KR100747597B1 - 복선 매설관의 밸브실 조립부재 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복선 매설관의 밸브실 조립부재 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 특히 지역 난방용 송수관과 같이 열수 공급관 및 회수관이 나란히 설치된 매설관에 피씨(PC; Precast) 콘크리트 구조물을 이용하여 밸브실을 시공하는데 적합한 조립부재 및 그 시공방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 밸브실 조립부재는, 사각형 판체 형상의 피씨 콘크리트 구조물로서 상단부에는 복선 매설관의 하반부를 수용하는 하나 또는 두개의 수용부가 형성되고, 상기 수용부 주변에는 상기 판체의 폭 방향 중앙에 속으로 들어갈수록 폭이 좁아지는 슬릿홈이 형성되어 있는 배관하판과; 사각형 판체 형상의 피씨 콘크리트 구조물로서 하단부에는 복선 매설관의 상반부를 수용하는 하나 또는 두개의 수용부가 형성되고, 상기 수용부 주변에는 상기 판체의 폭 방향 중앙에 속으로 들어갈수록 폭이 좁아지는 슬릿홈이 형성되어 있는 배관상판과; 상기 배관하판과 배관상판에 각각 형성된 수용부가 대응하도록 상기 배관하판과 배관상판을 결합시켜 주는 결합수단과; 중앙에 상기 매설관이 관통하는 배관공이 형성된 판체로서 가장자리가 상기 배관하판과 배관상판의 슬릿홈에 삽입되는 슬리브판; 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

매설관, 밸브실, 피씨 콘크리트

Description

복선 매설관의 밸브실 조립부재 및 그 시공방법{Manhole construction components of underground pair-pipes and construction method by using it}

도 1은 본 발명에 따른 밸브실 조립부재에 대한 분리 구성도이고,

도 2는 배관상판의 구조를 나타낸 도면이며,

도 3은 본 발명에 따른 밸브실 조립부재의 결합상태를 나타낸 평면도이고,

도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이며,

도 6은 통상적인 조립식 밸스실의 구조를 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 ; 배관하판 11,21 ; 수용부

12,22 ; 슬릿홈 13; 23 ; 결합수단

20 ; 배관상판 30 ; 슬리브판

31 ; 배관공 32 ; 용접부

40 ; 베이스판 50 ; 기둥판

60 ; 측판 70 ; 배관판

80 ; 슬라브판

본 발명은 복선 매설관의 밸브실 조립부재 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 특히 지역 난방용 송수관과 같이 열수 공급관 및 회수관이 나란히 설치된 매설관에 피씨(PC; Precast) 콘크리트 구조물을 이용하여 밸브실을 시공하는데 적합한 조립부재 및 그 시공방법에 관한 것이다.

우리 생활공간의 지하에는 상하수도관이나 연료 공급관 등 수많은 유체 수송관들이 매설되어 있다. 또한, 상기와 같은 매설관에는 그 용도에 따라 유체 차단용, 압력 조절용, 소화전 설치용 등의 목적으로 일정 구간마다 밸브가 설치되어야 하고, 밸브가 설치된 주변에는 지하에 사람이 들어가서 밸브를 조작하거나 보수 또는 교체할 수 있는 맨홀, 즉 밸브실이 설치되어야 한다.

종래의 밸브실은 주로 벽돌로 쌓는 방법이나 콘크리트를 타설하는 방법으로 설치하였다. 그러나 이러한 종래의 방법은 시공기간이 매우 길고, 공사방법이 번거러운 단점이 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 국내 특허공개 제2000-59675호(공개일자; 2000.10.05.)에는 불포화 폴리에스텔 수지와 유리섬유가 혼합된 에프알피(FRP) 소재를 사용하여 미리 제작된 조립식 구조물을 이용하여 원통형 밸브실을 시공하는 방법이 소개되어 있다.

