KR100981710B1 - 지중전력구 3상 배전케이블 동시 풀링 장치 및 이를 이용한 풀링 자동화 공법 - Google Patents

Abstract

지중전력구에 3상 배전케이블을 동시에 포설하는 풀링 장치 및 이를 이용한 풀링 자동화 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동화 설비를 이용하여 케이블 풀링(Cable pulling) 작업을 수행함으로써 작업에 소요되는 인력과 작업시간을 단축시킬 수 있는 지중전력구 3상 배전케이블 동시 풀링 공법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 3개의 케이블드럼을 회전가능하게 각각 고정하는 제1, 제2, 제3 드럼적재부; 상기 제1, 제2, 제3 드럼적재부가 동일한 방향과 동일한 속도로 회전하도록 연결하는 전동(傳動)수단; 상기 제1, 제2, 제3 드럼적재부 중 어느 하나에 연결되어 마찰력으로 연결된 드럼적재부의 회전속도를 감속시키는 감속수단; 및 상기 제1, 제2, 제3 드럼적재부를 고정하는 프레임;을 포함하는 3상 배전케이블 동시 풀링 장치와 이를 이용한 풀링 자동화 공법을 제공한다.

Description

지중전력구 3상 배전케이블 동시 풀링 장치 및 이를 이용한 풀링 자동화 공법{PULLING DEVICE FOR 3-PHASE POWER CABLE AND AUTOMATIC PULLING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 지중전력구에 3상 배전케이블을 동시에 포설하는 차량 탑재형 풀링 장치 및 이를 이용한 풀링 자동화 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동화 설비를 이용하여 케이블 풀링(Cable pulling) 작업을 수행함으로써 작업에 소요되는 인력과 작업시간을 단축시킬 수 있는 지중전력구 3상 배전케이블 동시 풀링 자동화 공법을 제공하기 위한 것이다.

지중배전설비는 가공설비에 비해 전력의 안정공급 및 공급신뢰도 향상, 도시환경미화 등의 사회적, 경제적 측면에서 우수하여, 매년 지중배전설비가 지속적으로 증가하는 추세이다.

지중전력구는 지하에 설치되는 구조물로, 지상과 소통할 수 있는 수직구로 연결되어 있다. 지중전력구의 내부에 배전케이블을 설치하기 위해서는 지상에서 배전케이블을 수직구를 통해 진입시켜 지중전력구 내부로 이동시키는 작업이 필요하다. 이 작업을 풀링(PULLING) 작업이라고 한다.

배전케이블은 드럼에 권취된 상태로 공급되고, 통상 한번에 시공되는 배전케이블의 길이는 300m 정도이다. 드럼 상태로 지중전력구 내부로 이동시켜 내부에서 배전케이블을 풀어서 설치한다면 작업이 어렵지 않을 것이다. 그러나 드럼의 크기와 배전케이블의 부피가 커서 수직구를 통해 드럼 상태로 배전케이블을 운반할 수는 없다.

따라서, 드럼은 지상에 놓여진 상태에서 배전케이블을 풀면서 지중전력구로 끌어당기는 풀링 작업을 실시하고 있었는데, 종래에는 이러한 작업이 순수 인력에 의해서 이루어졌기 때문에 많은 노동력과 작업시간이 소요되는 문제가 있었다.

또한, 작업 방식이 배전케이블을 먼저 전력구 바닥에 놓은 후, 다시 행거로 들어올리는 작업을 수행하고 있었는데, 이는 작업자의 이동 공간 확보를 위한 불가피한 선택이나 배전케이블을 행거로 들어올리는 작업은 수백m에 달하는 배전케이블을 들어올려야 하는 것으로 안전사고 발생이 많은 문제점도 가지고 있었다.

특히, 3상 배전케이블의 경우 3개의 케이블을 동시에 작업할 수 없어서 1개의 케이블마다 풀링 작업을 수행하고 있어서 이의 개선이 필요한 실정이다.

본 발명의 목적은 수직전력구를 낙하하는 배전케이블의 풀링 속도를 제어할 수 있는 3상 배전케이블 풀링 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 풀링장치를 차량에 탑재함으로써 작업공간 축소와 작업인력을 감축시킬 수 있는 차량 탑재형 3상 배전케이블 동시 풀링 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 케이블의 풀링 작업을 윈치(winch)와 이송장치의 구동력으로 실시하도록 하고, 배전케이블을 직접 행거에 위치할 수 있도록 함으로써 작업시간과 작업인력을 감축시킬 수 있는 케이블 풀링 공법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 케이블 풀링 작업시 발생하는 케이블 외피의 손상을 감소시킬 수 있는 케이블 풀링 공법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 3상 케이블을 동시에 풀링할 수 있는 케이블 풀링 공법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전체 공정을 자동제어함으로써 실시간 원격제어하는 공법을 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 3개의 케이블드럼을 회전가능하게 각각 고정하는 제1, 제2, 제3 드럼적재부; 상기 제1, 제2, 제3 드럼적재부가 동일한 방향과 동일한 속도로 회전하도록 연결하는 전동(傳動)수단; 상기 제1, 제2, 제3 드럼적재부 중 어느 하나에 연결되어 마찰력으로 연결된 드럼적재부의 회전속도를 감속시키는 감속수단; 및 상기 제1, 제2, 제3 드럼적재부를 고정하는 프레임;을 포함하는 3상 배전케이블 풀링 장치를 제공한다.

