KR101939162B1 - 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차 - Google Patents

Abstract

케이블 교량의 케이블을 따라 주행하면서 점검하는 케이블 점검차에 있어서, 케이블 점검차가 케이블밴드 및 핸드로프 지주를 통과할 경우, 접이식 구동바퀴를 이용하여 구동바퀴 및 측면롤러를 케이블밴드로부터 이격시킴으로써 점검 케이지의 흔들림을 방지할 수 있고, 또한, 케이블 점검차가 케이블을 안전하게 주행할 수 있도록 밸런스 프레임을 이용하여 점검 케이지의 수평을 유지할 수 있으며, 또한, 케이블 점검차의 양측면에 형성된 점검 케이지에 양측면 작업발판을 형성하고 밸런스 프레임에 중앙부 작업발판을 형성함으로써 점검자가 용이하게 케이블 점검을 수행할 수 있는, 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차가 제공된다.

Description

밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차 {CABLE INSPECTION TROLLEY HAVING BALANCE FRAME AND FOLDING-TYPE DRIVING WHEEL}

본 발명은 케이블 점검차에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 현수교와 같은 케이블 교량에서 케이블을 따라 주행하면서 케이블의 손상 등을 점검하는 케이블 점검차(Cable Inspection Trolley)에 관한 것이다.

최근 토목건축공학의 발전으로 인하여 현수교와 같은 장대교량의 건설이 활발히 진행되고 있으며, 이러한 장대교량에 사용되는 케이블은 높은 탄성계수와 극한강도를 가지며, 높은 내피로 강도를 갖는 아연도금 강연선이 주로 사용되고 있다.

도 1은 일반적인 사장교 및 현수교를 나타내는 도면으로서, 도 1의 a)는 사장교를 나타내고, 도 1의 b)는 현수교를 나타낸다.

도 1의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 일반적인 사장교(10) 및 현수교(20)는 각각 두 개의 주탑(11, 21) 양측으로 교량 상판(12, 22)을 지지하기 위한 다수의 케이블(13, 23)이 설치되는 장대교량이다.

예를 들면, 사장교(10)의 경우, 케이블(13)은 1본당 분담하중이 700~800톤으로서 0.6 인치의 강연선 37~91 가닥을 사용하여 교량 상부 구조물에 작용하는 하중을 분담시킬 수 있으며, 또한, 주탑(11)의 내외측에 각각 10~25본의 총 20~50본의 케이블(13)이 2열로 형성되어 주탑(11) 1기당 총합계 40~100본이 형성될 수 있고, 이러한 사장교(10)의 주탑은 2개이므로 총 80~200본 정도의 케이블(13)로 지지되고 있다.

이러한 사장교(10)에 있어서의 케이블(13)은 상부의 하중을 지지하여야 하므로 파단강도가 매우 커야 하고, 또한, 방식 처리가 잘 되어 있어야 하며, 특히, 케이블(13)은 사장교(10)의 중요한 구성부분이므로 교량구조물의 성능 저하를 초래하는 요인이 될 수 있는 모든 사항을 정기적으로 정밀하게 안전 점검하여야 할 필요가 있다.

이러한 안전 점검의 주요 요소로서는 케이블(13)의 방식용 도장이나 랩(Wrap)의 손상 및 부식 여부 및 정도, 부식으로 인한 케이블(13)의 단면 손상 여부 및 정도, 케이블 (13)의 변형 및 꺾임 여부 및 정도, 그리고 외부 및 내부 소선 단선 보호관의 파손 여부 등이 있다.

또한, 케이블(13)에 대한 손상은 공용기간의 반복적인 동결융해작용으로 인한 손상 및 변형, 발생된 크랙(Crack)을 통한 공기중의 염분과 수분 침투로 표면 부식, 외부로 노출된 신축 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 보호관의 자외선 등에 의한 황변 및 균열, 자외선이나, 오존, 해수, 해풍, 해무로 인한 보호관 및 케이블의 부식, 풍하중에 의한 반복 피로 손상, 중력에 의한 내부 충진재(Wax)의 하단 쏠림 현상으로 인한 케이블(13) 상부의 취약 개소에 대한 부식 등과 같은 자연적 요인에 의한 것과, 운행 차량으로부터의 돌이나 차량 소부품, 적재물 등과 같은 낙하물에 의한 케이블(13)에의 충격 및 그로 인한 HDPE 보호관의 손상, 또는 차량 이동의 반복 동적 하중으로 인한 케이블(13)의 피로 손상 등과 같은 인위적인 요인에 의한 것이 있다.

이와 같이 케이블로 이루어진 특수교량은 시간이 지남에 따라 케이블의 수축(Live-Load)에 의한 변화, 크립(Creep) 현상에 의한 변화, 계절에 따라 기온의 차이에 의한 온도변화, 천재지변에 의한 폭우, 번개, 낙뢰에 의한 자연의 변화, 해상위의 염분에 의한 변화 등으로 케이블의 내구연한 및 케이블의 탄성역학에 의한 변화가 발생한다.

예를 들면, 케이블의 안정성 문제에 심각하게 영향을 미치게 하는 것으로 케이블을 싸고 있는 도장부분, PP로 싸고 있는 부분이 시간의 흐름에 비례하여 케이블에 녹이 발생되고, 케이블의 소선이 끊어지는 현상이 발생되어 심각한 안전사고의 상태로 직면하게 된다.

