KR20000065315A - 노출 가스배관 매달기용 와이어 로프의 장력조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노출 가스배관 매달기용 와이어 로프 장력조절장치에 관한 것으로서, 노출 가스배관(10)을 와이어 로프(20)를 매달고, 각 와이어 로프(20)에 설치된 턴버클(30)을 이용하여 가스배관(10)을 수평으로 유지시킬 수 있도록 한 와이어로프 장력조절장치에 있어서, 소정두께 및 폭을 갖고 길이방향의 양측 소정위치에 소정두께를 갖는 스톱퍼(41)가 설치되어 상기 턴버클(30)사이에 마련되는 조절공간부(31)에 일부 인입시키기 위한 소정길이의 측정바(40)와; 상기 스톱퍼(41)의 일측으로부터 근접되는 위치에는 측정바(40)의 휨 정도에 따른 측정치를 전기적인 신호로 바꾸어 주는 스트레인 게이지(50)와; 상기 스트레인 게이지(50)로부터는 전기적으로 연결 설치되어 스트레인 게이지(50)로부터 받은 신호를 와이어 로프(20)의 장력에 의한 기본값을 산출하는 스트레인 신호출력기(60)로 구성된 것인바, 다수의 와이어 로프에 의해 수평으로 지지되어 설치되는 가스배관의 높낮이 차를 스트레인 게이지가 부착 설치된 측정바 하나만을 이용하여 각 와이어 로프 장력에 대한 측정바의 휨 상태에 따른 출력신호를 작업자가 이동하여 가면서 용이하게 측정할 수 있음은 물론, 보조장치를 적용하여 각각의 와이어 로프의 의해 지지된 가스배관을 수평으로 유지시킬 수 있어 가스배관의 휨에 따라 발생될 수 있는 가스누출 및 폭발의 위험성에 안전을 기할 수 있는 효과가 있다.

Description

노출 가스배관 매달기용 와이어 로프의 장력조절장치{Apparatus for adjusting tension of wire rope for exposed gas pipe}

본 발명은 지하터널의 내측에 설치된 노출 가스배관을 매달은 와이어로프의 장력을 조절하기 위한 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 다수의 와이어 로프에 의해 수평으로 지지되어 설치되는 가스배관의 높낮이 차를 조절하여 각각의 와이어 로프의 의한 가스관을 수평으로 조절하여 가스관의 하중의 집중에 따라 발생될 수 있는 와이어 로프의 변형이나 배관의 파손을 배제시킬 수 있도록 한 노출 가스배관 매달기용 와이어 로프의 장력조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스배관은 메인 저장소로부터 1차적으로 분기되어 지하로 매설되며, 매설되는 가스배관은 직경에 따라 지상으로부터 소정깊이에 매립 설치되거나, 지하철 공사시 임시적으로 가스배관을 지상으로부터 일정간격을 띄워 공중에 매다는 형태로 설치된다. 작은 직경의 가스배관은 흔히 일반주택 가정으로 가스를 공급하기 위해 상술한 바와 같이 지하에 매립 설치되고, 큰 직경의 가스배관은 공장 및 아파트 등의 메인 공급소로 배관되기 위해 상술한 바와 같이 가스폭발에 위험요소를 줄이기 위한 목적으로 지하터널 또는 지상으로부터 소정깊이의 공간에서 외압을 받지 않는 범위로 설치된다. 이는 가스배관이 지면에 접촉되어 지각발생에 따른 진동으로 파손되어 큰 폭발사고를 방지할 수 있기 위함이다.

상기 가스배관은 대략 직경이 760mm정도로 그 외측은 별도의 외피로 감싸진 상태에서 설치되는데, 상기 가스배관을 대략 2∼3M정도의 간격을 두고 복수의 와이어 로프로 매달아 지상으로부터 일정높이로 설치되도록 하여 가스배관을 수평으로 지지시켜 준다. 상기 와이어 로프의 길이는 1.2∼1.5M이며, 와이어 로프에 매달리는 가스배관의 하중은 각 와이어 로프의 구간마다 200∼300kg정도를 유지한다.

상기와 같이 가스배관이 설치된 상태에서는 일정기간별로 가스배관의 수평상태를 측정하여야 하나 와이어 로프에 의존하여 매달린 가스관의 수평사태는 측정키 어려운 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같은 점을 해결하기 위하여 첨부된 도 1에서 도시된 바와 같이, 가스배관(1)을 매다는 각각의 와이어 로프(2)에 장력을 조절하기 위한 턴버클(3)을 설치하여 각 와이어 로프(2)가 가지는 인장력을 상호 교정할 수 있도록 하여 가스배관의 수평상태를 가시적으로 조절할 수 있었다.

