KR20220046455A - 맨홀보수용 워터젯 절단장치 - Google Patents

Abstract

맨홀보수용 워터젯 절단장치를 제공한다.
맨홀커버와 맨홀프레임으로 이루어지는 맨홀이 매설되는 노면을 절단하는 장치에 있어서, 상기 맨홀의 직상부에 수직하게 배치되는 일정길이의 지지중앙관을 갖추고, 상기 지지중앙관의 외부면에 일단이 회전가능하게 조립되고 상기 맨홀프레임의 외측에 해당하는 노면에 하부단이 접하여 고정지지되는 복수개의 지지다리를 갖추어 상기 맨홀프레임 근방의 노면에 고정설치되는 지지고정부 ; 상기 지지중앙관에 일단이 회전가능하게 조립되는 회전대를 갖추고, 상기 회전대의 타단에 구비되어 상기 노면과 외접하는 구동휠을 갖추고, 상기 구동휠을 일방향으로 회전구동시키는 구동력을 제공하는 구동모터를 갖추어 상기 지지중앙관을 중심으로 하여 구동휠과 결합된 회전대를 회전이동시키는 구동부 ; 상기 노면과 토출단이 대응하도록 상기 회전대에 고정설치되는 적어도 하나의 노면용 워터젯 노즐을 갖추어 고압수에 연마재가 포함된 워터젯 분사수를 노면으로 분사하여 노면을 일정깊이 절단하는 수직절단부 ;를 포함한다.

Description

맨홀보수용 워터젯 절단장치{Waterjet cutting apparatus for manhole repair}

본 발명은 맨홀보수시 워터젯 고압분사수를 이용하여 맨홀 주변의 노면이나 내면을 절단하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 맨홀의 외경크기에 맞추어 노면에 설정되는 가상의 절단라인을 따라 이동되고, 노면과 워터젯 노즐간의 간격을 일정하게 유지하면서 맨홀 주변의 노면을 안정적으로 절단하는 맨홀보수용 워터젯 절단장치에 관한 것이다.

일반적으로 도로의 지하에는 상수관, 하수관, 전선, 통신 케이블 등과 같은 각종 시설물이 매설되어 있고, 이들 시설물의 설치 및 보수를 위해 도로 상에는 소정의 거리를 두고 맨홀이 설치되어 있다.

그리고, 이러한 맨홀이 설치된 도로를 주행하고 있는 차량이 점차 증가하고, 고속화 및 중량화에 따라 시간이 흘러 가면서 노후화되는 도로에 설치된 맨홀이 함몰되거나 균열되는 경우 또는 도로의 포장면 덧씌우기 공사로 인하여 맨홀 부위가 도로의 표면보다 상대적으로 낮아질 경우, 도로 포장면인 노면에 설치된 맨홀을 보수하는 공사를 수행하게 된다.

이러한 맨홀 보수 공사는 맨홀이 설치되는 도로 포장면인 아스팔트를 별도의 절단기로서 절단하고, 절단라인의 내측 노면을 브레커로서 파쇄한 다음, 지면 아래에 묻혀 있는 맨홀틀과 더불어 상기 맨홀틀의 상부를 덮고 도로 포장면에 외부노출되는 맨홀커버로 이루어진 맨홀구조물 전체 또는 일부를 새로운 것으로 교체하거나 기존 맨홀을 재설치하는 것이다.

(특허문헌 1) KR10-1883392 B

(특허문헌 2) KR10-2065087 B

특허문헌 1에는, 차량의 후단부분과 별도의 체결유닛을 통해 일측이 힌지결합되고, 중심부위에 관통공이 형성된 일정형상의 커팅테이블과, 커팅테이블 상에서 브라켓을 통해 고정되며, 회전축에 제1구동기어가 장착되는 구동모터와, 커팅테이블 상에서 자전 가능한 구조를 가지는 제2구동기어와, 제2구동기어와 함께 자전하는 승하강 레일과, 승하강 레일에 일단이 결합되고 수평방향으로 연장되는 슬라이딩 레일과, 슬라이딩 레일 상에서 수평방향 이동이 가능하도록 결합되고, 고압수를 분사하기 위한 분사노즐이 구비되는 워터젯 절삭유닛과, 상단부분이 제2구동기어를 관통하여 자전가능한 구조로 제2구동기어와 결합되고, 하단부분은 슬라이딩 레일과 나사결합되어, 자전방향에 따라 상기 슬라이딩레일을 승강 또는 하강시키는 승강스크류와, 승강스크류의 상단부분과 고정결합되는 회전손잡이를 구비함으로서, 자동으로 노면 절삭이 가능하고, 사용이 편리하며, 절삭 깊이조절 및 절삭라인의 직경조절이 자유롭고, 절삭속도조절이 가능한 장점이 있는 워터젯을 이용한 맨홀보수용 노면절삭장치를 개시하고 있다.

특허문헌 2에는, 맨홀뚜껑 상부에 분리가능하게 자석으로 고정되는 제1지지대를 중심으로 워터젯 커팅장치의 고압수 분사관과 연마재 분사관이 회전 가능하게 설치되어, 맨홀 주변의 지표면을 일정깊이의 원형으로 절단하는 절단기와, 절단기로 절단된 절단부로부터 맨홀뚜껑지지대 사이의 도로가 브레이커로 파쇄 및 제거된 후, 절단부의 지표면 위에 지지되는 제2지지대와 맨홀뚜껑지지대를 지표면의 위치에 도달하도록 상승시키는 승강수단을 구비하여 상승된 맨홀뚜껑지지대 하부에 포장도로구조재를 충전할 수 있게 하는 인상기를 포함함으로써, 맨홀을 교체하거나 또는 맨홀뚜껑보다 도로면이 현저하게 높아졌을 경우 맨홀의 크기에 따라 맨홀뚜껑 주변의 일정부위를 원형으로 절단하여 제거하고, 맨홀뚜껑지지대를 높아진 지표면까지 들어 올린 다음 맨홀뚜껑지지대의 하부와 주면을 도로 포장재로 메우는 보수공사를 수행하는 가변 지지형 절단기와 인상기를 구비하는 맨홀 보수 장치를 개시하고 있다.

그러나, 특허문헌 1과 특허문헌 2에는 워터젯방식으로 고속분사되는 고압수와 이에 포함된 연마재로서 맨홀 구조물의 주변으로 절단하는 과정에서 불규칙한 표면을 갖는 노면과 워터젯 노즐과의 사이에 간격이 불균일해면서 절단불량을 초래할 수 있고, 노면 절단이 일정깊이까지 원활하게 이루어지지 않으면서 작업자의 작업부하를 가중시키고, 절단작업에 소요되는 시간이 길어지면서 공사비용을 상승시키는 주요원인으로 작용하였다.

