KR101859633B1 - 관로 보수 장치 및 관로 보수 방법 - Google Patents

관로 보수 장치 및 관로 보수 방법 Download PDF

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Abstract

관로 보수 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치는, 관로를 보수하기 위해 관로의 내부를 이동하는 본체; 및 본체에 회전가능하게 결합되며 관로 내벽에 접촉되어 회전하면서 관로를 세정하는 세정부재를 포함한다.

Description

관로 보수 장치 및 관로 보수 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REPAIRING PIPE CONDUIT}
본 발명은, 관로 보수 장치 및 관로 보수 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 관로 보수 전 관로 내부를 세정할 수 있는 관로 보수 장치 및 관로 보수 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 가정이나 사업장에서 배출되는 오폐수를 처리하기 위한 오수관 또는 우수(雨水)를 하천으로 방류시키기 위한 우수관이 지하에 매설되는데, 오수관과 우수관을 통칭하여 하수관이라 한다. 이러한 하수관은 우수 또는 오폐수를 하수처리장이나 하천으로 이동시키기 위해 복수개가 연결되어 사용되고 있다.
그러나, 하수관의 관로는 시간의 경과에 따라 노후화되어 크랙이 생성되거나 균열, 파손 또는 접속부 분리에 의해 오폐수가 외부로 유출되어 토양 오염 등의 환경오염을 야기할 수 있을 뿐만 아니라 슬러지 또는 외부에서 흘러들어온 이물질이 쌓이게 되어 이물질, 슬러지, 퇴적물 등에 의해 악취가 발생한다.
지하에 매설되어 있는 관로가 부분적으로 파손되거나, 관로의 이음 부에 벌어짐이나 단차가 생기거나, 보수재 상의 수지가 경화과정에서 수축되어 들뜸 현상이 발생하는 등 이상부위를 대상으로 보수를 해야 할 경우 지하에 매설된 상태에서 보수하는 시공방법으로는 첫째, 이러한 이상 부위 구간에 전체적으로 합성수지 관을 끼워 넣어서 보수하는 전체 보수공법이 있고, 둘째, 본딩제와 보수재를 이용하여 이상 부위만을 대상으로 보수재에 본딩제를 도포하여 함침시킨 후 경화시켜 부분적으로 보수하는 라이닝 부분 보수공법이 있다.
이와 같은 관로의 전체 보수공법 또는 부분 보수공법의 경우 관로를 보수하기 전 관로의 보수 부분에 부착되어 있는 다양한 이물질들을 깨끗하게 제거해야만 효과적인 관로 보수가 가능하다. 그러나, 종래의 경우 관로의 보수전 관로를 향해 고압의 물을 분사하는 세정 방식을 사용하고 있으며, 이러한 고압의 물 분사 방식은 다양한 종류의 이물질을 제거하는데 한계가 있을 뿐만 아니라 고압의 물의 분사 를 관로의 보수공법 직전에 하지 않고 수시간 또는 수일전에 수행함으로써 물 분사 후 관로에 다시 부착된 이물질이 제거되지 않은 채로 관로 보수 공법이 시행되므로 보수재가 관로 내벽에 압착 경화되지 못하게 되며, 따라서 오래지 않아 관로로부터 분리되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 공개번호:제10-2004-0073946호(공개일자:2004년08월21일)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 관로 보수 전 관로의 보수 부분에 부착되어 있는 이물질을 제거할 수 있는 관로 보수 장치 및 관로 보수 방법을 제공하는 것이다.
또한, 별도의 세정 장비 없이도 관로 내부의 세정이 가능한 관로 보수 장치 및 관로 보수 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 관로를 보수하기 위해 상기 관로의 내부를 이동하는 본체; 및 상기 본체에 회전가능하게 결합되며 상기 관로 내벽에 접촉되어 회전하면서 상기 관로를 세정하는 세정부재를 포함하는 관로 보수 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 세정부재는, 상기 본체에 결합되는 동력원; 상기 동력원에 결합되어 상기 동력원의 회전에 연동되어 회전하는 회전바; 및 상기 회전바에 결합되어 회전하며 상기 관로 내벽에 접촉되어 상기 관로 내벽을 세정하는 브러쉬를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 세정부재는, 상기 브러쉬가 안착되는 안착부재; 및 상기 안착부재와 상기 회전바에 결합되며, 상기 브러쉬의 회전 직경의 변화에 대응할 수 있도록 구동가능하게 마련되는 링크 구조를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 링크 구조는, 상기 안착부재의 일측과 상기 회전바의 일측에 결합되는 제1 연결바; 상기 안착부재의 타측과 상기 회전바의 타측에 결합되는 제2 연결바; 및 상기 제1 연결바와 상기 제2 연결바가 구동가능하도록 상기 제1 연결바와 상기 제2 연결바에 결합되는 조인트를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제2 연결바에는 상기 안착부재에 형성된 삽입공에 삽입되어 이동가능하게 마련되는 제3 연결바가 결합될 수 있다.
