KR102529595B1 - 무거운 하중을 들어올리기 위한 장치 - Google Patents

무거운 하중을 들어올리기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

무거운 하중을 들어올리기 위한 장치로서, 하중이 매달릴 수 있는 적어도 하나의 마스트 또는 마스트의 일부를 포함하고, 상기 장치는 현장 조립 시설을 구비하고, 상기 현장 조립 시설은 상기 장치를 현장 조립하는 동안 장치의 외부에 있는 지지 표면 상에 비가변적으로 위치될 수 있고, 해체된 위치와 완전 현장 조립된 위치 사이에서 상기 장치를 전환하도록 설비된다.

Description

무거운 하중을 들어올리기 위한 장치{APPARATUS FOR LIFTING HEAVY LOADS}
본 발명은 무거운 하중을 들어올리기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 하중이 매달릴 수 있는 적어도 하나의 마스트(mast) 또는 그러한 마스트의 일부를 포함한다.
그러한 방법 및 장치의 예시는 US 6,279,764에 의해 제공되고, US 6,279,764는 부품 또는 요소로부터 조립되는 호이스팅 장치를 개시하고 있으며, 부품 또는 요소 중 가장 큰 것의 치수는 표준 해양 컨테이너의 치수를 넘지 않는다. 따라서, 호이스팅 장치는, 요구되는 호이스팅 높이와 하중 무게에 상관없이, 용이하고 저렴한 가격으로 운송될 수 있고, 호이스팅 작업 위치에서 조립하는데 짧은 시간이 요구된다.
그러나, WO 2016/133389는 호이스팅 장치를 호이스팅 장치가 표준 해양 컨테이너에서 운송될 수 있는 치수를 가진 부품 또는 요소로 분해하는데 여전히 단점이 존재하는 것을 개시하고 있다. 하나의 문제점은 마스트와 메인 붐(main boom)이 전체 길이로 지상에서 조립되어야 하기 때문에, 현장 건설은 큰 공간을 요구한다는 것이다. WO 2016/133389는 이러한 문제점에 대한 해결책으로서 별개의 마스트 세그먼트 또는 피스를 가진 각각의 마스트를 단계적으로 올리는 것을 제안한다. WO 2016/133389에 공지된 방법에서, 후방 마스트를 따라 이동가능한 후방 마스트 탑슬라이드가 적용되고, 이것은 바람직하게는 후방 마스트를 따라 복수의 위치에서 위치 고정될 수 있다. 이 방법은 후방 마스트 상부 섹션, 복수의 후방 마스트 중간 섹션, 및 후방 마스트 하부 섹션을 제공하는 것을 포함하고, 적어도 백레스트 상부 섹션 및 가능하게는 하나 이상의 미리 연결된 중간 섹션을 포함하는 후방 마스트의 일부분을 후방 마스트 탑슬라이드에 연결하는 단계를 요구한다. 후방 마스트 탑슬라이드에 연결된 후방 마스트의 부분은 후방 마스트 중간 섹션을 추가적으로 부착함으로써 단계적으로 연장된다. 후방 마스트를 연장하는 동안 후방 마스트 탑슬라이드가 단계적으로 올라간다.
본 발명의 장치는 첨부된 청구항의 하나 이상의 특징을 구비한다.
본 발명의 제1 양태에서, 상기 장치는 지상-입식 현장 조립 시설을 구비하고, 상기 현장 조립 시설은 상기 장치를 현장 조립하는 동안 비가변적으로 위치될 수 있고, 상기 현장 조립 시설은 어셈블리 프레임을 포함하고, 상기 어셈블리 프레임은 상기 적어도 하나의 마스트 또는 그러한 마스트의 일부를 밀어올리고 내리는 능력을 구비하고, 상기 현장 조립 시설은, 해체된 위치와 완전 현장 조립된 위치 사이에서 상기 장치를 전환하기 위하여, 마스트 피스 또는 일련의 마스트 피스들을, 상기 장치를 현장 조립하는 동안에 상기 마스트 피스 또는 일련의 마스트 피스들의 위에 있는 마스트 피스의 어셈블리의 아래에 수용하거나 또는 상기 장치를 해체하는 동안에 마스트 피스의 어셈블리의 아래로부터 제거하도록 설비된다.
