KR101516752B1 - 관로 보수용 스트립재 공급장치 및 이를 이용한 관로 보수방법 - Google Patents

Abstract

스트립재를 권취하는 권취릴과, 권취릴을 수용한 채 운반 차량에 탑재되며 권취릴에 권취된 스트립재의 인출을 위한 인출구를 가지는 보온챔버와, 보온챔버의 온도를 측정하는 온도센서와, 보온챔버 내부의 온도를 적정온도 이상을 유지하도록 하는 온도 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 보수용 스트립재 공급장치가 게시된다.

Description

관로 보수용 스트립재 공급장치 및 이를 이용한 관로 보수방법{A pipe lining method and apparatus for suppling strip}

본 발명은 관로 보수용 스트립재 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보수할 관로 내로 진입하여 보수할 나선형 이음관을 형성하기 위한 스트립재를 공급하기 위한 관로 보수용 스트립재 공급장치 및 이를 이용한 관로 보수방법에 관한 것이다.

종래의 기술(대한민국 등록특허 제182821호) 등에 의하면, 수지흡착재에 액상의 불포화폴리에스테르수지를 함침시킨 라이닝재를 이용하여 노후화된 관로의 내부에 라이닝재를 삽입하고, 공기압, 수압 등을 라이닝재에 작용시켜서 라이닝재를 관로 벽면에 가압시킨 상태에서 온수와 스팀 등으로 라이닝재 내부를 가열하여 액상의 불포화폴리에스테르수지를 경화시켜서 내벽에 경화물을 내장하여, 관로를 보수하였다.

그런데 상기와 같은 종래의 기술에 의하면, 보수할 관로의 길이와 크기(내경)에 따라서 라이닝재의 사이즈를 개별적으로 제작하여야 하는 번거로움이 있다.

또한, 라이닝재를 공사 현장으로 이동시키고 라이닝재를 관로 내부로 반전삽입하기 위한 장비와, 라이닝재를 팽창하기 위한 장비, 라이닝재의 내부를 온수 또는 스팀으로 가열하기 위한 가열장비 등이 모두 공사 현장으로 투입되어야 하므로, 많은 장비가 필요하여 비용이 증가하고, 작업능률이 떨어짐은 물론, 작업 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

이러한 점을 감안하여 종래에는 폭방향의 단부에 결합부를 갖는 스트립재를 맨홀 내에서 나선형 파이프형태로 라이닝함과 동시에, 단부를 결합시켜 노후관 내에 노후관보다 작은 직경의 나선형 이음관을 삽입하고, 노후관과 나선형 이음관 사이에 충전재 주입호스를 배치한 후, 시멘트 모르타르 등의 충전재를 충전하였다.

그런데 상기와 같이 나선형 이음관을 형성하기 위한 스트립재를 플라스틱 재질로 형성되므로 외기 온도가 낮아지면 딱딱하게 굳어져서 파이프형태로 구부리기가 곤란하였다.

또한, 스트립재의 강성이 높을수록 완성된 나선형 이음관의 강성도 높아지므로, 스트립재의 강성을 판 두께나 리브 높이를 증가시켜서 높게 하였다. 이와 같이 강성이 높은 스트립재를 사용한 경우에는 외기온도 10℃ 이하기 되면, 더욱 라이닝 작업을 하기가 곤란한 문제점이 발생되었다.

