KR100302684B1 - 관로 밸브실 시공공법 및 밸브실의 벽 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관로 밸브실 시공에 관한 것으로 밸브실 시공에 따르는 공기를 단축시키고 밸브실에서 생기는 누수에 대비하기 위한 밸브실 시공공법과 밸브실 구조물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 밸브실 시공공법은, 지하공간의 바닥면을 다지고 그 상면에 정형화된 블럭을 깔아 지하공간의 바닥 상층부를 블럭층으로 만들고, 밸브를 중심으로 양방향에서 관로를 따라 밸브실의 하부를 형성하는 정형화된 하부틀을 밸브실의 하부에 시공하고, 밸브실의 하부틀과 대응되는 정형화된 상부틀을 투입하여 하부틀에 맞추어 밸브를 중심으로 밸브실의 상부를 시공하며, 밸브실의 상부측에 철개를 설치하고 그 주변부는 철개 보호 구조물을 설치하는 과정으로 이루어지며, 그 벽 구조물은, 밑면은 막혀있고 기반에 닿으며, 측면은 토사가 닿는 벽으로 구성되고 이 측면의 양 방향으로는 관 중심 수평축을 따라 연장되거나 관을 따라 접촉되는 임의의 접촉면이 되는 반원형 단면의 프랜지를 구비하며, 상면부는 원형 플랜지로 이루어져 밸브실의 하부구조를 형성하는 하부틀과, 상기 하부틀의 원형플랜지와 대응되는 원형플랜지와 반원형 단면의 플랜지를 밑면 틀을 따라 구비하면서 하부가 개방되고, 윗면이 개방되어 밸브실의 상부 구조를 형성하는 상부틀을 구성하여 상기 상/하부틀에 있는 각 플랜지를 조립하여 이루어진다. 이에따라 공기가 단축되며 벽 구조물의 누수가 방지된다.

Description

관로 밸브실 시공공법 및 밸브실의 벽 구조물{A method of constructing valve room}

본 발명은 관로 밸브실 시공에 관한 것으로 더 상세하게는 밸브실 시공에 따르는 공기를 단축시키고 밸브실에서 생기는 누수에 대비하기 위한 밸브실 시공공법과 밸브실 구조물을 제공하기 위한 것이다.

도시 도로에 매설되어 있는 상수도관은 헤아릴 수 없을 정도로 많이 부설되어 있다.

관로는 접합된 연속관 형태의 관만으로 구성되지 않고 제수밸브, 공기밸브, 이토관, 감압밸브, 안전밸브, 소화전 등의 부대설비로 적정하게 설치하지 않으면 않된다.

이중 제수밸브는 살펴보면 관파열, 누수, 공사, 관세정 배수, 급수관의 분기등 때문에 단수를 하지 않으면 않될 때 쓰인다.

또 배수를 촉진하고 유체의 이동을 무리없이 진행시키기 위해 수압을 조절할 필요도 있다.

이러한 다양한 필요성 때문에 적절한 밸브를 요소요소에 설치하고 해당 밸브를 조작할 수 있도록 밸브실을 지중에 시공하여 이 밸브실을 통해 관로를 통제하게하게된다.

상기 목적으로 지중에 시공되는 알려진 재래식 밸브실의 시공형태는 조적식 공법이 적용되고 있으며 그 구조물의 형태는 도 1 내지 도 3과 같은 형태가 대표적이다. 이것은 관로가 가지는 관경에 따라 밸브실의 형태를 변화 시켜 윤압하중이나 토압하중 그리고 관로를 따라 흐르는 유체하중 등을 고려하여 밸브실의 형태를 변화 시킨 것이다.

