KR19980032285A - 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관의 굴곡부에서 상하좌우방향으로 선회하는 보조차량을 관로 탐색 자주차에 선회가능하게 연결하여 그 연결부분에 설치된 각도센서로부터 관의 굴곡량을 측정할 수 있도록 한 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치에 관한 것으로, 관(30)의 내면을 따라 운동하는 보조차량(40)을 유니버설 조인트(50)에 의해 자주차(60)의 후부에 설치하고, 그 유니버설 조인트(50)의 수평운동관절부(51)와 수직운동관절부(55)에는 수평각도 검출용 포텐셔메터(70)와 수직각도 검출용 포텐셔메터(72)를 각각 설치하는 한편, 상기 수평각도 검출용 포텐셔메터(70)와 수직각도 검출용 포텐셔메터(72)의 검출전압을 기록하는 각도 기록계(90)를 구비하여 구성된 것이다.

Description

관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치

본 발명은 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관의 굴곡부에서 상하좌우방향으로 선회하는 보조차량을 관로 탐색 자주차에 선회가능하게 연결하여 그 연결부분에 설치된 각도센서로부터 관의 굴곡량을 측정할 수 있도록 한 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 지하매설물관로 및 지상관로는 가정이나 공장에서 버려지는 오수를 비롯하여 빗물에 의해 씻겨 내려가는 도로상의 각종 이물질이 흐르는 곳으로, 오물의 퇴적을 막기 위하여 유지·보수가 필요하다. 이와 같은 지하매설물관로 및 지상관로는 시공과정에서 주변지형의 영향을 받아 관의 연결부분이 어긋나면서 관로상에 턱이 형성되는 경우가 많으며, 지반침하에 의해 아래쪽으로 휘는 경우도 있다. 이런 경우 유체의 흐름에 방해가 되어 이 곳을 흐르는 각종 오물이 관 내부의 턱부분에 누적되면서 관경을 축소시키게 되며, 이를 방치할 경우 오물이 역류하거나 우천시 배수가 제대로 이루어지지 않아 주변지역에 수해를 입힐 우려가 있었다.

한편, 비교적 작은 직경을 가지는 케이블관로도 지하에 매설되어 전화선이나 광섬유, 전력선이 통과되는 것으로, 지반침하나 잘못된 시공에 의해 빗물이 스며들면서 도선간에 단락(SHORT)이 발생되어 보수하는 경우가 있다.

지하매설물관로 및 지상관로는 차량이나 인력이 내부로 진입하여 작업하기에는 거의 불가능한 크기로 되어 있으므로, 보수위치를 정확하기 알기 위하여 원격조정에 의해 관을 타고 이동하는 관로 탐색용 카메라 탑제 자주차를 이용하여 관 내부를 조사한 후 관 내부를 보수하거나, 관을 타고 이동한 자주차의 이동거리에 따른 위치를 환산하여 지하매설물관로 및 지상관로의 보수위치를 지면상에서 찾아낸 후 굴삭기나 다른 중장비를 이용하여 딸을 파헤친 다음 매설된 지하매설물관로 및 지상관로를 찾아 내어 수리하고 있었다.

위와 같은 관로 탐색 카메라 탑제 자주차는 첨부도면 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 바디 프레임(10)의 내부에 정역회전이 가능한 구동모터(11) 및 이 구동모터(11)로부터 동력을 전달받은 동력전달기어군(12)이 설치되어 있었으며, 이 동력전달기어군(12)은 상기 바디 프레임(10)의 바깥쪽 양측에 설치된 바퀴(13)쪽으로 회전력을 전달하도록 구성되어 있었다. 그리고 바디 프레임(10)에는 관내부를 촬영할 수 있는 비디오 카메라(14)의 조명등(18)을 탑제시켜 바디 프레임(10)의 후부에서 내부의 관로를 타고 조정자쪽으로 연장되어 있는 전선 케이블(15)에 의해 조정자의 앞에 있는 모니터에 화상정보를 전달하도록 구성되어 있었다.

한편, 지하속에 매설되는 관은 지하속의 장애물들을 우회하여 설치되거나 지반침하에 의해 휘게 되는데, 이러한 경우 관의 왜곡된 모양과 도면상의 모양이 일치하지 않게 되므로, 진행거리만을 가지고 자주차(16)의 현자위치와 관(20)의 3차원 형상을 알기에는 불가능하다는 문제점을 가지고 있었다.

즉, 상기와 같은 종래 자주차(16)의 진행거리는 전선 케이블(15)의 풀려나간 길이를 카운트하게 되면 쉽게 알 수 있으나 관(20)의 굴곡된 형상은 굴곡된 각도를 검출하여야 되는데 종래에는 이러한 장치의 부재로 관의 형상이나 위치를 정밀하게 파악하는 것이 불가능하여 유지·보수에 어려움을 겪고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 관의 굴곡량을 검출해낼 수 있는 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 관의 내면을 따라 운동하는 보조차량을 유니버설 조인트에 의해 자주차의 후부에 설치하고, 그 유니버설 조인트의 수평운동관절부와 수직운동관절부에는 수평각도 검출용 포텐셔메터와 수직각도 검출용 포텐셔메터를 각각 설치하는 한편, 상기 수평각도 검출용 포텐셔메터와 수직각도 검출용 포텐셔메터의 검출전압을 기록하는 각도 기록계를 구비하여 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치가 제공된다.

