KR101206785B1 - 관로의 보수 및 보강유닛, 그리고 이를 이용한 하수관 보수공법 - Google Patents

관로의 보수 및 보강유닛, 그리고 이를 이용한 하수관 보수공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 관로의 내부에 삽입되어 손상되거나 손상우려가 있는 관로를 보수 및 보강하기 위한 것으로,
일단과 타단이 개방된 원통형상의 본체(120); 및, 상기 본체(120)의 외부를 감싸는 탄성체로 본체 접촉부(142)와 타유닛 겹침부(144)로 나뉘는 슬리브(140);를 포함하여 구성되되, 상기 타유닛 겹침부(144)는 상기 본체 접촉부(142)에서 연장되어 상기 본체(120)의 타단 밖으로 일정길이 형성되는 것을 특징으로 하는 관로의 보수 및 보강유닛(100)을 제공한다.
더불어, 상기 관로의 보수 및 보강유닛(100)을 사용한 하수관 보수공법에서,
(a) 육안이나 기기를 이용하여 하수관의 보수위치를 찾는 탐지단계; (b) 탐지된 보수위치로 1개의 상기 보수 및 보강유닛(100)을 삽입하는 제1 보수 및 보강유닛 삽입단계; (c) 상기 보수 및 보강유닛(100)의 본체(120) 내부로 유압 또는 공기압에 의해 팽창하는 패커를 구비한 확개장치(미도시)를 삽입하고, 상기 확개장치의 패커를 유압 또는 공기압으로 팽창시켜 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)가 하수관의 보수위치에 밀착하는 제1 확개장치 확개단계; (d) 보수위치에 설치된 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)의 타유닛 겹침부(144) 내부에 일단이 삽입되도록 다른 보수 및 보강유닛(100)을 삽입하는 제2 보수 및 보강유닛 삽입단계; (e) 상기 보수 및 보강유닛(100)의 본체(120) 내부로 유압 또는 공기압에 의해 팽창하는 패커를 구비한 확개장치(미도시)를 삽입하고, 상기 확개장치의 패커를 유압 또는 공기압으로 팽창시켜 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)가 하수관의 보수위치에 밀착하는 제2 확개장치 확개단계; 및, (f) 보수위치와 크기에 따라 연속적으로 상기 (d) 및 (e)단계를 반복하는 반복시공단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 관로의 보수 및 보강유닛을 이용한 하수관 보수공법을 제공한다.

Description

관로의 보수 및 보강유닛, 그리고 이를 이용한 하수관 보수공법{Pipe Line Repairing And Reinforcement Unit, And Sewage Pipe Repairing Method Using The Same}
본 발명은 상하수도 등의 관로의 보수 및 보강을 위한 것으로, 보강 또는 보수위치가 넓거나 관로가 휘어진 곳에서도 유닛을 상호 중첩되게 직렬로 연결하여 간편히 사용함으로써 상하수의 유출 및 지하수의 유입을 방지하고 설치 및 해체가 자유로운 관로의 보수 및 보강유닛, 그리고 이를 이용한 하수관 보수공법에 관한 것이다.
상하수도 등의 관로의 보수 및 보강공사는 관로의 시공후 장기적이고 지속적인 유지관리가 필요한 공사이다.
특히 많은 비용이 소요되는 하수관의 부분보수방식은 크게 (1) 화학적 보수공법과 (2) 물리적 보수공법으로 나눌 수 있다.
상기 (1) 화학적 보수공법은 주로 합성수지로 대변되는 영구플라스틱(FRP -Fiber Reinforced plastic)을 형성하는 방식으로, 와이어 메쉬 등 섬유형태의 보강재에 수지를 합침시킨 후 이를 손상된 하수관 내벽에 압착 및 경화시킴으로써 하수관 내벽에 FRP층을 형성하고 하수관의 손상된 부분을 코팅하여 원상복구하는 방식이다.
도 1은 특허공보(특1995-0003302)에 기재된 종래 기술의 도면이고, 도 2는 도 1의 실시품의 사진이다.
상기 (2) 물리적 보수공법은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 주로 스테인리스 원형단관을 삽입하는 방식으로, 스테인레스 원형단관인 베이스(14)에 고무재질의 슬리브(12)를 씌워 하수관 손상부위 내벽에 확장하여 고정시키고 손상부위를 밀폐하는 방식이다.
도 3 및 4는 종래 기술의 문제점을 나타낸 도면 및 확대도이다.
