KR101257440B1 - 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법 - Google Patents

Abstract

관내에 흐르는 유체의 단수 없이 관을 절단할 때, 절단부위가 정확하게 형성될 수 있으며, 절단부위에 밸브를 설치할 수 있도록 한 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법이 개시된다. 개시된 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법은 상측에 상면이 호형상으로 마련되고 중앙 길이방향을 따라 투입구가 형성되는 상부가이드부가 구성되고 일측에 개폐부재가 슬라이딩 안내되면서 상기 투입구를 선택적으로 개폐하는 개폐안내부가 형성된 상부밀폐가이더를 관에 둘러싸는 동시에 고정시키는 상부밀폐가이더 고정단계; 상기 상부밀폐가이더가 설치되 관의 하부에 하부밀폐가이더를 고정시키는 하부밀폐가이더 고정단계; 상기 상부밀폐가이더 및 하부밀폐가이더의 외면에 원주방향으로 복수개로 분할된 회동대가 설치되되, 어느 하나의 회동대에는 상기 투입구를 통해 투입되고 선단부 외주면에 절삭날이 구비된 절삭공구가 설치되어, 회동개가 관 길이방향의 수직방향으로 자유롭게 회전가능하게 설치하는 회동대 고정단계; 상기 절삭공구를 작동시키고 상기 회동대를 회전시켜 상기 절삭공구가 투입구를 따라 가이드 되면서 회전에 의해 관을 절삭하여 절삭홈을 형성시키는 절삭홈 형성단계; 상기 상부밀폐가이더 및 하부밀폐가이더에서 회동대를 분리하고, 상기 개폐부재를 통해 투입구를 밀폐시키는 회동대 분리단계; 상기 절삭홈을 통해 관내로 투입되어 상기 관의 내주면에 선택적으로 밀착되어 관을 개폐시키는 밸브디스크를 갖는 밸브를 상기 상부밀폐가이더에 장착하는 밸브 삽입단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법{WATERCONTROL VALVE REPLACEMENT METHOD WITHOUT SUSPENSION OF WATER SUPPLY}

본 발명은 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관내에 흐르는 유체의 단수 없이 관을 절단할 때, 절단부위가 정확하게 형성될 수 있으며, 절단부위에 밸브를 설치할 수 있도록 한 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법에 관한 것이다.

일반적으로 관내에 흐르는 유체의 단수 없이 관을 절단하고, 이 관을 포함하는 관로에서 상기 관의 절단부위에 밸브를 삽입하는 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입공법은 주지되어 있다. 즉, 이러한 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법은 상수도관, 공업용수관, 냉각수, 온수, 오일라인, 공장설비라인, 배수관, 하수관 등과 같이 유체가 흐르고 있는 본관에서 분기관을 설치시나, 노후관 교체시, 본관과 지관의 연결라인 증설시, 소정의 위치에 소화전 등을 설치할 때 등 본관의 운용 상태에서 단수를 하지 않고 시행하는 공법이다.

종래의 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법이 국내특허등록 제525719호에 개시되어 있다. 개시된 종래의 기술은 기설관의 일부를 이 기설관의 원주방향으로 복수개로 분할된 밀폐케이스에 의해 기밀 상태로 둘러싸는 동시에, 상기 기설관의 직경방향으로 설정된 축선 주위에서 회전 자유롭게 지지되고, 또한 기둥부의 선단면 및 외주면에 절삭날을 각각 복수개 가지는 절삭공구를, 상기 밀폐케이스에 부착한 상태로 이 밀폐케이스 내에 수용한다.

그리고, 상기 절삭공구를 원동기의 동력으로 상기 축선 주위에서 회전시켜 이 절삭공구의 회전에 의해 상기 기설관을 절삭하는 절삭운동을 행하게 하면서, 상기 절삭공구를 상기 기설관의 직경방향을 향하여 이송하고, 상기 밀폐케이스의 적어도 일부를 상기 기설관의 상기 원주방향으로 회전시키는 것에 의해, 상기 절삭공구를 상기 원주방향으로 회전시켜 상기 절삭공구에 이송운동을 행하게 하므로써, 상기 기설관을 상기 절삭공구에 의해 상기 원주방향으로 약 180°의 범위에 걸쳐 절삭하므로써, 상기 기설관의 원주방향으로 약 180°의 범위에 걸쳐 절개한 절삭홈을 형성한다.