또한, 노면 아래에 매설되는 맨홀 구조물의 맨홀틀과, 맨홀틀이 올려지는 콘크리트 구조물사이로 노출되는 수직면에 대한 절단작업을 수행할 수 없기 때문에 노면에 대한 절단작업후 연속하여 이루어지는 브레이커에 의한 노면 파쇄작업시 맨홀틀을 노면으로부터 완전분리하기 위한 파쇄작업이 불완전하게 이루어질 수 있고, 노면절단작업 이후에 이루어지는 노면파쇄 작업에 대한 소요시간이 길어지면서 작업생산성을 저하시키는 주요원인으로 작용하였다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 맨홀보수를 위한 노면 절단작업시 노면과 워터젯 노즐과의 사이의 간격을 일정하게 유지하면서 워터젯 고압분사수에 의해서 노면을 불량없이 안정적이면서 원활하게 절단할 수 있는 맨홀보수용 워터젯 절단장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 노면 아래에 매설된 맨홀프레임이 올려지는 수직한 내면에 대한 수평한 방향으로의 절단작업을 수행하여 맨홀프레임을 분리하기 위한 노면 파쇄작업을 완벽하게 수행할 수 있는 맨홀보수용 워터젯 절단장치를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명의 바람직한 제1실시예는, 맨홀커버와 맨홀프레임으로 이루어지는 맨홀이 매설되는 노면을 절단하는 장치에 있어서, 상기 맨홀의 직상부에 수직하게 배치되는 일정길이의 지지중앙관을 갖추고, 상기 지지중앙관의 외부면에 일단이 회전가능하게 조립되고 상기 맨홀프레임의 외측에 해당하는 노면에 하부단이 접하여 고정지지되는 복수개의 지지다리를 갖추어 상기 맨홀프레임 근방의 노면에 고정설치되는 지지고정부 ; 상기 지지중앙관에 일단이 회전가능하게 조립되는 회전대를 갖추고, 상기 회전대의 타단에 구비되어 상기 노면과 외접하는 구동휠을 갖추고, 상기 구동휠을 일방향으로 회전구동시키는 구동력을 제공하는 구동모터를 갖추어 상기 지지중앙관을 중심으로 하여 구동휠과 결합된 회전대를 회전이동시키는 구동부 ; 상기 노면과 토출단이 대응하도록 상기 회전대에 고정설치되는 적어도 하나의 노면용 워터젯 노즐을 갖추어 고압수에 연마재가 포함된 워터젯 분사수를 노면으로 분사하여 노면을 일정깊이 절단하는 수직절단부 ;를 포함하는 맨홀보수용 워터젯 절단장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 제2실시예는, 맨홀커버와 맨홀프레임으로 이루어지는 맨홀이 매설되는 노면을 절단하는 장치에 있어서, 상기 맨홀의 직상부에 수직하게 배치되는 일정길이의 지지중앙관을 갖추고, 상기 지지중앙관의 외부면에 일단이 회전가능하게 조립되고 상기 맨홀프레임의 외측에 해당하는 노면에 하부단이 접하여 고정지지되는 복수개의 지지다리를 갖추어 상기 맨홀프레임 근방의 노면에 고정설치되는 지지고정부 ; 상기 지지중앙관에 일단이 회전가능하게 조립되는 회전대를 갖추고, 상기 회전대의 타단에 구비되어 상기 노면과 외접하는 구동휠을 갖추고, 상기 구동휠을 일방향으로 회전구동시키는 구동력을 제공하는 구동모터를 갖추어 상기 지지중앙관을 중심으로 하여 구동휠과 결합된 회전대를 회전이동시키는 구동부 ; 상기 회전대에 상단이 수평이동가능하게 조립되는 수직이동대를 갖추고, 상기 맨홀프레임이 올려지는 내면과 토출단이 대응하도록 상기 수직이동대의 하단에 고정설치되는 적어도 하나의 내면용 워터젯 노즐을 갖추어 고압수에 연마재가 포함된 워터젯 분사수를 수직한 내면으로 분사하여 상기 내면을 일정깊이 절단하는 수평절단부 ;를 포함하는 맨홀보수용 워터젯 절단장치를 제공한다.

이때, 상기 복수개의 지지다리 중 어느 하나의 지지다리는 상기 지지중앙관의 외부면에 대응삽입되어 회전가능하게 조립되는 제1회전관을 일단에 구비하는 일정길이의 연결재와, 상기 연결재의 개방된 타단에 일단이 대응삽입되고 반경방향으로 이동가능하게 조립되어 결합되는 수평재의 타단으로부터 직각으로 절곡되어 노면에 하부단이 접해지는 수직재를 구비하는 절곡연결재를 포함할 수 있다.

상기 지지다리는 상기 수직재의 개방된 하부단에 상부단이 대응삽입되어 수직방향으로 이동가능하게 조립되어 결합되고, 하부단이 노면에 접하여 지지되는 일정길이의 보조수직재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 지지중앙관은 상단 외부면에 제1스토퍼 너트부재가 체결되는 상부 수나사부를 구비하며, 하단 외부면에 제2스토퍼 너트부재가 체결되는 하부 수나사부를 구비할 수 있다.

이때, 상기 회전대는 상기 지지중앙관의 외부면에 대응삽입되어 회전가능하게 조립되는 제2회전관을 일단에 구비하는 일정길이의 제1수평재와, 상기 제1수평재의 개방된 타단으로 대응삽입되고, 반경방향으로 이동가능하게 조립되어 결합되는 제2수평재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 구동부는 상기 구동휠이 회전가능하게 조립되는 휠브라켓을 하부면에 구비하는 본체브라켓을 포함하고, 상기 본체브라켓은 상기 회전대의 일단에 관통형성되는 한쌍의 수직안내공에 상하이동가능하게 조립되는 한쌍의 안내바와, 상기 한쌍의 안내바에 구비되어 상기 본체브라켓을 직하부로 탄력적으로 지지하는 탄성체를 포함할 수 있다.

이때, 상기 수직절단부는 상기 노면용 워터젯 노즐과 결합되어 토출구를 통하여 고압분사되는 워터젯 분사수에 의한 노면절단시 워터젯 분사수와 절단물의 비산을 방지하는 비산방지판을 포함할 수 있다.

이때, 상기 비산방지판에는 제1진공흡입라인과 연통연결되어 노면절단시 발생하는 절단물, 연마재 폐수를 강제흡입하여 외부로 배출처리하는 제1진공흡입구를 구비할 수 있다.

이때, 상기 비산방지판에는 상기 노면용 워터젯 노즐에서 고압분사되는 워터젯 분사수에 의하여 일정깊이 절단되는 절단홈의 바닥면에 하부단이 접하는 일정길이의 접촉바가 상하이동되는 이동량을 근거로 하여 절단홈의 절단깊이를 실시간으로 측정하는 깊이측정부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 수평절단부는 상기 회전대에 대응삽입되어 이동가능하게 조립되는 이동관을 상단에 구비하는 제1이동수직재와, 상기 제1이동수직재의 개방된 하단으로 상단이 대응삽입되고 수직방향으로 상하이동가능하게 조립되어 결합되는 제2이동수직재 및 상기 제2이동수직재의 하단에 구비되어 상기 고정설치되어 상기 내면용 워터젯 노즐이 고정설치되는 이동브라켓을 포함할 수 있다.

이때, 상기 이동브라켓과 복수개의 연결바를 매개로 하여 연결되어 워터젯 분사수에 의한 내면 절단시 비산되면서 낙하되는 폐수를 저장하여 수용하는 폐수저장조를 포함하고, 제2진공흡입라인과 연통연결되어 상기 폐수저장조에 저장된 폐수를 강제흡입하여 외부로 배출처리하는 제2진공흡입구를 포함할 수 있다.

이때, 상기 내면과 마주하는 폐수저장조의 상단테두리에는 상기 내면과 선단이 탄력적으로 접하면서 상기 내면용 워터젯 노즐과 더불어 이동되는 판상의 블레이드를 포함할 수 있다.

이때, 상기 복수개의 지지다리가 노면에 접하여 고정설치되는 지지고정부를 직하부로 가압하는 외력을 제공하는 상부가압부를 포함하고, 상기 상부가압부는 상기 지지중앙관의 상단과 연결프레임을 매개로 로드선단이 연결되어 상기 지지중앙관의 직상부에 수직하게 배치되는 제1실린더와, 상기 제1실린더의 상단과 로드선단이 연결되어 수평하게 배치되는 제2실린더를 포함할 수 있다.

