KR101105312B1

KR101105312B1 - 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치

Info

Publication number: KR101105312B1
Application number: KR1020110022405A
Authority: KR
Inventors: 한거희; 정재원; 정한기; 박점옥; 조규홍; 강지철; 박기원
Original assignee: 주식회사 뉴보텍
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2012-01-18

Abstract

본 발명은, 지상의 가대에 감겨진 프로파일을 제관기까지 자동 공급하고 제관 상태를 원격에서 모니터링 할 수 있어 작업자가 직접 지하 관 내부에서 작업하지 않아도 되도록, 가대에 감겨 있는 프로파일을 기설관 내부에 위치하는 제관기로 공급하도록 한 쌍의 롤러를 맞물리게 회전 구동하여 상기 롤러 사이에서 프로파일이 제관기 방향으로 전진하도록 하는 프로파일 운송기와; 지상에서 각각 분리되게 공급받은 몰탈과 경화제를 상기 제관기 일 측까지 이송시킨 후, 상기 제관기에 의해 생성되는 관과 기존 관 사이에 경화제와 몰탈을 주입하기 직전에 혼합하여 배출시키는 2액형 몰탈 혼합기와; 상기 프로파일 운송기로부터 공급받은 프로파일의 테두리를 한 쌍의 제관롤러로 맞물리게 감아 제관하되, 상기 제관롤러가 상기 기설관의 내주에서 이격된 상태에서 제관이 이루어지도록 이격 유지 유닛을 구비하는 제관기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치에 관한 것이다.

Description

제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치{Unmanned Device for Non-excavating Lining Method}

본 발명은 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 관을 굴착하지 않고 프로파일을 스파이럴 형상으로 제관하여 보수, 보강하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치에 관한 것이다.

일반적으로 기존 관의 보수, 보강에는 다양한 공법이 사용되나 이중에서 기존 관을 굴착하지 않고 보수, 보강하는 공법으로써 비굴착 보수공법이 제시되고 있다.

상기 비굴착 보수공법은 지하에 매설되어 있는 기존 관에 부분적인 파손이 있거나 이음부가 벌어지는 등에 의해 누수 등이 발생하는 경우 하자 부분을 보수, 보강하는 공법이다.

이러한 비굴착 보수공법은 다양한 기술방식으로 제시되고 있는 바, 그 일 예로서 제관기를 사용해 스파이럴 형상으로서 플라스틱 등 탄성재질을 사용한 띠 부재를 기존 관의 내주연에 안치하도록 하고 접하는 띠 부재간의 부착에 있어서는 본드부착, 열 부착 등에 의해 부착하거나 각각 체결돌기 및 체결홈을 구성하여 가압에 의해 부착하고, 기존 관과 나선 띠 부재(프로파일) 사이에는 몰탈(충진제)을 주입함으로써 기존 관의 내주연에 나선 띠 부재(프로파일)를 부착하는 공법이 제시되고 있는데 이러한 공법은 시공이 용이하고 시공 후 관로 내주연에 단차가 발생하지 않아 하수의 흐름에 지장을 주지 않는 등의 장점이 있다.

그러나 이러한 비굴착 보수방식에서는 작업자가 직접 관 속에 들어가서 작업을 해야 하므로 인명 사고 등의 안전사고가 발생할 가능성이 높아지게 된다.

뿐만 아니라 도 1에서 보는 바와 같이, 비굴착 보수방식에 사용되는 제관기의 아우터 롤러(5)와 인너 롤러가 프로파일(4)의 양 단을 맞물리며 이동함에 있어서, 아우터 롤러가 기설관(3) 내벽의 울퉁불퉁한 콘크리트 면과 접촉하게 되어 기기의 마모 및 부품 파손이 쉽게 발생하게 된다.