또한, 상기 회전바의 내부에는 탄성부재가 배치되며, 상기 제2 연결바는 상기 탄성부재에 결합될 수 있다.
그리고, 상기 회전바에는 나사산이 형성되며, 상기 나사산에 결합되어 왕복이동하면서 상기 링크 구조에 접촉되어 상기 링크 구조의 수축과 팽창을 조절하는 조절부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 브러쉬는 가상의 수평선을 기준으로 경사각이 형성될 수 있으며, 상기 경사각은 조절가능할 수 있다.
그리고, 상기 안착부재는, 상기 가상의 수평선에 나란하게 형성되는 지지부; 및 상기 지지부에 교차되는 방향으로 상기 지지부로부터 연장되며, 복수의 결합홀이 형성된 연장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 안착부재는, 상기 가상의 수평선에 나란하게 형성되는 지지부; 및 상기 지지부에 교차되는 방향으로 상기 지지부로부터 연장되며, 상기 브러쉬가 슬라이딩 이동가능하도록 상기 브러쉬의 이동을 가이드하는 가이드부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 본체에 결합되며, 상기 세정부재에 의해 상기 관로의 바닥부로 낙하한 이물질을 밀어서 배출하는 스크레이퍼를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 관로를 보수하기 위해 상기 관로의 내부를 이동하는 본체에 회전가능하게 결합된 세정부재가 관로 내벽에 접촉되어 회전하면서 관로를 세정하는 단계; 및 (b) 세정부재에 의해 세정된 관로를 본체가 이동하면서 보수하는 단계를 포함하는 관로 보수 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 (a) 단계는, 상기 본체에 결합된 촬영부재를 통해 상기 관로 내부를 촬영하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 (a) 단계는, 상기 세정부재의 브러쉬가 회전바에 결합되어 회전하며 상기 관로 내벽에 접촉되어 상기 관로 내벽을 세정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 세정부재의 브러쉬가 안착되는 안착부재가 링크 구조에 결합되며, 상기 회전바가 회전하여 브러쉬의 회전 직경이 변화하면 상기 링크 구조가 상기 브러쉬의 회전 직경의 변화에 대응하여 구동하는 단계를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은, 관로 보수 전 관로의 보수 부분에 부착되어 있는 이물질을 세정부재로 제거하여 관로 보수의 품질을 향상시키고 관로의 내구성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 세정부재가 관로를 보수하는 본체에 결합되므로, 별도의 세정 장비 없이도 관로 내부의 세정이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치가 관로 내부에 설치되고 세정부재가 관로로부터 이격되어 있는 모습을 정면에서 바라본 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치가 관로 내부에 설치되고 세정부재가 관로에 접촉되어 있는 모습을 정면에서 바라본 단면도이다.
도 4는 도 3의 B 부분의 확대도이다.
도 5은 도 3의 C-C' 방향을 따라 관로 내부를 바라본 도면이다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치에서 하나의 실시예에 따라 안착부재에 안착된 브러쉬의 이동을 도시한 도면이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치에서 다른 실시예에 따라 안착부재에 안착된 브러쉬의 이동을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치와 분리되어 관로를 세정하는 이동차량을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치가 관로 내부에 설치되고 세정부재가 관로로부터 이격되어 있는 모습을 정면에서 바라본 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치가 관로 내부에 설치되고 세정부재가 관로에 접촉되어 있는 모습을 정면에서 바라본 단면도이고, 도 4는 도 3의 B 부분의 확대도이며, 도 5은 도 3의 C-C' 방향을 따라 관로 내부를 바라본 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치(10) 및 관로 보수 방법은 다양한 종류의 관로(400)를 보수할 수 있지만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 하수도 관로(400)를 보수하는 경우에 한정하여 설명하며, 다만 이러한 한정 설명에 의해 관로(400)의 종류가 한정되는 것은 아님을 밝혀 둔다.
본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치(10) 및 관로 보수 방법은, 하나의 맨홀(500))과 다른 하나의 맨홀(500) 사이에 배치되어 있는 관로(400)의 전체를 보수하는 데 적용될 수도 있고, 또는 관로(400)의 일부, 즉, 부분만을 보수하는 데 적용될 수도 있다.
