KR102385613B1 - 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철거용로프가 권취된 철거용윈치에서 철거용로프를 인출맨홀로 인입시켜 철거케이블에 연결시키는 철거준비공정과 회전드럼에 권취된 신설케이블의 선단부를 인입맨홀을 통해 지중관로에 포설된 철거케이블의 후단부에 연결하는 연결공정 및 철거케이블을 구동롤러부에 삽입시키고, 구동롤러부의 구동으로 철거케이블이 철거됨과 동시에 신설케이블을 지중관로로 인입시키는 케이블교체공정을 포함하는 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법에 관한 것이다.

Description

지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법{SIMULTANEOUS CONSTRUCTION METHOD OF DEMOLITION AND INSTALLATION OF UNDERGROUND POWER CABLES}

본 발명은 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철거케이블의 후단부와 신설케이블의 선단부를 접속금구로 상효 연결하여 철거케이블을 철거함과 동시에 신설케이블을 지중관로에 인입시켜 기존 공정보다 단축시킨 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 전력관로공사에서의 지중선로 방식은 지면에 전력관로를 매설하고 매설된 전력관로를 이용하여 케이블을 지면에 매설하는 것이다..

이러한 지중선로는 지중에 매설된 관로와 관로 양측에 매설된 맨홀 그리고 맨홀과 맨홀 사이의 관로에 신설된 케이블로 이루어져 있으며, 분기 개소나 전력 공급지점에 변압기나 개폐기가 위치한다.

이와 같이 지면에 매설된 케이블을 교체하기 위해서는 먼저 매설된 케이블을 철거해야 한다.

특히, 종래 케이블 철거방법은 먼저 교체하고자 하는 케이블의 단부에 와이어의 일측을 연결하고 케이블의 단부와 일측이 연결된 와이어를 크레인에 연결한 후 크레인을 이용하여 케이블을 들어 올려 맨홀로부터 빼낸 상태에서 크레인이 도로를 따라 이동하면서 매설된 케이블을 인출한다.

이와 같은 종래 케이블 철거방법은 크레인의 이동거리만큼 도로의 통제작업이 진행되어야 하는 문제가 있다.

즉, 크레인이 이동할 때 안내자가 타차량의 접근을 금지하기 위한 안내작업을 진행하기 때문에 안내자의 안전사고에 대한 위험성이 노출되는 문제점이 있다.

또한, 크레인을 이동시켜 맨홀로부터 빼내어진 케이블은 작업자가 일일이 절단기로 절단한 후 절단된 케이블을 묶어준다. 그리고 다시 크레인을 이용하여 묶어진 케이블 묶음을 들어 올려 상차 후 이동해야 하는 작업을 추가로 진행해야 하기 때문에 작업이 완료될 때까지 도로를 통제해야 하는 불편함이 있다.

물론, 크레인을 이동시키지 않고 크레인에 의해 케이블을 들어 올린 후 들어 올려진 케이블을 절단하고 절단된 케이블을 묶어 상차하도록 할 수 있다.

또한, 케이블 절단 작업 후 절단된 케이블을 크레인과 분리하기 위해서는 케이블과 연결된 와이어를 케이블로부터 풀어준 다음, 다시 맨홀 내부에 잔류하는 케이블 단부에 묶어주는 작업을 반복적으로 진행해야 한다.

이로 인해, 맨홀의 좁은 공간내에서의 작업자의 작업효율성이 현저하게 떨어지는 문제점은 물론 작업 도중 작업자가 다치게 되는 안전사고에 노출되는 문제점이 있다.

종래 기술로, 대한민국 등록특허 제10-0851196호(2008.08.01. 등록)인 케이블 철거장치를 살펴보면, 유압 모터와 연결되고 케이블과 접촉하여 회전함으로써 상기 케이블을 인발할 수 있는 메인 회전형 지그와, 상기 메인 회전형 지그와 연통되어 회전하면서 상기 인발된 케이블을 인장하는 윈치를 포함하는 케이블 철거장치로서, 상기 메인 회전형 지그와 인접 또는 이격되도록 왕복 이동 가능하게 설치되며 상기 메인 회전형 지그와의 사이에 상기 케이블을 인발할 수 있도록 회전 가능하게 구비되는 서브 회전형 지그와, 상기 메인 회전형 지그, 윈치 및 회전형 지그가 장착되며 지면에 수평하게 설치되는 배드로 구비되어 있다.

이러한 종래 기술은 크레인과 같은 장비를 이동시키지 않고 고정된 상태로 케이블의 철거작업이 이루어지도록 하고는 있으나, 케이블을 철거한 후의 절단작업이나 상차작업 및 도체와 절연체의 분리작업에 대한 문제점은 전혀 해결하지 못하고 있는 실정이다.

