KR100935109B1 - 지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치에 대한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 철근이 매설하여 천정부(11)와 측벽부(12)와 바닥부(13)를 이루면서 내부에는 일정 크기의 공간이 형성되도록 하는 맨홀 바디(10)와; 상기 맨홀 바디(10)에는 상기 천정부(11)와 측벽부(12)와 바닥부(13)에 매설된 철근의 동일 수직선상으로 배설되는 광 케이블이 길이 방향으로 일정 간격 이격되면서 다수 형성되는 제1 광섬유 센서(20)와; 상기 맨홀 바디(10)의 길이 방향으로 각 모서리를 따라 배설되는 광 케이블로 이루어지는 제2 광섬유 센서(30)와; 상기 제1 광섬유 센서(20)와 제2 광섬유 센서(30)로부터 각각 분기한 신호 전송용 광 케이블(21)(31)들을 모아 출력 데이터 수신이 가능하도록 구비되는 점검구(40)로서 이루어지도록 하여 상기 맨홀 바디(10)의 상태를 진단할 수 있도록 함으로써 비교적 간단한 구조의 부가에 의해서 맨홀의 안전진단을 더욱 정확하게 체크할 수가 있는 동시에 진단하는데 소요하게 되는 시간을 대폭적으로 단축시키면서 실시간으로 원격 진단이 가능하도록 하는 특징이 있다.
지중 송전용, 맨홀, 안전진단, 광섬유 센서
Description
본 발명은 지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 맨홀 바디의 길이 방향과 폭 방향으로 다수 매설된 광섬유 센서를 통해 맨홀 바디의 변형과 균열 상태와 누수 및 누전 등의 안전성 여부를 체크할 수 있도록 하는 지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치에 관한 것이다.
일반적으로 통신케이블 또는 전기케이블은 지상으로 설치되기도 하지만 도심과 같은 복잡한 지역에서는 주로 지중으로 매설되도록 하고 있다.
지상에 비해 지중 매설은 비용적으로는 다소 많은 부담이 되기는 하지만 지상에서는 복잡한 건물들과 노상 구조물 등에 의해 간섭을 받거나 환경 미화를 저해하는 문제가 있으므로 대부분은 지중 매설로서 이루어지도록 하고 있다.
케이블의 지중 매설은 일정한 깊이로 땅을 판 후 주로 콘크리트로 형성되는 지중관을 매설하고, 이 지중관의 내부로 각 케이블들이 배설되도록 하는 방식이다.
지중관은 케이블들이 외부의 영향으로부터 안전하게 보호될 수 있도록 하기 위해 외부를 커버하도록 구비되는 구성이며, 특히 방수는 대단히 중요하다.
이와 같이 지중관을 통해 배선되는 케이블들은 어느 일정 구간에서 케이블들간 연결이 이루어져야만 한다.
케이블 연결 부위는 케이블의 연결 작업과 함께 선로의 유지 보수를 위해서도 반드시 필요한 구간이므로 충분한 작업 공간이 반드시 확보되어야만 한다.
이를 위해 설치되는 것이 맨홀이다.
맨홀은 현장에서 직접 시공하기도 하지만 최근에는 별도로 공장에서 제작하여 현장에서 조립하는 방식으로 시공이 이루어지기도 한다.
맨홀은 통상 거푸집 내에 철근을 일정하게 배설한 후 콘크리트 몰탈을 부어 일정 시간 동안을 경화시켜 성형하는 콘크리트 맨홀이 주종을 이룬다.
도 1은 일반적인 지중 송전용 조립식 맨홀을 예시한 사시도이다.
지중 송전용 조립식 맨홀은 내부에 충분한 작업 공간을 갖는 룸형상으로 이루어지는 구성이며, 크게 천정부(11)와 측벽부(12)와 바닥부(13)로서 이루어지는 맨홀 바디(10)이다.
맨홀 바디(10)의 천정부(11)에는 출입통로(11a)를 형성하며, 이 출입통로(11a)의 상단부는 노면과 나란하게 구비되도록 하여 뚜껑(11b)을 덮어 내부가 외부로부터 차단되도록 한다.
