KR100940766B1

KR100940766B1 - 관로 시험체 및 관로 시험 방법

Info

Publication number: KR100940766B1
Application number: KR1020077009842A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 슈토; 다다히사 히라카와; 야스노부 호리타; 가즈히사 요키노; 고지 데라사키; 히로시 야스나가; 히로아키 가모하라; 겐이치 후지마루
Original assignee: 규슈덴료쿠 가부시키가이샤; 다이덴 가부시키가이샤
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2010-02-10
Also published as: KR20070112449A; JPWO2007010978A1; WO2007010978A1; JP4450251B2

Abstract

관로 시험체로서, 복수개의 구형부(11, 12, 13)를 봉형부(21, 22)로 연결한 구조를 가지며, 구형부(11, 12, 13)가 관로(50) 내경에 근접하는 크기라 하더라도, 구형부 사이의 부분이 가는 봉형부(21, 22)가 되고, 구부러진 관로(50)의 내주면에 쉽게 간섭받지 않으므로, 관로(50) 내면을 따르는 구형부(11, 12, 13)의 외경을 관로(50)의 내경에 매우 근접하게 하더라도, 관로(50)의 적절한 범위 내의 구부러짐에 따라서 시험체(1) 전체를 따르게 하여 이동시키고, 구형부(11, 12, 13)의 직경이 관로의 내경에 근접하는 만큼, 시험체(1)를 관로(50)에 인입시킬 때, 단차가 있는 부분에서 시험체(1)가 통과하지 않고 멈추기 용이하게 되어, 관로(50)의 통선 시험에 있어서 관로(50) 각부의 곡률 반경 계측이나 단차 검지를 고정밀도로 실시할 수 있으며, 간단한 작업으로 비정상 상태를 검출할 수 있고, 실제로 케이블 등이 인입할 때의 문제점을 방지할 수 있다.

관로 시험체, 단차, 곡률 반경, 케이블, 각도 센서, 구형, 봉형, 구부러짐, 인입

Description

관로 시험체 및 관로 시험 방법{CONDUIT TESTING BODY AND CONDUIT TESTING METHOD}

본 발명은, 관로(管路)가 케이블 등이 적절하게 통선 가능한 상태인지의 여부를 확인하는데 사용하는 관로 시험체에 관한 것으로서, 특히 관로의 구부러진 상태나 단차의 유무 등을 적절하게 판정 가능한 관로 시험체 및 이것을 사용한 관로 시험 방법에 관한 것이다.

최근, 도로 주변 경관에 대한 배려 뿐만아니라, 도로에 있어서의 안전하고 쾌적한 통행 공간의 확보나 재해시의 피해 경감 등을 목적으로 하여, 전력선이나 통신 케이블 등의 전선류를 도로 밑의 지중에 매설하는 지중화가 진행되고 있다. 이러한 전선류를 지중에 매설할 때는, 콘크리트나 금속, 또는 합성 수지제의 관을 지중에서 복수개 연결시키면서 매설하여 형성된 관로에 단부의 맨홀 등으로부터 전선류를 인입하는 방법이 채용되고 있다.

이러한 관로는, 복수개의 관의 단부끼리를 모르타르나 연결 부재로 연결하여 형성되므로, 관로에서는, 관의 연결 부분에 단차가 발생하기도 하여, 전선류를 인입할 때 방해가 되는 경우가 있다. 또한, 전선류의 지중화가 선행하여 진행된 도시 지역에서는, 관로를 형성하는 관재의 경년 열화나, 주위 지반의 침하 등에 따른 관로 위치의 어긋남이 발생하기도 하므로, 기존에 설치된 빈 관로에 새로이 전선 등을 인입할 때 문제가 발생할 위험성이 높아지고 있다.

한편, 종래의 이러한 전선류의 지중화 정비 대상으로서는, 상업 집적지에 있어서의 말하자면 메인 스트리트가 되는 큰 길이 주가되었지만, 최근에는, 생활 도로 환경의 질적 향상이나 도로의 배리어 프리(barrier free)화, 역사적인 거리 보존 등, 다양한 무전주화의 요구에 대응하는 형태로, 지중화 정비 대상은 상업지에 머무르지 않고, 주택지나 거리 보존 지구 등으로도 확대되고 있다. 이에 따라, 공간이 좁고 고불고불한 도로에 있어서도 관로를 설치하는 경우가 많아지고 있어, 설치되는 관로는 이전에 비해 곡률이 큰 굴곡 부분이 생기거나, 사행 상태가 될 위험성이 높고, 관로의 도중에 전선류 등을 인입할 수 없는 사태가 자주 발생하고 있다.

