KR100993580B1 - 수중 관로 부설방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수중 관로 부설방법에 관한 것으로서, 상세하게는 맨홀이 설치될 위치에 터파기를 수행하여 복수개의 맨홀을 거치하는 제1단계; 상기 맨홀을 연결하는 배관이 매설될 위치를 따라 터파기를 수행하여 매설홈을 형성하는 제2단계; 복수개의 배관(20)을 일체로 조립한 조립배관(20')을 상하로 승강시킬 수 있도록 상부에 설치되는 승강조절수단(40)과, 상측에서 가압하여 상기 조립배관(20')이 수중에서 부상되는 것을 막고 바닥에 고정시킬 수 있는 가압수단(50)이 구비된 한 쌍의 지지부재(30)를 상기 매설홈(h)의 상측을 따라 설치하되, 상기 맨홀(10)에 의해 양단이 지지되게 하는 제3단계; 상기 승강조절수단에 상기 조립배관을 거치하고 하강시켜 상기 매설홈에 고인 물속에 일정한 경사를 유지하도록 위치시키는 제4단계; 상기 조립배관의 일측을 상기 맨홀 중 어느 하나의 맨홀 배출구와 결합하고, 타측을 다른 하나의 맨홀 유입구와 결합하여 관로를 형성하는 제5단계; 상기 매설홈의 저면에 흙을 투입하여 흙이 상기 조립배관을 지지하게 한 후 상기 지지부재 및 승강조절수단을 제거하고 상기 매설홈을 완전히 되메우는 제6단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이에 따르면 수중작업 시간을 크게 줄이고 배관연결 품질도 매우 종래에 비해 매우 우수하며, 수중 바닥의 경사를 확인할 필요 없고 조립배관의 경사를 용이하게 조절할 수 있어 설계대로 정확하게 시공할 수 있어 시간, 비용, 효율면에서 우수하다.

Description

수중 관로 부설방법{Laying method of pipe in water}

본 발명은 수중 관로 부설방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하수와 같은 수중에서 배관을 연결하지 않고 외부에서 조립된 배관을 일체로 부설하고 요구되는 경사를 가지도록 배관을 설치하는 수중 관로 부설방법에 관한 것이다.

새로운 택지나 공업용지를 개발하는 경우 지하에 우수 또는 오수관, 하수관을 매설하게 된다. 상기와 같은 우수 또는 오수관, 하수관을 설치하기 위해서는 먼저 배관이 진행하는 경로를 따라 터파기를 한 후 일정 간격으로 맨홀을 설치하고 상기 맨홀 사이를 배관으로 연결하게 된다.

여기서 배관을 설치할 때 배관의 경사가 중요하다. 특히 우수나 오수 또는 하수관의 경우 별도로 압력을 가하지 않고 중력에 의해 배수가 되는 것이 일반적이므로 우수나 오수 또는 하수가 유입되는 부분이 배출되는 부분보다 높게 설치되어야 한다.

따라서 종래 배관을 매설하기 위한 시공방법은 정확한 경사로 터파기를 하고 지지대를 설치하여 바닥고를 맞춘 후 배관을 설치시킨다. 그러나 상기와 같이 터파기를 할 때 바닥의 정확한 경사를 형성하는 경우 많은 시간과 노력 및 비용이 소요된다는 문제점이 있다.

또 배관 설치시 지하수면의 높이가 터파기 바닥고 이하일 경우 작업자가 매설홈 내부에 들어가 작업하는 것이 어렵지 않으나 지하수면의 높이가 지지대보다 높을 경우 매설홈 내에 지하수가 고여 작업이 곤란하게 된다. 물론 지하수의 양이 적을 경우에는 펌프 등을 사용하여 양수작업을 병행하면서 작업을 수행할 수 있으나 해안가와 같은 지역에서는 지하수면 또는 해수의 높이가 높아서 이러한 양수작업이 불가능하거나 과다한 비용이 소요된다. 따라서, 이러한 지역에서는 잠수부가 수중에서 배관의 결합 작업을 수행하게 된다.

