KR100633737B1

KR100633737B1 - 공·수압 복합형 반전 삽입장치를 이용한 관고정식 상·하수도 노후관의 열경화성 수지액 함침 pe 연질 부직포 보강튜브 삽입 보수공법.

Info

Publication number: KR100633737B1
Application number: KR1020040024768A
Authority: KR
Inventors: 정송옥; 승동민; 승지수
Original assignee: 정송옥; 승지수; 승동민
Priority date: 2004-04-10
Filing date: 2004-04-10
Publication date: 2006-10-16
Also published as: KR20050099421A

Abstract

본 발명은 노후된 상·하수도관을 PE 연질 부직포 보강 튜브 삽입공법으로 갱생할 때 사용되는 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브를 노후 상·하수도관 내부에 공기압 또는 수압으로 튜브를 반전(反轉) 삽입하는 장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 노후된 상·하수도관을 갱생 보수할 때 노후관 내부의 스케일을 제거한 후 세관하고 건조하여 열경화성 수지액을 함침한 PE 연질 부직포 보강 튜브를 수압 또는 공기압으로 반전 삽입시키는 장치를 소형화와 경량화 하여 작업 공정의 시간을 단축시키고, 시설 투자비용을 절감하고, 고가의 PE 연질 부직포 튜브의 손실을 줄여 공사 비용을 절감하고, 공정을 개선하는데 있다. 이와같은 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브를 노후 상·하수도 갱생관 내부에 삽입시키는 종래의 방법은 주로 하수도 노후관의 비굴착 갱생 공법에 이용해온 수압반전 삽입 방법과 공기압 반전 삽입 방법 두 가지 방법으로 시공하여 왔다. 종래의 수압 반전 삽입 방법은 공사 개소에 철지지 탑을 지상에 세우고, 여기에 충수 파이프를 수직으로 설치하여 물을 충수관에 연속적으로 채워넣어 수두압의 압력으로 수지액 함침 PE 연질 부직포 튜브를 반전 삽입 시키므로서 지상의 고압전선관의 감전, 교통장애와 강풍에 의한 전도 위험에 노출되기 쉽다. 또한 수두압과 삽입 거리가 정비례 되는 관계가 있으므로 장거리의 구간 공사에는 한계가 있다. 그리고 종래 방법중 공기압 반전 삽입 장치는 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브를 장치 내부의 권취기에 미리 감아서 입구 튜브를 고정 시킨 후 밀폐된 장치 내부에 압축공기(도7)를 불어 넣어 풍선과 같은 모양으로 반전 시켜 노후관 내부에 삽입하는 방법으로서 압축공기의 조절로 장거리의 삽입이 시공 가능하지만 80∼100m의 함침 튜브를 장치 내부에 미리 감아서 작업해야 하므로 장치가 대형화가 되고 수지액 함침 튜브의 무게를 더하기 때문에 중량이 매우 무거워 반전 장치의 탑재 차량이 커지게 되어 작업 굴착 지점에 접근되지 않아 고가의 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브의 손실이 많아진다. 이로 인하여 열경화 작업에 열손실이 많이 발생하여 비경제적이 된다. 또한 대행 작업 차량이 공사 구간의 도로를 장시간 점거하게 되어 교통장애를 일으키는 단점이 있다.

이와같은 종래의 두 방법은 장치가 대형화 되어있고 비효율적이며 또한 하수도 노후관 갱생 보수 공법인 비굴착 갱생공법에 적용되는 장치와 공법이므로 상·하수도의 모든 노후관 갱생보수공법에 적용하는 것은 불합리한 단점이 많이 있다. 이에 본 발명은 상·하수도 노후관 갱생보수 공법의 목적에 적용되는 전문 공법과 공·수압 복합형 반전 삽입 장치를 발명하여 반전 삽입 장치를 소형화, 경량화하여 시설투자 비용을 경감하고 작업 공정을 단축시키며 여기에 사용되는 고가의 열경화성 PE 연질 부직포 튜브의 손실을 줄이고, 튜브의 두께도 노후관 관로의 갱생 보수 목적에 적합하게 두께를 얇게 줄여서 공사비용을 줄이는 경제성과 공사의 효율성을 만족시킬 수 있도록 한 것이다.

공기압 반전 삽입 장치. 수압 반전 삽입 장치. 튜브 공급 밸브. 공·수압 복합형 반전 삽입 장치. 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브. 고무피복 와이어 로프 공급 밸브. 하수도관 비굴착 관로 보수 공법.

