KR100863263B1

KR100863263B1 - 노후관로 갱생장치 및 방법

Info

Publication number: KR100863263B1
Application number: KR1020070124845A
Authority: KR
Inventors: 유성근
Original assignee: 덕원산업개발주식회사; 유성근
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2008-10-15

Abstract

본 발명은 단일의 세관로봇 전단부에 모터의 동력으로 구동하는 스케일 제거장치와 후속공정을 위한 샌딩 및 도장장치를 각각 탈,부착할 수 있도록 구성하여 관로 내면에서 성장하는 스케일층 및 관로면에 도포된 콜타르층을 효과적으로 제거하고, 후속공정으로 샌딩 및 라이닝작업을 일련의 과정으로 처리함으로써 노후관로를 신뢰적으로 갱생시킬 수 있고, 또한 갱생공정을 단순화하고, 갱생작업기간을 획기적으로 단축할 수 있는 노후 관로 갱생장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 노후관로의 내면에서 직진이동하며, 외부로부터 유체공급을 위한 호스를 통과시키기 위한 중공홀을 갖는 복수의 분절관을 구비한 본체; 상기 본체의 각 분절관 외주면으로부터 관로면을 향하여 등각도로 연장되고, 관로면에 대한 눌림 압력에 대응하여 신축구동하는 제1 업소버(absorber)와 관로면에 접하는 제1 바퀴를 구비하는 제1 이동수단; 중앙부에 호스가 통과되도록 하기 위한 관통홀이 형성되며, 상기 본체의 각 분절관을 연결하되, 상기 본체의 각 분절관이 곡관의 곡률에 대응하여 구부러지면서 방향전환이 가능하도록 하여 본체가 노후관로의 곡관부 통과시에 유연한 굽힘성을 제공하기 위한 방향전환 죠인트; 상기 방향전환 죠인트의 중심부에 연결된 회전수단; 상기 본체의 후단측 분절관 외주면으로부터 관로면을 향하여 등각도로 연장되게 설치되며, 관로면에 대한 눌림 압력에 대응하여 신축구동하는 제2 업소버와 관로면에 접하는 제2 바퀴를 구비하여 관로 내면에 생성된 스케일에 의한 요철면을 타고 주행하는 제2 이동수단; 상기 회전수단의 중심축상에 서 관로의 반경방향으로 연장되며, 단부가 관로면에 일정한 압력으로 접촉한 상태로 회전하면서 원주방향으로 미세한 절단선을 그어 스케일을 박리시키기 위한 스케일 제거수단; 상기 스케일 제거수단과 교체되어 회전수단의 중심축상에 반경방향으로 설치되며, 스케일 제거공정의 후속공정으로 스케일이 제거된 관로내면을 향해 타격박편을 분출하여 관로내면을 연마하기 위한 관로연마수단; 및 상기 관로연마수단과 교체되어 회전수단의 중심축상에 반경방향으로 설치되며, 연마공정의 후속공정으로 연마된 관로내면을 향해 도료를 분출하여 라이닝을 형성하기 위한 도장수단을 포함하는 노후관로 갱생장치를 제공한다.

노후 관로, 스케일층, 콜타르층, 방향전환 죠인트, 업소버(absorber), 관로연마장치, 도장장치, 디스크커터, 에어해머

Description

노후관로 갱생장치 및 방법{An apparatus and method for rehabilitating the superannuated pipe}

본 발명은 노후 관로 내면에 도포되어 있는 콜타르나 고형화된 스케일(이하, '스케일'로 통칭함)을 효과적으로 제거한 후 도장하여 노후관로를 갱생할 수 있는 노후관로 갱생장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한대의 세관로봇으로 노후 관로의 내면에 형성되어 있는 고형화된 스케일층에 원주방향으로 미세한 절단선을 그어 스케일을 효과적으로 제거하고, 후속공정으로 샌딩 및 도장작업도 함께 병용할 수 있도록 함으로써 신뢰적으로 노후관로를 갱생함과 동시에 갱생공정을 단순화하고, 갱생작업기간을 단축할 수 있는 노후관로 갱생장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 수도물을 공급하는 중,대형 직경의 송수관을 비롯하여 오일과 같은 각종 유체를 이송하는 송유관, 가스관, 하수를 이송하는 하수관로(이하, 통칭하여 '관로'라 지칭한다)등에 주로 많이 사용되는 주철관 및 강관은 장시간 동안 사용함에 따라 노후화되면서 부식을 초래하고, 관로 내벽면에 고형화된 스케일(Scale)층을 생성하게 된다.

관로의 내면에 생성되는 스케일층은 유체의 원활한 흐름을 방해하여 유체이송력을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있다. 또한, 관로에 부착된 스케일층이 유체에 녹아들게 되어 유체를 오염시키는 원인이 되며, 관로 네트워크의 기능 유지에 큰 지장을 초래함은 물론, 에너지 소비를 증가시키는 중대한 결과를 가져오므로 관로를 주기적으로 청소해주어야만 하지만 현실적으로 주기적인 청소는 어려운 실정이다.

관 내면에 부식생성물이 심화되어 있거나 관로가 노후로 인하여 파손우려가 있는 경우에는 상기 노후된 관로에 대한 개량공사(교체 또는 갱생)를 실시하게 되는데, 관로 개량공사에 적용되는 노후 관로 갱생공법에는 세관(크리닝) 및 라이닝이 대표적이다.

노후 관로를 갱생하는 통상적인 공법에 대하여 도1을 참조하여 간략히 설명한다.

도면에 도시한 바와 같이, 관로의 내부를 검사하는 제1 공정(S1)과; 노후관의 길이 60∼80m 정도를 1구간으로 하여 단수 후 절단 개관하고, 스크레이퍼, 와이어 브러쉬, 고압수 분사 크리너(Cleaner)등과 같은 세관장치를 동력 권양기(Winch)로 수차례 반복하여 끌어당겨 관내면에 부착된 스케일을 제거하고 관 밖으로 배출시키는 제2 공정(S2)과; 관 내부에 고인 물을 제거한 후에 브로어(Blower)로 공기를 관 내부로 이송하여 건조시키는 제3 공정(S3)과; 관 내부의 표면이 건조되면 분 사 헤드가 설치된 호스를 관체 안으로 삽입시킨 후 상기 분사 헤드를 통해 에폭시 수지 도료 또는 폴리우레아 등을 관체 내면에 분사시켜 라이닝을 수행하는 제4 공정(S4); 및 에폭시 도료 또는 폴리우레아가 완전경화하면 관 내부를 청소한 후에 관 절개 부분을 연결하여 통수하고 규정에 따라 토사를 메워 갱생공사를 완료하는 제5 공정(S5)으로 이루어진다.

상기 세관공법에서 노후관로의 스케일을 제거하기 위한 공법으로는 기기를 견인하여 퇴적물을 준설(dredging)하는 스크레이퍼(Scrapers)방식과 고압수를 이용한 워터 제트(Water Jet)방식을 혼합한 공법, 에어 센드(air sand) 공법 등이 개발되어 있으며, 이들 공법들은 일반적으로 관 도장(Pipe lining)의 전처리로서 실시된다.

상기한 공정에서 노후관로 갱생공법에 주로 적용되는 세관방식으로는 기기를 견인하여 퇴적물을 준설(dredging)하는 스크레이퍼(Scrapers)방식과 고압수를 이용한 워터 제트(Water Jet)방식을 혼합한 공법을 들수 있으나, 이 공법은 수회에 걸친 반복적인 스크레이퍼 및 워터제트 작업을 통하여 세관을 수행하기 때문에 세관 작업이 번거롭고, 세관 시간이 오래 걸리며, 세관상태가 일정치 않을 뿐만 아니라 이로 인해 완벽한 도장작업을 이루지 못하는 문제점이 있다. 또한, 관로의 세척이 스크레이퍼가 수용할 수 있는 직경에 한정되므로, 대구경 관로의 세관에는 적합하지 않은 문제점이 있다. 한편, 에어 샌드 공법은 에어의 압력으로 샌드를 관로면에 타격하여 세관을 실시하므로, 세관상태가 양호하지만 관의 크기에 따라 부담해야 하는 과도한 공기압력이 필요하므로 이 또한 소구경 관로에는 적합한 반면에 중, 대형 관로에는 적합하지 않는 문제점이 있다.

노후된 상수도 관로중에는 내면의 부식을 방지하고자 방청제로서 콜타르 에나멜을 피복한 배관이 존재하고 있으나, 상기 콜타르 에나멜은 인체에 유해한 물질임에도 불구하고 딱딱하게 경화되어 있어, 기존의 세관장치 및 방법으로는 제거하지 못하는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 노후 상수도관 갱생공정은 세관작업과 라이닝작업시 각각 전용장비들을 이용해야 하는 번거로움이 있고, 이들 장비들을 구입하는데 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.

