KR102393599B1 - 비굴착형 하수관 보수 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전방 및 후방 각각에 다수개의 바퀴가 설치되고, 상기 다수개의 바퀴에 연결되고 외부의 제어 신호에 따라 구동되는 모터를 이용하여 메인관 내부에서 전후진이 가능하며, 상부에 카메라 지지대를 통해 탈, 장착되어 상기 카메라 지지대를 회전축으로 하여 회전 가능한 카메라 장치가 설치되는 이동 본체와, 상기 이동 본체의 전단에 설치되는 구동 연결 장치와, 상기 구동 연결 장치의 전단에 연결되어 회전을 통해 분사 물질을 상기 메인관의 내측벽에 분사하는 스케일링 장치와, 상기 이동 본체의 후단에 연결되고, 전방 및 후방 각각에 다수개의 바퀴가 설치되는 보수용 장치 본체 및 상기 보수용 장치 본체의 상부에 결합 및 분리 가능하게 설치되며, 상기 메인관의 소정 부분을 보수할 보수 부재를 지지한 상태에서 팽창 시 상기 보수 부재를 밀착시키는 보수 유닛을 포함하는 보수용 장치와, 상기 카메라 장치와 연결되며, 상기 카메라에 의해 촬영된 영상을 분석하여 상기 메인관 내 보수가 필요한 소정 부분의 위치를 파악하고, 상기 보수 부재의 위치를 포함한 메인관 내 영상의 분석을 통해 상기 파악한 위치에 상기 보수 부재가 위치되도록 상기 이동 본체 내 모터를 제어하기 위한 상기 제어 신호를 제공하는 제어 장치를 포함하며, 상기 스케일링 장치는 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되는 회전용 모터와, 상기 회전용 모터와 연결되는 회전축과, 상기 본체의 전단에 연결되고 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축을 기준으로 360도 회전되며, 분사 물질 공급 장치로부터 공급되는 소정의 분사 물질을 상기 메인관의 내부의 내측벽에 분사하는 분사부를 구비하며, 상기 분사부의 외부면에는 회전을 통해 상기 메인관의 내부에 잔존하는 이물질과 퇴적물을 제거하기 위한 브러쉬가 형성되며, 상기 분사부는 외부로부터 분사 물질이 공급되며, 외부면에 상기 브러쉬가 형성되는 분사관과, 상기 분사관에 형성된 복수의 분사용 홀과, 상기 분사용 홀 각각에 형성되어 분사 물질의 분사압을 높여 분사관을 통해 공급받은 분사 물질을 분사시키는 분사용 노즐을 포함하며, 상기 분사관은 플렉서블한 재질로 이루어지며, 상기 제어장치는 상기 카메라 장치에 의해 촬영된 영상을 분석 결과에 의거하여 분사 물질의 분사 여부를 결정한 후 이를 토대로 상기 분사 물질 공급 장치의 동작을 제어하는 비굴착형 하수관 보수 시스템을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 전처리와 보수 과정을 동시에 수행할 수 있는 비굴착형 하수관 보수 시스템에 관한 것이다.
최근, 도시화 및 교통량 증가에 따라 굴착 공사 시 야기되는 공사비, 사회손실비용, 안전사고, 환경문제 등의 관심이 커지면서 국내외에서 하수관의 보수공법의 적용이 매우 활발하게 이루어지고 있다. 특히 비굴착형공법은 땅을 파고 하수관을 전면 교체하는 굴착공법과 대조된다. 이 공법은 보수해야 할 하수관 내부에 내시경을 집어넣고 이를 통해 장애물이 있는지를 검사한 뒤 상류 쪽의 하수를 막고 하류 쪽 하수관에 플라스틱 원통 하수관을 집어넣는다. 그리고 낡은 시멘트 하수관을 밀착시켜 파손된 부분을 메우는 방식이다. 특히 비굴착형 보수공사는 굴착 보수공사 비용의 약 65~80%(부분 파손) 정도에 불과하여 매우 경제적이다. 비굴착형 보수공법으로 지수제 주입공법과 부분보강공법으로 나눌 수 있으며, 지수제 주입공법은 흔히 화학약액 주입법(Chemical Grouting) 또는 보수기공법으로 알려져 있으며 보강공법은 보강 시트(Sheet) 부착공법으로 알려져 있다.
화학약액 주입법은 하수관거 이음부의 누수와 원주형태의 갈라진 틈을 메우기 위하여 사용하며, 관 벽에 작은 구멍이나 방사형으로 갈라진 틈새의 경우에도 적용할 수 있다. 이 방법은 초기의 누수시험에 통과하지 못한 관거나 관의 균열, 원주형 틈, 이음부 틈새 등 때문에 발생하는 지하수 침투를 억제하기 위하여 사용된다.
부분보강공법은 기존관이 노후하여 부분적으로 균열이 발생한 곳, 집중하중으로 인해 국부파손이 발생한 곳 등을 보강하기 위해 적용되는데, 이때 보수 장치인 패커를 이용한다.
부분 보수 장치의 일 예로서, 한국등록특허 제10-0542194호(2006.01.03 등록)에서 하수관의 가지관 연결부위 보수장치는, 전방 프레임과 후방 프레임을 구비하는 프레임, 상기 전방 프레임과 후방 프레임 사이에 회전 가능하도록 설치된 회전부재 및 상기 회전부재에 승강 가능하도록 설치되고, 하수관과 가지관의 연결부위에 소정의 라이닝재를 부착할 수 있도록 압축공기의 유입에 의하여 팽창되는 패커부를 구비한 것이다.
또한, 한국등록특허 제10-0730651호(2007.06.14 등록)는 관 형상으로 중공된 내부를 구분하여, 중앙에 공기실과, 공기실 양측을 구분하는 좌측 및 우측 격판과, 격판 외측에 좌측 및 우측 체결부를 형성하는 패커와, 패커의 외부면에 부착되어 밀폐된 공기실로 주입되는 팽창압력에 의해 팽창하는 팽창 부재와, 팽창 부재의 외부면에 비닐이 감겨진 상태에서 감착되어 접착제가 함침되어 파손된 부분에 밀착 고정되는 보수부재와, 패커의 외부면에 순차적으로 위치하여 감착되는 팽창 부재에 일정이상의 팽창압력이 제공될 때 파손되어 결속이 해지되는 가는 철사를 구비하여 이루어지는 비굴착형 정밀 부분 보수장치에 관한 것으로, 지하에 매설되어 있는 하수관이나 상수관 내의 갈라진 틈, 균열 및 단차에 의한 부분적 파손으로 침입수 및 누수 발생에 대해, 관로를 굴착하지 않고 지하에 매설된 상태에서 파손된 부분만을 용이하게 보수하기 위하여 와이어에 체결되어 관로를 따라 견인되는 보수장치가 파손된 부분까지 장애물 등의 영향을 받지 않고 빠르게 이동할 수 있는 것은 물론 팽창 부재의 팽창력 향상으로 보수 부재 전체를 균등하게 가압할 수 있다.
