KR0127301B1 - 관 보수용 라이너 및 장치 - Google Patents

관 보수용 라이너 및 장치

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KR0127301B1
KR0127301B1 KR1019890015686A KR890015686A KR0127301B1 KR 0127301 B1 KR0127301 B1 KR 0127301B1 KR 1019890015686 A KR1019890015686 A KR 1019890015686A KR 890015686 A KR890015686 A KR 890015686A KR 0127301 B1 KR0127301 B1 KR 0127301B1
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마이메츠 램비트
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Abstract

없음

Description

관 보수용 라이너 및 장치
제1도는 관 내부에서 슬리이브가 부분적으로 확장되어 있는 상태를 나타내는 횡단면도.
제2도는 관 내부에서 슬리이브가 확장 고정되어 관 내측에 연속하는 내부 관을 형성하는 것을 나타내는 횡단면도.
제3A도는 부분적으로 확장된 상태에서 슬리이브의 암수 고정부의 위치를 나타내는 횡단면도.
제3B도는 슬리이브의 수 고정부가 암 고정부에 끼워지는 위치를 나타내는 횡단면도.
제3C도는 슬리이브의 암수 고정부가 완전히 결합된 상태를 나타내는 횡단면도.
제4A도는 슬리이브의 접합에 의해 형성된 암 고정부의 횡단면도.
제4B도는 슬리이브의 스템핑과 접합에 의해 형성된 암 고정부의 횡단면도.
제4C도는 슬리이브의 스템핑에 의해 형성된 암 고정부의 횡단면도.
제4D도는 슬리이브의 압연에 의해 형성된 암 고정부와 이에 끼워지는 수 고정부를 나타내는 횡단면도.
제4E도는 일련의 구멍으로 된 암 고정부와 이에 끼워지는 일련의 돌기로 된 수 고정부를 나타내는 사시도.
제4F도는 제4E도 암수 고정부의 횡단면도.
제5도는 코일상 시이트로 된 슬리이브와 슬리이브의 외표면의 일부분에 입혀지는 피복재로 구성되는 관 보수용 라이너의 사시도.
제6도는 슬리이브 속에 삽입되어 부분적으로 팽창된 에어백의 말단면도.
제7A 및 제7B도는 에어백과 압력원을 나타내는 개략도.
제8A도는 수축상태의 에어백이 삽입된 관 보수용 슬리이브가 손상된 관속에 삽입된 상태를 나타내는 사시도.
제8B도는 손상된 관내에서 에어백에 의해 관 보수용 슬리이브가 확장된 상태를 나타내는 사시도.
제8C도는 손상된 관내에서 슬리이브의 암수 고정부가 완전히 결합되어 관 보수용 슬리이브가 손상된 관의 내측에 연속하는 내부관을 형성한 상태를 나타내는 사시도.
제9도는 관의 손상부 또는 누설부에 관 보수용 라이너를 설치하는 방법을 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 관12 : 에어백
13 : TV 카메라14 : 슬리이브
22 : 피복재24 : 수 고정부
26 : 암 고정부28 : 내부 립(lip)
본 발명은 관, 터널, 암거 및 기타 유사한 구조물의 보수용 라이너 및 장치에 관한 것으로서 관의 손상부분 또는 누설부분을 실링하기 위하여 관 내부에 확장가능한 슬리이브를 삽입하여 확장시키는 것에 의하여 지중관을 보수하는 것에 관한 것이다.
종래 지중관, 터널, 암거 및 기타 유사한 구조물들은 각종의 방법으로 보수되어 왔다.
그중 한가지 보수방법은 실링용 유체를 관의 손상부분을 통해 관의 라이닝속으로 가압하게 집어넣는 것을 포함한다.
다른 한가지 방법은 지중관의 손상부분을 보수하기 위하여 관의 내부를 실링재로 코팅하는 것을 포함한다.
그밖의 종래방법은 강성관을 기존의 관로내에 설치하는 작업과, 가요성 슬리이브를 사용하여 지중관의 내면에 대고 팽창시키는 작업을 포함한다.
영국 특허 제2,136,912호(BARRY)는 수축·팽창 가능한 백(bag)의 주위에 경화성 수지가 함침된 슬리이브를 배치하여 관을 실링하는 방법을 발표하고 있다. 이 슬리이브와 백은 견인선(pulling line)에 부착되어 관의 손상 부위내로 하고 있다. 백이 팽창되면 섬유글라스 적층제로 된 슬리이브가 확장되어 관의 내벽에 강하게 접착된다. 수지의 경화후 백은 수축되어 제거된다.
미국특허 제4,589,477(CANE등)는 손상된 터널 또는 암거내로 코일재를 삽입하는 방법을 발표하고 있다. 이 코일재는 손상된 부위에 위치하면 풀려서 외부로 확장되어 슬리이브의 외면이 암거의 벽에 밀착되므로써 터널등의 손상부분을 실링한다.
미국 특허 제4,581,801호(KOBUCK 등)는 관내에 삽입되는 금속재 슬리이브 및 확장부재를 사용하는 방법을 발표하고 있다. 이 확장부재는 슬리이브를 관의 내면에 대고 확장시킨다.
