KR200359400Y1

KR200359400Y1 - 크레인용 레일시스템

Info

Publication number: KR200359400Y1
Application number: KR20-2004-0012588U
Authority: KR
Inventors: 윤한주
Original assignee: (주)홍주산업
Priority date: 2004-05-06
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2004-08-21

Abstract

본 고안은 크레인의 이동을 위하여 주로 바닥에 설치되는 레일시스템에 관한것으로서, 본 고안에서는 구동바퀴를 구비한 크레인의 수평이동을 위하여 바닥에 형성되는 크레인용 레일시스템에 있어서, 상기 크레인의 주행방향을 따라 형성되며 바닥면으로부터 일정깊이를 가지는 레일채널; 상기 레일채널 내부에 위치하며 상기 크레인의 구동바퀴와 접촉하는 주행레일; 상기 주행레일의 저면과 접촉하도록 상기 주행레일의 하부에 위치하는 하부플레이트; 상기 하부플레이트와 상기 채널의 바닥면 사이에 위치하며 에폭시 계열의 수지를 충진하여 경화시킨 베이스부재; 상기 주행레일을 고정하기 위하여 상기 주행레일의 하단부와 접촉하는 레일클램프; 상기 레일클램프, 상기 하부플레이트 및 상기 베이스부재를 관통하여 마련되며 상부에 형성되는 나사부에 의하여 상기 레일클램프와 너트로 결합되는 앵커볼트; 및 상기 하부플레이트의 수평을 조절하기 위하여 상기 하부플레이트를 관통하여 상기 하부플레이트와 너트로 결합되는 수평조절용볼트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 크레인용 레일시스템이 제공된다.

Description

크레인용 레일시스템 {RAIL SYSTEM FOR A CRANE}

본 고안은 크레인의 주행방향의 이동을 위한 크레인용 레일시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박 등에 컨테이너를 적재하거나 양하하는 데 사용되는 크레인의 주행방향의 이동을 위하여 바닥면에 설치되는 레일시스템에 관한 것이다.

크레인은 사용하고자 하는 목적과 설치환경에 따라 다양한 종류의 크레인이 존재하는데 그 중에서 갠트리크레인은 부두에서 선박 등에 컨테이너를 적재하거나 양하하는데 주로 사용된다.

도 1은 일반적인 갠트리크레인의 사용상태를 보여주는 도면이다. 도시한 바와 같이, 갠트리크레인(10)은 크게 갠트리크레인(10)을 전체적으로 떠 받치고 있는 지주(12), 상기 갠트리크레인(10)의 상부에 상기 지주(12)에 수직하게 마련되는 붐(14), 상기 붐(14)에 형성되는 횡행레일을 따라 이동하는 트롤리(16), 상기 트롤리(16)가 구동되도록 하는 기계실(18), 컨테이너(28)의 선적 또는 양하작업을 위하여 상기 트롤리(16)에 연결되는 호이스트(20)와 스프레다(22) 및 상기 갠트리크레인(10)과 상기 트롤리(16)를 조작하기 위한 운전실(24)을 포함하여 구성된다.

상기 갠트리크레인(10)이 부두 등에서 컨테이너(28) 등의 화물을 정박한 선박의 위치에 상관없이 효율적으로 다루기 위하여는 상기 갠트리크레인(10)이 어느 정도 이동가능하도록 설계되어야 하는데, 도면에서 상기 갠트리크레인(10)은 바닥에 형성되는 레일을 따라 지면에 수직한 방향으로 이동할 수 있도록 설계된다. 따라서, 상기 갠트리크레인(10)은 바닥면에 형성되는 레일을 따라 이동하여 작업하고자 하는 선박 등에 접근하도록 한 다음 상기 트롤리(16)를 상기 붐(14)상에 형성되는 횡행레일을 따라 이동시켜 컨테이너(28)의 선적 및 양하작업을 하게 되는 것이다.

