KR20010075908A - 레일의 열팽창을 고려한 교량점검차용 주행장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레일의 열팽창을 고려한 교량점검차용 주행장치에 관한 것으로, 교량의 점검자가 탑승하기 위한 점검대가 매달릴 수 있도록 해주는 수평부재, 수평부재의 일측에 설치되고, 레일에 지지된 드라이버 휠과 상기 드라이버 휠을 구동하기 위한 모터를 구비하여 레일을 따라 주행할 수 있도록 해주는 주행기구 및 주행기구에 소정 간격 이격하여 설치되고 레일간의 틈새를 통과할 때 상기 검검차의 하중을 지지하여주는 보조휠을 포함하는 구성으로 이루어져 있으며, 슬라이드 플레이트 등의 부품이 필요치 않고, 허용공차를 매우 크게 할 수 있어 시공이 쉬울 뿐만 아니라 교량점검차가 틈새를 통과할 때에도 덜컹거림이 발생치 않아 레일과 그 레일이 지지되는 교량구조물에 충격력을 작용시키지 않아 교량점검차와 교량구조물에 구조적으로 나쁜 영향을 미치지 않으며, 또 교량점검차의 승차감도 뛰어나며, 유지보수비용도 적게 소요된다는 효과를 제공한다.

Description

레일의 열팽창을 고려한 교량점검차용 주행장치{traveling device for bridge inspection vehicle in consideration of thermal expansion of rail}

본 발명은 교량점검차의 주행장치에 관한 것으로, 특히 레일의 열팽창을 고려한 교량점검차용 주행장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량구조물은 지상에 설치되어 교량의 하중을 지지하여주는 교각과 교각 상에 일체로 설치된 콘크리트로 이루어진 횡빔과 횡빔 위에 설치된 철로 이루어진 종빔과 종빔 상에 탑재된 상판으로 이루어져 있다. 이러한 교량구조물은 자연현상에 의한 부식과 그 위를 통과하는 각종 차량의 진동 등으로 인한 균열로 인한 파손의 우려가 있다. 따라서 차량이 많이 통과하는 교량에는 교량점검대를 설치하여 정기적으로 교량 각 구조물의 설치 상태를 점검하여야 한다. 옛날에는 고정식 교량점검대를 교량구조물의 하부에 설치하여 그 부위만을 점검할 수 있도록 되어 있었으나, 최근 들어서는 상판 하부를 따라 레일을 설치하고, 이 레일을 따라 이동할 수 있는 교량점검대를 설치하여 필요한 위치로 이동하면서 교량구조물을 점검할 수 있도록 하고 있다.

도 1은 교량 점검차량의 일반적인 설치상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 일반적인 레일의 설치상태를 나타낸 단면도이다.

도 1에는 교량(10)이 도시되어 있다. 이 교량(10)은 교각(12)과 교각(12) 상에 일체로 설치된 횡빔(14)과 횡빔(14)에 소정 간격 이격하여 평행하게 배치된 종빔(16)과 종빔(16) 상에 탑재된 상판(18)으로 이루어져 있다. 여기서 일반적으로 횡빔(14)은 철근 콘크리트로 교각(12)과 일체로 만들어지며, 종빔(16)은 사각 단면을 갖는 박스형태의 철구조물로 만들어진다. 또 상판(18)은 주로 철근 콘크리트 구조물로 만들어진다.

도 1에 나타낸 바와 같이 교량(10)의 양측 상판(18) 하부 일측에는 결속구를 통해 레일(20)이 각각 설치되어 있다. 이 레일(20)의 설치상태는 도 2를 보면 자세히 알 수 있다. 이에 관해서는 뒤에서 더 상세히 설명한다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 교량(10)의 양측으로 설치된 레일(20)에는 교량점검차(100)가 각각 매달려 있다. 이 교량점검차(100)는 교량(10)의 상판(18) 하부 각 부분을 점검할 수 있도록 하기 위한 것으로, 레일(20)을 따라 이동할 수 있는 대차(110)와 대차(110)에 제자리 회동 가능케 설치되고 점검자(15)의 이동통로를 제공하는 선회대(120)로 이루어져 있다. 즉, 도 1에 나타낸 바와 같은 상태로 필요한 부분을 검사하고 나면, 좌, 우 중앙부 연결부위를 해제하고 각 선회대(120)를 90。 회동시켜 교량의 길이 방향과 대략 평행을 이루도록 한다. 그런 다음 레일(20)을 따라 대차(110)를 이동시켜 교각(12)을 통과한다. 교각(12) 통과 후에는 다시 선회대(120)를 그 끝단이 반대편을 향하도록 90。 회동시켜 다시 선회대(120)의 끝단을 서로 연결하고 필요한 부분을 검사하면 된다. 이러한 과정으로 교량(10)의 상태를 점검한다. 이와 같은 교량점검차(100)가 매달려 이동하는 레일(20)의 설치 상태는 도 2를 보면 더 상세히 알 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이 상판(18)을 지지하는 외팔보(19)의 하부 경사면에서 볼트(30)를 통해 브래킷(40)이 고정되어 있고, 이 브래킷(40)의 하단에 마주보고 각각 설치된 걸림편(50)을 통해 레일(20)이 지지된 상태로 고정되어 있다. 걸림편(50)은 볼트(32)와 너트(34)를 통해 브래킷(40)에 설치되어 있다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 브래킷(40)은 외팔보(19)의 하부 경사면에 맞추어 그 상면이 경사지게 되어 있다.

