KR101551847B1 - 갱생관용 지관 연결유닛 및 지관 연결방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본관 라이닝재에 지관을 접속할 때에, 본관 라이닝재와 지관을 확실하게 접착 또는 결합하고, 또한 천공부를 확실하게 보강할 수 있는 관 갱생재용 지관 소켓 및 지관 접속방법을 제공하는 것이다. 본 발명은 기설 본관과 본관 라이닝재로 이루어진 관 갱생재에, 플랜지가 달린 지관 소켓을 적용하여 지관을 접속하는 지관 접속방법으로서, 상기 관 갱생재의 지관 접속부에 지관 접속용 구멍을 뚫는 천공부 형성단계와, 상기 관 갱생재의 상기 천공부 주위에서 상기 지관 소켓의 플랜지부에 상응하는 기설 본관을 제거하는 단계와, 기설 본관이 제거된 부분의 상기 관 갱생재의 본관 라이닝재의 외주표면과 상기 지관 소켓의 플랜지부의 일측면을 결합하여 결합부로 하는 단계와, 상기 결합시킨 플랜지부를 상기 관 갱생재의 외주방향으로 장착된 벨트형상의 조임구로 고정하는 단계와, 상기 지관 소켓 본체부의 일단과 지관 본체를 조인트로 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

갱생관용 지관 연결유닛 및 지관 연결방법{An branch pipe connecting unit for rehabilitation and method using the same}

본 발명은 갱생관용 지관(枝管) 연결유닛 및 그 연결방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수지제 라이닝재로 본관을 재생한 갱생관에 지관을 연결할 때에 사용하는 갱생관용 지관 연결유닛 및 지관 연결방법에 관한 것이다.

농업용수관, 수도관, 공업용수관, 가스관 등의 압력 파이프라인은 오랜 기간이 지나면 노후화되어 교체해야 하는데, 교체에 따른 많은 문제점과 비용으로 인하여 최근에는 노후화된 관을 보수하여 재생하는 방법에 널리 적용되고 있다.

현재까지는 노후화된 관을 관라이닝 공법에 의해 재생하는 방법이 실시되고 있으며, 지관 접속부는, 관 내에 사람이 들어갈 수 없는 경우에는 접속할 곳의 본관을 부분절삭하여 개구시켜 형성하는 방법이 사용되었고, 관내에 사람이 들어갈 수 있는 경우에는 관내에 사람이 들어가 천공하여 형성하는 방법이 사용되었다.

그러나 본관에 라이닝을 실시한 후에 지관 접속부를 개구하면, 라이닝재와 기존에 설치되어 있던 지관 사이의 수밀성이 확보되어 있지 않기 때문에 접속부에서 누수가 발생하는 경우가 있었다.

또한, 지관 접속부를 개구함으로써, 본관 라이닝에 결손부가 발생한 것과 마찬가지의 상태가 되어, 그 부분의 강도가 저하되는 문제가 있었다.

이 강도 저하는 본관 지름에 대해 지관 지름이 클수록 심하며, 지진으로 인해 지관 접속부에 큰 인장력이 작용한 경우에는 지관 접속부의 천공부가 파손되는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 본관 라이닝재와 확실하게 접착 또는 일체 결합되고, 또한 본관 천공부를 확실하게 보강할 수 있는 방법의 개발이 절실히 요구되고 있다.