그리고, 상기 절삭홈으로부터 상기 기설관 내로 침입하고 상기 절삭홈을 폐색하고 상기 절삭홈에 대응하는 지점에서 상기 기설관의 내주면에 압접하여 상기 기설관을 막는 게이트밸브체를 가진 게이트밸브를 배치한다.

하지만, 종래의 기술은 상기 밀폐케이스가 기설관에 밀착된 상태로 부착되고, 절삭공구가 설치된 밀폐케이스를 회전시켜, 절삭공구를 통해 관을 절개하도록 구성되기 때문에, 관 내부에 흐르는 유체의 압력에 의해 절삭공구가 압력에 밀리게 되고, 절삭공구를 지지하던 밀폐케이스도 유체가 흐르는 방향 측으로 밀리게 된다. 즉, 절삭공구가 밀림에 따라 관에 형성되는 절삭홈의 크기가 크게 형성되는 문제가 있었으며, 절삭공구를 통해 형성하는 절삭홈이 유체와 수직을 이루도록 정확하게 형성되지 못하고, 사선으로 기울어져 절삭홈이 형성되는 문제가 있었다. 따라서, 관에 크게 형성되거나 기울어져 형성된 절삭홈에 게이트 밸브가 설치되면 게이트 밸브가 기울어지게 설치되어 완벽한 밀폐가 이루어 지지 못할 뿐만 아니라, 최악의 경우 관을 전체적으로 교체해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 관내에 흐르는 유체의 단수 없이 관을 절단할 때, 절단부위가 정확하게 형성될 수 있으며, 정확하게 형성된 절단부위에 밸브를 설치할 수 있도록 한 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법을 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법은 상측에 상면이 호형상으로 마련되고 중앙 길이방향을 따라 투입구가 형성되는 상부가이드부가 구성되고 일측에 개폐부재가 슬라이딩 안내되면서 상기 투입구를 선택적으로 개폐하는 개폐안내부가 형성된 상부밀폐가이더를 관에 둘러싸는 동시에 고정시키는 상부밀폐가이더 고정단계; 상기 상부밀폐가이더가 설치되 관의 하부에 하부밀폐가이더를 고정시키는 하부밀폐가이더 고정단계; 상기 상부밀폐가이더 및 하부밀폐가이더의 외면에 원주방향으로 복수개로 분할된 회동대가 설치되되, 어느 하나의 회동대에는 상기 투입구를 통해 투입되고 선단부 외주면에 절삭날이 구비된 절삭공구가 설치되어, 회동개가 관 길이방향의 수직방향으로 자유롭게 회전가능하게 설치하는 회동대 고정단계; 상기 절삭공구를 작동시키고 상기 회동대를 회전시켜 상기 절삭공구가 투입구를 따라 가이드 되면서 회전에 의해 관을 절삭하여 절삭홈을 형성시키는 절삭홈 형성단계; 상기 상부밀폐가이더 및 하부밀폐가이더에서 회동대를 분리하고, 상기 개폐부재를 통해 투입구를 밀폐시키는 회동대 분리단계; 상기 절삭홈을 통해 관내로 투입되어 상기 관의 내주면에 선택적으로 밀착되어 관을 개폐시키는 밸브디스크를 갖는 밸브를 상기 상부밀폐가이더에 장착하는 밸브 삽입단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법은 관내에 흐르는 유체의 단수 없이 관을 절단할 때, 절단부위가 정확하게 형성될 수 있으며, 정확하게 형성된 절단부위에 밸브를 설치할 수 있다는 효과가 있다.