상기 제1, 제2, 제3 드럼적재부는 양측으로 분할 형성되며 길이방향으로 이동가능하게 형성되는 회전축과, 상기 회전축의 분할 단부에 서로 마주하게 형성되는 플랜지부를 포함하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 플랜지부는 케이블드럼의 측면에 돌출형성된 체결수단을 수용하는 수용홈을 구비하면 더욱 바람직하다.

한편, 상기 전동수단은 체인과 스프로킷으로 구성될 수 있으며, 상기 감속수단은 유체의 압력에 따라 마찰력이 조절되는 유압식 브레이크로 구성될 수 있다.

아울러, 상기 감속수단은 상기 드럼적재부의 회전속도를 입력받아 감속력을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

작업의 편리성 향상을 위해서는 풀링장치의 프레임을 차량의 적재부에 탈부착 가능하게 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명은, 상술한 풀링장치에 권취된 3개의 배전케이블의 선단을 뿔형상의 유도구에 연결하고, 맨홀입구에 입구부가 깔대기 형상을 가지며 수직구 내부로 주름관이 연장형성되어 있는 유도관을 설치하며, 전력구 내부의 행거에 가이드롤러를 설치하고 지중전력구에 윈치를 설치하며, 상기 윈치와 상기 유도구를 안내와이어로 연결하는 준비작업 단계;

상기 윈치를 작동시켜 상기 배전케이블이 연결된 뿔형상의 유도구를 상기 유도관으로 진입시키되, 상기 풀링장치의 감속수단을 동작하여 배전케이블의 이동속도를 일정범위로 유지하며 상기 유도구를 수직구의 바닥까지 이송시키는 수직 풀링 단계; 및

상기 윈치를 지속적으로 작동시켜 유도구가 행거에 설치된 가이드롤러를 통과하며 배전케이블을 행거 위로 이송시키는 수평 풀링 단계;를 포함하는 지중전력구 3상 배전케이블 동시 풀링 공법을 제공한다.

본 발명에 따른 풀링 공법에 사용되는 가이드롤러는 일측이 개폐 가능한 형태인 것이 바람직하다.

또한, 상기 준비 작업 단계에서, 상기 행거에 윈치의 견인력을 보조할 수 있는 이송장치를 추가로 설치하고, 상기 수평 풀링 단계에서, 상기 윈치와 함께 상기 이송장치를 함께 작동시키는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 수평 풀링 단계는, 상기 윈치와 상기 이송장치가 동일한 선속도를 가지도록 제어하는 것이 바람직하며,

지중전력구 구간에 관통해야 하는 벽체가 존재하는 경우, 상기 준비 작업 단계에서, 상기 벽체에 깔대기 형상의 유도관을 설치하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 유도구에 카메라를 구비하며, 상기 수평 풀링 단계 및 상기 수직 풀링 단계에서, 상기 유도구의 카메라에서 촬영된 영상이 실시간으로 작업자 또는 감독자에게 전송되도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해서, 상기 카메라에서 전송되는 신호는 무선으로 전송되고, 상기 지중전력구 내부에 무선서버와, 무선중계기를 구비하여, 상기 카메라에서 전송된 신호가 상기 무선서버로 전달되고, 상기 무선서버는 전송된 신호를 작업자 또는 감독자의 핸드폰으로 전송하도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 케이블 풀링 자동화 공법은 지상에 위치한 차량 탑재형 드럼으로부터 인출된 3상 배전케이블을 지중전력구 내부까지 윈치와 이송장치의 구동력으로 견인하도록 함으로써 풀링 작업에 소요되는 작업 공간 축소, 작업 인력 절감 및, 작업시간 단축의 효과를 가져온다.

또한, 본 발명은 3상 배전케이블이 지중전력구 내부의 구조물이나 벽체와 마찰하지 않도록 가이드롤러를 배치함으로써 배전케이블의 외피 손상을 저감하는 효과를 가져온다.

본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법을 사용하면, 종래의 인력에 의존한 작업에서 20명 이상의 작업자가 필요했던 것에 비하여, 8명 이하의 작업인원으로 풀링 공사를 수행할 수 있고 작업시간을 현저하게 단축시킬 수 있는 효과를 가져온다. 따라서 시공비용을 25% 이상 절감할 수 있는 효과를 가져온다.

도 1은 지중전력구의 구조를 개략적을 나타낸 구조도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3상 배전케이블 풀링 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 케이블드럼의 구조를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법의 공정 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법의 준비작업 단계를 마친상태를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법에 사용되는 유도구의 구조를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법에 사용되는 유도관의 구조를 나타낸 도면,
도 8은 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법에 사용되는 가이드롤러의 구조를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법의 수직 풀링 단계를 마친상태를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법의 수평 풀링 단계를 마친상태를 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 3상 배전케이블 풀링 공법에 사용되는 배전케이블 이송장치의 구조를 나타낸 측면도,
도 12는 무한궤도와 배전케이블의 접촉상태를 나타낸 단면도임.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 지중전력구 3상 배전케이블 풀링 장치 및 이를 이용한 풀링 공법의 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저 지중전력구의 구조에 관하여 살펴본다.

