KR200326730Y1

KR200326730Y1 - 케이블작업용 차량

Info

Publication number: KR200326730Y1
Application number: KR20030017529U
Authority: KR
Inventors: 윤재흥
Original assignee: 윤재흥
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2003-09-19

Abstract

본 고안에 따른 케이블작업용 차량에는 케이블 작업에 필요한 주요 설비 및 공구장치(크레인, 붕대, 윈치, 리프트, 단자압착기, 케이블절단기, 케이블회수기, 천공기 등)가 탑재되고, 자동차의 엔진동력 및 P.T.O.에 의한 유압동력이 이용된다. 특히 본 고안에서 새로 개발된 맨홀용 케이블작업 롤러에 의해 어떠한 각도로 배열되어 있는 맨홀이라 하더라도 각 맨홀간의 케이블작업이 용이하게 이루어질 수 있다.

Description

케이블작업용 차량 {Vehicle for cable work}

본 고안은 주로 케이블의 이동, 회수 등 케이블작업에 적합하도록 설비된 전용 차량에 관한 것이다.

우선, 종래의 케이블 작업(케이블의 전개 또는 권취 등)의 개요에 대해 간략히 소개한다. 종래에는 케이블 작업시 다수의 인원이 협조하여 케이블을 당겨서 작업하였다. 이 경우에는 많은 인원이 필요하므로 인건비가 많이 지출된다. 다른 방법으로서, 전기 모터를 사용하여 케이블을 당기는 방법도 사용되나, 전기 모터는 반드시 버팀목이 되어주는 곳에 고정해야 하고 버팀목이 없으면 버팀목을 따로 시공해야 했고 속도 조절이 불가능하며 반드시 전기가 있어야 하는 불편이 따른다. 케이블을 차량에 결속하여 견인하는 방법도 있으나, 이 때에는 차량이 정해진 방향으로 전진할 수 있는 작업 공간이 있어야 하며 케이블이 끌려가야 할 방향과 일치하는 공간이 있어야 하므로, 차량의 주행 방향과 케이블의 방향이 일치하지 않는 작업공간에서는 사용이 불가능하다. 한편, 관로(맨홀)에 케이블을 시공할 때에는,케이블이 입구쪽 맨홀로 들어가서 중간 맨홀을 거쳐 출구쪽 맨홀로 나오도록 케이블을 전개해야 하는데, 이때, 중간 맨홀과 입구/출구쪽 맨홀간에 각도가 크면 출구 맨홀로 끌려가야 할 케이블이 각도에 의해 걸려서 가지 못하여 작업에 애로를 준다. 이 경우에는 통상, 중간 맨홀 위의 지상으로 케이블을 끌어내어 가래를 쳐 놓았다가 다시 중간 맨홀을 통해 케이블의 한쪽 끝부터 출구 맨홀로 당겨야 하는 수고를 들이고 있으며, 출구 맨홀로 케이블을 결속한 로프나 케이블이 나올 때 출구 맨홀의 상단부 1곳이 장애가 되어 케이블이나 로프가 상처를 입어 재산상 손실이 발생하였다.

이와 같이, 기존의 케이블 작업시, 케이블을 당겨야 할 때에는 무거운 케이블을 인력 또는 전기 모터에 의하여 당기고 있었고, 자동차에 의해 견인하더라도 자동차의 진행방향과 케이블의 방향이 동일한 경우에만 이용할 수 있었다.

또한, 드럼에 감긴 케이블을 전개하기 위해서는 작업 장소로 케이블 드럼을 화물차로 옮겨서 드럼 잭(일명 자키)이나 드럼 다이에 설치해야 하는데, 이 때에는 별도의 크레인 또는 지게차 또는 인력에 의해 수행하였다. 따라서, 케이블을 운반하는 화물차 뿐만 아니라 별도로 크레인이나 지게차가 필요하므로 매우 번거롭고 비용이 많이 든다.

또한, 이미 시공되어 있는 케이블을 수거하여 철거하기 위해서는 케이블을 다시 권취하여 재사용하는 것이 바람직하나, 실상으로는 케이블의 무게 때문에 케이블을 다시 권취하여 재사용하는 것보다는 현장에서 케이블을 조각조각 잘라내어 폐기처분하는 것을 선호하게 되므로, 경제적 손실 및 자원의 낭비가 심하다. 또한,케이블의 절단시에 사용하는 유압절단기 및 유압발생장치를 별도로 현장에 갖추어야 하는 불편이 있다.