현장 조립 시설을 지상에 위치하고 작업하는 것은 핸들링을 용이하게 한다. 지상 레벨에서, 해체된 위치와 완전 현장 조립된 위치 사이에서 장치를 전환하기 위하여 마스트 피스들을 현장 조립 시설에 공급하거나 또는 마스트 피스들을 현장 조립 시설로부터 제거하는 것이 더 용이하다. 따라서, 현장 조립 시설로 마스트 피스를 마스트에 공급하거나 마스트로부터 제거하는 것은 지상 레벨에서 완전히 실행될 수 있고, 마스트 피스를 궁극적으로 의도된 높이까지 들어올리기 위하여 다른 크레인과 같은 보조 설비를 지상 또는 그 밖의 장소에서 사용할 필요를 회피한다.
다른 이점은 현장 조립 설비가 일반 목적 장치일 수 있어서, 상기 장치가 임의의 형태일 수 있고 반드시 크레인일 필요가 없다는 것이다. 이것이 제공하는 다양성은 이하 추가로 설명될 것이다.
현장 조립 시설이 적어도 하나의 마스트 또는 그러한 마스트의 일부를 밀어올리고 내리는 능력을 구비하는 어셈블리 프레임을 포함하는 특징은, 장치를 조립하거나 또는 해체하기 위하여 추가적인 보조 설비가 지상 또는 그 밖의 장소에서 요구되는 않는 것을 지원한다. 따라서, 현장 조립 시설을 가진 장치의 풋프린트(footprint)가 최소로 제한된다.
현장 조립 시설을 밀어올리고 내리는 실행의 방식은 통상의 기술자에게 자명하다. 예컨대, 원용에 의해 본 명세서에 통합되는 것으로 간주되는 네덜란드 특허 제1 037 817호를 참조할 수 있고, 상기 특허는 무거운 하중을 밀어올리고 내리는 장치를 개시하고 있다. 이 문서에 적용된 하중은 본 발명에 적용된 마스트로 적절히 대체될 수 있다.
장치의 조립 또는 해체를 개선하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 특징은 적어도 하나의 마스트가 수미식 구조로 서로에 장착가능하고 서로로부터 해체가능한 마스트 피스의 어셈블리로서 해석된다는 것이다.
본 발명의 또 다른 양태는 현장 조립 시설이 장치의 외부에 있는 지지 표면 상에서 이동가능하다는 것이다. 이것은 장치가 지상 위에서 쉽게 기동하고, 새로운 위치에서 장치를 먼저 해제한 다음 다시 재조립할 필요없이 한 위치에서 다른 위치로 변경될 수 있다는 이점을 가져온다. 이것은 많은 시간과 비용을 절약하게 해준다.
이미 언급한 바와 같이 본 발명의 장치는 장치가 2개의 마스트 또는 마스트 일부를 포함하는 실시예를 참조하여 설명될 수 있는 엄청난 다양성을 가진다.
2개의 마스트가 적용되는 한 실시예에서 2개의 마스트는 갠트리 타워(gantry tower)로서 실시될 수 있다.
2개의 마스트가 적용되는 다른 실시예에서 2개의 마스트는 크레인의 메인 붐 및 후방 마스트로서 실시될 수 있다.
본 발명에 따라 실행되는 이러한 크레인의 유리한 특징은 다음과 같다:
- 후방 마스트 및 메인 붐의 붐 길이가 작동 모드(언로딩된 경우)에서 조절가능하다.
- 후방 마스트 및 메인 붐의 길이가 붐을 지상 레벨로 내릴 필요없이 변경될 수 있다.
