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1. WO2020141862 - SCAFFOLD APPARATUS FOR CONSTRUCTION FOR PREVENTING SAFETY ACCIDENT BY USING SAFETY SENSOR AND SAFETY STOPPER WITH INTERNET OF THINGS FUNCTION

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

5  

과제 해결 수단

6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37  

발명의 효과

38   39   40   41   42   43   44   45   46  

도면의 간단한 설명

47   48   49   50   51   52   53  

발명의 실시를 위한 형태

54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119   120   121   122   123   124   125   126   127   128  

청구범위

1   2   3   4   5   6  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

명세서

발명의 명칭 : 사물인터넷 기능을 구비한 안전센서와 안전스토퍼를 이용하여 안전사고를 예방하는 건축용 비계장치

기술분야

[1]
본 발명은 건축용 비계장치에 관한 것이다.

배경기술

[2]
건축물을 시공하기 위해 비계가 사용된다. 종래 비계는 원형프레임으로 뼈대를 세우고, 원형프레임을 고정하기 위한 클램프를 사용한다.
[3]
그런데, 종래 비계에는 다양한 문제점이 지적되어 왔다. 먼저, 원형프레임은 강철로 이루어져있기 때문에 무겁고 다루기 어려웠다. 또한, 강철은 부식되기 때문에 내구성에도 문제가 많았다. 또한, 원형프레임을 고정하는 클램프가 조금만 헐거워져도 원형프레임의 무게 때문에 비계가 붕괴되어 안전사고가 발생한다.
[4]
이에 본 발명의 발명자는 그런 문제점을 해결하기 위해서 오랫동안 연구하고 시행착오를 거치며 개발한 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[5]
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 안전스토퍼 및 안전센서를 이용하여 안전사고를 예방하는 건축용 비계장치 및 이의 시공방법을 제공하는 것이다.

