KR101000323B1 - 비굴착 배관 보수방법 - Google Patents

Abstract

노후관을 보수하는 작업의 신속성과 편의성을 향상시키기 위해서, 본 발명은 노후된 배관의 보수 작업을 위한 입구 및 출구를 형성하는 단계; 형성된 상기 입구에 파이프 로봇을 삽입하고 주행시켜 씰링부재에 의해 분리된 전측 공간의 상기 배관 내면을 기계분쇄장치로 이물질을 분리하고 유체분사장치로 세척하여 형성된 이물질 혼합물을 외부의 흡입장치에 연결된 호스로 흡입하여 전처리하는 단계; 및 전처리된 상기 배관의 출구에 도달한 파이프 로봇을 역주행시켜 상기 배관 내면을 도장분사장치로 코팅하여 마감처리하는 단계를 포함하여 이루어지는 비굴착 배관 보수방법을 제공한다.

노후관, 파이프 로봇, 씰링부재, 동시 건조

Description

비굴착 배관 보수방법{method for not-digging repair of pipe}

본 발명은 비굴착 배관 보수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노후관을 보수하는 작업의 신속성과 편의성을 향상시키는 비굴착 배관 보수방법에 관한 것이다.

일반적으로, 수도관 등의 노후관을 보수하는 방법은 매설된 노후관을 굴착에 의해 새로운 수도관으로 교체하는 굴착식 공법과, 노후관의 교체없이 노후관의 출입을 위한 협소 공간을 굴착 등으로 마련하고 노후관의 내면에 장치를 투입하여 표면처리와 코팅작업을 수행하는 비굴착식 공법이 있다.

이러한 수도관의 교체 또는 보수가 필요한 것은 매설된 수도관이 주로 주철관 또는 강관으로 이루어짐에 따라 일정 시간의 경과에 따른 부식이 발생하여 녹물이 발생되고 녹 결절로 인하여 관경이 좁아지거나 이음부의 관 파손 등으로 용수의 수질이 저하되며 통수량이 감소 및 누수되거나 잔존 수명 감소되는 것에 기인한다.

그런데, 상술한 노후관의 보수방법 중 적은 예산으로 관로를 세척 갱생하여 양질의 수돗물을 공급할 수 있다는 점에서 비굴착식 공법이 선호되고 있다.

그러나, 이러한 비굴착식 공법들의 대부분은 배관 내면에 붙어있는 이물질을 떨어내는 공정과, 떨어낸 이물질을 빨아들여 회수하는 공정과, 유체 등으로 세척된 배관 내면을 건조시키는 공정과, 배관 내면의 수명연장을 위해 코팅재료를 피복하는 공정으로 이루어져 보수 과정이 번거롭고 복잡하며 이에 따라 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.

더욱이, 배관 내면을 코팅 재료로 확실하게 피복하려면, 젖어 있는 배관 내면을 강제 건조시키는 공정이 반드시 필요하고, 젖어 있는 배관 내면을 건조시키는 수단으로 자연 건조를 택하면, 자연 건조시키는데 많은 시간이 필요로 할 뿐 아니라 세정 작업으로 얻은 모처럼의 깨끗한 철의 표면이 다시 녹슬게 된다. 뿐만 아니라, 도장된 후의 배관 내면을 자연 건조시키기 위해서도 많은 시간을 필요로 한다.

상기의 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 배관 내부를 주행하는 파이프 로봇의 분리된 작업 공간에 건조를 동시에 수행할 수 있는 여건을 마련하여 노후관을 보수하는 작업의 신속성과 편의성을 향상시키는 비굴착 배관 보수방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 노후된 배관의 보수 작업을 위한 입구 및 출구를 형성하는 단계; 형성된 상기 입구에 파이프 로봇을 삽입하고 주행시켜 씰링부재에 의해 분리된 전측 공간의 상기 배관 내면을 기계분쇄장치로 이물질을 분리하고 유체분사장치로 세척하여 형성된 이물질 혼합물을 외부의 흡입장치에 연결된 호스로 흡입하여 전처리하는 단계; 및 전처리된 상기 배관의 출구에 도달한 파이프 로봇을 역주행시켜 상기 배관 내면을 도장분사장치로 코팅하여 마감처리하는 단계를 포함하여 이루어지는 비굴착 배관 보수방법을 제공한다.