도 1은 종래 수중에서 배관을 부설하는 방법을 나타내는 개념도이다.

도시된 바와 같이 각 배관(p)을 운송하여 크레인으로 수중에 배치한 다음 개별적으로 경사 및 연결부위를 조절하여 상호 볼팅, 용접 등의 방법으로 체결할 수 있다. 그런데 이러한 수중작업은 인력 및 장비의 대기시간이 길어져 작업효율이 현저하게 떨어지고 매설비용이 증가하게 된다는 문제점이 있다.

그리고 터파기 경사면이 설계대로 정확하게 시공되었는지 확인이 어렵다.

또한 배관의 연결이 어려워 연결품질이 일반 시공에 비해 저하될 수 밖에 없으며 수중작업은 일반작업에 비해 공정관리, 품질관리, 안전관리 및 원가관리 측면에서 여러 가지 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 수중에서 복수개의 배관을 일일이 조립할 필요가 없이 외부에서 일체로 조립된 조립배관을 한번에 부설할 수 있고, 수중에서 경사를 용이하게 조절하여 관로를 부설할 수 있는 수중 관로 부설방법을 제공하는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 맨홀이 설치될 위치에 터파기를 수행하여 복수개의 맨홀을 거치하는 제1단계; 상기 맨홀을 연결하는 배관이 매설될 위치를 따라 터파기를 수행하여 매설홈을 형성하는 제2단계; 복수개의 배관을 일체로 조립한 조립배관을 상하로 승강시킬 수 있도록 상부에 일정 간격으로 설치되는 복수개의 윈치 및 상기 윈치에 의해 권취되도록 결합되어 상기 조립배관을 거치할 수 있는 로프로 구성되는 승강조절수단과, 상측에서 가압하여 상기 조립배관이 수중에서 부상되는 것을 막고 바닥에 고정시킬 수 있도록 가로질러 고정되는 고정부재와 상기 고정부재를 관통하여 수직으로 배치되고 승강 가능하게 조절되는 스크류와 상기 스크류의 하단에 결합되고 상기 조립배관을 가압하는 가압부재와 상기 스크류의 상부에 결합되어 상기 스크류를 회전시켜 승강시키는 회전조절부재로 이루어지는 가압수단이 구비된 한 쌍의 지지부재를 상기 매설홈의 상측을 따라 설치하되, 상기 맨홀에 의해 양단이 지지되게 하는 제3단계; 상기 로프에 상기 조립배관을 거치하고 상기 윈치를 개별적으로 작동시켜 상기 조립배관이 상기 매설홈에 고인 물속으로 하강하면서 일정한 경사를 유지하도록 위치시키는 제4단계; 상기 조립배관의 일측을 상기 맨홀 중 어느 하나의 맨홀 배출구와 결합하고, 타측을 다른 하나의 맨홀 유입구와 결합하여 관로를 형성하는 제5단계; 상기 매설홈의 저면에 흙을 투입하여 흙이 상기 조립배관을 지지하게 한 후 상기 지지부재 및 승강조절수단을 제거하고 상기 매설홈을 완전히 되메우는 제6단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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상기와 같은 구성의 본 발명은 수중에서 복수개 배관의 경사를 각각 맞추면서 일일이 조립할 필요가 없고 외부에서 조립된 조립배관을 단번에 설치할 수 있어 수중작업 시간을 크게 줄이고 배관연결 품질도 매우 종래에 비해 매우 우수하다.

그리고 수중 바닥의 경사를 확인할 필요 없고 조립배관의 경사를 용이하게 조절할 수 있어 설계대로 정확하게 시공할 수 있다.

또한 작업시간, 비용, 효율 면에서 매우 장점이 있다.

도 1은 종래 수중에서 배관을 부설하는 방법을 나타내는 개념도.
도 2는 본 발명의 실시 예를 따른 제1단계를 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명의 실시 예를 따른 제2단계를 나타내는 개념도.
도 4는 본 발명의 실시 예를 따른 제3단계를 나타내는 개념도.
도 5는 본 발명의 실시 예를 따른 제4단계, 제5단계, 제6단계를 나타내는 개념도.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 측면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예를 따른 제1단계를 나타내는 개념도이다.

