KR20110028036A - 가변식 트래버스 유닛을 포함하는 터널용 작업대 - Google Patents

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KR20110028036A
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Abstract

본 발명은 터널의 방수공사, 터널공사의 굴착과 복공작업, 완공된 터널의 메인터넌스(maintenance) 시 사용되며 기계화에 따른 인건비 절감, 작업성 향상 등의 효과를 기대할 수 있는 터널용 작업대를 제공한다.
Figure P1020090085939
바스켓, 방수공사, 방수시트, 작업대, 터널

Description

가변식 트래버스 유닛을 포함하는 터널용 작업대{Work Platform for Tunnel}
본 발명은 주로 터널 방수공사에 사용되고, 이 밖으로는 터널공사의 굴착 및 복공, 완공된 터널의 메인터넌스(maintenance) 등 터널 관련 각종 작업에도 사용할 수 있는 작업대에 관한 것이다.
일반적으로, 터널공사는 굴착, 복공의 순으로 진행되는바, 발파 등 굴착작업으로 형성된 암반면에는 1차 복공작업에 의하여 숏크리트 층이 덮이고, 이후 이 숏크리트 층에는 추가 복공작업에 의하여 라이닝 콘크리트 층이 덮인다. 추가 복공작업에 앞서서는 방수공사를 시행하는데, 터널의 방수공사는 숏크리트 층에 방수시트를 부착하는 단계를 포함한다. 방수시트는 숏크리트 층과의 접촉면에 보호시트로서 부직포 따위를 미리 부착하여 놓은 타입과 그러하지 아니한 타입으로 대별된다. 후자를 이용하는 방수공사의 경우에는 숏크리트 층에 보호시트를 부착한 다음, 이 보호시트에 방수시트를 부착하는 순서로 진행된다. 시공된 방수시트는 숏크리트 층과 라이닝 콘크리트 층 사이에 개재되어 암반면으로부터의 물이 라이닝 콘크리트 층 측으로 스며드는 것을 방지한다.
이와 같은 터널공사에는 착암기, 방수시트 시공롤러 등 여러 종의 장비를 비 롯하여 다양한 공구를 필요로 하고 꽤 많은 인력이 동원되어야 한다. 게다가, 잦은 고소작업을 요하므로, 고소작업대는 반드시 갖추어야 할 것 중 하나이나, 고소작업은 작업자가 고소작업대를 수시로 오르고 내려야 한다는 점, 작업자가 비교적 중량인 시공용 장비, 방수시트 등을 고소작업대 위로 직접 날라야 한다는 점 등을 고려할 때 매우 어렵고 위험한 일이 아닐 수 없었다. 따라서 최근에는 인건비 절감, 작업성 향상 차원에서 터널공사에 대한 기계화의 필요성이 대두되고 있는바, 이에 대한 개발과 연구가 시급히 요구되고 있다. 물론, 이는 비단 터널공사 시에 국한되는 사안이 아닌, 완공된 터널의 메인터넌스(예를 들어, 조명시설 교체, 터널 청소 등) 측면에서도 적용되는 사안이다.
[해결하고자 하는 과제]
본 발명의 목적은 터널 관련 작업 시 인건비 절감, 작업성 향상 등의 효과를 기대할 수 있는 터널용 작업대를 제공하는 데 있다.
[과제 해결 수단]
본 발명의 실시예에 따르면, 터널의 내벽에 상당하는 형상(예를 들어, 아치 형상)을 가지는 적어도 한 쌍의 가이드레일과; 상기 가이드레일을 받치는 레일 지지구조물과; 상기 쌍을 이루는 가이드레일을 따라 각각 좌우방향으로 횡 이동하는 트래버스 유닛과; 상기 쌍을 이루는 가이드레일에 위치된 두 트래버스 유닛을 동시에 이동시키는 트래버스 구동장치와; 상기 두 트래버스 유닛 측에 각각 이 트래버스 유닛과 함께 이동하도록 구비되고 끝 부분에 롤 형태의 방수공사용 시트 양단을 회전이 자유롭도록 지지하는 홀더가 마련되며 길이 조절이 가능하도록 구성된 시트 지지 암을 포함하는 터널용 작업대가 제공된다.
여기에서, 상기 시트 지지 암은 끝 부분에 상기 홀더가 마련된 실린더를 포함할 수 있다.
