KR102368351B1 - 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치 - Google Patents

편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치 Download PDF

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백철민
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전영훈
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Abstract

본 발명에 따른 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치는 좌륜(11)과 우륜(12)으로 구성되는 구동바퀴(10)가 구비된 몸체부(110);
상기 몸체부(110)의 한쪽 측면에 설치되는 절단칼날(120);
상기 절단칼날(120)을 감싸는 커버(140);
상기 몸체부(110) 후면 상단의 한쪽 측면에 설치되는 이동핸들(112);
을 포함하여 구성되되,
상기 절단칼날(120)이 도로포장을 절단할 때 저항이 발생하므로 이동방향이 편심되는 것을 방지하기 위하여,
도로에 미리 표시된 절단선(300)을 감지수단으로 감지하고 제어수단으로 상기 좌륜(11)과 우륜(12)을 차동제어하므로 상기 절단칼날(120)이 상기 절단선(300)을 정확히 절단하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 감지수단은,
상기 몸체부(110)에 설치된 카메라(400);
를 포함하여 구성되되,
상기 카메라(400)가 상기 절단선(300)을 감지하는 것을 특징으로 한다.
더불어 상기 커버(140)에는 전방으로 지시봉(500)이 돌출되도록 설치되어,
상기 카메라(400)가 상기 지시봉(500)의 끝단과 상기 절단선(300)의 일치 여부를 감지하는 것을 특징으로 한다.

Description

편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치{the eco-friendly road pavement cutting apparatus with eccentric control function}
본 발명은 도로포장 절단장치에서, 운전자가 편심된 절단칼날과 절단선의 일치여부를 육안이나 감에 의존하고 이동핸들을 온몸의 체중을 이용하여 조정하던 기존의 공법을 개선한 것으로, 절단칼날과 절단선의 일치여부를 정확히 감지하여 미숙련공도 소정의 품질로 시공할 수 있는 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치에 관한 것이다.
그리고 소음을 줄일 수 있으며 도로절단 시 생성되는 절단 슬러그를 효율적으로 회수할 수 있고, 상황에 따라 구동바퀴의 좌륜 및 우륜의 회전을 스스로 제어하는 구동바퀴의 차동제어기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치에 관한 것이다.
아스팔트 또는 콘트리트로 포장된 도로의 파임이나 균열을 보수할 때 또는 포장된 도로 하부의 상ㆍ하수관과 같은 지하매설물을 보수할 때, 보수할 면적을 절단하여 제거한 다음 다시 포장을 하게 되는데, 이러한 도로포장의 절단을 위하여 도로포장 절단장치를 이용하게 된다.
그런데 종래의 도로포장 절단장치의 경우에는 절단칼날의 열을 식히면서 절단 슬러그의 비산을 방지함과 아울러 절단칼날에 유착되는 슬러그를 효과적으로 제거하기 위해 절단칼날에 냉각수를 분사하게 되지만, 냉각수와 슬러그가 섞인 오수를 도로표면에 방치하여 환경을 오염시키고 절단칼날과 엔진 등이 노출되어 매우 큰 소음을 발생시켜 공사현장 인근의 주민들에게 피해를 줄 뿐만 아니라, 인근 주민들의 민원제기로 인하여 공사가 중단되어 작업진행이 지연되는 등 많은 문제점이 있었다.
그리고 간선도로뿐만 아니라 도심지 주거지역 등 골목길에서도 도로절단 작업이 빈번히 발생하는데, 골목길은 포장을 덧씌우기하는 경우가 많아서 도장두께가 300mm에 이르는 경우가 많이 있다. 그런데 깊이 300mm이상까지 절단이 가능한 중, 대형 도로포장 절단장치들은 크기가 크고 무거워서 골목길에서 작업방향을 전환하는 데에 매우 어려움이 있다.
도 7 내지 8은 기존의 도로포장 절단장치의 문제점을 도시한 것이다.
도시된 바와 같이,
통상적으로 도로포장 절단장치는 기기의 한쪽 측면(사진에서 우측)에 절단칼날이 위치하여, 절단과정에서 절단칼날과 도로의 마찰로 인하여 우측에 부하가 걸려서, 기기가 우편향 하려는 성질이 있다.
사전에 도로에 표시된 먹줄을 따라서 우편향 되지 않고 직진하면서 절단하도록 하려면, 작업원이 지시봉을 보면서, 이동핸들을 온몸으로 우측으로 밀어야 기기가 직진하게 된다.
따라서 기존의 공법은 작업원의 많은 근력에 의존하게 되고 작업원의 숙련도에 따라 품질이 좌우되는 문제점이 지적되어 왔다.
이에 본 발명자는 운전자가 편심된 절단칼날과 절단선의 일치여부를 육안이나 감에 의존하고 이동핸들을 온몸의 체중을 이용하여 조정하던 기존의 공법을 개선한 것으로, 절단칼날과 절단선의 일치여부를 정확히 감지하여 미숙련공도 소정의 품질로 시공할 수 있는 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치를 개발하기에 이르렀다.
