KR101193552B1

KR101193552B1 - 도관 보수용 부재

Info

Publication number: KR101193552B1
Application number: KR1020100100099A
Authority: KR
Inventors: 김성진
Original assignee: 주식회사 성원이앤씨; 김성진
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2012-10-25
Also published as: KR20120038581A

Abstract

본 발명에 따른 도관 보수용 부재는, 아크형으로 굽어진 패널 형태의 메인 프레임을 포함하여 구성된 아크부를 적어도 두 개 이상 포함하여 구성되며, 상기 각각의 아크부는, 메인 프레임으로부터 연장된 구조의 반경 확장용 밴드를 구비하고, 상기 메인 프레임의 타단부 및 상기 반경 확장용 밴드에는 상호 맞물려 연결되는 구조의 길이 조절 수단이 형성되도록 구성되어, 종래 경재질 도관 보수용 부재 사용시 문제가 되었던, 변형 도관 등에서의 장착 후 유격 발생으로 인한 불완전한 보수 작업의 문제점이 완전히 해소된다.

Description

도관 보수용 부재{MEMBER FOR REPAIRING CONDUIT}

본 발명은 도관 보수용 부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하수관 등 매설된 도관 중 손상된 도관을 수리하기 위해 손상 부위의 내벽에 장착되는 구조의 도관 보수용 부재에 관한 것이다.

과거에는, 지하에 매설된 하수관 등의 일부가 파손되어 누수가 발생하는 등의 경우, 문제 지점 상부의 지면으로부터 관이 매설된 위치까지 땅을 파고 들어가 관을 노출시킨 후, 문제가 된 관을 보수하거나 교체하는 등의 방식으로 굴착 보수 작업을 행하는 것이 일반적이었다.

그러나, 이러한 방식은 굴착 작업 자체가 어려울 뿐만 아니라 굴착 지점 파악의 정확도를 기하기 어렵고, 노면이 포장되어 있는 경우 이를 뜯어내고 작업한 후 다시 포장 작업을 해야 하는 번거로움이 있는 등 작업에 많은 인력 및 장비를 필요로 하는 동시에, 작업 범위가 넓고 긴 작업 시간이 소요된다는 점에서 일반 보행자나 차량 등의 통행에 큰 지장을 주는 등의 문제점이 있었다.

이러한 단점을 개선하기 위하여, 비굴착 공법에 의하여 하수관 등의 도관 파손, 불량 부위를 손쉽게 보수할 수 있도록 구성된 장치들이 고안되어 왔다.

이러한 비굴착 공법은 대체적으로, 관 내에서 이동이 가능하도록 구성된 장치를 맨홀 등을 통하여 관 내부에 삽입한 후, 파손되거나 불량한 부위까지 장치를 이동시킨 후 원격 제어하여 문제 지점을 보수하는 방법으로 이루어지는 데, 보수하여야 하는 도관의 종류나 파손, 불량의 상태에 따라 다양한 장치들이 개발되어 있다.

그 중 일반적인 것이, 특수 고무 등으로 제작되어 전체 반경을 확장-축소시킬 수 있는 몸통을 가진 원통형 장비를 관내에 넣어 이동시켜 카메라나 센서 등을 이용해 손상 지점에 다다른 것을 확인하면, 몸통을 부풀려 몸통에 장착된 보강재를 손상된 도관의 내측벽에 장착하는 방법이 사용되고는 하는데, 상기 보강재로서는 플렉서블한 상태에서 도관 내측벽에 장착된 후 일정 시간이 경과하면 경화하는 등의 성질을 가진 경화성 수지 시트 등이 사용되기도 한다.

그러나, 상기 보강용 부재로서 경화성 수지 등으로 구성된 보강재만을 단독으로 사용할 경우에는, 보강재가 경화될 때까지 장비를 철수시키지 못하고 대기하여야하는 등으로 인한 작업 시간 장기화의 단점이 있으며, 경화된 보강재 자체의 강도 또한 높은 편이 되지 못하므로, 손상 부위의 도관을 기계적으로 지지하는 등의 역할도 전혀 기대할 수 없는 단점이 있다.

이러한 단점을 극복하기 위해 최근 사용되는 공법으로서, 금속 등 기계적으로 높은 강도를 가진 재료를 보강재의 최하층으로 사용함으로써, 보강재를 도관의 반경에 맞추어 장착함과 동시에 곧바로 보수 장비를 철수할 수 있음은 물론, 도관에 대한 지지력까지 확보할 수 있는 공법이 사용되고 있다.

이러한 예로서, 스테인리스 및 SBR 재질의 슬리브에 수지가 함침된 유리 섬유를 보수용 장비에 장착하여 공기를 가압, 밀착시킨 후 곧바로 장비를 제거하는 과정으로 구성된 SLC공법이나, 스테인리스 베이스, 폴리우레탄이 코팅된 폴리우레탄 펠트, 경화성 수지로 구성된 보강재를 사용하는 STRS 공법 등이 상용화되어 있다.

즉, 상기 공법에 사용되는 종래의 스테인리스 등 금속 재질의 도관 보수용 부재의 예가 도 7 내지 도 9에 도시되어 있다.

도 7은 원형 터널 구조의 도관 내에 장착되기 위하여 전체적으로 원통형태로 이루어진 종래의 도관 보수용 부재를 도시한다.

