KR101013539B1

KR101013539B1 - 친환경 종합 비굴착 전체보수공법

Info

Publication number: KR101013539B1
Application number: KR1020100061314A
Authority: KR
Inventors: 이동열
Original assignee: 이동열
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2011-02-14
Also published as: CN102330868B; US8585323B2; CN102330868A; US20110318111A1

Abstract

본 발명은 하수관로의 비굴착 보수공법에 관한 것으로, 보수구간의 하수관로와 맨홀 및 지관의 상하부위에 대한 누수량 측정단계(S20)와; 상기 누수량 측정단계에서 측정한 결과, 누수량이 많을 경우에 파손된 관로에 대하여 관로내 비굴착 정밀부분보수를 행하는 누수부 부분보수단계(S30)와; 상기 누수부 부분보수단계 실시 후에도 계속하여 누수가 발생할 경우에는, 관로내부의 파손부위에 액체성분을 침투시켜 도포하기 위해 제1차보수액(Ta)을 관로내부로 고압충진하는 제1차보수액 충진단계(S40)와; 상기 제1보수액을 충진한 이후 40분 내지 1시간 정도 경과 후에, 관로에 잔존한 보수액을 흡입하여 탱크에 보관하는 제1차보수액 흡입단계(S50)와; 상기 제1차보수액 흡입단계 이후, 액체성분의 제2보수액(Tb)을 관로내부로 추가로 분사하여 관로의 파손부위에 침투시켜, 해당 파손부위에 함침되어 주위에 산재되어 있는 모래와 흙 또는 틈새에 존재하는 물질들과 혼합된 후 경화하는 제2차보수액 충진단계(S60)와; 상기 제2차보수액 충진 이후, 관로에 잔존한 보수액을 흡입하여 탱크에 보관하는 제2차보수액 흡입단계(S70)와; 상기 제2차보수액 흡입단계 이후, 하수관로와 맨홀 및 지관에 대해 관로를 청소하는 관로 중간청소단계(S80), 상기 관로 중간청소단계 이후, 관로의 바닥부위에 고여 있는 보수액을 제거하는 잔액제거 단계(S90);를 순차적으로 진행 하여 누수 발생부위에 대해 비굴착으로 전체부위를 보수하는 공정인 것을 특징으로 한다.

Description

친환경 종합 비굴착 전체보수공법{WHOLE CONSTRUCTION METHOD OF FLUME PIPELINE}

본 발명은 친환경 종합 비굴착 전체보수공법에 관한 것으로, 특히 맨홀과 관로 및 지관의 밀봉과 누수 발생부위에 대해 비굴착으로 전체를 보수하는 친환경 종합 비굴착 전체보수공법에 관한 것이다.

종래 파손된 하수관로의 보수 방법으로는 다양한 공법이 제공되어 왔다.

일반적으로 하수관로는 하수시설에 사용되며, 주철관, 콘크리트관 합성수지의 재질로 형성된 다수개의 관들이 연결되면서 하수관로를 형성하여 지하에 매설하여 생활하수 및 산업용 등의 오염된 하수 등이 관로를 타고 흘러 하수종말처리장에서 집합하여 정화된 후 처리된다.

자연보호 및 환경오염을 방지하며 자연을 보호하는 차원에서 생활 폐수인 하수를 일반가정 등에서 처음 배수된 후 하수종말처리장에 도달하기 전에 중간에서 누수되어 지하수 또는 토양을 오염시키지 않도록 세심한 주의를 요하고 있음에도, 지하에 매설된 콘크리트 하수관로가 노후화하여 크랙 또는 구멍이 발생하거나 지반의 부동 침하 및 관로 이음부 등으로 콘크리트 하수관로의 단차(單差)로 인한 간극이 발생하여 틈새로 생활하수 및 산업하수가 지하로 누수 및 유출되어 지하수 또는 토양을 오염시키게 되거나, 반대로 오염되지 않은 깨끗한 지하수가 하수관로에 침입하여 관리기관인 시도의 수질환경사업소의 불필요한 정화처리비용이 과도하게 발생하여 막대한 국세의 손실이 발생하고, 특히 장마철 비가 올 경우에는 그 정도가 매우 심하다. 따라서, 지하에 매설된 하수관로에 구멍이 발생하거나 파손되어 하수가 유출되어 지하수 또는 토양의 오염을 방지하기 위해서는 손상된 하수관로를 보수하여 오염된 하수가 지하로 유출되는 것을 방지하여야 하는 데, 과거에는 땅을 파고 파손된 하수관로를 들어내고 새로운 관로로 교체한 후 땅을 메우는 방법을 사용함으로써 과다한 경비지출과 시간도 많이 걸리고 통행에도 지장을 초래하였다.

근년에 선진국에서는 여러 가지의 비굴착 방법으로 하수관로를 보수하는 공법이 개발되어 소개되어 왔고, 최근에는 우리나라도 하수관로의 손상에 의한 지하수 및 토양의 오염에 의한 극심한 피해에 대하여 많은 관심을 갖게 되었고 이에 따라 손상된 하수관로의 보수에 관심을 두고 있는 실정으로, 이의 개선책으로 손상된 하수관로의 보수를 위하여, 지수제 충진공법, 에폭시 도포공법, 보강 라이닝공법, 지수고무링 삽입공법이 소개되어 적용하여 왔다.

지수제 충진공법은 미국에서 개발된 공법으로서 주로 관거의 침입수가 발생되는 부위의 보수에 적용된다. 이 공법은 수밀 검사시 발견되는 손상부위에 우레탄 또는 에폭시 약액을 주입하여 외부로부터 물이 침수되는 것을 차단하는 공법이다. 그러나, 보강개념의 보수 공법이 아니므로 관 파손 또는 연결 이음부의 보강이 필요한 보수부위에는 적합하지 않으며, 크랙의 길이가 보수기(Packer)의 길이보다 긴 경우에는 한번에 보수가 불가능하다는 문제점이 있다.