또한, 상기 시트 지지 암은 상기 해당 시트 지지 암이 구비된 트래버스 유닛 측에 좌우회전 가능하도록 장착되고 암 구동수단에 의하여 회전될 수 있다. 이 때, 상기 암 구동수단은 상기 시트 지지 암 및 이 시트 지지 암 측에 구비된 마운팅브래킷에 양단 부분이 각각 회전 가능하도록 연결된 실린더를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 작업대는 상기 레일 지지구조물의 하측에 장착된 주행장치를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 두 트래버스 유닛은 연결부재에 의하여 서로 연결되고, 상기 시트 지지 암은 상기 연결부재의 양단 부분에 각각 장착될 수 있다. 이와 같은 터널용 작업대는 또, 상기 연결부재의 양쪽에 위치된 두 시트 지지 암 사이에 위치하도록 상기 연결부재에 장착되고 작업자가 탑승하는 작업바스켓을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터널의 내벽에 상당하는 형상을 가지는 적어도 한 쌍의 가이드레일과; 상기 가이드레일을 받치는 레일 지지구조물과; 상기 쌍을 이루는 가이드레일을 따라 각각 좌우방향으로 횡 이동하는 트래버스 유닛과; 상기 쌍을 이루는 가이드레일에 위치된 두 트래버스 유닛을 동시에 이동시키는 트래버스 구동장치와; 상기 두 트래버스 유닛 측에 각각 좌우회전 가능한 것과 동시에 이 트래버스 유닛과 함께 이동하도록 장착되고 끝 부분에 롤 형태의 방수공사용 시트 양단을 회전이 자유롭도록 지지하는 홀더가 마련된 시트 지지 암과; 상기 시트 지지 암을 회전시키는 암 구동수단을 포함하는 터널용 작업대가 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터널의 내벽에 상당하는 형상을 가지는 적어도 한 쌍의 가이드레일과; 상기 가이드레일을 받치는 레일 지지구조물과; 상기 쌍을 이루는 가이드레일을 따라 각각 좌우방향으로 횡 이동하는 트래버스 유닛과; 상기 쌍을 이루는 가이드레일에 위치된 두 트래버스 유닛을 동시에 이동시키는 트래버스 구동장치와; 상기 두 트래버스 유닛 사이에 좌우회전 가능한 것과 동시에 이 트래버스 유닛과 함께 이동하도록 장착되고 작업자가 탑승하는 작업바스켓과; 상기 작업바스켓의 회전운동을 구속 및 해제하는 바스켓 수평맞춤장치를 포함하는 터널용 작업대가 제공된다.
여기에서, 상기 두 트래버스 유닛은 연결부재에 의하여 서로 연결되고, 상기 작업바스켓은 상기 연결부재에 이 연결부재와 나란하도록 구비된 힌지 축에 상측이 장착되어 상기 연결부재에 매달린 형태로 좌우방향으로 회전할 수 있다. 이 때, 상기 바스켓 수평맞춤장치는 상기 힌지 축에 구속력을 가할 수 있도록 상기 연결부재에 장착된 브레이크를 포함할 수 있는데, 이 브레이크는 바람직하게는 공기압을 이용하는 에어 브레이크이다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 작업대는 상기 작업바스켓을 사이에 두도록 상기 연결부재의 양단 부분에 각각 장착되고 롤 형태의 방수공사용 시트 양단을 회전이 자유롭도록 지지하는 시트 홀더를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터널의 내벽에 상당하는 형상을 가지는 적어도 한 쌍의 가이드레일과; 상기 가이드레일을 받치는 레일 지지구조물과; 상기 쌍을 이루는 가이드레일을 따라 각각 좌우방향으로 횡 이동하는 트래버스 유닛과; 상기 쌍을 이루는 가이드레일에 위치된 두 트래버스 유닛을 동시에 이동시키는 트래버스 구동장치와; 상기 두 트래버스 유닛 사이에 좌우회전 가능한 것과 동시에 이 트래버스 유닛과 함께 이동하도록 장착되고 작업자가 탑승하는 작업바스켓과; 상기 작업바스켓을 회전시키는 바스켓 수평맞춤장치를 포함하는 터널용 작업대가 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터널의 내벽에 상당하는 형상을 가지는 적어도 한 쌍의 가이드레일과; 상기 가이드레일을 받치는 레일 지지구조물과; 상기 쌍을 이루는 가이드레일을 따라 각각 좌우방향으로 횡 이동하는 트래버스 유닛과; 상기 쌍을 이루는 가이드레일에 위치된 두 트래버스 유닛을 연결하며 터널용 작업기구가 장착되는 연결부재와; 상기 두 트래버스 유닛을 이동시키는 트래버스 구동장치를 포함하고, 상기 트래버스 유닛은 상기 가이드레일의 외주에 이 가이드레일을 따라 이동 가능하도록 배치된 메인바디와; 상기 가이드레일에 이 가이드레일을 따라 이동 가능하도록 결합되고 이 상태로 연결기구에 의하여 상기 메인바디와 탄력적으로 연결되어 상기 가이드레일의 외주에 상기 메인바디를 밀착시키는 것과 동시에 이동 시 이 메인바디의 이탈을 방지하는 보조바디를 포함하는 터널용 작업대가 제공된다.
