KR101707071B1

KR101707071B1 - 라이너 반전장치 및 이를 이용한 관로 보수 방법

Info

Publication number: KR101707071B1
Application number: KR1020160028627A
Authority: KR
Inventors: 강성재; 김철환
Original assignee: 강성재; 김철환; 주이룸 주식회사
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2017-02-27

Abstract

본 발명은 관로의 보수작업을 매우 간편하게 할 수 있고, 또한 관로의 보수시간을 대폭 단축할 수 있는 라이너 반전장치 및 이를 이용한 관로의 보수방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 라이너 반전장치는, 라이너가 투입되는 입구 및 라이너가 배출되는 출구를 가지고, 라이너의 이송방향을 따라 그 길이가 가변가능한 가변챔버; 상기 가변챔버의 입구에 인접하게 설치된 입구측 밸브유닛; 및 상기 가변챔버의 출구에 인접하게 설치된 출구측 밸브유닛;을 가진다.

Description

라이너 반전장치 및 이를 이용한 관로 보수 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REPAIRING CONDUITS}

본 발명은 라이너의 내부로 공기를 공급하여 팽창에 의해 라이너를 반전시켜 이송하는 라이너 반전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관로의 보수작업을 매우 간편하게 할 수 있고, 또한 시공의 효용성 및 시공품질의 안정성을 확보하기 위한 라이너 반전장치 및 이를 이용한 관로의 보수방법에 관한 것이다.

일반적으로, 상수관, 하수관, 가스관, 통신관 등과 같은 지중 매설관은 구조적인 노후화 및 지하 지반의 침하, 지상에서의 토압 변동, 외부하중에 의한 균열 및 파손 등의 흠결에 의해 빛물이 침수되거나 관 내부의 오폐수가 이 균열 및 파손된 부분을 통해 지하에 스며들어 토양을 오염시키거나 지반의 침식 등을 일으키므로, 지중 관로의 보수가 빈번하게 요구된다.

이러한 지중 관로의 보수를 위하여 그 내주면에 라이닝을 실시하여 해당 관로를 보수하는 관로보수공법이 널리 이용되고 있다. 즉, 관로보수공법은 경화성수지가 함침된 라이너를 유체압력에 의하여 관로 내에 반전시키면서 끼워 넣음과 아울러, 라이너를 관로의 내주면에 가압한 이후에 그 가압된 상태를 유지하면서 라이너를 가온 등에 의하여 라이너에 함침된 경화성수지를 경화시킴으로써 라이너를 관로의 내주면에 라이닝하는 방법이다.

종래의 라이너 반전장치는 회전드럼을 이용하는 회전드럼형 라이너 반전장치가 있으며, 회전드럼에 라이너를 권취한 후에 공기를 라이너의 내부로 공급하여 라이너를 공기에 의해 팽창시키면서 반전시킴으로써 관로의 내부에 끼워넣도록 이루어진다.

하지만, 이러한 회전드럼형 라이너 반전장치는 회전드럼에 감겨진 라이너의 길이가 제한되기 때문에 보수작업을 여러번 수행해야되는 번거로움과 시공비용이 상승하는 문제점이 있다.

이에 최근에는 챔버를 이용한 챔버형 라이너 반전장치가 이용되고 있으며, 챔버는 라이너가 투입되는 입구 및 라이너가 배출되는 출구를 가지며, 입구에는 선택적으로 개폐되는 입구측 밸브가 설치되고, 출구에는 선택적으로 개폐되는 출구측 밸브가 설치되며, 챔버의 일측에는 공기가 주입되는 공기주입구가 마련되어 있다.

이러한 구조에 의해, 입구측 밸브 및 출구측 밸브의 선택적인 개폐작동을 통해 공기의 누설을 방지하면서 라이너의 투입된 이후에 공기가 주입됨에 따라 공기에 의해 라이너가 팽창하면서 반전되면서 관의 내부로 이송될 수 있다.

하지만, 종래의 챔버형 라이너 반전장치는 입구측 밸브 및 출구측 밸브만으로는 공기의 누설을 확실하게 방지할 수 없고, 이로 인해 라이너의 이송효율이 취?해지는 단점이 있었다.