상술한 바와 같은 종래의 보수장치들에는 패커를 통한 보수 시 해당 부분에 대한 전처리 과정을 수행할 필요가 있다.
또한, 관의 형상이 직선 형상이 아닌 직선과 곡선이 병합된 형태의 관일 결우 상술한 바와 같은 보수 장치는 이동이 용이하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 메인관 내부에서 이동이 가능하고 메인관 내측벽에 분사 물질의 분사를 통해 전처리가 가능할 뿐만 아니라 보수가 필요한 부분에서의 보수가 가능한 보수용 장치를 구비하는 비굴착형 하수관 보수 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 꺾인 구간이 있는 메인관 내부에서 전처리 과정 및 보수 과정을 수행할 수 있는 비굴착형 하수관 보수 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 카메라 장치에 의해 촬영된 영상에 대한 분석을 토대로 보수가 필요한 부분에 보수용 장치를 위치시킬 수 있을 뿐만 아니라 보수가 필요한 부분을 인지할 수 있는 비굴착형 하수관 보수 시스템을 제공한다.
상기한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위해서, 본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템은 전방 및 후방 각각에 다수개의 바퀴가 설치되고, 상기 다수개의 바퀴에 연결되고 외부의 제어 신호에 따라 구동되는 모터를 이용하여 메인관 내부에서 전후진이 가능하며, 상부에 카메라 지지대를 통해 탈, 장착되어 상기 카메라 지지대를 회전축으로 하여 회전 가능한 카메라 장치가 설치되는 이동 본체와, 상기 이동 본체의 전단에 설치되는 구동 연결 장치와, 상기 구동 연결 장치의 전단에 연결되어 회전을 통해 분사 물질을 상기 메인관의 내측벽에 분사하는 스케일링 장치와, 상기 이동 본체의 후단에 연결되고, 전방 및 후방 각각에 다수개의 바퀴가 설치되는 보수용 장치 본체 및 상기 보수용 장치 본체의 상부에 결합 및 분리 가능하게 설치되며, 상기 메인관의 소정 부분을 보수할 보수 부재를 지지한 상태에서 팽창 시 상기 보수 부재를 밀착시키는 보수 유닛을 포함하는 보수용 장치와, 상기 카메라 장치와 연결되며, 상기 카메라에 의해 촬영된 영상을 분석하여 상기 메인관 내 보수가 필요한 소정 부분의 위치를 파악하고, 상기 보수 부재의 위치를 포함한 메인관 내 영상의 분석을 통해 상기 파악한 위치에 상기 보수 부재가 위치되도록 상기 이동 본체 내 모터를 제어하기 위한 상기 제어 신호를 제공하는 제어 장치를 포함하며, 상기 스케일링 장치는 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되는 회전용 모터와, 상기 회전용 모터와 연결되는 회전축과, 상기 본체의 전단에 연결되고 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축을 기준으로 360도 회전되며, 분사 물질 공급 장치로부터 공급되는 소정의 분사 물질을 상기 메인관의 내부의 내측벽에 분사하는 분사부를 구비하며, 상기 분사부의 외부면에는 회전을 통해 상기 메인관의 내부에 잔존하는 이물질과 퇴적물을 제거하기 위한 브러쉬가 형성되며, 상기 분사부는 외부로부터 분사 물질이 공급되며, 외부면에 상기 브러쉬가 형성되는 분사관과, 상기 분사관에 형성된 복수의 분사용 홀과, 상기 분사용 홀 각각에 형성되어 분사 물질의 분사압을 높여 분사관을 통해 공급받은 분사 물질을 분사시키는 분사용 노즐을 포함하며, 상기 분사관은 플렉서블한 재질로 이루어지며, 상기 제어장치는 상기 카메라 장치에 의해 촬영된 영상을 분석 결과에 의거하여 분사 물질의 분사 여부를 결정한 후 이를 토대로 상기 분사 물질 공급 장치의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보수 유닛은 상기 보수 부재를 지지하며, 에어 공급 호스와 연결되어 상기 에어 공급 호스로부터 공급받는 에어를 통해 팽창되는 팽창팩과, 상기 팽창팩과 상기 보수용 장치 본체 사이에 배치되어 상기 팽창팩을 지지하는 베이스를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보수용 장치 본체는 플렉서블한 재질을 가지며, 상기 베이스는 회전 가능하도록 결합된 복수의 부재로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보수용 장치 본체는 플렉서블한 재질을 갖는 몸체 프레임과, 상기 몸체 프레임의 전단 및 후단에 설치되는 전후단측 프레임과, 상기 전후단측 프레임의 중앙 부분을 연결시키며, 회전 가능하도록 결합된 복수의 부재로 이루어진 적어도 하나 이상의 회전체를 포함하며, 상기 베이스는 상기 몸체 프레임의 외부면에 형성되고 회전 가능하도록 결합된 복수의 부재로 이루어지질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 카메라 지지대와 연결되어 상기 카메라 지지대를 회전시키기 위한 촬영 위치 제어용 모터와, 케이블을 통해 연결된 상기 제어 장치에 상기 카메라에 의해 촬영된 영상을 전송한 후 이에 대응되는 응답으로 카메라용 제어 신호를 수신하여 상기 촬영 위치 제어용 모터를 제어하는 중앙 제어부를 더 포함하며, 상기 제어 장치는 상기 영상의 분석을 통해 상기 메인관 내 소정 부분에 대한 위치가 파악됨에 따라 상기 제어 신호를 이용하여 상기 이동 본체의 이동을 제어함과 더불어 상기 소정 부분에 대한 지속적인 촬영을 위해 카메라용 제어 신호를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보수 유닛은 상기 보수 부재를 지지하며, 에어 공급 호스와 연결되어 상기 에어 공급 호스로부터 공급받는 에어를 통해 팽창되는 팽창팩과, 상기 팽창팩과 상기 보수용 장치 본체 사이에 배치되어 상기 팽창팩을 지지하는 베이스를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보수용 장치 본체는 플렉서블한 재질을 가지며, 상기 베이스는 회전 가능하도록 결합된 복수의 부재로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보수용 장치 본체는 플렉서블한 재질을 갖는 몸체 프레임과, 상기 몸체 프레임의 전단 및 후단에 설치되는 전후단측 프레임과, 상기 전후단측 프레임의 중앙 부분을 연결시키며, 회전 가능하도록 결합된 복수의 부재로 이루어진 적어도 하나 이상의 회전체를 포함하며, 상기 베이스는 상기 몸체 프레임의 외부면에 형성되고 회전 가능하도록 결합된 복수의 부재로 이루어지질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 카메라 지지대와 연결되어 상기 카메라 지지대를 회전시키기 위한 촬영 위치 제어용 모터와, 케이블을 통해 연결된 상기 제어 장치에 상기 카메라에 의해 촬영된 영상을 전송한 후 이에 대응되는 응답으로 카메라용 제어 신호를 수신하여 상기 촬영 위치 제어용 모터를 제어하는 중앙 제어부를 더 포함하며, 상기 제어 장치는 상기 영상의 분석을 통해 상기 메인관 내 소정 부분에 대한 위치가 파악됨에 따라 상기 제어 신호를 이용하여 상기 이동 본체의 이동을 제어함과 더불어 상기 소정 부분에 대한 지속적인 촬영을 위해 카메라용 제어 신호를 발생시킬 수 있다.