등록특허 10-0938760, 등록일자 2010년 01월 18일, ‘유압시스템을 이용한 도로홈 절삭장치’ 등록특허 10-1570706, 등록일자 2015년 11월 16일, ‘노면 및 하수의 슬러지 처리차량 및 이를 이용한 오수의 처리방법’
본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 도로포장 절단장치에서, 운전자가 편심된 절단칼날과 절단선의 일치여부를 육안이나 감에 의존하고 이동핸들을 온몸의 체중을 이용하여 조정하던 기존의 공법을 개선한 것으로, 절단칼날과 절단선의 일치여부를 정확히 감지하여 미숙련공도 소정의 품질로 시공할 수 있는 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치를 제공하는데 있다.
그리고 소음을 줄일 수 있으며 도로절단 시 생성되는 절단 슬러그를 효율적으로 회수할 수 있고, 상황에 따라 구동바퀴의 좌륜 및 우륜의 회전을 스스로 제어하는 구동바퀴의 차동제어기능을 구비한 도로포장 절단장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치는 좌륜(11)과 우륜(12)으로 구성되는 구동바퀴(10)가 구비된 몸체부(110);
상기 몸체부(110)의 한쪽 측면에 설치되는 절단칼날(120);
상기 절단칼날(120)을 감싸는 커버(140);
상기 몸체부(110) 후면 상단의 한쪽 측면에 설치되는 이동핸들(112);
을 포함하여 구성되되,
상기 절단칼날(120)이 도로포장을 절단할 때 저항이 발생하므로 이동방향이 편심되는 것을 방지하기 위하여,
도로에 미리 표시된 절단선(300)을 감지수단으로 감지하고 제어수단으로 상기 좌륜(11)과 우륜(12)을 차동제어하므로 상기 절단칼날(120)이 상기 절단선(300)을 정확히 절단하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 감지수단은,
상기 몸체부(110)에 설치된 카메라(400);
를 포함하여 구성되되,
상기 카메라(400)가 상기 절단선(300)을 감지하는 것을 특징으로 한다.
더불어 상기 커버(140) 또는 상기 몸체부(110)에는 전방으로 지시봉(500)이 돌출되도록 설치되어,
상기 카메라(400)가 상기 지시봉(500)의 끝단과 상기 절단선(300)의 일치 여부를 감지하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어수단은 생략되고,
상기 카메라(400)에서 촬영된 영상은 운전자의 모니터(미도시)로 디스플레이되므로,
상기 운전자는 상기 디스플레이된 영상을 보고 상기 이동핸들(112)을 조정하여 상기 절단칼날(120)이 상기 절단선(300)을 정확히 절단하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 지시봉(500) 대신에 레이저포인터(600)가 설치되어,
상기 카메라(400)가 상기 레이저포인터(600)에서 발사된 레이저(610)와 상기 절단선(300)의 일치 여부를 감지하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로포장 절단장치는 상황에 따라 구동바퀴(10)의 좌륜(11) 및 우륜(12)의 회전을 제어하여 도로포장을 절단하는 절단장치(100); 및 상기 절단장치(100)에 냉각수를 공급하고, 오수를 회수하는 슬러그회수장치(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 슬러그회수장치(200)는, 상부에 형성되어 상기 절단장치(100)로부터 오수를 공급받아 저장하는 오수저장부(210); 및 하부에 형성되어 상기 절단장치(100)로 냉각수를 공급하는 냉각수저장부(220)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 오수저장부(210) 및 냉각수저장부(220)는, 확장 및 축소가 가능한 주름벽으로 이루어져 오수가 공급되지 않은 경우에는 상기 오수저장부(210)는 공간이 축소된 상태이지만 상기 냉각수저장부(220)로부터 냉각수가 절단장치(100)로 공급되고, 절단장치(100)로부터 오수가 공급될 경우에는 공간이 확장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 절단장치(100)는, 하단 일측에 구동바퀴(10)가 구비되어 전후방향으로 이동이 가능한 몸체부(110); 상기 몸체부(110)의 일측에 형성되어 도로포장을 절단하는 절단칼날(120); 상기 슬러그회수장치(200)로부터 냉각수를 공급받아 물분사관(131)을 통해 상기 절단칼날(120)에 냉각수를 분사하는 호스펌프부(130); 상기 절단칼날(120)을 에워싸도록 형성되는 커버(140); 상기 호수펌프부(130)에 의해 분사된 냉각수와 상기 절단칼날(120)에 의해 생성되는 절단 슬러그가 혼합된 오수를 흡입하기 위한 진공펌프부(150); 상기 커버(140)의 하부에 바닥 방향으로 확장되었다가 축소가 가능한 주름벽(164)으로 형성되어 상기 절단칼날(120)이 도로포장을 절단할 경우 상기 절단칼날(120)을 에워싸 소음발생 및 도로포장 절단 시 생성되는 절단 슬러그의 외부 노출을 막아주고, 상기 진공펌프부(150)에 의해 상기 절단 슬러그와 냉각수가 혼합된 오수를 진공으로 흡입하여 오수회수관(161)을 통해 임시저장탱크부(170)로 공급하는 진공흡입부(160); 상기 진공흡입부(160)에 의해 흡인된 공기와 오수 중 공기를 분리하여, 공기는 상기 진공펌프부(150)로 공급하고, 오수는 진공탱크부(180)로 공급하는 임시저장탱크부(170); 상기 임시저장탱크부(170)로부터 오수를 공급받아 부피가 일정부피 이상 되는 슬러지를 걸러낸 후 남은 오수를 호수펌프부(130)로 공급하는 진공탱크부(180); 및 상기 몸체부(110)에 동력을 제공하는 동력수단(190)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 