Description

공·수압 복합형 반전 삽입장치를 이용한 관고정식 상·하수도 노후관의 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브 삽입 보수공법. {A repairing method for used fresh water pipe with thermosetting resin immersion PE soft textile reinforce tube using air and water pressure-driven turn inside out insertion device of pipe fixed type.}

도 1은 공·수압 복합형 반전 삽입장치 사시도

도 2a는 공·수압 복합형 반전 삽입장치 단면도

도 2b는 공·수압 복합형 반전 삽입장치 후면도

도 3a와 도 3b는 튜브 공급밸브 사시도와 단면도

도 4는 고무피복 와이어로프 또는 온수호스 공급밸브 단면도

도 5a와 도 5b는 스팀 배기밸브 킷트 사시도와 단면도

도 6a 내지 도 6e는 본 발명을 이용한 PE 연질 부직포 보강 튜브를 반전 삽입하는 조작 과정을 나타낸 도해

도 7은 본 발명의 공·수압 복합형 반전 삽입 장치의 조작 설치도

도 8은 반전삽입장치와 노후관을 연결하는 연결 소켓 단면도와 조립도

도 9는 종래의 공기압 반전 튜브 삽입장치의 조작 과정의 도해

도 10은 종래의 수압 반전 튜브 삽입장치의 조작 과정의 도해

◈ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ◈

1. 압축공기 또는 가압수 연결밸브 2. 스팀 또는 온수 연결밸브

3. 고부피복 와이어로프 또는 온수호스 공급밸브

4. PE 연질 부직포 보강튜브 공급밸브

5. 튜브삽입 윤활용 물 공급 챔버 6. 해치형 후렌치

7. 조임볼트 8. PE 연질 부직포 보강튜브 연결구

9. 튜브 공급속도 조절기 10. 해치형 후렌치 힌지

11. 튜브 삽입 윤활용 물 공급구 12. 고정볼트 구멍

13. PE 연질 부직포 보강튜브 투입구 14. PE 연질 부직포 보강튜브 출구

15. 팩킹 16. 압축공기 닛불

17. 고정 후렌치 18. 실린더

19. 피스톤 20. 고무붓싱

21. 고무피복 와이어로프 또는 온수호스 입구

22. 배기 파이프 23. 볼 밸브

24. 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브

25. 상수도 노후관 26. 반전장치와 노후관 연결소켓

27. 압축공기 또는 가압수 공급 28-1. 고무피복 와이어로프

28-2. 온수 호스 29. 스팀 배기밸브 킷트

30.튜브 공급밸브 플러그 31. 스팀배기

32. 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브 권취기

33. 압축공기 34. 철재 지지대

35. 급수관 호스 36. 충수관

37. 물 38-1. 스팀

38-2. 온수

39. 반전상태의 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브

40-1. 증기 보일러 40-2. 온수 보일러

41. 체인 블록과 삼각 지지대 42. 공·수압 복합형 반전 삽입 장치

43. 고무링 44. 압륜용 볼트와 넛트

45. 이형지 46. 압륜

본 발명은 노후된 상·하수도관을 갱생 보수 할때 사용하는 열경화성 수지액을 함침한 PE 연질 부직포 보강 튜브를 공·수압 복합형 반전 삽입 장치를 이용하여 노후관 내에 반전 삽입하는 장치와 공법에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 노후된 상·하수도관을 갱생 보수할 때 노후관 내부의 녹과 스케일을 제거하고 세관 건조한 후 열경화성 수지액을 함침한 PE 연질 부직포 보강 튜브를 공·수압 복합형 반전 삽입장치를 이용하여 노후관 내부에 뒤집어서 반전 삽입시켜 경화시키는 공법이며 반전 삽입 장치를 소형화, 경량화하여 작업공장의 시간을 단축시키고, 시설 투자비용을 절감하고, 고가의 PE 연질 부직포 보강 튜브의 손실을 줄여 공사비용을 절감하고 공정을 개선하는데 있다.

종래의 상수도 노후관 갱생 공사의 방법은 에폭시 수지도료 라이닝 방법과 폴리 에칠렌 튜브 삽입 열팽창 공법, 시멘트 에멀존 몰탈 라이닝 방법이 있다. 그리고 하수도 노후관 갱생 공법의 비굴착 보수 갱생공법에 이용하는 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브의 삽입 공법이 있다. 특히 종래의 하수도 노후관 갱생공법의 비굴착 갱생 보수 공법을 상수도관에도 적용하고 있지만 갱생 대상관의 재질과 갱생 공법의 목적이 다르므로 공사의 비용이 과다하게 되고 또한 PE 연질 부직포 보강 튜브의 삽입 방법도 장치가 대형으로 상수도 노후관 갱생 보수에 적합하지 않다.

상기 종래의 수압 반전 삽입 방법은 하수관 맨홀 또는 상수도 굴착 작업구 위의 지상에 철재 지지탑을 세우고 갱생대상관 입구 부근에서 충수관을 지지탑에 의지하여 고정시킨 후 PE 연질 부직포 보강 튜브를 충수관 내에 넣고 그의 끝을 충수관 입구에 뒤집어서 고정시킨 후 충수관에 물을 연속적으로 채워넣어 충수관의 수두압의 압력으로 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브를 뒤집혀서 반전삽입 시킨다. 튜브의 삽입 길이에 따라서 철탑 지지대의 높이가 높아지므로 고압선의 감전, 교통장애위험, 강풍에 의한 전도 위험등에 노출되고 준비작업과 해체작업의 번거러움으로 인력과 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 그리고 반전 삽입 후 경화 작업 공정 중 튜브내부의 물을 60∼80℃까지 가열하여야 하므로 보일러 연료 손실이 많은 단점도 있다. 또한 종래의 공기압 반전 삽입 방법은 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브를 반전 삽입 장치 내부의 권취기에 미리 감아서 튜브의 한 쪽끝을 반전삽입 장치의 입구에 튜브를 뒤집어서 고정시킨 후 반전 장치 내부에 압축공기를 콤프레샤로 불어 넣으면서 반전기의 튜브 권취기를 서서히 풀어 튜브가 반전 삽입하게 한다. 이와같은 공기압 반전 삽입 장치는 수지액을 함침한 PE 연질 부직포 보강 튜브의 한 공사구간의 길이인 80∼100m의 긴 튜브를 반전장치 내부의 권취기에 미리 감아서 운전해야 하므로 반전 삽입 장치가 대형화가 되어 장치도 매우 무거워서 시설투자비가 과다하게 되고 반전 삽입 장치를 탑재한 차량이 협소한 지역의 진입이 불가능하게 되므로 건물 밀집지역과 관경이 적은 상수도 관로에는 공사의 한계가 있다.