라이닝작업의 경우, 노후관로의 곡관 및 변형관을 통과시에 노즐이 센터에서 벗어나기 때문에 관로의 도료 분사도달거리가 상이하여 균일한 도장이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

도장작업에 사용되는 종래의 도장기는 도2a에 도시한 바와 같이, 분사모터(202)의 선단에 다수의 토출공(204a)이 형성된 노즐(204)을 설치하고, 호스(206)로부터 공급된 도료를 분사모터(202)의 구동에 의해 노즐(204)로부터 관로(100)면을 향해 분출하도록 하는 분사모터의 구동에 의한 분사구조와, 도2b에 도시한 바와 같이, 회전모터(302)의 구동으로 90°로 구부러진 노즐팁(304)을 회전시키면서, 에폭시 수지 도료를 소정 압력으로 제공하여 분사하는 압력분사구조가 개시되어 있다. 그러나 전자의 분사모터의 구동에 의한 분사구조는 노즐(204)에 다수의 토출공(204a)이 형성되어 있어도 분사모터(202)의 회전에 따른 원심력에 의해 하나의 구멍에서 에폭시 수지 도료가 분출되고, 후자의 구조는 단일의 노즐팁(304)에서만 도료가 분출되는 구조이기 때문에, 도장작업을 수회에 걸쳐 반복적으로 실시해야 하며, 이에 따라 도장작업시간이 길어지고, 또 도장기의 센터와 관로의 중심이 일치하지 않아 균일한 피막 두께를 형성하기가 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 단일의 세관로봇 전단부에 모터의 동력으로 구동하는 스케일 제거장치와 후속공정을 위한 샌딩 및 도장장치를 각각 탈,부착할 수 있도록 구성하여 관로 내면에서 성장하는 스케일층 및 관로면에 도포된 콜타르층을 효과적으로 제거하고, 후속공정으로 샌딩 및 라이닝작업을 일련의 과정으로 처리함으로써 노후관로를 신뢰적으로 갱생시킬 수 있고, 또한 갱생공정을 단순화하고, 갱생작업기간을 획기적으로 단축할 수 있는 노후 관로 갱생장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 최대 Φ3000mm의 중, 대형관로의 세관 및 라이닝 공정을 효율적으로 수행하기에 적합한 노후 관로 갱생장치 및 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 세관 로봇 본체와 노후관로간의 중심이 항상 일치한 상태로 소정 곡률반경을 갖는 곡관이나 관경 축소 또는 관경확대 구간을 원활하게 통과하도록 함으로써, 관로내면의 스케일에 균일한 타격압력을 가하여 매끈한 관로면을 얻을 수 있고 라이닝작업시에도 균일한 피막을 형성할 수 있는 노후 관로 갱생장치 및 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 노후관로의 내면에서 직진이동하며, 외부로부터 유체공급을 위한 호스를 통과시키기 위한 중공홀을 갖는 복수의 분절관을 구비한 본체; 상기 본체의 각 분절관 외주면으로부터 관로면을 향하여 등각도로 연장되고, 관로면에 대한 눌림 압력에 대응하여 신축구동하는 제1 업소버(absorber)와 관로면에 접하는 제1 바퀴를 구비하는 제1 이동장치; 중앙부에 호스가 통과되도록 하기 위한 관통홀이 형성되며, 상기 본체의 각 분절관을 연결하되, 상기 본체의 각 분절관이 곡관의 곡률에 대응하여 구부러지면서 방향전환이 가능하도록 하여 본체가 노후관로의 곡관부 통과시에 유연한 굽힘성을 제공하기 위한 방향전환 죠인트; 상기 방향전환 죠인트의 중심부에 연결된 회전장치; 상기 본체의 후단측 분절관 외주면으로부터 관로면을 향하여 등각도로 연장되게 설치되며, 관로면에 대한 눌림 압력에 대응하여 신축구동하는 제2 업소버와 관로면에 접하는 제2 바퀴를 구비하여 관로 내면에 생성된 스케일에 의한 요철면을 타고 주행하는 제2 이동장치; 상기 회전장치의 중심축상에서 관로의 반경방향으로 연장되며, 단부가 관로면에 일정한 압력으로 접촉한 상태로 회전하면서 원주방향으로 미세한 절단선을 그어 스케일을 박리시키기 위한 스케일 제거장치; 상기 스케일 제거장치와 교체되어 회전자치의 중심축상에 반경방향으로 설치되며, 스케일 제거공정의 후속공정으로 스케일이 제거된 관로내면을 향해 타격박편을 분출하여 관로내면을 연마하기 위한 관로연마장치; 및 상기 관로연마장치와 교체되어 회전장치의 중심축상에 반경방향으로 설치되며, 연마공정의 후속공정으로 연마된 관로내면을 향해 도료를 분출하여 라이닝을 형성하기 위한 도장장치를 포함하는 노후관로 갱생장치를 제공한다.

본 발명의 세관 로봇은 본체의 선단 분절관에 설치되어 관로 후방측으로 본체를 견인하기 위한 견인수단을 구비하여 견인하거나, 준설차량을 통해 자주식으로 후진할 수 있다.

또한, 본 발명은 관로의 내면을 탐사하는 제1 단계; 견인식 세관로봇을 관로내면에 투입하고, 상기 세관로봇의 회전장치 및 스케일제거장치를 회전시키기 위한 초기화를 수행하는 제2 단계; 관로 후방에서 본체를 견인하면서 카메라를 구동시켜 관로의 전방을 조사하는 제3 단계; 상기 세관로봇에 구비된 감속모터를 구동시켜 회전체를 회전시키고, 상기 회전체의 회전에 따라 그에 연결된 스케일 제거장치의 디스크커터로 관로의 원주면을 향하여 미세한 절단선을 긋는 제4 단계; 상기 디스크 커터 전방에 설치된 에어해머를 구동시켜, 디스크커터의 작동에 의해 그어진 절단선과 직각방향으로 에어해머의 치즐로 타격력을 가하여 스케일을 관로면으로부터 박리하는 제5 단계; 관로내의 스케일을 제거하고, 상기 스케일제거장치를 제거한 후에 회전체에 샌드분사장치를 연결하고, 샌드를 관로면에 분사하여 관로연마공정을 수행하는 제6 단계; 상기 샌드와 스케일파편을 제거하고, 샌드분사장치를 제거한 후에 상기 회전체에 도장장치를 연결하고, 주제와 경화제가 혼합된 도료를 관로면에 분사하여 소망하는 두께의 피막층을 형성하고 관로의 갱생작업을 마무리하는 제7 단계; 및 관로면에 코팅된 에폭시 수지 도료가 경화된 후에 통수하고 마감하는 제8 단계를 포함하는 노후 관로 갱생방법을 제공한다.

상기한 특징을 갖는 본 발명에 따르면, 본체를 복수의 분절관 형태로 구성하고 각 분절관을 방향전환 죠인트로 연결하여 소정 곡률반경을 갖는 곡관의 통과시, 그의 곡률반경만큼 상기 본체가 유연하게 구부러짐과 동시에, 상기 본체의 회전중심과 곡관의 중심을 항상 일치시키면서 곡관을 통과하도록 하였다. 이에 따라, 스케일 제거장치의 디스크 커터가 균일한 압력으로 관로면의 스케일층에 삽입되어 관로면의 원주방향으로 회전하면서 상기 스케일에 절단선을 그어 세절함으로써 관로 모재의 손상없이 관로면에 성장한 스케일층이나 관로면에 방청제로서 도포되어 있는 콜타르층을 깨끗하고 효율적으로 제거할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 상기 본체 및 관로의 중심과 스케일 제거장치의 회전중심이 일치한 상태에서 이동하므로 상기 세관 공정이 완료된 후에 후속공정으로 수행되는 샌딩분사공정시 관로내면의 균일한 연마가 가능하고, 라이닝을 위한 에폭시 수지 도료의 도장공정시에도 균일한 두께의 피막을 도포할 수 있는 다른 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 스케일 제거장치, 연마를 위한 샌딩장치 및 라이닝장치를 용도에 맞게 교체하여 구동할 수 있으므로 한대의 세관로봇으로 관로면의 스케일 제거 및 연마, 라이닝공정을 수행할 수 있어 노후관로 갱생작업이 매우 간단해지고, 작업공정을 단순화할 수 있어 공기를 획기적으로 단축시킬 수 있는 또 다른 효과를 가진다.

이하, 첨부된 도3 내지 도18의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 노후 관로 갱생장치 및 방법은 주로 중,대형관에 적용되어 직관 및 곡관의 통과시에 본체가 관로면의 중심과 일치한 상태로 진행하도록 하여 스케일 제거장치가 노후된 관로면에 균일한 압력을 가하면서 관로면에 방청제로서 도포되어 있는 콜타르 에나멜(이하, '콜타르'라 칭함)과 부식등으로 생성된 스케일층을 세절하여 효과적으로 제거하며, 스케일층의 제거후에 후속공정으로 수행되는 연마공정 및 라이닝공정을 한대의 로봇으로 연속적으로 행할 수 있도록 구현한 것이다.

