KR100547008B1

KR100547008B1 - 지관라이닝재및관라이닝공법

Info

Publication number: KR100547008B1
Application number: KR1019980044755A
Authority: KR
Inventors: 타카오 카미야마; 야수히로 요코시마; 시게루 엔도오; 히로유키 아오키
Original assignee: 에스지티코리아 (주)
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1998-10-24
Publication date: 2006-04-21
Also published as: DK0911568T3; JPH11123762A; EP0911568B1; EP0911568A3; EP0911568A2; DE69808214D1; DE69808214T2; KR19990037365A

Abstract

본 발명의 목적은 접합구조가 다른 지관에 대하여 공용할 수 있는 지관 라이닝재를 제공하는 것이다.

일단에 경화된 플랜지부(1B)를 보유하고, 외표면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름(2)으로 피복된 관상수지흡착재(경화성수지함침부)(1A)에 미경화의 경화성수지를 함침시켜서 이루어지는 지관 라이닝재(1)에 있어서, 상기 플랜지부(1B)에 상기 관상수지흡착재(1A)에 연속되는 원통부 또는 그 원주에 따른 복수의 볼록부(1a)를 형성하고, 상기 원통부 또는 볼록부(1a)의 높이(h)를 0.5m/m∼50m/m로 설정하고, 상기 원통부 또는 볼록부(1a)의 외경(d₂)을 지관의 내경(D₂)보다 0.5m/m∼50m/m 만큼 작게 설정하며, 플랜지부(1B)의 최대 외형치수(d₃)를 지관의 외경(D₁)보다 크게 설정함과 아울러, 상기 플랜지부(1B)의 판두께(t₁)를 1m/m 이상으로 하여 그 굽힘 탄성률을 30㎏/㎟ 이상으로 설정한다.

Description

지관 라이닝재 및 관라이닝 공법

본 발명은 노후화된 지관의 내주면의 라이닝에 제공되는 지관 라이닝재와 이 지관 라이닝재와 본관 라이닝재를 사용하여 각각 지관과 본관을 라이닝하는 관 라이닝 공법에 관한 것이다.

땅속에 매설된 하수관 등의 본관 및 그 본관에 합류하는 지관이 노후화된 경우, 이들 본관이나 지관을 새로운 것으로 교환하지 않고, 이들을 땅속에 그대로 매설한 채로 그들의 내주면에 라이닝을 실시하는 관라이닝 공법이 제안되어, 이미 실용에 제공되고 있다.

상기 관라이닝 공법은 그 외주면이 기밀성이 높은 필름으로 피복된 가요성의 수지흡착재에 미경화의 액상경화성수지를 함침시켜서 이루어지는 관라이닝재를 유체압에 의해서 본관이나 지관 내로 반전삽입한 후, 그 관라이닝재를 본관이나 지관의 내주면에 압압하고, 그 상태를 유지한 채로 관라이닝재를 가열 등을 하여 이것에 함침된 경화성수지를 경화시킴으로써, 경화된 관라이닝재로 본관과 지관의 내주면을 각각 라이닝하는 공법이다.

본 발명자들은, 지관 라이닝 공법으로서 일단에 경화된 플랜지부를 보유하는 관상수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜서 이루어지는 지관 라이닝재의 플랜지부를 본관의 지관개구부 둘레가장자리에 밀착시킨 상태에서, 지관 라이닝재를 유체압에 의하여 지관 내에 본관측으로부터 지상을 향해서 반전삽입하고, 지관 라이닝재를 지관의 내주면에 압압한 상태에서 상기 지관 라이닝재에 함침된 경화성수지를 경화시켜서 지관을 라이닝하는 공법을 먼저 제안하였다.

그런데, 하수관에 있어서의 지관의 접합방법에는 도 12에 나타내는 소켓접합과 도 13에 나타내는 모르타르 접합 등이 있다. 도 12에 나타내는 소켓접합은 본관(110)에 일체로 형성된 소켓부(110a)에 지관(111)을 패킹(130)을 개재하여 맞대서 접합하는 방법이고, 도 13에 나타내는 모르타르 접합은 본관(110)에 구멍톱(holesaw)이나 끌 혹은 헤머에 의하여 구멍(110b)을 뚫고, 그 구멍(110b)에 지관(111)을 맞춰서 그 맞춤부분의 주위를 모르타르로 접합 일체화하는 방법이다.

그리고, 이미 설치된 하수관에 있어서는 소켓접합된 지관과 모르타르 접합된 지관이 혼재되어 있다.

그런데, 도 12에 나타내는 소켓접합에 있어서는, 소켓부(110a)의 내경(D₂')과 지관(110)의 내경(D₂)은 동일한 값으로 되기(D₂'＝D₂) 때문에, 지관(111)의 라이닝을 실시할 때에 도면에 표시되지 않은 지관 라이닝재의 플랜지부를 본관(110)의 지관개구부 둘레가장자리에 유체압으로 압압한 경우, 플랜지부는 전면이 본관(110)의 내주벽에 의하여 확실하게 수용된다. 이 때문에, 지관 라이닝재의 플랜지부의 최대 외형치수는 지관(111)의 내경(D₂)보다 크면 좋고, 또, 플랜지부의 변형을 고려할 필요가 없으므로 그 판두께 및 굽힘 탄성계수를 자유롭게 설정할 수 있다.