구체적으로, 도 2 및 도 3은 종래의 기술에 따른 이동식 플랫폼을 나타내는 도면으로서, 도 2는 이동식 플랫폼이 설치된 상태를 나타내는 측면도이고, 도 3은 1크래들형 트롤리와 2크래들형 트롤리를 나타낸다.

종래의 기술에 따른 이동식 플랫폼(또는 케이블 점검차)은, 케이블(30)에 주행가능하게 장착되며 복수의 와이어로프(60)에 의해 지지되는 트롤리(40); 및 트롤리(40)의 중앙에 연결구(51')에 의해 피벗 운동 가능하게 지지되는 크래들 또는 케이지(50)로 구성되어 있다.

트롤리(40)는 하방이 개방된 본체(41); 구동모터(42); 케이블(30)의 상단부에 접촉하는 상측 휠(43); 및 그 하단부에 접촉하는 들림 방지용 하측 휠을 가지며, 그 전후방에는 하방으로 연장되는 가이드 안전 바(45)를 형성할 수 있다. 여기서, 트롤리(40)는 본체(41) 전후방에 각각 위치하는 복수 조의 한 쌍의 기어(41a, 41b)에 의해서 그 사이에 물려 있는 와이어로프(60)를 따라 주행된다.

또한, 크래들 또는 케이지(50)에는 발전용 원동기(70)가 설치되어 트롤리(40)의 구동모터(42)에 전력을 공급한다. 여기서, 도면부호 31은 주탑 앵커를 나타내고, 도면부호 32는 상판 앵커를 나타낸다.

도 3의 좌측도면은 1크래들형 트롤리 타입의 이동식 플랫폼을 나타내고, 크래들(50)이 한쪽에만 단 1개가 설치되므로 무게중심을 잡기 위하여 트롤리(40)의 본체(41)에서 크래들(50)이 위치한 반대쪽에 중심잡기용 추가 설치되고, 크래들(50)의 내측으로 발전용 원동기(70)를 배치하고 있다.

또한, 도 3의 우측도면은 2크래들형 트롤리 타입의 이동식 플랫폼을 나타내고, 트롤리(40)의 하방에 위치하는 크래들(50)이 좌우 양측에 각각 하나씩 2개가 위치하고 있는 점을 제외하면, 전술한 1크래들형 트롤리 타입의 이동식 플랫폼과 실질적으로 동일하다.

그러나 종래의 기술에 따른 이동식 플랫폼은, 예를 들면, 사장교에 설치된 각각의 케이블(30)마다 매번 주탑 앵커(31) 및 상판 앵커(32)에 복수의 와이어로프(60)를 체결하고, 이동식 플랫폼을 설치하여 점검한 후 다시 이를 해체하며, 그 하방에 위치하는 다음 케이블(30)에 대하여 동일한 조작을 반복하여야 하므로 설비의 재설치 및 해체에 많은 노력과 시간이 소요되며, 크래들(50)의 설치 개수 및 공간이 작기 때문에 작업 효율성이 떨어지고, 다수의 케이블(30)의 설치 각도에 따라 크래들(50)의 높이를 조정하기 어렵다는 문제점이 있다.

한편, 전술한 이동식 플랫폼의 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1147333호에는 "교량 케이블의 점검 및 유지보수방법과 그에 적용되는 이동식 플랫폼"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 종래의 기술에 따른 상방 축퇴 및 하방 현수가 가능한 이동식 플랫폼을 나타내는 도면으로서, 도 4의 a)는 이동식 플랫폼이 설치된 상태를 나타내는 측면도이고, 도 4의 b)는 이동식 플랫폼의 상방 축퇴 상태를 나타내는 도면이고, 도 4의 c)는 이동식 플랫폼의 하방 현수 상태를 나타내는 도면이다.

도 4의 a)를 참조하면, 종래의 기술에 따른 상방 축퇴 및 하방 현수가 가능한 이동식 플랫폼은, 케이블(30)에 주행가능하게 장착되며, 복수의 와이어로프(90)에 의해 지지되는 트롤리(40); 복수의 와이어로프(90)에 의해 현수 길이 조절이 가능하게 트롤리(40)에 지지되는 좌우 대칭으로 양측에 설치되는 작업선반(80), 그리고 각각의 작업선반(80)의 전방 및 후방에 각각 설치되는 2개의 크래들(50)로 구성된다.

트롤리(40)는 본체(41); 본체(41)의 전방 및 후방에 각각 설치되며 복수의 와이어로프(90)가 물려지는 한 조의 기어(41a, 41b)와, 구동모터(42); 및 가이드 바(45)를 가지며, 한 조의 기어(11a,11b)는 예컨대 전방과 후방에 각각 2 세트씩 설치될 수 있다.

트롤리(40)의 본체(41)에는 케이블(30)의 상단부에 접촉하는 상측 휠(43) 및 그 하단부에 접촉하는 들림 방지용 하측 휠(44)을 가지며, 상측 휠(43) 및 하측 휠(44)의 외주연 표면은 트롤리(40)의 주행시 케이블(30)의 손상을 방지하기 위한 러버로 둘러싸여 있는 오목면을 가지며, 이러한 오목면에는 미끄럼 방지용 요철면이 형성된다.