이때, 상기 맨홀의 맨홀커버와 상기 지지중앙관의 하부단과의 사이에 개재되어 상기 지지중앙관을 맨홀커버에 자력에 의해서 위치고정하는 자력고정부를 포함하고, 상기 자력고정부는 상기 지지중앙관의 하부단에 상단이 회전가능하게 조립되고, 일정크기의 개구창을 관통형성한 연결관과, 상기 연결관의 하단이 상부단에 회전가능하게 조립되는 고정관 및 상기 고정관에 고정설치되어 전원인가시 발생되는 자력에 의해서 상기 맨홀커버에 부착고정되는 적어도 하나의 전자석을 포함할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

맨홀보수를 위한 맨홀프레임 외측 노면에 대한 절단작업시 노면과 이에 마주하는 노면 워터젯 노즐과의 사이의 간격을 항상 일정하게 유지하면서 회전이동시킴으로써, 워터젯 고압분사수에 의해서 노면을 수직방향으로 절단하는 작업을 불량없이 안정적이면서 원활하게 수행하여 작업생산성을 높이고, 맨홀보수 작업을 원활하게 수행할 수 있다.

맨홀보수를 위한 맨홀프레임이 올려지는 내면에 대한 절단작업시 발생하는 폐수가 공동구 지하로 낙하되는 것을 방지함으로써 폐수에 의한 오염을 방지함과 동시에 노면과 더불어 내면을 대략 원형으로 절단하여 맨홀보수전 노면을 파쇄하는 공정을 보다 수월하게 수행하여 작업생산성을 높이고, 맨홀보수 작업을 원활하게 수행할 수 있다.

맨홀보수전 맨홀프레임의 외측에 지지고정부의 복수개 지지다리를 벌리거나 확장시켜 고정설치하고, 맨홀보수후 복수개의 지지다리를 오므리고 축소시켜 보관하는 작업을 작업자가 보다 간편하고 신속하게 수행하여 작업자의 작업부하를 줄일 수 있는 효과가 얻어진다.

맨홀보수시 지지중앙관의 상부와 연결되어 직하부로 외력을 제공하는 상부가압부 그리고 지지중앙관의 하부와 연결되어 맨홀커버에 자력에 의해서 위치고정되는 자석고정부에 의해서 맨홀프레임 직상부에 설치되는 지지고정부를 안정적으로 위치고정하면서 수직상태를 유지할 수 있기 때문에 지지중앙관을 중심으로 하여 적어도 1회이상 회전이동되는 노면 워터젯 노즐과 내면 워터젯 노즐에 의한 절단작업을 보다 정밀하고 안정적으로 수행하여 절단효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치를 이용한 노면 절단작업을 도시한 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치에서 복수개의 다리부가 분산배치된 상태의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치에서 복수개의 다리부가 모아진 상태의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치를 도시한 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치에 하부고정부를 적용한 상태의 전체 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치에 적용된 하부고정부를 도시한 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치에 하부고정부를 적용한 상태의 지지고정부의 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치를 이용한 내면 절단작업을 도시한 전체 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치의 구동부와 수평절단부를 도시한 분해사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치의 구동부와 수평절단부를 도시한 조립도이다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치를 이용하여 노면과 내면을 동시에 절단하는 작업을 도시한 전체 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치의 전체 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치에 적용되는 구동부와 수직절단부를 도시한 분해사시도이다.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치에 적용되는 구동부와 수직절단부를 하부에서 바라본 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치(100)는 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4 에 도시한 바와 같이, 맨홀커버(C)와 맨홀프레임(F)으로 이루어지는 맨홀을 보수하기 위해서 상기 맨홀프레임이 매설되는 노면을 대략 원형으로 절단할 수 있도록 지지고정부(10), 구동부(20) 및 수직절단부(30)를 포함한다.

상기 지지고정부(10)는 도 2, 도 3 및 도 4 에 도시한 바와같이, 워터젯 분사수에 의한 노면절단을 수행하는 동안 상기 맨홀프레임 근방의 노면에 고정설치되는 구조물이다.

이러한 지지고정부(10)는 상기 맨홀의 직상부에 수직하게 배치되는 일정길이의 지지중앙관(11)을 포함하고, 상기 지지중앙관(11)의 외부면에 각 일단이 회전가능하게 조립되는 복수개의 지지다리(12)를 포함한다.

상기 복수개의 지지다리(12)의 각 타단인 하부단은 상기 맨홀프레임의 외측에 해당하는 노면에 접하여 고정지지되어 지지되는 복수개의 지지다리(12)를 포함하여 상기 맨홀프레임의 외측에 해당하는 노면에 고정설치된다.

상기 지지중앙관(11)은 일정크기의 내부공을 갖는 일정길이의 중공파이프부재로 이루어질 수 있다.

이러한 지지중앙관(11)의 내부에는 후술하는 노면용 워터젯 노즐 또는 내면용 워터젯 노즐 측으로 고압의 공급수인 고압수를 각각 공급하는 제1,2고압수공급라인(W1,W2)과, 상기 노면용 워터젯 노즐 또는 내면용 워터젯 노즐 측으로 연마재를 각각 공급하는 제1,2연마재공급라인(G1,G2) 및 워터젯 분사수에 이한 노면 및 내면 절단시 발생하는 폐수를 강제 흡입하여 외부로 각각 배출하는 제1,2진공흡입라인(S1,S2)을 각각 내부 진입시켜 외부로 인출할 수 있다.

상기 복수개의 지지다리(12) 중 어느 하나의 지지다리는 상기 지지중앙관의 외부면에 대응삽입되어 회전가능하게 조립되는 제1회전관(13a)을 일단에 일체로 구비하는 일정길이의 연결재(13)를 갖추고, 상기 연결재(13)의 개방된 타단에 일단이 대응삽입되어 수평방향인 반경방향으로 이동가능하게 조립되는 수평재(14a)의 타단으로부터 대략 직각으로 절곡되어 노면에 하부단이 접해지는 수직재(14b)를 구비하는 절곡연결재(14)를 포함할 수 있다.

이러한 지지다리(12)는 상기 수직재(14b)의 개방된 하부단에 상부단이 대응삽입되고, 수직방향으로 이동가능하게 조립되어 결합되고, 하부단이 맨홀 근방의 노면에 접하여 지지고정되는 일정길이의 보조수직재((15)를 포함할 수 있다.

상기 보조수직재(15)의 하부단에는 맨홀 주변의 평탄화되지 않은 노면과 보다 넓은 접지력을 발생시켜 위치고정력을 높일 수 있도록 하부면에 표면거칠기를 갖도록 가공되거나 뾰쪽한 앵커부재를 구비하는 대략 사각판상의 고정판(15b)을 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 연결재(13)의 외부면에는 적어도 하나의 체결용 관통공(13b)을 관통형성하고, 상기 수평재(14a)의 외부면에는 상기 연결재의 체결용 관통공과 대응하는 다른 체결용 관통공(14c)을 복수개 관통형성한다.

이에 따라, 상기 연결재와 수평재의 상호 결합시 서로 일치되는 체결용 관통공을 통하여 체결부재를 체결하여 결합함으로써 상기 연결재에 대하여 반경방향으로 확장되거나 축소되는 수평재의 위치를 워터젯 분사수에 의한 노면의 절단위치에 맞추어 가변시킨 다음 위치고정할 수 있다.

또한, 상기 보조수직재(15)의 외부면에는 적어도 하나의 체결용 관통공(14d)을 관통형성하고, 상기 보조수직재(15)의 외부면에는 상기 수직재의 체결용 관통공과 대응하는 다른 체결용 관통공(15a)을 관통형성한다.

