[发明专利]高空安全装置

说明书

本发明涉及载荷输送和高空作业人员的保险装置，特别是涉及多用的挠性轨道和滑梭(shuttle)装置，作为一高空安全装置，本发明既可以用于载荷输送又可以作为高空作业人员的保险装置，本发明集中了已知的缆绳装置和现有的固定轨道装置的优点。

载荷输送装置具有广泛的应用领域，在例如建筑、采矿和土木工程中，沿一细长的高架导轨比如缆绳、导杆或轨道输送载荷时，都会用到。这样的装置还可用于在码头附近将物品或人员从船上运送到岸上或反过来。

一些已知的载荷输送装置的缺点是它们不能沿细长的支撑部件越过中间支架。对此问题的一种解决方案是提供能够“打开”以允许被支撑的载荷通过的特殊的支架。该方法的缺点是细长的支撑部件在某一位置和某一时刻暂时缺乏支撑，而这某一位置可能是安装者认为必不可少的位置，该某一时刻又可能是它最需要支撑的时刻。另一个类似的缺点是装置的使用者不能接近支架。

另一种解决方案是沿细长的支撑部件使用特殊的进入/退出装置或进出点，以便可以将载荷输送装置连接上或断开。该方法的缺点是相对于需要连接和断开的精确位置进出点的位置不总是合适的。

载荷输送装置的改进和发展使其能够不需要使用者的干预而自动地穿过细长支撑部件的中间支架。这样的装置一般包括一对转动轮，轮上围绕其周边具有一连串的相互间隔的凹槽，相邻的凹槽由轮的径向伸出部分所分离开。一配合滑动部分安装在轮上，其上的一部分的形状与轮的径向伸出部分上的形状相互补，进而与其形成内部啮合。滑动部分和轮之间的部分用来容纳一细长的支撑部件如一缆绳或一刚性细长部件。

在使用中，通过将支架座部容纳在各轮上相对准的一对凹槽内，该装置能够越过细长支撑部件的中间支架，而不需要使用者的干预。轮相对于滑动部分的旋转使中间支架在转动轮的相对准的凹槽内在滑动部分的后面通过。在申请人的英国专利No.2096968中和国际专利申请No.WO96/02456中描述了这样的装置。

与其相类似，垂直降落保险装置(vertical fall arrestdevice)对于攀登高层建筑物结构的维修人员来说是相当重要的辅助设备，因为它们可以将高空作业的危险性降低至最小。垂直降落保险装置使用一种保险绳如一种柔性的缆绳与垂直降落保险装置相连，该装置需要有中间支撑架，用来抑制缆绳在高空由于风力载荷的作用而产生抖动。因此这样的装置中就存在一个问题，即如何使降落保险装置(和使用者)经过支撑架而又不增加降落的危险性。

也有一些设计方案借助于使用人工操作的支架锁定装置试图解决上述的经过支撑架的问题。这需要使用者在他经过支撑架时打开并关闭支架。还有其它的已知的设计方案需要使用者从正常的攀登/下降姿势探身出去并将缆绳拉离支架，以便将降落保险装置通过支架位置。这两种方法都显著增加了攀登的难度，需要使用者费力完成，使降落操作的危险性增加。

在高空如电讯塔、天线杆等上作业的维修人员所要面对的另一问题是在建筑结构的边上有多个离散的垂直降落保险装置。这是因为梯子经常是沿多个不同的攀登轴线来放置。因此这样的装置在攀登和降落过程中需要将降落保险装置在任一点脱开和再连接上，而如何容易地实现这一点是确定整体安全性的一个重要因素。

在申请人的国际专利申请Nos.WO95/26784和WO96/09089中描述了具有上述问题的垂直降落保险装置的例子。这些装置的工作原理与上述的已知的载荷输送装置相似，其中通过将中间支撑架容纳在位于转动轮内的径向设置的凹口内而经过支撑架，这构成了该种降落保险装置的一个本质特征。所述轮的轮缘包围在所谓的“滑动部分”之后，其内部啮合作用可防止降落保险装置从细长支撑部件上的意外脱开。

以上已经描述了现有的降落保险装置的一个缺点：很高的建筑结构在其周围通常具有多个在不同位置的离散的垂直降落保险装置，梯子沿多个不同的攀登轴线布置。因此，维修人员在将其自身连接到下一个垂直降落保险装置上之前必须从一个垂直降落保险装置水平地可能是无保险地过渡到另一个上。

另一个缺点是在经过支撑架特别是当越过拐角时有一定限制。当使用者不是最佳地与中间支撑架对准时，例如当操作者被限制在狭窄的人行道内或设备的方位由绳索的位置限制住等时候，这个问题就变得更难解决。