구동모터(42)에 의해 여러 세트의 한 조의 기어(41a, 41b) 중 구동을 담당하는 임의의 기어(41a, 41b)를 구동시킴으로써, 트롤리(40)는 케이블(30)과 평행하게 설치되는 와이어로프(60)를 따라 전진 또는 후진이 가능하다.

또한, 트롤리(40)의 본체(41) 전후방에 각각 하방으로 연장되는 가이드 바(45)를 가지며, 가이드 바(45)에는 최상단 케이블(30)에 인접한 바로 아래의 케이블이 용이하게 위치할 수 있도록 중앙에 세로로 형성된 개방부(45a)를 구비하며, 그 하단부에 최상단 아래의 케이블(30)을 통과시키기 위한 가이드 개구가 형성되며, 가이드 개구의 하단부는 열고 닫을 수 있음과 동시에 체결 고정시킬 수 있는 구조로 형성함으로써, 최상단 및 그 바로 아래의 두 개의 케이블(30)에 트롤리(40)를 최초 설치 시 두 개의 케이블(30)에 의해 좌우 요동이 효과적으로 억제될 수 있다.

또한, 이동식 플랫폼의 작업선반(80)은 일측에 하나 또는 좌우 양측에 상호 대향하는 형태로 2개가 설치되고, 각각의 작업선반(80)은 트롤리(40)와 복수의 와이어로프(90)에 의해 현수되어 지지되며, 각각의 작업선반(80)에 설치되어 있는 전동식 호이스트(81)에 의해 현수 해제를 위한 감김으로 트롤리(40) 쪽으로 당겨지고, 현수를 위한 풀림으로 트롤리(40)로부터 멀어지도록 이격 거리 조정 가능하게 현수된다.

또한, 좌우 양측의 작업선반(80) 상호간을 연결 및 연결 해제할 수 있는 안전 바를 설치할 수도 있으며, 트롤리(40)로부터 작업선반(80)을 하방으로 현수하는 과정에 있어서 하방의 케이블에 의한 통과 장애가 일어나지 않도록 안전 바는 제거되거나 일측으로 젖혀진 상태로 유지하고, 일정한 원하는 높이로 현수되어 주행 정지된 작업상태에서는 돌풍이나 측풍으로부터의 요동 방지 및 안전을 위하여 적어도 하나 이상의 안전 바를 2개의 작업선반(80)간에 체결하여 고정시킬 수 있다.

한편, 트롤리(40)의 본체(41) 상방에 와이어로프(90)의 일단이 고정되는 상단 지지바(41c)를 가지며, 상단지지 바(41c)에 일단이 고정된 작업선반(80) 현수용의 복수의 와이어로프(90)는 작업선반(80)에 장착된 전동 호이스트(81)에 의해 구동되는 휠에 감김과 풀림 동작에 의해 작업선반(80)은 상승 및 하강이 가능하게 되며, 필요하다면 작업선반(80)의 프레임(83) 상측에 C형 스터럽(stirrup: 84)을 설치하고, 이를 통하여 전동식 호이스트(81)에 연결될 수도 있으며, C형 스터럽(84)의 사용에 의해 케이블(30) 또는 기타 주탑벽체 등에 대한 접근 거리 제어 및 이동이 보다 원활히 이루어질 수 있다.

작업선반(80)은 프레임(83)과 데크(82)로 구성되며, 프레임(83)의 일측에는 전술한 전동 호이스트(81)가 설치되고, 프레임(83)의 상단 일측에는 작업선반(80)이 트롤리(40)와 접하여 손상을 주지 않도록 충돌 방지용 스토퍼(89)가 구비된다.

또한, 크래들(30)은 작업선반(80) 각각의 전방 및 후방에 각각 독립적으로 높이 조절 가능하게 설치된다. 이와 같이 작업선반(80)에 크래들(50)이 설치되는 경우, 작업선반(80)의 전후방 측벽에는 가이드 레일(84)이 형성되는 한편, 각각의 크래들(50)의 측벽에는 가이드 레일(84) 내에 수납되는 랙기어(51)를 가지는 한편, 작업선반(80)의 전방 및 후방에 각각 수평으로 설치 고정된 한 조의 구동모터(85, 86) 중 어느 한 대의 선택적 구동에 의한 피니언 기어(88)의 일방향 감김에 의해 크래들(50)의 일측벽에 형성된 랙기어(51)가 작업선반(80) 일측의 가이드 레일(84)을 따라 상하 이동함으로써 크래들(50)의 높이 조절이 이루어질 수 있다.

종래의 기술에 따른 상방 축퇴 및 하방 현수가 가능한 이동식 플랫폼에 따르면, 이동식 플랫폼을 교량 케이블마다 설치하고 해체한 후 다시 재설치하는 작업을 반복할 필요가 없기 때문에 설비의 재설치 및 해체 필요가 없게 된다. 또한, 각각의 크래들을 케이블의 설치 각도에 따라 적절한 높이로의 조절할 수 있고, 또한, 랩핑 및 가열, 또는 보수 및 보강 등의 작업에 필요한 인원과 각 공정에 필요한 작업공간 및, 소요자재 보관 등에 있어서 유리한 공간을 확보할 수 있다.