이러한 전선류의 지중화에 따라서, 관로의 비정상 상태가 원인으로 일어나는 문제점은, 관로의 개수에 수반하여 지중화 공사의 비용이나 공사 기간에 큰 영향을 미치므로, 케이블 등을 관로에 인입하기 전에, 관로에 단차나 급격하게 구부러진 부분이 생기지 않도록 적절하게 설치되고, 또한 관로 내에 장애물이 존재하지 않는지의 여부에 관한 확인 작업이 이루어지고 있었다. 상기 확인 작업으로서는, 일반적으로 관로 내의 케이블 등의 수용 공간에 대응하는 크기의 시험봉 등의 관로 시험체를, 관로 내에 와이어나 로프 등을 통하여 인입하여 통과시키는 통선 시험이 실시되고 있다. 이와 같은 종래의 통선 시험용으로서 관로 내에 인입할 수 있는 관로 시험체의 예는, 일본국 특개 2000-96982호, 및 일본국 특개 2002-34113호의 각 공보에 개시되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본국 특개 2000-96982호 공보

[특허 문헌 2] 일본국 특개 2002-34113호 공보

종래의 관로 시험체는 각각의 상기 특허 문헌에 나타나 있고, 모두 소정 길이를 가지는 구부러짐이 없는 봉형체이며, 관로의 구부러진 부분이 있는 곡률 반경 이하인 경우에 통과할 수 없도록 형성되는 것을 이용하여, 관로가 규정된 곡률 반경 이상으로 설치되어 있는지의 여부를 확인할 수 있는 구조로 되어 있다. 그리고, 이러한 종래의 시험체는, 관로의 구부러진 상태의 검출을 적절하게 행할 수 있도록, 그 길이가 조건에 대응한 소정 치수가 되는 한편, 그 굵기는 구부러짐 검출시에 양 단부 외에는 관로 내면과 간섭하는 것을 회피하면서 관로 내를 스무드하게 진행할 수 있도록 충분히 가는 직경으로 설정된다. 이 결과, 시험체로는 관로가 극단적으로 구부러진 부분은 체크할 수 있지만, 관로를 형성하는 관재의 연결 부분 등에 단차가 발생하거나, 관로가 사행 상태라 하더라도, 시험체가 통과할 간격만 있으면 이러한 단차 부분이나 사행 부분을 시험체가 그대로 통과하여, 단차나 사행을 적절히 검출하지 못할 수도 있고, 케이블 등을 관로에 인입할 때에 단차 부분에서 케이블이 손상되거나, 사행에 수반하는 측압 증대로 인입할 수 없게 될 가능성이 매우 높은 문제점이 있다.

또한, 실제로 케이블 등을 관로에 인입할 때는, 관로의 구부러진 부분은 복수개 존재하고, 각각 곡률 반경도 상이한 것이 일반적이므로, 이러한 구부러진 부분의 개수나 구부러진 상태가 연선 장력이나 케이블 측압에 크게 영향을 받는다. 종래의 시험체는, 구부러진 상태인 관로에 있어서 최소 곡률 반경 이상 인지의 여부를 판정하는 데에 지나지 않고, 상기 관로의 각 부가 소정의 곡률 반경 이상이 되는 정보만으로서는 적절하게 관로에 통선 여부를 판정하기 곤란한 과제도 있다.