도 1은 종래 관로 탐색용 카메라 탑제 자주차의 내부 구성을 보이는 부분투명사시도

도 2는 종래 관로 탐색용 카메라 탑제 자주차의 외부 구성을 보이는 사시도

도 3은 종래 관로 탐색용 카메라 탑제 자주차가 관로를 타고 주행하는 것을 보이는 횡단면도

도 4는 종래 관로 탐색용 카메라 탑제 자주차가 관로를 타고 주행하는 것을 보이는 종단면도

도 5는 본 발명에 따른 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치의 구성을 보이는 분해사시도

도 6은 본 발명에 따른 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치의 구성을 보이는 부분분해사시도

도 7은 본 발명에 따른 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치의 구성을 보이는 부분단면사시도

도 8은 본 발명에 따른 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치의 구성을 보이는 도 7의 A-A선 단면도

도 9는 본 발명에 따른 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치에 의해 굽은 관의 굴곡량이 측정되는 것을 보이는 단면사시도

도 10은 본 발명에 따른 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치의 구성을 보이는 회로도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

30:관72:수직각도 검출용 포텐셔메터

40:보조차량32:굴곡부

50:유니버설 조인트41:몸체부

60:지주차42,43,44,45:탄성다리부

51:수평운동관절부46,47,48,49:바퀴

55:수직운동관절부80:플렉시블 보호관

70:수평각도 검출용 포텐셔메터

90:각도 기록계

도 5는 본 발명에 따른 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치의 구성을 보이는 분해사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치의 구성을 보이는 부분분해사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치의 구성을 보이는 부분단면사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치의 구성을 보이는 도 7의 A-A선선 단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치에 의해 굽은 관의 굴곡량이 측정되는 것을 보이는 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치의 구성을 보이는 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 관(30)의 내면을 다라 운동하는 보조차량(40)을 유니버설 조인트(50)에 의해 자주차(60)의 후부에 설치하고, 그 유니버설 조인트(50)의 수평운동관절부(51)와 수직운동관절부(55)에는 수평각도 검출용 포텐셔메터(70)와 수직각도 검출용 포텐셔메터(72)를 각각 설치하는 한편, 상기 수평각도 검출용 포텐셔메터(70)와 수직각도 검출용 포텐셔메터(72)의 검출전압을 기록하는 각도 기록계(90)를 구비하여 구성하였다.

상기 유니버설 조인트(50)는 브라켓(100)과 조인트 볼트(110)에 의해 상기 자주차(60)에 연결되는 수평운동 암(112)과 조인트 볼트(114)를 통해 상기 보조차량(40)에 연결되는 수직운동 암(116) 및 이들 수평운동 암(112)과 수직운동 암(116)을 회전가능하게 연결하는 너클 암(118)으로 구성하였으며, 상기 수평운동 암(112)와 너클 암(118), 수직운동 암(116)에는 힌지부(112a)(118a)(118b)(116a)를 각각 형성하였다.

그리고, 상기 수평각도 검출용 포텐셔메터(70)와 수직각도 검출용 포텐셔메터(72)는 상기 수평운동 암(112) 및 수직운동 암(116)의 상면에 각각 설치되는 센서 하우징(120)(121)과, 이 센서 하으로부터 돌출되어 세트스크류(130)(132)에 의해 상기 너클 암(118)에 연결되는 로우터리 가동자(122)(123)로 구성된다.

또한, 상기 수평각도 검출용 포텐셔메터(70)를 수평운동관절부(51)에 고정하는 수단은 첨부도면 도 8에 도시된 바와 같이 리벳이나 볼트와 같은 것으로 상기 수평운동 암(112)의 상면에 센서 하우징(120)을 고정하고, 그 센서 하우징(120)에 수용되어 있는 로우터리 가동자(123)는 부시(140)와 세트스크류(130)를 이용하여 상기 너클 암(118)의 힌지부(118a)에 고정하였다.

그리고 상기 수직각도 검출용 포텐셔메터(72)도 상기 수평각도 검출용 포텐셔메터(70)와 마찬가지로 수직운동관절부(55)에 고정되는 것이며, 회전중심이 서로 직각을 이루도록 설치되는 것이다.

상기 보조차량(40)은 상기 유니버설 조인트(50)에 연결되는 몸체부(41)와, 상기 몸체부(41)의 상하좌우측면으로부터 후방측을 향해 방사형태로 설치되는 탄성다리부(42)(43)(44)(45)와, 상기 탄성다리부(42)(43)(44)(45)의 끝단부에 회전가능하게 설치되어 상기 관(30)의 내측면에 접촉되어 구르는 바퀴(46)(47)(48)(49)로 구성하였다.