- 후방 마스트 및 메인 붐의 피벗 포인트가 멀리 떨어져 있고, 자신만의 크롤러(crawler) 또는 로드 스프레더 세트(load spreader set)를 가진다. 이러한 방식으로 하중 지지 압력이 상대적으로 낮아진다.
- 적합하지 않은 환경 조건에서 메인 붐을 지상 레벨로 낮출 필요가 없다. 마스트의 높이가 극한 조건을 견딜 수 있는 높이까지 감소될 수 있다.
- 하중을 들어올리는 것이 스트랜드 잭(strand jack) 또는 윈치로 수행될 수 있다.
본 발명은 이하 첨부된 청구항을 제한하지 않는 본 발명에 따른 장치의 2개의 예시적 실시예의 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이다.
도 1 내지 11은 본 발명에 따라 장치를 현장 조립하기 위한 일련의 단계를 연속적으로 보여주고 있는데, 여기에서 장치는 크레인으로 구체화된다.
도 12 내지 17은 본 발명에 따라 장치를 현장 조립하기 위한 일련의 단계를 연속적으로 보여주고 있는데, 여기에서 장치는 갠트리로 구체화된다.
도면에서 동일한 도면번호가 적용되는 경우에는 이러한 번호는 동일 또는 유사한 부분을 지칭한다.
도 1에서 본 발명의 장치의 일부 기본 요소의 초기 위치가 도시되어 있고, 기본 요소는 장치를 지상으로부터 조립해 올리는데 사용된다. 도 1은 어셈블리 프레임(2)이 장착되는 베이스 프레임(1)을 도시하고 있고, 이것은 본 발명의 필수적 요소를 구성한다. 어셈블리 프레임(2)를 가진 베이스(1)의 옆에는 베이스(1)와 같이 카운터웨이트(3)가 지상에 서 있다. 이러한 예시는 크레인의 조립과 관련되기 때문에 카운터웨이트(3)가 적용되어 있다. 이러한 예시의 논의를 완료한 뒤에 카운터웨이트가 존재하지 않는 다른 예시가 설명될 것이고, 이 장치는 갠트리로 해석될 것이다. 이것은 도 12 내지 17과 관련하여 도시될 것이다.
이제 도 2로 돌아가서, 본 발명의 장치의 조립에서 도 1의 초기 상황 이후의 다음 단계가 도시되어 있고, 후방 마스트(5) 및 메인 붐(6)의 정상부들이 각각 어셈블리 프레임(2)에 위치하고 있다. 도 3에서 후방 마스트(5) 및 메인 붐(6)의 이러한 정상부들이, 이미 존재하는 부품들과 함께 조립되어야 하는 후방 마스트(5) 및 메인 붐(6)의 추가 피스들을 각각 수용하기 위하여 하부에 공간을 제공하도록 더 높은 높이까지 올려져 있다. 이것은 도 4에 도시되어 있는데, 어셈블리 프레임(2)에 새롭게 제공된 피스들이 도면번호 14'로 표시되어 있다.
설명을 위하여, 조립되고 있는 크레인이 또한 카운터웨이트 호이스트 라인(8), 메인 붐 호이스트 라인(9), 리프팅 호이스트(10), 및 리프팅 호이스트 라인(11)과 같은 호이스팅 장비의 몇 개의 피스들과 완성되어 있는 것을 도 5에서 도시하고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 어셈블리 프레임(2')에 새롭게 제공된 피스들(14')을 도입한 이후에, 이러한 피스들은 마스트 피스들에 연결되어 그 위에서 함께 조립되어야 한다. 그런 다음, 지금까지 조립된 후방 마스트(5) 및 메인 붐(6)이 후방 마스트(5) 및 메인 붐(6)의 추가 피스들을 각각 수용하기 위한 공간을 만들기 위하여 다시 들어올려질 수 있다. 이러한 과정은 후방 마스트(5)가 도 6에 도시된 바와 같은 완성에 도달할 때까지 계속될 수 있다. 후방 마스트(5)가 완성된 이후에 오직 메인 붐(6)만이 여전히 빠진 마스트 피스들을 추가함으로써 더 상승되고 완성되며, 빠진 마스트 피스들은 도 7에 도시된 바와 같은 완성에 도달할 때까지 앞서 설명한 것과 동일한 방식으로 어셈블리 프레임(2)에서 메인 붐(6)의 하부 단부에 연결되어 함께 조립된다.