상기 에프알피 조립식 구조물의 구성을 살펴보면, 밑면은 막혀있고 지반에 닿으며, 측면은 토사가 닿는 벽으로 구성되고, 이 측면의 양 방향으로는 관체 중심 수평축을 따라 연장되거나 관체를 따라 접촉되는 임의의 접촉면이 되는 반원형 단면의 프랜지를 구비하며, 상면부는 원형 플랜지로 이루어져 밸브실의 하부구조를 형성하는 하부틀과, 상기 하부틀의 원형 플랜지와 대응되는 원형 플랜지와 반원형 단면의 플랜지를 밑면 틀을 따라 구비하면서 하부가 개방되고, 윗면이 개방되어 밸브실의 상부 구조를 형성하는 상부틀로 이루어지며, 상기 상하부틀에 있는 각 플랜지를 조립하여 원통 구조의 밸브실을 구성한다.

또한, 상기 에프알피 조립식 구조물을 이용한 밸브실의 시공공법은, 먼저 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 이루어진다.

이와 같이 미리 제작된 조립식 구조물을 사용하면, 종래의 벽돌 쌓기공법이나, 콘크리트 타설 공법에 비하여 공기가 현저히 단축되고, 작업공정이 용이하며, 공사비용도 훨씬 절감되는 장점이 있다. 그러나, 상기 에프알피 구조물은 외압에 대한 응력이 취약하여 밸브실의 규모가 크고 깊은 경우에는 측면에서 가해지는 토압을 이기지 못하고 밸브실 내부 벽면이 휘거나 뒤틀리게 될 우려가 있고, 특히 차량의 주행 등으로 인해 밸브실 위로 반복적인 충격이 가해지면 밸브실에 유격에 생기거나, 밸브실을 덮고 있는 도로면에 균열이 생기는 등의 문제점이 있었다.

한편, 종래에도 도 6과 같이 피씨 콘크리트를 이용한 조립식 맨홀 구조물이 소개되어 있다. 그러나 이러한 종래의 피씨 콘크리트 구조물은 복선 매설관에 밸브실을 설치하는 용도로는 아직 사용되지 못하고 있는 실정이다. 왜냐하면, 예컨대 매설관이 복선 구조로 설치된 경우, 상기 두 관체 사이의 간격이 일정하지도 않고 높낮이가 다른 경우도 많은데, 종래에는 이들 두 관체 사이의 위치 편차를 수용할 수 있는 기능이 개발되어 있지 않아서 시공이 불가하였기 때문이다.

또한, 이미 매설된 지역 난방용 송수관이나 상수도 등과 같은 매설관에 밸브실을 설치하는 경우, 공사로 인해 단수시간이 연장되면 민원이 발생할 가능성이 많다. 따라서 매설관을 절단한 후 1~2시간 내에 밸브설치를 완료하고 매설관을 연결하여 일단 통수 상태에서 밸브실 시공을 할 필요가 있다. 그러나, 종래의 방법에서는 매설관이 절단된 상태에서 밸브실 공사를 해야 하는 경우가 많아서 단수시간이 지연되는 문제가 있었다.

이에 본 발명의 목적은 지역 난방용 송수관과 같이 두개의 관체가 나란히 배치된 복선 매설관에 피시 콘크리트 구조물로 이루어진 밸브실을 설치함에 있어서, 작업공정이 용이하고, 특히 두 관체 사이의 간격이 일정하지도 않고 높낮이가 다른 경우에도 이러한 위치편차를 수용하여 편리하게 밸브실을 조립 설치할 수 있으며, 공사로 인한 단수시간을 크게 단축할 수 있는 밸브실 조립부재 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 밸브실 조립부재는, 사각형 판체 형상의 피씨 콘크리트 구조물로서 상단부에는 복선 매설관의 하반부를 수용하는 하나 또는 두개의 수용부가 형성되고, 상기 수용부 주변에는 상기 판체의 폭 방향 중앙에 속으로 들어갈수록 폭이 좁아지는 슬릿홈이 형성되어 있는 배관하판과; 사각형 판체 형상의 피씨 콘크리트 구조물로서 하단부에는 복선 매설관의 상반부를 수용하는 하나 또는 두개의 수용부가 형성되고, 상기 수용부 주변에는 상기 판체의 폭 방향 중앙에 속으로 들어갈수록 폭이 좁아지는 슬릿홈이 형성되어 있는 배관상판과; 상기 배관하판과 배관상판에 설치되어 상기 수용부가 대응하도록 배관하판과 배관상판을 결합시켜 주는 결합수단과; 중앙에 상기 매설관이 관통하는 배관공이 형성된 판체로서 가장자리가 상기 배관하판과 배관상판의 슬릿홈에 삽입되는 슬리브판; 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 밸브실의 시공방법은, 지하 매설관의 절단부를 통하여 슬리브판의 배관공에 매설관을 삽입하고, 상기 절단부를 연결하는 밸브를 설치하는 단계와; 배관하판의 수용부에 매설관의 하반부가 위치하도록 베이스판에 배관하판을 세워 고정시키는 단계와; 상기 배관하판의 수용부 주변에 형성된 슬릿홈에 슬리브판의 하단을 삽입하고, 상기 슬리브판의 상단에는 배관상판의 슬릿홈을 삽입하는 단계와; 결합수단을 체결하여 상기 배관하판과 배관상판을 일체로 결합하고, 상기 슬릿홈에 고정쐐기를 박아 슬리브판을 고정시키는 단계와; 상기 슬리브판의 양쪽 공간에 모르타르를 채워 배관하판 및 배관상판의 두께와 일치시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 밸브실 조립부재에 대한 분리 구성도이고, 도 2는 배관상판의 구조를 나타낸 도면으로서, (A)는 사시도, (B)는 K-K 선 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 밸브실 조립부재의 결합상태를 나타낸 평면도이고, 도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 밸브실 조립부재에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 6은 통상적인 조립식 밸스실의 구조를 나타낸 도면이다.