여기서, 상기 마감처리하는 단계는, 상기 씰링부재에 의해 분리된 전측 공간의 상기 배관 내면를 외부의 토출장치에 연결된 상기 호스를 통해 토출되는 고압공기로 강제 건조하면서 코팅함이 바람직하다. 또한, 상기 전처리하는 단계는, 상기 출구에 도달한 상기 파이프 로봇을 주행 및 역주행을 반복시켜 상기 배관 내면의 손실 부위를 보수장치로 보수처리하는 단계를 더 포함하여 이루어짐이 바람직하다. 더욱이, 상기 전처리하는 단계는, 상기 파이프 로봇이 상기 배관 내면의 노후정도를 촬영한 자료에 기초한 설정값이 입력된 제어장치에 의해 상기 배관 내면의 이물질 분리, 세척 및 보수의 강약을 조절하도록 제어됨이 바람직하다. 그리고, 상기 전처리하는 단계 및 상기 마감처리하는 단계는, 상기 파이프 로봇의 일측에 구비된 카메라시스템에 의해 상기 배관 내면의 처리 상태를 모니터링하는 것을 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

본 발명은 상기의 해결수단을 통해 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 배관 내를 주행하는 파이프 로봇의 작업 공간을 씰링부재로 분리하여 이물질 제거 및 세척으로 발생한 이물질 혼합물을 흡입 배출하는 전처리 단계에서 1차 건조가 동시에 이루어지며 코팅으로 마감처리하는 단계에서 공급되는 고압공기에 의한 2차 건조가 이루어짐으로써, 기존의 별도로 실시되던 건조 공정이 이물질 제거, 세척 및 코팅하는 공정과 동시에 수행되므로 노후관을 보수하는 작업의 신속성과 편의성이 현저히 향상될 수 있다.

둘째, 본 발명의 전처리 단계에서 배관 내면의 손실 부위를 보수장치로 보수처리하는 단계를 더 포함함으로써, 노후관의 내면의 불균일한 두께의 표면을 균일화하여 후속되는 코팅작업으로 인한 균일한 피복 품질을 얻을 수 있다.

셋째, 본 발명은 파이프 로봇이 상기 배관 내면의 노후정도를 촬영한 자료에 기초한 설정값이 입력된 제어장치에 의해 상기 배관 내면의 이물질 분리, 세척 및 보수의 강약을 조절하도록 제어됨으로써, 노후관을 보수하는 작업의 효율성과 품질성을 향상시킬 수 있다.

넷째, 본 발명은 파이프 로봇의 일측에 카메라가 설치됨으로써, 보수작업에서 배관 내면의 처리 상태를 모니터링하여 보수처리 등의 필요한 조치를 즉각적으로 수행하므로 노후관의 갱생 품질을 현저히 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법를 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법에 사용되는 파이프 로봇을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법에 사용되는 파이프 로봇을 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법에 사용되는 기계식 분쇄장치, 유체분사장치 및 도장분사장치의 일예를 나타낸 도면이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법에 사용되는 파이프 로봇이 곡관부를 이동하는 것을 나타낸 예시도이다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 사용되는 파이프 로봇(2)은 도면상 우측으로부터 종동회전축(36), 유니버셜조인트(35), 주회전축(32), 제1 원통부(21), 제2 원통부(22), 제3 원통부(23), 제4 원통부(24) 및 호스 연결구(26)가 순차적으로 연결된 구조로 이루어진다.

상세히, 상기 종동회전축(36)은 단부에 배관(1) 내면에 접촉되어 이물질을 분리시키는 기계식 분쇄장치(12)와 세척을 위한 유체를 분사하는 세척홀(131)이 형성된 유체분사장치(13)가 구비되며, 외측에 구비된 4개의 로드 회전방지형 실린 더(39)에 고정되는 구동 바퀴세트(37)가 구비된다.

여기서, 기계식 분쇄장치(12)는 원심력과 스프링력 등을 이용하여 배관(1) 내벽에 일정한 접촉력을 가지며, 배관(1) 내벽의 코팅을 손상시키지 않도록 그의 최대 반경이 제한되어 분지관 및 곡면을 원할하게 통과할 수 있는 것이 바람직하다.

