KR101632286B1

KR101632286B1 - 비굴착 상하수도 전체 보수장치 및 공법

Info

Publication number: KR101632286B1
Application number: KR1020160013565A
Authority: KR
Inventors: 최재현; 최철현; 최명환; 홍석인
Original assignee: 홍석인; (유)탑환경건설; 최재현; 최철현; 최명환
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2016-06-21

Abstract

본 발명은 비굴착 상하수도 전체 보수장치 및 공법에 관한 것이며, 더욱 상세히는 관로를 따라서 이동하는 튜브의 내부에 튜브진동장치에서 분사되는 압축공기를 0.3초 간격으로 연속으로 분사시켜 튜브를 타격하면 튜브에 전달되는 충격에 의해 굽은 관에 위치한 튜브까지 진동이 전달되면서 굽은 관에 막혀있는 튜브를 신속하게 이동하고, 이동이 완료된 튜브의 끝 부분에 튜브 경화장치에서 공급되는 스팀이 분사되면서 반전탱크가 위치한 부분까지 스팀을 역으로 공급하여 튜브의 경화품질을 향상시키는 동시에 반전탱크 외부에 설치되는 자동배출압력장치에서 스팀압력을 외부로 배출하면서 튜브 내부의 스팀압력 공급 및 배출을 한 곳에서 한 사람이 제어할 수 있도록 한 비굴착 상하수도 전체 보수장치 및 공법에 관한 것이다.

Description

비굴착 상하수도 전체 보수장치 및 공법{Non-digging Sewerage Mending Apparatus and its manufacturing method}

도시화가 진행됨에 따라 지하에는 상·하수도관을 비롯한 각종 배관들이 매설되었으며, 시간이 지남에 따라 점차 노후화 및 불량 관로가 발생하게 되었다.

이로 인한 상하수의 누출, 식수의 오염이 발생하며, 가스가 누출되어 노후한 배관의 보수 문제가 중요한 이슈가 되고 있다.

보수시 기존 굴착공사에 따른 막대한 공사비와 교통체증의 가중, 안전사고의 발생, 환경문제 등 사회적 손실 비용이 증가에 대한 대안으로 상하수도관을 보수하는 비굴착 관로 보수공법이 개발되어 국내에도 많은 공법이 신기술로 지정되어 한강수계 하수관거정비사업, 하수관거정비 임대형 민자사업(B.T.L) 등에 활발히 적용되어 오고 있다.

비굴착 관로 보수공법은 보수 관의 길이와 공법별 여유길이에 맞추어 제단 된 튜브에 경화성 수지를 함침하고 보수 관 내부로 튜브를 삽입한 후, 열을 가하여 경화시키고 양끝단 마무리 및 연결관을 천공함으로써 그 공정을 종료하게 된다.

상기 공법들 중에서, 선등록특허 제10-0934194호 부압을 이용한 라이너 튜브 보수장치 및 방법은 에폭시 수지가 함침된 라이너 튜브에 공기압을 제공하여 노후관로로 반전 삽입하는 라이너 튜브 보수장치에 있어서, 보수할 노후관로의 출구측과 입구측의 단부 외면에 교대로 설치되는 압륜; 상기 압륜에 걸쳐지도록 일측단 외주면에 제1 플랜지가 구비된 가(假)밸브; 상기 압륜과 가밸브의 제1 플랜지 사이에 설치되어 기밀을 유지하기 위한 고무링; 상기 가밸브에 연결되어 노후관로의 갱생구간에 부압을 제공하는 진공수단; 및 상기 라이너 튜브로 보수된 갱생관의 단부에 설치되며 외면에 원주방향으로 적어도 하나 이상의 홈이 형성된 평철링과, 상기 평철링의 홈에 끼워지며 노후관로에 반전삽입된 라이너 튜브에 접촉하여 단부기밀을 수행하는 고무링과, 상기 평철링의 양단부에 설치되며 유압식 가압기에 장착되어 평철링의 구경을 넓히기 위한 지지부 및 상기 양측 지지부에 의해 넓혀진 평철링의 양단부 사이에 설치되는 쐐기를 구비하며, 노후관로를 갱생한 라이너 튜브의 단부에 설치되어 상기 노후관로의 단부면과 라이너튜브가 긴밀하게 밀착고정시키는 실링장치를 포함하는 구성으로 이루어졌으며, 종래의 도 2의 곡관에 대한 설명에서 곡률로 인하여 바깥쪽 굴곡면에는 라이너 튜브(104)의 들뜸(도면에서 빗금친 부분)이 발생하고, 안쪽 굴곡면에는 라이너 튜브의 주름이 발생하는 문제점과, 선등록특허의 명세서에 기재된 도 2에서 언급하는 문제점 이외에도 'ㄴ'자 형상의 관로와 곡면 처리된 관로 등의 굽은 관을 진입시키는 과정에서의 문제점을 해결하기 위한 특허문헌1 상하수도 비굴착 상하수도 전체 보수장치(제10-0761923호)의 경우 보강튜브 배출구에 제1가이드관, 제2가이드관, 제3가이드관으로 이루어진 가이드부재를 결합하여 'ㄴ'자 형상의 상하수도관의 내부로 제3가이드관을 절곡한 다음 내부에 보강튜브를 이동시킴으로 인하여 보강튜브가 'ㄴ'자 형상의 상하수도관의 모서리부분과 접촉하면서 보강튜브가 찢어지는 문제점을 해결할 수는 있지만, 고가의 가이드부재를 추가로 설치해야되는 문제점이 있다.

위에서 살펴본 바와 같이 종래의 'ㄴ'자 형상의 관로와 곡면 처리된 관로 등의 굽은 관을 통과하는 튜브의 표면에는 폴리에틸렌(PE)이 코팅되어 있기 때문에 굽은 관을 통과하는 과정에서 굽은 관의 모서리부분과 튜브의 표면이 충돌하면서 마찰력이 증가하여 이동작업이 원활하게 이루어지지 않는 단점과, 이동 작업시 관로의 내부에서 튜브가 반원으로 말려서 이동하기 때문에 폴리에틸렌 코팅층부분이 서로 마찰하여 튜브의 코팅층이 파손되는 문제점이 있다.