동력수단(190)은, 상기 절단칼날(120)에 회전력을 제공하는 동력장치(191); 상기 몸체부(110)의 일측에 구비되고, 상기 구동바퀴(10)에 동력을 제공할 수 있도록 상기 동력장치(191)와 연결되어 유압을 발생하는 유압펌프(192); 상기 유압펌프(192)와 연결되도록 구비되고, 상기 유압펌프(192)에 의해 생성된 상기 유압을 다시 회전에너지로 변환하여 상기 구동바퀴(10)의 좌륜(11)을 구동시키는 좌륜유압모터(193); 상기 유압펌프(192)와 연결되도록 구비되고, 상기 유압펌프(192)에 의해 생성된 상기 유압을 다시 회전에너지로 변환하여 상기 구동바퀴(10)의 우륜(12)을 구동시키는 우륜유압모터(194); 상기 몸체부(110)의 전후좌우 기울임 각도를 검출하는 센서(195); 및 상기 센서(195)의 검출값과 기 저장된 기준값을 비교 분석하여 상기 좌륜유압모터(193) 및 우륜유압모터(194)를 제어하는 제어부(196)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제어부(196)는, 상기 센서(195)를 통해 몸체부(110)가 전방으로 기울어짐을 감지할 경우 직진상황이라고 판단하여 좌륜유압모터(193) 및 우륜유압모터(194)를 동일한 속도로 정회전 하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제어부(196)는, 상기 센서(195)를 통해 몸체부(110)가 후방으로 기울어짐을 감지할 경우 후진상황이라고 판단하여 좌륜유압모터(193) 및 우륜유압모터(194)를 동일한 속도로 역회전 하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제어부(196)는, 상기 센서(195)를 통해 몸체부(110)가 좌측으로 기울어짐을 감지할 경우 좌회전상황이라고 판단하여 좌륜유압모터(193) 보다 우륜유압모터(194)의 회전속도를 더 빠르게 차동 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제어부(196)는, 상기 센서(195)를 통해 몸체부(110)가 우측으로 기울어짐을 감지할 경우 우회전상황이라고 판단하여 우륜유압모터(194) 보다 좌륜유압모터(193)의 회전속도를 더 빠르게 차동 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 다르면, 상기 제어부(196)는, 작업상황 중에 상기 센서(195)를 통해 구동바퀴(10)의 좌륜(11)과 우륜(120)의 회전수 또는 토크가 상이하여 몸체부(110)의 진행방향이 어느 한쪽으로 휘어지는 것을 감지할 경우 좌륜유압모터(193) 및 우륜유압모터(194) 중 어느 하나의 회전속도를 더 빠르게 차동제어하여 상기 몸체부(110)의 진행방향이 어느 한쪽으로 휘어짐을 방지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 진공흡입부(160)는, 상기 주름벽(164)의 확장 및 축소를 가이드 하는 가이드부(162); 및 상기 주름벽(164)의 바닥에 접촉되는 부분에 형성되어 바닥에 떨어진 절단 슬러그와 냉각수가 혼합된 오수를 떠오르도록 하는 회전청소툴(163)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 진공탱크부(180)는 일정부피 이상의 슬러지를 걸러줄 수 있는 하나 이상의 사이클론 집진기 또는 하나 이상의 거름망 중 어느 하나 이상을 혼합한 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 호수펌프부(130)는, 상기 진공탱크부(180)로부터 오수를 공급받을 경우 슬러그회수장치(200)의 오수저장부(210)로 오수를 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 도로포장 절단장치에서, 운전자가 편심된 절단칼날과 절단선의 일치여부를 육안이나 감에 의존하고 이동핸들을 온몸의 체중을 이용하여 조정하던 기존의 공법을 개선한 것으로, 절단칼날과 절단선의 일치여부를 정확히 감지하여 미숙련공도 소정의 품질로 시공할 수 있는 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치를 제공한다.
그리고 소음을 줄일 수 있으며 도로절단 시 생성되는 절단 슬러그를 효율적으로 회수할 수 있고, 상황에 따라 구동바퀴의 좌륜 및 우륜의 회전을 스스로 제어하는 구동바퀴의 차동제어기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도로포장 절단장치의 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공흡입부의 실시예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 회전청소툴의 실시예시도이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 진공탱크부의 사이클론 집진기 실시예시도이다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 진공탱크부의 거름망 및 거름망에 의해 걸러진 자갈 실시예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 오수저장부의 실시예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 동력수단의 블록구성도이다.
그림 7 내지 8은 기존의 도로포장 절단작업 전경이다.
도 9는 기존의 도로포장 절단공사의 시공방식을 도시한 것이다.
도 10은 현장 작업도의 예시이다.
도 11은 본 발명의 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치를 도시한 것이다.
도 12 내지 14는 본 발명의 다른 실시예이다.
