KR102124648B1 - A sewerage repairing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로봇을 이용하여 토사의 매몰 없이 손상부를 보수보강하는 것을 특징으로 하는 로봇 이용 하수관로 보수보강 공법에 관한 것이며, 비굴착의 방법으로 수행하는 하수관로 비굴착 보수공법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는,
손상부에 그라우트를 하수도의 내측으로부터 외측 방향으로 주입하여 고결체를 형성하는 고결체 형성단계; 고결체가 완전히 경화하기 전 시점에 상기 하수도 내측의 상기 손상부를 제거하는 손상부 제거단계; 손상부가 제거된 제거부에 뿜어 붙이기 방식에 의해 숏크리트를 타설하여 상기 보수 하수도를 형성하는 보수 하수도 형성단계; 및 장애물제거 단계;를 포함하고, 장애물 제거 단계는, 분쇄수단을 구비하는 장애물제거 로봇을 하수도 내부로 진입시키는 단계; 및 분쇄수단을 이용하여 하수도 내벽에 적층된 퇴적물을 분쇄하는 단계;를 포함한다.The present invention relates to a method for repairing and strengthening a sewage pipe using a robot, which is characterized by repairing and strengthening a damaged portion without burial of soil by using a robot, and more specifically, as a sewage pipe for performing a non-digging method.
Forming a solid body by injecting grout from the inside of the sewer into the damaged part in an outward direction; A damaged portion removing step of removing the damaged portion inside the sewerage before the solidified body is completely cured; A repair sewerage forming step of forming the repair sewerage by pouring shotcrete by spraying and attaching the removal part to which the damaged parts have been removed; And an obstacle removing step, wherein the obstacle removing step includes: entering an obstacle removing robot having a crushing means into the sewer; And crushing the sediment deposited on the inner wall of the sewer using the crushing means.

Description

로봇을 이용한 하수도 보수공법{A SEWERAGE REPAIRING METHOD}Sewer repair method using a robot{A SEWERAGE REPAIRING METHOD}

본 발명은 하수관로가 노후되거나, 내부가 하자로 인하여 돌출되거나 장애물 쌓여서 발생하는 장애물을 제거할 시에, 지면을 굴착하지 않고 로봇을 투입하여 부분을 보강하거나 전체를 보수하는 것과 관련한다.The present invention relates to reinforcing a part or repairing the entire part by injecting a robot without excavating the ground, when removing an obstacle caused by an obstruction of an old sewage pipe, an internal defect, or an accumulation of obstacles.

하수도를 보수하기 위해서는, 도로 전체를 굴착하여 이를 해체하고 동종의 새로운 하수도를 매설한 후 도로를 재포장하는 굴착교체 방식이 수행되어 왔다. 하지만, 산업규모가 커지고 교통량이 증가함에 따라 굴착공사시 야기되는 공사비, 사회손실 비용, 안전사고, 환경문제 등의 문제가 부각되고 있다.In order to repair the sewer system, an excavation replacement method has been performed in which the entire road is excavated, dismantled, and a new sewerage of the same type is buried and the road is repaved. However, as the size of industry increases and the amount of traffic increases, problems such as construction costs, social loss costs, safety accidents, and environmental problems caused by excavation work have emerged.

따라서, 열악한 국내 하수도 상황에서 잘 부합될 수 있고, 시공성 및 안정성, 경제성을 높일 수 있는 새로운 공법의 개발이 절실히 요청되는 바, 이와 관련하여 기존에는 등록특허 제706616호(2007.04.05.)가 개시되어 있다.Therefore, the development of a new construction method that can be well matched in a poor domestic sewerage situation and can improve workability, stability, and economic efficiency is urgently requested. In this regard, previously registered patent No. 706616 (2007.04.05.) It is.

본 발명은 하수관로에 미장수단 및 분쇄수단을 구비한 로봇을 투입하여 하수도 내부의 장애물을 제거하는 작업을 용이하게 수행하고, 하수도의 통수능력을 회복시키면서 구조적 기능을 강화시키며, 시공성과 안정성 그리고 경제성을 함께 높이는 지면 비굴착 방식의 부분보수 공법을 제공하고자 한다.The present invention facilitates the task of removing the obstacles in the sewer by putting a robot equipped with a plastering means and a crushing means in the sewer pipeline, and strengthens the structural function while restoring the sewer's water passing ability, and improves construction, stability, and economy. Together, we intend to provide a method of partially repairing the non-drilling method of raising the ground.

로봇을 이용한 하수도 보수공법에 있어서,In the sewer repair method using a robot,

손상부에 그라우트를 하수도의 내측으로부터 외측 방향으로 주입하여 고결체를 형성하는 고결체 형성단계;Forming a solid body by injecting grout from the inside of the sewer into the damaged portion in an outward direction;

고결체가 완전히 경화하기 전 시점에 하수도 내측의 손상부를 제거하는 손상부 제거단계;Damage removing step of removing the damaged portion inside the sewer before the solidified body is completely cured;

손상부가 제거된 제거부에 뿜어 붙이기 방식에 의해 숏크리트를 타설하여 보수 하수도를 형성하는 보수 하수도 형성단계; 및A repair sewerage forming step of forming a repair sewer by pouring shotcrete by spraying and removing the damaged part by removing it; And

장애물제거 단계;를 포함하고,Obstacle removal step; includes,

상기 장애물제거 단계는, 분쇄수단을 구비하는 장애물제거 로봇을 하수도 내부로 진입시키는 단계; 및 상기 분쇄수단을 이용하여 하수도 내벽에 적층된 퇴적물을 분쇄하는 단계;를 포함하고,The obstacle removing step, step of entering the obstacle removing robot having a grinding means into the sewer; And crushing the sediment deposited on the inner wall of the sewer using the crushing means.