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전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 메인관 내부에서 이동이 가능하고 메인관 내측벽에 분사 물질의 분사를 통해 전처리가 가능할 뿐만 아니라 보수가 필요한 부분에서의 보수가 가능한 보수용 장치를 구비하는 비굴착형 하수관 보수 시스템을 제공함으로써, 한 번의 시스템 투입을 통해 하수관을 보수할 수 있기 때문에 작업의 편의성을 제공할 수 있다.
또한, 전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 꺾인 구간이 있는 메인관 내부에서 전처리 과정 및 보수 과정을 수행할 수 있는 비굴착형 하수관 보수 시스템을 제공함으로써, 다양한 형태를 갖는 하수관 내 보수가 용이하다.
또한, 전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 카메라 장치에 의해 촬영된 영상에 대한 분석을 토대로 보수가 필요한 부분에 보수용 장치를 위치시킬 수 있을 뿐만 아니라 보수가 필요한 부분을 인지할 수 있는 비굴착형 하수관 보수 시스템을 제공함으로써, 하수관의 보수에 있어서 정확성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템에서 하수관 전처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하수관 전처리 장치에서 스케일링 장치의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동 연결 장치와 스케일링 장치간의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보수용 장치 본체의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 보수용 장치의 다양한 메인관 내 이동성을 보장하기 위한 보수용 장치 본체 및 베이스의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 절곡 형상에 대해 설명하기 위한 도면이며,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 보수용 장치의 이동성 보장을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하수관 보수 시스템이 메인관 내부에서 이동하는 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템에서 하수관 전처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하수관 전처리 장치에서 스케일링 장치의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동 연결 장치와 스케일링 장치간의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보수용 장치 본체의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 보수용 장치의 다양한 메인관 내 이동성을 보장하기 위한 보수용 장치 본체 및 베이스의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 절곡 형상에 대해 설명하기 위한 도면이며,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 보수용 장치의 이동성 보장을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하수관 보수 시스템이 메인관 내부에서 이동하는 예를 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이여서는 안 된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 비굴착형 하수관 보수 시스템에 대해 설명하기로 한다,.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템의 구성을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템에서 하수관 전처리 장치의 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하수관 전처리 장치에서 스케일링 장치의 세부 구성을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보수용 장치 본체의 정면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보수용 장치의 다양한 메인관 내 이동성을 보장하기 위한 보수용 장치 본체 및 베이스의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 절곡 형상에 대해 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 보수용 장치의 이동성 보장을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템이 메인관 내부에서 이동하는 예를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 비굴착형 하수관 보수 시스템은 하수관 내에 이물질이나 퇴적물을 사전 처리하기 위한 것으로서, 이동 본체(100), 구동 연결 장치(200), 스케일링 장치(300) 및 이동 본체(100)의 후단에 연결되는 보수용 장치(600) 등을 구비할 수 있다.
이동 본체(100)는 전단이 구동 연결 장치(200)에 연결되고, 소정의 길이를 갖는 긴 통 구조를 가지며, 정면 또는 후면에서 본 형상 즉, 정면형상은 대략 다각형 구조를 가지나, 그 형상에 대해서는 원통 형상도 무방하다
이동 본체(100)에는 내부에 구동 모터(110)가 설치되며, 이 구동 모터(110)는 전방 및 후방에 각각 설치되는 바퀴(112)를 구동시키게 된다. 이러한 바퀴(112)의 구동을 통해 하수관 전처리 장치의 전, 후진 이동을 돕게 된다.
그리고, 이동 본체(100)의 상부에는 카메라 장치(400)가 탈부착될 수 있으며, 카메라 장치(400)에 케이블이 연결되어 관 내부는 물론, 지관 연결 부분을 외부의 모니터를 통해 실시간으로 작업자가 확인할 수 있도록 촬영 영상을 전송하게 된다.
카메라 장치(400)는 카메라 지지대(410)에 의해 지지되어 설치되는데, 카메라 지지대(410)의 회전에 의해 틸팅이 가능하여 전방의 상황에 따라 회전 및 틸팅되면서 정확한 작업 상황을 촬영할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치(400)는 메인관(10)의 내부를 촬영한 후 이에 대응되는 영상을 제어 장치(450)에 전송하며, 카메라 지지대(410)에 연결된 카메라 위치 제어용 모터(420)를 통해 카메라 지지대(410)의 회전을 제어할 수 있다.
이를 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치(400)는 케이블(20)을 통해 제어 장치(450)와 연결되어 카메라 장치(400)에 의해 촬영된 영상을 케이블(20)을 통해 제어 장치(450)에 전송할 수 있다.
또한, 제어 장치(450)는 케이블(20)을 통해 다양한 제어 신호, 예컨대 이동 본체(100)의 이동을 제어하기 위한 이동 제어용 신호 및 카메라 장치(400)의 촬영 위치를 제어하기 위한 카메라 위치 제어용 신호 등을 전송할 수 있다.
제어 장치(450)와 케이블(20)을 통해 통신하기 위해, 이동 본체(100)의 내부에는 구동 모터(110) 및 카메라 위치 제어용 모터(420)의 동작을 제어하고, 카메라 장치(400)에 의해 촬영된 영상을 전송하기 위한 중앙 제어부(120)를 더 구비할 수 있다.
중앙 제어부(120)는 제어 장치(450)로부터 각종 제어 신호가 수신됨에 따라 구동 모터(110) 및 카메라 위치 제어용 모터(420)를 동작시켜 이동 본체(100)의 이동을 제어하거나 카메라 장치(400)의 촬영 위치를 제어할 수 있다.