지중전력구는 지하 30~40m 깊이에 설치되는 구조물로, 내부에 송전 케이블, 배전 케이블, 통신 케이블이 설치된다.

도 1은 지중전력구의 구조를 개략적을 나타낸 구조도이다.

도시된 바와 같이, 지중전력구(10)의 일측에는 지상과 지중전력구를 연결하는 수직구(20)가 형성되어 있다. 수직구의 내부에는 작업자가 출입시 사다리 처럼 이용할 수 있는 철구조물(22)이 형성되어 있다.

그리고 지중전력구(10)의 내부에는 다양한 종류의 케이블(송전 케이블, 배전 케이블, 통신 케이블 등)을 구별하여 설치할 수 있도록 복층의 행거(Hanger)(12)가 구비된다. 예를 들면 행거(12)를 3층 구조로 형성하여 1층에는 송전 케이블을 설치하고, 2층에는 배전케이블을 설치하고, 3층에는 통신케이블을 설치하는 식이다.

이러한 구조를 가진 지중전력구(10) 내부에 배전 케이블을 설치하기 위해서는 수직구(20)를 통해 배전케이블을 진입시키는 작업이 필요한데, 이 작업을 케이블 풀링(Cable pulling)이라 한다.

지중 전력구의 한 구간의 길이(여기서 한 구간이라 함은 인접한 수직구들 사이에 설치되는 지중 전력구의 길이를 의미한다.)는 수십m에서 수백m에 달한다.

한편, 배전 케이블은 드럼에 권취된 상태로 공급되는데 드럼의 크기가 수직구의 직경보다 크기 때문에, 드럼 상태로 지중 전력구에 진입할 수 없다. 또한 수백미터에 달하는 배전케이블은 그 자체만으로도 부피가 커서 권취된 상태로는 수직구를 통해 운반할 수 없다.

따라서, 드럼을 수직구(20)의 입구 근방에 위치시킨 상태에서 배전케이블을 풀어서 수직구(20)를 통해 지중전력구(10) 내부로 진입시키는 작업을 수행하게 되는데, 종래에는 이 작업이 대부분 인력에 의해서 이루어지고 있었다.

종래의 작업 방식은 드럼쪽에 작업 인력이 배치되어 드럼을 수동으로 각각 잡아주면서 풀어주어야 되었고, 이렇게 순수 인력에 의해서 배전케이블을 풀어주면서 수직구(20)로 집어 넣으면, 배전케이블의 커다란 자체 무게를 수직구 층별로 인력이 배치되어 인력의 힘으로 배전케이블이 지중전력구(10) 바닥면까지 내려가게 되고, 지중 전력구 내부에 작업자를 배치하여 작업자들이 케이블을 들고 이동하는 방식으로 작업을 수행하였다.

그런데, 이러한 과정에서 케이블이 수직구 입구 또는 지중 전력구 모서리에 접촉하여 외피가 손상되는 문제점이 있었으며, 케이블이 자중에 의하여 급속하게 낙하하는 경우 케이블을 잡고 있던 작업자가 부상당할 우려도 있었다.

또한, 지중 전력구 내부에서 케이블의 이동이 인력에 의하여 이루어지다 보니 작업 속도가 느리고, 많은 작업시간이 소요되는 문제점이 있었다.

그리고, 이러한 종래의 케이블 풀링 작업은 케이블 1개씩 작업이 이루어져야 했고, 3상 배전케이블 작업의 경우 3차례의 동일한 작업을 반복해야 3상 케이블의 풀링 작업을 수행하고 있었다.

본 발명은 3상 배전 케이블을 동시에 풀링 할 수 있는 풀링 장치 및 이를 이용한 풀링 공법에 관한 것으로, 드럼을 차량에 회전가능하게 탑재하고 풀링 속도를 제어할 수 있도록 브레이크를 구비하는 동시 풀링 장치를 이용하며, 전력구에 설치된 행거위에 가이드롤러를 설치하여 행거상에 3개의 배전케이블을 동시에 풀링 할 수 있도록 함으로써 작업시간을 단축하고 공사 소요 인력을 절감하고, 케이블이 손상되는 것을 방지 할 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3상 배전케이블 풀링 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 풀링 장치는 3개의 케이블드럼을 회전가능하게 적재하고, 드럼의 회전속도를 감속시킬 수 있도록 구성된다.

이를 위한 본 발명은 드럼을 회전가능하게 고정하는 제1, 제2, 제3 드럼적재부(110, 120, 130)을 구비한다.

이하에서, 3개의 드럼적재부(110, 120, 130)의 기본 원리는 동일하므로, 제1 드럼적재부를 기준으로 설명한다.

드럼적재부(110)는 프레임(102)에 회전가능하게 설치되며 양측으로 분할 형성되어 있는 회전축(112a, 112b)과, 상기 회전축(112a, 112b)의 분할 단부에 서로 마주하게 형성되는 플랜지부(114a, 114b)를 포함한다.

프레임(102)은 드럼적재부(110, 120, 130)를 포함한 후술하는 다른 부분들이 고정되는 것으로, 차량의 적재함에 탈부착이 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.

회전축(112a, 112b)은 프레임(102)에 대하여 회전가능할 뿐 아니라, 회전축의 길이 방향으로 이동가능하게 형성되어 플랜지부(114a, 114b) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 형성된다.

