KR100909111B1 - 합성수지제 맨홀용 접속관 및 합성수지제 접속관을 일체로갖는 콘크리트 맨홀의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지제 맨홀용 접속관 및 합성수지제 접속관을 일체로 갖는 콘크리트 맨홀의 제작방법을 개시한다. 본 발명은 합성수지제로 이루어진 일정길이의 접속관몸체를 맨홀접합부 성형용 형틀에 장착하는 단계; 접속관몸체가 최대한 수축될 수 있는 일정온도이하의 저온 분위기에서, 맨홀접합부 성형용 형틀에 콘크리트 맨홀과 동질의 모르타르를 주입한 뒤 양생하여 합성수지제 접속관몸체의 둘레 일부에 모르타르로 이루어진 맨홀접합부를 일체로 성형하는 단계; 맨홀타설용 거푸집을 설치하고, 이 거푸집에 맨홀접합부가 일체로 형성된 접속관몸체를 장착하는 단계; 상온 하에서 거푸집에 시멘트모르타르를 주입하여 양생함으로써 콘크리트 맨홀을 구성하는 단계;를 포함한다.

본 발명은 합성수지 접속관몸체를 최대한 수축시킨 상태에서 그 둘레에 맨홀본체와 동질의 모르타르로 맨홀접합부를 일체로 형성한 후, 이를 맨홀본체의 성형시 거푸집에 인서트 하여 일체로 구성하므로 온도변화에 따른 접속관과 맨홀본체의 수축률 차이로 인한 틈새발생과, 틈새를 통한 누수의 우려를 확실하게 방지할 수 있다.

맨홀, 접속관, 합성수지 접속관, 콘크리트 맨홀, 수밀, 누수, 모르타르

Description

합성수지제 맨홀용 접속관 및 합성수지제 접속관을 일체로 갖는 콘크리트 맨홀의 제작방법{Connecting pipe for manhole and method of manufacturing concrete manhole using the same}

본 발명은 지중에 매설되는 상·하수관로, 통신선로 또는 송전선로 등의 유지보수를 위해 지하에 설치되는 맨홀(manhole)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단한 구조로써 지중관로와 맨홀의 연결부위에서 유체가 누수되는 것을 확실히 방지할 수 있도록 된 합성수지제 맨홀용 접속관 및 합성수지제 접속관을 일체로 갖는 콘크리트 맨홀의 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로 맨홀은 지하에 매설된 상·하수관의 수로관리, 통신선로 및 송전선로와 같은 지하 케이블의 유지관리 등을 위하여 작업자가 출입할 수 있도록 곳곳의 지중에 설치된 구덩이 형태의 구조체로서, 대개 관의 크기나 방향이 전환되는 곳, 기점이나 교차점 또는 길이가 비교적 긴 직선부의 중간 중간에 설치된다.

이러한 맨홀은 현장에서 직접 거푸집을 설치하여 콘크리트를 타설함으로써 설치하거나 공장에서 미리 제작한 후 현장으로 운반하여 설치한다.

이에 따라 도1에 도시한 바와 같이, 맨홀(M)에는 지중에 매설된 지중관로(P)와 연결하기 위한 접속관(C)이 맨홀본체(B)에 일체적으로 구비되어 있다. 이러한 접속관(C)은 맨홀본체(B)와 동질의 콘크리트제 관으로 구성되기도 하고, 폴리에틸렌(PE) 등과 같은 합성수지제 관으로 구성되기도 한다.

한편, 접속관(C)을 맨홀본체(B)에 일체로 연결하는 방법은 접속관(C)을 맨홀본체(B)의 조립구멍에 끼우고, 양자의 사이에 수축률이 적고 수밀성이 우수한 모르타르(도시하지 않음)를 충전하여 응고시킴으로써 접속관(C)을 맨홀본체(B)에 일체로 고정하는 것이 일반적이다.

그런데, 접속관(C)이 맨홀본체(B)와 동질의 콘크리트제로 이루어진 경우에는 그다지 큰 문제가 되지 않으나, 접속관(C)이 합성수지제로 이루어진 경우에는 주위의 온도변화(특히 동계)시 이질재(異質材)인 맨홀본체(B)와 접속관(C)의 수축률 차이로 인하여 양자 간에 틈새가 발생되기 쉽고, 이 틈새를 통해 누수가 발생되는 문제가 있다.

