KR100615421B1 - 관 라이닝 공법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 관 라이닝 공법은, 열매를 온수로 하고, 상기 관 라이닝재 내부에 공급한 온수를 진공력에 의해 흡인함으로써 배수하며, 상기 관 라이닝재에 의한 밀폐공간(S)을 형성하는 상부 밀폐덮개의 실링부를 통해 호스견인용 로프를 조작하여 진공호스를 상기 관 라이닝재 내에서 이동시켜서 진공호스의 일단인 흡인구를 소정의 위치에 배치시키며, 상기 진공호스의 타단은 진공탱크에 접속하고, 상기 진공탱크에는 그 내부에 머무는 온수를 배수하기 위한 펌프를 구비하는 것을 특징으로 하여 이루어져 있다.
이와 같은 관 라이닝 공법에 의하면, 관 라이닝재 내에 과잉한 공기압을 작용시키지 않아서 관 라이닝재를 파열시키는 위험성을 감소시킬 수 있고, 배수를 위해 관 라이닝재 내에 펌프를 설치하지 않고도 관 라이닝재 내의 온수를 용이하게 배수할 수 있으며, 급경사의 관로에 관 라이닝 공법을 실시하는 경우 배수구를 상류에 형성해도 진공호스와 펌프를 사용해 연속적으로 배수할 수 있다.
관 라이닝재, 반전장치, 열 경화성 수지, 경사 관로

Description

관 라이닝 공법{CONDUIT LINING METHOD}
도 1은 본 발명에 의한 관 라이닝 공법을 수행하는 과정을 나타내는 상태도
도 2는 본 발명에 의해 관 라이닝재 내에 호스들을 이동시키는 과정을 나타내는 상태도
도 3은 본 발명에 의한 관 라이닝 공법을 급경사 관로에서 수행하는 과정을 나타내는 상태도
도 4는 본 발명에 의한 관 라이닝재 반전장치의 제 1실링부 확대 단면도
도 5는 본 발명에 의한 관 라이닝재 반전장치의 제 2실링부 확대 단면도
도 6은 도 5의 제 2실링부 밀폐 상태도
도 7은 본 발명에 의한 진공호스의 선단부 단면도
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
10 : 관로 12 : 관 라이닝재
16 : 상부 밀폐덮개 18 : 진공호스
19 : 흡인구 20 : 진공탱크
22 : 온수호스 23 : 온수샤워호스
26 : 진공펌프 44 : 호스견인용 로프
46 : 제 1실링부 47 : 제 2실링부
48 : 로프 실링부 58, 60 : 밸브형 패킹
본 발명은 하수도, 농업용수로, 상수도 등의 파이프라인 수복을 위한 관 라이닝 공법에 관한 발명이다.
종래, 관상 수지흡수재의 외표면을 플라스틱필름으로 기밀하게 덮고, 상기 관상 수지흡수재에 액상의 경화성수지를 함침시킨 관 라이닝재를 관로 내에 반전삽입하여 유체압을 작용시키고, 관 라이닝재를 관로 벽면에 압착한 상태에서 상기 경화성 수지를 경화시켜, 관로 내에 플라스틱 파이프를 형성함으로써 노후화된 관로를 수복하고 있었다.
그리고, 경화성 수지를 경화시키기 위하여 열매로서 비열이 높은 온수가 많이 사용되었다. 관 라이닝재의 내부를 온수로 가득 채우는 방법(온수만수방식) 혹은, 공기압이 작용한 관 라이닝재 내에 온수를 뿌리는 방법(온수분사방식) 등이 실시되고 있었다.
그런데, 급경사를 갖는 관로에서의 온수만수방식은, 관 라이닝재 내를 물로 가득 채움으로써 상류와 하류에서 큰 압력차가 발생하여 관 라이닝재를 파열시키는 위험이 높았으므로, 하류측에 배수구를 형성한 온수분사방식을 많이 이용하였다.
그러나, 하류측에 배수구를 형성할 수 없는 경우, 즉 시공이 불가능한 경우에는 배수가 곤란하였다. 따라서, 온수분사방식에서는 배수의 방법으로서 관 라이 닝재 내에 작용한 공기압을 이용하여 배수하고 있었다.
