KR101391127B1 - 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중에 매설된 전기, 통신 케이블 및 가스, 상수도 등의 지하매설 관로를 보호하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 철근콘크리트 블록 구조물로 된 멀티프로텍터를 구비하되, 그 멀티프로텍터의 내부에 발포제 충진관을 형성 및 그 발포제 충진관에 공기와 접촉시 기포를 발생하여 빠르게 팽창 확산 되는 발포제를 충진함으로써, 멀티프로텍터를 지중에 매설작업시나 매설 후 지중의 토압에 충분히 견딜 수 있는 내구성을 한층 향상시키며, 이로 인한 지중관로에 위험을 가할 정도의 충격에만 발포제 충진관에 반응이 일어나게 하여 멀티프로텍터로의 안정된 성능의 발휘가 가능하게 하며, 또한, 내구성의 향상으로 보수 공사에 따른 굴착작업시 굴착기로 인한 충분한 깊이로의 안정된 굴착작업의 수행이 가능하게 함으로, 작업시간의 단축 및 이로 인한 작업효율을 한층 향상시키줄 수 있게 하는 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터에 관한 것이다.

Description

발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터{Foaming-agent-stuffing type multiprotector for protecting underground conduit }

본 발명은 지중에 매설된 전기, 통신 케이블 및 가스, 상수도 등의 지하매설 관로를 보호하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 지중에 매설되는 관로를 보호하기 위한 별도의 철근콘크리트 블록 구조물로 된 멀티프로텍터를 구비하되, 상기 멀티프로텍터를 이용하여 전기, 통신 케이블 및 가스, 상수도 등의 지중관로의 상부에 시공함으로써, 지하 매설 및 시설물 보수 공사를 위한 터파기 공사를 수행시 지중관로의 직접적인 타격의 방지로 지중관로를 보호함은 물론, 1차적인 멀티프로텍터의 파손시 그 내부에 충진된 발포제가 외부로 방출 및 이로 인해 굴착기 운전자에게 지중관로가 매설되어 있음을 빠르게 인식시켜 굴착기를 비롯한 각종 장비로 인한 전기, 통신 케이블 및 가스, 상수도 등의 지중관로의 파손을 미연에 방지할 수 있게 하여 지중에 매설된 지중관로의 안전성을 극히 향상시킬 수 있게 한 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터에 관한 것이다.

우리나라의 배전선로의 지중화는 1973년 효자동에서 광화문 구간까지 복잡하게 시설되어 있는 배전선을 전선정비 측면에서 간선도로변의 전주를 뒷골목에 이설, 저압케이블을 사용 주상변압기로부터 인근 수용가에게 공급함으로써 시작되었으며, 그 이후 다음과 같이 계획되어 확장되고 있다.

1961년에 경성전기, 남선전기, 조선전기가 하나의 전력회사로 통합되었고 전력수요의 증가에 따라 22kV 지중배전선로의 건설이 급증하여 총 연장 40 km에 이르렀고, 1970년대에는 산업의 급성장으로 도심지가 재개발되고, 건물이 대형화되는 등 도심지의 부하밀도가 급증함에 따라 지중화 사업이 본격적으로 이루어졌다.

1975년 9월 서울시내 4대문안 주요 간선도로변의 복잡한 가공선(전력선, 전화선)을 정비하라는 대통령 지시에 의해 서울시 주관으로 관련부서간 실무자 회의를 통해 1977년부터 1981년까지 서울시내 4대문안 주요 간선도로 32 km을 대상으로 지중화사업이 본격적으로 추진되었으며 1986년 아시안게임과 1988년 서울올림픽 경기에 대비해 지중화 계획을 수립하였다. 이에 1986년부터 서울중심부를 포함한 6대 광역도시 등 지중화 필요지역을 선정해 시행하게 되었다.

1988년 서울올림픽을 성공적으로 치르기까지 국가정책의 지원사업이라는 명분으로 활발히 전개되어 최근에는 도심지 중심 외 신도시, 공단 등 점차 다양한 지역으로 확대되고 있다.

또한 도시가 개발되고 신규개발단지 조성에 따라 지중화하는 비중이 점차 증가하고 있는데 도시계획권자가 도시환경 미화, 도로중복 굴착으로 인한 교통체증, 시민생활 불편 및 예산 절감을 위해 처음부터 개발단지내에 공동구를 건설, 전력선및 통신선 등을 지중으로 건설토록 도시 계획함에 따라 적용되고 있다.