본 명세서에서 보수재는 관로(400)의 보수 부위에 접촉해서 손상된 관로(400)를 보수할 수 있는 다양한 재질의 패커 또는 튜브를 포함할 수 있다. 그리고, 약제는 보수재를 관로(400)에 부착시킬 수 있는 다양한 본딩제를 포함할 수 있다. 즉, 보수재에 약제가 도포된 후 보수재가 손상된 관로(400)에 부착되어 손상된 관로(400)를 보수할 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치(10)는, 본체(100)와, 세정부재(200)를 포함한다.
본체(100)는 관로(400)를 보수하기 위해 관로(400)의 내부를 이동할 수 있다. 여기서, 전술한 바와 같이, 본체(100)는 관로(400)를 이동하면서 관로(400) 전체를 보수할 수도 있고, 또는 관로(400)의 부분만을 보수할 수도 있다. 그리고, 관로(400)의 보수 방식은 다양할 수 있으며, 예를 들어 공기압 팽창방식에 의해 보수재가 노후관로(400)의 내면에 압착경화 방식으로 결합되도록하여 관로(400)를 보수할 수 있다.
본체(100)는 프레임(110)과, 바퀴(120)를 포함할 수 있다. 프레임(110)은 다양한 종류의 금속 재질로 마련될 수 있다. 다만 프레임(110)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니며, 소정의 강성을 가진다면 복합소재, 강화 플라스틱 등의 다양한 소재가 사용될 수 있다. 바퀴(120)는 회전가능하게 프레임(110)에 결합되고, 관로(400)에 접촉되어 관로(400)를 따라 이동하도록 마련될 수 있다. 바퀴(120)는 프레임(110)을 지지하며 프레임(110)이 관로(400)를 따라 이동하도록 프레임(110)에 결합된다. 여기서, 바퀴(120)의 개수는 다양할 수 있다. 본체(100)는 다양한 방식으로 이동할 수 있으며, 예를 들어 도 1에서와 같이 프레임(110)이 견인선(300)에 연결되고 관로(400) 외부의 견인차량(미도시) 등의 작동에 의해 본체(100)가 이동할 수 있다. 이와 같은 방식으로 본체(100)는 관로(400) 내부의 보수 부위로 이동할 수 있다. 이를 위해 본체(100)의 일측 단부와 회전바(220)에는 견인선(300)이 연결될 수 있는 견인고리(140, 280)가 각각 결합될 수 있다. 다만, 본체(100)의 이동 방식이 이에 한정되는 것은 아니다.
본체(100)에는 CCTV와 같이 관로(400) 내부를 촬영할 수 있는 다양한 촬영부재(130)가 결합될 수 있다. 촬영부재(130)는 360도 회전이 가능하게 마련될 수 있고, 또는 상대적으로 어두운 관로(400) 내부를 촬영할 수 있도록 형광등, 백열등, LED등 또는 이들의 조합과 같은 조명 장비가 구비될 수 있다. 그리고, 촬영부재(130)는 케이블에 연결될 수 있으며, 케이블을 통해 촬영부재(130)로 전원을 공급할 수도 있고 또는 촬영부재(130)에서 촬영된 영상신호를 디스플레이유닛과 같은 관로(400) 외부에 배치된 장비로 전송하도록 마련될 수도 있다. 촬영부재(130)는 본체(100)의 다양한 부분에 다양한 개수로 결합될 수 있으며, 예를 들어 본체(100)의 진행방향을 기준으로 전방 또는 후방 중 적어도 하나에 결합될 수 있다.
세정부재(200)는 본체(100)에 회전가능하게 결합되며 관로(400) 내벽에 접촉되어 회전하면서 관로(400)를 세정하도록 마련된다. 여기서, 후술하는 세정부재(200)의 브러쉬(230)가 관로(400)에 접촉하는 방식은 다양한다. 예를 들어, 공압식 에어 실린더의 단부에 브러쉬(230)를 결합시킨 후 에어 실린더의 작동으로 브러쉬(230)를 관로(400)에 접촉시킬 수도 있고, 또는 전동 실린더의 작동으로 브러쉬(230)를 관로(400)에 접촉시킬 수도 있으며, 또는 원심력에 의해 브러쉬(230)를 관로(400)에 접촉시킬 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 원심력 방식에 의해 브러쉬(230)가 관로(400)에 접촉되는 경우를 중심으로 설명한다.
세정부재(200)가 관로(400), 예를 들어 하수관 관로(400) 내부를 세정하는 경우, 하수관 관로(400)에는 하수가 흐르고 있으므로 별도의 물을 제공하지 않아도 세정에 하수를 사용할 수 있다. 하수는 세정부재(200)의 윤활 기능을 할 수 있다. 다만, 세정부재(200)는 물이 없더라도 세정이 가능하므로 반드시 하수가 필요한 것은 아니다.