특허문헌 1 : 일본특허공개공보 평08-034055호 특허문헌 2 : 일본특허공개공보 평06-234160호

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 본관을 라이닝재로 라이닝재로 라이닝 하여 재생한 갱생관에 지관을 접속할 때에, 갱생관과 지관을 확실하게 접착 또는 결합하고, 또한 천공부의 확실한 보강을 할 수 있는 갱생관용 지관 연결유닛 및 지관 연결방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 갱생관용 지관 연결유닛은, 기설 본관과 본관 라이닝재로 이루어진 갱생관에 지관(枝管)을 장착할 때 사용되는 지관 연결유닛으로서, 상기 지관에 대응되는 두께와 내외경을 갖는 관형상으로 이루어지며, 상기 지관에 연결되는 연결관부와; 상기 연결관부의 일단부에서 일체로 확장 형성되며, 원형상을 가지는 플랜지부를 포함하며, 상기 플랜지부의 상기 본관 라이닝재의 외주에 밀착되는 면이 상기 본관 라이닝재에 밀착되도록 곡면 형상을 가지며, 상기 플랜지부의 체적은 상기 지관과 연통되도록 상기 관 라이닝재를 천공하여 분리되는 천공판의 체적보다 크고, 상기 플랜지부가 상기 본관 라이닝재의 외주를 덮는 면적이 상기 천공판의 면적보다 큰 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 플랜지부의 체적은 상기 플랜지부의 표면적과 두께로부터 산정하며, 상기 천공판은 상기 갱생관에 지관을 장착하기 위해서 상기 본관 라이닝재에 구멍을 뚫을 때 잘려나온 부분이며, 상기 천공판의 면적은 천공부의 내경으로부터 산출하고, 상기 천공판의 체적은 상기 천공판의 면적과 상기 본관 라이닝재의 두께로부터 산정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면의 갱생관용 지관 연결유닛은, 기설 본관과 본관 라이닝재로 이루어진 갱생관에 지관(枝管)을 장착할 때 사용되는 지관 연결유닛으로서, 상기 본관 라이닝재의 외측을 감싸서 맞닿도록 서로 분할된 한 쌍의 분할관부와; 상기 한 쌍의 분할관부 중 어느 하나에 일체로 형성되며, 상기 지관에 대응되는 두께와 내외경을 갖는 파이프형의 연결관부;를 포함하고, 상기 한 쌍의 분할관의 서로 접하는 부분에는 외측으로 절곡 연장되며, 볼트 체결을 위한 볼트 구멍이 형성된 결합플랜지부가 형성되고, 상기 연결관부가 연결된 분할관부는 다음의 수학식 1을 만족하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

[수학식 1]

V1- V2 > V2

여기서, V1은 상기 연결관부가 연결된 분할관부의 체적이고, V2는 상기 지관과 연통되도록 상기 본관 라이닝재를 천공시 제거되는 부분인 천공판의 체적이다.

또한, 상기 연결관부가 연결된 분할관부는 다음의 수학식 2를 더 만족하도록 형성되는 것이 바람직하다.

[수학식 2]

A1-A2 > A2

여기서, A1은 상기 연결관부가 연결된 분할관부에 의해 상기 본관 라이닝재의 외주를 덮는 면적이고, A2는 상기 천공판의 면적이다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지관 연결방법은, 기설 본관과 본관 라이닝재로 이루어진 갱생관에, 플랜지부와 연결관부를 가진 갱생관용 지관 연결유닛을 이용하여 지관을 접속하는 지관 접속방법으로서, 상기 갱생관에 상기 지관 접속용 구멍을 뚫어 천공부를 형성하는 단계; 상기 갱생관의 상기 천공부 주위에서 상기 지관 연결유닛의 플랜지부에 대응하는 면적으로 상기 기설 본관을 제거하는 단계; 상기 기설 본관이 제거된 부분의 상기 갱생관의 본관 라이닝재의 외주표면에 상기 지관 연결유닛의 플랜지부의 일측면을 결합하는 단계; 상기 결합시킨 플랜지부의 외측을 상기 본관 라이닝재 측으로 가압하여 고정하는 단계; 및 상기 지관과 상기 지관 연결유닛의 연결관부의 단부를 조인트로 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 고정하는 단계에서는 상기 플랜지부의 외측면을 포함하여 상기 갱생관을 외주방향으로 벨트형상의 조임부재를 감싸서 고정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 플랜지부의 내면 또는 외면의 전체 또는 일부에, 주제와 경화재를 혼합한 2액형 접착제로서 열경화성 수지를 도포한 수지흡착재가 접착되어 있는 것이 좋다.

또한, 상기 지관 연결유닛의 플랜지부의 일측면을 결합하는 단계에서는, 상기 본관 라이닝재의 외주표면과 상기 플랜지부의 일측면에 열경화성 수지를 함침시키고, 상기 플랜지부의 타측면을 상기 본관 라이닝재 측으로 가압하는 것이 좋다.