미국 특허 제4,347,081호(WRIGHTSON 등)는 겹쳐진 관을 삽입하여 터널, 암거 등의 라이닝을 보수하는 방법을 발표하고 있다. 관의 유지상태로 관을 고정시키는 단계는 관을 확장시키면서 해제된다.
미국 특허 제4,361,451호(RENAUD)는 중간에 수지층이 있는 라이닝용 슬리이브 및 팽창 가능한 포체(包體)를 암거속으로 도입시키는 라이닝 설치를 발표하고 있다. 이 포체는 팽창되어 슬리이브를 암거의 내벽에 대고 밀착시킨다.
그러나, 이러한 선행기술들중 어느 것도 본 발명에 따라 상세히 설명되고 청구되는 바와 같은 관 보수장치 및 라이너를 제공하는 것은 없다.
본 발명의 목적은 지중관, 터널, 암거 및 기타 유사한 구조물을 보수하기 위한 개량된 라이너 및 보수장치를 제공하기 위한 것으로 관 보수에 소요되는 노동력과 시간을 극소화하는 개량된 라이너 및 관 보수장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 관의 손상부분 또는 누설부분을 실링하기 위하여 관의 내측의 소정위치에서 확장하여 밀폐하는 개량된 관 보수용 라이너를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적들은 양 가장자리에 고정부를 가지며, 탄성의 가스켓트(gasket)재료로 피복되는 코일상의 시이트로서, 거기에 삽입되는 에어백에 의해 확장되어 관을 형성하는, 코일상의 보수용 슬리이브를 사용하는 것에 의하여 달성된다. 에어백이 삽입된 보수용 슬리이브는 손상 또는 누설부위로 이동되어 그곳에 도달하면 에어백 또는 기타 확장수단이 팽창 또는 확장되어 슬리이브의 코일을 풀고 카스켓트 재료를 관의 내벽에 대고 밀착시킨다. 그후 에어백이 수축되면 코일이 풀린 슬리이브는 그 스프링형의 특성 및 가스켓트 재료의 탄성으로 인하여 어느 정도 수축한다. 이러한 수축이 발생하면, 슬리이브의 수 고정부는 슬리이브의 암 고정부의 홈속으로 미끄러져 들어가서 관의 내측에 연속하는 내부 슬리이브를 형성한다. 수축후 에어백은 관 구조물로부터 제거된다.
따라서 본 발명은 2개의 길이방향 가장자리를 갖는 전체적으로 가늘고 긴 시이트와, 이러한 시이트를 전체적으로 관의 형상을 형성시키기 위하여 양 길이방향 가장자리를 서로 고정시키는 고정수단을 포함하는 슬리이브에 관한 것으로서, 상기 시이트는 가요성재로, 가능하면 금속 및 플라스틱으로 구성되는 군, 특히 금속으로 구성되는 구성에서 선택되는 가요성 재료로 이루어지며, 코일형상을 갖는 것이 바람직하다. 상기 고정수단은 수 고정부와 이 수 고정부가 끼워지는 암 고정부를 포함한다. 수 고정부는 가늘고 긴 부위를 가지며, 암 고정부는 수 고정부의 길이와 실질적으로 같은 길이의 외부 립과 외부 립의 길이보다 짧은 내부 립을 갖는 것이 좋다.
보다 구체적으로, 본 발명은 전술한 바와 같은 구조의 슬리이브와, 슬리이브의 외표면의 일부분에 압축성 재료로 된 피복재를 입힌 관 보수용 라이너에 관한 것으로서, 압축성 재료는 플라스틱 및 고무로 구성되는 군에서 선택되는 것이 바람직하며, 상기 플라스틱으로는 폴리에틸렌 발포체와 같은 플라스틱 발포체가 바람직하다. 피복재는 가스켓트인 것이 바람직하며, 암 고정부의 외부 립의 외표면은 가스켓트 재료로 피복된 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 전술한 바와 같은 구조를 가지며 그 외표면의 적어도 일부분에 피복재를 입힌 코일상 슬리이브와, 상기 코일내에 삽입되어 관 보수용 라이너가 배치되는 관의 내측에 상기 피복재를 밀착시키기 위한 확장수단을 포함하는 관 보수장치에 관한 것으로서, 상기 확장수단은 팽창 가능한 에어백이 바람직하며, 이 에어백은 주름잡힌 것이어도 된다.
이하 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
제1도에 나선형, 코일형 또는 스프링형의 구조를 형성시키기에 적합한 탄성과 인장강도가 있는 금속등의 재료로 만들어진 슬리이브(14)가 도시되어 있다. 이 슬리이브(14)는 압축성 재료로 피복되며, 이러한 피복재(22)는 플라스틱, 고무 또는 기타 탄성재료, 예를 들어 폴리우레탄 발포체와 같은 플라스틱 발포체로 만들어진 가스켓트가 바람직하다(이하 피복재(22)를 가스켓트라 칭한다). 도시되는 바와 같이 슬리이브(14) 및 가스켓트(22)는 관(10)내에 삽입된다.
슬리이브(14)의 길이방향 가장자리들은 제2도에 도시되는 바와 같이 소정위치에서 관(10)의 내벽에 가스켓트(22)를 수밀식으로 밀착하는 상태로 서로 고정된다.
제3A,3B 및 3C도에는 관 보수용 슬리이브(14)의 암수 고정부가 서로 고정되는 순서를 나타낸 단면이 도시된다. 제3A도에 도시되는 바와 같이 외표면이 가스켓트(22) 재료로 피복되지 않은 길이방향 수 고정부(24)는 외표면이 가스켓트(22) 재료로 피복된 암 고정부(26)에 대응한다. 다른 실시예에서는 수 고정부(24)의 전장에 걸쳐 가스켓트(22)를 피복시킬 수 있다.