도 1은 비교적 소구경의 관로에 설치된 밸브를 중심으로 시공된 밸브실의 지중 단면도를 나타내고, 도 2는 밸브의 위치가 한쪽으로 치우쳐 있고 관경이 비교적 큰 밸브실을 나타내고, 도 3은 대구경 관로에 설치된 밸브실의 지중 단면도로서 밸브실(1)을 만드는 주요부분은, 관로(2) 및 관로(2)에 설치된 밸브(3), 관로(2)와 약간의 간격을 두고 굴착된 바닥면에 깔린 바닥 콘크리트(4), 밸브(3)를 중심으로 아래는 받침대(5)가 설치되고 관로(2)의 상하부 공간을 확보하여 밸브실(1)을 형성하는 벽돌(6) 또는 틀(7), 밸브실(1)의 상부면이 되는 위치에 설치되는 보충 콘크리트(8) 또는 장대(9), 밸브실(1)의 입구에 설치되는 철개(10) 및 뚜껑(11) 등으로서 사용되는 원부자재는 벽돌과 시멘트 목재가 대부분이고 철개(10) 및 뚜껑(11)을 제외하면 밸브실(1)을 시공할 때 현장에서 만들어진다.

이같은 다양한 밸브실(1)의 시공에 있어서 투입되는 재료나 약간의 시공순서 등의 변화를 빼면 도 4와 같은 순서로 밸브실(1)이 시공되고 있다.

먼저 관로(2)의 매립 위치 설계에서 밸브실(1)의 설치 위치를 결정하거나 아니면 기존 관로(2)에 신규로 밸브(3)를 설치할 경우 포장된 도로(13)를 절단기로절단하여 밸브(3)의 설치 위치를 결정하여 해당 위치에 굴삭기로 땅을 굴착한 후 굴착된 바닥면을 다지고 고른다음 바닥 콘크리트(4)를 타설한 뒤 밸브(3)를 관로(2)에 설치하고 일정기간 양생한 후에 벽체를 만들기 위하여 조적공사를 하고 다시 일정기간 양생한 후에 슬라브 공사를 위하여 거푸집을 조립 설치하고 콘크리트를 타설한다.

특히 조적공사는 밸브실(1)의 사방면을 쌓는 형태로 시공하며 조적공사가 끝나면 뚜껑 콘크리트 블럭을 덮고 이 콘크리트 블럭 위에 철개를 올려 놓는다. 그 뒤 밸브실 주위를 메우고 다지고 철개(10) 주위에 보충 콘크리트(8)를 타설하고 밸브실 주위를 포장하는 것으로 밸브실 시공을 마친다.

도 1과 같은 소구경 관로의 조적공사는 밸브(3)를 중심으로 상하로 벽돌(6)(6A)을 쌓아 밸브실(1)을 만들고, 도 2 및 도 3과 같이 관경이 큰 경우 벽돌(6)(6A)을 쌓은 뒤 상부에는 장대(9)를 설치하여 밸브실(1)을 만들고 있다. 이와같이 벽체 형성을 위하여 조적식으로 시공되는 밸브실(1)의 공기는 대략 10일 정도가 소요되며, 조적식 벽체의 경우 별도의 방수공사를 하지 않으면 지하수가 흐르는 곳에서는 밸브실안으로 물이 고여 관로(2) 또는 밸브(3)의 부식의 원인이 되며, 밸브 조작이 필요한 경우 밸브실안의 물을 퍼내야 한다.

또한 사용되는 주 재료는 벽돌 및 몰타르여서 방수가 어려워 지하수가 흐르는 곳에서는 특수방수를 해야한다. 이러한 누수요인과 함께 방습이 어려워 밸브실은 항상 습한 조건을 만들어 관로(2) 및 밸브(3)의 부식을 촉진시킨다. 그리고 조적공사로 인한 방수공사는 반영구적이지 못해 검사와 하자보수 등 상당기간 사후관리가 반드시 필요하다.

이와같이 조적공사를 위주로 시공되는 종래의 밸브실 시공공법은 콘크리트 양생기간과 조적공사가 공기의 대부분을 차지하여 시간적으로 공기단축이 어려운 문제점이 있으며, 교통이 빈번한 포장도로에서 시공공법으로 적용될 경우 교통장애의 원인을 제공하여 시간적으로 공기단축이 중요한 시공조건을 차지할 경우 적용이 어렵다.