그리고, 구동 바퀴세트(37)는 4개의 로드 회전방지형 실린더(39) 각각의 피스톤로드 끝 부분에 장착되는 각각 2개, 합계 4쌍, 즉 합계 8개의 종동바퀴 (41)로 구성되고 있고, 각각 2개의 종동 바퀴(41)의 중심선은, 배관(1)의 중심선과 평행이 아닌, 약간 기운 상태로 배치되어 감속기붙이 에어 모터(31)로부터 전달되는 회전력으로 주행 또는 역주행 가능하다.

한편, 상기 유니버셜 조인트(35)는 중공식으로 종동 회전축(36)과 주회전축(32)을 연결하며, 회전하지 않는 주행 바퀴세트(38) 부분으로부터 회전하는 구동 바퀴세트(37) 부분으로의 기계식 분쇄장치(12) 및 유체분사장치(13)에 연결되는 고압 튜브(43) 및 케이블(미도시) 등을 내측에 수용하여 케이블 일체를 배관(1)의 중심선을 따라 연결한다.

한편, 상기 주회전축(32)은 감속기붙이 에어 모터(31)의 출력축에 연결되며 2개의 베어링(33)으로 받쳐지고 단부에 회전하는 공압분사장치(14)와 회전하지 않는 제1 원통부(21)와의 사이에서, 즉 회전체와 비회전체의 사이에서도 항상 유체의 유동통로가 형성되는 로터리 조인트 기구(34)가 장착된다.

여기서, 상기 주회전축(32)의 외측에는 상기 씰링부재에 의해 분리된 작업공 간(A0)의 청소작업의 감시 및 결과를 모니터링 또는 녹화하기 위하여 충분한 조명과 다방향으로 측시가 가능한 카메라시스템(15)이 구비되되, 상기 카메라시스템(15)의 측근에는 그의 렌즈부가 상기 청소작업으로 인해 오염되는 것을 방지하도록 공압 등의 고압 유체를 분사하는 분사장치(14)가 구비된 것이 바람직하다.

한편, 상기 제 1 원통부(21)는 배관(1) 내부의 중심축 방향으로 배치되며, 내부에 형성된 중심축 방향의 빈 공간에 주행 또는 역주행의 구동력을 공급하는 감속기붙이 에어 모터(31)가 설치된다. 상기 제 1 원통부(21)의 중앙부 외주에는 각각의 주행 바퀴세트(38)를 갖는 4개의 로드 회전방지형 실린더(39)가 고정된다.

여기서, 주행 바퀴세트(38)는 4개의 로드 회전방지형 실린더(39) 각각의 피스톤로드 끝부분에 장착된 각각 2개, 합계 4쌍, 즉 합계 8개의 종동바퀴(41)로 구성되어 있고 각각 2개의 종동 바퀴(41)의 중심선은 배관(1)의 중심선과 직교하도록 배치되어 있다. 로드 회전방지형 실린더(39)는 종동 바퀴(41)가 배관(1)의 내벽을 강하게 누르게 하는 기능을 얻기 위해서, 각각의 실린더 케이스 내부에 압축 코일 스프링을 배치하거나 로드 회전방지형 실린더(39)로 로드 회전방지형 에어 실린더를 사용하고 외부에서 압축 공기를 공급한다.

한편, 상기 제 2 원통부(22)는 상기 제 1 원통부(21)의 좌측 둘레부분에 배치되어 상기 제 1 원통부(21)와 제 1 구면베어링(211)으로 연결되며, 양측 단부 사이의 외주에는 씰링부재(20)에 의해 분리된 전측 공간을 호스(5)를 통해 외부에 연통시키는 여러 개의 연통홀(212)이 형성된다.

한편, 상기 제 3 원통부(23)는 제 2 원통부(22)와 제 2 구면베어링(231)으로 연결되며, 외측에 제 2 원통부(22) 와 제 4 원통부(24)에 각각 제 2 구면베어링(231)과 제 4 구면베어링(241)으로 고정 연결되며 단면 원호 형상으로 배관(1)의 내벽과 접촉하는 폴리우레탄 등의 유연 재료인 씰링부재(20)가 구비된다.