도시된 바와 같이, 종래의 도관 보수용 부재는, 한장의 금속 패널을 원형으로 말아 양 단부가 일정 구간 겹친 형태의 메인 프레임(10)과, 상기 메인 프레임(10)의 반경을 일정 크기에서 고정시키기 위해 상기 메인 프레임(10) 상에 설치되는 반경 확장용 밴드(20)를 포함하여 구성된다.

메인 프레임(10)과 반경 확장용 밴드(20)의 보다 구체적인 연결 구성은 도 7의 부분 확대도인 도 8을 통해 명확히 도시된다.

도시된 바와 같이, 반경 확장용 밴드(20)는 긴 금속 밴드 형태로 이루어지며, 양 단부가 메인 프레임(10)의 일측 단부 방향에 고정적으로 결합된다(도면 상에서는, 메인 프레임(10)의 겹쳐진 단부 중 우측 부분에 반경 확장용 밴드(20)의 양 단부가 도시된 바와 같이 고정된 상태임).

반면 메인 프레임(10)의 타측 단부 방향에는 도시된 바와 같이 걸림턱(32)이 돌설되고, 상기 반경 확장용 밴드(20) 상에 일정 간격으로 형성된 걸림공(31)들 중 어느 하나에 상기 걸림턱(32)이 걸칠 수 있도록 구성됨으로써, 상기 걸림턱(32)과 상기 걸림공(31)이 연결되는 위치에 따라 원통형으로 말린 메인 프레임(10)의 펴지거나 축소되는 정도가 조절되어 도관 보수용 부재의 반경이 변경될 수 있도록 구성된다.

이때, 메인 프레임(10)의 타측 단부에 돌설된 걸림턱(32)은 일측 단부 방향으로 경사지게 형성됨으로써, 반경을 확장하는 경우에는 걸림공(31)이 걸림턱(32)을 타고 넘기 용이하도록 하는 반면, 반경이 축소되는 방향으로는 걸림턱(32)에 걸쳐진 걸림공(31)이 걸림턱(32)으로부터 이탈되지 않도록 하여, 한번 확장된 반경의 축소가 저지되는 구조로 구성되는 것이 일반적이다.

따라서, 이와 같이 구성된 금속재 도관 보수용 부재의 외측면에 경화성 수지 등의 기타 보강재를 함께 감은 후, 도 9에 도시된 바와 같이 도관(100)의 손상 부위(150)를 보수할 수 있도록 도관(100)의 내측에서 도관 보수용 부재의 반경을 확장하여 장착함으로써, 짧은 시간 내에 도관의 보수 작업을 마무리할 수 있게 되며, 손상 부위의 도관에 대한 지지력까지 확보할 수 있게 구성된다.

그러나, 도 7에서도 도시된 바와 같이, 종래의 스테인리스 등 금속 재질 도관 보수용 부재는 한 장의 금속 패널이 원통형으로 말린 구조의 메인 프레임(10)으로 구성됨으로써, 장착되는 도관의 내측벽이 완전한 원에 가까운 경우에는 큰 문제가 없으나, 손상 부위의 도관이 압력을 받아 타원으로 변형되어 있거나, 기타 형태 변형이 일어나 있는 경우에는, 장착을 위해 메인 프레임(10)의 반경 확장이 일어나는 과정에서 변형된 도관 내측 형태와 정확히 일치되기 어렵다.

즉, 확장 과정에서 메인 프레임(10)의 말린 두 단부가 겹친 부분이 메인 프레임(10) 내측으로 인입되어 해당 부분이 하트 도형의 움푹 패인 부분의 형태와 같은 형태로 고정되는 등의 경우가 발생하고, 이러한 때에는, 보강재가 도관(100)의 손상 부위(150)의 내측벽에 완전 밀착되지 못하는 상태가 되므로, 정작 손상 부위(150)에는 보강재가 밀착되지 못하는 등의 문제가 발생할 수 있는 것이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 도관 보수용 부재의 문제점을 극복하기 위하여, 보수하고자 하는 손상 부위가 존재하는 도관의 내측 형태가 원형에서 다소 벗어난 변형된 형태를 띠고 있는 경우에도, 유격 부분 없이 도관의 내측벽에 보강재를 밀착시킬 수 있는 개선된 구조의 도관 보수용 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또다른 목적은, 스테인리스등 경재질의 보수용 부재를 사용함에 있어, 장착 반경의 조절을 보다 정밀하게 할 수 있는 도관 보수용 부재를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 도관 보수용 부재는, 손상된 도관을 보수하기 위하여 상기 도관의 손상 부위의 내측벽에 기타 보강재와 함께 또는 단독으로 장착되는 도관 보수용 부재에 있어서, 아크형으로 굽어진 패널 형태의 메인 프레임을 포함하여 구성된 아크부를 적어도 두 개 이상 포함하여 구성되어, 조립된 상태에서 상기 메인 프레임들의 배열된 구조가 원통형 파이프 형태가 되도록 구성되며, 상기 각각의 아크부는, 상기 메인 프레임의 일단부에 결합된, 상기 메인 프레임으로부터 연장된 구조의 반경 확장용 밴드를 구비하고, 상기 메인 프레임의 타단부 및 상기 반경 확장용 밴드에는 상호 맞물려 연결되는 구조의 길이 조절 수단이 형성됨으로써, 상기 아크부들 중 동일 아크부에 형성된 상기 반경 확장용 밴드의 길이 조절 수단 및 상기 메인 프레임 타단부의 길이 조절 수단은 각각 인접한 상기 아크부의 상기 메인 프레임 타단부의 길이 조절 수단과 상기 반경 확장용 밴드의 길이 조절 수단에 연결되어 전체적으로 원통의 구조를 가지게 되는 한편, 상호 맞물린 인접한 상기 아크부의 상기 길이 조절 수단은 상기 원통 구조의 반경 축소를 저지하는 구조로 연결되도록 구성된다.