하지만, 종래의 기술에 따른 상방 축퇴 및 하방 현수가 가능한 이동식 플랫폼의 경우, 케이블(30)의 상단부에 접촉하는 상측 휠(43) 및 그 하단부에 접촉하는 들림 방지용 하측 휠(44)을 구비하는 방식이기 때문에 원통형 형상의 케이블(30)을 따라 원활하게 주행하기 어렵고, 이에 따라 하기 설명하는 바와 같이, 하측 휠 대신에 양측면에 측면 롤러를 형성하고 있다.

대한민국 등록특허번호 제10-1147333호(출원일: 2011년 10월 28일), 발명의 명칭: "교량 케이블의 점검 및 유지보수방법과 그에 적용되는 이동식 플랫폼" 대한민국 등록특허번호 제10-1846667호(출원일: 2016년 5월 2일), 발명의 명칭: "교량의 케이블 보수 장치" 대한민국 등록특허번호 제10-432811호(출원일: 2001년 1월 17일), 발명의 명칭: "교량점검 방법" 일본 등록특허번호 제4,554,491호(출원일: 2005년 10월 31일), 발명의 명칭: "케이블 점검차" 일본 공개특허번호 제2008-178760호(공개일: 2008년 7월 31일), 발명의 명칭: "현수교의 메인케이블 보수 장치"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 현수교와 같은 케이블 교량의 케이블을 따라 주행하면서 점검하는 케이블 점검차에 있어서, 케이블 점검차가 케이블밴드 및 핸드로프 지주를 통과할 경우, 접이식 구동바퀴를 이용하여 구동바퀴 및 측면롤러를 케이블밴드로부터 이격시킴으로써 점검 케이지의 흔들림을 방지할 수 있는, 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 케이블 점검차가 케이블을 안전하게 주행할 수 있도록 밸런스 프레임을 이용하여 점검 케이지의 수평을 유지할 수 있는, 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 케이블 점검차의 양측면에 형성된 점검 케이지에 양측면 작업발판을 형성하고 밸런스 프레임에 중앙부 작업발판을 형성함으로써 점검자가 용이하게 케이블 점검을 수행할 수 있는, 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차를 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차는, 현수교와 같은 케이블 교량에서 점검자가 메인케이블을 점검할 수 있도록 주행로프를 이용하여 메인케이블을 따라 주행하는 케이블 점검차에 있어서, 점검자가 승차하도록 메인케이블의 양측면에 배치되는 점검 케이지; 상기 점검 케이지가 균형을 유지하면서 이동하도록 상기 점검 케이지와 회동 가능하도록 결합하는 밸런스 프레임; 상기 점검 케이지 및 밸런스 프레임과 결합되며, 상기 메인케이블의 상부에 배치되어 주행로프를 사용하여 상기 메인케이블을 따라 주행하는 구동 프레임; 상기 구동 프레임이 상기 메인케이블을 따라 주행하도록 상기 메인케이블의 길이 방향으로 상기 구동 프레임의 하부에 각각 설치되며, 폴딩 가능한 접이식으로 형성되는 구동바퀴; 상기 메인케이블의 양 측면에 배치되며, 폴딩 가능한 접이식으로 형성되는 측면롤러; 및 상기 구동 프레임이 상기 메인케이블을 따라 주행할 수 있도록 상기 구동 프레임을 구동하는 구동유닛을 포함하되,
상기 점검 케이지는 메인케이블의 상부에서 밸런스 프레임 및 구동 프레임과 연결되는 연결 프레임과 연결 프레임을 밸런스 프레임에 회동 가능하도록 체결하는 랙너트를 포함하도록 하여, 상기 밸런스 프레임 및 점검 케이지 사이에 설치된 수평유지용 유압실린더에 의해 점검 케이지가 수평을 유지하고, 밸런스 프레임이 상기 경사진 메인케이블에 직교한 상태로 케이블 점검차가 주행되도록 하고, 상기 측면롤러는 밸런스 프레임에 연결된 측면롤러용 프레임과 결합하고, 측면롤러용 프레임 내의 측면롤러 유압실린더에 의해 구동되어 메인프레인에 밀착하거나 이격될 수 있도록 하여, 상기 구동바퀴 및 측면롤러는 주행시 각각 근접센서를 통해 케이블 밴드가 검지되면, 유압 방식으로 해당 구동바퀴 및 측면롤러를 메인케이블로부터 폴딩시켜 이격시킨 상태에서 케이블 밴드 및 핸드로프 지주를 통과하며, 해당 구동바퀴 및 측면롤러가 케이블 밴드를 통과한 후 다시 메인케이블에 접촉되도록 하게 된다.

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여기서, 상기 점검 케이지는, 상기 메인케이블의 상부에서 상기 밸런스 프레임 및 상기 구동 프레임과 연결되는 연결 프레임; 점검자가 승차할 수 있도록 상기 연결 프레임의 측면 하부 양측에 배치되는 크래들 프레임; 상기 연결 프레임을 상기 밸런스 프레임에 체결하는 랙너트; 및 점검자의 점검 수행시 상기 메인케이블 쪽으로 유압 방식으로 펼쳐지도록 상기 크래들 프레임의 하부 내측에 형성되는 측면 작업발판을 포함할 수 있다.