측벽부(12)에는 적어도 두 곳 이상에 복수의 관로구(12a)가 구비되도록 하며, 이들 관로구(12a)에는 지중관이 연결된다.
따라서 지중관의 내부로 배설되는 케이블들은 맨홀의 관로구(12a)를 통하여 맨홀 내부로 인입되고, 맨홀 내부에서 케이블들간 연결이 이루어지도록 한다.
한편 맨홀은 외부로부터 지속적으로 압력을 받고 있으므로 관리가 매우 중요하다.
특히 맨홀의 내부로 물이라도 유입되면 심각한 누전 등의 사고가 발생되므로 맨홀의 관리가 반드시 필요하나 이러한 맨홀의 유지 관리는 직접 관리자가 맨홀 내부를 육안으로 관찰하는 방식에 의해서 이루어지고 있다.
하지만 육안으로 관찰하는 맨홀 관리는 심각하게 손상이 발생되었을 때에만 확인이 가능하므로 신속한 대처가 어렵고, 이러한 관리에도 최근 인력의 간소화로 한계에 부딪치게 되면서 전혀 다른 방식의 관리가 요구되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 맨홀 바디의 손상 및 균열 상태를 미리 감지할 수 있도록 함으로써 사전 보수 등을 통해 내구력을 증대시켜 사용 수명이 연장될 수 있도록 하는 지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치를 제공하는데 있다.
또한 본 발명은 맨홀 바디의 누수 또는 누전을 미연에 체크할 수 있도록 함으로써 안전한 유지 관리가 가능토록 하는 지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 철근이 매설하여 천정부와 측벽부와 바닥부를 이루면서 내부에는 일정 크기의 공간이 형성되도록 하는 맨홀 바디와; 상기 맨홀 바디에는 상기 천정부와 측벽부와 바닥부에 매설된 철근의 동일 수직선상으로 배설되는 광 케이블이 길이 방향으로 일정 간격 이격되면서 다수 형성되는 제1 광섬유 센서와; 상기 맨홀 바디의 길이 방향으로 각 모서리를 따라 배설되는 광 케이블로 이루어지는 제2 광섬유 센서와; 상기 제1 광섬유 센서와 제2 광섬유 센서로부터 각각 분기한 광 케이블들을 모아 출력 데이터 수신이 가능하도록 구비되는 점검구로서 이루어지도록 하여 상기 맨홀 바디의 상태를 진단할 수 있도록 하는데 특징이 있다.
상기의 구성에서 맨홀 바디는 길이 방향으로 복수개의 블록으로서 이루어지고, 상기 각 블록들의 조립에 의해서 일체로 결합된 구성으로 구비되게 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기의 각 블록은 모서리의 동일 수평선상에는 관통홀을 형성하고, 상기 각 블록의 관통홀을 통해 고정바를 삽입하여 끝단부측 블록의 양측 단부에서 외측으로부터 상기 고정바의 양단부에 조임부재를 연결하여 각 블록간 견고하게 밀착되면서 연결되도록 하는 것이 보다 바람직하다.
또한 상기 점검구는 각 광섬유 센서로부터 데이터 로거를 이용하여 변위를 체크하도록 하는 것이 가장 바람직하다.
상기의 구성에서와 같이 본 발명은 비교적 간단한 구조의 부가에 의해서 맨홀의 안전진단을 더욱 정확하게 체크할 수가 있게 되는 동시에 진단하는데 소요하게 되는 시간을 대폭적으로 단축시킬 수가 있으며, 실시간으로 원격 진단이 가능하도록 한다.
또한 본 발명은 지중 송전용 조립식 맨홀의 사전 점검과 보수 등을 통해 내구력을 증대시키게 되므로 사용 수명을 보다 연장시킬 수 있도록 하는 매우 경제적인 이점을 제공할 수가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
특히 본 발명에서 종전과 동일한 구성에는 동일 부호를 적용하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 안전진단 장치가 구비되는 상태를 예시한 지중 송전용 조립식 맨홀의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 A-A선 단면도이다.
본 발명은 크게 맨홀 바디(10)와 제1 광섬유 센서(20)와 제2 광섬유 센서(30) 및 점검구(40)로서 이루어지는 구성이다.