그런데, 도 13에 나타내는 모르타르 접합에 있어서는, 본관(110)에 지관(111)의 내경(D₂)과 동등한 둥근구멍을 정확하게 뚫는 것은 곤란하며, 도시하듯이 본관(110)에 지관(111)의 내경보다 큰 지름의 구멍(110b)이 뚫어진 경우에는, 지관 라이닝재의 플랜지부의 최대 외형치수가 지관(111)의 내경(D₂)보다 충분히 크지 않으면 상기 플랜지부가 본관(110)의 구멍(110b)이나 지관(111) 내로 들어가 버린다. 또, 가령 지관 라이닝재의 플랜지부의 최대 외형치수가 지관(111)의 내경(D₂)보다 충분히 큰 경우라도, 라이닝시에 플랜지부가 유체압에 의하여 본관(110)의 지관개구부 둘레가장자리에 압압된 경우에 그 플랜지부가 본관(110)의 내벽에 의하여 수용되지 않는 부분(최대로 지관(111)의 판두께(T₂)를 폭칫수로 하는 링형상부분)이 발생하고, 플랜지부가 변형한다고 하는 문제가 있었다. 그리고, 이와 같이 지관 라이닝재의 플랜지부가 변형하면, 특히 플랜지부 외면과의 기밀적인 접촉에 의하여 압력백과 지관 라이닝재를 기밀하게 밀봉하는 지관 라이닝 공법에 있어서는, 지관 라이닝재의 반전중 및 경화중에 압력유체가 누출된다고 하는 문제가 있었다.

그래서, 모르타르 접합된 지관의 라이닝에 제공되는 지관 라이닝재의 플랜지부의 두께 및 굽힘 탄성계수로서는 플랜지부가 변형하지 않는 정도의 값으로 설정할 필요가 있다.

따라서, 모르타르 접합된 지관에 사용되는 지관 라이닝재와 소켓접합된 지관에 사용되는 지관 라이닝재는 서로 사양이 다르고, 지관의 접합구조에 적합한 플랜지부를 보유하는 지관 라이닝재를 선택하여 지관의 라이닝을 실시할 필요가 있어서, 매우 비경제적이었다.

본 발명은 상기 문제에 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 점은 접합구조가 다른 지관에 대하여 공용할 수 있는 지관 라이닝재와 그 지관 라이닝재와 본관 라이닝재를 사용하여 지관과 본관의 라이닝을 각각 실시하는 관라이닝 공법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 제1항 기재의 발명은, 일단에 경화된 플랜지부를 보유하고, 외표면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름으로 피복된 관상수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜서 이루어지는 지관 라이닝재에 있어서, 상기 플랜지부에 상기 관상수지흡착재에 연속되는 원통부 또는 그 원주를 따른 복수의 볼록부를 형성하고, 상기 원통부 또는 볼록부의 높이(h)를 0.5m/m∼50m/m로 설정하고, 상기 원통부 또는 볼록부의 외경(d₂)을 지관의 내경(D₂)보다 0.5m/m∼50m/m만큼 작게 설정하여, 플랜지부의 최대 외형치수(d₃)를 지관의 외경(D₁)보다 크게 설정함과 아울러, 상기 플랜지부의 판두께(t₁)를 1m/m 이상으로 하여 그 굽힘 탄성률을 30㎏/㎟ 이상으로 설정한 것을 특징으로 한다.

제2항 기재의 발명은, 제1항 기재의 발명에 있어서, 상기 관상수지흡착재의 외표면과 상기 플랜지부의 경계부분을 포함하여 상기 플라스틱 필름 또는 코팅재로 관상수지흡착재와 플랜지부를 피복하여 상기 경계부분을 기밀하게 가공한 것을 특징으로 한다.

제3항 기재의 발명은, 제1항 기재의 발명에 있어서, 상기 플랜지부에 복수의 구멍을 뚫는 것을 특징으로 한다.

제4항 기재의 발명은, 일단에 경화된 플랜지부를 보유하고, 외표면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름으로 피복된 관상수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜서 이루어지는 지관 라이닝재로서, 상기 플랜지부에 상기 관상수지흡착재에 연속되는 원통부 또는 그 원주를 따른 복수의 볼록부를 형성하고, 상기 원통부 또는 볼록부의 높이(h)를 0.5m/m∼50m/m로 설정하고, 상기 원통부 또는 볼록부의 외경(d₂)을 지관의 내경(D₂)보다 0.5m/m∼50m/m만큼 작게 설정하여, 플랜지부의 최대 외형치수(d₃)를 지관의 외경(D₁)보다 크게 설정함과 아울러, 그 플랜지부의 판두께(t₁)를 1m/m 이상으로 하여 그 굽힘 탄성률을 30㎏/㎟ 이상으로 설정하여 이루어지는 지관 라이닝재의 상기 플랜지부를 본관의 지관개구부 둘레가장자리에 밀착시켜서 상기 관상수지흡착재를 유체압에 의하여 지관 내에 본관측으로부터 지상을 향해서 반전삽입하고, 상기 관상수지흡착재를 지관 내벽에 압압한 상태에서 이것에 함침된 경화성수지를 경화시켜서 지관의 라이닝을 실시한 후, 외표면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름으로 피복된 관상수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜서 구성된 본관 라이닝재를 본관 내에 반전삽입하고, 상기 본관 라이닝재를 본관 내벽에 압압한 상태에서 이것에 함침된 경화성수지를 경화시켜서 본관의 라이닝을 실시하고, 경화된 본관 라이닝재의 지관개구부를 막는 부분을 천공하는 것을 특징으로 한다.