도 1는 본 발명에 적용되는 상부밀폐가이더의 사시도이며,
도 2a 내지 도 2i는 본 발명에 따른 상수관 절삭 및 밸브 삽입 공법을 설명하기 위한 공정도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 적용되는 상부밀폐가이더의 사시도이며, 도 2a 내지 도 2i는 본 발명에 따른 상수관 절삭 및 밸브 삽입 공법을 설명하기 위한 공정도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 상수관 절삭 및 밸브 삽입 공법을 설명하면, 관내에 흐르는 유체의 단수 없이 관을 절단하고, 이 관을 포함하는 관로에서 상기 관의 절단부위에 밸브를 삽입하는 공법에 관한 것으로, 본 발명은 관내에 흐르는 유체의 단수 없이 관을 절단할 때, 절단부위가 정확하게 형성될 수 있으며, 정확하게 형성된 절단부위에 밸브를 설치할 수 있는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 본 발명은 상부밀폐가이더 고정단계, 하부밀폐가이더 고정단계, 회동대 고정단계, 절삭홈 형성단계, 회동대 분리단계 및 밸브 삽입단계를 포함하여 구성된다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상부밀폐가이더 고정단계는 관(1) 내에 유체(물)가 흐르고 있는 상태에서, 관(1) 외면에 상부밀폐가이더(100)를 장착하는 단계로, 상측에 상면이 호형상으로 마련되고 중앙 길이방향을 따라 투입구(111)가 형성되는 상부가이드부(110)가 구성되고 일측에 개폐부재가 슬라이딩 안내되면서 상기 투입구(111)를 선택적으로 개폐하는 개폐안내부(120)가 형성된 상부밀폐가이더(100)를 관(1)에 둘러싸는 동시에 고정시키는 단계이다. 여기서, 상기 상부밀폐가이더(100)는 하부에 마련되고 두개로 분할된 밴드부(131,132)를 관에 부착하는 동시에, 조립볼트(B)로 밴드부의 양단부를 체결하여 상부밀폐가이더가 관(1)을 감싼 상태로 고정될 수 있도록 한다.

상기 하부밀폐가이더 고정단계는 도 2c에 도시된 바와 같이, 후술하는 회동대(300)가 상부밀폐가이더(100) 및 하부밀폐가이더(200)의 외면을 따라 회동될 수 있도록, 상부밀폐가이더(100)의 하측에 하부밀폐가이더(200)를 결합시키는 단계이다. 즉, 하부밀폐가이더 고정단계는 상기 상부밀폐가이더(100)가 설치되 관의 하부에 하부밀폐가이더(200)를 고정시키는 단계이다. 여기서, 상기 상부밀폐가이더(100) 및 하부밀폐가이더(200)는 결합되었을 때, 외주면이 원형을 이루도록 구성되어, 후술하는 회동대(300)가 결합된 상부밀폐가이더(100) 및 하부밀폐가이더(200)의 외면을 따라 부드럽게 회전할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 하부밀폐가이더(200)의 양단부 및 상부밀폐가이더(100)의 양단부에는 플랜지부(140,210)가 형성되어, 하부밀폐가이더와 상부밀폐가이더 양단부의 플랜지부(140,210)를 밀착시킨 상태에서 볼트(B)를 통해 견고하게 조립 결합시키는 것이 바람직하고, 하부밀폐가이더(200)의 내면과 관(1)의 외면 사이가 이격되지 않고 관에 하부밀폐가이더(200)가 견고하게 고정되도록 상기 하부밀폐가이더(210)의 내면에 장착된 지지볼트(220)를 관의 하측에 밀착시켜 지지되도록 하는 것이 바람직하다.

