KR101438648B1 - 터널 벽면의 보수 및 세척 장치 - Google Patents

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KR101438648B1
KR101438648B1 KR1020140024298A KR20140024298A KR101438648B1 KR 101438648 B1 KR101438648 B1 KR 101438648B1 KR 1020140024298 A KR1020140024298 A KR 1020140024298A KR 20140024298 A KR20140024298 A KR 20140024298A KR 101438648 B1 KR101438648 B1 KR 101438648B1
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    • E01H1/005Mobile installations, particularly for upkeeping in situ road or railway furniture, for instance road barricades, traffic signs; Mobile installations particularly for upkeeping tunnel walls
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    • E21F5/00Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires

Abstract

본 발명은 터널이나 지하차도의 벽면이나 조명등의 보수와 더불어 벽면을 세척하는 장치에 관한 것으로, 터널 벽면과 동일한 호 형상으로 이루어지고, 내측에 작업자가 작업대로 오르내릴 수 있는 하나 이상의 사다리가 결합된 본체; 상기 본체 상단에 작업자가 탑승할 수 있도록 결합된 작업대; 상기 본체 내측에 본체와 동일한 원주로 설치되어 터널 벽면과 맞닿아 회전하면서 벽면을 세척하는 브러시; 내측에 통공이 형성된 봉 형상으로 일측이 절개되어 개방되고 상기 터널 벽면에 횡방향으로 일정 간격을 두고 벽면에 고정된 복수의 고정브래킷으로 고정 설치된 복수의 레일; 일측이 상기 본체에 고정되어 유압에 의하여 신축되면서 본체를 벽면으로부터 이격시키거나 밀착시키는 복수의 아암; 일측이 상기 아암 단부에 결합되고 타측이 레일 내측 통공에 결합되어 레일을 따라 횡방향으로 미끄럼 운동하는 레일베어링; 상기 레일 아래에 레일을 따라 설치되어 물탱크로부터 물을 공급하는 송수관; 상기 본체 하부 내측에 설치되고 상기 송수관에 연결되어 송수관에서 공급된 물을 브러시로 공급하는 호스; 상기 본체 하부 내측에 설치되고 인가된 전원으로 일정 속도의 회전력을 제공하는 이송용 감속모터; 원통형으로 상기 이송용 감속모터의 회전축에 축 결합되고 외주면이 레일 표면에 밀착되어 일정 마찰력으로 본체를 레일을 따라 이동시키는 롤러, 및 상기 본체 내측에 작업자가 작업대로 오르내릴 수 있도록 설치된 사다리를 포함하여 이루어지고, 상기 본체는 터널의 좌측면과 우측면에 각각 설치된다. 본 발명은 터널이나 지하차도 등의 벽면에 보수 및 세척 장치를 설치하여 차량이나 보행자의 통행을 제한하지 않으면서 벽면의 각종 보수나 세척 작업을 용이하고 신속하게 수행할 수 있어 터널이나 지하차도의 유해물질의 제거로 환경을 개선함과 더불어 미관 개선비용을 절감할 수 있고, 작업대 저면에 설치된 CCTV카메라의 영상촬영으로 보수나 세척 작업 또는 터널이나 지하차도 내부의 상황을 용이하게 감시할 수 있으며, 작업대 측면에 표시판을 설치하여 터널이나 지하차도의 통행 상황이나 각종 홍보나 광고영상을 표출하여 터널이나 지하차도의 이용에 편의를 향상시키고, 본체를 터널이나 지하차도와 어울리는 미려한 디자인으로 적용하여 미관 개선을 위한 조형물로서의 기능을 수행할 수 있도록 한 것이다.

Description

터널 벽면의 보수 및 세척 장치{Apparatus for Mending and Cleansing of Tunnel Wall}
본 발명은 터널 벽면의 보수 및 세척을 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널이나 지하차도의 벽면이나 조명등의 보수와 더불어 벽면을 세척하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 터널이나 지하차도 등은 차량이나 기차 또는 보행자가 지하로 통행할 수 있도록 산을 관통하거나 지하에 도로를 설치한 것이다. 이러한 터널이나 지하차도는 조명등의 보수나 교체를 하거나 또는 벽면에 고착된 오염물질을 세척하기 위하여 고가사다리차를 이용한다. 이러한 고가사다리차를 사용하는 경우에 차로나 보도를 막게 되므로 통행하는 차량이나 보행자에게 불편을 초래하게 된다.
따라서 터널이나 지하차도를 통행하는 차량이나 보행자에게 불편을 최소화하면서 보수나 세척을 할 수 있도록 하는 시스템이 필요한 실정이다.
본 발명과 관련된 선행기술로서, 특허문헌 1은 저부에는 레일(100)을 따라 이동하는 다수의 바퀴(11)가 설치되며, 상부 양측에는 한 쌍의 지지빔(20)이 설치된 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 내부 중앙에 설치되어 바퀴(11)를 구동시키는 모터(30)와, 상기 몸체(10)의 전면 일측에 설치되며, 이 몸체(10)의 내부 일측에 설치된 펌프(40)에 의하여 공급되는 세척수를 분사시키는 세척수 분사노즐(50)과, 상기 몸체(10)의 전면 타측에 설치되며, 이 몸체(10)의 내부타측에 설치된 콤푸레샤(70)에서 발생된 에어를 분사시키는 에어분사노즐(80)과, 상기 세척수 분사노즐(50)로 세척수를 공급하기 위하여 몸체(10)의 상부에 설치되며 펌프(40)에 연결설치된 물탱크(60)와, 상기 지지빔(20)의 상부에 설치되며, 저부 양측에는 안내 베어링(91)이 설치된 고정빔(90)으로 이루어져 세척장치본체(A)를 형성한 터널 및 벽면의 세척장치가 개시되어 있다.
