WO2015147516A1 - 지중 케이블의 기계화 포설장비 및 공법에 이용되는 레일 - Google Patents

지중 케이블의 기계화 포설장비 및 공법에 이용되는 레일 Download PDF

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WO2015147516A1
WO2015147516A1 PCT/KR2015/002858 KR2015002858W WO2015147516A1 WO 2015147516 A1 WO2015147516 A1 WO 2015147516A1 KR 2015002858 W KR2015002858 W KR 2015002858W WO 2015147516 A1 WO2015147516 A1 WO 2015147516A1
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rail
cable
hangers
snake
hanger
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PCT/KR2015/002858
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이수재
신재항
윤민호
임승선
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일진파워텍(주)
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    • H02G3/02—Details
    • H02G3/08—Distribution boxes; Connection or junction boxes
    • H02G3/10—Distribution boxes; Connection or junction boxes for surface mounting on a wall

Definitions

  • the present invention relates to a rail used for mechanized laying equipment and construction method of underground cables. Specifically, the present invention relates to a mechanized installation equipment including a rail, a connection bracket 112 and a rail support for fixing the rail to a hanger.
  • 'cables' power and distribution power cables
  • 'cables' power and distribution power cables
  • Fig. 1A a cable 13 wound on a large hub 10 on the ground is supplied into the power outlet by the installation system 12, The cable 13 in the electric power port was conveyed along the guide roller 15 while being drawn out by a plurality of fixedly installed caterpillars 14.
  • the weight (weight) is mounted to the fixed caterpillar 14 is fixed while the cable 13 is seated on the guide roller 15,
  • the cable 13 is conveyed along the guide roller 14 by the traction of the caterpillar 14, and the conveyed cable 13 is installed in the hanger 16 installed on the wall of the power outlet.
  • the cable laying method suitable for the electric power cord environment is required.
  • Optimizing the power port structure and increasing the size of the cable specification (345kV 2500mm) inevitably leads to a change in the shape of the power cord, a reduction in the width, and a high weight of the cable.
  • the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object is to provide a mechanized installation equipment and construction method of underground cable to the user.
  • the present invention is intended to provide a user with a mechanized installation equipment and construction method of underground cable capable of laying cables of all specifications without changing the power sphere width.
  • the caterpillar width: 700mm
  • the work path is narrow (about 100mm), so it is difficult to transport materials and There was a problem.
  • a cable is easily installed even in a narrow power port by installing a rail.
  • the present invention is to provide a system capable of mechanized installation and snake work in any position to install the cable.
  • the cable is first installed at the bottom of a power outlet, and then the cable is lifted to a hanger having a height to be constructed. After arranging the cables, fix the cables. In other words, it takes a lot of manpower and work time to lift the cable after the cable is laid and is an inefficient work method. Therefore, in the present invention, since the rail is installed directly at the position where the cable is to be installed, the cable is not directly lifted, and there is no process of lifting the cable. To provide.
  • the present invention further aims to enable double laying.
  • Double laying refers to laying that includes sections that only pull the cable because the cable installation position is different from the cable laying position.
  • the existing caterpillar laying method is also possible to install the double, but the installation of the caterpillar for the double laying, if the power line is installed more than 1,000m, problems such as excessive quantity of equipment, power supply voltage drop frequently occurred.
  • problems such as voltage drop along the length of the wire for operating the conventional caterpillar are eliminated and long distance installation This can be done much easier.
  • a rail unit installed along a position where the cable is to be installed in a power outlet according to an embodiment of the present invention for realizing the above-described problem;
  • a towing cart installed on the rail to tow the cable while driving itself;
  • a support trolley mounted on the cable towed by the towing trolley at a predetermined interval and installed on the rail to follow the cable being transported;
  • a snake trolley installed on the rails so as to be accompanied by a snake work while pushing the cable and installing the plurality of hangers fixed to a wall in the electric power port
  • the rail unit comprises: the tow trolley; A rail fixed to said plurality of hangers for movement of a support bogie and a snake bogie;
  • a connection bracket for fixing the rail to one end of the plurality of hangers;
  • a rail support installed at a lower end of the rail positioned between the plurality of hangers, the rail support supporting the rail to be horizontal, and to prevent slip phenomenon occurring while the towing truck and the snake truck are moved.
  • the rail is provided with a groove corresponding to a protrusion formed in at least a portion of the tow truck and the snake truck, and the rail
  • the shape of the fixing bracket to be fixed may be determined according to the shape of each of the plurality of hangers to be connected.
  • the connecting bracket further includes at least one hole for fixing the rail to one end of the plurality of hangers using a tightening bolt, and corresponds to a position of the tightening bolt fixed using the hole.
  • the height of the rail connected to the connecting bracket can be changed to some extent.
  • the rail support may further include a height adjuster installed at the center between the plurality of hangers and configured to change a height of a rail supported by the rail support.
  • the towing cart the first power source to drive itself; A first motor; First gear; And a first driving wheel, wherein the first driving wheel is formed of a pair of upper and lower parts to be in contact with the upper and lower surfaces of the rail, and to prevent slippage between the rail and the first driving wheel.
  • a first threaded thread or a first threaded groove may be formed in the rail, and a second threaded thread, a second threaded groove, or a second threaded protrusion may be formed in the first driving wheel.
  • the snake bogie the second power source to drive itself; A second motor; Second gear; And a second driving wheel, wherein the second driving wheel is formed of a pair of upper and lower parts to be in contact with the upper and lower surfaces of the rail, and to prevent slippage between the rail and the second driving wheel.
  • a first threaded thread or a first threaded groove may be formed in the rail, and a third threaded thread, a third threaded groove, or a third threaded protrusion may be formed in the second driving wheel.
  • the rail is a straight rail or a curved rail is used to correspond to the degree of bending of the power tool, the curved rail is manufactured to maintain a radius of curvature (radius of curvature) more than a predetermined value, the radius of curvature It may be a value indicating the degree of curvature at each point of the curved surface or curve.
  • the present invention can provide users with mechanized laying equipment and construction method of underground cables.
  • the present invention can provide the user with the mechanized laying equipment and construction method of underground cable capable of laying cables of all specifications without changing the power sphere width.
  • the present invention can provide a system capable of mechanized installation and snake work in any position to install the cable.
  • the present invention can provide a user with the mechanized laying equipment and construction method of underground cable capable of double laying.
  • Figure 1a is a schematic diagram showing a cable laying work in a typical underground power sphere
  • Figures 1b and 1c is a plan view and a side view showing the components for the transport and installation of the cable during the cable laying work of the conventional underground power sphere.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating the laying of underground cables using rails.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a laying operation of underground cables according to an example of the present invention, using the drawings.
  • 4 and 5 is an operation diagram showing the process of transferring the underground cable to the installation apparatus.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a towing bogie and a support bogie installed to transport underground cables in a mechanized installation apparatus for underground cables using rails according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 7 shows a specific example of the installation equipment according to the present invention.
  • Figure 8 shows an example of the structure and manufacturing photo of the rail applied to the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a specific example of the a-type connecting bracket 112 in relation to the connecting brackets 112 applied to the present invention.
  • connection bracket 11 illustrates a specific example of the type I connection bracket 112 with respect to the connection brackets 112 applied to the present invention.
  • connection bracket 112 shows a specific example of the K-type connection bracket 112 in relation to the connection brackets 112 applied to the present invention.
  • Figure 13 shows a specific example of the rail support in connection with the present invention.
  • FIG. 14 is a table showing the specifications and features of the connecting brackets 112 and the rail support described with reference to FIGS. 10 to 13.
  • 15a to 15f is a view showing a specific appearance of assembling the rail support to the a-hanger in accordance with the present invention.
  • Figures 16a and 16b show a specific aspect of assembling the rail support to the K-type hanger in connection with the present invention.
  • Figures 17a to 17f shows a specific aspect of assembling the rail and the rail support in connection with the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating the laying of underground cables using rails.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the underground cable laying operation according to an example of the present invention with reference to the drawings.
  • 4 and 5 are operation diagrams showing the process of transferring the underground cable to the installation apparatus.
  • the front end of the cable 200 is mounted to the towing cart 120 (S10).
  • the cable 200 wound on the cable drum is introduced into the power port 300 through the caterpillar and the installation system for the drum, and the front end of the introduced cable 200 is railed. It is fixed to the crete 150 of the towing cart 120 mounted on the (110).
  • the rail 110 is pre-installed on the hanger 210 installed in the power port (300).
  • the cable 200 is towed (S20) to the position to be installed by the towing cart 120.
  • the towing cart 120 tow the cable 200 while moving itself by the linkage operation of the first power source 123, the first motor 124, the first gear 125, the first drive wheel 126 and the like. Done.
  • the support cart 130 is mounted to the cable 200 at regular intervals (S30).
  • a plurality of support cart 130 is mounted at a predetermined interval with respect to the cable 200 to be transported as shown in Figure 5, the cable 200 is fixed to the crete 150 of the support cart 130.
  • the support trolley 130 is mounted on the rail 110 so as to be located behind the tow trolley 120, and is pulled along the cable 200 transferred by the tow trolley 120 because there is no driving force.
  • the snake trolley 140 located at the rear of the support trolley 130 moves along the rail 110, and the cable 200 mounted on the first and second support rollers 148 is first, second and third pressure rollers.
  • the cable 200 mounted on the first and second support rollers 148 is first, second and third pressure rollers.
  • the cable 200 installed in the hanger 210 is naturally laid in the form of a snake.
  • the preceding process is repeated.
  • the snake cart 140 is also operated and stopped by the worker moving together.
  • the cable 200 is installed in the power port 300.
  • the technology proposed in the present specification relates to a mechanized installation method and installation equipment for underground transmission cables in electric power spheres using rails, and a rail is installed at a cable installation height, and a plurality of cable traction carts and a cable support bogie It relates to a mechanized installation method and installation equipment for constructing a cable in a desired position by using a.
  • the snake work is carried out while moving the snake bogie in the installation reverse direction.
  • the snake cart is offset at regular intervals, the cable is pushed into the cable fixing position on the hanger when forced to the installation direction.
  • the snake operation is automatically arranged by the roller of the snake trolley properly adjusted by advancing the snake trolley in the reverse direction after installation.
  • the cable disposed on the hanger is deformed into a shape such as vertical snake, horizontal snake, phase separation and the like by the snake bar is fixed on the hanger.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating such a mechanized installation work.
  • Figure 6 is a perspective view schematically showing a towing bogie and a support bogie installed to transport the underground cable in the mechanized installation apparatus for underground cables using a rail in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 7 shows a specific example of the installation equipment according to the present invention.
