KR100836462B1 - 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인 내의 라인닝시공방법 및 그 시공장치 - Google Patents

Abstract

파이프라인 내에서, 길다란 판상체(坂狀體)로 된 대상부재(500)를 나선상으로 감아서 형성된 관상체(R)을 남겨두고 남겨둔 상기 라이닝관의 전방에 새로이 공급되는 라이닝관을 부가형성하는 라이닝시공에 있어서, 링크체로 되고 굴요가능하게 된 성형프레임(1)을 가진 라이닝시공장치(S)를 사용하고 성형프레임(1)에 부착된 접합기구부(7)에 의하여 대상부재(500)를 성형프레임(1)의 둘레에 감고 또 성형프레임(1)의 굴요성(屈撓性)을 이용하여 안쪽으로 강제적으로 절곡하면서 관상체(R)을 형성하며, 동시에 절곡부에 이면충전재를 주입한다, 그 다음 절곡부는 원래의 상태로 복원된다. 또 성형프레임(201)(401) 의 둘레에 감아서 형성된 소경의 관상체(R)을 직경을 확장하며, 이 확장과정에서 이면충전재를 주입하여 라이닝한다.

이 라이닝시공에 의해 파이프라인(P)의 단면 가득하게 관상체(R)이 형성되며 동시에 길다란 관상체(R)에 대해서도 이면충전시공이 된다.

Description

이면충전재의 동시주입을 수반하는 파이프라인내의 라인닝시공방법 및 그 시공장치{TUBULAR CULVERT INTERIOR LINING METHOD AND LINING APPARATUS WITH SIMULTANEOUS INJECTION OF BACK-FILLING MATERIAL}

본 발명은 하수도관, 상수도관 및 가스관 등 이미 설치된 파이프라인에 있어서, 그 파이프라인의 내면에 라이닝층을 시공하기 위한 파이프라인 내의 라이닝시공방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 길다란 판상체(elongated sheet-form material)로 된 대상부재(帶狀部材)를 나선상으로 감아서(winding)형성된 관상체(管狀體), 소위 라이닝관을 파이프라인 내에 삽입하여 되는 라이닝시공을 실시하는 파이프라인 내의 라이닝시공방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명에서는 특히 이면충전재의 주입처리를 수반하는 라이닝시공을 주로 하나, 본 발명의 기술사상은 이에 한정되는 것은 아니다.

파이프라인 내에서, 자전(自轉)움직임으로 자기추진(自己推進)하는 제관장치(製管裝置)를 사용하여, 양측 가장자리에 접속부(joint part)가 형성되고 연속적으로 공급되는 장척의 대상부재(strip-like member)를 제관장치의 성형프레임 둘레에 나선상으로 감아서 상접(相接)하는 접속부 서로를 결합시키어 관상체를 형성하는 동시 상기 관상체를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가적으로 형성하는 라이닝시공방법은 이미 제안되어 있고 공지로 되어있다.

즉, 일본 특허공개공보 평8-261363호공보에 개시된 기술은 성형프레임이 굴요(屈撓)가능하게 되어있고 원형단면의 파이프라인에 한정하지 않고 직사각형 단면의 파이프라인에도 적용되며 또한 탄성상(彈性狀)의 라이닝관을 파이프라인의 단면에 가급적 근접되게 형성할 수 있는 것이다. 또 일본 특허공개공보 평9-57850호 공보에 개시된 기술은 원형단면의 파이프라인에 적용되는 것이며, 소경(小徑)의 라이닝관을 형성하는 동시 그 라이닝관의 내경을 확장하여 그 원형파이프라인의 단면 가득하게 라이닝관을 형성하는 것이다.

그러나 전자(특개평8-261363호공보)에 있어서는 성형된 라이닝관은 파이프라인의 내면에 대하여 밀착시키기 곤란하여, 파이프라인의 직경보다 약간 소경으로 되어, 단면손실을 피할 수 없다. 또 후자(특개평9-57850호)에 있어서는 확실하게 파이프라인의 단면 가득하게 라이닝관을 형성할 수 있으나 직경의 확장작업이 매번 필요하며 또한 연속조작에 의해서도 대상부재의 이송조작이 용이하지 않아 작업의 애로로 되어 있다.

또한 이들의 양자의 선행기술에 있어서는 보강(補强)상의 관점에서 장거리에 걸쳐 라이닝관의 삽입을 마친 후 그 라이닝관과 파이프라인과의 사이에 고결성(固結性)시멘트 등의 이면충전재(裏面充塡材)가 주입되는 것이나, 라이닝관과 파이프라인과의 간극이 좁아서 그 주입작업이 어려울 뿐 아니라 끝마감에 대한 신뢰성도 희박하고 상기 후자의 선행기술에서는 이면충전작업은 사실상 단념할 수밖에 없는 것이었다.

본 발명은, 자전(自轉)동작으로 추진하는 제관장치를 사용하여 라이닝 시공을 하는 상기 선행기술을 더욱 발전시키어 그 문제점을 해결하는 방법을 알아낸 것이며, 제1은, 성형되는 라이닝관을 다시 파이프라인의 단면에 근접시킬 것, 및 /또는 제2는, 이면충진재의 주입작업이 용이하도록 도모하며, 또한 이면충진시공의 신뢰성을 이루는 것을 주 목적으로 한다.

<발명의 개시>

(제1발명)

본 발명의 제1은 파이프라인 내의 라이닝 시공방법에 관하여 파이프라인 내에서, 양측 연부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다란 대상부재를 나선상으로 감고 상접하는 접속부 서로를 결합시키어 형성된 관상체를 남겨두고 이미 성형된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가형성하며,

상기 관상체의 성형과정에서 그 관상체의 외면과 파이프라인의 내면 사이에 이면충전재를 주입하는 것을 특징으로 한다.

본 제1발명은 이하에 개시되는 실시예에 있어서도 공유(公有)하는 사상(思想)이며, 관상체의 형성은 제관장치(製管裝置)를 사용하는것, 또는 작업자가 수작업으로 하는 것을 포함한다. 또한 이면충전재의 주입위치는 이미 형성된 관상체의 가급적 전방에서 새로이 공급되는 대상부재와의 결합위치가 바람직하나, 반드시 그 위치에 한정되는 것은 아니고 그 근방위치나 반대위치라도 된다.

본 발명에서의 이면충전재는 이하의 실시예에서 구체적으로 개시되나 고결성, 비고결성, 팽창성, 비팽창성, 시멘트소재, 비(非)시멘트소재(합성수지소재를 포함)의 어느 것의 사용도 특별히 방해되지 않는 것이면 사용된다.

본 제1발명에 의하면, 이면충전재의 주입이 라이닝층의 형성과 동시에 진행하므로 라이닝층이 아무리 길게 되어도 또한 굴곡부가 있더라도 이면충전작업은 원활하게 하게 된다.

(제2발명)

본 발명의 제2는 파이프라인 내의 라이닝시공방법에 관한 것으로 파이프라인내에서, 양측 연부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다란 대상부재를 나선상으로 감아서 상접되는 접속부 서로를 결합시키어 형성된 관상체를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가형성하는 방법에 있어서,

상기 관상체의 형성과정에서, 상기 대상부재의 접속(joint part)부위 또는 그 관상체의 다른 임의 가장자리부(edge part)에서 내경방향으로 요입상으로 접어넣는 동시 그 요입부에 이면충전재를 주입하고 그런 다음 요입부를 외경방향으로 복귀시키는 것을 특징으로 한다.

이 방법에 있어서 기계, 또는 도구의 사용이 장려(奬勵)되나 수작업을 제외하는 것은 아니다.

본 제2발명은 제1실시예에 개시된다.

본 제2발명에서 형성되는 관상체의 외주 둘레길이를 파이프라인 내주의 둘레길이에 맞추어 설정하는 경우에는 파이프라인의 내벽에 밀착되지만, 이 양태에 한정되는 것은 아니고, 요컨대, 내경방향으로 접어넣는 요입부에 이면충전재의 주입공간을 허여(許與)하는 것이다. 또, 파이프라인은 원형, 비원형, 직사각형, 말굽형을 불문하나, 바람직하기는 실질적으로 돌출되게 벌어지는 접속단면을 가진 파이프라인, 특히 원형단면에 적용된다. 또, 대상부재는 탄성, 비탄성을 불문하나 탄성을 가진 대상부재를 사용하는 경우에는 요입부의 복귀는 탄성(彈性)으로 이루어지며 비탄성(소성(塑性))이면 요입부의 복귀는 별도의 복귀수단이 사용된다. 이면충전재(back-filling material)에 대해서는 제1발명에 준한다.

본 제2발명에 의하면, 이면충진재의 주입이 라이닝층의 형성과 동시에 진행하므로 라이닝층이 아무리 길게되어도 이면충전작업이 원활하게 이루어진다. 또, 형성되는 관상체는 가급적 파이프라인의 내벽에 밀착하는 것이므로 라이닝층에 의하여 단면손실이 가급적 감소되며 그리고 관상체의 형성과정에서 그 내경방향으로 접어넣는 요입부에 이면충전재가 주입되므로 이면충전재의 주입이 용이하게 되어 시공효율이 향상된다.

(제3발명)

본 발명의 제3은 파이프라인 내의 라이닝시공방법에 관한 것으로 파이프라인 내에서 양측연부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 장척의 대상부재를 나선상으로 감아서, 상접하는 접속부 서로를 결합시키어 형성된 관상체를 남겨두고 이미 형성된 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재를 가지고 관상체를 부가적으로 형성하는 방법에 있어서,

직경방향으로 신축변위를 허용하는 내주규제식(內周規制式)의 성형프레임을 사용하고

상기 성형프레임은 적어도 상기 대상부재를 내외에서 협착하는 내면롤러ㆍ 외면롤러를 가진 협착기구부, 및 파이프라인의 벽면에 접촉하는 회전가능한 접촉롤러가 배치되고

상기 성형프레임의 접촉롤러의 배치부위를 내경방향으로 요입시키며,

상기 남겨지는 관상체의 접촉롤러의 대응위치에서 내경방향으로 접어넣는 동시 요입부에 이면충전재(裏面充塡材)를 주입하고 그런다음 요입부의 외경방향으로 복귀시키는 것을 특징으로 한다.

이 방법에서는 내주규제식(內周規制式)의 성형프레임을 구비한 기계를 사용하여 실시한다. 여기에서 내주규제라 함은, 감겨지는 대상부재의 내면에 접촉하여 성형되는 관상체의 내경을 규정하는 제관양태(製管樣態)를 말한다.

본 제3발명은 제1실시예에 개시된다.

본 제3발명에서 성형프레임은 원환 상, 방사상의 양태에 한정되지 않는다. 또 협착기구부는 대상부재의 접속부위에 설치되는 접합기구를 겸할 수도 있으나 그것에 한정하는 것은 아니다.

본 발명에서, 형성되는 관상체의 외주(外周)의 둘레길이, 적용되는 파이프라인의 단면형상, 대상부재의 탄성ㆍ비탄성 및 이면충전재에 대하여는 앞의 제2발명에 준한다.

또한 상기 기구에서,

① 접촉롤러는 협착기구부에 연동(連動)하여 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출되어 대상부재의 나선(螺旋)으로 감겨지는 방향으로 이송구동력을 부여하는 이송롤러일것.

② 접촉롤러는 협착기구부에 연동(連動)하여 배치되며, 그 외면이 가장 외측으로 돌출하여 회전가능한 스페이스서롤러일 것, 은 선택적 사항이다.

본 제3발명의 실시에 있어서, 접촉롤러는 상시 파이프라인의 내면에 접촉된다.

본 제3발명에 의하면, 이면충전재의 주입이 라이닝층의 형성과 동시에 진행하므로 라이닝이 아무리 길게 되어도 이면충전재의 충전(充塡)작업이 원활하게 이루어진다. 또 형성되는 관상체는 가급적 파이프라인의 내벽에 밀착되는 것이므로 라이닝층에 의한 단면손실이 가급적으로 감소되며 또한 관상체의 형성과정에서 그 내경방향으로의 접어넣는 요입부에 이면충전재를 주입하는 것이므로 이면충전재의 주입이 용이하게 되어 신속하게 시공된다.

또한 성형프레임의 사용에 의해 관상체의 성형이 효율적으로 된다.

(제4발명)

본 발명의 제4는 파이프라인 내의 라이닝시공방법에 관한 것으로, 파이프라인에서 그 양가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다랗고 탄성을 가진 대상부재를 나선상으로 감아서 상접(相接)되는 접속부의 서로를 결합시키어 형성된 관상체를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가형성하는 방법으로서,

링크체의 연결로 되는 링크기구로 굴요(屈橈)가능하게 된 폐합상(閉合狀)(closed type)의 성형프레임;

상기 성형프레임 주위에 회전가능하게 장착되어, 대상부재를 나선상으로 감아서 성형되는 라이닝관의 내면에 접촉하는 복수개의 안내롤러;

상기 성형프레임을 통하여 부착되어 이미 형성된 라이닝관과 새로이 공급되는 대상부재와의 접속부위(joint area)에 배치되는 동시 대상부재를 협착ㆍ접합하는 외면롤러와 내면롤러로 되는 접합기구부;

상기 접합기구부에 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출하여 파이프라인의 벽면에 접촉하는 회전가능한 접촉롤러;

상기 접합기구의 외면롤러와 인접하여, 상기 접합기구의 진행후방에 배치되어 적어도 그 외면롤러의 안쪽에 이면충전재의 토출구(吐出口)를 가진 이면충전재용 주입관; 을 가지며,

상기 성형프레임의 회전과 동시에, 파이프라인의 벽면에 접촉되는 상기 접촉롤러를 통하여 상기 접합기구의 링크체를 중절(中折)상태로 하여, 상기 성형프레임의 둘레에 대상부재를 나선상으로 감아서 라이닝관을 형성하는 동시에,

상기 라이닝관의 형성과 동기(同期)하여 상기 주입관에서 이면충전재를 주입하는 것을 특징으로 한다.

본 제4발명은 제1실시예에 개시된다.

본 발명에서, 대상부재는 탄성체가 사용된다. 또 상기 대상부재의 외면의 형상은 불문하나, 그 외면에 요입홈을 가진 경우, 접합기구부의 외면롤러는 대상부재의 요입홈에 끼워 넣는 턱부(hook part)를 가진 양태를 채용하는 것이 바람직하다. 기타, 형성되는 관상체의 외주의 둘레길이, 적용되는 파이프라인의 단면형상, 및 이면충진재에 대하여는 앞의 제2, 제3발명에 준한다.

또한 상기 구성에 있어서,

① 접촉롤러는 접합기구부에 연동하여 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출하여, 대상부재의 나선상으로 감겨지는 방향으로 이송구동력을 부여하는 이송롤러 일것.

② 접촉롤러는 접합기구부에 연동하여 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출하여, 회전가능한 스페이서롤러일 것.

③ 성형프레임에는 상기 성형프레임의 둘레길이를 자유롭게 변경되는 원주 길이조정기구(circumferential length adjustment)가 배치될 것, 은 선택적 사항이다.

본 제4발명의 실시에서 접촉롤러는 상시 파이프라인의 내면에 접촉된다.

본 제4발명에 의하면, 이면충전재의 주입이 라이닝층의 형성과 동시에 진행되므로 라이닝이 아무리 길게 되어도 이면충전작업이 원활하게 이루어진다. 또 형성되는 관상체는 가급적 파이프라인의 내벽에 밀착되는 것이므로 라이닝층에 의한 단면손실이 가급적으로 감소되며, 또한 관상체의 형성과정에서 그 내경방향으로 접어넣는 요입부에 이면충전재가 주입되는 것이므로 신속한 시공이 실시된다.

또한 탄성을 가진 대상부재(strip-like member)의 사용에 의해 성형프레임은 접촉롤러의 배치 위치 이외는 대상부재의 탄성형상에 따라서 접촉롤러에 의한 중절(中折)변형(folding deformation)은 즉시 탄성복귀되므로 자동적으로 소망하는 라이닝층이 형성된다.

그리고 이면충진재는 대상부재의 요입홈에 유입되어 라이닝관을 보강하며 또한 라이닝관은 파이프라인의 내면에 더 한층 밀착된다.

(제5발명)

본 발명의 제5는, 파이프라인 시공방법에 관한 것으로 파이프라인 내에서 그 외면의 길이방향으로 요입홈을 가지는 동시 양측 가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다랗고 탄성을 가진 대상부재를 나선상으로 감아서, 상접하는 접속부 서로를 결합시키어 형성되는 관상체를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재를 가지고 관상체를 부가 형성하는 방법으로서,

링크체의 연결로 된 링크기구로 굴요(屈撓)가능하게 되는 동시 각 링크체의 중절(中折)이 규제되는 폐합상(閉合狀)(closed type)의 성형프레임;

상기 성형프레임 둘레에 회전가능하게 장착되어, 대상부재를 나선상으로 감아서 형성되는 라이닝관의 내면에 접촉하는 복수개의 안내롤러;

상기 성형프레임을 통하여 부착되고 기히 형성된 라이닝관(lining pipe)과 새로이 공급되는 대상부재와의 접속부위에 배치되는 동시 대상부재를 협착 및 접합하는 외면롤러와 내면롤러로 되고 또한 외면롤러는 상기 대상부재의 요입홈에 끼워 넣는 턱부를 가진 접합기구부;

상기 접합기구부에 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출되어 파이프라인의 벽면에 접촉되는 회전가능한 접촉롤러;

상기 접합기구부의 외면롤러에 인접하여, 그 접합기구부의 진행 후방에 배치되며 적어도 외면롤러의 안쪽에 이면충전재의 토출구를 가진 이면충진재용 주입관; 을 가지며,

상기 접합기구부의 부착되는 성형프레임의 링크체의 중절(inward folding)규제가 해제되며,

상기 성형프레임의 회전과 동시에 파이프라인의 벽면에 접촉되는 상기 접촉롤러를 통하여 상기 접촉기구부의 링크를 중절상태(inwardly folded state)로 하여 성형프레임 둘레에 대상부재를 나선상으로 감아서 라이닝관을 형성하는 동시에,

상기 라이닝관의 형성과 동기하여 상기 주입관에서 이면충전재를 주입하는 것을 특징으로 한다.

본 제5발명은 제1실시예에 개시된다.

본 제5발명에 있어서, 대상부재는 그 외면에 요입홈을 가지는 동시 탄성체가 사용된다. 기타 형성되는 관상체의 외주의 둘레길이, 적용되는 파이프라인의 단면형상, 및 이면충전재에 대하여는 앞의 제2, 제3, 제4발명에 준한다. 또한 접촉롤러, 성형프레임의 원주길이조정기구에 대하여는 제4발명에 준한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 접촉롤러는 상시 파이프라인의 내면에 접촉된다.

본 발명에 의하면 이면충전재의 주입이 라이닝층의 형성과 동시에 진행하므로 라이닝이 아무리 길게 되어도 이면충전작업이 원활하게 이루어진다. 또 형성되는 관상체는 가급적 파이프라인의 내벽에 밀착되는 것이어서 라이닝층에 의한 단면손실이 가급적 감소되며 또한 관상체의 형성과정에서 그 내경방향으로의 접어넣는 요입홈에 이면충전재가 주입되므로 신속한 시공이 실시된다.

또한 탄성을 가진 대상부재의 사용에 의해 성형프레임은 접촉롤러의 배치위치 이외는 대상부재의 탄성형상에 따라서 접촉롤러에 의한 중절변형(中折變形)은 즉시 탄성복귀하므로 자동적으로 소망하는 라이닝층이 형성된다.

또한 이면충전재는 대상부재의 요입홈에 유입되어 라이닝관을 보강하며 또한 라이닝관은 파이프라인의 내면에 더 한층 밀착된다. 성형프레임은 접합기구부의 배치위치만이 중절이 가능하게 되어 있으므로 확실한 관상체의 성형을 이룰 수가 있다.

(제6발명)

본 발명의 제6은 파이프라인 내의 라이닝 시공장치에 관한 것으로, 주로 제4발명의 방법의 실시에 적용되는 것이며, 파이프라인 내에서 그 양 가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다랗고 탄성을 가진 대상부재를 나선상으로 감아서 상접하는 접속부 서로를 결합시키어 형성된 관상체를 남겨두고, 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재를 가지고 관상체를 부가형성하는 라이닝 시공장치로서,

링크체의 연결로 된 링크기구로 굴요가능하게 된 폐합상(closed type)의 성형프레임;

상기 성형프레임 둘레에 회전가능하게 장착되고 대상부재를 나선상으로 감아서 형성되는 라이닝관의 내면에 접촉하는 복수개의 안내롤러;

상기 성형프레임을 통하여 부착되고 이미 형성된 상기 라이닝관과 새로이 공급되는 대상부재와의 접속부위에 배치되는 동시 대상부재를 협착 및 접합하는 외면롤러와 내면롤러로 되는 접합기구부;

상기 접합기구부(joining mechanism part)에 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출되어 파이프라인의 벽면에 접촉되는 회전가능한 접촉롤러;

상기 접합기구부의 외면롤러에 인접하여, 접합기구부의 진행 후방에 배치되고 적어도 상기 외면롤러의 안쪽에 이면충전재의 토출구를 가진 이면충전용 주입관을 가진 것을 특징으로 한다,

본 발명은 제1실시예에 개시된다.

상기 구성에 있어서,

① 접촉롤러는 접합기구부에 연동하여 배치되고 그외면이 가장 외측으로 돌출되며, 대상부재의 나선감겨지는 방향으로 구동력을 부여하는 이송롤러일것.

② 접촉롤러는 접합기구부에 연동하여 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출하며, 회전가능한 스페이서롤러일 것

③ 성형프레임에는 상기 성형프레임의 둘레길이가 자유롭게 변경되는 원주길이조정기구가 배치되는 것은 선택적 사항이다.