상기 메인 프레임은, 상기 도관 내 장착 상태에서 상기 도관의 내측벽에 닿는 방향의 면을 상면, 반대 방향 면을 하면이라고 할 때, 상기 상면 상에, 길이 방향을 가로지르는 단면 형태가 ∪ 구조로 오목한 오목홈이 길이 방향과 나란하게 형성되며, 상기 오목홈의 상면 방향을 덮는 형태로 덮개판이 결합되어 상기 덮개판과 상기 오목홈 사이에는 터널 구조가 형성되고, 상기 반경 확장용 밴드는 터널 구조로 형성된 인접한 상기 아크부의 상기 덮개판과 상기 오목홈 사이에 삽입되어 개재된 구조로 인접한 상기 아크부의 타단부와 연결되도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 메인 프레임의 타단부로부터 연장되는 형태로 상기 타단부에 결합된, 인접한 상기 아크부의 일단부에 터널 구조로 형성된 상기 덮개판과 상기 오목홈 사이에 삽입될 수 있는 패널 형태의 보조 연결판을 더욱 포함하여 구성될 수 있다.

상기 반경 확장용 밴드의 길이 조절 수단은, 상기 반경 확장용 밴드의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 형성된 다수의 걸림공들로 이루어지고, 인접한 상기 아크부의 상기 반경 확장용 밴드의 상기 걸림공들과 상호 맞물리는 구조의 상기 메인 프레임의 타단부의 길이 조절 수단은, 상기 반경 확장용 밴드의 경로상으로 돌설되어 상기 걸림공들에 삽입되어 걸쳐질 수 있는 구조의 걸림턱으로 이루어지되, 상기 걸림턱은 상기 메인 프레임의 길이 방향을 따라 다중 돌설 구조로 형성되며, 상기 메인 프레임의 길이 방향을 따라 배열된 상기 걸림턱들 사이의 간격은, 상기 반경 확장용 밴드의 길이 방향을 따라 배열된 상기 걸림공들 사이의 간격과 다르게 설정되도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 걸림턱들은 상기 메인 프레임의 길이 방향을 따라 2중 돌설 구조로 형성되며, 2중 돌설된 상기 걸림턱들 사이의 간격은, 상기 반경 확장용 밴드의 길이 방향을 따라 배열된 상기 걸림공들 사이의 간격을 a라 할 때, 1.5×a인 것이 바람직하다.

인접한 두 개의 상기 아크부의 연결부인 상기 메인 프레임과 상기 반경 확장용 밴드는, 연결된 상기 메인 프레임으로부터 상기 반경 확장용 밴드가 완전히 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지 수단을 더욱 포함하여 구성될 수 있으며,

이때 상기 각각의 아크부에 구비된 상기 반경 확장용 밴드는, 상기 메인 프레임의 일 단부의 중앙부에 결합된 폭이 넓은 단일 밴드 구조이며, 상기 이탈 방지 수단은, 상기 반경 확장용 밴드 면상에 길이 방향을 따라 형성되며, 양 단부가 상기 반경 확장용 밴드의 내측에 위치한 폐쇄된 슬롯 구조의 이탈 방지용 홈과, 상기 이탈 방지용 홈에 형합적으로 삽입되어 상기 반경 확장용 밴드의 길이 방향의 이동을 안내하면서도, 상기 이탈 방지용 홈의 길이 구간을 초과하는 이동은 제한하는, 상기 메인 프레임의 타단부 상에 돌설된 이탈 방지 돌기를 포함하여 구성될 수 있다.

상기한 바와 같은 구성에 의하여, 본 발명에 따른 도관 보수용 부재는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 비굴착 공법으로 도관 보수 작업을 수행함에 있어 보강재의 경화 시간을 기다릴 필요 없이 신속하게 작업을 마무리할 수 있고, 보수 지점의 도관 지지력까지 확보할 수 있는, 금속 등 경재질 도관 보수용 부재를 사용하는 종래의 이점을 모두 얻을 수 있는 것은 물론, 종래 경재질 도관 보수용 부재 사용시 문제가 되었던, 변형 도관 등에서의 유격 발생으로 인한 불완전한 보수 작업의 문제점이 완전히 해소된다.

둘째, 도관 보수용 부재의 반경 확장 조절을 보다 정밀한 수치 범위 내에서 수행할 수 있도록 구성되어, 도관 내측벽과의 밀착 정밀도를 한층 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도관 보수용 부재의 사시도,
도 2는 도 1의 일 아크부의 분해 사시도,
도 3은 두 개의 아크부로 구성된 도 1의 도관 보수용 부재의 분해도,
도 4는 도 1의 도관 보수용 부재의 두 메인 프레임의 연결 부위를 확대하여 나타낸 사시도,
도 5는 두 개의 아크부로 구성된 도 1의 도관 보수용 부재의 결합 구조를 도식적으로 나타낸 단면도,
도 6는 도 1의 도관 보수용 부재의 길이 조절 수단의 구성을 나타낸 도면,
도 7은 종래의 금속 등 경재질 도관 보수용 부재의 사시도,
도 8은 도 7의 도관 보수용 부재의 부분 확대도,
도 9는 도 7의 도관 보수용 부재가 도관 내에 장착된 상태를 도시한 사시도이다.