먼저 제1단계에서는 땅을 파서 맨홀(10)을 거치하는 단계이다. 도 2를 참조하면, 맨홀(10)은 보통 공장에서 주조하여 설치할 장소로 운송해오며, 보통 오수관이나 하수관이 격자로 배치되므로 이에 맞추어 터파기를 실시하고 복수개의 맨홀(10)을 각각 간격을 두고 적절한 위치에 거치한다.

도 3은 본 발명의 실시 예를 따른 제2단계를 나타내는 개념도이다.

제2단계는 매설홈(h)을 형성하는 단계인데, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1단계에서 거치된 맨홀(10)들 사이에 설치할 배관(20)이 매설되도록 매설홈(h)을 터파기한다.

상기 매설홈(h)은 배관(20)이 매설될 경로를 따라 단면이 위가 넓은 사다리꼴 형상을 이루는데, 상기 매설홈(h)은 일반적인 관로 매설공정에서 사용하는 것과 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

다음으로 도 4를 참조하여 제3단계를 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 실시 예를 따른 제3단계를 나타내는 개념도이다.

상기 제3단계는 외부에서 복수개의 배관(20)을 미리 조립하여 일체로 형성된 조립배관(20')을 지지하면서 상하로 승강할 수 있도록 상기 제1단계에서 거치된 맨홀(10)들의 상부에 승강조절수단(40)이 구비된 지지부재(30)를 설치하는 단계이다.

상기 지지부재(30)는 상호 이격된 상기 맨홀(10)에 의해 양단이 지지되도록 빔 형상을 이룬다. 상기 지지부재(30)는 보통 H 빔을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않고 트러스 구조물도 무방하다.

이때 상기 지지부재(30)는 일단이 상기 맨홀(10)의 상부에 바로 결합되어 고정될 수도 있고 도시된 바와 같이 별도의 보조 부재인 브라켓(32)을 구비하여 고정할 수도 있을 것이다. 또 상기 지지부재(30)는 한 쌍이 서로 평행하게 수평으로 고정된다.

한편, 상기 승강조절수단(40)은 상기 지지부재(30) 상에 복수개가 설치되어 상기 조립배관(20')을 거치하는 동시에 상하로 승강시켜 높이 또는 경사를 조절할 수 있는 구성으로서, 본 발명의 실시 예에서는 도시된 바와 같이 윈치(42)와 로프(44)로 구성될 수 있다.

상기 윈치(42)는 상기 지지부재(30)의 상부면에 설치될 수 있으며 복수개가 일정 간격을 두고 설치된다. 상기 각 윈치(42)에는 로프(44)가 결합되며 상기 로프(44)는 각각 상기 윈치(42)의 작동에 의해 권취되거나 풀어진다.

좀더 설명하면, 상기 윈치(42)는 상기 한 쌍의 지지부재(30) 중 한 쪽에 설치되고 그 윈치(42)에서 풀어진 로프(44)가 다른 한쪽의 지지부재(30)에 고정된 구조를 이룰 수도 있고, 또 다르게 상기 한 쌍의 지지부재(30) 양쪽에 모두 상기 윈치(42)가 마주보도록 설치되어 상호 로프(44)의 권취를 제어할 수도 있을 것이다.

이렇게 상기 윈치(42)에서 풀어진 상기 로프(44)는 아래로 늘어지게 되고 이러한 상태에서 외부에서 복수개의 배관(20)을 조립한 조립배관(20')을 크레인과 같은 장비로 이송하여 상기 로프(44)에 각각 거치할 준비를 한다.

다음으로 도 5와 도 6을 참조하여 제4단계에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시 예를 따른 제4단계, 제5단계, 제6단계를 나타내는 개념도, 도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 측면도이다.

제4단계는 상기 제3단계에서 준비된 로프(44)에 상기 조립배관(20')을 거치하고 하강시켜 상기 매설홈(h)에 안치하면서 경사를 조절하는 단계이다.