또한, 지중선로의 신설시 케이블은 통상 드럼에 권취된 상태로 현지에 공급되고, 한 번에 시공되는 케이블의 길이는 대략 250~300M 정도이며, 전기 특성상 관로 1공에 케이블 3가닥이 들어가고 3가닥을 1회선(3상 교류용)으로 하여 구성되며, 드럼에 권취된 케이블을 지중 관로 내부 또는 지상으로 이동시킨 후 케이블을 풀면서 설치하게 된다.

통상적으로 설치된 케이블의 수명을 30년임을 감안하여 향후 새로운 케이블로 교체해야 하는데, 현재의 일반적인 신설과 철거 시공방법은 아래와 같은 문제점을 가지고 있다.

첫째: 여러 회선이 설치되는 동일 경과지에 1회선씩 시설되는 반복 공정으로 작업의 비효율성.

둘째: 반복되는 케이블 드럼의 설치, 철거에 따른 비경제성.

셋째: 시공케이블의 정보관리 미흡과 시공품질 신뢰성 부족.

넷째: 철거 작업시 철거 케이블을 도로변에 길게 빼내기, 절단하기, 간추려 묶기, 작업차에 상차 등과 같이 비연속성으로 작업능률 저하와 같은 문제점이 있었다.

예컨대 시공사가 케이블을 회수하기 위한 장치는 대한민국 등록특허 제10-0921984호 "전선 회수용 권취장치"와, 등록특허 제10-0978003호 "차량 탑재형 배전케이블 자동 풀링장치"와 본 출원인이 출원하여 등록받은 등록특허 제10-1027732호 "드럼 케이블의 다회선 케이블 풀링장치" 및 등록특허 제10-1261458호 "지중케이블 다회선 풀링장치"가 제안되었으며, 이들 장치들은 탑재 차량에서 공급되는 유압으로 권취드럼을 회전시켜 케이블을 감아 회수하였다.

상기 권취드럼에 감아 회수한 케이블은 통상적으로 자재 창고로 이동 후 일정기간 보관 한 다음 재처리를 위하여 재활용 회사에 매각한다. 이때 수차례의 운반과 적치의 과정을 거친 폐기될 케이블은 재처리 회사에서 외피(절연체)를 탈피하여 구리만 재활용하게 된다.

현재 케이블 철거(회수) 공정은 전동모터를 이용한 케이블 풀러(cable puller)로 당겨내어 철거하도록 되어 있다. 이 방법은 좁은 맨홀 내에서 묶기와 당기기를 반복적으로 시행하고, 한번에 약 3M 정도씩 케이블이 맨홀 밖으로 나오면 절단하여 철거한다. 상기 공정은 맨홀 1경간이 250~300M임을 감안하면 한 구간 철거를 위해서 약 80~100번 이상 묶기와 풀기를 반복해야 한 구간 작업이 완료되는 복잡하고 매우 힘겨운 작업이었다.

이에, 철거 작업은 케이블 신설 작업보다 더 많은 작업시간을 요하는 반면 공사비 책정은 신설 공사비에 50%로 단순 책정하여 반영되고 있어, 실제 현장에서는 케이블 풀러 보다는 크레인 차량이나 백호우(backhoe)와 같은 중장비를 이용하여 도로변 길가에 당겨내어 길게 펼치면서 철거하는 방법을 사용하고 있다.

상기 차량이나 중장비를 이용하여 당겨내는 철거 방법은 작업시간 단축에는 효과적이나, 빠른 속도로 당겨내므로 속도 제어가 어려워 맨홀 내의 다른 활선 케이블에 손상을 줄 수 있는 우려가 있다.

또한, 약 250~300M의 케이블을 지상 도로변으로 끌어낸 후, 도로변에 철거된 케이블을 회수하기 위해서는 2명이 1조가 되어 큰 수동 컷터로 약 2~3m 씩 이동하면서 철거된 케이블을 절단한다.

그리고 절단된 케이블은 다시금 차량으로 운반하기 위하여 수십 개씩 간추려 묶고 카고 크레인을 이용하여 상차 후 철수하게 된다.

상기 케이블 철거 공정은 케이블 당겨서 빼기, 절단하기, 간추려 묶기, 상차 작업을 하는 동안 계속적으로 약 250~300M의 차로가 통제되므로 교통 소통에 지장을 주고 있는 실정으로 케이블 철거 공정 작업의 개선이 필요한 실정이다.

따라서, 철거하는 케이블을 종래와 같은 일련의 수작업 과정을 거치지 않고 현장에서 즉시 처리 가능한 새로운 장치의 필요성이 요구되었다.

상기 문제점을 해소하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1031795호(2011.04.21. 등록)인 "차량탑재형 3상 배전케이블 자동화 철거장치"와 대한민국 등록특허 제10-1147597호(2012.05.14. 등록)인 "지중화 케이블 복합 파원 풀링장치"가 제안되었다.