  • the mechanized laying apparatus 100 of the underground cable using the rail according to the present invention the rail 110, the towing bogie 120, the support bogie 130 and the snake bogie 140 ) May be included.
  • the rail 110 is a member that is installed for the movement of the pull cart 120, the support cart 130 and the snake cart 140.
  • the rail 110 may be installed at a height at which the cable 200 is installed in the power port 300.
  • each hanger 210 installed in a plurality.
  • the first screw thread (110a) or the first screw thread groove (110b) is formed on the surface of the rail 110 to prevent the slip phenomenon that may occur while the towing cart 120 is moved along the rail (110). Can be.
  • first screw thread groove 110b is formed at regular intervals or continuously formed circularly on the side.
  • first screw thread 110a or the first screw thread groove 110b is applied is merely a mere example of the present invention, and it is obvious that other types of embodiments may be applied.
  • first and second driving wheels 126 and 146 of the towing bogie 120 and the snake bogie 140 also engage with the second and third screw threads 126a to be engaged with the first screw thread 110a or the first screw thread groove 110b, respectively.
  • 146a) or second and third threaded grooves 126b and 146b or second and third threaded protrusions 126c and 146c may be formed.
  • the second and third threaded protrusions 126c and 146c meshing with the first threaded groove 110b may also be formed at regular intervals or continuously formed circularly on the side surface.
  • the first screw thread (110a) or the first screw thread groove (110b) is formed on the lower surface of the rail 110, the second and third screw thread formed on the first and second drive wheels (126,146) consisting of a pair of upper and lower
  • the 126a and 146a or the second and third threaded grooves 126b and 146b or the second and third threaded protrusions 126c and 146c are positioned at the bottom to engage with the first threaded thread 110a or the first threaded groove 110b.
  • the first and second driving wheels 126 and 146 may be formed.
  • the first screw thread 110a or the first screw thread groove 11b may be formed on any one or both of the upper and lower surfaces of the rail 110, and the second and second driving wheels 126 and 146 may correspond to each other.
  • the third threaded thread 126a and 146a or the second and third threaded grooves 126b and 146b or the second and third threaded protrusions 126c and 146c may be formed.
  • the traction cart 120 includes a switch 121, a first power source 123, a first motor 124, a first gear 125, and a first driving wheel built in the first case 122. 126, a cable fixing crete 150, and a crete fixing lever 151.
  • the content of the present invention is not limited thereto, and it is apparent that the tow cart 120 may be implemented by more or less configurations.
  • the tow trolley 120 is installed to move along the rail 110 after fixing the cable 200 at the top, the first power source 123, the first motor 124 and the first gear 125 is the first case It is preferable that it is built in 122 and installed in the lower part.
  • one or more towing cart 120 may be installed depending on the weight and the transport distance of the cable 200.
  • the first power source 123 is a rechargeable battery that ensures portability and mobility, and can eliminate the power supply voltage drop due to the long length of the conventional wire in the case of the long power cord 300.
  • the first power source 123 is installed to apply or cut power to the first motor 124 according to the operation of the switch 121.
  • the first motor 124 is operated by receiving power from the first power source 123, the generated power may be installed to be transmitted to the first gear (125).
  • the first motor 124 may receive power from the first power source 123 that is a battery, or may be connected to a wire according to a working environment to receive power.
  • a speed reducer (not shown) may be installed so that the output of the first motor 124 is correctly transmitted to the first gear 125.
  • first gear 125 may be installed to rotate the first driving wheel 126 by operating by receiving power from the first motor 124.
  • the first driving wheel 126 is provided with a plurality of pairs of wheels to be in contact with the upper and lower surfaces on the rail 110, the first screw thread (110a) or the first screw thread formed on the lower surface of the rail (110)
  • a second screw thread 126a or a second screw thread groove 126b or a second screw thread protrusion 126c is formed in the first driving wheel 126 positioned to be engaged with the groove 110b.
  • the first driving wheel 126 is installed to move the towing cart 120 while rotating along the rail 110 by receiving power from the first gear 125.
  • first driving wheel 126 may be installed only in the upper portion so as to move along only the upper surface of the rail 110, wherein the first screw thread (110a) or the first screw thread groove (110b) of the rail (110) It may be formed on the upper surface.
  • the plurality of first driving wheels 126 may be all manufactured to receive power, or only a portion of the first driving wheels 126 may be manufactured to receive driving power.
  • the crete 150 and the crete fixing lever 151 are members mounted to fix the cable 200 to the towing bogie 120, the support bogie 130, and the snake bogie 140.
  • the crete fixing lever 151 may be operated so that the crete 150 may be firmly tightened to the body of the cable 200.
  • the crete 150 is opened by rotating the upper concrete 150a about the axis 150c with respect to the lower concrete 150b, and the cable 200 through the upper portion opened by the axial rotation of the upper concrete 150a. It may be manufactured to be seated on the lower concrete (150b).
  • the cleat fixing lever 151 may be installed to fasten the distal end portion of the upper concrete (150a) axially rotated to one end of the lower concrete (150b).
  • the cleat fixing lever 151 has a claw 151a that extends over the distal end portion or one end portion in contact with the distal end portion of the upper concrete 150a and the distal end portion 150b, and the distal end portion and the end portion by pulling the catch 151a. It may include a lever 151b installed to be rotated so that the part is tightly in close contact.
  • the crete 150 and the crete fixing lever 151 may be detachably mounted to the towing cart 120 and the support cart 130.
  • the support trolley 130 may be installed to move along the rail 110 while supporting the cable 200 transferred by the towing trolley 120.
  • the support trolley 130 has a structure in which the first power source 123, the first motor 124, and the first gear 125 are excluded as compared to the traction trolley 120, but does not have its own driving force but has a long length.
  • a plurality of the rear of the towing cart 120 may be installed to transport the cable 200.
  • the support cart 130 is provided with a plurality of towing cart 120, a plurality of intervals between the towing cart 120 at a predetermined interval.
  • the support trolley 130 is a pair of rotating rollers 131 installed in pairs so as to be in contact with the upper and lower surfaces of the rail 110, the crete 150 and the creep fixing lever to fix the cable 200, respectively. 151 may be included.
  • the rotating roller 131 may be formed with a thread, a thread groove or a threaded protrusion corresponding to the first screw thread 110a or the first screw thread groove 110b.
  • the snake cart 140 may be installed to move along the rails 110 so that the snake work is performed while the transferred cable 200 is installed on the hanger 210.
  • the snake trolley 140 may be installed at the rear of the support trolley 130 to install the cable 200 on the hanger 210 when the cable 200 is transferred by the towing trolley 120 and the support trolley 130. Can be.
  • the snake cart 140 includes a switch 141, a case 142, and a second power source 143, a second motor 144, and a second gear 145 built in the case 142.
  • the second driving wheel 146, the cable fixing crete 150, the crete fixing lever 151, and the plurality of pressure rollers 147 and the supporting rollers 148 to install the cable 200 on the hanger 210. ) May be included.
  • the second power source 143, the second motor 144, the second gear 145, the second driving wheel 146, the cable fixing crete 150, and the crete fixing lever embedded in the second case 122. 151 may be the same as the configuration of the towing cart (120).
  • the third screw thread is engaged with the first screw thread 110a or the first screw thread groove 110b of the rail 110 in the second driving wheel 146 located at the lower portion of the pair of second drive wheels 146.
  • 146a or the third threaded groove 146b or the third threaded protrusion 146c may be formed.
  • the second driving wheel 146 may be in contact with the upper surface of the rail 110, wherein the first screw thread (110a) or the first screw thread groove (110b) is formed on the upper surface of the rail (110). Can be.
  • the pressure roller 147 may be provided in singular or plural.
  • the plurality of pressure rollers 147 may be mounted in a sequential distance with respect to one surface of the hanger 210 side in the upper portion of the snake cart 140.
  • the pressure roller 147 As an example of the pressure roller 147, three pressure rollers 147 are provided, the first pressure roller 147a is provided closest to one surface of the hanger 210 side, the second pressure roller 147b is It is installed farther than the first press roller 147a, and the third press roller 147c is installed farthest and is installed in accordance with the position of the cable 200 in the state transported by the towing cart 120 and the support cart 130. Can be.
  • the configuration of the present invention is not limited thereto, and the invention may be implemented using a single pressure roller 147.
  • the cable 200 may be pushed outward by the first, second, and third pressure rollers 147 and may be installed on the hanger 210 accompanied by a snake work.
  • support roller 148 may be installed to correspond to the pressure roller 147 for the support of the cable 200 mounted on the snake cart (140).
  • the supporting roller 148 two supporting rollers 148 are provided, not provided to the third pressing roller 147c, and between the second pressing roller 147b and one side of the hanger 210 side.
  • the supporting roller 148b may be installed, and the first supporting roller 148a may be installed between the first pressing roller 147a and the hanger 210 side surface.
  • the snake work of the cable 200 is installed in a serpentine shape, that is, the serpentine of the cable 200 in the power sphere 300, which effectively effect the thermal expansion and contraction of the cable 200 according to the ambient temperature May be performed to disperse.
  • the rail 110 proposed by the present invention will be described in detail based on the description of the mechanized laying equipment and the construction method of the underground cable.
  • the rail 110 is a member that is installed for the movement of the towing bogie 120, the support bogie 130 and the snake bogie 140, the rail 110 is a cable (in the power port 300) 200) may be installed at a height at which it is installed.
  • each hanger 210 installed in a plurality.
  • the rail 110 proposed by the present invention may include a rail 111, a connection bracket 112, 112, and a rail support 113.
  • the rail 111 should be made of a high strength material that is mechanically, electrically and chemically safe in the electric power hole and endurable to withstand the force applied during the cable construction, and should not be corroded even when installed and operated in the electric power hole for a long time.
  • the manufacturing length of the rail 111 is greatly affected by the electric height of the electric power or tunnel, the width, the degree of bending, the size of the material inlet. If the length of the rail 111 is long, there are advantages such as reduction of the connection part and reduction of friction of the support roller, but increase of the carrying weight, inferior workability such as installation and dismantling. However, there is a disadvantage that the friction increases due to the increase of the connection part.
  • the rail 111 needs a straight line and a curved line depending on the degree of bending of the power tool. Curved rail 111 should be designed and manufactured to maintain the radius of curvature above the cable laying standard.