따라서 상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 프로파일 운송기를 통해 지상의 가대에 감겨진 프로파일을 제관기까지 자동으로 공급해주도록 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 목적은 제관기에 카메라를 장착하여 제관기의 작업 상태를 지상에서 모니터링 하도록 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 각각의 이송부로 주입된 몰탈과 경화제가 기존 관과 프로파일 사이로 배출되기 직전에 서로 혼합이 되도록 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 비굴착 라이닝 시공을 위한 제관기의 아우터 롤러가 기설관 내벽과 접촉하지 않도록 보조 타이어를 부착한 이격 유지 유닛이 기설관 내벽을 따라 구동하는 비굴착 라이닝 시공을 위한 비굴착 라이닝 시공을 위한 제관기를 제공하기 위한 것이다.

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본 발명의 목적은, 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치에 있어서, 가대에 감겨 있는 프로파일을 기설관 내부에 위치하는 제관기로 공급하도록 한 쌍의 롤러를 맞물리게 회전 구동하여 상기 롤러 사이에서 프로파일이 제관기 방향으로 전진시키되, 상기 제관기에 의해 나선형으로 제관되는 프로파일의 꼬임을 방지하도록 내부에 부착되어 있는 상기 한 쌍의 롤러를 일체로 회전시키는 원형 프레임과, 상기 원형 프레임이 바닥으로부터 일정 경사를 가지면서 거치되도록 하는 거치부로 구성되는 프로파일 운송기와; 상기 프로파일 운송기로부터 공급받은 프로파일의 테두리를 한 쌍의 제관롤러로 맞물리게 감아 제관하되, 상기 제관롤러가 상기 기설관의 내주에서 이격된 상태에서 제관이 이루어지도록 이격 유지 유닛을 구비하는 제관기를 포함하여 구성하고 있으며, 상기 원형 프레임은, 테두리 양 단이 상기 거치부와 연결되어 있어, 바닥으로부터 일정 각도를 유지하며 고정되게 세워지는 외곽 프레임과; 상기 외곽 프레임 내에서 자전하도록 상기 외곽 프레임과 서로 맞물려 있으며, 원형 내부로 상기 한 쌍의 롤러 양단이 부착되어 있는 회전 프레임으로 구성되어 있어, 상기 회전 프레임이 상기 외곽 프레임 내에서 자전함과 동시에 상기 한 쌍의 롤러를 회전 구동시켜, 프로파일이 회전과 함께 전진하도록 하는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치에 의해 달성된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 거치부는 바닥을 지지하는 지지대와; 상기 지지대 상에 외곽 프레임의 양 측을 거치시키도록 지지대와 수직되게 연결되어 있는 거치대로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 프로파일 운송기는 상기 가대와 상기 제관기 사이의 구간 길이에 따라 맨홀 하단에서부터 기설관의 일정 구간마다 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 지상에서 각각 분리되게 공급받은 몰탈과 경화제를 상기 제관기 일 측까지 이송시킨 후, 상기 제관기에 의해 생성되는 관과 기존 관 사이에 경화제와 몰탈을 주입하기 직전에 혼합하여 배출시키는 2액형 몰탈 혼합기를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 2액형 몰탈 혼합기는, 몰탈과 경화제가 각각 수용되는 용기와, 몰탈과 경화제가 상기 용기로부터 이송관으로 각각 이동되는 공급관으로 구성되는 공급부와; 공급관으로부터 공급된 액상 타입의 각각의 몰탈과 경화제를 이송시키는 이송관과, 상기 이송관 내에서 혼합부까지 이송되도록 하는 모터로 구성되는 이송부와; 상기 이송관으로부터 이송되어 온 몰탈과 경화제를 혼합시키도록 내부에 설치되어 있는 교반장치와, 상기 교반장치의 스크류를 작동시키는 모터로 구성되는 혼합부와; 상기 혼합부에 의해 혼합된 몰탈과 경화제가 프로파일과 기존 관 사이에 배출되도록 제관기에 고정되어 있는 주입기를 포함하는 배출부를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 이송관의 길이 방향을 따라 압력측정계, 유량조절계 중 어느 하나 이상이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 맨홀 및 관내 반송장치, 제관기, 주입펌프, 스크류 호퍼 중 어느 하나 이상에 각각 설치되어, 지상의 모니터를 통해 실시간으로 동영상 데이터를 전달하도록 유선으로 연결되어 있는 카메라를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 카메라는 제관기에 부착되어 있되, 제관기의 구동에 따른 프로파일 감합 속도와 상태를 모니터링 하도록 상기 제관기 소정의 위치에 부착되어 있는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제관기는, 기설관의 내주에 인접하도록 배치되는 링 유닛; 상기 링 유닛의 내측부에 위치하며 외부 동력을 전달받는 본체; 상기 본체에 설치되며 프로파일의 서로 대응하는 일측과 타측에 맞물리도록 설치되어 제관을 수행하는 아우터 제관롤러와 이너 제관롤러를 더 포함하며, 상기 이격 유지 유닛은 상기 기설관의 내주에 탄성 지지되어, 상기 아우터 제관롤러가 상기 기설관의 내주에서 이격을 유지한 상태에서 제관이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 이격 유지 유닛은, 상기 본체의 일측에 결합되어 상기 링 유닛의 외경 방향으로 연장된 지지부와; 상기 지지부의 단부에 결합된 이격 유지 롤러와; 상기 이격 유지롤러의 외주에 설치된 탄성 타이어를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 지지부에는 상기 이력 유지롤러가 상기 링 유닛의 외경 방향으로 연장되는 길이를 가변 조절하도록 하는 가변 조절부가 구비되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 가변 조절부는, 상기 이격 유지롤러를 축 지지하는 지지축과; 상기 지지축을 슬라이딩 가능하게 지지하는 가이드 레일과; 상기 지지축의 단부에 결합되어 상기 지지축의 가변 조절이 가능하도록 하는 조절 볼트를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 링 유닛은 복수개의 링크가 링 형태로 연결되고, 각각의 상기 링크들에 설치되며 상기 프로파일이 제관 위치를 안내하는 안내 롤러를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 링 유닛에는 상기 링 유닛의 직경을 조절하여 제관 직경이 조절되도록 하는 제관 직경 조절부가 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치에 의하면, 프로파일 운송기를 통해 지상의 가대에 감겨진 프로파일을 제관기까지 자동으로 공급해줌으로써 작업자가 직접 지하 관 내부에서 작업하지 않아도 되므로 안전사고를 방지할 수 있다는 이점이 있다.