또한 조적공사 위주로 밸브실을 시공할 경우 토사의 유출에 대비하거나 지하수에 대한 방수공사를 병행해야 되므로 비용이 많이 투입되면서도 밸브실의 반영구적인 방수계획을 세우기 어렵고 더욱이 밸브실의 방습이 어려워 밸브 구조물의 부식이 촉진되어 수명을 단축시키고, 밸브실에 물이 고여 밸브 조작에도 영향을 미치게 되며 사후관리에 많은 시간적 경제적 비용이 들어가는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 밸브실 공기를 단축 시키면서도 누수에 대비할 수 있는 밸브실 시공공법과 안전한 밸브실의 벽 구조물을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의하면, 지중에 매설된 관로와, 이 관로의 임의의 위치에 밸브를 설치하고, 밸브의 조작공간을 확보하기 위해 지면 또는 도로면을 지하로 굴착하여 밸브실을 만드는 밸브실 시공공법에 있어서;

상기 밸브실 시공공법은,

밸브 설치 위치를 중심으로 도로 또는 지면을 굴착하여 밸브조작 공간을 확보하는 지하공간 조성과정과;

상기 과정에서 조성된 지하공간의 바닥면을 다지고 그 상면에 정형화된 블럭을 깔아 지하공간의 바닥 상층부를 블럭층으로 만드는 기반 조성과정과;

지하공간을 가로지르는 관로에 밸브를 설치하고 이 밸브를 중심으로 양방향에서 관로를 따라 밸브실의 하부를 형성하는 정형화된 하부틀을 지하공간의 블럭층과 닿도록 투입하여 밸브실의 하부를 시공하는 과정과;

상기 밸브실의 하부틀과 대응되는 정형화된 상부틀을 지하공간으로 투입하여 하부틀에 맞추어 밸브를 중심으로 밸브실의 상부를 시공하는 과정과;

상기 과정에서 예정된 위치에 투입된 상부틀과 하부틀을 관로를 따라 맞추고 해당 접촉면 사이에 가스켓 루버를 삽입하여 결속하는 상/하부틀 조립과정과;

밸브실의 상부측에 철개를 설치하고 그 주변부는 철개 보호 구조물을 설치하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

선택적으로 상기 블럭층은 피.시(PC)콘크리트를 사용하는 것을 특징으로 한다.

선택적으로 상기 상.하부틀은 불포화 폴리에스텔 수지와 유리섬유가 복합된 에프.알.피(F.R.P)소재를 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은,

굴착된 지하공간을 가로지르는 관로에 있는 밸브를 중심으로 지하공간을 벽면으로 조성하여 밸브실을 형성하는 벽 구조물에 있어서;

상기 벽 구조물은,

밑면은 막혀있고 기반에 닿으며, 측면은 토사가 닿는 벽으로 구성되고 이 측면 의 양 방향으로는 관 중심 수평축을 따라 연장되거나 관을 따라 접촉되는 임의의 접촉면이 되는 반원형 단면의 프랜지를 구비하며, 상면부는 원형 플랜지로 이루어져 밸브실의 하부구조를 형성하는 하부틀과,

상기 하부틀의 원형플랜지와 대응되는 원형플랜지와 반원형 단면의 플랜지를 밑면 틀을 따라 구비하면서 하부가 개방되고, 윗면이 개방되어 밸브실의 상부 구조를 형성하는 상부틀을 구성하여 상기 상/하부틀에 있는 각 플랜지를 조립하여 밸브실의 벽 구조물을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이렇게 조적공사 위주 밸브실 시공을 정형화된 벽 구조물을 사용하여 밸브실을 시공하면 조적공사 없이 밸브실의 시공을 마칠 수 있어 공기가 단축되고 밸브실 방수에 들어가는 다양한 보조공사가 불필요해 지며 구조적으로는 누수없이 안전한 구조물을 구축할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 밸브실 구조물을 나타낸 것으로 (가)는 표면도 (나)는 지중 단면도