본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 노후 관로 갱생장치는 도3에 도시한 바와 같이, 노후 관로(200)의 내면에서 직진이동하며, 외부로부터 유체공급을 위한 호스(6)를 관통시켜 지지하기 위한 중공홀을 갖는 복수의 분절관(4, 4', 4'')을 구비하는 본체(2)와; 상기 본체(2)의 각 분절관(4, 4', 4'') 외주면으로부터 관로면을 향하여 등각도로 연장되도록 설치되며, 관로면에 대한 눌림 압력에 대응하여 신축구동하는 제1 업소버(absorber)(9)와 관로면에 접하는 제1 바퀴(8a)를 구비하여 관로 내면에 생성된 스케일에 의한 요철면을 타고 주행하는 제1 이동장치(8)와; 중앙부에 호스(6)가 통과되도록 하기 위한 관통홀(10a)이 형성되며, 상기 본체(2)의 각 분절관(4, 4', 4'')을 연결하되 상기 각 분절관(4, 4', 4'')이 곡관의 곡률에 대응하여 방향전환이 가능하도록 하여 본체(2)가 노후관로(200)의 곡관부 통과시에 유연한 굽힘성을 제공하기 위한 방향전환 죠인트(10)와; 상기 후단측 분절관(4'')에 설치되며, 외부로부터 제공되는 전원에 의해 회전하는 회전장치(12)와; 상기 후단측 분절관(4'')의 외주면으로부터 관로면을 향하여 등각도로 연장되게 설치되며, 관로면에 대한 눌림 압력에 대응하여 신축구동하는 제2 업소버(15)와 관로면에 접하는 제2 바퀴(14a)를 구비하여 관로 내면에 생성된 스케일에 의한 요철면을 타고 주행하는 제2 이동장치(14)와; 상기 회전장치(12)의 중심축 상에서 관로(200)의 반경방향으로 연장되게 설치되며, 단부가 관로면에 일정한 압력으로 접촉한 상태로 회전하면서 노후 관로면에 생성되어 있는 스케일층에 세밀한 절단선을 그어 관로면으로부터 박리시키기 위한 스케일 제거장치(16)와; 상기 후단측 분절관(4'')에 장착되어 관로(200) 내면의 스케일 제거상태를 촬영하는 카메라(18)와; 상기 스케일 제거장치(16)와 교체되어 회전장치(12)의 중심축상에 반경방향으로 설치되며, 스케일 제거공정의 후속공정으로 스케일이 제거된 관로내면을 향해 타격박편을 분출하여 관로내면을 매끈하게 연마하기 위한 관로연마장치(20)(도16, 도17에 도시)와; 상기 관로연마장치(20)와 교체되어 회전장치(12)의 중심축상에 반경방향으로 설치되며, 연마공정의 후속공정으로 연마된 관로내면을 향해 도료를 분출하여 라이닝을 형성하기 위한 도장장치(22)(도18에 도시)를 포함한다.

본 발명의 제1 실시예에서, 상기 본체(2)의 선단 분절관(4)에 설치되어 관로 전방측으로 본체(2)를 견인하기 위한 견인고리(24)를 더 포함할 수 있다. 이 밖에 견인방식 대신에 자주차에 의한 세관로봇의 이동도 가능하다.

상기한 본 발명의 세관로봇에서, 각 장치의 세부구성을 하기에 설명한다.

상기 본체(2)를 이송하기 위한 제1 및 제2 이동장치(8, 14)의 제1 및 제2 업소버(9, 15)는 공지의 구조로서, 기계방식, 가스방식 또는 유압방식등 여러 형태로 실시되어질 수 있다.

일예로, 본 발명의 실시예에서는 도4에 도시한 바와 같이 가스업소버 구조로 이루어져 있으며 이에 대하여 설명한다.

도면에 도시한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 업소버(9, 15)는 본체(2)의 각 분절관(4, 4', 4'')에 90°각도로 장착되어 반경방향으로 연장하며, 가스 및 오일이 내재되어 있는 제1 실린더(31)와; 일측이 각 분절관(4, 4', 4'')에 연결되고, 타측이 제1 실린더(31)에 내장되는 로드 피스톤(32); 및 상기 제1 실린더(31)내에 구비되어 가스와 오일이 혼합되지 못하도록 하며, 제1 및 제2 바퀴(8a, 14a)의 눌림력에 의해 제1 실린더(31)를 압축시키는 프리피스톤(33)을 포함한다.

상기와 같은 구성을 갖는 가스 업소버는 외부의 힘에 의해 제1 및 제2 바퀴(8a, 14a)가 눌리면 프리피스톤(33)의 상단부에 있는 가스가 압축되고, 이 압축력은 로드 피스톤(32)을 가압하여 오일을 압축시킴으로써 제1 실린더(31)의 길이를 압축하게 되는 것이다. 반대로 제1 및 제2 바퀴(8a, 14a)에 눌림력이 제거되면, 로드피스톤(32)에 의해 압축되어 있던 오일이 원위치로 유입되면서 프리피스톤(33)을 가압하여 제1 실린더(31)를 신장시킨다.

상기 제1 및 제2 업소버(9, 15) 구조는 정원관로 뿐만 아니라 비정원관로를 통과할 경우에도 관로의 중심과 분절관의 중심을 일치시킬 수 있어 안정된 상태로 관로를 이동할 수 있는 것이다.

도5는 세관로봇이 비정원 관로(200)를 통과할 때, 관로의 반경이 가변된 상태에서 관로의 단지름측(제1 바퀴(8a)가 눌리는 쪽)의 제1 실린더(31)는 압축되고, 관로의 장지름측(제1 바퀴(8a')가 눌리는 쪽의 반대)의 제1 실린더(31')는 프리피스톤(33)의 가압력에 의해 신장되는 것이다.

본 실시예에서, 상기 제1 및 제2 바퀴(8a, 14a)는 원판 형태의 바퀴로 이루어져 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고, 항공기 바퀴와 같이 상기 원판 형태의 바퀴 두개를 한조로 구성함으로써 노후관로(200)면의 접지면적을 크게 할 수도 있다. 이는 상기 스케일 제거장치(16)가 회전하면서 스케일을 노후관로(200)로부터 박리시킬 때, 바퀴가 스케일 제거장치(16)의 회전방향으로 회전되려고 하는 것을 저지시키는 역할을 하게 된다. 이 밖에 상기 바퀴는 무한궤도 형식의 캐터필러로 이루어질 수 있음은 주지의 사실이다.

상기 방향전환 죠인트(10)의 세부구성을 도6a 내지 도6d에 나타내었다.

방향전환 죠인트(10)는 두개의 부재가 상호 마주한 상태에서 연결되어 방향을 전환할 수 있는 페어(pair)구조이다. 즉, 도면에 도시한 바와 같이 중앙부에 호스(6)가 끼워지는 관통홀(41a)이 형성되며, 90°방향으로 상하측 핀(41b)과 좌우측 핀(41b')이 돌출되어 있는 유니버셜 축부재(41)와; 상기 유니버셜 축부재(41)의 상하측 핀(41b)과 좌우측 핀(41b')이 각각 끼워지도록 일측에 관통홀(42a)이 형성되고, 타측에 부품의 지지를 위한 공간부(42b)가 형성되며, 상기 유니버셜 축부재(41)의 상하측 핀(41b) 및 좌우측 핀(41b')을 중심으로 두 축이 만나는 각을 변화시켜 상기 분절관(4)의 방향을 전환하는 제1 및 제2 방향전환 브라켓(42, 42')과; 상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓(42, 42')의 관통홀(42a, 42a')내에 게재되며, 좌우측 핀(41b')을 축으로 제1 및 제2 방향전환 브라켓(42, 42')이 원활하게 회전되도록 하는 제1 베어링(43)과; 상기 제1 베어링(43)을 지지하는 리테이너(44)와; 일측이 상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓(42, 42')의 공간부(42b, 42b')에 각각 끼워져 지지되며, 타측은 회전장치(12)의 중심축에 끼워져 회전장치(12)가 원활하게 회전되도록 하는 로타리 부싱(45)과; 상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓(42, 42')과 로타리 부싱(45) 사이에 게재되는 제2 베어링(46)과; 일측은 볼트를 매개로 상기 리테이너(44)에 체결되며, 타측은 상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓(42, 42')이 상호 마주하는 부위에 게재되어 그들을 연결하며 중앙부에 관통홀(47a, 47a')이 형성되어 있는 제1 및 제2 서포팅부재(47, 47')와; 상기 제1 및 제2 서포팅부재(47, 47')가 일체화되도록 그들의 맞대음 부위 중앙에 설치되며 호스(6)를 통과시키기 위한 중공홀(48a')이 형성된 원통부재(48a)와, 상기 원통부재(48a)의 일측에 나사체결되어 그의 이탈을 방지하기 위한 고정캡(48b) 및 상기 고정캡(48b)으로부터 원통부재(48a)측으로 관통하여 나사의 풀림을 방지하기 위한 세트스크류(48c)를 포함하는 연결뭉치(48); 및 상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓(42, 42')의 외주면에 끼워지며, 제1 및 제2 방향전환 브라켓(42, 42')이 휘어지는 각도를 제한하기 위한 휨각도제한 스프링(50)을 포함한다.

상기 방향전환 죠인트(10)에는 상기 휨각도제한 스프링(50)의 내부로 이물질이 투입되는 것을 방지하기 위하여 휨각도제한 스프링(50)의 외면에 덧씌워지는 주름관(도시하지 않음)이 더 포함되어질 수 있다.

