다.
지금까지 두종류의 케이지 승강 수단(120, 270)을 살펴보았으나, 텔레스코핑 케이지(30)를 마스트(10)에 대하여 승강시킬 수 있다면, 케이지 승강 수단(120, 270)의 형태 및 작동 방식은 다양할 수 있다.
결속 체크 센서(130, 150)는 텔레스코핑 케이지(30)의 본체에 설치될 수 있으며, 마스트(10)와 케이지 승강 수단(120, 270) 간의 걸림 또는 결속 여부를 확인하는 센서이다.
앞에서 살펴본 바와 같이, 케이지 승강 수단(120)을 통해 텔레스코핑 케이지(30)를 상승시키는 과정에서, 서포트슈(110) 및 클라이밍슈(80)가 마스트(10)에 결속될 때 이러한 결속이 완전해야 하며, 결속이 제대로 이루어지지 않거나 도중에 결속이 해제될 경우 텔레스코핑 케이지(30)가 추락하거나 타워 크레인(60)이 균형을 잃어 무너질 수 있다.
또한, 다른 형태의 케이지 승상 수단(270)의 경우도 실린더슈(230)가 수평바에 제대로 걸리지 않거나, 서포트슈(260) 및 클라이밍슈(240)가 마스트(10)에 불완전하게 결속될 때는 사고가 발생할 수 있다.
따라서, 서포트슈(110, 260) 및 클라이밍슈(80, 240)와 마스트(10) 간에 완전하게 결속이 이루어졌는지를 확인할 필요가 있으며, 또한 실린더슈(230)가 수평바에 제대로 걸리는지를 확인할 필요가 있다. 이를 위해 본 발명은 결속 체크 센서(130, 150)를 포함할 수 있다.
결속 체크 센서(130, 150)로는 초음파 센서가 사용될 수 있으며, 초음파 센서를 통해 서포트슈(110, 260) 및 클라이밍슈(80, 240)와 마스트(10) 간의 결속을 확인하는 방법으로는, 초음파 센서가 서포트슈(110, 260) 및 클라이밍슈(80, 240)가 결속 시에 위치할 지점에 초음파를 발사하여 발사한 초음파가 되돌아오는지 여부 또는 되돌아오는 시간을 고려하여 서포트슈(110, 260) 및 클라이밍슈(80, 240)가 결속 위치에 제대로 있는지를 확인할 수 있다.
또한, 초음파 센서는 실린더슈(230)가 수평바에 걸릴 경우 위치할 지점에 초음파를 발사하여 발사한 초음파가 되돌아오는지 여부 또는 되돌아오는 시간을 고려하여 실린더슈(230)가 걸림 위치에 제대로 있는지를 확인할 수 있다.
이러한 초음파 센서는 중/장거리 측정에 적합하고, 비교적 저렴하며, 환경(거리, 햇빛, 습기, 분진, 조명, 온도)에 강하다는 점에서 외부 공사 현장에서 사용되는 타워 크레인에 적합한 센서이다.
물론, 초음파 센서 이외에 다른 센서도 사용될 수 있으며, 초음파 센서를 통해 완전환 결속이 이루어졌는지 확인하는 방법도 다른 방식이 적용될 수도 있다. 한편, 다른 센서로는 마그네틱 센서, 레이저 센서, 카메라 등이 있을 수 있다.
서포트슈(110) 및 클라이밍슈(80)와 마스트(10) 간의 결속을 확인하는 결속 체크 센서(150)는 텔레스코핑 케이지(30)의 중간 부분에 네개가 설치될 수 있으며, 바람직하게는 서포트슈(110) 및 클라이밍슈(80)와 인접한 텔레스코핑 케이지(30)의 부분에 설치될 수 있다.
구체적으로는, 결속 체크 센서(150)는 서포트슈(110) 및 클라이밍슈(80)와 가장 인접한 텔레스코핑 케이지(30)의 두개의 수직바(70)에 설치될 수 있으며, 각각의 수직바(70)에 두개씩 상하로 설치될 수 있고, 상하로 설치된 결속 체크 센서(150)는 서포트슈(110) 및 클라이밍슈(80)의 측방에 위치할 수 있다.
이럴 경우, 결속 체크 센서(150)는 서포트슈(110) 및 클라이밍슈(80)에 인접하게 위치하게 되는바 서포트슈(110) 및 클라이밍슈(80)와 마스트(10) 간의 결속을 좀 더 정확하게 확인할 수 있다.
다만, 결속 체크 센서(150)의 설치 위치 및 설치 개수는 상황에 맞게 다양할 수 있다.