과제 해결 수단

[6]
본 발명의 제1국면은 수직방향으로 배치되어 기둥으로 사용되는 수직비계;
[7]
수평방향으로 배치되어 수직비계 사이를 연결하는 수평비계;
[8]
수직비계의 소정의 높이에 체결되며 수평비계의하면을 지지하는 플랜지;
[9]
수평비계의 양단에 체결되며 수직비계의 체결홈및 플랜지에 결합되는 쐐기; 및
[10]
수평비계에 수평방향으로 이동 가능하게 체결되며, 수평비계가 플랜지에 결합되면 수직비계방향으로 슬라이딩되어 수평비계와 플랜지를 외부에서 감싸는 형식으로 고정함으로서 수평비계가 플랜지로부터 이탈되지 않도록 하는 잠금모드를 구현하는 안전스토퍼를 포함하고,
[11]
수직비계는 사각형의 내부골격, 내부골격보다 더 큰 직경이며 내부골격과 이격되어 형성된 사각형의 외부골격, 내부골격에서 연장되어 내부골격과 외부골격을 연결하고 지지하는 지지부를 포함하고, 외부골격의 4변 중 적어도 한 변 이상에는 변의 중앙부를 소정의 길이만큼 절단하여 형성된 체결구멍 및 내부골격과 외부골격 사이에 체결구멍의 직경보다 더 넓은 직경의 빈공간인 체결중공이 형성되고 있고,
[12]
수평비계는 속이 빈 사각형의 내부골격, 내부골격보다 더 큰 직경이며 내부골격과 이격되어 형성된 사각형의 외부골격, 내부골격에서 연장되어 내부골격과 외부골격을 연결하고 지지하는 지지부를 포함하고, 외부골격의 양측 측변 중앙에는 체결구멍이 형성되고, 체결구멍과 내부골격 사이에는 외부골격의 측변, 지지부, 내부골격의 측변으로 둘러쌓인 사각형의 빈공간인 체결홈이 형성되어 있고,
[13]
플랜지는 소정 두께를 갖는 정사각형 모양의 베이스, 베이스의 각 변에서 연장되는 날개부를 포함하고, 베이스 중앙에는 수직비계가 삽입될 수 있도록 수직비계의 외부골격의 직경과 대응되는 크기의 사각형의 내부중공이 형성되어 있고,
[14]
쐐기는 소정의 두께를 갖는 직사각형 모양의 몸통부, 몸통부에서 일측방향으로 연장되며 수평비계와 결합되는 결합핀, 몸통부의 하방향으로 연장되며 수직비계 및 플랜지 중 적어도 하나 이상에 결합되는 돌기부를 포함하고,
[15]
안전스토퍼는 수평비계가 삽입될 수 있도록 수평비계의 외부골격의 직경과 대응되는 크기의 사각형의 내부중공이 형성된 본체, 본체 양 측변에서 내부중공으로 돌출되어 형성되며 수평비계의 체결홈에 삽입되는 수평비계체결돌기를 포함하고, 안전스토퍼의 내부중공은 수평비계가 삽입되는 수평비계체결공간 및 플랜지가 삽입되는 플랜지체결공간을 포함하는 것을 특징으로 하는,
[16]
안전스토퍼를 이용하여 안전사고를 예방하는 건축용 비계장치를 제공한다.
[17]
바람직한 실시예에 있어서, 안전스토퍼는 본체 상변에 형성되며 본체 상변의 두께보다 얇은 안전걸이체결부, 및 안전걸이체결부에 체결되어 안전스토퍼가 잠금모드일 때 안전스토퍼가 수직비계로부터 이격되는 방향으로 이탈되지 않도록 하는 안전걸이를 더 포함하고,
[18]
안전걸이는
[19]
수평방향으로 연장되는 수평판; 수평판의 전단에서 상방향으로 연장되는 전단수직판; 전단수직판의 상단에서 후단으로 연장되는 제1절곡부; 수평판의 후단에서 상방향으로 연장되는 후단수직판; 후단수직판의 상단에서 전단으로 연장되는 제2절곡부; 수평판의 전단에서 하방향으로 연장되는 전단발판; 및 수평판의 후단에서 하방향으로 연장되는 후단발판을 포함하고,
[20]
안전걸이의 제1절곡부 및 제2절곡부는 서로 연결되지 않고 소정의 길이만큼 이격된 틈이 형성되고, 틈을 통해 안전스토퍼의 안전걸이체결부가 삽입되면, 안전걸이체결부는 안전걸이의 수평판, 전단수직판, 제1절곡부, 후단수직판, 제2절곡부가 형성하는 내부공간에서 상하전후방향으로 소정의 유격을 갖고 이동가능하게 수용되고,
[21]
잠금모드에서 안전걸이의 전단발판은 쐐기와 수평비계 사이에 형성된 단턱에 걸쳐짐으로서 안전스토퍼가 수직비계로부터 이격되는 방향으로 이탈되지 않도록 하는 것이 좋다.
[22]
바람직한 실시예에 있어서, 전단수직판의 내면인 전단수직내면은 수평판의 수직상방을 기준으로 전방을 향하도록 소정의 각도로 기울어져 형성됨으로서, 잠금모드에서 안전스토퍼가 수직비계로부터 이격되는 방향으로 이탈되려할 때 안전걸이를 하방으로 누르는 힘을 전달하여 안전스토퍼가 이탈되지 않도록 하는 것이 좋다.
[23]
바람직한 실시예에 있어서, 플랜지는 날개부의 중앙에 형성된 날개중공 및 베이스 내면에서 날개부 중앙을 향해 돌출된 내부돌기를 더 포함하고,
[24]
쐐기의 돌기부는 수직비계의 체결홈 및 플랜지의 내부돌기가 형성하는 공간에 삽입되는 제1돌기부; 및 플랜지의 날개중공에 삽입되는 제2돌기부를 포함하는 것이 좋다.
[25]
바람직한 실시예에 있어서, 잠금모드에서 안전스토퍼가 수직비계로부터 이탈했는지 여부를 측정하는 안전센서를 더 포함하고,
[26]
안전센서는
[27]
안전스토퍼에 설치되는 제1센서; 및
[28]
수직비계, 플랜지, 또는 수평비계 중 적어도 하나에 설치되는 제2센서를 포함하는 것이 좋다.
[29]
본 발명의 제2국면은 제1항에 기재된 건축용 비계장치를 이용하여 시공되는 건축용 비계장치의 시공방법으로,
[30]
(a) 수평비계를 지지하는 플랜지가 설치된 수직비계를 소정의 간격으로 배치하는 단계;
[31]
(b) 안전스토퍼가 이동가능하게 체결된 수평비계를 복수의 수직비계 사이에 체결하는 단계; 및
[32]
(c) 플랜지와 체결된 수평비계의 안전스토퍼를 수직비계가 있는 방향으로 슬라이딩하여 체결함으로서 수평비계가 플랜지로부터 이탈하지 않도록 고정하는 안전모드를 실행하는 단계를 포함하고,
[33]
(b) 단계는
[34]
(b-1) 수평비계의 일단을 기울여 복수의 수직비계 사이에 삽입함으로서 수평비계 양단에 부착된 쐐기가 수직비계의 체결중공에 삽입되도록 하는 단계;
[35]
(b-2) 수평비계 양단에 부착된 쐐기를 수직비계의 체결중공에 삽입시킨 상태에서, 기울어진 수평비계를 수평하게 유지하는 단계; 및
[36]
(b-3) 수평하게 유지된 수평비계가 수직비계를 따라 하방으로 이동하도록 하여, 쐐기가 플랜지에 체결되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
[37]
안전스토퍼를 이용하여 안전사고를 예방하는 건축용 비계장치의 시공방법을 제공한다.