특허문헌 2는 중앙에 공간(5)을 갖는 터널형으로 지지되는 전후 이동장치 본체(1)와, 그 양측 하단(2)(2')에 장착된 전후 이동용 한 쌍의 캐터필러(3)(3')와, 상기 지지대 본체(1)의 상단 전후에 장착된 한 쌍의 돔형 보조 지지대(6)(6') 및 본체 지지대(8)(8')와, 상기 본체 지지대(8)(8') 측면의 홈형 랙(10)에 맞물려 이동하는 피니온(11)이 내장되고 전후 한쌍의 상하 신축 실린더(16)(16')의 하단에 연결된 브라켓(12)(12')과 그 브라켓(12)(12')을 이동시키는 유압장치(14)로 구성된 전후 이동장치 본체(1) 및 돔형 좌우 회전장치(M)에 있어서, 상기 장치 전후 한쌍의 상하 신축 실린더(16)(16')상에 청소장치(C)를 설치하되, 그 청소장치(C)는 상면이 개방되고 전후 벽 상단(21)(21')은 타원형이며 좌우벽 상단은 선형으로 되어 그 상단 전체에 원통형 고무 패킹(22)이 삽착 고정되고 전후 측벽 중 일측에는 급수용 노즐(30)이 장착되고 전후 측벽중 일측 하단에는 배출구(34)가 설치된 장방형의 청소장치 본체(23)와, 상기 청소장치 본체(23)내의 LM(선형 운동)가이드레일(24)상에서 유압실린더(32)로드(33)의 작동으로 전후 왕복작동되는 브라켓(25)과, 상기 브라켓(25)상에 장착되어 유압실린더(26)에 의해 승강되고 유압호스(31)(31')의 유압에 의해 회전되는 브러쉬 회전용 유압전동기(29)와, 상기 유압전동기(29)와 수직상향으로 축(27)상에 고정된 원추형 상향 브러쉬(28)로 구성된 자동 터널천정 청소장치가 개시되어 있다.
특허문헌 3은 터널(T)의 양측 변에 설치되는 레일(11)과, 기어부(13A)를 갖는 원동바퀴(13) 및 피동바퀴(13')를 통해 상기 레일(10)을 타고 이동되는 지지대(12)와, 상기 지지대(12)상에 고정 설치되며 자체적으로 충전기능을 갖는 직류배터리(BT)를 통해 구동되며 원동바퀴(13)의 기어부(13A)와 치합되는 원동기어(14')를 통해 지지대(12)에 이동력을 부여하기 위한 유압감속기(14)를 포함하는 장치이동구조(10)와; 상기 브러쉬(30)의 진행통로 역활을 하는 브러쉬이동가이드(21)를 길이방향으로 구비하며 측면부가 터널(T)의 내면과 같은 호형으로 구성되어 상기 장치이동구조(10)상에 입설 상태로 고정 설치되는 지지프레임(20)과; 회전축(31)의 양단부에 상기 지지프레임(20)의 브러쉬이동가이드(21)에 승강 가능하게 끼워지는 이동로울러(32)가 설치되는 다수의 브러쉬(30)와; 상기 각 브러쉬(30)의 회전축(31)에 연결되며 브러쉬(30)의 곡선이동이 가능하게 함과 아울러 설치간격을 유지시켜 주기 위하여 관절운동이 가능하도록 구성되는 다수의 브러쉬지지링크(40)와; 상기 직류 배터리(BT)와 전기적으로 연결되는 구동유압모터(51)와, 이에 설치된 구동 스프로킷 휠(51') 및 각 브러쉬(30)의 회전축(31) 일측에 고정 설치되는 피동스프로킷 휠(52)과, 상기 각 구동 및 피동 스프로킷 휠(51')(52)에 연결되어 구동유압모터(51)의 회전력을 브러쉬(30)로 전동시켜주기 위한 다수의 체인(53)으로 구성되며 구동유압모터(51)의 회전력을 통하여 상기 각 브러쉬(30)를 자체 회전시키기 위한 회전수단(50)과; 상기 브러쉬지지링크(40)에 고정 설치되는 실린더(62)의 피스톤로드(61)를 상기 지지대(12)상에 고정시켜 구성되는 브러쉬승강수단(60)과; 터널(T)의 벽면에 브라켓(71')을 통해 고정 상태로 횡설되는 상부레일(71)과, 상부레일(71)을 타고 이동되며 상기 지지프레임(20)의 상부에 설치되는 안내 로울러(72)와, 상기 지지프레임(20)에 설치되며 상부레일(71)의 후측으로 위치되는 안전편(73)으로 구성되며 작업 시 지지프레임(20)의 상측부를 지지하여 주기 위한 상부지지수단(70)과; 상기 직류배터리(BT)와 연결되는 상태로 상기 지지프레임(20)의 양측면에 고정 설치되는 전원 플러그(81)와, 지지프레임(20)의 이동 시 전원 플러그(81)와 선택적으로 접속되도록 터널(T)의 양단부측 벽면에 고정 설치되며 외부의 교류전원이 인가되는 전원 콘센트(82)를 포함하며 전원의 충전과 지지대(12)의 이동방향의 전환을 위한 신호를 콘트롤러(C)로 전송시키기 위한 충전수단(80)을 각각 포함하여서 됨을 특징으로 하는 터널 청소장치가 개시되어 있다.