회동대 고정단계는 도 2d에 도시된 바와 같이, 관(1)에 결합된 상부밀폐가이더(100) 및 하부밀폐가이더(200)의 외면에 회동대(300)를 고정시키는 단계로, 상기 상부밀폐가이더(100) 및 하부밀폐가이더(200)의 외면에 원주방향으로 복수개로 분할된 회동대(300)를 설치하는 단계이다. 여기서, 상기 회동대(300) 중, 어느 하나의 회동대(300)에는 상기 투입구(111)를 통해 투입되고 선단부 외주면에 절삭날(311)이 구비된 절삭공구(310)가 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 설치된 회동대(300)는 상부밀폐가이더(100) 및 하부밀폐가이더(200)의 외면을 따라, 관(1) 길이방향의 수직방향으로 자유롭게 회전가능하게 설치된다. 여기서, 상기 회동대(300)는 밀폐가이더(100,200)의 외면에 장착이 용이하도록 적어도 2개 이상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 각각의 회동대(300)의 단부에는 플랜지부(320)가 형성되어 조립볼트(B)를 통해 각각 단부가 조립될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 회동대(300)는 상기 상부밀폐가이더(100) 및 하부밀폐가이더(200)의 외면에 원형을 이루면서 결합되도록 구성되어, 상기 회동대(300)가 상기 상부밀폐가이더(100) 및 하부밀폐가이더(200)의 외면을 따라 자유롭게 회전가능하게 설치될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 절삭홈 형성단계는 도 2d 및 도 2e에 도시된 바와 같이, 관(1)의 외면에 밸브를 설치할 수 있도록 관(1)을 절삭하여 홈을 형성하는 단계로, 회동대(300)에 설치된 절삭공구(310)를 작동시키고 상기 상부밀폐가이더(100) 및 하부밀폐가이더(200)의 외면에 설치된 회동대(300)를 회전시켜, 상기 절삭공구(310)가 투입구(111)를 따라 가이드되면서 회전에 의해 관(1)을 절삭하여 절삭홈(1a)을 형성시키는 단계이다. 즉, 본 발명의 절삭홈 형성단계는 관에 설치된 상부밀폐가이더(100) 및 하부밀폐가이더(200)에 회동대(300)가 장착되어 회전되고 상기 절삭공구(310)가 투입구(111)에 삽입되어 지지되면서 가이드되어 절삭홈(1a)을 형성하기 때문에 관(1) 내부의 유체의 압력에 의해 절삭공구(310)가 유체가 흐르는 방향 측으로 밀리지 않고 절삭작업을 할 수 있다. 여기서, 상기 절삭공구(310)는 개략적으로 내부에 모터가 내장된 본체(312)가 마련되고 모터축에는 커터축(313)이 연장형성되며, 상기 커터축(313)의 단부에는 절삭구(311)가 일체로 형성된다. 즉, 상기 절삭구(311)는 모터의 동력을 전달받은 주축에 회전에 의해 회전되도록 구성된다. 여기서, 상기 절삭구(311)는 대략 원기둥 형상으로 형성되되, 관(1)의 외면을 따라 회전하면서 절삭을 수행하기 때문에 하단은 콘형상으로 뾰족하게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 회동대 분리단계는 도 2f에 도시된 바와 같이, 관(1)에 절삭홈(1a)을 형성한 다음, 상기 상부밀폐가이더(100) 및 하부밀폐가이더(200)의 외면에서 회동대(300)를 분리하는 단계로, 상기 상부밀폐가이더(100) 및 하부밀폐가이더(200)에서 회동대(300)를 분리하고, 상기 개폐안내부(120)에 슬라이딩 가능하게 설치된 개폐부재를 안쪽으로 슬라이딩시켜 투입구(111)를 밀폐시켜줌으로써 관(1)에 형성된 절삭홈(1a)을 통해 유체(물)이 흘러나오는 것을 방지하는 단계이다. 이때 도 2g에 도시된 바와 같이 상부밀폐가이더(100)에 고정된 하부가이더(200) 또한 분리시켜주는 것이 바람직하다.