또한, 결속 체크 센서(130)는 마스트(20)와 턴테이블(40)의 결속 여부를 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이, 턴테이블(40)은 선회 장치로서 하부에서 마스트(20)와 결속되고 상부에서 운전석(50)과 연결되어 운전석(50) 및 지브(25)를 선회시킬 수 있다. 이러한 턴테이블(40)이 마스트(20)와의 결속이 완전하지 않을 경우 턴테이블(40), 운전석(50) 및 지브(25) 등이 낙하할 수 있고, 타워 크레인(60)은 균형을 잃을 수 있다.
따라서, 본 발명은 마스트(20)와 턴테이블(40)의 결속 여부를 확인하는 결속 체크 센서(130)를 포함할 수 있다.
설치된 마스트 중에서 최상부에 위치한 마스트(20)는 턴테이블(40)과 체결되는데, 이때 마스트(20)와 턴테이블(40)의 체결을 위해 핀(170)이 사용될 수 있다.
예를 들어, 턴테이블(40)의 하부에는 마스트(20)의 상단을 수용하는 수용부가 형성될 수 있고, 마스트(20)의 상단과 턴테이블(40)의 수용부는 관통공이 형성될 수 있어 마스트(20)가 수용부에 수용될 때 각각의 관통공은 일치될 수 있으며, 이 관통공에 핀(170)이 삽입되어 마스트(20)와 턴테이블(40)의 결속이 이루어질 수 있다.
결속 체크 센서(130)인 초음파 센서는 핀(170)이 위치해야 할 부분에 초음파를 발사하여 발사한 초음파가 되돌아오는지 여부 또는 되돌아오는 시간을 고려하여 핀(170)이 제 위치에 있는지를 확인할 수 있고, 그 결과 마스트(20)와 턴테이블(40)의 결속을 확인할 수 있다.
이러한 결속 체크 센서(130)는 텔레스코핑 케이지(30)의 상단부에 일정 간격을 두고 네개가 설치될 수 있으며, 그에 따라 마스트(20)와 턴테이블(40)의 결속을 정확하게 확인할 수 있다.
다만, 결속 체크 센서(130)의 설치 위치 및 설치 개수는 상황에 맞게 다양할 수 있다.
또한, 결속 체크 센서(150)는 마스트(10)와 마스트(20)의 결속 여부를 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이, 타워 크레인(60)의 인상 과정에서 기 설치된 마스트(10, 20)와 인상용 마스트(180)는 서로 간에 결속이 필요하다. 이러한 마스트 간의 결속이 완전하지 않을 경우 마스트가 낙하할 수 있고, 타워 크레인(60)은 균형을 잃을 수 있다.
따라서, 본 발명은 마스트 간의 결속 여부를 확인하는 결속 체크 센서(150)를 포함할 수 있다.
기 설치된 마스트(20)와 타워 크레인(60)의 인상을 위해 인상되는 인상용 마스트(180)는 체결되는데, 이때 마스트 간의 체결을 위해 핀(170)이 사용될 수 있다.
예를 들어, 인상용 마스트(180)의 하부에는 기 설치된 마스트(20)의 상단을 수용하는 수용부가 형성될 수 있고, 인상용 마스트(180)의 하부와 기 설치된 마스트(20)의 상단은 관통공이 형성될 수 있어 마스트 간에 결합이 이루어질 때 각각의 관통공은 일치될 수 있으며, 이 관통공에 핀(170)이 삽입되어 마스트 간의 결속이 이루어질 수 있다.
결속 체크 센서(150)인 초음파 센서는 핀(170)이 위치해야 할 부분에 초음파를 발사하여 발사한 초음파가 되돌아오는지 여부 또는 되돌아오는 시간을 고려하여 핀(170)이 제 위치에 있는지를 확인할 수 있고, 그 결과 마스트 간의 결속을 확인할 수 있다.
이러한 결속 체크 센서(150)는 텔레스코핑 케이지(30)의 중간에 네개가 설치될 수 있으며, 그에 따라 마스트 간의 결속을 정확하게 확인할 수 있다.
아울러, 케이지 승강 수단(120)과 마스트(10) 간의 결속을 확인하는 결속 체크 센서(150)는 마스트 간의 결속을 확인하는 결속 체크 센서(150)로 사용될 수 있다.
다만, 결속 체크 센서(150)의 설치 위치 및 설치 개수는 상황에 맞게 다양할 수 있다.