맨홀 바디(10)는 현장에서 직접 제작할 수도 있고, 별도로 공장에서 제작하여 현장에서 조립되는 구성으로 구비되게 할 수도 있다.
맨홀 바디(10)는 거푸집을 이용하여 내부에 철근을 매설한 후 콘크리트 몰탈을 채운 뒤 경화시켜 제작한다.
맨홀 바디(10)는 통상 천정부(11)와 측벽부(12)와 바닥부(13)로서 이루어지며, 특히 별도의 공장에서 제작하여 현장에서 조립시키는 경우에는 천정부(11)와 측벽부(12)와 바닥부(13)가 길이 방향으로 일정 길이를 하나의 단위로 하여 블록을 이루고, 이러한 블록을 다수 연결해서 조립에 의해 맨홀을 이룬다.
다만 현장에서 제작되는 경우 별도의 공장 제작과 같이 복수의 블록으로 형성하여 조립하는 구성으로도 실시는 가능하나 굳이 다수의 블록으로 형성하지 않고도 하나의 구성으로 맨홀 바디(10)를 형성할 수도 있다.
맨홀 바디(10) 중 일부의 블록 또는 일측에는 천정부(11)에 내부 출입이 가능하도록 하는 출입통로(11a)가 형성되도록 하고, 이 출입통로(11a)는 뚜껑(11b)에 의해서 개폐되도록 한다.
특히 조립식 맨홀 바디(10)에서 각 블록은 블록간 서로 접하는 측면은 서로 연통되도록 하고, 가장 바깥측에 위치하는 측단부측 블록에 한해서는 일측의 측단면이 막혀지도록 하는 구성으로 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.
이와 같은 맨홀 바디(10)에는 측단면으로 지중관의 내부로 배설되는 케이블들의 인출입을 안내하도록 하는 관로구(12a)가 형성되도록 한다.
이렇게 맨홀을 이루는 맨홀 바디(10)의 구성은 종전과 대동소이하다.
다만 본 발명은 맨홀 바디(10)에 광섬유 센서(20,30)가 매설되도록 하고, 이들 광섬유 센서(20,30)는 맨홀 바디(10)의 내부에 구비되는 점검구(40)로 분기 연장되면서 이들로부터 전달되는 변위 신호가 유도되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있는 것이다.
광섬유 센서(20,30)는 광섬유 다발로 이루어지는 구성으로서, 다시 제1 광섬유 센서(20)와 제2 광섬유 센서(30)로서 구분한다.
우선 제1 광섬유 센서(20)는 맨홀 바디(10)의 천정부(11)와 양측벽부(12)와 바닥부(13)에서 내부에 매설되는 철근을 따라 동일 수직선상으로 형성되며, 특히 제1 광섬유 센서(20)는 폐회로를 이루는 형상으로 구비되도록 한다.
또한 이러한 제1 광섬유 센서(20)는 다수의 블록으로 맨홀 바디(10)를 형성하는 구성에서는 각 블록에 하나씩 구비되게 할 수도 있으나 보다 정밀한 측정을 위하여 블록마다 서로 접촉되지 않도록 하면서 하나 이상으로 구비되게 할 수도 있다.
따라서 제1 광섬유 센서(20)는 맨홀 바디(10)의 각 단위 블록을 제작하거나 현장에서 맨홀 바디(10)를 제작하면서 철근에 지지되어 매설되므로 이미 경화된 맨홀 바디(10)에는 복수의 제1 광섬유 센서(20)의 배선이 견고하게 이루어진 상태이다.
그리고 제2 광섬유 센서(30)는 맨홀 바디(10)에 길이 방향으로 수평 배설되는 구성으로서, 제2 광섬유 센서(30)는 제1 광섬유 센서(20)와 같이 매설되는 방식이 아니라 맨홀 바디(10)를 경화시킨 상태에서 배선이 이루어지도록 하는 구성이다.
도 4는 본 발명에 따른 제2 광섬유 센서의 설치 구조를 예시한 평단면도이다.
