KR100838923B1 - 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수관 비굴착 전체보수시 보수 품질을 향상시킬 목적으로 개량된 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법에 관한 것이다.

한가지 실시예의 경우에는 라이닝재의 관경을 보수 대상 하수관의 관경보다 소정의 칫수만큼 다소 축소시켜 제작한 후 보수 대상 하수관 내에 반전시켜 삽입시킨 다음 들뜸 및 그라우팅 공간부가 형성되도록 경화시킨 후 소정의 압력으로 그라우트재를 충진시킨 다음 경화시켜 그라우트재가 기존의 하수관과 복합관을 형성하도록 구성된 공법이고, 또 다른 한가지 실시예의 경우에는 라이닝재의 관경을 보수 대상 하수관의 관경보다 소정의 칫수만큼 다소 축소시켜 제작한 후 보수 대상 하수관 내에 견인하여 삽입시킨 다음 들뜸 및 그라우팅 공간부가 형성되도록 경화시킨 후 소정의 압력으로 그라우트재를 충진시킨 다음 경화시켜 그라우트재가 기존의 하수관과 복합관을 형성하도록 구성된 공법으로서 각각 들뜸부의 처리, 이음부 세굴 공동부의 그라우팅 및 강도보강을 포함한 종합적인 보수 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 기대된다.

Description

하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법{omitted}

도 1은 본 발명의 바람직한 한가지 실시예에 따른 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법용 반전공법을 적용하여 반전 및 삽입이 완료된 경화 전의 설명도.

도 2는 도 1의 경화 후 그라우트재 충진작업의 설명도.

도 3은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법용 견인공법을 적용하여 견인 및 삽입이 완료된 경화 전의 설명도.

도 4는 도 3의 경화 후 그라우트재 충진작업의 설명도.

도 5는 도 2의 C에 대한 확대도.

도 6은 도 5의 E-E단면에 따른 확대 단면도.

도 7은 도 4의 D에 대한 확대도.

도 8은 도 7의 F-F단면에 따른 확대 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 지반 3 : 맨홀

5 : 하수관 7 : 연결관

9, 9' : 라이닝재 11 : 공기 주입구

13 : 물 주입구 15 : 들뜸 및 그라우팅 공간부

16 : 이음부 세굴 공동부 17 : 그라우트재

19 : 그라우트재 주입구 20 : 관구 마무리부

21 : 그라우트재 배출구 23 : 그라우트재 충진용 펌프

24 : 천공부 25, 25' : 전방 밀폐전

26 : 라이닝 또는 그라우팅 부분보수 27 : 후방 밀폐전

29 : 공기 또는 물 공급관 31 : 공기 배출구

33 : 물 배출구 35, 35' : 밧줄

본 발명은 하수관 비굴착 보수시 품질 향상을 목적으로 개량된 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법에 관한 것이다.

일반적으로 지중의 도로 하부에 매설되는 하수관은 도로상을 통과하는 중차량의 진동이나 충격하중으로 인하여 부등침하가 발생되기 쉽고, 반영구적인 구조물로서 오랫동안 사용되어야 하는 성격상 시간이 경과함에 따라 콘크리트의 열화현상으로 인하여 노후화가 진행되게 되며, 공업단지 등 산업지대가 확대에 따라 유독성이 강한 오·폐수가 하수관에 유입됨으로써 부식이 가속화되고 있고, 홍수시에는 하수관 이음부의 세굴현상으로 인하여 공동이 점차 확대되며, 상기 이음부의 세굴 공동부를 대상으로 보수를 포함한 유지관리를 소홀히 하거나 지연시킴으로써 이음부의 상단부로부터 종방향 균열이 발생하게 되어 하수관은 점차 파손되어 결과적으로는 하수관의 수명이 단축되는 문제점이 발생하게 된다.

상기한 바와 같이 하수관의 노후화 또는 파손에 따른 수명 연장의 일환으로 지반을 굴착하지 않고 보수하는 비굴착 보수공법의 적용이 점차 확대 적용되고 있는 실정이며, 현장에서 주로 적용되고 있는 종래의 라이닝 전체보수공법을 대별하여 보면 수압 또는 공기압 반전공법과 견인공법으로 구분할 수 있는데, 이들 라이닝 공법의 공통적인 주요 재료 중의 하나인 수지는 경화 과정에서 수축에 따른 들뜸 현상이 불가피하게 발생되고 있고, 이로 인하여 라이닝 보수재 자체의 강도는 우수함에도 불구하고 하수관과는 분리된 상태로 보수되어 소정의 빈 공간이 발생하게 됨으로써 하수관 내에 흐르는 하수의 누수방지를 포함한 지수는 가능하나 하수관의 노후화 또는 파손에 기인한 전체보수공법에 필수적인 실질적인 강도 보강의 측면에서는 효과를 기대하기 어려운 실정이었다.