그러나, 이러한 경우, 매설깊이가 깊은 관로나 급경사(상류로부터 하류) 관로에 관 라이닝 공법을 시행하는 경우에는, 배수를 목적으로 과잉한 압력을 관 라이닝재에 작용시켰으며, 이는 관 라이닝재를 파열시키는 원인이 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 매설깊이가 깊은 관로에 관 라이닝을 수행할 때, 상기 관 라이닝재 내를 온수로 가득 채우는 경우 또는 가득 채워진 상태의 물을 순환 가열하는 경우 또는 공기압이 작용한 관 라이닝재 내에 온수를 뿌리는 경우, 어떤 경우에도 지상에 설치된 열원(보일러)까지의 배수를 관 라이닝재 내의 압력을 높이지 않고, 또 수중 온수펌프 등의 대형 기계를 관 라이닝재 내에 배치시키지 않고 온수를 배수할 수 있게 하는 관 라이닝 공법을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 하류측에 배수구를 형성할 수 없는 경우, 급경사를 갖는 관로에서 배수구가 상류측에 있어도 배수를 가능하게 한 온수분사방식에 의한 관 라이닝 공법을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 관 라이닝 공법은,
관상 수지흡수재의 외표면을 플라스틱 필름으로 피복한 후 액상 경화성수지를 함침시킨 관 라이닝재를 관로 내에 삽입하여 유체압을 작용시키고, 관로 벽면에 상기 관 라이닝재를 압착한 상태에서 상기 액상 경화성 수지에 열매를 작용시켜 열 경화시키는 관 라이닝 공법에 있어서, 상기 열매를 온수로 하고, 상기 관 라이닝재 내부에 공급한 온수를 진공력에 의해 흡인함으로써 배수하며, 상기 관 라이닝재에 의한 밀폐공간(S)을 형성하는 상부 밀폐덮개의 실링부를 통해 호스견인용 로프를 조작하여 진공호스를 상기 관 라이닝재 내에서 이동시켜서 진공호스의 일단인 흡인구를 소정의 위치에 배치시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공호스의 타단은 진공탱크에 접속하고, 상기 진공탱크에는 그 내부에 머무는 온수를 배수하기 위한 펌프를 구비하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에서는 상기 관 라이닝재에 공기압을 작용시킨다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하기로 한다.
첨부 도면 중, 도 1은 본 발명에 의한 관 라이닝 공법을 수행하는 과정을 나타내는 상태도이고, 도 2는 본 발명에 의해 관 라이닝재 내에 호스들을 이동시키는 과정을 나타내는 상태도이고, 도 3은 본 발명에 의한 관 라이닝 공법을 급경사 관로에서 수행하는 과정을 나타내는 상태도이고, 도 4는 본 발명에 의한 관 라이닝재 반전장치의 제 1실링부 확대 단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 관 라이닝재 반전장치의 제 2실링부 확대 단면도이고, 도 6은 도 5의 제 2실링부 밀폐 상태도이며, 도 7은 본 발명에 의한 진공호스의 선단부 단면도이다.
폴리에스테르 섬유 등으로 구성되는 띠형상 부직포의 양단을 봉제함으로써 관상으로 가공된 관상 수지흡수재의 외표면을, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌을 함유하는 복합필름 등의 플라스틱 필름으로 기밀하게 피복한다. 이와 같이 외 표면이 플라스틱 필름으로 기밀하게 피복된 관상 수지흡수재에, 부직포 폴리에스테르나 에폭시수지 등의 액상 경화성수지를 함침함으로써 관 라이닝재(12)를 제조한다.
그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 관 라이닝재(12)의 일단을 반전노즐(14)에 기밀하게 부착하고, 관 라이닝재(12)의 외면이 내면으로 되도록 반전한다. 그 다음 관 라이닝재(12) 내부에 공기압이나 수압 등의 유체압을 작용시켜 관 라이닝재(12)를 관로(10) 내에 반전 삽입한다.