또한 제관기 및 각 작업위치에 카메라를 장착함으로써 제관기의 제관 속도와 상태를 지상에서 모니터링 함으로써 보다 세밀한 제관 작업 상태를 실시간 모니터링 할 수 있을 뿐만 아니라 작업자가 직접 현장을 확인하지 않아도 여러 구역의 작업 상태를 한 번에 파악할 수 있게 된다.

또한 각각의 이송부로 주입된 몰탈과 경화제가 기존 관과 프로파일 사이로 배출되기 직전에 서로 혼합이 됨으로써 몰탈의 경화속도를 지연시키게 되며 이를 통해 몰탈 이송에 있어서 적은 동력으로도 이송이 가능할 뿐만 아니라 주입관이 막히게 되는 문제점을 해결할 수 있게 된다.

또한 제관기의 이격 유지 유닛에 의해 아우터 롤러가 기설관 콘크리트 벽면에 닿지 않게 하며, 또한 이 이격 유지 유닛이 기설관과 접하는 부분이 탄성력에 의하여 완충되도록 하여 기설관과의 마찰력에 의한 진동 전달 및 소음 발생 최소화로 제관기의 내구성과 제관시의 소음을 줄일 수 있도록 함으로써 비굴착 라이닝 시공을 위한 제관기의 성능 향상 및 시공 환경 개선에 기여하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 제관기의 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치의 전체 구성도,
도 3은 도 2의 프로파일 운송기의 사시도,
도 4는 도 2의 2액형 몰탈 혼합기의 사시도,
도 5는 도 2의 제관기를 도시한 측면도,
도 6은 도 5의 제관기의 이격 유지 유닛의 설치상태를 도시한 확대 사시도.