그러나, 상기와 같은 방식에 의존하기에는 가스배관(1)의 길이가 매우 길어 기준하는 와이어 로프(2)로부터의 장력정도를 다음 와이어 로프(2)에 받는 장력을 작업자가 손에 느끼는 감각정도로 턴버클(3)을 풀거나 조여 와이어 로프의 장력을 조절하였기 때문에 장력조절이 일정하게 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 장력 조절에 많은 시간이 경과되어 와이어 로프(2)의 장력정도를 감지하기 어려우며, 결국 가스배관(1)의 수평상태가 일정하게 유지되지 못하는 예가 많았다.

이에 따라 턴버클(3)의 조절정도에 따른 와이어 로프(2)의 장력상태를 정밀하게 알기 위해서는 기타 부피가 큰 부수 장비가 사용되어야 하나, 이는 추가되는 장비의 수 및 다수의 인력과 장비를 계속적으로 와이어 로프의 구간마다 이동시켜 가면서 측정 및 조절하기 때문에 많은 시간이 필요하고, 그 작업에 있어서도 현저하게 작업성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 제반 되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 다수의 와이어 로프에 의해 수평으로 지지 설치되는 가스배관의 높낮이 차를 보정하기 위해 각각의 와이어 로프에 설치된 턴버클을 가스배관이 수평을 이루는 범위 내에서 용이하게 측정 및 조절할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 노출형태의 가스배관을 와이어 로프에 매달고, 각 와이어 로프에 설치된 턴버클을 이용하여 가스배관을 수평으로 유지시킬 수 있도록 한 와이어 로프 장력조절장치에 있어서, 소정두께 및 폭을 갖고 길이방향의 양측 소정위치에 소정두께를 갖는 스톱퍼가 설치되어 상기 턴버클 사이에 마련되는 조절공간부에 일부 인입시키기 위한 소정길이의 측정바와; 상기 스톱퍼의 일측으로부터 근접되는 위치에는 측정바의 휨 정도에 따른 측정치를 전기적인 신호로 바꾸어 주는 스트레인 게이지와; 상기 스트레인 게이지로부터는 전기적으로 연결 설치되어 스트레인 게이지로부터 받은 신호를 와이어 로프의 장력에 의한 기본 값을 산출하는 스트레인 신호출력기를 포함하는 노출 가스배관 매달기용 와이어 로프의 장력조절장치가 제공된다.

도 1은 종래 가스배관을 매단 상태를 보인 정면도,

도 2는 본 발명인 와이어 로프 장력조절장치를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 장력조절장치의 사용상태를 도시한 사시도,

도 4는 본 발명의 장력조절장치를 통해 보조장치의 사용에 의한 장력을 측정하는 상태를 도시한 개략도,

도 5는 본 발명에 따른 스트레인 게이지를 도시한 회로,

도 6은 본 발명에 따른 장력조절장치의 스트레인과 로드 셀의 장력을 보정결과를 도시한 그래프도,

※도면의 주요부분에 대한 부호와 설명

10: 가스배관 20: 와이어 로프

30: 턴버클 40: 측정바

41: 스톱퍼 50: 스트레인 게이지

60: 스트레인 신호출력기

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

노출형태의 가스배관(10)을 와이어 로프(20)에 매달고, 각 와이어 로프(20)에 설치된 턴버클(30)을 이용하여 가스배관(10)을 수평으로 유지시킬 수 있도록 한 와이어 로프 장력조절장치에 있어서, 소정두께 및 폭을 갖고 길이방향의 양측 소정위치에 소정두께를 갖는 스톱퍼(41)가 설치되어 상기 턴버클(30)사이에 마련되는 조절공간부(31)에 일부 인입시켜 임시적인 힘을 가하여 턴버클(30)에 대하여 탄성에 의한 장력을 측정하기 위한 측정바(40)가 구비되고, 상기 스톱퍼(41)의 일측으로부터 근접되는 위치에는 측정바(40)의 휨 정도에 따른 측정치를 전기적인 신호로 바꾸어 주는 스트레인 게이지(50)가 대향되게 설치된다.

그리고, 상기 스트레인 게이지(50)로부터는 전기적으로 연결 설치되어 스트레인 게이지(50)로부터 받는 신호를 와이어 로프(20)의 장력에 의한 기본 값을 산출하는 스트레인 신호출력기(60)를 포함하여 구성된다.

상기 스톱퍼(41)는 턴버클(30)의 조절공간부(31)에 걸려질 수 있는 정도의 소정두께로 측정바(40)와 같은 재질이거나 합성수지로 제작되고, 측정바(40)에 미도시된 체결공을 형성하여 체결부재로 고정 설치된다.

상기 측정바(40)는 소정의 탄성을 갖는 알루미늄재질의 합금으로 형성되며, 그 길이는 휴대하기에 용이한 500∼600㎜정도이며 폭은 한 손으로 잡을 수 있는 50㎜정도의 폭으로 제작됨이 바람직하다.

