KR0178141B1 - 지관 라이닝공법 - Google Patents

Abstract

종래의 밀폐튜브를 사용하지 않고 압력주머니와 지관 라이닝재의 기밀적인 접속을 직접적이고 또한 간편한 구성으로 할 수 있는 지관 라이닝공법을 제공하는 것이다. 작업 로봇(6)에 부착된 자성체로 구성된 세트노즐(10)에 압력주머니(7)를 부착하고, 그 압력주머니(7)에는 지관 라이닝재(1)를 내장하고, 그 지관 라이닝재(1)의 플랜지(5)에 부착된 자성판(16)을 전자석(10)에 의하여 세트노즐(11)에 흡착시키도록 하므로써 플랜지(5)를 세트노즐(11)에 밀착시키고, 그 플랜지(5)를 본관(20)의 지관개구부(21a) 둘레가장자리에 밀착시킨 상태로 압력주머니(7)내에 압축공기를 공급하고 지관 라이닝재(1)를 지관(21)내에 반전 삽입며, 그 지관 라이닝재(1)를 지관(21)의 내주면에 압압한 채 그 지관 라이닝재(1)에 함침된 경화성수지를 경화시킨 후, 전자석(10)을 오프로하여 작업로보트(6)와 압력주머니(7)를 지관 라이닝재(1)로부터 이탈시키므로써 지관(21)에 라이닝을 시공한다.

Description

지관 라이닝공법

제1도는 본 발명 공법에 사용되는 지관 라이닝재의 일부를 파단한 사시도.

제2도는 제1도의 A-A선을 확대한 단면도.

제3도는 본 발명을 그 공정순으로 표시하는 단면도.

제4도는 본 발명 공법을 그 공정순으로 표시하는 단면도.

제5도는 본 발명 공법을 그 공정순으로 표시하는 단면도.

제6도는 제3도의 B 부분을 확대한 상세도.

제7도는 종래의 지관 라이닝공법을 표시하는 단면도.

제8도는 종래의 지관 라이닝공법을 표시하는 단면도.

제9도는 종래의 지관 라이닝공법을 표시하는 단면도.

제10도는 종래의 지관 라이닝공법을 표시하는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 지관 라이닝재 5 : 플랜지

5a : 돌기 6 : 작업로보트

7 : 압력주머니(bag) 11 : 세트노즐

10 : 전자석(magnet) 12 : 전자석스위치

16 : 자성판 20 : 본관

21 : 지관

본 발명은 본관으로부터 분기되는 지관(枝管)에 라이닝(lining)을 시공하는 지관 라이닝공법에 관한 것이다.

땅속에 매설된 하수도관 등의 관로(管路)가 노후화 되었을 경우에 그 관로를 파내지 않고 그 내주면에 라이닝재로 라이닝을 시공하여 그것을 보수하는 공법이 이미 제안되어서 실용으로 제공되고 있다(예를 들면 일본국 특개소60-242038호 공보 참조).

상기한 관로보수공법은 외주면을 기밀성이 높은 필름으로 피복된 수지흡수재에 경화성수지를 함침시켜 구성되는 관(管) 라이닝재를 유체압에 의하여 관로내로 반전시키면서 삽입하고, 반전된 관 라이닝재를 관로의 내주면에 압압한 채 그 관 라이닝재에 함침된 경화성수지를 경화시켜서 경화된 관 라이닝재에 의하여 관로의 내주면을 라이닝(lining)하여 그 관로를 보수하는 공법이다.

그런데 상기한 공법은 본관으로부터 분기되는 지관에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다. 그 예를 제7도에 표시한다.

즉 제7도는 종래의 지관 라이닝공법을 표시하는 단면도이고, 부호 107은 본관(120)내에 삽입된 압력주머니(bag)로서 그 압력주머니(107)와 지관 라이닝재(101)는 분리되어야 하므로 지관 라이닝재(101)에 압력을 가하기 위한 밀폐튜브(111)를 압력주머니(107)에 접속해 둘 필요가 있다.