본 고안은 이와 같은 종래의 여러 문제점들을 일시에 해결할 수 있도록 고안한 케이블작업용 차량을 개시한다. 본 고안에 따른 케이블작업용 차량에는 케이블 작업에 필요한 주요 설비 및 공구장치(크레인, 붕대, 윈치, 리프트, 단자압착기, 케이블절단기, 케이블회수기, 천공기 등)가 탑재되고, 자동차의 엔진동력 및 P.T.O.에 의한 유압동력이 이용된다. 특히 본 고안에서 새로 개발된 맨홀용 케이블작업 롤러에 의해 어떠한 각도로 배열되어 있는 맨홀이라 하더라도 각 맨홀간의 케이블작업이 용이하게 이루어질 수 있다.

도1a,b는 본 고안에 따른 케이블작업용 차량의 외관,

도2a는 크레인(100)이 케이블드럼(10)을 들어서 차량에 적재하는 모습,

도2b는 케이블 권취드럼(400)이 케이블을 권취하는 모습,

도3a는 케이블 권취드럼(400)의 원리적 구성,

도3b는 권취된 케이블(12)을 빼내기 위하여 케이블 권취드럼(400)의 좌측 스풀을 연 상태의 모습,

도3c는 케이블 권취드럼(400)에 케이블이 다 감긴 다음의 작업모습,

도4a, 도4b는 케이블이 가설되어 있는 맨홀의 유형,

도5a는 맨홀용 케이블작업 장치(500)의 개념적 원리,

도5b는 다른 실시예에 따른 맨홀용 케이블작업 장치(500)의 개념적 원리,

도5c는 도5b의 장치의 다른 사용례를 나타내는 도면이다.

<도면부호의 설명>

케이블드럼(10), 케이블(12), 끈(20), 스트랩(30), 맨홀 입구의 가장자리(40), 맨홀의 관통공(42), 로프(44), 케이블 구멍(46), 맨홀(48), 크레인(100), 리프트(102), P.T.O.설비(200), 케이블 견인용 윈치(300), 케이블 권취용 회전드럼(400), 동력축(402), 체인(404), 피동축(406), 베어링(408a, 408b),스풀(410), 가로봉(411), 마구리 원판(412a, 412b), 고정대(414), 기둥(416), 중간 원판(418a, 418b), 좌측 베어링의 축(420), 고정용 볼트(422), 맨홀용 케이블 회수장치(500), 수직 기둥(502), 방향전환 롤러(504), 제2롤러(506), 높이조절 스크루(507), 수평지지대(508), 스크루(510), 맨홀용 케이블 회수장치(550), 롤러(552), 가로대(554), 수평지지대(556), 스크루(558)

도1a,b는 본 고안에 따른 케이블작업용 차량의 외관을 개략적으로 나타낸다. 통상의 화물차에 크레인(100), P.T.O.설비(200), 케이블 견인용 윈치(300)가 탑재되어 있다. 도1a에는 또한, 권취되어 있는 케이블드럼(10)이 적재된 것을 나타내고 있다. 도1a는 크레인(100)에 의해 케이블드럼(10)을 차량에 싣고 작업장소로 이동하는 상태의 도면이고, 도1b는 작업장소에서 케이블을 철거하기 위하여 차량에 케이블 권취용 회전드럼(400)을 탑재한 모습을 나타낸다.

참고로 P.T.O.설비란 엔진의 동력을 이용하여 유압을 발생하는 설비인데, 일반적으로 화물차나 탱크로리나 특수목적 차량들에서 이용되며 차량의 트랜스미션에 설치되고 외부에서 사용자가 조작하도록 다양한 레버를 포함하고 있다. 본 고안에서는 이 P.T.O.설비에 의해 크레인(100)을 동작시키고 기타 다양한 케이블작업을 수행하고 있다.