또, 에폭시 도포 공법은 스위스에서 개발된 공법으로 주로, 관로의 크랙부위나 파손부위 또는 연결 이음부에 적용할 수 있다. 이 공법은 커터(cutter) 로봇을 이용하여 장애물을 제거하고 보수부위를 그라인딩 한 후, 열풍기로 완전 건조한 후 에폭시 수지를 분사하여 도포하는 공법으로 작업시간이 장시간 소요된다. 따라서, 시공비가 매우 비싸고 시공기간이 매우 늦다는 단점이 있다.

보강 라이닝(Lining)공법은 근년에 와서 가장 넓게 사용되는 보편적인 보수공법으로 주로 관로의 크랙, 파손, 이음부 단착 등의 누수가 발생되는 부위에 주로 적용하고 있다. 그 시공방법은 관로 내의 파손 부위의 장애물 유무를 확인한 후 고압(高壓)의 제트 크리닝으로 이물질을 완전히 제거한 후 유리섬유 팰트에 수지를 함침시킨 후 수지가 함침된 유리섬유 펠트를 무인 보수기에 장착하여 보수 지점으로 견인한 후 압축공기를 이용하여 압착시킨다. 이러한 공법은 관로의 보강개념의 공법으로 지수 목적에는 불가능하며 단순한 보강개념만 있다.

지수 고무링 삽입공법(Snap Lock 공법)은 일본에서 개발된 공법으로서 주로 관로의 크랙 돌출부위가 없는 파손 또는 누수가 발생되는 부위의 보수에 적용하며, 물과 접촉하면 체적이 5배에서 10배까지 팽창하는 수팽창성 고무가 양쪽 끝에 돌출한 형태의 고무튜부(고무슬리브)를 스텐레스 슬리브에 부착하여 관로의 손상된 부위에 밀착 거치하여 누수되는 물이 수팽창고무에 접촉하여 수팽창고무의 체적이 확대되면서 누수되는 하수물을 차단하여 지수 하는 공법으로, 보수재를 거치(据置)하면 시공이 완료됨으로 시공이 간편하고 작업시간이 짧다는 이점이 있지만, 하수관로의 내측면에 거치한 수팽창고무의 단면과의 단차로 인하여, 손상된 관로의 보수시공 후 이 부위에 하수가 흘러내리면서 이물질이 퇴적할 우려가 있다.

상기와 같이 현재까지 소개된 종래의 하수관로의 보수공법은 공법에 따라 장점과 단점이 있을 뿐 아니라 보수하는 방법도 누수 또는 침수되는 것을 지수하는 지수공법과, 손상된 관로를 보강하는 보강공법으로 대별되지만, 종래까지 보수시공방법은 종래의 이러한 공법들이, 손상된 관로를 보수 시공 완료한 후에 추후 발생될 수 있는 파손에 따른 누수와 침수에 대하여 대비할 방법이 없으며, 지수공법으로 보수한 것은 추후에 침수 또는 누수가 될 경우에는 기존의 보강시트를 제거한 후 재시공하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 하수관로 등을 보수하기 위해서는 손상된 관로 내부에 튜브를 삽입시킨 후 보수하게 되는데, 이렇게 하게 되면 관로의 내부에 튜브가 삽입되기 때문에 관로의 관경이 축소되기 때문에, 외부에서는 수리가 된 것으로 보일 수 있으나 전체적으로 하수관로의 관경이 축소되기 때문에 배수량이 감소하게 되는 현상이 발생한다. 즉, 일정한 시간내에 배수가 원활하게 이루어지지 못하기 때문에 상부에서 관로 외부로 하수가 흘러 넘치는 악영향을 끼칠 수 있는 커다란 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적으로 하는 바는 맨홀과 관로 및 지관을 밀봉한 후 누수부에 대한 비굴착방식으로 전체 관로를 보수하는 친환경 종합 비굴착 전체보수공법을 제공하기 위한 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 지하에 매설되는 하수관로 중에서 일정관경(200㎜) 이하는 기계적으로 보수하기 위한 접근이 불가하고 보수자재를 부착하는 방법이 없었던 현상을 개선하여 액체 보수액을 관경내부로 직접 투여하여 시공함으로써, 가정용 지관의 연결부(접촉부)와 배수설비 이상 부위 및 미세한 크랙부위까지 침투하여 보수를 행할 수 있는 친환경 종합 비굴착 전체보수공법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 구성에 의한 친환경 종합 비굴착 전체보수공법은, 하수관로의 내부에 존재하는 지장물을 로봇을 이용하여 컷팅하고, 폐쇄회로TV를 이용하여 관로의 내부를 촬영한 후 고압으로 하수관로를 청소하는 비굴착 전체보수공법으로서: 보수구간의 하수관로와 맨홀 및 지관의 상하부위의 상부와 하부를 폐쇄한 후, 물을 채워 누수여부를 측정하는 누수량 측정단계(S20)와; 상기 누수량 측정단계에서 측정한 결과, 누수량이 많을 경우에 벤토나이트(Bentonite)를 함유한 혼합액으로 보수부위를 도포하여 누수를 차단하고, 파손된 관로에 대하여 관로내 비굴착 정밀부분보수를 행하는 누수부 부분보수단계(S30)와; 상기 누수부 부분보수단계 실시 후에도 계속하여 누수가 발생할 경우에는, 보수구간내 하수관로의 상부와 하부 및 지관의 상부를 폐쇄한 후, 관로내부의 파손부위에 액체성분을 침투시켜 도포하기 위해 제1차보수액(Ta)을 관로내부로 고압충진하는 제1차보수액 충진단계(S40)와; 상기 제1보수액을 충진한 이후 40분 내지 1시간 정도 경과 후에, 관로에 잔존한 보수액을 흡입하여 탱크에 보관하는 제1차보수액 흡입단계(S50)와; 상기 제1차보수액 흡입단계 이후, 액체성분의 제2보수액(Tb)을 관로내부로 추가로 분사하여 관로의 파손부위에 침투키켜, 해당 파손부위에 함침되어 주위에 산재되어 있는 모래와 흙 또는 틈새에 존재하는 물질들과 혼합된 후 경화하는 제2차보수액 충진단계(S60)와; 상기 제2차보수액을 충진한 이후 40분 내지 1시간 정도 경과 후에, 관로에 잔존한 보수액을 흡입하여 탱크에 보관하는 제2차보수액 흡입단계(S70)와; 상기 제2차보수액 흡입단계 이후, 하수관로와 맨홀 및 지관에 대해 관로를 청소하는 관로 중간청소단계(S80), 상기 관로 중간청소단계 이후, 관로의 바닥부위에 고여 있는 보수액을 제거하는 잔액제거 단계(S90);를 순차적으로 진행 한 후, 맨홀부 진공압 검사를 통하여 수밀검사를 행하고 CCTV 장치를 관로의 내부로 투입시켜 공사 후 점검을 완료하여 맨홀과 관로 및 지관의 밀봉과 누수 발생부위에 대해 비굴착으로 전체부위를 보수하는 공정인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1차보수액 충진단계(S40)와 제1차보수액 흡입단계(S50) 및 상기 제2차보수액 충진단계(S60)와 제2차보수액 흡입단계(S70)에서는, 보수구간의 하수관로의 상부는 관로차단용 패커(70)를 팽창시켜 차단하고, 그 하부는 스토퍼(90)를 팽창시켜 차단하며, 상기 스토퍼(90)를 더욱 견고하게 지지하기 위하여 안전용 스토퍼(95)를 이중으로 설치하며, 가정용 지관의 상부는 상부패커(24)를 팽창시켜 고정하여 시행하는 공법인 것이 바람직하다.