그래서 압력주머니(107)내에 압축공기 등을 공급하여 밀폐튜브(111)와 지관 라이닝재(101)를 지관(121)내에 반전시켜 삽입하여 도면 표시한 상태를 유지한 채 지관 라이닝재(101)를 가온하여 그것에 함침된 경화성수지를 경화시킨 다음에 밀폐튜브(111)를 지관(121)(지관 라이닝재(101))으로부터 뽑아내면 지관(121)은 경화된 지관 라이닝재(101)에 의하여 라이닝되어서 보수된다.

그러나 상기한 종래의 방법에 있어서는 지관(121)길이의 변화에 따라서 적당한 길이의 밀폐튜브(111)를 그때마다 준비해야 하며, 밀폐튜브(111)의 교체작업이 필요하다고 하는 문제가 있었다. 또 지관(121)에 급한 각도의 굴곡(bent) 부분이 존재할 경우에는 밀폐튜브(111)가 굴곡부분에 걸려서 그것을 뽑아낼 수가 없다고 하는 문제도 있었다.

그래서 제8도 내지 제9도에 표시되는 지관 라이닝공법이 앞서서 제안되었다(일본국 특원평3-156096호). 여기서 그 공법을 도면을 따라 설명한다.

제8도에 표시하듯이 본관(220)내에 도입된 작업로보트(206)의 세트노즐(211)과 압력주머니(207)를 가이드튜브(208)로 접속하고, 가이드튜브(208)의 내측에는 압력주머니(207)와 지관 라이닝재(201)가 기밀적으로 접속할 수 있도록 하는 박리(剝離)튜브 (231)를 배설하고 있다. 이 박리튜브(231)의 한쪽 끝은 압력주머니(207)측에 부착되고 다른쪽 끝은 지관 라이닝재(201)의 내주면에 박리가능하게 가접착되어 있다.

이리하여 지관 라이닝재(201)의 플랜지(205)부분을 지관(221)의 개구부 둘레가장자리에 위치 결정한 다음 도면 표시하지 않는 압축기(compressor)를 구동하여 압력주머니(207)와 공기매트(232)에 압축공기를 공급하면 제8도에 표시하듯이 공기매트(232)는 팽창하여 지관 라이닝재(201)의 플랜지(205)를 지관(221)의 개구부 둘레가장자리에 밀착시킨다. 또 압력주머니(207)내의 지관 라이닝재(201)는 압력 주머니(207)내에 공급되는 압축공기의 압력을 받아서 반전하면서 지관(221)내를 도면 표시한 화살표방향으로 삽입되어 간다.

그리고 상기한 지관 라이닝재(201)의 지관(221)내에의 반전과 삽입이 종료되면 제9도에 표시하듯이 지관 라이닝재(201)의 끝부에 컵(233)을 부착하며, 그것에 접속된 공기호스(234)로부터 지관 라이닝재(201)내에 압축공기를 공급하여 지관 라이닝재(201)를 지관(221)의 내주면에 압압한 상태로 펌프(235)를 구동하여 탱크(236)내의 온수를 온수호스(237)를 경유하여 지관 라이닝재(201)내에 주입하면 지관 라이닝재(201)에 함침된 열경화성수지가 가온되어서 경화하며, 지관(221)은 경화된 지관 라이닝재(201)에 의하여 그 내주면에 라이닝되어서 보수된다.

상술한 바와 같이 지관(221)이 라이닝되면 지관 라이닝재(201)내의 온수가 뽑아지고 제10도에 표시하듯이 압력주머니(207)가 도면표시한 화살표방향으로 이동하도록 된다. 그렇게 되면 압력주머니(7)와 작업로보트(206)는 가이드튜브(208)에 의하여 연결되어 있으므로 작업로보트(206)도 함께 이동하고, 지관 라이닝재(201)에 가접착되어 있던 박리튜브(231)는 가접착 부분 으로부터 박리되어서 압력주머니(207)등과 함께 본관(220)내를 이동한다.