이하, 각 구성요소에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

크레인(100)은 케이블드럼(10)의 운반을 위하여 케이블드럼을 들어서 차량에 적재 및 하차하는 역할과(도2a 참조), 윈치(300)를 이용해 케이블을 끌어당기거나 케이블(12)을 권취드럼(400)에 권취할 때에 케이블(12)의 장력에 의해 차체가 끌려가는 것을 방지하기 위하여 차체의 버팀장치 역할을 한다(도2b 참조). 한편, 크레인(100)이 도2a에서와 같이 케이블드럼(10)을 들고 회전할 때에 차량의 전복을 방지하기 위하여 차량의 받침대 역할을 하는 리프트(102)가 추가로 설치될 수 있다.

윈치(300)는 로프를 이용하여 케이블을 끌어당기는 역할을 하는 것으로서, 차량의 엔진으로부터 체인이나 벨트를 통해 동력을 전달받아 회전한다. 본 고안에 따르면, 윈치(300)가 크레인(100)과 함께 회전하도록 결합되어 크레인(100)이 수평으로 회전할 때에 윈치(300)도 함께 회전하므로, 윈치는 케이블의 존재 방향이 어떻든지 간에 케이블을 항상 정방향으로 끌어당길 수 있어서, 별도의 윈치가 필요없으며 작업공간이 협소하더라도 용이하게 케이블 견인작업을 할 수 있다. 본 고안에서는 또한, 케이블을 수평방향으로 끌어당길 수도 있고, 수직방향으로 끌어당길 수도 있다. 케이블을 수직방향으로 끌어당기는 장치는 특히 맨홀로부터 케이블을 끌어당기는 경우에 유용한 것인데, 차후에 별도로 설명하기로 한다.

케이블 권취드럼(400)은 윈치(300)에 의해 맨홀로부터 견인된 케이블 또는지상에 수거되어 있는 케이블을 철거하거나 재사용하도록 되감는 설비이다. 도1b 및 도2b에 그 전체적인 형상이 표시되어 있고, 도3a에는 그 원리적 구성이 도시되어 있다. 도3a에서, 케이블 권취드럼(40)은 엔진으로부터 또는 유압발생장치로부터 동력을 전달받는 동력축(402), 동력축(402)의 회전력을 체인(404)에 의해 전달받아 회전하는 피동축(406), 피동축(406)의 양단을 회전가능하게 결합하는 두 개의 베어링(408a, 408b), 피동축(406)에 의해 회전하면서 케이블을 감을 수 있는 형상(예를 들어, 도3a에서와 같이, 피동축(406)을 둘러싸는 다수의 가로봉(411)과 권취되는 케이블이 일정 영역 밖으로 벗어나지 못하도록 하는 마구리 원판(412a, 412b)으로 구성)으로 가공된 스풀(410), 상기 양 베어링(408a, 408b)을 고정하여 차량이나 기타 평평한 장소에 케이블 권취드럼을 안치시키는 고정대(414)로 구성된다.

또한, 도3a의 구조에서 케이블 권취드럼(400)의 중요한 구성요소로서 반드시 있어야 할 것이, 스풀(410)에 케이블이 다 감긴 다음에 이 케이블을 빼내기 위한 구조이다. 이러한 구조를 도3b에 나타내었다. 도3b에서 보는 것과 같이, 우선, 좌측의 고정대(414)는 기둥(416)에 회전가능토록 결합되어 있다. 따라서, 도3b의 화살표 방향으로 마구리 원판(412a) 및 그 주변장치들이 고정대(414)와 함께 젖혀질 수 있다. 이렇게 되면, 우측의 스풀과 좌측의 스풀이 분리되므로 권취된 케이블(12)을 빼낼 수 있게 된다.

여기서, 좌측 스풀과 우측 스풀이 결합되는 부분에는 양측의 가로봉(411)이 서로 고정되어 있도록 중간 원판(418a, 418b)이 있다. 또한, 스풀 중앙의 피동축(406)은 우측 스풀에 결합되어 있다가, 좌측 스풀이 결합될 때에 좌측 베어링(408a)의 축(420)과 결합된다.