이하 본 발명의 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치의 실시예를 첨부되는 도면들을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치의 전체 구성도이다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명은 크게 프로파일을 공급하는 프로파일 운송기(10), 라이닝 시공을 위한 제관기(100), 카메라(30), 카메라의 동영상을 실시간으로 모니터링하는 모니터(40), 몰탈과 경화제를 혼합 및 공급하는 2액형 몰탈 혼합기(50)를 포함하여 구성된다.

지하에 매립되어 있는 기설관(6)은 그 길이 방향에 수직되게 일정 간격마다 맨홀들(7, 8)이 형성되어 있으며, 라이닝 구간에 해당하는 상기 맨홀들(7, 8)을 통해 지상으로부터 공급되는 프로파일과 몰탈 및 경화제가 제관기까지 운송된다.

프로파일(1)은 지상의 전동드럼 가대(2)에 감겨 있으며 그 일단이 맨홀 하부에 위치하는 프로파일 운송기(10)에 삽입됨으로써 프로파일 운송기(10)의 롤러 작동에 의해 제관기(100) 방향으로 전진하게 된다.

이때 나선형으로 제관되는 프로파일의 꼬임을 방지하도록 전동드럼 가대에 감겨 있는 프로파일의 일단은 상기 전동드럼 가대의 외면부 일단이 아닌 내면부 일단인 것이 바람직하다.

도 3에서 보는 바와 같이, 상기 프로파일 운송기(10)는 회전동작을 위한 원형 프레임(11), 프로파일 전진을 위한 한 쌍의 롤러(15), 상기 원형 프레임(11)을 거치하는 거치부(17)로 구성된다.

상기 원형 프레임(11)은 원형 띠 형상의 고정형 외곽 프레임(12)과 외곽 프레임(12)의 내 측에서 맞물려 회전하는 회전 프레임(13)으로 구성된다.

상기 외곽 프레임(12)은 거치대가 장착되어 있어 거치부(17)를 통해 외곽 프레임(12)이 바닥으로부터 일정 각도를 가지며 세워질 수 있도록 한다.

상기 회전 프레임(13)은 일 측에 롤러(15)를 장착하고 있으며, 한 쌍의 롤러(15) 및 상기 롤러들과 맞물리며 전진하는 프로파일을 동시에 회전시키게 된다.

즉, 상기 회전 프레임(13)은 외곽 프레임(12)과 서로 맞닿아 있어 외곽 프레임(12) 내에서 자전하게 되며, 상기 회전프레임(13) 내부를 프로파일이 수직 관통하도록 그 일측에 한 쌍의 롤러(15)가 장착되어 있다.

따라서 회전 프레임(13)이 자전하면서 롤러(15)가 프로파일을 밀어내게 되면, 전동드럼 가대에 감겨 있던 프로파일이 꼬임없이 제관기로 공급되는 것이다.

이때 회전프레임(13) 및 롤러(15)의 회전속도는 제관기의 제관 속도 및 제관 상태에 따라 컨트롤 가능하게 된다.

상기 회전 프레임(13) 및 롤러(15)는 전원 공급에 의해 동시에 동작되는 것이 바람직하다.

상기 거치부(17)는 바닥을 지지하는 지지대 상에 외곽 프레임(12)의 양 측을 거치시키는 거치대가 수직되게 연결되어 있다.

따라서 상기 외곽 프레임(12)은 양 측의 거치대를 축으로 한 회전이 가능하며, 이때 외곽 프레임에 힘을 가해 회전시키더라도 그 상태에서 고정될 수 있도록 하여 외곽 프레임(12)이 바닥면과 일정 경사를 가지며 고정될 수 있도록 한다.

상기 프로파일 운송기(10)는 맨홀의 바닥면에 위치하게 되며, 시공하고자 하나는 제관부의 길이가 길 경우 일정 간격마다 상기 프로파일 운송기(10)가 설치되도록 하여, 프로파일이 제관기(100)로 원활히 전진하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 2액형 몰탈 혼합기(50)는 공급부, 이송부, 혼합부, 배출부로 구성된다.

