KR101284626B1 - 비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법 및 노후관 교체방법 - Google Patents

비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법 및 노후관 교체방법 Download PDF

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KR101284626B1 KR1020130019842A KR20130019842A KR101284626B1 KR 101284626 B1 KR101284626 B1 KR 101284626B1 KR 1020130019842 A KR1020130019842 A KR 1020130019842A KR 20130019842 A KR20130019842 A KR 20130019842A KR 101284626 B1 KR101284626 B1 KR 101284626B1
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이종석
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Abstract

매설관의 매설구간 전체 길이를 모두 굴착하지 않고도 기존의 노후관을 교체하거나 신규의 매설관을 매설할 수 있는 비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법 및 노후관 교체방법이 개시된다. 이를 위하여 굴착단계와, 누수부 형성단계와, 마찰감소패드 형성단계와, 기초 매설단계, 및 누수부 제거단계를 포함하는 비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 누수부를 통해 매설관의 외부로 배출되는 마찰감소제가 마찰감소패드에 의해 매설관의 외부에 균일하게 분포되므로, 매설관의 매설과정을 원활하게 진행할 수 있다.

Description

비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법 및 노후관 교체방법{METHOD FOR LAYING SEWER PIPE USING AND METHOD FOR CHANGE SUPERANNUATED PIPE USING NON-EXCAVATING}
본 발명은 비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법 및 노후관 교체방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매설관의 매설구간 전체 길이를 모두 굴착하지 않고도 기존의 노후관을 교체하거나 신규의 매설관을 매설할 수 있는 비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법 및 노후관 교체방법에 관한 것이다.
통상적으로, 금속 또는 합성수지로 제조된 상하수도관, 송유관, 가스관 및 전기통신관은 대부분 지중의 갱에 매설되어 설치된다. 이와 같이 지중에 매설된 각종 관은 시간의 경과에 따라 관로를 따라 흐르는 유체 또는 산성화된 토양에 따라 관의 내부 및 외부에서 부식, 균열 또는 파손 등의 노후화가 진행된다. 특히, 관의 매설시 매설 깊이 및 상재 하중 등의 관계를 고려하지 않았거나 매설된 관의 유지 관리가 부실한 경우에는 노후화가 더욱 빠르게 진행되게 된다.
상기에서 매설관이 노후화되면, 상수도관의 경우는 누수로 인한 낭비가 발생될 뿐만 아니라 식수가 오염되는 문제가 발생되며, 하수도관의 경우는 오폐수로 인해 주변 토양 및 지하수가 오염되는 문제가 발생된다. 또한, 가스관의 경우에는 가스가 누출되어 폭발 사고의 원인이 되며, 송유관의 경우 기름이 누출되어 주변 토양 및 지하수를 오염시킨다. 그리고 전기통신관의 경우에는 규열 또는 파손 부위를 통해 지하수가 유입되어 고가의 통신케이블이 손상되어 통신을 두절시키는 등의 손실을 일으키게 된다.
그러므로, 지중에 매설된 지 일정 기간이 경과되었거나 균열 또는 파손된 노후관은 신관으로 교체하여야 한다.
일반적으로 지중의 노후관을 교체할 때에는 교체구간 전체 길이를 파 해쳐서 노후관의 교체가 이루어졌다. 따라서 이 공사 기간 동안 교통 혼잡은 물론 공사 지연, 소음발생, 아스팔트 폐기물로 인한 환경공해 및 엄청난 예산소요 등 여러 가지 문제가 복합적으로 발생하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 지중에 매설된 노후관 내부에 피착된 슬래그 등 이물질을 제거한 후, 노후관 내면에 PE계통의 파이프를 삽입시킨 후 수증기 등으로 고열ㅇ고압 피착시킨 후 냉각시켜 노후관의 내면에 PE계 파이프를 밀착시키는 공법이 개발되었으나, 이는 이물질의 완전 제거가 불가능하여 노후관 내면에 이물질인 슬래그 등이 잔존함에 따라 새로운 PE계 파이프 삽입 시, 그 직경이 작을 수밖에 없어 통상 수요대비로서 큰 직경을 요하는 상황에서 설계치수를 만족할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 이렇게 설치된 관은 내경이 좁기 때문에 유체의 속도가 빨라지며 많은 압력을 받는 심각한 문제점이 있으며, 노후관이 지중에서 부식될 경우 토양을 오염시키는 문제점이 발생되었다.
