KR101049671B1 - 터널 점검 보수용 이동식 누적 공차 보상유도 점검 대차의 이동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도 및 도로에 설치되는 터널의 외벽에 설치되는 이동식 누적 공차 보상유도 점검대차에 관한 것으로, 상기 터널의 외벽 양측에 상기 터널의 직선구간과 곡선구간을 따라 설치되는 제1레일부와 제2레일부; 상기 제1,2레일부를 따라 상기 터널의 길이방향으로 이동 가능하게 설치되는 아치형 점검통로부; 상기 아치형 점검통로부의 양단에 각각 설치되고, 상기 아치형 점검통로부가 이동 가능하도록 상기 제1,2레일부를 따라 굴러가는 구동롤러와, 상기 구동롤러를 구동시키는 모터를 포함하는 제1,2이동식 구동부; 상기 곡선구간에서 곡률반경이 작은 내륜측의 상기 제1레일부에 설치되는 제1누적공차 보상유도판들; 상기 곡선구간에서 곡률반경이 큰 외륜측의 상기 제2레일부에 설치되는 제2누적공차 보상유도판들; 및 상기 제1누적공차 보상유도판과 상기 제2누적공차 보상유도판을 감지하는 제1,2센서와, 상기 1,2센서의 감지신호를 제공받아 상기 제1이동식 구동부와 상기 제2이동식 구동부의 모터 동작을 제어하는 제어기를 포함한다.

Description

터널 점검 보수용 이동식 누적 공차 보상유도 점검 대차의 이동 방법 {Tunnel Inspection Mending Moving Accumnlation Tolerance Compensation Induction Device Checking Car}

본 발명은 터널의 안전진단에서부터 점검 및 보수작업에 이르기까지 폭 넓게 사용되는 점검 대차에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 곡선 터널 외벽의 상태를 이동하면서 터널 전체에 대한 보수 점검이 가능하도록 구성한 터널 점검 보수용 이동식 누적 공차 보상유도 점검대차 및 이동 방법에 관한 것이다.

국내의 지형적 특징으로 직선터널보다는 곡선터널이 많으며, 이러한 방음터널 유지 보수를 위해 방음벽 외벽에 이동식 점검 대차가 사용되고 있다. 곡선터널의 방음터널 유지 보수에 사용되는 점검 대차는 작업을 위해 진행하는 과정에서 점검 대차의 외륜의 곡률 회전값과 내륜의 곡률 회전값의 차이로 한쪽 구동부가 레일에 끼이는 현상이 발생하게 되고, 이를 위해 작업자가 수동으로 점검 대차를 강제로 균형 맞추는 작업이 요구되므로 시간과 작업성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 점검대차가 이동하는 과정에서 레일 끼임 현상을 방지하고 원활한 진행이 가능한 터널 점검 보수용 이동식 누적 공차 보상유도 점검대차 및 점검 대차의 이동 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 터널의 보수 작업을 원활하게 할 수 있는 터널 점검 보수용 이동식 누적 공차 보상유도 점검대차 및 점검 대차의 이동 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 이동식 누적 공차 보상유도 점검대차는 상기 터널의 외벽 양측에 상기 터널의 직선구간과 곡선구간을 따라 설치되는 제1레일부와 제2레일부; 상기 제1,2레일부를 따라 상기 터널의 길이방향으로 이동 가능하게 설치되는 아치형 점검통로부; 상기 아치형 점검통로부의 양단에 각각 설치되고, 상기 아치형 점검통로부가 이동 가능하도록 상기 제1,2레일부를 따라 굴러가는 구동롤러와, 상기 구동롤러를 구동시키는 모터를 포함하는 제1,2이동식 구동부; 상기 곡선구간에서 곡률반경이 작은 내륜측의 상기 제1레일부에 설치되는 제1누적공차 보상유도판들; 상기 곡선구간에서 곡률반경이 큰 외륜측의 상기 제2레일부에 설치되는 제2누적공차 보상유도판들; 및 상기 제1누적공차 보상유도판과 상기 제2누적공차 보상유도판을 감지하는 제1,2센서와, 상기 1,2센서의 감지신호를 제공받아 상기 제1이동식 구동부와 상기 제2이동식 구동부의 모터 동작을 제어하는 제어기를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2누적공차 보상유도판은 상기 제1,2레일부의 곡선구간의 회전중심점에서 상기 제1누적공차 보상유도판을 연결하는 가상의 선이 지나가는 위치에 설치된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1누적공차 보상유도판들은 상기 제1레일부의 곡선구간에 일정 각도마다 설치되며, 상기 제2누적공차 보상유도판들은 상기 제2레일부의 곡선구간에 상기 제1누적공차 보상유도판들의 설치각도와 동일각도로 설치된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어기는 상기 제1센서로부터 감지신호가 입력되면 상기 제1이동식 구동부의 구동을 일시 정지시키고, 상기 제2센서로부터 감지신호가 입력되면 상기 제1이동식 구동부를 재구동시켜, 내륜측의 상기 제1레일부와 외륜측의 상기 제2레일부의 곡률반경 차이로 인한 상기 제2이동식 구동부의 주행거리를 보상받는다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1이동식 구동부 및 상기 제2이동식 구동부는 상기 제1,2레일부로의 탈선 방지를 위한 보조롤러를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1이동식 구동부 및 상기 제2이동식 구동부로의 전원 공급은 트롤리바(trolley bar)로부터 제공받는다.