상기 공급부는 몰탈과 경화제가 각각 수용되는 용기와 상기 몰탈과 경화제가 상기 용기로부터 이송관으로 이동되는 공급관(51)으로 구성된다.

상기 용기 및 공급관은 몰탈 측과 경화제 측으로 구분되며, 상기 용기는 상부가 개구되어 있어 상기 공급관(51)의 일 측이 용기 내에 수용되어 있는 각각의 몰탈과 경화제 용액에 파묻히도록 한다.

도 4에서 보는 바와 같이, 상기 이송부는 공급관으로부터 공급된 액상 타입의 각각의 몰탈과 경화제를 이송시키는 이송관(53)과 이송관 내에서 혼합부까지 이송되도록 하는 모터(52)로 구성되며, 이들 역시 몰탈 측과 경화제 측으로 구분된다.

상기 이송관(53)의 길이 방향을 따라 압력측정계, 유량조절계 등이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 혼합부는 상기 이송관(53)으로부터 이송되어 온 몰탈과 경화제를 혼합시키도록 내부에 교반장치(55)를 구성하게 된다.

이를 위해 상기 교반장치(55)는 그 내부에 장착되어 몰탈과 경화제를 혼합하는 스크류를 작동시키도록 모터 등을 구성하게 된다.

상기 배출부는 주입기(56)를 구성하고 있어, 상기 혼합부에 의해 혼합된 몰탈과 경화제가 제관기에 고정되어 있는 주입기(56)를 통해 배출되도록 한다.

즉, 상기 주입기(56)는 제관기(100)와 함께 회전하면서 제관기(100)에 의해 생성되는 프로파일과 기존 관 사이에 경화제가 혼합된 몰탈(4)을 주입시키게 된다.

상기 공급부는 지상에 위치하게 되고, 이송부의 모터는 맨홀 내부에 거치되며, 제관기 측에 위치하는 혼합부까지 이송관이 연결되어 있게 된다.

또한 제관기(100)를 기준으로 그 일 측 방향은 프로파일 및 프로파일 운송기(10)가 위치하며 그 타측 방향은 2액형 몰탈 혼합기(50)가 위치하게 된다.

상기 카메라(30)는 일반적인 CCTV 등과 같은 동영상 촬영장치이며, 맨홀 및 관내 반송장치, 제관기, 주입펌프, 스크류 호퍼 등에 설치된다.

상기 카메라(30)는 지상에 위치하는 모니터(40)와 유선으로 연결되어 있으며, 카메라(30)의 촬영 동영상을 실시간으로 디스플레이하게 된다.

특히 카메라(30)는 제관기(100)에 부착되어 있어 제관기의 구동에 따른 프로파일 감합 상태를 모니터링하게 된다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 제관기(100)는 기설관(6)의 내주에 인접하도록 배치되는 링 유닛(120)을 구비한다. 이 링 유닛(120)은 복수개의 링크(121)가 서로 연결되어 전체적으로 링 형태로 형성된다.

그리고 각각의 링크(121)들에는 안내 롤러(122)가 설치되어 있다. 이 안내 롤러(122)는 후술하는 제관롤러(130)(140)를 거친 프로파일(1)들의 제관 위치를 안내하는 기능을 한다. 따라서 링 유닛(120)의 외주에는 프로파일(1)이 제관된 형태를 유지하게 된다.

그리고 링 유닛(120)에는 링 유닛(120)의 직경을 조절하여 제관 직경이 조절되도록 하는 제관 직경 조절부(160)가 구비된다. 제관 직경 조절부(160)는 링 유닛(120)의 내측부에 위치하는 핸들(161)과 이 핸들(161)에 의하여 회전하는 조절축(163)을 포함하고, 조절축(163)에 일단이 탭 결합되고, 타단이 링 유닛(120)의 서로 마주하는 링크(121)의 끝단에 서로 반대방향으로 연장되어 결합된 조절 링크(162)를 포함한다.