상기 전자의 철거장치는 전력구 또는 관로 내부의 케이블을 윈치로 인출한 후 상부롤러와 하부롤러 사이에 케이블을 배치하여 유압실린더의 도움으로 압착 및 회전운동을 통해 케이블을 당겨내는 방식이다.

상기 후자의 풀링장치는 유압모터에 의해 회전하는 윈치를 이용하여 케이블을 당겨내는 장식이며, 이들은 노후한 케이블의 회수의 편리성을 위하여 케이블 절단기가 장착되었으나 이들 케이블 절단기는 고정타입이므로 소정의 길이만큼 당겨낸 후 정지 상태에서 회수 케이블을 절단하는 구성이므로 회수 케이블을 연속적으로 당겨내면서 동시에 절단할 수 없어서 설비 가동시간 및 작업시간이 증대되는 비경제적인 문제점이 있었다.

또한, 본 출원인이 출원하여 등록된 등록특허 제10-1471017호 "케이블 멀티 풀링장치"는 회수 케이블을 직선 왕복운동으로 당겨내고 일시 정지시키는 제1 클램핑장치 및 제2 클램핑장치로 이루어지는 견인부의 복귀 시점에 고정용 절단부로 회수 케이블을 절단하는 구성이다.

이는, 종래의 회수 케이블의 권취 방식보다 더 안정적으로 회수 케이블을 당겨 내면서 절단을 편리하게 구성하였으나, 회수 케이블을 연속적으로 당겨내면서 동시에 절단할 수 없어서 설비 가동시간 및 작업시간이 증대되는 비경제적인 문제점이 있었다.

또한, 상기 종래의 회수 케이블의 철거 및 신설 케이블의 신설을 위한 장치들은 모두 독립적으로 각각 차량에 탑재되어 이동하면서 작업을 수행하도록 이루어져 있다.

이로 인해, 케이블의 회수 및 신설을 위해서는 2대의 차량과 이들을 운행하는 2명의 운전자가 꼭 필요하므로 인력이 낭비되고, 2대의 차량에 탑재된 장비를 교체하면서 사용하여야 하므로 작업이 번거롭고 비용의 추가로 비경제적인 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0851196호(2008.08.01. 등록) 대한민국 등록특허 제10-1031795호(2011.04.21. 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 철거케이블의 후단부와 신설케이블의 선단부를 접속금구로 상효 연결하여 철거케이블을 철거함과 동시에 신설케이블을 지중관로에 인입시켜 기존 공정보다 단축시킨 새로운 구조의 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법을 제공하는 것이다.

또한, 구동롤러부의 일측에 탈피부를 배치하여 철거케이블의 피복과 구리선을 분리하고, 탈피부의 일측에 절단부를 배치하여 철거케이블을 일정길이로 절단하여 철거케이블의 분리와 절단을 동시에 할 수 있는 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법을 제공하는 것이다.

또한, 접속금구의 외주면에 브러쉬부를 결합시키는 브러쉬공정을 더 포함하여 신설케이블이 지중관로의 내부로 이동 시, 브러쉬가 지중관로의 내부 표면의 불순물을 제거하여 신설케이블의 외피 손상을 방지하는 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법을 제공하는 것이다.

또한, 철거케이블의 후단부와 신설케이블의 선단부가 각각 연결되는 접속금구를 길이방향을 축으로 회전되게 하여 케이블의 꼬임을 방지하는 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여

철거용로프가 권취된 철거용윈치에서 상기 철거용로프를 인출맨홀로 인입시켜 철거케이블에 연결시키는 철거준비공정;

회전드럼에 권취된 신설케이블의 선단부를 인입맨홀을 통해 지중관로에 포설된 상기 철거케이블의 후단부에 연결하는 연결공정; 및

상기 철거케이블을 구동롤러부에 삽입시키고, 상기 구동롤러부의 구동으로 상기 철거케이블이 철거됨과 동시에 상기 신설케이블을 지중관로로 인입시키는 케이블교체공정을 포함하는