일반적으로 피씨 콘크리트 구조물을 이용한 조립식 밸브실은 도 6과 같이 배이스판(40)과, 상기 베이스판(40) 위에 설치되는 4개의 기둥판(50)와, 상기 기둥판(50) 사이에 매설관(도시하지 않음)과 평행하는 양쪽 두면에 설치되는 양쪽 측판(60)과, 상기 기둥판(50) 사이에 매설관(도시하지 않음)이 관통하는 양쪽 두면에 설치되는 양쪽 배관판(70)과, 상기 측판(60) 및 배관판(70) 위를 덮는 슬라브판(80)으로 이루어진다.

본 발명에 따른 밸브실 조립부재는 상기 배관판(60)의 구조에 관한 것으로서, 도 1과 같이 사각형 판체 형상의 피씨 콘크리트 구조물로 된 배관하판(10) 및 배관상판(20)과, 이들 배관상하판(10,20) 사이에 결합되는 슬리브판(30)로 이루어진다.

우선 상기 배관하판(10)은 피씨 콘크리트 구조물로서, 상단부에는 복선 매설관의 하반부를 넉넉히 수용하는 두개의 수용부(11)가 형성되고, 이 수용부(11) 주 변에는 슬릿홈(12)이 형성되어 있다. 이때, 상기 수용부(11) 주변에 형성되는 슬릿홈(12)은 도 2와 같이 상기 배관하판(10)의 폭방향 중앙에서 배관하판(10)의 두께를 양분하면서 속으로 들어갈수록 폭이 좁아지는 테이퍼 형상으로 구성된다.

또한, 배관상판(20) 역시 피씨 콘크리트 구조물로서, 상기 배관하판(10)과 동일한 형상의 수용부(21)와 슬릿홈(22)이 형성된다. 그리고, 상기 배관하판(10)과 배관상판(20)이 서로 맞닿는 부위에는 각각 결합수단(13,23)이 설치된다. 이때 상기 결합수단(13,23)은 통상적인 피씨 콘크리트 구조물을 조립하는데 사용되는 결합수단이면 어느 것을 사용해도 좋은데, 바람직하기로는 볼트(23)와 너트(13)를 사용하는 것이 좋다.

마지막으로 슬리브판(30)은 중앙에 매설관(도시하지 않음)이 겨우 관통하는 크기의 배관공(31)이 형성된 판체로서, 철판이나 목판 또는 합성수지판재를 사용할 수 있으나, 이중에서 철판을 사용하는 것이 가장 좋다. 상기 슬리브판(30)은 조립과정에서 도 3과 같이 그 가장자리가 상기 배관하판(10)과 배관상판(20)의 슬릿홈부(11,21)에 삽입된다. 이때, 상기 슬리브판(30)의 두께와 크기는 상기 수용부(11,21)에 형성된 슬릿홈(12,22)의 폭과 크기보다 약간 작아서 슬릿홈(12,22) 내부에서 슬리브판(30)이 유동할 수 있도록 충분한 유격이 있어야 한다. 이 유격이 두 매설관 사이의 위치편차를 보상하는 기능을 한다. 그리고, 상기 슬리브판(30)은 현장 상황에 따라 용접 등의 방법으로 크기를 확장, 축소 또는 변형하여 사용할 수 있다. 상기 슬릿홈부(11,21)와 슬리브판(30) 사이의 유격에는 테이퍼 형상의 고정쐐기(도시하지 않음)가 강제 삽입되어 슬리브판(30)이 상기 배관하판(10) 및 배관 상판(20)에 견고히 고정된다.