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여기서, 상기 구동 유닛은, 상기 구동 프레임의 후방에 탑재되어 상기 구동 프레임의 주행을 제어하는 제어패널; 상기 구동 프레임의 측면에 각각 설치되어 상기 구동바퀴 각각을 폴딩할 수 있도록 유압 방식으로 구동하는 구동바퀴용 유압실린더; 상기 구동 프레임에 탑재되어 상기 구동바퀴용 유압실린더의 구동을 제어하는 실린더 제어시스템; 상기 구동 프레임의 전방에 탑재되어 와이어 드럼을 회전시키는 권상모터; 상기 구동 프레임이 주행할 수 있도록 상기 주행로프를 감는 와이어 드럼; 및 상기 와이어 드럼의 전방에 설치되어 상기 주행로프가 상기 와이어 드럼에 감기도록 가이드하는 와이어 가이드를 포함할 수 있다.

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여기서, 케이블 점검차의 이동을 위해서 정박로프를 케이블밴드 및 핸드로프 지주에 정박한 이후에 진행방향 선위치의 케이블밴드 및 핸드로프 지주에 주행로프를 고정한 후 상기 정박로프를 해체하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 현수교와 같은 케이블 교량의 케이블을 따라 주행하면서 점검하는 케이블 점검차에 있어서, 케이블 점검차가 케이블밴드 및 핸드로프 지주를 통과할 경우, 접이식 구동바퀴를 이용하여 구동바퀴 및 측면롤러를 케이블밴드로부터 이격시킴으로써 점검 케이지의 흔들림을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 케이블 점검차가 케이블을 안전하게 주행할 수 있도록 밸런스 프레임을 이용하여 점검 케이지의 수평을 유지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 케이블 점검차의 양측면에 형성된 점검 케이지에 양측면 작업발판을 형성하고 밸런스 프레임에 중앙부 작업발판을 형성함으로써 점검자가 용이하게 케이블 점검을 수행할 수 있다.

도 1은 일반적인 사장교 및 현수교를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 종래의 기술에 따른 이동식 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 상방 축퇴 및 하방 현수가 가능한 이동식 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차의 정면도 및 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차가 케이블밴드를 통과하는 것을 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차에서 점검차 케이지를 나타내는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차에서 점검차 케이지를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차에서 밸런스 프레임을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차에서 구동 유닛을 구체적으로 나타내는 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차(200)]

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차를 예시하는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차의 정면도 및 평면도로서, 도 6의 a)는 정면도이고, 평면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차(200)는 현수교와 같은 케이블 교량에서 점검자가 메인케이블(110)을 점검할 수 있도록 주행로프(150)를 이용하여 메인케이블(110)을 따라 주행하는 케이블 점검차로서, 점검 케이지(210), 밸런스 프레임(220), 구동바퀴용 프레임(230), 구동바퀴(240), 측면롤러용 프레임(250), 측면롤러(260), 구동 프레임(270) 및 구동유닛(280)을 포함한다.

점검 케이지(210)는 점검자가 승차하도록 메인케이블(110)의 양측면에 배치된다. 여기서, 상기 점검 케이지(210)의 구조는 도 8, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 후술하기로 한다.

밸런스 프레임(220)은 상기 점검 케이지(210)가 균형을 유지하면서 이동하도록 상기 점검 케이지(210)와 회동 가능하도록 결합한다. 이때, 케이블 점검차가 경사진 메인케이블(110)을 주행할 경우, 상기 밸런스 프레임(220) 및 상기 점검 케이지(210) 사이에 설치된 수평유지용 유압실린더에 의해 상기 점검 케이지(210)가 수평을 유지하고, 상기 밸런스 프레임(220)이 상기 경사진 메인케이블(110)에 직교한 상태로 케이블 점검차가 주행하게 된다.

구동 프레임(270)은 상기 점검 케이지(210) 및 밸런스 프레임(220)과 결합되며, 상기 메인케이블(110)의 상부에 배치되어 주행로프(150)를 사용하여 상기 메인케이블(110)을 따라 주행한다.

구동바퀴(240, 240a~240d)는 상기 구동 프레임(270)이 상기 메인케이블(110)을 따라 주행하도록 상기 메인케이블(110)의 길이 방향으로 상기 구동 프레임(270)의 하부에 각각 설치되며, 폴딩(Folding) 가능한 접이식으로 형성된다. 이때, 상기 구동바퀴(240a~240d) 각각은 유압 방식으로 구동되는 각각의 구동바퀴용 유압실린더(282)에 의해 순차적으로 폴딩될 수 있다.

구동바퀴용 프레임(230)은 상기 구동바퀴용 유압실린더(282)에 의해 폴딩되는 구동바퀴(240)가 다수 설치되도록 상기 구동 프레임(270)의 측면에 결합된다.

측면롤러(260)는 상기 메인케이블(110)의 양 측면에 배치되며, 폴딩 가능한 접이식으로 형성된다. 이때, 상기 측면롤러(260)는 유압 방식으로 구동되는 측면롤러 유압실린더(251)에 의해 폴딩될 수 있다.

측면롤러용 프레임(250)은 상기 측면롤러 유압실린더(251)에 의해 폴딩되는 측면롤러(260)가 설치되도록 상기 밸런스 프레임(220)의 양측면에 각각 설치된다.