상기와 같이 구성된 방향전환 죠인트(10)의 구조에 따르면, 본체(2)가 노후관로(200)의 곡관부를 통과할 때 발생하는 편심오차를 상쇄시키면서 유연한 굽힘성을 제공하며, 곡관의 곡률을 일정하게 수용하여 본체(2)의 중심이 관로(200)의 중심과 일치되도록 유도한다. 즉, 제1 및 제2 방향전환 브라켓(42, 42')이 유니버셜 축부재(41)를 중심으로 360°회전이 가능하게 되며, 로타리부싱(45)에 의해 상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓(42, 42')의 회전각만큼 각 분절관(4. 4'. 4'')도 회전하게 된다. 따라서, 분절관(4. 4', 4'')의 중심과 관로(200)의 중심이 일치된 상태를 유지하고 곡관의 곡률에 대응하여 분절관(4, 4', 4'')이 구부러지면서 원활하게 곡관부를 통과하게 된다. 이때, 상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓(42, 42')이 방향을 전환할때, 휨각도제한 스프링(50)도 함께 구부러지게 되어 상기 방향전환 죠인트(10)가 일정각도 이상의 범위를 벗어나려고 하는 힘을 억제하게 된다. 즉, 상기 휨각도제한 스프링(50)이 구부러질 수 있는 한도까지만 상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓(42, 42')이 구부러지도록 억제하므로써 휨각도가 제한되는 것이며, 이러한 동작에 의해, 관로(200)의 중심과 본체(2)의 중심이 일치된 상태로 관로의 곡관부를 통과하게 된다.

상기 제1 회전장치(12)는 도3에 도시한 바와 같이, 상기 로타리부싱(45)에 끼워진 제1 축(52)과; 상기 제1 축(52)에 끼워지는 제1 종동기어(53)와; 상기 제1 종동기어(53)에 치합되어 그에 회전력을 전달하는 제1 원동기어(54) 및 상기 제1 원동기어(54)에 회전력을 제공하는 제1 감속모터(55)를 포함한다. 여기서, 상기 제1 종동기어(53)의 회전력을 전달받아 회전하는 제1 축(52)은 선단부가 팔각단면을 갖는다.

상기 스케일 제거장치(16)는 제1 실시예로서, 상기 제1 축(52) 선단의 팔각단면에 끼워져 회전하는 사각틀 형상의 제1 지지대(62)와; 상기 제1 축(52) 선단의 팔각단면에 끼워져 회전하되 제1 지지대(62)의 후단에 그와 45°각도로 틀어진 상태로 설치되는 사각틀 형상의 제2 지지대(63)와; 상기 제1 및 제2 지지대(62, 63) 각각의 외면으로부터 관로(200)의 반경방향을 향하여 90°간격으로 연장되며, 관로내면을 향하여 일정한 압력으로 가압되어지는 제1 및 제2 가압유니트(64, 65)와; 상기 제1 및 제2 가압유니트(64, 65) 각각의 선단부에 장착되며, 관로의 원주면을 따라 회전하면서 스케일층에 절단선을 그어 세절하는 제1 및 제2 디스크 커터(66, 67); 및 상기 제1 지지대(62)의 전단부에 설치되며, 제1 및 제2 가압유니트(64, 65)에 가압력을 제공하는 제1 유압공급유니트(68)를 포함한다.

상기 제1 및 제2 가압유니트(64, 65)의 구조에 대하여 도7을 참조하여 하기에 상세히 설명한다. 본 실시예에서는 제1 및 제2 가압유니트가 동일구조이므로 제1 가압유니트(64)에 대해서만 설명한다.

상기 제1 가압유니트(64)는 도면에 도시한 바와 같이, 제1 지지대(62)의 사각 변에 장착된 제1 실린더(71)와; 상기 제1 실린더(71)의 내면에 끼워져 승강동작하며, 관로면에 근접하는 선단부위에 제1 디스크 커터(66)가 설치되어 있는 제2 실린더(72)와; 상기 제1 실린더(71)의 공동에 설치되며, 제2 실린더(72)의 승강동작에 연동하여 유압을 유출입하기 위한 제1 유압실(73a)이 형성되어 있는 고정로드(73)와; 상기 고정로드(73)의 외면에 체결되는 제3 실린더(74)와; 상기 제2 실린더(72)의 공동에 설치되며, 내부에 제2 유압실(75a)이 형성되어 있는 푸쉬로드(75)와; 상기 푸쉬로드(75) 외부에 설치되며 제3 실린더(74)와 체결되는 제4 실린더(76)와; 상기 제3 실린더(74)와 푸쉬로드(75) 사이 및 푸쉬로드(75)와 제4 실린더(76) 사이에 각각 게재되어 기밀을 유지하는 실링부재(77)를 포함한다.

상기 제1 유압공급유니트(68)는 도3에 도시한 바와 같이 유압탱크(81)와; 상기 유압탱크(81)의 일측에 설치되며, 상기 제1 및 제2 가압유니트(64, 65)측으로 각각 유압을 분배하는 유압분배블럭(82)과; 상기 유압탱크(81)로부터 유압을 유압분배블럭(82)측으로 제공하는 유압모터펌프(83)를 포함한다. 도면에 도시하지 않았으나, 상기 유압모터펌프(83)는 솔레노이드밸브와 어큐뮬레이터(accumulator)가 각각 설치된다. 상기 솔레노이드 밸브는 온/오프(ON/OFF) 스위치동작으로 통하여 유압분배블럭(82)으로의 기름의 유출입을 제어하며, 상기 어큐뮬레이터는 유압분배블럭(82)으로 유출되는 압력을 일정하게 유지할 수 있도록 제어한다.

상기 제1 유압공급유니트(68)는 도8에 도시한 바와 같이 피스톤 방식으로 이루어질 수도 있다.

즉, 도면에 도시한 바와 같이 일측에 제3 유압실(85a)을 형성하는 제5실린더(85)와; 상기 제5실린더(85)의 제3 유압실(85a) 일측에 설치되며, 상기 제3 유압실(85a)의 공간을 축소시켜 그의 내부에 있는 압력유체가 외부로 배출되도록 직진구동하는 피스톤 패킹(86)과; 상기 피스톤 패킹(86)의 일측에 위치되며, 상기 피스톤 패킹(86)에 일정압력으로 가압하는 스프링(87)과; 상기 제5실린더(85) 내에 설치되며 상기 스프링(87)의 일측에 위치하는 디스크판(88a)을 구비하여 상기 스프 링(87)이 항상 일정한 압축력을 가하도록 스프링력을 제어하는 압력볼트(88)와; 상기 제3 유압실(85a)의 압력을 체크하는 압력계(89)를 포함한다.

본 실시예에서는 상기 제1 및 제2 지지대(62, 63)에 각각 네개씩의 가압유니트가 설치되어 총8개의 가압유니트를 보유하고, 각 가압유니트에는 3개의 날을 갖는 디스크 커터가 설치된 구조를 보여주고 있다. 그러나, 상기의 구조에 국한하는 것은 아니고, 도9 내지 도11a에 도시한 바와 같이, 스케일 제거장치(16)의 제2 실시예로서 상기 제1 및 제2 가압유니트(64, 65)의 후단에 그들과 동일한 구조의 제3 및 제4 가압유니트(91, 92) 및 제3 및 제4 디스크 커터(93, 94)의 조합으로 이루어진 스케일 제거장치를 한조 더 증설할 수 있으며, 이 구조에 대하여 하기에 설명한다. 동일구조에 대해서는 상세한 설명을 생략하며, 추가적인 구조에 대해서만 설명한다.

도면에 도시한 바와 같이, 상기 제3 및 제4 가압유니트(91, 92)에 유압을 제공하는 제2 유압공급유니트(95)와; 상기 제1 및 제2 가압유니트(64, 65)를 정회전(또는 역회전)시키는 제3 회전장치(97)와; 상기 제3 회전장치(97)와 임의의 간격을 두고 그의 일측에 설치되며, 제3 및 제4 가압유니트(91, 92)를 역회전(또는 정회전)시키는 제2 회전장치(96); 및 상기 제2 이동장치(14)에 유압을 제공하는 제3 유압공급유니트(98)를 포함한다.

여기서, 상기 제2 회전장치(96)는 제3 및 제4 가압유니트(91, 92)의 회전중심축으로서 기능하며, 중공부를 갖는 제2 축(102)과; 상기 제2 축의 외면에 설치되는 로타리죠인트(102a)와; 상기 제2 축(102)에 끼워지는 제2 종동기어(103)와; 상 기 제2 종동기어(103)에 치합되어 그에 회전력을 전달하는 제2 원동기어(104) 및 상기 제2 원동기어(104)에 회전력을 제공하는 제2 감속모터(105)를 포함한다.

상기 제3 회전장치(97)는 제2 축(102)의 중공부를 통과하되, 제2 축(102)과의 사이에 게재된 베어링(106a)을 구비하는 제3 축(106)과; 상기 제3 축(106)에 끼워지는 제3 종동기어(107)와; 상기 제3 종동기어(107)에 치합되어 그에 회전력을 전달하는 제3 원동기어(108); 및 상기 제3 원동기어(108)에 회전력을 제공하는 제3 감속모터(109)를 포함한다.

한편, 도11b에 도시한 바와 같이 디스크커터(66, 67)에는 "ㄴ"자 단면의 스케일 박리편 제거플레이트(99)가 더 설치될 수 있다. 상기 스케일 박리편 제거플레이트(99)는 제1 및 제2 디스크커터(66, 67)로부터 박리되어 관로바닥에 떨어진 스케일 박리편을 회전하면서 걷어내는 것이다.