(제7발명)

본 발명의 제7은 파이프라인의 라이닝시공장치에 관한 것으로 주로 제5발명의 방법에 적용되는 것이며, 파이프라인 내에서 그 외면의 길이방향으로 요입홈을 가지는 동시 양측 가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다랗고탄성을 가진 대상부재를 나선상으로 감고 상접하는 접속부 서로를 결합시키어 형성된 관상체(tubular body)를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가형성하는 라이닝시공장치로서,

링크체의 연결로된 링크기구로 굴요가능하게 되는 동시 각 링크체의 중절이 규제되는 폐합상의 성형프레임;

상기 성형프레임 둘레에 회전가능하게 장착되어, 대상부재를 나선상으로 감아서 형성되는 라이닝관의 내면에 접촉하는 복수의 안내롤러;

상기 성형프레임을 통하여 부착되고 이미 형성된 상기 라이닝관과 새로이 공급되는 대상부재와의 접속부위에 배치되는 동시 대상부재를 협착(clamp) 및 접합(joine)하는 외면롤러와 내면롤러로 되며, 또한 외면롤러는 상기 대상부재의 요입홈에 끼워 넣는 턱부를 가진 접합기구부;

상기 접합기구부에 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출하여 파이프라인의 벽면에 접촉하는 회전가능한 접촉롤러;

상기 접합기구부의 외면롤러에 인접하여, 접합기구부의 진행 후방에 배치되며 적어도 외면롤러의 안쪽에 이면충전재의 토출구를 가진 이면충전용 주입관; 을 가지며,

상기 접합기구부에 부착되는 성형프레임의 링크체의 중절(inward folding)규제는 해제하여 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 제1실시예에 개시된다.

상기 구성에서, 접촉롤러, 성형프레임의 원주길이조정기구에 대하여는 제6발명에 준한다.

(제8발명)

본 발명의 제8은 파이프라인 내의 라이닝시공장치에 관한 것으로 상기 제6발명 및 제7발명에서, 그 접합기구부의 외면롤러 및 내면롤러는 작동압력유체의 압력에 의해 구동되는 작동모터에서 구동력을 받아 회전구동하고,

상기 접합기구부로의 작동압력 유체계통 유로중의 작동유체용 회전접속부의 축(軸)중심에 이면충전재용 주입관에 연통하는 주입접속관을 끼우고 떼기(揷脫)가능하게 배치하고 상기 이면충전재용 주입관과 상기 주입접속관 사이에 이면충전재용 회전접속부를 장착하여된 것을 특징으로 한다.

본 제8발명은 제1실시예에 개시된다.

본 발명에 있어서 작동압력유체는 압력오일(hydraulic oil), 압력공기(pressurized air) 어느 것이나 포함된다.

이 회전 접속장치(rotoary coupling device)에 의하면, 작동압력유체계통(유압계통ㆍ공압계통)와 이면충전재계통이 공축구조(coaxial structure)를 채용하고 있으므로 회전접속장치가 소형화로 되어, 설치공간의 축소화가 되며, 이면충전재계의 주입접속관이 압력유체용 회전접속부의 축중심을 통하는 것에 의해 가급적 대경(大徑)의 유로단면(流路斷面)이 확보되며 대량으로 충전재(充塡材)를 공급할 수 있다.

또한 이면충전재용 회전접속부(back-filling material rotary coupling part)는 회전접속장치에 의하여 간단한 조작으로 분리할 수가 있어, 라이닝시공의 종료후 또는 시공도중의 중단에 있어서 고결성(固結性)의 이면충전재에 대하여 신속한 세정작업을 할 수 있다. 이로 인하여 원활하게 라이닝시공작업이 실현된다.

(제9발명)

본 발명의 제9는 상기 제6발명 및 제7발명의 파이프라인 내의 라이닝시공장치에 적용되는 회전접속장치에 관한 것으로, 그 접합기구부의 외면롤러(outer face roller) 및, 또는 외면롤러는 작동압력유체의 압력에 의해 구동되는 작동모터에서 구동력을 받아 회전구동되며,

상기 접합기구부로의 작동압력 유체계의 유로중의 작동유체용 회전접속부의 축중심에 이면충전재용 주입관이 관통하는 주입접속관이 끼우고 떼는 것이 가능하게 배치되며 상기 이면충전재용 주입관과 상기 주입접속관 사이에 이면충전재용 회전접속부가 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 제9발명은 제1 실시예에 개시된다.

이 회전접속장치에 의하면,

작동압력유체계통(유압계통ㆍ공압계통)와 이면충전재계통의 공축구조를 채용하고 있으므로 회전접속장치가 소형화로 되어 설치공간의 축소화가 되며, 이면충전재계의 주입접속관이 압력유체용 회전접속부의 축중심을 통하므로서 가급적 큰직경의 유로단면을 확보할 수 있어 대용량의 이면충전재의 공급을 할 수 있게 된다.

또 이면충전재용 회전 접속부는 회전접속장치에 의해 간단한 조작으로 분리할 수 있어, 라이닝시공의 종료후 또는 시공도중의 중단시에 고결성의 이면충전재에 대하여 신속하게 세정작업을 할 수 있다.

(제10발명)

본 발명의 제10은 별도의 파이프라인 내의 라이닝시공방법에 관한 것으로 파이프라인 내에서 양측 가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다란 대상부재를 나선상으로 감아서 상접하는 접속부 서로를 결합시키어 형성된 관상체를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가형성하는 방법에 있어서,

원환상(annular shape)의 성형프레임을 사용하고,

상기 성형프레임에는 적어도 상기 대상부재를 내외에서 협착 및 접합하는 외면롤러와 내면롤러를 가진 협착기구부 및 대상부재(strip-like member)의 내면 또는 외면에 접촉하는 회전가능한 복수개의 안내롤러를 구비하고 또한 상기 성형프레임에 연동되여 부착되어 파이프라인의 벽면에 접촉하여 성형프레임에 이송력을 부여하는 이송기구부를 구비하여된 시공장치를 사용하고,

상기 대상부재를 상기 성형프레임의 환상규제(annuler regulation)를 가지고 파이프라인의 내경보다 작은 관상체를 형성하는 동시, 이 관상체의 형성과정에서 상기 대상부재 사이를 접동시키어 상기 관상체의 내경을 확장하고 파이프라인의 내면에 근접시키면서 연속적으로 라이닝을 하며, 동시에 상기 시공장치에 부착된 이면충전재 주입관에서 상기 확장중의 관상체의 외면과 파이프라인의 내면사이에 이면충전재를 주입하는 것을 특징으로 한다.

본 제10발명은 제2, 제3 실시예에 개시된다.

본 발명은, 내주규제(內周規制)(internal-circumference regulation) 및 외주규제(外周規制)(external-circumference regulation)에 적용된다. 여기에서 외주규제라 함은 감겨지는 대상부재의 외면에 접촉하여 형성되는 관상체의 외경을 규정하는 제관(製管)양태를 말한다.

본 발명에서 이면충전재는 제1발명에 준하며 또 대상부재의 탄성ㆍ비탄성을 불문한다.

본 발명에서 관상체(tubular body)의 직경 확장은 대상부재의 접속부 사이의 전단력(剪斷力)을 가하여 되는 것이다.

직경확장(expansion of the diameter) 인자(因子)로서는 성형프레임을 포함한 시공장치의 제동력, 시공장치의 구동속도, 대상부재의 이송속도 및 이송력 등이며 이들의 직경확장인자를 적절하게 제어함에 의하여 관상체의 직경확장상태가 결정된다.

직경확장의 한 양태로서

① 시공장치를 관상체의 형성에 수반하여 대상부재의 이송력으로 회전전진시키고 이 시공장치의 회전 전진에 대하여 제동력을 작용시키어 이루는 것과,

② 사공장치를 관상체의 형성속도에 평형하는 속도보다도 느린 속도로 회전 전진 구동시키는 것은 적절히 채택되는 선택사항이다.

또한 직경확장상태를 검출하여, 그 검출값에 의하여 직경확장인자를 제어하여서 직경의 확장상태를 안정화하는 것도 본 발명에 포함된다.

본 제10발명에 의하면, 이면충전재의 주입이 라이닝층의 형성과 동시에 진행하므로 라이닝이 아무리 길게 되어도 이면충전재의 작업이 원활하게 이루어진다. 또 형성되는 관상체는 가급적으로 파이프라인의 내벽에 밀착되는 것이므로 라이닝층에 의한 단면손실이 가급적 감소된다.

(제11발명)

본 발명의 제11발명은 파이프라인 내의 라이닝시공방법에 관한 것으로 상기 제10발명의 라이닝시공방법에 있어서.

내주 규제(internal-circumference regulation)성형프레임을 사용하고,

해당 성형프레임의 외측에 소정간격을 두고 배치되는 동시 성형프레임에 연동하여 성형프레임 둘레에 감겨지는 라이닝관의 외주에 둘러싸도록 외주규제틀체(external-circumference regulating frame body)를 구비하고 상기 외주규제틀체에 의해서 관상체(tubular body)의 직경확장을 규제하는 것을 특징으로 한다.

본 제11발명은 제2 실시예에 개시된다.

본 발명에 있어서 이면충전재, 대상부재, 또한 관상체의 직경확장은 앞의 제10발명에 준한다.

본 제11발명에 의하면 이면충전재의 주입이 라이닝층의 형성과 동시에 진행하므로 라이닝이 아무리 길게 되어 있어도 이면충전작업이 원활하게 이루어진다. 또 성형되는 관상체는 가급적 파이프라인의 내벽에 밀착되는 것이므로 라이닝층에 의한 단면손실이 가급적 감소된다. 또한 외주규제틀체의 작용에 의하여 라이닝관의 직경 확장작용이 원활하게 이루어진다.

(제12발명)

본 발명의 제12는 파이프라인 내의 라이닝 시공장치(내ㆍ외 규제작업방식을 포함)에 관한 것으로 주로 제10발명의 방법의 실시에 적용되는 것이며 파이프라인 내에서 양측가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 장척의 대상부재를 나선상으로 감아서, 상접하는 접속부 서로를 걸어 맞추어(engaging) 형성된 관상체를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가형성하는 시공장치에 있어서,

원환상(annular shape)의 성형프레임을 가지며,

상기 성형프레임에는 상기 대상부재를 내외에서 협착ㆍ접합(clamp and join)하는 외면롤러와 내면롤러를 가진 협착기구부, 및 대상부대의 내면 또는 외면에 접촉하는 회전가능한 복수의 안내롤러를 구비하며,

또한 상기 성형프레임에 연동하여 부착되며 파이프라인의 벽면에 접촉하여 성형프레임에 이송력을 부여하는 이송기구를 구비하고

상기 성형프레임을 통하여 이면충전재용 주입관을 구비하여서 된 것을 특징으로 한다.

본 제11발명은 제2, 제3 실시예에 개시된다.

이 발명은 내주규제 및 외주규제에 적용된다.

본 발명에서 이면충전재는 제1발명에 준하며 또한 대상부재는 탄성ㆍ비탄성을 불문한다.

(제13발명)

본 발명의 제13은 파이프라인 내의 라이닝시공장치(내주 규제식)에 관한 것으로 제11의 발명의 방법에 적용되는 것이며 파이프라인 내에서 그 외면의 길이방향으로 요입홈을 가지는 동시 양측 가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다랗고 탄성을 가진 대상부재를 나선상으로 감아서, 상접하는 접속부 서로를 결합시키어 형성된 관상체를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가형성하는 라이닝시공장치로서,

소정의 폭을 가진 원환상(annular shape)을 유지하는 성형프레임(forming frame)과,

상기 성형프레임 둘레에 회전가능하게 장착되고 대상부재를 나선상으로 감아서 형성되는 라이닝관의 내면에 접촉하는 복수의 안내롤러와,

상기 성형프레임을 통하여 부착되고 이미 형성된 라이닝관과 새로이 공급되는 대상부재와의 접속부위에 배치되는 동시 대상부재를 협착ㆍ접합하는 외면롤러와 내면롤러로 되며, 또한 외면롤러는 상기 대상부재의 요입홈에 끼워 넣는 턱부를 가진 접합기구부(joining mechanism part)와,

상기 성형프레임에 연동하여 부착되고 파이프라인의 벽면에 접촉하는 회전가능한 롤러를 가지며 롤러를 파이프라인의 벽면에 접촉시키어 성형프레임를 파이프라인의 중심위치에 유지하는 이송기구부(feed mechanism part)와,

상기 성형프레임의 외측으로 소정의 간격을 두고 배치되는 동시 성형프레임과 연동하여 성형프레임 둘레에 감겨지는 라이닝관의 외주를 감싸는 외주규제틀체(external-circumference regulating frame body)와,

상기 성형프레임을 통하여 부착된 이면충전주입관(back-filling material injection tube)을 적어도 구비한 것을 특징으로 한다.

본 제13발명은 제2실시예에 개시된다.

(제14발명)

본 발명의 제14는 또한 별도의 파이프라인 내의 라이닝시공방법에 관한 것으로 파이프라인에서 양측가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다란(長尺) 대상부재를 감아서 상접하는 접속부 서로를 걸어 맞물리 형성된 관상체를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가 형성하는 방법에 있어서,

지름방향으로 신축변위를 허용하는 내주규제식의 성형프레임을 사용하고

상기 성형프레임에는 적어도 상기 대상부재를 내외에서 협착하는 내면롤러ㆍ 외면롤러를 가진 협착기구부, 및 파이프라인의 벽면에 접촉하는 회전가능한 접촉롤러가 배치되고,

상기 성형프레임의 접촉롤러의 배설부위를 내경방향으로 요입시키어,

성형프레임 둘레에 대상부재를 나선상으로 감아서 라이닝관을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 제14발명은 제4실시예에 개시된다.

본 발명에서 협착기구부(clamping mechanism)는 대상부재의 접속부위에 설치된 접합기구(joining mechanism)를 겸할 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 형성된 관상체의 외주의 둘레길이, 적용되는 파이프라인의 단면형상, 및 대상부재의 탄성ㆍ비탄성에 대해서는 앞의 제2발명에 준한다.

또한 상기 구성에 있어서,

① 접촉롤러는 협착기구부에 연동되게 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출하고 대상부재(strip-like member)의 나선감겨지는 방향으로 이송구동력을 부여하는 이송롤러일것,

② 접촉롤러는 협착기구부에 연동하여 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출하고 회전가능하게 된 스페이서롤러(spacer roller)일 것은 선택사항이다.

본 발명의 실시에 있어서, 접촉롤러는 상시 파이프라인의 내면에 접촉된다.

본 발명에 의하면, 형성되는 관상체는 가급적 파이프라인의 내벽에 밀착되는 것이므로 라이닝층(lining layer)에 의한 단면손실이 가급적 감소된다.

탄성을 가진 대상부재의 경우에는 성형프레임은 접촉롤러의 배치위치 위에는 대상부재의 탄성형상에 따르며 접촉롤러에 의한 중절변형은 즉시 탄성복귀하므로 자동으로 소망하는 라이닝층이 형성된다. 또 비탄성의 대상부재의 경우에는 별도의 복원수단이 사용된다.

(제15발명)

본 발명의 제15는, 또한 별도의 파이프라인 내의 라이닝시공방법에 관한 것으로 파이프라인 내에서 그 양측 가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다랗고 탄성을 가진 대상부재를 나선상으로 감아서, 상접되는 접속부 서로를 걸어 맞물리어 형성된 관상체를 남겨두고, 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가형성하는 방법으로서,

링크체(link bodies)의 연결로 된 링크기구로 굴요가능하게 된 폐합상의 성형프레임;

상기 성형프레임의 둘레에 회전가능하게 장착되고 대상부재를 나선상으로 감아서 형성되는 라이닝관의 내면에 접촉되는 복수의 안내 롤러;

상기 성형프레임을 통하여 부착되고 이미 형성된 상기 라이닝관과 새로이 공급되는 대상부재와의 접속부위에 배치되는 동시 대상부재를 협착ㆍ접합하는 외면롤러와 내면롤러로 되는 접합기구부;

상기 접합기구에 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출하여 파이프라인의 벽면에 접촉하는 회전가능한 접촉롤러;를 가지며,

상기 성형프레임의 회전과 동시에 파이프라인의 벽면에 접촉되는 상기 접촉롤러를 통하여 상기 접합기구부의 링크체를 중절상태로 하고 해당 성형프레임 둘레에 대상부재를 나선상으로 감아서 라이닝관을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 제15발명은 제4실시예에 개시된다.

본 발명에서 대상부재는 탄성체가 사용된다. 기타 성형되는 관상체의 외주의 둘레길이, 및 적용되는 파이프라인의 단면형상은 앞의 제2, 제14발명에 준한다.

또한 상기 구성에 있어서,

① 접촉롤러는 접합기구부에 연동하여 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출하며 대상부재의 나선감겨지는 방향으로 이송구동력을 부여하는 이송롤러일것,

② 접촉롤러는 접합기구에 연동하여 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출되며 회전가능한 스페이서롤러일 것,

③ 성형프레임에는 성형프레임의 둘레길이를 자유롭게 변경되는 원주길이제조기구가 배치하는 것은 선택적 사항이다.

본 발명의 실시에 있어서, 접촉롤러는 상시 파이프라인의 내면에 접촉된다.

본 발명에 의하면 형성되는 관상체는 가급적 파이프라인의 내벽에 밀착되므로 라이닝측에 위한 단면손실이 가급적 감소된다.

또한 탄성을 가진 대상부재의 사용에 의해 성형프레임은 접촉롤러의 배치 위치이외는 대상부재의 탄성형상에 따르며, 접촉롤러에 의한 중절변형은 즉시 탄성복귀되므로 자동적으로 소망하는 라이닝층이 형성된다.

(제16발명)

본 발명의 제16은 별도의 파이프라인 내의 라이닝시공방법에 관한 것으로 파이프라인에서 그 외면에 길이방향으로 요입홈을 가지는 동시 그 양측 가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 장척의 탄성을 가진 대상부재를 나선상으로 감아서, 상접하는 접속부 서로를 결합시키어 형성된 관상체를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가 형성하는 방법으로서,

링크체가 연결로 되는 링크기구로 굴요가능하게 되는 각 링크체의 중절이 규제되는 폐합상의 성형프레임;

상기 성형프레임 둘레에 회전가능하게 장착되고 대상부재를 나선상으로 감아서 형성되는 라이닝관의 내면에 접촉하는 복수의 안내롤러;

상기 성형프레임을 통하여 부착되고 이미 형성된 상기 라이닝관과 새로이 공급되는 대상부재와의 접속부위에 배치되는 동시 대상부재를 협착ㆍ접합하는 외면롤러와 내면롤러로 되고, 또한 해당 외면롤러는 상기 대상부재의 요입홈에 끼워 넣는 턱부를 가진 접합기구부;

상기 접합기구부에 배치되어 그 외면이 가장 외측으로 돌출되어 파이프라인의 벽면에 접촉하는 회전가능한 접촉롤러;를 가지며,

상기 접합기구부에 부착된 성형프레임의 링크체의 중절규제는 해제되며

상기 성형프레임의 회전과 동시 파이프라인의 벽면에 상기 접촉롤러를 통하여 상기 접합기구부의 링크체를 중절상태로 하여 해당성형프레임의 둘레에 대상부재를 나선상으로 감아서 라이닝관을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 제16발명은 제4실시예에 개시된다.

제16발명에 있어서, 대상부재는 그 외면에 요입홈을 가지는 동시 탄성체가 사용된다. 기타 형성되는 관상체의 외주 둘레길이, 적용되는 파이프라인의 단면형상 등에 대하여는 앞의 제14, 제15 발명에 준한다. 또한 접촉롤러, 성형프레임의 원주길이조정기구에 대해서도 제15발명에 준한다.

본 발명의 실시예 있어서, 접촉롤러는 상시 파이프라인의 내면에 접촉된다.

본 발명에 의하면 형성된 관상체는 가급적 파이프라인의 내벽에 밀착하는 것이므로 라이닝층에 의한 단면손실이 가급적 감소된다.

또한 탄성(彈性)을 가진 대상부재의 사용에 의해 성형프레임은 접촉롤러의 배치위치 이외는 대상부재의 탄성형상에 따르며, 접촉롤러에 의한 중절변형은 즉시 탄성복귀되므로 자동적으로 소망하는 라이닝층이 형성된다.

또한 성형프레임은 접합기구부의 배치위치만이 중절(inward folding)이 가능하게 되어 있으므로 확실한 관상체를 성형할 수 있다.

(제17발명)

본 발명의 제17은 파이프라인 내의 라이닝시공장치에 관한 것으로 주로 제15발명의 방법의 실시에 적용되는 것이며, 파이프라인 내에서 그 양측연부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다랗고 탄성을 가진 대상부재를 나선상으로 감아서, 상접되는 접속부 서로를 걸어 맞물리어 형성되는 관상체를 남겨두고, 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가형성하는 방법으로서,

링크체의 연결로 되는 링크기구로 굴요가능하게 된 폐합상의 성형프레임;

상기 성형프레임 둘레에 회전가능하게 장착되고 대상부재를 나선상으로 감아서 형성되는 라이닝관의 내면에 접촉하는 복수의 안내 롤러;

상기 성형프레임을 통하여 부착되고 이미 성형된 상기 라이닝관과 새로이 공급되는 대상부재와의 접속부위에 배치되는 동시 대상부재를 협착ㆍ접합하는 외면롤러와 내면롤러로 되는 접합기구부;

상기 접합기구부에 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출하여 파이프라인의 벽면에 접촉하는 회전가능한 접촉롤러;를 가지게 된 것을 특징으로 한다.

본 제17발명은 제4실시예에 개시된다.

상기 구성에 있어서,

① 접촉롤러는 접합기구부에 연동하여 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌츨하여 대상부재의 나선감겨지는 방향으로 이송구동력을 부여하는 이송롤러일것.

② 접촉롤러는 접합기구부에 연동하여 배치되고 그 외면이 가장 외측으로 돌출하여 회전가능하게 된 스페이서롤러일 것.

③ 성형프레임에는 성형프레임의 둘레길이를 자유롭게 변경되는 원주길이조정기구가 배치될 것은 선택적 사항이다.

(제18발명)

본 발명의 제18은 파이프라인 내의 라이닝시공장치에 관한 것으로 주로 제16발명의 방법의 실시에 적용되는 것이며, 파이프라인 내에서 그 외면에 길이방향으로 요입홈을 가지는 동시 양측 가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다랗고 탄성을 가진 대상부재를 나선상으로 감아서, 상접하는 접속부 서로를 걸어 맞추어 형성된 관상체를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가형성하는 라이닝시공장치로서,

링크체의 연결로 되는 링크기구로 굴요가능하게 되는 동시 각 링크체의 중절이 규제되는 폐합상의 성형프레임;

상기 성형프레임 둘레에 회전가능하게 장착되어 대상부재를 나선상으로 감아서 형성된 라이닝관의 내면에 접촉하는 복수의 안내롤러;

상기 성형프레임을 통하여 부착되고 이미 형성된 상기 라이닝관과 새로이 공급되는 대상부재와의 접속부위에 배치되는 동시 대상부재를 협착ㆍ접합하는 외면롤러와 내면롤러로 되고, 또한 외면롤러는 상기 대상부재의 요입홈에 끼워 넣는 턱부를 가진 접합기구부;

상기 접합기구부에 배치되고, 그 외면이 가장 외측으로 돌출하여 파이프라인의 벽면에 접촉하는 회전가능한 접촉롤러를 가지며,

상기 접합기구부에 부착된 성형프레임의 링크체의 중절규제는 해제하여 되는 것을 특징을 한다.