또, 상기 제1차보수액 충진단계(S40)와 제1차보수액 흡입단계(S50) 및 상기 제2차보수액 충진단계(S60)와 제2차보수액 흡입단계(S70)은, 보수구간내에 위치하는 하수관로와 맨홀 및 가정용 지관을 동시에 차단한 후, 동시에 종합적으로 보수를 실행하는 공법인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 친환경 종합 비굴착 전체보수공법에 의하면 하수관로와 맨홀 또는 현재까지 관경이 작아서 보수 처리가 불가능한 가정용 지관 및 배수설비까지 종합적으로 신속하고 정밀한 보수가 가능한 특징을 구현한다. 이에 따라 하수관로 및 배수설비와, 지관, 및 맨홀을 종합적으로 동시에 보수할 수 있는 공법을 제공할 수 있게 되어 비용절감 및 시공기간을 획기적으로 단축할 수 있는 효과를 구현한다.

또한 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면, 보수대상인 관로의 관경을 축소시키지 않은 상태로 신속하게 하수관로, 맨홀, 가정용 지관 및 배수설비를 종합적으로 정밀한 보수가 가능한 효과를 구현한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 하수관로의 고압청소에 대한 개요를 도시하여 설명하기 위한 개요도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의해 관로 내부 현황을 검사하기 위하여 TV 촬영 공정을 설명하기 위한 설명도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서 보수 부위의 폐쇄와 제1차보수액(Ta)을 충진하는 공정을 도시하는 공정 설명도,
도 4는 도 3에 있어서 충진된 제1차보수액(Ta)을 흡입하기 위한 공정을 도시하는 공정 설명도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서 보수 부위를 폐쇄한 후 제2차보수액(Tb)을 충진하는 공정을 도시하는 공정 설명도,
도 6은 도 5에 있어서 충진된 제2차보수액(Tb)을 흡입하기 위한 공정을 도시하는 공정 설명도,
도 7은 고압청소노즐을 이용하여 관로내부를 청소하는 공정을 설명하기 위한 공정 설명도,
도 8은 관로의 바닥부위에 고인 액을 제거하기 위한 공정을 설명하기 위한 공정 설명도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의해 관로의 보수 및 청소를 완료한 후의 관로 내부 상태를 도시하기 위한 상태도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 비굴착 전체보수공법의 공정순서를 도시한 흐름도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하면서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

(실시 예)

먼저 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 하수관로의 고압청소에 대한 개요를 도시하여 설명하기 위한 개요도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의해 관로 내부 현황을 검사하기 위하여 TV 촬영 공정을 설명하기 위한 설명도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서 보수 부위의 폐쇄와 제1차보수액(Ta)을 충진하는 공정을 도시하는 공정 설명도이고, 도 4는 도 3에 있어서 충진된 제1차보수액(Ta)을 흡입하기 위한 공정을 도시하는 공정 설명도이다.

도면에 부여된 주요 부호 및 그 기능을 설명하면 다음과 같다.