세정부재(200)는 동력원(210)과, 회전바(220)와, 브러쉬(230)를 포함할 수 있다. 동력원(210)은 본체(100)에 결합되며, 동력원(210)에는 다양한 종류의 각종 모터가 포함될 수 있다. 회전바(220)는 동력원(210)에 결합되어 동력원(210)의 회전에 연동되어 회전한다. 회전바(220)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 회전바(220)의 내부에는 탄성부재(221)가 배치될 수 있는데 이에 대해서는 후술한다. 그리고, 회전바(220)의 단부에는 견인고리(280)가 결합될 수 있다. 브러쉬(230)는 회전바(220)에 결합되어 회전하며 관로(400) 내벽에 접촉되어 관로(400) 내벽을 세정한다. 브러쉬(230)가 회전바(220)에 결합되는 방식은 다양할 수 있다. 예를 들어, 세정부재(200)는 안착부재(240)와, 링크 구조(250)를 더 포함할 수 있으며, 브러쉬(230)는 안착부재(240)에 안착되고, 링크 구조(250)가 안착부재(240)와 회전바(220)에 결합되어 브러쉬(230)의 회전 직경의 변화에 대응할 수 있도록 구동될 수 있다. 도 2 및 도 4를 참조하면, 링크 구조(250)는 제1 연결바(251)와, 제2 연결바(252)와, 조인트(254)를 포함할 수 있다. 제1 연결바(251)는 안착부재(240)의 일측과 회전바(220)의 일측에 결합되고, 제2 연결바(252)는 안착부재(240)의 타측과 회전바(220)의 타측에 결합되며, 조인트(254)는 제1 연결바(251)와 제2 연결바(252)가 구동가능하도록 예를 들어 제1 연결바(251)와 제2 연결바(252)의 중심부에서 제1 연결바(251)와 제2 연결바(252)에 결합된다. 그리고, 제3 연결바(253)는 제2 연결바(252)의 일측에 결합되며 안착부재(240)에 형성된 삽입공(244)에 삽입되어 이동가능하게 마련될 수 있다. 또한, 제2 연결바(252)의 타측은 회전바(220)의 내부에 배치된 탄성부재(221)에 결합될 수 있다. 이와 같은 구조에 의해 브러쉬(230)는 관로(400)에 접촉과 접촉 해제가 가능하다. 예를 들어, 도 2에서와 같이 본체(100)가 관로(400) 내부로 인입되는 경우에는 브러쉬(230)가 관로(400)로부터 이격되어 있다. 이는 본체(100)의 이동을 용이하게 하기 위함이다. 그리고, 본체(100)가 관로(400)의 이물질을 제거하기 위한 위치, 예를 들어 관로(400)의 보수 위치로 이동하면 동력원(210)에 의해 회전바(220)가 회전하게 되는데, 회전바(220)가 회전하는 경우 원심력에 의해 링크 구조(250)가 구동하여 도 3 내지 도 5에서와 같이 브러쉬(230)가 관로(400)에 접촉된채 회전한다. 이러한 방식으로 브러쉬(230)가 관로(400)를 세정할 수 있다. 즉, 도 2에서와 같이 회전바(220)의 회전 전의 경우 브러쉬(230)가 관로(400)에 접촉하지 않고 있지만, 회전바(220)가 회전하면 원심력에 의해 브러쉬(230)가 관로(400)측으로 이동하려는 방향으로 힘을 받게 되고, 이때, 제2 연결바(252)의 타측은 회전바(220) 내부에 배치된 탄성부재(221)의 탄성력을 극복하고 탄성부재(221)를 수축시키면서 본체(100)측으로 이동하며, 제2 연결바(252)의 일측에 결합된 제3 연결바(253)는 안착부재(240)에 형성된 삽입공(244) 내부로 이동하고 이에 의해 제2 연결바(252)의 일측은 관로(400)측으로 이동하므로 안착부재(240)에 안착된 브러쉬(230) 역시 관로(400)측으로 이동하여 관로(400)에 접촉할 수 있다. 그리고, 회전바(220)의 회전이 정지하면 탄성 수축된 탄성부재(221)의 탄성회복력에 의해 브러쉬(230)는 도 2에서와 같이 관로(400)로부터 이격될 수 있다.
