KR101458358B1 - 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 라이너의 수축 및 팽창으로 하자가 많았던 수도관 보수과정에서 케이피식 연결구에 연결되는 구조를 개량하여 열팽창계수에 따른 보강기능과 단차에 따른 연결의 어려움을 해결하며, 수밀이 유지되도록 간편하게 연결하는 것이 가능한 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법을 제공하는 것이다.
이러한 본 발명은 수도관이 노후되어 보수하는 구간에서 수도관의 500∼1,000mm 간격을 절단하고, 상기 수도관의 절단부위에 보수관을 삽입하여 양끝을 밀폐하고 고온의 스팀이나 물을 공급하여 보수관의 팽창성질을 이용, 수도관에 보수관을 압착시키는 라이너작업을 수행하는 주철관 내경 보수단계와; 상기 수도관을 케이피식 연결구에 수밀이 유지되도록 결합하여 마감하는 단계; 를 통하여 이루어지는 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법에 있어서,
상기 수도관의 내경에 보수관을 압착시키는 라이너작업을 할 때 상기 보수관은 수도관의 내경에서 한쪽면으로 돌출 간격(L)을 갖는 노출부가 수도관보다 더 돌출되도록 하는 보수관의 노출부 돌출단계;
상기 노출부의 외경에 정지링을 끼워 넣는 노출부에 정지링 결합단계;
상기 수도관의 지름과 두께를 갖고 노출부와 같은 재질로 이루어지는 외경관은 선단을 절단하고 안쪽 정지링과 만나는 부분에서 외경관 용접홈을 형성하여 노출부의 외경에 끼워 노출부와 절단한 선단이 일치되도록 결합하는 노출부에 외경관 결합단계;
상기 외경관의 안쪽에 끼워진 정지링을 외경관의 선단에 일치시켜 상기 정지링과 외경관이 만나는 부분에 용융 합성수지를 공급하여 링 용접부와 같이 용접하고, 수도관의 선단과 정지링의 사이에서 열팽창 간격(h)을 갖도록 하는 노출부와 외경관에 정지링 용접단계;
상기 수도관의 반대편 선단에는 보수관이 노출되어 있으므로 수도관과 보수관이 같은 위치에 있도록 보수관의 선단을 절단하여 제거하는 마감작업을 수행하는 수도관과 보수관 마감단계;
상기 수도관을 절단한 부분에서 케이피식 연결구의 본체 좌측으로 노출부가 결합되도록 하고, 반대편에는 수도관이 결합되도록 한 후 연결 헤드에 패킹을 끼우고 상기 연결 헤드의 외측에 압륜을 결합하여 패킹 고정돌기가 패킹을 고정하며 연결볼트와 너트로 압륜을 연결 헤드에 결합하는 것을 통하여 수밀이 유지되도록 연결함으로써 보수작업을 마무리하는 케이피식 연결단계; 를 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법{Repair water pipes connected to the structure by using an improved method}

본 발명은 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 라이너의 수축 및 팽창으로 하자가 많았던 수도관 보수과정에서 케이피식 연결구에 연결되는 구조를 개량하여 열팽창계수에 따른 보강기능과 단차에 따른 연결의 어려움을 해결하며, 수밀이 유지되도록 간편하게 연결하는 것이 가능한 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법을 제공하는 것이다.

종래의 상수관 보수공법은 특허등록번호 제10-0825025호에 도시된 바와 같이, 상수관의 손상 되거나 노후 된 부분을 찾아 상수관의 시작과 끝 부분에 작업구를 설치하고 상수관을 절단하여 입구와 출구를 만든 후, 폴리에틸렌 소재로 된 라이너를 삽입하여 위치시키고 입구와 출구를 만들기 위해 절단한 상수관을 기존 절단부와 연결함으로써 상수관을 보수한다.

종래의 상수관 보수공법을 자세히 설명하면,

폴리에틸렌 소재로 된 라이너를 절단된 상수관보다 돌출시킨 후, 가열성형기로 라이너의 돌출된 부분에 가열 및 가압하여 돌출된 라이너가 상수관 절단부분에 설치된 플랜지가 있는 바깥쪽으로 부채꼴 형태로 벌어지게 만든다. 그런 후 라이너의 벌어진 부분에 플랜지 구멍을 뚫고 맞은편 플랜지와 볼트 및 너트를 체결하여 연결함으로써 상수관을 보수하게 된다.