본 발명은 상기 과제를 해소하기 위해 이루어진 것이며, 관로에서의 통선 시험에 있어서 관로 각 부의 곡률 반경 계측이나 단차 검지를 양호한 정밀도로 실시 가능하게 하고, 종래와 마찬가지의 간편한 인입 작업으로 양호한 정밀도로 비정상 상태를 검출할 수 있고, 실제로 케이블 등을 인입 시의 문제점을 방지할 수 있음과 동시에, 다양한 종류의 관이나 케이블 등이 집중한 맨홀 내 등에도 사용 가능한, 간단한 구조로, 통선 시험 작업의 능률 향상도 도모할 수 있는 관로 시험체, 및 상기 관로 시험체가 사용되는 관로 시험 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 관로 시험체는, 시험 대상인 관로에 삽입되고, 관로에서의 이동 및 통과의 여부에 기초하는 관로의 정상성 판정에 사용되는 관로 시험체에 있어서, 상기 관로의 내경보다 소정 비율만큼 작게 형성되는 대략 구형의 복수개의 구형부와, 상기 구형부보다 가는 소정 굵기의 하나 이상의 봉형부를 구비하고, 상기 봉형부가, 구형부 사이에 하나씩 배치되어 양 단부를 각각 구형부에 장착되어, 각각의 구형부를 선형으로 연결한다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 복수개의 구형부를 봉형부로 연결한 구조를 가지고, 구형부가 관로 내경과 근접한 크기라 하더라도, 구형부 사이의 부분이 가는 봉형부가 되어, 구부러진 관로의 내주면에 간섭받지 않으므로, 관로 내면을 따르는 구형부의 외경을 관로 내경에 극히 근접하게 해도, 관로의 적절한 범위 내의 구부러진 곳을 따라서 시험체 전체를 따르게 하여 이동시켜서 구형부의 직경이 관로 내경에 가까운 만큼, 시험체를 관로에 인입할 때, 단차가 있는 부분에서 시험체가 통과하지 않고 용이하게 멈추므로, 관로 중의 단차 부분을 양호한 정밀도로 검출할 수 있고 또한, 봉형부의 길이와 그 직경, 또한 구형부의 곡률을 조정하면, 관로의 소정의 곡률 반경 이하가 되는 구부러진 부분에 시험체가 통과할 수 없는 상태를 만들 수 있으므로, 종래의 시험체와 마찬가지의 통선 시험 기능도 가지면서, 정밀도가 높은 케이블 통선 여부 판정을 행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 관로 시험체는 필요에 따라, 상기 구형부를 적어도 3개 이상 구비하고, 상기 복수개의 구형부 중, 2개의 봉형부와 연결되는 중간 구형부가, 상기 2개의 봉형부의 한쪽에 다른 쪽에 대하여 직교 2축 주위의 회전 자유도를 부여하는 연결 기구를 형성하고, 상기 중간 구형부가, 상기 2개의 봉형부의 상대 각도를 소정 각도 범위 내에서 변경 가능하게 한다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 복수개의 봉형부가 연결되는 중간 구형부가, 각 봉형부의 상대 각도를 서로 소정 범위 내에서 변경 가능하게 하는, 직교 2축 주위의 회전 자유도를 가지는 연결 기구가 되고, 봉형부끼리의, 관로의 적절한 범위 내의 구부러짐에 대응한 상대 각도 변화를 수반하면서, 시험체 전체를 관로를 따라서 이동시킴으로써, 관로에 있어서 정상적으로 구부러진 부분에서는 봉형부끼리의 약간의 각도 변화를 따르면서 스무드하게 이동할 수 있는 한편, 연결 기구 부분의 가동 범위에 적절한 제한을 가하면, 연결 기구 부분의 가동 범위를 초과하는 소정의 곡률 반경 이하가 되는 구부러진 부분에서는 통과할 수 없는 상태를 만들 수 있게 되어, 보다 양호한 정밀도로 구부러진 상태의 비정상 부분의 검출 및 특정이 행해지고, 관로 내면을 따르게 한 구형부의 직경을 또한 관로 내경에 근접시킬 수 있고, 그만큼 관로 중의 단차 부분을 보다 확실하게 검출할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 관로 시험체는 필요에 따라, 상기 중간 구형부내에, 상기 구형부에 연결되는 2개의 봉형부에 있어서의 한쪽에 대한 다른 쪽의 경사 각도를 상기 직교 2축 주위의 각각의 각도 성분별로 각각 검출하는 각도 센서를 구비한다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 봉형부가 복수개 연결되는 구형부에, 봉형부의 각도 변화를 검출하는 각도 센서를 내장시켜서, 관로의 구부러짐을 따라 변화하는 한쪽 봉형부에 대한 다른쪽 봉형부의 경사 각도를 각 관로 위치별로 연속적으로 취득 가능하게 함으로써, 각도 센서로 얻어진 값과 관로 위치를 대응시켜서 관로의 구부러진 상태를 파악할 수 있음과 동시에, 관로의 비정상적인 구부러진 부분을 적절하게 특정할 수 있다. 또한, 관로의 구부러짐이 정상적인 범위 내라 하더라도 각도를 관로 전체로 검출할 수 있으므로, 관로 각 부의 구부러진 상태를 확실하게 파악하여, 실제로 케이블 등을 인입 시에 걸리는 장력이나 측압을 미리 예측할 수 있고, 보다 정확한 입선 여부에 대한 판단이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 관로 시험체는 필요에 따라, 상기 중간 구형부에 연결되는 2개의 봉형부는, 각각 양단이 장착된 각각의 구형부의 중심간의 거리를 서로 동일하게 하는 길이를 갖는다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 중간 구형부에 끼워져서 설치되는 2개의 봉형부가 각 구형부의 간격을 동일하게 하는 길이를 가지고, 중간 구형부와 이것이 위치하는 관로의 구부러진 부분의 원호 중심을 연결하는 선을 대칭의 중심선으로서 봉형부끼리 대칭 위치 관계가 됨으로써, 동일한 구형부 간격의 값과 각도 센서로 측정된 각도 등을 사용하여 곡률 반경을 구하게 되고, 곡률 반경을 산출할 때 용이하게 계산할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 관로 시험 방법은, 상기 관로 시험체를 관로에 인입하고, 상기 각도 센서로 검출한 각도값, 및 관로 시험체의 이동거리를, 관로 시험체의 관로 인입 개시로부터의 경과 시간과 대응시키면서 기록하고, 소정 시점에서의 각도값 검출 지점에 해당하는 관로 상의 위치를 각각 추정한 다음, 관로의 각각의 상기 위치별로 대응하는 각도값으로부터 곡률 반경을 산출하고, 관로의 구부러진 상황을 취득하는 것이다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 구형부 사이를 연결하는 2개의 봉형부의 한쪽에 대한 다른 쪽의 경사 각도를 각도 센서로 검출할 수 있는 관로 시험체를 관로 내에 인입하고, 구형부가 통과할 수 있는 범위 내에서, 관로의 구부러짐에 따른 봉형부끼리의 상대 각도 변화를 수반하면서 관로 내를 진행시켜서, 관로 각 부위에서 각도를 계속적으로 검출하면서, 시험체의 이동거리와의 관계에 따라서 관로 위치와 각도 검출값을 대응시키고, 각도의 검출값으로부터 관로 각 부위의 곡률 반경을 도출할 수 있어서, 관로 각 부위가 어떠한 구부러진 상태가 되어 있는지를 적절하게 파악할 수 있고, 케이블 등 통선 여부의 판정을 보다 양호한 정밀도로 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 관로 시험체의 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 관로 시험체의 주요부의 확대 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 관로 시험체의 관로 구부러진 부분에 있어서의 봉형부 각도 변화 상태에 대한 설명도이다.