이하, 전술한 본 발명에 따른 도관 보수용 부재의 구성을, 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

한편, 본 발명을 구성하는 구성 요소 중 앞서 언급한 종래 기술에서와 동일, 유사한 기능을 하는 부분에 대해서는, 설명의 편의를 위해 동일한 참조 번호를 부여하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도관 보수용 부재의 전체적 형태를 나타내는 사시도이다.

본 발명에 따른 도관 보수용 부재 역시 종래의 SLC공법이나 STRS 공법에 사용되는 스테인리스 베이스 등과 같이 스테인리스 등의 금속 재질로 제조될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 도관 보수용 부재 또한 도 7 내지 도 9에서 도시한 종래의 경재질 도관 보수용 부재와 같이 전체적으로 원통형의 파이프 형태를 가지는 반면, 도 7에서 확인되는 바와 같은 한 장의 패널이 말린 형태로 메인 프레임(10)의 양 단부가 겹쳐지는 구간과 같은 구조는 확인할 수 없다.

이는, 본 발명에 따른 도관 보수용 부재의 메인 프레임(10)이 도 6 등의 종래의 메인 프레임(10)과는 달리 분리된 구조로 이루어지기 때문인데, 도시된 실시예의 경우, 각각 한 개의 메인 프레임(10)을 포함하여 구성된, 물리적으로 분리 가능한 부분인 두 개의 아크부(5)로 이루어진 구조이다.

이에 대한 자세한 구조가, 한 개의 아크부(5)를 분해한 구조를 도시한 도 2 및, 도 2와 같은 부품들로 이루어진 아크부(5) 두 개가 조립되어 하나의 완성된 도관 보수용 부재를 제조하기 직전 상태를 도시한 도 3을 통해 명확히 나타난다.

변형된 도관 내에서 경재질 도관 보수용 부재의 확장시 문제가 되었던, 보강재와 도관 내측벽 사이의 유격 발생의 원인은, 메인 프레임(10)이 하나의 통판이 말린 구조이어서 단부가 겹치는 구간에서 다른 부분과는 상이한 지지력을 나타낸다는 점에 있다.

즉, 하나로 이어진 통판 구조의 메인 프레임(10)의 경우 도관 내측이 변형되어 원형에서 일그러진 형태로 압력을 받으면, 겹쳐진 단부가 메인 프레임(10) 내측으로 인입되어 해당 부분에서 도관 내벽과 도관 보수용 부재의 외측면 사이에 유격이 발생하는 문제 등이 발생하는 것이다.

반면, 본 발명에 따른 도관 보수용 부재의 경우, 물리적으로 분리 가능하 두 개 이상의 아크부(5)가 상호 조합되어 전체적으로 원통 형상을 이루도록 구성되어 있으므로, 도관 내에서의 반경 확장시 도관의 형태가 변형되어 있더라도 각 지점에서의 지지력이 균일하게 유지되어 상기한 바와 같은 종래의 문제가 발생하지 않는 것이다.

도 2는 이러한 일 아크부(5)의 구조를 명확히 나타내기 위한 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아크부(5)의 경우, 길이 방향을 따라 오목한 홈을 가지는 베이스 패널 위쪽으로 덮개판(40)이 결합됨으로써 양 단부 쪽으로 얇은 패널 형태의 물체가 삽입될 수 있는 터널 형태 공간을 형성한 메인 프레임(10)을 기본 구조로 하여, 상기 메인 프레임(10)의 일단부에는 다수의 걸림공(31)들을 구비한 반경 확장용 밴드(20)가 상기 일단부로부터 연장되는 형태로 결합된다.

이때, 상기 메인 프레임(10)의 일단부로부터 연장된 패널 구조의 반경 확장용 밴드(20)는, 폭 및 두께 등이 인접한 아크부(5)의 메인 프레임(10)의 타단부에 형성된, 덮개판(40)과 오목홈 사이에 형성된 터널 구조 내에 개재되어 연결될 수 있는 사이즈를 가지도록 형성된다.

한편, 상기 메인 프레임(10)의 타단부에는, 도시된 바와 같이 인접한 아크부(5)의 반경 확장용 밴드(20)에 형성된 상기 걸림공(31)들과 상호 연결될 수 있는 구조의 걸림턱(32)이 길이 조절 수단으로서 구비되며, 타단부로부터 연장되는 형태로 결합된 보조 연결판(60)이 구비된다.

상기 보조 연결판(60) 역시 상기 반경 확장용 밴드(20)와 유사하게, 인접한 아크부(5)의 메인 프레임(10)의 일단부에 형성된 터널 구조 내에 연결될 수 있도록 형성된다.

