KR101645885B1

KR101645885B1 - 매설관 위치확인장치의 위치제어시스템

Info

Publication number: KR101645885B1
Application number: KR1020150078876A
Authority: KR
Inventors: 서계석; 신희정
Original assignee: (주)동명기술공단종합건축사사무소
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-08-29

Abstract

본 발명은 매설관 위치확인장치의 위치제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매설관의 상측 지표면에 설치되는 고정하우징몸체의 설치공간부를 개폐시키기 위한 고정하우징커버, 매설관의 상단 위치를 확인하기 위한 상단확인부, 매설관의 일측 하단부 위치를 확인하기 위한 제1측단확인부, 매설관의 타측 하단부 위치를 확인하기 위한 제2측단확인부, 상단확인부와 제1측단확인부, 제2측단확인부를 변위 가능하도록 고정하우징몸체에 설치하기 위한 유동하우징, 상단확인부와 제1측단확인부, 제2측단확인부의 각 측정치를 수신받아 상기 매설관의 위치를 확인하는 측정제어부, 고정하우징몸체를 감싸도록 구비되는 에어포켓, 고정하우징몸체의 변위를 측정하기 위한 변위센서, 및 변위센서의 신호를 수신하여 변위된 거리만큼 해당 에어포켓의 압력을 조절하여 고정하우징몸체를 최초 설치된 위치로 유지시키기 위한 유지제어부로 구성된다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 지하에 설치된 매설관의 위치를 용이하게 확인할 수 있음은 물론, 고정하우징몸체의 위치를 유지할 수 있어 신속하게 대처할 수 있으며, 종래 방치에 의해 발생되는 손실을 절감 및 방지할 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있다.

Description

매설관 위치확인장치의 위치제어시스템{The position control system of underground pipe locating devices}

본 발명은 위치제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매설관의 위치를 굴착없이 용이하게 확인할 수 있되, 단순한 상하 변위가 아닌 3차원 변위를 확인할 수 있음은 물론, 위치확인장치의 위치를 유지할 수 있게 하여 더욱 명확한 확인에 따른 신속하고, 정확한 대처를 할 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있는 매설관 위치확인장치의 위치제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 상하수도관은 상수를 공급하거나 하수를 집수정 또는 하수처리장으로 안내하는 용도로 사용되며, 콘크리트로 제조된 수도관이 널리 사용되고 있다.

이러한 수도관은 지하에 매설되며, 원거리에 상하수를 공급 또는 처리하기 위하여 일정한 길이로 제작된 다수 개의 수도관을 길이방향으로 연결하여 사용하고 있다.

상하수도관과 콘크리트기초 사이에 상하수도관을 지지하기 위한 지지대가 설치되는데, 상기 상하수도관이 외부의 하중에 의하거나 연약지반에 설치되어 침하가 발생하는 경우 상하수도관과 지지대가 분리되는 문제점이 있었다.

이러한 경우 지지대가 상하수도관을 지탱할 수 없게 되어 상하수도관이 부분적으로 파손되어 단수가 발생됨은 물론, 추후 원인확인작업과 보수작업 등에 의해 더욱 지연되어 주민들에게 불편을 끼치는 문제점이 있다.

이를 해소하기 위해, 종래 등록특허 제10-0747622호에서 개진된 바와 같이, 매설된 관과의 거리를 확인하기 위한 스케일과 LED에 의해 침하를 용이하게 확인할 수 있게 되었다.

그러나 지층에 설치된 매설관은 단순한 침하뿐 아니라, 진동이나 지각변동 등에 의해 상하변위뿐 아니라 전후, 좌우방향으로도 이동되는 것으로, 종래 침하표시장치에 의하면, 단순한 스케일의 수치로 3차원적인 변위를 정밀하게 확인할 수 없으며, 정밀 조사를 위해 다시 확인작업이 필요하여 보수작업이 길어지는 문제점이 있다.

또한 관이 설치된 땅속이 아닌 측정장치가 설치된 지표면이 변위될 수 있어 매설관의 변위가 없음에도 불구하고 변위가 측정되는 문제점이 있다.