상기한 과제를 달성하기 위한 터널 점검 보수용 이동식 누적 공차 보상유도 점검 대차의 이동 방법은 터널의 곡선구간에서 아치형 점검통로부의 양단에 설치된 제1,2이동식 구동부는 동시 주행하는 단계; 곡률반경이 작은 제1레일부를 주행하는 상기 제1이동식 구동부와 곡률반경이 큰 제2레일부를 주행하는 상기 제2이동식 구동부의 주행거리 공차를 보상하기 위한 단계를 포함하되; 상기 주행거리 공차 보상 단계는 상기 제1이동식 구동부는 상기 제1레일부에 일정각도마다 설치된 제1누적공차 보상유도판에 도달하면 일시 정지하고, 상기 제2이동식 구동부가 상기 제1누적공차 보상유도판과 동일 각도로 상기 제2레일부에 설치된 제2누적공차 보상유도판에 도달하면 일시 정지된 상기 제1이동식 구동부의 재주행이 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 주행거리 공차 보상 단계에서 상기 제1이동식 구동부의 일시 정지는 상기 제1이동식 구동부에 설치된 제1센서가 상기 제1누적공차 보상유도판을 감지함으로써 이루어지고, 상기 제1이동식 구동부의 재주행은 상기 제2이동식 구동부에 설치된 제2센서가 상기 제2누적공차 보상유도판을 감지함으로써 이루어진다.

본 발명은 점검대차가 곡선구간을 이동하는 과정에서 발생될 수 있는 레일 끼임 현상을 방지할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.

본 발명은 곡선구간에서의 원활한 이동이 가능한 각별한 효과를 갖는다.

본 발명은 보수 작업을 하는 과정에 발생되는 비용과 작업시간을 줄여 줌으로써 일반 점검 대차에 비해 작업 능률 향상에 도움되고 기존에 문제점을 보완하는데 그 효과가 매우 뛰어나다.

이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동식 누적 공차 보상유도 점검 대차의 조립 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동식 누적 공차 보상유도 점검대차의 요부 확대도이다.
도 3은 제1구동부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 제어기를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일실시예에 따른 이동식 누적 공차 보상유도 점검대차가 곡선구간에서 이동되는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 상술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시 예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 각 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 도시되었음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

( 실시 예 )

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동식 누적 공차 보상유도 점검 대차(1)는 제1레일부(10a), 제2레일부(10b), 아치형 점검통로부(20), 제1이동식 구동부(30a), 제2이동식 구동부(30b), 제1누적공차 보상유도판(12)들, 제2누적공차 보상유도판(14)들 및 제어기(50)를 포함한다.

이동식 누적 공차 보상유도 점검 대차(1)가 설치되는 터널(100)의 외벽에는 작업자의 안전을 위한 점검용 안전난간(80)이 터널(100)의 길이방향을 따라 설치된다. 제1레일부(10a)와 제2레일부(10b)는 레일고정블록(18)에 의해 점검용 안전난간(80)에 고정 설치된다. 점검용 안전난간(80)이 없는 경우에는 터널(100)의 외벽에 설치될 수 있다. 제1,2레일부(10a,10b)는 터널(100)의 외벽 양측에 설치된 점검용 안전난간(80)에 터널(100)의 직선구간과 곡선구간을 따라 설치된다.

여기서 터널(100)이라 함은 고가도로, 고가철로 등에 설치되는 방음터널, 차양 및 비막이를 위해 아치 모양으로 설치되는 시설물(아케이드, 케노피) 등이 포함될 수 있다.