대한민국 등록특허 제0182821호 대한민국 등록특허 제0668141호

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 외기온도에 관계없이 스트립재가 쉽게 변형되어 나선형 이음관을 노후관 내로 용이하게 제작하여 삽입할 수 있도록 개선된 관로 보수용 스트립재 공급장치 및 이를 이용한 관로 보수방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관로 보수용 스트립재 공급장치는, 스트립재를 권취하는 권취릴과; 상기 권취릴을 수용한 채 운반 차량에 탑재되며, 상기 권취릴에 권취된 스트립재의 인출을 위한 인출구를 가지는 보온챔버와; 상기 보온챔버의 온도를 측정하는 온도센서와; 상기 보온챔버 내부의 온도를 적정온도 이상을 유지하도록 하는 온도 제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 보온챔버는, 외부의 낮은 온도를 차단하기 위한 단열판으로 제작되며, 그 내부를 점검하기 위한 점검구를 개폐하도록 설치되는 출입도어;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 온도 제어유닛은, 상기 보온 챔버 내부에 설치되는 제1히터와; 상기 보온 챔버 내부로 가열공기를 공급하기 위한 가열공기 공급부;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 가열공기 공급부는, 송풍기와; 상기 송풍기의 바람을 상기 보온 챔버로 전달하는 송풍덕트와; 상기 송풍덕트 내에 설치되는 제2히터;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 인출구에 연결되어, 인출되는 스트립재를 맨홀까지 이동되도록 안내하고, 외기온도와 차단하는 단열튜브를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 가열공기 공급부는, 상기 단열튜브를 통해 상기 맨홀로 빠져나온 온풍공기를 상기 송풍기(144)로 흡입하기 위한 흡입덕트를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관로 보수방법은, 노후관 보수현장으로 보온챔버 내에 설치되는 권취릴에 스트립재를 권취한 상태로 이동시켜 준비하는 단계와; 상기 보온챔버의 인출구로부터 상기 권취릴의 스트립재를 인출하여 상기 노후관에 연결되는 맨홀에 준비된 스트립재 결합기로 공급하여 나선형 이음관을 제작하는 단계; 상기 권취릴에서 인출되는 스트립재를 연화시키기 위해 상기 보온챔버 내부의 온도를 가열하는 단계; 및 상기 노후관 내부로 진입된 나선형 이음관과 노후관 사이의 틈을 충전제로 충전하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가열하는 단계는, 상기 보온챔버 내부의 온도를 히터를 이용하여 직접 가열하는 단계와; 상기 보온챔버 외부에서 공기를 가열하여 상기 보온챔버 내부로 송풍하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보온챔버에 설치되는 온도센서의 측정값이 10℃ 내지 50℃를 유지하도록 상기 히터 및 상기 가열공기의 송풍량을 조절하여 보온챔버 내부온도를 제어하는 것이 좋다.

또한, 상기 보온챔버의 인출구에 상기 맨홀까지 연결되는 단열튜브를 연결하여 인출되는 스트립재를 상기 맨홀까지 단열상태로 이송되도록 하는 것이 좋다.

또한, 상기 송풍하는 단계는, 상기 단열튜브를 통해 상기 맨홀로 배출되는 가열공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 재가열하여 상기 보온챔버로 송풍하는 것이 좋다.

본 발명의 관로 보수용 스트립재 공급장치에 따르면, 스트립을 권취하여 공급하는 권취릴을 단열판을 이용한 보온 챔버 내에 보관하고, 그 보온 챔버 내의 온도를 적정 온도로 조절하면서 스트립재를 공급함으로써, 외기온도가 낮더라도 스트립재가 딱딱하게 굳는 것을 방지하여 나선형 이음관을 용이하게 형성할 수 있다.

따라서 외기온도가 낮은 상태이거나, 스트립재의 강성이 높은 경우라도 나선형으로 쉽게 변형되도록 할 수 있어 노후관의 보수작업을 용이하게 수행할 수 있게 되고, 작업시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관로 보수용 스트립재 공급장치를 이용하여 관로 보수하는 상태를 나타내 보인 구성도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 보온 챔버를 도시하여 보인 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 스트립재의 결합과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 보온챔버의 단열판을 나타내 보인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관로 보수방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 관로 보수용 스트립재 공급장치 및 이를 이용한 관로 보수방법을 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 관로 보수용 스트립재 공급장치(100)는, 스트립재(10)가 권취되는 권취릴(110)과, 권취릴(110)을 수용하는 내부 공간을 가지는 보온 챔버(120)와, 상기 보온 챔버(120) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(130)와, 상기 보온 챔버(120) 내부의 온도를 제어하는 온도 제어유닛(140)을 구비한다.

