KR102005683B1 - 하수관거 무인 준설장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수관거내의 퇴적토 또는 오물을 준설하여 배출하는 무인 준설장치에 관한 것으로, 특히 전동식 유압펌프(30)에서 토출하는 압유를 유압제어밸브(32-35)의 조작에 의해 메인 유압모터(25), 붐실린더(43,44), 회전브러쉬 작동용 유압모터(52)에 공급하여 작동시킴으로써 하수관거내에 작업자가 직접 들어가지 않고서도 하수관거 내의 오물 또는 퇴적토를 회전브러쉬(50)로써 쓸어내어 외부로 배출할 수 있다.

Description

하수관거 무인 준설장치{A dredging machine for a drain pipeline}

본 발명은 하수관거 준설장치에 관한 것으로, 특히 오물 및 토사 등이 퇴적되어 있는 하수관거 내부에 자주식 대차를 투입하여 주행시키면서 대차에 탑재된 준설기구로써 하수관거 내부의 퇴적토를 기계적으로 준설하는 장치에 관한 것이다.

하후관거 내부에는 집중호우에 의해 실려온 다량의 토사가 유입되어 퇴적되고, 이러한 퇴적물은 원활한 유수에 장애가 될 뿐만 아니라 폭우시 범람이나 침수의 원인이 된다. 또한 각종 유해물질이 퇴적된 슬러지(sludge)는 수질이나 토양을 오염시키기 때문에 하수관로 내부를 주기적으로 준설하는 작업이 필수적이다. 종래에는 사람이 직접 하수관로 암거에 진입하여 그 암거에 퇴적되어 있는 토사 및 각종 오물들을 준설하였다. 그런데, 하수관로 암거 내부에는 퇴적되어 있는 오물들로부터 발생하거나 외부에서 유입되어 배출되지 못하고 잔류하는 가스로 인하여, 작업자가 장시간 작업을 할 수 없는 등 준설 작업에 어려움이 있었다.

이와 같이 종래 작업자에 의한 직접 하수관거 준설방법은 상기한 문제점이 있어, 무인 준설장치를 투입하여 하수관로 내부의 오물이나 토사를 준설하는 기술이 아래 특허문헌 1에 개시되어 있다.

이 특허문헌 1에 개시된 종래의 준설기는 주행체의 선단에 버켓(130)을 구비하고, 주행체가 주행할 때, 퇴적된 슬러지 또는 토사가 주행체의 주행추진력에 의해 버켓(130)안으로 밀려 들어가도록 되어 있다. 따라서 이러한 준설기에 있어서는 주행 추진력이 커지 않으면, 즉 버켓(130)이 준설토를 퍼담을 정도로 추진력이 커지 않으면 준설토에 주행이 저지되어 하수관거 내부를 주행하지 못하게 되므로, 준설작업이 불가능하였다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 주행체의 주행 추진력을 증대시킬 수 있도록 성능과 출력을 가진 주행 기구(주로 모터)를 주행체에 설치하여야 하는데, 이는 준설장치 전체의 부피나 사이즈가 커져 규모가 작은 하수관거에는 준설작업을 할 수 없는 문제점이 있다.

KR 10-0866028 B1

본 발명은 상기한 종래의 하수관거 준설장치가 가진 단점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 크기가 작아서 준설작업 장소에 제한을 받지 않고, 크기가 작으면서도 작업 성능이 우수한 하수관거 준설장치를 제공함에 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하수관거 준설장치는 하수관거 내부의 퇴적토를 준설하여 지상으로 배출하는 하수관거 무인 준설장치이고,

몸체;

상기 몸체 저면 좌측에 설치된 무한궤도형 좌측 주행 트랙;

상기 몸체 하부 우측에 설치된 무한궤도형 우측 주행 트랙;

상기 몸체 좌, 우측에 각각 1개씩 배치되고, 각각은 상기 몸체에 설치된 지지축에 대하여 회동가능하게 지지된 1쌍의 붐;

중심축의 양쪽 선단이 상기 1쌍의 붐 선단에 축회전가능하게 지지된 회전브러쉬;