도 2는 종래기술의 일예에 따른 크레인용 레일시스템의 단면도이다. 상기 레일시스템(40)은 보통 바닥면에 형성되는데 크게 레일(41), 상기 레일(41)을 고정하기 위한 레일클램프(42), 상기 레일클램프(42)에 결합되는 볼트 및 너트(46), 상기 크레인의 정하중 또는 동하중으로 인한 충격을 완화하기 위하여 상기 레일(41)의 하부에 마련되는 패드(43), 상기 레일(41)의 이탈이나 변형을 방지하기 위하여 상기 레일(41)의 측면에 마련되는 측면 플레이트(44) 및 상기 레일(41)을 지지하기 위하여 상기 레일(41)의 하부에 마련되는 H 형강(H-BEAM)(45)으로 구성된다.

또한 도시하지는 않았으나 상기 크레인의 주행로 양 끝단에는 상기 크레인의 차륜이 정지할 수 있도록 레일정지기구(stopper)가 마련되며, 상기 레일정지기구에 크레인이 충돌할 때 충격을 방지할 수 있도록 충격완화장치가 설치된다.

그러나, 전술한 종래의 레일시스템(40)에서는 상기 레일(41)을 지지하는 구조물이 금속으로 된 H 형강이므로 대형 크레인용으로는 부적합하다는 단점이 있다. 즉, 대형 크레인의 정하중 및 반복적인 동하중과 진동으로 인하여 상기 H 형강(45)이 변형될 수 있으며 또한 심한 경우에는 피로파괴를 가져올 수 있는 것이다.

도 3은 종래기술의 다른예에 따른 크레인용 레일시스템의 단면도이다.

상기 레일시스템(50)은 I 형강의 레일(51), 상기 레일(51)의 하부에 마련되어 충격 및 진동을 완화하기 위한 패드(55), 상기 패드(55)의 하부에 마련되는 금속재의 하부플레이트(56), 볼트 및 너트(53, 53a)를 이용하여 상기 레일(51)을 고정하기 위하여 상기 하부플레이트(56) 상에 마련되는 레일클램프(52), 상기 하부플레이트(56)와 콘크리트구조물(58) 사이에 형성되는 그라우팅부(57) 및 상단부는 너트(54a)에 의하여 상기 하부플레이트(56)와 결합하고 하단부는 상기 하부플레이트(56)를 관통하여 상기 콘크리트구조물(58)에 형성되는 드릴구멍(59)에 삽입되는 앵커볼트(54)로 구성된다. 상기 드릴구멍(59)에 상기 앵커볼트(54)를 삽입하고 난 후 상기 드릴구멍(59)내 여백의 공간은 그라우트재를 주입하여 상기 앵커볼트(54)를 고정한다.

이와 같은 구조의 레일시스템(50)에서는 상기 도 2에서와 같은 H 형강의 피로파괴나 변형의 우려는 없으나, 잦은 충격과 진동으로 인하여 상기 앵커볼트가 헐거워질 수 있으며 이 때는 상기 앵커볼트(54)를 다시 고정하는 작업이 필요하게 된다는 단점이 있다. 또한, 상기 콘크리트구조물(58)은 그 특성상 압축강도는 강하나 잦은 충격이나 진동 등의 환경하에서는 균열이 발생할 가능성이 높다는 문제가 있다. 게다가 상기와 같은 구성을 가지는 레일시스템(500은 그 시공이 복잡하고 오래걸린다는 문제가 있다.

따라서 본 고안은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은 크레인의 운행으로 인한 반복적인 충격과 진동에 강한 특성을 구비한 크레인용 레일시스템을 제공하는 것이며, 아울러 보다 시공이 간편하고 시공기간도 짧은 크레인용 레일시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 갠트리 크레인의 사용상태를 보여주는 도면.

도 2는 종래기술의 일예에 따른 크레인용 레일시스템의 단면도.

도 3은 종래기술의 다른예에 따른 크레인용 레일시스템의 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 크레인용 레일시스템의 평면도.

도 5는 도 4의 절단선 V-V 을 따라 절단한 단면도.

