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KR101862254B1 - 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커 및 이의 관로 이음부 자동 세팅방법 - Google Patents

관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커 및 이의 관로 이음부 자동 세팅방법 Download PDF

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KR101862254B1
KR101862254B1 KR1020170139040A KR20170139040A KR101862254B1 KR 101862254 B1 KR101862254 B1 KR 101862254B1 KR 1020170139040 A KR1020170139040 A KR 1020170139040A KR 20170139040 A KR20170139040 A KR 20170139040A KR 101862254 B1 KR101862254 B1 KR 101862254B1
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KR
South Korea
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packer
joint
pipe
side plates
pipe joint
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Inventor
박일식
유정식
박세환
유병안
유병규
Original Assignee
합자회사 한빛환경
유정식
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커 및 이의 관로 이음부 자동 세팅방법에 관한 것으로 특히, 공지의 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커에 있어서, 외측 단부에 바퀴를 구비하고 상기 측면판들에 정해진 각도를 두고 타측 단부가 결합된 복수의 지지대를 측면판들의 외측으로 회전 가능하게 축지하되, 상기 측면판들과 지지대들 사이에는 바퀴들이 관로 내면에 탄력적으로 접촉된 상태에서 구름운동 하도록 탄성력을 발생시켜 주는 스프링을 각각 설치하고, 관로 내에서 팩커의 일측 측면판에 설치되어 있는 상기 복수의 지지대와 일측 측면판의 외면 사이에는 팩커가 관로 내를 이동하던 중 어느 한 바퀴라도 벌어진 관로의 이음부에 빠짐으로 인해 해당 지지대들이 관로 내면 측으로 정해진 각도 이상 더 회전되었을 때 이를 전기적인 신호로 검지하여 제어반으로 전달하는 관로 이음부 벌어짐 검출수단을 더 설치하여, 상기 제어반으로 하여금 관로 내부에서 팩커를 이동시키던 중 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단에서 동시 또는 정해진 시간차를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되면, 그 시점에서 팩커의 전체 길이 대비 이동시켜야 할 거리를 환산하여 팩커의 중심부가 벌어진 상태를 갖는 해당 관로 이음부 중심부와 일치되게 상기 윈치 또는 권취기를 자동 제어하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 팩커 세팅 오차 발생 요인을 제거함으로써 보수 품질을 향상시킬 수 있고, 계산 오류 발생의 확률을 제거할 수 있으며, 시간의 소비를 감소시켜 시공성의 향상 및 노무비의 감소에 따른 공사비를 감소시킬 수 있다.

Description

관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커 및 이의 관로 이음부 자동 세팅방법{Pipe joint condition inspection and repair pneumatic inflator Packer and its piping joint automatic setting method}
본 발명은 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커 및 이의 관로 이음부 자동 세팅방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 진행방향을 기준으로 전면부의 2개 바퀴가 관로의 하부와 접하면서 이음부의 틈새로 인해 관로의 끝단부의 낙하지점에서 각각 진동 또는 스위칭신호가 감지되는 관로 이음부의 시점(T1)과 종점(T2) 사이의 이동시간을 측정하되, 이동시간의 범위를 설정하여 관로 내의 불규칙하게 존재하는 모래나 자갈 등 퇴적물의 통과 이동시 낙하로 인한 진동과 이음부의 통과 진동 또는 스위칭신호와는 구별되는 원리를 이용하여 관로 이음부의 중심에 팩커의 중심이 일치되는 시점에 팩커가 자동으로 정지되도록 하는 방식을 통해, 팩커 세팅 오차 발생 요인을 제거하여 보수 품질을 향상시킬 수 있음은 물론 계산 오류 발생의 확률을 제거하고, 시간의 소비를 감소시켜 시공성의 향상 및 노무비의 감소에 따른 공사비를 감소시킬 수 있도록 발명한 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커 및 이의 관로 이음부 자동 세팅방법에 관한 것이다.
일반적인 관로는 주로 지하수가 존재하는 지하에 매설되어 있고, 도로의 하부에 자연 유하식으로 유수가 흐르도록 일정한 경사를 갖도록 지반강도가 각각 다른 지반 내에 매설되어 있다
특히, 하수관로의 경우에는 관경과는 무관하게 2.5 미터마다 이음부가 있어서 상기 하수관로의 이음부에는 단차와 벌어짐이 제각각 다른 형태로 존재하며, 이음부에서 누수가 발생되는 경우가 흔한 실정이다.
한편, 공기압 주입식 팩커는 하수관로, 상수관로, 수로 및 산업용 관로를 포함한 각종 관로(이하 “관로”라 칭한다)의 기밀시험, 수밀시험, 연막시험, FRP류와 통형의 스텐레스판 자체나 FRP류와의 혼용의 비굴착 부분보수공법 및 유무기계의 그라우트 주입공법에 적용되는 장치이다.
그런데 상기 하수관로 이음부의 단차와 벌어짐이나 누수 부위를 대상으로 공기압을 주입하여 기밀상태를 측정하는 기밀시험, 물을 주입하여 수밀 상태를 측정하는 수밀시험, 색소 기체를 주입하여 공동부의 발생 상태를 측정하는 연막시험, FRP류와 통형의 스텐레스판 자체나 FRP류와의 혼용 보수보강재를 둘러 감아 관로의 내면에 압착시켜 보수하는 비굴착 부분보수공법 및 1 내지 3액형의 유기계 약액이나 시멘트 계열의 무기계를 주입하여 관로 배면의 지반 공극을 채우는 유무기계의 그라우트 주입공법에 적용되는 공기압 주입식 팩커의 중심부를 이음부의 위치에 세팅시키기 위한 종래의 방법들은 각각 다음과 같은 문제점이 있다.
그 일 예로 대한민국 공개특허공보 10-2009-0109750호(2009년 10월 21일)에서 제시하고 있는 "매설관의 보수시스템 및 그 보수방법"이 있는데, 이는 시작 맨홀의 입구로부터 관로 내의 시험 내지 보수 대상 이음부의 위치까지의 거리를 통상적인 CCTV카메라를 이용하여 처짐이 발생된 늘어진 전력 공급선의 상태로 조사하여 팽팽한 전력 공급선과는 처짐량에 따른 길이 오차가 발생된 상태로 측정한 다음 이를 근거로 하여 시점 맨홀의 입구부로부터 팩커의 중심부까지의 거리를 양쪽에서 서로 견인선을 잡아당겨서 이음부에 맞춘 후 시험이나 보수를 실시하고 있다.