더하여, 하수관 내벽에 그라우트가 도포된 후에, 미장수단으로 그라우트를 고르게 분포시키는 단계를 포함하고,In addition, after the grout is applied to the inner wall of the sewer pipe, it includes the step of evenly distributing the grout by a plastering means,

상기 분쇄수단은,The grinding means,

로봇에 방사형의 림을 포함하는 회전플레이트를 결합시키고;A rotating plate including a radial rim is coupled to the robot;

상기 림에는, 브라킷저벽 및 브라킷측벽으로 둘러쌓인 결합브라킷을 형성하고;On the rim, a coupling bracket surrounded by a bracket bottom wall and a bracket side wall is formed;

상기 브라킷측벽의 내측면에, 상기 결합브라킷의 길이를 따라 일직선으로 돌출되는 가이드레일을 형성하고;A guide rail protruding in a straight line along the length of the coupling bracket on an inner surface of the side wall of the bracket;

커터의 커터측면에 그 길이를 따라 일직선으로 홈이 패인 가이드요홈(231)을 형성하고;Forming a grooved guide groove 231 in a straight line along the length of the cutter side of the cutter;

상기 가이드요홈(231)을 상기 가이드레일에 길이방향으로 밀착되게 끼워서 상기 결합브라킷에 상기 커터를 체결시키고;The guide groove 231 is tightly fitted in the longitudinal direction to the guide rail to fasten the cutter to the coupling bracket;

탄성부재의 일측에 브라킷고정부를, 상기 탄성부재의 타측에 커터고정부를 갖는 시건장치를 구비하고;A fastening device having a bracket fixing part on one side of the elastic member and a cutter fixing part on the other side of the elastic member;

상기 결합브라킷의 일단에 상기 브라킷고정부을 힌지결합 시키고, 상기 커터고정부에 상기 커터의 일단을 힌지결합 시키는;Hinge-bonding the bracket fixing portion to one end of the coupling bracket, and hinge-connecting one end of the cutter to the cutter fixing portion;

방법으로 구성하고,Organized in a way,

상기 미장수단은,The plastering means,

장방형상을 취하는 미장판(280)의 좌우측에 상기 가이드요홈(231)에 대응하여 끼워질 미장판고정돌기(283)를 구비하되, 상기 미장판고정돌기(283)는 상기 미장판(280)의 뒷면(282) 방향으로 수직 돌출되게 형성하고;The left and right sides of the plastering plate 280 taking a rectangular shape is provided with a plastering plate fixing protrusion 283 to be fitted in correspondence with the guide recess 231, wherein the plastering plate fixing projection 283 is the Formed to protrude vertically in the direction of the back side 282;

상기 미장판(280)의 앞면에는 직접 하수구 벽면에 접촉하여 미장을 수행하는 미장면(281)을 형성하고;Forming a plastering surface 281 on the front surface of the plastering plate 280 to perform plastering by directly contacting the sewer wall surface;

미장을 수행하는 때에, 상기 미장판(280)의 뒷면(282)을 상기 커터의 타단면(239)에 접촉시키고, 상기 미장판고정돌기(283)을 상기 가이드요홈(231)에 삽입 고정시키는;When performing plastering, the rear surface 282 of the plastering plate 280 is brought into contact with the other end surface 239 of the cutter, and the fixing plate fixing protrusion 283 is inserted into and fixed to the guide recess 231;

방법으로 구성하고,Organized in a way,

상기 미장판(280)이 상기 회전플레이트을 따라 회전할 때, 원심력과 상기 탄성부재의 탄력 사이에서 적절하게 하수도 내벽에 압력을 가하면서 미장작업을 수행하게 한다.When the plastering plate 280 rotates along the rotating plate, the plastering operation is performed while applying pressure to the inner wall of the sewer between the centrifugal force and the elasticity of the elastic member.

본 발명에 따르면, 지면을 굴착하지 않고 하수도에 분쇄수단을 구비한 로봇을 투입하여 하수도 내부의 장애물을 제거하는 작업을 용이하게 수행하고, 하수도의 통수능력을 회복시키면서 구조적 기능을 강화시키며, 시공성과 안정성 그리고 경제성을 함께 높이는 부분보수 공법을 제공된다.According to the present invention, without excavating the ground, a robot equipped with a crushing means is inserted into the sewer to easily perform the task of removing obstacles in the sewer, strengthening the structural function while restoring the water passing ability of the sewer, and constructability A partial repair method is provided to increase stability and economic efficiency.

도 1은 작업과정을 보인 상태도이다.
도 2는 하수도의 단면도이다.
도 3은 고결체 형성단계의 실시예에 관한 단면도이다.
도 4는 손상부 제거단계에 관한 단면도이다.
도 5는 보수 하수도 형성단계의 실시예에 관한 단면도이다.
도 6은 장애물제거 로봇의 사시도 및 부분 분해사시도이다.
도 7은 장애물제거 로봇에 적용되는 분쇄수단의 사시도 및 부분 분해사시도이다.
도 8은 상기 분쇄수단의 측면도로서, 도 8 A는 어느 부분을, 도 8 B는 전체를 예시한 것이다.
도 9는 어는 부분의 작동을 보인 상태도로서, 도 9 A는 작동 전의 상태를 예시하고; 도 9 B는 작동 중 또는 작동 후의 상태를 예시한 것이다.1 is a state diagram showing a working process.
2 is a cross-sectional view of the sewer.
3 is a cross-sectional view of an embodiment of the step of forming a solid body.
4 is a cross-sectional view of the damage removal step.
5 is a cross-sectional view of an embodiment of a repair sewerage forming step.
6 is a perspective view and a partially exploded perspective view of an obstacle removing robot.
7 is a perspective view and a partially exploded perspective view of a crushing means applied to an obstacle removing robot.
Figure 8 is a side view of the crushing means, Figure 8 A is a part, Figure 8 B illustrates the whole.
Figure 9 is a state diagram showing the operation of the freezing portion, Figure 9 A illustrates the state before operation; 9B illustrates a state during or after operation.

첨부된 도면의 예시를 참조하여 본 발명을 개시한다.The present invention is disclosed with reference to examples of the accompanying drawings.