상기 들뜸 현상에 관하여 실례를 들어 설명하면, 유리섬유 또는 부직포의 종류로 구성되는 보강재 상에 수지를 함침시켜 경화시킨 에프 알 피(F.R.P)로 구성되는 라이닝 보수재는 수지의 경화과정에서 화학적 수축을 포함하여 수지의 종류와 배합비의 차이, 물리적 수축에 해당되는 급냉각 및 급감압의 시공 조건, 자연온도 변화 등에 의하여 들뜸 현상이 불가피하게 발생하게 되는데, 이 중에서 함침 수지의 경화반응에 의한 최대 들뜸량은 관경의 2퍼센트(％) 정도까지 나타날 수 있어서 하수관의 일부 단면을 기준으로 한 최대 들뜸량은 관경의 1퍼센트(％)정도까지 나타날 수 있는 실정이며, 이를 하수관의 주종을 이루고 있는 관경 300 밀리미터(mm)의 경우에 적용해 보면 최대 들뜸량은 3 밀리미터(mm) 이내에 해당될 수 있고, 이 3 밀리미터(mm) 이내의 공간을 콘크리트 구조물의 균열폭으로 간주하면 미세 균열 정도에 해당되어 통상적으로 수 십 미터(m) 길이에 상당하는 하수관 전체보수공법의 경우에는 들뜸 공간 자체만으로는 그라우트재의 주입공간이 상대적으로 좁아 시공성이 저하될 뿐더러 그라우트재의 두께가 상대적으로 얇아 강도 보강을 포함한 보수 품질이 감소되어 보다 더 큰 그라우트재의 주입공간이 필요하여 들뜸 공간을 포함하여 하수의 통수단면상 지장을 초래하지 않는 보수재 두께 이하의 범위 내에서 라이닝재 두께를 포함한 그라우트재 충진두께를 적용할 필요성이 있는 실정이다.

여기서, 라이닝재를 사용하여 하수관의 내면을 보수할 경우에는 라이닝재 자체의 표면이 매끄러워서 조도계수가 작아 하수의 유속이 빠르므로 동일한 유량을 통과시키는 조건 하에서는 상대적으로 통수단면이 소정의 칫수만큼 작아도 되므로 하수의 통수상 여유 단면 또는 공간이 존재하여 강도보강을 위한 그라우팅 공간이 확보될 수 있어 이 그라우팅 공간을 강도보강 측면에서 활용할 필요성이 있는 실정이다.

또한, 맨홀과 맨홀 사이를 대상으로 하여 상대적으로 긴 구간에 대한 전체보수를 실시할 경우에는 단위 보수구간 내에 하수관 이음부의 수량이 많고, 보수 전전처리 공사로서 이음부 한 개소씩 일일이 이음부 세굴 공간부를 대상으로 그라우트재 충진을 실시하려면 공사비가 크게 증가됨은 물론 공사기간도 길게 소요되므로 이음부 세굴 공간부를 대상으로 그라우트재 충진을 실시하는 것이 현실적으로 필수적임에도 불구하고 이를 생략한 채 라이닝 전체보수 자체만을 실시하는 실정이었고, 이렇게 이음부의 세굴 공간부에 대한 그라우트재 충진을 생략한 채 라이닝 전 체보수를 실시할 경우에는 라이닝재와 하수관 사이의 들뜸 공간부를 통해 이음부에서 유입된 침입수의 이동으로 인하여 하수관 부등침하의 현상이 라이닝 전체보수 후에도 추가로 발생될 수 있어 보수 품질이 저하될 수 있는 문제점이 있는 실정이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 시정하고자 착상된 것으로서 통상적인 하수관의 단면 형상인 원형, 사각형 및 마제형을 대상으로 길이방향으로 길게 설치되는 구조물의 보수에 해당되는 점을 감안하여 다음과 같이 두가지 실시예를 대상으로 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수방법을 구성하였다.