한편, 원활한 연결 구조의 성립을 위해, 도시된 바와 같이, 반경 확장용 밴드(20)가 메인 프레임(10)의 일단부 상면상에 결합된다면, 상기 보조 연결판(60)은 메인 프레임(10)의 타단부 하면상에 결합됨으로써, 인접한 아크부(5)와의 결합시 상호 교차된 구조로 서로의 터널부에 삽입될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 3은 도 2에서와 같은 구조로 동일하게 형성된 두 개의 아크부(5)가 하나의 도관 보수용 부재를 형성하기 위해 조립되는 상태를 도시한 도면이다.

도 3의 도면상 좌측에 위치하는 아크부(5)는 도 1에 도시된 도관 보수용 부재에서 좌측 부분을 구성하는 아크부(5)이며, 도면상 우측에 위치하는 아크부(5)는 도 1에 도시된 도관 보수용 부재에서 우측 부분을 구성하는 아크부(5)이다.

도시된 바와 같이, 각각의 아크부(5)에 포함된 메인 프레임(10)들은, 아크부(5)들이 도 1에서와 같이 조립된 상태에서 조합되어 비로소 원통형의 파이프 형태가 되도록 아크형으로 굽어진 패널 형태를 가지고 있으며, 인접한 아크부(5)와의 결합 등을 위하여 그 밖의 구성들이 추가적으로 결합된 구조를 가진다.

즉, 각각의 아크부(5)는 전술한 메인 프레임(10)과, 상기 메인 프레임(10)의 일단부에 결합된, 인접한 아크부(5)와 연결되기 위한 연결 및 길이 조절 수단을 갖춘 반경 확장용 밴드(20) 및, 인접한 아크부(5)의 반경 확장용 밴드(20)와 연결되기 위해 메인 프레임(10)의 타단부에 형성된 길이 조절 수단 등을 구비한다.

본 실시예에서, 상기 반경 확장용 밴드(20)는 메인 프레임(10)으로부터 연장된 형태로 메인 프레임(10)의 일단부에 고정적으로 결합되며, 인접한 아크부(5)의 길이 조절 수단과 연결되기 위한 길이 조절 수단으로서, 도시된 바와 같이 길이 방향을 따라 일정 간격으로 형성된 다수의 걸림공(31)들을 구비하고 있다.

반경 확장용 밴드(20)의 폭에 따라, 상기 걸림공(31)들의 열은 도시된 바와 같이 두 개나 그 이상이 될 수도 있으나, 일정한 반경 확장 조절을 위해, 걸림공(31)들 사이의 길이 방향의 간격은 동일하게 설정되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 걸림공(31)들에 상호 대응되는 메인 프레임(10)의 타단부의 길이 조절 수단으로서는, 도시된 바와 같은 걸림턱(32)이 구비된다.

상기 걸림턱(32)은 인접한 아크부(5)의 반경 확장용 밴드(20)가 연결될 경우, 상기 반경 확장용 밴드(20)의 연결 경로상으로 돌설되어 상기 걸림공(31)들에 걸치는 구조로 돌설되며, 이때 그 돌설 방향은, 도 8에서 도시한 종래 걸림턱(32)과 마찬가지로, 확장된 반경의 축소를 저지하기 위해 인접한 아크부(5)와의 연결 방향을 향하도록 기울어진 것이 바람직하다.

한편, 도면들을 통해, 본 실시예에서 상기 걸림턱(32)들은 두 개의 열로 이루어진 걸림공(31)들의 구성에 대응하여 각각의 걸림공(31) 열에 대응하는 두 개의 걸림턱(32)이 형성된 것은 물론, 길이 방향으로 2중으로 돌설됨으로써, 총 4개의 걸림턱(32)이 구비된 것을 확인할 수 있는데, 이러한 다중 걸림턱(32)에 대한 보다 자세한 설명은 후에 도 6을 참조하여 다시 언급하도록 한다.

전술한 바와 같이, 도 2 및 도 3을 통해, 메인 프레임(10), 반경 확장용 밴드(20), 걸림공(31), 걸림턱(32)들 이외에 또 하나의 중요 구성요소인 덮개판(40)이 본 발명의 바람직한 실시예에 추가되어 있는 것을 확인할 수 있다.

상기 덮개판(40)은 상기 메인 프레임(10)의 상면을 덮는 형태로 결합되어, 오목홈과의 사이에 터널 구조를 형성하는 것은 이미 설명한 바 있다.

즉, 상기 덮개판(40)은 인접한 아크부(5)들의 반경 확장용 밴드(20)와 메인 프레임(10)의 타단부와의 연결을 더욱 공고히 하는 기능을 수행할 수 있는 부분이며, 이와 동시에, 도 1에서도 확인할 수 있었던 바와 같이, 도관 보수용 부재의 외측면(도관 내에 장착시 도관 내벽에 인접한 면)을 전체적으로 감싸는 형태로 구성될 수 있는 부분으로서, 도관 내에 장착시 도관 내측벽과 닿는 방향의 면을 전체적으로 균일하게 하여 경화성 수지가 함침된 유리섬유와 같은 기타 보강재들이 본 발명에 따른 도관 보수용 부재 외측면에 감긴 상태 등의 경우에 해당 보강재를 균일하게 압박하는 역할을 수행하기도 한다.

이를 보다 구체적으로 설명하기 위해, 일 아크부(5)의 반경 확장용 밴드(20)와 인접한 아크부(5)의 타단부와의 연결 부분을 확대하여 도시한 도 4을 참조한다.