본 발명은 하수도(10)의 손상부(11)에 실시하는 하수관로 보수보강 공법에 관한 것으로서 다시 한번 본 발명의 배경이 되는 종래기술을 살펴보면, 하수관로 보수보강 공법은 손상부(11)의 외측에 그라우트(21)를 주입하여 고결체(20)를 형성하는 고결체 형성단계; 하수도(10) 내측의 손상부(11)를 제거하는 손상부 제거단계; 손상부(11)가 제거된 제거부(11a)에 새로운 보수 하수도(12)를 형성하는 보수 하수도 형성단계;를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a sewer pipe repair and reinforcement method performed on the damaged portion 11 of the sewer 10, and once again looking at the prior art that is the background of the present invention, the sewer pipe repair and reinforcement method is grout on the outside of the damaged portion 11 (21) forming a solid body by injecting to form a solid body 20; Damage removing step for removing the damaged portion 11 inside the sewer 10; And a repair sewer forming step of forming a new repair sewer 12 on the removal part 11a from which the damaged part 11 has been removed.

도 3에서, 하수도(10)의 손상부(11) 주변의 상측의 토사가 무너져 매몰될 위험 때문에 손상된 하수도(10)를 직접 보수할 수 있는 방안으로서, 손상부(11)의 외측에 그라우트(21)의 주입에 의해 고결체(20)를 형성하여, 토사의 매몰 없이 손상부(11)를 제거하는 보수작업을 제공하는 것이다. 상기 보수작업은 손상된 하수도(10)의 부분에만 적용하는 보수 작업이기 때문에 시공성, 경제성, 안정성을 높일 수 있다. 그리고 그라우트(21)는 하수도(10)의 내측으로부터 외측 방향으로 주입하여 실시한다In FIG. 3, as a method of directly repairing the damaged sewer 10 because of the risk of the upper soil surrounding the damaged portion 11 of the sewer 10 collapsing and buried, the grout 21 on the outside of the damaged portion 11 ) To form a solid body 20 by injection, and to provide a repair operation to remove the damaged portion 11 without buried soil. Since the repair work is a repair work applied only to a portion of the damaged sewer 10, it is possible to increase the workability, economy, and stability. And the grout 21 is carried out by injecting from the inside to the outside of the sewer 10

고결체(20) 형성단계에서 주입하는 그라우트(21)는, 지반의 공극이 작은 경우에는 시멘트 밀크를 사용하고, 공극이 큰 경우에는 모르타르를 사용함으로써, 구조적 안정성을 높일 수 있다.The grout 21 injected in the step of forming the solidified body 20 can increase the structural stability by using cement milk when the pores of the ground are small and mortar when the pores are large.

이러한 공법은 손상부(11)의 위치가 하수도(10)의 어느 곳이라도 적용될 수 있으며, 도 2와 같이 하수도(10)의 상부에 손상이 발생한 경우, 상부에 고결체(20)를 형성하여 토사 매몰을 방지할 수 있으므로 효과적으로 적용될 수 있다.This method can be applied anywhere in the sewer 10, the position of the damaged portion 11, and when damage occurs in the upper portion of the sewer 10, as shown in Figure 2, the solidified body 20 is formed on the upper portion of the soil It can be effectively applied because it can prevent investment.

도 3에서 고결체(20)는 손상부(11)의 면적보다 큰 면적으로 형성하는 것이 바람직한데, 그 이유는 토사 매몰을 확실히 방지하여 시공의 안전성을 높이고, 사후 구조의 내구성을 높이기 때문이다.In FIG. 3, the solidified body 20 is preferably formed with an area larger than the area of the damaged portion 11, because the soil is surely prevented from being buried, thereby increasing the safety of construction and increasing the durability of the post-structure.

도 4에서 고결체(20)를 형성한 후에는, 하수도(10)의 손상부(11)를 제거하는데, 이 때 고결체(20)가 완전히 경화하기 전, 적절한 시점을 고려하여 실시하는 것이 시공성 측면에서 효율적이다. 이것은, 고결체(20)가 완전히 경화한 후에는 고결체의 강도가 커짐에 따라, 손상부(11)의 제거 작업이 힘들고, 작업 시간도 오래 소요되기 때문이다.After forming the solidified body 20 in FIG. 4, the damaged portion 11 of the sewer 10 is removed. At this time, before the solidified body 20 is completely hardened, it is constructable to take into consideration an appropriate time point. In terms of efficiency. This is because, after the solidified body 20 is completely cured, as the strength of the solidified body increases, it is difficult to remove the damaged portion 11 and the operation time is also long.

도 5에서 제거부(11a)에 보수 하수도(12)를 형성하는 방법은, 제거부(11a)에 뿜어 붙이기 방식에 의해 숏크리트(1)를 타설하여 보수 하수도(12)를 형성한다. 이러한 방식은 숏크리트(1)와 기존의 하수도 내벽이 완전히 일체화 되도록 하므로, 물리적, 화학적 들뜸 현상이 발생하지 않고, 요철 및 주름 발생으로 인한 추가 보수 및 재시공을 하지 않아도 된다는 장점을 갖는다.In FIG. 5, the method of forming the repair sewer 12 on the removal unit 11a is by pouring the shotcrete 1 by spraying and attaching the removal unit 11a to form the repair sewer 12. Since this method allows the shotcrete 1 and the existing sewer inner wall to be completely integrated, physical and chemical excitation does not occur, and additional repair and rework due to unevenness and wrinkles are not required.

상술한 작업은 사전에는 물론, 사후에도 하수도(10) 내부의 손상부(11)나 퇴적물을 포함하는 장애물을 제거하는 작업과 함께 진행되는 바, 보통은 장애물제거 로봇을 이용하여 수행된다.The above-described operation proceeds with the operation of removing obstacles including the damaged portion 11 or sediment inside the sewer 10, as well as before and after, and is usually performed using an obstacle removal robot.