제5항 기재의 발명은, 제4항 기재의 발명에 있어서, 상기 지관 라이닝재의 플랜지부의 두께(t₁)와 상기 본관 라이닝재의 상기 플랜지부와 겹치는 부분의 두께(t₂)의 합(t₃)이 본관 라이닝재의 다른 부분의 두께(t₄)보다 크게 되도록 한 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 지관 라이닝재에 있어서는, 높이(h)가 0.5m/m∼50m/m이고, 외경(d₂)이 지관의 내경(D₂)보다 0.5m/m∼50m/m만큼 작은 원통부 또는 볼록부를 플랜지부에 형성하였으므로, 소켓접합된 지관의 라이닝에 있어서는, 지관의 내경(D₂)보다 작은 외경(d₂)을 보유하는 원통부 또는 볼록부를 가이드로 하여 플랜지부를 지관개구부에 쉽게 위치결정하여 이것을 본관 내면의 지관개구부 둘레가장자리에 밀착시킬 수 있고, 원통부 또는 볼록부가 지관의 개구부에 끼워넣어진 후에는, 그 후에 플랜지부가 유체압을 받아도 상기 플랜지부가 어긋나서 이동하는 일이 없으며, 또, 플랜지부가 그 전체면이 본관의 내주면에 의하여 수용되기 때문에 변형하지 않고, 지관 라이닝재의 반전중 및 경화중에 플랜지부로부터 압력유체가 누출되지 않으며, 소켓접합된 지관에 대한 라이닝이 본 발명에 따른 지관 라이닝재를 사용하여 확실하게 이루어진다.

또, 본 발명에 따른 지관 라이닝재에 있어서는, 플랜지부의 최대 외형치수(d₃)를 지관의 외경(D₁)보다 크게 설정함과 아울러, 상기 플랜지부의 판두께(t₁)를 1m/m 이상으로 하여 그 굽힘 탄성률을 30㎏/㎟ 이상으로 설정하였으므로, 모르타르 접합된 지관의 라이닝에 있어서는, 플랜지부가 유체압에 의하여 본관의 지관개구부 둘레가장자리에 압압된 경우에 그 플랜지부가 본관의 내벽에 의하여 수용되지 않는 부분(최대로 지관의 판두께를 폭치수로 하는 링형상부분)이 발생하여도, 플랜지부는 높은 굽힘 탄성률을 보유하므로 변형하는 일이 없고, 지관 라이닝재의 반전중 및 경화중에 플랜지부로부터 압력유체가 누출되지 않으며, 모르타르 접합된 지관에 대한 라이닝도 본 발명에 따른 지관 라이닝재를 사용하여 확실하게 이루어진다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 지관 라이닝재는, 소켓접합된 지관의 라이닝에 필요한 요건(높이(h)가 0.5m/m∼50m/m이고 외경(d₂)이 지관의 내경(D₂)보다 0.5m/m∼50m/m만큼 작은 원통부 또는 볼록부를 플랜지부에 보유하는 것)과 모르타르 접합된 지관의 라이닝에 필요한 요건(플랜지부의 최대 외형치수(d₃)가 지관의 외경(D₁)보다 크며, 상기 플랜지부의 판두께(t₁)가 1m/m 이상으로 굽힘 탄성률이 30㎏/㎟ 이상인 것)을 겸비하고 있으므로, 접합구조가 다른 소켓접합된 지관과 모르타르 접합된 지관에 공용할 수 있고, 높은 경제효과를 얻을 수 있다.

이하에 본 발명의 실시형태를 첨부도면에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 지관 라이닝재의 단면도, 도 2는 도 1의 A부분 확대 상세도, 도 3(a)∼(c)는 지관 라이닝재의 플랜지부의 여러 가지 형태를 나타내는 평면도이다.

도 1에 나타내는 지관 라이닝재(1)는, 관상수지흡착재에 미경화의 액상경화성수지를 함침시켜서 이루어지는 경화성수지함침부(1A)의 일단을 되접어 꺾어서 경화된 플랜지부(1B)를 형성하고, 상기 경화성수지함침부(1A)의 타단 끝부를 기밀하게 밀폐함과 아울러, 경화성수지함침부(1A)의 외면 전체와 플랜지부(1B)의 경화성수지함침부(1A)의 외면에 연계되는 일부(내주면)를 기밀성이 높은 플라스틱 필름(2)으로 피복하여 구성되어 있다. 따라서, 도 2에 상세하게 나타내듯이, 플라스틱 필름(2)은 관상수지흡착재의 경화성수지함침부(1A)와 플랜지부(1B)와의 경계부분을 기밀하게 피복하고 있다.

그리고, 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)의 형상은 도 3(a)에 나타내는 원형인 것외에, 도 3(b)에 나타내는 사각형인 것, 혹은 도 3(c)에 나타내는 절단된 원형상인 것을 사용할 수 있다. 이들에는 복수의 둥근구멍(3)이 동일 원주상에 뚫어져 있다.

그런데, 지관 라이닝재(1)를 구성하는 상기 관상수지흡착재는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 아크릴 등의 부직포로 구성되어 있고, 이것에 함침되는 미경화의 액상경화성수지로서는 불포화 폴리에스테르수지, 에폭시수지, 비닐에스테르수지 등의 열경화성수지가 사용된다. 또, 상기 플라스틱 필름(2)으로서는 내(耐)스티렌성이 높은 폴리에틸렌/나일론/폴리에틸렌을 애드머나 아이오노머로 복합한 3종 5층 필름, 폴리우레탄 필름, 폴리에스테르 엘라스토머 필름 등이 사용된다. 그리고, 이 플라스틱 필름(2)은 열용착, 본딩 또는 코팅에 의하여 경화성수지함침부(1A)의 수지흡착재 외면 전체와 플랜지부(1B)의 내주면에 피착된다.