도 6은 도 4의 절단선 VI-VI 을 따라 절단한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 크레인용 레일시스템 110 : 주행레일

120 : 하부플레이트 130 : 레일클램프

140 : 앵커볼트 142 : 앵커볼트용 너트

150 : 베이스부재 160 : 수평조절용 볼트

162 : 수평조절용 너트 170 : 레일채널

200 : 바닥면

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 구동바퀴를 구비한 크레인의 수평이동을 위하여 바닥에 형성되는 크레인용 레일시스템에 있어서, 상기 크레인의 주행방향을 따라 형성되며 바닥면으로부터 일정깊이를 가지는 레일채널; 상기 레일채널 내부에 위치하며 상기 크레인의 구동바퀴와 접촉하는 주행레일; 상기 주행레일의 저면과 접촉하도록 상기 주행레일의 하부에 위치하는 하부플레이트; 상기 하부플레이트와 상기 채널의 바닥면 사이에 위치하며 에폭시 계열의 수지를 충진하여 경화시킨 베이스부재; 상기 주행레일을 고정하기 위하여 상기 주행레일의 하단부와 접촉하는 레일클램프; 상기 레일클램프, 상기 하부플레이트 및 상기 베이스부재를 관통하여 마련되며 상부에 형성되는 나사부에 의하여 상기 레일클램프와 너트로 결합되는 앵커볼트; 및 상기 하부플레이트의 수평을 조절하기 위하여 상기 하부플레이트를 관통하여 상기 하부플레이트와 너트로 결합되는 수평조절용볼트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 크레인용 레일시스템이 제공된다.

상기에서 상기 주행레일과 상기 하부플레이트의 사이에는 충격을 완화하기 위한 레일패드가 마련되는 것이 바람직하다. 상기 베이스부재의 압축강도는 1000 내지 1500 kgf/cm²인 것이 바람직하며, 상기 베이스부재의 인장강도는 200 내지 400 kgf/cm²인 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 구조에 대하여 보다 상세하게설명한다. 이하의 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 기능을 수행하는 동일한 부재를 의미하는 것으로 한다.

도 4는 본 고안에 따른 크레인용 레일시스템의 평면도이고, 도 5는 도 4의 절단선 V-V 을 따라 절단한 단면도이며, 도 6은 도 4의 절단선 VI-VI 을 따라 절단한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 고안의 크레인용 레일시스템(100)은 크게 콘크리트 등으로 된 바닥면(200)으로 부터 일정 깊이를 가지도록 형성되는 레일채널(170), 상기 레일채널(170)의 내부에 설치되는 주행레일(110), 상기 주행레일(110)의 하부에 마련되는 하부플레이트(120), 상기 주행레일(110)을 고정하기 위한 레일클램프(130), 상기 레일클램프(130) 및 상기 하부플레이트(120)를 관통하여 삽입되는 앵커볼트(140), 상기 하부플레이트(120)와 상기 레일채널(170)의 바닥면 사이에 형성되는 베이스부재(150) 및 상기 하부플레이트(120)의 수평을 조절하기 위한 수평조절용 볼트(160)를 포함하여 구성된다.

상기 레일채널(170)은 그 단면이 디귿자형상 "ㄷ"을 가지며 크레인의 주행방향을 따라 연속하여 형성된다. 상기 레일채널(170)의 내부에는 크레인의 구동바퀴와 직접 접촉하여 상기 크레인으로부터 직접 하중 및 진동을 전달 받는 주행레일(110)이 위치한다. 상기 주행레일(110)은 레일형강 또는 I 형강으로 제작되며 상기 레일채널(170)을 따라 연속하여 형성된다. 상기 주행레일(110)의 하부에는 하부플레이트(120)가 마련되는데 상기 하부플레이트(120)는 상기 하부플레이트(120)에 관통하여 결합되는 상기 수평조절용 볼트(160)에 의하여 수평조절된다. 즉, 상기 수평조절용 볼트(160)의 상단부에 형성되는 나사산에 결합되는 수평조절용 너트(162)를 조작함으로써 상기 하부플레이트(120)의 수평을 조절할 수 있게 구성된다. 상기 주행레일(110)과 상기 하부플레이트(120) 사이에는 상기 주행레일(110)로 부터 전해지는 충격을 완화하기 위한 레일패드(150)를 삽입설치하는 것이 바람직하다. 상기 레일패드(150)는 외면이 고무소재로 형성되고 그 내부에는 금속심이 내재된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 레일클램프(130)는 상기 주행레일(110)을 고정하기 위한 것으로 상기 주행레일(110)의 양측 하단부에 마련되어 상기 주행레일(110)과 접촉하도록 설치된다. 즉, 상기 레일클램프(130)의 일단은 상기 주행레일(110)의 하단부의 상면과 접촉하여 상기 주행레일(110)의 하단부를 위에서 아래로 눌러 고정하며, 상기 앵커볼트(140)의 상단부는 상기 레일클램프(130)를 관통하여 상기 레일클램프(130)와 너트(142)로 결합된다.