발명의 효과

[38]
위와 같은 본 발명의 과제해결수단에 의해서 본 발명은 안전스토퍼를 이용하여 안전사고를 예방하는 건축용 비계장치 및 이의 시공방법을 제공할 수 있다.
[39]
본 발명의 수직비계와 수평비계는 알루미늄 재질로 형성되어 가볍고 강도가 높다. 사각형의 구조와 내부골격 및 외부골격의 배치는 구조적으로도 굽힘에 강하므로 비계장치의 붕괴를 방지할 수 있다.
[40]
본 발명의 수평비계 양단에 체결된 쐐기는 수직비계의 체결홈에 삽입된 상태이므로 플랜지에서 쐐기가 이탈하는 경우에도 수직비계에 여전히 걸려있게 된다. 따라서, 수평비계가 플랜지에서 빠지더라도 수평비계가 소정의 기울기로 기울어지지 않는 이상 수직비계로부터 이탈하지 않으므로 안전사고를 방지할 수 있다.
[41]
본 발명의 안전스토퍼는 수평비계와 플랜지를 외부에서 감싸는 구조로 잠금모드를 실행하므로, 수평비계가 수직비계로부터 이탈하는 것을 방지한다. 따라서, 안전사고를 예방할 수 있다.
[42]
본 발명의 안전걸이는 진동이나 작은 힘에 의해서는 빠지지 않는 구조이므로 안전스토퍼가 잠금모드에서 해제되는 것을 방지하여 안전사고를 더욱 예방할 수 있다. 한편, 안전걸이는 적절한 힘을 후방으로 인가하는 경우 쉽게 분리되므로 해체작업이 용이해지는 효과가 있다.
[43]
본 발명의 쐐기는 제1돌기부 및 제2돌기부가 플랜지 및 수직비계에 체결되는 구조이므로 수평비계를 더욱 단단하게 고정할 수 있다. 또한, 잠금모드에서 안전스토퍼가 수평비계와 플랜지를 외부에서 감싸는 구조이므로 수평비계를 이탈을 더욱 방지할 수 있어 안전하다.
[44]
또한, 본 발명의 쐐기는 제1돌기부 및 제2돌기부를 포함하기 때문에 수평비계에 횡방향으로 인가되는 변형력에도 대응할 수 있다. 즉, 횡방향으로 인가되는 변형력이 있어도 비계장치가 보다 견고하게 유지될 수 있다.
[45]
한편, 본 발명은 종래 고리타입의 안전발판이 고하중을 지지하기 어려운 문제를 해결하기 위해 판형의 체결판을 사용하여 고리타입 안전발판의 문제를 해결하는 효과가 있다. 또한, 안전발판의 하단을 가로지르는 안전발판지지부재를 적어도 하나 이상 설치함으로서 고하중을 지지하는 동시에 안전발판이 흔들리지 않도록 하는 효과가 있다.
[46]
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도면의 간단한 설명

[47]
도 1 및 도 2는 본 발명의 건축용 비계장치의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
[48]
도 3 내지 도 6은 본 발명의 건축용 비계장치에포함된 부품들의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
[49]
도 7은 본 발명의 안전스토퍼의 결합과정을 설명하기 위한 도면이다.
[50]
도 8은 본 발명의 안전스토퍼의 결합을 해제하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
[51]
도 9은 본 발명의 안전발판의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
[52]
도 10은 본 발명의 수평비계의 최소이탈 높이를 설명하기 위한 도면이다.
[53]
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