본 발명은 제4실시예에 개시된다.

상기 구성에 있어서 접촉롤러, 성형프레임의 원주길이조정기구에 대하여는 제6발명에 준한다.

(제19발명)

본 발명의 제19는 별개의 파이프라인 내의 라이닝시공방법에 관한 것으로 파이프라인 내에서 양측가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다란 대상부재를 나선상으로 감아서, 상접하는 접속부 서로를 걸어 맞추어 형성된 관상체를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가형성하는 방법에 있어서,

원환상의 프레임(annular forming frame)을 사용하며,

상기 성형프레임에는 적어도 상기 대상부재를 내외에서 협착ㆍ접합하는 외면롤러와 내면롤러를 가진 협착기구부, 및 대상부재의 내면, 또는 외면에 접촉하는 회전가능한 복수의 안내롤러를 구비하며, 또한 상기 성형프레임에 연동하여 부착되고 파이프라인의 벽면에 접촉하여 성형프레임에 이송력을 부여하는 이송기구부를 구비하여된 시공장치를 사용하며,

상기 대상부재를 상기 성형프레임의 환상규제(annuler regulation), (내주규제(internal-circumference regulation), 외주규제(external-circumference regulation))로 파이프라인의 내경보다 소경의 관상체를 형성하는 동시에 이 관상체의 형성과정에서 상기 대상부재 사이를 슬라이드(slide)시키어 상기 관상체의 직경을 확장하고 파이프라인의 내면에 근접시키먼서 연속적으로 라이닝을 하는 방법으로서,

상기 라이닝시공장치를 일정한 회전 전진속도로 자주(自走)하면서 관상체의 직경확장 각도에 의해서 대상부재의 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 제19발명은 제2, 제3, 제5실시예에 개시된다.

이 발명은 내주규제 및 외주규제에 적용된다. 내주규제에 있어서는 외주규제틀체(external-circumference regulating frame body)의 병용이 바람직하다.

본 발명에서 대상부재는 탄성, 비탄성을 불문한다.

본 발명에서 관상체의 직경확장은 대상부재의 접속부 사이의 전단력(shear force)을 가하여 되는 것이다.

관상체의 직경확장각도는 적당한 검출기를 사용하여 이룬다.

본 제19발명에 의하면 형성되는 관상체는 가급적으로 파이프라인 내벽에 밀착하는 것이므로 라이닝층에 의한 단면손실이 가급적 감소된다. 또한 직경확장상태를 검출하여 그 검출값에 의하여 직경확장작동을 하므로 안정된 직경확장상태를 얻을 수 있다.

(제20발명)

본 발명의 제20은, 파이프라인 내의 라이닝 시공장치에 관한 것으로 주로 제19발명의 방법의 실시에 적용되는 것이며, 파이프라인 내에서 양측 가장자리부에 접속부가 형성되고 연속적으로 공급되는 길다란 대상부재를 나선상으로 감아서, 상접되는 접속부 서로를 걸어 맞추어 형성된 관상체를 남겨두고 이미 형성된 상기 관상체의 전방에 새로이 공급되는 대상부재로 관상체를 부가형성하는 라이닝 시공장치로서,

원환상의 성형프레임을 가지며,

상기 성형프레임에는 적어도 상기 대상부재를 내외에서 협착ㆍ접합하는 외면 롤러와 내면 롤러를 가진 협착기구부, 및 대상부재의 내면 또는 외면에 접촉하여 회전가능한 복수의 안내롤러를 구비하고,

또한 상기 성형프레임에 연동하게 부착되고 파이프라인의 벽면에 접촉하여 성형프레임에 이송력을 부여하는 이송기구부를 구비하고,

상기 이송기구부의 구동에 의해 상기 협착기구부에 의한 상기 대상부재의 이송속도보다도 느린 일정한 속도로 회전시키어 소정의 관상체의 직경확장 각도를 얻는 상기 대상부재의 이송속도를 제어하는 수단을 구비하여 된것을 특징으로 한다.

본 제20발명은 제2, 제3, 제5실시예에 개시된다,

이 발명은 내주규제 및 외주규제에 적용된다. 본 발명에 있어서 대상부재는 탄성, 비탄성을 불문한다.

본 제20발명에 의하면 이 시공장치는 이송기구부의 구동에 의하여 일정속도로 회전하므로 대상부재의 이송력에 무리한 응력이 작용하지 않으며 안정된 직경확장상태를 얻을 수가 있다.

(제1실시예)

도1은 본 발명의 파이프라인 내의 라이닝시공장치의 일실시형태의 전체를 나타낸 종단면도

도2는 본 라이닝시공장치의 일부를 생략한 정면도

도3은 라이닝시공장치를 구성하는 성형프레임의 일부단면의 평면도(도4의 3의 화살표 방향도)

도4는 성형프레임의 일부단면의 측면도(도3의 4의 화살표 방향도)

도5는 성형프레임의 중절(中折)방지기구를 나타낸 예시도

도6은 성형프레임의 부착부의 측면도

도7은 성형프레임의 부착부의 평면도(도6의 7의 화살표방향도)

도8은 성형프레임에 배치된 원주길이조정기구 및 간격유지기구의 일부단면의 평면도

도9는 도8의 9-9선 단면도

도10은 도8의 10-10선 단면도

도11은 간격유지기구의 확대단면도

도12는 도 11의 12-12선 단면도

도13은 간격유지기구의 동작도

도14는 접합기구부(joining mechanism part)의 정면도

도15는 접합기구부의 종단면도

도16은 접합기구부의 접합롤러의 구성도

도17은 회전접속장치(rotary coupling device)의 구성을 나타낸 일부단면 일부측면도

도18은 별도의 회전접속장치의 구성을 나타낸 일부 단면 일부 측면도

도19는 도18의 19의 화살표방향의 도

도20은 이면충전재 주입기구의 구성을 나타낸 측면도

도21은 이면충전재공급장치의 일예시도

도22은 이면충전재공급장치의 다른 예시도

도23은 라이닝시공공사의 일 양태의 전체를 나타낸 개요도

도24는 보형용구의 일예시도

도25는 라이닝시공공사(원형단면 파이프라인)의 다른 요령도

도26은 접합기구 둘레의 라이닝관의 상태를 나타낸 예시도

도27은 라이닝시공공사(직사각형단면 파이프라인)의 다른 요령도

(제2실시예)

도28은 본 발명의 파이프라인 내의 라이닝시공방법 및 그 시공장치의 다른 형태를 나타낸 일부측면 일부종단면도

도29는 파이프라인 내의 라이닝시공장치의 성형프레임의 정면도

도30은 그의 측면도(도29의 30의 화살표방향도)

도31은 접합기구부의 정면확대도

도32는 접합기구부의 내부 구성도(도31의 32-32선단면도)

도33은 종동이송기구부의 측면구성도

도34는 종동이송기구부의 정면구성도(도33의 34-34선단면도)

도35는 이면충전재주입기구부의 구성을 나타낸 측면도

도36은 회전접속부의 구성을 나타낸 일부단면 일부측면도

도37은 외주규제틀체의 일 양태의 평면도(도37의 38의 화살표방향도)

도38는 외주규제틀체의 일 양태의 정면도(도37의 38의 화살표방향도)

도39는 구속롤러의 일부단면 일부 측면도

도40은 연결기구의 일예시도

도41은 본 시공장치에 의한 시공공사의 요령도

도42는 이송기구의 상세도

도43은 이송기구부에서의 봉체(rod body)의 다른 양태의 예시도

도44는 이송기구부의 다른 양태의 예시도

(제3실시예)

도45는 본 발명의 파이프라인 내의 라이닝시공방법 및 그 장치의 다른 실시양태를 나타낸 종단면도

도46은 본 라인닝 시공장치의 정면도(도45의 46의 화살표방향도)

도47은 본 라이닝시공장치의 성형프레임의 일부단면의 정면도

도48은 그 측면도(도47의 48의 화살표방향도)

(제4실시예)

도49는 본 발명의 파이프라인 내의 라이닝시공장치의 또 다른 실시형태의 전체를 나타낸 종단면도

(대상부재)

도50의 (a)는 본 발명에서 사용되는 대상부재의 일양태를 나타낸 단면도

(b)는 이 대상부재 서로의 접합관계를 나타낸 단면도

도51의 (a)는 본 발명에서 사용되는 대상부재의 다른 양태를 나타낸 단면도

(b)는 이 대상부재 서로의 접합관계를 나타낸 단면도

(부호의 설명)

P : 파이프라인 R : 라이닝관 500, 520 : 대상부재, 504 : 요입홈

600 : 유압배관 610 : 공기배관

(제1실시예, 제4실시예)

S,S4 : 라이닝시공장치(내주규제식) 1 : 성형프레임 2 : 원주길이조정기구

3 : 간격유지기구 4 : 안내롤러 5 : 내면롤러 6 : 외면롤러 7 : 접합기구

8 : 이면충전재주입기구부 9, 9',9c : 회전접속장치

9A : 작동압력유체용회전접속부 9B : 충전재용회전접속부 10 : 링크체

73 : 접촉롤러 83 : 주입접속관 84 : 회전접속부 95 : 이면충전재용주입관

96 : 주입부

(제2실시예)

S1,S2 : 라이닝시공장치(내주규제식) 201 : 성형프레임 202 : 안내롤러

203 : 내면롤러, 204 : 외면롤러 205 : 접합기구부 206, 207 : 이송롤러

208 : 이면충전재주입기구부 209 : 외주규제틀체

(제3실시예 5실시예)

S3, S5 : 라이닝시공장치(외주규제식) 401 : 성형프레임 402 : 안내롤러

403 : 내면롤러 404 : 외면롤러 405 : 접합기구부(유압모터420)

406 : 주동이송기구부(main feed mechanism part) 406a : 구동륜(driving ring)(유압모터432) 406b : 종동륜(driven ring)

407 : 종동이송기구부 408 : 이면충전재주입기구부(back filling material injection mechanism part)

발명을 실시하기 위한 최량의 양태

(제1 실시예)

도1∼도22는 본 발명의 파이프라인 내의 라이닝시공방법을 실시하기 위한 시공장치의 일 실시형태를 나타낸다.

즉, 도1 및 도2는 본 라이닝시공장치(S)의 전체의 구성을 나타내며, 도3∼도22는 그의 각부의 구성을 나타낸다. 또 도50, 도51은 대상부재(帶狀部材)의 일 양태를 나타낸다.

이들의 도면에서 P는 원형(圓形)단면을 이루는 파이프라인, R은 라이닝관을 나타낸다. 또한 본 장치(S)의 진행방향(화살표 A)을 가지고 전부, 후부로 한다.

대상부재(500.520)(도50, 도51참조)

도50은 본 실시형태의 라이닝시공에서 사용되는 대상부재의 일 예를 나타낸다.

대상부재(500)은 본체가 일정 두께의 평판을 이루며 그 외면의 길이방향으로 적정수(도 예에서는 7)의 돌조(502)가 연속적으로 세로방향으로 설치된다. 돌조(502)의 선단부에는 플랜지(502a)가 형성된다. 돌조(502)의 상호간에는 홈(504). 또는 홈공간을 형성한다. 내면(506)은 실질적으로 평활하게 형성된다.

대상부재(500)의 양측에는 서로 내외로 중첩(Overlap)하여 서로 맞물리는 접속부 (500A) (500B)가 형성된다. 즉, 앞가장자리측(front edge side) 접속부(500A)는 그의 전단부의 돌조(502A)의 기부(基部)의 직경이 팽창되어 그 내면측에서 요입홈(510)이 종설되며, 또한 이 돌조(502A)에서 장출부(張出部)(protruding part)(512)가 형성된다. 뒤가장자리측(rear edge side) 접속부(500B)는 후단부의 돌조(502B)에서 장출부(514)가 형성되며, 이 장출부(514)의 단부 가까이 상기 앞가장자리측 접합부(500A)의 요입홈(510)에 결합되는 돌조(516)가 종설된다.

접합에 있어서 서로 인접한 대상부재(500)의 앞가장자리부와 뒤가장자리부가 겹치게 되며, 앞가장자리부 접속부(500A)에 뒤가장자리부 접속부(500B)가 후기(後記)하는 접합롤러부의 외면롤러와 내면롤러의 협착작용을 받아 요입홈(510) 내에 돌조(516)가, 또 돌조(502B)의 플랜지(502a)내에 장출부(512)의 단부가 각각 끼워 넣게(嵌入)되어 접합된다. 이 경우 주된 걸어맞물림은 요입홈(510)과 돌조(516)에 의해 이루어지며,

장출부(512)와 돌조(520B)는 세로로 걸어 맞물리는 것이며, 경우에 따라서는 세로로 걸어 맞물림은 생략될 수도 있다.

또한 본 실시형태에서는 장출부(512)(514)의 접촉부분에는 실링재(sealing material)(518)가 장착되어 접합성을 높인다. 또 접속부(500A)(500B)에서 끼워 맞춤결합이 충분하다면 상기 실링재(518)을 생략할 수도 있다.

대상부재는 합성수재 소재로 만들며 특히 성형층의 관점에서 압출형성에 의해 연속적으로 성형되는 염화비닐(PVC)수지가 가장 적합하다.

그러나 금속제에 의한 성형도 무방하다.

도51은 대상부재의 다른 양태를 나타낸다.

이 대상부재(520)은 외면의 길이방향으로 적정수의 사다리꼴의 돌조(522)가 연속적으로 세로방향(longitudinal direction)으로 설치되며 돌조(522)의 사이는 곡부(谷部)(524)가 형성된다. 돌조(522) 및 곡부(524)는 폭방향으로 동일한 피치(pitch)를 이룬다. 돌조(522)의 내부에는 적정한 중공부가 형성되어 대상부재의 강성화(剛性化) 및 경량화를 도모할 수 있다. 내면(526)은 실질적으로 평활하게 형성된다.

대상부재(520)의 양측에는 서로 내외로 겹쳐서 서로 맞물리는 접속부(520A)(520B)가 형성된다. 즉, 외측 접속부(520A)의 돌조는 돌조(522)와 같은 형상으로 형성되어 그 내면에는 둥근요입홈(530)이 종설되고, 또 장출부(protruding part)(532)는 곡부(524)의 폭보다 약간 길게 되어 있다. 내측 접속부(520B)는 그 장출부(534)의 길이를 곡부(524)보다도 거의 길게 형성되며 해당 장출부(534)의 단부에 상기 외측접속부(520A)의 둥근 오용입홈(530)에 걸어 맞물리는 둥근돌조(536)이 종설되는 동시 그 부착 근부(root part)의 돌조(522)에는 절결된 요입홈(538)이 세로로 설치되어 있다.

접합시에 있어서, 외측접속부(520A)에 내측접속부(520B)가 접합롤러부의 외측롤러와 내측롤러에 의해 압압(押壓)(pressed)되며 둥근요입홈(530)에 둥근돌조(536)이, 또 절결된 요입홈(538)에 장출부(532)의 단부(end portion)가 각각 끼워 넣어 접합된다.

라이닝시공장치(S)(도1∼도22 참조)

도1∼도22를 참조하여 본 실시형태의 라이닝시공장치(S)의 구성을 설명한다.

도1 및 도2에 표시된 바와 같이, 이 라이닝 시공장치(S)는 소정폭을 가진 복수의 링크체로 구성되는 링크기구로 굴요가능한 환상체를 이루는 성형프레임(1), 이 성형프레임(1)에 장착되는 원주길이조정기구(2), 이 원주길이조정기구(2)에 병설된 간격유지기구(3), 이 성형프레임(1)의 링크기구의 각 축부(軸部)에 배치되는 복수의 안내롤러(4), 이 성형프레임(1)에 부착되는 내면롤러(5)와 외면롤러(6)를 포함하는 접합기구부(7), 또한 접합기구부(7)에 인접하여 배치된 이면충전재 주입기구부(8)의 주요부로 이룬다. 또 간격유지기구(3)는 생략될 수 있고 경우에 따라서는 원주길이조정기구(2)도 생략될 수 있다.

본 실시형태는 접합기구부(7)의 구동원(驅動源)인 작동 압력유체(유압)계통과, 이면충전재 주입기구부(8)의 이면충전재계통과의 공유화된 회전접속장치(9)에 특징이 있다.

이하 각부의 세부구조를 설명한다.

성형프레임(1)(도1∼도13참조)

성형프레임(1)은 소요되는 폭을 가진 환상체를 이루며 전체가 링크기구로 외경방향으로 굴요가능하게 되어 있고 또 횡강성(橫剛性)을 가지며, 그 일부는 접합기구부(7)의 부착부가 된다.

즉, 이 환상체의 굴요성은 복수의 링크체(10)가 축부(11)를 통하여 연결된 링크 체인(link chain)으로 얻어진다.

(링크기구)(도3, 도4참조)

링크체(link bodies)(10)는 본 실시형태에서는 도3, 도4에 표시된 바와 같이 외측 링크체(10A)와 내측링크체(10B)와의 두 양태를 채용하며 교호로 배치된다.

외측링크체(10A)는 전체로서 H형을 이루며 서로 평행하는 측판(12)과 이들의 중앙부에서 견고하게 연결된 연결판(13)으로 된다. 측판(12)의 양측에는 원형의 축공(shaft hole)(14)이 뚫려 있다.

내측링크체(10B)는 ㄷ자형으로 된 2개의 분할체(10b)로 조립되어 전체로서 외측 링크(10A)와 동형의 H형을 이룬다. 즉, 이 분할체(10b)는 단측판(16)과 배판(17)으로 된 ㄷ자형체를 이루며, 배판(17)서로를 대접하여 볼트, 너트(도시되지 않음)에 의해 견고하게 결합되며 H형체로서 일체로 조립된다, 단측판(16)에는 외측링크(10A)의 측판(12)의 축공(14)에 대응하는 원형의 축공(18)이 뚫린다.

또한 외측링크체(10A)와 내측링크체(10B)는 외측링크체(10A)의 측판(12)의 내측에 내측링크체(10B)의 측판(16)을 중첩하는 동시 이들의 축공(14)(18)의 축심(axial center)을 일치시키고 이 축공(14)(18)내에 고정 유지된 축수(bearing)(20)를 통하여 축부(11)를 끼우고 링크기구를 구성한다.

(중절방지기구(Inward-Folding Preventive Mechanism))(도5참조)

링크체(10)의 서로는 180°를 기준으로, 외절(folded outward)할 가능성은 있으나 중절(inward folding)은 방지된다. 다만 후술하는 바와 같이, 부착부는 여기에 해당되지 아니한다.

이 때문에 중절방지기구가 설치된 것이며 도5에 그 일예를 표시한다.

즉, 일측의 링크체(10)(I)의 측판의 단부에는 스톱퍼용의 요입부(22)가 요설 성형되고, 타측의 링크체(10)(II)의 측판에는 앞의 링크체(10)(I)측에 돌설하는 스톱퍼(23)가 고정되게 설치되고, 스톱퍼(23)가 스톱퍼요입부(22)의 일측 단면((22a)에 접촉함으로써 중절이 제지된다. 또 스톱퍼(23)는 스톱퍼요입부(22)의 타측 단면(22b)에 접촉하기까지 외절될 가능이 있다. 요입부(22)의 열린 각도()( 예컨대 30°)가 요동폭이 된다. 즉, 그 일 양태로서 180°를 한도로 150°까지 외절이 가능하다.

(부착부)(도6, 도7참조)

성형프레임(1)은 부착부를 가지며 이 부착부를 통하여 접합기구부(7)가 부착된다.

부착부도 성형프레임(1)의 일부를 구성하며 링크체를 구성한다. 즉, 부착부는 도6, 도7에 표시된 바와 같이, 내면롤러(5)를 감싸 지지하고, 내면롤러(5)의 축부를 가지고 요동하는 2개의 분할체(25)(26)으로 되며, 외측의 분할체(26)는 접합기구부(7)의 부착에 제공된다. 이 부착부의 회전방향의 링크체(10b')는 그 전측판을 후방으로 후퇴되어, 세폭상(細幅狀)을 이룬다. 그의 후퇴폭은 대상부재(100)을 받아들이는데 충분한 폭으로 된다.

그리하여 이 부착부에 있어서는 중절방지기구와는 역의 양태의 외절이 방지되어 일정각도의 중절이 허용되는 중절기구가 설치된다.

즉, 도7에 표시된 바와 같이 분할체(26)의 측판의 단부에는 회전축 둘레에 요입부(27)가 형성되며 분할체(25)의 측판에는 요입부(27)내에 끼워 넣는 스톱퍼(28)가 고정설치되고, 해당 스톱퍼(28)는 요입부(27)의 단면(27a)(27b)에 접촉하여 요입부(27)의 퍼지는 각도(β) (예컨데 60°) 의 범위에 걸쳐 중절이 허용된다.

도면의 예에서 스톱퍼(28)는 요입부(27)의 단면(27a)에 접촉하여 180°를 유지하며, 이로부터 240°까지 내절이 가능하게 된다. 물론, 이 중절각도는 성형프레임(1)의 원주길이에 응하여 적정하게 결정한다. 중절각도는 180°의 직선상태를 대칭축(y)로 하고 파이프라인(P)의 내벽면의 원호형과 대칭으로 되는 원호의 각도를 채용한다.(도24참조)

본 실시의 형태의 성형프레임(1)에서 17개의 링크체로 구성되어 있으나 이것을 감소하거나 증가하는 것은 자유이다. 요는 시공대상인 파이프라인의 직경에 맞추어 증감된다.

원주길이조정기구(2)(도2, 도8∼10참조)

원주길이조정기구(2)는 성형프레임(1)의 링크기구의 적절한 위치에 배치되고, 그 성형프레임(1)의 둘레길이를 조정한다.

도8∼도10에 그 상세한 구성을 나타낸다.

도면에서 30은 너트체, 31은 회동부(32)를 가진 조정볼트로서 역방향으로 나사가 형성된 나사부(31a)(31b)를 가진다. 34는 분할체(10b)의 배판(17)의 장출부(17a)에 뚫려 있는 볼트끼워 통하는 구멍이며 조정볼트(31)가 부드럽게 끼워진다. 35는 너트체(30)의 나사구멍이며 그의 짝이 되는 나사구멍(35a)(35b)은 서로 역방향으로 나사홈이 형성되어 있다.