또한, 중앙 제어부(120)는 위치 제어용 모터(605)의 제어를 통해 보수용 장치(600)의 위치를 조절할 수도 있다. 구체적으로, 중앙 제어부(120)는 제어 장치(450)에 영상, 예컨대 보수가 필요한 부분에 대한 영상을 전송한 후 이에 대한 응답으로 각종 모터, 즉 구동 모터(110), 카메라 위치 제어용 모터(420) 및 위치 제어용 모터(605)의 제어하기 위한 제어 신호를 수신하며, 수신한 제어 신호에 의거하여 각종 모터에 대한 구동을 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치(450)는 분사 물질 공급 장치(500)의 동작을 제어할 수도 있다. 즉, 제어 장치(450)는 카메라 장치(400)에 의해 촬영된 영상을 기초하여 분사 물질의 분사 여부를 결정한 후 이를 토대로 분사 물질 공급 장치(500)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 영상의 분석 결과 슬러지, 녹, 토사물, 자갈 등의 이물질이 존재할 경우 제어 장치(450)는 분사 물질이 스케일링 장치(300)에 공급되도록 분사 물질 공급 장치(500)를 동작시킬 수 있다.
이동 본체(100)의 전단에는 구동 연결 장치(200)가 연결될 수 있다.
스케일링 장치(300)는 구동 연결 장치(200)의 전단에 연결되어 회전을 통해 분사 물질을 메인관(10) 내측벽에 분사할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스케일링 장치(300)는 본체(310)의 내부에 설치되는 회전용 모터(320)와, 회전용 모터(320)와 연결되는 회전축(322)과, 본체(310)의 전단에 연결되고 회전축(322)과 연결되어 회전축(322)을 기준으로 360도 회전되며, 외부로부터 공급되는 소정의 분사 물질을 메인관(10)의 내부의 내측벽에 분사하는 분사부(330) 등을 구비할 수 있다.
또한, 분사부(330)의 외부면에는 회전을 통해 메인관(10)의 내부에 잔존하는 이물질과 퇴적물을 제거하기 위한 브러쉬(340)가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 분사부(330)는 외부로부터 분사 물질이 공급되며, 외부면에 브러쉬(340)가 형성되는 분사관(332)과, 분사관(322)에 형성된 복수의 분사용 홀(334)과, 분사용 홀(334) 각각에 형성되어 분사 물질의 분사압을 높여 분사관(332)을 통해 공급받은 분사 물질을 분사시키는 분사용 노즐(336)을 포함할 수 있다.
또한, 분사관(332)은 공급용 호스(350)의 일단과 연결되고, 공급용 호스(350)의 타단에 연결되는 분사 물질 공급 장치(500)를 통해 분사 물질을 공급받을 수 있다.
분사 물질 공급 장치(500)는 분사 물질, 예컨대 세정수와 샌드 블라스트를 공급하기 위한 것으로서, 분사 물질인 세정수와 샌드 블라스트를 공급용 호스(122)를 통해 분사관(332)에 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템의 보수용 장치(600)는 이동 본체(100)의 후단에 연결되어 메인관(10) 내 누수, 크랙 등이 발생된 부분을 보수하기 위한 것으로서, 이동 본체(100)의 후단에 연결되고, 전방 및 후방 각각에 다수개의 바퀴(602, 604)가 설치되는 보수용 장치 본체(610) 및 보수용 장치 본체(610)의 상부에 결합 및 분리 가능하게 설치되며, 메인관(10)의 소정 부분을 보수할 보수 부재(620)를 지지한 상태에서 팽창 시 보수 부재(620)를 밀착시키는 보수 유닛(630)을 포함할 수 있다.
보수용 장치 본체(610)의 전방 및 후방 각각에는 바퀴(602, 604)가 설치되어 메인관(10) 내부에서 보수용 장치 본체(610)가 안정적인 자세로 이동할 수 있도록 지지한다. 바람직하게 바퀴(602, 604)는 전방 및 후방 각각에 2개씩 설치될 수 있다.
후방의 바퀴(602)는 보수용 장치 본체(610)의 후방으로 돌출되게 연결된 지지브라켓(603)에 지지된다.
전방의 바퀴(604)는 보수용 장치 본체(610)의 전방에 설치되는 위치 제어용 모터(605)에 의해 지지된다. 즉, 위치 제어용 모터(605)의 모터하우징 하부에 지지브라켓(606)이 연결되고, 그 지지브라켓(606)에 의해 전방의 바퀴(604)가 지지된다.
또한, 위치 제어용 모터(605)는 구동축부(606)가 보수용 장치 본체(610)에 연결된 구성으로서, 구동 시 좌우방향으로 구동축부(606)를 회전시켜서 보수용 장치 본체(610)의 자세를 조정할 수 있게 된다. 따라서, 보수 유닛(630)이 메인관(10)의 보수 부위에 일치하지 않을 경우, 위치 제어용 모터(605)를 정밀 제어하여 보수 유닛(630)이 보수 부위에 정확하게 일치하도록 조정할 수 있으며, 이때 바퀴(602)는 그 자리에 위치하고, 보수용 장치 본체(610)의 자세만을 변경하여 제어할 수 있다.
또한, 보수용 장치 본체(610)의 전단에서 후단으로 관통되도록 통수경로(615)가 형성된다. 통수경로(615)는 보수용 장치 본체(610)의 전단에서 후단으로 관통되도록 파이프를 설치하여 형성될 수 있다. 이 통수경로(610)를 통해서 메인관(10) 내부에서의 물의 흐름이 보수용 장치 본체(610)에 의해 막히지 않고 자연스럽게 유지되도록 함으로써, 보수용 장치 본체(610)를 메인관(10) 내부로 진입시켜 보수 작업 시 메인관(10) 내의 유체 흐름을 중단시키거나 다른 곳으로 바이패스시킬 필요가 없게 되어 작업량과 작업시간을 줄일 수 있게 된다.
또한, 보수용 장치 본체(610)의 전단 및 후단부에는 견인용 로프를 연결하기 위한 견인 고리(617)가 설치된다. 보수용 장치 본체(610)의 후단부에는 에어 공급 호스(619)가 연결된다.
에어 공급 호스(619)는 보수 유닛(630)의 팽창팩(632)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 에어 공급 호스(619)는 보수 유닛(630)의 팽창팩(632)에 연결되어 팽창팩(632)에 에어를 공급할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 보수용 장치 본체(610)는 전후단측 프레임(611, 612) 및 몸체 프레임(613)으로 구성될 수 있다.
전단측 프레임(612)은 구동축부(606)를 통해 위치 제어용 모터(605)에 연결되고, 후단측 프레임(612)는 후방 바퀴(602)가 연결된 지지브라켓(603)에 연결될 수 있다.
보수 유닛(630)은 베이스(631), 베이스(631)의 상부에 설치되는 팽창팩(632) 등으로 구성될 수 있다.