아울러, 기존 노후관 내면에 새로 삽입 밀착시킨 PE계 파이프 사이에 뜨거운 액체가 침투하거나 수압 등으로 PE계 파이프가 눌려지면, 기존 노후관 구멍을 막아 놓을 수 있는데, 이러한 경우 하자 보수를 할 수 없는 기술적이 문제가 발생되었다.
대한민국 공개특허 제10-2006-0035455호(2006.04.26 공개) 대한민국 등록특허 제10-0305200호(2002.03.08 공고) 대한민국 공개특허 제10-2010-0037305호(2010.04.09 공개)
따라서, 본 발명의 제 1 목적은 신규 매설구간 전체 길이를 모두 굴착하지 않고도 신규 매설관을 매설할 수 있으며, 매설과정에서 매설관의 지중 이동을 원활하게 진행할 수 있도록 하는 비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 교체구간 전체 길이를 모두 굴착하지 않고도 기존에 매설된 노후관을 교체할 수 있으며, 교체과정에서 신규 매설관 및 노후관의 지중 이동을 원활하게 진행할 수 있도록 하는 비굴착 방식을 이용한 노후관 교체방법을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 매설관 매설구간 중 선단 작업구와 말단 작업구를 지정하여 굴착하는 굴착단계와, 상기 선단 작업구로 투입될 매설관에 누수부를 형성하고, 상기 누수부의 내부를 지상과 연결시키는 누수부 형성단계와, 상기 누수부가 형성된 매설관의 외주면에 마찰감소패드를 설치하는 마찰감소패드 형성단계와, 상기 마찰감소패드가 설치된 매설관을 선단 작업구로 투입하고, 상기 누수부를 통해 상기 마찰감소패드에 도포되도록 마찰감소제를 주입하며, 상기 매설관을 지중을 통해 상기 말단 작업구 방향으로 이동시키는 기초 매설단계, 및 상기 말단 작업구로 노출된 매설관의 누수부를 절단하여 제거하는 누수부 제거단계를 포함하는 비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 노후관 교체구간 중 선단 작업구와 말단 작업구를 지정하여 굴착하는 굴착단계와, 상기 선단 작업구로 노출된 노후관을 절단하여 제거하는 노후관 제거단계와, 상기 선단 작업구로 투입될 매설관에 누수부를 형성하고, 상기 누수부의 내부를 지상과 연결시키는 누수부 형성단계와, 상기 누수부가 형성된 매설관의 외주면에 마찰감소패드를 설치하는 마찰감소패드 형성단계와, 상기 마찰감소패드가 설치된 매설관을 선단 작업구로 투입하고, 지중에 매설된 노후관에 접촉시키는 연결단계와, 상기 누수부를 통해 상기 마찰감소패드에 도포되도록 마찰감소제를 주입하며, 상기 매설관을 지중을 통해 상기 말단 작업구 방향으로 이동시키는 기초 매설단계, 및 상기 말단 작업구로 노출된 노후관 및 매설관의 누수부를 절단하여 제거하는 누수부 제거단계를 포함하는 비굴착 방식을 이용한 노후관 교체방법을 제공한다.
본 발명은 누수부를 통해 매설관의 외부로 배출되는 마찰감소제가 매설관의 외부에 균일하게 분포되므로, 매설관의 매설과정을 원활하게 진행할 수 있다.
또한, 노후관 교체구간 및 신규 매설관 매설구간 전체를 굴착하지 않고 선단과 말단에 작업구를 형성하므로, 굴착 면적을 최소화하여 시공비용을 감소시킬 수 있으며, 도로 점거 및 통제가 최소화되므로 교통 체증 및 교통사고의 발생 원인을 감소시킬 수 있다.