이에 따라, 매설관의 위치를 3차원적으로 용이하게 확인할 수 있음은 물론, 층정장치의 위치도 유지할 수 있게 하여 보수작업시간을 단축시켜 비용을 절감하고, 불편함을 최소화시키기 위한 기술에 대한 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 매설관의 상측 지표면에 설치되는 고정하우징몸체의 설치공간부를 개폐시키기 위한 고정하우징커버, 매설관의 상단 위치를 확인하기 위한 상단확인부, 매설관의 일측 하단부 위치를 확인하기 위한 제1측단확인부, 매설관의 타측 하단부 위치를 확인하기 위한 제2측단확인부, 상단확인부와 제1측단확인부, 제2측단확인부를 변위 가능하도록 고정하우징몸체에 설치하기 위한 유동하우징, 상단확인부와 제1측단확인부, 제2측단확인부의 각 측정치를 수신받아 상기 매설관의 위치를 확인하는 측정제어부, 고정하우징몸체를 감싸도록 구비되는 에어포켓, 고정하우징몸체의 변위를 측정하기 위한 변위센서, 및 변위센서의 신호를 수신하여 변위된 거리만큼 해당 에어포켓의 압력을 조절하여 고정하우징몸체를 최초 설치된 위치로 유지시키기 위한 유지제어부로 구성되어 지하에 설치된 매설관의 위치를 용이하게 확인할 수 있음은 물론, 고정하우징몸체의 위치를 유지할 수 있어 신속하게 대처할 수 있으며, 종래 방치에 의해 발생되는 손실을 절감 및 방지할 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있는 매설관 위치확인장치의 위치제어시스템을 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 내부에 상측으로 개방된 설치공간부를 갖고, 매설관의 상측 지표면에 설치되는 고정하우징몸체, 상기 고정하우징몸체의 설치공간부를 개폐시키기 위한 고정하우징커버, 상기 고정하우징몸체의 설치공간부 중앙에 설치되어 상기 매설관의 상단 위치를 확인하기 위한 상단확인부, 상기 고정하우징몸체의 설치공간부 가장자리 중 일부분에 설치되어 상기 매설관의 일측 하단부 위치를 확인하기 위한 제1측단확인부, 상기 고정하우징몸체의 설치공간부 가장자리 중 다른 일부분에 설치되어 상기 매설관의 타측 하단부 위치를 확인하기 위한 제2측단확인부, 상기 상단확인부와 제1측단확인부, 제2측단확인부를 변위 가능하도록 상기 고정하우징몸체에 설치하기 위한 유동하우징, 상기 상단확인부와 제1측단확인부, 제2측단확인부의 각 측정치를 수신받아 상기 매설관의 위치를 확인하는 측정제어부, 상기 고정하우징몸체의 매설되는 면을 감싸도록 구비되는 에어포켓, 상기 고정하우징몸체의 변위를 측정하기 위한 변위센서, 및 상기 변위센서의 신호를 수신하여 변위된 거리만큼 해당 에어포켓의 압력을 조절하여 상기 고정하우징몸체를 최초 설치된 위치로 유지시키기 위한 유지제어부,를 포함하고, 상기 상단확인부는 상기 매설관의 중심점을 지나는 수직선상에 위치되며, 상기 제1측단확인부와 제2측단확인부는 상기 상단확인부를 기준으로 상호 각 120°로 위치되어 매설관의 해당 위치의 변위를 확인한다.

바람직하게, 상기 유동하우징은, 상기 고정하우징몸체의 설치공간부에 위치되는 유동하우징몸체, 상기 상단확인부가 유동 가능하게 설치되도록 상기 유동하우징몸체의 중앙부에 상측으로 개방되도록 형성되는 상단설치공간부, 상기 제1측단확인부가 유동 가능하게 설치되도록 상기 상단설치공간부와 이격되게 상기 유동하우징몸체의 가장자리 일부에 상측으로 개방되도록 형성되는 제1측단설치공간부, 및 상기 제2측단확인부가 유동 가능하게 설치되도록 상기 상단설치공간부와 이격되게 상기 유동하우징몸체의 가장자리 다른 일부에 상측으로 개방되도록 형성되는 제2측단설치공간부,를 포함하고, 상기 유동하우징몸체를 평면에서 보았을 때, 상기 상단설치공간부를 수직으로 지나는 연장선을 기준으로, 상기 제1측단설치공간부는 좌측 일부에 형성되고, 상기 제2측단설치공간부는 우측 일부에 형성되되, 제1측단설치공간부와 대칭된다.