베이스(631)는 단단한 재질로 형성될 수 있으며, 플레이트 구조를 가지는 것이 좋다.
이러한 베이스(631)의 구조를 통해 팽창팩(632)의 팽창 시 보수용 장치 본체(610)의 외측 방향으로 팽창팩(632)가 팽창되도록 지지할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 보수 유닛(630)에 보수 부재(620)를 거치시킨 상태에서 팽창팩(432)을 팽창시키게 되면, 보수 부재(620)가 펼쳐지면서 메인관(10)의 보수할 부분에 밀착될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 하수관 보수 시스템은 보수용 장치(600)의 보수용 장치 본체(610)의 위치와 자세를 카메라 장치(400)로부터 수신되는 영상을 기반으로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 제어 장치(450)는 케이블(20)을 통해 카메라 장치(400)에 의해 촬영된 영상을 수신하여 분석하여 메인관(10) 내 보수가 필요한 부분의 위치를 파악하고, 보수 부재(620)의 위치를 포함한 메인관(10) 내부에 대한 영상 분석을 통해 파악한 위치에 보수 부재(620)가 위치되도록 이동 본체(100) 내 구동 모터(110)를 제어하기 위한 제어 신호 및 보수용 장치 본체(610)의 자세를 제어하기 위한 제어 신호를 케이블(20)을 통해 연결된 중앙 제어부(120)에 전송할 수 있다.
이에 따라, 중앙 제어부(120)는 제어 신호에 의거하여 이동 본체(100)의 구동 모터(110) 및 위치 제어용 모터(605)를 동작시켜 이동 본체(100)의 이동 및 보수용 장치 본체(610)의 자세 보정을 실시할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제어 장치(450)는 카메라 장치(400)로부터 수신된 영상의 분석을 통해 메인관(10) 내 보수가 필요한 위치가 파악됨에 따라 카메라 위치 제어용 신호 및 이동 제어용 신호 등을 이용하여 이동 본체(100)와 카메라 장치(400)의 위치를 제어함으로써, 파악된 위치가 지속적으로 촬영되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템에 대한 다양한 형태의 메인관(10), 예컨대 꺾인 구간을 갖는 메인관(10) 내에서의 이동성을 보장하기 위해 스케일링 장치(300)의 분사관(332)은 플렉서블한 재질로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 하수관 전처리 장치는 메인관(10) 내부에서 직선이 아닌 곡선 구간에서도 이동성을 보장할 수 있다.
이러한 곡선 구간에서의 이동성을 보장하기 위해 각 바퀴(112, 602, 604)는 이동 본체(100)에 회전 가능한 형태로 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 보수용 장치 본체(610)는 다양한 형태의 관, 즉 꺾인 형태 관 내부에서의 이동성을 보장하기 위해 플렉서블한 재질의 몸체 프레임(613)을 가질 수 있다.
베이스(631)는 절곡 형상을 가질 수 있는데, 회전 가능하도록 결합된 복수의 부재(640)로 구성되거나, 탄성부재(642)로 연결된 복수의 부재(640)로 구성될 수 있다. 다시말해서, 어느 하나의 부재(640)가 이웃하는 부재(640)의 기준축으로 작용하여 이웃하는 부재(640)를 회전시키는 방식 또는 탄성부재(642)로 상호 연결된 복수의 부재(640)를 이동하는 방식으로 보수용 장치 본체(610)의 이동 방향에 따라 회전될 수 있다. 이때, 회전 방향은 XY 평면 상에서 이루어질 수 있다.
또한, 베이스(631)는 복수의 부재(640)가 몸체 프레임(613)의 외부면을 감싸는 구조로 형성되고, 보수 부재(620)를 지지할 수 있다.
또한, 보수용 장치 본체(610)는 전후단측 프레임(611, 612)의 중앙 부분을 연결하고, 베이스(631)의 형상과 동일한 절곡 형상을 가지며 몸체 프레임(613)의 이동성을 보장하기 위한 적어도 하나 이상의 회전체(614)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 회전체(614)는 복수의 부재(640)가 상호간의 회전 가능하도록 구성되거나 탄성부재(642)로 연결되어 구성될 수 있다. 즉, 보수용 장치(600)가 꺾인 영역을 이동할 때 각 부재(640)의 회전 또는 탄성부재(642)로 상호 연결된 각 부재(640)의 이동을 통해 베이스(631) 및 회전체(614)가 회전되어 보수용 장치(600)를 회전 이동시킬 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템이 소정의 각도로 꺾인 관을 이동하면서 하수관을 보수할 경우 꺾인 영역에서 이동 본체(100)의 이동에 따라 회전 가능하도록 연결된 부재(640)의 회전을 통해 베이스(631) 및 회전체(614)를 회전시켜 메인관(10) 내 꺾인 영역을 이동할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 메인관(10) 내부의 보수를 위한 보수 유닛(630) 및 보수 부재(620)를 이용하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 지관(미도시됨)을 포함한 메인관(10) 보수 시에는 다른 형태의 보수 유닛(630) 및 보수 부재(620)를 보수용 장치 본체(610)에 장착할 수도 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 비굴착형 하수관 보수 시스템이 메인관(10) 내부에 동작하는 과정에 대해 설명하면 아래와 같다.
먼저, 하수관 전처리 장치는 메인관(10)에 들어감에 따라 카메라 장치(400)가 구동되어 메인관(10) 내부를 촬영한 영상을 케이블(20)을 통해 제어 장치(450)에 전송한다.
이때, 중앙 제어부(120)는 회전용 모터(320)에 의해 회전되는 분사관(332)을 통해 메인관(10) 내부를 브러쉬(340)를 이용하여 청소할 수 있다.
이러한 동작 중에서, 카메라 장치(400)에 의해 전송된 영상의 분석 결과, 메인관(10) 내부에 브러쉬(340)에 의해 제거되지 않는 퇴적물, 이물질 등이 존재하는 것으로 판단될 때, 분사 물질 공급 장치(500)의 동작을 통해 분사관(332)에 분사 물질을 공급하여 분사 노즐(336)을 통해 분사 물질을 메인관(10) 내부에 분사시켜 이퇴적물, 이물질 등을 제거할 수 있다.
이러한 전처리 과정을 통해 메인관(10) 내부에 대한 전처리를 수행하는 도중, 제어 장치(450)는 카메라 장치(400)에 의해 촬영된 영상을 기초하여 보수가 필요한 부분(이하, '보수 부분'이라고함)이 존재하는 경우, 제어 장치(450)는 보수가 필요한 부분까지 보수용 장치(600)가 위치하도록 하기 위한 제어 신호를 케이블(20)을 통해 중앙 제어부(120)에 전송한다.