더욱이, 'ㄴ'자 형상의 관로와 곡면 처리된 관로 등의 굽은 관을 연속으로 통과하는 과정에서 튜브의 이동 속도가 느려지거나 멈춤 상태가 지속되면 튜브의 내부로 과다한 압력이 작용하여 튜브의 끝 부분이 터지는 문제점과, 튜브가 파손되는 것을 방지하기 위해서 작업자가 튜브를 흔들거나 충격을 가하는 과정에서 튜브가 파손되는 등의 문제점이 있다.

종래의 굽은 관을 통과하는 튜브의 문제점으로 공사시간의 지연과 튜브의 파손으로 인한 추가 유지보수작업을 시행해야되는 어려움과, 튜브가 관로의 벽면에 견고하게 경화된 상태를 유지하지 못함으로 인한 부실공사의 위험을 초래하는 등의 문제점이 있다.

종래의 특허문헌2 특허등록 제10-1354120호 비굴착보수장치 및 그 보수공법의 경우도 굽은 관에 대한 대책이 전혀 없는 상태이고, 특히 관로의 내부로 이동되는 보수튜브(10)의 내부로 진입하는 스팀공급호스(32)로 스팀을 공급하여 시작맨홀(2)로 유입된 보수튜브(10)의 입구부분부터 스팀이 공급되어 보수튜브(10)의 마지막 이동한 부분까지 스팀을 공급하여 보수튜브(10)를 경화시키고, 이때 보수튜브(10)로 유입되는 스팀을 외부로 배출하기 위해서는 보수튜브(10)의 끝 부분에 스팀배출관(36)의 찔러서 삽입하는데, 사람이 도착맨홀(3)안에 들어가서 하기 때문에 스팀배출관(36)을 찔러 삽입하는 과정에 많은 인력이 투입되고 작업시간이 많이 소요됨으로 인하여 공사의 지연으로 인한 공사비용이 과다하게 소요되는 문제점과, 스팀배출관(36)을 찔러 삽입하는 과정에서 보수튜브(10)가 파손되는 문제점으로 폐자재가 발생하는 문제점이 있다.

종래의 특허문헌2의 경우 보수튜브의 내부로 스팀을 공급하는 장치가 시작맨홀에 위치하고, 보수튜브의 끝 부분에 위치한 스팀배출관은 도착맨홀에 위치하여 각각 2명의 작업자가 서로 연락을 주고받으면서 압력을 유지 배출하기 때문에 일정한 압력을 유지시키는데 어려움이 많다.