알람 수단(140, 160)은 결속 체크 센서(130, 150)의 확인 결과, 마스트(10)와 케이지 승강 수단(120) 간의 걸림 또는 결속이 불완전할 경우, 마스트(20)와 턴테이블(40)의 결속이 불완전할 경우 및 마스트 간의 결속이 불완전할 경우 경고 신호를 발신하는 수단이다.
작업자는 작업 중에 전술한 구성들의 결속이 불완전한지 여부를 바로 파악하기 어려우며 그 결과 결속이 불완전한 채로 작업을 수행하여 타워 크레인(60)이 전복되고 작업자의 인명 피해가 발생할 수 있다.
이러한 점을 고려하여, 우선 결속 체크 센서(130, 150)가 마스트와 케이지 승강 수단(120)의 결속 여부, 마스트와 턴테이블(40)의 결속 여부 및 마스트 간의 결속 여부를 확인할 수 있다.
결속 체크 센서(130, 150)는 이러한 구성 들의 결속이 불완전함을 확인하고 이러한 정보를 알람 수단(140, 160)에 직간접적으로 제공할 수 있다.
이러한 정보를 수신한 알람 수단(140, 160)은 경고 신호를 발신하여 작업자들에게 결속이 불완전함을 알릴 수 있고, 작업자는 작업을 중단하고 각 구성들의 결속을 다시 한번 체크할 수 있다.
따라서, 알람 수단(140, 160)의 경고로 타워 크레인(60)의 전복 및 인명 사고를 방지할 수 있다.
이러한 알람 수단(140, 160)은 경광등일 수 있고, 텔레스코핑 케이지(30)의 본체에 설치될 수 있으며, 또한 결속 체크 센서(130, 150)의 주변에 설치될 수 있다. 다만, 알람 수단(140, 160)의 종류, 설치 위치 및 설치 개수는 다양할 수 있다.
컨트롤러(190)는 텔레스코핑 케이지(30)의 본체에 설치될 수 있으며, 결속 체크 센서(130, 150)로부터 수신한 각 구성들의 결속 상태를 외부에 전송할 수 있다.
구체적으로는, 컨트롤러(190)는 마스트(10)와 케이지 승강 수단(120, 270) 간의 걸림 또는 결속 상태, 마스트의 턴테이블(40)의 결속 상태 및 마스트 간의 결속 상태를 외부로 전송할 수 있다.
도 7 에 도시된 바와 같이, 결속 체크 센서(130, 150)는 마스트(10)와 케이지 승강 수단(120, 270)의 결속 여부, 마스트(20)와 턴테이블(40)의 결속 여부 및 마스트 간의 결속 여부를 확인한 후, 그 결과를 컨트롤러(190)에게 유선 통신(A) 또는 무선 통신(B)으로 전달할 수 있다.
또한, 결속 체크 센서(130, 150)는 컨트롤러(190)에게 자신의 작동 상태를 전달할 수도 있다.
이후, 컨트롤러(190)는 LTE 와 같은 무선 통신을 통해 결속 체크 센서(130, 150)로부터 획득한 정보를 관리 서버(200) 또는 관리 앱이 설치된 단말기(210)에 제공할 수 있다.
이러한 정보 전달을 통해, 관리 서버(200)를 관리하는 관리자는 현장에서 사용되는 타워 크레인(60)의 작동 상태 및 안전 운영 여부를 확인할 수 있으며, 더 나아가 각종 현장 정보관리 및 위험도 분석이 가능하고, 통합 모니터링 시스템을 구축할 수 있다.
또한, 관리 앱이 설치된 단말기(210)에는 컨트롤러(190)로부터 획득한 정보가 팝업 내지 푸쉬 알람 형태로 뜨게 되어, 관리자, 작업자 등은 실시간으로 타워 크레인(60)이 안전하게 운영되고 있는지를 체크할 수 있다.
예를 들어, 결속 체크 센서(130, 150)가 턴테이블(40)과 마스트(20)의 체결이 불량하다는 정보를 컨트롤러(190)에 제공하고, 컨트롤러(190)는 이 정보를 관리 앱이 설치된 단말기(210)에 직간접적으로 전달할 수 있다.
이럴 경우, 단말기(210)에는 "턴테이블과 마스트 체결 불량"이라는 경고 메시지(M)가 뜰 수 있다.
이러한 컨트롤러(190)의 역할을 통해 타워 크레인(60)의 안전 상태를 즉각적으로 파악할 수 있고 그 결과 타워 크레인(60)의 안전 운행이 가능하고 안전 사고 및 인명 사고를 막을 수 있다.
컨트롤러(190)는 텔레스코핑 케이지(30)의 상단에 고정 브라켓을 통해 설치될 수 있으며, 운전석(50)의 전원 장치로부터 전력을 공급받을 수 있으며, 또한 결속 체크 센서(130, 150)에게 구동 전력을 공급할 수 있다.