특허문헌 4는 차량에 수평한 축을 중심으로 회동가능하게 설치되는 리프트받침대와; 상기 리프트받침대 상에 지지되며, 다단으로 신축가능하게 설치되는 복수개의 원호형 리프트와; 상기 리프트를 따라 이동하도록 설치되며 상면이 개방되게 형성된 청소솔가드와; 상기 원호형 리프트들을 신축시키고, 상기 청소솔가드를 리프트를 따라 이동시키는 구동장치와; 상기 청소솔가드의 내측에 회전하도록 설치되어 벽면의 이물질을 긁어내는 청소솔과; 상기 차량에 탑재되며 세척액이 저장된 세척액탱크와; 상기 청소솔가드에 설치되어, 상기 세척액탱크로부터 세척액을 공급하여 터널의 벽면 또는 청소솔로 분사하는 세척액분사노즐을 포함하여 구성된 터널 청소차가 개시되어 있다.
상기 선행기술들은 터널 벽면을 세척 또는 청소하는 동안 차로를 막아 차량이나 보행자의 통행을 방해하거나 또는 인력이 많이 소요되거나 터널 벽면에 돌출된 각종 설비를 염두에 두지 않고 세척하게 되므로 설비의 망실을 초래하는 등의 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0208061호(1999.07.15. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0439605호(2004.07.12. 공고) 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0023909호(2003.03.26. 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-0835301호(2008.06.12. 공고)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 터널 벽면을 따라 이동하면서 터널 벽면을 세척함과 더불어 터널 천장에 설치된 조명등을 보수할 수 있고 세척 상황을 차량이나 보행자가 용이하게 인식할 수 있도록 하기 위한 것이 목적이다.
또한, 본 발명은 터널 벽면의 세척 때에 벽면에 돌출된 각종 설비를 감안하여 세척을 할 수 있도록 하고 세척하는 동안 광고판을 통해 도로 상황이나 안전운전 등을 포함하는 각종 광고를 표출할 수 있도록 하기 위한 것이 다른 목적이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 터널 벽면의 보수 및 세척 장치에 있어서, 터널 벽면과 동일한 호 형상으로 이루어지고, 내측에 작업자가 작업대로 오르내릴 수 있는 하나 이상의 사다리가 결합된 본체; 상기 본체 상단에 작업자가 탑승할 수 있도록 결합된 작업대; 상기 본체 내측에 본체와 동일한 원주로 설치되어 터널 벽면과 맞닿아 회전하면서 벽면을 세척하는 브러시; 내측에 통공이 형성된 봉 형상으로 일측이 절개되어 개방되고 상기 터널 벽면에 횡방향으로 일정 간격을 두고 벽면에 고정된 복수의 고정브래킷으로 고정 설치된 복수의 레일; 일측이 상기 본체에 고정되어 유압에 의하여 신축되면서 본체를 벽면으로부터 이격시키거나 밀착시키는 복수의 아암; 일측이 상기 아암 단부에 결합되고 타측이 레일 내측 통공에 결합되어 레일을 따라 횡방향으로 미끄럼 운동하는 베어링; 상기 레일 아래에 레일을 따라 설치되어 물탱크로부터 물을 공급하는 송수관; 상기 본체 하부 내측에 설치되고 상기 송수관에 연결되어 송수관에서 공급된 물을 브러시로 공급하는 호스; 상기 본체 하부 내측에 설치되고 인가된 전원으로 일정 속도의 회전력을 제공하는 이송용 감속모터; 원통형으로 상기 이송용 감속모터의 회전축에 축 결합되고 외주면이 레일 표면에 밀착되어 일정 마찰력으로 본체를 레일을 따라 이동시키는 롤러, 및 상기 본체 내측에 작업자가 작업대로 오르내릴 수 있도록 설치된 사다리를 포함하여 이루어지고, 상기 본체는 터널의 좌측면과 우측면에 각각 설치되는 터널 벽면의 보수 및 세척 장치를 제공한 것이 특징이다.