그러나 이와 같은 매설관의 보수시스템 및 그 보수방법에서는 전술한 바와 같이 상기 전력 공급선의 처짐량에 따른 길이 오차가 발생되어 팩커의 중심부와 이음부의 중심이 일치되지 않고 양 중심부 간 거리 오차 발생으로 인하여 시험이나 보수의 품질이 저하되는 문제점이 있다.
다른 예로는 미국 특허등록공보 US 4484602 A(1984년 11월 27일)에서 제시하고 있는 "측면 선을 실링하기 위한 팩커"가 있는데, 이는 시험 또는 보수 대상 관로의 종점부 맨홀로부터 시작하여 시점부 맨홀 쪽으로 견인식으로 팩커를 이동시키면서 특정 이음부 또는 이음부 전부를 대상으로 이음부의 중심에 팩커의 중심을 맞추기 위해서 팩커의 전면부 바퀴의 중심이 이음부의 중심에 접하게 되면 일단은 팩커의 이동을 정지시킨 후 보수차량 내의 모니터상에 기록되는 팩커의 현재 지점의 이동거리를 센티미터 단위 예를 들면, 53.27미터를 읽고 난 후 암산 또는 별도의 계산기를 사용하여 팩커의 양쪽 가장자리 바퀴의 중심으로부터 팩커의 중심인 분사구까지의 거리(전,후방 바퀴를 포함하는 팩커 전체 길이의 1/2 길이) 예를 들면, 0.38미터를 상기 53.27미터에 더해서 53.65미터까지 팩커의 이동거리를 진행시킨 후 정지해서 그 상태를 이음부의 중심에 팩커의 중심이 맞은 것으로 간주하고 팩커에 관경별로 정해진 적정 공기압을 주입시킨 후 분사구를 통해서 공기나 물이나 연무나 약액을 분사하여 관로 이음부에 대한 시험이나 보수를 실시하고 있다.
그러나 이와 같은 구성을 갖는 측면 선을 실링하기 위한 팩커를 이용하여 각종 관로의 상태를 확인하거나 보수할 경우, 협소할 뿐만 아니라 계산작업 등이 어려운 작업차량 내에서 암산 또는 별도의 계산기를 사용하여 누계 이동거리를 계산하느라 작업자가 신경을 쓰고 시간을 소비하는 과정에서 계산의 오류가 발생될 수도 있을 뿐만 아니라 시간의 소비에 따른 시공성의 저하 및 노무비의 증가에 따른 공사비 증가의 요인이 될 수 있는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2009-0109750호(2009년 10월 21일) 미국 특허등록공보 US 4484602 A(1984년 11월 27일)
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 진행방향을 기준으로 전면부의 2개 바퀴가 관로의 하부와 접하면서 이음부의 틈새로 인해 관로의 끝단부의 낙하지점에서 각각 진동 또는 스위칭신호가 감지되는 관로 이음부의 시점(T1)과 종점(T2) 사이의 이동시간을 측정하되, 이동시간의 범위를 설정하여 관로 내의 불규칙하게 존재하는 모래나 자갈 등 퇴적물의 통과 이동시 낙하로 인한 진동과 이음부의 통과 진동 또는 스위칭신호와는 구별되는 원리를 이용하여 관로 이음부의 중심에 팩커의 중심이 일치되는 시점에 팩커가 자동으로 정지되도록 하여, 팩커 세팅 오차 발생 요인을 제거함으로써 보수 품질을 향상시킬 수 있고, 계산 오류 발생의 확률을 제거할 수 있으며, 시간의 소비를 감소시켜 시공성의 향상 및 노무비의 감소에 따른 공사비를 감소시킬 수 있는 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커 및 이의 관로 이음부 자동 세팅방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커는, 가로방향 중심선상에 배치되는 파이프형 프레임과; 조사 또는 보수대상 관로의 내경보다 작은 지름을 갖는 와셔 형상을 갖고 중앙 구멍에 상기 파이프형 프레임의 양단부가 각각 끼워지도록 결합된 상태에서 일체로 고정되는 한 쌍의 측면판과; 상기 측면판들의 외측에 각각 정해진 간격을 두고 설치된 복수의 지지대 단부에 각각 설치되어 관로의 내면을 따라 구름 운동하며 팩커가 관로 내면을 따라 이동되게 하는 복수의 바퀴와; 상기 측면판들의 외면에 일단부가 착탈 가능하게 설치된 상태에서 지상에 설치되는 윈치 또는 권취기의 작동방향에 대응하여 팩커를 관로 내에서 어느 일방향으로 이동되게 하는 견인선과; 상기 파이프형 프레임과 측면판들을 감싸는 상태에서 양측 개구부가 측면판들의 외면에 고정되는 원통형 밀폐 튜브와; 일단부가 상기 측면판 중 일측 측면판에 형성된 공기 주입구에 결합된 상태를 갖고 지상에 설치되는 공기압 발생기로부터 발생된 압축 공기를 상기 원통형 밀폐 튜브 내부로 주입시켜 주는 공기 공급 호스와; 일단부가 상기 측면판 중 일측 측면판에 형성된 공기 배출구에 결합된 상태를 갖고 원통형 밀폐 튜브 내부로 주입시켜 주었던 공기를 외부로 배출시켜 주는 공기 배출 호스와; 라이트를 구비하고 상기 두 측면판 중 일측 측면판에 설치되어 관로 내의 상태를 촬영하여 외부의 모니터로 송출해 주는 카메라와; 채움재 압력 게이지와 채움재 주입 펌프를 구비하고 일부가 일측 측면판을 통과하여 원통형 밀폐 튜브의 중앙부에서 외측을 향해 형성된 채움재 주입구에 결합된 형태를 갖고 상기 원통형 밀폐 튜브 내에 공기를 주입시켜 외면이 관로 내면에 밀착되게 해 놓고 외부에서 채움재를 공급할 때 관로 내 보수대상 부위에 공급시켜 주는 채움재 공급 호스와; 지상에 설치되어 팩커를 이용한 관로의 상태 및 보수하는데 필요한 전반적인 제어기능을 수행하는 제어반;을 구비한 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커에 있어서, 외측 단부에 바퀴를 구비하고 상기 측면판들에 정해진 각도를 두고 타측 단부가 결합된 복수의 지지대를 측면판들의 외측으로 회전 가능하게 축지하되, 상기 측면판들과 지지대들 사이에는 바퀴들이 관로 내면에 탄력적으로 접촉된 상태에서 구름운동 하도록 탄성력을 발생시켜 주는 스프링을 각각 설치하고, 관로 내에서 팩커의 일측 측면판에 설치되어 있는 상기 복수의 지지대와 일측 측면판의 외면 사이에는 팩커가 관로 내를 이동하던 중 어느 한 바퀴라도 벌어진 관로의 이음부에 빠짐으로 인해 해당 지지대들이 관로 내면 측으로 정해진 각도 이상 더 회전되었을 때 이를 전기적인 신호로 검지하여 제어반으로 전달하는 관로 이음부 벌어짐 검출수단을 더 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어반에서는 관로 내부에서 팩커를 이동시키던 중 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단에서 동시 또는 정해진 시간차를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되면, 그 시점에서 팩커의 전체 길이 대비 이동시켜야 할 거리를 환산하여 팩커의 중심부가 벌어진 상태를 갖는 해당 관로 이음부 중심부와 일치되게 상기 윈치 또는 권취기를 자동 