또한, 종래의 챔버형 라이너 반전장치는, 공기 누설을 방지하기 위한 입구측 밸브 및 출구측 밸브 사이의 거리가 짧아 입구측 밸브 및 출구측 밸브의 개폐작동이 빈번하게 일어나고, 이에 챔버 내에 주입되는 공기의 압력에 의해서만 라이너가 반전되기 때문에 라이너의 반전속도를 제어하는 것이 불가능한 단점이 있었다. 이에 라이너의 반전속도가 급격하게 증가하고 급격하게 감소할 수 있고, 이로 인해 라이너가 관의 내부에 균일하게 밀착되지 못하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 단점을 극복하기 위하여 연구개발된 것으로, 라이너를 관로의 내부에 반전 삽입 시에 공기의 누설이 없고, 라이너의 반전속도의 제어가 효율적으로 수행할 수 있으며, 시공속도 및 품질의 안전성을 확보할 수 있는 라이너 반전장치 및 이를 이용한 관로의 보수방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면은 라이너 반전장치로서,

라이너가 투입되는 입구 및 라이너가 배출되는 출구를 가지고, 라이너의 이송방향을 따라 그 길이가 가변가능한 가변챔버;

상기 가변챔버의 입구에 인접하게 설치된 입구측 밸브유닛; 및

상기 가변챔버의 출구에 인접하게 설치된 출구측 밸브유닛;을 포함할 수 있다.

상기 가변챔버는 라이너의 이송방향을 따라 신축가능하게(telescopicable) 설치되는 복수의 텔레스코픽바디(telescopic body)를 포함할 수 있다.

상기 복수의 텔레스코픽바디는 상기 입구 및 입구측 밸브유닛이 설치되는 입구측 텔레스코픽바디와, 상기 출구 및 출구측 밸브유닛이 설치되는 출구측 텔레스코픽바디와, 상기 입구측 텔레스코픽바디와 상기 출구측 텔레스코픽바디 사이에 배치되는 하나 이상의 중간 텔레스코픽바디를 포함할 수 있다.

상기 가변챔버의 텔레스코픽바디들은 구동기구에 의해 라이너의 이송방향을 따라 신축가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면은 상술한 라이너 반전장치를 이용한 관로 보수방법으로,

라이너 반전장치의 가변챔버의 입구에 라이너를 투입하는 라이너 투입단계;

가변챔버를 라이너의 이송방향을 따라 가변시키면서 가변챔버 내로 반전용 유체를 공급함으로써 라이너를 반전시켜 관로의 내로 라이너를 이송하는 반전이송단계; 및

라이너의 내부로 스팀을 주입하여 라이너를 관로의 내면에 밀착시켜 경화하는 라이너 경화단계;를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 길이방향으로 가변가능한 가변챔버에 의해, 관로의 보수구간 길이에 맞춰 라이너의 이송길이를 충분히 확보하면서 연속적으로 반전시켜 이송할 수 있고, 가변챔버의 가변속도 조절함으로써 라이너의 반전속도를 안정적으로 조절할 수 있으며, 보수하고자 하는 관로의 현장 상황에 맞춰 가변챔버의 길이를 조절할 수 있으므로 라이너의 이송을 안정적으로 수행할 수 있으며, 이를 통해 관로의 보수작업을 매우 간편하게 할 수 있고, 또한 관로의 보수시간 단축 및 품질의 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명은 가변챔버의 길이가 가변가능함에 따라 좁은 공간에서도 시공이 가능하여 공사시 발생하는 민원을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이너 반전장치에 의해 라이너를 관로의 내부로 반전시켜 끼워넣는 과정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이너 반전장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 라이너 반전장치의 가변챔버를 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이너 반전장치에 의한 라이너의 이송과정을 도시한 도면으로, 도 3a는 출구측 밸브유닛이 폐쇄됨과 더불어 입구측 밸브유닛이 개방되어 가변챔버의 입구 측으로 라이너가 투입되는 과정을 도시한 도면이고, 도 3b는 출구측 밸브유닛이 개방됨과 더불어 입구측 밸브유닛이 폐쇄되어 가변챔버의 내부로 일정길이의 라이너가 가변챔버 내에 투입된 상태를 도시한 도면이며, 도 3c는 출구측 밸브유닛이 개방됨과 더불어 입구측 밸브유닛이 폐쇄된 상태에서 가변챔버가 길이방향을 따라 축소됨에 따라 가변챔버 내에서 라이너가 이송되는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 화살표 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 화살표 B 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 C-C선을 따라 도시한 단면도로서, 본 발명에 의한 라이너 반전장치의 누설방지유닛을 나타낸다.
도 6a는 라이너가 이송되지 않을 때 누설방지유닛을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 3a의 화살표 D 부분을 확대하여 도시한 도면으로, 출구측 밸브유닛에 의해 라이너 내의 경화성수지가 치우쳐져 볼록한 돌출부가 형성된 상태를 나타낸다.
도 7a는 출구측 밸브유닛가 개방된 이후에 라이너가 평탄화유닛 측으로 이송되는 상태를 도시한 도면이다.
도 7b는 라이너의 돌출부가 평탄화유닛을 통과하면서 평탄화되는 과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반전유체에 의해 라이너가 관로의 내부에 반전을 통해 이송된 이후에 라이너가 스팀에 의해 관로의 내면에 경화되는 도중에 발생된 응축수를 응축수 포집유닛을 이용하여 포집하는 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 화살표 E 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이너 반전장치를 이용한 관로 보수방법을 도시한 공정도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 라이너 반전장치(1)는 라이너(2)가 투입되는 입구(11) 및 라이너(2)가 배출되는 출구(12)를 가진 가변챔버(10)를 포함할 수 있다.