도 15는 본 발명의 절단위치 배치도 작성 프로그램의 시스템 계통도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구성될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우만이 아니라, 다른 부분을 통해 “간접적으로 연결”되는 경우도 포함하여 어떤 부분이 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 7 내지 8은 기존의 도로포장 절단장치의 문제점을 도시한 것이다.
도시된 바와 같이,
통상적으로 도로포장 절단장치는 기기의 한쪽 측면(사진에서 우측)에 절단칼날이 위치하여, 절단과정에서 절단칼날과 도로의 마찰로 인하여 우측에 부하가 걸려서, 기기가 우편향 하려는 성질이 있다.
사전에 도로에 표시된 먹줄을 따라서 우편향 되지 않고 직진하면서 절단하도록 하려면, 작업원이 지시봉을 보면서, 이동핸들을 온몸으로 우측으로 밀어야 기기가 직진하게 된다.
따라서 기존의 공법은 작업원의 많은 근력에 의존하게 되고 작업원의 숙련도에 따라 품질이 좌우되는 문제점이 지적되어 왔으며,
이에 본 발명자는 운전자가 편심된 절단칼날과 절단선의 일치여부를 육안이나 감에 의존하고 이동핸들을 온몸의 체중을 이용하여 조정하던 기존의 공법을 개선한 것으로, 절단칼날과 절단선의 일치여부를 정확히 감지하여 미숙련공도 소정의 품질로 시공할 수 있는 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치를 개발하기에 이르렀다.
도 11은 본 발명의 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치를 도시한 것이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치(100)는,
좌륜(11)과 우륜(12)으로 구성되는 구동바퀴(10)가 구비된 몸체부(110);
상기 몸체부(110)의 한쪽 측면에 설치되는 절단칼날(120);
상기 절단칼날(120)을 감싸는 커버(140);
상기 몸체부(110) 후면 상단의 한쪽 측면에 설치되는 이동핸들(112);
을 포함하여 구성되되,
상기 절단칼날(120)이 도로포장을 절단할 때 저항이 발생하므로 이동방향이 편심되는 것을 방지하기 위하여,
도로에 미리 표시된 절단선(300)을 감지수단으로 감지하고 제어수단으로 상기 좌륜(11)과 우륜(12)을 차동제어하므로 상기 절단칼날(120)이 상기 절단선(300)을 정확히 절단하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 감지수단은,
상기 몸체부(110)에 설치된 카메라(400);
를 포함하여 구성되되,
상기 카메라(400)가 상기 절단선(300)을 감지하는 것을 특징으로 한다.
더불어 상기 커버(140)에는 전방으로 지시봉(500)이 돌출되도록 설치되어,
상기 카메라(400)가 상기 지시봉(500)의 끝단과 상기 절단선(300)의 일치 여부를 감지하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 몸체부(110) 상단의 우측에 설치된 카메라(400)가 상기 절단선(300)을 감지하거나 상기 지시봉(500)의 끝단과 상기 절단선(300)의 일치 여부를 감지하고 촬영하면,
상기 카메라(400)와 연결된 후술하는 제어부(196)에서 상기 지시봉(500)의 끝단과 상기 절단선(300)이 일치하도록 상기 좌륜(11)과 상기 우륜(12)을 차동제어하게 된다.
본 발명의 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치(100)의 다른 실시예는,
상기 제어수단은 생략되고,
상기 카메라(400)에서 촬영된 영상은 운전자의 모니터(미도시)로 디스플레이되므로,
상기 운전자는 상기 디스플레이된 영상을 보고 상기 이동핸들(112)을 조정하여 상기 절단칼날(120)이 상기 절단선(300)을 정확히 절단하는 것을 특징으로 한다.
상기 모니터(미도시)로는 전용어플리케이션 등이 설치된 스마트폰을 이용할 수 있으며, 상기 스마트폰을 이용하여 본 발명의 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치(100)를 원격으로 조정할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예이다.
도 12의 실시예는 도 11의 실시예에서 상기 커버(140)에 상기 지시봉(500)이 설치되는 대신에 상기 지시봉(500)을 상기 몸체부(110)에 설치한 것이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예는,
상기 지시봉(500) 대신에 레이저포인터(600)가 설치되어,
상기 카메라(400)가 상기 레이저포인터(600)에서 발사된 레이저(610)와 상기 절단선(300)의 일치 여부를 감지하는 것을 특징으로 하다.
구체적으로 몸체부(110) 상단의 우측에 설치된 카메라(400)가 레이저(610)와 상기 절단선(300)의 일치 여부를 감지하고 촬영하면,
상기 카메라(400)와 연결된 후술하는 제어부(196)에서 상기 레이저(610)와 상기 절단선(300)이 일치하도록 상기 좌륜(11)과 상기 우륜(12)을 차동제어하게 된다.
상기 레이저포인터(600)에서 방출되는 상기 레이저(610)는 점 형태일 수도 있으나 직진여부의 정확도를 위하여 선 형태인 것을 이용하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치(100)의 다른 실시예는,
상기 제어수단은 생략되고,
상기 카메라(400)에서 촬영된 영상은 운전자의 모니터(미도시)로 디스플레이되므로,
상기 운전자는 상기 디스플레이된 영상을 보고 상기 이동핸들(112)을 조정하여 상기 절단칼날(120)이 상기 절단선(300)을 정확히 절단하는 것을 특징으로 한다.