여기에서, 상기 연결기구는 상기 트래버스 유닛의 좌우에 각각 배치되며 양단 중 일단 부분은 상기 보조바디에 좌우회전 가능하도록 연결되고 타단 부분에는 상기 메인바디가 상기 보조바디에 대하여 이격 및 접근이 가능하도록 결합된 안내로드와; 상기 안내로드에 각각 구비되고 상기 가이드레일에 상기 메인바디가 밀착되도록 이 메인바디에 탄성력을 부여하는 탄성부재를 포함할 수 있다. 그리고 상기 보조바디는 좌측바디 및 이 좌측바디와 짝을 이루는 우측바디로 구성되고, 상기 안내로드는 상기 좌측바디와 우측바디에 각각 일단 부분이 좌우회전 가능하도록 연결될 수 있다. 이 때, 상기 좌측 및 우측바디는 각각 전방커버 및 이 전방커버와 짝을 이루는 후방커버를 포함하고, 상기 전방커버와 후방커버는 상기 가이드레일을 사이에 두고 배치되며, 상기 전방 및 후방커버의 서로 마주하는 안쪽에는 상기 가이드레일의 전후에서 각각 이동 시 이 가이드레일과 접촉하여 구름운동을 하는 안 내롤러가 장착될 수 있다.
상기 메인바디는 마찰 저감수단으로서 이동 시 상기 가이드레일의 외주와 접촉하여 구름운동을 하는 트래버스 휠을 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 가이드레일은 중앙부와 이 중앙부의 양단에 각각 상하회전 가능하도록 연결된 단부를 포함할 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 터널용 작업대는 상기 단부를 각각 회전시키는 레일 회전수단, 또는 상기 단부의 회전운동을 각각 구속 및 구속 해제하는 로크수단을 더 포함할 수 있다.
상기 터널용 작업기구는 작업자가 탑승하는 작업바스켓과, 롤 형태의 방수공사용 시트 양단을 회전이 자유롭도록 지지하는 시트 홀더 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터널의 내벽에 상당하는 형상을 가지는 적어도 한 쌍의 가이드레일과; 상기 가이드레일을 받치는 레일 지지구조물과; 상기 쌍을 이루는 가이드레일을 따라 각각 좌우방향으로 횡 이동하는 트래버스 유닛과; 상기 쌍을 이루는 가이드레일에 위치된 두 트래버스 유닛을 연결하며 터널용 작업기구가 장착되는 연결부재와; 상기 두 트래버스 유닛을 이동시키는 트래버스 구동장치를 포함하고, 상기 트래버스 구동장치는 상기 각 트래버스 유닛의 좌우에 양단 부분이 각각 연결되고 이 상태로 복수 개의 스프로킷 휠에 의하여 상기 해당 트래버스 유닛이 위치한 가이드레일에 이 가이드레일의 길이방향을 따라 순환운동 가능하도록 감긴 체인을 포함하는 터널용 작업대가 제공된다.
여기에서, 상기 트래버스 구동장치는 상기 스프로킷 휠로서 상기 가이드레일 의 양단 측에 각각 상기 체인을 걸 수 있도록 배치된 안내 스프로킷 휠을 포함하고, 상기 안내 스프로킷 휠은 상기 가이드레일의 양단에 대하여 각각 이격 및 접근이 가능하도록 장착될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명함에 있어서, 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의를 위하여 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자의 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 이러한 용어에 대한 정의는 이 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 1은 본 발명에 따른 터널용 작업대가 도시된 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 터널용 작업대를 옆에서 본 단면도이다. 본 발명에 따른 터널용 작업대(이하, 작업대라 한다)는 터널 관련 각종 작업에 사용되는 것인바, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 가이드레일(100), 이 한 쌍의 가이드레일(100)을 받쳐 바닥으로부터 이격시키는 레일 지지구조물(200), 이 레일 지지구조물(200)에 이동성을 부여하는 주행장치(300), 한 쌍의 가이드레일(100)을 따라 이동하는 한 쌍의 트래버스 유닛(traverse unit)(400), 이 한 쌍의 트래버스 유닛(400)을 연결하는 연결부재(500), 이 연결부재(500)에 의하여 서로 연결된 한 쌍의 트래버스 유닛(400)을 이동시키는 것으로서 롤러 체인(610)을 가지는 트래버스 구동장치(600), 연결부재(500)에 매달려 있도록 장착된 작업바스켓(700), 이 작업바스켓(700)의 수평을 유지하는 바스켓 수평맞춤장치(800), 작업바스켓(700)의 양옆에 각각 위치하도록 연결부재(500)에 장착된 한 쌍의 시트 홀더(900)를 포함한다.
트래버스 유닛(400)의 이동을 안내하는 한 쌍의 가이드레일(100)은 전후 일정한 간격을 두고 서로 나란하도록 배치된다. 또, 가이드레일(100)은 터널(10)(이하, 도면부호의 병기는 생략한다)의 내벽에 상당하는 형상을 가져 전후에서 보았을 때 아치(arch) 형상으로 형성된다. 도 3은 도 2의 A 부분 확대도인바, 가이드레일(100)을 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 같은 가이드레일(100)은 가로 부분에 해당하는 두 개의 서로 대향하는 플랜지(102)와 세로 부분에 해당하는 가운데의 웨브(web)(104)를 갖추어 전체적으로 보았을 때 대략 I자형 횡단면을 가진다.