부호 10, 20, 30은 하수관로를 덮고 있는 맨홀 A, 맨홀 B, 맨홀 C를 각각 도시하고, 부호 22는 맨홀 사이에서 배치되는 가정용 지관(branch line), 부호 24는 가정용 지관(22)의 상부에 설치되어 밀봉하기 위한 상부패커를 도시하고, 부호 50, 50A, 50B는 청소용 차량 또는 보수액 및 펌프를 탑재한 청소 및 보수용 차량을 도시하고, 부호 52는 청소용 차량(50)에서 인출되어 보수액을 충진 또는 흡입하기 위한 고압용 호스(Hose)를 도시하고, 부호 54는 상기 고압용 호스(52)의 단부에 연결되어 관로를 세척하기 위한 고압용 청소노즐(nozzle)을 도시하고, 부호 60은 관로 내부를 진행하며 관로 상태를 점검하기 위한 CCTV 카메라를 각각 도시한다.

또, 부호 70은 관로를 차단하여 수밀을 유지하기 위한 관로차단용 패커, 부호 70A는 상기 관로차단용 패커(70)가 제거된 부위에 설치되는 연성재질의 연성패커, 부호 72는 상기 관로차단용 패커(70)를 관통하여 보수액을 충진 및 흡입하기 위한 보수액 수급용 호스를 도시하고, 부호 82는 제1차보수액(Ta), 부호 84는 제2차보수액(Tb)을 각각 도시하고, 부호 90은 관로 내부를 밀봉하기 위한 스토퍼(stopper), 부호 92는 상기 스토퍼(90)에 연결되는 스토퍼용 압력호스를 도시하고, 부호 95는 상기 스토퍼(90)에 연결되어 이중으로 밀봉상태를 안전하게 유지하기 위한 안전용 스토퍼를 도시하며, 부호 100은 보수 및 점검대상인 하수관로를 도시하고, 부호 110은 하수관로의 바닥에 잔존하여 남아 있는 관로바닥 액잔류부를 도시한다.

먼저, 도 1을 참조하면 본 발명에 의한 친환경 종합 비굴착 전체보수공법의 첫 단계로는 맨홀 A, 맨홀 B, 맨홀 C(10, 20, 30) 사이에 청소용 차량(50)를 배치하고, 고압용 호스(52)를 인출하여 그 단부에는 하수관로(100)의 내부를 청소하기 위한 고압용 청소노즐(54)을 투입하여 관로 청소를 실시한다.

이때, 안전 및 효율성을 확보하기 위하여는 상기 고압용 호스(52)는 최소 200bar, 150 ℓ/분 정도의 내부 압력을 견딜 수 있는 사양이 요구된다. 상기 고압용 청소노즐(54)에서 분사되는 압력에 의해 맨홀 간에 설치되는 가정용 지관(22)까지 청소를 할 수 있다.

도 2를 참조하면, 관로 청소를 완료한 후 관로 내부로는 상기 고압용 호스(52)의 내부로 CCTV 카메라(60)를 삽입시켜 하수관로(100)로 투입한 후, 회전 및 좌우로 움직이는 렌즈를 작동시켜 관로의 훼손 상태 및 점검한다. 여기에서 촬영된 하수관로의 영상은 저장할 수 있고, 정밀한 점검을 위하여 현장을 실시간으로 추적하면서 점검할 수 있다. 관로 내부의 하수는 좌측에서 우측으로 흐르는 상태를 나타낸다.

도 3을 참조하면서, 보수부위를 폐쇄한 후, 제1차보수액(Ta)을 충진하는 공정을 구체적으로 설명하기로 한다.

상부에 설치된 청소 및 보수용 차량(50A)으로부터 고압용 호스(52)를 인출하여 하수관로(100) 내부로 연결하여 제1차보수액(Ta)을 충진 할 준비를 한다. 이때, 하수관로(100)의 일단을 차단하기 위한 패커(70)를 투입하여 설치하고, 하수관로(100)의 타단측을 차단하기 위한 스토퍼(90)를 설치하고, 상기 스토퍼(90)를 보강하여 유지하기 위한 안전 스토퍼(95)를 이중으로 설치 보강한다.

또, 상기 패커(90)는 이를 관통하여 보수액을 충진 및 흡입하기 위한 보수액 수급용 호스(72)를 설치하고, 가정용 지관(22) 부분에 누수가 발생하는 것을 보수하기 위하여 가정용 지관(22)의 상부위치를 밀봉하는 상부패커(24)를 설치하였다. 이때, 상기 보수액 수급용 호스(72)는 보수액을 충진 및 흡입하기 위하여 최소한의 직경을 50㎜ 정도를 설치하고, 대용량인 경우에는 80~90㎜ 직경으로 구성하고, 상기 상부패커(24)에는 최소한 3/4 인치 정도의 직경을 갖는 압력 호스를 장착하여 관통하도록 구성한다.

또한, 상기 스토퍼(90) 및 안전 스토퍼(95)에 압력을 공급하여 하수관로(100)를 밀봉하기 위하여 스토퍼용 압력호스(92)를 설치하여 에어펌핑(공기충진)을 통해 확장시킨다.

여기에서, 부호 82로 도시한 부분은 하수관로(100) 중 파손된 부분에 제1차보수액(Ta)을 공급하여 충진한 상태를 도시하고 있다. 이와 같이 함으로써 하수관로(100) 내부를 카메라로 점검한 후에 해당부분을 정밀하게 보수할 수 있다.

또한, 도 3을 참조하여 종래의 보수 공법과 차이점을 갖는 점을 구체적으로 설명하기로 한다.

종래의 보수 공법에 의하면 맨홀에 대한 부분 보수 또는 전체 보수를 실시하였고, 관로에 대한 보수 역시 별도의 공정으로 진행하였으며, 가정용 지관(22) 및 배수설비의 경우에는 별도의 보수 공법을 적용하지 못하여 시간과 비용을 투입하여 배관을 교체하는 등의 비효율적인 공법을 적용하였다. 일반적으로, 지하에 매설되는 하수관로 중에서 소구경의 경우(예를 들면, 200㎜이하)에는 기계적으로 보수하기 위한 접근이 불가한 것이 현상이었고, 이에 따라 보수용 자재를 공급하거나 부착하여 보수하는 방법이 없었던 것이다.