도시한 바와 같이 제2 광섬유 센서(30)는 각 맨홀 바디(10)의 모서리에서 수 평 관통되게 형성한 관통홀(14)을 따라서 배설되도록 한다.
관통홀(14)은 맨홀 바디(10)를 다수의 블록을 연결한 조립 구조이거나 하나의 몸체로서 이루어지는 구조이거나에 관계없이 맨홀 바디(10)의 모서리를 따라 동일 수평선상에 형성된다.
관통홀(14)에는 통상 고정바(50)가 관통하면서 삽입되도록 하며, 이 고정바(50)를 따라 제2 광섬유 센서(30)가 배선되도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 배선 구조를 도시한 정단면 요부 확대도이다.
한편 제1 광섬유 센서(20)와 제2 광섬유 센서(30)들로부터는 각각 신호 전송용 광 케이블(21)(31)이 분기하도록 하고, 이렇게 분기되는 신호 전송용 광 케이블(21)(31)을 맨홀 바디(10)의 내부에서 한 곳으로 모이게 한다.
이 신호 전송용 광 케이블(21)(31)들을 통해서는 제1 광섬유 센서(20)와 제2 광섬유 센서(30)를 통해 전달되는 변위 신호가 전달된다.
점검구(40)는 제1 광섬유 센서(20)와 제2 광섬유 센서(30)로부터 분기되는 다수의 신호 전송용 광 케이블(21)(31)들이 모여지면서 출력 단자들이 모여지도록 하는 구성이다.
점검구(40)에서는 별도의 측정 장비인 데이터 로거를 사용하여 각 센서들을 통해 전달되는 맨홀 바디(10)의 변화값을 측정하게 되는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 작용과 효과에 대해서 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치는 맨홀 바디(10)에 다 수의 광 케이블로 이루어지는 광섬유 센서(20)(30)를 이용하여 점검구(40)에서 손쉽고 정확하게 안전을 진단할 수 있도록 하는 것이다.
즉 맨홀 바디(10)의 내부에는 세로 방향 즉 천정부(11)와 측벽부(12)와 바닥부(13)를 따라 철근에 지지되어 제1 광섬유 센서(20)를 구비하면서 맨홀 바디(10)의 길이 방향으로 일정 간격을 이격하여 복수의 위치에 설치되도록 하되 맨홀 바디(10)가 길이 방향으로 다수의 블록으로 이루어지는 구조에서는 블록별로 제1 광섬유 센서(20)가 구비되도록 함으로써 맨홀 바디(10)의 안전을 진단하도록 한다.
또한 제1 광섬유 센서(20)가 맨홀 바디(10)에서 내측으로 설치되는데 반해 제2 광섬유 센서(30)는 제1 광섬유 센서(20)와는 접촉되지 않도록 하면서 맨홀 바디(10)의 모서리 부위에서 길이 방향으로 형성한 관통홀(14)의 내부로 고정바(40)와 함께 배설되도록 함으로써 특히 맨홀 바디(10)의 전체적인 길이 방향의 휨이나 손상 여부 및 모서리 부위에서의 변형 상태를 진단할 수 있도록 하는 것이다.
제1 광섬유 센서(20)와 제2 광섬유 센서(30)는 설치된 상태를 기준으로 외부로부터 어떠한 외력이 가해지거나 수분 등이 접촉되면 이들 센서로부터는 다양한 변위가 출력되므로 이를 통해 맨홀 바디(10)의 변형이나 누수 등을 체크할 수가 있다.
따라서 제1 광섬유 센서(20)와 제2 광섬유 센서(30)의 각각으로부터 신호 전송용 케이블(21)이 분기되도록 하면서 이 신호 전송용 케이블(21)을 통해 각 광섬유 센서로부터 감지되는 신호가 전달되도록 한다.
신호 전송용 케이블(21)들은 각각 맨홀 바디(10)의 내부에서 어느 한 위치에 형성한 점검구(40)에 모여져 각각의 출력 단자를 갖도록 한다.
점검구(40)는 관리자가 맨홀의 내부로 들어와 별도의 측정 기기인 데이터 로거를 사용해서 제1 광섬유 센서(20)와 제2 광섬유 센서(30)로부터의 감지 신호를 각자의 출력 단자를 통해 전달받아 체크하게 되는 것이다.