가이드레일(100)의 바깥과 안쪽 둘레 측에는 각각 롤러 체인(610)용의 체인 가이드(150)(160)가 마련된다. 체인 가이드(150)(160)는 트래버스 구동장치(600)와 더 연관된 것이므로, 체인 가이드(150)(160)에 대한 자세한 설명은 이후 이 트래버스 구동장치(600)와 함께 하기로 한다.
레일 지지구조물(200)은 한 쌍의 가이드레일(100)의 내측에 위치된다. 레일 지지구조물(200)은 좌우에 서로 나란하도록 수평으로 배치된 두 개의 하부프레임(210), 이 두 하부프레임(210)의 양단 측에 각각 세워진 수직프레임(220), 이 각 수직프레임(220)의 상측을 서로 연결하는 상부프레임(230), 수직프레임(220) 및 상부프레임(230)으로부터 한 쌍의 가이드레일(100)의 안쪽 둘레 측으로 돌출되어 가이드레일(100)을 지지하는 다수 개의 지지프레임(240)을 포함하는바, 전체적으로 보았을 때 전후가 서로 공간적으로 통하도록 연결되고 하측이 개방된 구조를 가지므로, 작업대를 사용하여 터널 관련 작업을 하는 중일지라도 공사차량 등은 레일 지지구조물(200)을 통과하여 터널을 통행할 수 있다.
주행장치(300)는 레일 지지구조물(200)의 하측에 장착되어 이 레일 지지구조물(200)을 지지하는 다수 개의 주행바퀴를 포함하는데, 주행바퀴는 두 하부프레임(210)의 전후에 각각 적어도 하나씩 배치된다. 도시된 바는 없으나, 주행장치(300)는 주행바퀴를 회전시키는 바퀴 구동수단, 주행바퀴의 회전속도를 감속하거나 정지시키는 제동수단 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 이러한 주행장치(300)에 의하면, 작업대는 터널을 따라 이동이 가능한 작업차가 된다.
도 4는 트래버스 유닛(400)이 도시된 구성도이고, 도 5는 도 4의 B-B선 단면도이며, 도 6은 도 4의 C-C선 단면도이다. 이 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 터널의 양쪽 하측 사이를 가이드레일(100)의 안내에 따라 터널의 내벽에 상당하는 아치형의 궤적을 그리면서 왕복(좌우방향으로 횡 이동)하는 한 쌍의 트래버스 유닛(400)은 메인바디(410)와 보조바디(440), 이 메인바디(410)와 보조바디(440)를 탄력적으로 연결하는 연결기구(470)를 각각 포함한다.
메인바디(410)에는 연결부재(500)의 양단 부분이 각각 연결된다. 메인바디(410)는 바디 본체(420)와 복수 개의 트래버스 휠(430)을 포함하는바, 가이드레일(100)의 바깥 둘레에 배치되어 이 가이드레일(100)을 따라 이동하고, 트래버스 휠(430)의 경우에는 두 플랜지(102) 중 외측의 그것과 접촉, 구름운동을 함으로써 마찰 저감수단의 역할을 한다.
바디 본체(420)는 가이드레일(100)을 사이에 두고 전후에 각각 배치된 앞판(422) 및 뒤판(424), 이 앞판(422)과 뒤판(424)의 상측을 연결하는 상판(426)을 포함하는바, 전체적으로 보았을 때 대략 역 U자 형상의 횡단면을 가진다. 이 때, 상판(426)의 경우에는 그 좌우 길이가 앞판(422)과 뒤판(424)에 비하여 길어 이 앞판(422)과 뒤판(424)으로부터 각각 좌우로 튀어나온 돌출부(426p)를 가진다. 바디 본체(420)의 앞판(422)과 뒤판(424) 사이에는 트래버스 휠(430)이 장착되는데, 이 트래버스 휠(430)은 좌우 일정한 간격으로 배치된다.
연결기구(470)에 의하여 메인바디(410)와 연결된 보조바디(440)는 좌측바디(440L) 및 이 좌측바디(440L)와 짝을 이루는 우측바디(440R)로 구성되는바, 가이드레일(100)과 결합되어 이 가이드레일(100)의 두 플랜지(102) 중 외측의 그것을 타고 이동하는 메인바디(410)의 이탈을 방지한다.
여기에서, 좌측 및 우측바디(440L)(440R)는 둘 모두 가이드레일(100)의 전후에 각각 배치된, 서로 짝을 이루는 전방커버(452)와 후방커버(454)를 구성요소로서 포함하고, 이 밖으로는 짝을 이루는 전방커버(452)와 후방커버(454)를 각각 연결하는 연결로드(456) 및 전방커버(452)와 후방커버(454)에 각각 적어도 하나씩 장착된 안내롤러(462)(464)를 더 포함한다.