이상 설명한 지관 라이닝공법에 의하면 압력주머니(207)와 지관 라이닝재(201)의 기밀적인 접속이 박리튜브(231)에 의하여 이루어지고 있으므로 지관(221)의 길이가 변화되어도 같은 박리튜브(231)를 사용할 수가 있어서, 종래 사용되고 있었던 밀폐튜브(111)(제7도 참조)를 사용하지 않아도 되며, 급경사 또는 길고 큰 혹은 굴곡이 심한 지관에 대해서도 능률적으로 라이닝을 시공할 수가 있다.

그렇지만 상기한 지관 라이닝공법에 있어서는 제10도에 표시하듯이 박리튜브(231)를 지관 라이닝재(201)로부터 박리하면 그 박리튜브(231)의 가접착부분이 벗겨지지 않고 지관 라이닝재(201)측에 남게 되고, 그 남게 된 부분이 지관(221)내에서의 유체의 흐름을 저해하는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기한 문제에 비추어 이루어진 것으로서 그 목적하는 바는 종래의 밀폐튜브를 사용하지 않고 압력주머니와 지관 라이닝재의 기밀적인 접속을 직접적이고 또 간단하고 쉬운 구조로 실시할 수가 있는 지관 라이닝공법을 제공하는데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 본관내에 이동자재하게 도입되는 작업로보트에 부착된 세트노즐에 압력주머니의 개구 끝을 부착하고, 그 압력주머니에는 경화성수지를 함침시켜 한쪽 끝에 플랜지를 보유하여 이루어진 지관 라이닝재를 내장 하고, 그 지관 라이닝재의 플랜지부측의 한쪽 끝을 상기한 압력주머니밖으로 향하게 하여 그것을 뒤집어 접고, 플랜지에 부착된 상기한 자성판을 상기한 조작로보트에 설치된 전자석(magnet)을 온(ON)으로 하므로써 플랜지를 상기한 세트노즐에 흡착하게 하고, 그 플랜지를 본관의 지관개구부 둘레가장자리에 밀착시킨 상태로 상기한 압력주머니내에 압력유체를 공급하여 지관 라이닝재를 지관내에 반전시켜 삽입하고, 그 지관 라이닝재를 지관내주면에 압압한 채로 그 지관 라이닝재에 함침된 경화성수지를 경화시킨 후, 플랜지와 세트노즐과의 요철감합을 해제하여 작업로보트와 압력주머니를 지관 라이닝재로부터 이탈시키도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 압력주머니와 지관 라이닝재의 기밀적인 접속은 전자석의 자력에 의하여 직접적으로 이루어지기 때문에 종래 공법에 있어서의 박리튜브가 불필요하게 되어서 지관의 라이닝을 보다 간단하고 쉽게 실시할 수가 있다.

그리고 지관에 대한 라이닝이 종료되면, 전자석을 오프로 하여 압력주머니나 작업로보트를 지관 라이닝재로부터 용이하게 해체할 수가 있으므로 종래와 같이 박리튜브가 양호 하게 벗겨 지지 않아서 그 일부가 지관 라이닝재측에 남는다고 하는 결점이 발생 되지 않는다.

[실시예]

이하에 본 발명의 한 실시예를 첨부된 도면에 기초하여 설명한다.

제1도는 본 발명 공법에 사용되는 지관 라이닝재의 일부를 파단한 사시도이고, 제2도는 제1도의 A-A선 확대단면도이다.

제1도에 표시하는 지관 라이닝재(1)는 그 내·외주면이 기밀성이 높은 플라스틱필름(2,3)(제2도 참조)으로 피복된 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 아크릴 등의 부직포로 이루어지는 관형상 라이닝재(4)를 보유하고 있는 것이고, 그 관형상 라이닝재(4)에는 열경화성수지가 함침되어 있다. 그리고 플라스틱필름(2,3)의 재질로서는 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌/나이론공중합체, 염화비닐 등이 선정된다.