여기서 상기 스트립재(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, 폭 방향으로 서로 일부분이 겹쳐져서 나선형으로 연속해서 결합되어 나선형 이음관을 형성할 수 있도록 테두리에 결합부(11,12)가 형성된다. 상기 결합부(11,12)는 상호 상보적으로 끼워져 결합 될 수 있도록 오목 홈과 돌출 돌기의 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 스트립재(10)의 판몸체(13)의 배면으로 복수의 보강리브(14)가 스트립재(10)의 길이 방향으로 연속되어 형성된다. 이러한 스트립재(10)는 상기 권취릴(110)에 권취되어 보관되어 작업현장으로 운반될 수 있다.

상기 권취릴(110)은 스트립재(10)를 연속하여 공급할 수 있도록 권취할 수 있으며, 상기 보온 챔버(120)의 내부에 설치된다. 이렇나 권취릴(110)은 보온 챔버(120)에 설치되는 릴 구동모터(115)의 구동에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전되면서 스트립재(10)를 감거나, 풀어서 공급할 수 있다.

상기 보온 챔버(120)는 운반차량(20)에 탑재되며, 내부에 권취릴(110)을 수용하여 스트립재(10)를 외기의 낮은 온도로부터 차단하고, 적정 온도 이상으로 유지할 수 있도록 마련된다. 이러한 보온 챔버(120)는 단열판(121)으로 형성된다. 상기 단열판(121)은 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 서로 이격된 철판(121a) 사이에 단열재(121b)를 끼워넣어 제작될 수 있다. 상기 단열재(121b)로는 목재, 발포플라스틱 또는 단열도료 등에 의해 단열가공된 단열재 중 적어도 어느 하나가 적용될 수 있고, 복수 종류의 단열재가 복수 층으로 적용될 수도 있다. 이러한 구조의 단열판(121)을 이용하여 권취릴(110)이 수용될 수 있는 충분한 공간을 가지는 보온 챔버(120)가 제작될 수 있다.

여기서 보온챔버(120)의 일측에는 스트립재(10) 인출구(122)가 형성되고, 타측에는 내부 점검을 위한 점검구(123)가 출입도어(124)에 의해 개폐 가능하게 형성된다. 상기 인출구(122)는 보온챔버(120)의 외측으로 소정 길이 돌출되도록 덕트 형태로 형성됨으로써, 스트립재(10)를 권취릴(110)로부터 풀어서 공급하거나, 권취릴(110)로 감을 수 있도록 보온 챔버(120) 내외로 이동되는 출입구 및 가이드 역할을 한다. 또한, 인출구(122)에는 추후에 스트립재(10)를 보수할 위치(맨홀 내부)까지 안내하면서 외기와 차단하기 위한 단열튜브(150)가 연결될 수 있다.

상기 보온 챔범(120)에는 하나 이상의 온도센서(130)가 설치된다. 바람직하게는 복수의 온도센서(130)가 보온 챔버(120)의 복수 위치에 각각 설치되어 보온 챔버(120) 내부의 복수 지점의 온도를 측정하여 보여준다. 온도센서(130)에서 측정된 온도정보를 확인하고, 작업자가 온도 제어유닛(140)의 구동을 수동으로 조작할 수도 있다. 또한, 온도센서(130)에서 측정된 측정정보가 온도 제어유닛(140)으로 유선 또는 무선통신을 통해 전달되도록 함으로써, 온도 제어유닛(140)이 보온 챔버(120) 내의 온도를 원하는 적정온도 이상을 유지하도록 제어할 수 있다. 이를 위해 온도센서(130)에는 신호를 전달하기 위한 통신부를 일체로 구비할 수도 있다.

상기 온도 제어유닛(140)은 보온 챔버(120) 내부에 설치되는 제1히터(141)와, 상기 보온 챔버(120) 내부로 가열공기를 공급하기 위한 가열공기 공급부(143)를 구비한다.