구체적으로, 종래에는 도 3에서 하수관로(100)에서 가정용 지관(22)이 분기되는 점을 밀봉한 후, 하수관로(100)를 보수한 후 관경이 좁은 가정용 지관(22)은 보수를 하는 대신에 일괄적으로 지관을 교체하는 것이 일반적이었다. 이에 따라, 보수공정에 걸리는 시간상의 낭비가 많았고, 낭비요소가 많았던 것이다.

그러나, 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 친환경 종합 비굴착 전체보수공법에 의하면 하수관로(100)와 맨홀 A, 맨홀 B, 맨홀 C(10, 20, 30), 및 가정용 지관(22) 또는 배수설비(도시 생략)까지 종합적으로 신속하고 정밀한 보수가 가능한 특징을 구현한다. 이에 따라 하수관로 및 배수설비와, 지관, 및 맨홀을 종합적으로 동시에 보수할 수 있는 공법을 제공할 수 있게 되어 비용절감 및 시공기간을 획기적으로 단축할 수 있는 효과를 구현한다.

구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 청소 및 보수용 차량(50A)으로부터 고압용 호스(52)를 연결하여 보수액을 공급함으로써 보수가 필요한 부분을 정밀하게 보수할 수 있는 효과를 갖는다.

도 3을 참조하면서 파손된 부분에 대한 보수 공정을 계속하여 설명한다.

먼저, 관로차단용 패커(70)를 설치하여 보수 대상부위의 하수관로(100)의 일측(전부)을 차단하고, 하수관로(100)의 타측(후부)에 스토퍼(stopper)(90)를 설치함으로써 차단하며, 상기 스토퍼(stopper)(90)를 견고하게 지지하기 위한 안전용 스토퍼(95)를 부가 설치할 수 있고, 스토퍼용 압력호스(92)를 연결하여 스토퍼(90) 및 안전용 스토퍼(95)에 압력을 공급한다.

관로차단용 패커(70)를 관통하는 패커 관통구(72)를 설치하여 보수액 충진과 흡입용으로 활용하고, 이 패커 관통구(72)의 직경은 최소한 50㎜ 정도를 유지하도록 하고, 대용량인 경우에는 80-90㎜ 정도의 호스를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 스토퍼(90) 및 안전용 스토퍼(95)는 공급되는 공기압력을 팽창시에도 유지할 수 있는 범위 및 재질이어야 한다.

또, 가정용 지관(22)의 상부에는 그 상부에 밀봉과 공기등이 유출되는 것을 방지하기 위한 상부패커(24)를 추가적으로 설치한다. 이렇게 함으로써, 가정용 지관(22)과 맨홀(10, 또는 20) 및 하수관로(100)와 배수설비를 종합적으로 차단하여 밀봉하게 된다.

이런 다음, 청소 및 보수용 차량(50A)으로부터 고압용 호스(52)를 인출하여 제1차보수액(Ta)을 충진하여 보수공정을 수행한다. 이때, 가정용 지관(22)에 생긴 파손부위와 맨홀(20)의 파손부위 및 하수관로(100)의 파손부위에 대해 순차적 또는 선별적 종합보수가 가능하다.

도 4는 도 3에 있어서 충진된 제1차보수액(Ta)을 흡입하기 위한 공정을 도시하는 공정 설명도로서, 파손된 부위에 채워진 제1차보수액(Ta)을 청소 및 보수용 차량(50A) 내부의 탱크로 흡입하는 공정을 설명하기 위해 도시한 것이다.

즉, 보수 대상인 하수관로(100)와 지관(22) 및 맨홀(20) 등의 파손부위에 공급된 제1차보수액(Ta)을 흡입한 후 다음 공정으로 진행한다. 이때는 상기 설치한 가정용 지관(22)을 밀봉하는 상부패커(24)를 제거한 것을 볼 수 있고, 하수관로(100)의 양측에 설치한 패커(70)와 스토퍼(90) 및 안전용 스토퍼(95)는 공기압을 충진한 상태로 하수의 흐름을 차단하고 있다.

다음으로, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서 보수 부위를 폐쇄한 후 제2차보수액(Tb)을 충진하는 공정을 도시하는 공정 설명도이고, 도 6은 도 5에 있어서 충진된 제2차보수액(Tb)을 흡입하기 위한 공정을 도시하는 공정 설명도이다.

먼저, 도 5를 참조하면, 도 3 및 도 4에서 설명한 제1차보수액(Ta)을 충진 및 흡입하는 공정에 이어서, 추가로 제2차보수액(Tb)을 충진하는 공정을 도시하고 있다. 도 5에서는 청소 및 보수용 차량(50B)이 보수액 탱크와 펌프를 내장한 것을 도시하였다.

여기에서 말하는 제1차보수액(Ta) 및 제2차보수액(Tb)의 구분은 파손된 부위에 따라 동일한 충진액을 반복하여 도포하여 시공하는 경우도 가능하고, 각각 다른 보수액을 도포 및 충진하여 시공할 수 있으며, 다양한 사양의 보수액을 이용할 수 있음은 물론이다. 이와 같이, 반복적인 도포 및 시공은 시공 후 행하는 수밀시험을 통과할 수 있도록 완벽한 보수처리를 하기 위한 것이 그 목적이다. 이러한 제1차보수액(Ta)은 보수 부위의 관로에 직접 침투하여 파손부위등을 메우는 역할을 수행하고, 제2차보수액(Tb)은 추가로 분사되어 파손부위에 침투 및 해당 파손부위에 함침되어 주위에 산재되어 있는 모래와 흙 또는 틈새에 존재하는 물질들과 혼합된 후 경화된다. 이와 같이, 본 발명에 의한 친환경 종합 비굴착 전체보수공법에 의하면, 보수부위를 메운 후 주변의 존재물들과 혼합 및 경화됨으로써 누수를 더욱 철저하게 방지할 수 있다.