그리고 상기 상단확인부는, 상기 상단설치공간부에서 유동가능하게 위치되는 상단승강대, 상기 상단승강대를 상측으로 가압하기 위한 상단스프링, 상기 상단설치공간부의 하측으로 연통되도록 상기 유동하우징몸체에 형성되는 상단설치공, 상기 상단설치공과 연통되도록 상기 고정하우징몸체에 형성되는 상단연결공, 일단이 상기 상단승강대에 고정되고, 타단은 상기 상단설치공과 상단연결공을 거쳐 상기 매설관의 상단부에 고정되는 상단와이어, 및 상기 상단와이어에 의해 상기 매설관이 연결된 상단승강대의 변위를 측정하는 상단측정부,를 포함하고, 상기 상단와이어는 텐션이 유지된 상태로 설치되되, 상단승강대가 상단스프링을 압축시킨 상태를 유지된다.

또한, 상기 제1측단확인부는, 상기 제1측단설치공간부에서 유동가능하게 위치되는 제1측단승강대, 상기 제1측단승강대를 상측으로 가압하기 위한 제1측단스프링, 상기 제1측단설치공간부의 하측으로 연통되도록 상기 유동하우징몸체에 형성되는 제1측단설치공, 상기 제1측단설치공과 연통되도록 상기 고정하우징몸체에 형성되는 제1측단연결공, 상기 매설관의 일측 하단부와 이격된 지층에 고정되는 제1도르래부, 일단이 상기 제1측단승강대에 고정되고, 타단은 상기 제1측단설치공과 제1측단연결공, 제1도르래부를 거쳐 상기 매설관의 일측 하단부에 고정되는 제1측단와이어, 및 상기 제1측단와이어에 의해 상기 매설관이 연결된 제1측단승강대의 변위를 측정하는 제1측단측정부,를 포함하고, 상기 제1측단와이어는 텐션이 유지된 상태로 설치되되, 제1측단승강대가 제1측단스프링을 압축시킨 상태를 유지한다.

그리고 상기 제2측단확인부는, 상기 제2측단설치공간부에서 유동가능하게 위치되는 제2측단승강대, 상기 제2측단승강대를 상측으로 가압하기 위한 제2측단스프링, 상기 제2측단설치공간부의 하측으로 연통되도록 상기 유동하우징몸체에 형성되는 제2측단설치공, 상기 제2측단설치공과 연통되도록 상기 고정하우징몸체에 형성되는 제2측단연결공, 상기 매설관의 타측 하단부와 이격된 지층에 고정되는 제2도르래부, 일단이 상기 제2측단승강대에 고정되고, 타단은 상기 제2측단설치공과 제2측단연결공, 제2도르래부를 거쳐 상기 매설관의 타측 하단부에 고정되는 제2측단와이어, 및 상기 제2측단와이어에 의해 상기 매설관이 연결된 제2측단승강대의 변위를 측정하는 제2측단측정부,를 포함하고, 상기 제2측단와이어는 텐션이 유지된 상태로 설치되되, 제2측단승강대가 제2측단스프링을 압축시킨 상태를 유지한다.

또한, 상기 상단설치공과 제1측단설치공, 제2측정설치공은, 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 점진적으로 증가되도록 형성된다.

그리고 상기 매설관이 관통설치되며, 매설관 위치확인장치를 감싸기 위한 케이스가 더 구비되고, 상기 케이스는 내부에 각 와이어가 이동될 수 있는 이동공간부가 형성되고, 제1도르래부와 제2도르래부가 내부에 설치되며, 중간부는 상기 매설관 외주면과 밀폐되어 이물질이나 수분이 유입되는 것을 방지함과 동시에, 매설관이 자유롭게 이동될 수 있도록 유연성을 갖는 재질의 연결부가 형성된다.

또한, 상기 고정하우징커버는, 투명창이 구비되어 상기 고정하우징몸체의 설치공간부에 위치된 상기 상단확인부와 제1측단확인부, 제2측단확인부를 외부에서 확인할 수 있다.

그리고 상기 에어포켓은, 상기 고정하우징몸체의 측면을 감싸도록 구비되는 측면에어포켓, 및 상기 고정하우징몸체의 하면을 감싸도록 구비되는 하면에어포켓,을 포함한다.

또한, 상기 측면에어포켓은 상기 고정하우징몸체의 측면을 따라, 다수 개 구비되고, 상기 하면에어포켓은 상기 고정하우징몸체의 하면 중심점을 기준으로, 방사상으로 구획된 다수 개가 구비된다.