구동유닛(280)은 상기 구동 프레임(270)이 상기 메인케이블(110)을 따라 주행할 수 있도록 상기 구동 프레임(270)을 구동한다.

이에 따라, 케이블 점검차가 상기 메인케이블(110)을 연장 연결하는 케이블 밴드(Cable Band: 120) 및 핸드로프 지주(130)를 통과할 경우, 상기 케이블 밴드(120)가 검지되면 상기 메인케이블(110)과 접촉하는 상기 구동바퀴(240) 및 측면롤러(260)는 접힌 상태로 폴딩된 후 상기 케이블 밴드(120) 및 핸드로프 지주(130)를 통과할 수 있다.

구체적으로, 상기 구동바퀴(240a~240d) 및 측면롤러(260)는 주행시 각각 근접센서를 통해 상기 케이블 밴드(120)가 검지되면 유압 방식으로 해당 구동바퀴(240a~240d) 및 측면롤러(260)를 상기 메인케이블(110)로부터 폴딩시켜 이격시킨 상태에서 상기 케이블 밴드(120) 및 핸드로프 지주(130)를 통과하며, 해당 구동바퀴(240a~240d) 및 측면롤러(260)가 상기 케이블 밴드(120)를 통과한 후 다시 상기 메인케이블(110)에 접촉시키게 된다.

또한, 상기 점검 케이지(210) 상에 탑재되어 유압을 분배하여 제공하는 유압장치(287); 및 상기 점검 케이지(210) 상에 탑재되어 상기 구동 유닛(280)에 제공되는 전원을 생성하는 발전기(288)를 추가로 포함할 수 있다.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차가 케이블밴드를 통과하는 것을 예시하는 도면이다.

전술한 도 5 및 도 7의 a) 내지 e)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차(200)는 주행로프(150)를 이용하여 주행하게 되고, 이때, 주행로프(150)를 핸드로프 지주(130)에 고정하고, 또한, 정박로프(140)를 핸드로프 지주(130)에 고정하여 케이블 점검차(200)를 정박시킨 상태에서 케이블밴드(120) 및 핸드로프 지주(130)를 통과하게 되는데, 도 7의 a)는 제1 구동바퀴(240a)가 케이블밴드(120)에 접촉하는 것을 나타낸다. 또한, 도 7의 b)는 제1 구동바퀴(240a)가 접힌 상태로 케이블밴드(120)를 통과한 것을 나타낸다. 이때, 나머지 구동바퀴(240b, 240c, 240d)를 메인케이블(110)에 접촉한 상태로 주행하게 된다. 다시 말하면, 케이블 점검차(200)의 이동을 위해서는 정박로프(140)를 케이블밴드(120) 및 핸드로프 지주(130)에 정박(고정)한 이후에 진행방향 선위치의 케이블밴드(120) 및 핸드로프 지주(130)에 주행로프(150)를 고정한 후 정박로프(140)를 해체한다.

다음으로, 도 7의 c)는 제2 구동바퀴(240b)가 접힌 상태로 케이블밴드(120)를 통과하며, 또한, 측면롤러(260)가 접힌 상태로 케이블밴드(120)를 통과하며, 도 7의 d)는 제3 구동바퀴(240c)가 접힌 상태로 케이블밴드(120)를 통과하며, 후단의 측면롤러(260)가 접힌 상태로 케이블밴드(120)를 통과하며, 이때, 상기 제2 구동바퀴(240b) 및 전단의 측면롤러(260)는 원래 상태로 복귀하게 된다.

다음으로, 도 7의 e)는 제4 구동바퀴(240d)가 접힌 상태로 케이블밴드(120)를 통과하며, 이때, 상기 제3 구동바퀴(240c) 및 후단의 측면롤러(260)가 원래 상태로 복귀하게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차는 순차적으로 상기 케이블밴드(120) 및 핸드로프 지주(130)를 통과할 수 있게 된다.

한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차에서 점검차 케이지를 나타내는 도면이고, 도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차에서 점검차 케이지를 구체적으로 나타내는 도면이다.

도 8의 a) 내지 d)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차에서 점검차 케이지(210)는, 연결 프레임(211), 크래들 프레임(Cradle Frame: 212) 및 랙너트(Rack Nut: 213)를 포함한다.

연결 프레임(211)은 "상기 점검 케이지(210)는," 상기 메인케이블(110)의 상부에서 상기 밸런스 프레임(220) 및 상기 구동 프레임(270)과 연결된다.

크래들 프레임(212)은 점검자가 승차할 수 있도록 상기 연결 프레임(211)의 측면 하부 양측에 배치된다.

랙너트(213)는, 도 8의 d)에 도시된 바와 같이, 상기 밸런스 프레임(220)이 상기 연결 프레임(211)에 회동 가능하도록 체결한다.

또한, 도 9a에 도시된 바와 같이, 점검차 케이지(210)는 점검자의 점검 수행시 상기 메인케이블(110) 쪽으로 유압 방식으로 펼쳐지도록 상기 크래들 프레임(212)의 하부 내측에 형성되는 측면 작업발판(214)을 포함할 수 있다.