도 1 및 도 6에서 장애물제거 로봇은, 하수도(10) 내부로 진입 가능한 크기 및 형상으로 형성되며, 양 측면에는 진입동작이 보다 원활하게 진행될 수 있도록 한 쌍의 구동바퀴(110)가 구비되고, 사용자가 하수도(10) 외부에서 하수도(10) 내부의 작업상황을 볼 수 있도록 촬영방향이 진입방향을 향하도록 결합되는 카메라(120)를 구비하는 로봇 본체(100)와; 로봇 본체(100)의 진입방향 전단에 결합되어 하수도(10) 내부의 장애물을 분쇄하는 분쇄수단(200)과; 하수도(10) 외부에서 차량(c1) 등에 장착되어 각 부의 동작 제어를 위해 신호 입력이 가능하도록 구성되는 제어선부(101)와; 로봇 본체(100)의 롤링 및 피칭 현상을 방지하기 위하여 하수도(10)의 상측 내벽에 밀착되도록 로봇 본체(100)에 결합되는 현가수단(700)을 포함하여 구성된다.The obstacle removing robot in FIGS. 1 and 6 is formed in a size and shape that can enter the sewer 10, and a pair of driving wheels 110 are provided on both sides so that the entry operation can proceed more smoothly. A robot body (100) having a camera (120) coupled so that the photographing direction faces the entry direction so that the user can see the working situation inside the sewer (10) from outside the sewer (10); A crushing means 200 coupled to the front end of the robot body 100 to crush an obstacle inside the sewer 10; A control line unit 101 mounted on a vehicle c1 or the like outside the sewer 10 and configured to enable signal input for controlling the operation of each unit; It comprises a suspension means 700 coupled to the robot body 100 so as to be in close contact with the upper inner wall of the sewer 10 to prevent the rolling and pitching phenomenon of the robot body 100.

분쇄수단(200)은, 회전축이 로봇 본체(100)의 진입방향을 향하도록 로봇 본체(100)에 결합되는 모터(210)와, 로봇 본체(100)의 진입방향으로 돌출되도록 중심부 일측면이 모터(210)의 회전축에 결합되는 회전플레이트(220)와, 모터(210)와 결합되는 반대편의 회전플레이트(220) 측면에 회전플레이트의 회전축을 중심으로 방사형을 이루도록 탈착 가능한 구조로 결합되는 다수의 커터(230)와, 각 커터(230)의 끝단에 결합되는 커터날(240)을 포함하여 구성된다. 회전플레이트(220) 후면에는 모터(210)의 회전축이 결합되는 회전축결합구(226)가 형성된다.The crushing means 200 includes a motor 210 coupled to the robot body 100 such that the rotation axis faces the entrance direction of the robot body 100, and one side of the central motor so as to protrude in the entrance direction of the robot body 100 A rotating plate 220 coupled to the rotating shaft of 210 and a plurality of cutters coupled in a detachable structure to form a radial shape around the rotating shaft of the rotating plate on the side of the opposite rotating plate 220 coupled with the motor 210 It comprises a 230, and a cutter blade 240 coupled to the end of each cutter (230). At the rear of the rotating plate 220, a rotating shaft coupling hole 226 to which the rotating shaft of the motor 210 is coupled is formed.

또한, 회전플레이트(220)는 링 형상의 외륜(222)과 중심부를 기준으로 방사형을 이루도록 결합되는 림(224)으로 구성되어, 커터(230) 및 커터날(240)에 의하여 분쇄된 장애물은 림(224)과 림(224) 사이의 공간을 통하여 로봇 본체(100) 후방으로 용이하게 인출될 수 있게 된다. 이때, 림(224)은 외륜(222) 중심측의 끝단이 높고 외륜(222) 바깥쪽의 끝단이 낮게 형성되며, 커터(230)는 림(224)의 외측 끝단에 탈착 가능한 구조로 결합된다. 따라서, 분쇄수단(200)은, 전체적인 형상이 외측 중심부가 돌출되는 원추 형상으로 형성되므로, 보다 용이하게 장애물을 분쇄시킬 수 있게 된다.In addition, the rotating plate 220 is composed of a ring-shaped outer ring 222 and a rim 224 that is coupled to form a radial relative to the center, the obstacle crushed by the cutter 230 and the cutter blade 240 is a rim Through the space between the 224 and the rim 224, it can be easily withdrawn to the rear of the robot body 100. At this time, the rim 224 is formed with a high end of the center of the outer ring 222 and a lower end of the outer ring 222, and the cutter 230 is coupled to the outer end of the rim 224 in a detachable structure. Therefore, the crushing means 200, the overall shape is formed in a conical shape protruding from the outer center, it is possible to more easily crush the obstacle.

이때, 커터(230)가 회전플레이트(220)에 착탈 가능한 구조로 결합되면, 사용 횟수 증가로 인하여 커터날(240)이 마모되는 경우 종래의 하수도(10) 굴착 및 보링장치와 같이 분쇄수단(200) 전체를 교체할 필요 없이 커터(230)만을 교체시킬 수 있으므로 비용을 낮출 수 있다.At this time, when the cutter 230 is coupled to the rotating plate 220 in a detachable structure, when the cutter blade 240 is worn due to an increase in the number of times of use, the crushing means 200 as in the conventional sewer 10 excavation and boring device ) Since it is possible to replace only the cutter 230 without having to replace the whole, the cost can be lowered.

상기 분쇄수단(200)은 림(224)과 커터(230)가 결합브라킷(260)을 통한 체결구조를 취한다. 따라서 신속하고 편리한 착탈식 교체가 가능하고, 보다 강력한 커터(230) 지지력을 확보할 수 있게 된다.The crushing means 200 is a rim 224 and the cutter 230 takes a fastening structure through the coupling bracket 260. Therefore, a quick and convenient detachable replacement is possible, and a more powerful cutter 230 can be secured.

도 7에서, 상기 결합브라킷(260)은 림(224)에 직접 형성되거나, 별도로 제작된 후에 상기 림(224)에 부착되어 한 몸체를 이루는 방법으로 제공된다.In FIG. 7, the coupling bracket 260 is directly formed on the rim 224 or is separately manufactured and attached to the rim 224 to provide a body.

상기 결합브라킷(260)은 그 횡단면이 바닥벽 및 양 지지벽으로 둘러쌓인 U 형상을 취한다. 상기 바닥벽 즉, 브라킷저벽(262)은 상기 커터(230)의 저면 즉, 커터저면(233)에 긴밀하게 대응된 형상을 취하여서 접촉하고, 상기 림(224)과는 일체가 된 형태로 제공된다. 상기 지지벽 즉, 브라킷측벽(260a)은 그 양 측의 각 내면이 상기 커터(230)의 양 측면 즉, 커터측면(230a)에 각각 긴밀히 대응되게 형성되어 접촉한다.The coupling bracket 260 takes a U shape whose cross section is surrounded by a bottom wall and both support walls. The bottom wall, that is, the bracket bottom wall 262, takes a shape closely corresponding to the bottom surface of the cutter 230, that is, the cutter bottom surface 233, contacts, and is provided in an integral form with the rim 224 do. The support wall, that is, the bracket-side wall 260a, is formed such that each inner surface on both sides thereof is closely corresponded to both sides of the cutter 230, that is, the cutter side surface 230a.