[부호의 설명]

1: 관로 시험체 11, 12, 13: 구형부

11a, 13a: 접속부 12a, 12b: 외장 부재

15: 기록 수단 21, 22: 봉형부

23: 연결 부재 31, 32: 각도 센서

40: 로프 50: 관로

이하, 본 발명의 일실시예를 도 1 내지 도 3에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 관로 시험체의 개략적인 구성도, 도 2는 본 실시예에 따른 관로 시험체의 주요부의 확대 단면도, 도 3은 본 실시예에 따른 관로 시험체의 관로 구부러진 부분에 있어서의 봉형부 각도 변화 상태에 대한 설명도이다.

각각의 상기 도면에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 관로 시험체(1)는, 시험 대상인 관로(50)의 내경보다 소정 비율만큼 작게 형성되는 3개의 구형부(11, 12, 13)와, 상기 구형부(11, 12, 13)를 선형으로 연결하는 2개의 봉형부(21, 22)를 구비하도록 구성되어 있다.

상기 구형부(11, 12, 13)는, 관로 내경의 약 85 내지 97%, 바람직하지는 96%의 일률적이면서 동일한 외경을 가지고, 수지제로 형성된 대략 구형체이며, 그 내부는 중공이고, 봉형부(21, 22)를 그 내부로 관통시키면서 그 단부에 연결하여 일체화하도록 구성되어 있다. 상기 구형부(11, 12, 13) 중, 관로내 인입시의 진행 방향 전후단이 되는 구형부(11, 13)에는, 인입·인출용 로프(40)를 접속하는 접속부(11a, 13a)가 설치된다.

상기 구형부(11, 12, 13) 중, 2개의 봉형부(21, 22)와 연결되는 중간 구형부(12)는, 2개의 봉형부(21, 22)에 각각 연결하는 2개의 대략 반구형의 외장 부재(12a, 12b)를 조합한 구형의 연결 구조로 되어 있고, 외장 부재(12a, 12b)끼리 서로 구면 상에서 슬라이드 이동하면서 상대 각도가 변화되는 구조이며, 2개의 봉형부(21, 22)의 한쪽에 다른 쪽에 대한 직교 2축 주위의 회전 자유도를 부여하고, 2개의 봉형부(21, 22)의 상대 각도를 소정 각도 범위 내에서 변경 가능하게 하도록 구성되어 있다.

한편, 진행 방향 후방측이 되는 구형부(13)의 내부에는, 각도 계측을 위한 변환기, CPU, 메모리 및 배터리 등으로 이루어지는 기록 수단(15)이 수납되어 구형부(13)의 외부로부터 소정의 조작으로 각도 데이터의 기록의 개시 및 종료를 지시할 수 있는 구조로 되어 있다.

상기 봉형부(21, 22)는, 구형부(11, 12, 13)보다 가는 소정 굵기의 스테인레 스제로 형성된 대략 봉형이며, 각 구형부(11, 12, 13)에 양 단부를 장착하여 일체로 연결된 상태에서 각 구형부(11, 12, 13)의 중심 간의 거리를 서로 동일하게 하는 길이를 가지도록 구성되어 있다. 상기 봉형부(21, 22)는 구형부(12) 내부에서 연결 부재(23)를 통하여 직접 걸어맞추어져 있고, 한쪽의 다른 쪽에 대한 직교 2축 주위의 회전 자유도를 부여하는 구조로 되어 있다.

또한, 이들 봉형부(21, 22)의 한쪽에 대한 다른 쪽의 경사 각도를 직교하는 2축의 각 성분별로 각각 검출하는 각도 센서(31, 32)가, 구형부(12) 내에 설치되도록 구성되어 있다. 각도 센서(31, 32)로서는, 포텐셔미터(potentiometer)나 스트레인 게이지(strain gauge)를 사용한 변위계, 로터리 인코더(rotary encoder) 외에, 홀 소자를 사용한 센서 등이 사용되고, 봉형부(21, 22)가 일직선 상에 위치하는 경우를 O˚로 설정하고, 여기서부터의 경사 각도를 직교 2축 주위의 각각의 각도 성분별로 검출하게 되어 있다. 상기 각도 센서(31, 32)로 얻어진 각도 데이터는, 구형부(13) 내의 기록 수단(15)에 송신되고, 계측 개시로부터의 경과 시간과 대응시켜서 기록된다. 그리고, 구형부(13) 내의 기록 수단(15)에 데이터를 기록하는 대신, 사전에 접속한 통신 케이블 등을 통하여 관로(50) 외부의 별도의 기록 수단에 데이터를 출력시키고, 상기 별도의 기록 디바이스 측에 데이터를 기록하도록 해도 된다.

다음에, 상기 구성에 기초하는 관로 시험체에 의한 통선 시험 작업에 대하여 설명한다. 사전에, 지중 매설제의 원 단면 형상의 관로(50)에는 인입용 선재로서의 로프(40)가 관로(50)에 있어서의 시험체 인입 측과는 반대측이 되는 출구측 단 부에는, 윈치 등의 감는 장치(도시 생략)를 배치하고, 로프(40)를 감아서 관로 시험체(1)를 관로(50)에 인입 가능한 상태로 설정해 둔다.