도면에서 청소 및 보수용 차량(50B)에는 제2차보수액(Tb)을 충진하여 하수관로(100)에 공급을 보충하기 위한 탱크가 구비되고, 보수후에는 흡입을 행한다.

이러한 제2차보수액(Tb)도 제1차보수액(Ta)의 공급 및 흡입 공정과 마찬가지로 가정용 지관(22)을 밀봉하기 위한 상부패커(24)를 설치하여 밀봉하고, 하수관로(100)는 양측에 설치한 패커(70)와 스토퍼(90) 및 안전용 스토퍼(95)를 팽창시킴으로써 밀봉한 후 제2차보수액(Tb)을 충진 및 흡입한다.

도 5는 제2차보수액(Tb)을 충진하는 공정을 설명하는 도면이고, 도 6은 제2차보수액(Tb)을 흡입하는 공정을 설명하고 있다. 맨홀(20)내부에서 파손된 부위에 제2차보수액(Tb)을 충진 하게 되면, 파손부위에는 흙과 혼합된 제1차보수액(Ta) 및 제2차보수액(Tb)이 경화되어 파손된 부위를 종합적으로 보수하게 된다. 이후 잔존액은 흡입된다.

도 7은 고압청소노즐을 이용하여 관로내부를 중간 청소하는 공정을 설명하기 위한 공정 설명도이며, 도 8은 관로의 바닥부위에 고인 액을 제거하기 위한 공정을 설명하기 위한 공정 설명도이다.

도 7을 참조하면 청소 및 보수용 차량(50)으로부터 인출된 고압용 호스(Hose)(52)의 단부에 고압용 청소노즐(nozzle)(54)이 설치되어 하수관로(100)를 따라 이동하면서 하수관로(100), 지관(22)과 맨홀(10, 20, 30) 등에 부착된 이물질에 고압으로 물을 분사하여 중간청소하게 된다. 이때는 충진 후 흡입된 보수액의 찌꺼기외 기타 부착된 이물질을 분리한 후 청소한다.

먼저 청소한 물을 흡입하고, 보수액(제1차보수액(Ta)(82) 및 제2차보수액(Tb)(84))을 투여한 다음 하수관로(100)의 일단에 설치된 스토퍼(stopper)(90)를 개방하여 배출한다. 도면에 도시된 제2차보수액(Tb)(84)은 파손된 부분을 도포한 후 잔존한 상태를 도시한다.

도 8을 참조하면, 하수관로(100)와 지관(22)이 분기되는 위치에 연성(Flexible)패커(70A)를 설치한 후, 하수가 흐르는 방향(화살표시 방향)으로 잡아 당기면서 바닥부(110)에 고인 액을 제거하여 배출시킴으로써 하수관로 및 지로를 청소하는 것을 설명하고 있다. 이때 연성패커(70A)는 스크랩퍼(Scrapper) 또는 고무등의 연성재질로 되어 하수관로(100)에 밀착되어 보수액의 찌꺼기를 제거하는 기능을 수행하는 재질이면 된다. 이 연성패커(70A)는 상기에서 사용한 관로차단용 패커(70)를 이용하여도 된다.

이와 같이 하여 하수관로에 대해 보수액을 충진 및 흡입한 후 중간청소를 행한 후, 청소가 완료된 상태를 하기의 도 9에 도시하였다. 도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의해 관로의 보수 및 청소를 완료한 후의 관로 내부 상태를 도시하기 위한 상태도이다.

도 9에서 부호 84는 제2차보수액(Tb)으로 제1차보수액(Ta)(82)이 관로에 잔존하는 흙과 혼합된 후 경화된 것을 도시한다. 도시한 바와 같이 보수 및 청소가 완료된 후의 하수관로, 지관 및 맨홀은 누수가 없는 상태로 청결을 유지하게 되며 CCTV등을 통해 내부를 조사하여 확인하게 된다.

이하의 표 1에서는 본 발명에 의한 친환경 종합 비굴착 전체보수공법에 적용한 제1차보수액(Ta)(또는 '보수액 1' 이라고도 함) 및 제2차보수액(Tb)(또는 '보수액 2'라고도 함)의 주요 성질을 도시한다. 도시한 보수액은 사용자의 선택에 의하거나 관리기관의 약품사용 규정에 의해 사양이 변경될 수 있는 것은 물론이다.

상기 표 1에서, 보수액 1은 고점도, 무색의 액체 성분이며, 실온인 20℃에서의 밀도는 1.39±0.05g/㎤, 냄새는 무취상태이다. 또한 20℃에서의 점도는 170±70[㎫*s]를 나타내고, 수용성으로 물과는 완전혼합되는 성질이다. 또, 20℃에서의 pH값은 약 12를 나타내고, 비가연성이며, 5-30℃에서 밀폐된 상태로 12개월 저장가능하며, 위험물질로 분류되지 않았으며, 이 액체에 대한 보호장비로는 장갑 및 보안경이 이용된다.