또한, 상기 지관 연결유닛의 플랜지부의 일측면을 결합하는 단계에서는, 상기 수지흡착재에 의해 상기 플랜지부와 본관 라이닝재가 접착결합되도록 상기 지관 연결유닛의 플랜지부의 타측면이 상기 본관 라이닝재의 외주표면을 가압하되, 상기 가압방법은, 상기 플랜지부와 상기 갱생관의 외측을 원주 방향으로 수지제 반원형 링의 볼트 조임, 스테인리스제 와이어로프, 금속제 또는 수지제 벨트에 의한 조임방법 중 어느 하나의 방법에 의해 이루어지는 것이 좋다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면의 갱생관용 지관 접속방법은, 기설 본관과 본관 라이닝재로 이루어진 갱생관에 상기 제3항 또는 제4항의 갱생관용 지관 연결유닛을 적용하여 지관을 접속하는 지관 접속방법으로서, 지관을 설치한 부분의 기설 본관을 소정 길이만큼 원주방향을 따라 제거하여 상기 본관 라이닝재를 노출시키는 단계; 상기 본관 라이닝재의 내주에 상기 분할관부가 결합된 부분보다 넓은 영역에 대해 상기 본관 라이닝재의 두께를 부분적으로 두껍게 하여 보강부를 형성하는 단계; 상기 본관 라이닝재의 지관 접속부에 지관 접속용 구멍을 뚫어서 천공부를 형성하는 단계; 상기 천공부에 상기 지관 연결유닛의 연결관부가 연결되도록 상기 본관 라이닝재의 외측을 감싸도록 상기 지관 연결유닛을 고정 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 본관 라이닝재의 외주표면과 상기 지관 연결유닛 사이에 패킹이 삽입되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보강부를 형성하는 단계는, 상기 기설 본관을 제거한 부분에 대응되는 영역에서 상기 본관 라이닝재의 외측을 감싸도록 한 쌍의 절반분할형 틀관을 설치하는 단계; 상기 본관 라이닝재의 내주에 상기 절반분할형 틀관을 설치한 부분에 대응되는 영역보다 넓게 열경화성 수지를 도포하는 단계; 및 상기 도포된 열경화성 수지를 가열하여 경화시키는 단계;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면의 갱생관용 지관 접속방법은, 기설 본관에 본관 라이닝재를 장착하고, 기설 지관과 지관 라이닝재로 이루어진 재생 지관을 상기 기설 본관에 접속하는 지관 접속방법으로서, 상기 기설 본관의 지관 접속부에 지관 접속용 구멍을 뚫어 천공부를 형성하는 단계; 수지 미함침의 관상 라이너재의 일단을 상기 천공부로 통과시킨 후, 선단을 절개하여 확장시켜 지관 라이닝재의 플랜지부로 하고, 상기 플랜지부의 일측면을 상기 기설 본관 내주벽에 밀착하여 붙이는 단계; 상기 지관 라이닝재의 절개된 플랜지부에 열경화성 수지를 흡착시켜 경화시키는 단계; 상기 지관 라이닝재의 플랜지부를 제외한 부분에 열경화성 수지를 함침시킨 후, 상기 지관 라이닝재를 상기 기설 본관 내측에 밀착시킨 상태에서 가열하여 경화시키는 단계; 상기 기설 본관의 내로 본관 라이닝재를 삽입하되, 상기 지관 라이닝재의 플랜지부에 겹치도록 삽입하는 단계; 상기 본관 라이닝재를 상기 기설 본관 내로 압착한 상태에서, 가열하여 상기 본관 라이닝재를 경화시키는 단계; 상기 본관 라이닝재의 경화 후, 상기 본관 라이닝재에 상기 재생 지관과 연통되는 구멍을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 지관 라이닝재의 플랜지부의 체적이 상기 구멍을 형성하기 위해 상기 본관 라이닝재를 제거한 천공판 체적보다 크고, 상기 지관 라이닝재의 플랜지부의 상기 본관 라이닝재와의 접촉면적이 상기 천공판의 면적보다 큰 것을 특징으로 한다.