또 상기한 관형상 라이닝재(1)의 한쪽 끝은 제1도에 표시듯이 바깥쪽으로 뒤집혀져서 플랜지(5)를 구성하고 있다. 그리고 그 플랜지(5)는 후술하는 본관(20)(제3도 참조)의 곡률에 동등한 곡률로 원호면형상으로 만곡되어 있고, 그 외경은 후술하는 지관(21)(제3도 참조)의 내경보다도 크게 설정되어 있으며 이것에 함침된 경화성수지가 경화되므로써 그 플랜지(5)는 그 형상을 유지하고 있다.

여기에서 상기한 지관 라이닝재(1)를 사용한 본 발명에 관계되는 지관 라이닝공법을 제3도 내지 제6도에 의거하여 설명한다. 그리고 제2도 내지 제5도는 본 발명에 관계되는 지관 라이닝공법을 그 공정 순으로 표시하는 단면도이고, 제6도는 제3도의 B 부분을 확대한 상세도 이다.

제3도에 있어서 부호 20은 본관, 부호 21은 본관(20)으로부터 분기되는 소경의 지관이며, 본관(20)내에는 지상(地上)에서 미리 조립하여 일체화된 작업로보트(6)와 압력주머니(7), 지관 라이닝재(1) 등이 넣어져 있다.

상기한 작업로보트(6)는 유압에 의하여 구동되고 그 헤드(8)가 제3도의 화살표 a,b 방향으로 진퇴하며, 또한 c방향으로 회전하는 것으로서 그 상부에는 감시(monitor)용의 TV 카메라(9)가 설치되어 있다.

그런데 상기한 작업로보트(6)에는 링형상의 전자석(10)이 지지되어 있고, 그 전자석(10)위에는 자성체(본 실시예에서는 철)로 구성된 세트노즐(11)이 부착되어 있다. 또 전자석(10)은 작업로보트(6)의 본체측에 설치된 전자석스위치(12)에 케이블(13)로서 접속되어 있고 전자석스위치(12)는 지상으로부터 원격 조작된다.

한편 상기한 압력주머니(7)는 그 한쪽 끝이 컵(14)에 의하여 막혀 있고 다른쪽 끝 개구부에는 도면 표시한 바와 같이 상기한 세트노즐(11)의 통형상부(11)의 외주에 부착되어 있다. 그리고 압력주머니(7)는 상기한 컵(14)에 접속된 공기호스(15)를 통하여 지상에 설치된 도면 표시하지 않은 압축기(compressor)에 접속되어 있다.

그런데 상기한 지관 라이닝재(1)의 플랜지(5)의 하면에는 제3도에 표시하듯이 철제의 링형상자성판(16)이 매설되어 있고 그 자성판(16)은 플랜지(5)의 하면과 같은 평탄면을 구성하고 있다.

이리하여 지관 라이닝재(1)는 그 플랜지(5)가 작업로보트(6)에 세트노즐(11)의 플랜지부(11b)위에 세트되는데, 작업로보트(6)에 설치된 상기한 전자석스위치(12)를 조작하여 전자석(10)을 온으로 하면, 플랜지(5)에 매설된 상기한 자성판(16)이 전자석(10)의 자력에 의하여 세트노즐(11)의 플랜지부(11b)에 흡착되므로 플랜지(5) 전체가 세트노즐(11)의 플랜지부(11b)에 밀착된다. 그리고 지관 라이닝재(1)의 플랜지(5)를 제외한 다른 미반전(未反轉)부분은 상기한 압력주머니에 내장되어 있다.

또 지관 라이닝재(1)의 플랜지(5)의 내주부에는 제6도에 상세하게 설명하듯이 세트노즐(11)내주부의 R형상에 따르는 오목한 R형상부를 보유하는 돌기(5a)가 전체둘레에 걸쳐서 돌설되어 있고, 제3도에 표시하듯이 플랜지(5)가 세트노즐(11)에 밀착되어 있는 상태에서는 제6도에 표시하듯이 돌기(5a)는 세트노즐(11)내주부의 R형상부에 기밀하게 요철감합되어 있다.