이 때에, 좌측 베어링(408a)의 축(420)과 피동축(406)의 결합방법은 당업자에 의해 용이하게 선택될 수 있다. 가령, 좌측 마구리 원판(412a)과 좌측 베어링 축(420)과의 결합부위에 고정용 볼트(422)를 설치하고 좌측 마구리 원판(412a)의 중심에 피동축(406)이 삽입되면 이를 고정용 볼트(422)로 결합하여 좌우측 스풀을 고정할 수 있다. 또한, 가령 좌측 스풀과 우측 스풀의 간격을 이 고정용 볼트(422)에 의해 조절할 수도 있다. 좌측 스풀이 좌우로 슬라이드되도록 좌측 베어링 축(420)에 설치하고 고정용 볼트(422)를 사용하여 좌측 스풀을 임의의 위치에서 고정시킬 수 있다. 이러한 예시는 도3a 및 도3b의 기본 구성으로부터 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 도출할 수 있는 사항이다.

도3c는 상기 케이블 권취드럼(400)에 케이블이 다 감긴 다음의 작업모습을 나타낸다. 권취드럼(400)에 케이블(12)이 다 감기면 케이블(12)을 끈(20)으로 묶고 크레인(100)으로 들어낼 수 있도록 케이블 사이에 스트랩(30)을 건다. 그리고 나서, 도3b와 같이 한쪽 스풀을 젖혀서 분리하고 크레인(100)을 이용하여 케이블을 빼낸다.

이상에서는, 케이블작업 중 케이블드럼(10)의 상차 및 운반, 현장에 기 가설된 케이블의 회수용 구조에 대하여 설명하였다. 케이블작업에는 이 밖에도 케이블의 설치시, 케이블의 절단, 압착단자 부착, 케이블 관통용 통로를 뚫거나 기타 앵글 구멍을 뚫는 천공 작업이 더 있다. 케이블의 절단은 유압절단기에 의해, 압착단자의 부착은 유압압착기에 의해, 통로의 천공은 유압천공기에 의해 이루어지는데,종래에는 별도의 유압발생장치와 이들 각 공구를 별도로 준비해야 하였다. 그러나, 본 고안에 따른 케이블작업용 차량에서는 P.T.O.설비에 의한 유압발생장치가 탑재되어 있으므로, 본 차량에 각 공구(유압절단기, 유압압착기, 유압천공기)를 싣고 다니면서 어디서든 케이블작업을 할 수 있게 된다.

한편, 맨홀 내부에 가설된 케이블을 회수하는 데에는 곤란한 점이 많다. 가령, 모든 맨홀이 일직선 내지는 완만한 각으로 설치되어 있는 것이 아니기 때문에 각 맨홀별로 케이블이 급격한 각도로 휘어서 가설되어 있는 경우에는 출구쪽 맨홀에서 케이블을 단순히 잡아당기는 것 만으로는 용이하게 케이블을 회수할 수 없다.급격히 휘어져 있는 곳에서 케이블이 당겨지게 되므로 케이블 피복이 손상되거나 케이블을 견인하는 로프가 끊어지는 등의 사고가 발생할 수 있다. 본 고안에 따른 케이블작업용 차량에는 이러한 경우에도 용이하게 케이블을 회수할 수 있는 특별한 장치를 탑재하고 있다.

도4a와 도4b는 케이블이 가설되어 있는 맨홀의 두 가지 유형을 나타내고 있다. 도4a와 같이, 맨홀 A와 맨홀 B가 있을 때, 맨홀 B에서 케이블을 당기는 경우에는 맨홀 B의 입구의 가장자리(40)에 케이블이 접촉하여 쓸리기 때문에 케이블을 당기는 힘이 많이 들 뿐만 아니라 케이블의 피복이 손상되어 재사용하기가 어려워진다. 한편, 도4b는 맨홀 X, Y, Z을 위에서 본 모습을 나타낸다. 중간 맨홀 Y가 급격한 각도의 지점에 위치하기 때문에 케이블이 맨홀의 관통공(42)에 걸려서 당겨지게 되어 힘이 많이 들 뿐만 아니라 케이블의 피복이 손상될 염려가 크다.