상기 결합브라킷(260)은 상술한 형태를 취하여서, 상기 브라킷저벽(262)은 상기 커터저면(233)을 받침(지지)하여 안착시키고, 상기 브라킷측벽(260a)은 상기 커터측면(230a)의 아래부분을 지지하여 안착시킨다.The coupling bracket 260 takes the form described above, the bracket bottom wall 262 supports (supports) the seat of the cutter bottom 233, and the bracket side wall 260a of the cutter side 230a Support and seat the lower part.

커터(230)가 결합브라킷(260)에 삽입되어 체결이 이루어지면, 그 체결된 상태가 유지되게 하는 체결유지수단을 구비한다. 상기 체결유지수단은 상기 결합브라킷(260)의 양 브라킷측벽(260a)의 각 내측면에 상기 결합브라킷(260)의 길이를 따라 일직선으로 돌출, 형성되는 가이드레일(261)을 형성하고, 양 커터측면(230a)에는 각각 커터(230)의 길이를 따라 일직선으로 홈이 패여 형성되는 가이드요홈(231)을 형성하여 제공된다.When the cutter 230 is inserted into the coupling bracket 260 and fastened, a fastening holding means is provided to maintain the fastened state. The fastening means forms guide rails 261 which protrude and form in a straight line along the length of the coupling brackets 260 on each inner surface of both bracket side walls 260a of the coupling brackets 260, and both cutters Each of the side surfaces 230a is provided by forming guide grooves 231 in which grooves are formed in a straight line along the length of the cutter 230.

도 7의 예시와 함께 상기 커터(230)를 상기 브라킷에 결합하는 방법을 알아보면, 가이드요홈(231)에 그 길이방향으로 가이드레일(261)을 끼워 삽입시켜서(인입시켜서) 양 자가 서로 밀착하여 결합되도록 하면 간단하고 신속하게 체결을 이룰 수 있게 된다.When the method of coupling the cutter 230 to the bracket together with the example of FIG. 7 is inserted into the guide groove 231 by inserting the guide rail 261 in its longitudinal direction (by inserting), the two are in close contact with each other. This allows for a simple and quick fastening.

즉, 상기 결합브라킷(260)의 길이방향 어느 일단으로부터 상기 커터(230)를 인입시킬(끼울) 때 동시에, 상기 결합브라킷(260)의 가이드레일(261)에 상기 커터(230)의 가이드요홈(231)을 함께 인입시킨 다음에, 상기 커터(230)를 상기 브라킷의 타단 쪽으로 밀어서 슬라이딩 이동시키는 순서로 완전히 밀착 삽입하게 구성되어 있다. 이러한 방법으로 결합되면 바닥의 브라킷저벽(262)은 물론, 좌우 양 브라킷측벽(260a)이 긴밀하게 커터(230)를 지탱하므로 매우 강력하게 지지하여서 장시간 진동. 충격에 노출되어도 헐거워짐 없이 유격 발생이 최소화 된다.That is, when the cutter 230 is inserted (fitting) from one end in the longitudinal direction of the coupling bracket 260, at the same time, the guide groove of the cutter 230 on the guide rail 261 of the coupling bracket 260 ( After inserting 231) together, the cutter 230 is configured to be completely closely inserted in the order of sliding and sliding the other end of the bracket. When combined in this way, the bracket bottom wall 262 of the floor, as well as the left and right bracket side walls 260a closely support the cutter 230, so it is strongly supported and vibrates for a long time. Even if exposed to shock, play is minimized without becoming loose.

커터(230)가 결합브라킷(260)에 삽입 장착된 후에, 상기 커터(230)가 다시 결합브라킷(260) 길이방향을 따라 슬라이딩 하여서 밖으로 빠져나가지 못하도록 시건장치(270)가 추가된다.After the cutter 230 is inserted and mounted in the coupling bracket 260, a fastening device 270 is added to prevent the cutter 230 from sliding out along the longitudinal direction of the coupling bracket 260 to escape.

상기 시건장치(270)는 상기 결합브라킷(260)의 어느 단부(일단 또는 타단)에 구비되어서 상기 커터(230)의 어느 단부(일단 또는 타단)를 고정한다. 도 7의 예시에는 회전플레이트(220)의 가운데 즉, 체결구(226) 측에 위치하는 결합브라킷(260)의 단부(일단)에 시건장치(270)가 구비되어 있다.The fastening device 270 is provided at one end (one end or the other end) of the coupling bracket 260 to fix one end (one end or the other end) of the cutter 230. In the example of FIG. 7, a locking device 270 is provided at an end (one end) of the coupling bracket 260 located in the center of the rotating plate 220, that is, on the fastener 226 side.

상기 시건장치(270)는 일측에 형성되는 브라킷고정부(271) 및 타측에 형성되는 커터고정부(272)를 포함한다. 도 7 및 도 8의 예시에서, 상기 결합브라킷(260)의 일단에 상기 시건장치의 브라킷고정부(271)가 힌지결합이 되고, 상기 커터(230) 일단이 상기 결합브라킷(260) 일단의 근방에 도달하여 위치되면, 상기 시건장치의 커터고정부(272)를 상기 커터(230) 일단에 힌지결합으로 고정시키도록 되어 있다.The fastening device 270 includes a bracket fixing portion 271 formed on one side and a cutter fixing portion 272 formed on the other side. In the example of FIGS. 7 and 8, a bracket fixing portion 271 of the fastening device is hinged to one end of the coupling bracket 260, and one end of the cutter 230 is near the one end of the coupling bracket 260. When it reaches and is positioned, the cutter fixing portion 272 of the fastening device is fixed to the one end of the cutter 230 by a hinge coupling.