조절부재(260)는 링크 구조(250)의 수축과 팽창을 조절하도록 마련된다. 도 2에서와 같이 회전바(220)가 회전하지 않는 상태에서는 브러쉬(230)가 관로(400)로부터 소정 간격 이격되어 있지만, 관로(400)의 크기, 예를 들어 관로(400)의 직경에 따라 브러쉬(230)와 관로(400) 사이의 간격이 다양할 수 있다. 여기서, 본체(100)의 이동의 편의를 위해 브러쉬(230)는 관로(400)로부터 이격되어 있지만 브러쉬(230)가 관로(400)로부터 너무 멀리 떨어져있는 것은 관로(400) 세정에 유리할 바 없으므로 관로(400)의 직경에 따라 브러쉬(230)와 관로(400) 사이의 간격을 조절할 필요가 있다. 이를 위해 회전바(220)에는 나사산(222)이 형성되며, 나사산(222)에 조절부재(260)가 왕복이동하도록 결합된다. 여기서, 조절부재(260)가 제2 연결바(252)의 타측 방향으로 이동하여 제2 연결바(252)에 접촉되어 가압하면 제2 연결바(252)가 팽창하게 되며 이에 의해 브러쉬(230)가 관로(400)측으로 이동하면서 브러쉬(230)와 관로(400) 사이의 간격이 감소한다. 그리고, 조절부재(260)가 제2 연결바(252)의 일측 방향으로 이동하여 제2 연결바(252)로부터 접촉 해제되면 제2 연결바(252)가 수축하게 되며 이에 의해 브러쉬(230)가 관로(400)측으로부터 이격되면서 브러쉬(230)와 관로(400) 사이의 간격이 증가한다. 이와 같이 조절부재(260)를 통해 브러쉬(230)와 관로(400) 사이의 간격 조절이 가능하므로 다양한 관로(400)의 직경에 대해서도, 브러쉬(230)와 관로(400) 사이의 간격을 작업자가 원하는 간격으로 조절할 수 있다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치에서 하나의 실시예에 따라 안착부재에 안착된 브러쉬의 이동을 도시한 도면이고, 도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치에서 다른 실시예에 따라 안착부재에 안착된 브러쉬의 이동을 도시한 도면이다. 여기서, 도 6 및 도 7은 안착부재를 상측에서 바라본 도면이다.
브러쉬(230)는 상측에서 브러쉬(230)를 바라본 경우 상기 안착부재에 평행한 가상의 수평선을 기준으로 경사각이 형성될 수 있으며, 경사각은 조절될 수 있다. 이와 같이 브러쉬(230)에 경사각을 형성하고 조절하는 이유는, 브러쉬(230)가 기울어지지 않은 최초의 상태에서 회전하는 경우 이물질이 브러쉬(230)에 접촉되어 관로(400)로부터 떨어진 후 브러쉬(230)와 함께 회전하면서 브러쉬(230)의 회전 반경으로부터 이탈되지 못하는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 이물질이 관로(400)로부터 떨어진 후 브러쉬(230)의 기울기를 조절하면 이물질이 브러쉬(230)와 함께 회전하지 않고 브러쉬(230)의 회전 반경으로부터 용이하게 이탈될 수 있다.
이와 같이 브러쉬(230)의 경사각을 조절하기 위해 다양한 방식이 적용될 수 있으며, 예를 들면 도 6(a) 및 도 6(b)에서와 같이 브러쉬(230)가 연장부(242)의 복수의 결합홀(247)에 결합되도록 마련될 수 있다.
도 6(a) 및 도 6(b)를 참조하면, 안착부재(240)는 지지부(241)와, 연장부(242)를 포함할 수 있다. 지지부(241)에는 브러쉬(230)가 결합되며 브러쉬(230)는 가상의 수평선을 기준으로 경사각이 조절되도록 마련될 수 있다. 그리고, 연장부(242)는 지지부(241)에 교차되는 방향으로 지지부(241)로부터 연장된다. 연장부(242)는 다양한 형상으로 연장될 수 있으며, 예를 들어 원호의 형상으로 연장될 수 있다. 여기서, 연장부(242)에는 복수의 결합홀(247)이 형성되며, 브러쉬(230)는 복수의 결합홀(247) 중 하나에 결합되는 것을 통해 가상의 수평선을 기준으로 하는 경사각의 조절이 가능해진다.
브러쉬(230)의 경사각을 조절하는 다른 실시예로 도 7(a) 및 도 7(b)를 참조하면, 지지부(241)와, 브러쉬(230)의 이동을 가이드하는 가이드부(243)가 구비될 수 있다. 도 7(a) 및 도 7(b)의 실시예에서의 지지부(241)에는 도 6(a) 및 도 6(b)에서와 마찬가지로 브러쉬(230)가 결합되며 브러쉬(230)는 가상의 수평선을 기준으로 경사각이 조절되도록 마련될 수 있다. 그리고, 가이드부(243)는 지지부(241)에 교차되는 방향으로 지지부(241)로부터 연장되며, 예를 들어 원호의 형상과 같이 다양한 형상으로 연장될 수 있다. 그리고, 가이드부(243)에는 중심부에 슬라이딩홈(245)이 형성될 수 있으며, 브러쉬(230)는 가이드부(243)의 슬라이딩홈(245)에 결합되어 슬라이딩으로 이동할 수 있다. 이와같이 브러쉬(230)의 슬라이딩 이동에 의해 브러쉬(230)의 경사각이 조절될 수 있다.