종래의 상기 물리적 보수공법은 슬리브(12)가 거치된 베이스(14) 및 보수장비를 사람 및 장비의 수직 이동통로인 맨홀을 통하여 하수관 내부로 진입시켜야 하는데 상기 맨홀의 직경이 90~120cm로 협소하기 때문에 장비의 총길이가 90cm를 넘을 수 없다. 따라서 장비의 크기 및 부피를 고려한 베이스(14)의 길이는 최대 30~35cm 정도이므로 하수관 손상부위가 너비 30~35cm 이하인 경우에만 보수가 가능하다는 단점이 있다.
결국, 하수관의 손상부위가 30~35cm 이상인 경우에는 슬리브(12)가 거치된 베이스(14)를 다수 개 직렬로 연결하여 시공하여야 한다. 이 경우에는 도 3의 ① 및 ③의 손상부위의 보수는 가능하지만 ②와 같은 부재의 연결부위는 밀폐되지 않아 하수관의 균열부위로 하수의 유출 및 지하수의 유입이 발생하며, 특히 도 4의 ④의 손상부위와 같이 하수관이 휘어진 곳의 보수는 절대적으로 불가능하다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 1) 마주하는 베이스(14)의 양단을 서로 돌출부위가 겹쳐지도록 중첩되게 시공하는 경우 또는 2) 베이스(14) 상호간을 맞닿게 하여 시공하는 경우를 산정할 수 있으나, 상기 1) 베이스(14)의 양단을 서로 돌출부위가 겹쳐지도록 중첩되게 시공하는 경우에는 도 2의 사진 및 도 3의 확대도에 도시된 바와 같이 스테인레스 원형단관인 베이스(14)의 양단은 슬리브(12)의 이탈을 막기 위해 필수적으로 양 끝을 벌려 성형되어 있으므로 서로 겹치는 경우에 부재간의 틈이 형성되어 밀폐효과가 떨어지며, 상기 2) 베이스(14) 상호간을 맞닿게 하여 시공하는 경우도 틈새가 발생하여 밀폐효과가 떨어진다.
따라서 관로의 보강 또는 보수위치가 넓거나 관로가 휘어진 곳에서도 유닛을 상호 중첩되게 직렬로 연결하여 간편히 사용할 수 있는 유닛 및 공법의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 다음과 같다.
첫째, 관로의 보강 또는 보수위치가 넓은 곳에서도 유닛을 상호 중첩되게 직렬로 연결하여 간편히 사용할 수 있는 관로의 보수 및 보강유닛, 그리고 이를 이용한 하수관 보수공법을 제공하고자 한다.
둘째, 관로가 휘어진 곳에서도 유닛의 중첩된 부위가 유연하게 대응하는 관로의 보수 및 보강유닛, 그리고 이를 이용한 하수관 보수공법을 제공하고자 한다.
셋째, 기존의 확개기 등 장비를 그대로 이용할 수 있는 관로의 보수 및 보강유닛, 그리고 이를 이용한 하수관 보수공법을 제공하고자 한다.
넷째, 간단한 구조와 형상으로 제작이 쉬워 경제적이고 미숙련공도 소정의 품질로 시공 가능한 관로의 보수 및 보강유닛, 그리고 이를 이용한 하수관 보수공법을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 관로의 내부에 삽입되어 손상되거나 손상우려가 있는 관로를 보수 및 보강하기 위한 것으로,
일단과 타단이 개방된 원통형상의 본체(120); 및, 상기 본체(120)의 외부를 감싸는 탄성체로 본체 접촉부(142)와 타유닛 겹침부(144)로 나뉘는 슬리브(140);를 포함하여 구성되되, 상기 타유닛 겹침부(144)는 상기 본체 접촉부(142)에서 연장되어 상기 본체(120)의 타단 밖으로 일정길이 형성되는 것을 특징으로 하는 관로의 보수 및 보강유닛(100)을 제공한다.