또한, 본 발명에서, 상기 본체 측면에 복수로 설치되어 복수의 색깔로 터널 내부의 상황을 표시하는 신호등; 상기 작업대 측면에 장착되어 터널 내부의 상황이나 교통상황 또는 각종 광고나 홍보를 위한 정보를 가시적으로 표출하는 표시판, 및 상기 작업대 저면에 설치되어 터널 내부의 상황이나 세척 상황을 실시간으로 촬영하는 CCTV카메라를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 브러시의 회전축에 결합되어 브러시를 일정 방향 및 속도로 회전시키는 세척용 회전모터, 및 상기 아암을 신축시키는 유압을 공급하는 유압모터를 포함하고, 상기 이송용 감속모터, 세척용 회전모터 및 유압모터의 구동 제어와, 호스를 통해 송수되는 물의 공급을 원격에서 제어하는 원격제어장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 고정브래킷 내주면에 복수의 결합돌기가 돌출 형성되고, 상기 고정브래킷에 결합된 레일 외주면에 복수의 결합홈이 형성되어 복수의 결합돌기와 선택적으로 결합되며, 레일 내주면에 복수의 레일돌기가 돌출 형성되고, 상기 아암 단부에 결합된 베어링은 레일돌기를 수용하는 레일홈이 형성되어 레일돌기를 따라 이동되는 구조로 이루어지되, 상기 아암에 회동력이 작용하면 베어링을 거쳐 레일에 전달되고, 레일은 베어링의 회동력에 따라 결합홈이 고정브래킷의 결합돌기에 선택적으로 결합되도록 회동될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 레일은 터널 하부 벽면에 횡방향으로 설치된 제1레일과, 터널 중앙부 벽면에 횡방향으로 설치된 제2레일, 및 상기 제2레일로부터 일정 거리를 두고 상부 벽면에 횡방향으로 설치된 제3레일을 포함하고, 상기 아암은 일측이 상기 제1레일과 레일베어링으로 결합되고 타측이 상기 본체 하부에 결합된 제1아암과, 일측이 상기 제2레일과 레일베어링으로 결합되고 타측이 상기 본체 상부에 결합된 제2아암, 및 일측이 상기 제3레일과 레일베어링에 힌지 결합되고 타측이 상기 본체 상부에 결합된 제3아암을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 제2레일 및 제3레일 내측면에 동판전극을 지지하는 고정돌기가 각각 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 제1레일을 고정하는 고정브래킷 아래에 송수관을 지지하는 지지브래킷이 결합될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 브러시의 회전축은 일정 구간마다 유니버설조인트로 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 터널이나 지하차도 등의 벽면에 보수 및 세척 장치를 설치하여 차량이나 보행자의 통행을 제한하지 않으면서 벽면의 각종 보수나 세척 작업을 용이하고 신속하게 수행할 수 있어 터널이나 지하차도의 유해물질의 제거로 환경을 개선함과 더불어 미관 개선비용을 절감할 수 있고, 작업대 저면에 설치된 CCTV카메라의 영상촬영으로 보수나 세척 작업 또는 터널이나 지하차도 내부의 상황을 용이하게 감시할 수 있으며, 작업대 측면에 표시판을 설치하여 터널이나 지하차도의 통행 상황이나 각종 홍보나 광고영상을 표출하여 터널이나 지하차도의 이용에 편의를 향상시키고, 본체를 터널이나 지하차도와 어울리는 미려한 디자인으로 적용하여 미관 개선을 위한 조형물로서의 기능을 수행할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시 예로, 터널 벽면의 보수 및 세척 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 터널 벽면의 보수 및 세척 장치가 레일에 결합된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 터널 벽면의 보수 및 세척 장치가 레일에 결합된 상태를 나타낸 배면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 터널 벽면의 보수 및 세척 장치가 레일에 결합된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 터널 벽면의 보수 및 세척 장치의 레일에 아암 및 베어링이 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 터널 벽면의 보수 및 세척 장치의 레일에 아암 및 베어링의 결합 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 터널 벽면의 보수 및 세척 장치의 레일에 아암 및 베어링이 결합된 상태에서 회동하는 것을 측단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 터널 벽면의 보수 및 세척 장치를 이용하여 조명등을 보수하는 상태를 나타낸 측면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 다른 실시 예로, 지하차도 벽면의 보수 및 세척 장치를 나타낸 측면도이다.
이하 본 발명에 따른 터널 벽면의 보수 및 세척 장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에서, 터널 벽면을 보수하거나 터널 천장에 설치된 조명등이나 환풍기 등을 보수하거나 또는 터널 벽면에 고착된 오염물질을 세척하는 장치(100)로서, 본체(10)는 터널(1)의 벽면(2)과 동일한 호 형상으로 이루어진다. 본체(10) 내측에는 작업자가 작업대(20)로 오르내릴 수 있는 하나 이상의 사다리(11)가 결합된다. 본체(10)는 터널 벽면의 내곡면과 대략 일치하는 형상으로 이루어지는 것이 좋다. 따라서 지하차도와 같이 벽면이 수직하는 형상인 경우에 본체(10)도 대략 수직 형상으로 이루어지게 될 것이다. 더욱이 본체(10)는 터널의 좌측면과 우측면에 각각 설치된다.
작업대(20)는 본체(10) 상단에 작업자가 탑승할 수 있도록 결합된 것이다. 작업대(20)는 작업자와 더불어 보수나 세척에 필요한 장비나 도구가 탑재될 수 있는 공간이 마련되는 것이 좋다. 작업대(20)는 본체(10)에서 터널의 천장 중심까지 위치하는 것이 좋고, 필요에 따라 작업대(20)가 본체(10)로부터 일정 각도로 승강하는 구조로 이루어져도 좋을 것이다. 작업대(20)는 작업자의 안전을 위하여 외곽에 일정 높이의 펜스나 테두리 등이 구성되고, 안전에 필요한 각종 도구나 장비가 구비되어 있는 것이 좋다.