도 6에 도시된 바와 같이 크레인과 같은 장비로 상기 조립배관(20')을 이송하여 상기 윈치(42)에 결합된 상기 로프(44)에 거치한다.

그리고 복수개의 상기 윈치(42)를 동시에 작동시켜 적절한 속도로 상기 로프(44)가 풀어지도록 하면 상기 조립배관(20')은 서서히 하강한다.

그러다가 상기 조립배관(20')이 상기 매설홈(h)의 바닥에 닿을 때 정지한 후 상기 윈치(42)를 각각 별도로 작동시킨다. 왜냐하면 상기 조립배관(20')은 중력에 의해 자연적으로 배수가 되어야 하므로 일정한 경사를 가지도록 설계된다.

따라서, 복수개의 상기 윈치(42)를 개별적으로 작동시켜 상기 로프(44)의 풀어지거나 권취되는 정도를 조절하여 상기 조립배관(20')이 설계에 맞는 경사를 가지도록 위치시키고 동시에 상기 맨홀(10)의 배출구(12)와 다른 맨홀(10)의 유입구(14)가 상기 조립배관(20')의 양단과 일치되도록 하여 결합을 준비한다.

이때 상기 매설홈(h)에는 지하수와 같은 물이 고인 상태이므로 상기 조립배관(20')은 수중에 잠긴 상태로 작업이 진행된다. 그러나 종래에 다수개의 배관(20)을 일일이 수중에서 조립하던 방법과는 달리 일체로 조립된 조립배관(20')을 한번에 설치할 수 있으므로 매우 효과적일 것이다.

참고로 본 발명에서 상기 지지부재(30)에는 상기 승강조절수단(40)과 함께 가압수단(50)이 더 구비될 수 있다.

상기 가압수단(50)은 고정부재(52), 스크류(54), 가압부재(56), 회전조절부재(58)로 구성되어 상기 조립배관(20')을 가압하여 수중에서 부상되지 않게 하고 연결작업시 고정된 상태를 유지하게 한다.

상기 고정부재(52)는 복수개가 상기 지지부재를 가로질러 설치, 고정되는 것으로 빔 또는 평판 형상일 수 있으며 일정 간격으로 설치된다. 상기 지지부재(30) 한 쌍이 서로 평행하게 배치되므로 상기 고정부재(52)의 양단이 상기 지지부재(30) 각각에 고정되어 수직으로 결합된다.

또 상기 스크류(54)는 상기 고정부재(52)를 관통하여 수직으로 설치되며 하단이 상기 조립배관(20')의 바로 상측에 위치하도록 배치된다.

상기 스크류(54)의 하단에는 상기 가압부재(56)가 결합되어 상기 조립배관(20')을 가압할 수 있다.

그리고 상기 스크류(54)의 상부에는 회전조절부재(58)가 결합되어 상기 스크류(54)를 회전시켜 상기 가압부재(56)를 상하로 승강할 수 있게 한다. 상기 회전조절부재(58)는 어느 방식이든 무방하나 상기 스크류(54)와 나사결합되는 방식이 가능하며 상기 회전조절부재(58)를 작동시키는 것은 다양한 동력원으로 가능하다.

따라서, 상기 제4단계에서 상기 조립배관(20')을 수중에 위치시킬 때 상기 회전조절부재(58)를 작동시켜 상기 스크류(54)를 하강시키고 상기 가압부재(56)가 상기 조립부재()를 가압한 상태를 유지하게 함으로써 상기 조립배관(20')이 부상하지 않게 하는 동시에 고정시킬 수 있다.

다음으로 도 5와 도 6을 참조하여 제5단계에 대해 설명한다.

상기 제5단계는 상기 제4단계에서 위치된 상기 조립배관(20')을 양측의 맨홀(10)과 접합하는 단계이다. 즉, 상기 조립배관(20')의 일단은 상기 맨홀(10) 가운데 어느 하나의 맨홀(10) 일측에 형성된 배출구(12)와 결합하고, 동시에 상기 조립배관(20')의 타단은 다른 하나의 맨홀(10) 일측에 형성된 유입구(14)와 결합한다.