라이너(2)가 적재된 적재부(6)로부터 라이너(2)가 가변챔버(10)의 입구(11)로 투입될 수 있고, 가변챔버(10)의 출구(12)에 인접하여 반전유체 주입구(13) 및 스팀 주입구(14)가 마련될 수 있다. 반전유체 주입구(13)에는 라이너(2)를 반전시키는 공기 등과 같은 반전유체가 주입되고, 스팀 주입구(14)에는 라이너(2)에 함침된 경화성수지를 가열시켜 경화시키는 스팀이 주입될 수 있다.

그리고, 가변챔버(10)의 출구(12)에는 라이너(2)를 반전시키는 반전챔버(15)가 설치될 수 있고, 반전챔버(15)는 라이너(2)의 개방단(2a)이 클램프(16a) 등에 의해 결합되는 반전보스(16)를 가질 수 있다.

가변챔버(10)는 길이방향 특히, 라이너(2)의 이송방향(도 2의 화살표 F방향 참조)을 따라 그 길이가 가변가능하게 구성될 수 있다.

가변챔버(10)는 라이너(2)의 이송방향(도 3c의 화살표 F방향 참조)을 따라 신축가능하게(telescopicable) 설치되는 복수의 텔레스코픽바디(31, 32, 33)를 포함할 수 있다.

복수의 텔레스코픽바디(telescopic body, 31, 32, 33)는 입구(11)가 형성되는 입구측 텔레스코픽바디(31)와, 출구(12)가 형성된 출구측 텔레스코픽바디(32)와, 입구측 텔레스코픽바디(31) 및 출구측 텔레스코픽바디(32) 사이에 배치되는 하나 이상의 중간 텔레스코픽바디(33) 등으로 이루어질 수 있다.

입구측 텔레스코픽바디(31)는 중간 텔레스코픽바디(33)의 일단에 이동가능하게 설치되고, 입구측 텔레스코픽바디(31)의 일단에는 입구(11)가 형성되며, 입구측 텔레스코픽바디(31)의 타단에는 외경방향으로 연장된 외측 플랜지(31a)가 형성될 수 있다.

중간 텔레스코픽바디(33)는 출구측 텔레스코픽바디(32)의 일단에 이동가능하게 설치되고, 중간 텔레스코픽바디(33)의 일단에는 내경방향으로 연장된 내측 플랜지(33a)가 형성되며, 중간 텔레스코픽바디(33)의 타단에는 외경방향으로 연장된 외측 플랜지(33b)가 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 입구측 텔레스코픽바디(31)가 중간 텔레스코픽바디(33)의 일단에서 연장될(extended) 때 입구측 텔레스코픽바디(31)의 외측 플랜지(31a)가 중간 텔레스코픽바디(33)의 내측 플랜지(33a)에 걸려짐으로써 입구측 텔레스코픽바디(31)의 이동거리가 적절히 규제될 수 있다.