더불어, 상기 관로의 보수 및 보강유닛(100)을 사용한 하수관 보수공법에서,
(a) 육안이나 기기를 이용하여 하수관의 보수위치를 찾는 탐지단계; (b) 탐지된 보수위치로 1개의 상기 보수 및 보강유닛(100)을 삽입하는 제1 보수 및 보강유닛 삽입단계; (c) 상기 보수 및 보강유닛(100)의 본체(120) 내부로 유압 또는 공기압에 의해 팽창하는 패커를 구비한 확개장치(미도시)를 삽입하고, 상기 확개장치의 패커를 유압 또는 공기압으로 팽창시켜 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)가 하수관의 보수위치에 밀착하는 제1 확개장치 확개단계; (d) 보수위치에 설치된 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)의 타유닛 겹침부(144) 내부에 일단이 삽입되도록 다른 보수 및 보강유닛(100)을 삽입하는 제2 보수 및 보강유닛 삽입단계; (e) 상기 보수 및 보강유닛(100)의 본체(120) 내부로 유압 또는 공기압에 의해 팽창하는 패커를 구비한 확개장치(미도시)를 삽입하고, 상기 확개장치의 패커를 유압 또는 공기압으로 팽창시켜 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)가 하수관의 보수위치에 밀착하는 제2 확개장치 확개단계; 및, (f) 보수위치와 크기에 따라 연속적으로 상기 (d) 및 (e)단계를 반복하는 반복시공단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 관로의 보수 및 보강유닛을 이용한 하수관 보수공법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.
첫째, 관로의 보강 또는 보수위치가 넓은 곳에서도 유닛을 상호 중첩되게 직렬로 연결하여 간편히 사용할 수 있는 관로의 보수 및 보강유닛, 그리고 이를 이용한 하수관 보수공법을 제공한다.
둘째, 관로가 휘어진 곳에서도 유닛의 중첩된 부위가 유연하게 대응하는 관로의 보수 및 보강유닛, 그리고 이를 이용한 하수관 보수공법을 제공한다.
셋째, 기존의 확개기 등 장비를 그대로 이용할 수 있는 관로의 보수 및 보강유닛, 그리고 이를 이용한 하수관 보수공법을 제공한다.
넷째, 간단한 구조와 형상으로 제작이 쉬워 경제적이고 미숙련공도 소정의 품질로 시공 가능한 관로의 보수 및 보강유닛, 그리고 이를 이용한 하수관 보수공법을 제공한다.
도 1은 특허공보(특1995-0003302)에 기재된 종래 기술의 도면이다.
도 2는 도 1의 실시품의 사진이다.
도 3 및 4는 종래 기술의 문제점을 나타낸 도면 및 확대도이다.
도 5는 본 발명의 관로의 보수 및 보강유닛의 분해사시도 및 결합사시도이다.
도 6은 본 발명의 관로의 보수 및 보강유닛의 실시예를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명 중 슬리브의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 관로의 보수 및 보강유닛을 이용한 하수관 보수공법의 순서도이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
1. 관로의 보수 및 보강유닛
도 5는 본 발명의 관로의 보수 및 보강유닛의 분해사시도 및 결합사시도이다.
본 발명의 관로의 보수 및 보강유닛(100)은 관로의 내부에 삽입되어 손상되거나 손상우려가 있는 관로를 보수 및 보강하기 위한 것으로, 일단과 타단이 개방된 원통형상의 본체(120); 및, 상기 본체(120)의 외부를 감싸는 탄성체로 본체 접촉부(142)와 타유닛 겹침부(144)로 나뉘는 슬리브(140);를 포함하여 구성되되, 상기 타유닛 겹침부(144)는 상기 본체 접촉부(142)에서 연장되어 상기 본체(120)의 타단 밖으로 일정길이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 본체(120)는 전체적으로 일단과 타단이 개방된 원통형상으로 스테인리스 등의 내식성이 강한 소재로 제작하는 것이 바람직하다. 상기 본체(120)는 도 5의 분해사시도와 같이 판재를 둥글게 말아 형성한 것으로 상기 판재의 일단과 타단은 서로 대응하는 요철(凹凸)과 같은 통상적인 형상(미도시)으로 형성되어 서로 맞물리거나 별도의 통상적인 결합수단(미도시)을 사용하여 체결되어 본체 결합부(124)를 형성하는 것이 실제 시공에서 권장된다. 따라서 평사시에는 도 5의 분해사시도와 같이 상기 판재인 본체(120)가 말려있다가, 확개시에는 도 5의 결합사시도와 같이 상기 판재의 일단과 타단이 서로 마주보게 결합되어 분리되지 않는다.
상기 본체(120)는 자신의 일단과 타단 중 어느 한 곳 이상의 외주면에 돌출된 돌기(122)가 더 형성될 수 있는 데, 상기 돌기(122)는 상기 슬리브(140)의 이탈을 방지하는 역할을 하며, 특히 상기 본체(120)의 일단 및 타단 2곳의 외주면에 돌기(122)가 형성되면 인접하는 본체(120) 상호간의 직렬연결에 있어서 서로 대응되어 겹쳐져 일체성을 증가시키는 역할을 할 수 있다
도 7은 본 발명 중 슬리브의 단면도이다.