상기한 구조에 따르면, 제3 회전장치(97)가 정회전(또는 역회전)하게 되면, 그에 연결된 제1 및 제2 가압유니트(64, 65)가 정회전(또는 역회전)하고, 이에 따라 제1 및 제2 디스크커터(66, 67)가 관로의 원주면을 따라 정회전(또는 역회전)하면서 스케일을 세절하여 박리시키게 된다. 이와 동시에, 상기 제2 회전장치(96)가 역회전(또는 정회전)하여 제3 및 제4 가압유니트(91, 92)를 역회전(또는 정회전)시키고, 이에 따라 상기 제3 및 제4 디스크커터(93, 94)가 관로의 원주면을 따라 역회전(또는 정회전)하면서 스케일을 세절하여 박리시키게 된다. 따라서, 상기 제1 및 제2 디스크 커터(66, 67)가 그은 절단선의 폭을 제3 및 제4 디스크커터(93, 94)가 세밀하게 다시 긋게 되어 스케일을 좀더 효율적으로 세절함으로써 박리가 용이해지는 것이다. 또한, 상기와 같이 제3 회전장치(97) 및 제2 회전장치(96)가 각각 정,역회전하는 동작에 의해 정,역회전에 의한 뒤틀림력이 상쇄되어, 상기 본체(2)가 틀어짐이 없이 균형을 유지한 채로 이동하게 되는 것이다.

상기 스케일 제거장치(16)의 제1 및 제2 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 디스크 커터(66, 67, 93, 94)의 칼날은 인조다이아몬드나 스프링강등의 고강도 탄소강으로 이루어질 수 있으며, 최소한 S45C 이상의 탄소강 재질로 구성된다.

상기 제1 내지 제4 디스크커터(66, 67, 93, 94)는 관로의 원주면을 향하여 위치하는 칼날이 위치된다. 특히, 도11a에 도시한 바와 같이 제1 내지 제4 디스크커터(66, 67, 93, 94)의 칼날이 요철형상으로 이루어져 있어, 노후관로(200)의 원주면으로 절단선을 긋는 작업만으로도 세절된 스케일이 벌어지기 때문에 노후관로(200)면으로부터 스케일층을 쉽게 박리시킬 수가 있는 것이다. 즉, 상기 제1 및 제2 지지대(62, 63)가 회전할 때, 제1 유압공급유니트(68)의 가압구동에 의해 상기 제1 내지 제4 디스크커터(66, 67, 93, 94)의 칼날이 스케일층의 피복깊이까지 삽입된 상태에서 회전함으로써 원주방향으로 복수의 절단선이 세밀하게 그어지고, 이 과정에서 칼날의 요철면에 의해 스케일이 벌어지면서 박리되는 것이다.

상기 스케일 제거장치(16)의 제3 실시예로서 도12에 도시한 바와 같이, 한 조의 디스크 커터 구조와 에어해머의 조합으로 이루어 질 수 있다.

본 실시예에서는 제1 가압유니트(64)의 선단에 설치된 제1 디스크 커터(66) 대신에 에어 해머(110)가 설치된 구조를 제시하고 있다. 즉, 에어해머(110)는 제2 디스크커터(67) 일측에 설치되어 균일한 타격압력을 관로면에 가하여 절단선이 그 어진 스케일을 박리시키기 위해 마련된 것이다.

상기한 스케일 제거장치(16)의 제3 실시예 구성에서, 상기 제2 지지대(63)의 회전에 따라 제2 디스크 커터(67)가 원주방향으로 두개 또는 세개의 절단선을 그으면서 후진하게 되면, 제1 지지대(62)의 회전과 동시에 에어해머(110)가 절단선의 직각방향으로 타격하므로써 원주방향으로 세절된 스케일층을 토막으로 잘라 박리시키게 되는 것이다.

상기 에어해머(110)는 도13에 도시한 바와 같이 트로틀 바디(throttle body)(111)의 외부 일측에 설치되어 외부의 에어호스와 연결하기 위한 니플(112)과; 상기 트로틀 바디(111)의 측면에 설치되어 에어를 선택적으로 배출시키는 레버(113)와; 상기 트로틀바디(111)에 내장되는 피스톤(114)과; 상기 피스톤(114)이 끼워지는 실린더(115)와; 일측부에 사각홈이 형성되어 있으며, 실린더(115)에 끼워지는 치즐지지대(116)와; 상기 실린더(115) 외부에 끼워져 상기 치즐지지대(116)가 이탈되지 못하도록 저지하는 슬리브(117)와; 상기 슬리브(117)내에 설치되며, 에어압에 의해 피스톤이 연속적으로 왕복운동할 때 완충작용하는 스프링(118); 및 상기 치즐지지대(116)의 사각홈에 일측부가 끼워지며, 피스톤(114)의 왕복운동에 따른 동력을 전달받아 관로면의 스케일층을 향하여 연속적인 타격을 가하는 치즐(chisel)(119)을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 레버(113)는 에어공급측으로 눌려진 상태에서 트로틀바디(111)내에 지지되어 있어 항시 에어가 분출되는 오픈상태를 유지하게 되며, 에어공급은 별도의 제어부(도시하지 않음)를 통하여 제어된다.

상기와 같이 구성된 스케일 제거장치(16)의 제3 실시예는 도14 및 도15에 도시한 바와 같이, 본체(2)가 관로(200)의 후방측으로 견인되면, 제2디스크 커터(67)가 회전하면서 노후관로(200)의 원주방향으로 절단선을 세밀하게 긋게 되고, 이어서 에어해머(110)가 절단선의 직각방향으로 연속적으로 타격하게 되며, 이 과정에서 상기 스케일층이 박리된다.

다음, 스케일 제거공정의 후속공정인 관로의 연마공정을 수행하기 위한 관로연마장치(20)에 대하여 도16 및 도17을 참조하여 설명한다.

도면에 도시한 바와 같이, 스케일 제거장치(16) 대신에 상기 제1 축(52)에 연결된 니플(121)과; 상기 니플(121)에 연결되며, 단부가 관로면을 향하여 45°로 위치된 타격박편 분사노즐(122)과; 상기 니플(121)과 타격박편 분사노즐(122)을 연결하는 호스(123)와; 상기 제1 축(52)에 끼워지는 제3 지지대(124)와; 상기 제3 지지대(124)로부터 관로의 반경방향으로 연장되며, 관로면에 밀착되는 제3 바퀴(125a)가 구비된 제3 업소버(125)와; 일측은 상기 제3 업소버(125)에 고정되고, 타단은 상기 타격박편 분사노즐(122)에 고정되되, 중간에 관절부(126a)가 구비되어 타격박편 분사노즐(122)이 분사압력에 의해 뒤로 밀리는 것을 방지하는 고정지지대(126)와; 상기 고정지지대(126)로부터 직각방향으로 돌출되며, 끝단부에 링이 구비된 보조지지대(127)와; 일측은 상기 타격박편 분사노즐(122)에 고정되고, 타측은 보조지지대(127)의 링에 끼워져 타격박편 분사노즐(122)이 타격압력에 의해 뒤로 밀리는 것을 저지시키기 위한 노즐 지지바(128)와; 상기 노즐 지지바(128)가 완충적으로 밀리도록 하는 스프링(129)과; 일측은 상기 제3 업소버(125)의 외면에 지지되며, 타측은 상기 고정지지대(126)의 단부를 고정하여, 상기 타격박편 분사노즐(122)의 타격간격을 조절하는 간격조절대(130)와; 본체(2)의 선단에 설치되며, 호스(6)에 연결되는 타격박편통(131)과; 상기 타격박편통(131)의 하단에 설치된 캐터필러(132); 및 상기 캐터필러(132)에 장착되어 그가 이동하도록 구동하는 모터(133)를 포함한다.

상기 관로연마장치(20)의 구조에서 고정지지대(126)의 관절부(126a)에는 고정지지대(126)가 상측으로 꺽이는 것을 방지하는 꺽임방지편(134)이 더 구비된다.

또한, 상기 관로연마장치(20)에서 타격박편은 규사 또는 철사를 잘게 토막낸 금속재 박편으로 이루어 질 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 편의상 타격박편을 샌드로 하여 설명한다.

다음, 관로의 연마공정 수행후에 마무리 공정인 라이닝공정을 수행하기 위한 도장장치(22)에 대하여 도18을 참조하여 설명한다.

도면에 도시한 바와 같이, 관로연마장치(20) 대신에 상기 제1 축(52)에 연결된 제4 지지대(141)와; 상기 제4 지지대(141)의 원주면으로부터 관로의 반경방향으로 연장되며, 관로면에 밀착되는 제4 바퀴(142a)가 구비된 제4 업소버(142)와; 상기 제4 업소버(142)에서 그와 직각방향으로 연장하는 도료공급라인(143)과; 일측은 상기 제4 업소버(142)의 외면에 지지되며, 타측은 상기 도료공급라인(143)의 단부를 고정하여, 상기 도료공급라인(143)과 관로면과의 간격을 조절하는 간격조절대(144)와; 상기 도료공급라인(143)의 단부에 연결되어 관로면을 향하여 도료를 분사하는 제1 및 제2 도장 노즐(145, 146)과; 상기 제1 및 제2 도장 노즐(145, 146)을 지지하는 지지대(147)와; 상기 본체(2)의 선단에 설치되는 주제 탱크(148)와; 상기 주제 탱크의 일측에 설치된 경화제 탱크(149)와; 상기 주제와 경화제를 호스(6)에 공급하는 유압공급유니트(150)와; 상기 주제 및 경화제 탱크(148, 149)의 하단에 설치되어 그들을 지지하는 받침대(151) 및 상기 받침대(151) 하단에 설치된 캐터필러(152); 및 상기 캐터필러(152)에 장착되어 그를 구동시키는 모터(153)를 포함한다.