한편, 상기와 같이 지중에 매설되는 지중관로는, 지상으로부터 일정 깊이 이격된 지중에 매설되는 것으로, 그 안전성 및 단열성 또한 확보할 수 있는 것이다.

그러나, 상기와 같이 지중배전선로의 구성이 점차 증가함에 따라 선로사고의 빈도 또한 점차 늘어나는 추세이며, 이러한 선고사고의 주원인은 케이블 고장으로서 그 비율은 전체의 80%의 높은 비중을 차지하고 있는 실정으로, 그 중 절반이 케이블의 외상에 의한 사고로, 3개년간 평균(157건)의 지중설비의 고장 현황을 살펴보면,

* 기자재별 고장

케이블고장 : 125건(80%), 개폐기고장 : 19건(12%), 변압기고장 : 13건(8%)에 해당되며,

* 원인별 고장

외상고장 : 80건(51%), 열화고장 : 51건(32%), 기타 : 26건(17%)에 해당하고 있는 것이다.

이와 같이 높은 비중을 차지하고 있는 지중케이블 외상의 주요 원인은, 이미 매설된 지중케이블 이외에 별도의 추가 선로의 매설이나, 별도의 상.하수관 등의 지하 매설물의 매설 및 보수를 위해 터파기 공사를 수행하고 있는 것인바, 이러한 터파기 공사는, 일반적으로 굴착기를 비롯한 기타의 장비로 빠르고 쉽게 지면을 굴착한다.

이와 같이, 굴착작업이 수행되는 과정에서 굴착기의 운전자는 지중에 매설된 전기,통신 케이블 및 가스, 상수도 등의 지중관로를 볼 수 없기 때문에 운전자의 감각으로 굴착작업을 수행하고, 운전자는 버킷이 지중관로에 닿는 충격을 감지하면 버킷을 이동시켜 버킷이 지중케이블에 닿지않도록 한 상태에서 굴착작업을 진행한다.

그러나, 운전자가 지중케이블의 위치를 알지 못한 상태에서 굴착작업을 수행하다 보면 굴착기의 버킷이 전기,통신 케이블 및 가스, 상수도 등의 지중관로를 파괴시키는 외상이 발생하는 것이다.

또한, 굴착작업으로 인한 전기,통신 케이블 및 가스, 상수도 등의 지중관로 파손은 감전사고, 통신두절, 가스폭발, 단수 등 대형 안전사고로 이어질 수 있는 것이다.

한편, 상기와 같은 안전사고를 사전에 예방하기 위해 매설되는 관로 상부에 일정 두께로 모래를 성토하고, 그 위에 비닐로된 케이블보호시트 또는 플라스틱재질의 케이블보호판을 설치하고, 지표면까지 되메우는 형태로 시공이 이루어지고 있는 것이다.

그러나, 상기와 같은 보호방법은 인력으로 지하매설물을 탐지하기 위해 시굴착하는 경우에는 상기 보호시트나 보호판을 발견하고 케이블이 매설됨을 알 수 있지만, 굴착기 등의 장비를 사용하는 경우에는 기능을 발휘하지 못하고, 전기,통신 케이블 및 가스, 상수도 등의 지중관로의 파손으로 인한 안전사고가 빈번한 실정이다

이에, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명 출원인은, 특허출원등록 제10-1049061호와 같이 내부에 철근이 배근된 철근 콘크리트 블록 구조물로 된 멀티프로텍터를 구비하고, 이를 전기,통신 케이블 및 가스, 상수도 등의 지중관로의 상부에 일정 간격을 이격시켜 관로를 따라 연결 배열되게 시공함으로, 지중관로의 매설상태를 쉽게 탐지할 수 있게 하고, 작업중 외부로부터 멀티프로텍터에 충격이 가해질 때 색소 및 냄새를 방출시키는 유리나 합성수지재의 신호캡슐이 터져 굴착기 운전자로 하여금 굴착 작업시 전기,통신 케이블 및 가스, 상수도 등의 지중관로의 매설지역임을 쉽고 안정적으로 파악할 수 있게 하였다.

그러나, 상기와 같은 멀티프로텍터는, 지중관로를 보호하기 위해 매설되는 멀티프로텍터에 형성된 신호캡슐의 파손으로 그 신호를 발생하는 것인바, 이는, 멀티프로텍터 및 신호캡슐을 지중에 매설시 유리나 합성수지 관으로 구성된 신호캡슐의 특성상, 매설시 돌맹이 등의 충격이나 매설 후 지중에 토압이 작용할 경우 터파기 등의 외력이 없이도 쉽게 파손되는 경우가 빈번히 발생하였으며, 이러한 예기치 못한 지중에서의 파손은 지중에 빗물 등이 유입시 쉽게 쓸려 내려가 추후, 지중관로 보수에 따른 터파기 공사를 수행시 그 신호캡슐의 기능을 제대로 발휘하지 못하는 문제점이 노출되었다.