여기서, 상기 씰링부재(20)는 그 자신을 경계로 상기 파이프 로봇(2)의 작업 공간을 공간 A(A0)와 공간 B(B0) 두 개의 공간으로 분할하며, 기계식 분쇄장치(12)에 연결된 공간을 공간 A라하고, 호스(5)가 배치된 공간을 공간 B라한다.

그리고, 도 3을 참조하면 상기 씰링부재(20)는 상기 배관(1)의 굴곡있는 부분에서 내부 압력이 유지되어 원활하게 주행하도록 양단부가 구면베어링(231, 241)에 연결되는데, 상기 씰링부재(20)는 원호 형상의 고리모양으로 양측 단부가 각각 제 2 구면베어링(231)과 제 4 구면베어링(241)에 결합된다. 따라서, 파이프 로봇(2)은 4개소에 자유회전 연결장치의 역할을 하는 구면베어링이 구비된다.

한편, 상기 제 4 원통부(24)는 상기 제 3 원통부(23)와 제 4 구면베어링(241)으로 연결되며, 일측 단부가 축소된 원통형을 이루며 외주에 3개의 종동 바퀴(41)로 이루어진 보조 바퀴세트(8)가 구비된다.

한편, 상기 호스 연결구(26)는 상기 제 4 원통부(24)와 제 3 구면 베어링(251)로 연결되며, 단부에 호스(5) 연결을 위한 호스 탈착구(27)가 구비된다.

여기서, 상기 호스(5)의 외부에는 상기 배관(1)의 곡관부 및 직관부에 상기 호스(5)가 접촉되지 않도록 상기 호스(5)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 다수 개의 호스용 보조 바퀴세트(9)가 3개이 종동바퀴(41)를 가지도록 구비됨이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상술한 파이프 로봇에 의한 비굴착 배관 보수방법을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법의 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법의 전처리 단계를 나타낸 개략도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법의 보수처리 단계를 나타낸 개략도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법의 마감처리 단계를 나타낸 개략도이다.

도 4 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법은 입구(101) 및 출구(102)를 형성하는 단계(S10), 전처리하는 단계(S20) 및 마감처리하는 단계(S40)를 포함하여 이루어진다.

상세히, 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법은 먼저, 노후된 배관(1)의 보수 작업을 위한 입구(101) 및 출구(102)를 형성한다. 즉, 상기 입구(101) 및 출구(102)를 형성하는 단계(S10)는 노후된 배관(1)의 보수 작업을 위한 작업 구간을 설정하여 파이프 로봇(2)의 출입을 위한 공간을 확보하는 것이다. 이는 상기 배관(1)의 노출된 양측 단부를 활용하거나 작업 구간의 양단부의 배관(1)을 절단하여 작업구를 형성하는 것 등이다. 이때, 상기 배관(1)의 직경에 따라 파이프 로봇(2)의 크기를 결정하고 작업 구간의 길이에 따라 파이프 로봇(2)의 호스(5) 길이 등을 결정한다.

이후, 형성된 상기 입구(101)에 파이프 로봇을 삽입하고 주행시켜 씰링부재(20)에 의해 분리된 전측 공간(A0)의 상기 배관(1) 내면을 기계식 분쇄장치(12) 로 이물질을 분리하고 유체분사장치(13)로 세척하여 형성된 이물질 혼합물을 외부의 흡입장치(3)에 연결된 호스(5)로 흡입하여 전처리(S20)한다.

여기서, 전처리하는 단계(S20)에서의 시스템은 파이프 로봇(2)과, 상기 파이프 로봇(2)과 호스(5)로 순차적으로 연결되는 고체·유체분리 장치(4)와, 용적형 펌프의 일종으로 루트식 진공 펌프인 흡입장치(3)로 구성된다.

그리고, 도 1 및 도 5를 참조하여 상기 파이프 로봇(2)의 작동에 따른 전처리 단계(S20)를 설명하면, 감속기 붙이 에어 모터 (31)의 출력축이, 도시된 바와 같이 왼쪽에서 오른쪽방향으로 놓였을 때, 시계 방향으로 회전 구동하면, 주회전축(32), 유니버셜조인트(35), 종동 회전축(36), 구동 바퀴세트(37), 기계식 분쇄장치(12) 및 유체분사장치(13)는 시계 방향으로 회전 구동되어, 구동 바퀴세트(37)에 장착된 종동바퀴(41)을 회전시킨다. 이때, 종동 바퀴(41)의 중심선이, 배관(1)의 바깥쪽에서 보았을 때 반시계 방향으로 조금 기울여 있으므로, 구동 바퀴세트(37)에는 배관(1)의 중심선을 따라 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 주행 구동력이 발생된다. 따라서, 감속기붙이 에어 모터(31)가 시계 방향으로 회전 구동하면, 파이프 로봇 몸통(2)은 흰색 화살표 방향으로 구동 바퀴세트(37)의 주행 구동력에 의해 주행한다.