회전브러쉬의 외측 둘레를 따라 설치되어, 회전브러쉬 작동에 의해 처리되는 준설토가 공중으로 비산하지 않도록 막아주는 커버;

회전브러쉬의 회전 작동에 의해 처리되는 오물을 수거하는 준설토 수집통,

일단의 입구는 준설토 수집통에 연통되고, 상기 몸체의 길이방향으로 후방을 향하여 연장되며 타단은 연결관을 결합하기 위한 클램프가 구비된 배출관;

외부에서 인가되는 전원에 의해 오일탱크의 오일을 가압하여 토출하는 전동 유압펌프;

상기 전동 유압펌프에서 생성하는 유압에 의해 작동하면서 좌측 트랙과 우측 트랙을 직진 이동시켜 몸체를 주행시키는 주행 기구;

상기 좌우측 붐을 각각 몸체에 대하여 지지하고, 상기 유압 펌프에서 제공하는 유압에 의해 신축작동하면서 상기 붐을 지면에 대하여 위쪽으로 또는 아래쪽으로 회동시키는 붐실린더;

상기 전동 유압펌프의 압유에 의해 회전브러쉬를 회전작동시키는 브러쉬 작동 기구;

상기 유압펌프에서 토출되는 압유를 상기 주행기구, 붐실린더, 및 브러쉬 작동기구에 선택적으로 공급하거나 차단하도록 상기 유압펌프의 압유의 흐름 방향을 제어하는 전자제어밸브 조립체; 및

상기 전자제어밸브 조립체의 각 전자제어밸브에 전원을 인가 또는 차단하는 작동스위치;를 포함하는 것에 특징이 있다.

또, 상기 브러쉬 작동기구는, 상기 붐에 설치되어 상기 유압펌프에서 토출하는 압유에 의해 작동하는 유압모터, 상기 유압모터의 축에 결합된 구동 스프라켓, 상기 회전브러쉬의 축 상에 결합되고, 상기 구동 스프라켓과 체인으로 연결되어 구동 스프라켓에 의해 회전하면서 회전브러쉬를 회전시키는 피동 스프라켓으로 구성될 수 있다.

상기 회전브러쉬는 준설작업시 하수관 바닥에 퇴적된 준설토 및 오물을 후방의 준설토 수집통 쪽으로 밀어내는 방향으로 회전한다.

상기 배출관의 출구에는 연결관이 탈착가능하게 결합되고, 이 연결관은 맨홀을 통하여 지상으로 인출되게 연장되며, 지상측 선단에는 배출관을 통하여 배출되는 준설토를 흡입하는 준설토 흡입펌프가 연결된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하수관거 무인 준설장치는, 하수관거 내의 준설작업 상황을 하수관거 외측 지상에서 관찰할 수 있도록 상기 몸체 전방 선단에서 전방을 향하여 조사하는 헤드라이트, 상기 몸체 전방 선단에서 전방을 촬상하는 카메라, 및 카메라에서 촬상하는 영상을 디스플레이하는 디스플레이를 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 하수관거 내에 작업자가 들어가지 않고서 하수관거 내부의 퇴적토나 오물들을 준설하여 외부로 배출할 수 있으므로, 작업자가 하수관거 내에 들어가서 직접 작업하는 경우 하수관거 내의 유해한 가스에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.

특히, 본 발명의 준설장치는 유해한 연소가스를 배출하는 내연기관 대신에 전동식 유압펌프를 사용하여 작동하므로, 준설작업시 하수관거 내부에 가스를 추가로 발생시키지 않는 장점이 있다.

또한 본 발명의 준설장치는 하수관거 내의 준설토나 오물을 전방 상측에서 하수관거 바닥의 후방측으로 회전하는 회전브러쉬의 회전에 의해 장치 후방의 수집통으로 쓸어내면, 수집통에 연결된 배출관을 통하여 흡입하여 외부로 배출할 수 있어, 반대방향으로 작업하는 장치에 비하여 상대적으로 작은 힘으로 준설 작업을 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 하수관거 무인 준설장치의 전체적인 구조를 나타낸 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하수관거 무인 준설장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하수관거 무인 준설장치를 후방에서 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하수관거 무인 준설장치의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하수관거 무인 준설장치는, 몸체(10)와, 몸체(10)의 저면 좌우측에 각각 설치된 좌측 주행트랙(21)과 우측 주행 트랙(22)을 포함한다.