관로 시험체(1)의 전후의 접속부(1h, 13a)에 각각 인입용, 인출용의 각 로프(40)를 접속하고, 관로(50)에 인입할 준비가 되면, 진행 방향 후방측이 되는 구형부(13) 내에 설치한 기록 수단(15)에 대해 소정의 조작으로 기록 개시를 지시하여, 각도 변화의 계측을 개시한다. 동시에, 관로(50) 출구 측에서는, 감는 장치에 의한 로프(40)를 일정 속도로 감기 시작하고, 관로 시험체(1)를 관로(50) 내에 인입한다.

관로(50)에 인입된 관로 시험체(1)는, 거의 일정한 속도로 관로(50) 내로 진행하여, 관로(50)에 존재하는 구부러진 부분에 관로 내 형상에 따라서 봉형부(21, 22)끼리의 상대 각도를 적절하게 변화시키고, 동시에 각도 센서(31, 32)로 얻어지는 각도 데이터를, 기록 개시로부터의 경과 시간과 대응시키면서 기록 수단(15)에 기록한다. 인입중의 관로 시험체(1)의 인입 속도를 일정하게 유지함으로써, 통상 필요한 시험체의 인입 거리의 측정을 경과 시간과 대응시키면서 행하지 않고, 시험체의 관로 중 위치와 각도 데이터를 명확하게 대응시킬 수 있다. 그리고, 관로(50)의 구부러진 부분의 방향은 일정하지 않고, 관로 시험체(1) 자체도 관로(50) 내에서 약간 회전하면서 진행하므로, 관로(50)의 구부러진 각도, 즉 봉형부(21, 22)의 한쪽에 대한 다른 쪽의 경사 각도는, 각도 센서(31, 32)로 검출된 직교 2축의 각각의 각도 성분의 합성에 의해서만 얻어지게 된다.

봉형부(21, 22)끼리의 각도 변화 범위는, 봉형부(21, 22)와 일체로 움직이는 구형부(12)의 각 외장 부재(12a, 12b)의 가동 범위에 의해 제한되어 있고, 관로의 구부러진 부분에서의 만곡이 완만하며 봉형부(21, 22)끼리의 상대 각도 변화가 가동 범위에 들어가는 경우에는, 관로 시험체(1)는 관로(50) 내를 스무드하게 진행한다. 한편, 관로의 구부러진 부분에 있어서의 만곡이 급격하여, 봉형부(21, 22)에 대해 가동 범위를 초과하는 각도 변화를 요구하는 경우에는, 관로 시험체(1)는 상기 관로(50)의 구부러진 부분을 통과하지 못하고, 따라서 관로(50)에는 불량한 구부러진 부분이 존재하는 것으로 판정된다.

또한, 관로(50)에 단차가 생겨서, 단차 부분에는 구형부(11, 12, 13)의 외경보다 작은 간극밖에 없는 경우에는, 관로 시험체(1)는 상기 단차 부분을 통과하지 못하고, 이로써 관로(50)에는 불량 단차 부분이 존재하는 것으로 판정된다. 구형부(11, 12, 13)를 관로(50) 내경과 근접한 값으로 설정하면, 단차의 검출 정밀도가 높고, 작은 단차도 쉽게 간과하지 않게 된다.

관로 시험체(1)가 관로(50)를 스무드하게 진행하여 관로(50)의 종단에 이르면, 관로 시험부(1)를 회수하고, 신속하게 구형부(13)에 있어서의 기록 수단(15)에 대해 소정의 기록 종료 조작을 행하고, 각도 변화의 계측을 종료한다. 이 후, 상기 구형부(13) 내의 기록 수단(15)에 케이블 등을 통하여 PC 등의 해석 장치(도시 생략)를 접속하고, 기록 수단(15)에 저장된 각도 변화의 데이터를, 해석 장치로 읽어낸다. 상기 해석 장치에서는 데이터 해석을 실행하고, 관로(50)의 각 위치에 있어서의 구부러진 부분의 곡률 반경을 산출한다. 관로(50)의 곡률 반경(관로(50)의 중심을 통과하는 원호의 반경)은, 관로(50)의 내경이나 구형부(11, 12, 13)의 외 경, 구형부끼리의 간격이 알려져 있으므로, 이들 값과 각도 센서에서의 계측에 의해 얻어지는 봉형부(21, 22)의 한쪽에 대한 다른 쪽의 경사 각도값을 사용하여 용 이하게 산출할 수 있다.