상기 제1히터(141)는 보온 챔버(120) 내부에 설치되어 보온 챔버(120) 내부의 온도를 직접 가열한다. 제1히터(141)는 복수가 서로 다른 지점에 설치될 수 있다. 상기 제1히터(141)는 전열식, 스팀식, 및 온수식 중에서 적어도 어느 하나로 선택하여 적용할 수 있다.

상기 가열공기 공급부(143)는 송풍기(144)와, 송풍기(144)의 바람을 보온 챔버(120)로 전달하는 송풍덕트(145)와, 송풍덕트(145) 내에 설치되는 제2히터(146) 및 맨홀(210) 내의 온풍공기를 송풍기(144)로 흡입하기 위한 흡입덕트(147)를 구비한다. 상기 구성에 의하면, 상기 단열튜브(150)를 통해 맨홀(210) 내부로 공급된 온풍공기를 송풍기(144)로 흡입하여 송풍덕트(145)를 통해 보온 챔버(120)로 공급함에 있어서, 공급되는 공기를 송풍덕트(145) 내에 설치되는 제2히터(146)를 이용하여 가열함으로써 보온 챔버(120) 내의 온도를 원하는 적정 온도 이상으로 보다 용이하게 유지시킬 수 있다. 여기서 상기 제2히터(146)는 전열식 히터로 적용되어 이동하는 공기를 효과적으로 가열할 수 있는 것이 좋다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 관로 보수용 스트립재 공급장치(100)를 이용하여 스트립재(10)를 공급하여 노후관(200)을 보수하는 방법에 대해 자세히 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 보온 챔버(120)가 탑재된 차량(20)을 노후관(200)을 보수할 현장으로 이동시킨다. 그리고 보온 챔버(120)의 인출구(122)에 단열덕트(150)를 연결하여 맨홀(210)까지 연장시킨다.

다음으로, 보온 챔버(120)에 가열공기 공급부(143)의 송풍덕트(145)를 연결하고, 맨홀(210) 쪽으로는 흡입덕트(147)를 연장하여 배치한다.

그리고 보온챔버(120) 내의 온도가 원하는 적정온도 즉, 15℃∼50℃ 사이가 되도록 온도 제어유닛(140)을 구동제어하다. 상기 적정온도는 외부의 날씨조건 또는 스트립재(10)이 종류에 따라서 적절히 선택하여 설정할 수 있으며, 복수의 온도센서(130)에서 측정되는 복수지점의 온도를 모두 만족하도록 온도 제어하는 것이 바람직하다.

이러한 상태에서 스트립재(10)를 보온챔버(120)로부터 인출하여 맨홀(210) 내부로 공급하고, 맨홀(210)내에 설치된 스트립재 결합기(40)를 이용하여 나선형 이음관(30)을 연속하여 제작하면서 노후관(200) 내부로 진입시킨다.

여기서 상기 스트립재 결합기(40)의 공지의 기술로부터 쉽게 이해될 수 있는 것이므로, 자세한 설명은 생략하다. 즉, 스트립재 결합기(40)에서 스트립재(20)의 폭 방향 단부가 상호 결합되면서 관형 가이드롤러(50)에 의해 나선형 파이프구조로 가이드되어 나선형 이음관(30)이 제작될 수 있게 된다.

그리고 노후관(200) 내부에 나선형 이음관(30)을 제작하여 삽입한 상태에서는, 상기 노후관(200)과 나선형 이음관(30) 사이의 틈새를 시멘트 밀크나 모르타르로 충전함으로써 노후관(200)의 보수과정이 마무리된다.

한편, 상기와 같이, 보온 챔버(120) 내부의 온도를 적정온도 이상으로 가열함으로써, 권취릴(110)에 감긴 스트립재(10)가 연화되어 감기나 풀기가 용이하게 된다. 따라서 스트립재(10)의 판 두께(t)나 리브높이(h)를 크게 설정한 강성이 높은 스트립재(10)를 이용할 수 있게 되어, 결국 강성이 높은 나선형 이음관(30)을 제조할 수 있게 된다. 또한, 맨홀(210) 내에서 나선형 이음관(30)을 파이프형태로 구부리는 것도 용이하게 되어 시공성이 향상된다.