그리고 상기 각 측면에어포켓은 인접한 다른 측면에어포켓과의 에어가 출입되기 위해 구비되는 측면밸브, 및 상기 각 하면에어포켓은 인접한 다른 하면에어포켓과의 에어가 출입되기 위해 구비되는 하면밸브,를 포함하고, 상기 측면밸브와 하면밸브는 상기 유지제어부에 의해 제어되어 해당 에어포켓의 인접한 에어포켓으로 에어를 공급 또는 배출시켜 각 에어포켓의 압력을 조절하여 상기 고정하우징몸체의 위치를 유지시킨다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 매설관 위치확인장치의 위치제어시스템에 의하면, 지하에 설치된 매설관의 위치를 용이하게 확인할 수 있음은 물론, 고정하우징몸체의 위치를 유지할 수 있어 신속하게 대처할 수 있으며, 종래 방치에 의해 발생되는 손실을 절감 및 방지할 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 매설관 위치확인장치의 위치제어시스템을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 유동하우징의 평면도를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 상단확인부를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 제1측단확인부를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 제2측단확인부를 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 각 설치공의 다른 실시 예를 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명에 따른 위치확인장치에 케이스가 더 구비된 상태를 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 측면에어포켓과 하면에어포켓을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도면에서 도시한 바와 같이, 매설관 위치확인장치의 위치제어시스템은 위치유지가 가능한 매설관 위치확인장치(10)를 제어하여 지표면의 변위가 발생되더라도 최초 설치된 위치를 실시간 유지시킬 수 있다.

위치유지가 가능한 매설관 위치확인장치(10)는 고정하우징몸체(100)와 고정하우징커버(200), 상단확인부(300), 제1측단확인부(400), 제2측단확인부(500), 유동하우징(600) 및 측정제어부(700)로 구성된다.

고정하우징몸체(100)는 내부에 상측으로 개방된 설치공간부(110)를 갖고, 매설관(20)의 상측 지표면에 설치된다.

그리고 고정하우징커버(200)는 고정하우징몸체(100)의 설치공간부(110)를 개폐시키기 위해 구비된다.

여기서, 고정하우징커버(200)는 투명창(210)이 구비되어 고정하우징몸체(100)의 설치공간부(110)에 위치된 상단확인부(300)와 제1측단확인부(400), 제2측단확인부(500)를 외부에서 확인할 수 있다.

상단확인부(300)는 고정하우징몸체(100)의 설치공간부(110) 중앙에 설치되어 매설관(20)의 상단 위치를 확인하기 위해 구비된다.

또한 제1측단확인부(400)는 고정하우징몸체(100)의 설치공간부(110) 가장자리 중 일부분에 설치되어 매설관(20)의 일측 하단부 위치를 확인하기 위해 구비된다.

제2측단확인부(500)는 고정하우징몸체(100)의 설치공간부(110) 가장자리 중 다른 일부분에 설치되어 매설관(20)의 타측 하단부 위치를 확인하기 위해 구비된다.

그리고 유동하우징(600)은 상단확인부(300)와 제1측단확인부(400), 제2측단확인부(500)를 변위 가능하도록 고정하우징몸체(100)에 설치하기 위해 구비된다.

측정제어부(700)는 상단확인부(300)와 제1측단확인부(400), 제2측단확인부(500)의 각 측정치를 수신받아 매설관(20)의 위치를 확인하도록 구비된다.

또한 에어포켓(900)과 변위센서(1000) 및 유지제어부(1100)가 더 구비된다.

에어포켓(900)은 고정하우징몸체(100)의 매설되는 면을 감싸도록 구비되고, 변위센서(1000)는 고정하우징몸체(100)의 변위를 측정하기 위해 구비된다.

그리고 유지제어부(1100)는 변위센서(1000)의 신호를 수신하여 변위된 거리만큼 해당 에어포켓(900)의 압력을 조절하여 고정하우징몸체(100)를 최초 설치된 위치로 유지시키기 위해 구비된다.

고정하우징몸체(100)는 지표면에 설치됨에 따라, 매설관(20)과는 무관하게 지표면이 변위되어 고정하우징몸체(100)가 변위될 수 있다.

이에, 에어포켓(900)과 변위센서(1000) 및 유지제어부(1100)에 의해 고정하우징몸체(100)의 위치를 유지시킬 수 있는 것이다.

여기서, 상단확인부(300)는 매설관(20)의 중심점을 지나는 수직선상(A1)에 위치되며, 제1측단확인부(400)와 제2측단확인부(500)는 상단확인부(300)를 기준으로 상호 각 120°로 위치되어 매설관(20)의 해당 위치의 변위를 확인한다.

이를 위한, 유동하우징(600)은 유동하우징몸체(610)와 상단설치공간부(620), 제1측단설치공간부(630) 및 제2측단설치공간부(640)로 구성된다.