본 발명의 공통적인 사항으로는 들뜸 공간을 포함하는 통수 허용 단면 이하의 보수 두께에서 라이닝재의 두께를 제외한 들뜸 및 그라우팅 공간부에 대한 그라우트재 충진 공정을 추가하고, 라이닝 보수 전 전처리 공정에 해당되는 이음부 세굴 공동부에 대한 그라우트재 충진 공정을 생략하는 대신 라이닝 보수 후 들뜸 및 그라우팅 공간부에 대한 그라우트재 충진 공정과 병행하여 이음부 세굴 공동부에 대한 그라우트재 충진 공정을 동시에 일괄적으로 실시하여 보수 대상 하수관과 그라우트재와 라이닝재가 복합된 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법으로 구성하였다.

여기서, 들뜸 공간을 포함하는 통수 허용 단면 이하의 보수 두께에서 라이닝재의 두께를 제외한 들뜸 및 그라우팅 공간부에 대한 그라우트재 충진시 바람직한 실시예로 정량화 해 보면, 통수 허용 단면 이하의 보수 두께는 관경 1,000밀리미터(mm) 정도의 경우 통상적으로 20밀리미터(mm) 정도로서 하수관의 주종을 이루고 있는 300 내지 1,200밀리미터(mm) 관경의 경우 통상적인 라이닝재의 두께 3 내지 10밀리미터(mm)를 제외하면 들뜸 및 그라우팅 공간부는 17 내지 10밀리미터(mm) 정도의 범위에 해당되어 이 들뜸 및 그라우팅 공간부가 콘크리트의 미세 균열폭을 초과하도록 함으로써 그라우트재 충진 상의 시공성 측면에서도 바람직하도록 구성하였으며, 상기 관경의 수치는 통상적인 경우의 예를 들어 설명한 경우로서 실제 보수시에는 상기 관경의 범위를 초과하여 실시할 수 있도록 구성하였다.

상기 두가지 실시예의 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법에 관한 세부사항은 다음과 같다.

첫째로, 한가지 실시예로서 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법용 반전공법의 경우에는 이음부 세굴 공동부의 그라우트재 충진 공정은 생략한 채 통상적인 보수 전 전처리 공정을 실시한 다음 보수 대상 관경보다 소정의 칫수만큼 축소시켜 라이닝재를 제작한 후 수압 또는 공기압을 이용하여 보수 대상 하수관의 내부로 라이닝재를 반전시켜 삽입시킨 다음 라이닝재 내에 물 또는 공기를 주입하여 팽창시킨 상태에서 온수, 가열 공기 또는 광경화 램프 중에서 한가지를 이용하여 라이닝재를 경화시키며, 라이닝재의 관경을 보수 대상 하수관의 관경보다 통상적인 들뜸량을 포함하여 통수 허용 단면 이하의 보수 두께에 상당하는 소정의 칫수만큼 다소 축소시켜 제작하여 하수관 내에 견인하여 설치한 다음 들뜸 및 그라우팅 공간부가 형성되도록 경화시킨 후 연결관 천공 및 라이닝 또는 그라우팅 부분보수를 실시하고, 관입구 마무리공사의 수행과정에서 라이닝재와 하수관 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부와 이음부 세굴 공동부를 대상으로 팽창성 몰탈을 포함한 그라우트재를 충진시켜 경화된 라이닝재와 그라우트재가 기존의 하수관과 복합관을 형성하도록 구성된 공법으로서 들뜸부의 처리, 이음부 세굴 공동부의 그라우팅 및 강도보강을 포함한 종합적인 보수 품질을 향상시키도록 구성하였다.

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둘째로, 또 다른 실시예로서 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법용 견인공법의 경우에는 이음부 세굴 공동부의 그라우트재 충진 공정은 생략한 채 통상적인 보수 전 전처리 공정을 실시한 다음 보수 대상 관경보다 소정의 칫수만큼 다소 축소시켜 라이닝재를 제작한 후 윈치를 사용하여 하수관 내에 라이닝재를 견인하여 삽입시킨 다음 라이닝재 내에 온수, 가열 공기 또는 광경화 램프 중에서 한가지를 이용하여 라이닝재를 경화시키며, 상기 라이닝재의 관경을 보수 대상 하수관의 관경보다 통상적인 들뜸량을 포함하여 통수 허용 단면 이하의 보수 두께에 상당하는 소정의 칫수만큼 다소 축소시켜 제작하여 하수관 내에 견인하여 설치한 다음 들뜸 및 그라우팅 공간부가 형성되도록 경화시킨 후 연결관 천공 및 라이닝 또는 그라우팅 부분보수를 실시하고, 관입구 마무리공사의 수행과정에서 경화된 라이닝재와 하수관 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부와 이음부 세굴 공동부를 대상으로 팽창성 몰탈을 포함한 그라우트재를 충진시켜 경화된 라이닝재와 그라우트재가 기존의 하수관과 복합관을 형성하도록 구성된 공법으로서 들뜸 공간부의 처리, 이음부 세굴 공동부의 그라우팅 및 강도보강을 포함한 종합적인 보수 품질을 향상시키도록 구성하였다.