한편, 링 유닛(120)의 내측부에는 외부에서 동력을 전달받는 본체(110)가 구비된다. 본체(110)에는 외부에서 공급되는 동력을 전달받고, 또한 제관이 이루어지는 프로파일(1)을 외부에서 전달받아 공압 또는 유압으로 실질적인 제관작업을 위한 제관기(100)의 주 동력원으로서 기능한다.

이러한 본체(110)에는 프로파일(1)의 서로 대응하는 일 측과 타 측에 위치하며, 프로파일(1)의 서로 대응하는 일 측과 타 측에 맞물리도록 설치되어 프로파일(1)을 링 유닛(120)의 외주로 제관하는 아우터 제관롤러(130)와 이너 제관롤러(140)가 설치된다.

아우터 제관롤러(130)와 이너 제관롤러(140)는 둘 중의 어느 하나 또는 두 곳 모두에 본체(110)로 전달된 외부 동력이 전달되어 구동할 수 있다. 따라서 프로파일(1)의 이 아우터 제관롤러(130)와 이너 제관롤러(140)에 의하여 맞물리게 된다.

그리고 본체(110)에는 기설관(6)의 내주에 탄성 지지되어 아우터 제관롤러(130)가 기설관(6)의 내주에서 이격된 상태를 유지하도록 하여 보다 효과적이고, 안정적인 제관 작업이 이루어지도록 하며, 동시에 제관 직경과 기설관(6) 사이의 간격을 유지시켜 주는 이격 유지 유닛(150)이 구비된다.

이 이격 유지 유닛(150)은 본체(110)의 일측에 결합되어 링 유닛(120)의 외경 방향으로 연장된 지지부(151)를 구비하고, 이 지지부(151)의 단부에는 이격 유지 롤러(152)가 회전 가능하게 설치된다. 그리고 이격 유지 롤러(152)의 외주에는 기설관(6)의 내경에 실질적으로 접하여 마찰 구동하는 탄성 타이어(153)가 설치된다.

그리고 이격 유지 유닛(150)의 지지부(151)에는 이격 유지 롤러(152)가 링 유닛(120) 또는 아우터 제관롤러(130)의 외경 방향으로 연장되는 길이를 가변 조절하도록 하는 가변 조절부(154)가 구비된다.

이 가변 조절부(154)는 이격 유지 롤러(152)를 축 지지하는 지지축(154a)과, 지지축(154a)을 슬라이딩 가능하게 지지하는 가이드 레일(154b)을 포함한다. 그리고 지지축(154a)의 단부에 결합되어 지지축(154a)의 가변 조절이 가능하도록 하는 조절 볼트(154c)를 포함한다. 이 조절 볼트(154c)의 하단부는 지지부(151)에 지지되어 회전 가능하게 설치된다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 비굴착 라이닝 시공을 위한 제관기(100)의 동작 상태에 대하여 설명한다.

본 발명의 제관기(100)는 기설관(6)의 내주로 제관기(100)의 링 유닛(120)의 외경이 닿지 않도록 배치시켜 기설관(6)의 내주에 장착한다. 이때 링 유닛(120)의 직경 조절은 제관 직경 조절부(160)를 이용하여 링 유닛(120)의 최적 시공 직경을 조절할 수 있다.

한편, 본체(110)에는 아우터 제관롤러(130) 및 이너 제관롤러(140)에 동력이 제공되도록 외부 동력원이 연결된다. 그리고 아우터 제관롤러(130)와 이너 제관롤러(140)의 사이에는 외부에서 제공되는 프로파일(1)이 개재되도록 하고, 프로파일(1)은 링 유닛(120)의 외주로 연장되도록 배치한다.

또한 이격 유지 유닛(150)은 기설관(6)의 내주에 제관기(100)의 전진 방향, 최전방에서 기설관(6)의 내주와 접하도록 위치한다. 이때 이격 유지 유닛(150)의 견고한 지지를 위하여 가변 조절부(154)를 이용하여 이격 유지 유닛(150)의 이격 유지 폭을 가변 조절할 수 있다.