유동하우징몸체(610)는 고정하우징몸체(100)의 설치공간부(110)에 위치되고, 상단설치공간부(620)는 상단확인부(300)가 유동 가능하게 설치되도록 유동하우징몸체(610)의 중앙부에 상측으로 개방되도록 형성된다.

그리고 제1측단설치공간부(630)는 제1측단확인부(400)가 유동 가능하게 설치되도록 상단설치공간부(620)와 이격되게 유동하우징몸체(610)의 가장자리 일부에 상측으로 개방되도록 형성된다.

제2측단설치공간부(640)는 제2측단확인부(500)유동 가능하게 설치되도록 상단설치공간부(620)와 이격되게 유동하우징몸체(610)의 가장자리 다른 일부에 상측으로 개방되도록 형성된다.

도 2에서 도시한 바와 같이, 이 유동하우징몸체(610)를 평면에서 보았을 때, 상단설치공간부(620)를 수직으로 지나는 연장선(A2)을 기준으로, 제1측단설치공간부(630)는 좌측 일부에 형성되고, 제2측단설치공간부(640)는 우측 일부에 형성된다.

이때, 제2측단설치공간부(640)는 상단설치공간부(620)를 수직으로 지나는 연장선(A2)을 기준으로, 제1측단설치공간부(630)와 대칭되도록 형성됨이 바람직하다.

그리고 도 3에서 도시한 바와 같이, 상단확인부(300)는 상단승강대(310)와 상단스프링(320), 상단설치공(330), 상단연결공(340), 상단와이어(350) 및 상단측정부(360)로 구성된다.

상단승강대(310)는 상단설치공간부(620)에서 유동가능하게 위치되고, 상단스프링(320)은 상단승강대(310)를 상측으로 가압하기 위해 구비된다.

또한 상단설치공(330)은 상단설치공간부(620)의 하측으로 연통되도록 유동하우징몸체(610)에 형성되고, 상단연결공(340)은 상단설치공(330)과 연통되도록 고정하우징몸체(100)에 형성된다.

상단와이어(350)는 일단이 상단승강대(310)에 고정되고, 타단은 상단설치공(330)과 상단연결공(340)을 거쳐 매설관(20)의 상단부에 고정된다.

그리고 상단측정부(360)는 상단와이어(350)에 의해 매설관(20)이 연결된 상단승강대(310)의 변위를 측정하게 된다.

여기서, 상단와이어(350)는 텐션이 유지된 상태로 설치되되, 상단승강대(310)가 상단스프링(320)을 압축시킨 상태를 유지하도록 설치된다.

다시 말해, 매설관(20)과 연결된 상단와이어(350)에 의해 상단승강대(310)가 상단설치공간부(620)의 중간부에 위치되도록 설치된다.

이와 같이, 설치된 상단승강대(310)는 매설관(20)의 변위에 따라 동일하게 이동되고, 상단측정부(360)에 의해 상단승강대(310)의 변위상태를 확인하게 된다.

또한 제1측단확인부(400)는 도 4에서 도시한 바와 같이, 제1측단승강대(410)와 제1측단스프링(420), 제1측단설치공(430), 제1측단연결공(440), 제1도르래부(450), 제1측단와이어(460) 및 제1측단측정부(470)로 구성된다.

제1측단승강대(410)는 제1측단설치공간부(630)에서 유동가능하게 위치되고, 제1측단스프링(420)은 제1측단승강대(410)를 상측으로 가압하기 위해 구비된다.

그리고 제1측단설치공(430)은 제1측단설치공간부(630)의 하측으로 연통되도록 유동하우징몸체(610)에 형성된다.

제1측단연결공(440)은 제1측단설치공(430)과 연통되도록 고정하우징몸체(100)에 형성되고, 제1도르래부(450)는 매설관(20)의 일측 하단부와 이격된 지층에 고정된다.

또한 제1측단와이어(460)는 일단이 제1측단승강대(410)에 고정되고, 타단은 제1측단설치공(430)과 제1측단연결공(440), 제1도르래부(450)를 거쳐 매설관(20)의 일측 하단부에 고정된다.

제1측단측정부(470)는 제1측단와이어(460)에 의해 매설관(20)이 연결된 제1측단승강대(410)의 변위를 측정하게 된다.

여기서, 제1측단와이어(460)는 텐션이 유지된 상태로 설치되되, 제1측단승강대(410)가 제1측단스프링(420)을 압축시킨 상태를 유지한다.

다시 말해, 매설관(20)과 연결된 제1측단와이어(460)에 의해 제1측단승강대(410)가 제1측단설치공간부(630)에 위치되도록 설치된다.