  • the rail 111 is a rectangular member installed on the hanger for the movement of the towing bogie, the support bogie and the snake bogie, and is made of a high-strength steel having sufficient durability even for the installation traveling load and the maximum constant load applied when the cable is laid. It is installed on the connection bracket 112 installed near the end of the line in which the cable is laid in the power sphere.
  • each hanger is firmly installed on each hanger firmly mounted on the wall in the power outlet to allow the cable to be laid.
  • a hole groove is formed on the surface of the rail 111 to prevent slippage that may occur while the towing cart moves along the rail 111.
  • the hole grooves are formed at regular intervals and is characterized in that the projection is formed to engage the hole grooves in the towing cart and the snake cart driving wheel.
  • the connecting bracket 112 is a member for fixing the rail 111 to a hanger, and according to the shape of the hanger, it is necessary for K hanger, a hanger, I hanger, and the like.
  • a hanger I hanger is used for 154kV XLPE cable construction
  • ⁇ hanger is used for 345kV XLPE cable construction.
  • the connecting brackets 112 to be installed should be made of materials and structures that do not cause any mechanical deformation or damage to the existing hangers and newly installed hangers. In addition, it should not be shaken or damaged by the impact on the rails during the cable construction, and it is necessary to manufacture the bolt fastening structure, not the welding method or the structure to install hanger, which is difficult to dismantle and dismantle after completion of work.
  • connection bracket 112 requires a hole in which a fastening bolt is installed to fix the rail, and the fastening bolt needs a variable part capable of correcting a part of the height of the rail.
  • Rail support 113 is a support member for installing the lower end of the rail, it is used only for 345kV XLPE cable construction. The installation position shall be between the hanger and the hanger.
  • Rail support 113 has a height adjustment function to the structure that can be easily installed on the rail. In addition, it should not corrode even if it is installed and operated for a long time.
  • the weight of the cable, the weight of the power bogie and the weight of the cable support bogie are applied to the rail.
  • the magnitude of the force acting on the rail is divided into the installation driving load and the maximum constant load after the completion of the installation of three cables.
  • the installation driving load is the sum of the weight of the cable on the rail, the weight of the power bogie and the support bogie, which is less than the maximum constant load, but the bending moment becomes larger because the position of the force acting on the hanger is farther from the fixed point than the constant load point. .
  • Running and constant loads deform the high-strength rail downwards.
  • Maximum aft occurs between the hanger supporting the rail and the hanger. Fixing of the rail may cause an increase in the frictional force of the rail, so the rail should be limited to a certain value or less. Since the maximum amount of fixing of a hanger is currently 20 mm, and the part which supports a rail is a hanger, it is necessary to make the amount of fixing of a rail the same.
  • the test rail 50mm ⁇ 50mm ⁇ 3.2t is used to measure the amount of rail displacement while changing the weight and support interval.
  • Rail support spacing is applied to 1.5m, 2.25m, 3.0m, 4.5m, which is the installation interval of hangers installed according to the existing horizontal snake laying method and vertical snake laying method, minimizing the movement of existing hangers or installing additional hangers. I need to be able to.
  • the bearing capacity of the hanger is proportional to the product of the weight applied to the hanger and the distance from the hanger anchor point. That is, the bending moment and the bending stress are calculated by dividing into a hanger, I hanger, and ⁇ hanger according to the length and structure of the hanger.
  • Maximum constant load is when the weight of cable, crete, rail, etc. installed on the hanger is the highest as shown in the figure.
  • Maximum installation load is when the weight of cables, creats, rails, etc. installed on the hanger is smaller than the maximum constant load, but the distance of the hanger is farther from the fixed point and the value of bending moment and bending stress is greater.
  • the values of bending moment and bending stress of the hanger due to the maximum continuous load and the maximum laying load calculated as follows shall not exceed the allowable stress range of the hanger.
  • the force (tensile force) applied to the rail due to the running of the power truck should also be considered.
  • the power bogie draws the fling-eyes of the cable wound on the cable drum and extends the wire as it travels over the rail. And when the cable is drawn in, the equilibrium bogie and support bogie will be installed at regular intervals. At this time, a force is applied to the rail in the reverse direction of the power truck for installing the cable. The reaction acts on the rail as much as the amount of tension required to lay the cable.
  • the cable laying tension increases with the length and weight of the cable, and increases with the cable entry speed, the inclination angle and the friction coefficient.
  • the following table shows the installation quantity of the power truck (4hp) according to the installation speed.
  • the maximum driving tension is proportional to the quantity of the power bogie.
  • the rail support spacing is preferably fixed to the a and I pedestals at 1.5m intervals in the case of horizontal snake laying, and to be fixed at 2.25m intervals at the interval of 4.5m for the vertical snake laying. desirable.
  • the allowable bending radius of the electric power tool should be 3 m or more and the minimum allowable curvature radius of the power tool (adhesive) should be 3 m or more.
  • Figure 8 shows an example of the structure and manufacturing photo of the rail applied to the present invention.
  • Figure 9 summarizes the rail specifications and features in a table with respect to the present invention.
  • FIG. 10 shows a specific example of the a-type connecting bracket 112 with respect to the connecting brackets 112 applied to the present invention.
  • connection bracket is a structure that can withstand the load applied to the connection bracket sufficiently can be manufactured in the bolt-injection formula that can be easily installed without processing or deformation of the hanger.
  • Figure 11 shows a specific example of the type I connection bracket 112 with respect to the connection brackets 112 applied to the present invention.
  • the nut may be fastened to an insert bolt by being inserted above the I-shaped hanger.
  • Type-A connection brackets The difference from the Type-A connection brackets is that the mobile creats are installed on the type I hangers to cut off the overlapping parts.
  • FIG. 12 shows a specific example of the K-type connecting bracket 112 in relation to the connecting brackets 112 applied to the present invention.
  • FIG. 13 illustrates a specific example of a rail support in connection with the present invention.
  • an example of the rail auxiliary support provided at the time of installation at 345 kV XLPE 2,500 mm 2 is provided at 2.25 m between the hanger and the hanger.
  • a bolt and a nut having a thread for height adjustment is included, and the plate for distributing the force applied to the bottom surface may be attached.
  • FIG. 14 is a table showing the specifications and features of the connecting brackets 112 and the rail support described with reference to FIGS. 10 to 13.
  • 15a to 15f is a view showing a specific appearance of assembling the rail support to the a-hanger in accordance with the present invention.
  • 15A and 15B show a state in which a rail support is connected to a-type hanger.
  • FIGS. 15C and 15D show the assembling of the rail support bolts to the A-shaped hanger.
  • Figure 15e and Figure 15f shows a state in which the rail support is installed to the left and right a-shaped hanger.
  • Figures 16a and 16b in the context of the present invention, shows a specific appearance of assembling the rail support to the K-type hanger.
  • Figure 17a to Figure 17f shows a specific aspect of assembling the rail and the rail support in connection with the present invention.
  • 17A and 17B illustrate a state in which rails are connected.
  • FIGS. 17C and 17D show a state of assembling bolted rails.
  • FIGS. 17E and 17F show an example of assembling the rail support.
  • the mechanized laying equipment and the construction method of the underground cable capable of laying cables of any standard without changing the power sphere width can be provided to the user.
  • the caterpillar width: 700mm
  • the work path is narrow (about 100mm), so it is difficult to transport materials and There was a problem.
  • a cable is easily installed even in a narrow power port by installing a rail.
  • a system capable of mechanized laying and snake work can be provided at all positions where the cable is to be installed.
  • the cable is first installed at the bottom of a power outlet, and then the cable is lifted to a hanger having a height to be constructed. After arranging the cables, fix the cables. In other words, it takes a lot of manpower and work time to lift the cable after the cable is laid and is an inefficient work method. Therefore, in the present invention, since the rail is installed directly at the position where the cable is to be installed, the cable is not directly lifted, and there is no process of lifting the cable. To provide.
  • Computer-readable recording media include all kinds of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, which are also implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). Include.
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.
  • the above-described apparatus and method may not be limitedly applied to the configuration and method of the above-described embodiments, but the embodiments may be selectively combined in whole or in part in each of the embodiments so that various modifications may be made. It may be configured.

Abstract

본 발명은 지중 케이블의 기계화 포설장비 및 공법에 이용되는 레일에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 레일, 레일을 행거에 고정하기 위한 연결금구(112) 및 레일지지대를 포함하는 기계화 포설장비에 관한 것이다. 본 발명의 일예와 관련된 전력구 내에 케이블이 포설될 위치를 따라 설치되는 레일부; 자체 구동하면서 상기 케이블을 견인할 수 있도록 상기 레일에 설치되는 견인대차; 상기 견인대차에 의해 견인되는 케이블에 일정 간격을 두고 장착되고, 상기 이송되는 케이블을 지지하면서 따라가도록 상기 레일에 설치되는 지지대차; 및 상기 케이블을 밀어서 상기 전력구 내의 벽에 고정된 복수의 행거에 포설시키면서 스네이크 작업이 동반되도록 상기 레일에 설치되는 스네이크대차;를 포함하는 기계화 케이블 포설장치에 있어서, 상기 레일부는, 상기 견인대차, 지지대차 및 스네이크 대차의 이동을 위해 상기 복수의 행거에 고정되는 레일; 상기 레일을 상기 복수의 행거의 일단에 고정하기 위한 연결금구; 및 상기 복수의 행거 사이에 위치한 레일의 하단에 설치되고, 상기 레일이 수평을 유지하도록 지지하는 레일지지대;를 포함하고, 상기 견인대차 및 스네이크대차가 이동하는 동안 발생하는 슬립현상을 방지하기 위해, 상기 레일에는 상기 견인대차 및 스네이크대차의 적어도 일부에 형성된 돌기에 대응하는 홈이 형성되며, 상기 레일을 고정하는 연결금구의 형상은 연결되는 상기 복수의 행거 각각의 형상에 따라 결정될 수 있다.

Description

지중 케이블의 기계화 포설장비 및 공법에 이용되는 레일
본 발명은 지중 케이블의 기계화 포설장비 및 공법에 이용되는 레일에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 레일, 레일을 행거에 고정하기 위한 연결금구(112) 및 레일지지대를 포함하는 기계화 포설장비에 관한 것이다.
일반적으로 송, 배전용 전력케이블(이하, ‘케이블’이라 함)을 지중의 전력구 내에 포설하게 된다. 이러한 일반적인 포설작업(국내등록실용신안 제0263315호)은 도 1a에 도시된 바와 같이, 지상의 대형허브(10)에 권취된 케이블(13)이 포설비계(12)에 의해 전력구 내로 공급되고, 전력구 내의 케이블(13)은 고정 설치된 다수의 캐터필러(14)에 의해 인출되면서 안내롤러(15)를 따라 이송되었다.