이러한 문제점을 극복하기 위해 본 고안에 따른 케이블작업용 차량은 맨홀 전용 케이블 회수장치를 포함하고 있다. 도5a는 도4a의 경우의 문제를 해결하기 위한 맨홀용 케이블 수직회수 장치(500)의 개념도이다. 도5a의 장치가 맨홀(48) 안에 설치되는 것이다. 맨홀 내부에서 맨홀(48) 측벽의 케이블 구멍(46)으로부터 나오는 케이블(12)이 방향전환 롤러(504)에 의해 방향이 약 90도 전환되어 로프(44)에 의해 윈치(300)로 감겨서 맨홀 상부로 끌려나온다. 그리고 다시 제2롤러(506)에 의해 수평으로 끌어당겨진다. 방향전환 롤러(504)는 수직 기둥(502)의 하단에 결합되어 있다. 수직 기둥(502)의 상부는 맨홀(48) 밖으로 노출되어, 본 차량의 크레인(100)에 의해 지지될 수 있다.

도5a와 같은 장치에 의해 도4a에서와 같이 케이블이 맨홀 입구에서 쓸리지 않아 손상없이 회수가 가능하고 회수시의 힘도 적게 든다. 한편, 도5a에서 수직 기둥(502)의 하부에는 높이조절 스크루(507)가 설치되어 맨홀 내의 케이블구멍(46)의 위치에 맞게 롤러의 높이를 조절하는 역할을 한다. 또한, 수직 기둥(502)과 직각으로 각각 두 개씩의 수평지지대(508)가 설치되고 각 수평지지대의 끝에는 맨홀벽과의 거리조절을 위한 스크루(510)가 설치된다.

도5a에서, 상기 수직 기둥(502)이 길므로 운반 및 취급이 어려우므로 조립식으로 제작하는 것이 가능하다. 예를 들어, 수직 기둥(502)의 중간 적당한 지점을 삽입식으로 연결할 수 있도록 제작할 수 있다.

지금까지 설명한, 도5a의 맨홀용 케이블 회수장치(500)는 본 고안의 차량이 맨홀 근처에 접근하기가 용이한 경우에 사용될 수 있고, 만일 맨홀 근처로 차량이접근하기 곤란할 경우에는 도5b와 같은 맨홀용 케이블 회수장치(550)를 사용한다. 맨홀(48)의 입구에 가로대(554)를 설치하고 이 가로대(554)에 회전가능토록 결합되어 있는 롤러(552)에 의해 케이블을 약 90도로 방향전환하여 차량에 탑재된 윈치로 끌어당긴다. 도5b에서 롤러(552)의 위치를 조절하기 위하여 가로대(554) 하부에 수평지지대(556)가 설치된다. 수평지지대(556)의 끝단에는 맨홀 내벽에 접촉하여 거리를 조절하는 스크루(558)가 있다. 특히, 도5b의 맨홀용 케이블 회수장치(550)의 경우에는 케이블을 당길 때 횡방향으로 힘이 주어지므로 가로대를 확고히 고정시키는 것이 필요하다.

도5c는 도4b의 문제점을 해결하기 위하여 도5b의 케이블 회수장치(550)를 사용하는 예를 나타낸다. 롤러(552)에 의해 케이블(12)이 부드럽게 휘어져 당겨질 수 있다.

본 고안에 따르면, 케이블작업을 전용으로 수행하는 차량에 의해 모든 케이블작업에 필요한 설비 및 공구를 별도로 챙겨야 할 필요가 없고 공사도중에 발생하는 변수에 의해 필요설비를 급하게 조달해야 하는 어려움이 해결되었고, 다수의 인력을 기계화하여 대체하였으므로 안전하고 경제적이며, 차량에 탑재된 크레인을 이용하여 전개하고자 하는 케이블 드럼의 운반 및 풀기 위한 설치까지 할 수 있는 경제적 효용이 있다. 즉, 케이블작업 현장에 본 고안의 차량만 출동하면 모든 케이블작업을 용이하게 수행할 수 있는 것이다. 또한, 새로 고안된 맨홀 케이블작업용 롤러를 이용하면 급한 각도로 배열된 맨홀의 경우에도 케이블에 손상을 주지 않고 케이블을 시공할 수 있어서 시공시간을 줄일 수 있고 경제적 효율을 높힐 수 있다.

비교적 소형 화물차인 1톤 4륜구동 화물차를 이용하여 본 고안에 따른 케이블작업용 차량을 구성하면, 지하실 출입이 가능하며 구석진 현장에도 투입이 용이하다.