발명의 실시를 위한 형태

[54]
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
[55]
본 명세서에서 건축용 비계장치는 건설 중 사용되는 임시가설물뿐 아니라 특유의 안정성에 의해 건축물의 골조 또는 물건의 뼈대를 만드는 용도로 사용될 수 있다. 그러므로 이하에서 건축용 비계장치, 비계장치라는 의미는 임시가설물뿐 아니라, 건축물의 골조 또는 물건의 뼈대를 만드는 용도를 포함하는 것으로 해석된다. 예를 들어, 네모비계를 이용한 건축용 비계장치는 네모프레임을 이용한 건축물의 골조장치로 해석될 수 있다.
[56]
도 1 및 도 2는 본 발명의 건축용 비계장치의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
[57]
도 1 내지 도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 건축용 비계장치(100)는 수직비계(200), 수평비계(300), 플랜지(400), 쐐기(500), 안전스토퍼(600), 안전발판(700), 안전발판지지부재(800)를 포함할 수 있다.
[58]
비계장치(100)는 Z축 방향으로 배치되는 수직비계(200)와 X축 및 Y축 방향으로 배치되는 수평비계(300)를 통해 골격을 형성한다. 플랜지(400)는 수직비계(200)의 소정의 높이에 체결되어 수평비계(300)를 수직비계(200)에 연결한다. 쐐기(500)는 수평비계(300)의 양단에 체결되어 수평비계(300)가 수직비계(200) 및 플랜지(400)에 결합되도록 한다. 안전스토퍼(600)는 수평비계(300)에 수평방향으로 이동 가능하게 체결되며, 수평비계(300)가 플랜지(400)에 결합되면 수직비계방향으로 슬라이딩되어 수평비계(300)와 플랜지(400)를 외부에서 감싸는 형식으로 고정함으로서 수평비계(300)가 플랜지(400)로부터 이탈되지 않도록 하는 잠금모드를 구현한다. 안전발판(700)은 수평비계(300) 상에 거치 및 결합되어 작업자를 지지한다. 안전발판지지부재(800)는 수평비계(300)의 양단에 결합되는 쐐기를 포함한다. 안전발판지지부재(800)는 안전발판(700)의 중앙 하단에서 수평비계(300) 상에 거치되어 안전발판(700)의 하중을 더욱 견고하게 지지한다. 본 발명의 안전발판(700)은 종래 고리타입의 안전발판이 고하중을 지지하기 어려운 문제를 해결하기 위해 판형의 체결판을 사용하여 고리타입 안전발판의 문제를 해결하는 효과가 있다. 또한, 안전발판의 하단을 가로지르는 안전발판지지부재(800)를 적어도 하나 이상 설치함으로서 고하중을 지지하는 동시에 안전발판이 흔들리지 않도록 하는 효과가 있다.
[59]
도 3은 본 발명의 수직비계와 수평비계의 단면의바람직한 실시예를 나타내는 도면이다.
[60]
도 3에서 알 수 있듯이, 수직비계(200)는 사각형 외부골격을 갖는 각형의 비계프레임이다. 수직비계(200)는 내부골격(210), 외부골격(220), 지지부(230), 체결구멍(240), 체결홈(250), 및 미끄럼방지홈(260)을 포함할 수 있다.
[61]
바람직한 실시예에서 내부골격(210)은 정사각형의 각 변 중앙이 내부중공(205)을 향해 타원을 그리며 만입되어 있다. 이와 같은 내부골격(210)은 정사각형의 내부골격에 비해 외부압력에 대한 저항력이 강화되는 효과가 있다.
[62]
외부골격(220)은 내부골격(210)보다 더 큰 직경이며 내부골격과 이격되어 형성된다. 지지부(230)는 내부골격의 모서리에서 연장되어 내부골격(210)과 외부골격(220)을 연결하고 지지한다.
[63]
외부골격의 4변 중 적어도 한 변 이상에는 변의 중앙부를 소정의 길이만큼 절단하여 형성된 체결구멍(240)이 형성된다. 체결구멍(240)이 형성된 변에는 체결홈(250)이 형성된다. 체결홈(250)은 내부골격(210)과 외부골격(220) 사이에 체결구멍의 직경보다 더 넓은 직경의 빈공간이다. 체결홈(250)에는 수평비계에 결합된 쐐기의 돌기부가 체결될 수 있다. 미끄럼방지홈(260)은 오목하게 파인 홈으로 외부골격(220)의 외면을 따라 형성되며, 미끄럼을 방지한다.
[64]
수평비계(300)는 내부골격(310), 외부골격(320), 지지부(330), 체결구멍(340), 체결홈(350), 미끄럼방지홈(360), 발판체결홈(370)을 포함할 수 있다.
[65]
바람직한 실시예에 있어서 내부골격(310)은 속이 빈 직사각형의 골격으로 내부에는 내부중공(305)이 형성된다. 외부골격(320)은 내부골격(310)보다 더 큰 직경이며 내부골격과 이격되어 형성된 직사각형의 구조이다. 지지부(330)는 내부골격의 모서리에서 연장되어 내부골격(310)과 외부골격(320)을 연결하고 지지한다.
[66]
체결구멍(340)은 외부골격(320)의 양측 장변 중앙에 형성된다. 체결구멍(340)의 직경은 내부골격의 장변보다 짧은 길이이다.
[67]
체결홈(350)은 체결구멍(340)과 내부골격(310) 사이에 형성되며, 외부골격(320)의 장변, 지지부(330), 내부골격(310)의 장변으로 둘러쌓인 직사각형의 빈공간이다.
[68]