상기 모니터(미도시)로는 전용어플리케이션 등이 설치된 스마트폰을 이용할 수 있으며, 상기 스마트폰을 이용하여 본 발명의 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치(100)를 원격으로 조정할 수도 있다.
도 13과 도 14는 상기 레이저포인터(600)를 각각 상기 커버(140)와 상기 몸체부(110)에 설치한 것이다.
도 9는 기존의 도로 굴착공사의 시공방식을 도시한 것이다.
기존 도로포장 두께는 약 200∼300㎜로,
도 9와 같이, 도로포장 절단장치로 도로포장(아스팔트, 콘크리트) 상부를 절단한 후, 도로포장 하부에 대해서는 브레이커로 파쇄작업을 수행한다.
브레이커로 파쇄작업은 과다한 진동과 소음을 유발할 뿐만 아니라, 가스배관, 상하수도관 등 지하시설물에 손상을 가해 거주민의 안전을 위협할 수 있다.
도 10은 현장 작업도의 예시이고,
도 14는 본 발명의 절단위치 배치도 작성 프로그램의 시스템 계통도이다.
도 10에서 도로포장을 절단 후 잘 들어내기 위해서는 사각형으로 절단해야 한다. 따라서 일정간격(약 1.5~2m)으로 수직절단(파란 화살표)한다.
그러나 작업편의를 위해서 수직절단을 생략하고 준공사진 찍을 부분만 수직절단을 수행하는 등 편법이 자행되는 경우가 있다.
부연하면,
통상적으로 도로포장의 절단작업은,
작업일 이전에 사전에 도로 현황을 파악하여, 작업위치 약도를 제작하고(약도를 만들면서 작업량(길이), 작업위치, 주변 지형지물 등 표시), 작업완료 후 약도를 이용하여 준공처리 및 기성 신청한다.
일부 작업자의 경우,
자의로 판단하여 불필요하거나 귀찮다고 생각되면 도로포장을 절단하지 않은 구간인 '미절단부'를 발생시키기도 한다. 즉 예정된 공사 중 일부를 생략한 것이다.
그러나 감독관은 현장을 일일이 확인할 수 없으므로, 미절단부가 있음에도 불구하고 전체 작업을 준공처리하고 준공금을 지급하는 경우가 발생한다.
이와 같은 문제점을 예방하기 위하여 본 발명은,
도 13에 도시된 바와 같이,
몸체부(110) 상부에 GPS안테나 설치하고 절단칼날(120)에 회전부하 측정 센서(미도시)를 설치한다.
그리고 절단장치(100)의 GPS 위치와 절단칼날(120)의 회전부하를 실시간으로 센싱한다.
그리고 절단칼날(120)이 공회전(절단작업이 시작되지 않고, 절단날을 들어서 단순 이동, 위치잡기 등)하며 이동하다가, 절단위치에 도착하여 회전부하가 센싱되면 절단작업을 시작한 것으로 인식한다.
그리고 작업이 수행된(회전부하가 센싱된) GPS위치 정보와 기존의 지적도 정보(CAD정보)를 이용하여 작업위치 도면을 자동작성한다.
최종적으로 자동 작성도 또는 도면을 이용하여 준공처리(물량산출 포함)한다.
부연하면, 본 발명의 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치는,
상기 몸체부(110) 상부에 GPS수신기 설치하고 상기 절단칼날(120)에 회전부하 측정센서(미도시)를 설치하며,
상기 GPS수신기는 실시간으로 서버에 GPS위치 정보를 전송하고,
상기 회전부하 측정센서(미도시)는 상기 절단칼날(120)이 도로포장을 절단할 때 발생하는 상기 저항(회전부하)을 측정하여 실시간으로 서버에 전송하며,
상기 서버의 분석모듈은 기존의 지적도에 상기 GPS위치 정보와 상기 회전부하를 반영하여 실제로 작업된 작업위치 도면을 자동으로 작성할 수 있는 것을 특징으로 한다.
보통 도로포장 절단을 하는 현장인 주거지 골목 등은 차량, 자전거, 보행자 등이 수시로 이동하며, 이들이 물분사관(131) 또는 오수회수관(161)을 밟고 지나가게 되는 경우가 빈번히 발생한다.
이때 일시적으로 냉각수 공급 모터와 오수 회수 모터에 과부하가 걸릴 수 있다. 따라서 본 발명은 이 같은 문제점을 해결하기 위하여 장치 내부, 물분사관(131) 또는 오수회수관(161)에 댐퍼(미도시)를 설치하여 과부하를 방지하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도로포장 절단장치의 구조를 보인 도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 구동바퀴의 차동제어기능을 구비한 도로포장 절단장치(100)는 몸체부(110)의 하단 일측에 구동바퀴(10)가 설치되고, 사용자가 몸체부(110)의 후측 부위의 상측에 구비된 이동핸들(112)을 전방 또는 후방으로 밀거나 당기게 되면 구동바퀴(10)가 그에 따라 전진 및 후진하여 몸체부(110)를 이동시키게 된다.