도 2 내지 도 4에서, 브러시(15)는 본체(10) 내측에 본체와 동일한 원주로 설치되되, 본체(10)보다 돌출되어 터널 벽면과 맞닿아 회전하면서 벽면을 세척하는 것이다. 브러시(15)는 회전축에 합성수지나 천 등의 재질이 터널 벽면을 용이하게 세척할 수 있는 모양 및 형상으로 결합된다. 브러시(15)의 회전축은 단일 구조 및 구성으로 곡면의 터널 벽면에 밀착되어 회전될 수 있도록 유연성을 갖는 것이 좋다. 또한, 브러시(15)의 회전축은 일정 간격으로 복수로 나누어져 유니버설조인트로 연결 결합되어 곡면의 터널 벽면에 밀착되어 회전될 수 있도록 하는 것이 좋다. 브러시(15)가 회전하는 동안 벽면에 물이 분사되도록 하여 브러시(15)가 벽면에 고착된 오염물질을 용이하게 세척할 수 있도록 하는 것이 좋다. 더욱이 브러시(15)의 회전축은 본체(10) 하부에 결합되어 브러시를 일정 방향 및 속도로 회전시키는 세척용 회전모터(52)가 설치된다. 브러시(15)는 교체가 가능하도록 설치된다.
레일(30)은 터널 벽면에 횡방향으로 복수 라인으로 설치되어 본체(10)를 이송 및 지지하는 것이다. 레일(30)은 내측에 통공(33)이 형성된 봉 형상이다. 레일(30) 일측에는 절개된 슬롯(39)이 개방되어 형성된다. 즉 도 5에서, 레일(30)은 원통 형상으로 일측이 절개되어 있고, 절개된 부분에 아암(50)이 위치되어 좌우로 이동된다. 레일(30)은 터널 벽면에 횡방향으로 일정 간격을 두고 벽면에 고정된 복수의 고정브래킷(30)으로 고정 설치된다. 레일(30)은 터널 하부 벽면에 횡방향으로 설치된 제1레일(30a)과, 터널 중앙부 벽면에 횡방향으로 설치된 제2레일(30b), 및 제2레일로부터 일정 거리를 두고 상부 벽면에 횡방향으로 설치된 제3레일(30c)이 구비된다.
아암(50)은 일측이 본체(10)에 고정되어 유압에 의하여 신축되면서 본체(10)를 벽면으로부터 이격시키거나 밀착시키는 것이다. 아암(50)은 실린더에 피스톤이 결합되어 유압에 의하여 피스톤이 신축되면서 본체(10)를 벽면 전후로 이송시킨다. 아암(50)은 대략 3점식이 적용되는 것이 좋지만, 본체(10)와 터널 벽면 사이에 많은 이격 거리가 필요할 경우에 피스톤의 길이가 길거나 3점식 이상이 적용될 수 있을 것이다.
더욱이 아암(50)은 일측이 제1레일(30a)과 레일베어링(40)으로 결합되고 타측이 본체 하부에 결합된 제1아암(50)과, 일측이 제2레일(30b)과 레일베어링(40)으로 결합되고 타측이 본체(10) 상부에 결합된 제2아암(50), 및 일측이 제3레일(30c)과 레일베어링(40)에 힌지 결합되고 타측이 본체(10) 상부에 결합된 제3아암(50)이 구비된다.
따라서 제1레일(30a) 내지 제3레일(30c) 내에 각각 삽입된 레일베어링(40) 내지 레일베어링(40)에는 각각의 제1아암(50) 내지 제3아암(50)이 연결되어 있다.
도 6에서, 레일베어링(40)은 일측이 아암(50) 단부에 결합되고 타측이 레일(30) 내측 통공(33)에 결합되어 레일(30)을 따라 횡방향으로 미끄럼 운동하는 것이다.
터널 벽면에 고정브래킷(30)으로 고정 설치된 레일(30)과 레일 내에 삽입된 레일베어링(40)의 결합 및 삽입구조는 다음과 같다. 즉 터널 벽면에 앵커볼트(31)로 고정된 고정브래킷(30)의 내주면에는 복수의 결합돌기(32)가 돌출 형성되어 있고, 고정브래킷(30)에 결합된 레일(30) 외주면에는 복수의 결합홈(35)이 형성되어 고정브래킷(30)에 형성된 복수의 결합돌기(32)와 선택적으로 결합된다. 그리고 레일(30) 내주면에는 복수의 레일돌기(36)가 돌출 형성되어 있고, 아암(50) 단부에 결합된 레일베어링(40)은 레일돌기(36)를 수용하는 레일홈(41)이 형성되어 있어 레일돌기(36)를 따라 이동되는 구조로 이루어져 있다. 따라서 아암(50)에 회동력이 작용하면 레일베어링(40)을 거쳐 레일(30)에 전달되고, 레일(30)은 레일베어링(40)의 회동력에 따라 결합홈(35)이 고정브래킷(30)의 결합돌기(32)에 선택적으로 결합되도록 회동된다. 이는 아암(50)이 슬롯(39) 사이에서 일정 각도로 회동되면 레일(30)이 아암(50)과 같은 방향으로 회동되어 레일(30)의 결합홈(35)과 고정브래킷(30)의 결합돌기(32)가 결합 또는 분리됨으로써, 아암(50)의 회동에 따라 레일(30)이 고정브래킷(30)이 회동된다. 그러므로 일정 각도로 회동되는 아암(50)을 레일베어링(40), 레일(30) 및 고정브래킷(30)이 지지하는 구조로 이루어져 있다. 그리고 본체(10)에 설치된 유압모터(53)는 아암(50)을 신축시키는 유압을 공급하는 것이다.