조정볼트(31)의 회전에 의해서 그 나사부(31a)(31b)에 나합된 상대를 바라보는 너트체(30)는 서로 끌어 당기는 방향, 또는 떨어지는 방향으로 이동하며 이로 인하여 한쌍으로 된 분할체(10b)의 배판(17)간이 거리()를 자유롭게 조정한다.

간격유지기구(3)(도11∼13참조)

간격유지기구(3)는 원주길이조정기구(2)에 병설되며, 본 실시예의 형태에서는 내측 링크체(10B)의 양단부에 동일구성으로 배치된다.

즉, 도11∼도13에 표시된 바와 같이 본 간격유지기구(3)는 분할체(10b)의 상대를 향한 배판(15)에 고정되는 테이퍼판(40)과 이들의 양 테이퍼판에 협착되는 내측 및 외측 간격유지체(41)(42)와 이들의 간격유지체(41)(42)사이에 장착되는 볼트(43)로 되며, 또한 외측 간격유지체(42)사이에 걸쳐진 연결판(44)을 포함한다.

도면에서 40a는 테이퍼판(40)의 테이퍼면, 40b는 그 가이드벽, 41a는 내측간격유지체(41)의 테이퍼면, 46은 내측간격유지체(41)의 중앙에 뚫려 있는 볼트 삽통공(bolt through-hole), 47은 외측간격유지체(42)의 중앙에 뚫려 있는 나사구멍, 43a는 볼트(43)의 볼트두부, 43b는 볼트간부(bolt shaft part), 43c는 나사부이다. 48은 연결판(44)에 뚫려 있는 볼트삽통공으로서 외측간격유지체(42)의 진퇴운동에 수반하는 볼트(43)의 삽입과 빼내는 것을 허용한다.

도11∼도13에 있어서, 도11, 도12는 원주길이조정기구(2)가 수축되며, 내측링크체(10B)의 서로가 좁혀진 상태(간격a)에서의 간격유지기구(3)의 상태를 나타낸다. 도13은 원주길이조정기구(2)가 신장되어 내측링크체(10B)의 서로가 벌어진 상태( 간격(b))에서의 간격유지기구(3)의 상태를 나타낸다.

안내롤러(4)(도1∼도4, 도6∼도9참조)

안내롤러(4)는 성형프레임(1)의 각 축부(11)에 회전가능하게 장착된다. 롤러본체는 경질의 합성수지체 또는 금속체로 되며 대상부재(500)의 내면에 접합한다. 표준의 안내롤러(4)(4a)는 링크체(10)의 내폭(內幅)에 가득찬 길이를 가지나 후술하는 접합기구부(7)의 소요수(통상은 1)의 전방부의 안내롤러(4)(4b)는 대상부재(500)의 폭만이 짧게 된다.(도6, 도7참조).

접합기구부(7)(도1,도2, 도6, 도14∼도16참조)

접합기구부(7)는 성형프레임(1)의 부착부에 장착된다.

접합기구부(7)는 내면롤러(5)와 외면롤러(6)가 조합된 접합롤러부(50)를 주체로 하고 또한 이들 롤러(5)(6)의 동기회전을 도모하는 치차기구(51)를 수납하는 동시 이 치차기구(51)에 연동하는 이송기구(52)를 유지하는 함체(Housing Body)(53) 및 이 함체(53)에 부착되는 롤러(5)(6)의 회전구동원으로의 유압모터(54)를 포함한다.

그리고, 접합기구부(7)는 나선상으로 감겨지는 대상부재(500)의 접합부, 즉, 해당 대상부재(500)가 최초로 접속하는 위치에 대응하여 배치된다.

(함체53)

함체(53)는 도14, 도15에 표시된 바와 같이 상부분(53A)와 하부분(53B)으로 나누어지고 상부분(53A)는 핀축(56)둘레에 개방가능하게 되며 접속장치(joining device)(57)로 상부분(53A)을 하부분(53B)에 폐합한다.

도면에서 58은 리브, 59는 리브(rib)(58)에 피봇으로 설치(pivot-mounted)된 연결봉, 60은 연결봉(59)이 유삽된 브래킷, 61은 코일 스프링, 62는 너트로서 이들은 접속장치(57)를 구성한다.

(치차기구51)

치차기구(51)은 도15에 표시된 바와 같이 함체(53)의 전후벽에 걸쳐 하방에서부터 순차, 회전가능하게 걸쳐진 3개의 축부(64)(65)(66)를 가지며 각 축부(59) (60)(61)에 치차(67)(68)(69)가 고정 설치된다. 그리고, 제2의 축부(65)에는 내면롤러(5)가 연결되며 제3축부(66)에는 외면롤러(6)가 연결된다. 제1축부(64)의 회전에 대하여 제2축부(65)는 역방향으로, 제3축부(66)는 순방향으로 회전하며 더 나아가서는 내면롤러(5)와 외면롤러(6)는 서로 역회전으로 된다.

또한 제3축부(66)에 간격유지용 스페이서롤러(70)가 회전가능하게 부착되어 있다. 스페이서롤러(70)는 후술하는 접촉롤러(73)와 실질적으로 같은 지름(소경을 포함)이 되며 그 외주를 파이프라인(P)의 내벽면에 접촉한다. 또 스페이서롤러(70)는 적당히 생략될 수 있다.

(이송기구52)

이송기구(52)는 함체(53)의 외부에서 제2축부(60)에 설치되는 구동 스프로킷(72), 제3축부(61)에 회전가능하게 장착된 스프로킷(sprocket)을 가진 롤러(73)(73a는 그 이송롤러부, 73b는 그의 스프로킷부) 및 체인(74)으로 된다. 보다 상세하게는 구동스프로킷(72)는 그 외주에 치차톱니(72a)를 가지며 키(key)를 통하여 또는 스플라인으로 결합하여 제2의 축부(65)에 고정되어 해당 축부(65)와 일체로 회전한다.

스프로킷을 가진 접촉롤러(73)는 소경부(small-diameter)의 스프로킷부(73b)와 대경부(large-diameter)의 이송롤러(73a)로 되어 축받이를 통하여 제3축부(66)에 회전가능하게 장착된다. 스프로킷부(73b)는 외주에 치차톱니를 가진다.

체인(74)은 구동스프로킷(72)와 스프로킷을 가진 접촉롤러(73)의 스프로킷부(73b)에 감기어 구동스프로킷(72)의 구동력을 스프로킷을 가진 접촉롤러(73)에 전달한다.

그리하여 이송롤러 기능을 가진 접촉롤러(73)의 회전은 파이프라인(tubular culvert)(P)의 관벽에 접촉하며 그 회전으로 본 장치(S)의 회전속도를 결정하는 것이며, 그 속도는 후술하는 접합롤러부(50)에 의해 제관되는 라이닝관(R)의 성형속도에 동기(同期)한다.

본 장치(S)에 있어서 본 장치의 직경의 치수는 자연상태, 즉 비(非)구속상태에 있어서 이송기구(52)의 이송롤러 기능을 가진 접촉롤러(73)을 포함하여 최대 직경을 이룬다.

본 이송기구(52)와 스페이서롤러(70)와의 관계에 대하여는 본 실시의 형태에서 양자는 병설되는 것이나 어느 한쪽을 생략해도 되고 또 접촉롤러(73)의 구동계통을 생략하고 해당 접촉롤러(73)에 스페이서롤러의 기능을 갖도록 할 수도 있다.

(유압모터54)

유압모터(54)는 도15에 표시된 바와 같이, 그 구동축(54)a)를 제1축부(64)에 연결하여 함체(53)의 전면에 부착한다.

유압모터(54)에는 해당 유압모터(54)에 오일을 이송하는 유입측배관(76a)과 해당 유압모터(54)에서 오일을 배출하는 유출측 배관(76b)이 접속되어 있다. 또한 이들의 배관(76)은 함체(53) 또는 성형프레임(1)의 적당한 위치에 부착되는 회전접속장치(9)에 접속되며 해당 회전접속장치(9)를 통하여 외부의 압력원에 연결되는 유압용배관(외부배관)(77)(도1참조)가 접속된다.

회전접속장치(9)(도17참조)

회전접속장치(9)는 유압용 회전접속부(hydraulic rotary coupling part)(9A)와, 유압용 회전접속부(9A)의 중심부로 관통하여 배치되는 이면충전재용 회전접속부(back-filling material rotary coupling part)(9B)와 조합으로 된다.

(유압용 접속부 9A)

회전용 접속장치(9)는 원통상의 고정체(79)와 해당 고정체(79)에 회전가능하게 끼워 넣게 되는 원주상(圓柱狀)의 회전체(80)의 조합으로 되며 해당 회전체(80)의 축중심에는 비교적 대경의 원공(circular hole)(81)이 관통상(passes through)으로 형성되어 있다. 고정체(79)에는 인포트("in" port)(a)와 아웃포트("out" port)(b)가 형성되어 있으며, 인포트(a)는 접속관(connecting pipe)(79A)을 통하여 배관(76)의 유입측배관("in" side piping)(76a)에 접속되고 아웃포트(b)는 접속관(79B)를 통하여 배관(76)의 유출측 배관("out" side piping)(76b)에 접속된다. 회전체(80)는 고정체(79)내에는 액밀성(液密性)을 유지하여 회전가능하게 끼워 맞출 그 단면에 2개의 접속구(connecting port)(c)(d)를 가진다. 회전체(80)내에는 상기 2개의 접속구(c)(d)(유입용접속구 c, 유출용 접속구 d)에 연통(連通)하는 유압통로(e)(f)가 뚫려 있고 각각 연통공(g)(h)를 통하여 회전체(80)의 원주면의 원주방향으로 요입형성된 오일홈(i, j)는 인포트(a)에 연통되고 오일홈(j)는 아웃포트(b)에 연통된다.

또한 고정체(79)는 부착판(82)를 통하여 함체(53), 나아가서는 성형프레임 (1)에 부착된다. 82a는 볼트공이다.

그리하여 유압용회전접속부(9A)의 유입용 접속구(c)에 외부배관(77)의 유입측(77a)이 접속되고 해당 유압용회전접속부(9A)의 배출용 접속구(d)에 외부배관(77)의 유출측(77b)가 접속된다. 또 외부배관(77)은 유압구동원(G)에 접속된다.

유압용 회전접속부(9A)를 개재(interposition) 하므로서 회전작동을 수반하는 유압모터(54)측의 배관(76)과, 회전작동이 없는 외부측 배관(77) 사이의 작동유체의 교환(exchanged)을 이룬다.

그리하여 치차기구(51), 유압모터(54)에 의해 유압모터(54)의 구동력은 제1축부(64)에 전달되며, 또 치차기구(51)를 통하여 제2, 제3축부(65),(66)에 전달된다. 제2축부(65)와 제3축부(66)은 서로 역회전으로 된다,

(이면충전재용 회전접속부 9B)

이면충전재용 회전접속부(9B)는 유압용 회전접속부(9A)의 원공(round hole)(81)에 삽통되는 주입접속관(83)과 해당 주입접속관(83)의 전단부에 장착되는 회전접속부(rotary coupling)(84)의 주요부로 된다.

보다 상세하게는 주입접속관(83)은 비교적 짧은 일정길이의 원통상(circular pipe shape)을 이루며 그 외경을 유압용회전접속부(9A)의 원공(81)내에 삽통(passed through) 가능하게 되며 소정 위치에 끼워 통하게 되었을 때 전후부에서 소정의 돌출 길이를 유지한다. 주입접속관(83)의 내경은 충분한 크기로 채용되어 충전재의 유통에 지장을 주지 않으며, 또 전방으로 치우친 스톱퍼(85)가 뒤에 부착하여 고정되게 설치되며, 스톱퍼(85)에 의해 삽통량이 규제된다. 주입관(83)의 후단부의 외주에는 2개의 나사(86a)(86b)가 형성되어 전방부의 나사(86a)는 상기 주입접속관(83)이 원공(81)으로 삽통되었을 때 유압용 회전접속부(9A)의 회전체(80)의 후면위치에 하며, 상기 전방 나사(86a)에 나사로 결합되는 고정너트 (87)를 체결하여 주입접속관(83)을 고정한다.

또 후방의 나사(86b)는 선단에 이르면서 지름이 작게 된 테이퍼로 된다,

회전접속부(84)는 단관(short pipe)(89)와, 상기 단관(89)에 회전가능하게 피감(彼嵌)(fit over)되는 원환체(90)(annular body)로 된다. 단관(89)은 일단(후단)이 폐쇄덮개(89a)에 의해 폐쇄되며 타단(전단)은 개방되고 그 내주에는 단부에 이를수록 지름이 커지는 나사(98b)가 테이퍼상으로 형성되고 상기 나사(98b)는 주입접속관(83)의 테이퍼나사(86b)에 나사로 결합한다.

단관(89)의 중앙부 부근에서 동일 원주상에 소정의 간격을 가진 복수의 배출포트(89c)가 형성되고 단관(89)의 외측에는 배출포트(89c)에 평행하여 O링용 홈(89d)가 요입되게 형성되며 이 링홈(89d)에 O링(91a)이 장착된다. 89e는 스페너 (spanner) 작동걸이 이다.

원환체(90)는 단관(89)의 배출포트(89c)에 임하여 단관(89)둘레를 회전가능하게 또 액밀(liquid-tight seal)하게 장착된다. 91b는 고정금구이다. 원환체(90)의 배출포트(89c)에 임하는 내주면에는 광폭의 홈(90a)이 연속적으로 형성되고 또 원환체(90)의 1개소에 홈(90a)에 연통하는 토출포트(90b)이 형성되어 있다. 토출포트(90b)에 연통하여 원환체(90)의 외측에 토출관(93)이 고정설치된다.

(회전접속장치(9)의 부착 및 분리)

부착(Attachment)

회전접속장치(9)의 조립은, 우선 유압용회전접속부(A)를 함체(53)에 부착하고 이어서 이면충전재용 회전접속부(9B)에 대해서, 그 주입접속관(83)을 유압용회전접속부(9A)의 원공(81)에 끼워 통하고 스톱퍼(85)의 접촉(contact)위치에서 정지하며 고정너트(87)를 주입접속관(83)의 후부에서 끼운 다음 고정너트(87)을 주입접속관(83)의 나사(86a)에 틀어 체결하여 주입관(83)을 고정한다. 그런 다음 회전접속부(84)의 단관(89)의 나사(89b)를 주입관(83)의 테이퍼 나사(86b)에 나사로 결합(screw-engaged)하여 장착한다.

분리(Removal)

분리는 상기 부착수순의 역으로 된다. 즉 이면충전재용 회전접속부(9B)에 대해서는 회전접속부(84)를 역으로 회동하여 주입접속관(83)에서 떼어내고 고정너트(87)을 역으로 회동하여서 떼어낸 다음 주입접속관(83)을 유압용 회전접속부(9A)에서 떼어낸다.

또는 그 전체에 대해서, 유압용 회전접속부(9A)를 함체(53)에서 떼어내어 낸 다음 이면충전재용 접속부(9B)를 분해하는 순서를 채용할 수 있다.

제관도중에서는 본 시공장치(S)를 정지하고 충전작업을 정지하는 경우에 있어서는 회전접속장치(9)에서 이면충전재용 회전접속부(9B)만을 떼어낸다.

(기타의 회전접속장치(Other Rotary Coupling Device)9C)

도18, 도19는 다른 양태의 회전접속장치(9C)를 나타낸다.

이 회전접속장치(9C)는 원통상의 고정체(93)과 이 고정체(93)에 끼워 넣는 회전체(94)의 조합으로 되며, 유압용과 이면충전용이 공용으로 되어 있다.

유압용에는 고정체(93)에 인포트(a)와 아웃포트(b)가 형성되고 인포트(a)는 배관(76)의 유입측배관(76a)에 접속되며 아웃포트(b)는 배관(76)의 유출측배관 (76b)에 접속된다. 회전체(94)는 고정체(93)내에 액밀(liquid-tight seal)을 유지하여 회전가능하게 끼워 맞추고 그 단면에 2개의 접속구(c)(d)를 가진다. 회전체(94)내에는 이 2개의 접속구(c)(d)(유입용 접속구c, 유출용접속구 d)에 연통하는 유압통로(e)(f)가 형성되며 각각은 연통공(g)(h)를 통하여 회전체(94)의 원주면의 원주방향으로 요입된 오일홈(i)(j)에 연통된다. 오일홈(i)은 인포트(a)연통되고 오일홈(j)은 아웃포트(b)에 연통된다.

그리하여 회전접속부(9C)의 유입용 접속구(c)에 외부배관(77)의 유입측(77a)가 접속되고 회전접속부(9C)의 유출용 접속구(d)에 외부배관(77)의 유출측(77b)이 접속된다.

이면충전재용에는 고정체(93)에 포트(l)형성되며 회전체(94)에는 그 단면(end surface)에 접속구(m)를 가지며 회전체(94)내에는 접속구(m)에 연통하는 액체통로(n)가 형성되어 연통공(o)을 통하여 회전체(94)의 주면의 원주방향으로 요입된 요입홈(p)으로 연통된다.

그리하여 회전접속부(9C)의 포트(l)에 주입관(95)가 접속되고 접속구(m)에 이면충전재 공급관(98)이 접속된다. 이면충전재공급관(98)을 통하여 이송되는 유동상(流動狀) 또는 액상(液狀)의 이면충전재는 접속구(m)에서 액체통로(n)를 통하여 연통공(o)을 거쳐 요입홈(p)에 유도된 다음 포트(l)에서 주입관(95)로 유출한다.

이면충전재 공급관(95)의 타단(other end)에는 이면충전재공급관(95)에 이면충전재를 이송하는 고착재(固着材)공급장치(K)가 배치된다.

상기한 어느 실시형태의 회전접속장치(9)(9C)는 유압모터(54)의 회전접속부와 공용으로 되어 있으나 별체로 하는 것도 무방하다. 이 경우에는 회전접속부의 기구는 간단하게 이룬다.

접합기구부(Joining Mechanism Part)(7)

다시 접합기구부(7)의 설명으로 돌아간다.

[접합롤러부(Joining Roller Part) 50]

접합기구부(7)의 접합롤러부(50)는 도16에 표시한 바와 같이 내면롤러(5)와 외면롤러(6)가 서로 관축(管軸)방향으로 나란하게, 또 양 롤러(5)(6) 사이에 대상부재(500)를 협착(挾着)하도록 소정의 간격이 유지되게 배치된다.

그리고 상기와 같이 내면롤러(5)는 제2축부(65)에 직결되게 부착되며 외면롤러(6)는 제3축부(66)에 직결되게 부착된다.

도16은 접합롤러부(50)의 상세한 구조를 나타낸다.

도16은 접합롤러부(50)의 내면 및 외면의 2개의 롤러(5)(6)을 확대하여 나타내는 동시 이들의 롤러(5)(6)와 대상부재(500)와의 대응관계를 나탄낸다. 도시된 바와 같이 본 실시형태에는 이들 롤러(5)(6)는 대상부대(500)의 복수(본 실시형태에서 3) 스팬(span)에 걸쳐 배치된다. 또 H는 대상부재(500) 서로의 최초의 스팬 접속부를 표시한다.

내면롤러(5)는 원통상을 이루며 대상부재(500)의 내면에 밀착하며 접속부(H)를 포함하여 외면롤러(6)로 외측에서 압압되는 대상부재(500)를 지지한다. 또 내면롤러(5)의 전단부에는 직경확장부(expanded-diameter part)(5a)가 형성되고 또 이 직경확장부(5a)에 대상부재(500)의 내면의 홈(510)에 결합하는 턱(5b)이 돌출되게 형성된 것이나 적절히 생략할 수도 있다.

외면롤러(6)는 원통본체(6a)에 소정간격을 두고 복수의 윤상턱부(annular hook parts) (6b)가 형성되어 있고 이들 윤상턱부(6b)는 대상부재(500)의 돌조(502) 사이의 홈(504)에 끼워 넣는다. 또 원통본체(6a)의 외주는 대상부재(500)의 돌조(502)의 외면에 압접된다. 원통본체(6a)의 외면에는 널링 가공(knurling 또는 Roulette Working)이 되어 있어 대상부재(500)와의 미끄럼을 방지한다. 또 그 일부(6a')는 소경으로 되어 돌조(502)에서 벗어난다.

윤상턱부(6b)에 대해서, 접속부(H)에 대응하는 2개 한쌍의 윤상턱부(6d')는 그의 둘레측부가 대상부재(500)에 접촉한다. 기타의 윤상턱부(6b)에 대하여는 각별하게 접촉할 필요는 없고 돌조(502) 사이의 홈(504)에 끼워 맞추는 것이 긴요하다.

이 접합기구부(7)의 라이닝관(R)의 부착은 함체(53)의 상부분(53A)를 개방하고 외면롤러(6)의 윤상턱부(6b)를 대상부재(500)의 돌조(502)의 핏치(Pitch)에 합치시키고 또 접속부(H)에 윤상턱부(6d')를 위치시키고 그런 다음 상부분(53A)를 하부분(53B)에 폐합하고 접속장치(joining device)(57)을 폐쇄하여 그 너트(62)를 체결한다.

이면충전재주입기구부(8)(도20 참조)

이면충전재주입기구부(8)은 1개의 이면충전재용주입관(95)을 주체로 하고 그의 선단에 주입부(96)을 가지며 기단에는 상기 회전접속부(9), 특히 이면충전재용 회전접속부(9B)에 접합된다. 그리고 이면주입기구부(8)는 접합기구부(7)에 인접하여 그 회전 후방부에 배치된다.

(이면충전재용 주입관 95)(도20참조)

주입관(95)은 강성을 가진 절곡관으로 되어 있으며 접합기구부(7)의 함체(53)의 측면에 고정된 지지금구(97)를 통하여 고정지지되며, 소정의 위치상태를 유지한다. 즉, 주입관(95)는 각 굴곡부를 통하여 접합롤러부(50)의 외면롤러(6)에 평행하는 수평부(95a), 함체(53)의 측면에 연(沿)한 수직부(95b), 이 수직부(95b)에서 회전접속부(9B)를 향한 부착부(95c)로 된다. 다시 말하면, 지지금구(97)보다 선단측에 강성을 요하며 지지금구(97)보다 회전접속부(9B)에 대해서는 가요성(可撓性)이 있어도 된다.

본 주입관(95)는 접합기구부(7)의 접합롤러부(50)에 나란하며, 또 접합롤러부(50)에 대하여 진행방향의 후방에 배치된다.

(주입부96)

주입부(96)는 주입관(95)의 수평부(95a)의 선단부에서 접합롤러부(50)이 외면롤러(6)의 선단부보다 더욱 안쪽 부분에 형성되며 관경(管徑)방향에 대하여 관(관(管)중심방향을 향하고 또 접합기구부(7)의 진행후방을 향하여 단일의 주입구(96a)가 형성되어 있다.