제어하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 관로 이음부 벌어짐 검출수단으로는, 충격 또는 진동센서와 마이크로 스위치 및 차압 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관로 이음부 벌어짐 검출수단으로 마이크로 스위치 또는 차압 스위치를 설치할 경우, 일측 측면판에 상기 마이크로 스위치 또는 차압 스위치와 지지대 사이의 간격(거리)을 미세하게 조절할 수 있는 간격 조절구를 더 설치한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 관로 이음부 자동 세팅방법은, 관로 이음부 상태 조사 또는 보수대상 관로의 길이 및 윈치 또는 권취기의 구동속도 대비 팩커의 시간대별 이동 가능한 거리 데이터를 구비하고 지상에 설치되어 있는 제어반에서 팩커에 구비되어 있는 카메라를 작동시켜 관로의 내부상태를 계속 촬영하여 모니터에 표시해 줌과 동시에 윈치 또는 권취기를 구동시켜 관로 내에 설치한 팩커를 관로 이음부의 시점(T1)에서 종점(T2) 측으로 이동시키는 단계와; 팩커를 관로 이음부의 시점(T1)에서 종점(T2) 측으로 이동시키던 중 팩커의 일측 측면판에 설치되어 있는 복수의 지지대와 일측 측면판의 외면 사이에 설치되어 있는 관로 이음부 벌어짐 검출수단들 중 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단에서 동시 또는 정해진 시간차를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되는지 판단하는 단계와; 만약 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단에서 동시 또는 정해진 시간차를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되면, 해당 관로의 이음부가 벌어진 상태인 것으로 인식하는 단계와; 이어서 윈치 또는 권취기의 구동속도와 지금까지의 구동시간을 이용하여 팩커의 이동 가능거리를 환산하는 단계와; 이후 환산된 데이터를 이용하여 팩커의 중심부가 벌어진 상태를 갖는 해당 관로 이음부 중심부와 일치될 때까지의 시간 동안만 상기 윈치 또는 권취기를 더 구동시키고 정지시켜 팩커의 중심부와 해당 관로 이음부의 중심부가 자동으로 맞춰지게 하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 정해진 시간차는 1~5초로 설정한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어반에서 팩커를 관로 이음부의 시점(T1)에서 종점(T2) 측으로 이동시키던 중 관로 이음부 벌어짐 검출수단들의 출력상태를 판단한 결과, 1개의 관로 이음부 벌어짐 검출수단에서만 간헐적으로 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되거나 또는 정해진 시간 이상의 차를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되면, 해당 관로 이음부 벌어짐 검출수단과 연계된 바퀴가 관로 내에 존재할 수 있는 각종 이물질과 일시적으로 접촉하였거나 또는 미세한 손상으로 인식하고 팩커가 종점에 이를 때까지 상기 윈치 또는 권취기를 계속 구동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관로 이음부 벌어짐 검출수단으로 충격 또는 진동센서를 설치한 경우, 상기 제어반에는 팩커의 중량 및 바퀴의 지름 대비 바퀴들이 벌어진 관로 이음부에 빠졌을 때 발생할 수 있는 비교 대상 기준 충격 또는 진동량을 사전에 더 입력시켜 준 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커 및 이의 관로 이음부 자동 세팅방법에 의하면, 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 진행방향을 기준으로 전면부의 2개 바퀴가 관로의 하부와 접하면서 이음부의 틈새로 인해 관로의 끝단부의 낙하지점에서 각각 진동 또는 스위칭신호가 감지되는 관로 이음부의 시점(T1)과 종점(T2) 사이의 이동시간을 측정하되, 이동시간의 범위를 설정하여 관로 내의 불규칙하게 존재하는 모래나 자갈 등 퇴적물의 통과 이동시 낙하로 인한 진동과 이음부의 통과 진동 또는 스위칭신호와는 구별되는 원리를 이용하여 관로 이음부의 중심에 팩커의 중심이 일치되는 시점에 팩커가 자동으로 정지되도록 하여, 팩커 세팅 오차 발생 요인을 제거함으로써 보수 품질을 향상시킬 수 있고, 계산 오류 발생의 확률을 제거할 수 있으며, 시간의 소비를 감소시켜 시공성의 향상 및 노무비의 감소에 따른 공사비를 감소시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명이 적용된 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 사시도.
도 2는 본 발명이 적용된 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커를 관로 내에서 이송시킬 때 전체 블록 구성도.
도 3은 본 발명이 적용된 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 두 바퀴 이상이 관로 이음부에 빠졌을 때의 단면도.
도 4는 본 발명이 적용된 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 중심점을 관로 이음부의 중심점과 일치시켰을 때의 단면도.
도 5의 (a)~(c)는 본 발명 중 관로 이음부 벌어짐 검출수단들의 설치상태를 설명하기 위한 요부 확대 단면도.
도 6은 본 발명 방법을 설명하기 위한 공정도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예 및 그에 따른 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이며, 또한 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명이 적용된 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명이 적용된 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커를 관로 내에서 이송시킬 때 전체 블록 구성도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명이 적용된 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 두 바퀴 이상이 관로 이음부에 빠졌을 때의 단면도를 나타낸 것이다.