또한, 지나치게 민감한 충격에도 파손되는 신호캡슐의 특성상 굴착기 등에 의한 충분한 굴착이 이루어지지 않은 상태에서도 신호캡슐이 터지는 등 이는 오히려 작업의 지연을 가져오는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 철근콘크리트 블록 구조물로 된 멀티프로텍터를 구비하되, 그 멀티프로텍터의 내부에 발포제 충진관을 형성 및 그 발포제 충진관에 공기와 접촉시 기포를 발생하여 빠르게 팽창 확산 되는 발포제를 충진함으로써, 멀티프로텍터를 지중에 매설작업시나 매설 후 지중의 토압에 충분히 견딜 수 있게 내구성을 한층 향상시키고, 이로 인한 지중관로에 위험을 가할 정도의 충격에만 발포제 충진관에 반응이 일어나게 하여 멀티프로텍터로의 안정된 성능의 발휘가 가능하게 하는 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

또한, 내구성의 향상으로 보수 공사에 따른 굴착작업시 굴착기로 인한 충분한 깊이로의 안정된 굴착작업의 수행이 가능하게 함으로, 작업시간의 단축 및 이로 인한 작업효율을 한층 향상시키줄 수 있게 하는 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터를 제공함에 본 발명의 다른 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 내부에 철근이 배근되고 하부에 하향 돌출형 다수의 고정대가 형성되며, 다수의 수직 관통형 토사충진공 및 그 토사충진공과 연통되는 수평 관통형 체결공이 형성되어 머신볼트에 의해 연결 가능한 평판형 직사각 블럭형태의 멀티프로텍터에 있어서,

상기 멀티프로텍터 내부에 상기 철근의 상부로 평행하게 발포제 충진관이 형성되고,

멀티프로텍터 상부에는 상기 발포제 충진관과 연통되는 발포제 주입구가 형성 및 멀티프로텍터를 성형 후 발포제가 주입 충진 가능하게 구성함으로 달성할 수 있는 것이다.

상기와 같이 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터는, 지중관로의 상부에 매설되는 멀티프로텍터의 신호를 발생하는 발포제 충진관이 그 멀티프로텍터의 내부에 수용되어 있음으로, 그 내구성의 향상과 작은 외력에 의한 파손이 미연에 방지되어 추후 안정된 멀티프로텍터의 성능을 발휘할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 내구성의 향상으로 보수 공사에 따른 굴착기로 인한 충분한 깊이로의 안정된 굴착작업의 수행이 가능하게 함으로, 작업시간의 단축 및 이로 인한 작업효율을 한층 향상시키줄 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터의 사시도.
도 2는 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터의 평 단면도.
도 3은 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터의 측 단면도.
도 4는 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터의 설치상태도.
도 5는 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터의 작동 상태도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터의 사시도 이고, 도 2는 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터의 평 단면도이며, 도 3은 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터의 측 단면도이다.

도 1 내지 도 3의 도시와 같이 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터(1)는, 그 강도를 향상시켜주기 위해 내부에 철근(10)이 배근된 철근 콘크리트재로 구성되고, 하부면 네 모서리에는 멀티프로텍터(1)를 지중에 고정 지지하기 위한 하향 돌출형 고정대(20)가 형성되며, 중간에는 수직상으로 관통 형성된 다수의 토사충진공(30)이 형성되며, 그 외둘레에는 수평방향으로 상기 토사충진공(30)과 연통되는 다수의 체결공(40)이 형성되어 머신볼트(50)를 이용하여 이웃하는 멀티프로텍터(1)와 연속하여 연결 가능하게 구성된 직사각 형태를 가지고 외력에 의해 견딜 수 있는 두께를 갖는 판형 블록 형상으로 구성된 것이다.

이때, 멀티프로텍터(1)의 내부에는 내부에 배근된 철근(10)과 간섭되지 않는 범위에서 평행하게 발포제 충진관(100)이 형성된 것으로, 발포제 충진관(100)은 멀티프로텍터(1) 상부에 충격을 가할시 발포제 충진관(100)이 반응할 수 있도록 철근(10)의 상부에 위치하게 내입 형성함이 바람직한 것이다.