대한민국 등록공보 제10-0761923호 대한민국 등록공보 제10-1354120호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 튜브가 굽은 관을 통과하는 과정에서 튜브진동장치를 작동시키면 반전탱크의 내부에 설치된 분사노즐을 통해 압축공기를 0.3초 간격으로 연속으로 분사되어 튜브를 타격하면 튜브에 전달되는 충격에 의해 굽은 관에 위치한 튜브까지 진동이 전달되면서 굽은 관에 막혀있는 튜브가 진동에 의해 신속하게 이동작업을 수행할 수 있도록 한 비굴착 상하수도 전체 보수장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 반전탱크의 내부에 설치되는 분사노즐은 압축기와 연결관으로 연결되고, 연결관의 측면에는 공기분사 제어부를 설치하여 분사노즐로 분사되는 압축공기의 초 시간을 제어하며, 공기분사 제어부는 표시부와 회로 라인과 연결되고, 표시부에는 타이머와 공급 및 차단스위치를 설치한 비굴착 상하수도 전체 보수장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 공기분사 제어부가 설치되는 연결관에는 압력조절 부재를 설치하여 연결관의 내부 압력을 항상 일정한 상태로 유지시킬 수 있도록 한 비굴착 상하수도 전체 보수장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 회전드럼의 회전축 내부에 견인호스가 연결되는 튜브 경화장치를 설치하고, 견인호스의 끝 부분에는 노즐이 형성되며, 노즐은 튜브의 내측에 결합된 로프에 연결되어 견인호스를 통해 공급되는 스팀이 노즐을 통해 분사되면서 튜브의 끝 부분부터 시작하여 반전탱크가 위치한 튜브의 입구 방향으로 스팀이 역순으로 분사되어 튜브의 경화 품질을 향상시키고, 튜브의 이동작업 역순으로 유입되는 스팀은 회전드럼의 회전축 내측에 형성된 배출구멍을 통해 외부의 자동배출압력장치와 연결되어 스팀을 외부로 배출하면서 튜브의 내부 압력을 외부로 자동으로 배출시켜 튜브의 경화촉진과 내부에 과도한 압력이 작용하는 것을 방지하는 비굴착 상하수도 전체 보수장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 튜브에 공급되는 스팀압력과 튜브 내부의 압력을 외부로 배출시키는 두 가지의 작업을 한 사람의 작업자가 동시에 진행할 수 있기 때문에 스팀압력을 일정하게 유지시키는 동시에 튜브 경화장치에 자동압력공급 감압 변을 형성하여 튜브 내부의 스팀압력을 자동으로 유지할 수 있도록 한 비굴착 상하수도 전체 보수장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 관로의 내부로 이동하는 튜브의 이동길이를 예측할 수 있도록 튜브이동 안내장치를 구비하고, 튜브이동 안내장치는 반전탱크의 내부에 속도조절 롤러를 설치하며, 속도조절 롤러의 끝 부분에는 거리측정기를 형성하여 관로의 내부로 이동하는 튜브가 굽은 관을 통과하는 튜브의 위치를 거리측정기를 이용하여 작업자가 쉽게 확인하여 굽은 관로를 통과하는 튜브가 더욱 신속하게 이동작업을 진행할 수 있도록 한 비굴착 상하수도 전체 보수장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 반전탱크, 튜브이동 안내장치, 튜브진동장치, 튜브 경화장치 및 자동배출압력장치를 관로 보수장치에 설치하여 제품의 성능 및 생산성을 개선하여 굽은 관을 통과하는 튜브의 이동작업 시간의 단축과, 튜브의 파손을 최소화하여 시공비용 및 유지보수비용을 절감할 수 있는 동시에 튜브의 표면 마찰력을 최소화하여 관로에 이동하는 튜브의 경화 품질을 향상시킨 한 비굴착 상하수도 전체 보수장치 및 공법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비굴착 상하수도 전체 보수장치는 반전탱크의 내부에 설치되는 회전드럼에 튜브를 권회하고, 튜브의 끝 부분이 관로의 내부로 이동할 수 있도록 전면 플랜지에 튜브를 고정하는 비굴착 상하수도 전체 보수장치에 있어서, 반전탱크의 회전드럼에 권회된 튜브가 전면 플랜지에 뒤집힌 상태로 고정되어 관로의 내부로 이동하고, 상기 반전탱크의 측면에 튜브진동장치를 설치하여 튜브가 관로의 굽은 관을 원활하게 통과할 수 있도록 하며, 상기 튜브진동장치는 전면 플랜지의 내부에 분사노즐을 설치하고, 상기 분사노즐에는 연결관의 일단이 연결되며, 상기 연결관의 타단은 압축기와 연결되고, 상기 연결관의 측면에는 공기분사 제어부를 형성한 압축제어 부재를 설치하며, 상기 압축제어 부재는 연결관에 설치되는 공기분사 제어부의 압력을 조절할 수 있도록 압력조절 부재가 설치되고, 상기 압력조절 부재는 연결관과 연결되는 보조연결관과 연결되며, 상기 연결관과 압축기의 사이에 밸브가 설치되고, 상기 연결관의 전면에는 압력계와 압력안전밸브를 설치하여 분사노즐로 분사되는 압축공기를 0.3초 간격으로 연속으로 분사시켜 튜브를 타격하면 튜브에 전달되는 충격에 의해 굽은 관에 위치한 튜브까지 진동이 전달되면서 굽은 관에 막혀있는 튜브가 신속하게 이동할 수 있도록 하며, 상기 공기분사 제어부는 표시부에 형성되는 타이머와 공급 및 차단스위치와 회로라인으로 연결되고, 상기 관로를 따라서 이동하는 튜브의 내측에는 로프와 견인호스가 연결되며, 상기 견인호스는 회전드럼의 회전축 상부에 형성된 연결통로를 관통하여 튜브 경화장치와 연결되어 견인호스로 스팀을 공급하고, 상기 견인호스의 끝 부분에 형성된 노즐을 통해 스팀을 공급하여 튜브의 이동이 종료된 부분에서 반전탱크가 위치한 튜브 입구까지 역순으로 튜브를 경화시키며, 상기 튜브 경화장치의 반대편에는 자동배출압력장치를 형성하고, 상기 자동배출압력장치는 반전탱크 내부의 스팀이 유입되도록 회전드럼의 회전축 측면에는 스팀을 배출하는 배출구멍을 형성하며, 상기 배출구멍은 회전축의 내측에 형성된 배출관과 연결되고, 상기 배출관은 외부에 설치된 자동배출압력장치와 연결되어 튜브의 내부 압력을 외부로 자동으로 배출시켜 튜브 내부에 과도한 압력이 작용하지 않도록 하며, 상기 반전탱크의 내부에는 튜브이동 안내장치를 설치하되,
상기 튜브이동 안내장치는 반전탱크의 내부에 속도조절 롤러가 설치되고, 상기 속도조절 롤러의 둘레 면에 코팅 부재를 형성하여 튜브를 보호하며, 상기 속도조절 롤러의 양끝부분은 반전탱크의 외부로 관통하여 하우징의 내부에 설치되는 베어링과 결합하여 회전하고, 상기 하우징에는 커버가 볼트로 고정되며, 상기 커버의 측면에 거리측정기를 설치 튜브의 이동거리를 측정하고, 상기 거리측정기의 전면은 속도조절 롤러의 끝 부분 내측에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 반전탱크의 회전드럼 내부에 튜브 경화장치와 연결되는 견인호스를 연결하여 스팀을 이용하여 튜브를 경화시키고, 튜브 경화장치의 반대편에 위치한 회전드럼에 배출구멍을 형성하여 반전탱크로 유입되는 스팀을 외부에 설치된 자동배출압력장치로 배출하면서 튜브의 내부 압력을 외부로 자동으로 배출시켜 튜브의 경화촉진과 내부에 과도한 압력이 작용하는 것을 방지할 수 있도록 한 특징이 있다.

본 발명은 반전탱크의 내부에 튜브이동 안내장치를 설치하여 튜브의 이동 길이를 미리 예측할 수 있도록 한 특징이 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 본 발명은 튜브가 굽은 관을 통과하는 과정에서 작업자가 튜브진동장치를 작동하면 반전탱크의 내부에 설치된 분사노즐을 통해 압축공기가 0.3초 간격으로 연속으로 분사되어 튜브를 타격하면 튜브에 전달되는 충격에 의해 'ㄴ'자 형상의 관로와 곡면 처리된 관로 등의 굽은 관에 위치한 튜브까지 진동이 전달되면서 굽은 관에 막혀있는 튜브가 신속하게 이동하는 효과와, 튜브에 전달되는 진동에 의해 굽은 관의 모서리부분과 접촉이 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 반전탱크의 내부에 설치되는 분사노즐은 압축기와 연결관으로 연결되고, 연결관의 측면에는 공기분사 제어부를 설치하여 분사노즐로 분사되는 압축공기의 초 시간을 작업조건에 따라서 다양하게 제어 및 조절할 수 있는 효과와, 공기분사 제어부가 설치되는 연결관에는 압력조절 부재를 설치하여 연결관의 내부 압력을 항상 일정한 상태로 유지하여 튜브를 연속으로 타격할 수 있도록 한 효과가 있다.