특히, 하수관로용 맨홀의 경우에는 오수가 접속관(C)과 맨홀본체(B) 간의 틈새를 통해 외부로 유출되어 지반을 오염시킬 뿐 아니라 지반을 약화시키고, 심한 경우 지반침하 현상이 야기되어 하수관로와 맨홀의 기능에 악영향을 초래하게 된다.

또한, 맨홀본체(B)의 조립구멍에 접속관(C)을 끼운 뒤 양자간에 모르타르를 충전하여 양생시켜야 하므로 작업이 상당히 번잡할 뿐만 아니라, 모르타르의 충전시 접속관(C)의 위치가 변위되어 시공품질이 저하되는 문제도 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 예를 들어 국내 등록특허 제0442050호, 제0541213호 및 제0756307호와, 특허공개번호 제10-2004-0101680호 등에는 접속관을 맨홀본체에 수밀하게 연결할 수 있는 여러 가지 기술들이 제안되어 있다.

그러나, 이러한 기술들은 별도의 접속수단을 사용하여 접속관을 맨홀본체의 조립구멍에 연결하는 기술로서, 접속수단의 사용과 함께 모르타르의 사용도 병행하는 기술이기 때문에 맨홀본체에 대한 접속관의 연결작업이 상당히 번잡할 뿐 아니라 고비용이 소요되는 문제가 있다.

더욱이, 주위의 온도변화에 따라 이질재인 콘크리트제의 맨홀본체와 합성수지제의 접속관 사이의 물리적인 수축률 차이로 인해 야기되는 틈새발생은 여전히 해결하기가 곤란하며, 이에 따라 많은 장점에도 불구하고 합성수지제 접속관의 사용을 기피하게 하는 원인이 되고 있다.

본 발명은 상술한 종래의 제반 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 이질재인 콘크리트제 맨홀본체와 합성수지제의 접속관 사이에 양자의 수축률 차이로 인해 틈새가 발생되는 것을 확실하게 방지하여 주위의 온도변화에 따른 누수현상을 효과적으로 억제할 수 있는 합성수지제 맨홀용 접속관을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 별도의 접속수단을 사용하지 않고서도 주위 온도변화에 관계없이 맨홀본체와 접속관 사이의 확실한 수밀성을 간단하게 확보할 수 있는 합성수지제 맨홀용 접속관을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기한 맨홀용 접속관을 이용하여 합성수지 접속관을 일체로 갖는 콘크리트 맨홀의 제작방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 맨홀용 접속관은, 지중에 매립되는 콘크리트 맨홀본체에 지중관로를 연결해주기 위해 맨홀본체에 돌출되게 구비되는 접속관으로서, 일정길이를 갖는 합성수지제 접속관몸체; 상기 접속관몸체 둘레의 상기 맨홀본체 접촉부위에 상기 맨홀본체와 동질의 모르타르로 일정두께를 갖도록 일체적으로 형성되는 맨홀접합부;로 구성되되,

상기 맨홀접합부는 상기 접속관몸체를 일정온도 이하의 저온 분위기에서 최대한 수축시킨 뒤 접속관몸체의 둘레에 타설, 양생되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 한 바람직한 특징에 의하면, 맨홀접합부의 외주에 적어도 1개의 링홈이 형성되고, 이 링홈에 밀착성과 탄성이 우수한 고무재의 지수링(止水ring)이 돌출되게 구비되어 누수를 보다 확실하게 차단한다.