복수의 레일(30) 중에서 제1레일(30a)을 고정하는 고정브래킷(30) 아래에는 송수관(43)을 지지하는 지지브래킷(38)이 결합된다. 또한, 제2레일(30b) 및 제3레일(30c) 내측면에는 동판전극(44)을 지지하는 고정돌기(37)가 각각 구성된다. 이때, 제2레일(30b)의 고정돌기(37)에는 음극(-)의 동판전극(44)이 통과할 수 있도록 고정하고, 제3레일(30c)의 고정돌기(37)에는 양극(+)의 동판전극(44)이 통과할 수 있도록 고정한다.
송수관(43)은 레일(30) 아래에 레일을 따라 설치되어 외부에 설치된 물탱크나 시수로부터 물을 공급하는 것이다. 송수관(43)에는 본체(10)에 하부 내측에 설치된 호스(13)와 연결되어 물을 공급한다. 호스(13)는 송수관(43)에 연결되어 송수관에서 공급된 물을 브러시(15)로 공급한다. 일정 길이로 릴(14)에 감겨 있는 호스(13)는 본체(10)의 이송방향에 따라 릴(14)에 자동으로 감기거나 풀어지도록 설치하는 것이 좋다.
한편, 이송용 감속모터(54)는 본체(10) 하부 내측에 설치되고 인가된 전원으로 일정 속도의 회전력을 제공하는 것이다. 이송용 감속모터(54)의 회전축에는 롤러(55)가 축 결합된다. 롤러(55)는 원통형으로 외주면이 레일(30) 표면에 밀착되어 일정 마찰력으로 본체(10)를 레일(30)을 따라 이동시킨다.
본 발명의 터널 벽면의 보수 및 세척 장치(100)는 상기 본체를 이동시키는 이송용 감속모터(54), 브러시(15)를 회전시키는 세척용 회전모터(52) 및 아암(50)을 신축시키는 유압모터(53)의 구동 제어와 더불어 호스(13)를 통해 송수되는 물의 공급을 원격에서 제어하는 원격제어장치(도시하지 않음)가 구비된다. 원격제어장치는 무선 또는 유선으로 연결될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명에서 본체(10) 측면에는 복수의 색, 즉 녹색, 황색 및 적색을 표시하는 복수의 신호등(12, 12a-12c)이 장착되어 터널 내부의 상황을 표시할 수 있도록 한다. 이는 신호등(12)이 녹색인 경우에는 차량의 통행이 자유로운 상황이고, 신호등(12)이 적색인 경우에는 차량의 통행을 제한하는 상황이며, 신호등(12)이 황색인 경우에는 통행이 어려운 상황임을 나타내는 것이다.
또한, 작업대(20) 측면에는 터널 내부의 상황이나 교통상황 또는 각종 광고나 홍보 등을 위한 정보를 가시적으로 표출하는 표시판(24)이 설치된다. 표시판(24)은 차량의 운전자에게 용이한 시인성을 확보할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 작업대(20) 저면에는 터널 내부의 상황이나 세척 상황을 실시간으로 촬영하는 CCTV카메라(22)가 설치된다. CCTV카메라(22)는 터널 내부나 세척 상황과 더불어 터널을 통행하는 차량의 교통량이나 안전사고 등의 정보를 촬영하여 해당 터널의 관리센터나 원격의 교통상황실 등으로 전송한다.
이와 같이 이루어진 본 발명의 터널 벽면의 보수 및 세척 장치의 작용을 설명한다.
먼저, 터널(1) 일측 또는 양측 벽면에 설치된 터널 벽면의 보수 및 세척 장치(100)의 본체(10)를 터널 벽면에 설치된 레일(30)을 따라 이송시킨다. 이때, 터널 벽면에는 보수 및 세척 장치(100)를 항상 설치해 두고 보수 및 세척 작업을 할 수 있지만, 필요에 따라 터널 벽면의 보수 및 세척 장치(100)를 설치 또는 분리할 수 있을 것이다. 그리고 터널 벽면에는 터널 벽면의 보수 및 세척 장치(100)를 운용할 수 있도록 레일(30)이 설치되어 있어야 할 것이다. 본체(10)를 터널(1) 내부로 이송시키기 위하여 원격제어장치를 이용할 수 있다.
터널(1) 벽면(2)의 보수나 조명등의 교체를 위하여 터널 벽면에 밀착되어 있는 본체(10)를 터널 벽면으로 이격시켜야 한다. 이를 위하여 본체(10)에 결합된 제1아암(50) 내지 제3아암(50)을 작동시켜야 하므로 유압모터(53)를 구동시킨다. 유압모터(53)의 구동에 의하여 제1아암(50) 내지 제3아암(50)의 실린더에 유압이 가해져 복수의 피스톤이 밀려나오게 된다. 피스톤이 나와 본체(10)가 터널 벽면으로부터 이격되면 유압모터(53)는 정지시킨다. 본체(10)가 터널 벽면에서 이격되면 작업자가 사다리(11)를 이용하여 작업대(20)로 이동할 수 있다. 작업대(20)에 작업자가 탑승하면 유압모터(53)를 구동시켜 제1아암(50) 내지 제3아암(50)의 실린더 내부로 피스톤이 들어가게 된다. 이때, 보수할 작업위치에 따라 제1아암(50) 내지 제3아암(50)이 신장된 상태에서 보수 작업을 할 수도 있을 것이다.