상기 몸체부(41)는 둥근봉재의 후단부 원주면을 사각면취한 후 그 면취부(41a)에 복수개의 나사구멍(41b)을 형성하여 상기 탄성다리부(42)(43)(44)(45)의 전방측 단부가 고정되도록 구성하였다.

상기 탄성다리부(42)(43)(44)(45)의 전방측 단부는 상기 몸체부(41)에 형성되어 있는 면취부(41a)에 밀착되고 그 중간부분은 후방측으로 향할수록 서로 멀어지는 방사모양으로 설치되도록 절곡하였으며, 그 후단부에는 상기 바퀴(46)(47)(48)(49)의 중심축이 되는 핀(46a)(46b)(46c)(46d)을 삽일할 수 있는 개구형태의 핀 고정부(42a)(42b)(42c)(42d)를 각각 형성하였다.

상기 유니버설 조인트(50) 및 수평각도 검출용 포텐셔메터(70)와 수직각도 검출용 포텐셔메터(72)를 기밀하게 감사는 플렉시블 보호관(80)을 추가로 구비하여 액상의 각종 오물이 존재하는 관(30) 내부에서의 작업을 보다 안전하게 수행할 수 있도록 구성하였다.

상기 플렉시블 보호관(80)은 도시예에서와 같이 둥근 주름관 형태로 구성하였으며, 이 플렉시블 보호관(80)의 양단에 고정링(81)(82)을 이용하여 전·후방측 엔드플레이트(83)(84)를 설치하여 플렉시블 보호관(80)의 양단을 밀폐하였으며, 그 전·후방측 엔드플레이트(83)(84)의 중앙에는 상기 유니버설 조인트(50)의 수직운동 암(116)과 수평운동 암(112)으로부터 돌출된 보스(116g)(112g)가 삽입되는 관통 구멍(160)(162)을 형성하여 그 수직운동 암(116) 및 수평운동 암(112)의 단면에 밀착고정되도록 구성하였다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 작용을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부도면 도 9에 도시된 바와 같이 자주차(60)가 관(30)을 타고 주행하다 굴곡부(32)를 만나게 되면, 이 자주차(60)와 보조차량(40)이 유니버설 조인트(50)를 기점으로 선회하여 꺽어진 형태로 된다.

이때 유니버설 조인트(50)에 설치되어 있는 수직각도 검출용 포텐셔메터(72)와 수평각도 검출용 포텐셔메터(70)의 로우터리 가동자(122)(123)가 내부의 저항패턴(VR1)(VR2)을 미끄러지게 되며, 이 저항패턴(VR1)(VR2)의 양단에 걸린 기준전압을 분할한 전압이 상기 로우터리 가동자(122)(123)로부터 검출되면서 이에 비례하는 가로 및 세로방향의 움직임이 각도 기록계(90)의 플로터 펜(90x)(90y)에 의해 일어나게 되어 기록지(P)에 관(30)의 굴곡량이 기록된다.

위와 같이 기록지(P)의 길이방향눈금은 자주차(60)의 주행거리인 관(30)의 길이를 나타낸 것이며, 플로터 펜(90x)(90y)에 의해 기록된 연속적인 선(Lx)(Ly)은 자주차(60)와 보조차량(40)의 굽은 각도를 나타낸 것으로, 이를 대조하게 되면, 관(30)의 굽은 각도를 입체적인 형태로 전환하는데 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 탐색작업과 함께 기존에 도면으로 기록되지 않은 관을 도면화할 수 있는 전산데이터를 획득케하여 차후에 매설되는 관이나 굴삭작업을 하는 경우 이용할 수 있으므로, 관의 파손을 미연에 방지하거나 설계자가 관배열을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 관(30)의 내면을 따라 운동하는 보조차량(40)을 유니버설 조인트(50)에 의해 자주차(60)의 후부에 설치하고, 그 유니버설 조인트(50)의 수평운동관절부(51)와 수직운동관절부(55)에는 수평각도 검출용 포텐셔메터(70)와 수직각도 검출용 포텐셔메터(72)를 각각 설치하는 한편, 상기 수평각도 검출용 포텐셔메터(70)와 수직각도 검출용 포텐셔메터(72)의 검출전압을 기록하는 각도 기록계(90)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 보조차량(40)는 상기 유니버설 조인트(50)에 연결되는 몸체부(41)와;

   상기 몸의 상하좌우측면으로부터 후방측을 향해 방사형태로 설치되는 탄성다리부(42)(43)(44)(45)와;

   상기 탄성다리부(42)(43)(44)(45)의 끝단부에 각각 수평·수직방향으로 회전가능하게 설치되어 상기 관(30)의 내측면에 접촉되어 구르는 바퀴(46)(47)(48)(49)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 d 및 수평각도 검출용 포텐셔메터(70)와 수직각도 검출용 포텐셔메터(72)를 기밀하게 감싸는 플렉시블 보호관(80)을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 관로 탐색 자주차용 관 굴곡량 측정장치.