또한 종래의 공기압 반전 삽입 방법을 상·하수도 노후관 갱생공사에 적용할 경우 반전 장치가 차량에 탑재되어 있어 공사 작업구 내부에 설치가 될 수 없기 때문에 반전 삽입 장치 출구에서부터 갱생 대상관인 노후관 입구까지 거리가 멀어져서 고가인 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브의 손실이 많이 발생하여 비경제적이된다. 상수도관은 하수도관에 비하여 관경이 적고 관의 재질도 상수도관은 주철관 또는 강관이며 하수도관은 주로 콘크리트 흄관으로 되어 있어서 관로의 갱생 목적도 다르게 된다. 상수도 노후관의 갱생 목적은 주로 관내부의 녹과 스케일의 적체로 인하여 수돗물의 품질을 저하시키고 통수량이 저하되므로 관내의 방청 목적으로 갱생 보수하지만 하수도 노후관의 갱생 목적은 콘크리트 흄관의 오·폐수 오염으로 인한 방식등과 지반의 변동으로 관의 이탈과 파손으로 인한 오·폐수의 지하 침수의 방지, 지상의 하중으로 인한 하수관의 균열 보수 등의 목적으로 하고 있으므로 관경이 대형이 될 수록 PE 연질 부직포 보강 튜브의 두께도 관경에 따라서 4.5∼27mm로 두꺼워져서 튜브를 경화시킨 후 열경화성 PE 연질 부직포 보강 튜브의 물리적 강도를 요구하게 한다.

이와같이 상수도관과 하수도관의 갱생 목적이 상이하므로 하수도관의 갱생 보수 공법을 상수도관에 적용하는 것은 비경제적이 된다. 상수도관의 갱생보수공법의 목적은 내부 녹을 방지하는 목적으로 하며 상수도관의 재질은 철관이어서 경화 튜브의 물리적 강도를 필요로 하지 않으므로 PE 연질 부직포 보강 튜브의 최소 두께인 3mm 튜브를 관의 구경에 상관없이 사용하여도 목적을 달성할 수 있다. 그러나 종래의 하수도관의 수압 반전 삽입 또는 공기압 반전 삽입 방법을 사용하여 이와같이 엷은 튜브를 사용시공하는 것은 반전 삽입 압력과 스팀의 고열에 의한 파열의 위험이 있다. 이들의 종래방법은 튜브의 반전 삽입 중이나 스팀 경화중에 반전 장치에서 관의 입구까지 노출되어 있는 길이가 많기 때문에 시공중에 튜브가 파열되는 위험을 갖게 된다. 특히 경화공정중에 사용하는 스팀은 분출압력이 2kg/㎠ 일때 그의 온도는 120℃정도며, PE 연질 부직포 보강 튜브의 표면의 폴리 에칠렌 필름의 연화점(softening point)이 110∼120℃ 부근에 있으므로 이 상태에서는 압력이 조금만 높아져도 팽창 파열되는 위험에 노출된다.

이를 인하여 종래의 튜브반전 삽입방법은 저압의 작업과 저온의 경화 작업을 하게 되므로 공사시간이 매우 길게 되어 비효율적이 되며, 관외의 노출 부분이 많아 열 손실이 매우켜져서 비경제적이 된다. 이와같은 이유로 튜브파열의 위험을 막기 위해서는 부득히 하수도 노후관 갱생에 적용하는 규격을 채택하게되어 PE 연질 부직포 보강 튜브의 두께가 두꺼운 규격을 목적외로 사용하게 되어 비경제적이 된다.