본 발명은 관로의 내부로 이동하는 튜브의 이동길이를 예측할 수 있도록 반전탱크의 내부에 속도조절 롤러를 설치하고, 속도조절 롤러의 끝 부분에는 거리측정기를 구비한 튜브이동 안내장치를 형성하여 굽은 관을 통과하는 튜브의 이동거리를 작업자가 예측할 수 있도록 한 효과와, 속도조절 롤러의 둘레 면에 코팅 부재를 형성하여 튜브의 표면 손상을 최소화하여 튜브의 경화 품질을 향상시킨 효과가 있다.

본 발명은 반전탱크의 회전드럼에 권회된 튜브가 전면 플랜지의 전방으로 이동하는 과정에서 전면 플랜지 또는 반전탱크의 모서리부분과 부딪치지 않으면서 안정적으로 이동할 수 있도록 속도조절 롤러를 회전드럼의 중심보다 낮게 설치하여 튜브를 신속하게 이동할 수 있도록 한 효과가 있다.

본 발명은 회전드럼의 회전축 내부에 견인호스가 연결되는 튜브 경화장치를 설치하고, 견인호스의 끝 부분에는 노즐이 형성되며, 노즐은 튜브의 내측에 결합된 로프에 연결하여 견인호스를 통해 공급되는 스팀이 노즐을 통해 분사되면서 튜브의 끝 부분부터 반전탱크가 위치한 튜브의 입구 방향으로 스팀이 역순으로 공급되어 튜브의 경화 품질을 향상시킨 효과와, 튜브의 역순으로 유입되는 스팀은 회전드럼의 회전축 내측에 형성된 배출구멍을 통해 외부의 자동배출압력장치와 연결되어 스팀을 외부로 배출하면서 튜브의 내부 압력을 외부로 자동으로 배출시켜 튜브의 경화촉진과 내부에 과도한 압력이 작용하는 것을 방지하는 효과가 있다.

본 발명은 튜브에 공급되는 스팀압력과 튜브 내부의 압력을 외부로 배출시키는 두 가지의 작업을 한 사람의 작업자가 동시에 진행할 수 있기 때문에 스팀압력을 일정하게 유지시켜 튜브 경화시간을 단축한 효과와, 한 곳에서 한 사람의 작업자가 동시에 두 가지의 작업을 수행하므로 인건비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 튜브 경화장치의 보일러와 견인호스의 사이에 자동압력공급 감압 변을 형성하여 튜브 내부의 스팀압력을 자동으로 유지시키는 효과가 있다.

본 발명은 튜브의 굽은 관을 통과하는 이동거리 예측과, 튜브에 압축공기를 연속으로 타격하여 튜브가 굽은 관을 자연스럽게 빠져나갈 수 있도록 하면서 튜브의 표면 마찰력을 최소화하여 튜브진동장치를 이용하여 튜브의 이동작업 시간의 단축으로 시공비용을 절감할 수 있는 효과와, 튜브 경화장치와 자동배출압력장치를 이용하여 튜브의 파손을 최소화하여 튜브의 경화 품질을 향상시킨 효과가 있다.

도 1은 본 발명 관로 보수장치의 전체 구성을 보여주는 구성도.
도 2는 본 발명 튜브 경화장치의 구성을 보여주는 구성도.
도 3은 본 발명 튜브이동 안내장치의 단면도.
도 4는 본 발명 관로 보수장치의 사용상태도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명은 튜브(4)가 굽은 관을 신속하게 통과할 수 있도록 튜브진동장치(10)와 분사노즐(11)이 연결되어 튜브(4)의 내부로 압축공기를 0.3초 간격으로 연속으로 분사시켜 튜브(4)를 타격하고, 상기 분사노즐(11)은 공기분사 제어부(15)에 의해 압축공기의 초 시간이 제어하며, 반전탱크(1)의 측면에 튜브 경화장치(20)가 설치되고, 상기 튜브 경화장치(20)에서 공급되는 스팀이 견인호스(22)의 노즐(23)로 분사되면서 튜브(4)의 끝 부분부터 반전탱크(1)가 위치한 튜브(4)의 입구 방향으로 스팀이 역순으로 공급되어 튜브를 경화시키며, 반전탱크(1)로 유입되는 스팀은 외부에 설치된 자동배출압력장치(26)를 통해 스팀압력을 외부로 배출하여 튜브(4) 내부 압력을 조절할 수 있도록 구성되고, 관로의 내부로 이동하는 튜브(4)의 이동속도를 조절하는 속도조절 롤러(31)와 거리측정기(36)를 구비한 튜브이동 안내장치(30)를 더 설치하여 굽은 관으로 이동하는 튜브(4)를 작업자가 미리 예측할 수 있도록 구성된다.