이와 같이, 설치된 제1측단승강대(410)는 매설관(20)의 변위에 따라 동일하게 이동되고, 제1측단측정부(470)에 의해 제1측단승강대(410)의 변위상태를 확인하게 된다.

그리고 제2측단확인부(500)는 도 5에서 도시한 바와 같이, 제2측단승강대(510)와 제2측단스프링(520), 제2측단설치공(530), 제2측단연결공(540), 제2도르래부(550), 제2측단와이어(560) 및 제2측단측정부(570)로 구성된다.

제2측단승강대(510)는 제2측단설치공간부(640)에서 유동가능하게 위치되고, 제2측단스프링(520)은 제2측단승강대(510)를 상측으로 가압하기 위해 구비된다.

또한 제2측단설치공(530)은 제2측단설치공간부(640)의 하측으로 연통되도록 유동하우징몸체(610)에 형성되고, 제2측단연결공(540)은 제2측단설치공(530)과 연통되도록 고정하우징몸체(100)에 형성된다.

제2도르래부(550)는 매설관(20)의 타측 하단부와 이격된 지층에 고정되고, 제2측단와이어(560)는 일단이 제2측단승강대(510)에 고정되고, 타단은 제2측단설치공(530)과 제2측단연결공(540), 제2도르래부(550)를 거쳐 매설관(20)의 타측 하단부에 고정된다.

그리고 제2측단측정부(570)는 제2측단와이어(560)에 의해 매설관(20)이 연결된 제2측단승강대(510)의 변위를 측정하게 된다.

여기서, 제2측단와이어(560)는 텐션이 유지된 상태로 설치되되, 제2측단승강대(510)가 제2측단스프링(520)을 압축시킨 상태를 유지한다.

다시 말해, 매설관(20)과 연결된 제2측단와이어(560)에 의해 제2측단승강대(510)가 제2측단설치공간부(640)에 위치되도록 설치된다.

이와 같이, 설치된 제2측단승강대(510)는 매설관(20)의 변위에 따라 동일하게 이동되고, 제2측단측정부(570)에 의해 제2측단승강대(510)의 변위상태를 확인하게 된다.

이때, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상단설치공(330)과 제1측단설치공(430), 제2측정설치공(530)은 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 점진적으로 증가되도록 형성된다.

다시 말해, 상단설치공(330)과 제1측단설치공(430), 제2측정설치공(530)은 고깔형상으로, 상단에서 하단으로 갈수록 점진적으로 확장되도록 형성됨에 따라, 각 와이어(350, 460, 560)의 타단이 다방향으로 이동할 수 있게 된다.

이에, 매설관(20)이 평면상이 아닌 3차원상에서 이동되어도 텐션을 유지하면 함께 이동될 수 있는 것이다.

그리고 각 측정부(360, 470, 570)는 해당 승강대(310, 410, 510)의 X축과 Y축, Z축 이동거리에 대한 측정치를 측정제어부(700)로 전송하게 되고, 측정제어부(700)는 각 측정부(360, 470, 570)에서 전송된 측정치를 연산하여 매설관(20)의 변위값을 확인할 수 있는 것이다.

또한 도 7에서 도시한 바와 같이, 매설관(20)이 관통설치되고, 매설관 위치확인장치(10)를 감싸기 위한 케이스(800)가 더 구비될 수 있다.

이러한 케이스(800)는 각 와이어(350, 460, 560)가 이동될 수 있는 이동공간부(810)가 형성되고, 제1도르래부(450)와 제2도르래부(550)가 내부에 설치됨에 따라, 외부충격이나 이물질 등으로부터 보호하게 된다.

매설관(20)이 관통되는 케이스(800) 중간부는 매설관(20) 외주면과 밀폐되어 이물질이나 수분이 유입되는 것을 방지함과 동시에, 매설관(20)이 자유롭게 이동될 수 있도록 유연성을 갖는 재질의 연결부(820)가 구비됨이 바람직하다.

그리고 도 8에서 도시한 바와 같이, 에어포켓(900)은 측면에어포켓(910)과 하면에어포켓(920)으로 구성된다.

측면에어포켓(910)은 고정하우징몸체(100)의 측면을 감싸도록 구비되고, 하면에어포켓(920)은 고정하우징몸체(100)의 하면을 감싸도록 구비된다.

여기서, 측면에어포켓(910)은 고정하우징몸체(100)의 측면을 따라, 다수 개 구비되고, 하면에어포켓(920)은 고정하우징몸체(100)의 하면 중심점을 기준으로, 방사상으로 구획된 다수 개가 구비된다.

