KR101025684B1 - 안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안내궤도를 타고 운행하면서 주행로를 시공하기전에 안내궤도의 선형이 정확하게 시공되었는지를 신속하게 체크할 수 있도록 한 안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형측정장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은, 안내궤도를 타고 주행하면서 안내궤도의 궤적이 설계도에 맞게 시공되었는지의 여부를 검사할 수 있을 뿐만 아니라 신속하게 검사를 할 수 있도록 구성한 안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형측정 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 안내궤도(54)를 타고 운행할 수 있도록 측면에 하나 또는 하나 이상의 로울러(1)가 설치되어 있는 본체(2)와, 상기한 본체(2)의 좌우 양측에 각각 설치되어 안내궤도(54)를 타고 주행할 때 안내궤도(54)의 횡방향 및 종방향 궤적에 따라 변화하는 종방향 및 횡방향 변위를 측정하여 발신하는 제1, 2 GPS 발신기(3, 4)와, 상기한 제1, 2 GPS 발신기(3, 4)에서 발신된 정보를 수신하여 안내궤도(54)의 설계 궤적과 대비할 수 있도록 구성된 GPS 수신기(5)를 포함하는 GPS 측정장치(6)로 구성함을 특징으로 한다.

경전철, 주행로 시공방법, 가이드웨이, AGT, 안내궤도 선형측정기

Description

안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형측정 장치{LINEAR GUIDEWAY MEASUREMENT DEVICE OF AUTOMATED GUIDEWAY TRANSIT TYPE LIGHT WEIGHT RAILWAY}

본 발명은 안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안내궤도를 타고 운행하면서 주행로를 시공하기전에 안내궤도의 선형이 정확하게 시공되었는지를 신속하게 체크할 수 있도록 한 안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 경량전철(이하 경전철이라 함)은 철제차륜 AGT(Automated Guideway Transit : 안내궤도식 철도),고무차륜 AGT, LIM, 모노레일, 노면전차, 자기부상식 철도등으로 구분된다.

상기한 경전철중 고무차륜 AGT는 도4에 도시된 바와 같이 차륜(50)에는 고무 타이어를 채용하여 선로 노반(51)의 주행로(52)를 타고 운행하도록 하고, 노반(51)의 수직벽(53)에서 설치된 안내궤도(Guideway)(54) 및 차량(W)에 설치된 안내 로울러(55)가 차량(W)의 진행을 가이드하면서 운행하도록 한 것으로서, 대부분 도심내부순환 또는 도심과 부도심을 연결하는 기능을 수행하도록 건설된다.

물론, 상기한 주행로(52)는 배근(56)의 외부로 콘크리트를 타설하여 형성하 게 된다.

상기한 경전철의 대부분이 도시의 지하 및 고가에 건설되기 때문에, 노선의 선형은 많은 종곡선과 평면곡선의 변화를 이루면서 복잡하게 구성되는 바, 일반적으로 노선의 선형은 직선과 평탄의 원칙을 가지고 설계되지만, 경전철의 특성상 많은 곡선과 구배를 설정하지 않을 수 없는 것이 현실적인 과제이다.

상기한 바와 같은 고무차륜 AGT는 고무차륜(50)인 타이어가 주행로(52)를 타고 주행하는 것으로서, 경전철 선로의 횡방향 및 종방향 경사에 따라 주행로(52)가 적절한 기울기를 갖도록 정밀하게 시공해야 경전철의 주행이 안정적으로 이루어지게 된다.

상기한 고무차륜 AGT의 시공방법은 토목 공사를 진행하여 주행로(52)를 설치한 상태에서 그 측면에 안내궤도(54)를 설치하는 궤도공사를 하게 된다.

즉, 주행로(52)의 설치 위치에 배근(56)을 설치함과 아울러 배수관 및 시스템관을 설치하게 되고, 상기한 배근(56)의 근접 위치에 콘크리트를 타설하기 위한 거푸집을 설치하게 된다.