이에 따라, 상기 수직재와 보조수직재와의 상호결합시 서로 일치되는 체결용 관통공을 통하여 다른 체결부재를 체결하여 결합함으로써 평탄화되지 않은 노면에 하부단이 접하여 지지되는 지지다리의 수직높이를 가변시킬 수 있기 때문에 노면상태가 불균일한 것에 관계없이 상기 수평재의 수평상태와 상기 수직재의 수직상태를 항상 안정적으로 유지함과 동시에 상기 지지중앙관의 수직상태를 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 상기 연결재(13)의 일단에 구비되는 제1회전관(13a)에는 적어도 하나의 위치고정용 관통공(13c)을 관통형성하고, 상기 지지중앙관(11)의 외부면에 단부가 접하여 고정력을 발생시키는 체결부재가 위치고정용 관통공(13c)에 체결됨으로써 상기 복수개의 지지다리는 원주방향으로 대략 일정간격을 두고 분산되어 배치된 다음 절단작업동안 원주방향으로의 이동이 곤란하도록 확고히 위치고정될 수 있다.

여기서,상기 복수개의 지지다리(12)는 서로 인접하는 지지다리의 간격이 대략 120°를 두고 분산배치되도록 3개 1세트로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 인접하는 지지다리의 간격은 대략 90°를 두고 분산배치되도록 4개 1세트로 구비되거나 4개이상의 갯수로 구비될 수도 있다.

이에 따라, 상기 위치고정용 관통공에 체결된 체결부재의 풀림시 구속력이 해제된 복수개의 지지다리는 노면 절단작업 이전이나 절단작업 이후에 상기 지지중앙관의 일측에 모아져 중첩배치되어 전체적인 부피를 줄일 수 있고, 노면 절단작업시에는 구속력이 해제되어 모아져 있던 복수개의 지지다리를 원주방향으로 순차적으로 회전시켜 일정간격을 두고 분산배치한다.

그리고, 분산배치된 복수개의 지지다리의 연결재에 대하여 절곡연결재의 수평재를 반경방향으로 이동시켜 지지고정부를 지지고정하고자 하는 위치를 결정하고, 반경방향으로 이동되는 절곡연결재의 수직재에 대하여 보조수직재를 노면으로 하강시켜 하부단이 접한 다음, 지지다리의 고정위치를 결정하여 고정설치함으로써 작업자가 지지고정부를 맨홀 주변의 노면에 설치하는 작업을 보다 간편하고 신속하게 수행할 수 있다.

여기서, 상기 연결재(13), 절곡연결재(14) 및 보조수직재(15)는 전체적인 중량을 줄이면서 경량화하여 작업자의 취급 및 보관이동이 용이하도록 대략 사각단면상의 중공 파이프재로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 구동부(20)는 도 2, 도 3 및 도 4 에 도시한 바와 같이, 상기 지지중앙관(11)에 일단이 회전가능하게 조립되는 회전대(21)를 포함하고, 상기 회전대(21)의 타단에 구비되어 상기 노면과 외부면이 외접하여 구름회전되는 구동휠(24)을 포함하고, 전원인가시 상기 구동휠(24)을 일방향으로 회전구동시키는 구동력을 제공하는 구동모터(25)를 포함하여, 노면 절단시 상기 구동모터(25)의 회전구동력에 의해서 지지중앙관(11)을 중심으로 하여 구동휠(24)과 결합된 회전대(21)를 후술하는 노면용 워터젯 노즐 또는 내면용 워터젯 노즐과 더불어 일방향으로 회전이동시키는 구조물이다.

상기 회전대(21)는 상기 지지중앙관(11)의 외부면에 대응삽입되어 회전가능하게 조립되는 제2회전관(22a)을 일단에 구비하는 일정길이의 제1수평재(22)를 포함하고, 상기 제1수평재의 개방된 타단으로 대응삽입되고, 반경방향으로 이동가능하게 조립되어 결합되는 제2수평재(23)를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1수평재(22)의 외부면에는 적어도 하나의 체결용 관통공(22b)을 관통형성하고, 상기 제2수평재(23)의 외부면에는 상기 제1수평재의 체결용 관통공과 대응하는 다른 체결용 관통공(23b)을 복수개 관통형성한다.

이에 따라, 상기 제1수평재와 제2수평재의 상호 결합시 서로 일치되는 체결용 관통공을 통하여 체결부재를 체결하여 결합함으로써 상기 제1수평재에 대하여 반경방향으로 확장되거나 축소되는 제2수평재의 위치를 워터젯 분사수에 의한 노면의 절단위치에 맞추어 가변시킨 다음 위치고정할 수 있다.

상기 제2회전관(22a)의 내부면과 상기 지지중앙관(11)의 외부면과의 사이에는 상기 구동모터에 의한 상기 회전대의 회전운동을 원활하게 수행할 수 있도록 베어링부재를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 복수개의 지지다리중 최하층의 지지다리(12)를 구성하는 연결재(13)의 단부에 구비되는 제1회전관(13a)과 상기 제1수평재(22)의 제2회전관(22a)과의 사이에는 상기 지지중앙관(11)의 외부면에 고정설치된 제1회전관(13a)에 대한 상기 제2회전관(22a)의 상대회전시 이들사이에서의 마찰저항을 줄여 상기 회전대의 회전운동을 원활하게 수행할 수 있도록 상기 지지중앙관의 외부면에 조립되어 이들사이에 배치되는 다른 베어링부재를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 구동부(20)는 상기 구동휠(24)이 회전가능하게 조립되는 휠브라켓(24a)과, 상기 구동휠(24)의 휠축과 구동축이 연결되어 회전구동력을 전달하는 구동모터(25)가 설치되는 모터브라켓(25a)을 포함하며, 상기 휠브라켓과 모터브라켓을 하부면에 착탈가능하게 조립되는 본체브라켓(27)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 휠브라켓과 모터브라켓은 각각 개별적으로 서로 독립적인 브라켓구조물로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 일체형 브라켓구조물로 구비될 수 있다.

상기 본체브라켓(27)은 상기 회전대(21)의 제2수평재(23) 일단에 관통형성되는 한쌍의 수직안내공(23a)에 상하이동가능하게 조립되는 한쌍의 안내바(26)를 포함하며, 상기 한쌍의 안내바의 각 상단은 연결바에 의해서 서로 연결되고, 상기 한쌍의 안내바의 각 하단은 상기 본체브라켓의 상부면에 일체로 고정되거나 관통형성되는 한쌍의 고정공에 착탈가능하게 조립되어 고정될 수 있다.

상기 한쌍의 안내바(26)에는 상기 회전대의 제2수평재(23)에 상단이 접하고, 상기 본체브라켓에 하단이 접하여 수축시 탄성복원력을 발생시키는 코일스프링과 같은 탄성체(26a)를 각각 배치하여 구비한다.

이에 따라, 상기 구동모터의 회전구동력에 의해서 상기 구동휠이 일방향으로 회전되면, 절단대상물인 노면에 외부면에 접하는 구동휠과 결합된 회전대는 구동휠의 구름방향으로 회전이동된다.

이때, 워터젯 분사수에 의한 노면 절단작업시 상기 지지중앙관을 중심으로 하여 적어도 1회 이상 회전이동되는 회전대의 회전속도는 상기 구동모터와 전기적으로 연결되는 제어부의 제어신호에 의해서 노면 절단조건에 맞추어 가속 또는 감속되도록 조절될 수 있다.