도시된 도면에서 제1 드럼적재부(110)는 양측의 플랜지부(114a, 114b)에 밀착되어 드럼(50)에 고정된 상태이고, 제2 드럼적재부(120)와 제3 드럼적재부(130)의 경우 플랜지부(124a, 124b, 134a, 134b)가 드럼(50)에 이격되어 있어서 드럼(50)이 고정되지 않은 상태이다.

드럼적재부(110, 120, 130)의 드럼(50) 고정구조를 살펴보기에 앞서 배전케이블을 권취하고 있는 드럼의 구조에 관하여 살펴본다.

도 3은 케이블드럼의 구조를 나타낸 사시도이다.

케이블드럼(50)은 원형의 양측판(52)과, 양측판(52)을 연결하는 중앙축(54)을 포함하며, 중앙축(54)은 내부에 관통공(55)을 형성하고 있다.

양측판(54)에는 복수개의 체결수단(53)이 노출되어 있다. 체결수단(53)은 케이블드럼을 견고하게 고정하기 위한 것으로, 양측판(52) 중 일측으로는 볼트 머리가 돌출되는 타측으로는 볼트의 끝단부와 너트가 노출되어 있다.

회전축(112b)에 고정된 플랜지부(114b)에는 상기 체결수단(53)에 대응하는 위치에 수용홈(115b)을 구비하고 있다. 따라서 플랜지부(114b)를 케이블드럼(50)에 밀착시키게 되면, 상기 체결수단(53)이 수용홈(115b)에 삽입되어 플랜지부(114b)와 케이블드럼(50)이 일체로 회전하게 된다.

케이블드럼(50)의 설치는, 플랜지부(114a, 114b) 사이의 간격을 드럼의 폭보다 넓게 설정한 후, 드럼을 플랜지부(114a, 114b) 사이에 적재하고, 플랜지부(114a, 114b)의 간격을 좁혀 플랜지부(114a, 114b)가 케이블드럼(50)의 양측면에 압착되도록 하되, 이 때 상술한 체결수단(53)이 수용홈(115a, 115b)에 안착되도록 함으로써, 드럼(50)을 회전축(112a, 112b)에 고정시키는 방식으로 이루어진다.

이러한 방식으로 3개의 드럼을 3개의 드럼적재부(110, 120, 130)에 고정하면 각각의 드럼은 각각의 회전축과 일체로 회전하게 된다.

본 발명은 3개의 드럼이 동일한 방향과 동일한 속도로 회전할 수 있도록 연결하는 전동(傳動)수단(140)을 더 포함한다. 전동수단은 체인(144)과 스프로킷(142) 또는 벨트와 풀리 등으로 구성되어, 3개의 회전축이 동일한 방향과 속도로 회전하도록 연결하는 역할을 수행한다. 전동 수단은 3개의 회전축의 회전 변위를 상호 연동시켜 3개의 회전축 각각의 회전방향 및 회전속도를 동일하게 유지시키는 기능을 담당하는 기계적 동력 전달 장치이다. 이러한 전동 수단은 3개의 회전축 각각으로부터 체결 및 해제가 가능한 형태를 가짐에 따라, 전동 수단의 체결 해제시에는 3개의 회전축 각각이 서로 다른 회전 속도를 가질 수도 있다. 이는 케이블 풀링시 드럼의 반경 차이에 따른 오차를 보정할 수 있도록 하기 위한 것이다.

도시된 실시예의 경우 제1회전축(112a)과 제2회전축(122a)을 체인(144)과 스프로킷(142)으로 연결하고, 제2회전축(122a)과 제3회전축(132a)을 다시 체인(144)과 스프로킷(142)으로 연결하여 제1, 제2, 제3회전축이 일체로 회전할 수 있도록 연결한 것이다.

이러한 연결구조로 인하여 3개의 드럼에 각각 권취된 3개의 배전케이블이 동일한 회전속도로 풀링 될 수 있다.

본 발명은 드럼적재부의 회전축에 연결되는 감속수단(150)을 더 포함한다.

감속수단(150)은 마찰력에 의하여 회전에 대한 저항을 부여하여 회전속도를 감속시키는 것으로, 마찰력의 강도를 조절할 수 있는 형태를 사용한다.

예를 들어, 유압식 디스크 브레이크 또는 유압식 드럼 브레이크 등을 사용할 수 있다. 이러한 유압식 브레이크는 유체의 압력을 제어하여 감속력을 조절하게 된다.

감속수단(150)은 배전케이블이 수직구를 낙하할 때 낙하 속도를 감속시키는 역할을 수행하게 된다.

수직구 내부에서는 배전케이블이 중력에 의하여 낙하하기 때문에 감속시키지 않으면 배전케이블의 손상을 가져올 수 있으며 작업자의 안전을 위협할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 상술한 감속수단(150)을 이용하여 일정한 속도로 배전케이블이 수직구로 이동될 수 있도록 한다.