또 다른 종래 상수관의 보수공법은 특허등록번호 제10-1183195호에 도시된 바와 같이, 파손된 상수관을 보수하기 위한 상수관의 연결구조에서, 지중에 설치된 상수관;

다수개의 볼트구멍이 방사상으로 형성되고 상기 상수관 일단에 접합된 플랜지;

상기 상수관 내벽에 밀착되어 설치된 것으로 일단이 상기 플랜지 일단에 위치한 라이너;

중앙에 중공이 형성된 모자형상으로 라이너삽입부와 플랜지거치부로 구성되어 상기 라이너의 일단에 삽입되는 슬리브; 및,

중앙에 중공이 형성된 모자형상으로 슬리브삽입부와 슬리브거치부로 구성되어 상기 슬리브에 삽입되는 보강구;

를 포함하여 구성되되,

상기 라이너삽입부는 상기 라이너의 내벽에 그리고 상기 플랜지거치부는 상기 플랜지에 밀착하여 설치되고,

상기 슬리브삽입부는 상기 라이너삽입부의 내벽에 그리고 상기 슬리브거치부는 상기 플랜지거치부에 밀착하여 설치되어,

상기 슬리브로 인하여 상기 상수관을 흐르는 물이 밀폐되는 것을 특징으로 하고,

상기 라이너삽입부의 길이는 상기 라이너의 팽창수축 범위 이상으로 하는 것을 특징으로 하며,

상기 슬리브거치부의 외경은 상기 플랜지거치부의 외경 이상으로 하고, 상기 플랜지의 다수개의 볼트구멍의 연결선이 형성하는 원호상의 직경 이하로 하는 것이다.

상기 종래의 상수관 보수공법의 문제점은 크게 아래와 같이 나눌 수 있다.

1. 가열성형기 사용의 위험성

가열성형기는 철제로 구성되어 약 80~100도 정도로 가열하여 폴리에틸렌 소재의 라이너가 연성을 가지도록 만든 후 가압하여 벌리는 것으로, 매우 무거우며 고열의 기기이다. 따라서 실제 현장에서는 특히 1,000mm 이상의 대형관을 보수하는 경우에는 가열성형기의 크기가 지름 1,500mm에 달할 정도로 매우 커서 취급의 주

의가 각별히 요구되며 미숙련공은 사용하기 어려워 시방서 상의 품질을 기대할 수 없고 기능공의 안전사고 위험이 매우 높은 문제점이 있다.

2. 성형시간 및 성형작업의 어려움.

폴리에틸렌 소재의 라이너가 서서히 펴지도록 가열 및 가압해야 하고 펴지는 라이너가 말리지 않고 플랜지 쪽으로 평평하게 펴지게 하기 위하여 클램프 및 집게 등의 기구로 서서히 작업해야 하기 때문에 관경 600mm 경우 작업시간이 약 4시간 이상 소요되며 대형관의 경우에는 6시간 이상 소요된다. 따라서 종래의 공법은 긴 공기가 필요하며 기능공의 숙련도에 따라 품질의 차이가 발생하는 문제점이 있다.

3. 라이너의 형체변형으로 인한 하자발생

폴리에틸렌 소재의 라이너는 자신의 형상을 기억하여 시간이 경과하면 원 상태의 모양으로 돌아가려는 성질이 있다. 따라서 플랜지쪽으로 인위적으로 가열 및 가압하여 바깥쪽으로 벌려놓은 부채꼴 형상의 라이너가 원상태로 돌아가려는 힘이 작용하여 안쪽으로 수축한다.

이때 라이너가 수축하면서 플랜지에서 빠져 이탈하는 경우가 발생하며, 수축되는 힘으로 라이너 끝단이 뒤틀리거나 두께가 줄어들어 플랜지와 라이너 사이에 틈이 생기며 수압이 가해지면 흐르는 상수가 그 틈으로 누수되는 문제점이 있다.