또한, 본 발명에 의한 합성수지제 접속관을 일체로 갖는 콘크리트맨홀의 제작방법은, 합성수지제로 이루어진 일정길이의 접속관몸체를 맨홀접합부 성형용 형틀에 장착하는 단계; 접속관몸체가 최대한 수축될 수 있는 일정온도 이하의 저온 분위기에서, 맨홀접합부 성형용 형틀에 콘크리트 맨홀과 동질의 모르타르를 주입한 뒤 양생하여 합성수지 접속관몸체의 둘레 일부에 모르타르로 이루어진 맨홀접합부를 일체로 성형하는 단계; 맨홀타설용 거푸집을 설치하고, 이 거푸집에 맨홀접합부가 일체로 형성된 접속관몸체를 장착하는 단계; 상온 하에서 거푸집에 시멘트모르타르를 주입하여 양생함으로써 콘크리트 맨홀을 구성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명 합성수지제 접속관을 일체로 갖는 콘크리트 맨홀의 제작방법의 바람직한 특징에 의하면, 맨홀타설용 거푸집에 접속관을 장착하기 전에, 접속관의 맨홀접합부 외주에 적어도 1개의 지수링을 결합하는 단계를 더 포함한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 합성수지제 접속관을 최대한 수축시킨 상태에서 그 외주에 콘크리트맨홀과 동질의 시멘트모르타르로 맨홀접합부를 형성한 후, 이 접속관을 인서트(insert) 성형하여 맨홀본체를 구성하므로 주위온도가 변하더라 도 이질재인 콘크리트 맨홀본체와 합성수지제 접속관 사이에 양자의 수축률 차이로 인한 틈새가 발생되지 않으며, 이에 따라 맨홀본체와 접속관 사이에서의 누수현상을 확실하게 방지할 수 있게 된다.

또한, 종래와 같이 별도의 접속수단을 사용하지 않고서도 주위 온도변화에 관계없이 맨홀본체와 접속관 사이의 확실한 수밀성을 매우 간단하게 확보할 수 있어 맨홀의 시공성과 비용절감 측면에도 많은 이점을 가져오게 된다.

그러므로 본 발명은 콘크리트 맨홀의 신뢰성과 안정성 향상 및 원가절감 등에 크게 기여하는 효과가 있다.

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도2 및 도3에서, 본 발명에 의한 맨홀용 접속관(10)은, 일정길이를 갖는 합성수지제 접속관몸체(11)의 외주 일부에 콘크리트 맨홀본체(20)와 동질의 시멘트 모르타르로 이루어진 맨홀접합부(12)가 일체적으로 형성되어 구성된다.

이러한 본 발명에 의한 맨홀용 접속관(10)은 이질재인 접속관몸체(11)와 맨홀접합부(12)의 수축률 차이로 인해 주위 온도변화(동계 시)에 따라 양자 간에 틈새가 발생되는 것을 방지하기 위해 접속관몸체(11)를 최대한 수축시킨 상태에서, 그 외주에 맨홀접합부(12)를 성형한다.

즉, 접속관몸체(11)를 맨홀접합부(12)를 성형할 소정의 형틀(도4의 M₁)에 장착한 뒤, 이를 일정온도 예를 들어, 약 10℃이하의 저온 분위기 하에서 일정시간 방치하여 접속관몸체(11)가 충분히 수축되도록 한 다음, 형틀(M1)에 맨홀본체(20)와 동질의 시멘트 모르타르를 주입하여 양생함으로써 합성수지 접속관몸체(11)의 외주에 맨홀접합부(12)를 일체로 구성하는 것이다.

이때, 바람직하기로는 맨홀접합부(12)의 외주에 복수의 링홈(13)을 일정 간격으로 함께 형성하고, 이들 링홈(13)에 고무와 같이 적정탄성을 갖는 소재로 이루어진 지수링(14)을 각각 결합한다.

이와 같이 맨홀접합부(12)의 링홈(13)에 결합된 지수링(14)은 맨홀접합부(12)의 외주보다 돌출되며, 맨홀본체(20)의 조립구멍 내주에 탄성적으로 압축 변형되면서 밀착됨으로써 누수를 차단하게 된다.

이러한 본 발명의 맨홀용 접속관(10)은 합성수지제인 접속관몸체(11)가 최대한으로 수축된 상태에서 그 둘레의 일부에 시멘트 모르타르로 이루어진 맨홀접합부(12)가 일체로 형성되는 바, 예컨대 동계에 주위 온도가 강하하더라도 접속관몸체(11)의 수축이 더 이상 발생하지 않아 맨홀접합부(12)와의 사이에 종래와 같이 틈새가 발생되는 현상이 최대한 억제되며, 이에 따라 맨홀본체(20)와 이질재인 합성수지제 접속관의 수축률 차이로 인한 누수가 확실하게 방지된다.