이렇게 관로(10) 내에 삽입된 관 라이닝재(12)는 공기압의 작용으로 부풀어 관로 벽면에 부착되는데, 이 상태에서 상기 관 라이닝재(12) 내부에 온수주입 또는 온수분사 등의 방법으로 열매를 제 1온수펌프(30)의 작동에 의해 공급한다. 이 때의 관 라이닝재(12)의 공기압은 0.01㎫∼0.10㎫ 사이에서 조절하고, 공급되는 온수온도는 50℃∼85℃의 온수로 한다. 상기 관 라이닝재(12) 내에는 진공호스(18)가 배치된다.
한편, 상기 진공호스(18)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 일단의 임의의 장소에 흡인구(19)가 설치되어 있고, 그 타단은 상기 관 라이닝재(12)의 내부 밀폐공간(S)의 외부로 나와서, 진공탱크(20)에 접속된다. 그리고, 상기 밀폐공간(S)과 대기의 경계인 상부 밀폐덮개(16)의 부분에서 진공호스(18) 외부가 기밀하게 밀봉된다.
상기 관 라이닝재(12) 내에 온수가 공급되면, 동시에 압력공기를 외부로 배출하여 온수와 공기를 치환한다.
즉, 상기 관 라이닝재(12) 내에 임의의 온수가 공급되면, 진공펌프(26)를 작동시켜 진공탱크(20) 내를 진공으로 한다. 이 때 진공력은 진공계(24)를 보면서 배기밸브(28)를 조절하여 임의의 진공압으로 조절한다.
상기 진공탱크(20)에 접속되어 있는 진공호스(18)의 밸브(34)를 열면, 상기 관 라이닝재(12) 내에 머무는 관 라이닝재의 가열에 공급된 온수를, 상기 진공호스(18)를 통해 상기 진공탱크(20) 안으로 빨아올린다. 상기 진공탱크(20) 내에 머무는 온수는, 제 2온수펌프(32)에 의해 배수되어 온수조(36)에 되돌아간다. 그리고, 상기 온수조(36)에 되돌아간 온수는 보일러(38)를 통해 재가열되어 다시 상기 관 라이닝재(12) 안으로 공급된다. 이 때, 진공탱크(20) 및 제 2온수펌프(32)는 복수개를 사용함으로써 연속운전이 가능하다.
그리고, 상기 제 2온수펌프(32)에 의해 효율적으로 상기 진공탱크(20) 내의 온수를 배수하려면, 배기밸브(28)를 개방하여 상기 진공탱크(20) 내의 진공력을 약하게 하면 된다.
한편, 상기 제 1온수펌프(30)는 상기 온수조(36) 내의 온수를 보일러(38)에 보내어 재가열한 후 상기 관 라이닝재(12)에 보내는데, 이 경우 밸브(34) 조작에 의해 온수조(36)로 되돌리는 것도 가능하다. 즉, 온수조(36)에 직접 되돌림으로써 재가열의 효율을 높일 수 있다.
이와 같이, 깊게 매설된 관로의 라이닝 시공에 있어서도 비열이 높은 온수를 사용하여 효율적으로 관 라이닝재를 가열하며, 열매로 공급한 온수를 배수하기 위하여 관 라이닝재 내의 공기압을 과잉하게 높이지 않고, 또 관 라이닝재에 수중 온 수펌프 등을 배치시키지 않고 간단히 배수할 수 있다.
이하에서는 도 2와 도 3을 참조하여, 급경사를 갖는 관로에서 상류로부터 하류를 향해 관 라이닝재를 관로 내에 유체압의 작용으로 반전 삽입하는 경우의 시공방법을 설명한다.