지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법에 있어서, 상기 철거준비공정은 상기 철거용윈치에 전원을 인가하여 이를 구동시켜 상기 철거케이블을 지중관로로부터 인출시키는 제1 준비공정; 및 상기 지중관로로부터 인출된 상기 철거케이블을 상기 구동롤러부에 배치시키는 제2 준비공정을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법에 있어서, 상기 연결공정은 상기 회전드럼을 선출장치에 설치하되 적어도 1회선 이상의 신설케이블의 가닥수에 상응하는 복수의 회전드럼을 설치하는 제1 신설공정; 상기 선출장치에서 선출되는 상기 신설케이블을 상기 인입맨홀을 통해 상기 지중관로의 내부로 인입시키는 제2 신설공정; 상기 신설케이블의 선단부에 신설용 연결금구를 연결하고, 상기 철거케이블의 후단부에 철거용 연결금구를 연결하는 제1 결합공정; 및 상기 신설용 연결금구와 상기 철거용 연결금구의 사이를 접속금구로 연결하는 제2 결합공정을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법에 있어서, 상기 제2 결합공정은 내경이 상기 접속금구의 외면에 대응하여 형성되는 메인관과 상기 메인관의 외주면에 형성된 브러쉬로 이루어지는 브러쉬부를 결합시키는 브러쉬공정을 더 포함하고, 상기 브러쉬공정은 상기 접속금구가 상지 지중관로의 내부로 이동 시, 상기 지중관로의 내부 표면의 불순물을 제거하여 상기 신설케이블의 외피 손상을 방지하기 위한 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법에 있어서, 상기 케이블교체공정은 상기 구동롤러부의 일측에 절단부를 배치하여 상기 구동롤러부를 통해 전달된 상기 철거케이블을 상기 절단부를 통해 일정길이로 절단하는 절단공정을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법에 있어서, 상기 절단공정은 상기 철거케이블의 선단부를 상기 절단부로 연결하기 전 상기 철거케이블의 절연체인 피복과 도체인 구리선을 분리하기 위하여 탈피부에 상기 철거케이블의 선단부를 연결하는 분리부연결공정을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법은 철거케이블의 후단부와 신설케이블의 선단부를 접속금구로 상효 연결하여 철거케이블을 철거함과 동시에 신설케이블을 지중관로에 인입시켜 설치하기 때문에 기존의 케이블의 철거 공정 후 신설하는 공정보다 작업공정을 축소하여 케이블의 신속한 설치 및 작업자의 피로감을 최소화 시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 철거케이블을 절단부로 이송되면서 일정길이로 절단함으로써, 철거케이블에 대한 인출 및 절단 작업이 동시에 진행되어 작업시간 및 작업자의 피로감을 최소화할 수 있으며, 작업자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 철거케이블의 도체인 피복과 절연체인 구리를 분리하여 철거케이블의 재활용에 따른 추가작업을 생략할 수 있다.

또한, 접속금구의 외주면에 브러쉬부를 결합시키는 브러쉬공정을 더 포함하여 신설케이블이 지중관로의 내부로 이동 시, 브러쉬가 지중관로의 내부 표면의 불순물을 제거하여 신설케이블의 외피 손상을 방지하기 때문에 지중관로의 내부에 위치한 신설케이블을 장기간 사용이 가능해져 시공품질이 향상되는 장점이 있다.

또한, 철거케이블의 후단부와 신설케이블의 선단부가 각각 연결되는 접속금구를 길이방향을 축으로 회전되게 하여 케이블의 꼬임을 방지함으로써, 신속한 케이블의 철거와 설치가 가능해지는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 지중 전력 케이블의 교체장치를 이용하여 도 1의 개념을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법의 구동롤러부를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법의 탈피부를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법을 구체적으로 나타낸 공정도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법의 연결공정 중 신설공정을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법의 연결공정을 위한 연결금구, 접속금구를 나타낸 예시도이다.
도 8은 도 6의 접속금구에 브러쉬부를 결합시킨 상태를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법의 철거공정을 나타낸 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법을 나타낸 공정도이고, 도 2는 지중 전력 케이블의 교체장치를 이용하여 도 1의 개념을 나타낸 개념도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법의 구동롤러부를 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법의 탈피부를 나타낸 예시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법을 구체적으로 나타낸 공정도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법의 연결공정 중 신설공정을 나타낸 개념도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법의 연결공정을 위한 연결금구, 접속금구를 나타낸 예시도이고, 도 8은 도 6의 접속금구에 브러쉬부를 결합시킨 상태를 나타낸 예시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법의 철거공정을 나타낸 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법(S10)은 철거준비공정(S100), 연결공정(S200) 및 케이블교체공정(300)을 포함한다.

보다 상세하게는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법(S10)은 철거용로프(110)가 권취된 철거용윈치(100)에서 철거용로프를 인출맨홀(11)로 인입시켜 철거케이블(DC)에 연결시키는 철거준비공정(S100), 회전드럼(RD)에 권취된 신설케이블(NC)의 선단부를 인입맨홀(12)을 통해 지중관로에 포설된 철거케이블의 후단부에 연결하는 연결공정(S200) 및 철거케이블을 구동롤러부(200)에 삽입시키고, 구동롤러부의 구동으로 철거케이블이 철거됨과 동시에 신설케이블을 지중관로로 인입시키는 케이블교체공정(S300)을 포함한다.