상기 표 1에서, 보수액 2는 흰색, 불투명 액체 성분이며, 실온인 20℃에서의 밀도는 1.05±0.05g/㎤, 냄새는 약간달콤하고 신 냄새가 난다. 또한 20℃에서의 점도는 >40(40 이상)을 나타내고, 수용성으로 물과 완전혼합되는 성질이다. 또, 20℃에서의 pH값은 약 4.3-5.3을 나타내고, 전도도는 1.00-5.00이고, 비가연성이며, 5-30℃에서 밀폐된 상태로 12개월 저장가능하며, 위험물질로 분류되지 않았으며, 보호장비로는 장갑 및 보안경이 이용된다.

다음으로, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 비굴착 전체보수공법의 공정순서를 도시한 흐름도이다. 도 10을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 친환경 종합 비굴착 전체보수공법의 구체적인 공정을 설명하기로 한다.

먼저, 단계 S10은 통상적인 절차이다. 하수관로의 내부에 존재하는 지장물을 로봇을 이용하여 컷팅하고, 폐쇄회로TV를 이용하여 관로의 내부를 촬영한 후 고압으로 하수관로를 청소한다(S10).

다음으로, S20은, 보수구간의 하수관로와 맨홀 및 지관의 상하부위의 상부와 하부를 폐쇄한 후, 물을 채워 누수여부를 측정하는 누수량 측정단계이다.

이 단계에서는 종래와는 달리 보수구간(부위) 내에 설치된 하수관로, 맨홀 및 가정용지관 그리고 배수설비까지 일제히 차단하고 누수량을 측정하는 점에서 차이가 있다.

다음으로, 단계 S30은 상기 누수량 측정단계에서 측정한 결과, 누수량이 많을 경우에 벤토나이트(Bentonite)를 함유한 혼합액으로 보수부위를 도포하여 누수를 차단하고, 파손된 관로에 대하여 관로내 비굴착 정밀부분보수를 행하는 누수부 부분보수단계이다.

이 단계는 특히 하수관로등이 파손된 것을 폐쇄회로TV(CCTV) 등으로 관측할 수 있는 경우에 대한 신속한 보수절차로서, 벤토나이트(Bentonite)를 함유한 혼합액으로 보수부위를 도포하여 누수를 차단하고, 파손된 관로에 대하여 관로내 비굴착 정밀부분보수를 행하는 단계이다.

또, 단계 S40은 상기 누수부 부분보수단계 실시 후에도 계속하여 누수가 발생할 경우에는, 보수구간내 하수관로의 상부와 하부 및 지관의 상부를 폐쇄한 후, 관로내부의 파손부위에 액체성분을 침투시켜 도포하기 위해 제1차보수액(Ta)을 관로내부로 고압충진하는 제1차보수액 충진단계이다.

이 단계에서는 상기 표 1에서 제시한 특성을 갖는 제1차보수액(Ta)을 분사하여, 분사된 보수액은 파손부위의 내부로 침투하여 크랙(CRACK)부위를 메우게 된다.

다음으로, 단계 S50는 상기 제1차보수액을 충진한 이후 40분 내지 1시간 정도 경과 후에, 관로에 잔존한 보수액을 흡입하여 탱크에 보관하는 제1차보수액 흡입단계이다.

이 단계에서는 하수관로에 분사되어 침투한 이후 잔존하게 되는 제1차보수액(Ta)을 을 흡입시킨다. 고압용 청소차량에 탑재된 탱크에 흡입 저장한다.

또, 단계 S60는 상기 제1차보수액 흡입단계 이후, 액체성분의 제2차보수액(Tb)을 관로내부로 추가로 분사하여 관로의 파손부위에 침투키켜, 해당 파손부위에 함침되어 주위에 산재되어 있는 모래와 흙 또는 틈새에 존재하는 물질들과 혼합된 후 경화하는 제2차보수액 충진단계이다.

이 단계는 1차 보수된 하수관로, 맨홀, 가정용 지관 및 배수설비 등에 2차로 보수액을 투사함으로써 크랙된 관로를 코팅하는 것과 함께 주위에 산재되어 있는 모래와 흙 또는 틈새에 존재하는 물질들과 혼합된 후 경화시킴으로써 하수관로를 더욱 안전하게 보수하는 단계이다. 특히, 관로 주변에 산재해 있는 흙 등의 이물질과 결합함으로써 크랙부위를 매우 단단하고 매끄럽게 보수할 수 있는 장점을 구현한다. 또한, 종래와 같이 별도의 보수용 튜브를 삽입하지 않고 환경에 유해하지 않은 액체를 투여함으로써 보수이후 관경이 축소되지 않는 커다란 장점을 구현한다.

다음으로, 단계 S70는, 상기 제2차보수액을 충진한 이후 40분 내지 1시간 정도 경과 후에, 관로에 잔존한 보수액을 흡입하여 탱크에 보관하는 제2차보수액 흡입단계이다.

이렇게 일정한 시간, 즉 제2차보수액을 충진한 이후 40분 내지 1시간 정도 경과 후에 흡입하는 것은 본 출원인의 실험에 의하면 이 정도의 시간이 경과하였을 때 보수액이 주변의 잔존 물질들과 충분히 흡착 및 경화되는 것을 확인한 것이다.

물론, 이 때 이용되는 제2차보수액(Tb)의 주요 특성은 상기 표 1에서 이미 설명한 것으로 한다.

또한, 단계 S80는, 상기 제2차보수액 흡입단계 이후, 하수관로와 맨홀 및 지관에 대해 관로를 청소하는 관로 중간청소단계이다.

이와 같이, 2차례의 충진 및 흡입 단계를 경과한 후에, 하수관로와 맨홀 및 지관에 대해 관로를 중간청소한다.

이후, 단계 S90은, 상기 관로 중간청소단계 이후, 관로의 바닥부위에 고여 있는 보수액을 제거하는 잔액제거 단계이다.