이때, 상기 파이프 로봇(2)이 주행되면서 기계식 분쇄장치(12)가 탄성력에 의해 배관(1)의 내면에 밀착되고 회전되어 배관(1) 내면의 이물질을 분리시키고 또한 회전되는 유체분사장치(13)의 둘레에 형성된 세척홀(131)을 통해 고압수가 배관(1) 내면에 분사되어 녹이나 이물질을 떨어냄으로써 배관(1) 내면을 청소한다.

이와 동시에, 흡입 풍량이 충분한 루트식 진공 펌프(3)가 작동하면, 루트식 진공 펌프(3)에 이르는 공기류의 작용으로 박리된 불순물, 이물질과 사용이 끝난 물로 이루어진 이물질 혼합물은 제2 원통부(22)의 둘레에 형성된 연통홀(212)들을 통해 흡입되어 이송되고, 고체·유체 분리 장치(4)에서 불순물, 이물질과 사용이 끝난 물이 분리된 청정한 공기는 루트식 진공 펌프(3)의 배출구에서 대기 중으로 방출된다. 이는 도 5에 도시된 검은색 화살표로 잘 나타나 있다.

이때, 씰링부재(20)는 원호 형상으로 내부에 유체가 충진되어 상기 배관(1)의 내면에 밀착하여 밀봉장치의 역할을 하므로, 공간 B(B0)는 전처리 작업 중에도 자연 건조가 되는 1차 건조가 이루어진다. 또한, 상기 씰링부재(20)가 통과되는 배관(1) 내면은 상기 씰링부재(20)와 상기 배관(1) 내면이 맞닿는 틈새 부위에 공간 A(A0)에 형성된 흡입기류에 의해 공간 B(B0)로부터 공간 A(A0)로 향하는 공기의 흐름이 형성되므로 이에 의한 강제 건조가 이루어진다. 물론, 상기 전처리하는 단계(S20)는 파이프 로봇에 공압분사장치를 구비하여 상기 씰링부재(20)에 의해 분리된 후측 공간(B0)을 강제 건조하는 것도 가능하다.

한편, 상기 전처리하는 단계(S20)는, 상기 출구(102)에 도달한 상기 파이프 로봇(2)을 주행 및 역주행을 반복시켜 상기 배관(2) 내면의 손실 부위를 배관 보수용 부속장치(17)로 보수처리하는 단계(S30)를 더 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

상세히, 도 6의 (a)에서, 배관 내 파이프 로봇은 보수지점(R)으로 이동하여 배관 보수용 부속장치(17)의 측부가 보수지점(R)에 대향되게 배치된다. 이때, 상기 배관 보수용 부속장치(17)의 측부에는 수지(P)가 구비된다. 이후, 도 6의 (b)에서, 배관 보수용 부속장치(17)의 내측에 고압 튜브(43)를 통해 고압 유체를 주입하면, 배관 보수용 부속장치(17)의 측부가 팽창하고 측부에 구비된 수지(P)가 보수지점을 커버하여 보수가 이루어진다. 이후, 도 6의 (c)에서, 배관 보수용 부속장치(17)의 내측에 충진된 고압 유체를 회수하면 배관 보수용 부속장치(17)의 측부가 원래대로 수축되고 파이프 로봇은 자유롭게 이동된다.

여기서, 상기 배관 보수용 부속장치(17)는 일측이 종동 회전축(36)의 단부에 기계식 분쇄장치(12) 및 유체분사장치(13)를 분리시킨 후 설치되며, 그의 측부는 상기 배관(1)에 선택적으로 접촉되도록 팽창이 가능한 유연 재질로 구비됨이 바람직하다.