관 라이닝재(12)의 일단을 반전노즐(14)에 부착하고, 외면이 내면으로 되도록 반전시키고, 상기 관 라이닝재(12)의 내부에 유체압(공기와 물)을 작용시켜 관로(10)의 상류로부터 하류를 향해 상기 관 라이닝재(12)를 관로(10) 내에 반전 삽입시킨다. 이 때, 상기 관 라이닝재(12)의 타단은 기밀하게 폐지해서 관 라이닝재 엔드부(13)를 형성한다. 그리고, 상기 관 라이닝재 엔드부(13)에 도르래(54)를 부착하고, 상기 도르래(54)에 호스견인용 로프(44)를 통과시켜 둔다. 이렇게 하면 상기 관 라이닝재(12)의 반전과 동시에 상기 도르래(54)와 호스견인용 로프(44)는 상기 관 라이닝재(12) 내에 삽입된다. 이후, 상기 관 라이닝재(12)의 반전이 종료되면, 상기 도르래(54)는 하류 맨홀 부근의 관 라이닝재(12) 내부에 위치하게 되고, 상기 호스견인용 로프(44)는 관 라이닝재(12) 내부 전체 길이에 배치된다.
다음에 제 1 및 제 2실링부(46,47)를 구비해 각각 진공호스(18) 및 온수호스(22)를 부착한 상부 밀폐덮개(16)로, 반전노즐(14)의 상부를 밀폐한다. 이 때, 상기 진공호스(18) 및 온수호스(22)와 연결되어 있는 온수샤워호스(23)는 상기 호스견인용 로프(44)의 일단에 연결된다.
즉, 상기 온수샤워호스(23)의 일단은 상기 온수호스(22)에 부착하고, 상기 온수샤워호스(23)의 대부분을 제 2실링부(47)를 통과해 관 라이닝재로 형성하는 밀 폐공간(S) 외부로 내보내고, 타단은 제 2실링부(47)를 통과해 밀폐공간(S) 내에 삽입하여 상기 진공호스(18) 흡인구(19)에서 호스견인용 로프(44)와 연결한다.
그리고, 상기 호스견인용 로프(44)는 일단이 상기 관 라이닝재 엔드부(13)에 부착된 도르래(54)를 통과하고, 타단이 상부 밀폐덮개(16)에 설치된 로프 실링부(48)를 통과해 상기 관 라이닝재로 형성되는 밀폐공간(S)의 외부로 나온다.
이러한 상태에서, 컴프레서(40)를 작동하여 상기 관 라이닝재(12) 내를 공기압 약 0.01㎫∼0.05㎫로 부풀게 하고, 상기 관 라이닝재(12) 외부로 상기 호스견인용 로프(44)를 당겨, 상기 도르래(54) 부근까지 진공호스(18) 및 온수샤워호스(23)를 관 라이닝재(12) 안으로 이동시키면서 끌어넣는다.
이상과 같은 방법으로, 진공호스(18)의 흡인구(19)와 온수샤워호스(23)의 선단을 관 라이닝재 엔드부(13) 부근에 보낸다.
여기에서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1실링부(46) 및 제 2실링부(47)에는 밀폐튜브(56)나 밸브형 패킹(58,60)이 부착되어, 공기압이 작용하고 있는 밀폐공간(S) 안의 공기압을 외부로 누출시키지 않으면서 진공호스(18)나 온수호스(22)나 온수샤워호스(23)를 관 라이닝재(12) 내부에 삽입할 수 있다.
그리고, 호스견인용 로프(44)를 통과시키는 로프 실링부(48)도 동일한 구조로 밸브형 패킹(미도시됨)이 부착된다.
미설명 부호 59및 61은 각각 밀폐플랜지 및 패킹고정부를 나타낸다.
한편, 도 6은 상기 온수샤워호스(23)를 관 라이닝재(12) 내부로 넣은 후 밀폐덮개(17)를 덮은 것을 나타낸다.
지금부터는 상술한 방법과 마찬가지로, 관 라이닝재(12) 내부에 온수를 분사시켜 관 라이닝재(12) 내에 머무는 가열로 공급한 온수를, 진공호스(18) 선단의 흡인구(19)로부터 상류측 땅까지 흡인한다. 이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 흡인구(19)는 선단에서만 흡인하는 것은 아니고, 상기 진공호스(18)가 흡인의 작용으로 전진하는 것을 방지하기 위하여 좌, 우로도 흡인구(19)가 설치된다. 그리고, 상기 밸브형 패킹(58,60)은 고무 또는 폴리우레탄 시트로 구성되고, 상기 호스견인용 로프(44)는 와이어의 표면을 플라스틱으로 코팅한 와이어를 사용한다.