즉, 파손된 관로 주위에 분사된 제1차보수액(Ta) 및 제2차보수액(Tb) 중에서 관로에 잔치할 수 있는 것들을 제거함으로써 환경상의 오염까지 철저하게 방지하게 된다.

상기와 같은 절차를 순차적으로 진행 한 후, 맨홀부 진공압 검사를 통하여 수밀검사를 행하고(S100), 이후 CCTV 장치를 관로의 내부로 투입시켜 공사 후 점검을 완료하여 보수액 기타 이물질을 최종 제거하는 보수액 제거단계(S110)를 수행함으로써 하수관로와, 맨홀, 및 지관의 밀봉과 누수 발생부위에 대해 비굴착으로 전체부위를 일체적 종합적으로 보수하는 공정인 것을 특징으로 한다.

상기한 바에서는 본 발명을 일 실시 예를 들어 설명하였지만 본 발명의 기술적인 사상과 동일하거나 유사한 범위 내라면 동종업에 종사하는 통상의 지식을 가진자가 용이하게 안출할 수 있는 것으로 간주하여 본 발명의 권리범위에 해당되는 것으로 간주할 수 있다.

10, 20, 30: 맨홀 A, 맨홀 B, 맨홀 C
22: 가정용 지관 24: 상부패커
50, 50A, 50B: 청소 및 보수용 차량 52: 고압용 호스(Hose)
54: 고압용 청소노즐(nozzle) 60: CCTV 카메라
70: 관로차단용 패커 70A: 연성(Flexible)패커
72: 패커 관통구
82: 제1차보수액(Ta) 84: 제2차보수액(Tb)
90: 스토퍼(stopper) 92: 스토퍼용 압력호스
95: 안전용 스토퍼
100: 하수관로 110: 관로바닥 액잔류부

Claims

하수관로의 내부에 존재하는 지장물을 로봇을 이용하여 컷팅하고, 폐쇄회로TV를 이용하여 관로의 내부를 촬영한 후 고압으로 하수관로를 청소하는 비굴착 전체보수공법에 있어서:
보수구간의 하수관로와 맨홀 및 지관의 상하부위의 상부와 하부를 폐쇄한 후, 물을 채워 누수여부를 측정하는 누수량 측정단계(S20)와;
상기 누수량 측정단계에서 측정한 결과, 누수량이 많을 경우에 벤토나이트(Bentonite)를 함유한 혼합액으로 보수부위를 도포하여 누수를 차단하고, 파손된 관로에 대하여 관로내 비굴착 정밀부분보수를 행하는 누수부 부분보수단계(S30)와;
상기 누수부 부분보수단계 실시 후에도 계속하여 누수가 발생할 경우에는, 보수구간내 하수관로의 상부와 하부 및 지관의 상부를 폐쇄한 후, 관로내부의 파손부위에 액체성분을 침투시켜 도포하기 위해 제1차보수액(Ta)을 관로내부로 고압충진하는 제1차보수액 충진단계(S40)와;
상기 제1차보수액을 충진한 이후 40분 내지 1시간 정도 경과 후에, 관로에 잔존한 보수액을 흡입하여 탱크에 보관하는 제1차보수액 흡입단계(S50)와;
상기 제1차보수액 흡입단계 이후, 액체성분의 제2보수액(Tb)을 관로내부로 추가로 분사하여 관로의 파손부위에 침투시켜, 해당 파손부위에 함침되어 주위에 산재되어 있는 모래와 흙 또는 틈새에 존재하는 물질들과 혼합된 후 경화하는 제2차보수액 충진단계(S60)와;
상기 제2차보수액을 충진한 이후 40분 내지 1시간 정도 경과 후에, 관로에 잔존한 보수액을 흡입하여 탱크에 보관하는 제2차보수액 흡입단계(S70)와;
상기 제2차보수액 흡입단계 이후, 하수관로와 맨홀 및 지관에 대해 관로를 청소하는 관로 중간청소단계(S80), 상기 관로 중간청소단계 이후, 관로의 바닥부위에 고여 있는 보수액을 제거하는 잔액제거 단계(S90);를 순차적으로 진행 한 후, 맨홀부 진공압 검사를 통하여 수밀검사를 행하고 CCTV 장치를 관로의 내부로 투입시켜 공사 후 점검을 완료하여 맨홀과 관로 및 지관의 밀봉과 누수 발생부위에 대해 비굴착으로 전체부위를 보수하는 공정인 것을 특징으로 하는 친환경 종합 비굴착 전체보수공법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1차보수액 충진단계(S40)와 제1차보수액 흡입단계(S50) 및 상기 제2차보수액 충진단계(S60)와 제2차보수액 흡입단계(S70)에서는, 보수구간의 하수관로의 상부는 관로차단용 패커(70)를 팽창시켜 차단하고, 그 하부는 스토퍼(90)를 팽창시켜 차단하며, 상기 스토퍼(90)를 더욱 견고하게 지지하기 위하여 안전용 스토퍼(95)를 이중으로 설치하며, 가정용 지관의 상부는 상부패커(24)를 팽창시켜 고정하여 시행하는 공법인 것을 특징으로 하는 친환경 종합 비굴착 전체보수공법.
제 2 항에 있어서, 상기 제1차보수액 충진단계(S40)와 제1차보수액 흡입단계(S50) 및 상기 제2차보수액 충진단계(S60)와 제2차보수액 흡입단계(S70)은, 보수구간내에 위치하는 하수관로와 맨홀 및 가정용 지관을 동시에 차단한 후, 동시에 종합적으로 보수를 실행하는 공법인 것을 특징으로 하는 친환경 종합 비굴착 전체보수공법.