도 7시에서, 상기 결합브라킷(260)의 일단에는 구멍이 천공된 브라킷-시건장치 고정홈(263)이 형성되고, 상기 커터(230)의 일단에도 구멍이 천공된 커터-시건장치 고정홈(263)이 형성되어 있다.In FIG. 7, a bracket-locking device fixing groove 263 having a hole perforated is formed at one end of the coupling bracket 260, and a cutter-locking device fixing groove having a hole drilled in one end of the cutter 230 ( 263) is formed.

실시예에서 상기 시건장치(270)는 C 클립의 형태를 취하고 있지만, 상기 C 형태를 취하지 않고 다른 형태 예컨대 일자 형태로 대체될 수 있다. 그리고 상기 시건장치의 브라킷고정부(271) 및 커터고정부(272)는 각각 볼트 형태의 고정돌기를 구비한다.In the embodiment, the fastening device 270 takes the form of a C clip, but may be replaced with another form, such as a straight form, without taking the C form. In addition, the bracket fixing portion 271 and the cutter fixing portion 272 of the fastening device each include a fixing protrusion in the form of a bolt.

이에 따라, 상기 브라킷고정부(271)의 고정돌기는 상기 브라킷-시건장치 고정홈(263)에 끼워져 고정되고, 상기 커터고정부(272)의 고정돌기는 상기 커터-시건장치 고정홈(232)에 끼워져 고정된다.Accordingly, the fixing protrusion of the bracket fixing portion 271 is fitted and fixed to the bracket-locking device fixing groove 263, and the fixing protrusion of the cutter fixing portion 272 is the cutter-locking device fixing groove 232 It is fitted in and fixed.

본 발명에 적용되는 보다 진보된 구성의 분쇄수단(200)을 살펴본다.Look at the more advanced configuration of the grinding means 200 applied to the present invention.

도 8을 중심으로 보면, 도 8 A에서 상기 브라킷저벽(262)은 소정의 기울기(a1)를 갖는 경사면으로 형성되어 있음을 알 수 있다. 그리고 상기 브라킷측벽(260a)도 상기 기울기(a1)를 따라 경사지게 되어 있어서 결합브라킷(260) 전체가 기울기를 갖고 경사지게 구비되어 있다.8, it can be seen from FIG. 8A that the bracket bottom wall 262 is formed of an inclined surface having a predetermined inclination a1. In addition, the bracket side wall 260a is also inclined along the inclination a1 so that the entire coupling bracket 260 is inclined and inclined.

이에 따라 도 8 B에서 상기 결합브라킷(260)에 삽입 고정되는 커터(230)도 당연하게 상기 기울기를 가지고 좌우 어느 한 쪽으로 경사지게 분쇄수단(200)에 체결된다. 보다 구체적으로는 상기 기울기(a1)는 분쇄수단(200)의 회전방향(a2) 쪽으로 기울어진 것이다. 즉, 분쇄할 장애물(a3) 쪽을 향하여 경사지게 구성된 것이다.Accordingly, the cutter 230, which is inserted and fixed in the coupling bracket 260 in FIG. 8B, is naturally fastened to the crushing means 200 with the slope and inclined to either side. More specifically, the inclination a1 is inclined toward the rotational direction a2 of the grinding means 200. That is, it is configured to be inclined toward the obstacle a3 to be crushed.

이를 통하여 상기 커터(230)의 커터날(240)이 회전하여 장애물(a3)과 충돌하는 위치로부터 상기 커터(230)의 커터저면(233)은, 수직선상에 있지 않고, 오프셋이 되어 뒷 쪽에 위치하는 결과를 도출하는 것이다. 즉, 커터저면(233)은 회전방향의 뒷 쪽에 위치한다. 따라서, 장애물(a3)과 충돌시에 발생하는 충격하중을, 보통은 전적으로 브라킷측벽(260a)으로만 작용할 것에서, 브라킷저벽(262)으로 분산하는 효과를 가진다. 그러므로 장애물(a3)과 충격시에 보다 강력히 대응하는 것이 가능하며, 브라킷측벽(260a)의 지지부담을 줄여주어서 내구력을 증강시키고, 이에 따른 로봇 본체(100)의 진동도 줄이게 된다.Through this, from the position where the cutter blade 240 of the cutter 230 rotates and collides with the obstacle a3, the cutter bottom surface 233 of the cutter 230 is not on a vertical line, but is offset and positioned on the back side. Is to produce results. That is, the cutter bottom surface 233 is located at the rear side in the rotational direction. Therefore, the impact load generated during the collision with the obstacle a3 is usually applied solely to the bracket side wall 260a, and thus has an effect of distributing to the bracket bottom wall 262. Therefore, it is possible to more strongly respond to an obstacle a3 and an impact, and by reducing the support load of the bracket side wall 260a, the durability is enhanced, and accordingly, the vibration of the robot body 100 is reduced.

도 9에서 상기 시건장치(270)는 탄성력을 갖는 부재로 제공될 수 있음을 알 수 있다. 이 때 탄성력을 갖는 C 클립 형태 외에도 코일스프링으로 대체될 수 있다.It can be seen from FIG. 9 that the fastening device 270 may be provided as an elastic member. At this time, in addition to the C clip shape having elastic force, it can be replaced with a coil spring.

탄성력을 갖는 상기 시건장치(270)는 처음에는, 도 9 A처럼 하중이 인가되지 않을 때 시건장치(270) 원래의 형태를 취하고 있다가 다음에, 분쇄수단(200)의 회전으로 원심력이 작용하여서 외륜(222)에 방사형으로 구성된 림(224) 상에서 상기 가이드레일(261)/가이드요홈(231)의 안내를 따라 도 9 B처럼 상기 커터(230)가 회전중심으로부터 바깥측을 향하는 슬라이딩 이동을 하게될 때 이를 탄력적으로 허용하여서 분쇄수단(200)의 반경이 커지는 반경 확장(a6)의 효과를 부여하게 된다.The fastening device 270 having an elastic force initially takes the original shape of the fastening device 270 when a load is not applied as shown in FIG. 9A, and then, centrifugal force acts by rotation of the grinding means 200. On the rim 224 of a radial shape on the outer ring 222, follow the guidance of the guide rail 261/guide groove 231 to allow the cutter 230 to slide outward from the center of rotation as shown in FIG. 9B. When it is possible, the elasticity is allowed to give the effect of radius expansion (a6) in which the radius of the crushing means 200 increases.