상기 스트레인 게이지(50)는 첨부된 도 5에서 도시하고 있는 바와 같이, 측정바(40)의 양측을 포함하여 4개의 게이지(50)를 사용한 풀 브리지(Full Bridge)방식으로 측정바(40)의 양측면에 밀착되도록 부착되어 측정바(40)의 어느 한 면측으로 발생되는 휨에 따라 변화된 전기적인 신호를 양측면에서 각각 발생시킬 수 있는 구조로, 외부 간섭에 손상을 방지하기 위해 소정의 탄성을 갖는 커버를 감싸져 측정바(40)에 고정 설치된다.

상기 스트레인 신호출력기(60)는 출력신호를 증폭시키기 스트레인 앰프와 출력된 신호를 표시하는 디스플레이를 일체로 구성한다.

한편, 본 발명의 실시예로 첨부된 도 4에서 개략적으로 도시한 바와 같이, 스트레인 신호출력기(60)는 측정바(40)측의 스트레인 게이지(50)와 연결되고, 와이어 로프(20)에 설치된 턴버클(30) 하측에 또 다시 연결된 와이어 로프(20)에는 가스배관(10)의 하중에 따른 와이어 로프(20)의 인장력 변화를 전기적인 신호로 발생시킬 수 있는 로드 셀(70)을 연결 설치한다.

상기 로드 셀(70)은 스트레인 신호출력기(60)에 전기적으로 연결 설치하며, 상기 스트레인 신호출력기(60)는 출력된 측정치에 대한 파형 신호로 디스플레이 하는 오실로스코프(80)와 연결 설치되어 각각의 와이어 로프(20)가 가지는 장력을 측정하기 위한 보조장치가 이용될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 노출 가스배관(10) 매달기용 와이어 로프(20)의 장력조절장치에 대한 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 종래에서 상술한 바와 같이 가스배관(10)에 일정간격을 두고 설치되는 와이어 로프(20)의 장력상태를 측정하기 위해서는 상기 각 와이어 로프(20)에 마련된 턴버클(30)에 마련된 조절공간부(31)의 일측에서 측정바(40)의 일측을 인입시켜 준다.

상기와 같이 인입된 측정바(40)는 일단으로부터 소정위치에 설치된 스톱퍼(41)에 의해 상기 측정바(40)의 더 이상 진입을 제어하는 상태로, 이때 측정바(40)의 타측을 작업자의 방향 또는 그 반대방향으로 소정 힘을 가해 주면, 상기 측정바(40)의 일측을 축으로 측정바(40)에 휨이 발생된다.

휨의 발생정도는 와이어 로프(20)가 가스배관(10)을 매단 상태에서 턴버클(30)이 가지는 인장은 측정바(40)가 탄성력을 포함하는 휨 정도에 따른 기본 측정값이 설정된다.

여기서 측정값은 상기 측정바(40)에 설치된 스트레인 게이지(50)에 의해 측정바(40)의 휨 발생될 때 스트레인 게이지(50)에 받는 휨 정도의 변형을 전기적인 신호로 바뀌어 스트레인 신호출력기(60)를 통해 산출되어 표시된다.

상기와 같이 표시된 기본 측정값을 토대로 검출된 와이어 로프(20)측으로 일정간격을 두고 연이어 가스배관(10)을 매달고 있는 와이어 로프(20)측 턴버클(30)에 상술한 바와 같이 측정바(40)를 이용하여 두 번째 해당하는 와이어 로프(20)의 장력에 따른 측정값을 구할 수 있게 된다.

여기서, 두번째 검출결과에 따른 측정값은 처음 실시한 기본 측정값과 비교하여 해당하는 오차만큼 두 번째 와이어 로프(20)측 턴버클(30)을 조이거나 풀어서 첫 번째 측정값과 동일하거나, 근사치가 되도록 상기 와이어 로프(20)의 장력을 조절할 수 있게 된다.

상기와 같은 방법에 이어서 순차적으로 가스배관(10)을 매단 각각 와이어 로프(20)의 장력에 대한 측정치를 산출하여 가면서 기본 측정값과 비교하여 장력정도를 균일하게 조정할 수 있어 가스배관(10)의 수평을 유지시켜 줄 수 있게 된다.

상기 측정바(40)는 소정의 탄성정도를 갖는 알루미늄 합금(AL2024-T6)으로 휨의 결과치가 산출된 후에 측정바(40)를 상기 턴버클(30)에서 이탈시키는 정도에서 탄성에 의해 초기상태로 복원되어 다음 와이어 로프(20)측 턴버클(30)에 걸어 연속적인 작업이 가능하다.

한편, 본 발명의 일 실시예로서 스트레인 신호출력기(60)에 보조장치를 추가시켜 다음과 같은 장력을 보정상태를 알아볼 수 있다.