여기서, 케이블의 이송에 대해 좀 더 자세히 설명하자면 도 1b 및 도 1c에서와 같이, 중량(重量)이 케이블(13)이 안내롤러(15)에 안착되면서 고정된 캐터필러(14)에 장착되고, 다수의 캐터필러(14)의 견인에 의해 케이블(13)이 안내롤러(14)를 따라 이송되며, 이송된 케이블(13)은 전력구 벽에 설치된 행거(16)에 포설되었다.
하지만, 중량의 케이블(13)을 이송시키기 위해서는 캐터필러(14) 및 안내롤러(15)가 짧은 간격으로 다수 설치되어야만 하기 때문에 작업비용이 상승하였다. 또한, 전력구 내에 이송된 케이블(13)을 이송된 케이블(13)을 행거(16)에 포설하기 위해서는 대다수의 작업자가 일렬로 배치된 다음 케이블(13)을 들어올려 행거(16)에 포설시킨 후 스네이크 작업을 해야만 하기 때문에 인력 및 인력비의 낭비가 심각하였다. 또한, 전력구는 현재 장경간화하면서 그 폭을 감소하도록 제작되는 추세이기 때문에 케이블(13)을 포설하기 위해 캐터필러(14) 및 안내롤러(15)에 대해 설치 간격, 설치 대수 및 소형화를 감안하여야 하고, 케이블(13) 설치 후 작업통로가 협소하여 자재의 운반 및 작업인원의 통행에 많은 불편하였으며, 캐터필러(14)에 전원을 인가하기 위한 전원선이 길어질 경우, 전원전압이 강하되어 전력낭비가 초래되었다. 또한, 이중 포설의 경우 많은 수의 캐터필러(14)가 요구되어 포설비용이 상승하는 문제점이 있었다.
현재 건설되고 있는 전력구가 점차 심도가 깊어지고 케이블의 포설구간이 장경간화됨에 따라 건설되는 전력구 환경에 적합한 케이블 포설공법 개발이 요구되고 있다.
전력구 구조의 최적화 및 케이블 규격의 대형화(345㎸ 2,500㎟)는 필연적으로 전력구 형태의 변화 및 폭의 감소와 케이블의 고 중량화를 유발시킨다.
또한, 전력구 폭의 감소는 케이블 포설장비의 소형화 및 경량화를 요구하게 되고, 케이블의 고 중량화는 현재 인력위주의 스네이크 작업에 대한 새로운 공법을 필요로 한다.
또한, 지중송전 시공전문회사의 확대시행으로 현장시공품질의 검증방법이 점차 대두될 것이다.
따라서 기존 인력방식을 대신하여 레일을 이용한 포설장비 및 공법을 개발함으로써 인력에 의한 스네이크 작업의 문제점을 없애고, 케이블 속도, 찌그러짐 등을 방지하고 운전할 수 있도록 하는 기계화 포설 시스템이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지중 케이블의 기계화 포설장비 및 공법을 사용자에게 제공하는데 그 목적이 있다.
구체적으로 본 발명은 전력구 폭의 변동 없이 모든 규격의 케이블 포설 가능한 지중 케이블의 기계화 포설장비 및 공법을 사용자에게 제공하고자 한다. 기존의 캐터필러 포설방법의 경우, 전력구 통로(폭: 800㎜)바닥에 캐터필러(폭: 700㎜)를 설치 후 포설하므로 작업통로가 협소해서 (100㎜정도)자재 운반 및 포설 인원의 통행에 많은 지장이 있었다. 본 발명에서는 레일을 설치하여 시공하는 방법으로 좁은 전력구에서도 용이하게 케이블을 포설하고자 한다.
또한, 본 발명은 케이블을 설치하고자 하는 모든 위치에 기계화 포설 및 스네이크 작업이 가능한 시스템을 제공하고자 한다. 기존의 캐터필러 포설방법은, 먼저 전력구 바닥에 케이블을 포설하고 나서 시공하고자 하는 높이의 행거에 케이블을 들어 올리는 작업을 한다. 그리고 케이블을 정리한 후 케이블 고정 작업을 실시 한다. 즉, 케이블 포설 후 케이블을 들어 올리는 작업에 많은 인력과 작업시간이 필요하고 비효율적인 작업방법이다. 따라서 본 발명에서는 케이블을 설치하고자 하는 위치에 레일을 설치하여 직접 포설하므로, 케이블을 들어 올리는 공정이 없으며, 스네이크 동력대차를 사용하여 기계로 스네이크 작업을 실시함으로써 인 력 및 작업시간이 단축된 시스템을 제공하고자 한다.
더 나아가 본 발명은 이중 포설이 가능하도록 함을 목적으로 한다. 이중포설은 케이블 설치 위치와 케이블 포설 위치가 달라서 케이블을 끌고만 가는 구간이 포함된 포설을 말한다. 기존 캐터필러 포설방법으로도 이중 포설은 가능하나 이중 포설을 위한 캐터필러 설치, 전원선을 1,000m 이상 설치할 경우 장비 수량 과다, 전원전압강하 등의 문제점이 빈번하게 발생하였다. 본 발명에 적용되는 개발공법에서는 저렴한 레일의 길이만 연장시키면서 레일 위를 케이 블 견인 대차로 케이블을 포설함으로 종래의 캐터필러를 작동시 키기 위한 전선의 길이에 따른 전압강하 등의 문제가 해소되고 장거리 포설을 휠씬 수월하게 수행할 수 있다. 또한, 수직구 구간 및 교통량이 빈번하여 케이블 드럼을 설치할 수 없는 장소를 회피하여 포설이 가능하므로, 장거리 이중 포설이 가능해 질 수 있다.
한편, 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.
상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 전력구 내에 케이블이 포설될 위치를 따라 설치되는 레일부; 자체 구동하면서 상기 케이블을 견인할 수 있도록 상기 레일에 설치되는 견인대차; 상기 견인대차에 의해 견인되는 케이블에 일정 간격을 두고 장착되고, 상기 이송되는 케이블을 지지하면서 따라가도록 상기 레일에 설치되는 지지대차; 및 상기 케이블을 밀어서 상기 전력구 내의 벽에 고정된 복수의 행거에 포설시키면서 스네이크 작업이 동반되도록 상기 레일에 설치되는 스네이크대차;를 포함하는 기계화 케이블 포설장치에 있어서, 상기 레일부는, 상기 견인대차, 지지대차 및 스네이크 대차의 이동을 위해 상기 복수의 행거에 고정되는 레일; 상기 레일을 상기 복수의 행거의 일단에 고정하기 위한 연결금구; 및 상기 복수의 행거 사이에 위치한 레일의 하단에 설치되고, 상기 레일이 수평을 유지하도록 지지하는 레일지지대;를 포함하고, 상기 견인대차 및 스네이크대차가 이동하는 동안 발생하는 슬립현상을 방지하기 위해, 상기 레일에는 상기 견인대차 및 스네이크대차의 적어도 일부에 형성된 돌기에 대응하는 홈이 형성되며, 상기 레일을 고정하는 연결금구의 형상은 연결되는 상기 복수의 행거 각각의 형상에 따라 결정될 수 있다.
또한, 상기 복수의 행거의 형상은, ㅁ 행거형상, ㄱ 행거형상 및 I 행거형상을 포함하고, 상기 연결금구의 형상은, 상기 복수의 행거 각각의 형상에 대응하는 ㄱ형 연결금구, ㅁ형 연결금구 및 I형 연결금구를 포함하며, 상기 ㅁ 행거형상 및 ㄱ 행거형상은 154㎸ XLPE 케이블 시공에 사용되고, 상기 I 행거형상은 345㎸ XLPE 케이블 시공에 사용될 수 있다.
또한, 상기 연결금구는, 상기 레일을 조임식 볼트를 이용하여 상기 복수의 행거의 일단에 고정하기 위한 적어도 하나의 홀;을 더 포함하고, 상기 홀을 이용하여 고정되는 조임식 볼트의 위치에 대응하여 상기 연결금구에 연결된 레일의 높이가 일정부분 변경될 수 있다.
또한, 상기 레일지지대는, 상기 복수의 행거 간의 가운데에 설치되고, 상기 레일지지대가 지지하는 레일의 높이를 변경할 수 있는 높이 조절부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 견인대차는, 자체 구동을 하기 위해 제1동력원; 제1모터; 제1기어; 및 제1구동휠;을 포함하고, 상기 제1구동휠은, 상기 레일의 상면 및 하면과 접촉되도록 상부 및 하부의 한 쌍으로 이루어지며, 상기 레일과 제1구동휠 간의 슬립현상을 방지하기 위해 상기 레일에 제1나사산 또는 제1나사산홈이 형성되고, 상기 제1구동휠에 제2나사산, 제2나사산홈 또는 제2나사산돌기가 형성될 수 있다.
또한, 상기 스네이크대차는, 자체 구동을 하기 위해 제2동력원; 제2모터; 제2기어; 및 제2구동휠;을 포함하고, 상기 제2구동휠은 상기 레일의 상면 및 하면과 접촉되도록 상부 및 하부의 한 쌍으로 이루어지며, 상기 레일과 제2구동휠 간의 슬립현상을 방지하기 위해 상기 레일에 제1나사산 또는 제1나사산홈이 형성되고, 상기 제2구동휠에 제3나사산, 제3나사산홈 또는 제3나사산돌기가 형성될 수 있다.
또한, 상기 레일은 상기 전력구의 굴곡정도에 대응하여 직선형 레일 또는 곡선형 레일이 이용되고, 상기 곡선형 레일은 기 설정된 값 이상의 곡률반경((radius of curvature)을 유지하도록 제작되며, 상기 곡률반경은 곡면이나 곡선의 각 점에 있어서 만곡의 정도를 표시하는 값일 수 있다.
본 발명은 지중 케이블의 기계화 포설장비 및 공법을 사용자에게 제공할 수 있다.
구체적으로 본 발명은 전력구 폭의 변동 없이 모든 규격의 케이블 포설 가능한 지중 케이블의 기계화 포설장비 및 공법을 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 케이블을 설치하고자 하는 모든 위치에 기계화 포설 및 스네이크 작업이 가능한 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 이중 포설이 가능한 지중 케이블의 기계화 포설장비 및 공법을 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시례를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1a는 일반적인 지중 전력구에 케이블을 포설작업이 도시된 개략도이고, 도 1b 및 도 1c은 종래의 지하 전력구의 케이블 포설작업시 케이블의 이송 및 설치를 위한 구성요소가 도시된 평면도 및 측면도이다.