이를 위하여 본 발명은 반전삽입 장치를 경량화 소형화된 공·수압 복합형 반전 삽입 장치를 상·하수도 노후관 갱생 작업구내에 설치하고, 특히 갱생 대상 노후관 입구에 반전 삽입 장치를 연결 고정하여 튜브의 노출이 전혀 없게 하므로서 수지액을 함침한 PE 연질 부직포 보강 튜브의 두께가 얇아도 갱생 대상 노후관의 외부보호로 인하여 내압구조의 효과를 얻을 수 있고 경화공정의 스팀 가열 작업도 스팀온도가 PE 연질 부직포 보강 튜브 표면에 있는 폴리 에칠렌 필름의 연화점 이하까지 온도를 상승 시킬 수 있으므로 경화시간이 단축된다. 이와같은 공·수압 복합형 반전 삽입 장치는 횡형 원통형의 철재의 내압구조로 되어 있으며, 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브는 반전 삽입 장치의 후면에 있는 튜브공급밸브(4)를 통하여 장치 내부에 진입시키고, 그 끝은 반전장치 전면에 있는 튜브연결구(8)에 튜브를 뒤집어서 장착 시킨 후에, 공·수압 복합형 반전 삽입 장치를 갱생 대상관인 노후관 절단 부분에 관 연결용 소켓을 이용하여 도8과 같이 관에 고정시킨 후, 공·수압 복합형 반전 삽입 장치(도 1)의 내부에 콤프렛샤 또는 펌프로 공급되는 압축공기나 가압수(27)에 의해서 튜브가 반전 삽입되면서 장치 후면에서 공급되는 수지액 함침 튜브는 자동적으로 장치 내부로 끌려 들어와 수지액 함침 튜브가 연속적으로 공급되게 함으로서 공급 보조 장치가 없이 튜브가 반전 삽입된다. 이때 반전 삽입장치 내에 주입되는 압축공기나 가압수는 튜브가 장치 내부로 들어오게 하는 튜브 공급 밸브(4)에 의해 장치 외부로 누출이 차단되고, 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브는 장치 내부로 끌려 들어오는 튜브 공급 밸브를 개발하여 튜브 반전 삽입장치를 소형화 경량화 하여 상·하수도 노후관 갱생 보수 공사를 목적에 적합하도록 합리적으로 가능하게 함으로써 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브의 두께를 줄이고, 또한 튜브의 손실을 줄이는 반면, 경화공정에 사용하는 증기의 손실을 줄여 보일러의 연료를 줄이고, 경화시간을 단축시키며, 반전 삽입 장치의 제작비용을 줄이며 열경화성 수지액을 함침한 PE 연질 부직포 보강 튜브를 권취기에 감지 않게 하므로 작업 공정을 줄여서 공사의 효율을 증가하고 경제적인 공사를 할 수 있는 특징이 있다.

본 발명은 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브를 수압 또는 공기압을 이용하여 상·하수도 노후관 갱생 공사의 노후관 내부에 튜브를 뒤집어서 반전 삽입하는 장치를 단순화 시켜 소형화·경량화 된 장치를 발명하고 상·하수도 노후관의 갱생 보수의 목적에 적합한 공법을 발명하고자 하는 것이다. 이를 위해서는 밀폐 용기 내의 유체 압력 전달의 특성을 이용한 튜브 공급 밸브에 수지액을 함침한 PE 튜브를 축방향으로 이동 공급을 시키면서(도 6b), 반전 삽입 장치 내부에 주입되는 유체압력에 의해 튜브 표면과 튜브 공급 밸브(4)의 틈 사이를 밀착시켜 유체를 자폐 차단하여 누출 되지 않은 구조로 되어있다. 이와 같은 튜브 공급 밸브(도3a,도3b)는 탄성이 있는 고무나 합성수지 재질로 구성된 것으로 본 발명의 반전 삽입 장치 후면에 설치하고 장치의 전면은 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브를 뒤집어서 장치에 고정하도록 구성된 원통형의 내압구조의 간단한 튜브반전 삽입 장치이다. 그리고 상수도 노후관의 갱생보수 경우의 목적은 하수도 노후관 갱생목적과는 상이하여 상수도관 내의 녹과 스케일의 부착을 방치하는데 있으므로 열경화성 PE 연질 부직포 보강튜브의 두께가 두꺼울 필요가 없다. 그러나 PE 연질 부직포 보강 튜브의 두께가 얇아지면 반전 삽입 압력과 경화공정의 스팀온도와 압력에 견디기 어렵게 되므로 이를 위하여 수도관이 철강재인 것을 이용하여 관 연결 소켓(도 8)으로 반전 삽입 장치 전면 출구와 갱생 대상 노후관과 연결시켜서 수지액 함침 튜브의 노출을 완전히 차단시키므로서 튜브는 필연적으로 노후관의 외부 보호로 인하여 내압 구조의 효과를 얻을 수 있는 간단하고 효율적이고 유용한 상·하수도 노후관 갱생 공사의 열경화성 PE 연질 부직포 보강 튜브의 갱생 보수공법을 발명한 것이다.