이 때, 감속수단(150)의 마찰력은 작업자에 의하여 수동으로 조절될 수도 있으며, 배전케이블의 이송속도를 감지하는 센서를 구비하여 상기 센서에서 입력되는 신호를 입력받아 자동적으로 감속수단(150)의 마찰력을 제어하는 제어부를 구비하여 자동으로 이루어지도록 할 수도 있다. 이 때 센서는 드럼적재부의 회전축에 구비되는 각속도 센서일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4는 본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법의 공정 순서도이고, 도 5는 본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법의 준비작업 단계를 마친상태를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법은 상술한 풀링장치(100)에 권취된 3개의 배전케이블의 선단을 뿔형상의 유도구(200)에 연결하고, 맨홀입구에 입구부가 깔대기 형상을 가지며 수직구 내부로 주름관이 연장형성되어 있는 유도관(300)을 설치하며, 전력구 내부의 행거에 가이드롤러(500)를 설치하고 지중전력구(10)에 윈치(600)를 설치하며, 상기 윈치(600)와 상기 유도구(200)를 안내와이어(W)로 연결하는 준비작업 단계(S-41)와,

상기 윈치(600)를 작동시켜 상기 배전케이블(C)이 연결된 뿔형상의 유도구(200)를 상기 유도관(300)으로 진입시키되, 상기 풀링장치(100)의 감속수단을 동작하여 배전케이블(C)의 이동속도를 일정범위로 유지하며 상기 유도구(200)를 수직구의 바닥까지 이송시키는 수직 풀링 단계(S-42)와,

상기 윈치(600)를 지속적으로 작동시켜 유도구(200)가 행거(21)에 설치된 가이드롤러(500)를 통과하며 배전케이블(C)을 행거(12) 위로 이송시키는 수평 풀링 단계(S-43)을 포함한다.

상기 준비작업 단계(S-41)에 있어서, 곡선구간 또는 경사구간 등 가이드롤러(500) 하중이 증가하는 구간에는 가이드롤러(500)가 설치된 행거들 사이를 단바클로 연결하여 행거의 변형을 방지하는 것이 바람직하다. 단바클을 설치하게 되면 행거의 외측(변면의 반대측) 자유단이 단바클에 의하여 고정되어, 행거들 사이의 간격이 단바클에 의하여 유지되므로, 행거의 변형을 방지할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법에 사용되는 유도구의 구조를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 유도구(200)는 앞쪽으로 갈수록 단면이 작아지는 뿔형상을 가지는 머리부(210)와, 상기 머리부(210)와 연결되며 직사각형의 단면을 가지는 몸체부(220)와, 상기 몸체부에 형성되어 3개의 배전이블을 수용 고정하는 케이블홈(221)을 포함한다.

머리부(210)의 선단이 안내와이어(W)를 통해 윈치(600)와 연결된다.

유도구(200)는 3개의 배전케이블이 꼬이지 않도록 하는 역할을 수행하며, 가이드롤러(500)를 원활하게 통과할 수 있도록 하기 위하여 앞부분이 뿔 형상을 가지고 있다.

유도구(200)에는 전방의 영상을 실시간으로 촬영하여 전송하는 카메라를 구비할 수 있으며, 카메라로 촬영된 영상은 실시간으로 작업자 또는 감독자에게 전송되는 것이 바람직하다.

카메라는 신호를 무선으로 전송하는 것이 바람직한데, 지중전력구 내부의 신호를 외부의 작업자 또는 감독자에게 전송하기 위해서는 지중전력구 내부에 무선서버와 무선중계기를 구비하는 것이 바람직하다.

카메라에서 전송된 신호가 무선 중계기를 통하여 무선서버로 전달되고, 무선서버는 지상과 연결되어 카메라에서 전송된 신호를 작업자 또는 감독자의 핸드폰으로 전송하게 된다.

그리고, 유도구(200)에는 유도구(200)의 이동방향과 이동속도를 측정할 수 있는 G센서를 구비하여, 수평 풀링 단계 또는 수직 풀링 단계에서 윈치의 견인속도와 유도구(200)의 이동속도를 비교할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 비교를 통하여, 속도의 차이가 일정범위를 넘어서는 경우 윈치의 작동을 정지시키도록 제어할 수 있다. 속도의 차이가 일정범위를 벗어나게되면 배전케이블에 과도한 장력이 부여되는 것이므로 행거의 파손이나 배전케이블의 손상을 가져올 수 있기 때문이다.

도 7은 본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법에 사용되는 유도관의 구조를 나타낸 도면이다.

유도관(300)은 고정판(310), 입구관(320), 주름관(330)을 포함한다.

고정판(310)은 맨홀 입구(수직구 입구)에 결합되어 입구관(320)을 고정하는 부분으로, 맨홀 뚜껑에 대응하는 크기로 형성되며, 일측에 배전케이블이 통과할 수 있는 결합공(312)이 구비되어 있다. 6cm 직경의 배전케이블의 유도하는 경우에 결합공(312)의 직경은 20cm 내외로 형성한다. 3개의 배전케이블이 한꺼번에 통과할 수 있도록 하기 위한 것이다.

고정판(310)에는 결합공(312)이 형성된 타측에 소통공(314)을 구비하는 것이 바람직하다. 소통공(314)은 고정판(310)을 맨홀 입구에서 분리하지 않고 내외부의 작업자가 작업공구를 주고 받을 수 있는 통로의 역할도 수행한다.

주름관(330)은 수직구 내부에서 배전케이블의 경로를 안내함과 동시에, 배전케이블이 수직구의 벽면이나 구조물에 접촉하지 않도록 안내하는 역할을 수행한다.