그리고 본체(10)에 설치된 이송용 감속모터(54)를 작동시킨다. 이송용 감속모터(54)가 작동되면 제1레일(30a)과 접촉된 롤러(55)가 회전하게 되고, 롤러(55)의 회전으로 본체(10)는 제1레일(30a) 내지 제3레일(30c)을 따라 이송된다. 더욱이 각 레일(34a-34c)에 삽입 결합된 레일베어링(40)이 미끄럼 운동을 하면서 각 아암(50)을 통해 본체(10)가 이송된다. 이송용 감속모터(54)의 작동으로 본체(10)가 보수할 위치에 도달하면 이송용 감속모터(54)의 작동을 정지시킨다. 또한, 터널 벽면의 보수 작업 위치에 따라 이송용 감속모터(54)를 작동시키면 된다. 보수 작업은 터널 벽면의 조명등의 교체나 갈라진 틈새의 시공 등이 될 것이다. 보수 작업이 완료되면 이송용 감속모터(54)를 작동시켜 본체(10)를 원래 위치로 이송시키고, 유압모터(53)를 구동시켜 작업대(20)에 탑승했던 작업자가 사다리(11)를 이용하여 내려올 수 있도록 한다.
한편, 터널(1) 벽면(2)의 세척을 위하여 세척용 회전모터(52)와 이송용 감속모터(54)를 구동시킨다. 세척용 회전모터(52)가 구동되면 브러시(15)가 회전하면서 벽면에 고착된 오염물질을 세척한다. 이때, 물탱크(60)로부터 송수관(43)을 통해 호스(13)로 공급된 물이 벽면에 분사되도록 하여 브러시(15)의 세척기능을 향상시킬 수 있도록 한다. 세척용 회전모터(52)의 구동으로 브러시(15)가 벽면을 세척하는 동안에 이송용 감속모터(54)를 구동시켜 본체(10)를 일정한 속도로 이동시킨다. 따라서 본체(10)는 일정한 속도로 이송되면서 터널 벽면을 세척하게 된다. 이때, 본체(10)가 터널 벽면을 이송하는 도중에 터널 벽면에 돌출된 소화전이나 배전함 또는 긴급전화기 등이 돌출되어 있을 경우에는 유압모터(53)를 작동시켜 각 아암(50a-50c)이 신장될 수 있도록 한다.
수평으로 설치된 아암(50a, 50b)이 신장되면서 제1레일(30a)과 제2레일(30b)에 각각에 삽입 결합된 레일베어링(40)을 밀어 내게 된다. 결국 레일베어링(40)은 제1레일(30a)과 제2레일(30b)에 각각 고정되어 있으므로 각 아암(50a, 50b)이 신장되면 본체(10)가 터널 벽면으로부터 이격된다.
더욱이 도 7a에서, 제3레일(30c)에 삽입 결합된 레일베어링(40)에 의하여 아암(50c)도 신장되는데, 아암(50c)은 본체(10)와 일정 각도를 유지하고 있어 아암(50c)이 신장되면서 작업대(20) 표면에 구성된 아암 고정용 고리(21)로부터 일정 각도로 회동되게 된다. 즉 도 7b에서, 아암(50c)은 레일베어링(40)과 힌지 결합되어 있어 아암(50c)의 신장에 따라 레일베어링(40)과 아암(50c)은 일정 각도로 회동된다.
이와 같이 터널 벽면의 세척 중에 본체(10)를 이송시키면서 벽면의 장애물이 있을 경우에 유압모터(53)를 구동시켜 본체(10)를 벽면으로부터 이격시켜 이송시킬 수 있다. 따라서 터널 벽면의 보수 및 세척 장치(100)를 이용하여 터널 벽면의 보수나 세척작업을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
도 8에서, 터널(1)의 양측 벽면(2)에 각각 터널 벽면의 보수 및 세척 장치(100)를 설치하여 보수 및 세척 작업을 수행할 수 있다. 그리고 작업대(20) 측면에 설치된 표시판(24)을 통해 터널의 상황을 알리거나 홍보나 광고 등 다양한 안내정보를 표시할 수 있다. 또한, 작업대(20) 아래에 설치된 CCTV카메라(22)로 작업 상황이나 터널 내부의 상황을 촬영하여 원격에서 감시할 수 있을 것이다. 또한, 본체(10) 측면에 복수로 설치된 신호등(12, 12a-12c)을 선택적으로 점등 또는 점멸시켜 터널의 통행 상태나 통행 여부 또는 차량의 운전자에게 안전운전이 이루어지도록 표시한다.