또한, 동계 이외의 상온 하에서는 수축상태였던 합성수지제 접속관몸체(11) 가 초기상태로 회복되려는 물리적 속성에 의해 팽창상태가 되지만, 상대적으로 수축/팽창률이 작은 시멘트 모르타르의 맨홀접합부(12)에 의해 구속되기 때문에 오히려 양자간의 밀착력이 더욱 증대됨으로써 틈새발생의 가능성은 최소화되고, 따라서 누수의 우려가 전혀 없다.

한편, 이와 같은 본 발명에 의한 맨홀용 접속관(10)은 공지의 방법과 같이 이미 제작된 콘크리트 맨홀본체(20)의 조립구멍에 시멘트 모르타르를 이용하여 접합할 수도 있지만, 보다 바람직하기로는 맨홀본체(20)의 타설시 그에 인서트 성형됨으로써 맨홀본체(20)에 일체로 구성된다.

본 발명 합성수지 접속관을 일체로 갖는 콘크리트맨홀의 제작방법을 도4 및 도5를 병행하여 설명한다.

먼저, 단계(110)에서 본 발명 접속관(10)의 맨홀접합부(12)를 성형할 소정의 맨홀접합부용 형틀(M₁)에 일정길이를 갖는 합성수지 접속관몸체(11)를 장착한다.

다음, 단계(120)에서 접속관몸체(11)가 장착된 맨홀접합부용 형틀(M₁)을 일정온도, 예를 들어 10℃이하의 저온 분위기에서 일정시간동안 방치하여 합성수지제인 접속관몸체(11)가 최대한 수축되도록 한 뒤, 형틀(M₁)에 맨홀본체(20)와 동질의 시멘트 모르타르를 주입하여 양생시킨다.

그러면, 접속관몸체(11)가 수축된 상태로 그 외주의 일부에 맨홀본체(20)와 동질의 모르타르로 된 맨홀접합부(12)가 일체로 형성된다. 이와 같이 맨홀접합부(12)의 양생이 완료되면 단계(130)에서 형틀(M₁)을 제거한 후, 단계(140)에서 접속관(10)의 맨홀접합부(12) 외주에 형성된 링홈(13)에 지수링(14)을 결합하여 본 발명 맨홀용 접속관(10)을 완성한다.

다음, 단계(150)에서 맨홀본체(20)를 성형할 맨홀용 거푸집(M₂)을 설치한 후, 단계(160)에서 맨홀용 거푸집(M₂)에 위와 같이 제작된 본 발명 맨홀용 접속관(10)을 장착한다. 이때, 맨홀용 접속관(10)은 맨홀접합부(12) 부위만 거푸집(M₂)내에 위치시키고 그 이외의 부분은 거푸집(M₂)의 외부로 돌출시킨다.

이후, 단계(170)에서 일정온도 이상의 상온 하에서 거푸집(M₂)에 시멘트 모르타르를 주입하여 양생한 후, 단계(180)에서 거푸집(M₂)을 제거한다. 그러면, 콘크리트 맨홀본체(20)가 구성되면서 본 발명 맨홀용 접속관(10)이 일체로 부착된 콘크리트 맨홀(1)이 완성된다.

이와 같이 제작된 맨홀(1)은 접속관(10)의 외주에 일체로 구비된 맨홀접합부(12)가 맨홀본체(20)와 동질의 모르타르로 이루어져 있을 뿐 아니라 접속관(10)이 맨홀본체(20)의 성형시 동시에 인서트 되어 일체로 접합되기 때문에 양자가 매우 균일하고 강하게 접합되어 사실상 완전히 일체화 된다.

따라서 주위온도가 심하게 변하더라도 수축률이 동일한 접속관(10)의 맨홀접합부(12)와 맨홀본체(20) 간에는 틈새가 발생되지 않음은 물론, 이들 사이에는 복 수의 고무제 지수링(14)도 개재되어 있는 바, 맨홀접합부(12)와 맨홀본체(20)간의 접합부위에서 누수가 발생될 가능성은 전혀 없다.