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본 발명의 구성 및 작용에 관하여 세부 내용별로 첨부된 예시 도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 다음과 같이 두가지 실시예를 대상으로 공통적인 사항과 세부적인 사항으로 구분하여 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법을 구성하였다.

본 발명의 공통적인 사항으로는 들뜸 공간을 포함하여 통수 허용 단면 이하의 보수 두께에서 라이닝재(9)의 두께를 제외한 들뜸 및 그라우팅 공간부(15)에 대한 그라우트재(17) 충진 공정을 추가하고, 라이닝 보수 전 전처리 공정에 해당되는 이음부 세굴 공동부(16)에 대한 그라우트재(17) 충진 공정을 생략하는 대신 라이닝 보수 후 들뜸 및 그라우팅 공간부(15)에 대한 그라우트재(17) 충진 공정과 병행하여 이음부 세굴 공동부(16)에 대한 그라우트재(17) 충진 공정을 동시에 일괄적으로 실시하며, 보수 대상 하수관(5)과 그라우트재(17)와 라이닝재(9)가 복합된 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법으로 구성하였다.

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상기 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법에 관한 두가지 실시예의 세부사항은 다음과 같다.

첫째로, 한가지 실시예로서 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법용 반전공법의 경우에는 일종의 전체보수공법으로서 지반(1) 상에 매설된 맨홀(3)과 맨홀(3) 사이의 하수관(5)을 대상으로 고압수를 사용하여 하수관(5) 준설 및 세정을 실시하는 공정과, 보수 대상 구간의 상류부에 물막이를 실시한 후 양수작업을 통하여 물돌리기를 실시하는 공정과, 하수관(5)의 이음부나 파손부로부터 외부의 지하수가 유입되는 침입수를 차단하기 위한 지수 공정을 포함하여 도면상에서 별도로 표기하지 않은 통상적인 전처리 공정을 기본적으로 실시한다.

상기 전처리 공정을 실시한 후에는 본 발명에 속하는 라이닝재(9)의 관경을 보수 대상 하수관(5)의 관경보다 통상적인 들뜸량을 포함하여 통수 허용 단면 이하의 보수 두께에 상당하는 소정의 칫수만큼 다소 축소시켜 라이닝재(9)를 제작하는 공정과, 상기 라이닝재(9)를 다소 축소시켜 제작한 후에는 라이닝재(9)를 하수관(5) 내에 삽입시키기 위하여 도면상의 도 1의 B에 표시된 바와 같이 라이닝재(9)의 투입구쪽 맨홀(3) 상의 지상에 설치된 물 주입구(13)로부터 소정의 수압이 작용하도록 물을 주입하여 라이닝재(9)를 보수 대상 하수관(5) 내로 수압에 의해서 반전시켜 삽입시키는 수압 반전을 적용하는 방법이나 또는 상기 수압 대신 도면상의 도 1의 A에 표시된 바와 같이 라이닝재(9)의 투입구쪽 맨홀(3) 상의 라이닝재(9)의 한쪽 끝단부를 전방 밀폐전(25')이나 이와 동일한 구조로 밀폐시켜 송풍되며 도면상에서 별도로 표기하지 않은 송풍기에 직접 연결하여 밀폐시킨 상태에서 공기 주입구(11)로부터 주입되는 소정의 공기압을 이용하여 보수 대상 하수관(5) 내로 라이닝재(9)를 반전시켜 삽입시키는 공기압 반전을 적용하는 방법 중에서 한가지를 적용할 수 있도록 구성하였다.

상기 수압 또는 공기압 반전 중에서 한가지를 이용하여 라이닝재(9)를 하수관(5) 내에 벨트 상태로 펼쳐지도록 삽입시킨 후에는 수압 반전의 경우 라이닝재(9) 내에 소정량의 물을 채워 팽창시키는 공정과, 상기 라이닝재(9) 내에 소정량의 물을 채워 팽창시킨 후에는 라이닝재(9) 내에 온수를 주입하여 소정의 온도와 압력으로 유지시키면서 소정의 시간동안 라이닝재(9)를 온수 경화시키는 방법과, 공기압 반전의 경우 라이닝재(9) 내에 소정의 공기압을 작용시켜 팽창시킨 상태에서 가열 공기를 주입하여 소정의 온도와 압력으로 유지시키면서 소정의 시간동안 라이닝재(9)를 가열 공기 경화시키는 방법 중에서 한가지를 적용할 수 있도록 하였다.