이 주입부(96)는 떼어내는 식으로 될 수 있다.

또한 주입부(96)은 복수의 주입구를 소정 간격을 두고 형성하는 양태를 채용할 수도 있다. 이 경우, 주입부(96)은 적어도 하나의 대상부재(500)의 폭과 대등한 길이를 가진다. 또 주입구의 간격은 대상부재(500)의 플랜지(502) 서로의 간극의 간격에 일치시킨다.

또한 단일 주입구(96a)는 시멘트재계의 이면충전재에 적용되며 복수의 주입구는 합성수지계의 이면충전재에 적용된다.

그리하여 주입관(95)의 기단(base end)은 상기한 회전접속장치(9)의 이면충전재용 회전접속부(9B)의 토출관(93)에 접속되며, 주입접속관(83)의 후단(rear end)에 이면충전재공급관(98)이 접속된다. 이면충전재공급관(98)은 구체적으로 가요성의 관, 소위 호스(hose)가 사용된다. 이면충전재공급관(98)을 통하여 이송되는 유동상(fluid-form), 또는 액상(liquid-form)의 이면충전재(FL)은 이면충전재용 회전접속부(9B)의 주입접속관(83)의 관로(pipe passage)를 통과하여 회전접속부(84)의 단관(89)을 통하여 배출포트(89a)를 거쳐 원환체(90)의 홈(90a)에 유도되며 그런 다음 토출포트(96b)에서 토출관(93)으로 유출한다. 토출관(93)에서 이면충전재주입기구부(8)의 주입관(95)를 통하여 주입구(96)에서 배출된다.

이면충전재공급관(98)의 타단에는 이 이면충전재공급관(98)에 이면충전재를 이송하는 이면충전재공급장치(K)가 배치된다.

이면충전재공급장치(K,K1)(도21, 도22참조)

이면충전재공급장치(K)는 본 실시형태에서는 유동상 또는 액상의 이면충전재(F)를 회전접속장치(9), 또는 이면충전재용 회전접속부(9B)를 통하여 이면충전재주입기구부(8)의 주입관(95)에 소정의 압력으로 공급하는 기능을 가지며 적어도 펌프기능을 구비한다.

도21에 표시된 이면충전재공급장치(K)는 시멘트계 이면충전재용이며 압송장치(100)는 홉퍼(101)를 통하여 공급되는 시멘트페이스트, 시멘트몰타르를 전동모터(M)에 의해 구동되는 시멘트펌프(102)에 의해 공급관(98)에 송출한다. 시멘트펌프(102)는 그 나선날개(helical vane)(103)의 이송작용에 의하여 송출압력을 얻는다. 또 시멘트펌프(102)는 이 형식에 한정하지 않고 다른 형식(예컨대 플런저형 펌프(plunger type pump) 등)을 채용하는 것은 자유이다. 이 압송장치(100)은 차량(105)로 이동가능한 대차(臺車)(106)위에 재치되고 본 제관장치(S)의 진행과 동시에 진행한다. 이 대차(106)는 일반적으로 견인(牽引)식이 채용되나 자주(自走)식을 채용하는 것도 무방하다.

또한 도22는 다른 양태의 이면충전재공급장치(Kl)을 나타내며 액상의 합성수지계 이면충전재를 사용하는 사용례이다. 용기(110)에 담긴 액상의 이면충전재를 전동식펌프(111)로 퍼 올리어 소정의 압력으로 회전접속부(9)에 이송하는 이 용기(110)도 적당한 대차(도시되지 않음)에 탑재되어 이동 가능하게 된다.

또 이들 이면충전재공급장치(K)(Kl)에서 이면충전주입기구부(8)까지의 거리는 이면충전재의 고결시간을 고려하여 짧게 한다.

이면충전재

본 실시예에 사용되는 이면충전재는 시멘트계 및 합성수지계가 적용되나 이에 한정하는 것은 아니다.(예컨대 고은모래 사용). 시멘트계 및 합성수지계에 대해서는 충전시간에 유동성을 나타내며 후에 고결되어 소정의 강도를 발휘하는 것이다. 바람직하기는 발포성을 가진다.

보다 상세하게는 시멘트계의 이면충전재는 시멘트재, 물, (이상시멘트밀크, 페이스트)를 주체로 하고 다른 적절한 혼화재료(混化材料), 특히 발포성을 발휘하는 발포재, 가스발생제,(예컨대 알루미늄분말 등) 등이 첨가되는 동시 적당한 자기유지력을 갖도록 점도가 조정된다. 또는 시멘트 페이스트재에 고은 모래를 가한 몰타르를 사용할 수도 있다. 이 경우에도 적당하게 위와 같은 혼화재가 첨가된다.

합성수지계의 이면충전재는 소위 발포성합성수지가 사용된다.

본 발포성 합성수지 이면충전재는 미경화상(未硬化狀)에서 접착성이 있고 액상을 이룬다. 또 경화후(硬化後)에는 소요되는 강도를 발휘한다. 발포성 합성수지 이면충전재는 발포시기, 적당한 반응촉진 억제제, 발포제, 정포제(整泡濟)에 의하여 적당하게 조정된다.

보통은 반응개시시기가 지연하도록 되어 있다. 또 점도, 점착성을 증점제(增粘濟)에 의해 조정되며 라이닝관(R)의 하방으로 늘어지지 않은 점도로 하는 동시 라이닝관(R)의 홈면에 부착하는 점착도(粘着度)로 한다. 발포폴리우레탄, 발포유리아수지, 발포페놀수지 등의 현장발포 플라스틱은 이와 같은 발포성합성수지에 가장 바람직한 것으로 적용된다.

라이닝시공방법

상술한 라이닝시공장치(S)는 다음과 같은 파이프라인 내의 라이닝시공에 적용되고 조작된다.

도23∼도26은 그 한 양태의 라이닝시공공사의 개념을 나타낸다. 이 시공공사에서는 지하매설 파이프라인으로서 원형단면을 이루는 하수도 파이프라인(P)에의 적용예를 나타낸다. 도면에서 Q1은 상류측 맨홀, Q2는 하류측 맨홀이다.

도23에 표시된 바와 같이 지상부에서는 상류측 맨홀(Q1)측에서는 대상부재(500)가 감긴 회전대가 부착된 권출장치(T)가 배치되며 하류측 맨홀(Q2)측에서는 유압구동원(G)이 배치된다. 공사는 상류측에서 하류측으로 연하여 이루어진다. 또 이면충전재공급치(K)(K1)는 상기한 바와 같이 본 라이닝시공장치(S)의 전방근처에 배치된다.

본 라이닝시공장치(S)의 파이프라인(P) 내의 반입

본 라이닝시공장치(S)를 맨홀(Q1)을 통하여 수리의 대상인 파이프라인(P) 내에 반입한다. 본 시공장치(S)의 성형프레임(1)은 조립이 가능하게 되어 있어 맨홀(Q1)내에 반입이 용이하다. 즉, 맨홀(Q)의 개구부는 작으나 1개의 내측 링크체(10B)의 배판(17)서로의 볼트ㆍ너트를 분리하거나 또는 1개의 원주길이조정기구(2)의 조정볼트(31)을 분리하므로서 그의 반입이 용이하게 된다.

반입후 맨홀(Q)내에서 다시 볼트ㆍ너트 또는 조정볼트(31)을 체결하여 성형프레임(1)을 환상체로 한다. 또 접합기구부(7)는 이 성형프레임(1)에 부착 가능하게 되어 있어 현장에서 부착하는 것도 용이하다. 이때 동시에 이면충전재주입기구부(8) 및 회전접속장치(9)도 장착된다.

작동압력유체계로서의 유압계에 대해서는 회전접속장치(9)의 유압용회전접속부(9A)를 통하여 유압배관(600)이 접속되며 또한 유압배관(600)은 지상부의 유압구동원(G)에 접속된다.

이면충전재에 대해서는 그 이면충전재주입기구부(8)의 주입관(95)의 단말은 이면충전재용 회전접속부(9B)에 접속된다. 이면충전재공급장치(K)에서 이면충전재 (F)의 공급은 없다.

성형프레임(1)의 원주길이조정(Adjustment of Circumferential Length of Forming Frame 1)

본 시공장치(S)에서 성형프레임(1)의 둘레길이를 조정한다. 즉 상기 성형프레임(1)의 원주길이조정기구(2)의 조정볼트(31)을 회동하고 그 간격()을 조정한다. 보통은 조정볼트(31)을 중립상태로 위치시킨다. 이로 인하여 성형되는 라이닝관(R)의 둘레길이를 규정한다. 또 간격유지기구(3)의 내측과 외측의 간격유지체(41)(42)는 서로 가급적 벌어진 상태로 된다.

또 성형프레임(1)의 둘레길이, 상세하게는 안내롤러(4)의 외측 포락선(enveloping curve)의 길이를 파이프라인(P)의 내경의 둘레길이와 일치시킨다.

원주길이조정기구(2)의 조정이 종료되면 간격유지기구(3)에서 볼트(43)를 회동하고, 내측 및 외측간격유지체(41)(42)를 서로 끌어당기어 테이퍼판(40)의 테이퍼면(40a)에 접촉시킨다.

라이닝시공

라이닝시공은 다음의 순서에 의하여 이루어진다.

(1) 대상부재(500)을 맨홀(Q1)내에 끌어넣고 맨홀(Q1)내에서 미리 조립된 본 시공장치(S)를 구동하여 대상부재(500)를 접합기구부(7)의 구동과 함께 그의 성형프레임(1)둘레에 대상부재(500)를 수회(3회정도) 감고 라이닝관(이것을 개시용 라이닝관이라 한다)(Ro)를 제작한다. 상기 개시용 라이닝관(Ro)의 내면의 둘레길이는 본 시공장치(S)의 둘레길이와 같다. 또 이 개시용 라이닝관(Ro)은 대상부재 (500)의 탄성에 의하여 구속력이 가해지지 않는 자연상태에서 원형을 유지한다.

(2) 맨홀(Q)내에서는 상기 상태의 개시용 라이닝관(Ro)을 조립한 본 시공장치(S)에 대해서, 접합기구부(7)를 부착한 성형프레임(1)의 부착부를 그의 링크를 통하여 중절된 상태로 하고 접합기구부(7)를 개시용 라이닝관(Ro)과 함께 반경방향으로 당긴다. 이때 접합기구부(7)의 접촉롤러(73)의 외단을 자연상태에서 개시용 라이닝관(Ro)의 원주상에 두고 또는 원주상보다 약간 외측으로 돌출되게 한다.

이와 같이 하여 파이프라인(P) 내에 삽입하는 전단계로서의 라이닝관(이것을 초기 라이닝관이라 한다)(Ri)을 형성한다.

이 부착부의 끌어당기는 조작에 있어서 보형용구(shape-maintaining tool)를 사용하면 편리하다.

도24는 이 보형용구(J)의 일예를 나타낸다.

이 보형용구(J)는 실질적으로 180°를 넘는 원호판(누름판)(120)과 원호판(circular-arc plate)(120)의 양단부의 내측에 형성된 단부 나사공부재(121)와 이들의 나사공부재(121)간에 중앙나사공부재(122)를 통하여 장착되는 2개의 고정용 나사봉(fastening screw rod)(123)과 상기 중앙나사공부재(122)의 나사공에 나사로 결합되는 끌어당김용 나사봉(pull-in screw rod)(124)으로 되어 있다.

보다 상세하게는 원호판(120)은 원호상을 이루는 강제판(鋼製板)으로 되고 약간의 탄성을 가지며 그외측면은 성형프레임(1)의 내주면에 접촉한다. 단부(端部)나사공부재(121)에는 나사공(121a)이 형성되어 고정용 나사봉(123)의 일측 나사(123a)를 받아 들인다. 중앙나사공부재(122)에는 고정용 나사봉(123)의 타측나사(123b)가 삽입되는 나사공(122a)이 형성되고 또 그 중앙에는 끌어당김용 나사봉(124)의 나사(124a)가 나사결합되는 나사공(122b)이 형성된다. 고정용 나사봉(123)의 나사(123a)와 (123b)는 역(逆)나사로 되어 있다. 끌어당김용 나사봉(124)의 타단은 성형프레임(1) 또는 접합기구부(7)에의 부착부(124b)로 되어 있다.

끌어당김용 나사봉(124)와 접합기구부(7)와의 부착은 도24(b)에 그의 한 양태가 표시된 바와 같이 담김용나사봉(124)의 부착부(124b)는 원판상으로 되고 접합기구부(7)의 함체(53)의 이면에서 돌출된 반력(反力) 받이부재(receiving member)(125)에 회전가능하게 결합되는 것이다.

보형용구(J)의 사용에 대하여는, 상기 보형용구(J)를 형성하는 프레임(1)의 내측에 소정의 상태로 배치하고 먼저 고정나사봉(123)을 회동시키어서 원호판(120)의 지름을 확장시키며 성형프레임(1)의 내주면에 밀어붙여 고정한다. 또 접합기구부(7)에 부착부(124b)를 가지고 회전가능하게 결합하는 끌어당김용나사봉(124)을 회동하고 접합기구부(7)를 내경방향으로 당기어 성형프레임(1)의 부착부의 링크부를 중절(中折)상태로 한다.

또 보형용구(J)는 동등한 기능을 가진 것이면 상기의 양태에 한정되지 않는다.

(3) 이상태의 본 시공장치(S)를 파이프라인(P) 안으로 끌어들이어 파이프라인(P)의 적정위치(통상은 파이프라인의 입구단부)에 임시 고정한다.

상기 끌어 들일때 초기라이닝관(Ri)을 포함하여 본 시공장치(S)의 모든것은 파이프라인(P)의 내경에 수납되는 상태로 되어 있으므로 끌어들이는 조작은 격별한 어려움은 없다.

그런다음 보형용구(J)를 떼어낸다.

다음으로 이면충전재 주입기구부(8)에 대해서, 이면충전재용 회전접속부(9B)를 통하여 이면충전재 공급장치(K)와 접촉하여, 이면충전재의 공급에 대비한다.

(4) 본 시공장치(S)를 구동하고 라이닝관(R)을 제관한다.

즉, 이송기구(52)의 접촉롤러(73)는 파이프라인(P)의 관벽에 접촉하고 관벽에서의 반작용을 받아 본 시공장치(S)를 회전구동시킨다. 또 접합기구부(7)의 내외면 롤러(5)(6)를 회전구동하여 내면롤러(5)와 외면롤러(6)가 협착력을 가지고 대상부재(500)의 접속부(H)에서 그 접속구조에 의해 초기라이닝관(Ri)에 연결된 새로이 공급되는 대상부재(500)가 접합된다. 성형프레임(1)은 성형된 라이닝관(R)의 내면을 안내롤러(4)의 회전으로 이동하여 간다. 이로 인하여 대상부재(500)는 나선상으로 감겨지고 라이닝관(R)이 제관된다.

그리고 성형된 라이닝관(R)은 남겨두며, 본 시공장치(S)의 전체는 관주(管周)방향으로 공전(公轉)하는 동시 새로운 대상부재(500)가 부가되면서 관축방향으로 전진한다.

이 공정에서 성형프레임(1)의 회전에 수반하여 원주길이조정기구(2)에 가해진 힘은 간격유지기구(3)에 의해 받게 되어 상기 원주길이조정기구(2)에 과대한 응력이 생기지 않는다.

(4a) 이 공정에 있어서, 본 시공장치(S)의 접합기구부(7)에서는 라이닝관(R)은 내측으로 절곡되어 요곡면(凹曲面)으로 되고 상기 접합기구부(7)의 통과와 함께 원형, 즉 철곡면(凸曲面)으로 복귀되고 또한 후방에 남겨둔 라이닝관(R)는 그 탄성에 의해 원형상으로 복귀한다.

즉, 도25, 도26에 표시된 바와 같이 접합기구부(7)에 지지되는 라이닝관(R)의 부위에서는 접촉롤러(73)ㆍ접합기구부(7)를 통하여 중심방향으로 압압력(pressing force)을 받아 요입곡면(A)로 되어 있으나 접합기구부(7)에서 둘레방향으로 나란한 안쪽(축)방향으로 멀어짐에 따라 라이닝관(R)의 탄성에 의해 점차 철곡면(B)으로 된다. 이 경우, 철곡면(B)은 파이프라인(P)의 벽면에 밀착되거나 또는 해당 벽면근방에 가급적 근접되는 것이어서 바람직한 형태에서 한다면 외면롤러(6)의 내접점에서 파이프라인(P)의 내벽면(접촉롤러(73)의 접점)까지의 거리(x)의 1/2의 점을 통과하는 선(y)를 대칭축으로 하여 대칭형을 채용한다.

(4b) 또 동시에 이 공정에서 이면충전재공급장치(K)를 구동하고 압송장치(100)를 작동하여 홉퍼(101)에서 공급되는 이면충전재, 즉, 시멘트재를 공급관(98)를 통하여 송출하고 회전접속장치(9)를 통하여 이면충전재 주입기구부(8)의 주입관(95)의 주입부(96)에서 시멘트재를 소정의 량으로 주입한다.

유동상(fluid-form)의 이면충전재는 접합기구부(7)의 외면롤러(6)의 안쪽에서 라이닝관(R)의 요곡면(A)의 공간부에 토출되며 접합기구부(7)의 진행에 따라서 상기 요곡면(A)는 차차 철곡면(B)로 변하고 벽면에 밀착되며 이로 인하여 이면충전재는 광폭으로 퍼져서 대상부재(500)의 홈부(504)내에 유입된다.

또한 발포성 합성수지로 되는 이면충전재에 대해서는, 이면충전재 공급장치(Kl)를 구동하여, 용기(110)의 액상 이면충전재를 펌프(111)에 의해 흡상시키어, 소정의 압력으로 공급관(98)ㆍ회전접속장치(9)를 통하여 이면충전재 주입기구부(8)의 주입관(95)의 주입부(96)에 의해 발포성합성수지 이면충전재를 소정량으로 주입한다.

이면충전재는 대상부재(500)의 홈부(504)내에 주입되지만 그 점착성으로 인하여 라이닝관(R)의 표면, 즉, 대상부재(500)의 홈부(504)내에 부착하고 아래로 늘어지는 일이 없이 발포와 동시에 고결된다.

(4c) 또한 이 공정에서 대상부재(500)는 지상부에 배치된 권출장치(T)에 의해 순차적으로 공급된다. 이 권출장치(T)는 도23에 그 구성의 일예가 표시된 바와 같이 맨홀(Q1)의 개구부 주위에 배치된 원형궤도상(620) 위에 회전자(621)를 통하여 회전대(622)가 회전가능하게 배치되고 이 회전대(622)에 대상부재(500)을 조출가능하게 감긴 권동(623)이 회전가능하게 지지된다.

(5) 주입된 발포성의 이면충전재는 파이프라인(P)과 제관된 라이닝관(R)과 의 사이에 충전되며 이면충전재의 발포와 동시에 고결에 의해 소요되는 강도를 발현하고 이면충전재를 통하여 라이닝관(R)과 파이프라인(P)이 일체화 된다.

즉, 시멘트계 이면충전재는 그 발포제의 팽창작용에 의해 홈부(504)내에서 조밀화되고, 또한 고결에 의해 라이닝관(R)의 보강성이 높게 된다. 또 홈부(504)의 이면충전재가 파이프라인(P)의 내벽에 고착되는 것에 의해 파이프라인(P)과 라이닝관(R)이 일체화 된다.

또 이면충전재가 발포성 합성수지 접착소재의 경우에도 콘크리트제의 파이프라인(P)에 대하여 견고하게 부착되며 합성수지제 라이닝관(R)에 대하여는 요입홈, 즉, 대상부재(500)의 홈부(504)내에 충전되어, 나선상을 이루는 홈부(spiral groove part)(504)내에 구속되고 3자, 즉, 라이닝관(R), 이면충전재, 파이프라인(P)는 일체화 된다.

(6) 파이프라인(P)의 소정의 길이(통상은 맨홀Q1에서 Q2까지의 전길이구간)에 걸쳐 라이닝관(R)이 시공되면 본 시공장치(S)를 떼어낸다.

(6a) 본 시공장치(S)를 떼어내기에 앞서 회전접속장치(9)에서 이면충전재용 회전접속부(9B)를 떼어낸다. 즉 주입관(95)을 이면충전재용 회전접속부(9B)에서 떼어내고 이면충전재회전접속부(9B)에서 회전접속부(84)를 역회동시키어 나사를 풀고 해당 회전접속부(84)를 주입관(83)에서 떼어낸다. 다음으로 고정너트(87)를 풀어 내고 해당 주입접속관(83)을 회전접속장치(9)에서 끌어 뽑아낸다. 이면충전재계통은 가급적 신속하게 세정된다.

또한 작동압력유체계통(유압계통)에 대해서도 회전접속장치(9)에서 배관(77)을 떼어낸다.

(6b) 다음으로 본 라이닝시공장치(S)의 전체가 분리된다. 본 시공장치(S)내에서는 분해가능한 원주길이조정기구(2)에 의해 분리작업이 용이하게 이루어진다.

본 시공장치(S)는 상술한 바와 같이 분할할 수가 있어 맨홀(Q)을 통하여 외부로 반출하는 것도 용이하다.

이상으로 본 실시형태의 시공공사는 완료한다.

이상과 같이 이 실시형태의 라이닝시공에 의하면, 라이닝관(R)의 성형의 진행과 함께 파이프라인(P)의 단면 가득하게 라이닝관(R)이 형성할 수 있고 단면손실이 생기지 않으며 또 동시에 주입된 고결성의 충전재의 고결에 의해 파이프라인(P)과 라이닝관(R)과 일체화에 의한 복합관이 얻어진다. 전체로서는 경제적인 시공을 달성할 수 있다. 또 이면충전재의 고결에 의해 지수성(止水性)이 향상된다.

또한 이 라이닝관(R)의 형성과 동시에 이면충전재가 주입되므로 후에 충전작업을 하던 종래의 방법에 비하여 시공효율이 비약적으로 향상된다.

또한 본 실시형태의 회전접속장치(9)에 의하면, 작동압력유체계(유압계)와 이면충전재가 공축(coaxial)구조를 채용하고 있어 회전접속장치가 소형화되며 설치공간이 축소화되고 이면충전재의 주입접속관(83)이 유압용 회전접속부(9A)의 축중심를 통하므로 가급적 대경의 유로(流路)단면이 확보되며 대량의 이면충전재를 공급을 할 수 있다.