상세하게는, 관로(50)의 곡률 반경 R을, 관로(50)의 내주측의 곡률 반경 R₀, 관로(50) 내주 측에 접촉하면서 진행하는 관로 시험체(1)에 있어서의 구형부(11, 12, 13)의 원호형 궤적의 반경 R_S, 관로 내경 φ_R, 구형부(11, 12, 13)의 외경 φ_S, 관로 시험체(1)의 구부러진 각도 θ, 및 각 구형부(11, 12, 13)의 간격 L를 사용하여(도 3 참조),

R = R - φ_R/2

RS = R₀ + φ_S/2 = R - φ_R/2 + φ_S/2

로부터, 곡률 반경 R은,

R = R + φ_R/2 - φ_S/2

또한, 각 각도 센서(31, 32)로 얻어지는 각도를 각각 θ_X, θ_Y라 하면,

cosθ = cosθ_X·cosθ_Y

따라서, 구부러진 각도 θ는,

θ = cos^-1(cosθ_X·cosθ_Y)

또는, 근사 계산으로,

(tanθ)² = (tanθ_X)² + (tanθ_Y)²

따라서, 구부러진 각도 θ는,

θ = tan-1((tanθ_X)² + (tanθ_Y)²)^1/2

또한, 도 3의 △OBD로부터,

L/2 = R_S· sin(θ₀/2)

θ₁ = π/2 - θ₀/2

구형부 사이가 등 간격 L이므로, ∠OBC = θ₁이며,

θ = π - 2θ₁ = π - 2(π/2 - θ₀/2) = θ₀

따라서, 구형부 궤적의 반경 R_S는,

R_S = L/(2·sin(θ/2))

각각의 상기 식으로부터, 각각의 각도 센서(31, 32)로 얻어지는 각도 θ_X, θ_Y로부터 관로 시험체(1)의 구부러진 각도 θ가 얻어지고, 이것과 사전에 알고 있는 관로 내경 φ_R, 구형부 직경 φ_S, 및 구형부 간격 L의 각 값을 사용하여, 최종적으로 곡률 반경 R이 구해지게 된다.

상기 곡률 반경 R의 산출에 있어서는, 2개의 봉형부(21, 22)가, 각각 구형부(11, 12, 13)끼리의 간격이 동일한 값 L이 되도록 하는 길이를 가지며, 중간 구 형부(12)의 중심 B와 이것이 위치하는 관로가 구부러진 부분의 원호 중심점 O를 연결하는 선을 대칭의 중심선으로 하여 봉형부(21, 22) 끼리가 대칭 위치 관계가 되어 있으므로, 상기 각 식에 나타낸 바와 같이, 동일한 구형부 간격 L과 각도 센서로 측정된 각도 θ_X, θ_Y, 및 다른 값을 사용하여 곡률 반경 R을 스무드하고도 확실하게 산출할 수 있다.

또한, 관로 시험체(1)의 인입 속도를 일정하게 유지함으로써, 소정 시점에서의 각도 데이터를 관로에서의 본래의 검출 위치에 확실하게 대응시키고, 각도 데이터로부터 소정 관로 위치에서의 곡률 반경의 값을 적절히 도출할 수 있고, 관로 각 위치별로 곡률 반경의 값을 파악할 수 있어서, 관로(50)에 있어서의 비정상 부분이나 주의해야할 부분을 특정하기 용이하게 된다.

이 외에도, 해석 장치가, 사전에 설정한 조건에 기초하여 관로의 주의할 부분이나 비정상 부분을 검출하여, 화면 등에 표시하도록 해도 된다. 이러한 처리를 거쳐, 관리자가 관로에 비정상 굴곡 부분이 있는지를 체크할 수 있게 된다. 관로가 모두 정상적인 것이 확인되면, 정식으로 케이블 등을 관로에 인입할 수 있고, 문제없이 관로 내에 위치시켜서 지중화를 실현할 수 있다.

그리고, 관로 시험체(1)가 관로(50) 내에 존재하는 상태에 있어서, 관로 시험체(1)는 통상적으로, 관로의 구부러진 부분의 내주측에 접촉하면서 진행하지만, 경우에 따라서는 외주측에 접촉할 수도 있고, 구부러진 부분의 내주측으로의 접촉을 전제로 한 곡률 반경 산출에서는, 소정의 오차를 포함하게 되지만, 곡률 반경이 작아지는 경우, 즉, 관로(50)가 급격하게 구부려져서 케이블 등이 인입하기 곤란한 조건일 경우에는 오차는 충분히 작고, 곡률 반경이 커짐에 따라 오차는 커지는 경향을 나타내는 등, 조건이 까다롭고 정밀도가 높은 값이 요구되는 곡률 반경이 작을 경우에는 충분한 정밀도를 확보할 수 있고, 또한, 관로(50)의 구부러짐이 완만하여 케이블 등에 걸리는 부하가 가벼운 경우에는 오차가 커지더라도 케이블에 악영향은 끼치지 않으므로, 이러한 오차가 실제로는 문제가 되지는 않는다.