도 2는 레일을 이용한 지중 케이블의 포설작업에 관한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일례와 관련된 지중 케이블의 포설작업에 관한 순서도를 도면을 이용하여 표현한 것이다.
도 4 및 도 5는 포설장치로 지중 케이블을 이송하는 공정이 도시된 작업도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 레일을 이용한 지중 케이블의 기계화 포설장치에서 지중 케이블을 이송하도록 설치된 견인대차 및 지지대차가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 포설장비의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 적용되는 레일의 구조 및 제작사진의 일례를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명과 관련하여, 레일규격 및 특징을 표로 정리한 것이다.
도 10은 본 발명에 적용되는 연결금구(112)류와 관련하여 ㄱ형 연결금구(112)의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에 적용되는 연결금구(112)류와 관련하여 I형 연결금구(112)의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명에 적용되는 연결금구(112)류와 관련하여 ㅁ형 연결금구(112)의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명과 관련하여 레일지지대의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 14는 도 10 내지 도13을 이용하여 설명한 연결금구(112)류 및 레일지지대의 규격 및 특징을 정리한 표를 도시한 것이다.
도 15a 내지 도15f는 본 발명과 관련하여 ㄱ형 행거에 레일받침대를 조립하는 구체적인 모습을 도시한 도면이다.
도 16a 및 도16b는 본 발명과 관련하여, ㅁ형 행거에 레일받침대를 조립하는 구체적인 모습을 도시한 것이다.
도 17a 내지 도17f는 본 발명과 관련하여 레일 및 레일지지대를 조립하는 구체적인 모습을 도시한 것이다.
전술한 것과 같이, 도 1a 내지 도1c에 제안된 시스템에서는 중량의 케이블(13)을 이송시키기 위해서는 캐터필러(14) 및 안내롤러(15)가 짧은 간격으로 다수 설치되어야만 하기 때문에 작업비용이 상승하였다. 또한, 전력구 내에 이송된 케이블(13)을 이송된 케이블(13)을 행거(16)에 포설하기 위해서는 대다수의 작업자가 일렬로 배치된 다음 케이블(13)을 들어올려 행거(16)에 포설시킨 후 스네이크 작업을 해야만 하기 때문에 인력 및 인력비의 낭비가 심각하였다. 또한, 전력구는 현재 장경간화하면서 그 폭을 감소하도록 제작되는 추세이기 때문에 케이블(13)을 포설하기 위해 캐터필러(14) 및 안내롤러(15)에 대해 설치 간격, 설치 대수 및 소형화를 감안하여야 하고, 케이블(13) 설치 후 작업통로가 협소하여 자재의 운반 및 작업인원의 통행에 많은 불편하였으며, 캐터필러(14)에 전원을 인가하기 위한 전원선이 길어질 경우, 전원전압이 강하되어 전력낭비가 초래되었다. 또한, 이중 포설의 경우 많은 수의 캐터필러(14)가 요구되어 포설비용이 상승하는 문제점이 있었다.
현재 건설되고 있는 전력구가 점차 심도가 깊어지고 케이블의 포설구간이 장경간화됨에 따라 건설되는 전력구 환경에 적합한 케이블 포설공법 개발이 요구되고 있고, 전력구 폭의 감소는 케이블 포설장비의 소형화 및 경량화를 요구하게 되며, 케이블의 고 중량화는 현재 인력위주의 스네이크 작업에 대한 새로운 공법을 필요로 하고, 지중송전 시공전문회사의 확대시행으로 현장시공품질의 검증방법이 점차 대두되고 있으므로, 본 발명에서는 따라서 기존 인력방식을 대신하여 레일을 이용한 포설장비 및 공법을 개발함으로써 인력에 의한 스네이크 작업의 문제점을 없애고, 케이블 속도, 찌그러짐 등을 방지하고 운전할 수 있도록 하는 기계화 포설 시스템을 제안하고자 한다.
도 2는 레일을 이용한 지중 케이블의 포설작업에 관한 순서도이다.
또한, 도 3은 본 발명의 일례와 관련된 지중 케이블의 포설작업에 관한 순서도를 도면을 이용하여 표현한 것이다.
또한, 도 4 및 도 5는 포설장치로 지중 케이블을 이송하는 공정이 도시된 작업도이다.
도 2를 참조하면, 먼저, 전력구(300) 내부로 케이블(200)이 유입되면, 케이블(200)의 선단부가 견인대차(120)에 장착(S10)된다.
구체적으로, 도 4 및 도 5에서와 같이 케이블드럼에 권취된 케이블(200)이 드럼용 케터필러 및 포설비계를 통해 전력구(300) 내부로 유입되고, 유입된 케이블(200)의 선단부가 레일(110)에 장착된 견인대차(120)의 크리트(150)에 고정된다.
이때, 레일(110)은 전력구(300) 내에 설치된 행거(210)에 미리 설치된다.
다음으로, 케이블(200)이 견인대차(120)에 의해 설치될 위치로 견인(S20)된다.
이때, 견인대차(120)는 제1동력원(123), 제1모터(124), 제1기어(125), 제1구동휠(126) 등의 연계작동으로 자체 이동하면서 케이블(200)을 견인하게 된다.
여기서, 작업자가 견인대차(120)와 함께 이동하면서 견인대차(120)의 작동 및 정지를 조작하게 된다.
다음으로, 견인대차(120)에 의해 지속적으로 이송되는 케이블(200)을 지지하기 위해 지지대차(130)가 일정 간격으로 케이블(200)에 장착(S30)된다.
이때, 도 5에서와 같이 이송되는 케이블(200)에 대해 다수의 지지대차(130)가 일정 간격으로 장착되고, 케이블(200)은 지지대차(130)의 크리트(150)에 고정된다. 물론, 지지대차(130)는 견인대차(120)의 후방에 위치하도록 레일(110)에 장착되며, 자체 구동력이 없기 때문에 견인대차(120)에 의해 이송되는 케이블(200)을 따라 끌려가게 된다.
다음으로, 견인대차(120) 및 지지대차(130)에 의해 설치될 위치까지 이송된 케이블(200)이 이동하는 스네이크대차(140)에 의해 스네이크작업이 이루어지면서 행거(210)에 포설(S40)된다.
구체적으로 지지대차(130)의 후방에 위치한 스네이크대차(140)가 레일(110)을 따라 이동하면서 제1,2받침롤러(148)에 얹어진 케이블(200)을 제1,2,3가압롤러(147)가 행거(210)측으로 밀어 내면 케이블(200)이 행거(210)에 포설된다.
이때, 행거(210)에 포설된 케이블(200)은 자연스럽게 스네이크 형태로 포설된다. 또한, 케이블(200)이 다중 포설되는 경우, 선행된 공정이 반복적으로 이루어진다.
스네이크대차(140) 역시 함께 이동하는 작업자에 의해 작동 및 정지가 조작된다.
다음으로, 행거(210)에 포설된 케이블(200)이 크리트(150)에 의해 견고히 고정(S50)된다.
이러한 공정으로 전력구(300) 내에 케이블(200)이 포설된다.
물론, 케이블(200) 포설이 완료되면 최전방의 견인대차(120) 및 최후방의 스네이크대차(140)를 작동시켜 지지대차(130)를 비롯한 모든 대차가 원위치로 복귀하게 된다.
본 명세서에서 제안하는 기술은 레일을 이용한 전력구 내 지중송전케이블의 기계화 포설공 법 및 포설 장비에 관한 것으로, 레일을 케이블 포설 높이에 설치하고, 여기에 다수의 케이블 견인용 대차 및 케이블지지용 대차를 활용하여 케이블을 원하는 위치에 시공하는 기계화 포설공법 및 포설장비에 관한 것이다.
한편, 스네이크 작업은 기계화 포설 작업 완료 후 스네이크 대차를 포설 역 방향으로 진행하면서 실시한다.
또한, 일정한 간격으로 스네이크대차가 오프셋(off-set) 설치되어 있어서 포설 역방향으로 강제 진행시 케이블이 행거 위의 케이블 고정 위치로 밀려들어 가게 된다.
즉, 스네이크 작업은 포설 후 스네이크 대차를 역방향으로 진행시킴으로써 적절하게 조절된 스네이크 대차의 롤러에 의해 자동으로 배치하게 된다.
또한, 행거 위에 배치된 케이블은 스네이크 바에 의해 수직 스네이크, 수평스네이크, 상이격 등의 형상으로 변형되어 행거 위에 고정된다.
이러한 기계화 포설 작업을 흐름도로 표현한 것이 도 3이다.
한편, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 레일을 이용한 지중 케이블의 기계화 포설장치에서 지중 케이블을 이송하도록 설치된 견인대차 및 지지대차가 개략적으로 도시된 사시도이다.
또한, 도 7은 본 발명에 따른 포설장비의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 레일을 이용한 지중 케이블의 기계화 포설장치(100)는, 레일(110), 견인대차(120), 지지대차(130) 및 스네이크대차(140)를 포함할 수 있다.
먼저, 레일(110)은 견인대차(120), 지지대차(130) 및 스네이크대차(140)의 이동을 위해 설치되는 부재이다.
레일(110)은 전력구(300) 내에서 케이블(200)이 설치되는 높이에 설치될 수 있다.
즉, 케이블(200)을 포설할 수 있도록 전력구(300) 내의 벽면에 견고히 고정되어 일렬로 다수 설치된 각각의 행거(210)의 일단부에 별도의 고정부재 또는 직접 견고히 설치된다.
이때, 레일(110)을 따라 견인대차(120)가 이동하는 동안 발생할 수 있는 슬립현상을 방지하기 위해 레일(110)의 표면에 제1나사산(110a) 또는 제1나사산홈(110b)이 형성될 수 있다.
또한, 제1나사산홈(110b)은 일정 간격으로 형성되거나 측면상 원형인 연속적으로 형성된다.
단, 이러한 제1나사산(110a) 또는 제1나사산홈(110b)이 적용되는 형식은 본 발명의 단순한 일례에 불과하고 다른 형태의 실시례가 적용될 수 있는 것은 자명하다.
더 나아가, 견인대차(120) 및 스네이크대차(140)의 제1,2구동휠(126,146)에도 제1나사산(110a) 또는 제1나사산홈(110b)과 맞물리도록 각각 제2,3나사산(126a,146a) 또는 제2,3나사산홈(126b,146b) 또는 제2,3나사산돌기(126c,146c)가 형성될 수 있다.