4. 라이너의 수축으로 인한 하자 발생

폴리에틸렌 소재의 라이너는 온도에 따라 팽창 또는 수축되는 성질이 있으로 가열성형 후 라이너가 수축하여 시공불량 발생된다.

특히 라이너의 시공 후 수축이 발생하면 상수가 누수되며 누수된 상수는 수압으로 인하여 주변토양은 물론 도로 위로 누수된다. 이는 지하매설물의 특성상 노동력 낭비는 물론 교통혼잡이나 지상 지장물 제거로 인한 건설 폐기물 발생 등의 손실이 발생하며 이는 공사비 증가 및 예산낭비로 이어진다. 즉, 종래의 공법은 상수관 누수의 1차적 피해뿐만 아니라 더 큰 2차적 피해가 파급적으로 발생한다.

5. 라이너의 반복되는 팽창 및 수축으로 인한 라이너 손상

동절기 및 하절기의 온도변화에 따라 시공된 상수관(20) 내부의 라이너(30)는 수축 및 팽창을 반복하게 된다.

종래의 기술은 라이너의 양단이 플랜지에 고정되므로, 온도변화가 발생하면 라이너의 가장 약한 부위에서 늘어나거나 수축하는 현상이 발생한다.

이와 같이 라이너의 수축 및 팽창이 반복될수록 해당 부분은 얇아지고 약해져 찢어지거나 균열이 발생되며 손상된 부분으로 상수가 침투하여 라이너가 상수관 내부로 쳐지는 현상이 발생하고 상수관의 부식이 발생하게 된다.

따라서, 간단한 구조를 가지고 상수관 보수시 필수적인 라이너의 수축 및 팽창에 유연하게 대응할 수 있고, 고열 및 고중량의 가열성형기를 사용하지 않는 개량형 상수관 연결구조 및 이를 이용한 상수관 보수공법의 개발이 시급한 실정이다.

6. 플랜지관을 통한 케이피식 연결구의 복잡성

주철 수도관(10)의 내경에 보고관(11)을 공급하여 보수하되; 주철 수도관(10)의 선단에 외부 플랜지관(30)을 양쪽에서 연결하여 슬리브(11a)가 절곡되어 외측으로 돌출되도록 하고, 상기 외부 플랜지관(30)의 대응방향에 내부 플랜지관(31)이 각각 설치된 후 외부 플랜지관(30)과 내부 플랜지관(31)을 결합하기 위해 수밀패킹(32)을 설치하고 볼트(33)와 너트(34)로 결합하는 복잡한 구성요소를 제공하게 된다.

그러나 이러한 복잡한 구조를 갖추기 위해서는 4개의 플랜지관을 필요로 하는 결점이 있으며, 슬리브를 별도로 가공하는 장비를 갖추어야 하는 결점이 있으므로 플랜지관을 결합하는 볼트와 너트의 조임작업 시간의 소모로 인한 작업의 지연을 유발하고 원가가 크게 상승하는 결점이 있었다.

문헌 1, 특허등록번호 제0825025호(2008. 04. 18. 등록) 문헌 2. 특허등록번호 제1183195호(2012. 09. 10. 등록) 문헌 3. 특허등록번호 제0730375호(2007. 06. 13. 등록) 문헌 4. 특허등록번호 제1180455호(2012. 08. 31. 등록)