또한, 도 4는 본 발명이 적용된 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 중심점을 관로 이음부의 중심점과 일치시켰을 때의 단면도를 나타낸 것이고, 도 5의 (a)~(c)는 본 발명 중 관로 이음부 벌어짐 검출수단들의 설치상태를 설명하기 위한 요부 확대 단면도를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명 방법을 설명하기 위한 공정도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명이 적용된 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커는,
가로방향 중심선상에 배치되는 파이프형 프레임(21)과; 조사 또는 보수대상 관로(10)의 내경보다 작은 지름을 갖는 와셔 형상을 갖고 중앙 구멍에 상기 파이프형 프레임(21)의 양단부가 각각 끼워지도록 결합된 상태에서 일체로 고정되는 한 쌍의 측면판(22)과; 상기 측면판(22)들의 외측에 각각 정해진 간격을 두고 설치된 복수의 지지대(23) 단부에 각각 설치되어 관로(10)의 내면을 따라 구름 운동하며 팩커(20)가 관로 내면을 따라 이동되게 하는 복수의 바퀴(24)와; 상기 측면판(22)들의 외면에 일단부가 착탈 가능하게 설치된 상태에서 지상에 설치되는 윈치 또는 권취기(25)의 작동방향에 대응하여 팩커(20)를 관로(10) 내에서 어느 일방향으로 이동되게 하는 견인선(26)과; 상기 파이프형 프레임(21)과 측면판(22)들을 감싸는 상태에서 양측 개구부가 측면판(22)들의 외면에 고정되는 원통형 밀폐 튜브(27)와; 일단부가 상기 측면판(22) 중 일측 측면판에 형성된 공기 주입구(221)에 결합된 상태를 갖고 지상에 설치되는 공기압 발생기(28)로부터 발생된 압축 공기를 상기 원통형 밀폐 튜브(27) 내부로 주입시켜 주는 공기 공급 호스(29)와; 일단부가 상기 측면판(22) 중 일측 측면판에 형성된 공기 배출구(222)에 결합된 상태를 갖고 원통형 밀폐 튜브(27) 내부로 주입시켜 주었던 공기를 외부로 배출시켜 주는 공기 배출 호스(30)와; 라이트(31)를 구비하고 상기 두 측면판(22) 중 일측 측면판에 설치되어 관로(10) 내의 상태를 촬영하여 외부의 모니터로 송출해 주는 카메라(32)와; 채움재 압력 게이지(33)와 채움재 주입 펌프(34)를 구비하고 일부가 일측 측면판(22)을 통과하여 원통형 밀폐 튜브(27)의 중앙부에서 외측을 향해 형성된 채움재 주입구(271)에 결합된 형태를 갖고 상기 원통형 밀폐 튜브(27) 내에 공기를 주입시켜 외면이 관로(10) 내면에 밀착되게 해 놓고 외부에서 채움재를 공급할 때 관로 내 보수대상 부위에 공급시켜 주는 채움재 공급 호스(35)와; 지상에 설치되어 팩커(20)를 이용한 관로(10)의 상태 및 보수하는데 필요한 전반적인 제어기능을 수행하는 제어반(36);을 구비한 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커에 있어서,
외측 단부에 바퀴(24)를 구비하고 상기 측면판(22)들에 정해진 각도를 두고 타측 단부가 결합된 복수의 지지대(23)를 측면판(22)들의 외측으로 회전 가능하게 축지하되, 상기 측면판(22)들과 지지대(23)들 사이에는 바퀴(24)들이 관로(10) 내면에 탄력적으로 접촉된 상태에서 구름운동 하도록 탄성력을 발생시켜 주는 스프링(37)을 각각 설치하고,
관로(10) 내에서 팩커(20)의 일측 측면판(22)에 설치되어 있는 상기 복수의 지지대(23)와 일측 측면판(22)의 외면 사이에는 팩커(20)가 관로(10) 내를 이동하던 중 어느 한 바퀴라도 벌어진 관로(10)의 이음부(11)에 빠짐으로 인해 해당 지지대(23)들이 관로(10) 내면 측으로 정해진 각도 이상 더 회전되었을 때 이를 전기적인 신호로 검지하여 제어반(36)으로 전달하는 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어반(36)에서는 관로(10) 내부에서 팩커(20)를 이동시키던 중 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)에서 동시 또는 정해진 시간차(t)를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되면, 그 시점에서 팩커(20)의 전체 길이 대비 이동시켜야 할 거리를 환산하여 팩커(20)의 중심부(C)가 벌어진 상태를 갖는 해당 관로(10) 이음부(11)의 중심부(C)와 일치되게 상기 윈치 또는 권취기(25)를 자동 제어하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)으로는.
충격 또는 진동센서(381)와 마이크로 스위치(382) 및 차압 스위치(383)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)으로 마이크로 스위치(382) 또는 차압 스위치(383)를 설치할 경우,
일측 측면판에 상기 마이크로 스위치(382) 또는 차압 스위치(383)와 지지대(23) 사이의 간격(거리)을 미세하게 조절할 수 있는 간격 조절구(39)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명이 적용된 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 관로 이음부 자동 세팅방법은,
관로(10) 이음부(11) 상태 조사 또는 보수대상 관로(10)의 길이 및 윈치 또는 권취기(25)의 구동속도 대비 팩커(20)의 시간대별 이동 가능한 거리 데이터를 구비하고 지상에 설치되어 있는 제어반(36)에서 팩커(20)에 구비되어 있는 카메라(32)를 작동시켜 관로(10)의 내부상태를 계속 촬영하여 모니터에 표시해 줌과 동시에 윈치 또는 권취기(25)를 구동시켜 관로 내에 설치한 팩커(20)를 관로(10) 이음부(11)의 시점(T1)에서 종점(T2) 측으로 이동시키는 단계와;
팩커(20)를 관로 이음부의 시점(T1)에서 종점(T2) 측으로 이동시키던 중 팩커(20)의 일측 측면판(22)에 설치되어 있는 복수의 지지대(23)와 일측 측면판(22)의 외면 사이에 설치되어 있는 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)들 중 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)에서 동시 또는 정해진 시간차(t)를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되는지 판단하는 단계와;
만약 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)에서 동시 또는 정해진 시간차(t)를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되면, 해당 관로(10)의 이음부(11)가 벌어진 상태인 것으로 인식하는 단계와;
이어서 윈치 또는 권취기(25)의 구동속도와 지금까지의 구동시간을 이용하여 팩커(20)의 이동 가능거리를 환산하는 단계와;
이후 환산된 데이터를 이용하여 팩커(20)의 중심부(C)가 벌어진 상태를 갖는 해당 관로(10) 이음부(11)의 중심부(C)와 일치될 때까지의 시간 동안만 상기 윈치 또는 권취기(25)를 더 구동시키고 정지시켜 팩커(20)의 중심부(C)와 해당 관로 이음부(11) 중심부(C)가 자동으로 맞춰지게 하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 정해진 시간차(t)는, 팩커(20)의 이동속도를 감안하여 1~5초로 설정한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어반(36)에서 팩커(20)를 관로 이음부(11)의 시점(T1)에서 종점(T2) 측으로 이동시키던 중 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)들의 출력상태를 판단한 결과,