여기서, 제1나사산홈(110b)와 맞물리는 제2,3나사산돌기(126c,146c) 역시 일정 간격으로 형성되거나 측면상 원형인 연속적으로 형성될 수 있다.
한편, 제1나사산(110a) 또는 제1나사산홈(110b)이 레일(110)의 하면에 형성되고, 상,하부 한 쌍으로 이루어진 제1,2구동휠(126,146)에 형성된 제2,3나사산(126a,146a) 또는 제2,3나사산홈(126b,146b) 또는 제2,3나사산돌기(126c,146c)는 제1나사산(110a) 또는 제1나사산홈(110b)과 맞물리도록 하부에 위치한 제1,2구동휠(126,146)에 형성될 수 있다.
제1나사산(110a) 또는 제1나사산홈(11b)은 레일(110)의 상면 및 하면 중 어느 일면 또는 양면 모두에 형성될 수 있고, 이에 상응하도록 제1,2구동휠(126,146)에 제2,3나사산(126a,146a) 또는 제2,3나사산홈(126b,146b) 또는 제2,3나사산돌기(126c,146c)가 형성될 수 있다.
다음으로, 견인대차(120)는 스위치(121), 제1케이스(122)에 내장된 제1동력원(123), 제1모터(124), 제1기어(125)와, 제1구동휠(126), 케이블고정용 크리트(150) 및 크리트고정레버(151)를 포함할 수 있다.
단, 본 발명의 내용이 이에 제한되는 것은 아니고, 더 많은 구성 또는 더 적은 구성에 의해 견인대차(120)가 구현될 수 있는 것은 자명하다.
견인대차(120)는 상부에 케이블(200)을 고정한 다음 레일(110)을 따라 이동하도록 설치되고, 제1동력원(123), 제1모터(124) 및 제1기어(125)는 제1케이스(122)에 내장되어 하부에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 견인대차(120)는 케이블(200)의 중량 및 이송 거리에 따라 1대 이상 설치될 수 있다.
또한, 제1동력원(123)은 휴대 및 이동성이 보장된 충전용 배터리로서, 장견간의 전력구(300)인 경우 종래의 전선의 긴 길이로 인한 전원전압강하 등을 해소할 수 있다.
또한, 제1동력원(123)은 스위치(121)의 작동에 따라 제1모터(124)에 전원을 인가 또는 차단하게 설치된다.
또한, 제1모터(124)는 제1동력원(123)으로부터 전원을 인가받아 작동하고, 발생시킨 동력은 제1기어(125)로 전달되도록 설치될 수 있다.
또한, 제1모터(124)는 배터리인 제1동력원(123)으로부터 전원을 인가받기도 하고, 작업환경에 따라 전선과 연결되어 전원을 인가받을 수도 있다.
이때, 제1모터(124)의 출력이 제1기어(125)에 정확히 전달될 수 있도록 감속기(미도시)가 설치될 수도 있다.
또한, 제1기어(125)는 제1모터(124)로부터 동력을 전달받아 작동하여 제1구동휠(126)을 회전시키도록 설치될 수 있다.
또한, 제1구동휠(126)은 레일(110)에 상,하면과 접촉되도록 한 쌍의 휠이 다수 설치되어 이루어지고, 레일(110)의 하면에 형성된 제1나사산(110a) 또는 제1나사산홈(110b)과 맞물리도록 하부에 위치한 제1구동휠(126)에 제2나사산(126a) 또는 제2나사산홈(126b) 또는 제2나사산돌기(126c)가 형성된다. 제1구동휠(126)은 제1기어(125)로부터 동력을 전달 받아 레일(110)을 따라 회전하면서 견인대차(120)를 이동시키도록 설치된다.
또한, 제1구동휠(126)은 레일(110)의 상면만을 따라 이동할 수 있도록 상부에만 설치될 수 있고, 이때 제1나사산(110a) 또 는 제1나사산홈(110b)은 레일(110)의 상면에 형성될 수 있다.
또한, 케이블(200)의 중량 및 이송거리 등에 따라 다수의 제1구동휠(126)은 모두 동력을 전달 받을 수 있도록 제작될 수도 있고, 일부만 구동력을 전달 받을 수 있도록 제작될 수 있다.
그리고, 크리트(150) 및 크리트고정레버(151)는 견인대차(120), 지지대차(130) 및 스네이크대차(140)에 케이블(200)을 고정시키도록 장착된 부재로서, 크리트(150)가 케이블(200)의 몸통을 감싸면 크리트고정레버(151)를 동작시켜 크리트(150)가 케이블(200)의 몸통을 견고히 조이도록 설치될 수 있다.
또한, 크리트(150)는 상부크리트(150a)가 하부크리트(150b)에 대해 축(150c)을 중심으로 회전하여 개방되고, 상부크리트(150a)의 축회전으로 개방된 상부를 통해 케이블(200)이 하부크리트(150b)에 안착되도록 제작될 수 있다.
또한, 크리트고정레버(151)는 축회전하는 상부크리트(150a)의 선단부를 하부크리트(150b)의 일단부에 결착시킬 수 있도록 설치될 수 있다.
또한, 크리트고정레버(151)는 상부크리트(150a)의 선단부와 하부크리트(150b)의 일단부를 접촉된 상태에서 선단부 또는 일단부에 걸치는 걸림쇠(151a) 및, 걸림쇠(151a)를 당겨 선단부 및 일단부가 견고히 밀착되도록 축회전하게 설치된 레버(151b)를 포함할 수 있다.
이 크리트(150) 및 크리트고정레버(151)는 견인대차(120) 및 지지대차(130)에 착탈 가능하게 장착될 수 있다.
한편, 지지대차(130)는 견인대차(120)에 의해 이송되는 케이블(200)을 지지하면서 레일(110)을 따라 이동하도록 설치될 수 있다.
즉, 지지대차(130)는 견인대차(120)와 비교하여 제1동력원(123), 제1모터(124) 및 제1기어(125)가 배제된 구조로서, 자체 구동력은 없지만, 길이가 긴 케이블(200)의 이송을 위해 견인대차(120)의 후방으로 다수 설치될 수 있다.
또한, 지지대차(130)는 견인대차(120)가 여러 대 설치된 경우, 견인대차(120)들 사이에 일정 간격으로 다수 설치된다. 여기서, 지지대차(130)는 레일(110)의 상,하면과 접촉되도록 각각 한 쌍을 이루어 설치된 다수의 회전롤러(131), 케이블(200)을 고정시킬 수 있는 크리트(150) 및 크리트고정레버(151)가 포함되어 이루어질 수 있다.
또한, 회전롤러(131)에도 제1나사산(110a) 또는 제1나사산홈(110b)에 대응하는 나사산, 나사산홈 또는 나사산돌기가 형성될 수 있다.
한편, 스네이크대차(140)는 이송된 케이블(200)이 행거(210)에 포설되면서 스네이크작업이 수행되도록 레일(110)을 따라 이동하게 설치될 수 있다.
이 스네이크대차(140)는 견인대차(120) 및 지지대차(130)에 의해 케이블(200)이 이송되면 케이블(200)을 행거(210)에 포설시키기 위해 지지대차(130)의 후방에 설치될 수 있다.
또한, 스네이크대차(140)는 자체 구동을 위해 스위치(141), 케이스(142), 케이스(142)에 내장된 제2동력원(143), 제2모터(144), 제2기어(145)와, 제2구동휠(146), 케이블고정용 크리트(150), 크리트고정레버(151) 및, 케이블(200)을 행거(210)에 포설시키기 위해 다수의 가압롤러(147) 및 받침롤러(148)를 포함할 수 있다.
제2케이스(122)에 내장된 제2동력원(143), 제2모터(144), 제2기어(145)와, 제2구동휠(146), 케이블고정용 크리트(150) 및 크리트고정레버(151)는 견인대차(120)의 구성과 동일할 수 있다.
다만, 한 쌍으로 이루어진 제2구동휠(146)에서 하부에 위치한 제2구동휠(146)에는 레일(110)의 제1나사산(110a) 또는 제1나사산홈(110b)과 맞물리도록 제3나사산(146a) 또는 제3나사산홈(146b) 또는 제3나사산돌기(146c)가 형성될 수 있다.
또한, 제2구동휠(146)의 상부에만 설치되어 레일(110)의 상면과 접촉될 수 있고, 이때 제1나사산(110a) 또는 제1나사산홈(110b)은 레일(110)의 상면에 형성될 수 있다.
가압롤러(147)는 단수로 구비되거나 복수로 구비될 수 있다.
여기서, 다수의 가압롤러(147)는 스네이크대차(140)의 상부에서 행거(210)측 일면에 대해 순차적으로 거리가 멀게 장착될 수 있다.
또한, 가압롤러(147)의 일예로, 3개의 가압롤러(147)가 설치되고, 제1가압롤러(147a)는 행거(210)측 일면에 제일 가깝게 설치되고, 제2가압롤러(147b)는 제1가압롤러(147a)보다 멀리 설치되며, 제3가압롤러(147c)는 제일 멀리 설치되면서 견인대차(120) 및 지지대차(130)에 의해 이송된 상태에서의 케이블(200) 위치에 맞춰 설치될 수 있다.
단, 본 발명의 구성이 이에 제한되는 것은 아니고 단수의 가압롤러(147)를 이용하여 발명이 구현될 수도 있다.
제1, 2, 3가압롤러(147)에 의해 케이블(200)이 외향으로 밀리면서 스네이크작업이 동반되어 행거(210)에 포설될 수 있다.
또한, 받침롤러(148)는 스네이크대차(140)에 얹어진 케이블(200)의 지지를 위해 가압롤러(147)와 상응하게 설치될 수 있다.
받침롤러(148)의 일예로, 2개의 받침롤러(148)가 설치되고, 제3가압롤러(147c)에는 설치되지 않고, 제2가압롤러(147b)와 행거(210)측 일면 사이에 제2받침롤러(148b)가 설치되며, 제1가압롤러(147a)와 행거(210)측 일면 사이에 제1받침롤러(148a)가 설치될 수 있다.
여기서 케이블(200)의 스네이크작업은 전력구(300) 내에서 케이블(200)을 구불구불한 즉, 뱀 모양의 형태로 설치하게 되고, 이는 주변 온도에 따른 케이블(200)의 열신축 작용을 효과적으로 분산시키기 위해 수행될 수 있다.
전술한 지중 케이블의 기계화 포설장비 및 공법에 대한 설명을 기초로 본 발명이 제안하는 레일(110)에 대해 구체적으로 설명한다.