도 2는 종래의 다른 밸브실 구조물을 보인 것으로 (가)는 표면도 (나)는 지중 단면도

도 3은 종래의 또 다른 밸브실 구조물의 지중 단면도

도 4는 재래식 조적공법에 의한 밸브실 시공 순서도

도 5는 본 발명에 따른 시공공법을 설명하기 위한 도면

도 6은 도 5의 A-A'선 단면도

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 밸브실 구조물의 단면도

도 8은 본 발명의 다른 실시예 따른 밸브실 구조물의 단면도

도 9는 본 발명의 시공공법 순서도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:밸브실 2:관로

3:밸브 10:철개

11:철개뚜껑 20.20A:반원플랜지

21.21A:원형 플랜지 22:하부틀

23:상부틀 24:볼트구멍

25:볼트 26:블럭층

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 시공공법을 적용하여 구축된 밸브실의 형태이고, 도 6은 벽구조물의 접합 플랜지부의 세부이며 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 시공공법에 의해 시공된 밸브실 구조 및 벽 구조물 형태를 나타낸다.

실시예의 벽 구조물은, 밑면은 막혀있고 바닥 상층부에 닿으며 측면은 토사가 닿는 벽으로 구성되고 이 측면의 양 방향으로는 관 중심 수평축을 따라 연장되거나 관을 따라 접촉되는 임의의 접촉면이 되는 반원형 단면의 프랜지(20)를 구비하며 상면부는 원형플랜지(21)로 이루어지는 원형하부틀(22)과, 원형 하부틀(22)의원형플랜지(21)와 대응되는 원형플랜지(21A)와 반원형 단면의 플랜지(20A)를 밑면 틀을 따라 구비하면서 하부가 개방되고 윗면이 개방되어 밸브실(1)의 상부 구조를 형성하는 원형상부틀(23)을 구성하여 이 상/하부틀(22)(23)에 있는 각 플랜지(20)(20A)(21)(21A)를 조립하여 만들어지는 형태이다.

상/하부틀(22)(23)에는 노면의 윤하중에 견딜 수 있도록 본체에 수직/수평방향의 홈형강을 일정간격으로 부착하여 강도를 보강한다.

상/하부틀(22)(23)의 결합은 각 플랜지를 형성할 때 여러개의 볼트구멍(24)을 각 반원형.원형플랜지(20)(20A)(21)(21A)에 상호 대응되게 만들고 플랜지 사이에 가스켓 루버를 삽입한 뒤 볼트(25)로 플랜지를 결합하여 벽 구조물을 만든다.

실시예와 같은 벽 구조물을 이용하는 밸브실의 시공에서는 도 9와 같이 벽 구조물(상/하부틀)을 굴착된 토사공간으로 투입하는 작업이 대부분을 차지하는데 구체적으로는, 밸브 설치 위치를 중심으로 도로 또는 지면을 굴착하여 밸브조작 공간을 확보하는 지하공간 조성 작업을 하고, 조성된 지하공간의 바닥면을 다지고 그 상면에 정형화된 블럭을 깔아 지하공간의 바닥 상층부를 블럭층(26)으로 만들어 기반을 조성하며, 지하공간을 가로지르는 관로(2)에 밸브(3)를 설치하고 이 밸브(3)를 중심으로 양방향에서 관로(2)를 따라 밸브실(1)의 하부를 형성하는 정형화된 하부틀(22)을 지하공간의 블럭층(26)과 닿도록 투입하여 밸브실(1)의 하부를 시공하고, 밸브실(1)의 하부틀(22)과 대응되는 정형화된 상부틀(23)을 지하공간으로 투입하여 하부틀(22)에 맞추어 밸브(3)를 중심으로 밸브실(1)의 상부를 시공하며, 예정된 위치에 투입된 상부틀(23)과 하부틀(22)을 관로(2)를 따라 맞추고 해당 접촉면사이에 가스켓 루버를 삽입하여 상/하부틀(22)(23)을 조립하고, 밸브실(1)의 상부측에 철개(10)를 설치하고 그 주변부는 철개 보호 구조믈(27)을 설치하는 순서로 시공한다.