좌측바디(440L)의 두 커버(452)(454)는 좌측에, 우측바디(440R)의 두 커버(452)(454)는 우측에 각각 돌출부(452p)(454p)가 마련되는데, 이 좌측 및 우측바디(440L)(440R)의 돌출부(452p)(454p)는 가이드레일(100)의 외측으로 튀어나온 구조를 가진다. 연결로드(456)는 짝을 이루는 두 커버(452)(454)의 두 돌출 부(452p)(454p)에 양단 부분이 각각 연결된다. 전방커버(452) 측 안내롤러(462)는 웨브(104)와 접촉하여 구름운동을 하도록 장착되고, 후방 커버(454)의 안내롤러(464)는 두 플랜지(102) 중 외측의 그것 내주와 접촉하여 구름운동을 하도록 장착됨으로써, 메인바디(410)가 정확히 이동할 수 있게 유도한다.
연결기구(470)는 각각 안내로드(480)와 탄성부재(490)를 포함한다. 안내로드(480)는 좌우의 연결로드(456)에 일단 부분이 각각 회전 가능하게 연결된다. 안내로드(480)의 타단 부분은 상판(426)의 좌우 돌출부(426p)를 각각 관통하여 돌출된다. 안내로드(480)의 타단 부분, 즉 상판(426)의 돌출부(426p)를 관통하여 돌출되는 부분에는 탄성부재(490)로서 코일스프링이 끼워지는데, 이 탄성부재(490)는 가이드레일(100)에 트래버스 휠(430)이 밀착되도록 메인바디(410)에 탄성력을 부여한다. 이 구조를 위하여, 안내로드(480)의 타단에는 끼워진 탄성부재(490)를 압축하는 것과 동시에 이탈을 방지하는 마개부재(482)가 각각 결합된다. 따라서 탄성부재(490)는 이 마개부재(482)와 상판(426)의 돌출부(426p)에 양단이 각각 지지된다.
한편, 상판(426)의 돌출부(426p)에 안내로드(480)를 관통시키기 위하여, 상판(426)의 돌출부(426p)에는 안내로드(480)가 삽입되는 관통구멍(426h)이 각각 형성되는데, 이 관통구멍(426h)은 좌우로 긴 슬롯 형상으로 형성된다.
살펴본 바와 같이, 트래버스 유닛(400)은 메인 및 보조바디(410)(440)가 연결기구(470)에 의하여 서로 탄력적으로 연결되어 가이드레일(100)에 메인바디(410)가 밀착되는바, 가이드레일(100)을 따라 이동 중 가이드레일(100)과 트래버스 휠(430) 사이에 이물질이 끼이면 메인바디(410)가 안내로드(480)의 안내에 따라 보 조바디(440)로부터 이격되므로 이물질을 자연스럽게 타고 넘을 수 있다. 물론, 탄성부재(490)는 트래버스 유닛(400)이 이렇게 이물질을 타고 넘는 과정에서 압축된다. 따라서 트래버스 유닛(400)은 이물질을 타고 넘은 뒤, 탄성부재(490)의 복원력에 의하여 원상 복귀되어, 트래버스 휠(430)은 가이드레일(100)에 밀착된다. 도 7은 트래버스 유닛(400)이 이와 같이 작동되는 상태를 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 터널용 작업대의 다른 예가 도시된 정면도로, 이 도 13에 도시된 바와 같이, 가이드레일(100)은 가운데에 위치하는 중앙부(112), 이 중앙부(112)의 양단에 각각 가이드레일(100)의 곡률을 변경할 수 있도록 상하회전 가능하게 연결된 단부(114)(116)로 구성될 수 있다. 물론, 두 단부(114)(116)는 지지프레임(240)의 지지를 받지 않는다. 이 구성은 터널의 너비(폭)에 따라 가이드레일(100)의 곡률을 변경할 수 있게 한 것으로, 이렇게 중앙부(112)와 두 단부(114)(116)로 구성된 가이드레일(100)은 그 곡률을 변경하면 곡면의 형상이 일정하지 못하게 된다. 살펴본 트래버스 유닛(400)은 이러한 가이드레일(100)에 적용할 시 그 트래버스 휠(430)에 가해지는 부하를 줄일 수 있어 유용하다.
한편, 가이드레일(100)은 도 13에 도시된 그것과 같이 구성할 시 회전운동이 레일 회전수단(120)에 의하여 이루어지게 할 수 있다. 도 13에는 이러한 레일 회전수단(120)으로서 실린더를 적용한 것이 나타나 있다. 이 레일 회전수단(120)으로서의 실린더는 가이드레일(100)의 단부(114)(116)와 수직프레임(220)에 양단 측이 각각 회전 가능하도록 연결된다. 따라서 가이드레일(100)의 단부(114)(116)는 피스톤 로드의 운동방향에 따라 상하로 회전된다.
레일 회전수단(120)으로서의 실린더는 가이드레일(100)의 두 단부(114)(116)의 회전운동을 구속 및 구속을 해제하는 로크수단으로서의 역할을 겸하는 것이기도 하지만, 가이드레일(100)의 두 단부(114)(116)는 그 회전운동이 별도의 로크수단에 의하여 구속 및 구속 해제될 수도 있다. 이 때, 별도의 로크수단이라 함은 예를 들어 가이드레일(100)의 단부(114)(116)와 수직프레임(220)에 양단이 각각 연결되되, 양단 중 적어도 한쪽은 탈착 가능하게 연결된 턴버클일 수 있다.