급경사 관로에서의 라이닝은 관 라이닝재 내에 온수를 그다지 머물게 하지 않고 시공하는 것이 바람직하다. 온수를 지나치게 머무르게 하면 수두압에 의한 압력차를 발생시켜, 관 라이닝재에 과잉의 압력을 작용시키는 원인으로 된다.
그리고, 진공호스(18)는 내부에 금속링이 세팅된 고무성 호스가 좋고, 열이나 진공력에 의해 변형되지 않는 것을 선택한다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 매설깊이가 깊은 관로에 관 라이닝재를 삽입하여 열매인 온수를 공급하고, 관 라이닝재의 가온을 위해 공급한 온수를 관 라이닝재 외부(지상)에 배수하기 위하여, 온수를 진공력에 의해 흡인함으로써, 배수를 위해 관 라이닝재 내에 과잉한 공기압을 작용시키는 일이 없다. 그리고, 관 라이닝재를 파열시키는 위험성도 감소한다.
그리고, 배수시키기 위하여 관 라이닝재 내에 펌프를 설치할 필요도 없다. 즉, 진공호스의 흡인구를 관 라이닝재 내의 임의의 장소에 설치함으로써, 관 라이닝재 내의 임의의 장소에서 온수를 간단히 배수하는 것이 가능하다.
또, 급경사의 관로에 관 라이닝재를 삽입하고, 관 라이닝재 내에 공기압을 작용시켜, 관 라이닝재 내에서 온수를 분사함으로써 관 라이닝재를 가온하는 방법에 있어서, 배수구를 상류에 형성한 경우에 있어서도 진공호스를 관 라이닝재 내에 통과시켜, 흡인구를 하류의 위치에 설치함으로써 하류에 머무르는 온수를 진공호스를 통하여 간단히 배수할 수 있다.
한편, 관 라이닝재 내에 흡인구를 형성한 진공호스의 타단을 진공탱크에 접속하고, 그 진공탱크에 펌프를 구비하여 진공탱크 내로부터 외부(온수조)로 배수시킴으로써 연속흡인도 가능하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 관 라이닝 공법에 의하면, 배수를 위해 관 라이닝재 내에 과잉한 공기압을 작용시키는 일이 없어, 관 라이닝재를 파열시키는 위험성을 감소시킬 수 있다.
그리고, 배수를 위하여 관 라이닝재 내에 펌프를 설치할 필요 없이, 진공호스의 흡인구를 사용해서 관 라이닝재 내의 온수를 간단히 배수할 수 있다.
또, 급경사의 관로에 관 라이닝 공법을 실시할 때, 배수구를 상류에 형성한 경우에도 관 라이닝재 내의 하류에 머무르는 온수를 진공호스와 펌프를 사용해 간단히 배수할 수 있으며, 연속흡인도 가능하다.

Claims (2)

  1. 관상 수지흡수재의 외표면을 플라스틱 필름으로 피복한 후 액상 경화성수지를 함침시킨 관 라이닝재를 관로 내에 삽입하여 유체압을 작용시키고, 관로 벽면에 상기 관 라이닝재를 압착한 상태에서 상기 액상 경화성 수지에 열매를 작용시켜 열경화시키는 관 라이닝 공법에 있어서,
    상기 열매를 온수로 하고, 상기 관 라이닝재 내부에 공급한 온수를 진공력에 의해 흡인함으로써 배수하며, 상기 관 라이닝재에 의한 밀폐공간(S)을 형성하는 상부 밀폐덮개의 실링부를 통해 호스견인용 로프를 조작하여 진공호스를 상기 관 라이닝재 내에서 이동시켜서 진공호스의 일단인 흡인구를 소정의 위치에 배치시키며, 상기 진공호스의 타단은 진공탱크에 접속하고, 상기 진공탱크에는 그 내부에 머무는 온수를 배수하기 위한 펌프를 구비하는 것을 특징으로 하는 관 라이닝 공법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 관 라이닝재에는 공기압을 작용시키는 것을 특징으로 하는 관 라이닝 공법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04336229A (ja) * 1991-05-14 1992-11-24 Yasuhiro Yokoshima 管路補修工法

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