이러한 밸브실(1)의 시공공법에 의하면, 현장에서의 장기간 콘크리트 타설 및 조적공사를 지향하고 대부분의 구조물들을 규격화한 형태로 사전에 제작하여 바로 밸브실 벽 구조물로 활용 가능하므로 전체 밸브실의 공기단축에 유리하다.

시공단계에서도 두쪽으로된 벽 구조물인 상부틀(23)과 하부틀(22)을 관수평 중심선에서 플랜지(20)(20A)(21)(21A)를 만들어 접합하면 완벽한 밸브실의 벽 구조물이 완성되므로 조적공사에서 생기는 축조시간과 방수공사에 없이 간단하게 플랜지를 볼트(25)로 결합하는 조립 작업만으로 벽 구조물이 완성된다.

미리 준비된 상부틀(22)과 하부틀(23)을 조립할 때 접합면 사이에 가스켓 루버를 삽입하여 조립하면 상/하부틀(22)(23)의 접촉면 사이에서의 누수를 방지할 수 있다.

플랜지 접합용으로 체결된 볼트(55)의 방청을 위해 볼트의 재질은 스테인레스계를 사용하고 그 위에 도료 또는 레진을 도포하면 부식에 대비할 수 있다.

또한 상부틀(22)상의 철개(10)는 젤 코팅(Gel coating) 하면 밸브실의 노출면 외관을 고려하여 원하는 색상을 낼 수 있으며, 공기중 밸브실 내부의 밸브나 관의 부식은 전혀 일어나지 않으며 개폐작업이 용이하다.

그리고 자재의 소요 수량이 줄어들어 시공이 편리하고 시공을 위한 사전 준비가 간단해져 현장 주위의 혼잡을 피할 수 있다.

이와같은 시공공법에 의한 공기는 밸브실의 규모에 따라 다르지만 대략 8시간정도 소요되는 것으로 나타났다.

한편 밸브실(1)의 블럭층(26)으로 피.시(PC)콘크리트를 사용할 경우 규격화가 가능하여 관경에 따른 밸브실의 규모를 결정하는 계획적 설계가 가능하고 또한 기반을 조성하기 위한 콘크리트 타설 작업이 생략되므로 양생 시간을 줄여 공기를 단축 시킬 수 있으며, 피.시 콘크리트는 다른 어떤 구조물에 비해 강도나 내부식성 등이 우수하여 밸브실의 기반층으로서 적절한 구조물이 될 수 있다.

그리고 상기 상.하부틀(22)(23)의 소재로서 불포화 폴리에스텔 수지와 유리섬유가 복합된 에프.알.피(F.R.P) 재료를 사용할 경우 경량화가 가능하여 운반에 용이하고 내산.내열.내부식성이 우수하면서도 거의 영구적으로 사용할 수 있는 강화플라스틱으로 제작할 수 있으므로 밸브실의 구조물로서 다른 어떤 화학적 구조물에 비해 월등한 특성을 갖는다.

예를들면 비중이 철의 1/5이면서도 인장강도는 철과 비슷하고 기벼우며 기계적 강도가 우수하고 설계가공 자유도가 커서 제작성이 우수하며, 단열 및 전기 절연성이 우수하다. 또 반투명으로 액면계가 필요없고 이온 용출이 없어 이온에 의한 이상이 발생하지 않으며 접착성이 강해서 시멘트 목재등과의 접착이 용이하다.