그리고, 상기 회전대와 더불어 회전되는 본체브라켓(27)은 상기 한쌍의 안내바(26)에 각각 구비되는 탄성체(26a)의 탄성력에 의해서 항상 직하부로 탄력적으로 지지되기 때문에, 상기 구동휠이 평탄하지 않은 노면을 따라 구름회전되는 과정에서 상기 본체브라켓은 불균일한 노면에 맞추어 상하이동되는 반면에 상기 회전대는 항상 일정높이를 유지하면서 회전이동될 수 있다.

이러한 경우, 상기 본체브라켓(27)에 연계하여 설치되는 노면용 워터젯 노즐과 절단대상물인 노면과의 사이에 형성되는 간격인 거리는 평탄하지 않아 높이차를 갖는 노면에 관계없이 항상 일정하게 유지되면서 워터젯 분사수에 의한 노면 절단작업을 안정적으로 수행할 수 있다.

한편, 상기 지지중앙관(11)의 상단 외부면에는 복수개의 지지다리(12)에 구비되는 복수개의 제1회전관(13a)중 최상층 제1회전관의 외부이탈을 방지하도록 제1스토퍼 너트부재(17a)가 체결되는 상부 수나사부(11a)를 구비하며, 상기 지지중앙관(11)의 하단 외부면에는 상기 회전대(21)의 일단에 구비되는 제2회전관(22a)의 하부이탈을 방지하도록 제2스토퍼 너트부재(17b)가 체결되는 하부 수나사부(11b)를 구비한다.

이에 따라, 상기 복수개의 제1회전관 및 제2회전관은 상기 지지중앙관의 외부면에 회전가능하도록 대응삽입된 다음, 상기 지지중앙관의 상,하부 수나사부에 각각 체결되는 제1,2스토퍼너트부재에 의해서 외부이탈이 곤란하도록 조립되어 정위치되는 한편, 상기 제1,2스토퍼 너트부재의 풀림에 의해서 상기 복수개의 지지다리 및 회전대는 상기 지지중앙관으로부터 간편하게 분리해체될 수 있다.

상기 수직절단부(30)는 도 2, 도 3 및 도 4 에 도시한 바와 같이, 고압수에 연마재가 포함된 워터젯 분사수를 노면으로 고압분사하여 맨홀 주변의 노면을 일정깊이로 대략 원형으로 절단하는 것이다.

이러한 수직절단부(30)는 상기 노면과 토출단(31a)이 일정간격을 두고 서로 마주하면서 상기 회전대(21)와 더불어 회전되도록 상기 회전대(21)에 착탈가능하게 결합되는 적어도 하나의 노면용 워터젯 노즐(31)을 포함할 수 있다.

상기 노면용 워터젯 노즐(31)은 미도시된 고압수 저장탱크로부터 고압수를 펌핑공급하는 제1고압수공급라인(W1)과, 미도시된 연마재 저장탱크로부터 연마재를 공급하는 제1연마재공급라인(G1)과 각각 연통연결되어 노면과 마주하는 토출단(31a)을 통하여 고압수에 연마재가 포함된 워터젯 분사수를 고압분사하면서 노면을 일정깊이 절단하는 것이다.

이러한 노면용 워터젯 노즐(31)은 상기 회전대(21)의 제2수평재에 결합되어 구동휠을 구비하는 본체브라켓(27)과 노즐홀더(33)를 매개로 착탈가능하게 조립되고, 상기 노즐홀더(33)를 일단에 구비하는 노즐바(33a)는 본체브라켓의 일측면에 관통형성된 조립공에 회전가능하게 조립되며, 상기 노즐바(33a)의 타단에는 노면에 대한 워터젯 분사수의 분사각도를 조절하도록 노즐홀더를 회전조작한 다음 회전조절된 노면용 워터젯 노즐(31)의 위치를 고정하도록 나사결합되는 고정너트(33b)를 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 노즐바의 회전조작에 의해서 상기 워터젯 노즐의 토출단 위치를 가변시킴으로써 워터젯 노즐의 토출단으로부터 노면으로 고압 분사되는 워터젯 분사수의 분사각도는 노면상태 및 절단조건에 맞추어 조절할 수 있다.

상기 수직절단부(30)는 상기 노면용 워터젯 노즐과 결합되어 토출구를 통하여 고압분사되는 워터젯 분사수에 의한 노면절단시 워터젯 분사수와 절단물의 비산을 방지하는 비산방지판(32)을 포함하고, 상기 비산방지판(32)에는 제1진공흡입라인(S1)과 연통연결되어 상기 노면용 워터젯 노즐의 워터젯 분사수에 의한 노면절단시 부가적으로 발생하는 절단물, 연마재 폐수를 강제흡입하여 외부로 배출처리하는 제1진공흡입구(34)를 구비할 수 있다.

그리고, 상기 비산방지판(32)은 상기 노면용 워터젯 노즐에서 고압분사되는 워터젯 분사수에 의하여 일정깊이 절단되는 절단홈의 바닥면에 하부단이 접하는 일정길이의 접촉바가 상기 절단홈의 깊이에 따라 상하이동되는 이동량을 근거로 하여 절단깊이를 실시간으로 측정하는 깊이측정부(31b)를 포함할 수 있다.

이러한 깊이측정부의 측정값을 기준으로 하여 상기 구동모터에 의한 구동휠의 회전속도를 가변시켜 노면용 워터젯 노즐이 이동되는 속도를 조절하고, 상기 노면용 워터젯 노즐 측으로 공급되는 고압수의 공급압력을 가변시켜 워터젯 분사수의 토출속도를 조절하도록 제어할 수 있다.

이러한 비산방지판(32)은 좌우한쌍의 측판(32a)의 상단사이를 연결하는 상판(32b)을 구비하는 대략 ㄷ단면상의 판재로 이루어지고, 상기 상판(32b)에는 상기 깊이측정부(31b) 및 제1진공흡입구(34)가 고정설치되는 고정공을 각각 관통형성한다.

상기 비산방지판(32)에는 상기 상판으로부터 일정각도 경사진 경사판(32c)을 포함하고, 상기 경사판(32c)에는 노면용 워터젯 노즐(31)이 고정설치되는 다른 고정공을 관통형성함으로써 상기 경사판에 의해서 노면에 대하여 일정각도 경사지게 고정설치되는 워터젯 노즐의 토출구를 통하여 일정각도 경사진 방향으로 워터젯 분사수를 분사하면서 노면을 절단한다.

이때, 상기 경사판은 노면용 워터젯 노즐이 회전되는 방향 측으로 항하여 선단이 하향 경사지게 구비되어 상기 노면용 워터젯 노즐을 경사지게 배치할 수 있다.

한편, 상기 복수개의 지지다리(12)가 노면에 접하여 고정설치되는 지지고정부(10)를 직하부로 가압하는 외력을 제공하는 상부가압부(40)를 포함할 수 있으며, 상기 노면용 워터젯 노즐의 워터젯 분사수에 의한 노면의 절단공정이 이루어지는 동안 상기 상부가압부에서 전달되는 외력에 의해서 상기 지지고정부를 노면에 보다 안정적으로 위치고정할 수 있다.

즉, 상기 상부가압부(40)는 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 지지중앙관(11)의 상단과 연결프레임(41)을 매개로 로드선단이 연결되어 상기 지지중앙관의 직상부에 수직하게 배치되는 제1실린더(42)를 포함하고, 상기 제1실린더의 상단과 로드선단이 연결되어 수평하게 배치되는 제2실린더(43)를 포함할 수 있다.

상기 제2실린더의 타단에 구비되는 연결부재(44)는 상기 맨홀 근방의 노면에 수직하게 고정설치되는 수직대(45)의 외부면에 고정설치될 수 있으며, 상기 수직대는 상기 연결부재를 상하이동시키는 유압실린더로 구비될 수 있다. .