따라서 본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 수도관의 내경으로 형성하는 보수관을 주철 수도관의 한쪽으로 일정한 길이의 노출부를 돌출시키고, 상기 노출부의 외경으로 외경관을 결합하여 상기 외경관과 수도관의 한쪽 선단을 단차 없이 케이피식 연결구에 간단한 구조로 간편하게 연결할 수 있도록 하는 보수공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 노출부의 외경으로 결합하는 외경관과 수도관이 열팽창간격을 두도록 형성하고, 외경관의 선단에 정지링을 설치함으로써 열팽창계수에 따른 보수관의 이동을 제한할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 수도관이 노후되어 보수하는 구간에서 수도관의 500∼1,000mm 간격을 절단하고, 상기 수도관의 절단부위에 보수관을 삽입하여 양끝을 밀폐하고 고온의 스팀이나 물을 공급하여 보수관의 팽창성질을 이용, 수도관에 보수관을 압착시키는 라이너작업을 수행하는 주철관 내경 보수단계와; 상기 수도관을 케이피식 연결구에 수밀이 유지되도록 결합하여 마감하는 단계; 를 통하여 이루어지는 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법에 있어서,
상기 수도관의 내경에 보수관을 압착시키는 라이너작업을 할 때 상기 보수관은 수도관의 내경에서 한쪽면으로 돌출 간격(L)을 갖는 노출부가 수도관보다 더 돌출되도록 하는 보수관의 노출부 돌출단계;
상기 노출부의 외경에 정지링을 끼워 넣는 노출부에 정지링 결합단계;
상기 수도관의 지름과 두께를 갖고 노출부와 같은 재질로 이루어지는 외경관은 선단을 절단하고 안쪽 정지링과 만나는 부분에서 외경관 용접홈을 형성하여 노출부의 외경에 끼워 노출부와 절단한 선단이 일치되도록 결합하는 노출부에 외경관 결합단계;
상기 외경관의 안쪽에 끼워진 정지링을 외경관의 선단에 일치시켜 상기 정지링과 외경관이 만나는 부분에 용융 합성수지를 공급하여 링 용접부와 같이 용접하고, 수도관의 선단과 정지링의 사이에서 열팽창 간격(h)을 갖도록 하는 노출부와 외경관에 정지링 용접단계;
상기 수도관의 반대편 선단에는 보수관이 노출되어 있으므로 수도관과 보수관이 같은 위치에 있도록 보수관의 선단을 절단하여 제거하는 마감작업을 수행하는 수도관과 보수관 마감단계;
상기 수도관을 절단한 부분에서 케이피식 연결구의 본체 좌측으로 노출부가 결합되도록 하고, 반대편에는 수도관이 결합되도록 한 후 연결 헤드에 패킹을 끼우고 상기 연결 헤드의 외측에 압륜을 결합하여 패킹 고정돌기가 패킹을 고정하며 연결볼트와 너트로 압륜을 연결 헤드에 결합하는 것을 통하여 수밀이 유지되도록 연결함으로써 보수작업을 마무리하는 케이피식 연결단계; 를 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

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본 발명은 주철 수도관의 내경으로 형성하는 보수관을 수도관의 한쪽으로 일정한 길이의 노출부를 돌출되도록 하고, 상기 노출부의 외경으로 외경관을 결합하며, 노출부가 형성된 수도관의 반대편에서는 수도관과 보수관이 같은 위치에서 마감되어 상기 외경관과 수도관의 한쪽 선단을 단차 없이 케이피식 연결구에 간편하게 연결할 수 있으므로 다수 개의 볼트와 너트 및 플랜지관이 필요 없이 간단한 구조로 수밀이 유지되도록 연결하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 노출부의 외경으로 결합하는 외경관과 수도관에서 소정의 열팽창간격을 두도록 형성하고, 외경관의 선단에 상기 열팽창간격을 갖도록 정지링을 설치함으로써 열팽창계수에 따른 보수관이 소정의 간격에서만 이동되어 케이피식 연결구에서 분리되는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 4개의 플랜지관과 슬리브의 형성 및 다수 개의 볼트와 너트가 없이도 간단한 구조로 연결이 가능하므로 관의 연결비용을 크게 줄이고, 간편하게 작업을 수행할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

도 1 은 종래 케이피식 연결구에 대한 연결상태 단면도
도 2 는 종래 수도관을 보수한 후 케이피식 연결구를 사용하여 연결한 상태의 단면도
도 3 은 본 발명의 수도관에 대한 보수관에서 노출부를 노출시킨 상태의 단면도
도 4 는 본 발명의 노출부에 외경관을 결합한 상태의 단면도
도 5 는 본 발명의 노출부과 외경관을 양쪽에서 용접한 상태의 단면도
도 6 은 본 발명의 외경관에 정지링을 용접하고 반대편의 수도관에 보수관을 보수한 상태의 단면도
도 7 은 본 발명을 케이피식 연결구에 연결한 상태의 단면도
도 8 은 본 발명의 정지링에 대한 다른 실시예를 나타낸 단면도
도 9 는 본 발명의 보수공법에 대한 바람직한 실시예의 블럭도

이하에서 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 수도관에 대한 보수관에서 노출부를 노출시킨 상태의 단면도를 나타낸 것으로,

주철과, 강관 및 합성수지로 이루어지는 수도관(10)이 노후되어 보수하는 구간에서 수도관(10)의 일부를 절단하고, 상기 수도관(10)의 절단부위에 보수관(11)을 삽입하여 가열을 통해 수도관(10)에 보수관(11)을 압착시키는 라이너작업을 한 후 케이피식 연결구(20)를 사용하여 연결작업을 마무리하는 것이다.