1개의 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)에서만 간헐적으로 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되거나 또는 정해진 시간(t) 이상의 차를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되면, 해당 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)과 연계된 바퀴(24)가 관로(10) 내에 존재할 수 있는 각종 이물질과 일시적으로 접촉하였거나 또는 미세한 손상으로 인식하고 팩커(20)가 종점(T2)에 이를 때까지 상기 윈치 또는 권취기(25)를 계속 구동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)으로 충격량 또는 진동량을 전기적인 신호로 검출하는 충격 또는 진동센서(381)를 설치한 경우,
상기 제어반(36)에는 팩커(20)의 중량 및 바퀴(24)의 지름 대비 바퀴(24)들이 벌어진 관로 이음부(11)에 빠졌을 때 순간적으로 발생할 수 있는 비교 대상 기준 충격 또는 진동량을 사전에 더 입력시켜 준 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성 및 단계로 이루어진 본 발명의 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커 및 이의 관로 이음부 자동 세팅방법에 대한 작용효과를 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명이 적용된 팩커(20)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 공지된 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커(20)에 있어서, 측면판(22)들과 지지대(23)들 사이에 스프링(37)을 각각 설치하고, 복수의 지지대(23)와 일측 측면판(22)의 외면 사이에 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)을 더 설치하여, 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)에서 동시 또는 정해진 시간차(t)를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되면, 그 시점에서 제어반(36)에서 팩커(20)의 전체 길이 대비 이동시켜야 할 거리를 환산하여 팩커(20)의 중심부(C)가 벌어진 상태를 갖는 해당 관로(10) 이음부(11)의 중심부(C)와 일치되게 상기 윈치 또는 권취기(25)를 자동 제어하도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 공지된 팩커(20)의 구성요소를 먼저 살펴보면, 크게 파이프형 프레임(21)과 한 쌍의 측면판(22), 복수의 지지대(23), 복수의 바퀴(24), 윈치 또는 권취기(25)에 연결되는 견인선(26), 원통형 밀폐 튜브(27), 공기 공급 호스(29), 공기 배출 호스(30), 카메라(32), 채움재 공급 호스(35) 및 제어반(36)을 구비한 형태를 갖는다.
이들 구성요소 중 상기 파이프형 프레임(21)은 비교적 휨 강도가 강한 금속 파이프를 정해진 길이로 절단하여 형성한 것으로, 본 발명이 적용된 팩커(20)의 가로방향 중심선상에 배치되어 뼈대 기능을 수행한다.
또, 상기 한 쌍의 측면판(22)은, 철판 등을 이용하여 상태 확인 및 보수대상 관로(10)의 내경보다 작은 지름을 갖는 와셔 형상을 갖는 것으로, 이와 같은 측면판(22)들은 중앙에 천공시킨 구멍에 상기 파이프형 프레임(21)의 양단부가 각각 끼워진 상태에서 용접 등을 이용하여 상기 파이프형 프레임(21) 상에 일체로 결합된 형태를 갖는다.
또한, 상기 복수의 지지대(23)는 기본적으로 상단부가 상기 측면판(22)들의 외측에서 정해진 간격을 두고 설치되고, 상기 복수의 바퀴(24)는 상기 복수의 지지대(23) 하단부에 각각 회동 가능하게 결합된 형태를 갖고, 관로(10)의 내면에 밀착된 상태에서 윈치 또는 권취기(25) 등의 작동시 관로(10)의 내면을 따라 구름 운동하며 본 발명이 적용된 팩커(20) 자체가 관로(10) 내에서 원활히 이동될 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
또, 상기 견인선(26)은 지상에 설치되는 윈치 또는 권취기(25)에 귄취된 형태를 갖고 맨홀 등을 통해 관로(10) 내로 유입된 다음 자유단부가 상기 측면판(22)들의 외면에 착탈 가능하게 설치된 상태를 갖고, 상기 윈치 또는 권취기(25)의 작동방향에 대응하여 감기거나 풀리면서 팩커(20)를 관로(10) 내에서 어느 일방향으로 이동시켜 주는데 필요한 동력을 전달시켜 주는 기능을 수행한다.
또한, 상기 원통형 밀폐 튜브(27)는 신축성이 좋은 고무나 실리콘 등을 이용하여 원통형으로 성형시킨 것으로, 상기 파이프형 프레임(21)과 측면판(22)들을 감싸는 상태에서 양측 개구부가 측면판(22)들의 외면에 고정된 형태를 갖고, 외부에서 공기 공급 호스(29)를 통해 공기가 강한 압력으로 유입될 경우 팽창되며 외면이 관로(10) 내면에 밀착되는 방식을 통해 관로(10) 배면에 형성되는 함몰부를 포함하여 벌어진 관로(10)의 이음부(11) 등을 밀폐되게 하는 기능을 수행한다.
또, 상기 공기 공급 호스(29)는 플렉시블한 호스로써 일단부가 상기 측면판(22) 중 일측 측면판에 형성된 공기 주입구(221)에 결합된 상태를 갖고, 지상에 설치되는 공기압 발생기(28)로부터 발생된 압축 공기를 상기 원통형 밀폐 튜브(27) 내부로 주입시켜 상기 원통형 밀폐 튜브(27)가 팽창되도록 하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 공기 배출 호스(30)는 상기 공기 공급 호스(29)와 마찬가지로 플렉시블한 호스로써 일단부가 상기 측면판(22) 중 일측 측면판에 형성된 공기 배출구(222)에 결합된 상태를 갖고 상기 원통형 밀폐 튜브(27) 내부로 주입된 공기를 외부로 배출시켜 상기 원통형 밀폐 튜브(27)가 수축되게 하는 기능을 수행한다.
또, 상기 카메라(32)는 관로(10) 내부를 밝게 할 수 있는 라이트(31)를 구비하고 상기 두 측면판(22) 중 일측 측면판에 설치된 상태에서 본 발명이 적용된 팩커(20)를 이용하여 관로(10) 내부 상태를 확인 및 판단하거나 보수를 위해 팩커(20)를 관로 내에서 설치하고 이동시킬 때 관로 내부를 촬영하게 지상의 제어반(36) 및 도시 생략한 모니터에 전달하는 등의 기능을 수행한다.
또한, 상기 채움재 공급 호스(35)는 채움재 압력 게이지(33)와 채움재 주입 펌프(34)를 구비한 지름이 비교적 큰 플렉시블한 호스로써, 일부는 일측 측면판(22)을 통과하여 원통형 밀폐 튜브(27)의 중앙부에서 외측을 향해 형성시킨 채움재 주입구(271)에 결합된 형태를 갖고, 외부에서 공급되는 채움재를 함몰부나 벌어진 상태를 갖는 관로(10) 이음부(11) 등의 내부로 공급시켜 주는 기능을 수행한다.