여기서, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법(S10)은 지중 전력 케이블의 교체장치(10)를 구비하여 인출맨홀(11)의 일측과 인입맨홀(12)의 일측에 각각 위치시킨다.

이러한, 지중 전력 케이블의 교체장치(10)는 철거용윈치(100), 구동롤러부(200), 탈피부(300), 절단부(400) 및 선출장치(500)를 포함한다.

철거용윈치(100)는 차량등과 같은 이동수단의 적재함에 안착되어 인가된 전원을 통해 구동되어 철거용로프(110)를 감거나 푼다.

철거용로프(110)는 철거케이블(DC)의 일측 또는 단부와 와이어 또는 밴드 등을 통해 고정되는 것이 바람직하다.

도 3을 참조하면, 구동롤러부(200)는 철거용윈치(100)가 안착된 차량에 구비되어 철거용로프(110)를 감거나 푸는 역할을 한다.

또한, 구동롤러부(200)는 복수개의 지지벽(210)을 형성하고, 지지벽(210)에 회전 가능하게 축설되고 적어도 하나 이상의 상부롤러(220)와 상부롤러(220)로부터 소정거리 이격되어 위치하는 하부롤러(230)와 상부롤러(220)를 승하강시키면서 가압력을 제공하는 실린더(240) 및 하부롤러((230)에 동력을 전달하는 모터(250)를 포함하여 이루어진다.

또한, 구동롤러부(200)는 기어(260)를 더 포함한다.

기어(260)는 복수개로 배치된 하부롤러(230)의 사이에 배치되어 모터(250)에 의해 구동하는 하부롤러(230)로부터 구동력을 전달받기 위해 지지벽(210)에 회전가능하게 축설된다.

도 3을 참조하면, 탈피부(300)는 구동롤러부(200)의 일측에 배치되어 구동롤러부(200)를 통과한 철거케이블(DC)의 피복과 구리선을 분리한다.

이를 위해, 탈피부(300)는 복수의 하부칼날(310)과 하부칼날(310)로부터 소정거리 이격되어 배치된 상부칼날(320)과 철거케이블(DC)을 유도하여 하부칼날(310) 및 상부칼날(320)이 철거케이블(DC)의 외피와 접촉할 수 있도록 가이드하는 복수의 이송관(330) 및 하부칼날(310)과 상부칼날(320)이 위치하는 이송관(330)의 외주면이 개방되어 절개되는 철거케이블(DC)이 이송관(330)의 상하부로 노출되는 개구부(340)를 포함하여 이루어진다.

도 2를 참조하면, 절단부(400)는 구동롤러부(200)의 일측에 배치되되, 탈피부(300)를 통과한 철거케이블(DC)을 절단하는 역할을 한다.

일례로, 철거케이블을 인출맨홀로부터 인출 후, 약 250~300M의 케이블을 지상 도로변으로 끌어내는 경우, 교통통제 구간이 길어지며 통행차량과 작업자의 안전에도 문제가 있다.

이를 개선하기 위해, 철거케이블(DC)을 절단하는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 선출장치(500)는 차량 등과 같은 이동수단의 적재함에 안착되어 인출맨홀(12)의 일측에 배치되고, 신설케이블(NC)을 지중관로로 포설시키는 역할을 한다.

이러한, 선출장치(500)는 회전드럼(RD)을 복수개 설치할 수 있도록 구획된 프레임을 형성한다.

그리고 선출장치(500)는 인입롤러(510) 및 긴장롤러(520)를 더 포함한다.

인입롤러(510)는 프레임의 일측에 회전드럼(RD)에서 권출되는 신설케이블(NC)의 배출속도를 향상시키기 위해 적어도 하나 이상 구비된다.

긴장롤러(520)는 인출맨홀(11)이 위치한 지중관로에 배치되어 구동롤러부(200)의 구동으로 당겨지는 철거케이블(DC)의 긴장상태를 유지시키 위한 것이다.

이와 같이, 지중 전력 케이블의 교체장치(10)를 구비하여 철거케이블(DC)을 인출하고 동시에 신설케이블(NC)을 지중관로에 인입시키기 위해 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 철거준비공정(S100)을 먼저 진행을 한다.

이를 위해, 철거준비공정(S100)은 제1 준비공정(S110) 및 제2 준비공정(S120)을 더 포함한다.

제1 준비공정(S110)은 철거용윈치(100)에 전원을 인가하여 이를 구동시켜 철거케이블(DC)을 지중관로로부터 인출시키는 공정이다.

즉, 철거용윈치(100)가 안착된 차량을 인출맨홀(11)의 일측에 위치시키고, 철거용윈치(100)에 권취된 철거용로프(110)를 인출맨홀(11)의 내부로 인입시켜 인출맨홀(11)까지 포설된 철거케이블(DC)을 연결시킨다.