도관 내 장착 상태에서 도관의 내측벽에 닿는 방향의 면을 상면, 반대 방향의 면을 하면이라고 할 때, 덮개판(40)의 경우, 메인 프레임(10) 상면 방향에 고정적으로 결합되며, 이때 덮개판(40)의 하면에 결합되는 메인 프레임(10)의 패널은 도시된 바와 같이 길이 방향을 가로지르는 단면의 형태가 ∪ 구조로 오목한 오목홈(15)이 길이 방향과 나란하게 형성되도록 구성되어, 고정적으로 결합된 덮개판(40)의 하면과 메인 프레임(10)의 상면 사이에는 도시된 바와 같은 터널 구조가 형성된다.

따라서, 인접한 아크부(5)의 반경 확장용 밴드(20)는 도시된 바와 같이 덮개판(40)과 메인 프레임(10) 사이에 형성된 터널 사이에 개재되는 구조로 연결되게 되므로, 해당 구조가 메인 프레임(10)의 타단부와 반경 확장용 밴드(20)의 연결 구조를 더욱 안정화하도록 보조하는 역할을 할 수 있게 된다.

이와 같이 구성되어, 두 개의 아크부(5)가 상호 조립되어 하나의 원통형 도관 보수용 부재 구조를 이룬 구조를 도식적으로 나타낸 단면도가 도 5이다.

도면에서 영문자 z로 표시된 부분은 메인 프레임(10)과 반경 확장용 밴드(20)의 결합 부위, 영문자 y로 표시된 부분은 메인 프레임(10)과 보조 연결판(60)과의 결합 부위를 나타낸 것으로서, 용접 등의 방법으로 고정적으로 결합될 수 있는 부분이다.

한편, 도 5를 통해, 우측의 아크부(5)의 메인 프레임(10) 일단부 상면에 결합된 반경 확장용 밴드(20)는 좌측의 메인 프레임(10)의 타단부에 형성된 걸림턱(32)과 맞물려 하나의 연결 지점을 형성하고, 좌측의 아크부(5)의 메인 프레임(10) 일단부 상면에 결합된 반경 확장용 밴드(20)는 도면상 아래쪽에서 우측의 메인 프레임(10)의 타단부에 형성된 걸림턱(32)과 맞물려 또 하나의 연결 지점을 형성하고 있음을 확인할 수 있다.

또한, 이때 메인 프레임(10)은 양 단부에 터널 구조를 형성하므로, 도면상 위쪽의 연결 부위에서, 우측의 아크부(5)의 반경 확장용 밴드(20)는 좌측 아크부(5)의 메인 프레임(10) 타단부에 삽입되는 구조로 연결되고, 좌측 아크부(5)의 보조 연결판(60)은 우측 아크부의 메인 프레임(10) 일단부에 삽입되는 구조로 연결된다.

마찬가지로, 도면상 아래쪽의 연결 부위에서, 좌측의 아크부(5)의 반경 확장용 밴드(20)는 우측 아크부(5)의 메인 프레임(10) 타단부에 삽입되는 구조로 연결되는 한편, 우측 아크부(5)의 보조 연결판(60)은 좌측 아크부의 메인 프레임(10) 일단부에 삽입되는 구조로 연결된다.

이와 같이, 덮개판(40)이 메인 프레임(10)의 상면을 덮는 형태로 구성되어, 두 아크부(5)의 연결 상태를 안정적으로 확보함은 물론, 도관 보수용 부재의 외측면에 가해지는 압력을 균일하게 배분하는 역할을 수행할 수 있게 될 것임을 확인할 수 있다.

도 6은 반경 확장용 밴드(20)와 메인 프레임(10) 타단부의 연결 구조를 도식적으로 도시한 도면으로서, 메인 프레임(10)의 하면 방향에서 바라본 상태이다.

길이 방향을 따라 일정 간격으로 걸림공(31)들이 형성됨과 동시에, 본 실시예에서는, 상기 걸림공(31)들의 열이 도면상 좌, 우 두 개의 열로서 형성되어 있음을 확인할 수 있으나, 전술한 바와 같이, 상기 열의 수는 반경 확장용 밴드(20)의 폭 등에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

한편, 상기 걸림공(31)들과 맞물리는, 메인 프레임(10)의 타단부에 형성되는 걸림턱(32)들 역시 본 실시예에서는 걸림공(31)들의 두 개의 열에 대응하여 마찬가지로 두 개의 열을 가지나, 도 7 등에서 도시된 종래 예에서와는 달리, 길이 방향을 따라 도면상 상,하 2중으로 돌설되어 있음을 확인할 수 있다.

도면을 자세히 보면, 상기 2중 걸림턱(32)들의 간격과, 상기 걸림공(31)들의 간격은 서로 일치하지 않는 것을 확인할 수 있는데, 이는, 반경 확장 단계에서의 길이 조절을 보다 정밀하게 할 수 있도록 하기 위한 구성으로서, 설정된 걸림공(31)들의 간격이나 걸림턱(32)들의 간격과는 다른, 제 3의 길이 조절을 가능하게 하는 구성이다.

즉 도시된 바와 같이, 걸림공(31)들의 간격이 a라 할 때, 상기 걸림턱(32)들의 간격이 1.5×a가 되도록 설정하면, 현재 도면상 위쪽의 두 개의 걸림턱(32)들에 걸린 걸림공(31)들이 걸린 상태에서 0.5×a만 위쪽으로 이동하면 도면상 아래쪽의 두 개의 걸림턱(32)들에 다음의 걸림공(31)들이 걸쳐지게 되는 것이다.