상기 좌측 주행트랙(21)에는 유압펌프(30)에서 토출하는 유압에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전하면서 좌측 주행트랙(21)을 전진 또는 후진방향으로 이동시키는 유압식 좌측 주행모터(23)가 한쪽 선단에 설치된다. 마찬가지로 상기 우측 주행트랙(22)에는 유압펌프(30)에서 토출하는 유압에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전하면서 우측 주행트랙(22)을 전진 또는 후진방향으로 이동시키는 유압식 우측 주행모터(24)가 한쪽 선단에 설치된다.

한편, 주행기구는 상기한 것에 한정하지 않고, 메인 유압모터(25)와, 메인 유압모터(25)의 축과 기어 결합에 의해 회전하는 축상에 연결된 주행 스프라켓(도시안됨)으로 구성될 수 있다.

상기 유압펌프(30)는 연소가스를 발생시키지 않는 전동식으로 이루어지고, 몸체(10)의 상면에 설치된다. 이러한 유압펌프(30)는 몸체(10)에 설치된 오일탱크(31)와 연결된다.

상기 유압펌프(30)에서 토출되는 압유를 상기 주행모터(23,24)에 선택적으로 공급하거나 공급차단하는 주행모터 제어용 유압제어밸브(32,33)가 몸체(10)에 구비된다. 이러한 주행모터 제어용 유압제어밸브(32,33)는 외부에서 인가되는 전원에 의해 방향전환하면서 유압펌프(30)의 토출압유를 주행모터(23,24)에 공급 또는 차단하도록 제어하는 전자식 유압제어밸브로 이루어진다.

상기 몸체(10)의 전방 좌, 우측에는 각각 붐(41,42)이 구비되고, 이 좌, 우측의 붐(41,42)은 상기 몸체(10)에 폭방향으로 설치된 지지축(45)에 대하여 회동가능하게 지지된다. 그리고 상기 좌우측의 붐(41,42)은 몸체(10)에 한쪽이 연결된 붐실린더(43,44)의 다른 쪽 선단에 연결된다. 상기 붐실린더(43,44)에는 붐작동용 유압제어밸브(34)를 통하여 유압펌프(30)와 연결된다. 붐작동용 유압제어밸브(34)는 전자식 제어밸브로 이루어지고, 조작 스위치(도시 생략)의 조작에 따라 인가되는 전원에 의해 방향절환하면서 붐실린더가 신축작동하도록 유압펌프(30)의 압유를 붐실린더에 선택적으로 공급한다. 이와 같이, 붐실린더(43,44)가 신축작동함에 따라 지지축(45)에 지지된 붐(41,42)이 지지축(45)을 중심으로 상방향 또는 하방향으로 선회한다.

도면 부호 C는 몸체 상에 설치된 유압펌프(30), 오일텡크(31), 메인 유압모터(25), 유압제어밸브 조립체(36) 들을 보호하기 위하여 주위에 설치된 덮개를 지칭한다. 헤드라이트(71)와 촬상 카메라(72)가 상기 덮개(C)의 전방 상단에 결합되어 설치된다.

상기한 바와 같이, 몸체(10)에 대하여 선회동작하는 붐(41,42)의 선단에는 회전브러쉬(50)가 회전가능하게 설치된다. 회전브러쉬(50)는 중심축방향으로 관통하는 축(51)을 구비하고, 이 회전브러쉬의 축(51)은 상기 붐(41,42)의 선단에 회전가능하게 지지된다.