또한, 외기온도에 의해 좌우되지 않고 항상 동일한 환경에서의 작업이 가능하게 되어 우천이나 외기온도가 낮은(10℃ 이하) 환경에서의 시공이 가능한 이점이 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 속하는 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명이 아닌 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10..스트립재 30..나선형 이음관
40..스트립재 결합기 50..관형 가이드롤러
100..관로 보수용 스트립재 공급장치 110..권취릴
120..보온챔버 130..온도센서
140..온도 제어유닛 141..제1히터
143..가열공기 공급부 150..단열튜브
노후관 20..견인로프
30..나선형 이음관 40..충전제 주입관

Claims (11)

1. 스트립재를 권취하는 권취릴과;
   상기 권취릴을 수용한 채 운반 차량에 탑재되며, 상기 권취릴에 권취된 스트립재의 인출을 위한 인출구를 가지는 보온챔버와;
   상기 보온챔버의 온도를 측정하는 온도센서와;
   상기 보온챔버 내부의 온도를 적정온도 이상을 유지하도록 하는 온도 제어유닛; 및
   상기 인출구에 연결되어, 인출되는 스트립재를 맨홀까지 이동되도록 안내하고, 외기온도와 차단하는 단열튜브;를 포함하며,
   상기 온도 제어유닛은,
   상기 보온 챔버 내부에 설치되는 제1히터와; 상기 보온 챔버 내부로 가열공기를 공급하기 위한 가열공기 공급부;를 포함하고,
   상기 가열공기 공급부는,
   송풍기와; 상기 송풍기의 바람을 상기 보온 챔버로 전달하는 송풍덕트와; 상기 송풍덕트 내에 설치되는 제2히터; 및 상기 단열튜브를 통해 상기 맨홀로 빠져나온 온풍공기를 상기 송풍기로 흡입하기 위한 흡입덕트를 더 포함하며,
   상기 흡입덕트를 통해 흡입된 후 상기 송풍덕트를 통해 상기 보온 챔버로 공급되는 온풍공기는 상기 제2히터에 의해 재가열되어 공급되는 것을 특징으로 하는 관로 보수용 스트립재 공급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 보온챔버는,
   외부의 낮은 온도를 차단하기 위한 단열판으로 제작되며,
   그 내부를 점검하기 위한 점검구를 개폐하도록 설치되는 출입도어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 보수용 스트립재 공급장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 노후관 보수현장으로 보온챔버 내에 설치되는 권취릴에 스트립재를 권취한 상태로 이동시켜 준비하는 단계와;
   상기 보온챔버의 인출구로부터 상기 권취릴의 스트립재를 인출하여 상기 노후관에 연결되는 맨홀에 준비된 스트립재 결합기로 공급하여 나선형 이음관을 제작하는 단계;
   상기 권취릴에서 인출되는 스트립재를 연화시키기 위해 상기 보온챔버 내부의 온도를 가열하는 단계; 및
   상기 노후관 내부로 진입된 나선형 이음관과 노후관 사이의 틈을 충전제로 충전하는 단계;를 포함하고,
   상기 가열하는 단계는,
   상기 보온챔버 내부의 온도를 히터를 이용하여 직접 가열하는 단계와;
   상기 보온챔버 외부에서 공기를 가열하여 상기 보온챔버 내부로 송풍하는 단계;를 포함하고,
   상기 보온챔버의 인출구에 상기 맨홀까지 연결되는 단열튜브를 연결하여 인출되는 스트립재를 상기 맨홀까지 단열상태로 이송되도록 하고,
   상기 송풍하는 단계는,
   상기 단열튜브를 통해 상기 맨홀로 배출되는 가열공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 재가열하여 상기 보온챔버로 송풍하는 것을 특징으로 하는 관로 보수방법.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,
   상기 보온챔버에 설치되는 온도센서의 측정값이 10℃ 내지 50℃를 유지하도록 상기 히터 및 상기 가열공기의 송풍량을 조절하여 보온챔버 내부온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 관로 보수방법.
   
10. 삭제
11. 삭제

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