따라서, 전처리하는 단계(S20)가 보수처리하는 단계(S30)를 더 포함하는데 보수처리하는 단계(S30)는 실질적으로 전처리하는 단계(S20) 이후에 수행된다. 이를 통하여, 노후관의 내면의 불균일한 두께의 표면을 균일화하여 후속되는 코팅작업으로 인한 균일한 피복 품질을 얻을 수 있다.

한편, 상기 전처리하는 단계(S20) 및 상기 보수처리하는 단계(S30)는, 상기 파이프 로봇이 상기 배관 내면의 노후정도를 촬영한 자료에 기초한 설정값이 입력된 제어장치(미도시)에 의해 상기 배관 내면의 이물질 분리, 세척 및 보수의 강약을 조절하도록 제어됨이 바람직하다.

이를 위해서, 상기 배관(1) 내부의 작업환경을 조사하기 위한 선행 조사 등을 수행하며 이러한 선행 조사에 의한 자료를 기준하여 작업 구간의 배관 내부 형상 및 작업 환경에 따른 작업 조건 등에 따른 설정값을 상기 제어장치(미도시)에 입력한다. 상기 제어장치(미도시)는 주지 관용되는 기술에 의해 구현될 수 있다. 이를 통하여, 노후관을 보수하는 작업의 효율성과 품질성을 향상시킬 수 있다.

이후, 전처리된 상기 배관의 출구(102)에 도달한 파이프 로봇을 역주행시켜 상기 배관 내면을 도장분사장치로 코팅하여 마감처리(S40)한다.

여기서, 마감처리하는 단계(S40)에서의 시스템은 파이프 로봇(2)과, 상기 파이프 로봇(2)과 호스(5)로 연결되는 용적형 펌프의 일종으로 루트식 진공 펌프인 토출장치(3)로 구성된다.

그리고, 도 1 및 도 7을 참조하여 상기 파이프 로봇(2)의 작동에 따른 마감처리하는 단계(S20)를 설명하면, 감속기 붙이 에어 모터 (31)의 출력축이, 도시된 바와 같이 왼쪽에서 오른쪽방향으로 놓였을 때, 반시계 방향으로 회전 구동하면, 구동 바퀴세트(37)에는 배관(1)의 중심선을 따라 오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 역주행 구동력이 발생된다. 따라서, 파이프 로봇 몸통(2)은 흰색 화살표 방향으로 구동 바퀴세트(37)의 역주행 구동력에 의해 역주행한다.

이때, 상기 파이프 로봇(2)이 역주행되면서 종동회전축(36)에 연결되어 회전되는 도장분사장치(16)의 둘레에 형성된 도장홀(161)을 통해 도료가 배관(1) 내면에 분사되어 코팅된다.

이와 동시에, 토출 풍량이 충분한 루트식 진공 펌프(3)가 작동하면, 루트식 진공 펌프(3)로부터 토출되는 고압공기가 상기 파이프 로봇(2)의 역주행 방향으로 상기 도장분사장치(16)의 전측에 구비된 제2 원통부(22)의 연통홀(212)들을 통해 토출되어 공간 A(A0)에 고압, 고온의 공기를 공급하여 2차 건조가 되도록 배관(1) 내면을 강제 건조한다. 여기서, 공기를 뿜어내는 토출 펌프의 특성으로서, 펌프는 공기를 압축하는 기능이 있고, 공기를 압축할때 열이 발생하므로, 펌프에서 토출되는 공기는 열풍이 된다. 그리하여, 공간 A(A0)에는 열풍이 공급된다. 이는 도 7에 도시된 검은색 화살표로 잘 나타나 있다.

따라서, 상기 마감처리하는 단계(S40)는, 상기 씰링부재(20)에 의해 분리된 전측 공간(A0)의 상기 배관(1) 내면을 외부의 토출장치(3)에 연결된 상기 호스(5)를 통해 토출되는 고압공기로 강제 건조하면서 코팅함이 바람직하다. 즉, 상기 배관(1) 내면은 강제 건조되면서 코팅되며, 코팅된 배관(1) 내면은 공간 A(A0)에 형성되는 고온기류에 의해 신속하게 건조되므로 코팅 품질 또한 우수하게 된다.