공·수압 복합형 튜브 반전 삽입 장치의 작동 원리는 밀폐기 내에서 유체를 주입하여 압력을 가하면 유체는 밀폐기 벽면에 똑같은 압력을 전달하는 특성이 있으므로 튜브가 장착된 반전 삽입 장치 내부에 주입된 유체의 압력은 장치 내부에 있는 튜브 공급 밸브(도3a,3b)의 탄성의 고무판에 압력을 가하게된다. 그러면 튜브 공급 밸브의 고무판은 튜브 표면의 PE 연질 필름을 밀착하여 자폐시켜 유체압력의 유출을 막게 되므로 장치내부에 가해지는 압력은 증가 되는 대로 반전 삽입 장치 전면의 튜브쪽을 밀어 풍선처럼 부풀어져서 튜브가 뒤집어져서 반전되어 앞으로 나가게 된다. 반전 삽입 장치의 후면에 설치된 튜브 공급 밸브를 통하여 장착된 튜브(도 6b)는 주입된 유체의 압력이 축방향과 반전 장치 전면 방향으로 압력이 작용되지만, 튜브의 반전장치 전면 방향은 주입 압력이 면적과 비례하는 힘으로 작용하게되고, 튜브의 축방향은 압력이 받는 면적이 거의 없는 단면 구조가 되어 반전 삽입 장치 내부에 가해지는 압축공기 또는 가압수는 공급량과 압력만큼 튜브가 뒤집혀서 반전 전진 되면서 공급 튜브는 큰 저항이 없이 외부에서 내부로 끌어들이게 된다. 이때 장치 후면에 있는 튜브 공급 밸브의 고무판과 PE 연질 부직포 보강 튜브 표면의 PE 필름 사이의 마찰을 줄여 튜브 손상을 막기 위하여 물을 공급하여 용이하게 튜브를 끌어들여 노후관 내부에 반전 삽입 할 수 있게 하는 것이다. 이때 장치내에 공급되는 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브의 모형은 내부의 부직포 층에 수지액이 함침되어 있으므로 납작하게 눌려 펴진 긴 판상으로 공급되며 반전 삽입 장치를 통하여 압축공기나 가압수에 의하여 노후 상수도 갱생관에 삽입이 될 때는 튜브가 팽창되어 원통 파이프 형태로 튜브의 내부 수지액 함침 부분과 외부 PE 필름 부분이 뒤집혀서 노후 갱생관 내부로 저항이 전혀 없이 진입하는 원리로 되어 있는 장치이다.

상기와 같은 점을 감안하여 첨부된 도면에 의해 본 발명의 구성을 알아보면, 다음과 같다.

도1은 본 발명의 PE 연질 부직포 보강 튜브의 공·수압 복합형 반전 삽입장치의 개략적인 사시도이고 그 모형은 횡형 원통의 철강재로 되어 있고 원통의 앞면은 경판으로 판금된 강판으로 용접되어 있으며 그의 중심부에는 갱생 대상의 노후관 외경과 같은 파이프에 한쪽 끝은 관경을 적게하여 튜브를 뒤집어 씌워 벤드로 고정시킬 파이프로 용접되어 있고(8), 원통의 후면은 해치형 후렌치가 용접된 경판 구조로 그 중심부에는 튜브 공급 밸브(4)가 횡형으로 설치되어 있으며 경판 중심 상부에는 고무 피복 와이어로프 또는 온수 순환용 호스를 반전 삽입 장치 내부로 공급되는 속도를 제어 할 수 있는 고무피복 와이어 로프 공급 밸브(3)가 설치되어 있으며 용접된 해치형 후렌치 일측편에는 본체와 힌지(10)를 붙여서 장치 후면을 개폐할 수 있게 되어 있는 내압구조의 형태이다.

튜브 공급 밸브(4)는 도 3a의 개략적 사시도와 단면도(도 3b)와 같은 구조이며 밸브의 재질은 탄성이 있는 고무 또는 합성수지로 되어있고, 밸브 내부의 구멍(11)은 튜브가 밸브를 통과하여 공급 이동 할 때 윤활 작용을 하기 위하여 물을 내부에 공급하는 구조이다. 튜브 공급 밸브의 중심 부분의 튜브 공급 속도 조절기(9)는 PE 연질 부직포 보강 튜브가 공급 될 때 튜브가 팽팽하게 삽입되어 주름이 생기지 않도록 조절하기 위하여 PE 연질 부직포 보강 튜브가 공급되는 속도를 조절할 수 있도록 튜브 공급 밸브 상하에 고무튜브를 설치하여 고무튜브에 공기를 넣어 부풀게 하여 튜브 공급밸브의 상하 부분을 밀어서 압력을 가하여 튜브 공급 속도를 조절하게 하는 조절 장치가 부착되어 있으며, 반전 삽입장치의 상부에는 압축공기 또는 가압수를 공급할 수 있는 밸브(1)와 스팀 또는 온수를 공급할 수 있는 밸브(2)가 설치되어 있고, 반전 삽입 장치 내부의 압력과 온도를 측정할 수 있는 연결 파이프(도시하지 않음)가 설치되어 있으며 반전 삽입 장치를 맨홀이나 작업구 속에 견인하여 넣을 수 있는 견인 고리(도시하지 않음)가 용접 부착되어 있는 구조로 되어 있다. 상기와 같은 공·수압 복합형 반전 삽입 장치를 갱생 대상관에 도8과 같은 연결 소켓을 사용하여 고무링과 압륜으로 연결 고정시켜 반전 삽입된 PE 연질 부직포 보강 튜브의 노출을 완전히 차단 시킨다.