미끄럼방지홈(360)은 오목하게 파인 홈으로 외부골격의 단변에 형성되며 미끄럼을 방지한다.
[69]
발판체결홈(370)은 외부골격의 단변 중 하나에 형성되며, 안전발판의 결합부의 두께보다 두 배 길이의 빈공간이다.
[70]
도 4는 본 발명의 플랜지의 바람직한 실시예를 나타내는 도면이다.
[71]
도 4에서 알 수 있듯이, 플랜지(400)는 베이스(410), 내부돌기(420), 날개부(430), 날개중공(440)을 포함한다.
[72]
베이스(410)는 소정 두께를 갖는 정사각형 모양이다. 베이스 중앙에는 수직비계가 삽입될 수 있도록 수직비계의 외부골격의 직경과 대응되는 크기의 정사각형의 내부중공(405)이 형성된다. 내부돌기(420)는 베이스(410)의 내면에서 날개중공(440) 을 향해 만입된 돌기이다. 내부돌기(420)가 형성하는 공간과 수직비계의 체결홈이 형성하는 공간에는 쐐기의 제1돌기부가 삽입될 수 있다.
[73]
날개부(430)는 베이스(410)의 각 변에서 연장되어 형성된다. 날개부(430)의 중앙에는 쐐기의 제2돌기부가 삽입되는 직사각형의 날개중공(440)이 형성된다.
[74]
도 5는 본 발명의 안전스토퍼의 바람직한 실시예를 나타내는 도면이다.
[75]
도 5에서 알 수 있듯이, 안전스토퍼(600)는 본체(610), 안전걸이체결부(620), 수평비계체결돌기(630), 수평비계체결공간(640), 플랜지체결공간(650), 및 안전걸이(670)를 포함할 수 있다.
[76]
본체(610)는 직사각형태의 프레임으로, 수평비계가 삽입될 수 있도록 수평비계의 외부골격의 직경과 대응되는 크기의 사각형의 내부중공이 형성된다.
[77]
안전걸이체결부(620)은 본체 상변에 형성되며 본체 상변의 두께보다 얇은 두께로 형성되어 안전걸이(670)가 체결될 수 있도록 하는 홈이다.
[78]
수평비계체결돌기(630)는 본체 양 측변에서 내부중공으로 돌출되어 형성되며 수평비계의 체결홈에 삽입되는 돌기이다.
[79]
안전스토퍼의 내부중공은 수평비계가 삽입되는 수평비계체결공간(640) 및 플랜지가 삽입되는 플랜지체결공간(650)이 형성되어 있다. 수평비계체결공간(640) 및 플랜지체결공간(650)은 본체(610)에 의해 둘러쌓인 공간이므로 안전스토퍼가 잠금모드일 때 안전스토퍼가 수평비계와 플랜지를 외부에서 감싸는 형태로 고정할 수 있다.
[80]
안전걸이(670)는 안전걸이체결부에 체결되어 안전스토퍼가 잠금모드일 때 안전스토퍼가 수직비계로부터 이격되는 방향으로 이탈되지 않도록 한다.
[81]
안전걸이(670)는 수평방향으로 연장되는 수평판(671), 수평판의 전단에서 상방향으로 연장되는 전단수직판(672), 전단수직판의 상단에서 후단으로 연장되는 제1절곡부(674), 수평판의 후단에서 상방향으로 연장되는 후단수직판(675), 후단수직판의 상단에서 전단으로 연장되는 제2절곡부(677), 수평판의 전단에서 하방향으로 연장되는 전단발판(678), 수평판의 후단에서 하방향으로 연장되는 후단발판(680)을 포함할 수 있다.
[82]
안전걸이(670)의 제1절곡부(674) 및 제2절곡부(677)는 서로 연결되지 않고 소정의 길이만큼 이격된 틈이 형성되고, 틈을 통해 안전스토퍼의 안전걸이체결부(620)이 삽입되면, 안전걸이체결부는 안전걸이(670)의 수평판, 전단수직판, 제1절곡부, 후단수직판, 제2절곡부가 형성하는 내부공간에서 상하전후방향으로 소정의 유격을 갖고 이동가능하게 수용된다.
[83]
잠금모드에서 안전걸이의 전단발판은 쐐기와 수평비계 사이에 형성된 단턱에 걸쳐짐으로서 안전스토퍼가 수직비계로부터 이격되는 방향으로 이탈되지 않도록 한다.
[84]
전단수직판(672)의 내면인 전단수직내면(673)은 수평판(671)의 수직상방을 기준으로 전방을 향하도록 소정의 각도로 기울어져 형성됨으로서, 잠금모드에서 안전걸이(670)의 전단발판이 쐐기와 수평비계 사이에 형성된 단턱에 자동으로 걸쳐짐으로서 안전스토퍼가 수직비계로부터 이격되는 방향으로 이탈되지 않도록한다.
[85]
후단수직판(675)의 내면인 후단수직내면(676)은 수평판(671)의 수직상방을 기준으로 후방을 향하도록 소정의 각도로 기울어져 형성됨으로서, 잠금모드에서 안전스토퍼가 수직비계로부터 이격되는 방향으로 이탈되려할 때 안전걸이를 상방으로 들어올리는 힘을 전달하여 안전스토퍼가 용이하게 후방으로 이동하도록 한다.
[86]
이에 대해서는 도 7 및 도 8에서 보다 구체적으로 설명한다.
[87]
도 6은 본 발명의 쐐기의 바람직한 실시예를 나타내는 도면이다. 도 6의 (a)는 수평비계의 양단에 결합되어 수직비계 및 플랜지에 체결되는 쐐기를 도시한 것이고, 도 6의 (b)는 안전발판의 하부를 지지하는 수평비계의 양단에 결합되는 쐐기를 도시한 것이다. 이하에서는 도 6의 (a)에 도시된 쐐기를 기준으로 설명한다.
[88]
도 6에서 알 수 있듯이, 쐐기(500)는 몸통부(510), 결합핀(520), 제1돌기부(530) 및 제2돌기부(540)를 포함한다.
[89]
몸통부(510)는 소정의 두께를 갖는 삼각형 모양의판형이다. 몸통부(510) 전단 상부에 형성된 빗면은 수평비계가 비스듬하게 수직비계 사이에 체결될 때 방해가 되지 않도록 돕는 구성이다. 즉, 이 부분이 돌출되어 있으면 수평비계를 수직비계에 체결하기 어려워진다.