상기 슬리브(140)는 상기 본체(120)의 외부를 감싸는 탄성체로 본체 접촉부(142)와 타유닛 겹침부(144)로 나뉘고, 상기 타유닛 겹침부(144)는 상기 본체 접촉부(142)에서 연장되어 상기 본체(120)의 타단 밖으로 일정길이 형성된다. 상기 슬리브(140)는 내구성 및 내식성이 우수한 고무재질로 제작 형성되고, 내부 또는 외부에는 도 7에 도시된 바와 같이 내구성을 증대하기 위하여 섬유질 등으로 제작된 와이어 메쉬(WM)를 더 포함할 수 있다.
상기 슬리브(140)의 관로밀폐 효과를 증대시키기 위하여, 상기 슬리브(140)의 일단과 타단 중 어느 한 곳 이상의 외주면에는 수분의 접촉으로 팽창하는 수팽창고무 등을 이용한 팽창부(미도시)가 더 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 관로의 보수 및 보강유닛의 실시예를 나타낸 것이다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 보수부위가 넓은 곳에서는 본 발명의 관로의 보수 및 보강유닛(100)을 직렬연결하여 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)의 타유닛 겹침부(144) 내부에 일단이 삽입되도록 다른 보수 및 보강유닛(100)을 삽입하여 연결부위의 누수가 발생하지 않도록 하여 사용한다. 또한 도시되지는 않았으나 상술한 바와 같이 상기 본체(120)의 일단 및 타단 2곳의 외주면에 돌기(122)가 형성되면 인접하는 본체(120) 상호간의 직렬연결에 있어서 상기 돌기(122)가 안팎에서 서로 대응되어 겹쳐져 일체성을 증가시킬 수 있다.
도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 관로가 휘어진 곳에서는 탄성체인 타유닛 겹침부(144)가 늘어나 유연하게 대응하므로 밀폐성을 유지한다.
2. 관로의 보수 및 보강유닛을 이용한 하수관 보수공법
도 8은 본 발명의 관로의 보수 및 보강유닛을 이용한 하수관 보수공법의 순서도이다.
본 발명의 관로의 보수 및 보강유닛을 이용한 하수관 보수공법은 상기 관로의 보수 및 보강유닛(100)을 사용한 하수관 보수공법에서,
(a) 육안이나 기기를 이용하여 하수관의 보수위치를 찾는 탐지단계; (b) 탐지된 보수위치로 1개의 상기 보수 및 보강유닛(100)을 삽입하는 제1 보수 및 보강유닛 삽입단계; (c) 상기 보수 및 보강유닛(100)의 본체(120) 내부로 유압 또는 공기압에 의해 팽창하는 패커를 구비한 확개장치(미도시)를 삽입하고, 상기 확개장치의 패커를 유압 또는 공기압으로 팽창시켜 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)가 하수관의 보수위치에 밀착하는 제1 확개장치 확개단계; (d) 보수위치에 설치된 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)의 타유닛 겹침부(144) 내부에 일단이 삽입되도록 다른 보수 및 보강유닛(100)을 삽입하는 제2 보수 및 보강유닛 삽입단계; (e) 상기 보수 및 보강유닛(100)의 본체(120) 내부로 유압 또는 공기압에 의해 팽창하는 패커를 구비한 확개장치(미도시)를 삽입하고, 상기 확개장치의 패커를 유압 또는 공기압으로 팽창시켜 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)가 하수관의 보수위치에 밀착하는 제2 확개장치 확개단계; 및, (f) 보수위치와 크기에 따라 연속적으로 상기 (d) 및 (e)단계를 반복하는 반복시공단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b) 및 (c)단계는 동시에 수행되는 것으로써 상기 확개장치에 상기 보수 및 보강유닛(100)이 거치된 상태로 하수관의 보수위치에 삽입되어 확개장치가 확개되거나, 상기 (d) 및 (e)단계는 동시에 수행되는 것으로써 보수위치에 설치된 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)의 타유닛 겹침부(144) 내부에 일단이 삽입되도록 상기 확개장치에 다른 보수 및 보강유닛(100)이 거치된 상태로 삽입되어 확개장치가 확개되는 것을 특징으로 하는 특징한다.
상기 패커를 구비한 확개장치(미도시)는 하수도의 보수장치로 통상적으로 사용되는 것을 말한다.
상기 모든 단계는 전후 순서를 달리할 수 있으며, 병행하여 중첩적으로 실시될 수 있다.