한편, 본 발명에서 상기 배관하판(10) 및 배관상판(20)의 슬릿홈(12,22)은 양쪽 수용부(11,21)에 각각 분리된 구조로 형성될 수도 있으나, 양쪽 수용부(11,21)를 연결하는 연통구조로 형성될 수도 있다. 이러한 연통구조의 경우, 양쪽 매설관에 설치된 두 슬리브판(30)의 간격을 자유롭게 할 수 있는 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예로서, 배관하판(10)과 배관상판(20)에 형성된 두 수용부(11,21)가 서로 다른 높이로 비스듬히 형성되어 있어서, 양쪽 매설관의 높이가 서로 다른 경우에 사용할 수 있다. 또한, 도 5는 하나의 수용부(11,21)가 직사각형 형태로 형성되어 양쪽 매설관을 동시에 수용할 수 있도록 구성된 것이다. 상기 도 5의 실시예는 양쪽 매설관의 위치가 매우 근접한 경우에 사용하며, 양쪽 매설관에 삽입된 슬리브판(30)이 서로 겹쳐지는 부위(32)는 용접을 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 밸브실의 시공방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 실시하기 위해서는 먼저 통상적인 방법에 따라 밸브실을 설치할 위치에 터파기를 하고 바닥에 석분을 깐 다음, 베이스판(40)을 설치하고, 그 위에 4개의 기둥판(50)을 설치한다.

본 발명의 특징은 상기 기둥판(50) 사이에 배관판(70)을 설치하는 방법에 관한 것으로서, 먼저 매설관(도시하지 않음)의 절단부를 통하여 슬리브판(30)의 배관공(31)에 매설관을 삽입하고, 다시 상기 매설관이 연결되도록 절단부에 밸브(도시하지 않음)를 설치한다. 이때, 상기 슬리브판(30)은 한쪽 매설관에 각각 두장씩 양 쪽 매설관에 모두 네장을 삽입한다.

다음은 배관하판(10)의 수용부(11)에 매설관의 하반부가 위치하도록 베이스판(40)에 배관하판(10)을 세워 고정시키고, 상기 배관하판(10)의 수용부(11) 주변에 형성된 슬릿홈(12)에 슬리브판(30)의 하단을 삽입한다. 이어, 상기 슬리브판(30)의 상단에 배관상판(20) 하단의 슬릿홈(22)을 삽입한다. 이때, 상기 슬리브판(30)의 크기나 형태는 현장 상황에 따라 연장 또는 절단하여 사용할 수 있다. 또한, 도 5와 같이 두 슬리브판(30)이 서로 겹치는 경우에는 두 슬리브판(30)이 겹치는 부위를 용접한다.

다음은 결합수단(13,23)을 체결하여 배관하판(10)과 배관상판(20)을 일체로 결합하고, 슬리브판(30)과 슬릿홈(12,22) 사이의 유격에는 다수개의 고정쐐기를 박아 슬리브판(30)을 배관하판(10) 및 배관상판(20)에 고정시킨다.

마지막으로 상기 슬리브판(30)의 양면, 즉 수용부(11,21,)와 매설관 사이의 공간에 무수축 콘크리트를 채워서 배관하판(10) 및 배관상판(20)의 두께와 일치시킨다. 이때, 상기 무수축 콘크리트를 채우는 방법은 예컨대 배관하판(10)과 배관상판(20)의 양면에 합판(도시하지 않음)을 부착하고, 그 합판 상단에 구멍을 뚫은 다음, 그 구멍으로 무수축 콘크리트를 주입하여 슬리브판(30)과 합판 사이의 공간을 채우면 된다.