또한, 도 9b에 도시된 바와 같이, 작업발판용 유압실린더(215)는 상기 점검 케이지(210)의 내측에서 상기 측면 작업발판(214)을 유압 방식으로 펼치거나 접도록 구동할 수 있다.

한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차에서 밸런스 프레임을 구체적으로 나타내는 도면으로서, 도 10의 a)는 정면도이고, 도 10의 b)는 평면도이며, 도 10의 c)는 측면도이다.

도 10의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차가 경사진 메인케이블(110)을 주행할 경우, 상기 밸런스 프레임(220) 및 상기 점검 케이지(210) 사이에 설치된 수평유지용 유압실린더(도시되지 않음)에 의해 상기 점검 케이지(210)가 수평을 유지하고, 상기 밸런스 프레임(220)이 상기 경사진 메인케이블(110)에 직교한 상태로 케이블 점검차가 주행하게 된다.

또한, 도 10의 c)에 도시된 바와 같이, 상기 밸런스 프레임(220)은 점검자가 상기 메인케이블(110)의 상부에서 점검을 수행하도록 상기 점검 케이지(210)의 중앙 하부에 중앙 작업발판(221)이 형성될 수 있고, 상기 밸런스 프레임(220)에 연결된 측면롤러용 프레임(250)과 결합하고, 상기 측면롤러용 프레임(250) 내의 측면롤러 유압실린더(251)에 의해 구동되는 측면롤러(260)가 상기 메인프레인(110)에 밀착하거나 이격될 수 있다.

한편, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차에서 구동유닛(280)을 구체적으로 나타내는 도면으로서, 도 11의 a)는 구동유닛(280)을 나타내는 측면도이고, 도 11의 b)는 구동바퀴(240) 및 측면롤러(260)가 메인케이블(110)에 접촉한 상태를 나타내는 도면이며, 도 11의 c)는 와이어 드럼(285)을 구체적으로 나타내는 도면이고, 도 11의 d)는 와이어 고정브래킷(170)을 예시하는 도면이다.

도 11의 a) 내지 d)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차에서 구동유닛(280)은 제어패널(281), 구동바퀴용 유압실린더(282), 실린더 제어시스템(283), 권상모터(284), 와이어 드럼(285) 및 와이어 가이드(286)를 포함한다.

제어패널(281)은 상기 구동 프레임(270)의 후방에 탑재되어 상기 구동 프레임(270)의 주행을 제어하며, 실린더 제어시스템(283)은 상기 구동 프레임(270)에 탑재되어 상기 구동바퀴용 유압실린더(282)의 구동을 제어한다.

구동바퀴용 유압실린더(282)는 상기 구동 프레임(270)의 측면에 각각 설치되어 상기 구동바퀴(240a~240d) 각각을 폴딩할 수 있도록 유압 방식으로 구동하게 된다.

권상모터(284)는 상기 구동 프레임(270)의 전방에 탑재되어 와이어 드럼(285)을 회전시키며, 예를 들면, 상기 권상모터(284)는 윈치모터일 수 있다.

와이어 드럼(285)은 상기 구동 프레임(270)이 주행할 수 있도록 상기 주행로프(150)를 감는 역할을 하고, 또한, 와이어 가이드(286)는 상기 와이어 드럼(285)의 전방에 설치되어 상기 주행로프(150)가 상기 와이어 드럼(285)에 감기도록 가이드하게 된다.

또한, 도 11의 d)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차(200)의 경우, 상기 케이블밴드(120)의 일측에 수직방향으로 설치되어 핸드로프(190)를 고정하는 핸드로프 지주(130) 대신에 고정브래킷용 너트(180)를 사용하여 와이어 고정브래킷(170)을 상기 케이블밴드(120)에 설치하고, 상기 와이어 고정브래킷(170)에 상기 주행로프(150) 및 정박로프(140)를 고정할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 현수교와 같은 케이블 교량의 케이블을 따라 주행하면서 점검하는 케이블 점검차에 있어서, 케이블 점검차가 케이블밴드 및 핸드로프 지주를 통과할 경우, 접이식 구동바퀴를 이용하여 구동바퀴 및 측면롤러를 케이블밴드로부터 이격시킴으로써 점검 케이지의 흔들림을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 케이블 점검차가 케이블을 안전하게 주행할 수 있도록 밸런스 프레임을 이용하여 점검 케이지의 수평을 유지할 수 있고, 케이블 점검차의 양측면에 형성된 점검 케이지에 양측면 작업발판을 형성하고 밸런스 프레임에 중앙부 작업발판을 형성함으로써 점검자가 용이하게 케이블 점검을 수행할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 메인케이블 120: 케이블밴드
130: 핸드로프 지주 140: 정박로프
150: 주행로프 160: 행어로프
170: 와이어 고정브래킷 180: 고정브래킷용 너트
190: 핸드로프 200: 케이블 점검차
210: 점검 케이지 220: 밸런스 프레임
230: 구동바퀴 프레임 240: 구동바퀴
250: 측면롤러 프레임 260: 측면롤러
270: 구동 프레임 280: 구동유닛
211: 연결 프레임 212: 크래들 프레임
213: 랙너트 214: 측면 작업발판
215: 작업발판용 유압실린더
216: 내측 사다리 221: 중앙 작업발판
251: 측면롤러용 유압실린더 281: 제어패널
282: 구동바퀴용 유압실린더 283: 실린더 제어시스템
284: 권상모터(윈치모터) 285: 와이어 드럼
286: 와이어 가이드 287: 유압장치
288: 발전기