앞에서 설명한 것과 같이, 레일(110)은 견인대차(120), 지지대차(130) 및 스네이크대차(140)의 이동을 위해 설치되는 부재이고, 레일(110)은 전력구(300) 내에서 케이블(200)이 설치되는 높이에 설치될 수 있다.
즉, 케이블(200)을 포설할 수 있도록 전력구(300) 내의 벽면에 견고히 고정되어 일렬로 다수 설치된 각각의 행거(210)의 일단부에 별도의 고정부재 또는 직접 견고히 설치된다.
구체적으로 본 발명이 제안하는 레일(110)은 레일(111), 연결금구(112)(112), 레일지지대(113)를 포함할 수 있다.
이하에서는 레일(110)을 구성하는 레일(111), 연결금구(112)(112), 레일지지대(113) 각각에 대해 구체적으로 설명한다.
먼저, 레일(111)에 대해 설명한다.
레일(111)은 케이블 시공시 가해지는 힘을 견딜 수 있는 내구성 및 전 력구 내에서 기계, 전기, 화학적으로 안전한 고강도 소재로 제작 되어야 하여 장기간 전력구내에 설치 운영되어도 부식되지 않아야 한다.
또한, 레일(111)의 제작 길이는 전력구 또는 터널의 전청높이, 폭, 굴곡 정도, 자재 인입구 크기에 많은 영향을 받는다. 레일(111)의 길이가 길 면 연결부의 감소, 지지롤러의 마찰감소 등의 장점이 있으나, 운 반 무게의 증가, 설치, 철거 등의 작업성 떨어지고, 짧은 경우 운 반설치, 철거 작업이 용이하지만, 연결부의 증가로 마찰이 증가하 는 단점이 있다.
레일(111)은 전력구의 굴곡정도에 따라 직선형과 곡선형이 필요하다. 곡선형 레일(111)은 케이블 포설시공 기준이상의 곡률반경을 유지하 도록 설계, 제작 되어야 한다.
레일(111)은 견인대차, 지지대차 및 스네이크 대차의 이동을 위해 행 거에설치되는 사각형의 부재로서, 케이블 포설시 가해지는 포설 주행하중및최대상시하중에도 충분한 내구성이 있는 고강도의 철재로 이루어져 있고, 전력구 내에서 케이블이 포설되는 행 거의 끝단에 설치된 연결금구(112)에 위에 설치된다. 좀 더 자세히 설 명하자면, 케이블을 포설할 수 있도록 전력구 내의 벽면에 견고히 설치된 각각의 행거에 연결지지금구를 사용하여 견고히 설치된다. 이때 레일(111)을 따라 견인대차가 이동하는 동안 발생할 수 있는 슬립(미끄럼짐)현상을 방지하기 위해 레일(111)의 표면에 홀 홈이 형성된다. 이때, 홀홈은 일정한 간격으로 형성되며 견인대 차 및 스네이크대차 구동휠에도 홀홈과 맞물리도록 돌기가 형성된 것이 특징이다.
다음으로, 연결금구(112)(112)에 대해 설명한다.
연결금구(112)는 레일(111)을 행거에 고정하기 위한 부재로서, 행거의 형상에 따라 ㅁ 행거용, ㄱ 행거용, I 행거용 등이 필요하다.
일반적으로 ㄱ 행거, I 행거는 154㎸ XLPE 케이블 시공에 사용하고, ㅁ 행거는 345㎸ XLPE 케이블 시공에 사용된다.
설치하는 연결금구(112)는 기설된 행거 및 새로 설치하는 행거에 어떠 한 기계적 변형이나 손상을 가하지 않는 재료 및 구조로 제작되어 야 한다. 또한 케이블 시공시 레일에 가해지는 충격에도 흔들리거 나 파손되어서는 안되며 작업 완료 후 해체 철거 작업이 어려운 용접방법이나 행거를 가공하여 설치하는 구조가 아닌, 볼트 조임식 구조로 제작할 필요성이 있다.
연결금구(112)에는 레일을 고정하는 조임식 볼트가 설치되는 홀이 필 요하며 조임식 볼트는 레일의 높이를 일정부분 보정할 수 있는 가변부가 필요하다.
또한, 레일지지대(113)에 대해 설명한다.
레일지지대(113)는 레일 하단을 설치하는 지지 부재로서, 345㎸ XLPE 케이블 시공 에만 사용한다. 설치위치는 행거와 행거 가운데에 설치한다.
레일 지지대(113)는 레일에 용이하게 설치할 수 있는 구조로 높이 조절 기능이 있어야 한다. 또한 장기간 전력구에 설치 운영되어도 부식 되지 않아야 한다.
레일(11) 및 연결금구(112)를 설계하는 경우, 다음과 같은 사항을 고려하는 것이 바람직하다.
(1)기계적으로 최대 하중 및 최대인장력, 측압에 견딜 것, 부식방지 및 내구성이 있을 것 (2)전기적으로 전자기적 영향을 받지 않을 것 (3)환경적으로 인체 및 주변 환경에 악영향이 없을 것 (4) 경제성이 있을 것 (4)안전성으로 폭발 및 화재, 가스등으로 인한 영향이 없을 것 (5)설치시 기 설치된 설비에 위험요소가 없을 것이 요구된다.
본 발명의 내용을 적용하는 경우, 레일에 가해지는 하중을 검토하여야 한다.
케이블을 포설할 경우에는 케이블의 무게, 동력대차의 무게, 케이블 지지대차의 무게가 레일에 걸리게 된다.
레일에 작용하는 힘의 크기는 포설주행 하중과 3가닥의 케이블 설치완료 후의 최대상시하중으로 구분한다. 포설주행하중은 레일위 케이블의 무게, 동력대차의 무게, 지지대차의 무게의 합으로 최대상시하중보다는 적으나 행거에 작용하는 힘의 위치가 상시하중점보다 고정점에서 멀기 때문에 휨모멘트는 크게 된다.
포설주행하중 및 상시하중은 고강도의 레일을 아랫방향으로 변형시킨다. 레일을 지지하는 행거와 행거사이에서 최대 첨짐이 발생한다. 레일의 첨짐은 레일의 마찰력 증가의 원인이 되므로 일정값 이하로 제한할 필요하가 있다. 현재 행거의 최대 첨짐량이 20㎜으로 되어 있고, 레일을 받치는 부분이 행거이므로 레일의 첨짐량도 동일하게 할 필요가 있다. 레일 최대 첨짐량이 20㎜미만이 되는 적정한 지지간격을 파악하기 위하여 시험레일(50㎜×50㎜×3.2t)을 사용하여 무게및지지간격을 변경하면서 레일 변위량을 측정하고 레일에 가해지는 무게는 케이블의 규격에 따라 154㎸ XLPE 2,500㎟및345㎸ XLPE 2,500㎟ 수직스네이크 시공의 경우로 구분할 필요가 있다.
레일 지지간격은 현재 적용하고 있는 수평스네이크 포설 및 수직스네이크 포설공법의 따라 설치된 행거의 설치간격인 1.5m, 2.25m, 3.0m, 4.5m로 적용하여, 기존 행거의 이동이나 추가 행거 설치를 최소화 할 수 있도록 할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 내용을 적용하고자 하는 경우, 레일을 지지하는 행거에 가해지는 하중을 검토할 필요가 있다.
레일을 이용한 기계화 포설의 경우 전력구에 설치된 행거에 모든 무게가 집중하게 된다.
154㎸ XLPE 2,500㎟ 수평스네이크경우에는 ㄱ 행거, I 행거 끝단, 345㎸ XLPE 2,500㎟ 수직스네이크경우에는 ㅁ행거 끝단에 레일을 설치하고 그 위를 동력대차가 케이블을 끌고 주행하게 된다.
먼저 레일의 지지력을 계산하기 위하여 아래 그림과 같이 최대상시하중과 최대포설하중으로 구분하여 검토 할 필요가 있다. 또한 행거의 지지력은 행거에 가해지는 무게와 행거 고정점에서의 거리에 곱에 비례한다. 즉 휨모멘트 및 휨응력은 행거의 길이 및 구조에 따라 ㄱ 행거, I행거, ㅁ행거로 구분하여 계산한다.
최대상시하중은 그림과 같이 행거 위에 설치된 케이블, 크리트, 레일 등의 무게가 가장 많을 경우이다. 최대포설하중은 그림과 같이 행거위에 설치된 케이블, 크리트, 레일 등의 무게가 최대상시하중보다 적지만 행거의 고정점에서 거리가 멀어서 휨모멘트 및 휨응력의 값이 더 큰 경우이다. 아래와 같이 계산된 최대 상시하중 및 최대 포설 주행하중에 의한 행거의 휨모멘트 및 휨응력의 값은 행거의 허용응력범위를 초과해서는 안 된다.
또한, 본 발명의 내용을 적용하는 경우, 동력대차의 주행으로 인한 레일이 가해지는 힘(인장력)도 거려하여야 한다.
레일을 이용한 케이블 포설에서 동력 대차는 케이블 드럼에 권취되어 있는 케이블의 플링아이를 끌고 레일 위를 진행 하며서 전선을 편다. 그리고 케이블이 인입될 때 일정한 간격 마다 동역대차와 지지 대차를 설치하게 된다. 이때 레일에는 케이블을 포설하는 동력대차의 역방향으로 힘이 가해지게 된다. 케이블을 포설하는데 필요한 인장력의 크기만큼의 반작용이 레일에 작용한다.
케이블 포설 인장력은 시공하는 케이블의 길이가 길고 무게가 클수록 증가하고, 케이블 인입속도, 경사각도, 마찰계수가 클수록 증가한다. 다음 표는 포설속도에 따른 동력대차(4hp)의 설치 수량이다. 최대 주행 인장력은 동력대차의 수량에 비례한다.
결과적으로 레일 지지간격은 수평스네이크 부설일 경우 1.5m 간격으로 ㄱ, I 받침대에 주고정 하는 것이 바람직하고, 수직스네이크 부설일 경우 4.5m 간격으로 ㅁ 받침대에 주고정하면서 2.25m 간격으로 보조 고정하는 것이 바람직하다.
또한, 레일 굴곡허용반경은 전력구(개착식)최소 허용 곡률반경은 3m이상으로 하고, 터널식 전력구 최소 허용 곡률반경은 3m이상으로 하는 것이 바람직하다.
단, 이는 본 발명이 적용되기 위한 단순한 일례에 불과하고, 본 발명의 내용이 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서는 도면을 이용하여 레일 및 연결 금구류의 구체적인 스펙 및 제작방법에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명에 적용되는 레일의 구조 및 제작사진의 일례를 도시한 것이다.