도 3은 종래 교량점검차용 주행레일의 연결구조를 나타낸 측면도이고, 도 4는 도 3 교량점검차용 주행레일의 연결구조를 나타낸 평면도, 도 5는 도 3 I-I에 따른 횡단면도, 도 6은 도 3 슬라이드부재의 평면도이다.

도 3∼도 4에서 알 수 있는 바와 같이 서로 연결되는 두 레일(20)의 끝단은 소정 간격 이격하여 배치되어 있다. 이는 레일(20)의 열팽창을 고려한 것으로서 온도에 따라 레일(20)이 팽창 또는 수축하기 때문에 열팽창 여유를 주기 위한 것이다. 이러한 두 레일(20)의 끝단 부근 하면에는 T자형태의 베이스플레이트(22)가 나사 등을 통해 각각 부착되어 있고, 두 베이스 플레이트(22)에는 슬라이드 플레이트(24)가 설치되어 있다. 슬라이드 플레이트(24)와 베이스 플레이트(22)의 모습은 도 5와 도 6을 보면 알 수 있다.

도 5와 도 6에 나타낸 바와 같이 슬라이드 플레이트(24)는 대략 ㄷ자형태의 단면모양을 하고 있으며, 그 상판에는 두 개의 관통공(25)이 소정 간격 이격하여각각 설치되어 있다. 두 관통공(25) 중 일측의 관통공(25)은 일측 레일(20)의 베이스 플레이트(22)의 목부(21)에 결합된 상태에서 그 레일(20)에 대해 슬라이드 플레이트(24)가 움직이지 못하도록 베이스 플레이트(22)의 목부(21)의 길이와 비슷한 크기로 형성되어 있다. 반면에 왼쪽의 관통공(25)은 왼쪽 레일(20)의 하면에 설치된 베이스 플레이트(22)에 결합된 상태에서 레일(20)이 열팽창 또는 열수축을 하더라도 슬라이드될 수 있도록 충분히 길게 형성되어 있다. 이러한 슬라이드 플레이트(24)와 베이스 플레이트(22)의 결합상태는 도 5를 보면 알 수 있다.

도 3∼도 6을 참고로 하여 설명한 바와 같은 종래의 레일 연결구조를 이용하는 경우 그 레일(20)을 따라 교량점검차가 주행하면서 그 연결부위를 통과할 때 심한 덜컹거림 현상이 발생한다. 이에 따라 특히 레일(20)의 끝단 부위에 충격이 작용하여 레일의 끝단이 아래쪽으로 휘어지는 문제가 발생될 뿐만 아니라 레일(20)을 지지하는 브래킷이나 그 브래킷이 설치된 교량자체에 구조적으로 나쁜 영향을 미친다는 단점이 있다. 뿐만 아니라 레일(20)의 끝단에 각각 베이스 플레이트(22)를 고정하고 또 슬라이드 플레이트(24)를 베이스 플레이트(22)에 슬라이딩 가능케 설치하여야 하기 때문에 작업공수가 많이 들어가고 부품소요에 따른 비용증가도 발생한다.

또, 두 레일간의 틈새를 정확하게 조정하여주어야 하기 때문에 레일(20)의 시공이 매우 까다롭다.

본 발명의 목적은 교량점검차가 레일의 연결부위를 원활하게 통과할 수 있도록 하여 두 레일 사이에 존재하는 틈새에 의한 덜컹거림이 발생되지 않도록 하여 승차감을 좋게하여 줄뿐만 아니라 그 충격에 의해 레일의 끝단이 휘어지거나 구조물에 나쁜 영향을 미치는 것을 방지할 수 있도록 해주며, 특히 레일간의 틈새가 큰 경우에 적합한 레일의 열팽창을 고려한 교량점검차용 주행장치를 제공하는데 있다.