중앙 제어부(120)는 제어 신호에 의거하여 구동 모터(110)의 구동시켜 이동 본체(100)를 이동시켜 보수용 장치(600)를 보수 부분까지 이동시키고, 보수 부분에 정확하게 위치함에 따라 에어 공급 호수(619)를 통해 보수 유닛(630)의 팽창팩(632)에 에어를 공급하여 팽창팩(632)을 팽창시킴으로 보수 부재(620)를 보수 부분에 부착시킬 수 있다.
한편, 메인관(10) 내부에서 곡선 구간에 도달할 경우에도 플렉서블한 재질로 제작된 분사관(332)이 곡선 방향으로 구부러지기 때문에 하수관 전처리 장치가 곡선 구간에서도 용이하게 이동할 수 있다.
이와 더불어, 보수용 장치(600) 또한 회전체(614) 및 절곡 형상의 베이스(631)에 의해 각 부재(640)가 회전 및 이동에 따라 곡선 구간에서 이동할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스케일링 장치(300)는 본체(310)의 내부에 설치되는 회전용 모터(320)와, 회전용 모터(320)와 연결되는 회전축(322)과, 본체(310)의 전단에 연결되고 회전축(322)과 연결되어 회전축(322)을 기준으로 360도 회전되며, 외부로부터 공급되는 소정의 분사 물질을 메인관(10)의 내부의 내측벽에 분사하는 분사부(330) 등을 구비할 수 있다.
또한, 분사부(330)의 외부면에는 회전을 통해 메인관(10)의 내부에 잔존하는 이물질과 퇴적물을 제거하기 위한 브러쉬(340)가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 분사부(330)는 외부로부터 분사 물질이 공급되며, 외부면에 브러쉬(340)가 형성되는 분사관(332)과, 분사관(322)에 형성된 복수의 분사용 홀(334)과, 분사용 홀(334) 각각에 형성되어 분사 물질의 분사압을 높여 분사관(332)을 통해 공급받은 분사 물질을 분사시키는 분사용 노즐(336)을 포함할 수 있다.
또한, 분사관(332)은 공급용 호스(350)의 일단과 연결되고, 공급용 호스(350)의 타단에 연결되는 분사 물질 공급 장치(500)를 통해 분사 물질을 공급받을 수 있다.
분사 물질 공급 장치(500)는 분사 물질, 예컨대 세정수와 샌드 블라스트를 공급하기 위한 것으로서, 분사 물질인 세정수와 샌드 블라스트를 공급용 호스(122)를 통해 분사관(332)에 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템의 보수용 장치(600)는 이동 본체(100)의 후단에 연결되어 메인관(10) 내 누수, 크랙 등이 발생된 부분을 보수하기 위한 것으로서, 이동 본체(100)의 후단에 연결되고, 전방 및 후방 각각에 다수개의 바퀴(602, 604)가 설치되는 보수용 장치 본체(610) 및 보수용 장치 본체(610)의 상부에 결합 및 분리 가능하게 설치되며, 메인관(10)의 소정 부분을 보수할 보수 부재(620)를 지지한 상태에서 팽창 시 보수 부재(620)를 밀착시키는 보수 유닛(630)을 포함할 수 있다.
보수용 장치 본체(610)의 전방 및 후방 각각에는 바퀴(602, 604)가 설치되어 메인관(10) 내부에서 보수용 장치 본체(610)가 안정적인 자세로 이동할 수 있도록 지지한다. 바람직하게 바퀴(602, 604)는 전방 및 후방 각각에 2개씩 설치될 수 있다.
후방의 바퀴(602)는 보수용 장치 본체(610)의 후방으로 돌출되게 연결된 지지브라켓(603)에 지지된다.
전방의 바퀴(604)는 보수용 장치 본체(610)의 전방에 설치되는 위치 제어용 모터(605)에 의해 지지된다. 즉, 위치 제어용 모터(605)의 모터하우징 하부에 지지브라켓(606)이 연결되고, 그 지지브라켓(606)에 의해 전방의 바퀴(604)가 지지된다.
또한, 위치 제어용 모터(605)는 구동축부(606)가 보수용 장치 본체(610)에 연결된 구성으로서, 구동 시 좌우방향으로 구동축부(606)를 회전시켜서 보수용 장치 본체(610)의 자세를 조정할 수 있게 된다. 따라서, 보수 유닛(630)이 메인관(10)의 보수 부위에 일치하지 않을 경우, 위치 제어용 모터(605)를 정밀 제어하여 보수 유닛(630)이 보수 부위에 정확하게 일치하도록 조정할 수 있으며, 이때 바퀴(602)는 그 자리에 위치하고, 보수용 장치 본체(610)의 자세만을 변경하여 제어할 수 있다.
또한, 보수용 장치 본체(610)의 전단에서 후단으로 관통되도록 통수경로(615)가 형성된다. 통수경로(615)는 보수용 장치 본체(610)의 전단에서 후단으로 관통되도록 파이프를 설치하여 형성될 수 있다. 이 통수경로(610)를 통해서 메인관(10) 내부에서의 물의 흐름이 보수용 장치 본체(610)에 의해 막히지 않고 자연스럽게 유지되도록 함으로써, 보수용 장치 본체(610)를 메인관(10) 내부로 진입시켜 보수 작업 시 메인관(10) 내의 유체 흐름을 중단시키거나 다른 곳으로 바이패스시킬 필요가 없게 되어 작업량과 작업시간을 줄일 수 있게 된다.
또한, 보수용 장치 본체(610)의 전단 및 후단부에는 견인용 로프를 연결하기 위한 견인 고리(617)가 설치된다. 보수용 장치 본체(610)의 후단부에는 에어 공급 호스(619)가 연결된다.
에어 공급 호스(619)는 보수 유닛(630)의 팽창팩(632)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 에어 공급 호스(619)는 보수 유닛(630)의 팽창팩(632)에 연결되어 팽창팩(632)에 에어를 공급할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 보수용 장치 본체(610)는 전후단측 프레임(611, 612) 및 몸체 프레임(613)으로 구성될 수 있다.
전단측 프레임(612)은 구동축부(606)를 통해 위치 제어용 모터(605)에 연결되고, 후단측 프레임(612)는 후방 바퀴(602)가 연결된 지지브라켓(603)에 연결될 수 있다.
보수 유닛(630)은 베이스(631), 베이스(631)의 상부에 설치되는 팽창팩(632) 등으로 구성될 수 있다.
베이스(631)는 단단한 재질로 형성될 수 있으며, 플레이트 구조를 가지는 것이 좋다.