주름관(330)은 고정판(310)의 하면에서 결합공(312)의 하부로 노출된 입구관(120)의 목부와 결합되는 것으로, 내주면과 외주면에 연속되는 나선홈을 구비한다. 나선홈을 구비하게 되면 주름관(330)이 유연성을 가지게 되며, 내부로 이송되는 배전케이블과의 마찰면적을 감소시킬 수 있게 된다.

입구관(320)과 주름관(330)의 결합관계에 관하여 살펴본다. 입구관(320) 목부의 외경은 주름관(330)의 내경에 대응하도록 형성되어, 목부가 주름관(330)에 삽입되는 형태로 결합된다.

그런데, 주름관(330)의 길이가 길어질 경우 주름관(330)의 전체 중량이 증가하게 되므로, 이러한 경우 별도의 고정와이어(340)를 이용하여 주름관(330)을 고정판(310)에 매다는 방식으로 고정하는 것이 바람직하다.

이러한 형태의 연결관은 지중전력구 내부에 벽체를 통과할 때도 사용될 수 있다. 다만, 벽체에 사용되는 연결관에는 고정판(110)이 필요치 않으므로 입구관(320)과 주름관(330)만으로 구성된다.

도 8은 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법에 사용되는 가이드롤러의 구조를 나타낸 도면이다.

가이드롤러(500)는 지중전력구 행거(12)에 고정되어 풀링 작업시 배전케이블의 이동을 원활하게 하고, 외피의 손상을 방지하는 역할을 수행한다.

전력구 내부에 설치되는 행거는 '│'자형 단면을 가지는 타입과 'ㄱ'자형 단면을 가지는 타입의 2가지 종류가 있다.

본 발명에 따른 공법에 사용되는 가이드롤러(500)는 행거에 고정되는 프레임(510)과, 상기 프레임(510)에 회동가능하게 설치되는 3개의 롤러를 포함하며, 상기 프레임(510)에 수직홈(511a)과 수평홈(511b)를 구비하여 두가지 타입의 행거에 모두 적용될 수 있다.

프레임(510)은 수평방향으로 형성되며 일측에 연장부(512a)를 구비하는 수평판부(512)와, 상기 연장부와 평행하게 배치되어 상기 연장부와의 사이에 상기 수평홈(511b)을 형성하는 수평보조판부(513)와, 상기 수평판부의 하면에 수직방향으로 형성되어 사이에 상기 수직홈(511a)을 형성하는 한쌍의 수직보조판부(514, 515)를 포함한다.

3개의 롤러는 수평롤러(520), 수직롤러(530), 개폐롤러(540)인데, 각각의 롤러는 모두 지지축(522, 532, 542)과, 원통형상의 롤러체(524, 534, 544)와, 상기 롤러체(524, 534, 544)와 지지축(522, 532, 542)의 사이에 개지되어 회전을 용이하게 베어링(미도시)을 포함한다.

수평롤러(520)는 프레임(510)에 수평방향으로 설치되고, 수직롤러(530)는 상기 수평롤러(520)의 일측에 수직방향으로 설치되며, 개폐롤러(540)는 상기 수평롤러의 타측에 수직방향으로 설치된다.

상기 지지축(522, 532, 542)들은 프레임(510)에 고정되며, 특히 개폐롤러(540)의 지지축(542)은 프레임(510)에 대하여 회동가능하게 고정되는 것에 특징이 있다. 개폐롤러(540)의 지지축(542)는 프레임(510)의 전방 또는 후방(여기서 전방은 배전케이블의 이동방향을 의미하며, 후방은 그 반대방향을 의미한다)으로 회동가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 개폐롤러(540)가 측방으로 개폐되면 프레임(510)이 설치되는 행거와 간섭하게 되기 때문이다.

개폐롤러(540)를 개폐가능하게 형성하는 것은, 가이드롤러(100)에 수용된 배전케이블을 행거로 용이하게 밀어 이동시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

개폐롤러(540)의 고정구조에 관하여 살펴본다. 개폐롤러(540)의 지지축(542)은 프레임(510)에 힌지축(545)으로 연결되어, 전방 또는 후방으로 회동가능하게 형성된다.

힌지축(545)과 결합된 지지축(542)의 상부에는 요홈(미도시)이 형성되어 있으며, 프레임(510)이 상기 지지축(542)이 세워진 상태에서 상기 요홈에 삽입될 수 있는 체결볼트(547)가 구비된다

개폐롤러(540)의 지지축(542)을 세운 후, 체결볼트(547)가 상기 요홈에 삽입되도록 조이면, 개폐롤러(540)는 세워진 상태로 고정되고, 체결볼트(547)를 풀어 체결볼트(547)가 상기 요홈에서 분리되도록 하면, 지지축(542)은 다시 회동가능하게 되는 구조이다.

이러한 개폐롤러(540) 고정구조는 위쪽에 별도의 구조물 없이 하부에 형성된 프레임(510)만으로 개폐롤러(540)의 열림, 닫힘을 조절할 수 있도록 해줌으로써 전체 가이드롤러(500)의 높이를 낮게 형성할 수 있는 장점이 있다.

지중전력구 내부에 복층으로 형성되는 행거(12)는 각 단의 높이차가 20cm 이므로, 가이드롤러(500)의 높이는 이 보다 더 낮아야하고, 가이드롤러(500) 전체의 높이가 낮을수록 탈부착 작업이 용이해 진다.