여기서, 상기 제1 및 제2 도장노즐(145, 146)은 소정의 길이 차이(ℓ)를 두어 한 번의 회전동작으로 최대 분사폭만큼 도료를 분출할 수 있어 도장작업을 효율적으로 행할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 노후관로 갱생공법을 설명한다.

본 발명의 공법에서는 스케일층의 제거에 앞서, 세관공정의 수행전에 관로(200) 내부를 검사한 후, 본 발명의 견인식 세관로봇을 관로내면에 투입한다.

상기 본체(2)가 관로(200)에 투입된 상태에서, 제1 회전장치(12) 및 스케일제거장치(16)를 회전시키기 위한 초기화를 수행한다.

관로 후방에서 본체(2)를 견인하게 되면, 카메라(18)가 구동하여 관로(200)의 전방을 조사하게 된다. 상기 제1 및 제2 이동장치(8, 14)의 바퀴(8a, 14a)는 관로(200) 내면에서 불규칙하게 성장한 스케일의 요철면을 타고 넘어가게 된다. 이때, 상기 제1 및 제2 이동장치(8, 14)의 바퀴(8a, 14a)가 스케일의 요철면에 의해 이동진행방향과 틀어진 상태로 후진하더라도 본체(2)의 각 분절관(4)이 방향전환 죠인트(10)의 구동에 의해 관로(200)의 중심과 본체(2)의 중심이 일치되도록 유지시키게 된다.

상기 제1 및 제2 이동장치(8, 14)가 관로(200)면을 따라 이동하는 과정에서, 토압에 의해 비정원으로 변형된 구간을 통과할 경우에 관경이 축소되는 부분(관로의 단지름 부분)과 확대되는 부분(관로의 장지름 부분)에 제1 및 제2 이동장치(8, 14)의 바퀴(8a, 14a)가 접촉하게 된다. 관로의 단지름 부분에 접촉하는 바퀴(8a, 14a)가 눌려지게 되면, 제1 및 제2 업소버(9, 15)의 작동에 의해 관로의 단지름측에 접촉하는 바퀴는 축소되고 장지름측 바퀴는 신장된 상태로 관로면에 바퀴(8a, 14a)가 밀착되게 된다.

상기 본체(2)가 이동하면서 제1 감속모터(55)가 외부로부터 전원을 인가받아 회전하게 되는데, 상기 제1 감속모터(55)의 회전은 제1 원동기어(54)와 제1 종동기어(53)를 통하여 제1 축(52)에 전달된다. 상기 제1 축(52)의 회전에 따라 그에 연결 설치된 스케일 제거장치(16)가 회전하게 된다.

상기 스케일 제거장치(16)가 회전할 때, 상기 제1 유압공급유니트(68)가 작동하여 제1 및 제2 가압유니트(64, 65)에 각각 유압이 제공된다. 이에 따라 제1 및 제2 디스크 커터(66, 67)의 칼날이 스케일층에 깊숙히 파고들면서 회전하여 관로의 원주방향으로 절단선을 긋게 되면, 상기 관로면에 부착되어 있던 스케일이 세절되어 박리된다. 상기 제1 디스크 커터(66) 대신에 에어해머(110)가 장착되었을 경우에는, 상기 에어해머(110)에 전원이 제공됨에 따라 관로의 원주방향으로 그어진 절단선의 직각방향으로 치즐(119)이 타격을 가하여 원주방향으로 세절된 스케일을 토막내어 관로면으로부터 박리시키게 된다.

상기 스케일층이 박리되면, 스케일을 외부로 방출하고, 스케일제거장치(16) 를 제거한 후에 제1 축(52)에 관로연마장치(20)를 연결하여 후속공정인 관로연마작업을 수행하게 된다.

상기 타격박편 분사장치(20)가 가동하게 되면 타격박편통(131)으로부터 규사가 일정 압력으로 호스(6)를 통하여 제1 축(52)에 이르게 되고, 타격박편 분사노즐(122)를 통하여 관로면으로 규사를 분사하여 타격함으로써 매끈한 관로면을 형성하게 되는 것이다. 상기 규사가 분출되는 과정에서 관로면으로 타격되는 압력에 의해 타격박편 분사노즐(122)이 후방으로 밀리는 것을 고정지지대(126)의 관절부(126a)와 스프링(129)에 의해 완충적으로 방지하게 된다.

마지막으로, 연마공정이 완료되면, 규사와 스케일 파편을 관로 외부로 방출하고, 상기 제1 축(52)로부터 타격박편 분사장치(20)를 제거한 후 도장장치(22)를 부착하여 전술한 관로연마장치(20)와 동일한 방법으로 관로면에 도장을 실시하여 관로의 갱생작업을 마무리하게 된다.

최종적으로 관로면에 코팅된 에폭시 수지 도료가 경화된 후에 통수하고 마감한다.

한편, 본 발명의 세관로봇이 관로(200)의 곡관부위를 통과할 경우에, 곡률반경만큼 본체(2)의 각 분절관(4, 4', 4'')을 연결하는 방향전환 죠인트(10)가 구부러지게 된다. 이때, 상기 방향전환 죠인트(10)가 곡관의 곡률반경범위를 넘어서 구부려질려고 하는 것을 휨각도제한 스프링(50)이 억제하게 된다. 본 발명에서는 상기 방향전환 죠인트(10)가 22.5°이상의 범위를 벗어나지 않도록 설계되어 있다.

상기한 방향전환 죠인트(10)의 구동에 의해 상기 본체(2)의 중심과 관 로(200)의 중심이 일치된 채로 견인되고, 또한 스케일 제거장치(16)의 회전중심이 편심되지 않은 상태에서 회전하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도1은 일반적인 노후 관로 갱생공정의 일련의 과정을 나타내는 흐름도.

도2a 및 도2b는 종래 기술에 따른 도장기의 구성을 나타낸 예시도.

도3은 본 발명에 의한 견인식 노후관로 갱생장치의 바람직한 실시예로서, 콜타르 및 스케일층을 제거하기 위한 세관로봇의 세부구성을 나타낸 단면도.

도4는 도3에 도시된 세관로봇의 이동장치에서, 바퀴의 완충을 위한 가스업소버의 구조를 나타낸 단면도.

도5는 도4에 도시된 가스 업소버의 작동에 의해 비정원 관로 비정원 관로를 통과하는 상태를 나타낸 단면도.

도6a는 도3에 도시된 세관로봇에서, 방향전환 죠인트의 구성을 나타낸 평면도.

도6b는 방향전환 죠인트의 분해사시도.

도6c는 방향전환 죠인트의 결합구성을 나타낸 사시도.

도6d는 방향전환 죠인트에 휨제한 스프링이 장착된 상태를 나타낸 사시도.

도7은 도3에 도시된 세관로봇에서, 스케일 제거장치의 요부인 제1 가압유니트의 세부구성을 나타낸 단면도.

도8은 도3에 도시된 세관로봇에서, 스케일 제거장치의 요부인 피스톤 방식 유압공급유니트의 구성을 나타낸 단면도.

도9는 도3에 도시된 세관로봇에서, 스케일 제거장치의 제2 실시예 구성도.

도10은 도9에서 제2 및 제3 회전장치의 상세구성을 나타낸 단면도.

도11a는 도9의 정면도.

도11b는 디스크 커터에 의해 관로면으로부터 박리된 스케일 박리편을 걷어내기 위한 구성을 나타낸 정면도.

도12는 도3에 도시된 세관로봇에서, 스케일 제거장치의 제3 실시예 구성도.

도13은 스케일 제거장치에서, 에어해머의 구성을 나타낸 분해사시도.

도14는 스케일 제거장치의 제3 실시예에 따른 작동을 설명하기 위한 개략적인 정단면도.

도15는 스케일 제거장치가 노후관로를 통과한 후의 관로 내면에 생성된 스케일이 박리되는 상태도.

도16은 도3에 도시된 세관로봇에서, 스케일제거장치 대신에 노후관로 연마공정을 수행하기 위한 샌딩분사장치를 적용한 구성을 나타낸 단면도.

도17은 도16에 도시된 샌드분사노즐부의 상세구성을 나타낸 확대도.