분쇄수단(200)의 반경 확장(a6)에 의하여, 하수도(10)이 분쇄수단(200)의 직경보다 조금 크거나 작은 경우에도 탄력적으로 잘 대응할 수 있게 된다. 또한 커터(230)의 커터날(240)이 원심력으로 장애물(a3)에 보다 잘 밀착되고 강력한 하중을 가압하여서 장애물(a3)을 효율적으로 분쇄하는 데에 도움을 준다.By the radial expansion (a6) of the grinding means 200, even when the sewer 10 is slightly larger or smaller than the diameter of the grinding means 200, it is possible to respond well elastically. In addition, the cutter blade 240 of the cutter 230 is more closely adhered to the obstacle a3 by centrifugal force and presses a strong load to help crush the obstacle a3 efficiently.

이때, 상기 시건장치(270)의 탄성부재의 강약 정도를 미리 선택하여 상기 원심력에 의한 슬라이딩 이동에 의한 반경 확장(a6) 정도를 설정할 수 있다.At this time, the strength of the elastic member of the fastening device 270 may be selected in advance to set the degree of radius expansion (a6) by sliding movement by the centrifugal force.

그리고 분쇄수단(200)의 회전이 정지하면, 탄성부재로 제공되는 상기 시건장치(270)의 탄성복원력을 통하여 상기 커터(230)가 원래위치로 복귀되어, 반경이 수축하게 되어서 분쇄수단(200)이 장애물에 걸림이 없이 로봇 본체(100)가 용이하게 하수도(10) 내부를 따라 전진 또는 후진 이동할 수 있게 된다.And when the rotation of the grinding means 200 is stopped, the cutter 230 is returned to the original position through the elastic restoring force of the fastening device 270 provided as an elastic member, the radius is contracted, the grinding means 200 The robot body 100 can easily move forward or backward along the inside of the sewer 10 without jamming the obstacle.

장애물 제거 방법을 살펴보면, 장애물제거 로봇을 하수도(10) 내부로 진입시키는 단계와; 상기 장애물제거 로봇의 분쇄수단(200)을 이용하여 하수도(10) 관로의 내벽에 적층된 장애물을 분쇄하는 단계로; 이루어진다.Looking at the obstacle removal method, the step of entering the obstacle removal robot into the sewer 10; A step of crushing the obstacles stacked on the inner wall of the sewer 10 pipeline using the crushing means 200 of the obstacle removing robot; Is done.

한편, 도 10의 실시예는 하수관 내벽에 그라우트(21) 또는 모르타르가 도포된 후에 이를 고르게 바르고 분포시키는 미장수단에 관한 것이다. 상기 미장수단은 장방형상을 취하는 미장판(280)을 포함한다.Meanwhile, the embodiment of FIG. 10 relates to a plastering means for evenly applying and distributing grout 21 or mortar on the inner wall of a sewer pipe. The plastering means includes a plastering plate 280 taking a rectangular shape.

상기 미장판(280)은 그 좌우측에 각각 상기 커터(230)의 좌우측에 각각 형성된 가이드요홈(231)에 대응하여 끼워져 고정될 미장판고정돌기(283)가 구비된다. 상기 미장판고정돌기(283)는 상기 미장판(280)의 좌우 에지에서 각각 상기 미장판(280)의 뒷면(282)의 방향으로 수직 돌출되게 형성된다.The plastering plate 280 is provided with plastering plate fixing projections 283 to be fitted and fixed in correspondence with the guide recesses 231 respectively formed on the left and right sides of the cutter 230 on the left and right sides thereof. The plastering plate fixing protrusions 283 are formed to protrude vertically from the left and right edges of the plastering plate 280 in the direction of the back side 282 of the plastering plate 280, respectively.

그리고 상기 미장판(280)의 앞면에는 직접 하수구 벽면에 접촉하여 미장을 수행하는 미장면(281)이 구성되고, 상기 미장판(280)의 뒷면(282)은 상기 커터(230)의 타단면(239)에 밀착 접촉되도록 대응되게 형성된다.In addition, a front surface of the plastering plate 280 is provided with a plastering surface 281 that directly contacts the sewer wall surface to perform plastering, and the rear surface 282 of the plastering plate 280 is the other end surface of the cutter 230 ( 239).

미장을 수행하는 때에는, 상술한 미장판(280)의 좌우측 미장판고정돌기(283)를 커터 좌우측의 가이드요홈(231)에 각각 삽입하여 고정하며 이때, 별도의 고정나사를 추가하여 보충하여 조일 수 있다. 이러한 방법으로 미장판(280)은 도 10 B와 같이, 그 뒷면(282)이 커터의 타단면(239)에 접촉하여 부착되는 것이다. 그리고 방사형으로 배치된 상태에서, 회전플레이트(220)의 회전을 따라 회전하면서 원심력과 상기 시건장치(270)의 탄성부재의 탄력사이에서 적절한 압력을 하수도 내벽에 가하면서 미장작업을 수행한다.When performing the plastering, the left and right plastering plate fixing projections 283 of the above-described plastering plate 280 are respectively inserted into and fixed to the guide recesses 231 on the left and right sides of the cutter, and at this time, additional fixing screws can be added to supplement and tighten. have. In this way, the plastering plate 280, as shown in Figure 10B, is attached to the back surface 282 of the cutter in contact with the other end surface 239. And in a radially arranged state, while rotating along the rotation of the rotating plate 220, the plastering operation is performed while applying an appropriate pressure between the centrifugal force and the elasticity of the elastic member of the fastening device 270 to the sewer inner wall.

상술한 방법으로 별도의 미장작업을 위한 장치를 준비하지 않고 하나의 로봇 장치에서 컷팅작업 및 미장작업을 함께 수행하므로, 작업을 끊기지 않고 연속하여 수행하여 시간낭비를 감소하고, 장비 비용을 줄일 수 있으며, 작업을 위한 수고를 줄일 수 있다.Since the cutting and the plastering work are performed together in one robot device without preparing the device for the separate plastering in the above-described method, the work is continuously performed without interrupting the operation, thereby reducing time wasting and reducing equipment cost. , Can reduce the effort for work.