상기 몸체부(110)는 엔진, 모터의 소음을 감소시키기 위하여 상기 몸체부(110)의 내외부 어느 한측 또는 양측에 흡음재 또는 차음재가 부착될 수 있다. 상기 흡음재 또는 차음재는 스티로폼, 스폰지, 계란판방음재, 흡음보드, 흡음/차음패드 등이 될 수 있는데 이에 한정하지는 않고 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있는 흡음재 또는 차음재이면 충분하다.
또한, 상기 몸체부(110)의 일측에는 도로포장을 절단하기 위한 절단칼날(120)이 형성되며, 커버(140)가 상기 절단칼날(120)을 에워싸도록 형성된다.
상기 커버(140)는 소음을 보다 효과적으로 감소시키기 위하여 상기 커버(140)의 내외부 어느 한측 또는 양측에 흡음재 또는 차음재가 부착될 수 있다. 상기 흡음재 또는 차음재는 스티로폼, 스폰지, 계란판방음재, 흡음보드, 흡음/차음패드 등이 될 수 있는데 이에 한정하지는 않고 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있는 흡음재 또는 차음재이면 충분하다.
또한, 상기 커버(140)의 내측으로 물을 분사하여 도로포장 절단 시 발생하는 절단 슬러그의 비산을 방지함과 아울러 상기 절단칼날(120)의 열을 식히기 위하여 상기 커버(140)의 내측으로 슬러그회수장치(200)의 하부에 형성되는 냉각수저장부(220)로부터 냉각수를 공급받아 물분사관(131)을 통해 상기 절단칼날(120)에 냉각수를 분사하는 호수펌프부(130)가 설치된다.
또한, 상기 절단칼날(120)에 의해 도로포장을 절단할 경우 상기 호수펌프부(130)의 물분사관(131)에 의해 냉각수가 분사되면 상기 절단 슬러그와 냉각수가 섞인 오수가 발생하게 되는데, 이를 회수하기 위해 상기 커버(140)의 하부에는 진공흡입부(160)가 설치된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공흡입부의 실시예시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 진공흡입부(160)는 상기 커버(140)의 하부에 바닥 방향으로 확장되었다가 축소가 가능한 주름벽(164)으로 형성되어 상기 절단칼날(120)이 도로포장을 절단할 경우 상기 절단칼날(120)을 에워싸 소음발생 및 도로포장 절단 시 생성되는 절단 슬러그의 외부 노출을 막아주도록 형성된다.
또한 상기 진공흡입부(160)는 상기 주름벽(164)의 확장 및 축소를 가이드 하는 가이드부(162)와 상기 주름벽(164)의 바닥에 접촉되는 부분에 형성되어 바닥에 떨어진 절단 슬러그와 냉각수가 혼합된 오수를 떠오르도록 하는 회전청소툴(163)을 포함하는데, 상기 회전청소툴(163)은 브러쉬와 같은 형태로 형성되며 도 3과 같다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 회전청소툴의 실시예시도이다.
또한, 상기 진공흡입부(160)는 상기 주름벽(164)의 하부에 오수를 흡입할 수 있도록 적절한 흡입구멍이 복수 개로 형성될 수 있으며, 상기 몸체부(110)에 설치되는 진공펌프부(150)에 의해서 상기 회전청소툴(163)에 의해 떠오른 상기 오수를 상기 흡입구멍을 통해서 흡입하고, 상기 흡입구멍과 연결되는 오수회수관(161)을 통해서 임시저장탱크부(170)에 오수를 공급한다.
또한, 상기 진공흡입부(160)에 의해 오수가 흡입될 경우, 오수와 공기가 혼합되어서 흡입이 되는데, 상기 임시저장탱크부(170)는 상기 오수와 공기를 서로 분리하여 공기는 상기 진공펌프부(150)로 공급하고, 오수는 진공탱크부(180)로 공급한다.
또한, 상기 진공펌프부(150)는 상기 임시저장탱크부(170)로부터 공급되는 공기를 재사용하여 상기 진공흡입부(160)를 통해 오수를 흡입하고, 상기 진공탱크부(180)는 도 4와 같은 형태의 하나 이상의 사이클론 집진기 또는 하나 이상의 거름망 중 어느 하나 이상을 혼합한 형태로 구성될 수 있는데 부피가 일정부피 이상인 슬러지를 오수로부터 걸러낸 후 남은 오수를 상기 호수펌프부(130)로 공급한다. 도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 진공탱크부의 사이클론 집진기 실시예시도이며, 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 진공탱크부의 거름망 및 거름망에 의해 걸러진 자갈 실시예시도이다.
상기 진공탱크부(180)는 도 4a에 도시된 바와 같이, (1) 사이클론의 유입구나 날개 등에 의해 선회운동을 가하여 하강하는 선회류를 형성시키고, (2) 오수 내 슬러지 입자는 선회류를 통해 내벽에 충돌시켜 (3) 바닥의 분진 퇴적함으로 낙하하여 집진 시키고 (4) 남은 오수를 호수펌프부(130)로 공급하도록 하나 이상의 사이클론 집진기로 구성될 수 있다. 상기 사이클론 집진기는 원통하부로 갈수록 좁아지므로 선회류 속도가 증가하여 슬러지 내 입자는 충분한 원심력을 얻게 되어 내벽에 충돌하게 된다.