이상 설명한 압력주머니(7)의 세트노즐(10)에의 부착이나 지관 라이닝재(1)의 세트노즐(10)에의 흡착 등의 작업은 미리 지상에서 실시되어서, 조립 일체화된 지관 라이닝재(1)와, 작업로보트(6) 및 압력주머니(7)는 제3도에 표시듯이 본관(20) 내에 일체적으로 도입된다.

이리하여 작업로보트(6)에 설치된 상기한 TV카메라(9)에 의하여 지상에서 본관(20)내의 상태를 감시(monitoring)하면서 지관 라이닝재(1)의 플랜지(5)를 지관개구부(21a)에 위치 결정한 후, 작업 로보트(6)의 헤드(8)를 제3도의 화살표 b방향(상방)으로 이동시켜서 지관 라이닝재(1)의 플랜지(5)를 도면 표시한 바와 같이 본관(20) 내주면의 지관개구부(21a) 둘레가장자리에 압압하여 이것을 밀착시킨다.

다음에 지상에 설치된 도면 표시하지 않은 압축기(compressor)를 구동하여 압축공기를 상기한 공기호스(15)를 통하여 압력주머니(7)에 공급하면 제4도에 표시하는 바와 같이 지관 라이닝재(1)는 압축공기의 압력을 받아 반전하면서 지관(21)내를 도면에 표시한 화살표 방향으로 향하여 삽입되어 간다. 또 이때 자성판(16)의 세트노즐(11)에의 흡착에 의하여 지관 라이닝재(1)의 플랜지(5)와 세트노즐(11)은 밀착될 뿐 아니라, 플랜지(5)와 세트노즐(11)은 각 내주부에 있어서의 돌기에 의한 요철감합에 의하여 밀봉(seal)성이 향상되므로(제6도 참조) 압력주머니(7)와 지관 라이닝재(1)의 기밀한 접속이 완전하게 이루어져서 지관 라이닝재(1)의 지관(21)으로의 반전 삽입이 확실하게 이루어진다. 또 지관 라이닝재(1)의 관(管)형상 라이닝재(4)는 전술한 바와 같이(제2도 참조) 그 내·외주면(반전하기 전에 있어서)이 기밀성이 높은 플라스틱필름(2),(3)으로 피복되어 있으므로 지관(21)의 경사가 급해도 그 관형상 라이닝재(4)에 함침된 열경화성수지가 흘러내리는 일이 없다.

상기한 지관 라이닝재(1)의 지관(21)내에의 반전·삽입이 종료되면, 제4도에 표시듯이 지관 라이닝재(1)의 끝부에 컵(17)을 부착하고 이것에 접속된 공기호스(18)로부터 지관 라이닝재(1)내에 압축공기를 공급하고, 지관 라이닝재(1)를 지관(21)의 내주면에 압압한 상태로 펌프(19)를 구동하여 탱크(22)내의 온수를 온수호스(23)를 경유하여 지관 라이닝재(1)내로 주입하면 지관 라이닝재(1)에 함축된 열경화성수지가 가온되어 경화되며, 지관(21)은 경화된 지관 라이닝재(1)에 의하여 그 내주면이 라이닝되어서 보수된다.

상기한 바와 같이 지관(21)이 라이닝되면, 지관 라이닝재(1) 내의 온수가 뽑아내어지고, 지상으로부터의 원격조작에 의하여 작업로보트(6)에 설치된 전자석스위치(12)가 조작되어서 전자석(10)이 오프된다. 그렇게 되면 전자석(10)에는 지관 라이닝재(1)측에 설치된 자성판(16)을 흡착하는 자력이 발생되지 않으므로 세트노즐(11)은 지관 라이닝재(1)로부터 쉽게 이탈되고, 제5도에 표시하듯이 예를 들면 작업로보트(6)를 도면 표시한 화살표방향(제5도 우측)으로 이동시키면 세트노즐에 부착된 압력주머니(7)도 작업로보트(6)와 함께 같은 방향으로 이동하며 이로서 지관(21)의 라이닝작업이 종료된다.