상기 지지중앙관(11)의 상단 외부면에 형성된 상부 수나사부(11a)는 사각틀형상의 연결프레임(41)의 하단에 관통형성된 연결공(41a)을 통하여 상부로 노출되어 체결용 너트부재(41b)와 나사결합됨으로써, 상기 지지중앙관(11)과 연결프레임(41)을 서로 일체로 연결한다.

이에 따라, 상기 제1실린더의 하강작동에 의해서 상기 지지고정부는 전체적으로 직하부로 가압되면서 복수개의 지지다리의 각 하단과 노면과의 사이에 밀착고정력을 높일 수 있으며, 상기 제2실린더의 수평작동에 의해서 상기 지지고정부는 상기 지지중앙관이 맨홀 중앙의 직상부에 위치되면서 복수개의 지지다리가 맨홀프레임의 외측 근방에 위치되도록 수평이동된다.

또한, 상기 맨홀의 맨홀커버(C)와 상기 지지중앙관(11)의 하부단과의 사이에 개재되어 상기 지지중앙관(11)을 금속소재로 이루어지는 맨홀커버의 상부면에 자력에 의해서 확고히 위치고정하는 자력고정부(50)를 포함할 수 있으며, 상기 노면용 워터젯 노즐의 워터젯 분사수에 의한 노면의 절단공정이 이루어지는 동안 상기 자력고정부에 의해서 상기 지지고정부를 맨홀커버에 수직하게 확고히 위치고정하여 노면의 절단공정을 보다 안정적으로 수행할 수 있다.

여기서, 상기 상부가압부(40)는 맨홀 근방의 노면에 수직하게 고정설치되는 수직대에 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 상부가압부(40)의 제2실린더는 아우트리거시스템과 붐시스템으로 이루어진 크레인과 연결되어 크레인 차량의 화물칸에 탑재됨으로써 이동성을 높일 수 있다.

이러한 크레인 차량의 화물칸에는 고압펌프, 고압수 저장탱크, 연마재저장탱크 및 폐수저장탱크가 탑재됨으로써 보수대상 맨홀 주변에 차량을 정차한 다음 노면을 절단하는 워터젯방식으로 작업을 간편하고 신속하게 수행할 수 있다.

이러한 자력고정부(50)는 도 5, 도 6 및 도 7 에 도시한 바와 같이, 상기 지지중앙관의 하부단에 상단이 회전가능하게 조립되고, 일정크기의 개구창(51c)을 관통형성하여 이를 통하여 제1고압수공급라인(W1), 제1연마재공급라인(G1) 및 제1진공흡입라인(S1)이 진출입되는 연결관(51)을 갖추고, 상기 연결관의 하단이 상부단에 회전가능하게 조립되는 고정관(54)을 갖추며, 상기 고정관에 고정설치되어 전원인가시 발생되는 자력에 의해서 상기 맨홀커버의 상부면에 부착고정되는 적어도 하나의 전자석(56)을 포함할 수 있다.

상기 연결관(51)은 중공 원통형으로 합형조립되도록 반원단면상의 분할부재(51a,51b)로 이루어지며, 한쌍의 분할부재(51a,51b) 중 상기 수직절단부와 대응하는 일측 분할부재에 개구창(51c)을 관통형성한다.

한쌍의 분할부재(51a,51b)가 원통형으로 합형조립되는 연결관(51)의 상단에 내측으로 절곡된 상측 플랜지부를 형성하고, 상기 상측 플랜지부는 환고리형의 베어링부재(53a)를 매개로 상기 지지중앙관(11)의 하부단에 외측으로 절곡된 플랜지부와 조립되고, 상기 연결관(51)의 하단에 내측으로 절곡된 하측 플랜지부를 형성하고, 상기 하측 플랜지부는 환고리형의 다른 베어링부재(53b)를 매개로 상기 고정관의 상부단에 외측으로 절곡된 다른 플랜지부와 조립된다.

이러한 연결관(51)은 상기 지지중앙관(11)의 하단 외부면에 나사결합되는 제2스토퍼 너트부재(17b)와, 상기 고정관의 상단 외부면에 나사결합되는 제3스토퍼 너트부재(52)와의 사이에 위치되어 이들사이에서 회전가능하게 조립된다.

그리고, 전원인가시 전자력을 발생시키는 전자석(56)은 상기 고정관의 하부단에 착탈가능하게 조립되는 자석고정용 브라켓(55)의 양단에 맨홀커버의 상부면과 접하도록 각각 고정설치된다.

이때, 상기 자석고정용 브라켓(55)은 전원인가시 상기 전자석에서 발생되는 자력이 상기 연결관 및 지지중앙관에 전달되어 이들을 자화시키는 것을 차단할 수 있는 소재 및 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 지지고정부는 상기 지지중앙관의 하부단이 전원인가시 상기 자력고정부의 전자석에서 발생되는 자력에 의에 맨홀커버에 부착고정됨으로써, 상기 지지중앙관의 수직상태를 안정적으로 유지하면서 상기 지지고정부를 노면에 위치고정할 수 있다.

그리고 상기 구동모터의 회전구동력에 의해서 구동휠이 노면을 따라 구름회전되면, 상기 회전대는 일방향으로 회전되고, 이와 동시에 상기 노면용 워터젯 노즐을 통하여 워터젯 분사수가 고압분사되면서 맨홀 근방의 노면을 대략 원형의 절단라인을 따라 절단하게 된다.

이때, 상기 노면용 워터젯 노즐에 고압수와 연마재를 공급하는 제1고압수공급라인(W1),제1연마재공급라인(G1)과 더불어 노면 절단시 발생하는 폐수를 강제 흡입하는 제1진공흡입라인(S1)이 진입되는 개구창을 관통형성한 연결관(51)은 상기 지지중앙관의 하부단과 전자석을 구비하는 고정관과의 사이에 회전가능하게 조립됨으로써 상기 노면용 워터젯 노즐이 회전이동시에도 공급라인들의 꼬임을 방지할 수 있다.

한편, 상기 상부가압부는 상기 맨홀프레임으로부터 맨홀커버가 분리제거된 상태에서 노면을 절단하는 공정이나 상기 맨홀프레임에 맨홀커버가 조립된 상태에서 노면을 절단하는 공정에 모두 적용될 수 있지만, 상기 자석고정부는 상기 맨홀프레임에 맨홀커버가 조립된 상태에서 노면을 절단하는 공정에서 맨홀커버의 상부면에 지지고정부를 전자석의 자력을 이용하여 위치고정할 때 제한적으로 사용될 수 있다.

그리고, 상기 상부가압부는 상기 맨홀프레임에 맨홀커버가 조립된 상태에서 노면을 절단하는 공정에서 상기 지지고정부를 위치고정할 때 상기 자력고정부와 덥불어 동시에 적용되어 사용될 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치(100a)는 도 8, 도 9, 및 도 10 에 도시한 바와 같이, 맨홀커버(C)와 맨홀프레임(F)으로 이루어지는 맨홀을 보수하기 위해서 상기 맨홀프레임이 올려지는 내면을 따라 대략 원형으로 절단할 수 있도록 지지고정부(10), 구동부(20) 및 수평절단부(30a)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 지지고정부(10)와 구동부(20)는 제1실시예와 동일한 구성을 갖는바 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 수평절단부(30a)는 도 8, 도 9, 및 도 10 에 도시한 바와 같이, 상기 회전대(21)에 상단이 수평방향으로 왕복이동가능하게 조립되는 수직이동대(18)를 포함하고, 상기 수직이동대의 하단에 상기 맨홀프레임이 올려지는 내면과 토출단이 대응하도록 고정설치되는 적어도 하나의 내면용 워터젯 노즐(35)을 포함하여, 상기 내면용 워터젯 노즐의 토출단으로부터 고압수에 연마재가 포함된 워터젯 분사수를 내면으로 분사하여 내면을 일정깊이 절단하는 것이다.