도 9는 본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법의 수직 풀링 단계를 마친상태를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 3상 배전케이블 풀링 공법의 수평 풀링 단계를 마친상태를 나타낸 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 수직 풀링 단계(S-42)에서는 배전케이블(C)이 연결관(300)의 내부를 통과하여 중력에 의하여 하강하게 되므로, 풀링장치(100)에 구비된 감속수단을 동작하여 유도구(200)의 낙하 속도를 조절해야 한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 수평 풀링 단계(S-43)에서는 유도구(200)가 가이드롤러(500)를 따라 이동하게 된다. 이 때에는 윈치(600)의 견인력만으로 배전케이블(C)이 당겨진다. 유도구(200)가 선단이 뾰족한 뿔 형상을 가지고 있어서 유도구(200)가 안정적으로 가이드롤러(500)를 타고 이동하게 되므로, 배전케이블(C)의 꼬임이 발생하지 않게 되고, 외피의 손상도 감소시킬 수 있게 된다.

도 11은 본 발명의 3상 배전케이블 풀링 공법에 사용되는 배전케이블 이송장치의 구조를 나타낸 측면도이고, 도 12는 무한궤도와 배전케이블의 접촉상태를 나타낸 단면도이다.

이송장치(400)는 윈치(600)의 견인력을 보조하기 위한 것으로, 행거에 설치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 공법에 사용되는 배전케이블 이송장치는 무한궤도 방식으로 상하면에서 케이블을 밀어주도록 형성되어 있다.

이송장치(400)의 무한궤도(410)는 배전케이블(C)을 마찰력으로 고정하여 밀어주는 역할을 수행하는 것으로, 무한궤도(410, 420)의 표면에는 배전케이블(C)의 외경에 대응하는 홈(412, 422)이 구비된다. 3개의 배전케이블을 동시에 이송시킬 수 있도록 3개의 홈이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 무한궤도(410, 420)와 배전케이블(C) 간의 슬립(slip)을 방지하기 위하여, 무한궤도(410, 420)의 표면은 마찰력이 높은 연성 또는 탄성재질로 형성됨이 바람직하다.

이송장치(400)는 상하 한 쌍의 무한궤도(410, 420)로 구성되며, 상하의 무한궤도(410, 420)는 속도 제어가 가능한 구동모터(미도시)에 의하여 동일한 속도로 회전하게 된다. 이 때, 상하의 무한궤도(410, 420)는 서로 반대방향으로 회전한다. 위쪽의 무한궤도(410)는 반시계 방향으로 회전하며, 아래쪽의 무한궤도(420)는 시계방향으로 회전하여 배전케이블을 좌측에서 우측으로 밀어주게 되는 것이다.

그리고, 배전케이블(C)의 분리가 용이하도록 하기 위해서는 상하 무한궤도(410, 420)의 간격은 조절 가능하게 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 이송장치(400)는 상술한 윈치(600)와 동시에 제어되어 전체 배전케이블을 일정한 속도로 견인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

지중전력구의 소정 구간마다 견인력을 보강해주는 이송장치(400)가 설치될 수 있으며, 이러한 경우 유도구(200)가 이송장치(400)를 통과할 때마다 이송장치(400)가 견인력을 보강해주게 되므로 지중전력구의 끝(윈치가 설치된 곳)까지 안정적으로 배전케이블(C) 풀링 작업을 수행할 수 있게 된다.

이 때. 윈치(600)와 이송장치(400)는 모두 동일한 선속도를 가지도록 제어되는 것이 바람직하다. 여기서, 윈치(600)의 경우 안내와이어을 감는 속도가 선속도가 되고, 이송장치(400)의 경우 무한궤도의 이송속도가 선속도가 된다. 이송장치(400)의 선속도와 윈치(500)의 선속도가 상이하거나 이송장치(400)간의 선속도가 상이한 경우 안내와이어(W)에 무리한 장력이 걸리게 되어 안내와이어(W)이 절단 또는 손상될 수도 있고 견인력의 차이로 인하여 케이블 외피와 이송장치의 무한궤도 사이에서 슬립이 발생할 수도 있다.

본 발명에 따른 풀링 공법의 지상의 풀링장치(100)에 연결된 드럼(50)에 권취되어 있는 배전케이블(C)을 견인하여 지중전력구(20) 내부로 이송을 완료 한 후, 안내와이어(W)을 배전케이블(C)로부터 분리하고, 가이드롤러(500)를 개방한 후 배전케이블(C) 행거에 고정하여 작업을 마무리한다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 풀링 공법을 사용하면 3개의 배전케이블을 동시에 지중전력구의 행거위로 이송시켜 간편하게 설치할 수 있게 된다. 따라서 풀링작업에 투여되는 작업인력과 작업시간을 단축할 수 있어, 시공비용을 25% 이상 절감할 수 있는 효과를 가져온다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

C : 배전케이블
10 : 지중전력구
12 : 행거
20 : 수직구
50 : 드럼
100 : 이송장치
102 : 프레임
110 : 제1 드럼적재부
120 : 제2 드럼적재부
130 : 제3 드럼적재부
140 : 전동수단
150 : 감속수단
200 : 유도구
300 : 유도관
400 : 이송장치
500 : 가이드롤러
600 : 윈치

Claims (17)