또, 상기 제어반(36)은 지상에 설치된 상태에서 팩커(20)를 이용한 관로(10)의 상태 점검 및 보수하는데 필요한 전반적인 제어기능을 수행한다.
여기서, 상기 채움재는 물, 공기, 연막, 그라우트재 등을 전부 포함하며, 외부로부터 공급되는 전원과의 연결선 등은 통상적인 것으로서 별도의 도시는 생략하였다.
한편, 본 발명에서는 이와 같은 구성을 갖는 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커(20)의 구성요소 중, 외측 단부에 바퀴(24)를 구비하고 상기 측면판(22)들에 정해진 각도를 두고 타측 단부가 결합된 복수의 지지대(23)를 측면판(22)들의 외측으로 회전 가능하게 축지하되, 상기 측면판(22)들과 지지대(23)들 사이에는 바퀴(24)들이 관로(10) 내면에 탄력적으로 접촉된 상태에서 구름운동 하도록 탄성력을 발생시켜 주는 스프링(37)을 각각 설치하였다.
뿐만 아니라, 상기 관로(10) 내에서 팩커(20)의 일측 측면판(22)에 설치되어 있는 상기 복수의 지지대(23)와 일측 측면판(22)의 외면 사이에는 팩커(20)가 관로(10) 내를 이동하던 중 어느 한 바퀴라도 벌어진 관로(10)의 이음부(11)에 빠짐으로 인해 해당 지지대(23)들이 관로(10) 내면 측으로 정해진 각도 이상 더 회전되었을 때 이를 전기적인 신호로 검지하여 제어반(36)으로 전달하는 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)을 더 설치하였다.
따라서, 상기 제어반(36)에서는 관로(10) 내부에서 팩커(20)를 이동시킬 때, 상기 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)들의 출력신호를 계속 입력받다가 만약, 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)에서 동시 또는 정해진 시간차(t; 예를 들어 1~5초)를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되면, 그 시점에서 팩커(20)의 전체 길이 대비 이동시켜야 할 거리를 환산하여 팩커(20)의 중심부(C)가 벌어진 상태를 갖는 해당 관로(10) 이음부(11)의 중심부(C)와 일치되게 상기 윈치 또는 권취기(25)를 자동 제어하는 방식을 통해 양 중심부가 동일한 위치에서 자동 세팅되게 팩커(20)의 이동을 제한할 수 있다.
이때, 상기 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)으로는, 팩커(20)의 바퀴(24)가 벌어진 관로(10)의 이음부(11)에 빠짐으로 인해 발생하는 충격량 또는 진동량을 전기적으로 검출할 수 있는 충격 또는 진동센서(381)를 도 5의 (a)와 같이 설치하여 사용할 수 있고, 또 팩커(20)의 바퀴(24)가 벌어진 관로(10)의 이음부(11)에 빠질 때 해당 바퀴(24)가 설치되어 있는 지지대(23)에 의해 가해지던 압력의 소실로 인해 "온" 또는 "오프" 신호를 발생시켜 주는 마이크로 스위치(382) 또는 차압 스위치(383) 중 어느 하나를 도 5의 (b) 또는 도 5의 (a)와 같이 설치하여 사용할 수 있다.
그런데 상기 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)으로 마이크로 스위치(382) 또는 차압 스위치(383) 설치할 경우에는, 일측 측면판(22)과 상기 마이크로 스위치(382) 또는 차압 스위치(383) 사이에 간격 조절구(39)를 더 설치하여, 상기 마이크로 스위치(382) 또는 차압 스위치(383)와 지지대(23) 사이의 간격(거리)을 미세하게 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 마이크로 스위치(382)를 포함하여 차압 스위치(383)는 내부에 레버가 눌러 졌을 때 "온"되는 A접점과, 이와 반대로 레버가 해제되었을 때 "온"되는 B접점을 모두 구비한 형태를 가지고 있다.
따라서, 이들을 일측 측면판(22)에 설치할 때에는 주변환경에 따라 두 접점 중 어느 한 접점을 사용함과 동시에 제어반(36) 내 프로그램에서 "온" 또는 "오프" 신호 중 어느 신호를 바퀴가 이음부에 빠진 것으로 인식할지 설정하면 되는데, 만약 A접점을 사용할 경우에는 팩커(20)의 바퀴(24)가 벌어진 관로(10)의 이음부(11)에 빠질 때 해당 바퀴(24)가 설치되어 있는 지지대(23)에 의해 가해지던 압력의 소실될 때 "온" 상태에서 "오프" 상태로 전환되고, B접점을 사용할 경우에는 상기와 반대로 "오프" 상태에서 "온" 상태로 변환되므로 제어반에서는 이들 변환신호를 통해 팩커의 바퀴가 이음부에 빠졌는지 등을 정확히 인식할 수 있다.
한편, 본 발명 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 관로 이음부 자동 세팅방법은 도 6에 도시한 바와 같이, 지상에 설치되는 제어반(36)에서 수행되는 것으로, 이와 같은 방법을 수행하기 위한 제어반(36) 내에는 기본적으로 관로(10) 이음부(11) 상태 조사 또는 보수대상 관로(10)의 길이 및 윈치 또는 권취기(25)의 구동속도 대비 팩커(20)의 시간대별 이동 가능한 거리 데이터 등이 미리 또는 현장에서 필요에 따라 입력된 형태를 갖는다.
뿐만 아니라 팩커(20)의 일측 측면판(22) 외면과 복수의 지지대(23) 사이에 설치되는 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)으로 충격 또는 진동센서(381)를 설치한 경우에는, 상기 제어반(36)에는 팩커(20)의 중량 및 바퀴(24)의 지름 대비 바퀴(24)들이 벌어진 관로 이음부(11)에 빠졌을 때 순간적으로 발생할 수 있는 비교 대상 기준 충격 또는 진동량을 사전에 더 입력된 형태를 갖는다.
이와 같이 각종 데이터 등을 구비한 제어반(36)에서는 작업자가 본 발명이 적용된 팩커(20)를 관로(10)의 이음부(11) 시점(T1)에 설치한 상태에서 관로의 내부 상태를 조사하거나 또는 상기와 같은 조사후 특정부위에 대한 보수를 실시하기 위해 시작키를 조작하게 되면, 팩커(20)에 구비되어 있는 카메라(32)를 작동시켜 관로(10)의 내부상태를 계속 촬영하여 모니터에 표시해 줌과 동시에 윈치 또는 권취기(25)를 구동시켜 관로 내의 이음부(11)의 시점(T1)에 설치한 팩커(20)를 종점(T2) 측으로 정해진 속도에 맞춰 이동시키게 된다.