또 이면충전재 회전용 접속부(9B)는 회전접속장치(9)에 의해 간단한 조작으로 떼어낼 수 있어 라이닝시공의 종료 후, 또는 시공도중의 중단시에 고결성의 이면충전재에 대하여 신속하게 세정작업을 할 수 있다. 이로 인하여 원활한 라이닝시공작업을 실현할 수 있다.

상술한 라이닝시공에서는 원형단면의 파이프라인의 적용을 예시하였으나 계란형단면, 말굽형단면의 파이프라인의 적용은 상술한 것에 준하여 시공된다.

직사각형 단면의 파이프라인에 대해서도 본 라이닝시공이 적용된다.(도27참조), 시공장치(S)에 대하여는 실질적으로 변경이 없다. 보형용구(J)에 대해서도 성형프레임(1)에 접촉하는 원호판(430)부분이 직사각형 파이프라인의 하반(lower half)에 유사하게 변경하는 이외에는 실질적으로 변경은 없다.

시공에 있어서는 파이프라인의 장입에 앞서 성형프레임(1)의 둘레에 대상부재(500)을 감고 보형용구를 부착(mounted)하여 소정의 형상으로 초기 라이닝관(Ri)을 얻는다. 그런 다음 이 초기라이닝관(Ri)을 파이프라인 내에 끌어넣어 상술한 것에 준하여 시공한다.

접합기구부(7)가 각부(角部)에 이를때 성형프레임(1)의 부착부 링크는 형상에 연(沿)하여 상기 각부의 변화에 따른다.

본 실시예에서는 다음의 양태를 포함한다.

① 대상부재는 도면의 예시한것에 한정되는 것은 아니다. 요는 탄성이 있고 양측가장자리부가 죠인트형상으로 결합하는 것이면 된다.

② 접합기구부(7)에서 유압구동에 한정되는 것은 아니며 공기모터를 채용할 수 있다.

(본 실시예의 효과)

본 실시예의 라이닝시공장치를 이용하여 실시되는 라이닝시공에 의하면 통상의 굴요성을 가진 성형프레임을 사용하므로서 특별한 직경확장조작을 수반함이 없이 라이닝관의 성형의 진행과 함께 파이프라인의 단면 가득하게 라이닝관을 형성할 수 있으며 단면손실이 없고 또한 동시에 주입된 고결성의 이면충전재의 고결에 의해 파이프라인과 라이닝관과의 일체화에 의해 복합관이 얻어지며 전체로서 경제적인 시공을 달성할 수 있다. 또 이면충전재의 고결에 의해 지수성(止水性)이 향상된다.

또한 이 라이닝관의 형성과 동시에 이면충전재의 주입이 이루어지므로 후에 충전작업을 하는 종래의 방법에 비하여 시공효율이 비약적으로 향상된다.

또한 본 발명에서 회전접속장치에 의하면 작동압력유체계통(유압계통)와 충전재가 공축으로 배치되어 있어 회전접속장치를 소형화로 도모할 수 있고, 설치장소가 적으며 또한 부착이 용이하게 된다. 또 이면충전재계의 주입접속관이 작동압력유체(유압)의 회전접속부의 축중심을 통과하므로 가급적 큰 직경의 유로단면이 확보되고 대량의 이면충전재의 공급을 할 수 있다.

또 이면충전재용 회전접속부는 회전접속장치에 의하여 간단하게 떼어낼 수 있어 라이닝시공종료후 또는 시공중의 중단시에 고결성의 이면충전재에 대하여 신속하게 세정작업을 할 수 있어 시공효율의 향상에 공헌한다.

(제2실시예)

도28∼도44는 본 발명의 파이프라인내용 라이닝시공장치의 다른 실시예를 나타내며 본 실시예에서는 소위 내주규제식(internal-circumference regulating system)의 제관(製管)형태를 채용한다.

즉, 도28 및 도29는 본 라이닝시공장치(Sl)의 전체구성을 나타내며 도30∼ 도40은 각부의 구성을 나타낸다. 도42∼도44는 다른 양태를 나타낸다.

또 본 실시예에서도 사용되는 대상부재는 제1실시예의 것과 다름이 없다.

라이닝시공장치(Sl)

도28∼도40을 참조하여 본 실시양태의 라이닝시공장치(Sl)의 구성을 설명한다.

도28, 도29에 표시된 바와 같이 이 라이닝시공장치(Sl)는 원환상으로 된 성형프레임(201)과 성형프레임(201)의 외주(外周)에 소정의 핏치로 배치된 복수의 내면안내롤러(202), 성형프레임(201)을 통하여 부착되고 내면롤러(203)과 외면롤러(204)를 포함하는 접합기구부(205), 접합기구부(205)에 연동하여 배치되는 주동(主動)이송롤러(206), 성형프레임(201)의 전면에 동일 원주상에 부착되는 복수개의 종동(從動)이송롤러(207), 또한 접합기구부(205)에 인접하여 배치되는 이면충전재주입기구부(208) 및 성형프레임(201)을 감싸 배치되며 또한 성형프레임에 연동하는 외주규제틀체(209)의 주요부로 이루어진다.

주동 및 종동이송롤러(206)(207)는 일련으로 되어 이송기구부를 구성한다.

또 이면충전재(裏面充塡材) 주입기구부(208)는 외주규제틀체(209)에 그 일부가 조립된다.

이하 각부의 세부구조를 설명한다.

성형프레임(201)(도28∼도30참조)

성형프레임(201)은 원환상을 이루며 소정의 폭과 두께에 의해 소요되는 강성(剛性)을 유지한다. 원환상의 일부는 요입되어 접합기구부(205)의 부착부가 된다. 성형프레임(201)은 적정수의 분할체(segment)로 되나 일체로 형성해도 무방하다.

각 분할체는 전후면이 되는 측판(210)(전측판210A,후측판210B)과 양단부의 플랜지(211)로 된 틀체로 구성되며 상기 틀체는 소정의 강성이 있고 적정한 보강재가 부가되어 강성이 높게 된다. 그리고 플랜지(211) 서로를 접촉시키어 그 플랜지(211)에 뚫린 볼트삽통공(212)에 끼워 통하는 볼트, 너트(도시되지 않음)로 조립된다.

측판(210)의 외가장자리부(outside edge)에는 소정의 간격으로 축받이 요입부(213)가 요입되게 형성되어 안내 롤러(202)의 축부(軸部)가 삽입설치된다.

부착부는 중심축을 향하여 V자형으로 요입되게 형성되고 당해부분의 회전방향의 전측판(210A)는 다른 분할체의 전측판(210A)보다 후방에 배치되며, 세폭상(細幅狀)을 이룬다. 그의 후퇴폭은 대상부재(500)를 받아들이는데 충분한 폭으로 된다. V자상(V-shaped part)의 전측판(210C)는 접합기구부(205)와의 부착에 제공된다. 215는 볼트를 끼우고 통하는 구멍이다.

안내롤러(202)(도28∼도30 참조)

안내롤러(202)는 성형프레임(201)의 외주에 소정의 간격 및 소정의 각도를 배치된다.

안내롤러(202)의 롤러본체(217)는 경질의 합성수지체 또는 금속체로 되며 축수(bearing)를 통하여 롤러축(218)에 의해 회전가능하며 대상부재(500)내면에 접촉한다.

접합기구부(205)(도31∼도32)

접합기구부(joining mechanism part)(205)는 성형프레임(201)에 분리가능하게 장착되어 있고 내면롤러(203)과 외면롤러(204)가 조(組)를 이룬 접합롤러부(220)을 주체로 하고 또 이들의 롤러(203)(204)의 동기(同期)회전을 도모하는 치차기구(221)를 수납하는 동시 상기 치차기구(221)에 주동이송롤러(206)을 지지하는 해당 함체(housing body)(223) 및 상기 함체(223)의 부착되는 롤러(203)(204)의 회전구동원으로 유압모터(224)를 포함하고 나선상(spirally)으로 감겨지는 대상부재(500)의 접합부, 즉 상기 대상부재(500)가 최초로 접속(join)되는 위치에 대응하여 배치된다.

상기 접합기구부(205)의 구성은 앞의 제1실시예의 접합기구부(7)에 준하므로, 그의 상세한 설명은 생략하고 이하에 개략적인 설명을 한다.

(함체 223)

함체(223)은 상부분(223A)와 하부분(223B)로 나눈다. 상부분(223A)은 핀축(226)둘레에 개방가능하게 되어 있어, 폐합장치(230)로 상부분(223A)을 하부분(223B)에 폐합한다.

도면에서 231은 리브, 232는 리부(231)에 유착된 연결봉, 233은 연결봉(232)이 유삽되는 브래킷, 234는 코일스프링, 235는 너트로서 이들은 폐합장치(230)를 구성한다.

(치차기구221)

치차(齒車)기구(221)는 함체(223)의 전후벽에 걸쳐 하방에서 순차로 회전가능하게 축설된 3개의 축부(237)(238)(239)를 가지며 각 축부(237)(238)(239)에 치차(240)(241)(242)가 고정되게 설치된다. 그리고 제2축부(238)에는 내면롤러(203)이 연결되며 제3축부(239)에는 외면롤러(204)가 연결된다. 제1축부(237)의 회전에 대하여 제2축부(238)은 역방향, 제3축부(239)는 순방향으로 회전하며 나아가서는 내면롤러(203)와 외면롤러(204)는 서로 역회전으로 된다.

또한 제3축부(239)에는 간격유지용 스페이서롤러(244)가 회전가능하게 부착되어 있다.

(주동이송롤러(206))

주동이송롤러(206)은 이송기구부의 주체를 이룬다. 본 주동이송기구부는 함체(223)의 외부에서 제2축부(238)에 고정되게 설치되어 구동스프로킷(245) 제3축부(239)에 회전가능하게 장착되는 스프로킷을 가진 주동이송롤러(206) 및 체인(247)로 구성된다.

구동스프로킷(245)는 그 외주에 치차톱니(245a)가 있고 키, 또는 스프라인결합으로 제2축부(238)에 고정되어 있으며 상기 축부(238)과 일체로 회전한다.

주동이송롤러(206)는 소경부(小徑部)의 스프로킷부(249)와 대경부(大徑部)의 이송롤러부(250)으로 되어 있고 축받이(bearing)(251)를 통하여 제3축부(239)에 회전가능하게 부착된다. 스프로킷부(249)는 그 위주에 치차톱니(249a)가 있다.

체인(247)은 구동스포로킷(245)와 주동이송롤러(206)의 스프로킷부(247)에 감겨있어 구동스프로킷(245)의 구동력을 주동이송롤러(206)에 전달한다.

(유압모터(224))

유압모터(224)는 그 구동축(224a)을 제1축부(237)에 연결하여 함체(223)의 전면에 부착된다.

상기 유압모터(224)는 유압모터(224)에 오일을 보내는 유입측배관(253a)와, 유압모터(224)에서 오일을 배출하는 유출측배관(253b)가 접속된다.

또한 이들의 배관(253)은 함체(223) 또는 성형프레임(1)의 적당한 위치에 부착되는 부착판(254)을 통하여 회전접속부(255)(도28, 도12 및 도13 참조)에 접속되고 회전접속부(255)에는 이것의 압력원(壓力源)에 연결되는 외부배관(600)이 접속된다. 회전접속부(255)는 앞의 실시예의 회전접속부(9C)와 동일구조를 채용한 것이며, 또한 회전접속장치(9)로 대체해도 된다.

(회전접속부(255))(도35, 도36 참조)

회전접속부(255)는 원통상의 고정체(255A)와 상기 고정체(255A)에 끼워 넣는 회전체(255B)의 조합으로 되며, 고착제 주입기구부(208)의 회전접속부(272)와 공용 (共用)하게 되어 있다. 여기에서는 유압계통에 대하여 설명한다.

도35, 도36에서 고정체(255A)에는 인포트("in" port)(a)와 아웃포트("out" port)(b)가 형성되어 있고 인포트(a)는 배관(253)의 유입측배관("in" side piping)(253a)에 접속(connected)되고 아웃포트(b)는 배관(253)의 유출측배관(out side piping)(253b)에 접속된다. 회전체(255B)는 고정체(255A)내에 액밀(liquid seal)을 유지하여 회전가능하게 감합되며 그 단면에 2개의 접속구(c)(d)가 있다. 회전체(255B)내에는 2개의 접속구(c)(d)(유입용접속구 c, 유출용접속구 d)에 연통하는 유압통로(e)(f)가 천설(穿設)되고 각각의 연통공(g)(h)를 통하여 회전체(255B)의 둘레의 원주방향으로 요입된 오일홈(i)(j)에 연통(連通)한다. 오일홈(i)은 인포트(a)에 연통하고 오일홈(j)는 아웃포트(b)에 연통한다. 257은 O링, 258은 고정용 링이다.

그리하여 회전접속부(255)의 유입용접속구(c)에 외부배관(256)의 유입측(256a)가 접속되며, 회전접속부(255)의 유출용접속구(d)에 외부배관(256)의 유출측이 접속된다. 또한 외부배관(256)는 유압구동원(G)에 접속된다.

이 회전접속부(255)를 통하므로서 회전동작에 수반한 유압모터(224)측의 배관(253)과 회전동작이 없는 외측배관(256)관에 작동유체의 유동이 이루어진다.

상기의 치차기구(221)ㆍ유압모터(224)에 의해 유압모터(224)의 구동력은 제1의 축부(237)에 전달되며 또 치차기구(221)을 통하여 제2, 제3축부(238)(239)에 전달된다. 제2축부(238)과 제3축부(239)는 서로 역회전으로 된다.

[접합롤러부(Joining Roller Part) 220](도32참조)

접합롤러부(220)는 내면롤러(203)와 외면롤러(204)가 서로 관축(管軸)방향으로 나란하여 양 롤러(203)(204)사이에 대상부재(500)를 협착할 수 있도록 소정의 간격을 두고 배치된다.

그리고 상기한 바와 같이 내면롤러(203)는 제2축부(238)에 직결되게 부착되며 외면롤러(204)는 제3축부(239)에 직결되게 부착된다.

상기 접합롤러부(220)의 구성은 제1실시예의 것(50)과 달라진 것이 없다.

도32에서 260은 원통본체, 260, 261은 윤상턱부이다.

종동 이송롤러(Driven Feed Rollers)(207)(도33, 도34 참조)

종동이송(從動移送)롤러(207)은 이송기구부의 일부를 이루며, 성형프레임 (201)의 전면에 고정되는 반력부재(反力部材)(counter-force member)(263), 상기 반력부재(263)에 일단(one end)이 고정되고 타단(other end)이 종동이송롤러(207)의 유지틀(retaining frame)(264)에 고정되는 압출장치(push-out devices)(265), 및 압출장치(265)의 안내부재(guide member)(266)와 함께 종동이송기구부를 구성한다.

상기 종동이송롤러(207)는 복수개(본 실시형태에서 4)가 설치되고 각각은 대상부재(500)의 감기는 나선 핏치에 대응하여 경사지게 되어 있다.

압출장치(265)는 소위 공압식(air pressure type)의 실린더장치로서 실린더부(265a)와 피스톤로드부(265b)로 되어 있으며 실린더부(265a)는 성형프레임(201)에 고정된 안내부재(266)에 의해 슬라이드(slide) 가능하게 지지된다.

상기 종동이송기구부에는 또한 브레이크장치(267)가 부가된다.

작동장치 즉 압출장치(265)ㆍ브레이크장치(267)에는 회전접속부(도시되지 않음), 공압관(610)을 통하여 외부의 공압구동원(air pressure driving source)(H)에 유도된다.

압출장치(265)의 작동에 의해 종동이송롤러(207)은 파이프라인의 벽면에 눌려저 본 파이프라인내 라이닝시공장치(Sl)의 파이프라인 내에서의 중심을 유지한다. 또 브레이크장치(267)을 작동시키면 본 파이프라인 내의 라이닝시공장치(Sl)는 파이프라인 내에 부동상태로 고정된다.

또한 작동장치(압출장치 265ㆍ브레이크장치 267)는 유압구동, 또는 전동식(電動式))을 채용할 수가 있다.

이면충전재주입기구부(208)(도35, 도36 참조)

이면충전재주입기구(back-filling material injection mechanism part)(208)는 1개의 이면충전재용주입관(270)을 주체로 하고 그의 선단(tip end)의 주입부(271)와, 기단(base end)의 회전접속부(272)로 되며 접합기구부 (205)에 인접하여 배치되는 동시, 접합기구부(205)의 회전접속부(255)에 연동한다.

본 구성은 앞의 제1실시예의 이면충전재 주입기구부(8)에 준하므로 상세한 설명은 생략한다.

(이면충전재용주입관 270)

도35에서 270a는 주입관의 수평부, 270b는 수직부, 270c는 부착부이다. 274는 지지금구이다. 275는 주입관(270)의 부착부(270c)의 중간에 배치되는 수동식 개폐밸브이다.

(주입관 271)

271a는 복수의 주입공이다.

(회전접속부 272)

회전접속부(rotary coupling part)(272)는 유압모터(224)의 회전접속부(255)와 공용하게 된다.

도36에서 고정체(255A)에는 포트(l)가 회전체(255B)에는 접속구(m), 액체통로(n), 연통공(o), 요입홈(p)이 형성된다. 그리하여 회전접속부(272)의 포트(l)에 주입관(270)이 접속되며, 접속구(m)에 고착재공급관(276)이 접속된다.

도면의 예에서는 유압계통과 이면충전재계가 공용형으로 하고 제1실시예의 회전접속장치(9C)의 양태를 채용하나 회전접속장치(9)(9A)(9B)의 양태를 제외하는 것은 아니다. 또한 유압계통과 이면충전재계가 서로 별개체라도 된다. 이면충전재 공급관(276)의 타단에는 이면충전재 공급관(276)에 이면충전재를 이송하는 이면충전재공급장치(K)(Kl)가 배치되는 것은 앞의 제1실시예와 같다. 이면충전재에 대해서도 같으므로 설명을 생략한다.

외주규제틀체(209)(도42∼도45 참조)

외제규제틀체(209)는 실질적으로 원환상을 이루며 성형프레임(201)과 같은 중심을 따라 해당 성형프레임(201)의 외측에 소정간격을 두고 배치되며, 또한 소정의 연결기구를 통하여 성형프레임(201)과 연동한다.

외주규제틀체(209)는 원환상의 틀체(280)과, 해당 틀체(280)의 원주방향으로 소정의 간격을 두며, 틀체(280)에 피봇으로 지지된 롤러축(281)에 회전가능하게 부착되는 구속롤러(282) 등과 주체로서 구성된다.

(틀체 280)

틀체(280)는 서로 평행하게 배치된 원환판(283a)(전부 283a, 후부 283b)과 전후의 원환판(283a, 283b)을 서로를 견고하게 연결하는 연결판(284)으로 강성을 가진 일정폭의 원환체를 구성한다. 틀체(280)의 폭, 즉 전후의 원환판(283a)(283b) 의 간격은 성형프레임(201)의 폭보다 작게 되어 있다, 전후의 원환판(283a)(283b)사이에 롤러축(281)이 피봇으로 지지되어 상기 롤러축(281)에 구속롤러(282)가 회전가능하게 고정 설치한다.

틀체(280)는 다분할체(多分割體)(본 실시형태에서는 2개의 분할체 280A, 280B)로 되어 있고 각 분할체(280A)(280B)의 단부의 연결판(284) 서로를 대치시키어 그 사이에 고정 설치되는 볼트,너트(285)를 부착, 분리 가능하게 되어 있다. 또한 그 볼트ㆍ너트(285)의 체결에 의해 틀체(280)의 직경의 축소작용을 가진다.

일측의 틀체(280A)에서는 접합기구부(207)의 외면롤러(204)를 유입되는 요입부(280a)가 형성되어 이 부분이 폭이 좁게 되나, 강성(剛性)이 충분히 확보되는 것은 말할 것도 없다.

또한 틀체(frame body)(280A)에는 요입부(280a)의 회전방향이 후방부에 이면충전재 주입기구부(208)의 주입관(270)을 장착하는 구멍, 또는 절결된 요입부(예시도에서는 절결된 요입부)(280b)가 전후의 원환판(283a)(283b)에 형성되어 있다. 즉, 주입관(270)은 이 구멍(280b)에 설치되어 그 선단(tipend)의 주입부(271)을 후부원환판(annular plate)(283b)에서 돌출된다.

(구속롤러 282)

구속롤러(282)는 틀체 (280)에 연하여 소정간격을 두고 복수개(본 실시형태에는 208) 배치되고, 개개의 구속롤러(282)는 전후 원환판(283a)(283b) 사이에 축수(bearing)로 피봇으로 지지된 축부(281)에 회전가능하게 설치된다. 상기 구속 롤러(282)의 내측부는 틀체(280)의 내가장자리부보다 돌출되고, 또 그 주면에 1개 또는 복수개의 롤러축방향으로 소정간격이 있는 윤상턱부를 가진다.

보다 상세하게는, 구속롤러(282)는 원통상을 이룬 롤러본체(282a)의 둘레면에 1개 또는 소정간격을 둔 복수(적어도 2개)의 윤상턱부(282b)를 가지며, 인접된 윤상턱부(282b)의 간격은 대상부재(500)의 홈(504)의 1개 또는 복수개의 간격에 일치하여 또한 홈(504)에 끼워 넣는다. 또 원통본체(282a)의 외주는 대상부재(500)의 돌조의 외면에 압접된다. 예시도에서는 롤러본체(282a)와 윤상턱부(282b)와는 서로 별개체로 되며 독립하여 회전되고 윤상턱부(282b)가 파이프라인(P)의 벽면에 접촉한 경우에도 롤러본체(282a)의 회전(외면롤러 204와 같은 방향)에 영향을 주지 않는다. 물론 롤러본체(282a)와 윤상턱부(282b)가 일체로 되어도 무방하다.

또한 예시도에는 롤러(282)는 8개이나 그 개수에 한정되지 않는다. 또 다수개가 배치되는 것도 좋다.

(연결기구ㆍ연결간 287)

외주규제틀체(external-circumference regulating frame)(209)은 연결간(connecting rod)(287)를 주체(main body)로 하는 연결기구를 통하여 성형프레임(201)과 연동한다.