본 발명의 PE 연질 부직포 보강 튜브 반전 삽입장치의 작동 순서를 도해로 설명하면 도 6a와 같이 수지액을 힘침한 PE 연질 부직포 보강튜브를 튜브 공급 밸브(4)를 통하여 넣고 그의 한쪽 끝을 당겨 내어서 도 6a와 같이 튜브고정 파이프(8 )에 튜브를 뒤집어서 끼워 넣고 벤드로 잘 조여서 튜브가 탈락되지 않고 공기나 물이 새어나가지 않도록 고정시킨다. 튜브가 고정되면 크레인 또는 체인 블록들을 이용하여 굴착된 작업구에 넣고 갱생 파이프의 절단 부분에 근접 시켜서 연결 소켓으로 노후관 입구에 고정시킨 후(도8) 압축공기 또는 가압수를 밸브(1)로 연결하여 반전 삽입 장치 내부에 공급하면 도 6b와 같이 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브가 본 장치의 앞부분으로 막대와 같은 원통형의 풍선과 같이 부풀어 뒤집혀서 노후관 갱생관 내부로 튜브가 반전되어 저항없이 진입하게 된다. PE 연질 부직포 보강 튜브는 주름이 생기지 않게 삽입하기 위해서는 공기나 물의 주입압력을 일정하게 유지하고 튜브의 공급 속도도 일정하게 하기 위하여 튜브 공급 밸브에 설치된 제어 장치인 튜브 공급 속도 조절기(9)에 압축공기로 적당히 조절하여 PE 연질 부직포 보강 튜브가 공급되는 속도를 조절 한다.

수지액 함침 PE 튜브가 공사 구간 길이의 절반이 삽입되면 도 6c와 같이 삽입을 중지하고 압력을 제거한 후 반전 삽입 장치 후면의 해치형 후렌치를 열고 튜브의 마지막 끝을 튜브 공급 밸브에서 안쪽(14)으로 빼어낸 후에 튜브의 끝에 스팀배기 밸브 킷트(도5a,5b)를 도 6c와 같이 넣고 로프 등으로 묶어서 압축공기 또는 가압수가 새지 않도록 봉합한 후 고무피복 와이어로프 또는 온수호스 공급 밸브(3)를 통하여 안쪽으로 나온 고무피복 와이어로프 또는 온수호수와 연결하고 해치형 후렌치를 닫고 고정 조임 볼트(7)로 조인 후에 다시 압축공기를 가압하여 튜브를 반전 삽입시킨다. 이때의 튜브의 삽입 속도는 고무피복 와이어로프 또는 온수호스 공급 밸브(도 4)에 압축공기를 넣어 속도를 제어하여 일정한 속도로 반전 삽입 되도록 한다. 튜브의 반전 삽입 유체가 물(도6e) 일 때에는 수지액 함침 튜브 끝을 로프로 묶어서 봉합한 후 적당한 길이의 로프에 온수호스 끝을 연결하여 매어 튜브의 삽입속도를 조절한 후 삽입 작업이 완료 한 후에는 온수 순환용 호수로 전환 사용한다. 튜브공급 밸브(4)에서 튜브를 빼어 낸 후에는 튜브의 단면 크기와 같은 튜브 공급 밸브 플러그(30)를 끼어 넣어 반전 장치 내부의 기밀을 유지시킨다.

압축공기를 불어 넣어 튜브의 삽입이 완료되면 도 6d와 같은 상태로 되어 압력을 일정하게 유지하고 스팀 밸브(2)를 보일러 스팀라인에 연결하여 스팀을 튜브 내부에 공급한다. 스팀 공급을 원만히 하기 위하여 반전 튜브 끝에 부착시켜 묶어 놓은 스팀배기 밸브 킷트(29)의 밸브를 조작하여 열경화성 PE 연질 부직포 보강 튜브 내부의 압력을 유지하면서 고온 증기열로 함침 열경화성 수지액을 경화시킨다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 작용 효과로는 상·하수도 노후관 갱생공사의 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브의 삽입공법의 튜브 삽입 장치가 소형화 되고 공정이 간소화 되어서 준비 작업의 인력과 시간을 줄이는 효과와 고가의 수지액 함침 PE 연질 부직포의 두께와 손실을 줄이는 경제적인 효과가 있다.

종래의 수압 반전 삽입 방법은 맨홀 또는 공사 굴착지점의 지상에 철탑구조물과 충수관을 설치하는 준비 작업과 해체 작업의 시간과 인력을 줄일 수 있다. 또한 충수관의 수두압에 따라 수압반전 삽입 거리가 비례하게 되므로 긴 구간의 공사에는 매우 높은 충수관을 설치하게 된다. 실시예로는 수두압 1kg/㎠의 압력으로 수압반전 삽입을 하기 위해서는 철탑구조물의 충수관의 높이는 약 10m로 하여야 하지만 본 발명의 반전 삽입 장치를 사용하면 1kg/㎠의 1단 볼류트펌프의 가압수로 반전 삽입 할 수 있다.

또한 종래의 공기압 반전 삽입 장치는 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브를 미리 감아 넣은 후 반전 삽입을 해야 하므로 장치의 용적과 중량이 무거워서 차량에 탑재되어 있고, 튜브의 공기압 반전 삽입부터 튜브의 경화 완료까지 장시간 도로를 점거하고 있어 교통에 장애를 일으키고, 또한 시공구간의 작업구에 반전 차량이 접근이 되지 않으므로 반전 삽입 튜브가 지상에서 작업구까지 Z자형으로 삽입(도 9) 되어야 하므로 PE 연질 부직포가 공기압 반전 삽입기에서부터 공사 갱생관 입구까지의 거리가 손실로 되게 된다. 본 발명의 PE 연질 부직포 보강튜브의 반전삽입기는 용적과 중량이 소형이므로 작업구 내부 다시 말하면 도7와 같이 노후관 입구에 고정 설치되어 튜브를 반전 삽입시킴으로써 고가의 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 튜브의 손실도 완전히 줄일 수 있고, 또한 상수도 노후관 갱생 목적에 적합한 두께로 줄일 수 있고, 시공 작업구에 대형의 반전기 차량이 도로를 점거하는 일도 없이 시공이 가능하다.