상기한 배근(56)은 미리 설계도에 따른 선로의 구배에 맞춰 공장에서 가공해 현장에 반입하는 것으로서, 소정 설치 위치에 배근(56)을 위치시켜 선로의 구배에 맞게 설치하게 되는 바, 상기한 설치시에는 선로의 횡방향 및 종방향 구배에 맞게 정밀하게 배근(56)을 설치해야 한다.

거푸집을 설치한 후에는 배근(56)에 에폭시 수지등과 같은 접착제를 균일하게 도포함과 아울러 콘크리트를 타설하고, 윗면을 편평하게 다지게 된다.

특히, 상기한 콘크리트의 타설공정에서 기계를 사용하지만, 선로의 곡선부분에서는 구배를 맞추기가 어려워 작업자가 수작업으로 구배를 맞추는 인력시공을 하게 된다.

상기한 콘크리트의 다지는 공정에서도 콘크리트를 다진 후 콘크리트 레벨러로 콘크리트의 평탄성(3미터당 1.2mm 이하), 고저(3미터당 3mm 이하), 평면성(3미터당 3mm 이하)등을 측정하게 된다.

콘크리트의 타설 및 다지기가 완료되면 일정 시간동안 콘크리트를 양생한 후 거푸집을 제거하고, 콘크리트 커터등으로 줄눈을 형성하게 되며, 줄눈의 형성 후에는 노반에 방수 및 높이조절을 위해 레벨링층을 타설하게 된다.

레벨링층의 타설이 완료되면 주행로(52)의 측부에 위치되는 노반 수직벽(53)에 안내궤도(54)를 설치하게 되는 바, 이는 미리 설계된 설계도에 의해 안내궤도(54)를 노반 수직벽(53)에 설치하는 것으로서, 노반(51)을 기준으로 높이를 측정하여 설치하기 때문에 매우 정확하게 선로의 회방향 및 종방향 구배를 맞출 수 있게 된다.

안내궤도(54)의 설치가 완료되면 별도의 점검차량이 노반(51)을 기준으로 주행하면서 주행로(52)의 횡방향 및 종방향 구배를 측정하게 되고, 상기한 측정 시 오차가 발생되면 주행로(52)를 연마하거나 주행로에 콘크리트를 덧대어(박층포장) 구배를 맞추게 된다.

상기한 바와 같이 토목공사인 주행로 설치를 먼저 한 후 그 다음에 안내궤도를 설치하게 되면, 주행로의 횡방향 및 종방향 구배(궤적)를 설계도대로 맞추기가 어렵고 특히, 곡률 및 구배가 선형적으로 변하는 곡선로(완화곡선구간)의 구배를 정확하게 맞추는 것이 실질적으로 불가능하게 됨으로써, 후공정으로 주행로를 연마하는 공정이 필요하게 되고 이로 인해 시공비용이 대폭 증가함과 아울러 연마 정밀도가 낮기 때문에 안내궤도와 주행로의 선형이 일치하지 않아 경전철 차량의 주행 시 소음 발생, 진동 발생의 원인이 된다.