부언하면, 실제 판매되고 있는 경재질 도관 보수용 부재의 경우 상기 걸림공들이 3㎜의 간격으로 설정되어 있으며, 사실상 이보다 간격을 줄일 경우, 걸림공의 크기와 겹치거나, 재질에 따른 강도 확보 등의 한계로 인해 더 이상의 간격 축소가 어려운 상황이나, 전술한 바와 같은 구성에 의해, 걸림공들의 간격을 기존과 같이 3㎜를 유지하더라도, 걸림턱(32)들을 2중으로 구성하고 그 간격을 4.5㎜로 설정하는 것만으로, 1.5㎜ 단위의 정밀한 길이 조절이 가능해지는 것이다.

이와 같은 걸림공(31)과 걸림턱(32)의 구성에 의해, 종래에 비해 보다 정밀하게 도관 내벽에 밀착시킬 수 있는 도관 보수용 부재를 제공할 수 있게 된다.

한편, 구조적 안정성 확보의 측면에서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같은 이탈 방지 수단이 더욱 추가되는 것이 바람직하다.

본 발명을 구성하는 다수의 아크부(5)들의 연결은, 반경 확장용 밴드(20)와 메인 프레임(10)의 타단부의 연결에 의해 이루어지는데, 도관 보수용 부재의 반경이 무한대로 확장될 경우에는 인접한 아크부(5)의 타단부로부터 반경 확장용 밴드(20)가 이탈됨으로써 도관 보수용 부재의 조립 구조 자체가 해체되어 버릴 위험성이 있다.

따라서, 반경 확장용 밴드(20)와 메인 프레임(10)의 타단부에는 상호 이탈을 방지하기 위한 이탈 방지 수단이 구비되는 것이 바람직한데, 이러한 이탈 방지 수단은, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 반경 확장용 밴드 면상에 길이 방향을 따라 형성되며, 양 단부가 상기 반경 확장용 밴드의 내측에 위치한 폐쇄된 슬롯 구조의 이탈 방지용 홈(51)과, 반경 확장용 밴드(20)가 덮개판(40)과 메인 프레임(10)의 타단부 상면 사이에 형성된 터널에 개재된 상태에서 상기 이탈 방지용 홈(51)에 형합적으로 삽입되어 반경 확장용 밴드(20)의 길이 방향의 이동을 안내하면서도, 상기 이탈 방지용 홈의 길이 구간을 초과하는 이동은 제한하도록 메인 프레임(10)의 상면 방향으로 돌설된 이탈 방지 돌기(52)(도 2, 도 4에 도시)로 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이 구성되어, 본 발명에 따른 도관 보수용 부재를 사용할 경우, 보수 지점의 도관이 다소 변형되어 있다 하더라도, 외측면 방향으로 균일한 확장을 확보할 수 있게 되어 종래 도관 보수용 부재에서 문제가 되었던 구조적 유격 형성으로 인한 불량 보수의 문제가 발생하지 않으며, 보다 정밀한 반경 조절이 가능해져 도관 내측벽에 대한 밀착 정밀도를 크게 향상시킬 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명을 바람직한 실시예 및 이를 도시한 도면에 의해 설명하였으나, 본 발명은 도시되고 설명된 실시예들에 의한 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

5: 아크부 10: 메인 프레임
15: 오목홈 20: 반경 확장용 밴드
31: 걸림공 32: 걸림턱
40: 덮개판 51: 이탈 방지용 홈
52: 이탈 방지 돌기 60: 보조 연결판
100: 도관 150: 손상 부위