이렇게 컨트롤러(190)가 결속 체크 센서(130, 150)에게 직접 구동 전력을 공급함으로써, 결속 체크 센서(130, 150)가 배터리를 사용하는 것보다 안정적으로 결속 체크 센서(130, 150)를 사용할 수 있다.
다만, 컨트롤러(190)의 설치 위치 및 설치 방식 그리고 전원 공급 방식은 상황에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
이상 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코핑 케이지를 살펴보았다. 이하 도 8 내지 14 를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인 인상 방법을 살펴본다. 도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인 인상 방법의 흐름도이다. 도 9 내지 14 는 본 발명의 일 실시예에 따른 타워 크레인이 인상되는 과정을 나타낸 도면이다.
타워 크레인 인상 방법은 전술한 텔레스코핑 케이지를 이용한 타워 크레인 인상 방법으로서, 인상용 마스트를 인상하여 텔레스코핑 케이지(30)에 안착하는 단계(S10), 결속 체크 센서를 이용하여 기 설치된 마스트와 케이지 승강 수단 간의 걸림 또는 결속 여부를 확인하면서, 케이지 승강 수단을 이용하여 텔레스코핑 케이지를 소정 높이만큼 상승시키는 단계(S20), 상승으로 인해 형성된 텔레스코핑 케이지 내부의 빈 공간에 인상용 마스트를 밀어 넣는 단계(S30) 및 기 설치된 마스트와 인상용 마스트를 체결하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
도 9 및 10 을 보면, 인상용 마스트를 인상하여 텔레스코핑 케이지에 안착하는 단계(S10)는, 케이지 승강 수단(120)을 통해 텔레스코핑 케이지(30)를 상승시키기 전에, 기 설치된 마스트(10)(또는 기초 마스트)에 연결할 마스트(180)를 권상 장치를 통해 인상시킨 후에 텔레스코핑 케이지(30)에 안착시키는 단계이다.
한편, 경우에 따라서는 먼저 텔레스코핑 케이지(30)를 상승시킨 후에 인상용 마스트(180)를 권상하여 텔레스코핑 케이지(30)에 안착시킬 수도 있다.
도 11 및 12 를 보면, 결속 체크 센서를 이용하여 기 설치된 마스트와 케이지 승강 수단 간의 걸림 또는 결속 여부를 확인하면서, 케이지 승강 수단을 이용하여 텔레스코핑 케이지를 소정 높이만큼 상승시키는 단계(S20)는, 텔레스코핑 케이지(30)를 상승시키기 전에 결속 체크 센서(150)를 이용하여 마스트(10)와 케이지 승강 수단(120) 간의 걸림 또는 결속 여부를 확인하고, 결속에 이상이 없다고 판단될 경우 케이지 승강 수단(120)을 이용하여 텔레스코핑 케이지(30)를 소정 높이만큼 상승시키는 단계이다.
도 13 을 보면, 상승으로 인해 형성된 텔레스코핑 케이지 내부의 빈 공간에 인상용 마스트를 밀어 넣는 단계(S30)는, 텔레스코핑 케이지(30)는 상승하여 내부에 빈 공간(E)이 형성될 수 있고, 이 빈 공간(E)으로 인상용 마스트(180)를 밀어 넣는 단계이다.
도 14 를 보면, 기 설치된 마스트와 인상용 마스트를 체결하는 단계(S40)는, 텔레스코핑 케이지(30) 내부의 빈 공간(E)에 들어온 인상용 마스트(180)와 기 설치된 마스트를 핀(170) 또는 볼트를 이용하여 서로 결합시키는 단계이다. 이렇게 함으로써, 타워 크레인(60)의 전체 높이가 높아질 수 있다.
또한, 추가적으로 설치될 인상용 마스트(220)가 소정 높이까지 권상된 채로 대기를 할 수 있다.
다음으로, 결속 체크 센서(150)를 이용하여 기 설치된 마스트(20)와 인상용 마스트(180)의 체결 상태를 확인할 수 있다.
또한, 기 설치된 마스트(20)에 체결된 인상용 마스트(180)와 턴테이블(40)을 결속하고, 결속 체크 센서(130)를 이용하여 인상용 마스트(180)와 턴테이블(40)의 결속 여부를 확인할 수 있다.
또한, 컨트롤러(190)가 결속 체크 센서(130, 150)로부터 수신한 마스트(10)와 케이지 승강 수단(120) 간의 걸림 또는 결속 상태, 마스트(180)와 턴테이블(40)의 결속 상태 및 마스트 간의 결속 상태를 외부로 전송할 수 있다.