[90]
결합핀(520)은 몸통부(510)의 후단에서 연장되어 형성되며, 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 결합핀(520)은 수평비계(300)에 삽입되어 고정된다.
[91]
제1돌기부(530)는 몸통부(510)의 하단에서 연장되어 형성된다. 제1돌기부(530)는 수직비계의 체결홈 및 플랜지의 내부돌기가 형성하는 공간에 삽입된다.
[92]
제2돌기부(540)는 몸통부(510)의 하단에서 연장되어 형성되며 제1돌기부의 후단에 배치된다. 제2돌기부(540)는 플랜지의 날개중공에 삽입된다.
[93]
제1돌기부(530)와 제2돌기부(540)와 같이 두 개의 돌기부를 배치하면 잠금모드에서 수평비계를 더욱 단단하게 고정할 수 있다.
[94]
도 7은 본 발명의 안전스토퍼의 결합과정을 설명하기 위한 도면이다.
[95]
도 5 및 도 7에서 알 수 있듯이, (a)와 같이 안전스토퍼(600)가 후방으로 밀려있는 상태에서 안전걸이(670)의 전단발판(678)과 후단발판(680)은 수평비계의 상면에 의해 지지되며, 안전걸이체결부(620)의 하면은 수평판(671)의 상면과 맞닿아 있다.
[96]
(b)와 같이 안전스토퍼(600)를 수직비계(200) 방향으로 밀기 시작하면 (a)에서 (b)와 같은 형태로 안전걸이가 이동한다. 즉, 안전스토퍼(600)를 수직비계 방향으로 밀면, 안전걸이체결부(620)의 전단이 전단수직내면(673)에 닿게된다. 이때, 전단수직내면(673)의 경사방향에 의해 안전걸이(670)는 반시계방향(F1)으로 힘을 받는다. 즉, 안전걸이(670)의 전단이 반시계방향으로 힘을 받는다.
[97]
(c)와 같이 안전스토퍼(600)가 잠금모드가 되면, 전단발판(678)은 수평비계(300)와 쐐기(500) 사이에 형성된 단턱으로 떨어져서 결쳐진다. 안전걸이(670)의 전단부가 잠금모드에서 단턱으로 떨어지는 힘은 두 가지이다. 첫번째는 전단발판(678)을 지지하는 수평비계가 사라졌기 때문에 중력에 의해 단턱으로 떨어지는 것이다. 두번째는 전단수직내면(673)의 경사방향에 의해 안전걸이(670)가 반시계방향(F2)으로 힘을 받기 때문이다. 이와 같이 두 가지 힘에 의해 잠금모드가 되면 안전걸이(670)의 전단발판은 쐐기와 수평비계 사이에 형성된 단턱에 걸쳐짐으로서 안전스토퍼가 수직비계로부터 이격되는 방향으로 이탈되지 않도록 한다.
[98]
도 8은 본 발명의 안전스토퍼의 결합을 해제하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
[99]
도 5 및 도 8에서 알 수 있듯이, 잠금모드를 해제하기 위해 안전스토퍼(600)를 (d)와 같이 후방으로 당기면, 안전걸이체결부(620)의 후단이 후단수직내면(676)에 닿게 된다. 후단수직내면(676)은 후단방향으로 기울어져 있으므로 안전걸이(670)는 시계방향(F2)으로 힘을 받는다. 따라서, 전단발판(678)이 단턱을 넘기 수월하도록 돕는다. 안전걸이(670)가 해제되면 전단발판(678)이 수평비계의 상면에 다시 올라오게 된다. 이를 돕기 위해 전단발판(678)의 후단과 수평판(671)의 사이에는 발판돌기(679)가 형성될 수 있다. 발판돌기(679)는 전단발판(678)이 좀 더 용이하게 수평비계 상면으로 올라갈 수 있도록 소정의 계단역할을 수행한다.
[100]
도 9는 본 발명의 안전발판의 바람직한 실시예를 나타낸다.
[101]
도 9에서 알 수 있듯이, 안전발판(700)은 발판부(710) 및 체결판(720)를 포함한다.
[102]
발판부(710)는 직사각형의 판에 미끄럼 방지를 위한 타공홀이 형성되어 있다. 체결판(720)은 발판부(710)의 양측단에 체결되어 안전발판을 수평비계에 고정한다. 체결판(720)은 'ㄷ'자 형태의 본체(721)와 본체 하단에서 하방으로 연장되는 결합부(723)를 포함한다. 체결판(720)은 길게 연장된 판형이므로 고리형 안전발판에 비해 더욱 고하중을 지지할 수 있다.
[103]
Y축 방향으로 배치되는 수평비계(300)는 발판체결홈(370)이 상방향을 바라보도록 배치된다. 하나의 발판체결홈(370)에는 인접한 두 개의 안전발판의 결합부(723)가 함께 끼워맞춰진다. 체결판(720)은 길게 연장된 판형이므로 고리형 안전발판에 비해 더욱 고하중을 지지할 수 있다. 또한, 안전발판의 하단을 가로지르는 안전발판지지부재를 적어도 하나 이상 설치함으로서 고하중을 지지하는 동시에 안전발판이 흔들리지 않도록 하는 효과가 있다.
[104]
[안전센서]
[105]
다른 실시예에서 본 발명의 비계장치는 안전스토퍼의 잠금모드가 해제되었는지 여부를 측정하는 안전센서를 더 포함한다.
[106]
바람직한 실시예에서 안전센서는 안전스토퍼, 수직비계, 플랜지, 또는 수평비계 중 적어도 하나에 설치되어 잠금모드에서 안전스토퍼가 있어야할 기준위치와 현재 안전스토퍼가 존재하는 현재위치의 차이를 측정할 수 있다. 예를들어 수직비계에 안전센서가 설치되면 잠금모드에서 안전스토퍼가 있어야할 기준위치를 측정한다. 현재 안전스토퍼가 존재하는 현재위치가 멀어지면 안전스토퍼거 벗겨지고 있음을 알 수 있다.