본 발명에서 하나의 밸브실을 설치하기 위해서는 상기와 같은 과정을 앞뒤에서 두번 반복해야 한다. 그리고 본 발명을 실시하기 위하여 필요로 하는 베이스판(40)과 기둥판(50), 측판(60) 및 슬라브판(80)의 구조 및 이들의 결합수단은 통 상적인 조립식 맨홀용 피씨 콘크리트 구조물과 동일하고, 이들을 설치, 조립하는 방법도 통상적인 방법과 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.

한편, 본 출원인은 국내 특허등록 제569174호(등록일자; 2006.04.03.)에서 상기 기둥판(50)으로 사용하기에 매우 적합한 직사각형의 콘크리트 벽체 구조물을 소개한 바 있다. 그러나, 본 발명이 도 6과 같은 밸브실의 구조에만 적용되는 것은 아니며, 현장의 필요에 따라 베이스판(40)과 기둥판(50), 측판(60) 및 슬라브판(80)의 구조는 얼마든지 변경할 수 있음을 밝혀 둔다.

본 발명은 두개의 관체가 나란히 배치된 복선 매설관에 피시 콘크리트 구조물로 이루어진 밸브실을 설치함에 있어서, 양쪽 관체의 높이나 간격이 일정하지 않은 경우에도 단시간 내에 간단하고 편리하게 밸브실을 시공할 수 있고, 나아가 밸브실의 전체적인 구조가 피씨 콘크리트 구조물로 이루어져 있어서 내구성 및 내충격성이 우수한 효과가 있다.

또한, 이미 매설된 지역 난방용 송수관이나 상수도 등에 밸브실을 설치할 경우, 매설관을 절단한 후 1 ~ 2 시간 내에 슬리브판 삽입 및 밸브설치 작업을 끝내고, 매설관을 연결 및 통수시킨 상태에서 밸브실 설치공사를 진행할 수 있기 때문에 공사로 인한 단수시간을 대폭 단축할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 사각형 판체 형상의 피씨 콘크리트 구조물로서 상단부에는 복선 매설관의 하반부를 수용하는 하나 또는 두개의 수용부(11)가 형성되고, 상기 수용부(11) 주변에는 상기 판체의 폭 방향 중앙에 속으로 들어갈수록 폭이 좁아지는 슬릿홈(12)이 형성되어 있는 배관하판(10)과;

   사각형 판체 형상의 피씨 콘크리트 구조물로서 하단부에는 복선 매설관의 상반부를 수용하는 하나 또는 두개의 수용부(21)가 형성되고, 상기 수용부(21) 주변에는 상기 판체의 폭 방향 중앙에 속으로 들어갈수록 폭이 좁아지는 슬릿홈(22)이 형성되어 있는 배관상판(20)과;

   상기 배관하판(10)과 배관상판(20)에 설치되어 상기 수용부(11,21)가 대응하도록 배관하판(10)과 배관상판(20)을 결합시켜 주는 결합수단과;

   중앙에 상기 매설관이 관통하는 배관공(31)이 형성된 판체로서, 가장자리가 상기 배관하판(10)과 배관상판(20)의 슬릿홈(12,22)에 삽입되는 슬리브판(30); 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복선 매설관의 밸브실 조립부재.
2. 지하 매설관의 절단부를 통하여 슬리브판(30)의 배관공(31)에 매설관을 삽입하고, 상기 절단부를 연결하는 밸브를 설치하는 단계와;

   배관하판(10)의 수용부(11)에 매설관의 하반부가 위치하도록 베이스판(40)에 배관하판(10)을 세워 고정시키는 단계와;

   상기 배관하판(10)의 수용부(11) 주변에 형성된 슬릿홈(12)에 슬리브판(30)의 하단을 삽입하고, 상기 슬리브판(30)의 상단에는 배관상판(20) 하단의 수용부(21) 주변에 형성된 슬릿홈(22)을 삽입하는 단계와;

   결합수단을 체결하여 상기 배관하판(10)과 배관상판(20)을 일체로 결합하고, 상기 슬릿홈(12,22) 주변에 고정쐐기를 박아 슬리브판(30)을 고정시키는 단계와;

   상기 슬리브판(30)의 양쪽 공간에 무수축 콘크리트를 채워 배관하판(10) 및 배관상판(20)의 두께와 일치시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 복선 매설관의 밸브실 시공방법.

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