출구측 텔레스코픽바디(32)의 일단에는 내경방향으로 연장된 내측 플랜지(32b)가 형성되고, 출구측 텔레스코픽바디(32)의 타단에는 출구(12)가 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 중간 텔레스코픽바디(33)가 출구측 텔레스코픽바디(32)의 일단에서 연장될(extended) 때 중간 텔레스코픽바디(33)의 외측 플랜지(33b)가 출구측 텔레스코픽바디(32)의 내측 플랜지(32b)에 걸려짐으로써 중간 텔레스코픽바디(33)의 이동거리가 적절히 규제될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 가변챔버(10)의 가변작동 특히, 복수의 텔레스코픽바디(31, 32, 33)의 신축작동에 의해 라이너(2)의 반전이 매우 효과적으로 수행될 수 있다. 특히, 가변챔버(10)의 가변속도(신축속도)를 제어함으로써 라이너(2)의 반전속도를 용이하게 조절할 수 있고, 이러한 라이너의 반전속도가 적절히 조절됨으로써 라이너(2)가 관로(3)의 내면에 균일하게 밀착될 수 있고, 이를 통해 라이너(2)에 의한 관로(3)의 보수품질이 대폭 향상될 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 각 텔레스코픽바디(31, 32, 33)의 외측에는 이동바퀴(81, 82, 83)가 설치되고, 이러한 이동바퀴(81, 82, 83)에 의해 가변챔버(10)의 텔레스코픽바디(31, 32, 33)의 이동이 보다 안정되게 가이드될 수 있다.

이러한 이동바퀴(81, 82, 83)의 구성을 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 입구측 텔레스코픽바디(31)의 저면에는 지지대(81a)가 설치되고, 지지대(81a)의 하단에는 이동바퀴(81)가 설치될 수 있다. 중간 텔레스코픽바디(33)의 저면에는 지지대(83a)가 설치되고, 지지대(83a)의 하단에는 이동바퀴(83)가 설치될 수 있다. 출구측 텔레스코픽바디(32)의 저면에는 지지대(82a)가 설치되고, 지지대(82a)의 하단에는 제2이동바퀴(82)가 설치될 수 있다.

이와 같이, 각 텔레스코픽바디(31, 32, 33)는 지지대(81a, 82a, 83a) 및 바퀴(81, 82, 83)에 의해 개별적으로 지지됨으로써 가변챔버(10)가 완전히 신장된(full-extended) 상태에서 자중으로 인한 휨 등을 효과적으로 방지할 수도 있다.

그리고, 가변챔버(10)의 신축작동은 구동기구에 의해 구현될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 구동기구는 텔레스코픽가능한 2 이상의 다단 로드(71, 73)를 가진 텔레스코픽 실린더(70)를 포함할 수 있고, 각 로드(71, 73)는 입구측 텔레스코픽바디(31) 및 중간 텔레스코픽바디(33)에 개별적으로 연결될 수 있다.

이에, 텔레스코픽 실린더(70)의 로드(71, 73)가 단계적으로 전후진함에 따라 가변챔버(10)의 입구측 텔레스코픽바디(31) 및 중간 텔레스코픽바디(33)가 이동할 수 있고, 이를 통해 가변챔버(10)의 전체 길이가 신장 내지 수축될 수 있다.

특히, 각 로드(71, 73)는 지지대(81a, 83a)를 통해 입구측 텔레스코픽바디(31) 및 중간 텔레스코픽바디(33)에 개별적으로 연결될 수 있다.

그 외에도 구동기구는 상술한 텔레스코픽 실린더 이외에도 가변챔버(10)의 신축작동을 구현할 수 있는 래크 앤 피니언(rack and pinion), 링크기구, 벨트 전동기구 등과 같이 다양한 구조로 이루어질 수도 있을 것이다.

입구측 밸브유닛(21)은 가변챔버(10)의 입구에 인접하여 설치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면 입구측 밸브유닛(21)은 가변챔버(10)의 입구측 텔레스코픽바디(31)에 설치될 수 있다. 특히, 입구측 밸브유닛(21)은 가변챔버(10)의 입구(11)의 하류 측에 설치되어 가변챔버(10)의 입구측 텔레스코픽바디(31) 내에 위치하며, 라이너(2)의 투입을 단속하도록 선택적으로 개폐될 수 있다.

입구측 밸브유닛(21)은 제1실린더(23)의 로드(23a)의 하단에 설치된 입구측 밸브(25) 및 입구측 밸브(25)의 맞은편에 배치된 입구측 지지부(27)를 포함할 수 있고, 이에 제1실린더(23)의 로드(23a)가 상하방향으로 이동함에 따라 입구측 밸브(25) 및 입구측 지지부(27) 사이의 간격이 조절됨으로써 가변챔버(10)의 입구(11)가 개폐될 수 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이 입구측 밸브(25)와 입구측 지지부(27) 사이의 간격이 라이너(2)의 두께 보다 넓게 형성됨에 따라 입구측 밸브유닛(21)이 개방되고, 이에 라이너(2)가 가변챔버(10) 내로 원활하게 투입될 수 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이 입구측 밸브(25)와 입구측 지지부(27) 사이의 간격이 라이너(2)의 두께 보다 좁아짐에 따라 입구측 밸브유닛(21)이 폐쇄되고, 이에 가변챔버(10) 내로 라이너(2)의 투입이 정지될 수 있다.