정확한 데이터 산출을 위해 각 출력 단자로부터 최초 입력되는 신호를 변위 제로 값으로 인식되게 한 다음 이후 관리자에 의해 주기적 또는 비주기적으로 출력 변위를 체크하여 맨홀의 변형이나 균열 여부, 누수 여부 및 누수량 등을 정확히 체크할 수 있도록 한다.
한편 점검구(40)의 각 출력 단자로부터 출력 신호를 입력되도록 하는 입력장치(미도시)가 점검구(40)에 일체로 구비되고, 이 입력장치에 무선 송신기를 설치하여 제1 광섬유 센서(20)와 제2 광섬유 센서(30)로부터의 변위 신호를 원격지에서도 체크할 수 있게 할 수도 있다.
특히 무선 데이터 전송 방식으로 체크하는 구조에서는 언제든 실시간 체크가 가능하고, 이들 데이터들의 축적에 의해 맨홀 바디(10)의 안전성, 내구성, 누전량, 누수량 등에 대한 정확한 데이터 정보를 확보할 수가 있게 된다.
따라서 본 발명과 같은 안전진단 장치는 맨홀의 손상을 보다 쉽고 빠르게 체크할 수 있도록 함으로써 맨홀의 손상을 인지하지 못해 방치하게 되면서 생길 수 있는 보다 심각한 문제 발생을 사전 예방할 수가 있게 된다.
이와 같은 안전진단은 지중 맨홀 뿐만 아니라 지중 전력구, 세그먼트 전력구, 수직구 등의 다양한 콘크리트 구조물에서도 적용은 가능하다.
도 1은 일반적인 지중 송전용 조립식 맨홀을 예시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 안전진단 장치가 구비되는 상태를 예시한 지중 송전용 조립식 맨홀의 사시도,
도 3은 본 발명의 A-A선 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 제2 광섬유 센서의 설치 구조를 예시한 평단면도,
도 5는 본 발명에 따른 배선 구조를 도시한 정단면 요부 확대도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 맨홀 바디
11 : 천정부
12 : 측벽부
13 : 바닥부
14 : 관통홀
20 : 제1 광섬유 센서
30 : 제2 광섬유 센서
40 : 점검구
50 : 고정바
Claims (5)
- 길이방향을 따라 일정 크기의 공간이 형성되고, 상기 공간과 외측둘레 사이에 길이방향을 따라 동일 수평선 상으로 복수의 관통홀이 형성되는 맨홀 바디,상기 공간에 설치되고 상기 맨홀 바디의 길이방향으로 일정 간격 이격되면서 형성되는 복수의 제1 광섬유 센서,상기 관통홀에 삽입되어 있는 제2 광섬유 센서, 그리고상기 제1 광섬유 센서와 상기 제2 광섬유 센서로부터 각각 분기한 광 케이블들을 모아 출력 데이터 수신이 가능하도록 구비되는 점검구를 포함하고,상기 제2 광섬유 센서는 상기 관통홀에 삽입되는 고정바를 따라 삽입되고,상기 점검구에는 상기 광케이블들의 접속단자가 구비되는지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치.
- 제1항에서,상기 맨홀 바디는 길이 방향으로 복수개의 블록으로서 이루어지고, 상기 각 블록들은 조립에 의해서 일체로 결합되는 지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치.
- 제2항에서,상기 고정바의 양단부에는 끝단부측 상기 블록의 양측 단부에서 외측으로부터 조임부재가 연결되어 각각의 상기 블록들을 견고하게 밀착시키면서 연결되도록 하는 지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치.
- 삭제
- 제1항에서,상기 점검구는 데이터 로거를 이용하여 상기 제1 광섬유 센서와 제2 광섬유 센서로부터의 변위 신호를 체크하도록 하는 지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020080006616A KR100935109B1 (ko) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | 지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020080006616A KR100935109B1 (ko) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | 지중 송전용 조립식 맨홀의 안전진단 장치 |
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ID=41291776
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2008
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