또한 종래의 방법은 수압반전과 공기압 반전 방식이 각각 다른 장치로 시공되었지만 본 발명의 반전 삽입장치 한 개로 반전 방식의 특성에 따라 수압과 공기압을 사용할 수 있어 유용한 상·하수도 노후관 갱생공법인 것이다.

Claims

PE 연질 부직포 보강 튜브의 수압 또는 공기압 복합형 반전 삽입장치는 횡형 원통형(도1)으로 전면에는 경판 판금 구조로 그의 중심부에는 갱생 대상의 노후관 외경과 같은 파이프에 한쪽 끝은 관경을 적게하여 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브를 연결 고정시킬 수 있는 파이프(8)가 용접되어 있고, 장치 후면에는 횡형 원통에 해치형 후렌치(6)가 부착된 경판 판금 구조로 그의 중심부에는 일자형(一字刑)의 튜브 공급 밸브(4)가 부착되어 있고, 그의 상부에는 고무피복 와이어로프 공급 밸브 또는 온수 순환용 호스 공급 밸브(3)가 부착되어 있고, 해치형 후렌치 일 측면에는 힌지(10)가 부착되어 있고, 해치형 후렌치 고정 볼트는 고리형의 볼트(7)가 부착되어 해치형 후렌치 개폐가 용이하게 되어있는 구조이며, 장치 상부에는 압축공기 또는 물을 공급 할 수 있는 개폐밸브(1)가 부착되어있고, 스팀 또는 온수를 공급할 수 있는 개폐밸브(2)와 장치내부의 운전 압력을 측정할 수 있는 압력계 호수 연결 밸브와 장치 내부의 운전 온도를 측정할 수 있는 온도계 연결 카프링이 부착되어 있고 장치의 상부에는 장치를 견인 할 수 있는 고리가 부착된 것을 특징으로 하는 공·수압 복합형 반전 삽입장치를 이용한 관고정식 상·하수도 노후관의 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브 삽입 보수공법.
제 1항에 있어서 PE 연질 부직포 보강 튜브의 튜브 공급 밸브(4)는 튜브를 납작하게 눌려 편 상태의 단면 크기로 삽입 할 수 있는 일자형(一字刑)의 밸브로써 탄성이 있는 고무나 합성수지의 재질로 구성되어 있으며 튜브공급밸브의 튜브 투입구(12)와 튜브 출구(14)의 크기는 노후 갱생관 관경의 튜브를 납작하게 눌러 편 폭의 길이와 단면 두께로 하며 튜브 공급 밸브의 단면구조는(도 3b) 튜브 입구 일측편은 장치 본체와 고정 시킬 수 있는 후렌치형으로 되어 볼트와 너트로 고정 할 수 있으며 다른 일측편은 PE 연질 부직포 보강 튜브의 출구 부분으로 단면구조는 경사면으로 되어 끝 선단은 날카로운 예각(銳角)의 구조이며, 후렌치 부분의 측편은 다수의 구멍(11)이 있어서 물을 외부로부터 공급하여 튜브가 공급 이동할 때 마찰을 줄이는 윤활작용을 하며, 튜브 공급 밸브(4)의 중간부분의 튜브 공급속도 조절기(9)의 상하에 긴 막대형 공기 튜브를 설치하여 공기 튜브 내부에 공기압을 증감시켜 PE 연질 부직포 튜브가 공급되는 속도를 제어 할 수 있는 것을 특징으로 하는 공·수압 복합형 반전 삽입장치를 이용한 관고정식 상·하수도 노후관의 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브 삽입 보수공법.
제 1항에 있어서 고무피복 와이어로프 공급 밸브 또는 온수 순환용 호스 공급 밸브(도 4)는 원통형의 공기 실린더와 피스톤으로 구성되어 있고 피스톤 축은 파이프형으로 되어 있으며, 일측편에는 고무피복 와이어로프 또는 호스의 외경과 같은 구멍이 있는 타원 구슬형의 고무붓싱(20)이 있어 공기 실린더의 공기압으로 고무붓싱을 압축하여 고무피복 와이어로프 또는 온수호스의 공급 속도를 제어할 수 있으며, 다른 일측편에는 고무피복 와이어로프 또는 온수호스가 공급 이동할 때 마찰을 줄여 표면 손상을 방지하기 위하여 물을 공급 하는 것을 특징으로 하며 실린더 외부에는 장치 본체와 용이하게 연결 고정 할 수 있는 후렌치가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 공·수압 복합형 반전 삽입장치를 이용한 관고정식 상·하수도 노후관의 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브 삽입 보수공법.