이러한 각 측면에어포켓(910)과 각 하면에어포켓(920)의 작동상태를 살펴보면, 변위센서(1000)의 신호를 유지제어부(1100)가 수신하여 변위된 거리만큼 해당 에어포켓(910, 920)의 압력을 조절하여 원위치를 유지시킬 수 있다.

10 : 위치확인장치 20 : 매설관
100 : 고정하우징몸체 200 : 고정하우징커버
300 : 상단확인부 310 : 상단승강대
320 : 상단스프링 330 : 상단설치공
340 : 상단연결공 350 : 상단와이어
360 : 상단측정부 400 : 제1측단확인부
410 : 제1측단승강대 420 : 제1측단스프링
430 : 제1측단설치공 440 : 제1측단연결공
450 : 제1도르래부 460 : 제1측단와이어
470 : 제1측단측정부 500 : 제2측단확인부
510 : 제2측단승강대 520 : 제2측단스프링
530 : 제2측단설치공 540 : 제2측단연결공
550 : 제2도르래부 560 : 제2측단와이어
570 : 제2측단측정부 600 : 유동하우징
610 : 유동하우징몸체 620 : 상단설치공간부
630 : 제1측단설치공간부 640 : 제2측단설치공간부
700 : 측정제어부 800 : 케이스
900 : 에어포켓 1000 : 변위센서
1100 : 유지제어부