상기 튜브(4)가 굽은 관을 원활하게 통과할 있도록 튜브(4)에 가해지는 타격에 의해 굽은 관이 위치한 튜브까지 진동이 전달되는 튜브진동장치(10)는, 반전탱크(1)의 회전드럼(3)에 권회된 튜브(4)가 전면 플랜지(2)에 뒤집힌 상태로 고정되어 관로의 내부로 이동하고, 상기 반전탱크(1)의 측면에 튜브진동장치(10)를 설치하여 튜브(4)가 관로의 굽은 관을 원활하게 통과할 수 있도록 하며, 상기 전면 플랜지(2)의 내부에 분사노즐(11)을 수평방향으로 설치하여 튜브(4)의 내부로 압축공기를 연속으로 분사시켜 튜브(4)를 타격하면 튜브(4)에 전달되는 충격에 의해 'ㄴ'자 형상의 관로와 곡면 처리된 관로 등의 굽은 관에 위치한 튜브(4)까지 진동이 전달되어 굽은 관의 막힘 현상을 방지할 수 있고, 상기 분사노즐(11)에는 외부에 위치한 연결관(12)의 일단이 연결되며, 상기 연결관(12)의 타단은 압축기(13)와 연결되고, 상기 연결관(12)의 측면에는 압축제어 부재(14)를 설치하여 분사노즐(11)로 공급되는 압축공기를 제어하되, 상기 압축제어 부재(14)는 연결관(12)에 설치되는 공기분사 제어부(15)의 압력을 조절할 수 있도록 압력조절 부재(18)가 설치되고, 상기 압력조절 부재(8)는 연결관(12)과 연결되는 보조연결관(18a)과 연결되어 연결관(12)의 내부 압력이 최소 세팅된 압력 상태를 유지할 수 있도록 하며, 상기 연결관(12)과 압축기(13)의 사이에 밸브(19)가 설치되고, 상기 연결관(12)의 전면에는 압력계(19a)와 압력안전밸브(19b)가 설치된 상태에서 튜브진동장치(10)를 작동시키면 공기분사 제어부(15)에서 제어된 설정에 의해 분사노즐(11)을 통해 압축공기를 0.3초 간격으로 연속으로 분사하고, 비굴착 관로의 작업 조건에 따라서 후술할 타이머(17a)에서 세팅한 압축공기 분사 초 시간을 02~06초 사이에서 선택하여 설정하면 분사노즐(11)로 분사되는 압축공기는 공기분사 제어부(15)를 통하여 제어할 수 있으며, 상기 공기분사 제어부(15)의 측면에는 표시부(17)가 설치되고, 상기 공기분사 제어부(15)와 표시부(17)는 회로 라인(16)으로 연결되며, 상기 표시부(17)에는 타이머(17a)와 공급 및 차단스위치(17b)를 형성하여 작업자가 후술할 거리측정기(36)에 표시되는 튜브(4)의 이동거리를 육안으로 확인하여 굽은 관을 튜브(4)가 통과하게 되면 공급 및 차단스위치(17b)를 작동시켜 압축공기를 이용하여 튜브(4)를 타격한다.

상기 튜브진동장치(10)는 튜브(4)가 'ㄴ'자 형상의 관로 초입 부분을 통과하는 과정이나, 관로의 중간 부분에 곡면처리된 굽은 관에 일반적으로 튜브(4)가 막혀있게 되는데, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 분사노즐(11)에서 분사되는 압축공기가 튜브(4)의 내부를 직접 타격하는 방식에 의해 튜브(4)에 전달되는 충격이 굽은 관에 위치한 튜브(4)까지 전달되면서 신속하게 이동하는 특징이 있다.

관로의 내부로 이동하는 튜브(4)의 내측에는 로프(25)가 고정되어 있고, 상기 로프(25)의 타단에는 견인호스(22)에 결합된 노즐(23)과 고정되어 튜브(4)를 따라서 관로의 내부로 이동하며, 상기 견인호스(22)는 회전드럼(3)의 회전축(3a) 둘레 면에 권회되어 튜브(4)를 따라서 이동하고, 상기 회전축(3a)에 권회된 견인호스(22)의 끝 부분은 회전축(3a)의 내부에 형성된 연결통로(3b)를 관통하여 반전탱크(1)의 외측에 설치된 보일러(21)와 연결되는 튜브 경화장치(20)를 구비하여 견인호스(22)로 스팀을 공급하되, 상기 튜브 경화장치(20)는 보일러(21)에서 공급되는 스팀이 견인호스(22)를 따라서 노즐(23)의 구멍(24)으로 분사되면서 튜브(4)의 끝 부분에서 반전탱크(1)가 위치한 튜브(4)의 입구 방향으로 경화작업이 진행되는데, 종래의 튜브 경화작업은 반전탱크가 위치한 튜브(4)의 입구방향에서 튜브(4)의 끝 부분까지 스팀을 이용하여 경화작업이 진행되는 공법과는 역순으로 진행되는 특징이 있고, 종래의 튜브 경화작업으로 진행할 경우 튜브(4)의 끝 부분에 스팀을 외부로 배출시키는 배출 창 또는 스팀배출관을 찔러서 삽입하기 위해서 맨홀로 사람이 들어가서 작업을 해야되므로 많은 인력이 투입되며 작업시간이 많이 소요됨으로 인하여 공사의 지연으로 인한 공사비용이 과다하게 소요되는 문제점과, 스팀배출관을 찔러 삽입하는 과정에서 튜브가 파손되는 종래의 문제점을 해결할 수 있도록 튜브(4)의 내부로 공급되는 스팀을 역순으로 공급되어 경화작업이 진행되고, 상기 보일러(21)와 견인호스(22)의 사이에는 자동압력공급 감압 변(21a)을 형성하여 견인호스(22)로 공급되는 압력을 자동으로 유지하여 항상 일정한 스팀압력을 공급할 수 있도록 하고, 상기 튜브 경화장치(20)의 반대편에 위치한 회전축(3a)의 측면에는 스팀을 배출하는 배출구멍(27)이 형성되며, 상기 배출구멍(27)은 회전축(3a)의 내측에 형성된 배출관(28)과 연결되고, 상기 배출관(28)은 외부에 설치된 자동배출압력장치(26)와 연결되어 튜브(4)의 내부 압력을 외부로 자동으로 배출시켜 튜브의 경화촉진과 내부에 과도한 압력이 작용하는 것을 방지하는 특징과, 상기 튜브(4)로 공급되는 스팀압력과 스팀압력을 외부로 배출시키는 두 가지의 작업을 한 사람이 한 곳에서 직접 조작이 가능하여 일정한 압력을 유지시켜 튜브가 파손되는 것을 방지하는 동시에 인건비를 절감할 수 있다.