출구측 밸브유닛(22)은 가변챔버(10)의 출구에 인접하여 설치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면 출구측 밸브유닛(22)은 가변챔버(10)의 출구측 텔레스코픽바디(32)에 설치될 수 있다. 특히, 출구측 밸브유닛(22)은 가변챔버(10)의 출구(12)에 인접하여 설치되어 가변챔버(10)의 출구측 텔레스코픽바디(32) 내에 위치할 수 있으며, 라이너(2)의 배출을 단속하도록 선택적으로 개폐될 수 있다.

출구측 밸브유닛(22)은 제2실린더(24)의 로드(24a)의 하단에 설치된 출구측 밸브(26) 및 출구측 밸브(26)의 맞은편에 배치된 출구측 지지부(28)를 포함할 수 있고, 이에 제2실린더(24)의 로드(24a)가 상하방향으로 이동함에 따라 출구측 밸브(26) 및 출구측 지지부(28) 사이의 간격이 조절됨으로써 가변챔버(10)의 출구(12)가 개폐될 수 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이 출구측 밸브(24)와 출구측 지지부(26) 사이의 간격이 라이너(2)의 두께 보다 좁아짐에 따라 출구측 밸브유닛(22)이 폐쇄되고, 이에 라이너(2)의 배출이 정지될 수 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이 출구측 밸브(24)와 출구측 지지부(26) 사이의 간격이 라이너(2)의 두께 보다 크게 형성됨에 따라 출구측 밸브유닛(22)이 개방되고, 이에 라이너(2)가 원활하게 배출될 수 있다.

가변챔버(10)의 신축작동과 더불어, 입구측 밸브유닛(21)의 선택적인 개폐작동 및 출구측 밸브유닛(22)의 개폐작동 등을 통해 라이너(2)가 이송되는 과정을 도 3a 내지 도 3b를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3a과 같이, 출구측 밸브유닛(22)이 폐쇄됨과 더불어 입구측 밸브유닛(21)이 개방됨으로써 라이너(2)가 일정길이로 가변챔버(10)의 입구(11)로 투입될 수 있다.

이렇게 가변챔버(10) 내로 라이너(2)가 투입되어, 라이너(2)의 이송길이가 충분히 확보되면, 도 3b과 같이 출구측 밸브유닛(22)이 개방됨과 더불어 입구측 밸브유닛(21)이 폐쇄된다.

그 이후에, 도 3c와 같이 가변챔버(10)의 입구측 바디(31)가 중간바디(33) 내로 이동하고, 중간바디(33)가 출구측 바디(32) 내로 이동함으로써 가변챔버(10)의 전체 길이가 축소될 수 있고, 이러한 가변챔버(10)의 축소작동과 동시에 반전유체(공기)가 반전유체용 주입구(13)를 통해 가변챔버(10) 내로 주입됨에 따라, 라이너(2)는 반전챔버(15)의 반전보스(16)를 기준으로 반전되어 반전챔버(15)의 외측으로 이송되어 도 1와 같이 관로(3) 내에 삽입될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 다양한 실시예는 가변챔버(10)가 라이너(2)의 이송방향을 따라 반복적으로 가변될 수 있으므로 관로(3)의 보수구간 길이가 매우 길 경우에도 라이너(2)의 이송길이를 충분히 확보할 수 있는 장점이 있다.

이와 달리, 가변챔버(10)는 관로(3)의 보수구간 길이 및 현장상황에 맞춰 그 신장 내지 축소된 길이가 결정되어 유지될 수도 있다. 즉, 가변챔버(10)의 길이를 관로(3)의 보수구간 길이에 맞춰 조절함으로써 보다 다양한 조건에서 라이너(2)를 연속반전시켜 이송할 수 있는 장점이 있다.

한편, 가변챔버(10)의 바디(31, 32, 33)들이 서로 접촉하는 부분에는 밀봉부재(51, 52)가 설치될 수 있고, 이에 가변챔버(10)의 내부공간에 대한 밀봉성을 확보할 수 있다.