Claims

내부에 상측으로 개방된 설치공간부를 갖고, 매설관의 상측 지표면에 설치되는 고정하우징몸체;
상기 고정하우징몸체의 설치공간부를 개폐시키기 위한 고정하우징커버;
상기 고정하우징몸체의 설치공간부 중앙에 설치되어 상기 매설관의 상단 위치를 확인하기 위한 상단확인부;
상기 고정하우징몸체의 설치공간부 가장자리 중 일부분에 설치되어 상기 매설관의 일측 하단부 위치를 확인하기 위한 제1측단확인부;
상기 고정하우징몸체의 설치공간부 가장자리 중 다른 일부분에 설치되어 상기 매설관의 타측 하단부 위치를 확인하기 위한 제2측단확인부;
상기 상단확인부와 제1측단확인부, 제2측단확인부를 변위 가능하도록 상기 고정하우징몸체에 설치하기 위한 유동하우징;
상기 상단확인부와 제1측단확인부, 제2측단확인부의 각 측정치를 수신받아 상기 매설관의 위치를 확인하는 측정제어부;
상기 고정하우징몸체의 매설되는 면을 감싸도록 구비되는 에어포켓;
상기 고정하우징몸체의 변위를 측정하기 위한 변위센서; 및
상기 변위센서의 신호를 수신하여 변위된 거리만큼 해당 에어포켓의 압력을 조절하여 상기 고정하우징몸체를 최초 설치된 위치로 유지시키기 위한 유지제어부;를 포함하고,
상기 상단확인부는 상기 매설관의 중심점을 지나는 수직선상에 위치되며,
상기 제1측단확인부와 제2측단확인부는 상기 상단확인부를 기준으로 상호 각 120°로 위치되어 매설관의 해당 위치의 변위를 확인하고,
상기 유동하우징은,
상기 고정하우징몸체의 설치공간부에 위치되는 유동하우징몸체;
상기 상단확인부가 유동 가능하게 설치되도록 상기 유동하우징몸체의 중앙부에 상측으로 개방되도록 형성되는 상단설치공간부;
상기 제1측단확인부가 유동 가능하게 설치되도록 상기 상단설치공간부와 이격되게 상기 유동하우징몸체의 가장자리 일부에 상측으로 개방되도록 형성되는 제1측단설치공간부; 및
상기 제2측단확인부가 유동 가능하게 설치되도록 상기 상단설치공간부와 이격되게 상기 유동하우징몸체의 가장자리 다른 일부에 상측으로 개방되도록 형성되는 제2측단설치공간부;를 포함하고,
상기 유동하우징몸체를 평면에서 보았을 때,
상기 상단설치공간부를 수직으로 지나는 연장선을 기준으로, 상기 제1측단설치공간부는 좌측 일부에 형성되고,
상기 제2측단설치공간부는 우측 일부에 형성되되, 제1측단설치공간부와 대칭되고,
상기 에어포켓은,
상기 고정하우징몸체의 측면을 감싸도록 구비되는 측면에어포켓; 및
상기 고정하우징몸체의 하면을 감싸도록 구비되는 하면에어포켓;을 포함하고,
상기 측면에어포켓은 상기 고정하우징몸체의 측면을 따라, 다수 개 구비되고,
상기 하면에어포켓은 상기 고정하우징몸체의 하면 중심점을 기준으로, 방사상으로 구획된 다수 개가 구비되고,
상기 변위센서의 신호를 받아 변위 거리만큼 상기 유지제어부가 각 측면에어포켓과 각 하면에어포켓 중 어느 하나 이상의 압력을 조절하여 고정하우징몸체의 위치를 유지시키는 것을 특징으로 하는 매설관 위치확인장치의 위치제어시스템.
제1항에 있어서, 상기 상단확인부는,
상기 상단설치공간부에서 유동가능하게 위치되는 상단승강대;
상기 상단승강대를 상측으로 가압하기 위한 상단스프링;
상기 상단설치공간부의 하측으로 연통되도록 상기 유동하우징몸체에 형성되는 상단설치공;
상기 상단설치공과 연통되도록 상기 고정하우징몸체에 형성되는 상단연결공;
일단이 상기 상단승강대에 고정되고, 타단은 상기 상단설치공과 상단연결공을 거쳐 상기 매설관의 상단부에 고정되는 상단와이어; 및
상기 상단와이어에 의해 상기 매설관이 연결된 상단승강대의 변위를 측정하는 상단측정부;를 포함하고,
상기 상단와이어는 텐션이 유지된 상태로 설치되되, 상단승강대가 상단스프링을 압축시킨 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 매설관 위치확인장치의 위치제어시스템.
제2항에 있어서, 상기 제1측단확인부는,
상기 제1측단설치공간부에서 유동가능하게 위치되는 제1측단승강대;
상기 제1측단승강대를 상측으로 가압하기 위한 제1측단스프링;
상기 제1측단설치공간부의 하측으로 연통되도록 상기 유동하우징몸체에 형성되는 제1측단설치공;
상기 제1측단설치공과 연통되도록 상기 고정하우징몸체에 형성되는 제1측단연결공;
상기 매설관의 일측 하단부와 이격된 지층에 고정되는 제1도르래부;
일단이 상기 제1측단승강대에 고정되고, 타단은 상기 제1측단설치공과 제1측단연결공, 제1도르래부를 거쳐 상기 매설관의 일측 하단부에 고정되는 제1측단와이어; 및
상기 제1측단와이어에 의해 상기 매설관이 연결된 제1측단승강대의 변위를 측정하는 제1측단측정부;를 포함하고,
상기 제1측단와이어는 텐션이 유지된 상태로 설치되되, 제1측단승강대가 제1측단스프링을 압축시킨 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 매설관 위치확인장치의 위치제어시스템.
제3항에 있어서, 상기 제2측단확인부는,
상기 제2측단설치공간부에서 유동가능하게 위치되는 제2측단승강대;
상기 제2측단승강대를 상측으로 가압하기 위한 제2측단스프링;
상기 제2측단설치공간부의 하측으로 연통되도록 상기 유동하우징몸체에 형성되는 제2측단설치공;
상기 제2측단설치공과 연통되도록 상기 고정하우징몸체에 형성되는 제2측단연결공;
상기 매설관의 타측 하단부와 이격된 지층에 고정되는 제2도르래부;
일단이 상기 제2측단승강대에 고정되고, 타단은 상기 제2측단설치공과 제2측단연결공, 제2도르래부를 거쳐 상기 매설관의 타측 하단부에 고정되는 제2측단와이어; 및
상기 제2측단와이어에 의해 상기 매설관이 연결된 제2측단승강대의 변위를 측정하는 제2측단측정부;를 포함하고,
상기 제2측단와이어는 텐션이 유지된 상태로 설치되되, 제2측단승강대가 제2측단스프링을 압축시킨 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 매설관 위치확인장치의 위치제어시스템.
제1항에 있어서,
상기 각 측면에어포켓은 인접한 다른 측면에어포켓과의 에어가 출입되기 위해 구비되는 측면밸브; 및
상기 각 하면에어포켓은 인접한 다른 하면에어포켓과의 에어가 출입되기 위해 구비되는 하면밸브;를 포함하고,
상기 측면밸브와 하면밸브는 상기 유지제어부에 의해 제어되어 해당 에어포켓의 인접한 에어포켓으로 에어를 공급 또는 배출시켜 각 에어포켓의 압력을 조절하여 상기 고정하우징몸체의 위치를 유지시키는 매설관 위치확인장치의 위치제어시스템.