또한, 상기 진공탱크부(180)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 거름망으로 구성되어 일정부피 이상의 슬러지를 걸러낸 후 남은 오수를 호수펌프부(130)로 공급할 수 있다. 또한, 상기 진공탱크부(180)는 사이클론 집진기 및 거름망이 혼합되어 구성될 수도 있다.
또한, 상기 호수펌프부(130)는 상기 진공탱크부(180)로부터 오수가 공급되면 이를 슬러그회수장치(200)의 오수저장부(210)로 공급한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 오수저장부의 실시예시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 슬러그회수장치(200)의 오수저장부(210) 및 냉각수저장부(220)는 확장 및 축소가 가능한 주름벽으로 이루어져 상기 오수저장부(210)는 오수가 공급되지 않은 경우 도 5a에 도시된 바와 같이 공간이 축소된 상태이지만 절단장치(100)의 호수펌프부(130)로부터 오수가 공급될 경우에는 도 5b처럼 공간이 확장된다.
절단장치(100)를 통해 도로절단 시 냉각수저장부(220)에서는 지속적으로 냉각수가 빠져나가고, 상기 오수저장부(210)로는 지속적으로 오수가 공급되는데 상기 오수저장부(210)는 오수가 공급되면 공간이 확장되고, 상기 오수저장부(210)가 공간이 확장됨에 따라 냉각수저장부(220)의 공간은 축소되어 공간을 활용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 몸체부(110)에는 내부에 상기 구동바퀴(10)와 절단칼날(120), 호수펌프부(130), 진공펌프부(150), 임시저장탱크부(170) 및 진공탱크부(180)에 동력을 전달할 수 있는 동력수단(190)이 더 구비되는데 상기 동력수단(190)은 도 6과 같이 구성된다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 동력수단의 블록구성도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 동력수단(190)은 상기 절단칼날(120)에 회전력을 제공하는 동력장치(191)와 상기 몸체부(110)의 일측에 구비되고, 상기 구동바퀴(10)에 동력을 제공할 수 있도록 상기 동력장치(191)와 연결되어 유압을 발생하는 유압펌프(192)와 상기 유압펌프(192)와 연결되도록 구비되고, 상기 유압펌프(192)에 의해 생성된 상기 유압을 다시 회전에너지로 변환하여 상기 구동바퀴(10)의 좌륜(11)을 구동시키는 좌륜유압모터(193)와 상기 유압펌프(192)와 연결되도록 구비되고, 상기 유압펌프(192)에 의해 생성된 상기 유압을 다시 회전에너지로 변환하여 상기 구동바퀴(10)의 우륜(12)을 구동시키는 우륜유압모터(194)와 상기 몸체부(110)의 전후좌우 기울임 각도 및 구동바퀴(10)의 좌륜(11)과 우륜(12)의 회전수와 토크를 검출하는 센서(195) 및 상기 센서(195)의 검출값과 기 저장된 기준값을 비교 분석하여 상기 좌륜유압모터(193) 및 우륜유압모터(194)를 제어하는 제어부(196)를 포함한다.
상기 제어부(196)는 상기 센서(195)를 통해 몸체부(110)가 전방으로 기울어짐을 감지할 경우 직진상황이라고 판단하여 좌륜유압모터(193) 및 우륜유압모터(194)를 동일한 속도로 정회전 하도록 제어하거나, 상기 센서(195)를 통해 몸체부(110)가 후방으로 기울어짐을 감지할 경우 후진상황이라고 판단하여 좌륜유압모터(193) 및 우륜유압모터(194)를 동일한 속도로 역회전 하도록 제어하거나, 상기 센서(195)를 통해 몸체부(110)가 좌측으로 기울어짐을 감지할 경우 좌회전상황이라고 판단하여 좌륜유압모터(193) 보다 우륜유압모터(194)의 회전속도를 더 빠르게 차동 제어하거나, 상기 센서(195)를 통해 몸체부(110)가 우측으로 기울어짐을 감지할 경우 우회전상황이라고 판단하여 우륜유압모터(194) 보다 좌륜유압모터(193)의 회전속도를 더 빠르게 차동 제어한다.
또한 상기 제어부(196)는 작업상황 중에 상기 센서(195)를 통해 구동바퀴(10)의 좌륜(11)과 우륜(120)의 회전수 또는 토크가 상이하여 몸체부(110)의 진행방향이 어느 한쪽으로 휘어지는 것을 감지할 경우 좌륜유압모터(193) 및 우륜유압모터(194) 중 어느 하나의 회전속도를 더 빠르게 차동제어하여 상기 몸체부(110)의 진행방향이 어느 한쪽으로 휘어짐을 방지한다. 따라서, 종래의 절단장치를 통해 도로포장 절단작업을 수행하는 중에 절단칼날이 도로포장을 절단 시 절단날의 저항에 의해 절단장치가 우회전 하려고 해 사용자가 인력으로 이를 방지해야 하는 문제점을 해소할 수 있다.