상기 관로의 굽은 관을 통과하는 튜브(4)의 이동속도 및 거리를 측정하여 작업자가 쉽게 인식할 수 있도록 한 튜브이동 안내장치(30)를 더 구비하고, 상기 튜브이동 안내장치(30)는, 반전탱크(1)의 회전드럼(3)에 권회된 튜브(4)가 전면 플랜지(2)의 전방으로 원활하게 이동할 수 있도록 속도조절 롤러(31)를 회전드럼(3)의 중심보도 낮게 설치하여 회전드럼(3)을 따라서 이동하는 튜브(4)가 상부에서 속도조절 롤러(31)가 위치한 하부 방향으로 경사지게 연결되었다가 속도조절 롤러(31)를 통과하면서 전면 플랜지(2)의 전방으로 안전하고 신속하게 이동하고, 상기 속도조절 롤러(31)의 둘레 면에는 코팅 부재(32)를 형성하여 코팅 부재(32)와 접촉하는 튜브(4)를 보호하며, 상기 속도조절 롤러(31)의 양끝부분은 반전탱크(1)의 외부로 관통하여 하우징(34)의 내부에 설치되는 베어링(33)과 결합하여 회전하고, 상기 하우징(34)에는 커버(35)가 볼트로 고정되며, 상기 커버(35)의 측면에 거리측정기(36)가 설치되고, 상기 거리측정기(36)의 전면은 속도조절 롤러(31)의 끝 부분에 위치한 축의 내부에 설치하여 속도조절 롤러(31)를 통과하는 튜브(4)가 관로의 내부를 따라서 이동하는 이동거리가 표시되어 작업자가 거리측정기(36)를 육안으로 확인하면서 튜브(4)의 이동거리를 지속적으로 인식하면서 튜브(4)가 'ㄴ'자 형상의 관로와 곡면 처리된 관로 등의 굽은 관을 통과하면 튜브진동장치(10)를 작동시켜 튜브(4)의 이동 작업을 신속하게 수행한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 비굴착 상하수도 전체 보수공법은 다음과 같이 작동된다.

상기 튜브(4)의 이동거리를 측정하는 단계는, 상기 반전탱크(1)의 내부에 설치된 회전드럼(3)의 전면 하부에 속도조절 롤러(31)를 설치하고, 상기 속도조절 롤러(31)의 둘레 면에는 코팅 부재(32)가 형성되어 튜브(4)의 코팅된 부분을 보호하며, 상기 속도조절 롤러(31)는 반전탱크(1)의 외부로 양끝부분이 돌출되어 하우징(32)의 내부에서 회전하고, 상기 하우징(12)의 한쪽 끝 부분에는 거리측정기(13)를 설치하여 속도조절 롤러(11)를 통과하는 튜브(4)의 이동 거리를 측정하여 작업자가 거리측정기(13)에 표시되는 측정거리를 인식하면서 굽은 관을 통과하는 튜브(4)에 후술할 튜브진동장치(30)를 작동시켜 튜브(4)의 이동 작업을 더욱 신속하게 진행될 수 있도록 하며, 상기 속도조절 롤러(11)를 통과하는 튜브(4)의 끝 부분이 반전탱크(1)의 전면에 형성된 전면 플랜지(2)에 뒤집힌 상태로 고정되고, 상기 반전탱크(1)에서 공급되는 공기압에 의해 튜브(4)가 관로의 내부를 따라서 이동한다.

상기 관로의 내부를 따라서 이동하는 튜브(4)를 원활하게 이동시키는 굽은 관로 막힘 해소단계는, 상기 반전탱크(1)의 측면에 설치된 튜브진동장치(10)를 설치하고, 상기 반전탱크(1)의 내부에는 분사노즐(11)을 수평방향으로 설치하여 튜브(4)의 내부로 압축공기를 연속으로 분사시켜 튜브(4)를 타격하며, 상기 분사노즐(11)에는 반전탱크(1)의 외부에 설치되는 압축기(13)와 연결관(12)으로 연결되고, 상기 연결관(12)의 측면에는 압축제어 부재(14)를 설치하되, 상기 압축제어 부재(14)는 연결관(12)에 공기분사 제어부(15)를 설치하여 상기 분사노즐(11)로 분사되는 압축공기를 0.3초 간격으로 연속으로 분사시켜 튜브(4)를 타격하면 튜브(4)에 전달되는 충격에 의해 굽은 관에 위치한 튜브(4)까지 진동이 전달되면서 도 3에서 보이는 별모양으로 표시된 각각의 모서리와 곡면 부분에 막혀있는 튜브(4)에 전달되는 진동에 의해 튜브(4)가 심사게 유동하면서 별모양으로 표시된 부분과의 충돌이 최소화되어 신속하게 관로를 따라서 이동작업을 수행하여 이동 작업시간을 단축할 수 있는 특징이 있다.

상기 공기분사 제어부(35)는 표시부(37)와 회로 라인(36)으로 연결되고, 상기 표시부(37)에 설치되는 타이머(37a)를 조절하여 압축공기를 0.2~0.6초 사이에서 선택하며, 상기 표시부(37)에는 공급 및 차단스위치(37b)를 설치하고, 상기 압축제어 부재(14)는 연결관(12)에 설치되는 공기분사 제어부(15)의 압력을 조절할 수 있도록 압력조절 부재(18)가 설치되며, 상기 압력조절 부재(18)는 연결관(12)과 연결되는 보조연결관(18a)과 연결되고, 상기 연결관(12)과 압축기(13)의 사이에 밸브(19)가 설치되며, 상기 연결관(12)의 전면에는 압력계(19a)와 압력안전밸브(19b)가 설치되어 연결관(12)으로 압력을 항상 일정한 상태로 유지한다.