이후 외부에서 동력을 본체(110)로 전달하면 제관기(100)의 아우터 제관롤러(130)와 이너 제관롤러(140)는 회전한다. 이때의 회전으로 프로파일(1)은 링 유닛(120)의 외경으로 밀려 공급되고, 이에 따라 제관기(100)는 링 유닛(120)의 외경에 제관된 프로파일(1)의 형상을 따라 회전한다. 그리고 프로파일(1)이 제관되는 방향, 즉 전진 방향으로 제관기(100)가 이동한다. 이와 같은 이동으로 기설관(6) 내주에 제관이 진행된다.

한편, 제관이 진행된 위치의 파로파일(1)과 기설관(6)의 내주사이로는 몰탈이 외부에서 공급되어 주입된다. 이에 따라 제관과 함께 몰탈의 공급에 의하여 기설관(6) 내부에는 자동 제관이 진행됨으로써 비굴착 라이닝 시공이 이루어진다.

그리고 프로파일(1)의 제관시에 이격 유지 유닛(150)의 탄성 타이어(153)는 기설관(6)의 내주와 마찰한다. 하지만 아우터 제관롤러(130)와 기설관(6)의 내주는 마찰하지 않기 때문에 제관시 아우터 제관롤러(130)의 훼손이나 동력 저감 문제는 발생하지 않는다.

또한 탄성 타이어(153)는 기설관(6)과의 마찰에 의한 진동을 제관기(100)로 전달되는 것을 최소화함으로써 제관기(100)의 수명 및 시공 효율성에도 기여하고, 소음의 발생 또한 저감시키는 효과를 발휘하게 된다.

1 : 프로파일 4 : 몰탈
6 : 기설관 7, 8 : 맨홀
10 : 프로파일 운송기 20 : 제관기
30 : 카메라 50 : 몰탈 혼합기
51 : 공급관 52 : 모터
53 : 이송관 55 : 혼합부
56 : 주입기 100 : 제관기
120 : 링 유닛 130 : 아우터 제관롤러
140 : 이너 제관롤러 150 : 이격 유지 유닛
153 : 탄성 타이어 160 : 제관 직경 조절부