상기한 바와 같이 사용자는 도로포장 절단작업 시 상기 이동핸들(112)을 통해 도로포장 절단장치(100)를 이동하면서 도로포장을 절단하는데 상기 제어부(196)가 구동바퀴(10)의 좌륜(10) 및 우륜(11)을 사용자의 의도(직진, 후진, 좌회전, 우회전 및 작업)에 맞게 스스로 제어해줌으로써 효율적으로 도로포장 절단작업을 수행할 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 제자리 선회기능을 구비한 도로포장 절단장치를 통해서 사용자는 도로절단 시 생성되는 절단 슬러그를 효율적으로 회수할 수 있으며, 도로절단 시 도로포장 절단장치가 상황에 따라 구동바퀴의 좌륜 및 우륜의 회전을 스스로 제어하여 효율적으로 도로포장 절단작업을 수행할 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
10 : 구동바퀴
11 : 좌륜
12 : 우륜
100 : 절단장치
110 : 몸체부
120 : 절단칼날
130 : 호수펌프부
131 : 물분사관
140 : 커버
150 : 진공펌프부
160 : 진공흡입부
161 : 오수회수관
162 : 가이드부
163 : 회전청소툴
164 : 주름벽
170 : 임시저장탱크부
180 : 진공탱크부
190 : 동력수단
191 : 동력장치
192 : 유압펌프
193 : 좌륜유압모터
194 : 우륜유압모터
195 : 센서
196 : 제어부
200 : 슬러그회수장치
210 : 오수저장부
220 : 냉각수저장부
300: 절단선
400: 카메라
500: 지시봉
600: 레이저포인터
610: 레이저

Claims (7)

  1. 좌륜(11)과 우륜(12)으로 구성되는 구동바퀴(10)가 구비된 몸체부(110);
    상기 몸체부(110)의 한쪽 측면에 설치되는 절단칼날(120);
    상기 절단칼날(120)을 감싸는 커버(140);
    상기 몸체부(110) 후면 상단의 한쪽 측면에 설치되는 이동핸들(112);
    을 포함하여 구성되되,
    상기 절단칼날(120)이 도로포장을 절단할 때 저항이 발생하므로 이동방향이 편심되는 것을 방지하기 위하여,
    도로에 미리 표시된 절단선(300)을 감지수단으로 감지하고 제어수단으로 상기 좌륜(11)과 우륜(12)을 차동제어하므로 상기 절단칼날(120)이 상기 절단선(300)을 정확히 절단하는 것을 특징으로 하고,
    상기 감지수단은,
    상기 몸체부(110)에 설치된 카메라(400);
    를 포함하여 구성되되,
    상기 카메라(400)가 상기 절단선(300)을 감지하는 것을 특징으로 하며,
    상기 커버(140) 또는 상기 몸체부(110)에는 전방으로 지시봉(500)이 돌출되도록 설치되어,
    상기 카메라(400)가 상기 지시봉(500)의 끝단과 상기 절단선(300)의 일치 여부를 감지하는 것을 특징으로 하고,
    상기 카메라(400)가 상기 절단선(300)을 감지하거나 상기 지시봉(500)의 끝단과 상기 절단선(300)의 일치 여부를 감지하고 촬영하면,
    상기 카메라(400)와 연결된 상기 제어수단인 제어부(196)에서 상기 지시봉(500)의 끝단과 상기 절단선(300)이 일치하도록 상기 좌륜(11)과 상기 우륜(12)을 차동제어하는 것을 특징으로 하며,
    상기 좌륜(11)에는 상기 좌륜(11)을 구동시키는 좌륜유압모터(193)가 연결되고 상기 우륜(12)에는 상기 우륜(12)을 구동시키는 우륜유압모터(194)가 연결되며,
    상기 제어부(196)는 상기 좌륜유압모터(193)와 상기 우륜유압모터(194)의 회전속도를 각기 다르게 차동 제어하므로,
    상기 절단칼날(120)이 상기 절단선(300)을 정확히 절단하는 것을 특징으로 하는 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 지시봉(500) 대신에 레이저포인터(600)가 설치되어,
    상기 카메라(400)가 상기 레이저포인터(600)에서 발사된 레이저(610)와 상기 절단선(300)의 일치 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에서,
    상기 몸체부(110) 상부에 GPS수신기 설치하고 상기 절단칼날(120)에 회전부하 측정센서(미도시)를 설치하며,
    상기 GPS수신기는 실시간으로 서버에 GPS위치 정보를 전송하고,
    상기 회전부하 측정센서(미도시)는 상기 절단칼날(120)이 도로포장을 절단할 때 발생하는 상기 저항(회전부하)을 측정하여 실시간으로 서버에 전송하며,
    상기 서버의 분석모듈은 기존의 지적도에 상기 GPS위치 정보와 상기 회전부하를 반영하여 실제로 작업된 작업위치 도면을 자동으로 작성할 수 있는 것을 특징으로 하되,
    상기 저항(회전부하)이 없는 지점은 상기 절단칼날(120)의 공회전으로 판단하고, 상기 저항(회전부하)이 발생한 지점은 상기 절단칼날(120)의 회전으로 절단작업이 시행된 것으로 판단하여,
    상기 저항(회전부하)이 발생한 지점이 표기된 상기 작업위치 도면에 근거하여 감독관이 준공처리하므로, 도로포장을 절단하지 않은 구간에 대한 비용 지급을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 편심 제어 기능을 구비한 친환경 도로포장 절단장치.
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