상기 관로의 내부로 이동이 완료된 튜브(4)를 경화시키는 튜브 경화단계는, 상기 튜브(4)의 이동작업이 완료되면 튜브(4)의 내측에 결합된 로프(24)에 견인호스(22)의 노즐(23)이 연결되어 튜브(4)의 이동작업시 튜브(4)의 이동작업이 완료된 위치까지 함께 이동한 상태이고, 상기 견인호스(22)는 회전드럼(3)의 회전축(3a) 내부에 형성된 연결통로(3a)를 관통하여 외부에 설치된 튜브 경화장치(20)의 보일러(21)와 연결되며, 상기 보일러(21)와 견인호스(22)의 사이에는 자동압력공급 감압 변(21a)을 형성하여 튜브(4)의 내부로 공급되는 스팀압력을 0.5Kg/㎠ 으로 자동으로 유지하고, 상기 견인호스(22)는 내열성이 있는 철심이 들어간 호스로 제작되며, 상기 보일러(21)에서 공급되는 스팀이 견인호스(22)를 따라서 노즐(23)의 구멍(24)으로 분사되어 튜브를 경화시키되, 상기 스팀은 튜브(4)의 이동이 종료된 끝 부분에서 반전탱크(1)가 위치한 튜브(4)의 입구까지 역순으로 튜브(4)를 경화시키고, 상기 튜브 경화장치(20)의 반대편에 위치한 회전드럼(3)의 회전축(3a) 내측에는 배출구멍(27)을 형성하며, 상기 배출구멍(27)은 배출관(28)으로 연결되어 외부에 설치된 자동배출압력장치(26)와 연결하여 튜브(4)의 내부 압력 0.4Kg/㎠으로 유지하고 남은 스팀압력을 외부로 자동으로 배출시켜 튜브(4) 경화촉진과 내부에 과도한 압력이 작용하는 것을 방지할 수 있는 특징이 있다.

본 발명은 튜브(4)의 내부로 공급되는 스팀압력을 자동압력공급 감압 변(21a)에서 자동으로 유지하는 작업과, 튜브(4)의 경화시키는 과정에서 내부의 스팀압력을 외부로 배출시키는 자동배출압력장치(26)의 작업을 한 곳에서 한 사람의 작업자가 동시에 가능하기 때문에 항상 일정한 스팀압력을 공급하여 튜브의 내부에 과도한 스팀압력을 공급함으로써 발생하는 튜브의 파손을 방지할 수 있는 특징과, 작업인력의 감소로 인한 시공비용을 절감할 수 있는 특징이 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 비굴착 상하수도 전체 보수장치 및 공법은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

10: 튜브진동장치 11: 분사노즐
12: 연결관 13: 압축기
14: 압축제어 부재 15: 공기분사 제어부
16: 회로 라인 17: 표시부
17a: 타이머 17b: 공급 및 차단 스위치
18: 압력조절 부재 18a: 보조 연결관
19: 밸브 19a: 압력계
19b: 압력안전밸브 20: 튜브 경화장치
21: 보일러 22: 견인호스
23: 노즐 24: 구멍
25: 로프 26: 자동배출압력장치
27: 배출구멍 28: 배출관
30: 튜브이동 안내장치 31: 속도조절 롤러
32: 코팅 부재 33: 베어링
34: 하우징 35: 커버
36: 거리측정기