상기 수도관(10)의 내경에 보수관(11)을 압착시키는 라이너작업을 할 때 상기 보수관(11)은 수도관(10)의 내경에서 한쪽면으로 소정의 돌출 간격(L)을 갖는 노출부(12)가 더 돌출되도록 하는 것이다.

상기 노출부(12)는 보수관(11)의 관경에 따라서 달라지지만, 300mm의 경우 노출부(12)가 500∼800mm정도의 돌출 간격(L)을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 노출부에 외경관을 결합한 상태의 단면도를 나타낸 것으로, 수도관(10)의 지름과 두께를 갖고 노출부(12)와 같은 재질로 이루어지는 외경관(13)을 소정의 길이를 갖도록 절단하고 안쪽에서 외경관 용접홈(14)을 형성하여 노출부(12)의 외경에 결합하여 노출부(12)와 외경관(13)의 선단이 일치되도록 하는 것이다.

상기 외경관(13)을 노출부(12)의 외경에 결합하기 이전에 정지링(16)을 끼워 놓는다.

도 5는 본 발명의 노출부와 외경관을 양쪽에서 용접한 상태의 단면도를 나타낸 것으로, 노출부(12)의 외경으로 외경관(13)을 결합하여 선단이 일치되도록 하고, 외경관 용접홈(14)에 용융 합성수지를 공급하여 외경관 용접부(18)와 같이 용접하여 연결하며, 상기 노출부(12)와 외경관(13)이 일치하는 선단에서 용융 합성수지를 공급하거나 전기융착식 중 어느 하나의 방법으로 선단 용접부(15)와 같이 용접하여 고정하는 것이다.

도 6은 본 발명의 외경관에 정지링을 용접하고 반대편의 수도관에 보수관을 보수한 상태의 단면도를 나타낸 것으로, 상기 외경관(13)의 안쪽에 끼워진 정지링(16)을 외경관(13)의 선단에 일치시켜 상기 정지링(16)과 외경관(13)을 링 용접부(17)에서 용융 합성수지를 공급하여 용접하고, 수도관(10)의 선단과 정지링(16)의 사이에서 열팽창 간격(h)을 갖도록 하는 것이다.

상기 수도관(10)의 반대편 선단에는 보수관(11)이 노출되어 있으므로 수도관(10)과 보수관(11)이 같은 위치에 있도록 보수관(11)의 선단을 절단하여 제거하는 것이다.

상기 정지링(16)의 외경은 수도관(10)의 외경보다 더 크게 형성하며, 열팽창 간격(h)은 60∼120mm를 갖도록 하므로 정지링(16)은 15∼30mm의 두께로 이루어지는 것이다.

도 7은 본 발명을 케이피식 연결구에 연결한 상태의 단면도를 나타낸 것으로, 수도관(10)을 절단한 부분에서 케이피식 연결구(20)의 본체(21) 좌측으로 노출부(12)가 결합되도록 하고, 반대편에는 수도관(10)이 결합되도록 한 후 연결 헤드(22)에 패킹(24)을 끼우고 상기 연결 헤드(22)의 외측에 패킹 고정돌기(25)가 형성된 압륜(23)을 결합하여 연결볼트(26)와 너트(27)로 압륜(23)을 연결 헤드(22)에 결합하는 것을 통하여 수밀이 유지되도록 연결하는 것이다.