더욱이, 접속관(10)의 맨홀접합부(12)와 맨홀본체(20)는 수축률이 매우 작은 물성의 콘크리트제로 이루어지기 때문에 온도변화에 따른 수축률의 문제로 틈새가 발생될 우려는 없다.

결국, 본 발명으로 제작된 맨홀(1)에 있어서 누수의 문제는 맨홀용 접속관(10)의 합성수지제 접속관몸체(11)와 모르타르 재질의 맨홀접합부(12) 사이에서의 틈새발생 여부로 귀결되는데, 이는 위에서 기술한 바와 같이 접속관몸체(11)를 최대한 수축시킨 상태에서 그 외주에 맨홀접합부(12)를 성형하는 것으로 이질재료 상호간의 수축률 차이에 따른 틈새발생을 차단하고 있는 바, 본 발명의 제작방법은 합성수지제 접속관을 갖는 콘크리트 맨홀의 누수를 주위의 온도변화에 구애받지 않고 확실하게 방지할 수 있게 된다.

도1은 일반적인 맨홀을 개략적으로 보인 단면도,

도2는 본 발명에 의한 맨홀용 접속관을 나타낸 일부 분리 사시도,

도3은 본 발명 맨홀용 접속관이 맨홀본체에 조립된 상태를 발췌하여 나타낸 단면도,

도4는 본 발명 맨홀용 접속관을 이용하여 콘크리트 맨홀을 제작하는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도,

도5는 본 발명 합성수지제 접속관을 일체로 갖는 콘크리트 맨홀 제작방법을 나타낸 블록도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 맨홀 10: 맨홀용 접속관

11: (합성수지제)접속관몸체 12: (모르타르제)맨홀접합부

13: 링홈 14: 지수링

20: 맨홀본체 P: 지중관로

M₁: 맨홀접합부용 형틀 M₂: 거푸집

Claims (4)

1. 지중에 매립되는 콘크리트 맨홀본체에 지중관로를 연결해주기 위해 맨홀본체에 돌출되게 구비되는 접속관으로서,

   일정길이를 갖는 합성수지제 접속관몸체;

   상기 접속관몸체 둘레의 상기 맨홀본체 접촉부위에 상기 맨홀본체와 동질의 모르타르로 일정두께를 갖도록 일체적으로 형성되는 맨홀접합부;로 구성되되,

   상기 맨홀접합부는 상기 접속관몸체를 일정온도 이하의 저온 분위기에서 최대한 수축시킨 뒤 접속관몸체의 둘레에 타설, 양생되는 것을 특징으로 하는 합성수지제 맨홀용 접속관.
2. 제1항에 있어서, 상기 맨홀접합부의 외주에 적어도 1개의 링홈이 형성되고, 상기 링홈에 밀착성과 탄성이 우수한 지수링이 돌출되게 구비되는 것을 특징으로 하는 합성수지제 맨홀용 접속관.
3. 콘크리트 맨홀본체에 지중관로와 연결하기 위한 합성수지 접속관을 일체로 갖는 맨홀의 제작방법으로서,

   합성수지제로 이루어진 일정길이의 접속관몸체를 맨홀접합부 성형용 형틀에 장착하는 단계;

   상기 접속관몸체가 최대한 수축될 수 있는 일정온도 이하의 저온 분위기에 서, 상기 맨홀접합부 성형용 형틀에 상기 콘크리트 맨홀과 동질의 모르타르를 주입한 뒤 양생하여 합성수지제 접속관몸체의 둘레 일부에 모르타르로 이루어진 맨홀접합부를 일체로 성형하는 단계;

   맨홀타설용 거푸집을 설치하고, 이 거푸집에 맨홀접합부가 일체로 형성된 상기 접속관몸체를 장착하는 단계;

   상온 하에서 상기 거푸집에 시멘트모르타르를 주입하여 양생함으로써 콘크리트 맨홀을 구성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성수지제 접속관을 일체로 갖는 콘크리트 맨홀의 제작방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 맨홀타설용 거푸집에 접속관을 장착하기 전에, 상기 접속관의 맨홀접합부 외주에 적어도 1개의 지수링을 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성수지제 접속관을 일체로 갖는 콘크리트 맨홀의 제작방법.

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