아울러, 본 발명은 본 발명은 노후관 제거 및 신규 매설관의 매설을 동시에 실시할 수 있으므로 시공 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매설관 매설방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 지중에 매설된 매설관을 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 매설관 및 마찰감소패드를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노후관 교체방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 매설관 및 노후관을 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법 및 노후관 교체방법(이하, '매설관 매설방법 및 노후관 교체방법'이라 약칭함.)을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매설관 매설방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 매설관 매설방법은 매설관의 매설구간 중 작업구를 지정하여 굴착하는 굴착단계(S100)와, 상기 작업구로 투입될 매설관에 누수부를 형성하는 누수부 형성단계(S200)와, 상기 누수부가 형성된 매설관에 마찰감소패드를 설치하는 마찰감소패드 형성단계(S300)와, 상기 마찰감소패드가 설치된 매설관을 작업구로 투입하고 마찰감소제를 주입하면서 매설관을 지중으로 이동시켜 매설하는 기초 매설단계(S400), 및 매설이 완료된 매설관의 누수부를 절단하여 제거하는 누수부 제거단계(S600)를 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 각 단계별로 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 지중에 매설된 매설관을 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 매설관 매설방법은 굴착단계(S100)를 포함한다.
상기 굴착단계(S100)는 도 2에 도시된 매설관 매설구간(10) 중 선단 작업구(12)와 말단 작업구(14)를 지정하여 굴삭기나 인력 등으로 굴착하는 단계이다. 이러한 선단 작업구(12)는 매설관(20)이 투입될 수 있을 정도로 굴착하며, 말단 작업구(14)는 누수부를 제거할 수 있을 정도로 굴착한다.
또한, 상기 선단 작업구(12)와 말단 작업구(14)의 간격은 매설구간(10)의 거리에 따라 달라질 수 있으므로 특별히 한정되지는 않지만, 원활한 매설작업을 위해 100 내지 200m 정도로 형성되는 것이 바람직하다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 매설관 매설방법은 누수부 형성단계(S200)를 포함한다.
상기 누수부 형성단계(S200)는 굴착단계(S100)를 통해 형성된 선단 작업구(12)로 투입될 매설관(20)에 누수부를 형성하는 단계로, 상기 누수부의 내부와 지상은 호스 등을 통해 연결된다. 여기서, 누수부는 천공기를 사용하여 매설관(20)에 다수개의 관통홀(22)을 천공하여 형성한다.
도 3은 본 발명에 따른 매설관 및 마찰감소패드를 나타내는 사시도이다. 도 3을 참조하면, 상기 누수부는 매설관(20)의 선단에 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 지중으로 이동하는 매설관(20)의 원활한 이동을 위해 매설관(20)의 선단에 마찰감소제가 배출되도록 하기 위함이다.
보다 구체적으로, 상기 관통홀(22)은 매설관(20)의 동심원 상에 적어도 상부, 하부, 좌측 및 우측에 각각 위치되며, 길이 방향으로 일정 간격을 갖도록 다수개가 형성된다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 매설관 매설방법은 마찰감소패드 형성단계(S300)를 포함한다.
상기 마찰감소패드 형성단계(S300)는 누수부가 형성된 매설관(20)의 외주면에 마찰감소패드(30)를 설치하는 단계이다. 이때, 마찰감소패드(30)는 누수부를 통해 매설관(20)의 외부로 배출되는 마찰감소제를 매설관(20)의 외주면에 균일하게 도포시키는 역할을 수행한다.
이를 위해, 상기 마찰감소패드(30)는 그 용도 상 내마모성과 흡수성이 우수해야 되므로, 마찰감소패드(30)는 내마모성이 우수한 합성수지로 이루어진 외피와 흡수성이 우수한 합성수지로 이루어진 내피로 구성될 수 있다. 이때, 외피와 내피는 일체형으로 형성될 수도 있으며, 각각 제조되어 서로 부착될 수도 있다.
구체적으로, 흡수성이 우수한 합성수지로는 스펀지나 부직포 등을 사용할 수 있다.
또한, 내마모성이 우수한 합성수지로는 나일론과 폴리우레탄의 합성수지 등을 사용할 수 있으며, 특정적으로는 베네케(beckene)사의 세라프렌(ceraprene) 소재, 쉘러(scholler)사의 케프로텍(keprotec) 등을 사용할 수 있다. 다만, 나일론과 폴리우레탄의 합성수지는 액체에 대한 흡수성이 약하거나 없으므로, 외피에는 다수개의 관통홈이 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 관통홈은 내피로부터 제공된 마찰감소제가 토사로 균일하게 배출되도록 이동통로를 제공한다.