그런데, 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)는 관상수지흡착재의 일단을 외측으로 되접어 꺾어서, 그 부분에 불포화 폴리에스테르수지, 에폭시수지, 비닐에스테르수지, 페놀수지, 우레탄수지, 실리콘수지 등의 열경화성수지를 함침시켜서 미리 경화시킴으로써 구성되고, 이것은 후술한 본관(10)(도 4 및 도 5참조)의 곡률과 대략 동등한 원호곡면형상으로 만곡된 형상으로 성형되고, 이것에는 경화성수지함침부(1A)에 연속되는 원통부 또는 그 원주에 따른 복수의 볼록부(1a)가 형성되어 있고, 상기 원통부 또는 볼록부(1a)의 높이(h)는 0.5m/m∼50m/m로 설정되고, 외경(d₂)은 지관(11)(도 4 및 도 5참조)의 내경(D₂)보다 0.5m/m∼50m/m만큼 작게 설정되어 있다(D₂－d₂＝0.5m/m∼50m/m).

또, 본 발명에 따른 지관 라이닝재(1)에 있어서는, 플랜지부(1B)의 최대 외형치수(d₃)(도 3참조)는 지관(11)의 외경(D₁)(도 4 및 도 5참조)보다 크게 설정되며(d₃＞D₁), 판두께(t₁)는 1m/m 이상으로 설정되고, 그 굽힘 탄성률은 30㎏/㎟ 이상으로 설정되어 있다. 또한, 이 플랜지부(1B)의 두께(t₁)＝1m/m 이상과 굽힘 탄성률 30㎏/㎟ 이상의 값은, 지관 라이닝재(1)의 판두께가 2.0m/m∼6.0m/m, 지관(11)의 종류가 흄관(hume pipe), 도관(陶管), 염화비닐관, 지관(11)의 외경(D₁)이 Φ 90m/m∼Φ 300m/m, 지관(11)의 내경(D₂)이 Φ 75m/m∼Φ 250m/m, 본관(10)의 내경(D₃)(도 9참조)이 Φ150m/m∼600m/m, 압력유체의 압력이 0.1㎏f/㎠∼2.0㎏f/㎠인 것을 고려하여 결정되었다.

그리고, 이상과 같이 구성되는 지관 라이닝재(1)에 있어서는, 경화성수지함침부(1A)와 플랜지부(1B)는, 도 2에 상세하게 나타내듯이 양자의 경계부를 포함하여 플라스틱 필름(2)에 의하여 그 외면과 내주부가 각각 기밀하게 피복되어 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 지관 라이닝재(1)에 있어서는, 플랜지부(1B)의 경화성수지함침부(1A)의 외면에 연계되는 일부(내주부)를 플라스틱 필름(2)으로 피복했지만, 플랜지부(1B)의 전체를 플라스틱 필름(2)으로 피복하도록 하여도 좋고, 혹은 플라스틱 필름(2) 대신에 다른 코팅재로 피복하도록 하여도 좋다.

다음에, 이상 설명된 지관 라이닝재(1) 및 후술하는 본관 라이닝재(5)(도 8참조)를 사용하여 시공되는 관라이닝 공법을 도 4 내지 도 11에 의거하여 설명한다. 또한, 도 4 내지 도 11은 본 발명에 따른 관라이닝 공법을 그 공정순으로 나타내는 단면도이다.

본 발명에 따른 관라이닝 공법에 있어서는, 도 1에 나타내는 지관 라이닝재(1)를 사용하여 우선 지관(11)의 라이닝이 실시되지만, 이 지관 라이닝재(1)는 접합구조가 다른 지관에 대하여 공용할 수 있다. 결국, 지관 라이닝재(1)는 모르타르 접합된 지관(11)(도 4참조) 및 소켓접합된 지관(11)(도 5참조)의 양쪽의 라이닝에 대하여 공통으로 사용할 수 있다.

도 4에 있어서, 도면부호 10은 본관, 도면부호 11은 본관(10)에 모르타르 접합된 소경의 지관으로서, 본관(10) 내에는 관내 작업로봇(12), 압력백(13), 지관 라이닝재(1) 등이 도입되어 있다.

상기 관내 작업로봇(12)은, 유압으로 구동되어서 그 헤드(12a)가 도 4의 화살표 a방향 및 b방향으로 진퇴되고, 또한 c방향으로 회전가능하고, 이것에 견인 로프(14)가 연결되어 있고, 상부에는 모니터용의 TV카메라(15)가 설치되어 있다. 또, 이 관내 작업로봇(12)의 헤드(12a)에는 압력백 연결칼라(16)가 착탈가능하게 부착되어 있다. 또한, TV카메라는 케이블(17)을 개재하여 지상에 설치된 도면에 표시하지 않은 모니터장치에 접속되어 있다.

상기 압력백 연결칼라(16)의 원통부(16a) 외주에는 상기 압력백(13)의 일단이 부착되어 있고, 압력백(13)의 타단은 컵(cup)(18)에 의하여 막혀서 닫혀 있다. 그리고, 컵(18)에는 에어호스(19)와 견인로프(20)가 부착되어 있고, 에어호스(19)는 지상에 설치된 도면에 표시하지 않은 콤프레서에 접속되어 있다.

또, 압력백 연결칼라(16)의 상면에는 사이에 패킹(21)을 개재시켜서 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)가 놓여져서 세트되어 있고, 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)를 제거하는 경화성수지함침부(1A)는 도시하듯이 압력백(13) 내에 삽입되어서 수납되어 있다.