도 3 및 도 4에는 중간바디(33)의 내측 플랜지(33a) 및 출구측 바디(32)의 내측 플랜지(32a)에 "U"자형 단면을 가진 밀봉부재(51, 52)가 설치될 수 있고, 이를 통해 가변챔버(10)에서 반전유체가 누설됨을 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 입구측 바디(31)의 타단 및 중간바디(33)의 타단 각각에는 가이드롤러(38, 39)가 연결될 수 있다. 입구측 바디(31)의 외측 플랜지(31a)에 가이드롤러(38)가 브라켓 등을 매개로 연결될 수 있고, 중간바디(33)의 외측 플랜지(33b)에 가이드롤러(39)가 브라켓 등을 매개로 연결될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 입구측 바디(31)의 외측 플랜지(31a)가 중간바디(33)의 내면을 따라 이동할 때 가이드롤러(38)에 의해 그 이동이 보다 원활하고 안정되게 가이드될 수 있다. 중간바디(33)의 외측 플랜지(33b)가 출구측 바디(320의 내면을 따라 이동할 때 가이드롤러(39)에 의해 그 이동이 보다 원활하고 안정되게 가이드될 수 있다. 이러한 가이드롤러(38, 39)에 의해 가변챔버(10)의 신축작동이 보다 원활하고 안정되게 이루어질 수 있다.

가변챔버(10)의 입구(11)에는 공기 등과 같은 반전유체가 누설됨을 방지할 수 있는 누설방지유닛(40)이 설치될 수 있다.

도 5 내지 도 6a에 도시된 바와 같이, 누설방지유닛(40)은 상하방향으로 이격된 상부 누설방지롤러(41) 및 하부 누설방지롤러(42)를 가지고, 라이너(2)가 상부 누설방지롤러(41)와 하부 누설방지롤러(42) 사이를 통과할 때 반전유체의 누설을 효과적으로 방지하도록 구성될 수 있다.

상부 누설방지롤러(41) 및 하부 누설방지롤러(42) 각각은 가변챔버(10)의 폭방향으로 연장되고, 상부 누설방지롤러(41)의 외주면 및 하부 누설방지롤러(42)의 외주면 각각에는 고무 등과 같이 유연성(flexible)을 가진 누설방지용 블레이드(41a, 42a)가 각각 마련될 수 있다. 이에 라이너(2)가 상부 누설방지롤러(41) 및 하부 누설방지롤러(42) 사이를 통과할 때 상부 누설방지롤러(41)의 누설방지용 블레이드(41a) 및 하부 누설방지롤러(42)의 누설방지용 블레이드(42a) 각각이 변형되어 라이너(2)의 외면에 밀착됨으로써 반전유체가 입구(11)를 통해 누설됨이 효과적으로 방지될 수 있다.

또한, 도 6 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 누설방지용 블레이드(41a, 42a)은 폭방향을 따라 일정간격으로 절취되게 형성된 슬릿(41b, 42b)을 가질 수 있다. 이에 상부 누설방지롤러(41)의 누설방지용 블레이드(41a) 및 하부 누설방지롤러(42)의 누설방지용 블레이드(42a)가 라이너(2)의 상면, 하면, 좌측면, 우측면에 밀착됨으로써 라이너(2)가 입구(11)를 통과하여 투입될 때 반전유체(공기)의 누설이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 라이너(2)의 외면 일부가 입구측 밸브유닛(21)의 폐쇄작동 및/또는 출구측 밸브유닛(22)의 폐쇄작동에 의해 눌려짐에 따라 라이너(2) 내에서 경화성수지가 국부적으로 쏠리는 현상이 발생하고, 이러한 경화성수지의 쏠림으로 인해 라이너(2)의 외면 일부에는 돌출부(2f)가 볼록하게 형성될 수 있다. 이렇게 경화성수지가 국부적으로 쏠린 상태가 유지되면, 라이너(2)가 관로(3)의 내면에 균일하게 부착될 수 없으므로 이러한 쏠림을 평탄화할 필요가 있으며, 이를 극복하기 위하여 본 발명의 다양한 실시예는 출구측 밸브유닛(22)의 하류 측에 라이너(2)를 평탄화하는 평탄화유닛(60)이 설치될 수 있다.

평탄화유닛(60)은 상부 평탄화롤러(61) 및 상부 평탄화롤러(61)의 하부에 이격되게 배치된 하부 평탄화롤러(62)을 포함할 수 있다.