도 8은 본 발명의 정지링에 대한 다른 실시예를 나타낸 단면도에 관한 것으로, 정지링(16)에서 수도관(10) 방향으로 돌출된 보호관(19)이 수도관(10)의 외경 일부를 감싸서 내부의 노출부(12) 중 열팽창 간격(h)에 있는 것을 보호하도록 설피하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어지는 본 발명은, 300mm의 수도관(10)을 기준으로 구체적인 치수를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

주철과, 강관 및 합성수지로 이루어지는 수도관(10)이 노후되어 보수하는 구간에서 수도관(10)의 500∼1,000mm 간격을 절단하고, 상기 수도관(10)의 절단부위에 보수관(11)을 삽입하여 양끝을 밀폐하고 고온의 스팀이나 물을 공급하여 보수관(11)의 팽창성질을 이용, 수도관(10)에 보수관(11)을 압착시키는 라이너작업을 수행하는 것이다.

상기 수도관(10)의 내경에 보수관(11)을 압착시키는 라이너작업을 할 때 상기 보수관(11)은 수도관(10)의 내경에서 한쪽면으로 500∼800mm의 돌출 간격(L)을 갖는 노출부(12)가 더 돌출되도록 선단을 절단하는 것이다.

상기 수도관(10)의 두께보다 적어도 2배의 두께를 갖고 15∼30mm의 폭을 갖는 정지링(16)을 노출부(12)의 외경에 끼워 넣는다.

상기 수도관(10)의 지름과 두께를 갖고 노출부(12)와 같은 재질로 이루어지는 외경관(13)을 400∼650mm의 길이를 갖도록 절단하고 안쪽에서 외경관 용접홈(14)을 형성하여 노출부(12)의 외경에 끼워 노출부(12)와 외경관(13)의 선단이 일치되도록 하는 결합하는 것이다.

노출부(12)의 외경으로 외경관(13)을 결합하여 선단이 일치되도록 하면, 외경관 용접홈(14)에 용융 합성수지를 공급하여 외경관 용접부(18)와 같이 용접하여 연결하며, 상기 노출부(12)와 외경관(13)이 일치하는 선단에서 용융 합성수지를 공급하거나 전기융착식 중 어느 하나의 방법으로 선단 용접부(15)를 용접하여 노출부(12)와 외경관(13)이 일체형으로 고정되고, 외경관(13)은 수도관(10)의 외경과 일치하도록 설치되는 것이다.

상기 외경관(13)의 안쪽에 끼워진 정지링(16)을 외경관(13)의 선단에 일치시켜 상기 정지링(16)과 외경관(13)을 링 용접부(17)에서 용융 합성수지를 공급하여 용접하고, 수도관(10)의 선단과 정지링(16)의 사이에서 60∼120mm의 열팽창 간격(h)을 갖도록 하는 것이다.

상기 수도관(10)과 정지링(16) 사이의 열팽창 간격(h)은 보수관(11)이 내부의 수온이나 외부의 온도 등에 따른 다양한 열팽창계수의 영향에 따라 수축과 팽창을 반복하게 되므로 이에 대한 보상 간격을 제공하는 것이며, 정지링(16)은 열팽창 간격(h) 이상이 수축되는 것을 방지함으로써 외경관(13)이 케이피식 연결구(20)의 본체(21)로부터 분리되어 누수되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

상기 수도관(10)의 반대편 선단에는 보수관(11)이 노출되어 있으므로 수도관(10)과 보수관(11)이 같은 위치에 있도록 보수관(11)의 선단을 절단하여 제거하는 것이다.

상기 수도관(10)을 절단한 부분에서 케이피식 연결구(20)의 본체(21) 좌측으로 노출부(12)가 결합되도록 하고, 반대편에는 수도관(10)이 결합되도록 한 후 연결 헤드(22)에 패킹(24)을 끼우고 상기 연결 헤드(22)의 외측에 압륜(23)을 결합하여 패킹 고정돌기(25)가 패킹(24)을 고정하며 연결볼트(26)와 너트(27)로 압륜(23)을 연결 헤드(22)에 결합하는 것을 통하여 수밀이 유지되도록 연결함으로써 보수작업을 마무리하는 것이다.

한편, 본 발명은 정지링(16)에서 수도관(10) 방향으로 돌출된 보호관(19)이 수도관(10)의 외경 일부를 감싸서 내부의 노출부(12) 중 열팽창 간격(h)에 있는 것이 외부의 흙이나 돌 등에 의한 충격으로 손상되는 것을 방지하며, 보호할 수 있도록 함으로써 보수에 의한 수명을 연장하도록 하는 것이다.