그리고, 견인로프(14,20)를 끌어당기는 것에 의해서 관내 작업로봇(12)이나 압력백 연결칼라(16), 압력백(13), 지관 라이닝재(1) 등은 본관(10) 내를 일체적으로 이동하지만, 관내 작업로봇(12)에 설치된 TV카메라(15)에 의하여 지상에서 본관(10) 내를 모니터링하면서, 도 4에 표시하듯이 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)를 지관(11)의 개구부에 위치결정하고, 관내 작업로봇(12)을 구동하여 압력백 연결칼라(16)를 위로 이동시켜서 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)를 본관(10)의 지관개구부 둘레가장자리에 밀착시킨다.

상기 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)의 지관개구부로의 위치결정시에, 도 4에 나타내는 모르타르 접합된 지관(11)은 본관(10)에 개구하는 불균일한 큰 구멍(지관(11)의 내경보다 큰 지름의 구멍)에 접합되어 있으므로, 이 큰 구멍으로의 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)의 위치결정은 쉽게 이루어진다. 따라서, 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)의 위치결정시에는, 상기 플랜지부(1B)에 형성된 상기 원통부 또는 볼록부(1a)는 특별히 유효하게 기능하지 않는다.

한편, 도 5에 나타내는 지관(11)이 소켓접합된 본관(10)에 있어서는, 그 소켓부(10a)의 내경(D₂')과 지관(11)의 내경(D₂)은 동일(D₂'＝D₂)하고, 소켓부(10a)의 내경(D₂')은 도 4에 나타내는 지관(11)이 모르타르 접합된 본관(10)에 개구되는 구멍의 지름보다 작다. 이 때문에, 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)의 소켓부(10a)로의 위치결정은 비교적 곤란하지만, 본 발명에 관한 지관 라이닝재(1)에 있어서는 높이(h)가 0.5m/m∼50m/m이고 외경(d₂)이 지관(11)의 내경(D₂)보다 0.5m/m∼50m/m만큼 작은 원통부 또는 볼록부(1a)를 플랜지부(1B)에 형성하였으므로, 지관(11)의 내경(D₂)보다 작은 외경(d₂)을 보유하는 원통부 또는 볼록부(1a)를 가이드로 하여 플랜지부(1B)를 지관개구부(소켓부(10a)의 개구부)에 쉽게 위치결정하여 이것을 본관(10)의 내면의 지관개구부 둘레가장자리에 밀착시킬 수 있다.

다음에, 지상에 설치된 도면에 표시되지 않은 콤프레서를 구동하여 에어호스(19)로부터 압력백(13) 내에 지관 라이닝재(1)와의 사이에 형성된 밀폐공간(S)에 압축에어를 공급하면, 도 6에 나타내듯이, 압력백(13) 내에 삽입된 지관 라이닝재(1)의 경화성수지함침부(1A)가 압축에어의 압력을 받아서 반전하면서 지관(11) 내를 본관(10)측으로부터 지상으로 향해서 삽입되어 간다.

그런데, 모르타르 접합된 지관(11)의 라이닝에 있어서는, 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)가 에어압에 의해서 본관(10)의 지관개구부 둘레가장자리에 압압된 경우에 상기 플랜지부(1B)가 본관(10)의 내벽에 의하여 수용되지 않는 부분(최대로 지관(11)의 판두께(T₂)를 폭치수로 하는 링형상부분)이 발생하지만, 본 발명에 따른 지관 라이닝재(1)에 있어서는, 상술한 바와 같이 플랜지부(1B)의 최대 외형치수(d₃)를 지관(11)의 외경(D₁)보다 크게 설정함과 아울러, 상기 플랜지부(1B)의 판두께 (t₁)를 1m/m 이상으로 하여 그 굽힘 탄성률을 30㎏/㎟ 이상으로 설정하였으므로, 이 플랜지부(1B)의 본관(10)의 내벽에 의하여 수용되지 않는 부분은 에어압에 의하여 변형하지 않으며, 지관 라이닝재(1)의 반전중에 있어서 플랜지부(1B)로부터 압축에어가 누출되지 않고, 지관 라이닝재(1)의 경화성수지함침부(1A)의 지관(11) 내로의 반전삽입이 확실하게 이루어진다.

한편, 도 5에 나타내는 소켓접합된 지관(11)의 라이닝에 있어서는, 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)의 원통부 또는 볼록부(1a)가 지관(11)의 개구부(본관(10)의 소켓부(10a))에 끼워넣어진 후에는, 그 후에 플랜지부(1B)가 에어압을 받아도 상기 플랜지부(1B)가 어긋나서 이동하지 않으며, 또, 플랜지부(1B)는 그 전체면이 본관(10)의 내주면에 의하여 수용되기 때문에 변형하지 않고, 지관 라이닝재(1)의 반전중에 있어서 플랜지부(1B)로부터 압축에어가 누출되지 않으며, 지관 라이닝재(1)의 경화성수지함침부(1A)의 지관(11) 내로의 반전삽입이 확실하게 이루어진다. 따라서, 이 소켓접합된 지관(11)에 대한 라이닝에 있어서는, 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)의 최대 외형치수(d₃)를 지관(11)의 외경(D₁)보다 크게 설정함과 아울러, 상기 플랜지부(1B)의 판두께(t₁)를 1m/m 이상으로 하여 그 굽힘 탄성률을 30㎏/㎟ 이상으로 설정한다고 하는 요건은 반드시 필요한 것은 아니다.