상기 하부플레이트(120)와 상기 레일채널(170)의 바닥면 사이에는 에폭시 계열의 수지로 된 베이스부재(150)가 형성된다. 상기 베이스부재(150)는 종래 레일시스템을 지지하기 위한 구조재인 H 형강 또는 콘크리트구조물을 대체하기 위한 것으로 에폭시 계열의 수지를 충진하고 난 후 경화시켜 형성한다. 에폭시 계열의 수지는 일단 경화되면 압축강도가 매우 우수하고 충격등에도 강하다는 장점이 있다.

상기 베이스부재(150)의 재료인 에폭시 계열 수지의 압축강도는 1000 내지 1500 kgf/cm²인 것을 선택하는 것이 바람직하며, 인장강도는 200 내지 400 kgf/cm²인 것을 선택하는 것이 바람직하다.

상기 베이스부재(150)를 형성하는 방법을 상술하면, 먼저 상기 레일채널(170)의 바닥면에 상기 앵커볼트(140)를 삽입하기 위한 앵커볼트 삽입홈(180)을 드릴 등을 사용하여 형성한 후 상기 앵커볼트(140)의 일단을 상기 삽입홈(180)에 삽입한다. 상기 앵커볼트(140)를 상기 삽입홈(180)에 삽입한 후에는 상기 삽입홈(180) 내로 그라우트재를 충진하여 상기 앵커볼트(140)를 고정한다. 그리고, 상기 하부플레이트(120)를 상기 레일채널(170) 내부에 위치시킨 후 상기 수평조절용 볼트(160)를 사용하여 상기 하부플레이트(120)의 수평을 맞춘다. 이때 상기 앵커볼트(140)가 상기 하부플레이트(120)에 관통하여 삽입되도록 상기 하부플레이트(120)를 위치시킨다. 이제, 상기 하부플레이트(120)의 측면과 상기 레일채널(170)의 측벽사이에 형성되는 개구부를 통하여 상기 에폭시 계열의 수지와 경화제를 충진하여 상기 하부플레이트(120)와 상기 레일채널(170)의 바닥면 사이의 공간을 메운다. 상기 에폭시 계열의 수지는 일정시간이 경과하면 경화되어 굳어지게 되는데, 상기 에폭시 계열의 수지는 금속 및 콘크리트와의 접착력이 매우 우수하다. 즉, 에폭시 계열의 수지로 형성되는 상기 베이스부재(150)는 상기 앵커볼트(140) 및 상기 레일채널(170)의 콘크리트 벽체와 그 접착력이 우수하다는 장점이 있다.

따라서, 전술한 것과 달리 상기 앵커볼트(140)를 상기 삽입홈(180)에 삽입할 필요없이 그냥 상기 베이스부재(150)에만 묻히도록 구성하는 것도 가능하다.

상기에서는 콘크리트로 상기 레일채널(170)을 먼저 형성한 후 앵커볼트(140)를 삽입하기 위한 삽입홈(180)을 드릴작업 등을 통하여 형성하는 것으로 기술하였으나, 이와는 달리 콘크리트로 상기 레일채널(170)을 형성할 때 상기 앵커볼트(140)의 일부를 콘크리트에 묻히게 하여 상기 앵커볼트(140)를 고정하는 방법도 가능하다.