스크레이퍼(270)는, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본체(100)에 결합되어 관로(400)의 이물질을 배출한다. 즉, 세정부재(200)에 의해 관로(400)에 부착된 이물질이 관로(400)로부터 이탈되면 관로(400)의 바닥부로 낙하한다. 여기서, 스크레이퍼(270)는 본체(100)의 하측에 결합될 수 있으며, 본체(100)의 이동시 관로(400) 바닥부에 낙하한 이물질을 밀어서 관로(400) 외부로 배출한다. 스크레이퍼(270)는 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 고무, 합성수지 등이 사용될 수 있다. 그리고, 스크레이퍼(270)는 주행을 원활하게 하기 위해 상하 방향으로 구동될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치와 분리되어 관로를 세정하는 이동차량을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 관로(400)는 지면에 나란하게 예를 들어 지면에 수평으로 배치될 수 있고, 또는 지면에 교차하도록 예를 들어 지면에 수직으로 배치될 수 있다. 여기서, 지면에 수평으로 배치된 관로(400)의 경우 본체(100)가 이동하면서 본체(100)에 결합된 브러쉬(230)에 의해 관로(400)의 세정이 가능하지만 지면에 수직으로 배치된 관로(450)의 경우 본체(100)에 결합된 브러쉬(230)의 회전에 의해서는 관로(450)를 세정하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 이를 위해 본체(100)와 별도로 구비된 이동차량(600)에 연결 접합부용 브러쉬(610)를 결합하여 지면에 수직으로 배치된 관로(450)를 세정할 수 았다. 여기서, 이동차량(600)은, 별개의 장비로 제작할 수도 있지만 관로(400)를 커팅하기 위한 커팅용 차량에 결합된 커팅부재(미도시)를 분리 후 커팅용 차량에 연결 접합부용 브러쉬(610)를 장착하여 지면에 수직으로 배치된 관로(450)를 세정할 수 있다. 이와 같이 커팅용 차량을 이용하면 이동차량(600)을 별개로 구비하지 않아도 되므로 비용이 절감될 수 있다.
그리고, 이동차량(600)에는 전술한 본체(100)에 결합된 CCTV와 같은 촬영부재(130)가 결합될 수 있으며, 다만 이에 대한 상세한 설명은 전술한 설명으로 대체한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치(10)의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
본체(100)는 관로(400) 내부를 이동하면서 먼저 세정부재(200)를 통해 관로(400) 내벽의 이물질을 제거한다. 여기서, 본체(100)에 결합된 CCTV를 통해 관로(400) 내부를 촬영하면서 관로(400) 내부를 파악하며, 본체(100)의 끝부분이 보수지점의 중심 위치에서 정지하도록 본체(100)가 이동한다. 이러한 상태에서 본체(100)의 끝부분으로부터 세정부재(200)의 끝부분까지의 길이 L 만큼 이동하면서 브러쉬(230)의 회전을 통해 관로(400)를 세정한다. 이와 같은 방식으로 보수하고자 하는 위치의 세정이 가능해지며, 만약 이러한 세정을 통해 원하는 범위의 관로(400) 세정이 이루어지지 않은 경우 본체(100)를 이동하면서 다시 세정을 반복할 수 있다. 관로(400) 내부의 세정이 완료되면 본체(100)가 이동하면서 관로(400)의 보수를 실시한다. 보수시에는 본체(100)의 끝부분이 보수지점의 중심 위치에 정지하도록 다시 본체(100)를 이동시키며, 이 상태에서 본체(100)의 끝부분과 본체(100)의 중심부의 거리 L'만큼 본체(100)를 다시 이동시켜 본체(100)의 중심부와 보수 지점을 일치시킨다. 이후 본체(100)가 관로(400)를 보수한다. 여기서, 세정 작업은 관로(400)의 보수 직전에 시행될 수도 있고, 또는 필요시 전처리 작업으로 세정 작업만 수행될 수도 있다.