즉, 상기 발포제 충진관(100)은, 멀티프로텍터(1)를 제작시 배근되는 철근(10)과 함께 설치된 상태에서 성형함이 바람직한 것이며, 발포제 충진관(100)은, PET 등의 경질의 관(튜브)으로 구성함이 바람직한 것이다.

또한, 멀티프로텍터(1)의 상부에는 내부의 상기 발포제 충진관(100)과 연통되는 발포제 주입구(110)가 더 형성된 것으로, 이는, 멀티프로텍터(1)의 성형 후 그 발포제 주입구(110)를 통해 발포제 충진관(100) 내로 발포제(120)가 주입 가능하게 구성된 것이다.

즉, 발포제 충진관(100)에 충진되는 발포제(120)는 멀티프로텍터(1)의 성형 후 주입되는 것으로, 주입된 발포제(120)의 경화를 방지하기 위해 멀티프로텍터(1) 제품의 출하직전 충진시켜 출하함이 바람직한 것이다.

이때, 발포제(120)가 충진시 그 발포제 주입구(110)는 발포제(120)가 공기와 접촉하는 것을 방지하기 위해 마감재(130)로 밀폐함이 바람직한 것이다.

여기서 상기 마감재(130)로는 마개나 공기중에서 경화성을 갖는 충진제 등을 사용함이 바람직한 것이다.

한편, 상기 발포제(120)는, 공기와 접촉시 고분자 반응에 의해 기포를 발생시켜 그 부피가 팽창하는 액상의 발포제(120)를 사용함이 바람직한 것으로, 발포제(120)가 충진시 그 발포제 주입구(110)는 발포제(120)가 공기와 접촉하는 것을 방지하기 위해 마감재(130)로 밀폐하여 구성함이 바람직한 것이다.

이때, 상기 액상의 발포제(120)는, 그 부피의 팽창성이 우수한 우레탄 폼이나 합성수지 발포제나 실리콘 발포제 등 부피 팽창 성능을 가지는 물질이면 가능한 것이다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터의 작용을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 4의 도시와 같이 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터(1)를 설치하기 앞서, 지중관로(2)를 설치하기 위해 터파기 후 전기,통신 케이블 및 가스, 상수도 등의 지중관로(2)를 매설 및 그 지중관로(2)의 상부에 멀티프로텍터(1)를 설치하기 위해 일정한 두께로 모래를 성토하며, 그 성토층에 의해 지중관로(2)와 멀티프로텍터(1)간 안전한 이격 거리를 유지하게 되는 것이다.

이후, 상기 성토층의 상부에는 본 발명 멀티프로텍터(1)를 설치하면 되는 것으로, 멀티프로텍터(1)는, 그 하부면에 돌출 형성된 고정대(20)를 이용하여 성토층의 상부면에 소정 매입 및 유동없이 고정되는 것으로, 그 멀티프로텍터(1)는 설치된 지중관로(2)의 진행방향으로 따라 다수개가 연속 배열하여 설치하는 것이다.

또한, 연속 배열된 각각의 이웃하는 멀티프로텍터(1)는, 그 둘레에 형성된 어느 하나의 멀티프로텍터(1) 체결공(40)과, 이웃하는 멀티프로텍터(1)의 연통되는 체결공(40)에 머신볼트(50)를 이용하여 연결 고정함으로 어느 하나의 멀티프로텍터(1)의 단일 이탈을 방지할 수 있게 하는 것이다.

이후, 상기 설치된 멀티프로텍터(1)의 상부는 지중관로(2)를 설치하기 위해 굴착 작업시 발생한 토사를 이용하여 연결 배열된 멀티프로텍터(1)의 상부를 되메움 함으로 지중관로(2) 및 멀티프로텍터(1)의 시공을 마무리할 수 있는 것이며, 이때 상기 멀티프로텍터(1)의 토사충진공(30)에는 되메움되는 토사가 충진됨으로, 그 멀티프로텍터(1)와 토사와의 안정된 결속력을 가지게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터를 이용하여 시공된 전기,통신 케이블 및 가스, 상수도 등의 지중관로(2)는, 그 시공상의 안정된 시공으로 인해 지중 케이블의 안전도를 한층 향상시켜줄 수 있는 것이다.