1. 각각이 양측으로 분할 형성되며 길이방향으로 이동가능하게 형성되는 회전축과, 상기 회전축의 분할 단부에 서로 마주하게 형성되는 플랜지부를 포함하되, 상기 플랜지부는 케이블드럼의 측면에 돌출형성된 체결수단을 수용하는 수용홈을 구비하는 형태로 이루어져, 3개의 케이블드럼을 회전가능하게 각각 고정하는 제1, 제2, 제3 드럼적재부;
   상기 제1, 제2, 제3 드럼적재부가 동일한 방향과 동일한 속도로 회전하도록 연결하는 전동(傳動)수단;
   유체의 압력에 따라 마찰력이 조절되는 유압식 브레이크 형태로 이루어지되, 상기 제1, 제2, 제3 드럼적재부의 회전속도를 입력받는 센서를 구비하여 감속력을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제1, 제2, 제3 드럼적재부 중 어느 하나인 드럼적재부의 회전속도를 감속시키는 감속수단; 및
   차량의 적재부에 탈부착이 가능한 형태로 이루어지며, 상기 제1, 제2, 제3 드럼적재부를 고정하는 프레임;을 포함하는 3상 배전케이블 동시 풀링 장치.
   
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4. 삭제
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6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항의 3상 배전케이블 동시 풀링 장치에 권취된 3개의 배전케이블의 선단을 뿔형상의 유도구에 연결하고, 맨홀입구에 입구부가 깔대기 형상을 가지며 수직구 내부로 주름관이 연장형성되어 있는 유도관을 설치하며, 전력구 내부의 행거에 가이드롤러를 설치하고 지중전력구에 윈치를 설치하며, 상기 윈치와 상기 유도구를 안내와이어로 연결하는 준비작업 단계;
   상기 윈치를 작동시켜 상기 배전케이블이 연결된 뿔형상의 유도구를 상기 유도관으로 진입시키되, 상기 풀링장치의 감속수단을 동작하여 배전케이블의 이동속도를 일정범위로 유지하며 상기 유도구를 수직구의 바닥까지 이송시키는 수직 풀링 단계; 및
   상기 윈치를 지속적으로 작동시켜 유도구가 행거에 설치된 가이드롤러를 통과하며 배전케이블을 행거 위로 이송시키는 수평 풀링 단계;를 포함하는 지중전력구 3상 배전케이블 동시 풀링 자동화 공법.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 가이드롤러는 일측이 개폐 가능한 형태인 것을 특징으로 하는 지중전력구 3상 배전케이블 동시 풀링 자동화 공법.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 수평 풀링 단계 이후에,
    상기 가이드롤러를 개방하고, 배전케이블을 상기 가이드롤러 외부로 밀어 이동시킨 후, 상기 행거에 고정하는 것을 특징으로 하는 지중전력구 3상 배전케이블 동시 풀링 자동화 공법.
    
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 준비 작업 단계에서,
    상기 행거에 윈치의 견인력을 보조할 수 있는 이송장치를 추가로 설치하고,
    상기 수평 풀링 단계에서,
    상기 윈치와 함께 상기 이송장치를 함께 작동시키는 것을 특징으로 하는 지중전력구 3상 배전케이블 동시 풀링 자동화 공법.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 수평 풀링 단계는,
    상기 윈치와 상기 이송장치가 동일한 선속도를 가지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지중전력구 3상 배전케이블 동시 풀링 자동화 공법.
    
13. 제 8 항에 있어서,
    지중전력구 구간에 관통해야 하는 벽체가 존재하는 경우,
    상기 준비 작업 단계에서, 상기 벽체에 깔대기 형상의 유도관을 설치하는 것을 특징으로 하는 3상 배전케이블 동시 풀링 자동화 공법.
    
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 수평 풀링 단계 이후에,
    상기 가이드롤러와 상기 이송장치로부터 배전케이블을 분리하고, 상기 행거에 설치하는 것을 특징으로 하는 지중전력구 3상 배전케이블 동시 풀링 자동화 공법.
    
15. 제 8 항에 있어서,
    상기 유도구에 카메라를 구비하며,
    상기 수평 풀링 단계 및 상기 수직 풀링 단계에서,
    상기 유도구의 카메라에서 촬영된 영상이 실시간으로 작업자 또는 감독자에게 전송되는 것을 특징으로 하는 3상 배전케이블 동시 풀링 자동화 공법.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 카메라에서 전송되는 신호는 무선으로 전송되고,
    상기 지중전력구 내부에 무선서버와, 무선중계기를 구비하여, 상기 카메라에서 전송된 신호가 상기 무선서버로 전달되고,
    상기 무선서버는 전송된 신호를 작업자 또는 감독자의 핸드폰으로 전송하는 것을 특징으로 하는 3상 배전케이블 동시 풀링 자동화 공법.
    
17. 제 8 항에 있어서,
    상기 유도구에 유도구의 이동방향과 이동속도를 측정할 수 있는 G센서를 구비하여,
    상기 수평 풀링 단계 또는 상기 수직 풀링 단계에서 윈치의 견인속도와 상기 유도구의 이동속도를 비교하여, 속도의 차이가 일정범위 이상인 경우 윈치의 작동을 정지하는 것을 특징으로 하는 3상 배전케이블 동시 풀링 자동화 공법.

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