그리고 철거용윈치(100)를 구동하여 철거용로프(110)를 잡아당겨 철거케이블(DC)을 지중관로로부터 인출시키는 것이다.

제2 준비공정(S120)은 지중관로로부터 인출된 철거케이블(DC)을 구동롤러부(200)에 배치시키는 공정이다.

이를 위해, 철거케이블(DC)의 선단부에 연결된 철거용로프(110)를 제거하고, 후술하는 케이블교체공정(S300)과 같이 철거케이블(DC)의 선단부를 구동롤러부(200)에 삽입시킨다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 연결공정(S200)은 회전드럼(RD)에 권취된 신설케이블(NC)의 선단부를 인입맨홀(12)을 통해 지중관로에 포설된 철거케이블(DC)의 후단부에 연결하는 공정이다.

이를 위해, 제1 신설공정(S210), 제2 신설공정(S220) 및 제1 결합공정(S230) 및 제2 결합공정(S240)을 더 포함한다.

제1 신설공정(210)은 회전드럼(RD)을 선출장치(500)에 설치하되 적어도 1회선 이상의 신설케이블(NC)의 가닥수에 상응하는 복수의 회전드럼(RD)을 설치하는 공정이다.

여기서, 회전드럼(RD)은 2회선용으로 설치되는 것으로 1회선이 3가닥의 케이블로 이루어지기 때문에 본 발명의 실시예에서는 총 6개가 설치된다.

또한, 본 발명의 실시예는 2회선 뿐 아니라 1회선만을 포설하는 것도 가능하다.

도 6을 참조하면, 제2 신설공정(S220)은 선출장치(500)에서 선출되는 신설케이블(NC)을 인입맨홀(12)을 통해 지중관로의 내부로 인입시키는 공정이다.

즉, 제2 신설공정(S220)은 회전드럼(RD)에 권취된 신설케이블(NC)을 지중관로에 인입 시, 신설케이블(NC)의 꺾임을 방지하기 위해 인입롤러(510)에 연결한다.

이때, 신설케이블(NC)은 회전드럼(RD)에 감겨진 방향에서 인입맨홀(12)로 인입 시, 'C'자 형태를 이루게 하여 인위적인 굴곡의 발생을 억제하고, 이를 통해 중성선의 꺾임을 방지할 수 있는 것이다.

일례로, 도 6의 (a)에 도시된 종래의 케이블 인입방법은 케이블을 인입시 회전드럼의 위치가 포설되는 케이블의 방향과 직선상에 배치되도록 하여 인입시 발생하는 인입장력을 최소화 하나, 회전드럼의 위치로부터 지중관로 까지의 높이차에 의해 케이블의 일부가 꺾이는 문제점이 있다. 이로 인해, 케이블 내부의 중성선이 손상되는 문제점이 있다.

이에 반해, 도 6의 (b)에 도시된 본 발명은 케이블을 인입 시, 회전드럼의 위치가 포설되는 케이블의 방향과 동일한 방향에 배치되어 케이블이 'C'자 형태를 이루면서 지중관로에 인입된다. 이로 인해, 인입장력은 종래방법에 비해 높으나, 중성선의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이때, 인입장력이 높은 문제점을 전술한 인입롤러(510)를 통해 인입장력을 해결할 수 있는 것이다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 제1 결합공정(S230)은 신설케이블(NC)의 선단부에 신설용 연결금구(600)를 연결하고, 철거케이블(DC)의 후단부에 철거용 연결금구(600)를 연결하는 공정이다.

여기서, 연결금구(600)는 3가닥으로 이루어진 전력케이블에 각각 연결되는 폴링아이의 일단에 각각 연결되는 연결선이 형성되고, 연결선의 일측이 모아지는 하나의 고리로 형성된다.

따라서, 제1 결합공정(S230)은 3가닥으로 이루어진 철거케이블(DC)의 후단부에 철거용 연결금구(600)를 먼저 연결하고, 인입맨홀(12)의 내부로 인입된 신설케이블(NC)의 선단부에 신설용 연결금구(600)를 연결하여 고리가 서로 마주보게 배치하는 것이다.

제2 결합공정(S240)은 신설용 연결금구(600)와 철거용 연결금구(600)의 사이를 접속금구(700)로 연결하는 공정이다.

여기서, 접속금구(700)는 길이방향으로 연장된 축부가 형성되고, 축부의 양측에 연결금구(600)의 고리가 체결되는 체결고리로 형성되어 철거케이블(DC)의 후단부와 신설케이블(NC)의 선단부를 서로 연결해준다.

특히, 접속금구(700)는 도통시험봉 길이에 맞춰 제작하여 케이블의 교체작업 시, 관로 도통시험을 병행할 수 있다. 이로 인해, 관로 도통불가에 따라 발생하는 문제점을 사전에 방지하는 역할을 한다.