또한, 철근 콘크리트재로 된 멀티프로텍터(1)는, 그 강도 및 내구성이 크게 향상되며, 그 내부에 발포제 충진관(100) 및 발포제(120)가 형성되어 있으므로, 되메움 작업시나 되메움 후 외력에 의한 토압이 작용하더라도 그 발포제 충진관(100)의 파손이 방지되어 추후 멀티프로텍터(1)의 안정된 성능 발휘가 가능한 것이다.

이에, 상기 멀티프로텍터(1)의 작용을 살펴보면, 상기 멀티프로텍터(1)에 의해 지중에서 지중관로(2)가 보호된 상태에서 지중관로(2)의 보수를 위해 별도의 추가 선로의 매설이나, 별도의 상.하수관 등의 지하 매설물의 매설 및 보수시 보수 작업에 앞서 굴착작업이 수반되는 것이며, 작업자는 미리 지중관로(2)를 보호하기 위한 멀티프로텍터(1)의 매설상태를 인지 후 자유롭고 신속하게 굴착작업을 수행할 수 있는 것이다.

이후, 굴착작업을 수행중 작업자는 멀티프로텍터(1)를 미리 발견하게 되면 지중관로(2)의 매설을 인지하여 수작업에 의해 멀티프로텍터(1)를 제거 후 지중관로(2)의 보수작업을 수행하면 되는 것이다.

한편, 도 5의 도시와 같이 굴착작업중 부득이하게 멀티프로텍터(1)의 매설상태를 인지하지 못할 경우 굴착기에 의해 멀티프로텍터(1)의 타격이 발생하는 것인바, 이때, 멀티프로텍터(1)는 파손이 발생시 멀티프로텍터(1)의 내부에 형성된 발포제 충진관(100) 또한 파손이 발생되어 멀티프로텍터(1)의 매설상태가 확인되는 것이다.

즉, 멀티프로텍터(1)가 파손되게 되면 그 내부에 내입된 발포제 충진관(100) 또한 그 파손이 발생하는 것으로, 이에 발포제 충진관(100) 내부에 충진된 발포제(120)는 외부로 분출됨과 동시에 공기와 접촉하여 고분자 반응을 일으켜 기포가 발생 및 부피가 팽창되어 작업자가 쉽게 멀티프로텍터(1) 및 지중관로(2)의 매설상태를 확인할 수 있는 것이며, 이에 작업자는 굴착기에 의한 굴착을 중지하고 수작업에 의해 멀티프로텍터(1)를 제거 및 안전하게 지중관로(2)의 보수작업을 수행하면 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터는, 그 멀티프로텍터의 파손시 매설상태의 신호를 발생하는 발포제 충진관이 그 멀티프로텍터의 내부에 수용되어 있음으로, 그 내구성의 향상과 작은 외력에 의한 파손이 미연에 방지되어 추후 안정된 멀티프로텍터의 성능을 발휘할 수 있으며, 내구성의 향상으로 보수 공사에 따른 굴착기로 인한 충분한 깊이로의 안정된 굴착작업의 수행이 가능하게 함으로, 작업시간의 단축 및 이로 인한 작업효율을 한층 향상시켜줄 수 있는 것이다.

10 : 철근 20 : 고정대
30 : 토사충진공 40 : 체결공
50 : 머신볼트
100 : 발포제 충진관 110 : 발포제 주입구
120 : 발포제 130 : 마감재

Claims (2)

1. 내부에 철근(10)이 배근되고 하부에 하향 돌출형 다수의 고정대(20)가 형성되며, 다수의 수직 관통형 토사충진공(30) 및 그 토사충진공(30)과 연통되는 수평 관통형 체결공(40)이 형성되어 머신볼트(50)에 의해 연결 가능한 평판형 직사각 블럭형태의 멀티프로텍터(1)에 있어서,
   상기 멀티프로텍터(1) 내부에 상기 철근(10)의 상부로 평행하게 발포제 충진관(100)이 내입 형성되고,
   멀티프로텍터(1) 상부에는 상기 발포제 충진관(100)과 연통되는 발포제 주입구(110)가 형성하여 멀티프로텍터(1)를 성형 후 발포제(120)가 주입 충진 가능하게 구성하되,
   발포제(120)는, 공기와 접촉시 고분자 반응에 의해 기포를 발생시켜 부피가 팽창하는 액상의 발포제(120)로 구성하고,
   상기 발포제(120)가 발포제 충진관(100)에 충진시 공기와의 접촉을 방지하기 위해 상기 발포제 충진관(100)의 발포제 주입구(110)에 마감재(130)로 밀폐되게 구성함을 특징으로 하는 발포제 충진형 지중관로 보호용 멀티프로텍터.
2. 삭제

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