Claims (10)

1. 케이블 교량에서 점검자가 메인케이블(110)을 점검할 수 있도록 주행로프(150)를 이용하여 메인케이블(110)을 따라 주행하는 케이블 점검차에 있어서,
   점검자가 승차하도록 메인케이블(110)의 양측면에 배치되는 점검 케이지(210);
   상기 점검 케이지(210)가 균형을 유지하면서 이동하도록 상기 점검 케이지(210)와 회동 가능하도록 결합하는 밸런스 프레임(220);
   상기 점검 케이지(210) 및 밸런스 프레임(220)과 결합되며, 상기 메인케이블(110)의 상부에 배치되어 주행로프(150)를 사용하여 상기 메인케이블(110)을 따라 주행하는 구동 프레임(270);
   상기 구동 프레임(270)이 상기 메인케이블(110)을 따라 주행하도록 상기 메인케이블(110)의 길이 방향으로 상기 구동 프레임(270)의 하부에 각각 설치되며, 폴딩(Folding) 가능한 접이식으로 형성되는 구동바퀴(240);
   상기 메인케이블(110)의 양 측면에 배치되며, 폴딩 가능한 접이식으로 형성되는 측면롤러(260); 및
   상기 구동 프레임(270)이 상기 메인케이블(110)을 따라 주행할 수 있도록 상기 구동 프레임(270)을 구동하는 구동유닛(280)을 포함하되,
   상기 점검 케이지(210)는 메인케이블(110)의 상부에서 밸런스 프레임(220) 및 구동 프레임(270)과 연결되는 연결 프레임(211)과 연결 프레임(211)을 밸런스 프레임(220)에 회동 가능하도록 체결하는 랙너트(213)를 포함하도록 하여,
   상기 밸런스 프레임(220) 및 점검 케이지(210) 사이에 설치된 수평유지용 유압실린더에 의해 점검 케이지(210)가 수평을 유지하고, 밸런스 프레임(220)이 경사진 메인케이블(110)에 직교한 상태로 케이블 점검차가 주행되도록 하고,
   상기 측면롤러(260)는 밸런스 프레임(220)에 연결된 측면롤러용 프레임(250)과 결합하고, 측면롤러용 프레임(250) 내의 측면롤러 유압실린더(251)에 의해 구동되어 메인프레인(110)에 밀착하거나 이격될 수 있도록 하여,
   상기 구동바퀴(240) 및 측면롤러(260)는 주행시 각각 근접센서를 통해 케이블 밴드(120)가 검지되면, 유압 방식으로 해당 구동바퀴(240) 및 측면롤러(260)를 메인케이블(110)로부터 폴딩시켜 이격시킨 상태에서 케이블 밴드(120) 및 핸드로프 지주(130)를 통과하며, 해당 구동바퀴(240) 및 측면롤러(260)가 케이블 밴드(120)를 통과한 후 다시 메인케이블(110)에 접촉되도록 하는 것을 특징으로 하는 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 점검 케이지(210)는,
   상기 메인케이블(110)의 상부에서 상기 밸런스 프레임(220) 및 상기 구동 프레임(270)과 연결되는 연결 프레임(211);
   점검자가 승차할 수 있도록 상기 연결 프레임(211)의 측면 하부 양측에 배치되는 크래들 프레임(212);
   상기 연결 프레임(211)을 상기 밸런스 프레임(220)에 체결하는 랙너트(213); 및
   점검자의 점검 수행시 상기 메인케이블(110) 쪽으로 유압 방식으로 펼쳐지도록 상기 크래들 프레임(212)의 하부 내측에 형성되는 측면 작업발판(214)을 포함하는 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 구동 유닛(280)은,
   상기 구동 프레임(270)의 후방에 탑재되어 상기 구동 프레임(270)의 주행을 제어하는 제어패널(281);
   상기 구동 프레임(270)의 측면에 각각 설치되어 상기 구동바퀴(240) 각각을 폴딩할 수 있도록 유압 방식으로 구동하는 구동바퀴용 유압실린더(282);
   상기 구동 프레임(270)에 탑재되어 상기 구동바퀴용 유압실린더(282)의 구동을 제어하는 실린더 제어시스템(283);
   상기 구동 프레임(270)의 전방에 탑재되어 와이어 드럼(285)을 회전시키는 권상모터(284);
   상기 구동 프레임(270)이 주행할 수 있도록 상기 주행로프(150)를 감는 와이어 드럼(285); 및
   상기 와이어 드럼(285)의 전방에 설치되어 상기 주행로프(150)가 상기 와이어 드럼(285)에 감기도록 가이드하는 와이어 가이드(286)를 포함하는 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    케이블 점검차(200)의 이동을 위해서 정박로프(140)를 케이블밴드(120) 및 핸드로프 지주(130)에 정박(고정)한 이후에 진행방향 선위치의 케이블밴드(120) 및 핸드로프 지주(130)에 주행로프(150)를 고정한 후 상기 정박로프(140)를 해체하는 것을 특징으로 하는 밸런스 프레임과 접이식 구동바퀴를 구비한 케이블 점검차.

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