이와 같이, 제2 결합공정(S240)은 접속금구(700)를 이용하여 철거케이블(DC)의 후단부와 신설케이블(NC)의 선단부를 서로 연결하여 종래의 철거케이블을 철거하는 공정 후, 신설케이블을 신설하는 공정을 단축하여 작업시간의 단축 및 인력에 따른 비용을 절감시킬 수 있는 것이 가능하다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법(S10)의 제2 결합공정(S240)은 브러쉬공정(S241)을 더 포함한다.

브러쉬공정(S241)은 내경이 접속금구(700)의 외면에 대응하여 형성되는 메인관과 메인관의 외주면에 형성된 브러쉬로 이루어지는 브러쉬부(800)를 결합시키는 공정이다.

특히, 브러쉬공정(S241)은 접속금구(700)가 지중관로의 내부로 이동 시, 지중관로의 내부 표면의 불순물을 제거하여 신설케이블(NC)의 외피 손상을 방지하기 위한 공정이다.

다시 설명하면, 브러쉬공정(S241)은 케이블교체공정(S300)에서 철거케이블(DC)을 잡아당김으로써, 신설케이블(NC)이 지중관로로 이동함에 따라 접속금구(700)가 지중관로의 내부로 진입 시, 지중관로의 내부표면에 접촉하여 불순물을 제거한다.

이로 인해, 지중관로의 내부표면을 청소하면서 신설케이블(NC)을 지중관로에 포설할 수 있다. 그리고 청소된 지중관로의 내부표면에 접촉하는 신설케이블(NC)의 외피의 손상을 방지하여 장기간 교체 없이 사용하는 것이 가능하다.

도 5 및 도 9츨 참조하면, 케이블교체공정(S300)은 철거케이블(DC)을 구동롤러부(200)에 삽입시키고, 구동롤러부(200)의 구동으로 철거케이블(DC)이 철거됨과 동시에 신설케이블(NC)을 지중관로로 인입시키는 공정이다.

이러한, 케이블교체공정(S300)은 철거케이블(DC)을 철거하기 전에 철거준비공정(S100)을 통해 구동롤러부(200)에 철거케이블(DC)을 배치한다. 그리고 전술한 신설케이블(NC)을 인입맨홀(12)에 인입하는 제2 신설공정(S220)을 진행한다.

이후, 연결공정(S200)의 연결금구(600) 및 접속금구(700)를 이용하여 철거케이블(DC)의 후단부에 신설케이블(NC)의 선단부를 연결한다.

다음, 철거케이블(DC)의 선단부를 구동롤러부(200)에 삽입시키고, 구동롤러부(200)를 구동시킨다.

이때, 철거케이블(DC)이 당겨지면서 신설케이블(NC)이 철거케이블(DC)이 당겨지는 방향으로 이동하여 지중관로로 인입되어 케이블의 철거와 동시에 포설이 가능해진다.

도 5 및 도 9를 참조하면, 케이블교체공정(S300)은 절단공정(S310)을 더 포함한다.

절단공정(S310)은 구동롤러부(200)의 일측에 절단부(400)를 배치하여 구동롤러부(200)를 통해 전달된 철거케이블(DC)을 절단부(400)를 통해 일정길이로 절단하는 공정이다.

이로 인해, 길이가 긴 철거케이블(DC)을 맨홀로부터 완전히 인출한 상태에서 도로에 위치시킨 후, 작업자가 일일이 절단기로 절단하는 종래의 문제점을 해결할 수 있다.

특히, 철거케이블(DC)을 맨홀로부터 인출하여 이송과 동시에 일정길이로 절단하고, 절단된 철거케이블을 다른 이동수단에 적재할 수 있는 것이 바람직하다.

일례로, 철거케이블의 절단하는 절단길이는 2~3M가 바람직하다. 2M 이내로 절단될 경우 길이가 긴 철거케이블의 인출 및 절단작업시간이 지연되게 된다. 그리고 3M 이상일 경우 절단된 케이블의 묶음 작업이 어려우며 묶어진 철거케이블을 상차할 때 운반이 용이하지 못하기 때문이다.

한편, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법(S10)의 절단공정(S310)은 분리부연결공정(S311)을 더 포함한다.

분리부연결공정(S311)은 철거케이블(DC)의 선단부를 절단부(400)로 연결하기 전 철거케이블의 절연체인 피복과 도체인 구리선을 분리하기 위하여 탈피부(300)에 철거케이블(DC)의 선단부를 연결하는 공정이다.