그리고, 도 2에 나타내듯이, 반전하기 전의 지관 라이닝재(1)의 경화성수지함침부(1A)의 외면과 플랜지부(1B)의 내주부는 양자의 경계부를 포함하여 플라스틱 필름(2)에 의하여 기밀하게 피복되어 있으므로, 지관 라이닝재(1)가 반전된 후에 있어서는, 도 7에 나타내듯이, 상기 지관 라이닝재(1)의 경화성수지함침부(1A)와 플랜지부(1B)의 내면은 양자의 경계부를 포함하여 플라스틱 필름(2)에 의하여 기밀하게 피복되게 되고, 이 결과, 경화성수지함침부(1A)와 플랜지부(1B)와 경계로부터 압축에어가 누출되지 않아, 밀폐공간(S)에는 높은 기밀성이 확보되고, 따라서, 지관 라이닝재(1)의 지관(11)으로의 반전삽입이 항상 확실하게 이루어진다. 또한, 반전되기 전의 지관 라이닝재(1)의 외표면 및 압력백(13)의 내면에 오일, 왁스, 계면활성제 등의 윤활제를 도포하여 두면, 지관 라이닝재(1)의 반전삽입시의 상기 지관 라이닝재(1)와 압력백(13)의 마찰저항이 낮아져서, 지관 라이닝재(1)의 지관(11) 내로의 반전삽입이 저항없이 순조롭게 이루어진다.

이상과 같이 하여 지관 라이닝재(1)의 지관(11) 내로의 반전삽입이 지관(11)의 전체 길이에 걸쳐서 종료되면, 지관 라이닝재(1)의 내부에 유체압력(경화압력)을 작용시켜서 상기 지관 라이닝재(1)를 지관(11)의 내주벽에 압압한 채로, 이 지관 라이닝재(1)의 경화성수지함침부(1A)를 임의의 가열수단에 의해서 가열하여 이것에 함침된 열경화성수지를 경화시킨다. 그렇게 하면, 도7에 나타내듯이 경화된 지관 라이닝재(1)에 의해서 지관(11)의 내주면이 라이닝되어서 보수된다.

그런데, 상기 지관 라이닝재(1)의 경화작업에 있어서도, 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)의 변형이 방지되므로, 상기 플랜지부(1B)로부터 압축에어가 누출되지 않고, 지관 라이닝재(1)의 경화성수지함침부(1A)의 지관(11)의 내벽으로의 밀착이 확실하게 이루어진다. 또, 도 5에 나타내는 소켓접합된 지관(11) 내로 반전삽입된 지관 라이닝재(1)의 경화작업시에도 상기 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)의 변형이 방지되므로, 경화성수지함침부(1A)의 지관(11)의 내벽으로의 밀착이 확실하게 이루어진다.

이상의 일련의 공정을 거쳐서 지관(11)의 라이닝이 시공되지만, 지관(11)의 라이닝이 종료하면, 다음에 본관(10)에 대한 라이닝이 아래의 요령으로 시공된다.

즉, 본관(10)의 라이닝시에는, 도 8에 나타내듯이 본관 라이닝재(5)가 에어압 등의 유체압력에 의해서 본관(10) 내로 반전삽입되지만, 본관 라이닝재(5)는 그 외주면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름(6)으로 피복된 관상수지흡착재(7)에 미경화의 액상경화성수지를 함침시켜서 구성되어 있다. 또한, 관상수지흡착재(7)는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 아크릴 등의 부직포로 구성되어 있고, 이것에 함침되는 미경화의 액상경화성수지로서는 불포화 폴리에스테르수지, 에폭시수지, 비닐에스테르수지 등의 열경화성수지가 사용된다. 또, 상기 플라스틱 필름은 인플레이션법에 의해서 단층 또는 다층의 이음새없는 튜브형상으로 성형되고, 그 재질로서는, 내스티렌성이 높은 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 나일론, 에틸렌비닐알콜, 애드머, 아이오노머, 염화비닐 등이 선정된다.

그리고, 도 9에 나타내듯이, 본관 라이닝재(5)의 본관(10) 내로의 반전삽입이 본관(10)의 전체 길이에 걸쳐서 종료하면, 본관 라이닝재(5)의 내부로 유체압력(경화압력)을 작용시켜서 상기 본관 라이닝재(5)를 본관(10)의 내주벽에 압압한 채로, 이 본관 라이닝재(5)를 임의의 가열수단에 의해서 가열하여 이것에 함침된 열경화성수지를 경화시킨다. 그렇게 하면, 경화된 본관 라이닝재(5)에 의해서 본관(10)의 내주면이 라이닝되어서 보수되지만, 본관 라이닝재(5)의 관상수지흡착재(7)에 함침된 미경화의 액상경화성수지는 본관 라이닝재(5)의 내부에 작용하는 유체압력(경화압력)에 의해서 본관 라이닝재(5)로부터 배어 나와서 도 9의 공간부(S1)(본관(10)의 지관개구부와 지관 라이닝재(1) 사이의 공간), 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)에 뚫어진 둥근구멍(3) 및 공간부(S2)(본관(10)과 본관 라이닝재(5) 및 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)로 둘러싸이는 공간)로 유입하여 경화되므로, 이들 공간부(S1,S2)가 경화된 수지에 의하여 매워짐과 아울러, 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)와 본관 라이닝재(5)가 강고하게 접합되어서 양자가 일체화된다.

그런데, 상술한 바와 같이 본관(10)의 내주면이 본관 라이닝재(5)에 의해서 라이닝되면, 본관(10)의 지관개구부(지관이 본관에 개구하는 부분)가 본관 라이닝재(5)에 의해서 막히게 되므로, 도 10에 표시하듯이 본관 라이닝재(5)의 지관개구부를 막는 부분을 구멍 뚫어서 지관(11)을 본관(10)에 연통시킬 필요가 있다.