도 8은 트래버스 구동장치(600)가 개념적으로 도시된 도면이다. 트래버스 구동장치(600)는 체인전동수단을 포함한다. 체인전동수단은 앞서 언급하였던 롤러 체인(610)을 두 개 가지는데, 이 두 롤러 체인(610)은 보조바디(440)에 한 개씩 연결된다. 이에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 롤러 체인(610)의 양단 부분은 좌측 및 우측바디(440L)(440R)에 각각 이 좌측 및 우측바디(440L)(440R)의 짝을 이루는 두 돌출부(452p)(454p) 사이에 위치하도록 연결되고, 이 상태에서, 롤러 체인(610)의 나머지 부분은 가이드레일(100)에 이 가이드레일(100)의 길이방향을 따라 순환운동 가능하도록 감긴 구조로 배치된다.
한 쌍의 가이드레일(100) 양단 측에는 각각 안내 스프로킷 휠(620)이 장착되는데, 이 안내 스프로킷 휠(620)에는 가이드레일(100)의 양단을 지나는 롤러 체인(610)이 맞물리도록 걸린다. 상부프레임(230) 상에는 한 쌍의 가이드레일(100)의 직하에 각각 위치하도록 구동 스프로킷 휠(630)이 장착되는데, 이 구동 스프로킷 휠(630)에는 가이드레일(100)의 안쪽 둘레를 지나는 롤러 체인(610)이 맞물리도록 걸린다.
이와 같은 체인전동수단에 있어서, 롤러 체인(610)의 경우에는 구동 스프로킷 휠(630)을 회전시키면 가이드레일(100)의 길이방향을 따라 정역으로 순환하는바, 앞서 언급한 체인 가이드(150)(160)에 의하여 정확한 운동을 한다. 외측 체인 가이드(150)는 가이드레일(100)의 바깥 둘레를 따라 마련된 돌기인바, 가이드레일(100)의 바깥 둘레를 지나는 롤러 체인(610)의 링크 사이에 끼워져 이 롤러 체인(610)의 롤러와 접촉한다. 내측 체인 가이드(160)는 가이드레일(100)의 내측에 일정한 간격 이격되도록 배치되고 가이드레일(100)에 상당하는 형상을 가지는 안내부재(162), 전후에서 각각 이 안내부재(162)를 두 플랜지(102) 중 하측의 그것과 연결하는 복수 개의 연결 플레이트(164), 이 전후의 연결 플레이트(164) 사이에 위치하도록 안내부재(162)에 이 안내부재(162)의 길이를 따라 마련된 돌기(166)를 포함한다. 내측 체인 가이드(160)의 돌기(166)는 가이드레일(100)의 안쪽 둘레를 지나는 롤러 체인(610)의 링크 사이에 끼워져 이 롤러 체인(610)의 롤러와 접촉한다.
안내부재(162)는 구동 스프로킷 휠(630)의 직상 측에 개구가 마련되고, 이 개구의 좌우에는 롤러 체인(610)을 구동 스프로킷 휠(630) 측으로 안내하는 가이드 스프로킷 휠(640)이 각각 장착된다. 참고로, 안내부재(162)에는 지지프레임(240)의 선단 부분이 연결된다.
두 구동 스프로킷 휠(630)은 회전축(650)에 의하여 서로 연결되어 동시에 회전하고, 트래버스 구동장치(600)는 이 회전축(650)을 정역으로 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 모터(660)를 더 포함한다. 이 때, 모터(660)는 회전축(650)에 직결될 수도 있고 기어 또는 체인 전동수단 따위에 의하여 동력전달이 가능하도록 연 결될 수도 있다.
한편, 안내 스프로킷 휠(620)은 가이드레일(100)의 양단에 대하여 각각 이격 및 접근이 가능하도록 장착되어 롤러 체인(610)의 텐션을 조절할 수 있다. 구체적으로 도시하지 않았으나, 여기서 안내 스프로킷 휠(620)의 이격 및 접근을 위한 이동에는 스크루 로드가 이용된다. 즉, 스크루 로드를 회전시키면 이 스크루 로드의 회전방향에 따라 스크루 로드와 나사 결합된 안내 스프로킷 휠(620)이 가이드레일(100)의 양단에 대하여 이격되거나 접근되도록 구성한 것이다.
연결부재(500)는 바디 본체(420)의 뒤판(424)에 양단 부분이 각각 연결된다. 연결부재(500)의 양쪽에는 힌지 축(550)이 각각 구비되는데, 힌지 축(550)은 연결부재(500)와 나란하도록 배치된다.
작업바스켓(700)은 작업자가 탑승하는 바닥판(710), 이 바닥판(710)의 가장자리를 따라 세워진 난간부재(720)를 포함한다. 도시하지는 않았으나, 이 난간부재(720)에는 출입구 및 출입문이 마련될 수도 있다. 이러한 작업바스켓(700)은 힌지 축(550)에 난간부재(720)의 양쪽 상단 측이 결합되어 이 힌지 축(550)과 함께 회전한다.