도 8은 후방 마스트(5)와 메인 붐(6) 사이에서 메인 붐 호이스트 라인(9)을 잡아당기는 것을 나타내고 있고, 도 9는 메임 붐(6)을 기울이는 초기 단계를 도시하고 있다. 도 10은 후방 마스트(5)의 후속적 기울기를 나타내고 있고, 도 11에서는 현장 조립된 장치가 최후 작동 위치에 도달하여 사용할 준비가 된 것이 도시되어 있다.
이 장치를 해체하는 것은 역순으로 일어날 수 있어서, 장치의 해체를 어떻게 실행하는지 추가적인 도면을 참고하여 도시할 필요가 없음이 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
이제 도 12로 돌아가면, 전술한 바와 같이 본 발명의 필수적 요소를 형성하는 어셈블리 프레임(2)이 장착되는 베이스 프레임(1)의 시작 위치가 다시 도시되어 있다. 도 13은 2개의 갠트리 타워 또는 마스트(5', 6')의 하부가 어셈블리 프레임(2)에 위치되는 후속적 상황을 도시하고 있다. 도 14에서 2개의 갠트리 타워(5', 6')의 하부는 새로운 마스트 피스(14')를 위하여 어셈블리 프레임(2)에서 그 아래 공간을 만들기 위하여 들어올려져 있다. 도 15에서 새롭게 추가된 마스트 피스들은 지금까지 조립된 마스트(5', 6')에 연결되어 그 일부를 형성하도록 조립되고, 도 16은 그러한 일련의 조립 단계가 실행된 후에 중간 단계를 나타내고 있고, 각각의 단계는 지금까지 조립된 마스트(5', 6')를 들어올리는 것 및 지금까지 조립된 마스트(5', 6')의 아래에 새로운 마스트 피스(14')를 도입하고 장착하는 것을 포함한다. 도 17에서 마지막으로 2개의 갠트리 타워(5', 6')는 사용할 준비가 된 마지막 높이에 있는 것이 도시되어 있다.
비록 본 발명이 본 발명의 장치의 예시적인 실시예를 참조하여 위에서 설명되었지만, 본 발명은 이러한 구체적인 실시예에 한정되지 않으며, 구체적인 실시예는 본 발명을 벗어나지 않으면서 많은 방식으로 변형될 수 있다. 따라서, 논의된 예시적 실시예는 그에 따라 첨부된 청구항을 엄격하게 해석하는데 사용되어서는 안 된다. 반대로, 실시예는 청구항을 이러한 예시적 실시예에 한정하려는 의도없이 단지 첨부된 청구항의 어구를 설명하려는 의도이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 오직 첨부된 청구항에 따라서만 해석되어야 하고, 청구항의 어구에서 가능한 모호성은 이러한 예시적 실시예를 이용하여 해결되어야 한다.