여기서, 온수 경화의 경우에는 물 주입구(13)를 통해 가열된 온수를 공급하는 과정은 도면상에서 별도로 표기하지 않았으나 발전기로부터 동력이 공급되어 보일러를 가동하여 공급되는 온수를 라이닝재(9)의 내부로 공급하여 경화시키게 되며, 가열 공기 경화의 경우에는 공기 주입구(11)를 통해 가열된 가열 공기를 공급하는 과정은 도면상에서 별도로 표기하지 않았으나 발전기로부터 동력이 공급되어 콤프레서를 가동시키게 되고 이 때 발생되는 압축공기는 히터를 경유하면서 가열 공기를 발생시켜 라이닝재(9)의 내부로 공급되어 경화시키게 되고, 상기 온수 또는 가열 공기 중에서 한가지로 변환시키는 공정 외에 또 다른 한가지 공정으로서 도면상에서 별도로 표기하지는 않았으나 광경화성 수지를 사용하는 경우에는 통상적인 광경화 램프를 이용하여 팽창시킨 상태의 라이닝재(9) 내부의 길이방향으로 이동시키면서 빛을 투과하여 경화시키도록 구성하여 상기 온수, 가열 공기 또는 광경화 램프의 세가지 중에서 한가지를 이용하여 라이닝재(9)를 경화시키는 공정으로 구성하였다.

상기 라이닝재(9)를 경화시킨 후에는 별도로 도면상에 표기하지 않았으나 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법의 후처리 공정인 연결관 부위의 천공부(24)에 대하여 컷팅작업을 실시한 후 천공부(24) 주변에 대해서는 라이닝 또는 그라우팅 부분보수(26) 중에서 한가지를 실시하도록 구성하였다.

상기 연결관 부위의 천공부(24)에 대한 컷팅작업을 실시한 후 라이닝 또는 그라우팅 부분보수(26) 중에서 한가지를 실시한 후에는 경화된 라이닝재(9)를 양쪽 맨홀(3)의 끝단부와 길이가 일치하도록 라이닝재(9)를 통상적인 컷터를 사용하여 절단하는 공정과, 상기 양쪽 맨홀(3) 끝단부의 라이닝재(9)를 절단한 후에는 한쪽 맨홀(3)의 끝단부에 위치한 경화된 라이닝재(9)와 하수관(5) 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부(15) 사이의 상단부에 그라우트재 주입구(19)를 설치한 후 그라우트재 주입구(19) 주변의 경화된 라이닝재(9)와 하수관(5) 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부(15)를 몰탈을 사용하여 관구 마무리부(20)를 시공하는 공정과, 상기 한쪽 맨홀(3) 끝단부의 상단부에 그라우트재 주입구(19)를 설치한 후 관구 마무리부(20)를 시공한 후에는 다른 한쪽 맨홀(3)의 끝단부에 위치한 경화된 라이닝재(9)와 하수관(5) 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부(15) 사이의 상단부에도 그라우트재 배출구(21)를 설치한 후 그라우트재 배출구(21) 주변의 경화된 라이닝재(9)와 하수관(5) 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부(15)를 몰탈을 사용하여 관구 마무리부(20)를 시공하는 공정과, 상기 다른 한쪽 맨홀(3) 끝단부의 상단부에 그라우트 배출구(21)를 설치한 후 관구 마무리부(20)를 시공한 후에는 그라우트재 주입구(19)를 통하여 그라우트재 충진용 펌프(23)를 가동하여 소정의 압력으로 그라우트재(17)를 들뜸 및 그라우팅 공간부(15)와 이음부 세굴 공동부(16) 내에 충진시켜 그라우트재 배출구(21)를 통하여 소정량의 그라우트재(17)가 배출되기 시작하여 그라우트재(17)의 충진이 충분히 실시된 것을 확인한 후에는 그라우트재(17)의 충진을 중지하고 그라우트재 주입구(19)와 그라우트재 배출구(21)를 밀폐시켜 그라우트재(17) 충진작업을 종료하도록 구성하였다.

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여기서, 경화 전의 라이닝재(9)는 내부필름과 외부필름 사이에 유리섬유 또는 부직포의 종류가 삽입된 보강재 내에 열경화성 또는 광경화성 수지를 함침시킨 상태로 구성된다.