도 9는 바스켓 수평맞춤장치(800)가 도시된 구성도이다. 바스켓 수평맞춤장치(800)는 힌지 축(550)에 매달린 작업바스켓(700)의 흔들림을 방지, 수평을 유지하여 탑승한 작업자가 안정감 있게 작업할 수 있게 한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 바스켓 수평맞춤장치(800)로는 공기압을 이용하는 에어 브레이크를 적용하였는데, 이 에어 브레이크는 마찰패드 등을 가지는바, 힌지 축(550)에 마찰패드를 접촉 하는 식으로 구속력을 가할 수 있도록 연결부재(500)에 장착된다. 작업바스켓(700)의 수평은 에어 브레이크를 조작, 힌지 축(550)의 구속 및 구속의 해제를 반복하는 식으로 맞추면 된다.
한편, 바스켓 수평맞춤장치(800)는 힌지 축(550)의 회전운동을 구속 및 해제하는 브레이크인 것으로 설명하였으나, 바스켓 수평맞춤장치(800)로는 이러한 브레이크 대신 힌지 축(550)을 회전시키는 타입(예를 들어, 모터)이 적용될 수도 있다.
시트 홀더(900)가 도 10 내지 도 12에 도시되어 있다. 이 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 시트 홀더(900)는 두 트래버스 유닛(400)과 작업바스켓(700) 사이에 각각 장착된 시트 지지 암(910)을 포함한다. 시트 지지 암(910)은 연결부재(500)에 장착된 마운팅 브래킷에 상하회전 가능하도록 장착되는바, 이렇게 장착된 때 그 선단이 터널의 내벽 측을 향한다. 시트 지지 암(910)의 선단 부분에는 롤 형태로 감긴 방수공사용 시트(방수시트나 보호시트를 말한다)(S)의 양단을 회전이 자유롭도록 지지하는 홀더(912)가 마련된다. 특히, 시트 지지 암(910)은 길이조절이 가능하도록 구성되는바, 이것을 구현하는 데에는 여러 방식이 있겠으나, 여기에서는 시트 지지 암(910)으로서 실린더를 적용하였다. 이에 따르면, 시트 지지 암(910)의 선단은 실린더의 피스톤 로드 선단이 될 수 있겠다.
시트 홀더(900)는 시트 지지 암(910)을 상하로 회전시키는 암 구동수단(920)을 더 포함한다. 암 구동수단(920)으로는 모터 등이 적용될 수도 있겠으나, 여기에서는 이러한 암 구동수단(920)으로서 실린더를 적용하였다. 암 구동수단(920)을 구성하는 실린더는 시트 지지 암(910)을 구성하는 실린더 하우징과 마운팅 브래킷에 양단 부분에 각각 회전 가능하도록 연결된다.
살펴본 시트 홀더(900)에 따르면, 작업자는 작업바스켓(700)에 탑승한 상태에서 방수공사용 시트(S)를 일정량씩 풀면서 터널의 내벽에 부착할 수 있는바, 시트 지지 암(910)의 길이를 가변시키면 터널의 내벽과 방수공사용 시트(S) 사이 간격이 조절되고, 시트 지지 암(910)을 회전시키면 방수공사용 시트(S)의 위치가 변경되므로 방수공사용 시트(S) 부착작업을 용이하게 행할 수 있다.
이상, 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 터널용 작업대를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 터널용 작업대를 옆에서 본 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 터널용 작업대의 트래버스 유닛을 나타내는 구성도이다.
도 5는 도 4의 B-B선 단면도이다.
도 6은 도 4의 C-C선 단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 트래버스 유닛의 작동상태를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 터널용 작업대의 트래버스 구동장치를 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 발명에 따른 터널용 작업대의 바스켓 수평맞춤장치를 나타내는 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 터널용 작업대의 시트 홀더를 나타내는 정면도이다.