[107]
다른 실시예에서 안전센서는 안전스토퍼에 설치되는 제1센서, 및 수직비계, 플랜지, 또는 수평비계 중 적어도 하나에 설치되는 제2센서를 포함할 수 있다. 제1센서와 제2센서는 서로의 거리를 측정할 수 있다. 제1센서와 제2센서는 서로 적외선 등을 수신하고 발신하는 한 조의 센서일 수 있다. 어느 경우든 제1센서 및 제2센서는 안전스토퍼가 잠금모드에서 해제되었는지 여부를 체크할 수 있다.
[108]
다른 실시예에서 안전센서는 하나의 거리센서일 수 있다. 이 경우 안전센서는 안전스토퍼에 설치될 수 있다. 안전스토퍼에 설치된 안전센서는 수직비계와의 거리를 측정할 수 있다. 다만, 반대로 안전센서를 수직비계에 설치하면 안전센서가 안전스토퍼와의 거리를 측정할 수 있음은 물론이다.
[109]
한편, 본 발명의 안전센서는 사물인터넷(IoT) 기능이 구현될 수 있다. 안전센서의 사물인터넷 기능을 갖추면 유선으로 복수의 안전센서를 연결하지 않아도 각각의 안전센서가 안전센서 모니터링 서버로 측정된 데이터를 전송할 수 있다.
[110]
[안전센서 모니터링 서버]
[111]
안전센서는 복수의 안전스토퍼에 설치될 수 있다. 즉, 수직비계와 수평비계의 연결부위에 체결된 복수의 안전스토퍼 마다 설치될 수 있다. 복수의 안전센서는 하나의 모니터링 서버에 관측값을 전송할 수 있다. 모니터링 서버는 관측된 안전센서의 값을 지속적으로 모니터링하여 특정 현장에 설치된 비계장치의 안전을 모니터링할 수 있다. 예를들어 3번째 열에 배치된 수직비계의 4층 5층에 해당하는 수평비계에 설치된 안전세서의 값에 위험요소가 있는 경우, 현장 근로자에게 통보하여 해당 안전스토퍼 및 수평비계 체결현황을 점검하도록 하여 안전사고를 사전에 차단할 수 있다.
[112]
[안전스토퍼의 색상]
[113]
바람직한 실시예에서 안전스토퍼에 제1색상을 도포하고, 수평비계의 말단에 제2색상을 도포할 수 있다. 이렇게 함으로서 잠금모드에서 안전스토퍼의 제1색상만이 보이도록 하고, 잠금모드가 해제되는 경우 수평비계의 말단의 제2색상이 드러나도록 할 수 있다. 이렇게 하면 멀리서 관측하더라도 안전스토퍼가 잠금모드에 있는지 또는 잠금모드에서 해제되어 위험상태에 있는지 진단할 수 있다.
[114]
다른 실시예에서 수평비계의 말단에는 소정의 색상(예를들어 적색)이 도포될 수 있다. 안전스토퍼에는 색상을 도포하지 않을 수 있다. 이 경우 안전스토퍼가 잠금상태이면 수평비계의 말단에 도포된 색상이 외부에서 보이지 않으므로 잠금모드가 유지되고 있음을 쉽게 알 수 있다. 반대로 잠금모드가 해제되어 있으면 수평비계 말단에 도포한 색상이 드러나게되므로 외부에서 위험상태를 쉽게 진단할 수 있다.
[115]
[건축용 비계장치의 시공방법]
[116]
앞서 설명한 본 발명의 건축용 비계장치를 이용하여 시공되는 건축용 비계장치의 시공방법을 설명한다.
[117]
먼저 수평비계를 지지하는 플랜지가 설치된 수직비계를 소정의 간격으로 배치한다.
[118]
다음으로 안전스토퍼가 이동가능하게 체결된 수평비계를 복수의 수직비계 사이에 체결한다.
[119]
이때, 수평비계를 설치하는 단계는 아래 세가지 단계일 수 있다.
[120]
먼저 수평비계의 일단을 기울여 복수의 수직비계 사이에 삽입함으로서 수평비계 양단에 부착된 쐐기가 수직비계의 체결중공에 삽입되도록 한다(도 9와 같이 일단을 기울인다).
[121]
다음으로 수평비계 양단에 부착된 쐐기를 수직비계의 체결중공에 삽입시킨 상태에서, 기울어진 수평비계를 수평하게 유지한다.
[122]
마지막으로 수평하게 유지된 수평비계를 수직비계를 따라 하방으로 이동시켜, 쐐기가 플랜지에 체결되도록 한다.
[123]
위와 같이 수평비계가 플랜지 상에 올려지면, 플랜지와 체결된 수평비계의 안전스토퍼를 수직비계가 있는 방향으로 슬라이딩하여 체결함으로서 수평비계가 플랜지로부터 이탈하지 않도록 고정하는 안전모드를 실행한다.
[124]
[수평비계의 최소이탈 높이]
[125]
앞서 본 발명의 수평비계를 수직비계 사이에 설치할 때 수평비계의 일단을 기울여서 수평비계 양단의 쐐기가 수직비계의 체결홈에 끼워맞춰지도록 한다는 점을 설명한 바 있다. 이와 같은 원리를 해체 또는 붕괴사고에 적용하면, 수평비계의 일단이 최소이탈 높이 이상으로 올라가지 않으면 수평비계가 수직비계에서 이탈되지 않는다는 것을 알 수 있다. 이를 도 9를 이용하여 보다 구체적으로 설명한다.
[126]
도 10은 본 발명의 수평비계의 최소이탈 높이를 설명하기 위한 도면이다.
[127]
도 10에서 알 수 있듯이, 수평비계의 일단이 최소이탈 높이 이하일 때, 수평비계 양단의 쐐기는 여전히 수직비계의 체결홈에 끼워져 있다. 따라서, 수평비계의 일단이 최소이탈 높이 이하인 상황에서는(즉, 수평비계가 일정 각도 이하로 기울어진 상황) 수평비계가 수직비계로부터 이탈되지 않으므로 붕괴사고가 발생하지 않는다. 그러므로 본 발명은 안전스토퍼가 해제되어 수평비계가 플랜지와 분리된다고 하더라도, 수평비계의 일단이 최소이탈 높이 이상 올라가지 않는 한 붕괴되지 않는 장점이 있다.
[128]
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