이와 같이 본 실시예에 따른 관로 시험체는, 복수개의 구형부(11, 12, 13)를 봉형부(21, 22)로 연결한 구조를 가지는 동시에, 중간 구형부(12) 부분이, 봉형부(21, 22)의 한쪽에 대해 다른 쪽에 직교 2축 주위의 회전 자유도를 부여하는 연결 기구가 되고, 구형부(11, 12, 13)가 관로(50)의 내경과 근접한 크기라 하더라도, 구형부(11, 12, 13) 사이의 가는 봉형부(21, 22)가 구부러진 관로(50)의 내주면에 쉽게 간섭받지 않고, 또한 봉형부(21, 22)끼리 관로(50)의 적절한 범위 내의 구부러짐에는 대응하여 상대 각도를 변화시키고, 시험체 전체를 관로(50)를 따르게 하여 진행 가능하므로, 구형부(11, 12, 13)의 외경을 관로(50)의 내경과 매우 근접한 값으로 설정할 수 있고, 관로(50)의 단차가 있는 부분에서 구형부(11, 12, 13)가 통과하지 않고 멈추기 용이하므로, 관로(50) 중의 단차 부분을 양호한 정밀도로 검출할 수 있다. 또한, 관로(50)에 있어서 정상적으로 구부러진 부분에서는 봉형부(21, 22)끼리의 약간의 각도 변화를 따라 스무드하게 이동할 수 있는 한편, 연결 기구 부분의 가동 범위에 적절하게 제한을 가하면, 연결 기구 부분의 가동 범위를 초과하는 소정의 곡률 반경 이하가 되는 구부러진 부분에서는 시험체가 통과할 수 없는 상태가 되어, 구부러진 상태의 비정상 부분의 검출 및 특정을 양호한 정밀도로 행하고, 종래의 시험체와 마찬가지의 통선 시험 기능을 가지고, 보다 정밀도가 높은 케이블 통선 여부 판정을 행할 수 있다.

또한, 구형부(12)에 봉형부(21, 22) 사이의 각도 변화를 검출하는 각도 센서(31, 32)를 내장시키고, 관로의 구부러짐을 따라 변화하는 한쪽 봉형부에 대한 다른 쪽 봉형부의 경사 각도를 각 관로 위치별로 연속적으로 취득 가능하므로, 각도 센서(31, 32)로 얻어진 값과 관로 위치를 대응시켜서 관로(50)의 구부러진 상태를 파악할 수 있음과 동시에, 관로(50)의 비정상 부분을 적절히 특정할 수 있다.

그리고, 상기 실시예에 따른 관로 시험체에 있어서는, 3개의 구형부(11, 12, 13)를 봉형부(21, 22)로 연결하여 사용하도록 구성되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 2개의 구형부를 하나의 봉형부에서 연결하거나, 4개 이상의 구형부를 연결하여 사용하도록 구성될 수도 있다.

또한, 상기 실시예에 따른 관로 시험 방법에 있어서는, 통선 시험 시에 관로 시험체(1)가 관로(50)에 일정한 속도로 인입되고, 경과 시간으로부터 명백한 시험체의 이동 거리와 각도 데이터를 사용하여 관로(50)의 각 위치의 곡률을 구하도록 하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 인입 속도에 관계없이, 관로 시험체(1)의 관로(50)에 인입·인출에 수반하는 이동 거리를 경과 시간과 대응시키면서 직접 측정하고, 이 측정 결과를 사용하여 관로(50)의 각 위치의 곡률을 도출할 수도 있다. 예를 들면, 관로 시험체(1)의 인입 및 인출에 사용하는 각 로프(40)의 관로(50)에 대해 진퇴 이동한 거리, 구체적으로는, 인입 측 또는 인출 측의 로프의 관로 외 경 로에 있어서의 소정 지점(측정점)에서의 통과 길이를 측정하는 측장(測長) 장치를 사용하고, 관로 시험체의 관로 인입 개시로부터의 경과 시간 정보를 함께 취득하면서 이동거리를 측정함으로써, 측장 장치로 얻어진 측정치로부터 직접적으로 도출할 수 있는 관로 시험체의 이동 거리와 경과 시간의 관계로부터, 관로 시험체의 인입 속도가 변화하는 경우라도 관로 시험체의 관로 내에서의 소정 경과 시간에서의 도달 위치를 확실하고도 고정밀도로 추정할 수 있고, 관로 시험체의 소정 경과 시간에서의 위치에 대응하는 관로 각 위치에, 각 경과 시간별로 각도 검출값으로부터 도출한 곡률 반경의 정보를 각각 정확하게 적용시킬 수 있고, 관로의 구부러진 상태를 보다 양호한 정밀도로 파악할 수 있고, 관로에서의 비정상 부분을 확실하게 특정할 수 있게 된다. 또한, 상기 측장 장치를 사용하고, 관로에 대해서 로프의 진퇴 이동한 거리를 측정하는 것에 더하여, 관로 시험체의 각도 센서로 얻어지는 각도 검출값의 데이터를, 관로 시험체에 접속하여 관로 외로 인출한 통신용 케이블을 통하거나, 또는 무선 통신에 의해, 관로 외에서 취득하도록 하면, 로프의 이동 거리의 측정 데이터와 상기 각도 검출값의 데이터를 동시에 취급할 수 있고, 관로 시험체의 위치와 각도 검출값에 관해서 경과 시간에 의한 동기를 취할 필요가 없어지고, 로프의 이동한 소정 거리별로 각도 검출값을 취득하는 형태로 기록 등 처리를 행할 수 있고, 로프의 이동 거리로부터 취득한 관로 시험체의 관로 내에서의 각 위치별로, 각도 검출값으로부터 도출되는 곡률 반경을 직접 대응시켜 처리할 수 있고, 관로 각 위치에 있어서의 곡률 반경을 보다 정확하게 취득할 수 있게 되어, 높은 정밀도로 관로의 구부러진 상태를 파악할 수 있는 것에 더하여, 데이터 해석 및 표시 장치를 병용하면, 관로 시험체가 이미 통과한 부분의 관로에 대해서는 그 구부러진 상태를 통선 시험 도중의 단계에 있어서도 파악할 수 있게 되어, 관로에서의 비정상 부분을 신속하게 특정하여 적절하게 대처할 수 있게 된다. 그리고 상기의 가도 검출값을 관로 외에서 취득하는 것과 달리, 로프의 이동 거리의 측정 데이터를 관로 시험체의 측면에 유선 또는 무선으로 전송하고, 각도 검출값과 함께 관로 시험체의 기록 수단에 연속적으로 기록해도 된다.