Claims

반전탱크의 내부에 설치되는 회전드럼에 튜브를 권회하고, 튜브의 끝 부분이 관로의 내부로 이동할 수 있도록 전면 플랜지에 튜브를 고정하는 비굴착 상하수도 전체 보수장치에 있어서,
반전탱크(1)의 회전드럼(3)에 권회된 튜브(4)가 전면 플랜지(2)에 뒤집힌 상태로 고정되어 관로의 내부로 이동하고, 상기 반전탱크(1)의 측면에 튜브진동장치(10)를 설치하여 튜브(4)가 관로의 굽은 관을 원활하게 통과할 수 있도록 하며, 상기 튜브진동장치(10)는 전면 플랜지(2)의 내부에 분사노즐(11)을 설치하고, 상기 분사노즐(11)에는 연결관(12)의 일단이 연결되며, 상기 연결관(12)의 타단은 압축기(13)와 연결되고, 상기 연결관(12)의 측면에는 공기분사 제어부(15)를 형성한 압축제어 부재(14)를 설치하며, 상기 압축제어 부재(14)는 연결관(12)에 설치되는 공기분사 제어부(15)의 압력을 조절할 수 있도록 압력조절 부재(18)가 설치되고, 상기 압력조절 부재(18)는 연결관(12)과 연결되는 보조연결관(18a)과 연결되며, 상기 연결관(12)과 압축기(13)의 사이에 밸브(19)가 설치되고, 상기 연결관(12)의 전면에는 압력계(19a)와 압력안전밸브(19b)를 설치하여 분사노즐(11)로 분사되는 압축공기를 0.3초 간격으로 연속으로 분사시켜 튜브(4)를 타격하면 튜브(4)에 전달되는 충격에 의해 굽은 관에 위치한 튜브(4)까지 진동이 전달되면서 굽은 관에 막혀있는 튜브(4)가 신속하게 이동할 수 있도록 하며, 상기 공기분사 제어부(15)는 표시부(17)에 형성되는 타이머(17a)와 공급 및 차단스위치(17b)와 회로라인(16)으로 연결되고, 상기 관로를 따라서 이동하는 튜브(4)의 내측에는 로프(25)와 견인호스(22)가 연결되며, 상기 견인호스(22)는 회전드럼(3)의 회전축(3a) 상부에 형성된 연결통로(3b)를 관통하여 튜브 경화장치(20)와 연결되어 견인호스(22)로 스팀을 공급하고, 상기 견인호스(22)의 끝 부분에 형성된 노즐(23)을 통해 스팀을 공급하여 튜브(4)의 이동이 종료된 부분에서 반전탱크(1)가 위치한 튜브(4) 입구까지 역순으로 튜브(4)를 경화시키며, 상기 튜브 경화장치(20)의 반대편에는 자동배출압력장치(26)를 형성하고, 상기 자동배출압력장치(26)는 반전탱크(1) 내부의 스팀이 유입되도록 회전드럼(3)의 회전축(3a) 측면에는 스팀을 배출하는 배출구멍(27)을 형성하며, 상기 배출구멍(27)은 회전축(3a)의 내측에 형성된 배출관(28)과 연결되고, 상기 배출관(28)은 외부에 설치된 자동배출압력장치(26)와 연결되어 튜브(4)의 내부 압력을 외부로 자동으로 배출시켜 튜브(4) 내부에 과도한 압력이 작용하지 않도록 하며, 상기 반전탱크(1)의 내부에는 튜브이동 안내장치(30)를 설치하되,
상기 튜브이동 안내장치(30)는 반전탱크(1)의 내부에 속도조절 롤러(31)가 설치되고, 상기 속도조절 롤러(31)의 둘레 면에 코팅 부재(32)를 형성하여 튜브(4)를 보호하며, 상기 속도조절 롤러(31)의 양끝부분은 반전탱크(1)의 외부로 관통하여 하우징(34)의 내부에 설치되는 베어링(33)과 결합하여 회전하고, 상기 하우징(34)에는 커버(35)가 볼트로 고정되며, 상기 커버(35)의 측면에 거리측정기(36)를 설치 튜브(4)의 이동거리를 측정하고, 상기 거리측정기(36)의 전면은 속도조절 롤러(31)의 끝 부분 내측에 설치되는 것을 특징으로 하는 비굴착 상하수도 전체 보수장치.
제 1 항에 있어서, 상기 튜브 경화장치(20)는 회전드럼(3)의 회전축(3a) 내부에 연결통로(3b)를 형성하고, 상기 연결통로(3b)의 내부에 견인호스(22)가 삽입되어 외부로 관통하며, 상기 견인호스(22)의 일단에는 보일러(21)와 연결되어 견인호스(22)에 스팀을 공급하고, 상기 보일러(21)와 견인호스(22)의 사이에는 자동압력공급 감압 변(21a)을 형성하여 튜브(4) 내부의 스팀압력을 자동으로 일정하게 유지하며, 상기 견인호스(22)의 타단에는 노즐(23)이 설치되고, 상기 노즐(23)에는 스팀이 분사되는 구멍(24)이 형성되어 튜브(4)를 경화시키며, 상기 노즐(23)의 끝 부분과 튜브(4)의 내측에는 로프(25)가 연결되는 것을 특징으로 하는 비굴착 상하수도 전체 보수장치.
반전탱크의 내부에 설치되는 회전드럼에 튜브를 권회하고, 튜브의 끝 부분이 관로의 내부로 이동할 수 있도록 전면 플랜지에 튜브를 고정하는 비굴착 상하수도 전체 보수공법에 있어서,
반전탱크(1)에 속도조절 롤러(31)를 설치하여 튜브(4)의 이동속도를 조절하고, 상기 속도조절 롤러(31)의 둘레 면에는 코팅 부재(32)가 형성되어 튜브(4)의 코팅된 부분을 보호하며, 상기 속도조절 롤러(31)의 측면에 거리측정기(36)를 설치하여 튜브(4)가 관로의 내부로 이동하는 거리를 측정하고, 상기 속도조절 롤러(31)를 통과하는 튜브(4)의 끝 부분이 반전탱크(1)의 전면에 형성된 전면 플랜지(2)에 고정되어 반전탱크(1)에서 공급되는 공기압에 의해 튜브(4)가 관로의 내부로 이동하면서 튜브(4)의 이동거리를 측정하는 튜브 이동거리 측정단계와;
상기 반전탱크(1)의 측면에 튜브진동장치(10)를 설치하고, 상기 반전탱크(1)의 내부에는 분사노즐(11)을 설치하며, 상기 분사노즐(11)에는 연결관(12)의 일단이 연결되고, 상기 연결관(12)의 타단은 압축기(13)와 연결하여 연결관(12)에 압축공기를 공급하며, 상기 연결관(12)의 측면에는 압축제어 부재(14)를 설치하되, 상기 압축제어 부재(14)는 연결관(12)에 공기분사 제어부(15)를 설치하여 상기 분사노즐(11)로 분사되는 압축공기를 0.3초 간격으로 연속으로 분사시켜 튜브(4)를 타격하면 튜브(4)에 전달되는 충격에 의해 굽은 관에 위치한 튜브(4)까지 진동이 전달되면서 굽은 관에 막혀있는 튜브(4)가 신속하게 이동작업을 수행하는 굽은 관로 막힘 해소단계; 및
상기 튜브(4)의 이동작업이 완료되면 튜브(4)의 내측에 결합된 로프(24)에 견인호스(22)의 노즐(23)이 연결되어 튜브(4)의 이동작업시 튜브(4)의 이동작업이 완료된 위치까지 함께 이동한 상태이고, 상기 견인호스(22)는 회전축(3a)의 내부에 형성된 연결통로(3a)를 관통하여 외부에 설치된 튜브 경화장치(20)의 보일러(21)와 연결되며, 상기 보일러(21)와 견인호스(22)의 사이에는 자동압력공급 감압 변(21a)을 형성하여 튜브(4) 내부의 스팀압력을 자동으로 유지하고, 상기 보일러(21)에서 공급되는 스팀이 견인호스(22)를 따라서 노즐(23)의 구멍(24)으로 분사되어 튜브를 경화시키되, 상기 스팀은 튜브(4)의 이동이 종료된 끝 부분에서 반전탱크(1)가 위치한 튜브(4)의 입구까지 역순으로 튜브(4)를 경화시키고, 상기 튜브 경화장치(20)의 반대편에 위치한 회전드럼(3)의 회전축(3a) 내측에는 배출구멍(27)을 형성하며, 상기 배출구멍(27)은 배출관(28)으로 연결되어 외부에 설치된 자동배출압력장치(26)와 연결하여 튜브(4)의 내부 압력을 외부로 자동으로 배출시켜 튜브(4) 경화촉진과 내부에 과도한 압력이 작용하는 것을 방지하는 튜브 경화단계; 를
포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착 상하수도 전체 보수공법.
제 3 항에 있어서, 상기 공기분사 제어부(15)는 표시부(17)와 회로 라인(16)으로 연결되고, 상기 표시부(17)에 설치되는 타이머(17a)를 조절하여 압축공기를 0.2~0.6초 사이에서 선택하며, 상기 표시부(17)에는 공급 및 차단스위치(17b)가 설치되고, 상기 공기분사 제어부(15)가 설치되는 연결관(12)에는 압력조절 부재(18)를 설치하여 연결관(12)의 내부 압력을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 비굴착 상하수도 전체 보수공법.
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