그리고, 한쪽 붐(41)에는 회전브러쉬(50)를 회전시키는 회전기구를 구비한다. 이 회전브러쉬 회전기구는, 도면에 도시된 바와 같이, 전동모터로 구성될 수 있지만, 상대적으로 큰 힘이 필요한 준설작업에 적합하도록 유압작동식 기구가 적합하다. 예컨대, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 회전브러쉬 회전기구는, 상기 붐(41)에 설치되어 상기 유압펌프(30)에서 토출하는 압유에 의해 작동하는 회전브러쉬 작동용 유압모터(52), 상기 유압모터(52)의 축에 결합된 구동 스프라켓(53), 상기 회전브러쉬(50)의 축(51) 상에 결합되고, 상기 구동 스프라켓(53)과 체인(54)으로 연결되어 유압모터(52)에 의해 회전하면서 회전브러쉬(50)를 회전시키는 피동 스프라켓(55)으로 이루어진다.

상기 회전브러쉬 작동용 유압모터(52)는 회전브러쉬 작동용 유압제어밸브(35)을 통하여 유압펌프(30)에 연결된다. 상기 회전브러쉬 작동용 유압제어밸브(35)는 상기 주행모터 제어용 유압제어밸브(32,33)나 붐작동용 유압제어밸브(34)와 마찬가지로 전자식 유압제어밸브로 이루어진다.

상기 유압제어밸브(32,33,34,35)들은 하나의 블록 조립체로 구성되고, 각각에 전선을 통하여 작동스위치(도시 생략)가 연결된다. 이러한 작동스위치를 지상에서 조작함에 따라 유압제어밸브들이 방향절환하면서 유압펌프의 압유를 각각의 유압기기(유압모터 또는 붐실린더)에 공급 또는 차단하여 유압기기를 제어한다.

한편, 회전브러쉬(50)의 외측 둘레에는, 회전브러쉬(50)의 작동에 의해 처리되는 준설토 또는 오물이 공중으로 비산하지 않도록 막아주는 커버(60)가 설치되고, 이 커버(60)는 붐의 작동에 따라 회전브러쉬(50)와 함께 움직이도록 붐에 고정설치되어 있다. 그리고, 커버(60)의 후방 선단에는 회전브러쉬의 회전 작동에 의해 처리되는 준설토 또는 오물을 수거하는 수집통(61)이 구비된다. 이 수집통(61)은 회전브러쉬(50)의 작동에 의해 후방으로 밀려나는 전방의 오물 또는 준설토를 수집한다.

준설토 수집통(61)은, 상기 몸체(10)의 중앙의 길이방향으로 후방을 향하여 연장되는 배출관(62)에 연통되고, 이 배출관(62)의 선단에는 연결관(도시생략)을 결합하기 위한 클램프(63)가 구비된다.

상기한 바와 같이, 구성된 본 발명의 무인 준설장치를 하수관거에 투입하고, 배출관(62)의 후단에 연결관에 연결하여 클램프(63)로 고정한 다음, 유압펌프(30)에 전원을 인가하여 작동시킨다. 그리고나서, 좌우측 주행모터 제어용 유압제어밸브(23,24)를 조작하여 주행모터를 제어하고, 이에 따라 본 발명의 준설장치를 하수관거내에서 이동시키는 동시에 붐실린더(43,44)를 수축작동시켜 회전브러쉬(50)를 하수관거의 바닥으로 내린다. 그리고나서 회전브러쉬(50)가 전방 상측에서 하수관거의 바닥쪽을 거쳐 장비 후방쪽으로 회전하도록 회전브러쉬(50)를 작동시키면 회전브러쉬(50)는 하수관거내에 퇴적된 오물 또는 퇴적토를 후방의 수집통(61)으로 쓸어 담는다.

수집통(61)에 수집되는 오물 또는 퇴적토는 배출관(62)에 연결된 연결관을 통하여 작용하는 펌프의 흡입력에 의해 흡입되어 외부로 배출된다. 이에 따라 하수관거의 퇴적토나 오물을 외부로 배출한다.