이러한 작업은 물론 수중에서 수행되며 결합방법은 일반적으로 체결하거나 접합에 의할 수 있다. 결합작업시 상기 조립배관(20')은 고정된 상태이므로 작업이 빠르게 진행가능하고 오직 양측만 결합하면 되므로 종래에 비해 작업시간이 현저하게 줄어든다.

다음으로 제6단계는 상기 매설홈(h)의 저면에 흙을 투입하여 다지게 되면 흙이 상기 매설홈(h) 바닥과 조립배관(20') 사이에 투입되어 흙이 상기 조립배관(20')을 지지하게 된다.

그리고 상기 지지부재(30)와 승강조절수단(40)을 제거한 후 상기 매설홈(h)에 흙을 완전히 메우기를 수행하여 상기 조립배관(20')을 완전히 매설한다.

이때 상기 로프(44)는 한쪽을 풀어 상기 조립배관(20')의 하측에서 빼내면서 제거하고 상기 스크류(54)를 상승시켜 상기 가압부재(56)의 가압상태를 해제하고 상기 지지부재(30)는 상기 맨홀(10)의 상부에 결합된 것을 분리하여 제거할 수 있을 것이나 제거방법은 일반적인 시공과정이므로 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 2차에 걸쳐 흙을 되메우기 함으로써 모든 관로 부설공정이 완료된다.

10 : 맨홀 12 : 배출구
14 : 유입구
20 : 배관 20' : 조립배관
30 : 지지부재 32 : 브라켓
40 : 승강조절수단 42 : 윈치
44 : 로프
50 : 가압수단 52 : 고정부재
54 : 스크류 56 : 가압부재
58 : 회전조절부재
h : 매설홈

Claims (4)

1. 맨홀이 설치될 위치에 터파기를 수행하여 복수개의 맨홀(10)을 거치하는 제1단계;
   상기 맨홀(10)을 연결하는 배관(20)이 매설될 위치를 따라 터파기를 수행하여 매설홈(h)을 형성하는 제2단계;
   복수개의 배관(20)을 일체로 조립한 조립배관(20')을 상하로 승강시킬 수 있도록 상부에 일정 간격으로 설치되는 복수개의 윈치(42) 및 상기 윈치(42)에 의해 권취되도록 결합되어 상기 조립배관(20')을 거치할 수 있는 로프(44)로 구성되는 승강조절수단(40)과, 상측에서 가압하여 상기 조립배관(20')이 수중에서 부상되는 것을 막고 바닥에 고정시킬 수 있도록 가로질러 고정되는 고정부재(52)와 상기 고정부재(52)를 관통하여 수직으로 배치되고 승강 가능하게 조절되는 스크류(54)와 상기 스크류(54)의 하단에 결합되고 상기 조립배관(20')을 가압하는 가압부재(56)와 상기 스크류(54)의 상부에 결합되어 상기 스크류(54)를 회전시켜 승강시키는 회전조절부재(58)로 이루어지는 가압수단(50)이 구비된 한 쌍의 지지부재(30)를 상기 매설홈(h)의 상측을 따라 설치하되, 상기 맨홀(10)에 의해 양단이 지지되게 하는 제3단계;
   상기 로프(44)에 상기 조립배관(20')을 거치하고 상기 윈치(42)를 개별적으로 작동시켜 상기 조립배관(20')이 상기 매설홈(h)에 고인 물속으로 하강하면서 일정한 경사를 유지하도록 위치시키는 제4단계;
   상기 조립배관(20')의 일측을 상기 맨홀(10) 중 어느 하나의 맨홀 배출구(12)와 결합하고, 타측을 다른 하나의 맨홀 유입구(14)와 결합하여 관로를 형성하는 제5단계;
   상기 매설홈(h)의 저면에 흙을 투입하여 흙이 상기 조립배관(20')을 지지하게 한 후 상기 지지부재(30) 및 승강조절수단(40)을 제거하고 상기 매설홈(h)을 완전히 되메우는 제6단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 관로 부설방법.
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