또한, 상기 관통홈은 1 내지 5㎝ 직경으로 형성될 수 있다. 이러한 관통홈의 직경이 1㎝ 미만으로 천공하는 경우에는 구멍이 작기 때문에 마찰감소제가 원활하게 통과하지 못하여 마찰감소패드(30)와 지중의 토사 사이로 스며들지 못하는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 관통홈의 직경이 5㎝를 초과하면, 마찰감소패드(30)의 표면이 관통홈의 굴곡에 의하여 거칠게 되어 전체적인 내구성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
한편, 상기 마찰감소패드(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 매설관(20)의 외경과 대응되는 내경을 가지는 관형으로 형성된다. 또한, 마찰감소패드(30)는 그 일측에 매설관(20)의 전면을 커버하는 커버(32)가 형성된다.
이러한 커버(32)는 마찰감소패드(30)를 매설관(20)에 고정시키는 역할을 수행하여 매설관(20)의 이동에 따라 지중의 토사로부터 제공되는 마찰력 등의 외력이 작용하여도 마찰감소패드(30)가 초기 위치로부터 이탈되지 않도록 한다.
필요에 따라, 상기 커버(32)는 매설관(20)이 지중으로 이동함에 따라 토사가 매설관(20)의 내부로 원활히 유입되도록 망상형의 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 이는, 커버(32)로 인해 매설관(20)의 내부로 토사의 유입이 차단되면 상기 토사의 이동공간이 제한되어 상기 토사에 의한 저항으로 인해 매설관(20)의 이동이 어려워질 수 있기 때문이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 매설관 매설방법은 기초 매설단계(S400)를 포함한다.
상기 기초 매설단계(S400)는 마찰감소패드(30)가 설치된 매설관(20)이 선단 작업구(12)로부터 말단 작업구(14)까지 이동하도록 상기 매설관(20)을 매설하는 단계이다.
보다 구체적으로, 기초 매설단계(S400)에서는 마찰감소패드(30)가 설치된 매설관(20)을 선단 작업구(12)로 투입하는 제 1 과정과, 상기 누수부를 통해 상기 마찰감소패드(30)에 도포되도록 마찰감소제를 주입하는 제 2 과정, 및 상기 매설관(20)을 지중을 통해 상기 말단 작업구(14) 방향으로 이동시키는 제 3 과정으로 구성된다.
이때, 마찰감소제로는 현탁액 상태의 벤토나이트를 사용할 수 있으며, 이러한 마찰감소제는 누수부의 내부에 지상을 연결하는 호스 등을 통해 지상으로부터 누수부의 내부로 이동된다. 또한, 마찰감소제는 매설관(20)의 내부에 설치된 분사기의 분사노즐을 통해 누수부로 분사되어 매설관(20)의 외부면으로 도포될 수 있다.
또한, 상기 제 2 과정을 통해 주입된 마찰감소제는 매설관(20)의 외주면과 지중의 토사 사이에 발생되는 마찰력을 감소시켜 매설관(20)이 원활하게 이동할 수 있도록 도와준다.
아울러, 상기 제 3 과정에서는 선단 작업구(12)로 투입된 매설관(20)을 지향성 압입 장치 또는 잭을 사용하여 후단 작업구로 이동시킨다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 매설관 매설방법은 누수부 제거단계(S600)를 포함한다.
상기 누수부 제거단계(S600)는 말단 작업구(14)로 노출된 매설관(20)의 누수부를 절단하여 제거하는 단계로, 매설구간(10)에 매설관(20)의 설치가 완료되면 누수부가 형성된 매설관(20)이 말단 작업구(14)로 노출되기 때문에 상기 누수부가 매설관(20)으로부터 분리되도록 누수부를 절단한다.
이때, 누수부는 커터가 설치된 커터장치나 산소 절단기등 가열수단으로 절단시킬 수 있다.
필요에 따라, 상기 기초 매설단계(S400)와 누수부 제거단계(S600) 사이에는 상기 추가 매설단계(S500)가 더 포함될 수 있다.
상기 추가 매설단계(S500)는 선단 작업구(12)로 매설관을 추가 투입하고, 누수부가 형성된 매설관(20)에 추가 투입된 매설관을 결합시키며, 추가 투입된 매설관을 말단 작업구(14) 방향으로 이동시키는 단계이다. 이때, 추가 투입된 매설관과 누수부가 형성된 매설관(20)은 용접 등을 통해 결합될 수 있다.