즉, 연결간(287)은 2개의 강성을 가진 간체(杆體)(287a)(287b)를 핀(287c)을 통하여 절곡가능하게 되어 일측 간체(rod bodies)(287a)의 단부에 나사부(287d)가 나사로 형성되며 이 부분을 외주규제틀체(209)의 틀체(280)에 형성된 절결홈(288)에 끼워 넣고 2개의 너트(289)에 의해 틀체(280)에 협지되어 고정된다. 또 일측의 간체(287b)의 기부(base portion)는 성형프레임(201)의 전면에 부착된 부착리브(290)에 분리, 부착가능하게 고정된다. 상기 연결기구는 성형프레임(201) 및 외주규제틀체(209)의 원주방향을 따라 적당한 간격을 두고 복수개소(번 실시형태에서는 4)로 배치되나 그 부착개소에 한정되는 것은 아니다.

이 연결기구는 한 예로써, 성형프레임(201)과 외주규제틀체(209)를 연결하는 구조이면 되고 장착ㆍ분리 가능한 것이 요건이다.

이와 같은 외주규제틀체(209)는 성형프레임(1)의 둘레에 감겨지는 대상부재 (500)의 외주를 구속함으로서 대상부재(500)의 직경팽창을 저지한다.

파이프라인(P) 내의 라이닝시공(Lining Work in Interior of Tubular Culvert P)

본 실시예의 라이닝시공장치(Sl)에 의한 지하매설 파이프라인 내의 라이닝시공법을 설명한다.

도 41은 그 라이닝시공공사의 개요를 나타낸다. 도23에 더하여 H는 공압구동원(air pressure driving source)이다. 유압구동원(hydraulic driving source)(G)에서 유압배관(600), 회전접속부(rotary coupling)(255)를 통하여 접합기구부(5)의 유압모터(224)에 유도된다. 공압구동원(H)에서 공기배관(610)을 통하여 종동이송롤러(driven feed roller)(207)의 압출장치(push-out device)(265)에 유도된다.

이하, 시공방법의 일 형태 예(제1예)를 공정순으로 설명한다.

(1) 본 라이닝시공장치(Sl)을 맨홀(manhole)(Q1)내에 반입한다. 본 장치(Sl)와 유압구동원(G) 및 공압구동원(H)를 접속한다.

이때, 종동이송기구부(B)에 있어서, 압출장치(265)를 작동하여 종동이송롤러 (7)를 후퇴하여 둔다.

(2) 파이프라인(P)의 맨홀(Q1)내에서 본 장치(S1)의 접합기구부(205)를 구동하고 지상부에서 끌어 들인 대상부재(500)를 성형프레임(1)의 둘레에 수회(3회정도) 감고 라이닝관(이것을 개시용 라이닝관이라 한다)(Ro)을 제작한다.

(3) 이 상태에서 외주규제틀체(209)를 장착한다.

즉, 분할된 외주규제틀체(209)를 개시용 라이닝관(Ro)에 피감할 때 구속롤러(282)의 윤상턱부(282b)를 대상부재(500)의 홈(504)에 끼워 결합시키며 또 그의 단부의 연결판(284) 서로에 볼트ㆍ너트(285)로 장착하는 동시 너트체결로 구속롤러(282)의 본체(282a)를 개시용 라이닝관(Ro)의 표면에 압착(pressed)한다. 이것으로 개시용 라이닝관(Ro)는 구속롤러(282)에 의해 구속되어 확산이 억제된다.

(4) 개시용 라이닝관(Ro)를 파이프라인(P) 내에 끌어 넣는다.

이와 함께, 주동이송기구부의 주동이송롤러(206), 또한 종동이송기구부의 종동이송롤러(207)을 파이프라인(P)의 벽면에 접촉되도록 조정한다. 이로 인하여 본 라이닝시공장치(Sl)는 파이프라인(P)의 중심에 유지된다.

(5) 접합기구부(205) 및 주동이송기구부를 구동하여 라이닝관을 제관한다.

주동이송기구부의 구동에 의해 주동이송기구부의 이송롤러(206)는 파이프라인(P)의 관벽에 접촉되며 그 회전에 의해 벽면에서 반작용을 받아 본 장치(Sl)에 회전력을 부여하여 본 장치(Sl)가 회전된다. 종동이송기구부의 이송롤러(207)는 본장치(S)의 회전을 원활히 한다.

이로 인하여 대상부재(500)는 나선 형상으로 감겨져, 라이닝관(R)이 자전제관(自轉製管)(revolving pipe manufacturing process)으로 시공된다.

또 라이닝관(R)의 지름은 개시용라이닝관(Ro)의 지름()과 같다.

이 공정에서 외주규제틀체(209)는 성형프레임(201)에 연동하여 성형프레임(201)의 회전과 함께 라이닝관(R)의 외주를 이동한다. 외주규제 틀체(209)는 라이닝관(R)의 외주를 구속하여 그 직경의 팽창을 억제한다.

(5a) 또한 동시에, 이 공정에서 이면충전재공급장치(K)를 구동하여 이면충전재주입기구부(208)의 주입관(270)의 주입부(271)에서 이면충전재를 소정량으로 주입한다.

주입부(271)는 외주규제틀체(209)의 후방에 있어, 주입된 이면충전재(F)는 상기 틀체(209)에 접촉되는 일이 없다.

(5b) 또한 이 공정에서 대상부재(500)는 지상부에 배치된 권출장치(pay-out apparatus)(T)에서 순차공급된다.

(6) 이상의 공정으로 일정길이(통상 1m 정도)의 라이닝관(R)을 제관(자전제관)한다.

그런다음 안내기구부의 브레이크장치(265)를 작동시키어 종동롤러(207)에 제동을 걸어 본 장치(Sl)를 고정한다. 한편, 개시용라이닝관(Ro)의 관단부(管端部)를 고정하여 지지한다.

이 상태에서 접합기구부(205)를 다시 구동시킨다.

접합기구부(205)의 접합롤러부(220)의 구동에 의해 자전제관량(自轉製管量) 이상으로 이미 형성된 라이닝관(R)에 대상부재(500)가 이송되어 그 접속부에서의 결합력을 이기고 그 분량만큼 라이닝관(R)는 그 직경을 φ로 확장된다. 또한 이때 주동롤러(206)은 공전상태로 된다.

이 작동에서, 성형프레임(201)의 주위에는 외주규제틀체(209)가 장착되어 있으므로 이 부분은 라이닝관(R)의 직경팽창이 저지된다.

도28은 이 상태를 나타낸다. 즉, 접합기구부(205) 부근에서는 내면 및 외면롤러(203)(204)에 의해 대상부재(500)의 퍼지는 것이 규제되나, 그 이외에서는 접속부에서 미끄럼에 의해 즉시 퍼지면서 파이프라인(P)의 벽면에 구속되기까지 직경이 확장된다.

(7) 라이닝관(R)의 직경확장된 부분에서는 이면충전재는 발포작용에 의해 팽창되며 이어 고결(固結)되기 시작한다.

이면충전재의 고결에 의해 소요의 강도를 나타내는 동시 이면충전재를 통하여 라이닝관(R)과 파이프라인(P)이 일체화 된다.

(8) 상기의 (5)(6)(7)의 공정을 반복하여 파이프라인(P) 내의 라이닝시공을 한다.

즉, 접합기구부(205)와 주동이송기구부(206)을 구동하고 일정길이의 소경 φ의 라이닝관(R)을 제관하는 동시 이면충전재를 주입하며 그리고 주동 및 종동이송기구부에 제동을 걸어, 접합기구부(205)를 구동하고 직경확대조작을 하고 이면충전재의 발포로 고착한다.

이 동작에서 성형프레임(201) 둘레에는 외주규제틀체(209)가 장착되어 있으므로 이 부분에서는 라이닝관(R)의 직경팽창이 저지된다.

(9) 이상으로 파이프라인(P)의 전 길이에 걸쳐 직경 φ의 라이닝관(R)을 시공하며 파이프라인(P)과 라이닝관(R)는 이면충전재에 의해 일체화된다. 또 부착관은 후공정으로 본 라이닝관(R)을 천공하여 부착관과 연통한다.

시공방법의 다른 형태(제2실시예)를 나타낸다.

이 형태에서는 라이닝관(R)의 자전제관(自轉製管)의 진행과 동시에 직경확장을 하는 것을 특징으로 한다.

(1)∼(4)의 공정은 앞의 형태에 준한다.

(5)의 공정에 있어서는 접합기구부(5)의 회전을 주동이송기구부의 주동이송롤러(206)의 회전을 크게 한다. 이 상태를 얻는데는 (i)종동이송기구부(B)의 브레이크장치(267)을 반작동하고 제동을 느슨하게 하여, 본 시공장치(Sl)자체의 회전을 지연시키며, (ii)접합기구부(5)에서의 전달비에 의해 주동이송롤러(206)의 회전을 늦추는 등의 수단이 채용된다.

이 시공형태에서는 라이닝관(R)의 자전제관(自輾製管)의 진행과 동시에 직경확장이 이루어져 (7)의 공정에 이른다.

그리하여 이 시공형태에 의하면 제1예의 (6)의 공정은 없이 연속적으로 직경이 확장된 라이닝관(R)이 얻어진다.

(본 실시예의 효과)

본 실시예에 의하면 장치(Sl)의 직경확장조작으로 파이프라인(P)의 직경에 가득하게 라이닝관(R)이 시공되어 단면손실이 작고 전체적으로 경제적으로 제작된다.

또 이면충전재는 라이닝관(R)을 구성하는 대상부재(500)의 홈부(504)내에 충만하는 동시 파이프라인(P)의 내벽면에 고착되고 이면충전재의 고결(固結)과 함께 소기의 강도를 발휘하며, 이면충전재를 통하여 라이닝관(R)과 파이프라인관(P)이 일체화되어 복합관으로서 충분한 강도를 발휘한다.

이 과정에서 외주규제틀체(209)의 작용에 의해 직경확대동작은 외주규제 틀체(209)의 후방에서 시작하여 균등한 직경확장동작이 얻어진다.

(다른 실시형태)(도42∼도44 참조)

도42∼도44에 본 실시예에 속하는 다른 실시형태를 나타낸다.

이 실시형태의 라이닝시공장치(S2)에서는 굴요성(屈撓性)의 성형프레임 (201A)가 사용되는 동시, 이 성형프레임(201A)이 연동하여 다른 양태의 이송기구부 (207A)가 부착되며 또한 같은 굴요성을 가지는 외주규제틀체(209a)가 부가된다.

성형프레임 (201A)

성형프레임(201A)는 굴요성을 나타낸 것이며, 그 구성은 제1 실시예의 성형프레임(1)에 준하고 내절(內折)방지기구를 가지며 원주길이조정기구를 구비하고 또한 안내롤러 및 접합롤러부를 구비한다.

이송기구부(207A)

이송기구부(207A)는 성형프레임(201A)의 전부(front part)에서 성형프레임(201A)을 가로 지르는 직경방향으로 강성을 유지하는 동시 길이의 조정가능한 봉체(300)이 성형프레임(201A)에 연동하여 연결판(301)을 통하여 장착된다. 봉체(300)는 양측 중공부를 가진 실린더관(302)과 이 실린더관(302)의 중공부에 삽입된 피스톤관(303)와 실린더관(302)와 피스톤관(303) 간에 내장된 스프링체(304)로 된다. 스프링체(304)는 큰 탄성정수가 선택되며, 직경방형의 외측으로 큰힘으로 힘이 가해진다. 봉체(340)은 연결판(301)에 분리가능하게 되어 있다.

또한 연결판(301)에는 파이프라인(P)의 벽면에 접촉하는 이송롤러(306)이 회전가능하게 장착된다. 이송롤러(306)은 유압모터(307)에 의해 치차기구(전달기구)를 개재하여 회전구동한다.

이송롤러(306)의 회전동작에 의해 본 시공장치(S2)는 회전조작을 하는 동시 롤러(306)을 정지시키므로서 제동이 걸린다.

또한 이송롤러기구부(207A)는, 바람직하게는 성형프레임의 접합기구부를 피하여 배치한다.

도43은 봉체(300A)의 다른 양태를 나타낸다.

이 양태의 봉체(300A)는 양측의 소경의 실린더관(310) 및 대경의 실린더관 (311)과, 이들 실린더관(310)(311)에 슬라이딩이 가능하게 끼워지는 피스톤관(312)과, 피스톤관(312)의 나사부(312a)에 나사로 결합되는 핸들부재(313)와, 또한 실린더관(311)내에 수납되는 피스톤관(312)을 관축(管軸)방향으로 배력(配力)(energizing)하는 고무체(314)로 구성된다. 핸들부재(313)는 원환상을 이루고, 그 나사는 직경면에 나사(313a)가 형성되어 있어 상기 나사부(313a)와 피스톤관(312)의 나사부(312a)가 나사로 결합한다. 핸들부재(313)의 회동에 의해 피스톤관(312)을 진퇴시키어 봉체(300A)의 길이를 조정한다.

이송기구부(207A)의 다른 양태를 도44에 나타낸다

즉, 봉체(320)은 양측의 중공부를 가진 암나사로드(female screw rod)(321)와 중앙의 숫나사로드(male screw rod)(322)로 되어 있고 암나사로드(321)는 연결판(301)에 고정되며 숫나사로드(322)는 양측에 서로 역나사로 절단 형성되는 동시 그 나사부가 암나사로드(321)의 나사부에 나사로 결합된다. 숫나사로드(322)를 회동하므로서 양측 암나사로드(321)가 접리되어 그 길이가 조정된다.

외주규제틀체(209A)

외주규제틀체(209A)는 링크체에 의해 굴요성을 갖게한다.

본 실시양태에서는 대상부재(500)의 감겨지는 성형프레임(201A)은 대상부재(500)의 탄성을 받아 원형을 유지한다.

본 실시형태에서 라이닝관(R)을 직경확장하는 것, 또 직경확장조작에 있어서 외주규제틀체(9)가 소기의 작용을 발휘한다.

본 실시예에서는 이하의 설계변경이 허용된다.

① 외주규제틀체(9)에 대해서, 틀체(280)은 2분할에 한정하지 않으며 3분할이상을 채용할 수 있다.

(본 실시예의 효과)

본 실시예에 의하면 직경확장조작으로 파이프라인(P)의 직경에 가득하게 라이닝관(R)이 시공되며 단면손실이 없고 전체적으로 경제적으로 제작된다.

이 직경확장조작에 있어서, 외주규제틀체(209)에 의해 원활한 직경확장작용을 이루며 이로 대상부재(500)의 이송송출속도ㆍ부하의 조정의 품이 경감될 수 있다.

또한 이면충전재는 라이닝관(R)을 구성하는 대상부대(500)의 홈부(504)내에 충만하는 동시 파이프라인(P) 내벽면에 접착하고 이면충전재의 단단한 결합결과 동시에 소망하는 강도를 발휘하며 이면충전재를 통하여 라이닝관(R)과 파이프라인(P)가 일체화되어 복합관으로 충분한 강도를 발휘한다.

또한 이복합관을 얻는 과정에서 성형프레임(201) 둘레에서의 라이닝관(R)의 직경팽창이 방지되어 원활한 이면충전재의 주입작업을 할 수 있다.

(제3 실시예)

도45~도48은 본 발명의 재차 별도의 실시예를 표시하고, 본 실시예에 있어서도, 소위 외주 규제식의 제관형태를 정한다.

즉, 도45 및 도46은 본 라이닝시공장치 S3의 전체의 개략을 표시하고, 도47~도48은 그 각부의 구성을 나타낸다.

또한, 본 양태에 있어서도, 사용되는 대상 부재는 앞의 각 실시예의 것과 변함이 없다.

라이닝 시공장치 S3

도45∼도48을 참조하여 본 실시형태의 라이닝시공장치(S3)의 구성을 설명한다.

도45, 도46에 표시된 바와 같이, 이 라이닝시공장치(S3)는 원환상을 이룬 성형프레임(401), 성형프레임(401)의 내주에 임한 소정의 핏치를 두고 배치된 복수개의 안내롤러(402), 성형프레임(401)을 개재하여 부착된 내면롤러(403)과 외면롤러(404)를 포함하는 접합기구부(405), 성형프레임(401)의 전면에 부착되는 복수개의 구동륜(406a)와 종동륜(406b)로 되는 주동이송기구부(406), 성형프레임(401)의 후면에 동일원주상에 부착된 복수개의 종동이송기구부(407), 또한 접합기구(405)에 인접하여 배치된 이면충전재주입기구부(408)의 주요부로 구성된다.

도면에서 A는 본 장치(S2)의 진행방향, B는 그 회전방향을 나타낸다.

이하 각부의 상세한 구조를 설명한다.

성형프레임(401)(도47, 도48 참조)

성형프레임(401)은 앞의 성형프레임(301)과 같이 원환상으로 되고 소정의 폭과 두께에 의해 강성(剛性)을 유지한다. 원환상의 전면부는 접합기구부(405)의 부착부가 된다. 성형프레임(401)는 전후면이 되는 측판(410)(전측판 410A,후측판 410B)와, 해당 측판(410) 서로를 연결하는 보강재(411)로 큰 강성을 얻는다. 해당 성형프레임(401)을 적정수의 분할체(시그멘트)에 의해 구성되는 것은 자유이다.

안내롤러(402)

안내롤러(402)는, 성형프레임(401)의 전후의 측판(410A), (410B)에 걸처 있으며 그 축부(414)로 회전가능하게 부착되어 있고 소정의 간격 및 소정의 각도를 두고 배치된다. 해당 안내롤러(402)의 롤러본체의 폭은 가급적 성형프레임(401)의 내폭가득하게 채용된다.

안내롤러(402)의 구성은 앞의 제1, 제2실시예에 준하나 본 실시예에서는 대상부재(500)의 외면에 접촉하여 성형되는 라이닝관(R)의 외경을 규제한다.

접합기구부(405)

접합기구부(405)는, 성형프레임(401)을 통하여 부착되며 내면롤러(403)과 외면롤러(404)를 주체로 하고 내면롤러(403)을 구동하는 유압모터(420), 해당 유압모터(420)에서 외면롤러(404)에 회전을 전동하는 치차기구를 수납한 치차함(gear box)(421)을 구비한다.

유압모터(420)은 회전접속부(422)을 통하여 앞의 실시예와 같이 외부의 유압배관(600)에 접속된다.

해당 접합기구부(405)의 구성은 앞의 제1, 제2실시예의 접합기구부(7)(207)에 준하므로 그 상세한 설명은 생략한다.

(내면롤러 403과 외면롤러 404)

내면롤러(403) 및 외면롤러(404)는 서로 관축방향(管軸方向)으로 나란하게 조합체로 되고 또한 양 롤러(403)(404)의 사이에 대상부재(500)을 협착하도록 소정의 간격을 유지하여 배치된다. 본 실시예에서는 이들의 조합체가 원주방향으로 서로 떨어져 한쌍으로 배치된다.

내면롤러(403) 및 외면롤러(404)는 성형프레임(401)의 전측판(410A)과 후측판(410B)에 걸처서 부착되는 양태, 또는 전측판(410A)에 일단 지지형식의 부착양태의 두가지 양태가 채용된다.

외면롤러(404)은 안내롤러(402)와 동일원주상에서 또한 안내롤러(402)의 사이에 배치되어 부착된다.

주동이송기구부(406)

주동이송기구부(406)은 구동륜(406a)와 종동륜(406b)로 되며 성형프레임(401)의 전면에 소정의 간격을 유지하여 서로 부착된다.

구동륜(406a)와 종동륜(406b)는 각각 성형프레임(401)의 전측판(410A)에 요동가능하게 부착되는 암(Arm)(430)을 통하여 지지되며 또 각 암(430)은 코일스프링(431)에 의해 각 구동륜(406a) 및 각 종동륜(406b)를 파이프라인(P)의 벽면(Pa)에 압착되게 힘이 가해진다.

구동륜(406a)는 유압모터(432)를 구비하며 외부에서의 유압배관으로 구동된다 이 때문에 이송기구부(406)용의 회전접속부가 배치되나 해당 회전접속부는 접합기구부(405)의 것과 병용해도 또는 별체라도 된다.

종동이송기구부(407)

종동이송기구부(407)은, 복수개의 롤러체(435)가 성형프레임(401)의 후측판(410B)에 그 원주방향으로 소정의 간격을 유지하고 회전가능하게 지지되어 있으며 롤러체(435)를 파이프라인(P)의 벽면(Pa)에 접촉된다.

롤러체(435)는 지름방향으로의 위치조정기구 또는 가압기구를 가진 것은 설계적인 배려이다.

이면충전재주입기구부(408)

이면충전재주입기구부(408)은, 1개의 주입관(440)을 주체로 하고 그 선단에는 주입부(441)이 배치되며 그 기단(base end)에 배치되는 혼합관(442)ㆍ회전접속부(443)을 통하여 이면충전재공급장치(450)에 유도된다. 주입관(440)은 성형프레임(401)의 측판(410)에 구멍이 형성된 유지공(445)를 관통하여 고정유지된다. 이면충전재 주입기구부(408)은 본 실시예에서는 접합기구부(405)에 인접하여 배치되나 이에 한정하는 것은 아니고 그 부착위치는 자유이다.

(이면충전재공급장치 450)

이면충전재공급장치(450)은 2액(液)타이프를 채용하며 A액계통("liquid A" system)는 A액용탱크(451), 펌프(452), 공급관(453)를 통하고, B액계통("liquid B" system)은 B액용탱크(454), 펌프(455), 공급관(456)을 통하여 각각 회전접속부(443)에 접속된다.

본 장치(450)는 차륜(457)으로 이동가능한 대차(458)상에 재치되며 본 제관장치(S2)의 진행과 함께 전진한다.

이면충전재 주입기구부(408), 이면충전재공급장치(450)은 각각 앞의 제1,제2실시예의 이면충전재주입기구부(8)(208), 이면충전재공급장치(K)(K1)의 구성에 준하는 것이며 또한 이들과 호환가능하다.

본 실시예의 이면충전재로서 A액은 시멘트 100중량부에 대하여 벤트나이트3∼15중량부, 기포제 0.1∼1.0중량부, 지연제 0.5∼2.5중량부, 물 80∼300중량부로 된 것이며 이 A액100중량부에 대하여 규산나트륨수용액으로 된 B액 1∼30중량부로 되는 시멘트계 조성물을 사용한다. 또 상기 조성물중에 부피로 10∼50%기포를 함유하는것, 벤트나이트 및 물을 혼합한 다음 시멘트, 기포제, 지연제 및 규산나트륨을 혼합하는 것, 규산나트륨 수용액의 몰비(SiO₂/Na₂O)를 3∼4로 하는 것, 조성물의 점도 1.000∼10.000cps로 하는 것, 이 점도의 유지시간을 혼합에서 1시간 이하로 하는 것이 바람직하다.

라이닝시공(Lining Work)

본 라이닝시공장치(S3)에 의한 라이닝시공방법은, 앞의 제2실시예에 준하며 직경확장작용을 수반하여 이루어진다.