가스켓트 재료의 두께를 슬리이브 부재의 전외표면에 대해 실질적으로 동일하게 할 수도 있으나, 수 고정부의 외표면이 피복되는 경우에는 수 고정부 외표면상의 가스켓트 두께를 다른 부위보다 얇게 하는 것이 바람직하다. 이러한 가스켓트는 저밀도 폴리우레탄 발포제 또는 발포고무와 같이 쉽게 압축가능한 재료를 사용하여 수밀성을 보장하도록 설계하는 것이 기본이다.
수 고정부(24)와 암 고정부(26)의 상호고정을 위하여, 넓은 홈을 갖는 암 고정부를 사용한다. 도시되는 바와 같은 암 고정부(26)는 수 고정부(24)의 피복 안된 부위와 실질적으로 일치하는 길이를 가지며 그 외표면이 가스켓트(22)로 피복된 외부립으로서의 암 고정부(26)와, 이 외부립보다 짧은 내부 또는 하부 립(28)을 포함한다. 에어백 또는 기타 확장수단에 의한 가압의 결과로써 슬리이브(14)는 보다 큰 형으로 확장된다. 즉 수 고정부(24)가 하부 립(28)의 가장자리를 넘어 하부립의 내면을 미끄러지는 위치로 확장된다. 그후 에어백이 수축되면 슬리이브(14)는 그 스프링 특성으로 인하여 줄어들고, 그 결과 슬리이브(14)의 수 고정부(24)는 제3B도에 도시되는 바와 같이 슬리이브의 암 고정부(26)내로 끼워지게 된다. 상기 수축이 완료된 후 에어백을 슬리이브로부터 제거하면 슬리이브(14)의 수 고정부(24)와 암 고정부(26)는 완전히 상호 고정되어 제3C도에 도시되는 바와 같이 관(10)의 내측에 연속하는 관 형상의 슬리이브를 형성한다.
제4A,4B도 및 제4C도는 슬리이브(14)의 암 고정부(26)의 구조예들이 도시되어 있다. 도시된 암 고정부의 홈형태는 제4A도에서와 같이 접합에 의해, 제4C도에서와 같이 스템핑에 의해, 제4B도에서와 같이 스템핑과 접합에 의해, 제4D도에서와 같이 압연에 의해 형성될 수 있다.
제4E도에는 암 고정부가 일련의 구멍(25)을 가지며, 수 고정부가 후크 또는 스터드 형태의 돌기(27)를 갖는 예가 도시되어 있다. 이 예는 슬리이브의 양 가장자리를 함께 결합시키기를 원하는 경우에 적합하다. 이러한 돌기구멍 결합수단은 가늘고 긴 수 고정부가 암 고정부의 홈내에서 결합되는 경우에 사용될 수 있으며, 또한 확장력이 해제되는 즉시 슬리이브의 양 가장자리를 서로 고정하여 관형상으로 유지시키기 위한 특수한 수단일 수도 있다.
따라서 에어백이 팽창되면 슬리이브(14)가 확장되어 양가장자리가 정렬되고, 일련의 돌기(27)들이 일련의 구멍(25)속으로 미끄러진다. 에어백이 수축되면 돌기(27)는 구멍(25)속에 걸려서 견고한 결합상태를 유지한다. 구멍(25)과 돌기(27)의 횡단면은 제4F도에 도시되어 있다.
제5도에는 나선, 코일 또는 스프링을 형성시키기에 적합한 탄성 또는 인장강도가 있는 금속 또는 기타 강성재료로 만들어진 코일상 시이트로된 슬리이브(14)가 도시되어 있다. 이 시이트의 외표면에는 피복재가 입혀지며, 이 피복재는 가급적 탄성이 있는 플라스틱, 고무 또는 기타 압축성 재료로 이루어진 가스켓트로서 기능하는 탄성재이다. 이러한 가스켓트는 플라스틱 또는 고무와 같은 탄성재료로 만들 수 있으며 바람직한 것은 폴리에틸렌 발포체이다.
제6도에는 슬리이브(14)를 확장시킬 준비가 된 수단이 도시되어 있다. 도시되는 바와 같이 에어백(12)은 코일상 슬리이브(14)내에 삽입되고, 호스(11)를 통해 주입되는 공기에 의해 팽창되어서, 슬리이브(14)의 내부를 확장시키고 슬리이브의 코일을 해제한다. 제7A도에는 측면에 주름이 잡힌 에어백(12)의 구조가 개략적으로 도시되며, 제7B도에는 팽창가능한 플라스틱 백 또는 풍선(15)의 외형을 갖는 구조가 개략적으로 도시되어 있다.
제8A,8B,8C 및 제9도에는 지중관, 터널, 암거 또는 기타 유사한 구조물을 보수하는 방법이 도시된다. 제9도에는 에어백(도시안됨)이 삽입된 관보수용 슬리이브(14)가 위치(A)에서 기존의 맨홀 또는 (맨홀이 없을 경우)굴착된 해치(MH1)를 통해 손상된 관(10)으로 이동되는 것이 도시된다. 이 슬리이브(14)는 위치(B)에서 관(10)의 단부에 삽입된다. 손상 또는 누설된 곳을 찾기 위하여, TV카메라 또는 이에 상당하는 카메라(13)가 슬리이브(14)의 전방에 배치된다. 제8A도 및 제9도에 도시되는 바와 같이 일단 슬리이브(14)가 관(10)의 손상부위(20)에 도달되면, 에어백(12)은 팽창되어, 제8B도에 도시하는 바와 같이 슬리이브(14)를 확장시킨다. 전술한 바와 같이, 에어백이 수축되어 슬리이브로부터 제거되면 슬리이브의 암수 고정부는 완전히 결합되어 관(10)의 내측에 연속하는 내부 슬리이브(제8도 참조)를 형성한다. 슬리이브로부터 제거된 에어백과 TV카메라(13)는 제9도에 도시되는 바와 같이 케이블(16) 및 윈치(18)를 사용하여 맨홀 또는 해치(MH2)를 통해 제거된다.