이에 의해, 관로(400) 보수 전 관로(400)의 보수 부분에 부착되어 있는 이물질을 세정부재(200)로 제거하여 관로(400) 보수의 품질을 향상시킬 수 있고, 세정부재(200)가 관로(400)를 보수하는 본체(100)에 결합되므로, 별도의 세정 장비 없이도 관로(400) 내부의 세정이 가능한 효과가 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치(10)가 하나만 구비되더라도 관로(400)의 세정 작업과 관로(400)의 보수 작업이 모두 가능하며, 관로(400)의 세정 작업 후 관로(400)의 보수 작업이 실시되므로, 관로(400)에 부착된 이물질이 제거된 상태로 관로(400)가 보수되어서 보수재가 관로(400)로부터 분리되지 않고 보수 품질이 향상될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 방법의 작용 및 효과에 대해 설명하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 보수 장치(10)에서 설명한 부분과 공통되는 설명은 전술한 설명으로 대체한다.
우선, 관로(400)를 보수하기 위해 관로(400)의 내부를 이동하는 본체(100)에 결합된 세정부재(200)가 관로(400) 내벽에 접촉되어 관로(400)를 세정한다. 여기서, 세정부재(200)는 브러쉬(230)를 포함할 수 있고 브러쉬(230)는 본체(100)에 회전가능하게 결합되며 브러쉬(230)가 관로(400) 내벽에 접촉되어 회전하면서 관로(400) 내벽에 부착된 이물질을 제거한다. 여기서, 본체(100)에는 CCTV와 같은 촬영부재(130)가 결합될 수 있으며, 본체(100)에 결합된 촬영부재(130)를 통해 관로(400) 내부를 촬영하면서 보수 위치를 파악할 수 있다. 그리고, 촬영부재(130)를 통해 파악된 보수 위치로 본체(100)를 이동시킨 후 브러쉬(230)의 회전을 통해 관로(400) 내벽의 이물질을 제거할 수 있다. 여기서, 본체(100)에는 동력원(210)이 결합되고, 동력원(210)에는 회전바(220)가 결합되며, 브러쉬(230)가 회전바(220)에 결합되어 회전하면서 관로(400) 내벽에 접촉되어 관로(400) 내벽을 세정한다. 브러쉬(230)는 안착부재(240)에 결합될 수 있고, 안착부재(240)는 링크 구조(250)에 결합될 수 있으며, 회전바(220)가 회전하여 원심력에 의해 브러쉬(230)의 회전 직경이 변화하면 링크 구조(250)가 브러쉬(230)의 회전 직경의 변화에 대응하여 구동하여 브러쉬(230)가 관로(400) 내벽에 접촉될 수 있다. 한편, 링크 구조(250)에 대한 상세한 설명은 전술한 관로 보수 장치(10)의 설명으로 대체한다. 그리고, 관로(400)를 커팅하기 위한 커팅용 차량에 결합된 커팅부재를 분리 후 브러쉬(230)를 장착하여 지면에 수직으로 배치된 관로(400)를 세정할 수도 있다.
다음, 세정부재(200)에 의해 세정된 관로(400)를 본체(100)가 이동하면서 보수한다. 관로(400)의 보수에 대한 상세한 설명은 전술한 관로 보수 장치(10)의 설명으로 대체한다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 관로 보수 장치 100 : 본체
110 : 프레임 120 : 바퀴
130 : 촬영부재 140 : 견인고리
200 : 세정부재 210 : 동력원
220 : 회전바 221 : 탄성부재
222 : 나사산 230 : 브러쉬
240 : 안착부재 241 : 지지부
242 : 연장부 243 : 가이드부
244 : 삽입공 245 : 슬라이딩홈
247 : 결합홀 250 : 링크 구조
251 : 제1 연결바 252 : 제2 연결바
253 : 제3 연결바 254 : 조인트
260 : 조절부재 270 : 스크레이퍼
280 : 견인고리 300 : 견인선
400, 450 : 관로 500 : 맨홀
600 : 이동차량 610 : 연결 접합부용 브러쉬

Claims (15)

  1. 관로를 보수하기 위해 상기 관로의 내부를 이동하는 본체; 및
    상기 본체에 회전가능하게 결합되며 상기 관로 내벽에 접촉되어 회전하면서 상기 관로를 세정하는 세정부재를 포함하고,
    상기 세정부재는,
    상기 본체에 결합되는 동력원;
    상기 동력원에 결합되어 상기 동력원의 회전에 연동되어 회전하는 회전바; 및
    상기 회전바에 결합되어 회전하며 상기 관로 내벽에 접촉되어 상기 관로 내벽을 세정하는 브러쉬를 포함하며,
    상기 세정부재는,
    상기 브러쉬가 안착되는 안착부재; 및
    상기 안착부재와 상기 회전바에 결합되며, 상기 브러쉬의 회전시 직경이 변화하는 회전 직경의 변화에 대응할 수 있도록 구동가능하게 마련되는 링크 구조를 더 포함하고,
    상기 링크 구조는,
    상기 안착부재의 일측과 상기 회전바의 일측에 결합되는 제1 연결바;
    상기 안착부재의 타측과 상기 회전바의 타측에 결합되는 제2 연결바; 및