시공공사의 개요는 도41을 원용한다. 유압배관(600)은 접합기구부(405)의 유압모터(420) 및 주동이송기구부(406)의 구동륜(406a)의 유압모터(432)에 접속된다. 주동이송기구부(406)의 구동륜(406a)가 공기구동륜에 의하는 경우에는 공기배관(610)에 접속된다.

본 라이닝시공에서는 라이닝시공장치(S3)의 진행에 수반하여 연속적인 내경확장조작이 되며 동시에 이면충전재의 주입이 이루어진다.

보다 상세하게는 본 장치(S3)의 접합기구부(405)의 구동에 의해, 대상부재(500)은 내면롤러(403)과 외면롤러(404)와의 협착작용을 받아 접합되는 동시 성형프레임(401)의 내주를 따라 부착된 안내롤러(402)의 외주규제를 받아 나선상으로 안쪽으로 접어넣어 간다. 동시에 주동이송기구부(406)의 구동에 의해 파이프라인(P)의 벽면에 접촉되는 구동륜(406a)는 그 회전에 의해 벽면에서의 반작용을 받아 본 장치(S3)에 이송력을 부여하고 본장치(S3)가 회전을 한다. 종동륜(406b) 및 종동이송기구부(407)은 본장치(S3)의 회전을 원활하게 한다.

이로 인하여 대상부재(500)은 본 장치(S3)에 의해 나선상으로 권회되며 외주규제에 의해 라이닝관(R)가 형성되어 간다.

먼저 직경확장된 라이닝관(R)는, 파이프라인(tubular culvert)(P)의 벽면에 고정되며 본 장치(S3)에 의해 형성되는 라이닝관(R)은 당초는 성형프레임(401), 나아가서는 안내롤러(402)의 구속을 받아 소경이며, 본 장치(S3)의 진행에 수반하여 성형프레임(1)ㆍ안내롤러(402)의 구속에서 개방되어 차차 직경이 확장된다.

즉, 접합기구부(405)에 의해 내외면롤러(403)(404)의 회전에 의해 대상부재(500)는 소정의 이송력 및 이송속도에 의해 이송되는 것이나 본 장치(S3)는 파이프라인(P)의 벽면에 접촉하는 구동륜(406a)에 의해 회전속도가 일정속도로 유지되며 대상부재(500)의 이송속도보다 느린 속도로 인하여 라이닝관(R)의 대상부재(500)사이에 전단력이 생기고 나아가 접속부에서의 슬라이딩으로 되어 직경의 확장작용을 이르킨다.

직경확장은 본 장치(S3)의 일정한 회전 전진 속도하에 접합기구부(405)에 의한 대상부재(500)의 이송속도를 제어하므로서 안정된 직경확장상태를 얻는다. 직경확장상태를 알기 위해 적당한 검출기를 사용하여 직경확장각도를 검출하고 이검출값에 의해서 이송속도를 제어 한다.

본 장치(S3)의 회전은 유압구동에 의한 복수의 구동륜(406a)에 의해 이루어지므로 안정된 회전력이 얻어지며, 또한 종동륜(406b)와 함께 파이프라인(P)의 관벽면에 가압할 수 있게 부착하게 되어 있어 벽면의 요철, 또는 비원형에도 순응하여 안정된 제관작용을 얻는다.

한편 이 사이에 이면충전재용주입관(440)에서 이면충전재주입이 이루어진다.즉, 이면충전재공급장치(450)에서 공급되는 A액 및 B액은 회전접속부(443), 혼합관(442)을 통하여 주입부(441)에서 직경확장중의 라이닝관(R)의 표면에 토출한다. 이 이면충전재는 라이닝관(R)을 구성하는 대상부재(500)의 요입홈(504)내에 유입되며 시간의 경과와 함께 팽윤되고 그후 경화된다.

상기한 바와 같이, 라이닝관(R)은 안정된 직경확장상태가 얻어지므로 이면충전재의 토출위치도 안정된 위치로 정해지며 위치조정이 용이하다. 주입관(440)에 파손을 이르키는 일은 없다.

또 본 실시예에서 이면충전재에 대하여 앞의 실시예의 양태를 채용하는 것은 자유이다.

(본 실시예의 효과)

① 시공장치(S3)의 일정한 회전전진속도하에서 대상부재(500)의 이송속도를 제어하므로서 안정된 직경확장이 이루어진다.

② 이면충전재의 주입조작에 대하여는 라이닝관(R)은 안정된 직경확장 상태를 얻을 수 있으므로 이면충전재의 토출은 적당하게 고정되어 양호하게 주입작업을 할 수 있다.

③ 본 시공장치(S3)는 외주 규제를 채용하므로 앞의 제2 실시예와 같은 특별한 규제(規制)틀체를 요하지 않는다.

(제4 실시예)

도49 는 본 발명의 또 다른 실시예(제4실시예)의 전체 구성을 나타낸다. 본 실시예에서는 다시 도2∼도16, 도23∼도27, 및 도50, 도51이 원용된다.

본 제4실시예는 앞의 제1실시예의 시공방법장치에서 이면충전재의 주입, 구조를 생략한 것이다.

즉, 본 제4실시예의 라이닝장치(S4)는 제1실시예의 라이닝시공장치(S)를 가진 이면충전재 주입기구(8) 및 이면충전재 공급장치(K, K1)을 가지지 않는다.

본 제4실시예에서는 제1실시예와 동등한 부재에 대해서는 동일 부호를 사용하는 것으로 하고 그 기능은 제1실시예의 것과 완전 동등한 것이므로 그 설명은 생략한다.

라이닝시공장치(S4)(도49, 도2∼16참조)

본 라이닝시공장치(S4)는 성형프레임(1)(원주길이조정기구(2) 간격유지기구(3)을 포함한다)안내롤러(4), 내면롤러(5)와 외면롤러(6)을 포함하는 접합기구(7)로 된다. 즉, 본 장치(S4)는 제1실시예의 라이닝시공장치(S)의 구성에서 이면충전재 주입기구(8) 및 이면충전재공급장치(K)(K1)이 생략된 것이며, 또 회전접속부에 대하여 회전접속장치(9C)의 유압계통이 사용되거나 또는 공지의 기구의 것이 사용된다.

라이닝시공(도23∼도27 참조)

본 라이닝시공장치(S4)에 의한 라이닝시공방법은 앞의 제1실시예에 준하며 이면충전재의 주입은 없다.

시공공사의 개요는 도23을 원용한다. 시공현장(도23)에는 이면충전재 공급장치(K)는 준비되지 않는다.

본 시공장치(S4)의 파이프라인(P) 내로 운반시에는 유압배관(600)이 본장치(S4)의 구동계통에 접속된다.

라이닝시공은 제1실시예의 수순에 준하며 이하의 순서로 된다.

(1)∼(3) : 앞의 (1)∼(3) 공정에 준한다.

(4) : 앞의 (4) 의 공정에 준한다.

(4a): 앞의 (4a)의 공정에 준한다.

(4b) : 앞의 (4c)의 공장에 준한다.

(5) : 앞의 (6)(6b)의 공정에 준한다.

요약하면, 시공에 앞서, 성형프레임(1)의 둘레에 대상부재(500)를 감은 다음 접합기구부(7)의 부착부를 링크로 안쪽으로 접어넣고 장치(S4)의 전체를 파이프라인(P)이 단면에 대응시키고 그런 다음 파이프라인(P) 내에 장입한다.

시공장치(S4)를 구동시키어 대상부재(500)의 접속부위에서 접합기구부(7)의 외면롤러(6) 및 내면롤러(5)의 협착작용에 의해 상접하는 접속부 서로가 결합된다. 외면롤러(6)은 대상부재(500)의 외면에 형성된 요입홈(504)에 걸어맞춤으로서 새로이 공급되는 대상부재(500)와 함께 소정의 핏치로 관축방향으로 전진하고 접합기구부(7)는 항상 접속부위에 위치한다. 이로 인하여 본 라인시공장치(S4)는 전체적으로 공전하고 대상부재(500)은 연속적으로 접속되어 제관된다.

이 때에 접합기구부(7)에 부착된 성형프레임(1)의 링크체는 관벽에 접촉하는 접촉롤러(73)를 개재하여 중심방향으로 가압력(pressing force)을 받아 중절상태(folded inward)로 된다. 성형프레임(1)의 둘레에 감겨지는 라이닝관(R)은 접합기구부(7)의 부착부의 링크부만이 관벽에서 떨어지고 그 나머지 부분은 대상부재(500)의 탄성으로 외측으로 확장되어 관벽과 밀착상태를 유지한다.

라이닝관(R)의 형성의 진행에 수반하여 접합기구부(7)에서 후방의 라이닝관(R)는 점차 요입단면에서 돌출단면으로 복귀되고 전체 주면에 걸쳐 파이프라인의 벽에 밀접된다.

이상과 같이 이 라이닝시공에 의하면 라이닝관(R)의 성형의 진행과 동시에 파이프라인(P)의 단면 가득하게 라이닝관(R)을 성형할 수가 있으며 단면손실 없이 경제적으로 시공을 달성할 수 있다.

본 실시예에는 제1실시예의 지적에 부가해서 이하의 설계변경도 가능하다.

① 접합기구부에 있어서 유압구동, 공기압모터외에 전동모터를 채용할 수 있다. 공기압모터를 채용할 때 회전접속부의 채용에는 변화가 없으나 전동모터를 채용할 때 회전접속부에 대체하여 회전부러시를 채용한다.

또는 수동기구를 제외하는 것은 아니며, 치차기구(31)를 통하여 핸들조작으로 롤러(5)(6)를 구동한다.

(본 실시예의 효과)

본 실시예에 의하면 통상의 굴요성을 가진 성형프레임(1)을 사용함으로서 특별한 직경확장조작을 수반하지 않고 용이하게 조작하여 파이프라인(P)의 단면 가득하게 라이닝관(R)을 성형할 수 있으며 단면손실 없이 경제적인 시공을 달성할 수 있다.

(제5실시예)

본 실시예는 제3실시예의 라이닝시공에서 이면충전재의 주입을 생략하는 것을 특징으로 한다.

본 제5실시예서는 도45∼도48을 원용하여 설명한다.

즉, 본 제5실시예의 라이닝장치(S5)는 제3실시예의 라이닝시공장치(S3)에 있던 이면충전재 주입기구(408) 및 이면충전재공급장치(450,K, K1)가 없다.

본 제5실시예에서는 제3실시예와 동등의 부재에 대하여 동일 부호를 사용하는 것으로 하여 그의 설명은 생략한다.

라이닝 시공장치(S5)

즉, 본 라이닝 시공장치(S5)는 성형프레임(401), 안내롤러(402), 내면롤러(403)과 외면롤러(404)를 포함하는 접합기구부(405), 구동륜(406a)와 종동륜(406b)를 포함하는 주동이송기구부(406), 종동이송기구부(407)로 된다.

라이닝시공

본 라이닝시공장치(S5)에 의한 라이닝 시공방법은 앞의 제3 실시예에 준하며 직경확장작용을 수반하여 행한다.

시공공사의 개요는 도41을 원용한다. 유압배관(600)은 접합기구부(405)의 유압모터(420) 및 주동이송기구부(406)의 구동륜(406a)의 유압모터(432)에 접속된다. 주동이송기구부(406)의 구동륜(406a)가 공기압구동에 의한 경우에는 공기배관(610)에 접속된다.

본 라이닝시공에서는 라이닝시공장치(S5)의 진행에 수반하여 연속적인 직경확장조작이 이루어진다.

보다 상세하게는, 본 장치(S5)의 접합기구부(405)의 구동에 의하여 대상부재(500)는 내면롤러(403)과 외면롤러(404)와의 협착작용을 받아 접합되는 동시 성형프레임(401)의 내주면을 따라 부착된 안내롤러(402)의 외주규제를 받아 나선상으로 안쪽으로 접어넣어 간다. 동시에 주동이송기구부(406)의 구동에 의해 파이프라인(P)의 관벽에 접촉하는 구동륜(406a)는 그 회전에 의해 벽면에서 반작용을 받아 본 장치(S5)에 이송력을 부여하고 본 장치(S5)의 회전을 이룬다. 종동륜(406b) 및 종동이송기구부(407)은 본 장치(S5)의 회전을 원활하게 한다. 이로 인해 대상부재(500)는 본장치(S5)에 의해 나선상으로 감겨지며 외주규제에 의해 라이닝관(R)이 형성된다.

먼저 직경확장된 라이닝관(R)은 파이프라인(P)의 관벽에 고정되며 본 장치(S5)에 의하여 성형된 라이닝관(R)은 당초는 성형프레임(401), 더 나가서는 안내롤러(402)의 구속을 받아 소경이며 본 장치(S5)의 진행에 수반하여 성형프레임 (1), 안내롤러(402)이 구속에서 개방되어 점차 직경이 확장된다.

즉, 접합기구부(405)에 의한 내외면 롤러(403)(404)의 회전에 의하여 대상부재(500)는 소정의 이송력 및 이송속도에 의해 이송되나, 본 장치(S5)는 파이프라인(P)의 관벽에 접촉하는 구동륜(406a)에 의하여 회전속도가 일정하게 유지되며, 대상부대(500)의 이송속도보다 느린 속도에 의해 라이닝관(R)의 대상부재(500)간에 던단력이 생기고 나아가 접속부에서의 미끄럼이 되어 직경확장작용을 일으킨다.

이 직경확장은 본 장치(S5)의 일정한 회전속도 하에서 접합기구부(405)에 의한 대상부재(500)의 이송속도를 제어함으로서 안전된 직경확장상태를 얻는다. 직경확장상태를 알기 위해서 적당한 검출기를 사용하여 직경확장 각도를 검출하고 이 검출값에 의해서 이송속도를 제어한다.

본 장치(S5)의 회전은 유압구동에 의한 복수의 구동륜(406a)에 의해 이루어지므로 안정된 회전력이 얻어지며, 또한 종동륜(406)과 함께 파이프라인(P)의 관벽에 가압가능하게 되므로 관벽의 요철 또는 비원형에도 적응되며 안정된 제관작용이 얻어진다.

(본 실시예의 효과)

① 시공장치(S5)의 일정한 회전 전진속도하에서 대상부재(500)의 이송속도를 제어에 의하여 안정된 직경확장상태가 얻어진다.

② 본 시공장치(S5)는 외주규제를 채용하므로 앞의 제2실시예와 같은 특별한 규제틀체를 요하지 않는다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 라이닝관의 성형과정에서 이면충전재의 주입을 하게 되므로 라이닝관의 장대화(長大化)에 대하여 주입작업이 지장없이 실시된다. 또한 라이닝관의 형성과정에서 요입성형, 직경확대수단을 강구하므르서 파이프라인관의 단면 가득하게 라이닝관이 성형되며 또한 고결성(setting properties)의 이면충전재의 주입에 의해 파이프라인(tubular culvert)과 라이닝관(lining pipe)이 일체화되어 큰 강도를 갖게 되는 것이다.

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Claims (24)

1. 파이프라인(P) 내에서 이미 설치된 관상체(R)에 연결하여 전방(前方)에 연속적으로 공급되는, 양측 가장자리부에 접속부가 형성된 길이가 긴 대상부재(500)를 그 접속부끼리 결합되게 나선상으로 감으며 전진하여 파이프라인(P) 내에 설치되게 연속으로 관상체를 성형하는 관상체의 성형단계와,

   관상체를 성형할 때 관상체의 선단 가장자리부의 한 부분을 내경방향으로 요입하고, 요입 된 요입부(凹入部)를 통하여 관상체의 원주의 외면과 파이프라인(P)의 내면 사이에 연속으로 이면충전재를 주입하는 이면충전재의 주입단계,

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인내의 라이닝시공방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 탄성을 가진 대상부재로 성형되는 관상체가 이면충전재의 주입을 위하여 요입부로 변형하고 이면 충전재를 주입한 다음 관상체 내에 배치된 복원장치에 의하여 관상체의 요입부를 원형(元形)으로 복귀하는 것을 특징으로 하는 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인내의 라이닝시공방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 복수 개의 링크체(10)가 굴요(屈橈)가능하게 연결된 링크기구가 환상으로 형성된 폐합상(closed type)의 성형프레임(1)과;

   성형프레임(1)의 둘레에 배치된 대상부재를 나선상으로 감는 복수 개의 안내롤러(4)와;

   성형프레임(1)에 배치되어 관상체의 성형 단계에서 나선상으로 감는 대상부재의 가장자리 접합부를 겹치게 협착하여 결합시키는 내면롤러(5) 및 외면롤러(6)가 구비된 접합기구부(7)와;

   접합기구부(7)측에 배치되어, 파이프라인(P)의 벽면에 접촉하여 성형프레임(1)과 함께 회전 및 이송력을 부여하는 접촉롤러(73)와;

   외면롤러(6)의 안쪽에 이면충전재용 주입관(95)이 배치되고 외면롤러(6)의 근접위치에 이면충전재 주입기구부(8)가 구비된, 라이닝시공장치(S)를 사용한 파이프라인 내의 라이닝시공방법으로서,

   파이프라인(P)내에서 성형프레임(1)이 회전하면서 전진하여 상기 성형프레임의 둘레에 대상부재(500)를 나선상으로 감아 관상체(R)를 연장되게 성형하는 단계와, 관상체(R)를 성형하는 단계에서 접촉롤러(73)에 의하여 성형프레임(1)의 링크체(10)와 접합기구부(7)를 내경방향으로 구부리어 접합기구부(7)의 내면롤러(5)와 외면롤러(6)에 협지된 관상체(R)의 일부를 내경방향으로 요입하고, 요입된 틈으로 이면충전재 주입관(95)에 의하여 이면충전재를 요입된 대상부재의 외면에 주입하고, 요입된 대상부재의 요입부를 안내롤러(4)에 의하여 원형으로 복원하는, 이면충전재의 충전단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인 내의 라이닝시공방법.
6. 삭제
7. 제5항에 있어서, 성형프레임(1) 둘레에 대상부재(500)를 나선상으로 감아 관상체(R)를 형성하고, 이때 관상체의 외면에 이면충전재를 주입하는 것을 특징으로 하는 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인 내의 라이닝시공방법.
8. 파이프라인(P) 내에서 대상부재로 관상체(R)를 연장되게 성형하는 파이프라인 내의 라이닝시공장치로서,

   복수개의 링크체(10)가 굴곡 가능하게 연결된 링크기구로 환상(丸狀)으로 형성된 성형프레임(1)과;

   상기 성형프레임 둘레에 배치된 대상부재(500)를 나선상으로 감는 복수 개의 안내롤러(4)와;

   상기 성형프레임(1)에 배치되어 관상체의 성형단계에서 나선상으로 감는 대상부재의 가장자리의 접합부를 겹치게 결합시키는 내면롤러(5) 및 외면롤러(6)가 구비된 접합기구부(7)와;

   접합기구부(7)측에 배치되어, 파이프라인의 벽면에 접촉하여 성형프레임(1)과 함께 회전 및 이송하는 접촉롤러(73)와;

   외면롤러(6)의 안쪽에 이면충전재 주입관(95)이 배치되고 외면롤러(6)의 근접위치에 이면충전재 주입기구부(8)가 구비되어, 대상부재로 관상체(R)를 성형하는 단계와, 관상체(R)의 외면에 이면충전재를 주입하는 단계를 이루는 게 된 것을 특징으로 하는 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인 내의 라이닝시공장치.
9. 제8항에 있어서, 링크기구에 의하여 환상으로 형성된 성형프레임(1)의 링크체(10)는 외측으로만 접히고, 접합기구부(7)가 장착되는 부분의 분할체인 링크체(10b)(10b')는 내측으로만 접히어, 관상체를 요입할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인내의 라이닝시공장치.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 접촉롤러(73)는 접합기구부(7)와 연동되게 프레임에 배치되고, 외측으로 돌출된 접촉롤러에 의해 대상부재를 나선상으로 감는 방향으로 구동력을 부여하게 된 것을 특징으로 하는 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인내의 라이닝시공장치.
11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 접촉롤러는 스페이서롤러(70)인, 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인내의 라이닝시공장치.
12. 제8항 또는 제9항에 있어서, 접합기구부(7)의 내면롤러(5)와 외면롤러(6)를 구동하는 유압모터에 작동유압을 공급하는 유체용 회전 접속부(9A)의 축중심의 주입관(83)에, 이면 충전재용 회전접속부(9B)를 분리가능하게 접속하여 이면충전재용 주입관(95)과 연관되게 배치된 것을 특징으로 하는 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인내의 라이닝시공장치.
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14. 대상부재(500)를 협지와 접합하는 외면롤러(204)와 내면롤러(203)를 가진 접합기구부(205) 및 안내롤러(202)가 구비된, 내경이 규제되는 원형의 성형프레임(201)과, 성형프레임에 이송력을 부여하는 이송롤러(206)(207)를 가진 이송기구(52)와, 접합기구부(205)에 인접하여 배치되는 이면충전재 주입기구부(208) 및 성형프레임(201)의 주위에 배치되어 연동되는 외주규제틀체(209)이 구비된 라이닝시공장치(S1)를 사용한 파이프라인 내의 라이닝시공방법으로써,

    성형프레임(201)의 회전 및 전진에 의하여 성형프레임의 둘레에 대상부재를 나선상으로 감아 파이프라인(P)의 내경보다 소경으로 관상체(R)의 성형을 진행하여, 접합기구부(205)의 내면롤러(203)와 외면롤러(204)에 의해 관상체(R)의 가장자리에 감기는 탄성체인 대상부재를 밀어내어 파이프라인에 근접되는 외경으로 관상체(R)를 확장되게 성형하는 단계와, 관상체의 외경이 확장되는 과정에서 이면충전재 주입기구부(208)에 의하여 관상체의 외면과 파이프라인의 내면사이에 이면충전재를 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인 내의 라이닝시공방법.
15. 제14항에 있어서, 관상체의 성형단계에서 관상체의 내경확장시, 성형프레임(201)의 외측에 배치된 외주규제틀체(209)가 성형프레임(201)과 연동(連動)하면서, 성형프레임(201)의 둘레에 감긴 관상체의 외주면을 감싸, 성형프레임(201)의 주위에서 관상체의 내경확장을 규제하여 이면충전재를 주입하게 된 것을 특징으로 하는 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인내의 라이닝시공방법.
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23. 제14항에 있어서, 관상체의 성형단계에서 관상체의 내경확장시, 관상체의 내경확장각도에 상응하게 대상부재의 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 이면충전재의 동시 주입을 수반하는 파이프라인내의 라이닝시공방법.
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