둘째로, 또 다른 실시예로서 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법용 견인공법의 경우에는 일종의 전체보수공법으로서 지반(1) 상에 매설된 맨홀(3)과 맨홀(3) 사이의 하수관(5)을 대상으로 고압수를 사용하여 하수관(5) 준설 및 세정을 실시하는 공정과, 보수 대상 구간의 상류부에 물막이를 실시한 후 양수작업을 통하여 물돌리기를 실시하는 공정과, 하수관(5)의 이음부나 파손부로부터 외부의 지하수가 유입되는 침입수를 차단하기 위한 지수 공정을 포함하여 도면상에서 별도로 표기하지 않은 통상적인 전처리 공정을 기본적으로 실시한다.

상기 전처리 공정을 실시한 후에는 본 발명에 속하는 라이닝재(9')의 관경을 보수 대상 하수관(5)의 관경보다 통상적인 들뜸량을 포함하여 통수 허용 단면 이하의 보수 두께에 상당하는 소정의 칫수만큼 다소 축소시켜 라이닝재(9')를 제작하는 공정과, 상기 라이닝재(9)를 다소 축소시켜 제작한 후에는 라이닝재(9')를 하수관(5) 내에 삽입시키기 위하여 도면상에 별도로 표기하지 않았으나 통상적인 윈치를 사용하여 라이닝재(9')의 한쪽 끝단을 묶어 밧줄(35')을 이용하여 끌어 당겨 한쪽 맨홀(3)로부터 다른 한쪽 맨홀(3)쪽으로 보수 대상 하수관(5) 내에 견인하여 삽입시키는 공정과, 상기 라이닝재(9')를 견인하여 보수 대상 하수관(5) 내에 삽입시킨 후에는 한쪽 맨홀(3)쪽 라이닝재(9')의 끝단부에 전방 밀폐전(25)을 고정시키고, 다른 한쪽 맨홀(3)쪽 라이닝재(9')의 끝단부에 후방 밀폐전(27)을 고정시키는 공정과, 상기 전방 밀폐전(25)과 후방 밀폐전(27)을 고정시킨 후에는 전방 밀폐전(25) 상에 설치된 공기 또는 물 공급관(29)을 통해 소정의 압력을 가진 공기 또는 물 중에서 한가지를 채워 넣은 상태로 라이닝재(9')를 팽창시키는 공정과, 상기 라이닝재(9')를 팽창시킨 후에는 물 또는 공기 중에서 한가지를 하기와 같이 가열하여 온수 또는 가열 공기 중에서 한가지로 변환시켜 소정의 온도와 압력의 상태로 일정하게 유지시키면서 경화시키기 위해서 후방 밀폐전(27) 상에 공기의 온도와 압력을 유지시키기 위한 공기 배출구(31)가 설치되며, 라이닝재(9')의 내면에 응축되어 고이는 물을 라이닝재(9')의 외부로 배출할 수 있는 물 배출구(33)도 후방 밀폐전(27) 상에 설치되도록 구성하였고, 공기 또는 물 공급관(29)을 통해 라이닝재(9')의 내부로 가열 공기를 공급하는 과정은 도면상에서 별도로 표기하지 않았으나 발전기로부터 동력을 공급받아 콤프레서를 가동하고 이 때 발생되는 압축공기를 히터로 가열시켜 라이닝재(9')의 내부로 가열 공기를 공급하게 되고, 공기 배출구(31)의 끝단부에는 도면상에서 별도로 표기하지 않았으나 가열 공기의 온도 측정을 위한 온도계와 가열 공기의 압력 측정을 위한 압력계가 설치되며, 또 다른 방법인 공기 또는 물 공급관(29)을 통해 온수를 공급하는 과정은 도면상에서 별도로 표기하지 않았으나 발전기로부터 동력을 공급받아 보일러를 가동시키고 이 때 발생되는 온수를 라이닝재(9')의 내부로 공급하게 되고, 물 배출구(33)를 통하여 온수의 온도 및 압력을 유지시킬 수 있도록 하였으며, 상기 온수 또는 가열 공기 중에서 한가지로 변환시키는 공정 외에 또 다른 한가지 공정으로서 광경화성 수지를 사용하는 경우에는 도면상에서 별도로 표기하지 않았으나 통상적인 광경화 램프를 이용하여 팽창시킨 라이닝재(9')의 길이방향으로 이동시키면서 빛을 투과하여 경화시키도록 구성하여 상기 온수, 가열 공기 또는 광경화 램프의 세가지 중에서 한가지를 이용하여 라이닝재(9')를 경화시키는 공정으로 구성하였다.