또한, 상기 실시예에 따른 관로 시험 방법에 있어서는, 통선 시험으로 관로에 대한 관로 시험체(1)의 인입 및 인출에 사용하는 가요성 선형체로서 로프(4O)를 사용하고 있지만, 그 외에도, 관로 시험체와 관로외의 데이터 통신 및/ 또는 관로 시험체에 대한 전원 공급 등을 목적으로 하여 관로 시험체에 접속되는 케이블에 고항장력성의 것을 채용하고, 상기 케이블을 로프 대신 관로 시험체의 인입 및 인출에 사용할 수도 있고, 관로 시험체의 관로내 이동에 사용하는 선형체로서 케이블 만을 사용할 수 있으므로, 로프와 케이블을 복수개의 그룹으로 병용하지 않아도 되고, 관로 시험체에 연결 및 접속하는 부속물의 개수를 줄여서 준비 작업의 수고를 경감함과 동시에, 이동시의 저항이 되는 요소가 줄어들어서, 관로 시험체가 다른 관로 내에서의 이동이 스무드하게 되고, 인입 및 인출에 드는 힘을 경감하여, 사용하는 감는 장치 등의 소형화 및 저비용화가 도모된다.

본 발명에 따르면, 관로에서의 통선 시험에 있어서 관로 각 부의 곡률 반경 계측이나 단차 검지를 양호한 정밀도로 실시 가능하게 하고, 종래와 마찬가지의 간 편한 인입 작업으로 양호한 정밀도로 비정상 상태를 검출할 수 있고, 실제로 케이블 등을 인입 시의 문제점을 방지할 수 있음과 동시에, 다양한 종류의 관이나 케이블 등이 집중한 맨홀 내 등에도 사용 가능한, 간단한 구조로, 통선 시험 작업의 능률 향상도 도모할 수 있는 관로 시험체, 및 상기 관로 시험체가 사용되는 관로 시험 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 관로 시험체에 연결 및 접속하는 부속물의 개수를 줄여서 준비 작업의 수고를 경감함과 동시에, 이동시의 저항이 되는 요소가 줄어들어서, 관로 시험체가 다른 관로 내에서의 이동이 스무드하게 되고, 인입 및 인출에 드는 힘을 경감하여, 사용하는 감는 장치 등의 소형화 및 저비용화가 도모된다.

Claims

시험 대상인 관로에 삽입되고, 관로에서의 이동 및 통과의 여부에 따른 관로의 정상성 판정에 사용되는 관로 시험체에 있어서,

상기 관로의 내경보다 소정 비율만큼 작게 형성되는 대략 구형의 복수개의 구형부와,

상기 구형부보다 가는, 소정 굵기의 하나 또는 복수개의 봉형부를 구비하고,

상기 봉형부가, 구형부 사이에 한개씩 배치되어 양 단부를 각각 구형부에 장착되고, 각 구형부를 선형으로 연결하며,

상기 구형부를 3개 이상 구비하고, 상기 복수개의 구형부 중, 2개의 봉형부와 연결되는 중간 구형부가, 2개의 상기 봉형부의 한쪽에 다른 쪽에 대한 직교 2축 주위의 회전 자유도를 부여하는 연결 기구를 형성하고,

상기 중간 구형부가, 2개의 상기 봉형부의 상대 각도를 소정 각도 범위 내에서 변경 가능하게 하는,

관로 시험체.
삭제
제1항에 있어서,

상기 중간 구형부 내에, 상기 구형부에 연결되는 2개의 봉형부에 있어서의 한쪽에 대한 다른 쪽의 경사 각도를 상기 직교 2축 주위의 각각의 각도 성분별로 검출하는 각도 센서를 구비하는, 관로 시험체.
제3항에 있어서,

상기 중간 구형부에 연결되는 2개의 봉형부가, 각각 양단이 장착된 각각의 구형부의 중심 간의 거리를 서로 동일하도록 하는 길이를 갖는, 관로 시험체.
제3항 또는 제4항에 기재된 관로 시험체를 관로에 인입하는 단계,

상기 각도 센서로 검출한 각도값, 및 관로 시험체의 이동 거리를, 관로 시험체의 관로 인입 개시로부터의 경과 시간과 대응시키면서 기록하는 단계,

소정 시점에서의 각도값 검출 지점에 해당하는 관로 상의 위치를 각각 추정한 다음, 관로의 각각의 상기 위치별로 대응하는 각도값으로부터 곡률 반경을 산출하고, 관로의 구부러진 상황을 취득하는 단계

를 포함하는 관로 시험 방법.