여기서, 지상으로부터 상기 재생 지관을 통해 상기 본관 라이닝재 외주부에 열경화성 수지를 주입하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 갱생관용 지관 연결유닛을 이용하여 지관을 갱생관의 본관 라이닝재에 접속하고, 이와 같은 접속에 의해 본관 라이닝재의 천공부의 보강이 이루어지기 때문에, 지관 접속부의 수밀성과 함께 강도를 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 갱생관용 지관 연결유닛을 나타내 보인 사시도이다.
도 2는 도 1의 갱생관용 지관 연결유닛을 보인 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 갱생관에 천공하는 상태 및 천공판과 플랜지간의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 갱생관용 지관 연결유닛의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 갱생관의 기설 지관을 부분적으로 제거한 상태를 보인 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 1에 도시된 지관 연결유닛을 본관 라이닝재 외측에 설치하여 지관과 접속하는 상황을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 갱생관용 지관 연결유닛을 나타내 보인 사시도이다.
도 10은 도 9의 지관 연결유닛을 설치하기 위해서 갱생관의 기설 본관을 제거한 상태를 보인 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 본관 라이닝재 내주에 보강부를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 11a의 상태에서 본관 라이닝재를 천공하는 상태를 보인 도면이다.
도 13은 도 12의 상태에서 도 9의 지관 연결유닛을 본관 라이닝재의 외측에 치하는 상태를 보인 도면이다.
도 14a 내지 도 17 각각은 재생 지관을 갱생관에 연결하는 방법을 나타내 보인 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 갱생관용 지관 연결유닛 및 지관 연결방법을 자세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 갱생관용 지관 연결유닛(10)은 기설 본관(2)과 본관 라이닝재(3)로 이루어진 갱생관(1)에 지관(4)을 열결하여 장착할 때 사용되는 것이다. 이러한 지관 연결유닛(10)은 지관(4)과 연결되는 파이프형의 연결관부(11)와, 연결관부(11)의 단부에서 확장형성되는 플랜지부(13)를 구비한다.

연결관부(11)는 지관(4)과 동일한 내경과 외경을 가진다. 그리고 플랜지부(13)는 연결관부(11)의 단부에서 확장되며, 그 확장된 평면 형상은 원반형상 내지 각진 형상 등 다양하게 제작될 수 있다. 그리고 플랜지부(13)는 갱생관(1)의 관 라이닝재(3)에 접하는 일측면이 관 라이닝재(3)의 외주에 밀착되는 곡면을 갖도록 형성된다. 그리고 상기 플랜지부(13)의 체적은 관 라이닝재(3)의 지관(4)과 통하도록 천공부(5)를 형성하기 위해 관 라이닝재(3)를 천공하여 제거한 천공판(3a)의 체적보다 크고, 또한 플랜지부(13)가 관 라이닝재(3)의 외측을 덮는 면적이 천공판(3a)의 면적보다 크게 형성된다.

여기서 도 3에 도시된 바와 같이, 천공판(3a)은 갱생관(1)에 지관(4)을 장착하기 위해서 천공부(5)로부터 잘려나온 부분 즉, 천공부(5)에 대응되는 부분을 말하며, 천공판(3a)의 체적은 두께와 면적으로부터 산정한다.

이러한 구성을 가지는 지관 연결유닛(10)의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 우선 지관 연결유닛(10)의 내경과 동일 치수를 갖는 관 형상의 외주부(8a)와, 기설 본관(2)의 내경 및 본관 라이닝재(3)의 외경과 동일한 치수의 외경을 가지며, 본관 라이닝재(3)의 외주에 밀착되는 곡면을 갖는 지관 연결유닛 하부형틀(8)을 준비한다. 이어서 상기 하부형틀(8) 위에 수지 미흡착의 부직포 또는 유리섬유를 감아서 배치한다. 이때, 미흡착 부직포 또는 유리섬유는 지관 연결유닛(10)의 연결관부(11)에 대응되는 부분은 연결관부(11)와 동일한 두께로 감아서 배치하고, 플랜지부(13)에 대응되는 부분도 플랜지부(13)과 동일한 두께로 감아서 배치한다.