이와 같이 팩커(20)를 관로 이음부의 시점(T1)에서 종점(T2) 측으로 이동시키는 도중 상기 제어반(36)에서는 팩커(20)의 일측 측면판(22)에 설치되어 있는 복수의 지지대(23)와 일측 측면판(22)의 외면 사이에 설치되어 있는 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)들의 출력신호를 계속 입력받다가 이들 중 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)에서 동시에 또는 정해진 시간차(t)인 1~5초 사이를 두고 동시에 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되는지 판단하게 된다.
이와 같이 상기 제어반(36)에서 팩커(20)를 관로 내에서 이동시키던 중 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)들의 출력상태를 판단한 결과, 만약 팩커(20)의 바퀴(24)가 도 3과 같이 벌어진 관로(10)의 이음부(11)에 빠짐으로 인해 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)에서 동시 또는 정해진 시간차(t)를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되면, 현재 팩커(20)의 전방부에 설치된 상태에 구름운동하고 있는 복수의 바퀴(24) 중 두 개 이상의 바퀴가 해당 관로(10)의 벌어진 이음부(11)가 빠진 것으로 인식한다.
이후, 상기 제어반(36)에서는 기 입력되어 있는 윈치 또는 권취기(25)의 구동속도와 지금까지 계수한 구동시간 데이터 등을 이용하여 팩커(20)의 이동 가능거리를 환산(산출)한 다음, 이렇게 환산한 데이터를 이용하여 팩커(20)의 중심부(C)가 벌어진 상태를 갖는 해당 관로(10) 이음부(11)의 중심부(C)와 일치될 때까지의 시간을 산출함은 물론 그 시간 동안만 상기 윈치 또는 권취기(25)를 더 전진 구동시키고 정지시켜 줌으로써 관로(10) 내부를 이동하는 팩커(20)의 중심부(C; 즉 전,후방 바퀴를 포함하는 팩커 전체 길이의 1/2 지점)와 해당 관로 이음부(11) 틈새 중심부(C)를 도 4와 같이 상호 자동으로 맞춰 줄 수 있다.
따라서, 팩커 세팅 오차 발생 요인을 제거할 수 있어 보수 품질을 향상시킬 수 있고, 계산 오류 발생의 확률을 제거할 수 있으며, 시간의 소비를 감소시켜 시공성의 향상 및 노무비의 감소에 따른 공사비를 감소시킬 수 있는 것이다.
물론, 상기 제어반(36)에서 팩커(20)를 관로 이음부(11)의 시점(T1)에서 종점(T2) 측으로 이동시키던 중 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)들의 출력상태를 판단한 결과, 어느 1개의 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)에서만 간헐적으로 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되거나 또는 정해진 시간(t) 이상의 차를 두고 이음부 벌어짐 검출신호들이 상기 제어반(36)에 입력될 경우에는, 상기 제어반(36)에서는 해당 관로 이음부 벌어짐 검출수단(38)과 연계된 바퀴(24)가 관로(10) 내에 존재할 수 있는 각종 이물질과 일시적으로 접촉하였거나 또는 미세한 크기의 함몰 등과 같은 손상 상태로 인식하고, 팩커(20)가 종점(T2)에 이를 때까지 상기 윈치 또는 권취기(25)를 계속 구동시켜 준다.
따라서, 본 발명이 적용된 팩커(20)를 이용한 각종 관로의 상태 조사 및 보수할 때, 관로 이음부 벌어짐 검출오류로 인해 발생할 수 있는 관로(10) 내에서의 불필요한 팩커(20) 정지를 사전에 완벽히 방지할 수 있어 관로의 상태 조사 및 보수에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
한편, 본 발명이 적용된 팩커(38)를 이용하여 관로 내부를 조사하는 상세한 공정을 포함하여, 상기와 같이 관로(10) 내부를 이동하는 팩커(20)의 중심부(C)와 해당 관로 이음부(11) 중심부(C)를 상호 자동으로 맞춰 준 후, 공기압 발생기(28)를 작동시켜 압축 공기를 공기 공급 호스(29)를 통해 상기 원통형 밀폐 튜브(27) 내부로 주입시켜 주는 방식을 통해 외면이 관로(10)의 내면에 밀착되도록 상기 원통형 밀폐 튜브(27)를 팽창시킨 다음 채움재 주입 펌프(34)를 구동시켜 채움재 공급 호스(35)를 통해 관로 내의 조사 또는 보수대상 부위(예를 들어 벌어진 관로 이음부 등)에 공급시켜 주는 방식을 통해 해당 부위를 조사 또는 보수하게 되며, 조사 또는 보수공정은 본 발명의 요지와 무관하므로 상세한 설명을 생략한다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
10 : 관로 11 : 이음부
20 : 팩커
21 : 파이프형 프레임 22 : 측면판
221 : 공기 주입구 222 : 공기 배출구
23 : 지지대 24 : 바퀴
25 : 윈치 또는 권취기 26 : 견인선
27 : 원통형 밀폐 튜브 271 : 채움재 주입구
28 : 공기압 발생기 29 : 공기 공급 호스
30 : 공기 배출 호스
31 : 라이트 32 : 카메라
33 : 채움재 압력 게이지 34 : 채움재 주입 펌프
35 : 채움재 공급 호스
36 : 제어반 37 : 스프링
38 : 관로 이음부 벌어짐 검출수단 381 : 충격 또는 진동센서
382 : 마이크로 스위치 383 : 차압 스위치
39 : 간격 조절구

Claims (8)