그밖에 주성분을 이루는 불포화 폴리에스테르 수지 속에는 곤충이 살상되는 페놀수지등이 함유되어 있어 좀이나 벌레등으로 인한 구조물의 손상은 전혀 일어나지 않아 밸브실의 벽구조물로서 반영구적인 소재로 쓰일 수 있는 것이다.

이와같은 본 발명의 밸브실 시공공법에 의하면, 공기가 단축되어 교통소통이 중요한 시공조건을 차지할 경우 교통장애 시간을 단축 시키고, 내구연한이 길어 하자보수로 인해 도로면을 다시 굴착하는 등의 사후관리 비용을 절감하며, 적은 원부자재와 규격화된 제작물을 사용하므로 시공현장의 혼잡을 피할 수 있게하며, 누수나 토사 유출에 대비할 수 있어 밸브 및 관로의 부식을 방지하며 안전한 밸브실의 구조물을 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 지중에 매설된 관로와, 이 관로의 임의의 위치에 밸브를 설치하고, 밸브의 조작공간을 확보하기 위해 지면 또는 도로면을 지하로 굴착하여 밸브실을 만드는 밸브실 시공공법에 있어서;

   상기 밸브실 시공공법은,

   밸브 설치 위치를 중심으로 도로 또는 지면을 굴착하여 밸브조작 공간을 확보하는 지하공간 조성과정과;

   상기 과정에서 조성된 지하공간의 바닥면을 다지고 그 상면에 정형화된 블럭을 깔아 지하공간의 바닥 상층부를 블럭층으로 만드는 기반 조성과정과;

   지하공간을 가로지르는 관로에 밸브를 설치하고 이 밸브를 중심으로 양방향에서 관로를 따라 밸브실의 하부를 형성하는 정형화된 하부틀을 지하공간의 블럭층과 닿도록 투입하여 밸브실의 하부를 시공하는 과정과;

   상기 밸브실의 하부틀과 대응되는 정형화된 상부틀을 지하공간으로 투입하여 하부틀에 맞추어 밸브를 중심으로 밸브실의 상부를 시공하는 과정과;

   상기 과정에서 예정된 위치에 투입된 상부틀과 하부틀을 관로를 따라 맞추고 해당 접촉면 사이에 가스켓 루버를 삽입하여 결속하는 상/하부틀 조립과정과;

   밸브실의 상부측에 철개를 설치하고 그 주변부는 철개 보호 구조물을 설치하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 관로 밸브실의 시공공법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 블럭층은 피.시(PC)콘크리트를 사용하는 것을 특징으로 하는 관로 밸브실의 시공공법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 상.하부틀은 불포화 폴리에스텔 수지와 유리섬유가 복합된 에프.알.피(F.R.P)소재를 사용하는 것을 특징으로 하는 관로 밸브실의 시공공법.
4. 굴착된 지하공간을 가로지르는 관로에 있는 밸브를 중심으로 지하공간을 벽면으로 조성하여 밸브실을 형성하는 벽 구조물에 있어서;

   상기 벽 구조물은,

   밑면은 막혀있고 기반에 닿으며, 측면은 토사가 닿는 벽으로 구성되고 이 측면 의 양 방향으로는 관 중심 수평축을 따라 연장되거나 관을 따라 접촉되는 임의의 접촉면이 되는 반원형 단면의 프랜지를 구비하며, 상면부는 원형 플랜지로 이루어져 밸브실의 하부구조를 형성하는 하부틀과;

   상기 하부틀의 원형플랜지와 대응되는 원형플랜지와 반원형 단면의 플랜지를 밑면 틀을 따라 구비하면서 하부가 개방되고, 윗면이 개방되어 밸브실의 상부 구조를 형성하는 상부틀을 구성하여 상기 상/하부틀에 있는 각 플랜지를 조립하여 밸브실의 벽 구조물을 형성하는 것을 특징으로 관로 밸브실의 벽구조물.