이와 같이 간편하게 보수작업을 수행할 수 있도록 하는 본 발명은, 노출부(12)의 외경으로 결합하는 외경관(13)이 수도관(10)과 같은 외경을 갖도록 함으로써 단차에 따른 어려움을 해결하며 케이피식 연결구(20)에 간편한 구조로 연결하는 것이 가능하므로 열팽창계수에 대응하면서 간단하고 신속하게 작업을 마무리하는 것이 가능하고, 저렴한 비용으로 작업을 수행할 수 있으므로 원가를 크게 절감할 수 있게 되는 것이다.

이하에서 본 발명의 도면과 도 8의 보수공법 블럭도를 통하여 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

가. 주철관 내경 보수단계(S1)

수도관이 노후되어 보수하는 구간에서 수도관의 500∼1,000mm 간격을 절단하고, 상기 수도관의 절단부위에 보수관을 삽입하여 양끝을 밀폐하고 고온의 스팀이나 물을 공급하여 보수관의 팽창성질을 이용, 수도관에 보수관을 압착시키는 라이너작업을 수행하는 것이다.

나. 보수관의 노출부 돌출단계(S2)

상기 수도관의 내경에 보수관을 압착시키는 라이너작업을 할 때 상기 보수관은 수도관의 내경에서 한쪽면으로 500∼800mm의 돌출 간격(L)을 갖는 노출부가 수도관보다 더 돌출되도록 하고, 선단을 절단하는 것이다.

다. 노출부에 정지링 결합단계(S3)

상기 수도관의 두께보다 적어도 2배의 두께를 갖고 15∼30mm의 폭을 갖는 정지링을 노출부의 외경에 끼워 넣는다.

라. 노출부에 외경관 결합단계(S4)

상기 수도관의 지름과 두께를 갖고 노출부와 같은 재질로 이루어지는 외경관은 400∼650mm의 길이를 갖도록 절단하고 안쪽에서 외경관 용접홈을 형성하여 노출부의 외경에 끼워 노출부와 절단한 선단이 일치되도록 결합하는 것이다.

상기 노출부의 외경으로 외경관을 결합하여 절단한 선단이 일치되도록 하면, 외경관 용접홈에 용융 합성수지를 공급하여 외경관 용접부와 같이 용접하여 연결하며, 상기 노출부와 외경관이 일치하는 선단에서 용융 합성수지를 공급하거나 전기융착식 중 어느 하나의 방법으로 선단 용접부를 용접하여 노출부와 외경관이 일체형으로 고정되고, 외경관은 수도관의 외경과 일치하도록 설치되는 것이다.

마. 노출부와 외경관에 정지링 용접단계(S5)

상기 외경관의 안쪽에 끼워진 정지링을 외경관의 선단에 일치시켜 상기 정지링과 외경관이 만나는 부분에 용융 합성수지를 공급하여 링 용접부에서 용접하고, 수도관의 선단과 정지링의 사이에서 60∼120mm의 열팽창 간격(h)을 갖도록 하는 것이다.

바. 수도관과 보수관 마감단계(S6)

상기 수도관의 반대편 선단에는 보수관이 노출되어 있으므로 수도관과 보수관이 같은 위치에 있도록 보수관의 선단을 절단하여 제거하는 마감작업을 수행하는 것이다.

사. 케이피식 연결단계(S7)

상기 수도관을 절단한 부분에서 케이피식 연결구의 본체 좌측으로 노출부가 결합되도록 하고, 반대편에는 수도관이 결합되도록 한 후 연결 헤드에 패킹을 끼우고 상기 연결 헤드의 외측에 압륜을 결합하여 패킹 고정돌기가 패킹을 고정하며 연결볼트와 너트로 압륜을 연결 헤드에 결합하는 것을 통하여 수밀이 유지되도록 연결함으로써 보수작업을 마무리하는 것이다.