Claims

케이블드럼의 운반을 위하여 케이블드럼을 들어서 차량에 적재 및 하차하고, 케이블 권취시 케이블의 장력에 의해 차체가 끌려가는 것을 방지하기 위하여 차체의 버팀장치 역할을 하며, 수평회전하는 턴테이블에 고정되는 크레인,

상기 크레인이 고정되어 있는 턴테이블에 함께 고정되어 크레인이 회전함과 동시에 수평으로 회전하며, 케이블에 묶인 로프를 감아서 케이블을 끌어당기는 케이블 견인용 윈치,

상기 윈치에 의해 견인된 케이블을 권취하는 케이블 권취드럼,

자동차 엔진의 동력을 이용하여 유압을 발생하여, 상기 크레인, 윈치, 케이블 권취드럼을 동작시키는 P.T.O.설비를 포함하는, 케이블작업용 차량.
제1항에 있어서, 상기 크레인이 동작할 때에 차량의 전복을 방지하기 위하여 차량과 지면 사이에서 받침대 역할을 하는 리프트가 추가로 설치되는, 케이블작업용 차량.
제1항에 있어서, 상기 케이블 권취드럼은

상기 P.T.O.설비에 의해 발생되는 유압에 의해 동력을 전달받는 동력축과; 상기 동력축의 회전력을 전달받아 회전하는 피동축과; 상기 피동축의 양단에 회전가능하게 결합되는 두 개의 베어링과; 권취되는 케이블이 일정 영역 밖으로 벗어나지 못하도록 상기 피동축의 양단에 결합되는 두 개의 마구리 원판과, 상기 피동축에 의해 회전하며 상기 피동축을 둘러싸서 양 마구리 원판에 결합되는 다수의 가로봉으로 구성되어 상기 가로봉에 케이블이 감기는 스풀과; 상기 양 베어링을 고정하여 차량이나 기타 평평한 장소에 케이블 권취드럼을 안치시키는 고정대로 구성되는, 케이블작업용 차량.
제3항에 있어서, 상기 스풀에는 중간 지점에서 양측 마구리 원판을 분리하는 중간 원판이 포함되고,

상기 가로봉은 한쪽 마구리 원판과 상기 중간 원판 사이에 결합되는 제1스풀과, 다른 쪽 마구리 원판과 상기 중간 원판 사이에 결합되는 제2스풀로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 케이블작업용 차량.
제1항에 있어서, 맨홀 내부 측벽의 케이블 구멍으로부터 나오는 케이블의 방향을 수직으로 전환하는 방향전환 롤러와, 상기 방향전환 롤러에 의해 방향이 전환되어 맨홀 상부로 끌려나오는 케이블을 다시 수평으로 방향전환하는 제2롤러를 포함하는 맨홀용 케이블 회수장치를 추가로 포함하는, 케이블작업용 차량.
제5항에 있어서, 상기 방향전환 롤러는 맨홀의 바닥으로부터 수직으로 세워져 맨홀의 상부 위로 노출되는 수직 기둥에 회전가능하게 결합되며, 이 수직 기둥의 하부에는 상기 수직 기둥의 높이를 조절하는 스크루가 설치되는 것을 특징으로하는, 케이블작업용 차량.
제6항에 있어서, 상기 수직 기둥과 직각으로 결합되어 맨홀의 측벽과 수직 기둥과의 거리를 유지하는 수평지지대 및 이 수평지지대의 끝에 설치되어 맨홀 측벽과 수직 기둥과의 거리를 조절하는 스크루를 포함하는, 케이블작업용 차량.
제1항에 있어서, 맨홀의 입구에 횡방향으로 설치되는 가로대와, 이 가로대에 회전가능토록 결합되어 맨홀 내부에서 수직으로 올라오는 케이블을 수평방향으로 전환하는 방향전환 롤러를 포함하는 맨홀용 케이블 회수장치가 추가로 포함되는, 케이블작업용 차량.
제8항에 있어서, 상기 가로대에는 맨홀 측벽과 상기 방향전환 롤러와의 거리를 유지하는 수평지지대가 설치되고, 이 수평지지대에는 맨홀 측벽과 롤러의 거리를 조절하는 스크루가 포함되는 것을 특징으로 하는, 케이블작업용 차량.