상기 밸브 삽입단계는 도 2h 및 도 2i에 도시된 바와 같이, 상기 관(1)의 외면에 형성된 절삭홈(1a)에 밸브(400)를 삽입 설치하여 관(1)에 유체를 선택적으로 차단 및 도통할 수 있도록 구성하는 단계로, 밸브디스크(420)를 상기 절삭홈(1a)을 통해 관내로 투입시켜, 상기 관(1)의 내주면에 선택적으로 밀착되도록 하여 관(1)을 선택적으로 개폐시키도록 구성하고, 밸브(400)를 상기 상부밀폐가이더(100)에 장착하여 고정시키는 단계이다. 여기서, 상기 밸브(400)는 개략적으로 밸브본체(410), 밸브디스크(420), 스핀들(430)로 구성되어 밸브본체(410)를 회동대(300)가 분리된 상부밀폐가이더(100)의 외면에 결합시킨다. 그리고, 상기 개폐안내부(120)에 슬라이딩 가능하게 설치된 개폐부재를 슬라이딩시켜 투입구(111)를 개구시킨 다음, 스핀들(430)을 회전시키면 밸브디스크(420)가 절삭홈(410)을 통해 관(1) 내에 투입되어 관(1)의 내주면에 밀착된다. 이와 같이, 밸브(400)가 절삭홈(1a)에 대응하는 부분에 밸브(400)가 배치되고, 밸브디스크(420)가 관(1)에 삽입된다.

이와 같이 본 발명은 관에 밀착 설치된 상부밀폐가이더와 하부밀폐가이더에 절삭공구가 장착된 회동대가 지지되면서 관을 절삭하기 때문에, 종래와 같이 관 내부에 흐르는 유체의 압력에 의해 절삭공구가 압력에 밀리게 되는 경우가 발생되지 않아 관에 절삭홈을 정확하게 형성할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 상측에 상면이 호형상으로 마련되고 중앙 길이방향을 따라 투입구가 형성되는 상부가이드부가 구성되고 일측에 개폐부재가 슬라이딩 안내되면서 상기 투입구를 선택적으로 개폐하는 개폐안내부가 형성된 상부밀폐가이더를 관에 둘러싸는 동시에 고정시키는 상부밀폐가이더 고정단계;
   상기 상부밀폐가이더가 설치되 관의 하부에 하부밀폐가이더를 고정시키는 하부밀폐가이더 고정단계;
   상기 상부밀폐가이더 및 하부밀폐가이더의 외면에 원주방향으로 복수개로 분할된 회동대가 설치되되, 어느 하나의 회동대에는 상기 투입구를 통해 투입되고 선단부 외주면에 절삭날이 구비된 절삭공구가 설치되어, 회동개가 관 길이방향의 수직방향으로 자유롭게 회전가능하게 설치하는 회동대 고정단계;
   상기 절삭공구를 작동시키고 상기 회동대를 회전시켜 상기 절삭공구가 투입구를 따라 가이드 되면서 회전에 의해 관을 절삭하여 절삭홈을 형성시키는 절삭홈 형성단계;
   상기 상부밀폐가이더 및 하부밀폐가이더에서 회동대를 분리하고, 상기 개폐부재를 통해 투입구를 밀폐시키는 회동대 분리단계;
   상기 절삭홈을 통해 관내로 투입되어 상기 관의 내주면에 선택적으로 밀착되어 관을 개폐시키는 밸브디스크를 갖는 밸브를 상기 상부밀폐가이더에 장착하는 밸브 삽입단계를 포함하여 구성되되,
   상기 하부밀폐가이더 고정단계는 상기 하부밀폐가이더의 양단부를 상기 상부밀폐가이더의 양단부에 밀착시켜 볼트를 통해 결합하는 단계와, 상기 하부밀폐가이더의 내면을 지지볼트를 통해 관의 하측에 밀착시켜 지지되도록 하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부밀폐가이더 및 하부밀폐가이더는 결합되었을 때, 외주면이 원형을 이루도록 구성되고,
   회동대 또한 상기 상부밀폐가이더 및 하부밀폐가이더의 외면에 원형을 이루면서 결합되도록 구성되어, 상기 회동대가 상기 상부밀폐가이더 및 하부밀폐가이더의 외면을 따라 자유롭게 회전가능하게 설치될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 부단수 관 절삭 및 밸브 삽입 공법.
   
3. 삭제

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