한편, 결속 체크 센서(130, 150)의 확인 결과, 기 설치된 마스트(10)와 케이지 승강 수단(120) 간의 걸림 또는 결속이 불완전하거나, 마스트(180)와 턴테이블(40)의 결속 상태가 불완전하거나, 마스트 간의 결속 상태가 불완전할 경우, 알람 수단(140, 160)을 통해 경고 신호를 발신할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10, 20, 180, 220: 마스트 15: 돌출부
30: 텔레스코핑 케이지 40: 턴테이블
50: 운전석 60: 타워 크레인
70: 수직바 75: 수평바
80, 240: 클라이밍슈 90, 250: 승강 실린더부
100: 탈착 실린더부 110, 260: 서포트슈
120, 270: 케이지 승강 수단 130, 150: 결속 체크 센서
140, 160: 알람 수단 170: 핀
190: 컨트롤러 200: 관리 서버
210: 단말기 230: 실린더슈

Claims (10)

  1. 타워 크레인을 구성하는 마스트(mast)를 수직 방향으로 연결하기 위해 사용되는 텔레스코핑 케이지(telescoping cage)로서,
    본체;
    일단이 상기 본체에 연결되고, 일부분이 상기 마스트에 걸리거나 결속된 상태 하에서 상기 본체를 밀거나 당기는 케이지 승강 수단; 및
    상기 본체에 설치되며, 상기 마스트와 상기 케이지 승강 수단 간의 걸림 또는 결속 여부를 확인하는 결속 체크 센서를 포함하고,
    상기 결속 체크 센서의 확인 결과, 상기 마스트와 상기 케이지 승강 수단 간의 걸림 또는 결속이 불완전할 경우, 경고 신호를 발신하는 알람 수단을 더 포함하는 텔레스코핑 케이지.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결속 체크 센서로부터 수신한 상기 마스트와 상기 케이지 승강 수단 간의 걸림 또는 결속 상태를 외부로 전송하는 컨트롤러를 더 포함하는 텔레스코핑 케이지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 결속 체크 센서에게 구동 전력을 제공하는 텔레스코핑 케이지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결속 체크 센서는 상기 마스트와 상기 타워 크레인을 구성하는 턴테이블의 결속 여부 및 상기 마스트와 마스트 간의 결속 여부를 확인하는 텔레스코핑 케이지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 결속 체크 센서는 초음파 센서인 텔레스코핑 케이지.
  7. 제 1 항에 기재된 텔레스코핑 케이지를 이용한 타워 크레인 인상 방법으로서,
    인상용 마스트를 인상하여 텔레스코핑 케이지에 안착하는 단계;
    결속 체크 센서를 이용하여 기 설치된 마스트와 케이지 승강 수단 간의 걸림 또는 결속 여부를 확인하면서, 케이지 승강 수단을 이용하여 텔레스코핑 케이지를 소정 높이만큼 상승시키는 단계;
    상승으로 인해 형성된 텔레스코핑 케이지 내부의 빈 공간에 인상용 마스트를 밀어 넣는 단계;
    기 설치된 마스트와 인상용 마스트를 체결하는 단계; 및
    결속 체크 센서를 이용하여 기 설치된 마스트와 인상용 마스트의 체결 상태를 확인하는 단계를 포함하는 타워 크레인 인상 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    기 설치된 마스트에 체결된 인상용 마스트와 턴테이블을 결속하는 단계; 및
    결속 체크 센서를 이용하여 인상용 마스트와 턴테이블의 결속 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 타워 크레인 인상 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    텔레스코핑 케이지는, 결속 체크 센서로부터 수신한 마스트와 케이지 승강 수단 간의 걸림 또는 결속 상태를 외부로 전송하는 컨트롤러를 더 포함하고,
    컨트롤러는 결속 체크 센서로부터 수신한, 기 설치된 마스트와 케이지 승강 수단 간의 걸림 또는 결속 상태, 기 설치된 마스트와 인상용 마스트의 체결 상태 및 인상용 마스트와 턴테이블의 결속 상태를 외부로 전송하는 단계를 더 포함하는 타워 크레인 인상 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    결속 체크 센서의 확인 결과, 기 설치된 마스트와 케이지 승강 수단 간의 걸림 또는 결속, 및 기 설치된 마스트와 인상용 마스트의 체결 상태가 불완전할 경우, 알람 수단을 통해 경고 신호를 발신하는 단계를 더 포함하는 타워 크레인 인상 방법.
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