손상부(11); 그라우트(21); 고결체(20); 제거부(11a); 로봇 본체(100); 분쇄수단(200); 커터(230);Damage portion 11; Grout 21; Solid body 20; Removal unit 11a; Robot body 100; Crushing means 200; Cutter 230;

Claims (1)

하수도 등 긴 관로 내부가 하자로 인하여 돌출되거나 쌓여서 발생하는 장애물을 제거할 시에 지면을 굴착하지 않고 로봇을 투입하여 보수하는 장애물제거 단계와; 하수관 내벽에 그라우트를 도포한 후에 미장수단으로 그라우트를 고르게 분포시키는 단계를; 포함하되,
상기 장애물제거 단계는,
로봇에 방사형의 림을 포함하는 회전플레이트를 결합시키고;
상기 림에는, 브라킷저벽 및 브라킷측벽으로 둘러쌓인 U 형상의 결합브라킷을 형성하고;
상기 브라킷측벽의 내측면에, 상기 결합브라킷의 길이를 따라 일직선으로 돌출되는 가이드레일을 형성하고;
커터의 커터측면에 그 길이를 따라 일직선으로 홈이 패인 가이드요홈을 형성하고;
상기 가이드요홈을 상기 가이드레일에 길이방향으로 밀착되게 끼워서 상기 결합브라킷에 상기 커터를 체결시키고;
커터가 결합브라킷에 장착된 후에, 상기 커터가 다시 결합브라킷의 길이방향을 따라 슬라이딩 하여서 밖으로 빠져나가지 못하도록, 탄성부재의 일측에 브라킷고정부를 구성하고, 상기 탄성부재의 타측에 커터고정부를 구성한 시건장치를 준비시켜, 상기 결합브라킷의 일단에 상기 브라킷고정부을 힌지결합 시키고, 상기 커터고정부에 상기 커터의 일단을 힌지결합 시키되,
상기 결합브라킷의 일단에 구멍을 천공하여 브라킷-시건장치 고정홈을 형성시키고, 상기 커터의 일단에도 구멍을 천공하여 커터-시건장치 고정홈을 형성시키고,
상기 브라킷고정부(271) 및 상기 커터고정부(272)에 각각 볼트 형태의 고정돌기를 구비시키고,
상기 브라킷고정부(271)의 고정돌기는 상기 브라킷-시건장치 고정홈(263)에 끼워서 고정시키고, 상기 커터고정부(272)의 고정돌기는 상기 커터-시건장치 고정홈(232)에 끼워서 고정키는 방법으로 이루어지고,
상기 미장수단으로 그라우트를 고르게 분포시키는 단계에서 상기 미장수단은,
장방형상을 취하는 미장판의 좌우측에 상기 가이드요홈에 대응하여 끼워질 미장판고정돌기(283)를 구비하되, 상기 미장판고정돌기(283)는 상기 미장판의 뒷면(282) 방향으로 수직 돌출되게 형성하고; 상기 미장판의 앞면에는 직접 하수구 벽면에 접촉하여 미장을 수행하는 미장면을 형성하고; 미장을 수행하는 때에, 상기 미장판의 뒷면(282)을 상기 커터의 타단면(239)에 접촉시키고, 상기 미장판고정돌기(283)을 상기 가이드요홈에 삽입 고정시키는; 방법으로 구성하고,
상기 미장판이 상기 회전플레이트을 따라 회전할 때, 원심력과 상기 탄성부재의 탄력 사이에서 적절하게 하수도 내벽에 압력을 가하는 방법으로 미장작업을 수행하는, 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 하수도 보수공법.Obstacle removal step of repairing by injecting the robot without excavating the ground when removing the obstacle caused by the protruding or piled up due to defects in the long pipeline, such as sewage; After the grout is applied to the inner wall of the sewer pipe, evenly distributing the grout by a plastering means; Including,
The obstacle removal step,
A rotating plate including a radial rim is coupled to the robot;
On the rim, a U-shaped coupling bracket surrounded by a bracket bottom wall and a bracket side wall is formed;
A guide rail protruding in a straight line along the length of the coupling bracket on an inner surface of the side wall of the bracket;
Forming a grooved guide groove in a straight line along the length of the cutter side of the cutter;
Engaging the guide groove with the guide rail in a longitudinal direction to fasten the cutter to the coupling bracket;
After the cutter is mounted on the coupling bracket, the bracket fixing portion is configured on one side of the elastic member, and the cutter fixing portion is configured on the other side of the elastic member so that the cutter does not slide out along the longitudinal direction of the coupling bracket to escape out. Prepare a fastening device, hinge the bracket fixing portion to one end of the coupling bracket, and hinge the end of the cutter to the cutter fixing portion,
A hole in one end of the coupling bracket is drilled to form a bracket-locking device fixing groove, and a hole is also drilled in one end of the cutter to form a cutter-locking device fixing groove,
The bracket fixing portion 271 and the cutter fixing portion 272 are provided with bolt-like fixing protrusions, respectively.
The fixing protrusion of the bracket fixing portion 271 is fixed by inserting it into the fixing groove 263 of the bracket-fastening device, and the fixing protrusion of the cutter fixing portion 272 is fixed by fitting it into the fixing groove 232 of the cutter-locking device. The height is done in a way,
In the step of evenly distributing the grout to the plastering means, the plastering means,
On the left and right sides of the plastering plate taking a rectangular shape, there is provided a plastering plate fixing protrusion 283 to be fitted corresponding to the guide groove, wherein the plastering plate fixing protrusion 283 is vertically protruding toward the back side 282 of the plastering plate. To form; Forming a plastering surface on the front surface of the plastering plate to perform plastering by directly contacting the sewer wall surface; When performing plastering, the rear surface 282 of the plastering plate is brought into contact with the other end surface 239 of the cutter, and the fixing plate fixing protrusion 283 is inserted into and fixed to the guide groove; Organized in a way,
When the plastering plate rotates along the rotating plate, a plastering operation is performed by applying a pressure to the inner wall of the sewerage properly between the centrifugal force and the elasticity of the elastic member.
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