먼저, 상술한 측정바(40)측의 스트레인 게이지(50)에 스트레인 신호출력기(60)가 연결된 상태에서 와이어 로프(20)에 설치된 턴버클(30) 하측에 또 다시 연결된 와이어 로프(20)에는 가스배관(10)의 하중에 따른 와이어 로프(20)의 인장력 변화를 전기적인 신호로 발생시킬 수 있는 로드 셀(70)을 연결 설치하되, 상기 로드 셀(70)은 스트레인 신호출력기(60)에 전기적으로 연결 설치시켜 준다. 이는 상기 로드 셀(70)의 장력신호와 장력조절장치인 측정바(40), 스트레인게이지(50)로부터 측정바(40)의 휨에 의해 얻어지는 스트레인 출력신호를 스트레인 신호출력기(60)로부터 동시에 기록·저장 하면서 작업을 수행할 수 있도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 스트레인 신호출력기(60)는 출력된 측정치에 대한 파형 신호로 디스플레이 하는 오실로스코프(80)와 연결 설치하여 각각의 와이어 로프(20)가 가지는 장력을 정밀하게 측정할 수 있다.

상기와 같은 보조장치의 사용에 따라 첨부된 도 6에서 도시된 바와 같이, 와이어 로프(20)가 가지는 장력에 따라 측정바(40)의 휨 정도에 따른 장력과 스트레인(변형)은 각 수치에 따라 상대적으로 동일한 분포로 나타나게 되는데, 예를 들어 스트레인이 200με일 경우 장력은 100kgf로 턴버클(30)이 미세하게 움직이는 상태에서 측정된 스트레인 측정값을 조절할 수 있는 것이다. 즉, 보정결과 장력조절장치의 스트레인 출력신호는 로드 셀(70)의 장력신호와 보정범위(460kgf)내에서 선 형성으로 보임을 알 수 있어, 가스배관(10)을 수평상태로 유지시킬 수 있게 된다.

따라서, 상기와 같은 작업을 통해 가스배관(10)을 매단 와이어 로프(20)의 장력정도는 우선 작업자가 스트레인 게이지(50)가 설치된 측정바(40)를 가지고 이동이 용이한 상태에서 측정할 수 있고, 측정에 따른 보정을 원활하게 수행할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 다수의 와이어 로프에 의해 수평으로 지지되어 설치되는 가스배관의 높낮이 차를 스트레인 게이지가 부착 설치된 측정바 하나만을 이용하여 각 와이어 로프 장력에 대한 측정바의 휨 상태에 따른 출력신호를 작업자가 이동하여 가면서 용이하게 측정할 수 있음은 물론, 보조장치를 적용하여 각각의 와이어 로프의 의해 지지된 가스배관을 수평으로 유지시킬 수 있어 가스배관의 휨에 따라 발생될 수 있는 가스누출 및 폭발의 위험성에 안전을 기할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 노출 가스배관(10)을 와이어 로프(20)에 매달고, 각 와이어 로프(20)에 설치된 턴버클(30)을 이용하여 가스배관(10)을 수평으로 유지시킬 수 있도록 한 화이어 로프(20) 장력조절장치에 있어서,

   소정두께 및 폭을 갖고 길이방향의 양측 소정위치에 소정두께를 갖는 스톱퍼(41)가 설치되어 상기 턴버클(30)사이에 마련된 조절공간부(31)에 일부 인입시키기 위한 소정길이의 측정바(40)와;

   상기 스톱퍼(41)의 일측으로부터 근접되는 위치에는 측정바(40)의 휨 정도에 따른 측정치를 전기적인 신호로 바꾸어 주는 스트레인 게이지(50)와;

   상기 스트레인 게이지(50)로부터는 전기적으로 연결 설치되어 스트레인 게이지(50)로부터 받은 신호를 와이어 로프(20)의 장력에 의한 기본 값을 산출하는 스트레인 신호출력기(60)로 구성된 것을 특징으로 하는 노축 가스배관 매달기용 와이어 로프의 장력조절장치.
2. 제 1항에 있어서, 측정바(40)는 소정의 탄성을 갖는 알루미늄재질의 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 노출 가스배관 매달기용 와이어 로프의 장력조절장치.
3. 제 1항에 있어서, 스트레인 게이지(50)는 측정바(40)의 양측을 포함하여 4개의 게이지(50)를 사용한 풀 브리지(Full Bridge) 방식인 것을 특징으로 하는 노축 바스배관 매달기용 와이어 로프의 장력조절장치.
4. 제 1항에 있어서, 스트레인 신호출력기(60)는 출력신호를 증폭시키기 스트레인 앰프와 출력된 신호를 표시하는 디스플레이가 일체로 구성된 것을 특징으로 하는 노출 가스배관 매달기용 와이어 로프의 장력조절장치.