상기 수직이동대(18)는 상기 회전대(21)의 제1수평재(22)에 대응삽입되어 이동가능하게 조립되는 이동관을 상단에 구비하는 일정길이의 제1이동수직재(18a)를 포함하고, 상기 제1이동수직재의 개방된 하단으로 상단이 대응삽입되고 수직방향으로 상하이동가능하게 조립되어 결합되는 제2이동수직재(18b)를 포함하며, 상기 제2이동수직대의 하단에 고정설치되는 이동브라켓(36)을 포함하고, 상기 이동브라켓(36)에는 고압수와 연마재가 혼합된 워터젯 분사수가 분사되는 토출단(35a)이 맨홀프레임이 올려지는 내면과 대응하도록 상기 내면용 워터젯 노즐(35)을 고정설치한다.

상기 내면용 워터젯 노즐(35)에는 노면용 워터젯 노즐과 마찬가지로 동일하게 미도시된 고압수 저장탱크로부터 고압수를 펌핑공급하는 제2고압수공급라인(W2)과, 미도시된 연마재 저장탱크로부터 연마재를 공급하는 제2연마재공급라인(G2)과 각각 연통연결되어 내면과 마주하는 토출단(35a)을 통하여 고압수에 연마재가 포함된 워터젯 분사수를 고압분사하면서 수직한 내면과 직교하는 방향으로 일정깊이의 절단홈을 형성하면서 절단하는 것이다.

이때, 상기 내면용 워터젯 노즐(35)과 결합되는 노즐홀더(35b)는 상기 이동브라켓에 관통형성되는 고정공에 착탈가능하게 조립될 수 있으며, 상기 노즐홀더(35b)의 단부에는 체결용 너트부재를 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제1이동수직재(18a)의 외부면에는 적어도 하나의 체결용 관통공(19a)을 관통형성하고, 상기 제2이동수직재(18b)의 외부면에는 상기 제1수평재의 체결용 관통공과 대응하는 다른 체결용 관통공(19b)을 복수개 관통형성한다.

이에 따라, 상기 제1이동수직재와 제2이동수직재의 상호 결합시 서로 일치되는 체결용 관통공을 통하여 체결부재를 체결하여 결합함으로써 상기 제1이동수직재에 대하여 수직방향으로 확장되거나 축소되는 제2수직이동재의 상하위치를 상기 내면용 워터젯 노즐의 워터젯 분사수에 의한 내면의 절단위치에 맞추어 가변시킨 다음 위치고정할 수 있다.

상기 회전대의 제1수평재를 따라 수평이동되는 이동관에도 체결용 관통공을 형성하여 이에 체결부재를 체결함으로써 상기 회전대를 따라 반경방향으로 수평이동되는 수직이동대의 위치를 가변시킨 다음 위치고정할 수 있다.

그리고, 상기 이동브라켓(36)의 하부에는 복수개의 연결바(37a)를 매개로 하여 상부로 개방된 박스형태의 폐수저장조(37)를 구비함으로써 상기 내면용 워터젯 노즐(35)의 토출구로부터 분사되는 고압의 워터젯 분사수에 의한 수직한 내면의 절단시 비산되면서 낙하되는 절단물을 포함하는 폐수는 상기 이동브라켓과 더불어 이동되는 폐수저장조에 임시 저장되어 수용될 수 있다.

상기 이동브라켓(36)에는 제2진공흡입라인(S2)과 연통연결되는 제2진공흡입구(39)를 구비하고, 상기 제2진공흡입구(39)의 하부단이 상기 폐수저장조의 바닥면에 근접하도록 구비됨으로써 상기 폐수저장조에 임시수용되어 저장되는 폐수는 상기 제2진공흡입구에 이해서 강제흡입되어 외부로 배출처리된다.

이러한 폐수저장조(37)의 일측 상단테두리에는 상기 맨홀프레임이 올려지는 수직한 내면과 선단이 마주하여 탄력적으로 접해지는 판상의 블레이드(38)를 구비한다.

이에 따라, 상기 구동부의 구동휠 회전구동에 의한 회전대의 일방향 회전과 동시에 상기 맨홀커버가 분리된 맨홀프레임을 통하여 수직한 내면과 토출단이 내면용 워터젯 노즐의 워터젯 분사수에 의한 내면 절단시 발생하는 폐수는 절단대상물인 수직한 내면에 탄력적으로 접해진 상태에서 내면을 따라 이동되는 판상의 블레이드에 의해서 전량 폐수저장조 측으로 수거되고, 수거된 폐수는 제2진공흡입라인을 통하여 외부로 배출처리되어 폐수가 맨홀이 설치되는 공동구의 직하부로 낙하되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제3실시예에 따른 맨홀보수용 워터젯 절단장치(100c)는 도 11, 도 12, 도 13 및 도 14 에 도시한 바와 같이, 맨홀커버(C)와 맨홀프레임(F)으로 이루어지는 맨홀을 보수하기 위해서 노면에 매설되는 맨홀프레임 근방의 수평한 노면을 대략 원형으로 절단함과 동시에 맨홀프레임이 수직한 내면을 따라 대략 원형으로 절단할 수 있도록 지지고정부(10), 구동부(20), 수직절단부(30) 및 수평절단부(30a)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 지지고정부(10)와 구동부(20) 및 수직절단부(30)는 제1실시예와 동일한 구성을 가지며, 상기 수평절단부(30a)는 제2실시예와 동일한 구성을 갖는 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

즉, 상기 지지고정부(10)는 맨홀커버가 분리제거된 맨홀프레임의 근방에 노면에 복수개의 지지다리가 접하여 지지고정되고, 지지중앙관은 맨홀 프레임의 직상부에 위치된다.

상기 지지고정부(10)는 상부가압부에서 전달되는 외력에 의해서 복수개의 지지다리와 노면과의 밀착고정력을 증대시켜 지지중앙관의 수직한 위치고정상태를 확보한다.

상기 회전대의 외측에 구비되는 구동부의 구동휠은 노면에 접해지고, 상기 수직절단부의 노면용 워터젯 노즐은 맨홀프레임의 외측 근방과 해당하는 대략 수평한 노면과 대응하고, 상기 수평절단부의 내면용 워터젯 노즐은 맨홀프레임이 올려지는 대략 수직한 내면과 대응하도록 배치된다.

이러한 상태에서, 상기 구동부의 구동모터에서 제공되는 회전구동력에 의해서 구동휠이 회전구동되면, 상기 회전대와 이에 구비되는 이동수직대는 지지중앙관을 회전중심으로 하여 일방향, 도면상 시계반대방향으로 회전된다.

이와 동시에 상기 노면용 워터젯 노즐과 내면용 워터젯 노즐에 고압수와 연마재를 공급하면, 각 토출구로부터 고압수에 연마재가 혼합된 워터젯 분사수가 고속으로 토출되어 분사되기 때문에 상기 맨홀프레임의 외측근방에 일정깊이를 갖는 수직한 절단홈을 대략 원형으로 형성하면서 노면을 절단하는 공정을 수행함과 동시에 상기 맨홀프레임이 올려지는 내면에 일정깊이를 갖는 수평한 절단홈을 대략 원형으로 형성하면서 내면을 절단하는 공정을 수행한다.