보다 상세하게 설명하면, 분리부연결공정(S311)은 구동롤러부(200)를 통과한 철거케이블(DC)을 이송관(330)으로 삽입시키고, 이송관(330)의 일측에 절개된 개구부(340)를 통해 철거케이블(DC)의 외피가 노출된다.

이때, 개구부(340)에 배치된 하부칼날(310) 및 상부칼날(320)이 철거케이블(DC)의 외피를 상하측 길이방향으로 절개한다. 그리고 상하부분이 절개된 철거케이블(DC)은 절단부(400)로 이송되어 일정길이로 절단된 후 운반차량으로 배송된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관해서 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 물론이다.

따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 그리고 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

S10 : 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법
S100 : 철거준비공정 S110 : 제1 준비공정
S120 : 제2 준비공정 S200 : 연결공정
S210 : 제1 신설공정 S220 : 제2 신설공정
S230 : 제1 결합공정 S240 : 제2 결합공정
S241 : 브러쉬공정 S300 : 케이블교체공정
S310 : 절단공정 S311 : 분리부연결공정
10 : 지중 전력 케이블의 교체장치
11 :　인출맨홀 12 : 인입맨홀
100 : 철거용윈치 110 : 철거용로프
DC : 철거케이블 200 : 구동부
210 : 지지벽 220 : 상부롤러
230 : 하부롤러 240 : 기어
250 : 실린더 260 : 모터
300 : 탈피부 310 : 하부칼날
320 : 상부칼날 330 : 이송관
340 : 개구부 400 : 절단부
500 : 선출장치 510 : 인입롤러
520 : 긴장롤러 NC : 신설케이블
RD : 회전드럼 600 : 연결금구
700 : 접속금구 800 : 브러쉬부

Claims (6)

1. 철거용로프가 권취된 철거용윈치에서 상기 철거용로프를 인출맨홀로 인입시켜 철거케이블에 연결시키는 철거준비공정;
   회전드럼에 권취된 신설케이블의 선단부를 인입맨홀을 통해 지중관로에 포설된 상기 철거케이블의 후단부에 연결하는 연결공정; 및
   상기 철거케이블을 구동롤러부에 삽입시키고, 상기 구동롤러부의 구동으로 상기 철거케이블이 철거됨과 동시에 상기 신설케이블을 지중관로로 인입시키는 케이블교체공정을 포함하고,
   상기 연결공정은
   상기 회전드럼을 선출장치에 설치하되 적어도 1회선 이상의 신설케이블의 가닥수에 상응하는 복수의 회전드럼을 설치하는 제1 신설공정;
   상기 선출장치에서 선출되는 상기 신설케이블을 상기 인입맨홀을 통해 상기 지중관로의 내부로 인입시키는 제2 신설공정;
   상기 신설케이블의 선단부에 신설용 연결금구를 연결하고, 상기 철거케이블의 후단부에 철거용 연결금구를 연결하는 제1 결합공정; 및
   상기 신설용 연결금구와 상기 철거용 연결금구의 사이를 접속금구로 연결하되, 내경이 상기 접속금구의 외면에 대응하여 형성되는 메인관과 상기 메인관의 외주면에 형성된 브러쉬로 이루어지는 브러쉬부를 결합시킴으로써, 상기 접속금구가 상기 지중관로의 내부로 이동 시, 상기 지중관로의 내부 표면의 불순물을 제거하여 상기 신설케이블의 외피 손상을 방지하기 위한 브러쉬공정을 포함하는 제2 결합공정을 더 포함하고,
   상기 연결금구는 막대형상의 폴링아이와 상기 폴링아이의 일측에 형성된 고리를 포함하여 이루어지고,
   상기 접속금구는 길이방향으로 연장된 축부가 형성되고, 축부의 양측에 상기 연결금구의 상기 고리가 체결되는 체결고리로 형성되어 상기 철거케이블의 후단부와 상기 신설케이블의 선단부를 서로 연결하여 상기 케이블교체공정을 실행할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는
   지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 철거준비공정은
   상기 철거용윈치에 전원을 인가하여 이를 구동시켜 상기 철거케이블을 지중관로로부터 인출시키는 제1 준비공정; 및
   상기 지중관로로부터 인출된 상기 철거케이블을 상기 구동롤러부에 배치시키는 제2 준비공정을 더 포함하는
   지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이블교체공정은
   상기 구동롤러부의 일측에 절단부를 배치하여 상기 구동롤러부를 통해 전달된 상기 철거케이블을 상기 절단부를 통해 일정길이로 절단하는 절단공정을 더 포함하는
   지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 절단공정은
   상기 철거케이블의 선단부를 상기 절단부로 연결하기 전 상기 철거케이블의 절연체인 피복과 도체인 구리선을 분리하기 위하여 탈피부에 상기 철거케이블의 선단부를 연결하는 분리부연결공정을 더 포함하는
   지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 동시 시공방법.

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