결론적으로 본 발명은 관로의 보강 또는 보수위치가 넓은 곳에서도 유닛을 상호 중첩되게 직렬로 연결하여 간편히 사용할 수 있고, 관로가 휘어진 곳에서도 유닛의 중첩된 부위가 유연하게 대응하며, 기존의 확개기 등 장비를 그대로 이용할 수 있다. 그리고 간단한 구조와 형상으로 제작이 쉬워 경제적이고 미숙련공도 소정의 품질로 시공 가능하다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
WM: 와이어 메쉬
100: 보수 및 보강유닛
120: 본체
122: 돌기
124: 본체 결합부
140: 슬리브
142: 본체 접촉부
144: 타유닛 겹침부

Claims (6)

  1. 관로의 내부에 삽입되어 손상되거나 손상우려가 있는 관로를 보수 및 보강하기 위한 것으로,
    일단과 타단이 개방된 원통형상의 본체(120); 및,
    상기 본체(120)의 외부를 감싸는 탄성체로 본체 접촉부(142)와 타유닛 겹침부(144)로 나뉘는 슬리브(140);를 포함하여 구성되되,
    상기 타유닛 겹침부(144)는 상기 본체 접촉부(142)에서 연장되어 상기 본체(120)의 타단 밖으로 일정길이 형성되는 것을 특징으로 하는 관로의 보수 및 보강유닛(100).
  2. 제1항에서,
    상기 본체(120)의 일단과 타단 중 어느 한 곳 이상의 외주면에 돌출된 돌기(122)가 더 형성되고, 상기 슬리브(140)의 일단과 타단 중 어느 한 곳 이상의 외주면에 수분의 접촉으로 팽창하는 팽창부(미도시)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 관로의 보수 및 보강유닛(100).
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 슬리브(140)는 고무로 형성되고 내부 또는 외부에 와이어 메쉬(WM)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관로의 보수 및 보강유닛(100).
  4. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 본체(120)는 판재를 둥글게 말아 형성한 것으로 상기 판재의 일단과 타단은 서로 대응하는 형상(미도시)으로 형성되어 서로 맞물리거나 결합수단(미도시)을 사용하여 체결되어 본체 결합부(124)를 형성하는 것을 특징으로 하는 관로의 보수 및 보강유닛(100).
  5. 제1항 또는 제2항의 관로의 보수 및 보강유닛(100)을 사용한 하수관 보수공법에서,
    (a) 육안이나 기기를 이용하여 하수관의 보수위치를 찾는 탐지단계;
    (b) 탐지된 보수위치로 1개의 상기 보수 및 보강유닛(100)을 삽입하는 제1 보수 및 보강유닛 삽입단계;
    (c) 상기 보수 및 보강유닛(100)의 본체(120) 내부로 유압 또는 공기압에 의해 팽창하는 패커를 구비한 확개장치(미도시)를 삽입하고, 상기 확개장치의 패커를 유압 또는 공기압으로 팽창시켜 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)가 하수관의 보수위치에 밀착하는 제1 확개장치 확개단계;
    (d) 보수위치에 설치된 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)의 타유닛 겹침부(144) 내부에 일단이 삽입되도록 다른 보수 및 보강유닛(100)을 삽입하는 제2 보수 및 보강유닛 삽입단계;
    (e) 상기 보수 및 보강유닛(100)의 본체(120) 내부로 유압 또는 공기압에 의해 팽창하는 패커를 구비한 확개장치(미도시)를 삽입하고, 상기 확개장치의 패커를 유압 또는 공기압으로 팽창시켜 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)가 하수관의 보수위치에 밀착하는 제2 확개장치 확개단계; 및,
    (f) 보수위치와 크기에 따라 연속적으로 상기 (d) 및 (e)단계를 반복하는 반복시공단계;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 관로의 보수 및 보강유닛을 이용한 하수관 보수공법.
  6. 제5항에서,
    상기 (b) 및 (c)단계는 동시에 수행되는 것으로써 상기 확개장치에 상기 보수 및 보강유닛(100)이 거치된 상태로 하수관의 보수위치에 삽입되어 확개장치가 확개되거나,
    상기 (d) 및 (e)단계는 동시에 수행되는 것으로써 보수위치에 설치된 상기 보수 및 보강유닛(100)의 슬리브(140)의 타유닛 겹침부(144) 내부에 일단이 삽입되도록 상기 확개장치에 다른 보수 및 보강유닛(100)이 거치된 상태로 삽입되어 확개장치가 확개되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 관로의 보수 및 보강유닛을 이용한 하수관 보수공법.
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