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상기 라이닝재(9')를 경화시킨 후에는 별도로 도면상에 표기하지 않았으나 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법의 후처리 공정인 연결관 부위의 천공부(24)에 대하여 컷팅작업을 실시한 후 천공부(24) 주변에 대해서는 라이닝 또는 그라우팅 부분보수(26) 중에서 한가지를 실시하도록 구성하였다.

상기 연결관 부위의 천공부(24)에 대한 컷팅작업을 실시한 후 라이닝 또는 그라우팅 부분보수(26) 중에서 한가지를 실시한 후에는 경화된 라이닝재(9')를 양쪽 맨홀(3)의 끝단부와 길이가 일치하도록 라이닝재(9')를 통상적인 컷터를 사용하여 절단하는 공정과, 상기 양쪽 맨홀(3) 끝단부의 라이닝재(9')를 절단한 후에는 한쪽 맨홀(3)의 끝단부에 위치한 경화된 라이닝재(9')와 하수관(5) 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부(15) 사이의 상단부에 그라우트재 주입구(19)를 설치한 후 그라우트재 주입구(19) 주변의 경화된 라이닝재(9')와 하수관(5) 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부(15)를 몰탈을 사용하여 관구 마무리부(20)를 시공하는 공정과, 상기 한쪽 맨홀(3) 끝단부의 상단부에 그라우트재 주입구(19)를 설치한 후 관구 마무리부(20)를 시공한 후에는 다른 한쪽 맨홀(3)의 끝단부에 위치한 경화된 라이닝재(9')와 하수관(5) 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부(15) 사이의 상단부에도 그라우트재 배출구(21)를 설치한 후 그라우트재 배출구(21) 주변의 경화된 라이닝재(9')와 하수관(5) 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부(15)를 몰탈을 사용하여 관구 마무리부(20)를 시공하는 공정과, 상기 다른 한쪽 맨홀(3) 끝단부의 상단부에 그라우트 배출구(21)를 설치한 후 관구 마무리부(20)를 시공한 후에는 그라우트재 주입구(19)를 통하여 그라우트재 충진용 펌프(23)를 가동하여 소정의 압력으로 그라우트재(17)를 들뜸 및 그라우팅 공간부(15)와 이음부 세굴 공동부(16) 내에 충진시켜 그라우트재 배출구(21)를 통하여 소정량의 그라우트재(17)가 배출되기 시작하여 그라우트재(17)의 충진이 충분히 실시된 것을 확인한 후에는 그라우트재(17)의 충진을 중지하고 그라우트재 주입구(19)와 그라우트재 배출구(21)를 밀폐시켜 그라우트재(17) 충진작업을 종료하도록 구성하였다.

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한편, 상기 전방 밀폐전(25)과 후방 밀폐전(27)을 고정시키는 위치가 상호 바뀌는 경우에도 본 발명의 구성 원리는 동일하도록 구성하였다.

여기서, 경화 전의 라이닝재(9')는 내부필름과 외부필름 사이에 유리섬유 또는 부직포의 종류로 구성되는 보강재 내에 열경화성 또는 광경화성 수지를 함침시킨 상태로 구성된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법을 실시함으로써 다음과 같은 효과가 기대된다.

첫째로, 한가지 실시예인 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법용 반전공법의 경우에는 라이닝재의 관경을 보수 대상 하수관의 관경보다 통상적인 들뜸량을 포함하여 통수 허용 단면 이하의 보수 두께에 상당하는 소정의 칫수만큼 다소 축소시켜 제작한 후 보수 대상 하수관 내에 반전시켜 삽입시킨 다음 들뜸 및 그라우팅 공간부가 형성되도록 경화시킨 후 연결관 천공 및 라이닝 또는 그라우팅 부분보수를 실시한 다음 관입구 마무리공사의 수행과정에서 경화된 라이닝재와 하수관 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부와 이음부 세굴 공동부를 대상으로 팽창성 몰탈을 포함한 그라우트재를 충진시켜 경화된 라이닝재와 그라우트재가 기존의 하수관과 복합관을 형성하도록 구성함으로써 들뜸부의 처리, 이음부 세굴 공동부의 그라우팅 및 강도보강을 포함한 종합적인 보수 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 기대된다.