도 1은 교량 점검차량의 일반적인 설치상태를 설명하기 위한 도면이고,

도 2는 일반적인 레일의 설치상태를 나타낸 단면도,

도 3은 종래 교량점검차용 주행레일의 연결구조를 나타낸 측면도이고,

도 4는 도 3 교량점검차용 주행레일의 연결구조를 나타낸 평면도,

도 5는 도 3 I-I에 따른 횡단면도,

도 6은 도 3 슬라이드부재의 평면도,

도 7은 본 발명에 따른 열팽창을 고려한 교량점검차용 주행장치의 일 예를 나타낸 도면이고,

도 8은 도 7 레일 상의 드라이버 휠과 보조휠의 배치상태를 나타낸 평면도,

도 9∼도 11은 도 8 교량점검차가 레일간의 틈새를 통과하는 과정을 순서대로 각각 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20, 22 : 레일 200 : 교량점검차

210 : 주행장치 220 : 수평부재

230 : 주행기구 232 : 드라이버 휠

234 : 모터 236 : 연결판

238 : 기어 239 : 사이드 가이드 롤러

240 : 보조휠 242 : 보조연결판

260 : 점검대

본 발명의 목적은 교량에 설치된 레일을 따라 이동하면서 교량구조물을 점검할 수 있도록 해주는 교량점검차의 주행장치에 있어서, 교량의 점검자가 탑승하기 위한 점검대가 매달릴 수 있도록 해주는 수평부재, 수평부재의 일측에 설치되고, 레일에 지지된 드라이버 휠과 드라이버 휠을 구동하기 위한 모터를 구비하여 레일을 따라 주행할 수 있도록 해주는 주행기구 및 주행기구에 소정 간격 이격하여 설치되고 레일간의 틈새를 통과할 때 검검차의 하중을 지지하여주는 보조휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 레일의 열팽창을 고려한 교량점검차용 주행장치에 의해 달성 가능하다.

위 보조휠은 드라이버 휠과 동일 높이의 회전중심을 갖고, 드라이버 휠보다는 작은 직경으로 이루어진 구성으로 하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 열팽창을 고려한 교량점검차용 주행장치의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7 레일 상의 드라이버 휠과 보조휠의 배치상태를 나타낸 평면도이다.

도 7과 도 8에는 레일(20)이 도시되어 있다. 이 레일(20)은 교량의 상판 등의 저면에 설치된다. 이러한 레일(30)은 교량점검차(200)의 이동로를 제공하는 부분으로 교량점검차의 하중을 지지하여주는 부분이다. 이러한 레일(20)은 열팽창을 고려하여 일정 연결부위는 레일이 열팽창할 수 있도록 소정 간격의 틈새를 두고 연결한다. 이는 도 9∼도 11을 보면 알 수 있다.

도시된 바와 같이 레일(20)에는 본 발명에 따른 교량점검차용 주행장치(210)가 설치되어 있고, 여기에 점검대(260)가 매달려 있다. 점검대(260)는 점검자가 탑승하여 하여 교량점검차(200)를 이동시키거나 필요한 위치로 걸어다니면서 교량구조물의 점검을 수행할 수 있도록 해주는 부분이다.

도 7에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 교량점검차용 주행장치(210)는 수평부재(220)를 구비하고 있다. 이 수평부재(220)는 교량의 점검자가 탑승하기 위한 점검대(260)가 매달릴 수 있도록 해주는 부분이다. 이러한 수평부재(220)에는 주행기구(230)가 설치되어 있다. 이 주행기구(230)는 도 7에 도시된 바와 같이 수평부재(220)의 양끝단 부근에 각각 설치하는 것이 좋다. 주행기구(230)는 레일(20)에 탑재되어 추진력을 제공하기 위한 드라이버 휠(232)과 이 드라이버 휠(232)을 구동하기 위한 모터(234)와 드라이버 휠(232)과 수평부재(220)를 연결하는 연결판(236), 기타 모터(234)의 동력을 드라이버 휠(232)로 전달하기 위한 기어(238), 사이드 가이드 롤러(239) 등으로 이루어져 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이 하나의 주행기구(230)에는 4개의 드라이버 휠(232)로 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같은 드라이버 휠(232)만을 사용하는 경우 레일(20) 사이의 틈새가 전후로 배치된 두 드라이버 휠(232)의 중심축 간격보다 더 큰 경우에는 덜컹거림이 생기게 된다.