본 발명은 보수관을 돌출시키고 수도관과 같은 외경을 갖도록 외경관을 설치한 후 정지링을 설치하여 열팽창계수에 대응하고, 간단한 구조의 외경관으로 반대편의 수도관과 함께 케이피식 연결구를 통하여 편리하게 작업할 수 있도록 하는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

10 : 수도관 11 : 보수관
12 : 노출부 13 : 외경관
14 : 외경관 용접홈 15 : 선단 용접부
16 : 정지링 17 : 링 용접부
18 : 외경관 용접부 20 : 케이피식 연결구
21 : 본체 22 : 연결 헤드
23 : 압륜 24 : 패킹
25 : 패킹 고정돌기 26 : 연결볼트
27 : 너트

Claims (5)

1. 수도관이 노후되어 보수하는 구간에서 수도관의 500∼1,000mm 간격을 절단하고, 상기 수도관의 절단부위에 보수관을 삽입하여 양끝을 밀폐하고 고온의 스팀이나 물을 공급하여 보수관의 팽창성질을 이용, 수도관에 보수관을 압착시키는 라이너작업을 수행하는 주철관 내경 보수단계와; 상기 수도관을 케이피식 연결구에 수밀이 유지되도록 결합하여 마감하는 단계; 를 통하여 이루어지는 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법에 있어서,
   상기 수도관의 내경에 보수관을 압착시키는 라이너작업을 할 때 상기 보수관은 수도관의 내경에서 한쪽면으로 돌출 간격(L)을 갖는 노출부가 수도관보다 더 돌출되도록 하는 보수관의 노출부 돌출단계(S2);
   상기 노출부의 외경에 정지링을 끼워 넣는 노출부에 정지링 결합단계(S3);
   상기 수도관의 지름과 두께를 갖고 노출부와 같은 재질로 이루어지는 외경관은 선단을 절단하고 안쪽 정지링과 만나는 부분에서 외경관 용접홈을 형성하여 노출부의 외경에 끼워 노출부와 절단한 선단이 일치되도록 결합하는 노출부에 외경관 결합단계(S4);
   상기 외경관의 안쪽에 끼워진 정지링을 외경관의 선단에 일치시켜 상기 정지링과 외경관이 만나는 부분에 용융 합성수지를 공급하여 링 용접부와 같이 용접하고, 수도관의 선단과 정지링의 사이에서 열팽창 간격(h)을 갖도록 하는 노출부와 외경관에 정지링 용접단계(S5);
   상기 수도관의 반대편 선단에는 보수관이 노출되어 있으므로 수도관과 보수관이 같은 위치에 있도록 보수관의 선단을 절단하여 제거하는 마감작업을 수행하는 수도관과 보수관 마감단계(S6);
   상기 수도관을 절단한 부분에서 케이피식 연결구의 본체 좌측으로 노출부가 결합되도록 하고, 반대편에는 수도관이 결합되도록 한 후 연결 헤드에 패킹을 끼우고 상기 연결 헤드의 외측에 압륜을 결합하여 패킹 고정돌기가 패킹을 고정하며 연결볼트와 너트로 압륜을 연결 헤드에 결합하는 것을 통하여 수밀이 유지되도록 연결함으로써 보수작업을 마무리하는 케이피식 연결단계(S7); 를 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 노출부에 외경관 결합단계(S4)는 노출부의 외경으로 외경관을 결합하여 절단한 선단이 일치되도록 하면, 외경관 용접홈에 용융 합성수지를 공급하여 외경관 용접부와 같이 용접하여 연결하며, 상기 노출부와 외경관이 일치하는 선단에서 용융 합성수지를 공급하거나 전기융착식 중 어느 하나의 방법으로 선단 용접부를 용접하여 노출부와 외경관이 일체형으로 고정되고, 외경관은 수도관의 외경과 일치하도록 하는 것을 특징으로 하는 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 노출부와 외경관에 정지링 용접단계(S5)는 외경관의 안쪽으로 수도관 보다 2배의 두께를 갖도록 형성되며 15∼30mm의 폭을 갖는 정지링을 설치하고 링 용접부에서 용접하여 고정하는 것을 특징으로 하는 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 보수관의 노출부 돌출단계(S2)는 노출부이 보수관과 일체형으로 수도관에서 500∼800mm가 돌출되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 노출부와 외경관에 정지링 용접단계(S5)의 열팽창 간격(h)은 60∼120mm를 갖도록 형성하여 보수관의 열팽창계수에 대응하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법.

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