    상기 제1 연결바와 상기 제2 연결바가 구동가능하도록 상기 제1 연결바와 상기 제2 연결바에 결합되는 조인트를 포함하며,
    상기 제2 연결바에는 상기 안착부재에 형성된 삽입공에 삽입되어 이동가능하게 마련되는 제3 연결바가 결합되고,
    상기 회전바의 내부에는 탄성부재가 배치되며, 상기 제2 연결바는 상기 탄성부재에 결합되며,
    상기 브러쉬가 관로에 접촉 및 접촉 해제 가능하게 형성되고,
    상기 회전바가 회전하지 않는 경우 상기 탄성부재의 탄성회복력에 의해 상기 브러쉬가 상기 관로로부터 이격되고, 상기 회전바가 회전하는 경우 원심력에 의해 상기 링크 구조가 구동하여 상기 브러쉬가 상기 관로에 접촉하는 것을 특징으로 하는 관로 보수 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 회전바에는 나사산이 형성되며, 상기 나사산에 결합되어 왕복이동하면서 상기 링크 구조에 접촉되어 상기 링크 구조의 수축과 팽창을 조절하는 조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 보수 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 브러쉬는 상기 안착부재에 평행한 가상의 수평선을 기준으로 경사각이 형성될 수 있으며, 상기 경사각은 조절가능한 것을 특징으로 하는 관로 보수 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 안착부재는,
    상기 가상의 수평선에 나란하게 형성되는 지지부; 및
    상기 지지부에 교차되는 방향으로 상기 지지부로부터 연장되며, 복수의 결합홀이 형성된 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 보수 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 안착부재는,
    상기 가상의 수평선에 나란하게 형성되는 지지부; 및
    상기 지지부에 교차되는 방향으로 상기 지지부로부터 연장되며, 상기 브러쉬가 슬라이딩 이동가능하도록 상기 브러쉬의 이동을 가이드하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 보수 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 본체에 결합되며, 상기 세정부재에 의해 상기 관로의 바닥부로 낙하한 이물질을 밀어서 배출하는 스크레이퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 보수 장치.
  12. (a) 관로를 보수하기 위해 상기 관로의 내부를 이동하는 본체에 회전가능하게 결합된 세정부재가 관로 내벽에 접촉되어 회전하면서 관로를 세정하는 단계; 및
    (b) 세정부재에 의해 세정된 관로를 본체가 이동하면서 보수하는 단계를 포함하며,
    상기 세정부재는,
    상기 본체에 결합되는 동력원;
    상기 동력원에 결합되어 상기 동력원의 회전에 연동되어 회전하는 회전바; 및
    상기 회전바에 결합되어 회전하며 상기 관로 내벽에 접촉되어 상기 관로 내벽을 세정하는 브러쉬를 포함하며,
    상기 세정부재는,
    상기 브러쉬가 안착되는 안착부재; 및
    상기 안착부재와 상기 회전바에 결합되며, 상기 브러쉬의 회전시 직경이 변화하는 회전 직경의 변화에 대응할 수 있도록 구동가능하게 마련되는 링크 구조를 더 포함하고,
    상기 링크 구조는,
    상기 안착부재의 일측과 상기 회전바의 일측에 결합되는 제1 연결바;
    상기 안착부재의 타측과 상기 회전바의 타측에 결합되는 제2 연결바; 및
    상기 제1 연결바와 상기 제2 연결바가 구동가능하도록 상기 제1 연결바와 상기 제2 연결바에 결합되는 조인트를 포함하며,
    상기 제2 연결바에는 상기 안착부재에 형성된 삽입공에 삽입되어 이동가능하게 마련되는 제3 연결바가 결합되고,
    상기 회전바의 내부에는 탄성부재가 배치되며, 상기 제2 연결바는 상기 탄성부재에 결합되며,
    상기 브러쉬가 관로에 접촉 및 접촉 해제 가능하게 형성되고,
    상기 회전바가 회전하지 않는 경우 상기 탄성부재의 탄성회복력에 의해 상기 브러쉬가 상기 관로로부터 이격되고, 상기 회전바가 회전하는 경우 원심력에 의해 상기 링크 구조가 구동하여 상기 브러쉬가 상기 관로에 접촉하는 것을 특징으로 하는 관로 보수 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    상기 본체에 결합된 촬영부재를 통해 상기 관로 내부를 촬영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 보수 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
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