청구범위

[청구항 1]
수직방향으로 배치되어 기둥으로 사용되며 측면에 세로로 체결홈이 형성되어 있는 수직비계; 수평방향으로 배치되어 수직비계 사이를 연결하는 수평비계; 수직비계의 소정의 높이에 체결되며 수평비계의하면을 지지하는 플랜지; 수평비계의 양단에 체결되며 수직비계의 체결홈및 플랜지에 결합되는 쐐기; 수평비계에 수평방향으로 이동 가능하게 체결되며, 수평비계가 플랜지에 결합되면 수직비계방향으로 슬라이딩되어 수평비계와 플랜지를 외부에서 감싸는 형식으로 고정함으로서 수평비계가 플랜지로부터 이탈되지 않도록 하는 잠금모드를 구현하는 안전스토퍼; 및 안전스토퍼의 잠금모드가 해제되었는지 여부를 측정하는 안전센서를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사물인터넷 기능을 구비한 안전센서와 안전스토퍼를 이용하여 안전사고를 예방하는 건축용 비계장치.
[청구항 2]
제1항에 있어서, 안전스토퍼는 수평비계가 삽입될 수 있도록 수평비계의 외부골격의 직경과 대응되는 크기의 사각형의 내부중공이 형성된 본체; 본체 양 측변에서 내부중공으로 돌출되어 형성되며 수평비계의 체결홈에 삽입되는 수평비계체결돌기를 포함하고, 안전스토퍼의 내부중공은 수평비계가 삽입되는 수평비계체결공간 및 플랜지가 삽입되는 플랜지체결공간을 포함하는 것인, 사물인터넷 기능을 구비한 안전센서와 안전스토퍼를 이용하여 안전사고를 예방하는 건축용 비계장치.
[청구항 3]
제1항에 있어서, 안전스토퍼는 본체 상변에 형성되며 본체 상변의 두께보다 얇은 안전걸이체결부, 및 안전걸이체결부에 체결되어 안전스토퍼가 잠금모드일 때 안전스토퍼가 수직비계로부터 이격되는 방향으로 이탈되지 않도록 하는 안전걸이를 더 포함하는 것인, 사물인터넷 기능을 구비한 안전센서와 안전스토퍼를 이용하여 안전사고를 예방하는 건축용 비계장치.
[청구항 4]
제3항에 있어서, 안전걸이는 수평방향으로 연장되는 수평판; 수평판의 전단에서 상방향으로 연장되는 전단수직판; 전단수직판의 상단에서 후단으로 연장되는 제1절곡부; 수평판의 후단에서 상방향으로 연장되는 후단수직판; 후단수직판의 상단에서 전단으로 연장되는 제2절곡부; 수평판의 전단에서 하방향으로 연장되는 전단발판; 및 수평판의 후단에서 하방향으로 연장되는 후단발판을 포함하고, 안전걸이의 제1절곡부 및 제2절곡부는 서로 연결되지 않고 소정의 길이만큼 이격된 틈이 형성되고, 틈을 통해 안전스토퍼의 안전걸이체결부가 삽입되면, 안전걸이체결부는 안전걸이의 수평판, 전단수직판, 제1절곡부, 후단수직판, 제2절곡부가 형성하는 내부공간에서 상하전후방향으로 소정의 유격을 갖고 이동가능하게 수용되고, 잠금모드에서 안전걸이의 전단발판은 쐐기와 수평비계 사이에 형성된 단턱에 걸쳐짐으로서 안전스토퍼가 수직비계로부터 이격되는 방향으로 이탈되지 않도록 하는 것인, 사물인터넷 기능을 구비한 안전센서와 안전스토퍼를 이용하여 안전사고를 예방하는 건축용 비계장치.
[청구항 5]
제4항에 있어서, 전단수직판의 내면인 전단수직내면은 수평판의 수직상방을 기준으로 전방을 향하도록 소정의 각도로 기울어져 형성됨으로서, 잠금모드에서 안전스토퍼가 수직비계로부터 이격되는 방향으로 이탈되려할 때 안전걸이를 하방으로 누르는 힘을 전달하여 안전스토퍼가 이탈되지 않도록 하는 것인, 사물인터넷 기능을 구비한 안전센서와 안전스토퍼를 이용하여 안전사고를 예방하는 건축용 비계장치.
[청구항 6]
제1항에 있어서, 안전센서는 안전스토퍼, 수직비계, 플랜지, 또는 수평비계 중 적어도 하나에 설치되어 잠금모드에서 안전스토퍼가 있어야할 기준위치와 현재 안전스토퍼가 존재하는 현재위치의 차이를 측정하는 것인, 사물인터넷 기능을 구비한 안전센서와 안전스토퍼를 이용하여 안전사고를 예방하는 건축용 비계장치.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]

[도10]