한편, 상기 전처리하는 단계(S20) 및 상기 마감처리하는 단계(S40)는, 상기 파이프 로봇(2)의 일측에 구비된 카메라시스템(15)에 의해 상기 배관(1) 내면의 처리 상태를 모니터링하는 것을 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

이를 위해서, 상기 공간 A(A0)에는 청소작업의 감시 및 결과를 모니터링 또는 녹화하기 위하여 충분한 조명과 다방향으로 측시가 가능한 카메라시스템(15)이 구비되되, 상기 카메라시스템(15)의 측근에는 그의 렌즈부가 상기 청소작업으로 인해 오염되는 것을 방지하도록 공압 등의 고압 유체를 분사하는 분사장치(14)가 구비된 것이 바람직하다.

이를 통하여, 보수작업에서 배관 내면의 처리 상태를 모니터링하여 필요한 보수처리 등의 조치를 즉각적으로 수행하므로 노후관의 갱생 품질을 현저히 향상시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 배관(1) 내를 주행하는 파이프 로봇(2)의 작업 공간을 씰링부재(20)로 분리하여 이물질 제거 및 세척으로 발생한 이물질 혼합물을 흡입 배출하는 전처리 단계(S20)에서 1차 건조가 동시에 이루어지며 코팅으로 마감처리하는 단계(S40)에서 공급되는 고압공기에 의한 2차 건조가 이루어짐으로써, 기존의 별도로 실시되던 건조 공정이 이물질 제거, 세척 및 코팅하는 공정과 동시에 수행되므로 노후관을 보수하는 작업의 신속성과 편의성이 현저히 향상될 수 있다.

이상 전술한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법에 사용되는 파이프 로봇을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법에 사용되는 기계식 분쇄장치, 유체분사장치 및 도장분사장치의 일예를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법에 사용되는 파이프 로봇이 곡관부를 이동하는 것을 나타낸 예시도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법의 흐름도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법의 전처리 단계를 나타낸 개략도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법의 보수처리 단계를 나타낸 개략도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 비굴착 배관 보수방법의 마감처리 단계를 나타낸 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2: 파이프 로봇 36: 종동회전축

35: 유니버셜조인트 32: 주회전축

21: 제1 원통부 22: 제2 원통부

23: 제3 원통부 24: 제4 원통부

26: 호스 연결구 20: 씰링부재

12: 기계식 분쇄장치 13: 유체분사장치

16: 도장분사장치 14: 분사장치

15: 카메라시스템 1: 배관

3: 펌프 5: 호스

Claims (5)

1. 노후된 배관의 보수 작업을 위한 입구 및 출구를 형성하는 단계;

   형성된 상기 입구에 파이프 로봇을 삽입하고 주행시켜 씰링부재에 의해 분리된 전측 공간의 상기 배관 내면을 기계식 분쇄장치로 이물질을 분리하고 유체분사장치로 세척하여 형성된 이물질 혼합물을 외부의 흡입장치에 연결된 호스로 흡입하여 전처리하는 단계; 및

   전처리된 상기 배관의 출구에 도달한 파이프 로봇을 역주행시켜 상기 씰링부재에 의해 분리된 전측 공간의 상기 배관 내면을 도장분사장치로 코팅하여 마감처리하는 단계를 포함하여 이루어지는 비굴착 배관 보수방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마감처리하는 단계는,

   상기 씰링부재에 의해 분리된 전측 공간의 상기 배관 내면을 외부의 토출장치에 연결된 상기 호스를 통해 토출되는 고압공기로 강제 건조하면서 코팅함을 특징으로 하는 비굴착 배관 보수방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전처리하는 단계는,

   상기 출구에 도달한 상기 파이프 로봇을 주행 및 역주행을 반복시켜 상기 배 관 내면의 손실 부위를 배관 보수용 부속장치로 보수처리하는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 비굴착 배관 보수방법.
4. 제 1 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 전처리하는 단계는,

   상기 파이프 로봇이 상기 배관 내면의 노후정도를 촬영한 자료에 기초한 설정값이 입력된 제어장치에 의해 상기 배관 내면의 이물질 분리, 세척 및 보수의 강약을 조절하도록 제어됨을 특징으로 하는 비굴착 배관 보수방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 전처리하는 단계 및 상기 마감처리하는 단계는,

   상기 파이프 로봇의 일측에 구비된 카메라시스템에 의해 상기 배관 내면의 처리 상태를 모니터링하는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 비굴착 배관 보수방법.

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