이러한 베이스(631)의 구조를 통해 팽창팩(632)의 팽창 시 보수용 장치 본체(610)의 외측 방향으로 팽창팩(632)가 팽창되도록 지지할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 보수 유닛(630)에 보수 부재(620)를 거치시킨 상태에서 팽창팩(432)을 팽창시키게 되면, 보수 부재(620)가 펼쳐지면서 메인관(10)의 보수할 부분에 밀착될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 하수관 보수 시스템은 보수용 장치(600)의 보수용 장치 본체(610)의 위치와 자세를 카메라 장치(400)로부터 수신되는 영상을 기반으로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 제어 장치(450)는 케이블(20)을 통해 카메라 장치(400)에 의해 촬영된 영상을 수신하여 분석하여 메인관(10) 내 보수가 필요한 부분의 위치를 파악하고, 보수 부재(620)의 위치를 포함한 메인관(10) 내부에 대한 영상 분석을 통해 파악한 위치에 보수 부재(620)가 위치되도록 이동 본체(100) 내 구동 모터(110)를 제어하기 위한 제어 신호 및 보수용 장치 본체(610)의 자세를 제어하기 위한 제어 신호를 케이블(20)을 통해 연결된 중앙 제어부(120)에 전송할 수 있다.
이에 따라, 중앙 제어부(120)는 제어 신호에 의거하여 이동 본체(100)의 구동 모터(110) 및 위치 제어용 모터(605)를 동작시켜 이동 본체(100)의 이동 및 보수용 장치 본체(610)의 자세 보정을 실시할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제어 장치(450)는 카메라 장치(400)로부터 수신된 영상의 분석을 통해 메인관(10) 내 보수가 필요한 위치가 파악됨에 따라 카메라 위치 제어용 신호 및 이동 제어용 신호 등을 이용하여 이동 본체(100)와 카메라 장치(400)의 위치를 제어함으로써, 파악된 위치가 지속적으로 촬영되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템에 대한 다양한 형태의 메인관(10), 예컨대 꺾인 구간을 갖는 메인관(10) 내에서의 이동성을 보장하기 위해 스케일링 장치(300)의 분사관(332)은 플렉서블한 재질로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 하수관 전처리 장치는 메인관(10) 내부에서 직선이 아닌 곡선 구간에서도 이동성을 보장할 수 있다.
이러한 곡선 구간에서의 이동성을 보장하기 위해 각 바퀴(112, 602, 604)는 이동 본체(100)에 회전 가능한 형태로 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 보수용 장치 본체(610)는 다양한 형태의 관, 즉 꺾인 형태 관 내부에서의 이동성을 보장하기 위해 플렉서블한 재질의 몸체 프레임(613)을 가질 수 있다.
베이스(631)는 절곡 형상을 가질 수 있는데, 회전 가능하도록 결합된 복수의 부재(640)로 구성되거나, 탄성부재(642)로 연결된 복수의 부재(640)로 구성될 수 있다. 다시말해서, 어느 하나의 부재(640)가 이웃하는 부재(640)의 기준축으로 작용하여 이웃하는 부재(640)를 회전시키는 방식 또는 탄성부재(642)로 상호 연결된 복수의 부재(640)를 이동하는 방식으로 보수용 장치 본체(610)의 이동 방향에 따라 회전될 수 있다. 이때, 회전 방향은 XY 평면 상에서 이루어질 수 있다.
또한, 베이스(631)는 복수의 부재(640)가 몸체 프레임(613)의 외부면을 감싸는 구조로 형성되고, 보수 부재(620)를 지지할 수 있다.
또한, 보수용 장치 본체(610)는 전후단측 프레임(611, 612)의 중앙 부분을 연결하고, 베이스(631)의 형상과 동일한 절곡 형상을 가지며 몸체 프레임(613)의 이동성을 보장하기 위한 적어도 하나 이상의 회전체(614)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 회전체(614)는 복수의 부재(640)가 상호간의 회전 가능하도록 구성되거나 탄성부재(642)로 연결되어 구성될 수 있다. 즉, 보수용 장치(600)가 꺾인 영역을 이동할 때 각 부재(640)의 회전 또는 탄성부재(642)로 상호 연결된 각 부재(640)의 이동을 통해 베이스(631) 및 회전체(614)가 회전되어 보수용 장치(600)를 회전 이동시킬 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 비굴착형 하수관 보수 시스템이 소정의 각도로 꺾인 관을 이동하면서 하수관을 보수할 경우 꺾인 영역에서 이동 본체(100)의 이동에 따라 회전 가능하도록 연결된 부재(640)의 회전을 통해 베이스(631) 및 회전체(614)를 회전시켜 메인관(10) 내 꺾인 영역을 이동할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 메인관(10) 내부의 보수를 위한 보수 유닛(630) 및 보수 부재(620)를 이용하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 지관(미도시됨)을 포함한 메인관(10) 보수 시에는 다른 형태의 보수 유닛(630) 및 보수 부재(620)를 보수용 장치 본체(610)에 장착할 수도 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 비굴착형 하수관 보수 시스템이 메인관(10) 내부에 동작하는 과정에 대해 설명하면 아래와 같다.
먼저, 하수관 전처리 장치는 메인관(10)에 들어감에 따라 카메라 장치(400)가 구동되어 메인관(10) 내부를 촬영한 영상을 케이블(20)을 통해 제어 장치(450)에 전송한다.
이때, 중앙 제어부(120)는 회전용 모터(320)에 의해 회전되는 분사관(332)을 통해 메인관(10) 내부를 브러쉬(340)를 이용하여 청소할 수 있다.
이러한 동작 중에서, 카메라 장치(400)에 의해 전송된 영상의 분석 결과, 메인관(10) 내부에 브러쉬(340)에 의해 제거되지 않는 퇴적물, 이물질 등이 존재하는 것으로 판단될 때, 분사 물질 공급 장치(500)의 동작을 통해 분사관(332)에 분사 물질을 공급하여 분사 노즐(336)을 통해 분사 물질을 메인관(10) 내부에 분사시켜 이퇴적물, 이물질 등을 제거할 수 있다.
이러한 전처리 과정을 통해 메인관(10) 내부에 대한 전처리를 수행하는 도중, 제어 장치(450)는 카메라 장치(400)에 의해 촬영된 영상을 기초하여 보수가 필요한 부분(이하, '보수 부분'이라고함)이 존재하는 경우, 제어 장치(450)는 보수가 필요한 부분까지 보수용 장치(600)가 위치하도록 하기 위한 제어 신호를 케이블(20)을 통해 중앙 제어부(120)에 전송한다.
중앙 제어부(120)는 제어 신호에 의거하여 구동 모터(110)의 구동시켜 이동 본체(100)를 이동시켜 보수용 장치(600)를 보수 부분까지 이동시키고, 보수 부분에 정확하게 위치함에 따라 에어 공급 호수(619)를 통해 보수 유닛(630)의 팽창팩(632)에 에어를 공급하여 팽창팩(632)을 팽창시킴으로 보수 부재(620)를 보수 부분에 부착시킬 수 있다.