이러한 추가 매설단계(S500)는 매설구간(10)의 길이에 따라 매설구간(10) 전체에 매설관(20)이 설치될 수 있도록 반복적으로 진행된다.
도 4는 본 발명에 따른 노후관 교체방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 노후관 교체방법은 노후관의 교체구간 중 작업구를 지정하여 굴착하는 굴착단계(S100)와, 상기 작업구로 노출된 노후관을 제거하는 노후관 제거단계(S150)와, 상기 작업구로 투입될 매설관에 누수부를 형성하는 누수부 형성단계(S200)와, 상기 누수부가 형성된 매설관에 마찰감소패드를 설치하는 마찰감소패드 형성단계(S300)와, 상기 마찰감소패드가 설치된 매설관을 작업구로 투입하고 지중에 매설된 노후관에 접촉시키는 연결단계(S350)와, 마찰감소제를 주입하면서 매설관을 지중으로 이동시켜 매설하는 기초 매설단계(S400), 및 매설이 완료된 매설관의 누수부와 노후관을 절단하여 제거하는 누수부 제거단계(S600)를 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 각 단계별로 보다 구체적으로 설명한다. 이때, 전술한 매설관 매설방법과 동일한 내용의 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 노후관 교체방법은 굴착단계(S100)를 포함한다.
상기 굴착단계(S100)는 노후관 교체구간 중 선단 작업구(12)와 말단 작업구(14)를 지정하여 굴착하는 단계이다.
상기 선단 작업구(12) 및 말단 작업구(14)는 그 바닥면을 노후관의 하부, 즉 지중의 갱(坑)의 하부 보다 깊이, 예를 들면 0.3 내지 1.5m 정도가 더 깊도록 형성할 수 있다. 또한, 선단 작업구(12) 및 말단 작업구(14)의 바닥면의 길이는 3 내지 10m 정도의 길이로 형성하며, 폭은 0.5 내지 2.0m 정도로 형성할 수 있다.
아울러, 선단 작업구(12)와 말단 작업구(14)는 작업 공간을 확대하기 위해 노후관이 추출되는 면과 대응하는 면이 경사지도록 형성하는 것이 바람직하다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 노후관 교체방법은 노후관 제거단계(S150)를 포함한다. 도 5는 본 발명에 따른 매설관(20) 및 노후관을 나타내는 사시도이다.
상기 노후관 제거단계(S150)는 선단 작업구(12)로 노출된 노후관을 절단하여 제거하는 단계로, 추후 매설관(20)과의 연결을 위해 도 5와 같이 노후관(40)의 선단이 지중으로부터 1 내지 4m 정도로 돌출되도록 절단한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 노후관 교체방법은 누수부 형성단계(S200)를 포함한다.
상기 누수부 형성단계(S200)는 선단 작업구(12)로 투입될 매설관(20)에 누수부를 형성하고, 상기 누수부의 내부를 지상과 연결시키는 단계이다. 이때, 누수부는 노후관(40)에 접촉되는 매설관(20)의 선단에 형성된다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 노후관 교체방법은 마찰감소패드 형성단계(S300)를 포함한다.
상기 마찰감소패드 형성단계(S300)는 누수부가 형성된 매설관(20)의 외주면에 마찰감소패드(30)를 설치하는 단계이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 마찰감소패드(30)는 매설관(20)의 외경과 대응되는 내경을 가지는 관형으로 형성된다. 또한, 마찰감소패드(30)는 그 일측에 매설관(20)의 이동력을 노후관에 전달하는 커버하는 커버(32)가 형성된다.
이러한 커버(32)는 노후관의 직경이 매설관(20)의 직경보다 작은 직경을 가지는 경우에도 매설관(20)에 작용하는 이동력이 노후관(40)에 원활히 전달될 수 있도록 형성된다. 예를 들면, 상기 커버(32)는 도 5에 도시된 바와 같이 노후관(40)의 외경과 대응되는 지름을 가지는 중앙판과 상기 중앙판의 테두리를 따라 구비되어 중앙판의 마찰감소패드(30)에 연결하는 복수개의 지지대로 구성될 수 있다.
필요에 따라, 상기 누수부 형성단계(S200)와 마찰감소패드 형성단계(S300) 사이에는 보조 누수부 형성단계(S250)가 더 포함될 수 있다.