도18은 도3에 도시된 세관로봇에서, 샌딩분사장치 대신에 최종 마무리 공정인 라이닝공정을 수행하기 위한 도장장치를 적용한 구성을 나타낸 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2: 본체 4: 분절관

6: 호스 8: 제1 이동장치

10: 방향전환 죠인트 12: 회전장치

14: 제2 이동장치 16: 스케일 제거장치

18: 카메라 20: 샌드 분사장치

22: 도장장치 24: 견인고리

Claims

노후관로의 내면에서 직진이동하며, 외부로부터 유체공급을 위한 호스를 통과시키기 위한 중공홀을 갖는 복수의 분절관을 구비한 본체;

상기 본체의 각 분절관 외주면으로부터 관로면을 향하여 등각도로 연장되고, 관로면에 대한 눌림 압력에 대응하여 신축구동하는 제1 업소버(absorber)와 관로면에 접하는 제1 바퀴를 구비하는 제1 이동장치;

중앙부에 호스가 통과되도록 하기 위한 관통홀이 형성되며, 상기 본체의 각 분절관을 연결하되, 상기 본체의 각 분절관이 곡관의 곡률에 대응하여 구부러지면서 방향전환이 가능하도록 하여 본체가 노후관로의 곡관부 통과시에 유연한 굽힘성을 제공하기 위한 방향전환 죠인트;

상기 방향전환 죠인트의 중심부에 연결된 회전장치;

상기 본체의 후단측 분절관 외주면으로부터 관로면을 향하여 등각도로 연장되게 설치되며, 관로면에 대한 눌림 압력에 대응하여 신축구동하는 제2 업소버와 관로면에 접하는 제2 바퀴를 구비하여 관로 내면에 생성된 스케일에 의한 요철면을 타고 주행하는 제2 이동장치;

상기 회전장치의 중심축상에서 관로의 반경방향으로 연장되며, 단부가 관로면에 일정한 압력으로 접촉한 상태로 회전하면서 원주방향으로 미세한 절단선을 그어 스케일을 박리시키기 위한 스케일 제거장치;

상기 스케일 제거장치와 교체되어 회전장치의 중심축상에 반경방향으로 설치되며, 스케일 제거공정의 후속공정으로 스케일이 제거된 관로내면을 향해 타격박편을 분출하여 관로내면을 연마하기 위한 관로연마장치; 및

상기 관로연마장치와 교체되어 회전장치의 중심축상에 반경방향으로 설치되며, 연마공정의 후속공정으로 연마된 관로내면을 향해 도료를 분출하여 라이닝을 형성하기 위한 도장장치

를 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 1 항에 있어서,

상기 본체의 선단측 분절관내에 설치되어 관로 내면의 스케일 제거상태를 촬영하는 카메라를 더 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 이동장치의 업소버는

본체의 각 분절관에 등각도로 장착되어 반경방향으로 연장하며, 가스 및 오일이 각각 내재되어 있는 제1 실린더;

일측이 각 분절관에 연결되고, 타측이 제1 실린더에 장착되는 로드 피스톤; 및

상기 제1 실린더내에 구비되어 가스와 오일이 혼합되지 못하도록 하며, 제1 및 제2 바퀴의 눌림력에 의해 제1 실린더를 압축시키는 프리피스톤

을 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 바퀴가 캐터필러(caterpiller)로 이루어진 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생장치.
제 1 항에 있어서,

상기 방향전환 죠인트는

중앙부에 본체의 분절관에 형성된 홀과 연통하는 관통홀이 형성되며, 90°방향으로 핀이 돌출되어 있는 유니버셜 축부재;

상기 유니버셜 축부재의 상하측 핀과 좌우측 핀이 각각 끼워지도록 일측에 관통홀이 형성되고 타측에 부품을 지지하기 위한 공간부가 형성되며, 상기 유니버셜 축부재의 핀을 중심으로 두 축이 만나는 각을 변화시켜 상기 분절관의 방향을 전환하는 제1 및 제2 방향전환 브라켓;

상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓의 관통홀내에 게재되며 핀을 축으로 제1 및 제2 방향전환 브라켓이 원활하게 회전되도록 하는 제1 베어링;

상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓이 상호 마주하는 부위에 게재되어 그들을 연결하는 제1 및 제2 서포팅부재;

상기 제1 및 제2 서포팅부재의 맞대음 부위에 설치되어 그들을 연결하며, 제1 및 제2 방향전환 브라켓의 홀과 연통하는 중공홀이 형성된 원통부재; 및

상기 원통부재의 일측에 나사체결되어 그의 이탈을 방지하기 위한 고정캡과, 상기 고정캡으로부터 원통부재측으로 관통하여 나사의 풀림을 방지하기 위한 세트스크류를 포함하는 연결뭉치

를 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓의 외주면에 끼워져, 제1 및 제2 방향전환 브라켓이 휘어지는 각도를 제한하기 위한 휨각도제한 스프링을 더 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 6 항에 있어서,

일측이 상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓의 공간부에 끼워져 지지되며, 타측은 회전장치의 일측 중심부에 끼워져 회전장치가 원활하게 회전되도록 하는 로타리 부싱; 및

상기 제1 및 제2 방향전환 브라켓과 로타리 부싱 사이에 게재되는 제2 베어링

을 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회전장치는

방향전환 죠인트에 연결되며, 스케일 제거장치의 중심축으로서 기능하는 제1 축;

상기 제1 축을 끼워 그에 회전력을 전달하는 제1 종동기어;

상기 제1 종동기어에 치합되어 그에 회전력을 전달하는 제1 원동기어; 및

상기 제1 원동기어에 회전력을 제공하는 제1 감속모터

를 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회전장치는

방향전환 죠인트에 연결되며 스케일 제거장치의 중심축으로서 기능하는 제3 축과, 상기 제3 축을 끼워 그에 회전력을 전달하는 제3 종동기어와, 상기 제3 종동기어에 치합되는 제3 원동기어 및 상기 제3 원동기어에 회전력을 제공하는 제3 감속모터를 구비하는 제3 회전장치; 및

상기 제3 축이 끼워지도록 중공부를 가지는 제2 축과, 상기 제3 축과 제2 축 사이에 게재된 베어링과, 상기 제2 축의 외면에 설치되는 로타리죠인트와, 상기 제2 축을 끼워 그에 회전력을 전달하는 제2 종동기어와, 제2 종동기어에 치합되는 제2 원동기어 및 상기 제2 원동기어에 회전력을 제공하는 제2 감속모터를 구비하는 제2 회전장치

를 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 8 항에 있어서,

상기 스케일 제거장치는

상기 제1 축 선단에 끼워져 회전하는 제1 지지대;

상기 제1 축의 선단에 끼워져 회전하되 제1 지지대의 후단에 그와 45°각도로 틀어진 상태로 설치되는 제2 지지대;

상기 제1 및 제2 지지대 각각의 외면으로부터 반경방향을 향하여 90°간격으로 연장되며, 관로내면을 향하여 일정한 압력으로 가압하는 제1 및 제2 가압유니트;

상기 제1 및 제2 가압유니트 각각의 선단부에 장착되며, 관로의 원주면을 따라 회전하면서 스케일층에 절단선을 긋는 제1 및 제2 디스크 커터; 및

상기 제1 지지대의 전단부에 설치되며, 제1 및 제2 가압유니트에 가압력을 제공하는 제1 유압공급유니트

를 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 9 항에 있어서,

상기 스케일 제거장치는

일단에 상기 제3 회전장치의 제3 축이 끼워지고, 타단이 관로의 반경방향을 향하여 등간격으로 연장되어 관로내면을 향하여 일정한 압력으로 가압하는 제1 및 제2 가압유니트;

상기 제1 및 제2 가압유니트 각각의 선단부에 장착되며, 관로의 원주면을 따라 회전하면서 스케일층에 절단선을 긋는 제1 및 제2 디스크 커터;

상기 제3 회전장치의 상측에 설치되며, 제1 및 제2 가압유니트에 가압력을 제공하는 제1 유압공급유니트;

일단에 상기 제2 회전장치의 제2 축이 끼워지며, 타단이 관로의 반경방향을 향하여 등간격으로 연장되어 관로내면을 향하여 일정한 압력으로 가압하는 제3 및 제4 가압유니트;

상기 제3 및 제4 가압유니트 각각의 선단부에 장착되며, 관로의 원주면을 따라 회전하면서 스케일층에 절단선을 긋는 제3 및 제4 디스크 커터; 및

상기 제2 회전장치의 측부에 설치되며, 제3 및 제4 가압유니트에 가압력을 제공하는 제2 유압공급유니트

를 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

제1 및 제2 디스크커터의 일측에 설치되어 그에 의해 박리되어 관로바닥에 떨어진 스케일 박리편을 회전하면서 걷어내기 위한 스케일 박리편 제거플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생장치.
제 8 항에 있어서,

상기 스케일 제거장치는

상기 제1 축 선단에 끼워져 회전하는 제2 지지대;

상기 제2 지지대의 외면으로부터 반경방향을 향하여 등간격으로 연장되며, 관로내면을 향하여 일정한 압력으로 가압하는 제2 가압유니트;

상기 제2 가압유니트의 선단부에 장착되며, 관로의 원주면을 따라 회전하면서 스케일층에 절단선을 긋는 제2 디스크 커터;

상기 제2 지지대의 전단부에 설치되며, 제2 가압유니트에 가압력을 제공하는 제1 유압공급유니트;

상기 제2 가압유니트 일측에 설치되며, 관로의 원주면을 따라 회전하면서 제2 디스크 커터에 의해 그어진 절단선과 직각방향으로 타격력을 제공하여 스케일층을 박리시키기 위한 에어해머; 및