도시된 바와 같이 주행기구(230)와 소정 간격 이격하여 보조휠(240)이 설치되어 있다. 이 보조휠(240)은 레일(20)과 레일(20) 사이의 틈새를 통과할 때 덜컹거림이 발생되지 않도록 하여 주기 위한 것으로, 보조연결판(242)을 통해 설치되어 있다. 이러한 보조휠(242)은 드라이버 휠(232)과 동일 높이의 회전중심을 갖도록 하고, 드라이버 휠(232) 보다는 0.5∼1㎜ 정도 작은 직경으로 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면 정상 주행 시에는 보조휠(240)이 레일(20)에 떨어져 주행하다가 필요한 경우에만 레일(20)에 닿아서 교량점검차(200)의 하중을 지지하여줄 수 있다.

도 9∼도 11은 도 8 교량점검차가 레일간의 틈새를 통과하는 과정을 순서대로 각각 나타낸 도면이다.

즉, 도 9∼도 11에 나타낸 바와 같이 레일(20)과 레일(22) 사이에 틈새(25)가 형성되어 있고, 일측의 레일(20)에 본 발명에 따른 교량점검차용 주행장치(210)가 적용된 교량점검차(200)가 매달려 있다. 도 9에 나타낸 바와 같은 상태에서 주행기구(230)의 모터(234)를 구동하여 드라이버 휠(232)을 회전시키면 교량점검차용 주행장치(210)는 전진하여 오른쪽으로 이동하게 된다. 주행장치(210)가 이동하여 앞쪽 주행기구(230)의 앞쪽 드라이버 휠(232)이 틈새(25)에 도달하면 앞쪽 드라이버 휠(232)은 레일(20)에서 이탈되고 뒤쪽 드라이버 휠(232)과 그 뒤쪽의 보조휠(240)이 교량점검차(200)의 하중을 지지하게 된다. 교량점검차(200)가 더진행하면 앞쪽의 드라이버 휠(232)이 이웃 레일(22)에 얹히고, 뒤쪽 드라이버 휠(232)이 틈새(25)로 진입하면서 레일(20)에서 이탈하게 된다. 이 때에도 보조휠(240)은 레일(20)에 지지되어 있다. 이는 도 10을 보면 알 수 있다. 즉, 하중이 분산되어 한 부분에 집중하중이 생기지 않아 레일에 무리가 따르지 않는다. 이 상태에서 더 진행을 하면 도 11과 같이 된다.

한편, 온도가 내려가면 레일(20)이 열수축하게 되면 틈새(25)의 간격은 늘어난다. 이웃하는 두 레일(20, 22)간의 틈새(25)의 크기가 주행기구(230)의 전후 두 드라이버 휠(232)의 중심축 간격보다 넓어지는 경우에도 앞쪽 드라이버 휠(232), 뒤쪽 드라이버 휠(232) 및 보조휠(240) 중 적어도 한 개는 레일(20, 22)에 걸려 있게 되므로 덜컹거림 없이 레일(20, 22) 사이의 넓은 틈새를 통과할 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 따른 레일의 열팽창을 고려한 교량점검차용 주행장치는 레일간의 틈새가 약 150㎜ 이상 되는 곳에 적용하기에 적합하다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 열팽창을 고려한 교량점검차용 주행장치를 이용하면 슬라이드 플레이트 등의 부품이 필요치 않고, 허용공차를 매우 크게 할 수 있어 시공이 쉬울 뿐만 아니라 교량점검차가 틈새를 통과할 때에도 덜컹거림이 발생치 않아 레일과 그 레일이 지지되는 교량구조물에 충격력을 작용시키지 않아 교량점검차와 교량구조물에 구조적으로 나쁜 영향을 미치지 않는다. 또 교량점검차의 승차감도 뛰어나며, 유지보수비용도 적게 소요된다.

Claims (2)

1. 교량에 설치된 레일을 따라 이동하면서 교량구조물을 점검할 수 있도록 해주는 교량점검차의 주행장치에 있어서,

   상기 교량의 점검자가 탑승하기 위한 점검대가 매달릴 수 있도록 해주는 수평부재;

   상기 수평부재의 일측에 설치되고, 상기 레일에 지지된 드라이버 휠과 상기 드라이버 휠을 구동하기 위한 모터를 구비하여 상기 레일을 따라 주행할 수 있도록 해주는 주행기구; 및

   상기 주행기구에 소정 간격 이격하여 설치되고 상기 레일간의 틈새를 통과할 때 상기 검검차의 하중을 지지하여주는 보조휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 레일의 열팽창을 고려한 교량점검차용 주행장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 보조휠은 상기 드라이버 휠과 동일 높이의 회전중심을 갖고, 상기 드라이버 휠보다는 작은 직경으로 이루어진 것을 특징으로 하는 레일의 열팽창을 고려한 교량점검차용 주행장치.