그리고 수지 미흡착의 부직포 또는 유리섬유에 불포화 폴리에스테르, 비닐에스테르, 에폭시 등의 액상 열경화성 수지를 흡착시킨다.

이후, 연결유닛(10)의 연결관부(11)의 부직포 또는 유리섬유의 외주부 및 플랜지부(13)의 부직포 또는 유리섬유 위에 연결유닛 상부형틀(9)을 포개고, 부직포 또는 유리섬유에 흡착시킨 열경화성 수지를 경화시킨다.

상기와 같이 제작되어 구성된 지관 연결유닛(10)은 플랜지부(13)의 적정 사이즈에 대해서 구체적으로 산정함으로써 즉, 천공판(3a)의 체적보다 크고, 천공판(3a)의 면적보다 크게 형성하도록 구체적으로 설정함으로써 너무 작은 플랜지부에 의한 강도 부족의 문제를 해결할 수 있다. 이와 같이, 플랜지부(13)의 사이즈를 명확한 근거에 기초하여 필요 충분하게 함으로써, 만족스런 효과를 얻을 수 있게 된다.

도 2에서 도면부호 B는 도너츠형의 수지흡착재를 나타내며, 이는 플랜지부(13)의 외측 및 내측면 각각에 도포될 수 있다.

상기와 같이 제작된 지관 연결유닛(10)을 이용하여 기설 본관(2)과 관 라이닝재(3)로 이루어진 갱생관(1)의 관 라이닝재(3)에 지관(4)을 접속하여 연결하는 방법에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 도 3a, 도 3b, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 지관 접속용 구멍(h)을 천공하여 형성하여 천공부(5)를 마련한다.

이어서, 갱생관(1)의 천공부(5) 주위에서 연결유닛(10)의 플랜지부(13)에 대응되는 면적 및 형상으로 기설 본관(2)을 제거한다. 바람직하게는 플랜지부(13)가 여유있게 관 라이닝재(3)의 외주에 밀착될 수 있도록 플랜지부(13)보다 넓은 면적으로 여유있게 기설 본관(2)을 제거한다.

그런 다음, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 기설 본관(2)이 제거된 부분의 갱생관(1)의 관 라이닝재(3)의 외주표면과 연결유닛(10)의 플랜지부(13)의 일측면을 결합하여 결합부로 하고, 결합시킨 플랜지부(13)를 갱생관(1)을 외주방향으로 감아서 장착되는 벨트형상의 조임부재(21)로 고정한다. 그리고 연결유닛(10)의 연결관부(11)의 단부와 지관(4)을 조인트(22)로 감싸서 결합한다.

이때, 플랜지부(13)와 관 라이닝재(3)의 서로 접하는 부분 즉, 플랜지부(13)와 관 라이닝재(3)의 상호 접하는 면들의 전체 또는 일부에, 2액형 접착제(23)가 개재되어 결합력과 기밀성을 동시에 확보할 수 있다. 이때, 상기 이액형 접착제(23)는 주제(접착제)와 경화재를 혼합한 것이 바람직하다. 즉, 조제 후 가공할 수 있을 때까지의 사용가능시간(가시시간)인 포트 라이프(pot life)가 20℃에서 60분 이상인 열경화성 수지를 포함하는 수지흡착재가 플랜지부(13)와 관 라이닝재(3) 사이에 도포하고, 플랜지부(13)를 관 라이닝재(3) 측으로 가압하여 접합을 견고하게 할 수 있다.

플랜지부(13)를 가압하는 방법으로는, 도 7과 같이, 벨트형상의 조임부재(21)를 사용할 수도 있고, 금속 또는 수지제 벨트에 의해 조임으로써 가압할 수도 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 조임부재(21)는 도 8에 도시된 바와 같이, 반형 링 구조를 가지고, 서로 접하는 부분에서 볼트 및 너트로 조여서 결합하는 구조를 가질 수 있다.

또한, 관 라이닝재(3)와 플랜지부(13) 사이에는 패킹부재가 삽입되어 설치될 수도 있다.