상기 에어해머에 타격 구동력을 제공하는 에어공급장치

을 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제1 내지 제4 가압유니트는

제3 축 및 제2 축에 장착된 제1 실린더;

상기 제1 실린더의 내면에 끼워져 승강동작하며, 관로면에 근접하는 선단부위에 해당 디스크 커터가 설치되어 있는 제2 실린더;

상기 제1 실린더의 공동에 설치되며, 제2 실린더의 승강동작에 연동하여 유압을 유출입하기 위한 제1 유압실이 내부에 형성되어 있는 고정로드;

상기 고정로드의 외면에 체결되어 상기 제1 유압실을 형성하는 제3 실린더;

상기 제2 실린더의 공동에 설치되며, 내부에 제2 유압실이 형성되어 있는 푸쉬로드;

상기 푸쉬로드 외부에 설치되며 제3 실린더와 체결되는 제4 실린더; 및

상기 제3 실린더와 푸쉬로드 사이 및 푸쉬로드와 제4 실린더 사이에 각각 게재되어 기밀을 유지하는 실링부재

를 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 유압공급유니트는

유압탱크;

상기 유압탱크의 일측에 설치되며, 상기 제1 내지 제4 가압유니트측으로 각각 유압을 분배하는 유압분배블럭; 및

상기 유압탱크로부터 유압을 유압분배블럭측으로 제공하는 유압모터펌프

를 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 유압공급유니트는

일측에 유압실을 형성하는 제5 실린더;

상기 제5 실린더의 유압실 일측에 설치되며, 상기 유압실의 공간을 축소시켜 그의 내부에 있는 압력유체가 외부로 배출되도록 직진구동하는 피스톤 패킹;

상기 피스톤 패킹의 일측에 위치되며, 상기 피스톤 패킹에 일정압력으로 가압하는 스프링; 및

상기 제5 실린더 내에 설치되며 상기 스프링의 일측에 위치하는 디스크판을 구비하여 상기 스프링이 항상 일정한 압축력을 가하도록 스프링력을 제어하는 압력볼트

를 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 13 항에 있어서,

상기 에어해머는

트로틀 바디(throttle body);

상기 트로틀바디의 외부 일측에 설치되어 외부의 에어호스와 연결하기 위한 니플;

상기 트로틀바디에 내장되어 연속적인 왕복운동하는 피스톤;

상기 피스톤이 끼워지는 실린더;

일측부에 사각홈이 형성되어 있으며, 실린더에 끼워지는 치즐지지대;

상기 실린더 외부에 끼워져 상기 치즐지지대가 이탈되지 못하도록 저지하는 슬리브;

상기 슬리브내에 설치되며, 에어압에 의해 피스톤이 연속적으로 왕복운동할 때 완충작용하는 제2 인장스프링; 및

상기 치즐지지대의 사각홈에 일측부가 탈착가능하게 끼워지며, 피스톤의 왕복운동에 따른 동력을 전달받아 관로면의 콜타르층을 향하여 연속적인 타격을 가하 는 치즐(chisel)

을 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 1 항에 있어서,

상기 관로연마장치는

회전장치에 연결된 니플;

상기 니플에 연결되며, 단부가 관로면을 향하여 45°로 위치된 타격박편 분사노즐;

상기 니플과 타격박편 분사노즐을 연결하는 호스;

상기 회전장치에 끼워지는 제5 지지대;

상기 제5 지지대로부터 관로의 반경방향으로 연장되며, 관로면에 밀착되는 제3 바퀴가 구비된 제3 업소버;

일측은 상기 제3 업소버에 고정되고, 타단은 상기 타격박편 분사노즐에 고정되되, 중간에 관절부가 구비되어 타격박편 분사노즐이 분사압력에 의해 뒤로 밀리는 것을 방지하는 고정지지대;

고정지지대의 관절부에 설치되며 고정지지대가 상측으로 꺾이는 것을 방지하는 꺾임방지편;

상기 고정지지대로부터 직각방향으로 돌출되며, 끝단부에 링이 구비된 보조지지대;

일측은 상기 타격박편 분사노즐에 고정되고, 타측은 보조지지대의 링에 끼워져 타격박편 분사노즐이 타격압력에 의해 뒤로 밀리는 것을 저지시키기 위한 노즐 지지바;

상기 노즐 지지바에 끼워져 그가 완충적으로 밀리도록 하는 스프링;

일측은 상기 제3 업소버의 외면에 지지되며, 타측은 상기 고정지지대의 단부를 고정하여, 상기 타격박편 분사노즐의 타격간격을 조절하는 간격조절대; 및

본체 후단에 설치되며, 호스측으로 타격박편을 제공하는 타격박편제공장치;

를 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 18 항에 있어서,

상기 타격박편이 규사로 이루어진 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생장치.
제 1 항에 있어서,

상기 도장장치는

회전장치에 연결된 제6 지지대;

상기 제6 지지대의 원주면으로부터 관로의 반경방향으로 연장되며, 관로면에 밀착되는 제4 바퀴가 구비된 제4 업소버;

상기 제4 업소버에서 그와 직각방향으로 연장하는 도료공급라인;

일측은 상기 제4 업소버의 외면에 지지되며, 타측은 상기 도료공급라인의 단부를 고정하여, 상기 도료공급라인과 관로면과의 간격을 조절하는 간격조절대;

상기 도료공급라인의 단부에 연결되어 관로면을 향하여 도료를 분사하는 제1 및 제2 도장 노즐;

상기 제1 및 제2 도장 노즐을 지지하는 지지대;

상기 본체의 후단에 설치되는 주제 도료탱크;

상기 주제 도료탱크의 일측에 설치된 경화제 탱크;

상기 주제와 경화제를 호스에 공급하는 유압공급유니트;

상기 주제 및 경화제 탱크의 하단에 설치되어 그들을 지지하는 받침대;

상기 받침대 하단에 설치된 캐터필러; 및

상기 캐터필러에 장착되어 그를 구동시키는 모터

를 포함하는 노후관로 갱생장치.
제 20 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 도장노즐은 한번의 회전동작으로 최대 분사폭만큼 도료를 분출할 수 있도록 소정의 길이 차이(ℓ)를 두고 설치되는 것을 특징으로 하는 노후관로 갱생장치.
제 1 항에 있어서,

상기 본체의 선단측 분절관에 설치되어 본체를 견인하기 위한 견인장치를 더 포함하는 노후관로 갱생장치.
노후관로의 내면에서 직진이동하며, 외부로부터 유체공급을 위한 호스를 삽입하여 지지하기 위하여 중공홀을 갖는 복수의 분절관을 구비한 본체;

상기 본체의 각 분절관 외주면에 관로면을 향하여 등각도로 연장되고, 관로면에 대한 눌림 압력에 대응하여 신축구동하는 제1 업소버(absorber)와 관로면에 접하는 제1 바퀴를 구비하는 제1 이동장치;

중앙부에 호스가 통과되도록 하기 위한 관통홀이 형성되며, 상기 본체의 각 분절관을 연결하되, 상기 각 분절관이 360°방향으로 방향전환이 가능하도록 하여 본체가 노후관로의 곡관부 통과시에 유연한 굽힘성을 제공하기 위한 방향전환 죠인트;

상기 방향전환 죠인트의 일측단에 설치되며, 외부로부터 제공되는 전원에 의해 회전하는 회전장치;

상기 회전장치의 외주면에 관로면을 향하여 등각도로 연장되고, 관로면에 대한 눌림 압력에 대응하여 신축구동하는 제2 업소버와 관로면에 접하는 제2 바퀴를 구비하는 제2 이동장치; 및

상기 회전장치의 중심 축상에서 관로의 반경방향으로 연장되며, 단부가 관로면에 일정한 압력으로 접촉한 상태로 회전하면서 원주방향으로 절단선을 긋고, 상기 절단선의 직각방향으로도 절단선을 그어 스케일을 박리시키기 위한 스케일 제거장치

를 포함하는 노후관로 갱생장치.
관로의 내면을 탐사하는 제1 단계;

세관로봇을 관로내면에 투입하고, 상기 세관로봇의 회전장치 및 스케일제거장치를 회전시키기 위한 초기화를 수행하는 제2 단계;

관로 후방에서 본체를 견인하면서 카메라를 구동시켜 관로의 전방을 조사하는 제3 단계;

상기 세관로봇에 구비된 감속모터를 구동시켜 회전체를 회전시키고, 상기 회전체의 회전에 따라 그에 연결된 스케일 제거장치의 디스크커터로 관로의 원주면을 향하여 절단선을 그어 스케일을 관로면으로부터 박리하는 제4 단계;

관로내의 스케일을 제거하고, 상기 스케일제거장치를 제거한 후에 회전체에 샌드분사장치를 연결하고, 샌드를 관로면에 분사하여 관로연마공정을 수행하는 제5 단계;

상기 샌드와 스케일파편을 제거하고, 샌드분사장치를 제거한 후에 상기 회전체에 도장장치를 연결하고, 주제와 경화제가 혼합된 도료를 관로면에 분사하여 소망하는 두께의 피막층을 형성하고 관로의 갱생작업을 마무리하는 제6 단계; 및

관로면에 코팅된 에폭시 수지 도료가 경화된 후에 통수하고 마감하는 제7 단계

를 포함하는 노후 관로 갱생방법.