상부 평탄화롤러(61) 및 하부 평탄화롤러(62)는 그 표면이 유연한 재질로 이루어질 수 있고, 상부 평탄화롤러(61)와 하부 평탄화롤러(62)의 이격간격은 라이너(2)의 두께에 대응하도록 형성됨으로써 라이너(2)의 돌출부(2f)를 효과적으로 평탄화할 수 있다.

이러한 평탄화유닛(60)의 작동을 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 출구측 밸브유닛(22)의 출구측 밸브(26)와 출구측 지지부(28)가 충분히 이격됨으로써 출구측 밸브유닛(22)이 개방되면, 라이너(2)는 이송방향(화살표 F 방향 참조)을 따라 평탄화유닛(60) 측으로 이송될 수 있다. 이에, 도 7b에 도시된 바와 같이 라이너(2)의 돌출부(2f)가 평탄화유닛(60)의 상부 평탄화롤러(61) 및 하부 평탄화롤러(62) 사이를 통과하면서 라이너(2)의 돌출부(2f)가 눌려져 평탄화될 수 있다.

그리고, 도 8을 참조하면, 가변챔버(10)의 반전유체 주입구(13)를 통해 주입되는 반전유체에 의해 라이너(2)가 반전되어 관로(3)의 내부에 이송된 이후에, 가변챔버(10)의 스팀 주입구(14)를 통해 스팀을 주입함으로써 라이너(2)를 관로(2)의 내면에 밀착시켜 경화시킬 수 있다. 이렇게 라이너(2)가 스팀에 의해 경화될 때, 라이너(2)의 내부에는 스팀의 응축으로 인한 응축수가 생성될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예는 라이너(2)의 내부에 생성된 응축수를 포집하는 응축수 포집유닛(90)을 더 포함할 수 있다.

도 9를 참조하면, 응축수 포집유닛(90)은 포집파이프(91)와, 포집파이프(91)의 내부에 배치된 선통부재(96)와, 선통부재(96)의 선단에 결합된 캡(92)를 포함할 수 있다.

포집파이프(91)은 길이방향으로 길게 연장되게 구성되고, 포집파이프(91)의 내부에는 응축수를 포집하여 배출할 수 있는 중공부가 그 길이방향을 따라 길게 연장될 수 있다. 그리고, 포집파이프(91)의 선단 내부에는 걸림턱(91a)이 형성될 수 있다.

선통부재(96)는 길이방향으로 길게 연장되어 포집파이프(91)의 내부에 배치될 수 있다.

캡(92)은 선통부재(96)의 선단에 마련되고, 일정 중량으로 이루어져 캡(92)이 라이너(2)의 바닥과 접촉됨을 안정되게 유지할 수 있다.

캡(92)의 외면에는 복수의 돌기(93)가 형성되고, 이러한 복수의 돌기(93)에 의해 캡(92)과 라이너(2)의 내면이 작은 접촉면적으로 접촉할 수 있고, 이에 캡(92)은 라이너(2)의 내면과의 마찰을 최소화하여 그 이동성을 확보할 수 있다.

캡(92)은 복수의 결합레그(94)를 가지고, 복수의 결합레그(94)은 원주방향으로 이격된 구조로 이루어질 수 있다. 각 결합레그(94)의 단부에는 결합후크(94a)가 형성되고, 포집파이프(91)의 걸림턱(91a)에 스냅결합될 수 있다.

특히, 복수의 결합레그(94)는 캡(92)과 포집파이프(91)의 선단을 일정간격으로 이격시키도록 포집파이프(91)에 결합됨으로써 라이너(2) 내의 응축수가 캡(92)과 포집파이프(91) 사이의 이격공간을 통과하여 포집파이프(91)의 내부로 안정되게 포집될 수 있다.

도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 관로 보수방법을 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명에 의한 관로 보수방법은, 가변챔버(10)의 입구(11)에 라이너(2)를 투입하는 라이너 투입단계(S1)와, 반전유체를 가변챔버(10) 내로 주입하여 라이너(2)를 반전시켜 관로(3) 내로 라이너(2)를 이송시키는 반전이송단계(S2)와, 라이너(2)의 내부로 스팀을 주입하여 라이너(2)를 관로(3)의 내면에 밀착시켜 경화하는 라이너 경화단계(S3)를 포함할 수 있다.