10: 몸체 21: 좌측 주행트랙
22: 우측 주행트랙 23: 좌측 주행모터
24: 우측 주행모터 25: 메인 유압모터
30: 유압펌프 31: 오일탱크
36: 유압제어밸브 조립체 41,42: 붐
43, 44: 붐실린더 45: 지지축
46: 구동 스프라켓 47: 체인
48: 피동 스프라켓 50: 회전브러쉬
51: 축 52: 회전브러쉬 작동용 유압모터
53: 구동 스프라켓 54: 체인
55: 피동 스프라켓 60: 커버
61: 준설토 수집통 62: 배출관
63: 클램프 C: 덮개

Claims (5)

1. 하수관거 내부의 퇴적토를 준설하여 지상으로 배출하는 하수관거 무인 준설장치이고,
   전방 선단에서 전방을 향하여 조사하는 헤드라이트(71)와, 전방 선단에서 전방을 촬상하는 카메라(72)가 설치된 몸체(10);
   상기 몸체(10) 저면 좌측에 설치된 무한궤도형 좌측 주행 트랙(21);
   상기 몸체(10) 하부 우측에 설치된 무한궤도형 우측 주행 트랙(22);
   상기 몸체(10) 좌, 우측에 각각 1개씩 배치되고, 각각은 상기 몸체(10)에 설치된 지지축(45)에 대하여 회동가능하게 지지된 1쌍의 붐(41,42);
   축(51)의 양쪽 선단이 상기 1쌍의 붐(41,42) 선단에 축회전가능하게 지지된 회전브러쉬(50);
   회전브러쉬(50)의 외측 둘레를 따라 설치되어, 회전브러쉬(50) 작동에 의해 처리되는 준설토가 공중으로 비산하지 않도록 막아주는 커버(60);
   회전브러쉬(50)의 회전 작동에 의해 처리되는 오물을 수거하는 준설토 수집통(61),
   일단의 입구는 준설토 수집통(61)에 연통되고, 상기 몸체(10)의 길이방향으로 후방을 향하여 연장되며 타단은 연결관을 결합하기 위한 클램프(63)가 구비된 배출관(62);
   외부에서 인가되는 전원에 의해 오일탱크(31)의 오일을 가압하여 토출하는 전동 유압펌프(30);
   상기 전동 유압펌프(30)에서 생성하는 유압에 의해 작동하면서 좌측 트랙과 우측 트랙을 직진 이동시켜 몸체(10)를 주행시키는 주행 기구;
   상기 좌우측 붐을 각각 몸체(10)에 대하여 지지하고, 상기 유압 펌프(30)에서 제공하는 유압에 의해 신축작동하면서 상기 붐(41,42)을 지면에 대하여 위쪽으로 또는 아래쪽으로 회동시키는 붐실린더(43,44);
   상기 붐(41,42)에 설치되어 상기 유압펌프(30)에서 토출하는 압유에 의해 작동하는 유압모터(52), 상기 유압모터(52)의 축에 결합된 구동 스프라켓(53), 상기 회전브러쉬(50)의 축(51) 상에 결합되고, 상기 구동 스프라켓(53)과 체인(54)으로 연결되어 유압모터(52)에 의해 회전하면서, 하수관 바닥에 퇴적된 준설토 및 오물을 후방의 준설토 수집통(61) 쪽으로 밀어내는 방향으로 회전하도록 회전브러쉬(50)를 회전시키는 피동 스프라켓(55)으로 이루어진 브러쉬 작동 구동기구;
   상기 유압펌프(30)에서 토출되는 압유를 상기 주행기구, 붐실린더(43,44), 및 브러쉬 작동기구에 선택적으로 공급하거나 차단하도록 상기 유압펌프(30)의 압유의 흐름 방향을 제어하는 전자제어밸브(32,33,34,35)들로 구성된 전자제어밸브 조립체(36);
   상기 각 전자제어밸브(32,33,34,35)에 전원을 인가 또는 차단하는 작동스위치;
   상기 배출관(62)의 출구에 탈착가능하게 결합되어 맨홀을 통하여 지상으로 인출되게 연장된 연결관; 상기 연결관의 지상측 선단에 연결되어, 배출관(62)을 통하여 배출되는 준설토를 흡입하는 준설토 흡입펌프; 및
   상기 카메라로 촬상한 영상을 디스플레이하는 디스플레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수관거 무인 준설장치.
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