아치형 점검통로부(20)는 작업자가 방음터널 외벽을 점검할 수 있도록 이동할 수 있는 아치형의 통로를 제공하는 것으로, 아치형 점검통로부(20)는 제1레일부(10a)와 제2레일부(10b)를 따라 이동된다.

아치형 점검통로부(20)의 양단에는 제1이동식 구동부(30a)와 제2이동식 구동부(30b)가 설치된다. 제1이동식 구동부(30a)와 제2이동식 구동부(30b)는 동일한 구성으로 이루어지는 것으로, 아치형 점검통로부(20)가 이동 가능하도록 제1,2레일부(10a,10b)를 따라 굴러가는 구동롤러(32)와, 구동롤러(32)를 구동시키는 모터(34) 그리고 제1,2레일부(10a,10b)로의 탈선 방지를 위한 보조롤러(36)를 포함한다. 구동롤러(32)는 제1,2레일부(10a,10b)의 상부면을 따라 모터(34)에 의해 굴러가도록 설치되고, 보조롤러(36)는 구동롤러(32)와는 반대편인 제1,2레일부(10a,10b)의 저면을 따라 굴러가는 프리롤러이다.

도 2에서와 같이 제1이동식 구동부(30a)는 안정적인 이동을 위해 아치형 점검통로부(20) 양측에 2개가 설치되며, 제2이동식 구동부(30b) 역시 2개가 설치된다. 제1,2이동식 구동부는 아치형 점검통로부(20)의 무게 및 사이즈에 따라 하나씩 설치될 수 있다. 제1이동식 구동부(30a) 및 제2이동식 구동부(30b)로의 전원 공급은 트롤리바(trolley bar)(70)를 통해 공급받는다. 도 2에서 참조부호 (72)는 트롤리바 브라켓이다.

제1누적공차 보상유도판(12)들은 곡선구간에서 곡률반경이 작은 내륜측에 해당되는 제1레일부(10a)에 설치된다. 제2누적공차 보상유도판(14)들은 곡선구간에서 곡률반경이 큰 외륜측에 해당되는 제2레일부(10b)에 설치된다. 제1누적공차 보상유도판(12)들은 제1레일부(10a)의 곡선구간에 일정 각도(일정구간)마다 설치된다.

제2누적공차 보상유도판(14)들의 설치 위치가 매우 중요하다. 제2누적공차 보상유도판(14)은 제1,2레일부(10a,10b)의 곡선구간의 회전중심점(C;도 5a에 표시됨)에서 제1누적공차 보상유도판(12)을 연결하는 가상의 선(L)이 지나가는 위치에 설치된다. 예를 들어, 제1누적공차 보상유도판(12)들이 제1레일부(10a)의 곡선구간에 10도 간격으로 설치되는 경우, 제2누적공차 보상유도판(14)들은 제2레일부(10b)의 곡선구간에 제1누적공차 보상유도판(12)들의 설치각도와 동일한 10도 간격으로 설치된다.

도 4를 참조하면, 제1이동식 구동부(30a)에는 제1레일부(10a)에 설치된 제1누적공차 보상유도판(12)을 감지하는 제1센서(52)가 설치된다. 제2이동식 구동부(30b)에는 제2레일부(10b)에 설치된 제2누적공차 보상유도판(14)을 감지하는 제2센서(54)가 설치된다. 제1센서(52)와 제2센서(54)는 말굽형 센서 구조(도 3 참조)를 갖는다. 제어기(50)는 제1,2센서(52,54)의 감지신호를 제공받아 제1이동식 구동부(30a)의 모터(34) 동작을 제어하여 곡선구간에서의 안정적이고 원활한 이동이 가능하도록 한다. 예컨대, 터널(100)의 곡선구간이 S자 형태로 이루어지는 경우 제어기(50)는 제1이동식 구동부(30a) 뿐만 아니라 제2이동식 구동부(30b)의 모터(34) 동작을 제어하게 된다. 즉, 제어기(50)는 곡선구간에서 아치형 점검통로부(20)가 주행시 외륜측인 제2레일부(10b)의 곡률반경과 내륜측의 제1레일부(10a)의 곡률반경 차이로 제1,2이동식 구동부(30a,30b)가 레일에 끼임 현상이 발생하던 문제점을 해결하였다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일실시예에 따른 이동식 누적 공차 보상유도 점검대차(1)가 곡선구간에서 이동되는 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 여기서 제어기(50)는 도면 편의상 생략되었다.