Claims (12)

  1. 중하중(heavy load)을 들어올리기 위한 장치로서,
    하중이 매달릴 수 있는 적어도 하나의 마스트(mast)(5, 6; 5', 6') 또는 마스트의 일부를 포함하고,
    상기 장치는 지상-입식 현장 조립 시설(ground-standing erection facility)(1, 2)을 구비하고, 상기 현장 조립 시설은 상기 장치를 현장 조립하는 동안 비가변적으로 위치될 수 있고,
    상기 현장 조립 시설(1, 2)은 어셈블리 프레임(2)을 포함하고, 상기 어셈블리 프레임은 상기 적어도 하나의 마스트(5, 6; 5', 6') 또는 마스트의 일부를 밀어올리고 내리는 능력을 구비하고,
    상기 현장 조립 시설(1, 2)의 어셈블리 프레임(2)은, 해체된 위치와 완전 현장 조립된 위치 사이에서 상기 장치를 전환하기 위하여, 마스트 피스 또는 일련의 마스트 피스들 -상기 마스트 피스 또는 일련의 마스트 피스들의 위에 있는 마스트 피스 어셈블리의 아래에 있음-을, 상기 장치를 현장 조립하는 동안에 상기 어셈블리 프레임(2) 내에 수용하거나 또는 상기 장치를 해체하는 동안에 상기 어셈블리 프레임(2)으로부터 제거하도록 설비되며,
    상기 현장 조립 시설(1, 2)은 상기 장치의 외부에 있는 지상에서 이동가능한, 중하중을 들어올리기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 마스트(5, 6; 5', 6')는, 수미식 구조(head to tail configuration)로 서로 장착가능하고 또한 서로로부터 해체가능한 마스트 피스들의 어셈블리로서 해석되는, 중하중을 들어올리기 위한 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 장치는 2개의 마스트(5, 6; 5', 6') 또는 마스트의 일부를 포함하는, 중하중을 들어올리기 위한 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 2개의 마스트는 갠트리 타워(5', 6')인, 중하중을 들어올리기 위한 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 2개의 마스트는 크레인의 메인 붐(6)과 후방 마스트(5)인, 중하중을 들어올리기 위한 장치.
  7. 중하중을 들어올리기 위한 장치를 조립하거나 해체하기 위한 방법으로서,
    상기 장치는 적어도 하나의 마스트를 포함하고, 상기 방법은,
    지상에 현장 조립 시설(1, 2)을 제공하는 단계;
    적어도 하나의 마스트(5, 6; 5', 6') 또는 마스트의 일부를 밀어올리고 내리는 능력을 상기 현장 조립 시설(1, 2)에 제공하는 단계;
    상기 현장 조립 시설(1, 2)에 어셈블리 프레임(2)을 제공하는 단계;
    마스트 피스 또는 일련의 마스트 피스들 - 상기 마스트 피스 또는 일련의 마스트 피스들 위의 마스트 피스 어셈블리의 아래에 있음-을, 상기 장치를 현장 조립하는 동안에 상기 현장 조립 시설(1, 2)의 어셈블리 프레임(2) 안으로 공급하거나, 상기 장치를 해체하는 동안 상기 현장 조립 시설(1, 2)의 어셈블리 프레임(2)로부터 제거하는 단계;
    상기 현장 조립 시설(1, 2)을 상기 장치의 외부에 있는 지상에서 이동시키는 단계를 포함하여, 해체된 위치와 완전 현장 조립된 위치 사이에서 상기 장치를 전환하는, 중하중을 들어올리기 위한 장치를 조립하거나 해체하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 마스트(5, 6; 5', 6')는, 수미식 구조로 서로 장착가능하고 또한 서로로부터 해체가능한 마스트 피스들의 어셈블리로서 해석되는, 중하중을 들어올리기 위한 장치를 조립하거나 해체하기 위한 방법.
  9. 삭제
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    2개의 마스트(5, 6; 5', 6') 또는 마스트의 일부를 가진 상기 장치를 제공하는 단계를 포함하는, 중하중을 들어올리기 위한 장치를 조립하거나 해체하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 2개의 마스트를 갠트리 타워(5', 6')로서 배치하는, 중하중을 들어올리기 위한 장치를 조립하거나 해체하기 위한 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 2개의 마스트를 크레인의 메인 붐(6)과 후방 마스트(5)로서 배치하는, 중하중을 들어올리기 위한 장치를 조립하거나 해체하기 위한 방법.
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