그래서, 본 출원인이 2008.10.17일자 특허출원 제2008-102080호로 출원한 "안내 궤도식 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법 및 이에 적합한 시공 장치"에서는 궤도공사인 안내궤도를 노반의 수직벽에 먼저 시공한 후 안내궤도를 타고 운행하면서 주행로를 안내궤도와 일치된 궤적을 갖도록 시공하는 시공방법을 개시하고 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 안내궤도를 타고 운행하면서 주행로를 시공할 때 안내궤도의 시공 정밀도가 낮으면 안내궤도의 궤적에 따라 시공되는 주행로의 시공 정밀도가 같이 저하되기 때문에, 시공전에 안내궤도의 궤적이 설계도에 맞춰 정확하게 시공되었는지를 확인해야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 안내궤도를 타고 주행하면서 안내궤도의 궤적이 설계도에 맞게 시공되었는지의 여부를 검사할 수 있을 뿐만 아니라 신속하게 검사를 할 수 있도록 구성한 안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형측정 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 안내궤도를 타고 운행할 수 있도록 측면에 하나 또는 하나 이상의 로울러가 설치되어 있는 본체와, 상기한 본체의 좌우 양측에 각각 설치되어 안내궤도를 타고 주행할 때 안내궤도의 횡방향 및 종방향 궤적에 따라 변화하는 종방향 및 횡방향 변위를 측정하여 발신하는 제1, 2 GPS 발신기와, 상기한 제1, 2 GPS 발신기에서 발신된 정보를 수신하여 안내궤도의 설계 궤적과 대비할 수 있도록 구성된 GPS 수신기를 포함하는 GPS 측정장치로 구성함을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명은 GPS 발신기가 좌우 양측에 설치된 본체를 안내궤도에서 주행시키면서 안내궤도의 궤적에 따른 위치정보를 측정할 수 있도록 함으로써, 매우 신속하고 정확하게 안내궤도의 시공 정확도를 측정할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

도1과 도2a와 도2b는 본 발명에 따른 안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형측정장치를 도시한 사시도와 안내궤도에 설치된 상태를 도시한 정면도로서, 안내궤도(54)를 타고 운행할 수 있도록 측면에 하나 또는 하나 이상의 로울러(1)가 설치되어 있는 본체(2)와, 상기한 본체(2)의 양측에 각각 설치되어 안내궤도(54)를 타고 주할 때 안내궤도(54)의 횡방향 및 종방향 궤적에 따라 변화하는 종방향 및 횡방향 변위를 측정하여 발신하는 제1, 2 GPS 발신기(3, 4)와, 상기한 제1, 2 GPS 발신기(3, 4)에서 발신된 정보를 수신하여 안내궤도의 설계 궤적과 대비할 수 있도록 구성된 GPS 수신기(5)를 포함하는 GPS 측정장치(6)로 이루어져 있다.

즉, 상기한 제1, 2 GPS 발신기(3, 4)는 안내궤도(54)를 타고 운행하는 본체(2)의 종방향 및 횡방향 변위에 따른 신호를 송신하고, GPS 수신기(5)는 이에 따른 정보를 전송받아 GPS 측정장치의 모니터에서 표시하도록 함으로써, 안내궤도(54)의 궤적이 설계도와 같이 정확하게 시공되었는지의 여부를 실시간으로 알 수 있게 된다.

물론, 상기한 제1, 2 GPS 발신기(3, 4) 및 수신기(5)와 모니터, 서버등의 구성으로 이루어진 GPS 측정장치(6)는 위치 측정에 사용되는 일반적인 구성으로서, 이를 자세하게 설명하지는 않는다.

여기서, 상기한 본체(2)를 작업자가 밀거나 또는 별도의 동력수단을 통해 구동시켜도 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.

도3은 본 발명에 따른 안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형 측정 장치의 다른 실시예를 도시한 사시도로서, 상기한 본체(2)를 안내궤도(54)에서 주행할 수 있도록 동력수단이 설치되어 있다.

상기한 동력수단은 본체(2)에 고정 설치되어 있는 모터(7)와, 상기한 모터(7)와 벨트(8)로 연결되어 동력이 전달됨과 아울러 로울러(1)에 연결되어 로울러(1)를 회전시키도록 설치된 풀리(9)로 이루어져 있다.

즉, 상기한 모터(7)가 회전하면 풀리(9)와 벨트(8)를 통해 로울러(1)가 구동하도록 함으로써, 측정장치가 스스로 구동하면서 안내궤도(54)의 궤적을 측정할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 경전철 선로 건설 공사에서 먼저 노반(51)의 수직벽(53)에 안내궤도(54)를 설계도대로 설치하게 된다.