도 4 및 도 5a를 참조하면, 아치형 점검통로부(20)가 제1이동식 구동부(30a)와 제2이동식 구동부(30b)에 의해 제1,2레일부(10a,10b)를 따라 주행하다가 곡선 구간에 진입하면, 제1센서(52)와 제2센서(54)가 거의 동시에 곡선구간 초입에 설치된 제1누적공차 보상유도판(12)과 제2누적공차 보상유도판(14)을 감지한다. 이때에는 제1이동식 구동부(30a)와 제2이동식 구동부(30b) 모두 정상적인 주행 동작이 이루어진다. 참고로, 곡선구간 초입에 설치되는 제1누적공차 보상유도판(12)과 제2누적공차 보상유도판(14)은 생략 가능하다.

도 4 및 도 5b를 참조하면, 아치형 점검통로부(20)가 곡선구간을 15m 주행하면 제1센서(52)가 제1레일부(10a)의 곡선구간에 설치된 제1누적공차 보상유도판(12)을 먼저 감지한다. 제1센서(52)의 감지신호를 제공받은 제어기(50)는 제1이동식 구동부(30a)의 구동을 일시 중지시킨다.

도 4 및 도 5c에서와 같이, 제2이동식 구동부(30b)는 계속 구동하게 되고, 아치형 점검통로부(20)의 외측이 제2이동식 구동부(30b)에 의해 +α거리 만큼 추가 이동되면 제2센서(54)가 제2레일부(10b)의 곡선구간에 설치된 제2누적공차 보상유도판(14)을 감지하게 된다. 제어기(50)는 제2센서(54)의 감지신호를 받아 제1이동식 구동부(30a)를 재구동시키게 된다. 이처럼, 본 발명의 점검대차는 곡선구간에서 곡률반경 차이로 인한 주행거리를 일정 거리마다 보상한 후 이동하게 된다.

도 4 및 도 5d에서와 같이, 아치형 점검통로부(20)는 다시 제1,2레일부(10a,10b)를 따라 곡선 구간을 주행하게 된다. 그리고 다시 곡선구간을 15m 주행하면 제1센서(52)가 다시 제1레일부(10a)의 곡선구간에 설치된 제1누적공차 보상유도판(12)을 감지하게 되고, 제어기(50)는 제2이동식 구동부(30b)가 15m+α거리 만큼 이동할 동안 제1이동식 구동부(30a)의 구동을 일시 중지시킨다. 그리고, 앞서 언급한 과정을 반복하면서 아치형 점검통로부(20)가 곡선구간을 안정적으로 주행하게 된다.

참고로, 본 실시예에서는 아치형 점검통로부(20)가 터널(100) 전체를 점검할 수 있는 구조로 이루어져 있으나, 터널(100)의 상부 중앙부분이 개방된 타입의 경우에는 아치형 점검통로부(20)가 터널(100)의 좌측과 우측에 각각 설치되어 개별적으로 주행하는 방식으로 변경될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10a : 제1레일부
10b : 제2레일부
20 : 아치형 점검통로부
30a : 제1이동식 구동부
30b : 제2이동식 구동부
50 : 제어기

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 터널 점검 보수용 이동식 누적 공차 보상유도 점검 대차의 이동 방법에 있어서:
   터널의 곡선구간에서 아치형 점검통로부의 양단에 설치된 제1,2이동식 구동부는 동시 주행하는 단계;
   곡률반경이 작은 제1레일부를 주행하는 상기 제1이동식 구동부와 곡률반경이 큰 제2레일부를 주행하는 상기 제2이동식 구동부의 주행거리 공차를 보상하기 위한 단계를 포함하되;
   상기 주행거리 공차 보상 단계는
   상기 제1이동식 구동부는 상기 제1레일부에 일정각도마다 설치된 제1누적공차 보상유도판에 도달하면 일시 정지하고, 상기 제2이동식 구동부가 상기 제1누적공차 보상유도판과 동일 각도로 상기 제2레일부에 설치된 제2누적공차 보상유도판에 도달하면 일시 정지된 상기 제1이동식 구동부의 재주행이 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동식 누적 공차 보상유도 점검대차의 이동 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 주행거리 공차 보상 단계에서 상기 제1이동식 구동부의 일시 정지는 상기 제1이동식 구동부에 설치된 제1센서가 상기 제1누적공차 보상유도판을 감지함으로써 이루어지고,
   상기 제1이동식 구동부의 재주행은 상기 제2이동식 구동부에 설치된 제2센서가 상기 제2누적공차 보상유도판을 감지함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동식 누적 공차 보상유도 점검대차의 이동 방법.
   

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