그리고, 상기 노면용 워터젯 노즐에서 분사되는 워터젯 분사수에 의한 노면 절단시 발생하는 폐수는 제1진공흡입라인을 통하여 외부로 배출처리되고, 상기 내면용 워터젯 노즐에서 분사되는 워터젯 분사수에 의한 내면 절단시 발생하는 폐수는 폐수저장조에 임시 저장된 다음 제2진공흡입라인을 통하여 외부로 배출처리된다.

여기서, 상기 노면용 워터젯 노즐에 의한 노면 절단공정과, 상기 내면용 워터젯 노즐에 의한 내면 절단공정은 동시에 수행되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 노면 절단공정과 내면 절단공정은 순차적으로 그리고 선택적으로 수행될 수 있다.

최종적으로 상기 노면절단 및 내면 절단공정이 완료되면 상기 맨홀프레임의 외측 근방을 브레이커로 절단라인의 내측 노면을 파쇄하고, 파쇄된 노면을 제거한 다음, 상기 맨홀프레임을 새로운 것으로 교체하거나 침하된 맨홀프레임의 상하높이를 조절하여 인상한 다음, 높이조절된 맨홀프레임의 하부에 속경화성 모르타르를 채워 양생하고, 양생이 완료되면 아스콘을 맨홀프레임의 외측에 도로포장면과 일치되도록 채워 맨홀 보수 작업을 완료한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 지지고정부
11 : 지지중앙관
12 : 지지다리
13 : 연결재
14 : 절곡연결재
15 : 보조수직재
18 : 수직이동대
20 : 구동부
21 : 회전대
22 : 제1수평재
23 : 제2수평재
24 : 구동휠
25 : 구동모터
27 : 본체브라켓
30 : 수직절단부
31 : 노면용 워터젯 노즐
32 : 비산방지판
34 : 제1진공흡입구
35 : 내면용 워터젯 노즐
36 : 이동브라켓
37 : 폐수저장조
38 : 블레이드
39 : 제2진공흡입구
40 : 상부가압부
50 : 자력고정부
C : 맨홀커버
F : 맨홀프레임
G1,G2 : 제1,2연마재공급라인
W1,W2 : 제1,2고압수공급라인
S1,S2 : 제1,2진공흡입라인

Claims (11)

1. 맨홀커버와 맨홀프레임으로 이루어지는 맨홀이 매설되는 노면을 절단하는 장치에 있어서,
   상기 맨홀의 직상부에 수직하게 배치되는 일정길이의 지지중앙관을 갖추고, 상기 지지중앙관의 외부면에 일단이 회전가능하게 조립되고 상기 맨홀프레임의 외측에 해당하는 노면에 하부단이 접하여 고정지지되는 복수개의 지지다리를 갖추어 상기 맨홀프레임 근방의 노면에 고정설치되는 지지고정부 ;
   상기 지지중앙관에 일단이 회전가능하게 조립되는 회전대를 갖추고, 상기 회전대의 타단에 구비되어 상기 노면과 외접하는 구동휠을 갖추고, 상기 구동휠을 일방향으로 회전구동시키는 구동력을 제공하는 구동모터를 갖추어 상기 지지중앙관을 중심으로 하여 구동휠과 결합된 회전대를 회전이동시키는 구동부 ;
   상기 노면과 토출단이 대응하도록 상기 회전대에 고정설치되는 적어도 하나의 노면용 워터젯 노즐을 갖추어 고압수에 연마재가 포함된 워터젯 분사수를 노면으로 분사하여 노면을 일정깊이 절단하는 수직절단부 ;를 포함하는, 맨홀보수용 워터젯 절단장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 지지다리 중 어느 하나의 지지다리는 상기 지지중앙관의 외부면에 대응삽입되어 회전가능하게 조립되는 제1회전관을 일단에 구비하는 일정길이의 연결재와, 상기 연결재의 개방된 타단에 일단이 대응삽입되고 반경방향으로 이동가능하게 조립되어 결합되는 수평재의 타단으로부터 직각으로 절곡되어 노면에 하부단이 접해지는 수직재를 구비하는 절곡연결재를 포함하는, 맨홀보수용 워터젯 절단장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 지지다리는 상기 수직재의 개방된 하부단에 상부단이 대응삽입되어 수직방향으로 이동가능하게 조립되어 결합되고, 하부단이 노면에 접하여 지지되는 일정길이의 보조수직재를 포함하는, 맨홀보수용 워터젯 절단장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 지지중앙관은 상단 외부면에 제1스토퍼 너트부재가 체결되는 상부 수나사부를 구비하며, 하단 외부면에 제2스토퍼 너트부재가 체결되는 하부 수나사부를 구비하는, 맨홀보수용 워터젯 절단장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 회전대는 상기 지지중앙관의 외부면에 대응삽입되어 회전가능하게 조립되는 제2회전관을 일단에 구비하는 일정길이의 제1수평재와, 상기 제1수평재의 개방된 타단으로 대응삽입되고, 반경방향으로 이동가능하게 조립되어 결합되는 제2수평재를 포함하는, 맨홀보수용 워터젯 절단장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 구동부는 상기 구동휠이 회전가능하게 조립되는 휠브라켓을 하부면에 구비하는 본체브라켓을 포함하고,
   상기 본체브라켓은 상기 회전대의 일단에 관통형성되는 한쌍의 수직안내공에 상하이동가능하게 조립되는 한쌍의 안내바와, 상기 한쌍의 안내바에 구비되어 상기 본체브라켓을 직하부로 탄력적으로 지지하는 탄성체를 포함하는, 맨홀보수용 워터젯 절단장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 수직절단부는 상기 노면용 워터젯 노즐과 결합되어 토출구를 통하여 고압분사되는 워터젯 분사수에 의한 노면절단시 워터젯 분사수와 절단물의 비산을 방지하는 비산방지판을 포함하는, 맨홀보수용 워터젯 절단장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 비산방지판에는 제1진공흡입라인과 연통연결되어 노면절단시 발생하는 절단물, 연마재 폐수를 강제흡입하여 외부로 배출처리하는 제1진공흡입구를 구비하는, 맨홀보수용 워터젯 절단장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 비산방지판에는 상기 노면용 워터젯 노즐에서 고압분사되는 워터젯 분사수에 의하여 일정깊이 절단되는 절단홈의 바닥면에 하부단이 접하는 일정길이의 접촉바가 상하이동되는 이동량을 근거로 하여 절단홈의 절단깊이를 실시간으로 측정하는 깊이측정부를 포함하는, 맨홀보수용 워터젯 절단장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 지지다리가 노면에 접하여 고정설치되는 지지고정부를 직하부로 가압하는 외력을 제공하는 상부가압부를 포함하고,
    상기 상부가압부는 상기 지지중앙관의 상단과 연결프레임을 매개로 로드선단이 연결되어 상기 지지중앙관의 직상부에 수직하게 배치되는 제1실린더와, 상기 제1실린더의 상단과 로드선단이 연결되어 수평하게 배치되는 제2실린더를 포함하는, 맨홀보수용 워터젯 절단장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 맨홀의 맨홀커버와 상기 지지중앙관의 하부단과의 사이에 개재되어 상기 지지중앙관을 맨홀커버에 자력에 의해서 위치고정하는 자력고정부를 포함하고,
    상기 자력고정부는 상기 지지중앙관의 하부단에 상단이 회전가능하게 조립되고, 일정크기의 개구창을 관통형성한 연결관과, 상기 연결관의 하단이 상부단에 회전가능하게 조립되는 고정관 및 상기 고정관에 고정설치되어 전원인가시 발생되는 자력에 의해서 상기 맨홀커버에 부착고정되는 적어도 하나의 전자석을 포함하는, 맨홀보수용 워터젯 절단장치.

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