Claims

손상된 도관을 보수하기 위하여 상기 도관의 손상 부위의 내측벽에 기타 보강재와 함께 또는 단독으로 장착되는 도관 보수용 부재에 있어서,
아크형으로 굽어진 패널 형태의 메인 프레임(10)을 포함하여 구성된 아크부(5)를 적어도 두 개 이상 포함하여 구성되어, 조립된 상태에서 상기 메인 프레임(10)들의 배열된 구조가 원통형 파이프 형태가 되도록 구성되며,
상기 각각의 아크부(5)는, 상기 메인 프레임(10)의 일단부에 결합된, 상기 메인 프레임(10)으로부터 연장된 구조의 반경 확장용 밴드(20)를 구비하고,
상기 메인 프레임(10)의 타단부 및 상기 반경 확장용 밴드(20)에는 상호 맞물려 연결되는 구조의 길이 조절 수단이 형성됨으로써,
상기 아크부(5)들 중 동일 아크부(5)에 형성된 상기 반경 확장용 밴드(20)의 길이 조절 수단 및 상기 메인 프레임(10) 타단부의 길이 조절 수단은 각각 인접한 상기 아크부(5)의 상기 메인 프레임(10) 타단부의 길이 조절 수단과 상기 반경 확장용 밴드(20)의 길이 조절 수단에 연결되어 전체적으로 원통의 구조를 가지게 되는 한편, 상호 맞물린 인접한 상기 아크부(5)의 상기 길이 조절 수단은 상기 원통 구조의 반경 축소를 저지하는 구조로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는, 도관 보수용 부재.
제 1 항에 있어서,
상기 메인 프레임(10)은,
상기 도관 내 장착 상태에서 상기 도관의 내측벽에 닿는 방향의 면을 상면, 반대 방향 면을 하면이라고 할 때, 상기 상면 상에, 길이 방향을 가로지르는 단면 형태가 ∪ 구조로 오목한 오목홈이 길이 방향과 나란하게 형성되며,
상기 오목홈의 상면 방향을 덮는 형태로 덮개판(40)이 결합되어 상기 덮개판(40)과 상기 오목홈 사이에는 터널 구조가 형성되고,
상기 반경 확장용 밴드(20)는 터널 구조로 형성된 인접한 상기 아크부(5)의 상기 덮개판(40)과 상기 오목홈 사이에 삽입되어 개재된 구조로 인접한 상기 아크부(5)의 타단부와 연결된 것을 특징으로 하는, 도관 보수용 부재.
제 2 항에 있어서,
상기 메인 프레임(10)의 타단부로부터 연장되는 형태로 상기 타단부에 결합된, 인접한 상기 아크부(5)의 일단부에 터널 구조로 형성된 상기 덮개판(40)과 상기 오목홈 사이에 삽입될 수 있는 패널 형태의 보조 연결판(60)을 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 도관 보수용 부재.
제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
상기 반경 확장용 밴드(20)의 길이 조절 수단은, 상기 반경 확장용 밴드(20)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 형성된 다수의 걸림공(31)들로 이루어지고,
인접한 상기 아크부(5)의 상기 반경 확장용 밴드(20)의 상기 걸림공(31)들과 상호 맞물리는 구조의 상기 메인 프레임(10)의 타단부의 길이 조절 수단은, 상기 반경 확장용 밴드(20)의 경로상으로 돌설되어 상기 걸림공(31)들에 삽입되어 걸쳐질 수 있는 구조의 걸림턱(32)으로 이루어지되,
상기 걸림턱(32)은 상기 메인 프레임(10)의 길이 방향을 따라 다중 돌설 구조로 형성되며,
상기 메인 프레임(10)의 길이 방향을 따라 배열된 상기 걸림턱(32)들 사이의 간격은, 상기 반경 확장용 밴드(20)의 길이 방향을 따라 배열된 상기 걸림공(31)들 사이의 간격과 다르게 설정된 것을 특징으로 하는, 도관 보수용 부재.
제 4 항에 있어서,
상기 걸림턱(32)들은 상기 메인 프레임(10)의 길이 방향을 따라 2중 돌설 구조로 형성되며, 2중 돌설된 상기 걸림턱(32)들 사이의 간격은, 상기 반경 확장용 밴드(20)의 길이 방향을 따라 배열된 상기 걸림공(31)들 사이의 간격을 a라 할 때, 1.5×a인 것을 특징으로 하는, 도관 보수용 부재.
제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
인접한 두 개의 상기 아크부(5)의 연결부인 상기 메인 프레임(10)과 상기 반경 확장용 밴드(20)는, 연결된 상기 메인 프레임(10)으로부터 상기 반경 확장용 밴드(20)가 완전히 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지 수단을 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 도관 보수용 부재.
제 6 항에 있어서,
상기 각각의 아크부(5)에 구비된 상기 반경 확장용 밴드(20)는, 상기 메인 프레임(10)의 일 단부의 중앙부에 결합된 폭이 넓은 단일 밴드 구조이며,
상기 이탈 방지 수단은, 상기 반경 확장용 밴드(20) 면상에 길이 방향을 따라 형성되며, 양 단부가 상기 반경 확장용 밴드(20)의 내측에 위치한 폐쇄된 슬롯 구조의 이탈 방지용 홈(51)과, 상기 이탈 방지용 홈(51)에 형합적으로 삽입되어 상기 반경 확장용 밴드(20)의 길이 방향의 이동을 안내하면서도, 상기 이탈 방지용 홈(51)의 길이 구간을 초과하는 이동은 제한하는, 상기 메인 프레임(10)의 타단부 상에 돌설된 이탈 방지 돌기(52)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 도관 보수용 부재.
제 4 항에 있어서,
인접한 두 개의 상기 아크부(5)의 연결부인 상기 메인 프레임(10)과 상기 반경 확장용 밴드(20)는, 연결된 상기 메인 프레임(10)으로부터 상기 반경 확장용 밴드(20)가 완전히 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지 수단을 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 도관 보수용 부재.
제 8 항에 있어서,
상기 각각의 아크부(5)에 구비된 상기 반경 확장용 밴드(20)는, 상기 메인 프레임(10)의 일 단부의 중앙부에 결합된 단일 밴드 구조이며,
상기 이탈 방지 수단은, 상기 반경 확장용 밴드(20) 면상에 길이 방향을 따라 형성되며, 양 단부가 상기 반경 확장용 밴드(20)의 내측에 위치한 폐쇄된 슬롯 구조의 이탈 방지용 홈(51)과, 상기 이탈 방지용 홈(51)에 형합적으로 삽입되어 상기 반경 확장용 밴드(20)의 길이 방향의 이동을 안내하면서도, 상기 이탈 방지용 홈(51)의 길이 구간을 초과하는 이동은 제한하는, 상기 메인 프레임(10)의 타단부 상에 돌설된 이탈 방지 돌기(52)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 도관 보수용 부재.