Claims

제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치에 있어서,
가대에 감겨 있는 프로파일을 기설관 내부에 위치하는 제관기로 공급하도록 한 쌍의 롤러를 맞물리게 회전 구동하여 상기 롤러 사이에서 프로파일이 제관기 방향으로 전진시키되, 상기 제관기에 의해 나선형으로 제관되는 프로파일의 꼬임을 방지하도록 내부에 부착되어 있는 상기 한 쌍의 롤러를 일체로 회전시키는 원형 프레임과, 상기 원형 프레임이 바닥으로부터 일정 경사를 가지면서 거치되도록 하는 거치부로 구성되는 프로파일 운송기와;
상기 프로파일 운송기로부터 공급받은 프로파일의 테두리를 한 쌍의 제관롤러로 맞물리게 감아 제관하되, 상기 제관롤러가 상기 기설관의 내주에서 이격된 상태에서 제관이 이루어지도록 이격 유지 유닛을 구비하는 제관기를 포함하여 구성하고 있으며,
상기 원형 프레임은,
테두리 양 단이 상기 거치부와 연결되어 있어, 바닥으로부터 일정 각도를 유지하며 고정되게 세워지는 외곽 프레임과;
상기 외곽 프레임 내에서 자전하도록 상기 외곽 프레임과 서로 맞물려 있으며, 원형 내부로 상기 한 쌍의 롤러 양단이 부착되어 있는 회전 프레임으로 구성되어 있어,
상기 회전 프레임이 상기 외곽 프레임 내에서 자전함과 동시에 상기 한 쌍의 롤러를 회전 구동시켜, 프로파일이 회전과 함께 전진하도록 하는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
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제 1항에 있어서,
상기 거치부는 바닥을 지지하는 지지대와;
상기 지지대 상에 외곽 프레임의 양 측을 거치시키도록 지지대와 수직되게 연결되어 있는 거치대로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
제 1항에 있어서,
상기 프로파일 운송기는 상기 가대와 상기 제관기 사이의 구간 길이에 따라 맨홀 하단에서부터 기설관의 일정 구간마다 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
제 1항에 있어서,
지상에서 각각 분리되게 공급받은 몰탈과 경화제를 상기 제관기 일 측까지 이송시킨 후, 상기 제관기에 의해 생성되는 관과 기존 관 사이에 경화제와 몰탈을 주입하기 직전에 혼합하여 배출시키는 2액형 몰탈 혼합기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
제 6항에 있어서,
상기 2액형 몰탈 혼합기는,
몰탈과 경화제가 각각 수용되는 용기와, 몰탈과 경화제가 상기 용기로부터 이송관으로 각각 이동되는 공급관으로 구성되는 공급부와;
공급관으로부터 공급된 액상 타입의 각각의 몰탈과 경화제를 이송시키는 이송관과, 상기 이송관 내에서 혼합부까지 이송되도록 하는 모터로 구성되는 이송부와;
상기 이송관으로부터 이송되어 온 몰탈과 경화제를 혼합시키도록 내부에 설치되어 있는 교반장치와, 상기 교반장치의 스크류를 작동시키는 모터로 구성되는 혼합부와;
상기 혼합부에 의해 혼합된 몰탈과 경화제가 프로파일과 기존 관 사이에 배출되도록 제관기에 고정되어 있는 주입기를 포함하는 배출부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
제 7항에 있어서,
상기 이송관의 길이 방향을 따라 압력측정계, 유량조절계 중 어느 하나 이상이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
제 1항에 있어서,
맨홀 및 관내 반송장치, 제관기, 주입펌프, 스크류 호퍼 중 어느 하나 이상에 각각 설치되어, 지상의 모니터를 통해 실시간으로 동영상 데이터를 전달하도록 유선으로 연결되어 있는 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
제 9항에 있어서,
상기 카메라는 제관기에 부착되어 있되, 제관기의 구동에 따른 프로파일 감합 속도와 상태를 모니터링 하도록 상기 제관기 소정의 위치에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제관기는,
기설관의 내주에 인접하도록 배치되는 링 유닛;
상기 링 유닛의 내측부에 위치하며 외부 동력을 전달받는 본체;
상기 본체에 설치되며 프로파일의 서로 대응하는 일측과 타측에 맞물리도록 설치되어 제관을 수행하는 아우터 제관롤러와 이너 제관롤러를 더 포함하며,
상기 이격 유지 유닛은 상기 기설관의 내주에 탄성 지지되어, 상기 아우터 제관롤러가 상기 기설관의 내주에서 이격을 유지한 상태에서 제관이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
제 11항에 있어서,
상기 이격 유지 유닛은,
상기 본체의 일측에 결합되어 상기 링 유닛의 외경 방향으로 연장된 지지부와;
상기 지지부의 단부에 결합된 이격 유지 롤러와;
상기 이격 유지롤러의 외주에 설치된 탄성 타이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
제 12항에 있어서,
상기 지지부에는 상기 이격 유지롤러가 상기 링 유닛의 외경 방향으로 연장되는 길이를 가변 조절하도록 하는 가변 조절부가 구비되는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
제 13항에 있어서,
상기 가변 조절부는,
상기 이격 유지롤러를 축 지지하는 지지축과;
상기 지지축을 슬라이딩 가능하게 지지하는 가이드 레일과;
상기 지지축의 단부에 결합되어 상기 지지축의 가변 조절이 가능하도록 하는 조절 볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
제 11항에 있어서,
상기 링 유닛은 복수개의 링크가 링 형태로 연결되고, 각각의 상기 링크들에 설치되며 상기 프로파일이 제관 위치를 안내하는 안내 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.
제 15항에 있어서,
상기 링 유닛에는 상기 링 유닛의 직경을 조절하여 제관 직경이 조절되도록 하는 제관 직경 조절부가 구비되는 것을 특징으로 하는 제관기를 이용한 비굴착 라이닝 시공 장치.