한편, 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지관 연결유닛(100)은 대략 절반이 분할된 한 쌍의 분할관부(110,120)와, 어느 한 분할관부(110)에 결합되어 기설 본관(2)과 연결되는 연결관부(130)를 구비한다. 한 쌍의 분할관부(110,120) 각각은 서로 대칭되는 분할관으로서, 서로 접하는 결합플랜지(111,121)가 서로 접하는 단부에서 외측으로 절곡 연장되게 형성된다. 결합플랜지(111,121)를 접합한 상태에서, 볼트 및 너트의 조임방법에 의해 분할관부(110,120)를 결합하여 관 형상을 형성시킬 수 있다. 그리고 한 분할관부(110)에는 연결관부(130)가 결합된다. 상기 연결관부(130)는 지관(4)에 연결되는 부분으로, 지관(4)에 대응되는 외경 및 내경을 가진다. 그리고 결합플랜지(111,121)에는 볼트 구멍이 다수 형성된다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지관 연결유닛(100)을 이용하여 지관(4)을 갱생관(1)에 접속하는 방법에 대해 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 10에 도시된 바와 같이, 갱생관(1)의 지관접속부(4) 주변의 기설 본관(2)을 소정 길이만큼 원주방향을 따라 제거하여 관 라이닝재(3)가 원주 방향으로 노출시킨다.

이 상태에서, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 기설 본관(2)의 제거부분(A)에 대응되는 내경(사이즈)을 가지는 한 쌍의 절반분할형 틀관(140)을 관 라이닝재(3)의 원주방향으로 설치하여 결합한다. 이 상태에서 관 라이닝재(3)의 내주면에 절반분할형 틀관(140)의 길이보다 더 긴 구간에 걸쳐서 관 라이닝재(3)의 최초 두께의 0.5배 이상의 두께로 열경화성 수지를 도포한다. 그런 다음, 추가로 도포된 열경화성 수지를 관 라이닝재(3)의 내부에 삽입한 온수 분사관(170) 등의 가열수단을 이용하여 경화시켜서 도 12에 도시된 바와 같이, 관 라이닝재(3)의 내주에 보강부(150)를 형성한다.

이와 같이, 관 라이닝재(3)의 내주에 열경화성 수지를 도포하여 보강부(150)를 형성한 후에는, 절반분할형 틀관(140)을 관 라이닝재(3)로부터 제거한다.

절반분할형 틀관(140)을 제거한 후, 지관 접속요 구멍을 뚫어 천공부(5)를 형성한다. 그리고 도 13에 도시된 바와 같이, 천공부(5)에 앞서 설명한 본 발명의 다른 실시예에 따른 지관 연결유닛(100)을 장착하고, 결합플랜지(111,121)를 볼트 및 너트를 이용하여 결합한다. 여기서, 분할관부(110,120)의 체적과 천공판(3a)의 체적의 관계에 대해서는 다음과 같은 수학식1 및 2 각각을 만족하는 것이 바람직하다.

여기서, V1은 한 쌍의 분할관부(110,120) 중 어느 하나의 체적이고, V2는 천공판(3a)의 체적이다.

여기서, A1은 한 쌍의 분할관부(110,120) 중 어느 하나에 의해 관 라이닝재(3)의 외주를 덮는 면적이고, A2는 천공판(3a)의 면적을 각각 나타낸다.

상기와 같이, 수학식1 및 2 각각을 만족하도록 천공부(5)에 대응하여 지관 연결유닛(100)을 제작하여 결합하고, 그 지관 연결유닛(100)에 지관(4)을 연결하여 접함으로써, 지관(4)과 갱생관(1)의 관 라이닝재(3)를 안정되게 연결할 수 있으며, 그 결합관계에 있어서 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 지관 연결유닛(100)과 관 라이닝재(3) 사이에는 패킹부재(170)를 재재하여 누수를 방지하고 기밀을 확보할 수 있다.