도 9에서, 지하차도(3)와 같이 벽면(4)이 수직으로 형성된 경우에는 본체(10)도 수직한 형태로 제작하여 지하차도(3)의 벽면의 보수나 세척 작업을 수행할 수 있을 것이다. 지하차도(3)에도 양측 벽면에 레일(30)을 설치하여 본체(10)를 설치하면 지하차도(3) 양측 벽면을 동시에 세척하거나 각종 보수 작업을 용이하게 수행할 수 있을 것이다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1: 터널 2, 4: 벽면 3: 지하차도 10: 본체 11: 사다리 12, 12a-12c: 신호등 13: 호스 14: 릴 15: 브러시 20: 작업대 21: 아암 고정용 고리 22: CCTV카메라 24: 표시판 30: 고정브래킷 31: 앵커볼트 32: 결합돌기 33: 통공 34, 34a-34c: 레일 35: 결합홈 36: 레일돌기 37: 고정돌기 38: 지지브래킷 39: 슬롯 40: 레일베어링 41: 레일홈 43: 송수관 44: 동판전극 50: 아암 52: 회전모터 53: 유압모터 54: 감속모터 55: 롤러 60: 물탱크 100: 터널 벽면의 보수 및 세척 장치

Claims (8)

  1. 터널 벽면의 보수 및 세척 장치에 있어서,
    터널 벽면과 동일한 호 형상으로 이루어지고, 내측에 작업자가 작업대로 오르내릴 수 있는 하나 이상의 사다리가 결합된 본체;
    상기 본체 상단에 작업자가 탑승할 수 있도록 결합된 작업대;
    상기 본체 내측에 본체와 동일한 원주로 설치되어 터널 벽면과 맞닿아 회전하면서 벽면을 세척하는 브러시;
    내측에 통공이 형성된 봉 형상으로 일측이 절개되어 개방되고 상기 터널 벽면에 횡방향으로 일정 간격을 두고 벽면에 고정된 복수의 고정브래킷으로 고정 설치된 복수의 레일;
    일측이 상기 본체에 고정되어 유압에 의하여 신축되면서 본체를 벽면으로부터 이격시키거나 밀착시키는 복수의 아암;
    일측이 상기 아암 단부에 결합되고 타측이 레일 내측 통공에 결합되어 레일을 따라 횡방향으로 미끄럼 운동하는 레일베어링;
    상기 레일 아래에 레일을 따라 설치되어 물탱크로부터 물을 공급하는 송수관;
    상기 본체 하부 내측에 설치되고 상기 송수관에 연결되어 송수관에서 공급된 물을 브러시로 공급하는 호스;
    상기 본체 하부 내측에 설치되고 인가된 전원으로 일정 속도의 회전력을 제공하는 이송용 감속모터;
    원통형으로 상기 이송용 감속모터의 회전축에 축 결합되고 외주면이 레일 표면에 밀착되어 일정 마찰력으로 본체를 레일을 따라 이동시키는 롤러;
    상기 본체 내측에 작업자가 작업대로 오르내릴 수 있도록 설치된 사다리;
    상기 본체 측면에 복수로 설치되어 복수의 색깔로 터널 내부의 상황을 표시하는 신호등;
    상기 작업대 측면에 장착되어 터널 내부의 상황이나 교통상황 또는 각종 광고나 홍보를 위한 정보를 가시적으로 표출하는 표시판, 및
    상기 작업대 저면에 설치되어 터널 내부의 상황이나 세척 상황을 실시간으로 촬영하는 CCTV카메라를 포함하여 이루어지고,
    상기 본체는 터널의 좌측면과 우측면에 각각 설치되는 터널 벽면의 보수 및 세척 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 브러시의 회전축에 결합되어 브러시를 일정 방향 및 속도로 회전시키는 세척용 회전모터, 및 상기 아암을 신축시키는 유압을 공급하는 유압모터를 포함하고,
    상기 이송용 감속모터, 세척용 회전모터 및 유압모터의 구동 제어와, 호스를 통해 송수되는 물의 공급을 원격에서 제어하는 원격제어장치를 더 포함하는 터널 벽면의 보수 및 세척 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고정브래킷 내주면에 복수의 결합돌기가 돌출 형성되고, 상기 고정브래킷에 결합된 레일 외주면에 복수의 결합홈이 형성되어 복수의 결합돌기와 선택적으로 결합되며, 레일 내주면에 복수의 레일돌기가 돌출 형성되고, 상기 아암 단부에 결합된 레일베어링은 레일돌기를 수용하는 레일홈이 형성되어 레일돌기를 따라 이동되는 구조로 이루어지되,
    상기 아암에 회동력이 작용하면 레일베어링을 거쳐 레일에 전달되고, 레일은 레일베어링의 회동력에 따라 결합홈이 고정브래킷의 결합돌기에 선택적으로 결합되도록 회동되는 터널 벽면의 보수 및 세척 장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 레일은 터널 하부 벽면에 횡방향으로 설치된 제1레일과, 터널 중앙부 벽면에 횡방향으로 설치된 제2레일, 및 상기 제2레일로부터 일정 거리를 두고 상부 벽면에 횡방향으로 설치된 제3레일을 포함하고,
    상기 아암은 일측이 상기 제1레일과 레일베어링으로 결합되고 타측이 상기 본체 하부에 결합된 제1아암과, 일측이 상기 제2레일과 레일베어링으로 결합되고 타측이 상기 본체 상부에 결합된 제2아암, 및 일측이 상기 제3레일과 레일베어링에 힌지 결합되고 타측이 상기 본체 상부에 결합된 제3아암을 포함하는 터널 벽면의 보수 및 세척 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2레일 및 제3레일 내측면에 동판전극을 지지하는 고정돌기가 각각 구성된 터널 벽면의 보수 및 세척 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1레일을 고정하는 고정브래킷 아래에 송수관을 지지하는 지지브래킷이 결합된 터널 벽면의 보수 및 세척 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 브러시의 회전축은 일정 구간마다 유니버설조인트로 결합된 터널 벽면의 보수 및 세척 장치.
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