상기 보조 누수부 형성단계(S250)는 지중에 매설된 노후관(40)에 보조 누수부를 형성하고, 상기 보조 누수부의 내부와 지상을 호스 등으로 연결시키는 단계이다. 여기서, 보조 누수부는 천공기를 사용하여 노후관(40)에 다수개의 관통홀을 천공하여 형성한다.
이러한 보조 누수부는 노후관(40) 내에 양측 끝단을 막은 상태에서 마찰감소제를 주입하고 압력을 인가하면, 관통홀을 통해 지중으로 마찰감소제를 제공하여 갱에 매설된 노후관(40)의 외부와 지중의 갱을 이루는 토사 사이에 마찰감소제를 분포시키는 역할을 수행한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 노후관 교체방법은 연결단계(S350)를 포함한다.
상기 연결단계(S350)는 마찰감소패드(30)가 설치된 매설관(20)을 선단 작업구(12)로 투입하고, 지중에 매설된 노후관(40)에 접촉시키는 단계로, 예를 들면 3 내지 10m 정도 길이의 매설관(20)을 용접 등의 방법을 통해 선단 작업구(12)로 노출된 노후관(40)에 연결하는 과정을 수행한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 노후관 교체방법은 기초 매설단계(S400)를 포함한다.
상기 기초 매설단계(S400)는 누수부를 통해 상기 마찰감소패드(30)에 도포되도록 마찰감소제를 주입하며, 상기 매설관(20)을 지중을 통해 상기 말단 작업구(14) 방향으로 이동시키는 단계이다.
본 단계에서는 매설관(20)의 삽입을 쉽게 하기 위하여 원추형 관 삽입장치를 매설관(20)에 연결하고, 말단 작업구(14)에서 노후관(40)을 권취기나 유압장비 등 강력한 동력 장비로 잡아당겨 노후관(40)을 매설관(20)으로 교체할 수 있다.
이때, 원추형 관 삽입장치 쪽에는 유압실린더나 유압 항타기를 추가로 설치하여 원추형 관 삽입장치와 함께 매설관(20)을 밀어줄 수도 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 노후관 교체방법은 누수부 제거단계(S600)를 포함한다.
상기 누수부 제거단계(S600)는 말단 작업구(14)로 노출된 노후관 및 신규 매설관(20)의 누수부를 절단하여 제거하는 단계이다.
본 단계에서는 말단 작업구(14)로 인출된 노후관(40)을 절단하여 선단 작업구(12)와 말단 작업구(14) 사이 지중의 갱에 매설된 노후관(40)을 완전히 제거하면서 신규 매설관(20)을 선단 작업구(12)와 말단 작업구(14) 사이에 매설하는 과정을 수행한다.
필요에 따라, 상기 기초 매설단계(S400)와 누수부 제거단계(S600) 사이에는 상기 추가 매설단계(S500)가 더 포함될 수 있다.
상기 추가 매설단계(S500)는 기초 매설단계(S400)를 통해 전체 노후관(40) 중 일부 구간의 노후관(40)이 교체되는 경우 진행되는 단계로, 지중에 매설된 노후관(40)이 완전히 제거될 때까지 다수 회 반복한다.
보다 구체적으로, 추가 매설단계(S500)는 선단 작업구(12)로 매설관(20)을 추가 투입하는 제 1 과정과, 누수부가 형성된 매설관(20)에 추가 투입된 매설관(20)을 결합시키는 제 2 과정과, 추가 투입된 매설관(20)을 상기 말단 작업구(14) 방향으로 이동시키는 제 3 과정을 포함한다. 이때, 누수부는 노후관(40)에 연결되는 임의의 제 1 매설관(20)에 형성되므로, 제 1 매설관(20) 이후 투입되는 제 2 매설관, 제 3 매설관, 제 4 매설관 등에는 형성되지 않는다.
다시 말해, 본 단계에서는 선단 작업구(12)에서 추가로 투입될 매설관(20)과 지중의 갱에 미리 매설된 매설관(20)을 연결시킨 후 매설관들을 지중을 통해 상기 말단 작업구(14) 방향으로 이동시키는 과정을 수행한다.