이 상태에서 상기한 안내궤도(54)의 설치 정확성을 체크하게 되는 바, 이를 위해 본체(2)의 로울러(1)를 안내궤도(54)에 안착시켜 주행할 수 있도록 한다.

본체(2)가 안내궤도(54)에 안착되면 GPS 발신기(3, 4) 및 수신기(5)와 GPS 측정장치(6)를 작동시킴과 아울러 작업자가 직접 본체(2)를 밀거나 또는 도3에 도시된 바와 같이 모터(7)를 작동시켜서 움직이도록 한다.

본체(2)가 안내궤도(54)에서 일정한 속도로 움직이게 되면 GPS 발신기(3, 4)에 이에 따른 변위 신호를 전송하는 이는 GPS 수신기(5)에서 수신받아 GPS 측정장치(6)의 모니터에 표시할 수 있게 되는 바, 작업자는 모니터를 보고 실시간으로 안내궤도(54)의 시공 정확성을 확인할 수 있다.

물론, 상기한 GPS 측정장치(6)를 이루는 컴퓨터에는 미리 설계도상의 안내궤도 궤적 데이터가 저장되어 있는 바, 이를 컴퓨터에서 수신된 데이터와 대비하여 체크할 수 있게 된다.

여기서, 도2b와 같이 안내궤도(54)의 곡선로에서는 종방향 및 횡방향 궤적을 정확하게 시공하기가 직선로에 비해 어렵기 때문에, 본체(2)가 곡선로를 주행할 때에는 작업자가 보다 주의깊게 모니터를 보고 체크를 해야 한다.

즉, 본체(2)가 안내궤도(54)를 타고 이동하면서 실시간으로 안내궤도(54)의 궤적에 대한 GPS 위치 정보를 전송하기 때문에, 실시간으로 안내궤도(54)의 시공 정밀도등을 알 수 있게 되는 것이다.

물론, 안내궤도(54)의 종방향 및 횡방향 궤적에서 오차가 발생되는 즉시 작업자가 이를 수정할 수 있게 되어 경전철 선로 공사의 시공 효율이 향상될 수 있게 된다.

도1은 본 발명에 따른 안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형측정장치를 도시한 사시도,

도2a는 본 발명에 선형측정장치가 안내궤도에 안착된 상태를 도시한 정면도,

도2b는 도2a에서 곡선로의 상태를 도시한 정면도,

도3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 사시도,

도4는 일반적인 안내궤도식 고무차륜 경전철의 선로 상태를 도시한 개략 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 로울러 2: 본체

3: 제1GPS 발신기 4: 제2GPS 발신기

5: GPS 수신기 6: GPS 측정장치

7: 모터 8: 벨트

9: 풀리

Claims (3)

1. 경전철의 선형과 일치되도록 노반의 수직벽에 설치되어 있는 안내궤도를 타고 운행할 수 있도록 양측면에 하나 이상의 로울러가 설치되어 있는 본체와, 상기한 본체의 좌우 양측 단부에 각각 설치되어 본체가 안내궤도를 타고 주행할 때 안내궤도의 횡방향 및 종방향 궤적에 따라 변화하는 종방향 및 횡방향 변위를 각각 측정하여 본체 양측단부의 변위를 각각 발신하는 제1, 2 GPS 발신기와, 상기한 제1, 2 GPS 발신기에서 발신된 정보를 수신하여 안내궤도의 설계 궤적과 대비할 수 있도록 구성된 GPS 수신기를 포함하는 GPS 측정장치로 구성함을 특징으로 하는 안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형측정 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기한 본체가 스스로 운행할 수 있도록 본체에 고정 설치되어 있는 모터와, 상기한 모터와 벨트로 연결되어 동력이 전달됨과 아울러 로울러에 연결되어 로울러를 회전시키도록 설치된 풀리로 이루어진 동력수단을 포함함을 특징으로 하는 안내 궤도식 고무차륜 경전철의 안내궤도 선형측정 장치.

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