즉, 도 10에 나타내듯이, 본관 라이닝재(5)의 천공작업시에는 본관(10) 내로 상기 관내 작업로봇(12)이 도입되지만, 상기 작업로봇(12)의 헤드(12a)에는 유압모터(22)가 부착되어 있다. 그리고, 유압모터(22)의 출력축(22a)에는 지관개구부의 구경보다 작은 외경을 보유하는 커터(23)가 부착되어 있고, 이 커터(23)의 상하면 및 외주면에는 절삭날이 형성되어 있고, 그 윗면 중심부에는 리머(24)가 설치되어 있다.

그리고, 관내 작업로봇(12)에 설치된 상기 TV카메라(15) 및 지관(11) 내로 삽입된 TV카메라(25)에 의해서 본관(10) 내와 지관(11) 내를 지상에서 각각 모니터링하면서, 견인로프(14) 또는 견인로프(26)를 잡아 당기는 것에 의해서 관내 작업로봇(12)을 본관(10) 내로 이동시켜서 커터(23)를 소정위치에 위치결정한다. 그 후, 유압모터(22)를 구동하여 커터(23)를 회전구동하면서, 헤드(12a)에 의해서 유압모터(22)와 커터(23)를 이동시키면, 본관 라이닝재(5)의 지관개구부를 막는 부분이 커터(23)에 의해서 절삭되고, 도 11에 나타내듯이 본관 라이닝재(5)의 지관개구부를 막는 부분이 완전히 절제되면, 지관(11)이 본관(10)에 개구되어 양자가 연통되며, 이 때에 지관(11)과 본관(10)에 대한 일련의 관라이닝 작업이 완료한다.

그런데, 상술한 바와 같이 본관 라이닝재(5)의 일부에 구멍을 뚫으면, 본관 라이닝재(5)의 그 부분의 강도가 저하되지만, 본 실시형태에서는 도 9에 나타내는 본관(10)의 라이닝이 종료된 상태에서의 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)의 두께(t₁)와 본관 라이닝재(5)의 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)가 겹치는 부분의 두께(t₂)의 합(t₃)(＝t₁＋t₂)이 본관 라이닝재(5)의 두께(t₄)보다 크게(t₃＞t₄) 되도록 하였으므로, 본관 라이닝재(5)의 국부적인 강도 저하가 억제된다.

결국, 본관 라이닝재(5)가 에어압을 받아서 본관(10)의 내주벽에 압압되면, 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)에 접촉하는 부분은 다른 부분보다 판두께의 감소율이 크지만, 본 실시형태에서는, 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)의 두께(t₁)를 본관 라이닝재(5)의 두께(압압 후의 두께)(t₄)의 25％이상으로 하고, 본관 라이닝재(5)의 플랜지부(1B)에 접촉하는 부분의 판두께 감소율과 다른 부분(본관(10)의 내주벽에 접촉하는 부분)의 판두께 감소율의 차를 25％이하로 함으로써, 상술한 바와 같이 본관(10)의 라이닝이 종료된 상태에서의 지관 라이닝재(1)의 플랜지부(1B)의 두께(t₁)와 본관 라이닝재(5)의 플랜지부(1B)와 겹치는 부분의 두께(t₂)의 합(t₃)이 본관 라이닝재(5)의 두께(t₄)보다 크게(t₃＞t₄) 되도록 하였다. 또한, 판두께 감소율의 설정은 본관 라이닝재(5)의 제작시의 부직포의 밀도를 조정함으로써 이루어진다.

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 지관 라이닝재(1)는, 소켓접합된 지관(11)의 라이닝에 필요한 이하의 구성;

① 플랜지부(1B)에 관상수지흡착재에 연속되는 원통부 또는 볼록부(1a)가 형성되어 있는 것.

② 원통부 또는 볼록부(1a)의 높이(h)를 0.5m/m∼50m/m로 설정한 것.

③ 원통부 또는 볼록부(1a)의 외경(d₂)을 지관(11)의 내경(D₂)보다 0.5m/m∼50m/m만큼 작게 설정한 것.

과, 모르타르 접합된 지관(11)의 라이닝에 필요한 이하의 구성;

① 플랜지부(1B)의 최대외형치수(d₃)를 지관(11)의 외경(D₁)보다 크게 설정한 것.

② 플랜지부(1B)의 판두께(t₁)를 1m/m 이상으로 한 것.

③ 플랜지부(1B)의 굽힘 탄성률을 30㎏/㎟ 이상으로 설정한 것.

을 겸비하고 있으므로, 접합구조가 다른 소켓접합된 도 5에 나타내는 지관(11)과 모르타르 접합된 도 4에 나타내는 지관(11)에 상기 지관 라이닝재(1)가 공용될 수 있게 되고, 높은 경제효과가 얻어진다.

또한, 이상은 특히 모르타르 접합된 지관(11)과 이 지관(11)을 보유하는 본관(10)에 대한 관라이닝 작업을 중심으로 하여 설명했지만, 도 5에 나타내는 소켓접합된 지관(11)과 이 지관(11)을 보유하는 본관(10)에 대한 라이닝 작업도 마찬가지로 실시할 수 있다.

이상의 설명에서 명확하듯이 본 발명에 따른 지관 라이닝재는, 소켓접합된 지관의 라이닝에 필요한 요건(높이(h)가 0.5m/m∼50m/m이고, 외경(d₂)이 지관의 내경(D₂)보다 0.5m/m∼50m/m만큼 작은 원통부 또는 볼록부를 플랜지부에 보유할 것)과 모르타르 접합된 지관의 라이닝에 필요한 요건(플랜지부의 최대외형치수(d₃)가 지관의 외경(D₁)보다 크고, 상기 플랜지부의 판두께(t₁)가 1m/m 이상이고 굽힘 탄성률이 30㎏/㎟ 이상인 것)을 겸비하고 있으므로, 접합구조가 다른 소켓접합된 지관과 모르타르 접합된 지관에 공용될 수 있게 되고, 높은 경제효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지관 라이닝재의 단면도이다.