도 11 및 도 12는 도 10에 도시된 시트 홀더의 작동상태를 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 터널용 작업대의 다른 예로서 가이드레일을 달리 구성할 수 있고, 레일 회전수단을 더 포함할 수 있음을 나타내는 정면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100 : 가이드레일 200 : 레일 지지구조물
300 : 주행장치 400 : 트래버스 유닛
410 : 메인바디 440 : 보조바디
470 : 연결기구 500 : 연결부재
550 : 힌지 축 600 : 트래버스 구동장치
610 : 롤러 체인 700 : 작업바스켓
800 : 수평맞춤장치 900 : 시트 홀더
910 : 시트 지지 암 920 : 암 구동수단
S : 방수공사용 시트

Claims (10)

  1. 터널의 내벽에 상당하는 형상을 가지는 적어도 한 쌍의 가이드레일과;
    상기 가이드레일을 받치는 레일 지지구조물과;
    상기 쌍을 이루는 가이드레일을 따라 각각 좌우방향으로 횡 이동하는 트래버스 유닛과;
    상기 쌍을 이루는 가이드레일에 위치된 두 트래버스 유닛을 연결하며 터널용 작업기구가 장착되는 연결부재와;
    상기 두 트래버스 유닛을 이동시키는 트래버스 구동장치를 포함하고,
    상기 트래버스 유닛은,
    상기 가이드레일의 외주에 이 가이드레일을 따라 이동 가능하도록 배치된 메인바디와;
    상기 가이드레일에 이 가이드레일을 따라 이동 가능하도록 결합되고 이 상태로 연결기구에 의하여 상기 메인바디와 탄력적으로 연결되어 상기 가이드레일의 외주에 상기 메인바디를 밀착시키는 것과 동시에 이동 시 이 메인바디의 이탈을 방지하는 보조바디를 포함하는 터널용 작업대.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 연결기구는,
    상기 트래버스 유닛의 좌우에 각각 배치되며 양단 중 일단 부분은 상기 보조바디에 좌우회전 가능하도록 연결되고 타단 부분에는 상기 메인바디가 상기 보조바 디에 대하여 이격 및 접근이 가능하도록 결합된 안내로드와;
    상기 안내로드에 각각 구비되고 상기 가이드레일에 상기 메인바디가 밀착되도록 이 메인바디에 탄성력을 부여하는 탄성부재를 포함하는 터널용 작업대.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 보조바디는 좌측바디 및 이 좌측바디와 짝을 이루는 우측바디로 구성되고,
    상기 안내로드는 상기 좌측바디와 우측바디에 각각 일단 부분이 좌우회전 가능하도록 연결된 터널용 작업대.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 좌측 및 우측바디는 각각 전방커버 및 이 전방커버와 짝을 이루는 후방커버를 포함하고,
    상기 전방커버와 후방커버는 상기 가이드레일을 사이에 두고 배치되며,
    상기 전방 및 후방커버의 서로 마주하는 안쪽에는 상기 가이드레일의 전후에서 각각 이동 시 이 가이드레일과 접촉하여 구름운동을 하는 안내롤러가 장착된 터널용 작업대.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인바디는 마찰 저감수단으로서 이동 시 상기 가이드레일의 외주와 접 촉하여 구름운동을 하는 트래버스 휠을 포함하는 터널용 작업대.
  6. 청구항 1에 있어서,
    한 쌍의 가이드레일은 중앙부 및 이 중앙부의 양단에 각각 상하회전 가능하도록 연결된 단부를 포함하고,
    상기 터널용 작업대는 상기 단부를 각각 회전시키는 레일 회전수단, 또는 상기 단부의 회전운동을 각각 구속 및 구속 해제하는 로크수단을 더 포함하는 터널용 작업대.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 터널용 작업기구는 작업자가 탑승하는 작업바스켓과, 롤 형태의 방수공사용 시트 양단을 회전이 자유롭도록 지지하는 시트 홀더 중 적어도 하나인 터널용 작업대.
  8. 터널의 내벽에 상당하는 형상을 가지는 적어도 한 쌍의 가이드레일과;
    상기 가이드레일을 받치는 레일 지지구조물과;
    상기 쌍을 이루는 가이드레일을 따라 각각 좌우방향으로 횡 이동하는 트래버스 유닛과;
    상기 쌍을 이루는 가이드레일에 위치된 두 트래버스 유닛을 연결하며 터널용 작업기구가 장착되는 연결부재와;
    상기 두 트래버스 유닛을 이동시키는 트래버스 구동장치를 포함하고,
    상기 트래버스 구동장치는,
    상기 각 트래버스 유닛의 좌우에 양단 부분이 각각 연결되고 이 상태로 복수 개의 스프로킷 휠에 의하여 상기 해당 트래버스 유닛이 위치한 가이드레일에 이 가이드레일의 길이방향을 따라 순환운동 가능하도록 감긴 체인을 포함하는 터널용 작업대.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 트래버스 구동장치는 상기 스프로킷 휠로서 상기 가이드레일의 양단 측에 각각 상기 체인을 걸 수 있도록 배치된 안내 스프로킷 휠을 포함하고,
    상기 안내 스프로킷 휠은 상기 가이드레일의 양단에 대하여 각각 이격 및 접근이 가능하도록 장착된 터널용 작업대.
  10. 터널의 내벽에 상당하는 형상을 가지는 적어도 한 쌍의 가이드레일과;
    상기 가이드레일을 받치는 레일 지지구조물과;
    상기 쌍을 이루는 가이드레일을 따라 각각 좌우방향으로 횡 이동하는 트래버스 유닛과;
    상기 쌍을 이루는 가이드레일에 위치된 두 트래버스 유닛을 연결하며 터널용 작업기구가 장착되는 연결부재와;
    상기 두 트래버스 유닛을 이동시키는 트래버스 구동장치를 포함하고,
    한 쌍의 가이드레일은 중앙부 및 이 중앙부의 양단에 각각 상하회전 가능하도록 연결된 단부를 포함하며,
    상기 가이드레일의 단부는 레일 회전수단에 의하여 각각 회전되는 터널용 작업대.
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