이와 같이 관 라이닝재(3)를 보강한 다음에 지관 연결유닛(100)을 연결함으로써, 연결부분에서의 변형 및 파손 등의 문제를 해결할 수 있으며, 특히 지관 연결유닛(100)의 분할관부(110,120)를 상호 볼트 및 너트로 강하게 결합시 관 라이닝재(3)가 변형되지 않고 분할관부(110,120)와 밀착되어 결합 될 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상기 수학식 1 및 2 각각을 만족하도록 천공판(3a)에 사이즈를 고려하여 지관 연결유닛(100)을 제작하여 결합함으로써 천공부(5)에서의 누수를 방지하면서도 안정적으로 지관(4)을 연결할 수 있고, 작업의 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 도 14a 내지 도 16을 참조하여 관 라이닝재(3)에 지관용 라이닝재(200)를 이용하여 지관(4)을 접속하는 방법을 설명하기로 한다.

이 방법은 지관용 수지 미함침 관상 라이닝재(200)의 일단을 천공부를 통과시켜서 기설 본관(2)의 내부로 진입시킨 상태에서, 도 14b와 같이, 그 선단을 예컨대 꽃잎 모양으로 절개하여 플랜지부(210)를 형성한다. 꽃잎 모양의 플랜지부(210)를 제외한 부분에는 열경화성 수지를 함침시킨 후, 경화시켜서 지관 라이닝재(200)로 하고, 기설 본관(2)에 관 라이닝재(3)를 장착하면서, 기설 지관(4)과 지관 라이닝재(200)로 이루어진 지관 갱생관(300)을 기설 본관(2)에 접속하는 것이다.

즉, 먼저 기설 본관(2)의 지관 접속부에 지관 접속용 구멍을 뚫어 천공부(5)를 형성한다.

수지 미함침의 관상 라이닝재의 일단을 천공부(5)에 통과시킨 후, 선단을 도 14b와 같이 절개하여 지관 라이닝재(200)의 플랜지부(210)로 하고, 이 플랜지부(210)의 일측면을 기설 본관(2)이 내주벽에 밀어붙인 상태에서, 그 플랜지부(210)에 열경화성 수지를 흡착시켜 경화시킨다.

그리고 플랜지부(210)를 제외한 부분에 열경화성 수지를 함침시킨 후, 관 내에 압력백(410)을 삽입하고, 압력백(410)의 내부에 온수를 공급하여 지관 라이닝재(200)를 경화시킨다.

그 후, 도 15와 같이, 기설 본관(2)의 소정 부위로부터 기설 본관(2) 내부에 관 라이닝재(3)를 플랜지부(210)의 타측면에 겹쳐지도록 삽입하고, 지상으로부터 지관(4)을 통해 관 라이닝재(3)의 외주에 열경화성 수지를 주입한다. 도면부호(430)는 열경화성 수지를 주입하기 위한 열경화성 수지 주입관을 나타낸다.

이어서, 라이닝재(3) 내부에 압력백을 삽입하여 팽창시킨 상태에서, 압력백 내부에 온수를 공급하여 관 라이닝재(3)를 가압한 상태로 경화시킨다.

라이닝재(3) 내부의 압력백과 온수를 제거하고 나서, 도 17에 도시된 바와 같이, 경화된 관 라이닝재(3)에 구멍을 뚫어서 지관 갱생관(300)과 연통되도록 한다.

여기서도, 상기 플랜지부(210)의 체적과 관 라이닝재(3)의 지관(4)과 통하는 천공부(5)의 천공판(3a)의 체적 및, 플랜지부(210)의 일측면과 관 라이닝재(3)의 접촉면적과 천공판(3a)의 면적과의 관계에 대해서는 앞서 설명한 수학식1 및 2의 경우와 마찬가지로 적용된다.