열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브를 갱생 대상관 내부에 공기압으로 반전 삽입 할 때 구간 길이의 절반이 삽입되면(도 6c) 반전 삽입작업을 중단하고 장치 내부의 압력을 내린 후에 장치의 후면 해치형 후렌치를 열고 PE 연질 부직포 보강 튜브 끝을 튜브 공급 밸브의 튜브 출구쪽으로 빼내어 튜브 끝을 로프 등으로 묶어 봉합할 때 튜브 끝 안쪽에 스팀 배기 밸브 킷트(29)를 넣고 함께 로프 등으로 봉합하는 스팀 배기 밸브 킷트(도 5a, 도 5d)는 그 구조가 파이프 양측편 외부에 후렌치를 용접하여 튜브 봉합 부분에서 탈락되지 않는 구조로 되며 파이프 구경에 맞는 볼 밸브를 조립하고 밸브의 손잡이를 떼어 낸 후에 튜브 봉합에 사용하는 구조로, PE 연질 부직포 보강 튜브의 공기압 반전 삽입이 완료(도 6d)되면 배기 밸브의 손잡이를 다시 복원 조립하여 경화 공정에 사용하는 스팀의 공급량을 조정하는 것을 특징으로 하는 공·수압 복합형 반전 삽입장치를 이용한 관고정식 상·하수도 노후관의 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브 삽입 보수공법.
열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브를 수압 또는 공기압 복합형 반전 삽입 장치로 갱생 대상 노후관 내부에 반전 삽입 할때 반전 삽입 장치와 노후관 사이의 PE 연질 부직포 보강 튜브의 노출을 차단하여 시공중 튜브 파열을 막기 위해서 설치하는 연결 소켓은 그 내경은 갱생 대상관의 외경보다 크며 양쪽 끝은 고무링을 고정시키는 틈이 있고 양쪽관 외부의 끝 부분은 수도관 연결용 압륜으로 고무링을 밀어 얍륜용 볼트와 너트로 조여서 기밀을 유지 할 수 있도록 턱이되어 있으며 연결 소켓 내부에는 두꺼운 포장제 종이 또는 이형지를 안쪽에 붙여서 튜브가 경화된 후에 연결 소켓에 접착되지 않게 하여 장치 후면의 해치형 후렌치를 열고 전동 컷터등으로 경화 튜브를 절단하여 반전 삽입 장치를 분리 할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 공·수압 복합형 반전 삽입장치를 이용한 관고정식 상·하수도 노후관의 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브 삽입 보수공법.
열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브를 수압 반전으로 갱생 대상 노후관 내부에 삽입할 때 구간 길이의 절반이 삽입되면 반전 삽입작업을 중단하고 장치와 튜브 내부의 물을 회수한 후에 반전 삽입장치 후면에 있는 해치형 후렌치(6)를 열고 PE 연질 부직포 보강 튜브의 끝을 튜브 공급 밸브의 튜브 출구(14) 안쪽으로 빼내어 튜브 끝을 로프 등으로 묶어 봉합 한 후 튜브 봉합 지점과 온수호스 공급 밸브에서 나온 온수호스(28) 끝을 로프 등으로 연결한 후 해치형 후렌치를 닫고 조임볼트(7)을 조인 후 다시 펌프 등으로 물을 가압하여 반전 삽입하고 반전 삽입 속도는 온수 호스 공급 밸브에 공기압력을 가감하여 반전 삽입 속도를 제어하며 삽입 완료한 후에는 반전 장치 외부의 온수호스와, 반전 삽입장치 상부의 온수 밸브(2)를 보일러(40-2)의 온수 순환펌프에 각각 연결하여 튜브 내에서 온수를 순환시켜 PE 연질 부직포 보강튜브의 경화 공정을 하는 것을 특징으로 하는 공·수압 복합형 반전 삽입장치를 이용한 관고정식 상·하수도 노후관의 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브 삽입 보수공법.
열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강 튜브를 공기압으로 갱생 대상 노후관 내부에 반전 삽입할 때 구간 길이의 절반이 삽입되면 반전삽입을 중단하고 장치 내부의 압력을 내린 후에 장치 후면의 해치형후렌치(6)를 열고 PE 연질 부직포 보강 튜브의 끝을 튜브 공급 밸브 출구(14) 안쪽으로 빼내어 스팀 배기 밸브 킷트(29)를 튜브 끝 안쪽에 넣고 로프 등으로 튜브와 스팀 배기 밸브 킷트를 함께 묶어 그의 끝을 고무피복 와이어로프 공급 밸브(3)에서 나온 고무피복 와이어로프(28-1)와 연결한 후 장치 후면의 해치형 후렌치를 닫고 조임볼트(7)을 조이고 다시 압축공기를 넣어 반전 삽입하고 반전 삽입속도는 고무피복 와이어로프 공급 밸브에 공기압력을 가감하여 반전 삽입 속도를 제어하며 공기압 반전 삽입 완료 후에는 반전 삽입 장치 상부에 있는 스팀 연결 밸브(2)를 보일러(40-1)에 연결하여 고온증기를 불어넣어 PE 연질 부직포에 함침된 경화수지액을 경화시킬 때 고온증기 배출 압력을 스팀 배기 밸브 킷트를 이용하여 조절하는 것을 특징으로 하는 공·수압 복합형 반전 삽입장치를 이용한 관고정식 상·하수도 노후관의 열경화성 수지액 함침 PE 연질 부직포 보강튜브 삽입 보수공법.