한편, 메인관(10) 내부에서 곡선 구간에 도달할 경우에도 플렉서블한 재질로 제작된 분사관(332)이 곡선 방향으로 구부러지기 때문에 하수관 전처리 장치가 곡선 구간에서도 용이하게 이동할 수 있다.
이와 더불어, 보수용 장치(600) 또한 회전체(614) 및 절곡 형상의 베이스(631)에 의해 각 부재(640)가 회전 및 이동에 따라 곡선 구간에서 이동할 수 있다.
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상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 분사관(332)에 분사 물질이 공급되는 것을 제어하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 지속적으로 분사 물질을 분사관(332)에 공급하여 분사 물질을 메인관(10) 내부에 공급할 수도 있다.
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이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 이동 본체
110 : 구동 모터
120 : 중앙 제어부
200 : 구동 연결 장치
300 : 스케일링 장치
310 : 본체
320 : 회전용 모터
330 : 분사부
340 : 브러쉬
350 : 공급용 호스
400 : 카메라 장치
420 : 카메라 위치 제어용 모터
500 : 분사 물질 공급 장치
600 : 보수용 장치
610 : 보수용 장치 본체
620 : 보수 부재
630 : 보수 유닛
110 : 구동 모터
120 : 중앙 제어부
200 : 구동 연결 장치
300 : 스케일링 장치
310 : 본체
320 : 회전용 모터
330 : 분사부
340 : 브러쉬
350 : 공급용 호스
400 : 카메라 장치
420 : 카메라 위치 제어용 모터
500 : 분사 물질 공급 장치
600 : 보수용 장치
610 : 보수용 장치 본체
620 : 보수 부재
630 : 보수 유닛
Claims (5)
- 전방 및 후방 각각에 다수개의 바퀴가 설치되고, 상기 다수개의 바퀴에 연결되고 외부의 제어 신호에 따라 구동되는 모터를 이용하여 메인관 내부에서 전후진이 가능하며, 상부에 카메라 지지대를 통해 탈, 장착되어 상기 카메라 지지대를 회전축으로 하여 회전 가능한 카메라 장치가 설치되는 이동 본체와,
상기 이동 본체의 전단에 설치되는 구동 연결 장치와,
상기 구동 연결 장치의 전단에 연결되어 회전을 통해 분사 물질을 상기 메인관의 내측벽에 분사하는 스케일링 장치와,
상기 이동 본체의 후단에 연결되고, 전방 및 후방 각각에 다수개의 바퀴가 설치되는 보수용 장치 본체 및 상기 보수용 장치 본체의 상부에 결합 및 분리 가능하게 설치되며, 상기 메인관의 소정 부분을 보수할 보수 부재를 지지한 상태에서 팽창 시 상기 보수 부재를 밀착시키는 보수 유닛을 포함하는 보수용 장치와,
상기 카메라 장치와 연결되며, 상기 카메라에 의해 촬영된 영상을 분석하여 상기 메인관 내 보수가 필요한 소정 부분의 위치를 파악하고, 상기 보수 부재의 위치를 포함한 메인관 내 영상의 분석을 통해 상기 파악한 위치에 상기 보수 부재가 위치되도록 상기 이동 본체 내 모터를 제어하기 위한 상기 제어 신호를 제공하는 제어 장치를 포함하며,
상기 스케일링 장치는,
본체와,
상기 본체의 내부에 설치되는 회전용 모터와,
상기 회전용 모터와 연결되는 회전축과,
상기 본체의 전단에 연결되고 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축을 기준으로 360도 회전되며, 분사 물질 공급 장치로부터 공급되는 소정의 분사 물질을 상기 메인관의 내부의 내측벽에 분사하는 분사부를 구비하며,
상기 분사부의 외부면에는 회전을 통해 상기 메인관의 내부에 잔존하는 이물질과 퇴적물을 제거하기 위한 브러쉬가 형성되며,
상기 분사부는 외부로부터 분사 물질이 공급되며, 외부면에 상기 브러쉬가 형성되는 분사관과,
상기 분사관에 형성된 복수의 분사용 홀과,
상기 분사용 홀 각각에 형성되어 분사 물질의 분사압을 높여 분사관을 통해 공급받은 분사 물질을 분사시키는 분사용 노즐을 포함하며,
상기 분사관은 플렉서블한 재질로 이루어지며,
상기 제어장치는,
상기 카메라 장치에 의해 촬영된 영상을 분석 결과에 의거하여 분사 물질의 분사 여부를 결정한 후 이를 토대로 상기 분사 물질 공급 장치의 동작을 제어하는 비굴착형 하수관 보수 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 보수 유닛은,
상기 보수 부재를 지지하며, 에어 공급 호스와 연결되어 상기 에어 공급 호스로부터 공급받는 에어를 통해 팽창되는 팽창팩과,
상기 팽창팩과 상기 보수용 장치 본체 사이에 배치되어 상기 팽창팩을 지지하는 베이스를 포함하는 비굴착형 하수관 보수 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 보수용 장치 본체는 플렉서블한 재질을 가지며,
상기 베이스는 회전 가능하도록 결합된 복수의 부재로 이루어진 비굴착형 하수관 보수 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 보수용 장치 본체는,
플렉서블한 재질을 갖는 몸체 프레임과,
상기 몸체 프레임의 전단 및 후단에 설치되는 전후단측 프레임과,
상기 전후단측 프레임의 중앙 부분을 연결시키며, 회전 가능하도록 결합된 복수의 부재로 이루어진 적어도 하나 이상의 회전체를 포함하며,
상기 베이스는 상기 몸체 프레임의 외부면에 형성되고 회전 가능하도록 결합된 복수의 부재로 이루어진 비굴착형 하수관 보수 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 카메라 지지대와 연결되어 상기 카메라 지지대를 회전시키기 위한 촬영 위치 제어용 모터와,
케이블을 통해 연결된 상기 제어 장치에 상기 카메라에 의해 촬영된 영상을 전송한 후 이에 대응되는 응답으로 카메라용 제어 신호를 수신하여 상기 촬영 위치 제어용 모터를 제어하는 중앙 제어부를 더 포함하며,
상기 제어 장치는 상기 영상의 분석을 통해 상기 메인관 내 소정 부분에 대한 위치가 파악됨에 따라 상기 제어 신호를 이용하여 상기 이동 본체의 이동을 제어함과 더불어 상기 소정 부분에 대한 지속적인 촬영을 위해 카메라용 제어 신호를 발생시키는 비굴착형 하수관 보수 시스템.
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