  1. 가로방향 중심선상에 배치되는 파이프형 프레임과; 조사 또는 보수대상 관로의 내경보다 작은 지름을 갖는 와셔 형상을 갖고 중앙 구멍에 상기 파이프형 프레임의 양단부가 각각 끼워지도록 결합된 상태에서 일체로 고정되는 한 쌍의 측면판과; 상기 측면판들의 외측에 각각 정해진 간격을 두고 설치된 복수의 지지대 단부에 각각 설치되어 관로의 내면을 따라 구름 운동하며 팩커가 관로 내면을 따라 이동되게 하는 복수의 바퀴와; 상기 측면판들의 외면에 일단부가 착탈 가능하게 설치된 상태에서 지상에 설치되는 윈치 또는 권취기의 작동방향에 대응하여 팩커를 관로 내에서 어느 일방향으로 이동되게 하는 견인선과; 상기 파이프형 프레임과 측면판들을 감싸는 상태에서 양측 개구부가 측면판들의 외면에 고정되는 원통형 밀폐 튜브와; 일단부가 상기 측면판 중 일측 측면판에 형성된 공기 주입구에 결합된 상태를 갖고 지상에 설치되는 공기압 발생기로부터 발생된 압축 공기를 상기 원통형 밀폐 튜브 내부로 주입시켜 주는 공기 공급 호스와; 일단부가 상기 측면판 중 일측 측면판에 형성된 공기 배출구에 결합된 상태를 갖고 원통형 밀폐 튜브 내부로 주입시켜 주었던 공기를 외부로 배출시켜 주는 공기 배출 호스와; 라이트를 구비하고 상기 두 측면판 중 일측 측면판에 설치되어 관로 내의 상태를 촬영하여 외부의 모니터로 송출해 주는 카메라와; 채움재 압력 게이지와 채움재 주입 펌프를 구비하고 일부가 일측 측면판을 통과하여 원통형 밀폐 튜브의 중앙부에서 외측을 향해 형성된 채움재 주입구에 결합된 형태를 갖고 상기 원통형 밀폐 튜브 내에 공기를 주입시켜 외면이 관로 내면에 밀착되게 해 놓고 외부에서 채움재를 공급할 때 관로 내 보수대상 부위에 공급시켜 주는 채움재 공급 호스와; 지상에 설치되어 팩커를 이용한 관로의 상태 및 보수하는데 필요한 전반적인 제어기능을 수행하는 제어반;을 구비한 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커에 있어서,
    외측 단부에 바퀴를 구비하고 상기 측면판들에 정해진 각도를 두고 타측 단부가 결합된 복수의 지지대를 측면판들의 외측으로 회전 가능하게 축지하되, 상기 측면판들과 지지대들 사이에는 바퀴들이 관로 내면에 탄력적으로 접촉된 상태에서 구름운동 하도록 탄성력을 발생시켜 주는 스프링을 각각 설치하고,
    관로 내에서 팩커의 일측 측면판에 설치되어 있는 상기 복수의 지지대와 일측 측면판의 외면 사이에는 팩커가 관로 내를 이동하던 중 어느 한 바퀴라도 벌어진 관로의 이음부에 빠짐으로 인해 해당 지지대들이 관로 내면 측으로 정해진 각도 이상 더 회전되었을 때 이를 전기적인 신호로 검지하여 제어반으로 전달하는 관로 이음부 벌어짐 검출수단을 더 설치하여 구성되고,
    상기 제어반에서는 관로 내부에서 팩커를 이동시키던 중 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단에서 동시 또는 정해진 시간차를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되면, 그 시점에서 팩커의 전체 길이 대비 이동시켜야 할 거리를 환산하여 팩커의 중심부가 벌어진 상태를 갖는 해당 관로 이음부 중심부와 일치되게 상기 윈치 또는 권취기를 자동 제어하는 것을 특징으로 하는 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 관로 이음부 벌어짐 검출수단은,
    충격 또는 진동센서와 마이크로 스위치 및 차압 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 관로 이음부 벌어짐 검출수단으로 마이크로 스위치 또는 차압 스위치를 설치할 경우,
    상기 마이크로 스위치 또는 차압 스위치와 지지대 사이의 간격(거리)을 미세하게 조절할 수 있는 간격 조절구를 일측 측면판에 더 설치한 것을 특징으로 하는 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커.
  5. 관로 이음부 상태 조사 또는 보수대상 관로의 길이 및 윈치 또는 권취기의 구동속도 대비 팩커의 시간대별 이동 가능한 거리 데이터를 구비하고 지상에 설치되어 있는 제어반에서 팩커에 구비되어 있는 카메라를 작동시켜 관로의 내부상태를 계속 촬영하여 모니터에 표시해 줌과 동시에 윈치 또는 권취기를 구동시켜 관로 내에 설치한 팩커를 관로 이음부의 시점(T1)에서 종점(T2) 측으로 이동시키는 단계와;
    팩커를 관로 이음부의 시점(T1)에서 종점(T2) 측으로 이동시키던 중 팩커의 일측 측면판에 설치되어 있는 복수의 지지대와 일측 측면판의 외면 사이에 설치되어 있는 관로 이음부 벌어짐 검출수단들 중 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단에서 동시 또는 정해진 시간차를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되는지 판단하는 단계와;
    만약 두 개 이상의 관로 이음부 벌어짐 검출수단에서 동시 또는 정해진 시간차를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되면, 해당 관로의 이음부가 벌어진 상태인 것으로 인식하는 단계와;
    이어서 윈치 또는 권취기의 구동속도와 지금까지의 구동시간을 이용하여 팩커의 이동 가능거리를 환산하는 단계와;
    이후 환산된 데이터를 이용하여 팩커의 중심부가 벌어진 상태를 갖는 해당 관로 이음부 중심부와 일치될 때까지의 시간 동안만 상기 윈치 또는 권취기를 더 구동시키고 정지시켜 팩커의 중심부와 해당 관로 이음부의 중심부가 자동으로 맞춰지게 하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 관로 이음부 자동 세팅방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 정해진 시간차는,
    1~5초로 설정한 것을 특징으로 하는 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 관로 이음부 자동 세팅방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어반에서 팩커를 관로 이음부의 시점(T1)에서 종점(T2) 측으로 이동시키던 중 관로 이음부 벌어짐 검출수단들의 출력상태를 판단한 결과,
    1개의 관로 이음부 벌어짐 검출수단에서만 간헐적으로 이음부 벌어짐 검출신호가 입력되거나 또는 정해진 시간 이상의 차를 두고 이음부 벌어짐 검출신호가 입력된 경우에는,
    해당 관로 이음부 벌어짐 검출수단과 연계된 바퀴가 관로 내에 존재할 수 있는 각종 이물질과 일시적으로 접촉하였거나 또는 미세한 손상으로 인식하고 팩커가 종점에 이를 때까지 상기 윈치 또는 권취기를 계속 구동시키는 것을 특징으로 하는 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 관로 이음부 자동 세팅방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 관로 이음부 벌어짐 검출수단으로 충격 또는 진동센서를 설치한 경우,
    상기 제어반에는 팩커의 중량 및 바퀴의 지름 대비 바퀴들이 벌어진 관로 이음부에 빠졌을 때 발생할 수 있는 비교 대상 기준 충격 또는 진동량을 사전에 더 입력시켜 준 것을 특징으로 하는 관로 이음부 상태 조사겸 보수용 공기압 주입식 팩커의 관로 이음부 자동 세팅방법.
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