상기한 바와 같이 지관(21)에 대한 라이닝이 종료되면 전자석(10)을 오프로 하여 압력주머니(7)나 작업로보트(6)를 기관 라이닝재(1)로부터 쉽게 해체할 수 있으므로 종래와 같이 박리튜브가 잘 벗겨지지 않아서 그 일부가 지관 라이닝재측에 남는다고 하는 결점이 발생되지 않는다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 압력주머니(7)와 지관 라이닝재(1)의 기밀한 접속은 전자석(10)의 자력에 의하여 직접 이루어지고, 또한 지관(21)에 대한 라이닝이 종료된 후에는 전자석(10)는 오프로하면 양자는 쉽게 이탈하기 때문에 종래 공법에 있어서의 박리튜브가 불필요하게 되고 지관(21)의 라이닝을 보다 간편하게 실시할 수가 있다.

이상의 설명에서 명확하듯이 본 발명에 의하면 본관내에 이동자재하게 도입되는 작업로보트에 부착된 자성체로 구성된 세트노즐에 압력주머니의 개구 끝을 부착하고, 그 압력주머니에는 열경화성수지를 함침시키고 한쪽끝에 플랜지를 보유하며, 그 플랜지에 링향상의 자성판을 부착하여 구성되는 기관 라이닝재를 내장하고, 그 지관 라이닝재의 플랜지부측의 한쪽 끝을 상기한 압력주머니밖으로 향하게 하여 그것을 뒤집어 접고, 플랜지를 그것에 부착한 상기한 자성판을 상기한 작업로보트에 설치된 전자석을 온으로 하므로써 상기한 세트노즐에 흡착하도록 하고, 그 플랜지를 본관의 지관 개구부 둘레가장자리에 밀착시킨 상태로 상기한 압력주머니내에 압력유체를 공급하여 지관 라이닝재를 지관내에 반전시켜 삽입하며, 그 지관 라이닝재를 지관내주면에 압압한 채 그 지관 라이닝재에 함침된 경화성수지를 경화시킨후, 상기한 전자석을 오프로하여 작업로보트와 압력주머니를 지관 라이닝재로부터 이탈시키도록 했으므로 종래의 밀폐튜브를 사용하지 않고 압력주머니와 지관 라이닝재의 기밀한 접속을 직접적이고 또한 간편한 구조로 실시할 수가 있어서 지관의 라이닝을 보다 간편하게 실시할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 본관(20)내에 이동자재하게 도입되는 작업로보트(6)에 부착된 자성체로 구성된 세트노즐(11)에 압력주머니(7)의 개구 끝을 부착하고, 그 압력주머니(7)에는 경화성수지를 함침시키고 한쪽 끝이 플랜지(5)를 보유하며 그 플랜지에 링형상의 자성판(16)을 부착하여 구성되는 지관 라이닝재(1)를 내장하고, 그 지관 라이닝재(1)의 플랜지부측의 한쪽 끝을 상기한 압력주머니(7) 밖으로 향하게 하여 그것을 뒤집어 접고, 플랜지에 부착한 상기한 자성판(16)을 작업로보트에 설치된 전자석(10)을 온으로 하므로써 플랜지를 상기한 세트노즐(11)에 흡착되도록 하고, 그 플랜지를 본관(20)의 지관개구부 둘레가장자리에 밀착시킨 상태로 상기한 압력주머니내에 압력유체를 공급하여 지관 라이닝재(1)를 지관(21)내에 반전삽입하며, 그 지관 라이닝재(1)를 지관내주면에 압압한 채 그 지관 라이닝재에 함침된 경화성수지를 경화시킨 후, 상기한 전자석을 오프로하여 작업로보트와 압력주머니를 지관 라이닝재로부터 이탈시키도록 한것을 특징으로 하는 지관 라이닝공법.
2. 제1항에 있어서, 상기한 전자석(10)은 상기한 작업로보트(6)에 설치된 전자석 스위치(12)에 의하여 온, 오프되는 것을 특징으로 하는 지관 라이닝공법.
3. 제1항에 있어서, 상기한 지관 라이닝재의 플랜지(5)와 상기한 세트노즐(11)의 각 내주부를 요철감합되도록 하는 것을 특징으로하는 지관 라이닝공법.