또한, 본 단계에서는 말단 작업구(14)로 노출되는 노후관(40)을 반복적으로 절단하여 제거하고, 상기 노후관이 전부 제거된 이후 노출되는 매설관(20)의 누수부도 절단하여 제거한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 매설구간 12 : 선단 작업구
14 : 말단 작업구 20 : 매설관
22 : 관통홀 30 : 마찰감소패드
32 : 커버 40 : 노후관

Claims (10)

  1. 매설관 매설구간 중 선단 작업구와 말단 작업구를 지정하여 굴착하는 굴착단계;
    상기 선단 작업구로 투입될 매설관에 누수부를 형성하고, 상기 누수부의 내부를 지상과 연결시키는 누수부 형성단계;
    상기 누수부가 형성된 매설관의 외주면에 마찰감소패드를 설치하는 마찰감소패드 형성단계;
    상기 마찰감소패드가 설치된 매설관을 선단 작업구로 투입하고, 상기 누수부를 통해 상기 마찰감소패드에 도포되도록 마찰감소제를 주입하며, 상기 매설관을 지중을 통해 상기 말단 작업구 방향으로 이동시키는 기초 매설단계;
    상기 선단 작업구로 매설관을 추가 투입하고, 누수부가 형성된 매설관에 추가 투입된 매설관을 결합시키며, 추가 투입된 매설관을 상기 말단 작업구 방향으로 이동시키는 추가 매설단계; 및
    상기 말단 작업구로 노출된 매설관의 누수부를 절단하여 제거하는 누수부 제거단계를 포함하는 비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 누수부는 매설관의 선단에 형성되는 것을 특징으로 하는 비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 누수부가 형성된 매설관에 설치되는 마찰감소패드는 매설관의 외경과 대응되는 내경을 가지는 관형으로 형성되며, 상기 마찰감소패드는 외력에 의해 이동되지 않도록 그 일측에 매설관의 전면을 커버하는 망상형 커버가 형성된 것을 특징으로 하는 비굴착 방식을 이용한 매설관 매설방법.
  4. 삭제
  5. 노후관 교체구간 중 선단 작업구와 말단 작업구를 지정하여 굴착하는 굴착단계;
    상기 선단 작업구로 노출된 노후관을 절단하여 제거하는 노후관 제거단계;
    상기 선단 작업구로 투입될 매설관에 누수부를 형성하고, 상기 누수부의 내부를 지상과 연결시키는 누수부 형성단계;
    상기 누수부가 형성된 매설관의 외주면에 마찰감소패드를 설치하는 마찰감소패드 형성단계;
    상기 마찰감소패드가 설치된 매설관을 선단 작업구로 투입하고, 지중에 매설된 노후관에 접촉시키는 연결단계;
    상기 누수부를 통해 상기 마찰감소패드에 도포되도록 마찰감소제를 주입하며, 상기 매설관을 지중을 통해 상기 말단 작업구 방향으로 이동시키는 기초 매설단계;
    상기 선단 작업구로 매설관을 추가 투입하고, 누수부가 형성된 매설관에 추가 투입된 매설관을 결합시키며, 추가 투입된 매설관을 상기 말단 작업구 방향으로 이동시키는 추가 매설단계; 및
    상기 말단 작업구로 노출된 노후관 및 매설관의 누수부를 절단하여 제거하는 누수부 제거단계를 포함하는 비굴착 방식을 이용한 노후관 교체방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 누수부는 노후관에 접촉되는 매설관의 선단에 형성되는 것을 특징으로 하는 비굴착 방식을 이용한 노후관 교체방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 누수부가 형성된 매설관에 설치되는 마찰감소패드는 매설관의 외경과 대응되는 내경을 가지는 관형으로 형성되며, 상기 마찰감소패드는 그 일측에 매설관의 이동력을 노후관에 전달하는 커버가 형성된 것을 특징으로 하는 비굴착 방식을 이용한 노후관 교체방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 커버는
    상기 노후관의 외경과 대응되는 지름을 가지는 중앙판과 상기 중앙판의 테두리를 따라 구비되어 중앙판을 마찰감소패드에 연결하는 복수개의 지지대로 구성된 것을 특징으로 하는 비굴착 방식을 이용한 노후관 교체방법.
  9. 삭제
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 누수부 형성단계와 마찰감소패드 형성단계 사이에는
    지중에 매설된 노후관에 보조 누수부를 형성하고, 상기 보조 누수부의 내부를 지상과 연결시키는 보조 누수부 형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착 방식을 이용한 노후관 교체방법.
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