상기 베이스부재(150)를 형성한 후 상기 주행레일(110)을 상기 하부플레이트(120) 상부에 위치시키고 상기 레일클램프(130)를 사용하여 상기 주행레일(110)을 고정시켜주면 본 고안의 크레인용 레일시스템(100)이 완성된다.

상기에서 에폭시계 수지를 충진하기 전에 미리 상기 수평조절용 볼트(160)의 외면에 그리스 등 상기 에폭시계 수지와 잘 접착하지 않는 물질을 발라 놓거나 수평조절용 볼트(160)의 외면에 덮개등을 씌우면 상기 에폭시계 수지가 경화된 후에도 상기 수평조절용 볼트(160)를 필요에 따라 뽑았다가 다시 재삽입하거나 새로운 수평조절용 볼트(160)로 교체할 수 있다.

상기와 같은 구조를 가지는 크레인용 레일시스템(100)은 그 시공절차가 매우 간단하며 시공기간이 단축된다는 장점이 있다. 또한 상기 베이스부재(150)의 재료인 에폭시 계열의 수지는 그 압축강도가 매우 우수하므로 상당히 큰 하중의 대형 크레인에도 적용이 가능하며, 베이스부재의 접착력이 우수하므로 크레인의 잦은 운행으로 인하여 상기 앵커볼트(140)가 헐거워지는 것을 예방할 수 있게 된다.

전술한 본 고안의 크레인용 레일시스템은 종래의 크레인용 레일시스템과 비교하여 다음과 같은 장점을 가진다. 첫째, 시공이 간편하고 시공기간이 짧다는 장점이 있다. 둘째, 에폭시 계열 수지로 된 베이스부재의 접착력이 매우 우수하므로 종래 콘크리트에 고정된 앵커볼트가 크레인의 반복적인 운행으로 인하여 헐거워져 다시 조정해야 하는 불편을 제거할 수 있다. 셋째, H 형강를 사용하여 레일시스템을 지지하는 경우에 비하여 소음이 적고 내부식성, 내마모성이 강하다. 넷째, 압축강도가 우수하며 외부의 물리적 충격에 강하므로 균열이 잘 발생하지 않으며, 따라서 이러한 특성으로 인하여 주행레일 하부에 설치되는 하부플레이트의 변형을 방지할 수 있다.

Claims

구동바퀴를 구비한 크레인의 수평이동을 위하여 바닥에 형성되는 크레인용 레일시스템에 있어서,

상기 크레인의 주행방향을 따라 형성되며 바닥면으로부터 일정깊이를 가지는 레일채널;

상기 레일채널 내부에 위치하며 상기 크레인의 구동바퀴와 접촉하는 주행레일;

상기 주행레일의 저면과 접촉하도록 상기 주행레일의 하부에 위치하는 하부플레이트;

상기 하부플레이트와 상기 채널의 바닥면 사이에 위치하며 에폭시 계열의 수지를 충진하여 경화시킨 베이스부재;

상기 주행레일을 고정하기 위하여 상기 주행레일의 하단부와 접촉하는 레일클램프;

상기 레일클램프, 상기 하부플레이트 및 상기 베이스부재를 관통하여 마련되며 상부에 형성되는 나사부에 의하여 상기 레일클램프와 너트로 결합되는 앵커볼트; 및

상기 하부플레이트의 수평을 조절하기 위하여 상기 하부플레이트를 관통하여 상기 하부플레이트와 너트로 결합되는 수평조절용볼트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 크레인용 레일시스템.
제 1항에 있어서,

상기 주행레일과 상기 하부플레이트의 사이에는 충격을 완화하기 위한 레일패드가 마련되는 것을 특징으로 하는 크레인용 레일시스템.
제 1항에 있어서,

상기 베이스부재의 압축강도는 1000 내지 1500 kgf/cm²인 것을 특징으로 하는 크레인용 레일시스템.
제 1항에 있어서,

상기 베이스부재의 인장강도는 200 내지 400 kgf/cm²인 것을 특징으로 하는 크레인용 레일시스템.