도 2는 도 1의 A부분 확대 상세도이다.

도 3은 지관 라이닝재의 플랜지부의 여러 가지의 형태를 표시하는 평면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 관라이닝 공법(지관의 라이닝)을 나타내는 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 관라이닝 공법(지관의 라이닝)을 나타내는 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 관라이닝 공법(지관의 라이닝)을 표시하는 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 관라이닝 공법(본관의 라이닝)을 나타내는 단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 관라이닝 공법(본관의 라이닝)을 나타내는 단면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 관라이닝 공법(본관의 라이닝)을 나타내는 단면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 관라이닝 공법(본관의 라이닝)을 나타내는 단면도이다.

도 11은 본 발명에 따른 관라이닝 공법(본관의 라이닝)을 나타내는 단면도이다.

도 12는 본관에 소켓접합된 지관을 나타내는 단면도이다.

도 13은 본관에 모르타르 접합된 지관을 나타내는 단면도이다.

＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＊

1 … 지관 라이닝재 1a … 원통부 또는 볼록부

1A … 경화성수지함침부 1B … 플랜지부

2 … 플라스틱 필름 3 … 둥근 구멍

5 … 본관 라이닝재 6 … 플라스틱 필름

7 … 관상수지흡착재 10 … 본관

11 … 지관 d₂… 볼록부의 외경

d₃ … 플랜지부의 최대 외형치수 D₁ … 지관의 외경

D₂ … 지관의 내경 t₁ … 플랜지부의 판두께

t₂ … 본관 라이닝재의 플랜지부와 겹치는 부분의 두께

t₃ … 플랜지부의 판두께(t₁)와 본관 라이닝재의 판두께(t₂)의 합

t₄ … 본관 라이닝재의 두께

Claims

일단에 경화된 플랜지부를 보유하고, 외표면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름으로 피복된 관상수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜서 이루어지는 지관 라이닝재에 있어서,

상기 플랜지부에 상기 관상수지흡착재에 연속되는 원통부 또는 그 원주에 따른 복수의 볼록부를 형성하고, 상기 원통부 또는 볼록부의 높이(h)를 0.5m/m∼50m/m로 설정하고, 상기 원통부 또는 볼록부의 외경(d₂)을 지관의 내경(D₂)보다 0.5m/m∼50m/m만큼 작게 설정하고, 플랜지부의 최대 외형치수(d₃)를 지관의 외경(D₁)보다 크게 설정함과 아울러, 상기 플랜지부의 판두께(t₁)를 1m/m 이상으로 하여 그 굽힘 탄성률을 30㎏/㎟ 이상으로 설정한 것을 특징으로 하는 지관 라이닝재.
제1항에 있어서, 상기 관상수지흡착재와 상기 플랜지부와의 경계부분을 포함하여 상기 플라스틱 필름 또는 코팅재로 관상수지흡착재와 플랜지부를 피복하여 양자의 경계부분을 기밀하게 가공한 것을 특징으로 하는 지관 라이닝재.
제1항에 있어서, 상기 플랜지부에 복수의 구멍을 뚫은 것을 특징으로 하는 지관 라이닝재.
일단에 경화된 플랜지부를 보유하고, 외표면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름으로 피복된 관상수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜서 이루어지는 지관 라이닝재로서, 상기 플랜지부에 상기 관상수지흡착재에 연속되는 원통부 또는 그 원주를 따른 복수의 볼록부를 형성하고, 상기 원통부 또는 볼록부의 높이(h)를 0.5m/m∼50m/m로 설정하며, 상기 원통부 또는 볼록부의 외경(d₂)을 지관의 외경(D₂) 보다 0.5m/m∼50m/m만큼 작게 설정하고, 플랜지부의 최대외형치수(d₃)를 지관의 외경(D₁)보다 크게 설정함과 아울러, 상기 플랜지부의 판두께(t₁)를 1m/m 이상으로 하여 그 굽힘 탄성률을 30㎏/㎟ 이상으로 설정하여 이루어지는 지관 라이닝재의 상기 플랜지부를 본관의 지관개구부 둘레가장자리에 밀착시켜서 상기 관상수지흡착재를 유체압에 의해서 지관 내로 본관측으로부터 지상으로 향해서 반전삽입하고, 그 관상수지흡착재를 지관 내벽에 압압한 상태에서 이것에 함침된 경화성수지를 경화시켜서 지관의 라이닝을 실시한 후, 외표면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름으로 피복된 관상수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜서 구성되는 본관 라이닝재를 본관 내에 반전삽입하며, 상기 본관 라이닝재를 본관 내벽에 압압한 상태에서 이것에 함침된 경화성수지를 경화시켜서 본관의 라이닝을 실시하고, 경화된 본관 라이닝재의 지관개구부를 막는 부분에 구멍을 뚫는 것을 특징으로 하는 관라이닝 공법.
제4항에 있어서, 상기 지관 라이닝재의 플랜지부의 두께(t₁)와 상기 본관 라이닝재의 상기 플랜지부와 겹치는 부분의 두께(t₂)의 합(t₃)이 본관 라이닝재의 다른 부분의 두께(t₄)보다 크게 되도록 한 것을 특징으로 하는 관라이닝 공법.