1.. 갱생관 2..기설 본관
3..본관 라이닝재 3a..천공판
4..지관 5..천공부
10,100..갱생관용 지관 연결유닛 13,210..플랜지부
200..지관 라이닝재 300..지관 갱생관

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10. 기설 본관과 본관 라이닝재로 이루어진 갱생관에 갱생관용 지관 연결유닛을 적용하여 지관을 접속하는 지관 접속방법으로서,
    상기 갱생관용 지관 연결유닛은 기설 본관과 본관 라이닝재로 이루어진 갱생관에 지관을 장착할 때 사용되는 지관 연결유닛으로서,
    상기 본관 라이닝재의 외측을 감싸서 맞닿도록 서로 분할된 한 쌍의 분할관부와; 상기 한 쌍의 분할관부 중 어느 하나에 일체로 형성되며, 상기 지관에 대응되는 두께와 내외경을 갖는 파이프형의 연결관부;를 포함하고, 상기 한 쌍의 분할관의 서로 접하는 부분에는 외측으로 절곡 연장되며, 볼트 체결을 위한 볼트 구멍이 형성된 결합플랜지부가 형성되며,
    지관을 설치한 부분의 기설 본관을 소정 길이만큼 원주방향을 따라 제거하여 상기 본관 라이닝재를 노출시키는 단계;
    상기 본관 라이닝재의 내주에 상기 분할관부가 결합된 부분보다 넓은 영역에 대해 상기 본관 라이닝재의 두께를 부분적으로 두껍게 하여 보강부를 형성하는 단계;
    상기 본관 라이닝재의 지관 접속부에 지관 접속용 구멍을 뚫어서 천공부를 형성하는 단계;
    상기 천공부에 상기 지관 연결유닛의 연결관부가 연결되도록 상기 본관 라이닝재의 외측을 감싸도록 상기 지관 연결유닛을 고정 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 갱생관용 지관 접속방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 본관 라이닝재의 외주표면과 상기 지관 연결유닛 사이에 패킹이 삽입되는 것을 특징으로 하는 갱생관용 지관 접속방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 보강부를 형성하는 단계는,
    상기 기설 본관을 제거한 부분에 대응되는 영역에서 상기 본관 라이닝재의 외측을 감싸도록 한 쌍의 절반분할형 틀관을 설치하는 단계;
    상기 본관 라이닝재의 내주에 상기 절반분할형 틀관을 설치한 부분에 대응되는 영역보다 넓게 열경화성 수지를 도포하는 단계; 및
    상기 도포된 열경화성 수지를 가열하여 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 갱생관용 지관 접속방법.
13. 기설 본관에 본관 라이닝재를 장착하고, 기설 지관과 지관 라이닝재로 이루어진 재생 지관을 상기 기설 본관에 접속하는 지관 접속방법으로서,
    상기 기설 본관의 지관 접속부에 지관 접속용 구멍을 뚫어 천공부를 형성하는 단계;
    수지 미함침의 관상 라이너재의 일단을 상기 천공부로 통과시킨 후, 선단을 절개하여 확장시켜 지관 라이닝재의 플랜지부로 하고, 상기 플랜지부의 일측면을 상기 기설 본관 내주벽에 밀착하여 붙이는 단계;
    상기 지관 라이닝재의 절개된 플랜지부에 열경화성 수지를 흡착시켜 경화시키는 단계;
    상기 지관 라이닝재의 플랜지부를 제외한 부분에 열경화성 수지를 함침시킨 후, 상기 지관 라이닝재를 상기 기설 본관 내측에 밀착시킨 상태에서 가열하여 경화시키는 단계;
    상기 기설 본관의 내로 본관 라이닝재를 삽입하되, 상기 지관 라이닝재의 플랜지부에 겹치도록 삽입하는 단계;
    상기 본관 라이닝재를 상기 기설 본관 내로 압착한 상태에서, 가열하여 상기 본관 라이닝재를 경화시키는 단계;
    상기 본관 라이닝재의 경화 후, 상기 본관 라이닝재에 상기 재생 지관과 연통되는 구멍을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 지관 라이닝재의 플랜지부의 체적이 상기 구멍을 형성하기 위해 상기 본관 라이닝재를 제거한 천공판 체적보다 크고, 상기 지관 라이닝재의 플랜지부의 상기 본관 라이닝재와의 접촉면적이 상기 천공판의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 갱생관용 지관 접속방법.
14. 제13항에 있어서,
    지상으로부터 상기 재생 지관을 통해 상기 본관 라이닝재 외주부에 열경화성 수지를 주입하는 것을 특징으로 하는 갱생관용 지관 접속방법.

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