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둘째로, 또 다른 실시예인 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법용 견인공법의 경우에는 라이닝재의 관경을 보수 대상 하수관의 관경보다 통상적인 들뜸량을 포함하여 통수 허용 단면 이하의 보수 두께에 상당하는 소정의 칫수만큼 다소 축소시켜 제작한 후 보수 대상 하수관 내에 견인하여 삽입시킨 다음 들뜸 및 그라우팅 공간부가 형성되도록 경화시킨 후 연결관 천공 및 라이닝 또는 그라우팅 부분보수를 실시한 다음 관입구 마무리공사의 수행과정에서 경화된 라이닝재와 하수관 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부와 이음부 세굴 공동부를 대상으로 팽창성 몰탈을 포함한 그라우트재를 충진시켜 경화된 라이닝재와 그라우트재가 기존의 하수관과 복합관을 형성하도록 구성함으로써 들뜸부의 처리, 이음부 세굴 공동부의 그라우팅 및 강도보강을 포함한 종합적인 보수 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 기대된다.

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Claims (4)

1. 하수관 보수를 위한 비굴착 전체보수에 있어서,

   보수 대상 하수관의 관경보다 들뜸량을 포함하여 통수 허용 단면 이하의 보수두께에 상당하는 칫수만큼 다소 축소시켜 라이닝재를 제작하는 공정과,

   상기 라이닝재를 보수 대상 하수관의 관경보다 다소 축소시켜 제작한 후에는 수압 또는 공기압 중에서 한가지를 이용하여 보수 대상 하수관의 내부로 반전시켜 라이닝재를 삽입시키는 공정과,

   상기 라이닝재를 보수 대상 하수관의 내부로 반전시켜 삽입시킨 후에는 라이닝재 내에 물을 채우거나 또는 공기압을 주입하는 것 중에서 한가지를 이용하여 라이닝재를 팽창시키는 공정과,

   상기 라이닝재 내에 물을 채우거나 또는 공기압을 주입하는 것 중에서 한가지를 이용하여 라이닝재를 팽창시킨 후에는 라이닝재 내에 온수, 가열 공기 또는 광경화 램프의 세가지 중에서 한가지를 이용하여 라이닝재를 경화시키는 공정과,

   상기 라이닝재를 경화시킨 후에는 연결관 부위의 천공부에 대하여 컷팅작업을 실시한 후 천공부 주변에 대해서는 라이닝 또는 그라우팅 부분보수 중에서 한가지를 실시하는 공정과,

   상기 연결관 부위의 천공부에 대한 컷팅작업을 실시한 후 라이닝 또는 그라우팅 부분보수 중에서 한가지를 실시한 후에는 양쪽 맨홀의 끝단부와 길이가 일치하도록 라이닝재를 절단하는 공정과,

   상기 양쪽 맨홀 끝단부의 라이닝재를 절단한 후에는 한쪽 맨홀의 끝단부에 위치한 라이닝재와 하수관 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부 사이에 그라우트재 주입구를 설치한 후 그라우트재 주입구 주변의 라이닝재와 하수관 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부에 관구 마무리부를 시공하는 공정과,

   상기 한쪽 맨홀의 끝단부에 그라우트재 주입구를 설치한 후 관구 마무리부를 시공한 후에는 다른 한쪽 맨홀의 끝단부에 위치한 라이닝재와 하수관 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부 사이에 그라우트재 배출구를 설치한 후 그라우트재 배출구 주변의 라이닝재와 하수관 사이의 들뜸 및 그라우팅 공간부에 관구 마무리부를 시공하는 공정과,

   상기 다른 한쪽 맨홀의 끝단부에 그라우트 배출구를 설치한 후 관구 마무리부를 시공한 후에는 그라우트재 주입구를 통하여 그라우트재를 들뜸 및 그라우팅 공간부와 이음부 세굴 공동부 내에 충진시켜 그라우트재 배출구를 통하여 그라우트재가 배출되기 시작하여 충진이 실시된 것을 확인한 후에는 그라우트재의 충진을 중지하고 그라우트재 주입구와 그라우트재 배출구를 밀폐시켜 그라우트재 충진작업을 종료하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법.
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3. 제 1항에 있어서,

   상기 수압 또는 공기압 중에서 한가지를 이용하여 보수 대상 하수관의 내부로 반전시켜 라이닝재를 삽입시키는 공정은 윈치를 사용하여 라이닝재를 보수 대상 하수관 내부로 견인하여 삽입시키도록 치환되는 공정으로 구성된 것을 특징으로 하는 하수관 비굴착 라이닝 복합관 보수공법.
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