또한, 도 9는 본 발명과 관련하여, 레일규격 및 특징을 표로 정리한 것이다.
단, 도 8 및 도 9에 도시된 수치는 본 발명에 적용될 수 있는 단순한 일례에 불과하고, 본 발명의 내용이 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 도 10은 본 발명에 적용되는 연결금구(112)류와 관련하여 ㄱ형 연결금구(112)의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 10에 표시된 ㄱ형 행가 위에 삽입하여 조입식 볼트에 너트를 조여서 고정할 수 있다.
이때, 연결금구에 가해지는 하중을 충분히 견딜수 있는 구조로서 행거의 가공이나 변형없이 쉽게 설치가능한 볼트 조입식으로 제작될 수 있다.
또한, 도 11은 본 발명에 적용되는 연결금구(112)류와 관련하여 I형 연결금구(112)의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 11을 참조하면, I형 행가 위에 삽입하여 조입식 볼트에 너트를 조여서 고정할 수 있다.
ㄱ형 연결금구와의 차이점은I형 행가 위에는 이동형 크리트 설치됨으로 크리트와 겹치는 부분을 절단했다는 점이다.
또한, 도 12는 본 발명에 적용되는 연결금구(112)류와 관련하여 ㅁ형 연결금구(112)의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 12에서는 ㅁ형 행가를 내부 삽입하여 조입 볼트/너트를 조여서 고정하였다.
이때, 연결금구의 무게를 경량화 하기 위하여 불필요한 내부를 제거하였다.
또한, 도 13은 본 발명과 관련하여 레일지지대의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 13을 참조하면, 345㎸ XLPE 2,500㎟에 포설시 설치되는 레일 보조지지대로서 행거와 행거 사이 2.25m 지점에 설치한 일례를 도시하고 있다.
이때, 높이 조절을 위한 나사산이 있는 볼트 및 너트 등이 포함되어 있고, 바닥면에 가해지는 힘을 분산하기 위한 판이 부착되게 제작될 수 있다.
도 14는 도 10 내지 도13을 이용하여 설명한 연결금구(112)류 및 레일지지대의 규격 및 특징을 정리한 표를 도시한 것이다.
단, 도 14에 도시된 수치는 본 발명에 적용될 수 있는 단순한 일례에 불과하고, 본 발명의 내용이 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서는 전술한 본 발명의 구성을 기초로 레일(111) 및 연결 금그류(112)를 설치하는 방법에 대해 설명한다.
도 15a 내지 도15f는 본 발명과 관련하여 ㄱ형 행거에 레일받침대를 조립하는 구체적인 모습을 도시한 도면이다.
도 15a 및 도15b는 ㄱ형행거에 레일받침대를 연결하는 모습을 도시하였다.
다음으로, 도 15c 및 도15d는 ㄱ형행거에 레일받침대 볼트를 조립하는 모습을 도시하였다.
다음으로, 도 15e 및 도15f는 ㄱ형행거에 레일받침대를 좌우로 설치하는 모습을 도시한 것이다.
한편, 도 16a 및 도16b는 본 발명과 관련하여, ㅁ형 행거에 레일받침대를 조립하는 구체적인 모습을 도시한 것이다.
또한, 도 17a 내지 도17f는 본 발명과 관련하여 레일 및 레일지지대를 조립하는 구체적인 모습을 도시한 것이다.
도 17a 및 도17b는 레일을 연결하는 모습을 도시하였다.
다음으로, 도 17c 및 도17d는 연결된 레일을 볼트조립하는 조립하는 모습을 도시하였다.
다음으로, 도 17e 및 도17f는 레일지지대를 조립하는 일례를 도시한 것이다.
전술한 본 발명의 구성이 적용되는 경우, 전력구 폭의 변동 없이 모든 규격의 케이블 포설 가능한 지중 케이블의 기계화 포설장비 및 공법이 사용자에게 제공될 수 있다. 기존의 캐터필러 포설방법의 경우, 전력구 통로(폭: 800㎜)바닥에 캐터필러(폭: 700㎜)를 설치 후 포설하므로 작업통로가 협소해서 (100㎜정도)자재 운반 및 포설 인원의 통행에 많은 지장이 있었다. 본 발명에서는 레일을 설치하여 시공하는 방법으로 좁은 전력구에서도 용이하게 케이블을 포설하고자 한다.
또한, 본 발명의 구성이 적용되는 경우, 케이블을 설치하고자 하는 모든 위치에 기계화 포설 및 스네이크 작업이 가능한 시스템이 제공될 수 있다. 기존의 캐터필러 포설방법은, 먼저 전력구 바닥에 케이블을 포설하고 나서 시공하고자 하는 높이의 행거에 케이블을 들어 올리는 작업을 한다. 그리고 케이블을 정리한 후 케이블 고정 작업을 실시 한다. 즉, 케이블 포설 후 케이블을 들어 올리는 작업에 많은 인력과 작업시간이 필요하고 비효율적인 작업방법이다. 따라서 본 발명에서는 케이블을 설치하고자 하는 위치에 레일을 설치하여 직접 포설하므로, 케이블을 들어 올리는 공정이 없으며, 스네이크 동력대차를 사용하여 기계로 스네이크 작업을 실시함으로써 인 력 및 작업시간이 단축된 시스템을 제공하고자 한다.
더 나아가 본 발명의 구성이 적용되는 경우, 이중 포설이 가능해질 수 있다. 기존 캐터필러 포설방법으로도 이중 포설은 가능하나 이중 포설을 위한 캐터필러 설치, 전원선을 1,000m 이상 설치할 경우 장비 수량 과다, 전원전압강하 등의 문제점이 빈번하게 발생하였다. 본 발명에 적용되는 개발공법에서는 저렴한 레일의 길이만 연장시키면서 레일 위를 케이 블 견인 대차로 케이블을 포설함으로 종래의 캐터필러를 작동시 키기 위한 전선의 길이에 따른 전압강하 등의 문제가 해소되고 장거리 포설을 휠씬 수월하게 수행할 수 있다. 또한, 수직구 구간 및 교통량이 빈번하여 케이블 드럼을 설치할 수 없는 장소를 회피하여 포설이 가능하므로, 장거리 이중 포설이 가능해 질 수 있다.
한편, 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시례들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시례들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시례들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (7)

  1. 전력구 내에 케이블이 포설될 위치를 따라 설치되는 레일부; 자체 구동하면서 상기 케이블을 견인할 수 있도록 상기 레일부에 설치되는 견인대차; 상기 견인대차에 의해 견인되는 케이블에 일정 간격을 두고 장착되고, 상기 이송되는 케이블을 지지하면서 따라가도록 상기 레일부에 설치되는 지지대차; 및 상기 케이블을 밀어서 상기 전력구 내의 벽에 고정된 복수의 행거에 포설시키면서 스네이크 작업이 동반되도록 상기 레일부에 설치되는 스네이크대차;를 포함하는 기계화 케이블 포설장치에 있어서,
    상기 레일부는,
    상기 견인대차, 지지대차 및 스네이크 대차의 이동을 위해 상기 복수의 행거에 고정되는 레일;
    상기 레일을 상기 복수의 행거의 일단에 고정하기 위한 연결금구; 및
    상기 복수의 행거 사이에 위치한 레일의 하단에 설치되고, 상기 레일이 수평을 유지하도록 지지하는 레일지지대;를 포함하고,
    상기 견인대차 및 스네이크대차가 이동하는 동안 발생하는 슬립현상을 방지하기 위해, 상기 레일에는 상기 견인대차 및 스네이크대차의 적어도 일부에 형성된 돌기에 대응하는 홈이 형성되며,
    상기 레일을 고정하는 연결금구의 형상은 연결되는 상기 복수의 행거 각각의 형상에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 기계화 케이블 포설장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 행거의 형상은, ㅁ 행거형상, ㄱ 행거형상 및 I 행거형상을 포함하고,
    상기 연결금구의 형상은, 상기 복수의 행거 각각의 형상에 대응하는 ㄱ형 연결금구, ㅁ형 연결금구 및 I형 연결금구를 포함하며,
    상기 ㅁ 행거형상 및 ㄱ 행거형상은 154㎸ XLPE 케이블 시공에 사용되고, 상기 I 행거형상은 345㎸ XLPE 케이블 시공에 사용되는 것을 특징으로 하는, 기계화 케이블 포설장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 연결금구는,
    상기 레일을 조임식 볼트를 이용하여 상기 복수의 행거의 일단에 고정하기 위한 적어도 하나의 홀;을 더 포함하고,
    상기 홀을 이용하여 고정되는 조임식 볼트의 위치에 대응하여 상기 연결금구에 연결된 레일의 높이가 일정부분 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는, 기계화 케이블 포설장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 레일지지대는,
    상기 복수의 행거 간의 가운데에 설치되고,
    상기 레일지지대가 지지하는 레일의 높이를 변경할 수 있는 높이 조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 기계화 케이블 포설장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 견인대차는, 자체 구동을 하기 위해 제1동력원; 제1모터; 제1기어; 및 제1구동휠;을 포함하고,
    상기 제1구동휠은, 상기 레일의 상면 및 하면과 접촉되도록 상부 및 하부의 한 쌍으로 이루어지며,
    상기 레일과 제1구동휠 간의 슬립현상을 방지하기 위해 상기 레일에 제1나사산 또는 제1나사산홈이 형성되고, 상기 제1구동휠에 제2나사산, 제2나사산홈 또는 제2나사산돌기가 형성된 것을 특징으로 하는, 기계화 케이블 포설장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 스네이크대차는, 자체 구동을 하기 위해 제2동력원; 제2모터; 제2기어; 및 제2구동휠;을 포함하고,
    상기 제2구동휠은 상기 레일의 상면 및 하면과 접촉되도록 상부 및 하부의 한 쌍으로 이루어지며,
    상기 레일과 제2구동휠 간의 슬립현상을 방지하기 위해 상기 레일에 제1나사산 또는 제1나사산홈이 형성되고, 상기 제2구동휠에 제3나사산, 제3나사산홈 또는 제3나사산돌기가 형성된 것을 특징으로 하는, 기계화 케이블 포설장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 레일은 상기 전력구의 굴곡정도에 대응하여 직선형 레일 또는 곡선형 레일이 이용되고,
    상기 곡선형 레일은 기 설정된 값 이상의 곡률반경((radius of curvature)을 유지하도록 제작되며,
    상기 곡률반경은 곡면이나 곡선의 각 점에 있어서 만곡의 정도를 표시하는 값인 것을 특징으로 하는, 기계화 케이블 포설장치.
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