Claims (4)

  1. 2개의 길이방향 가장자리를 갖는 가늘고 긴 시이트와, 상기 시이트를 관(10)형상으로 만들기 위해 시이트의 길이방향 가장자리를 서로 고정시키는 길이방향 가장자리의 고정수단을 구비하는 슬리이브(14)와, 상기 슬리이브(14)의 외면의 일부분을 압축성 있는 피복재(22)로 입힌 관 보수용 라이너.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정수단은 수 고정부(24)와, 수 고정부가 끼워지는 암 고정부(26)를 구비하는 관 보수용 라이너.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수 고정부(24)는 소정의 길이를 갖는 가늘고 긴 부재를 구비하며, 상기 암 고정부(26)는 수 고정부와 동일한 길이와 선단을 갖는 외부 립(lip)과, 외부 립 보다 짧은 길이와 선단을 갖는 내부 립(28)을 구비하는 관 보수용 라이너.
  4. 2개의 길이방향 가장자리를 갖는 시이트와, 상기 시이트를 관(10) 형상으로 만들기 위해 시이트의 길이방향 가장자리를 서로 고정시키는 상기 길이방향 가장자리의 고정수단을 구비하는 코일형태의 슬리이브(14)와, 상기 슬리이브(14)의 외면의 일부분을 압축성 있는 피복재(22)로 입히고, 보수될 관(10) 내부에 관 라이너로서 배치된 상기 슬리이브(14)내에 삽입된 확장수단을 구비하는 관 보수장치.
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