도 3a와 같이 입구측 밸브유닛(21)의 개방에 의해 라이너(2)를 가변챔버(10)의 입구(11)로 투입하고, 일정길이의 라이너(2)가 가변챔버(10) 내로 투입되면 도 3b와 같이 출구측 밸브유닛(21)을 개방한다(S1).

그 이후에, 도 3c와 같이 입구측 밸브유닛(21)를 폐쇄시킴과 더불어 출구측 밸브유닛(22)을 개방시킨 상태에서 가변챔버(10)의 텔레스코픽바디(31, 32, 33)를 축소시키고, 이러한 가변챔버(10)의 축소작동과 동시에 반전유체(공기)가 반전유체용 주입구(13)를 통해 가변챔버(10) 내로 주입됨에 따라, 라이너(2)는 반전챔버(15)의 반전보스(16)를 기준으로 그 내외부가 반전되어 반전챔버(15)의 외측으로 이송되어 도 1와 같이 관로(3) 내에 삽입될 수 있다(S2).

라이너(2)가 관로(3)의 보수구간에 맞춰 완전히 이송되면, 가변챔버(10)의 스팀 주입구(14)를 통해 스팀을 주입함으로써 스팀이 라이너(2)를 가열하고, 이에 라이너(2)는 관로(3)의 내면에 밀착되어 경화될 수 있다(S3).

한편, 스팀에 의해 라이너(2)가 관로(3)의 내면에 경화되는 과정에 스팀의 응축으로 인해 응축수가 생성될 수 있으며, 이렇게 생성된 응축수를 응축수 포집유닛(90)에 의해 포집할 수도 있다.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.

1: 라이너 반전장치 2: 라이너
3: 관로 10: 가변챔버
21: 입구측 밸브유닛 22: 출구측 밸브유닛
31: 입구측 텔레스코픽바디 32: 출구측 텔레스코픽바디
33: 중간 텔레스코픽바디 40: 누설방지유닛
60: 평탄화유닛 70: 텔레스코픽 실린더

Claims

라이너가 투입되는 입구 및 라이너가 배출되는 출구를 가지고, 라이너의 이송방향을 따라 그 길이가 가변가능한 가변챔버;
상기 가변챔버의 입구에 인접하게 설치된 입구측 밸브유닛;
상기 가변챔버의 출구에 인접하게 설치된 출구측 밸브유닛; 및
상기 출구측 밸브유닛의 하류 측에 설치되어 라이너를 평탄화하는 평탄화유닛;을 포함하고,
상기 평탄화유닛은 상부 평탄화롤러 및 상기 상부 평탄화롤러의 하부에 이격되게 배치된 하부 평탄화롤러를 가지며,
상기 상부 평탄화롤러 및 상기 하부 평탄화롤러 각각은 그 표면이 유연한 재질로 이루어지고, 상기 상부 평탄화롤러와 상기 하부 평탄화롤러의 이격간격은 라이너의 두께에 대응하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 라이너 반전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가변챔버는 라이너의 이송방향을 따라 신축가능하게(telescopicable) 설치되는 복수의 텔레스코픽바디(telescopic body)를 포함하고,
각 텔레스코픽바디에는 이동바퀴가 개별적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 라이너 반전장치.
청구항 2에 있어서,
상기 복수의 텔레스코픽바디는 상기 입구 및 입구측 밸브유닛이 설치되는 입구측 텔레스코픽바디와, 상기 출구 및 출구측 밸브유닛이 설치되는 출구측 텔레스코픽바디와, 상기 입구측 텔레스코픽바디와 상기 출구측 텔레스코픽바디 사이에 배치되는 하나 이상의 중간 텔레스코픽바디를 포함하고,
상기 입구측 텔레스코픽바디 및 상기 중간 텔레스코픽바디 각각에는 가이드롤러가 설치되는 것을 특징으로 하는 라이너 반전장치.
청구항 3에 있어서,
상기 가변챔버의 텔레스코픽바디들은 구동기구에 의해 라이너의 이송방향을 따라 신축가능한 것을 특징으로 하는 라이너 반전장치.
청구항 제1항에 따른 라이너 반전장치를 이용한 관로 보수방법으로,
라이너 반전장치의 가변챔버의 입구에 라이너를 투입하는 라이너 투입단계;
가변챔버를 라이너의 이송방향을 따라 가변시키면서 가변챔버 내로 반전용 유체를 공급함으로써 라이너를 반전시켜 관로의 내로 라이너를 이송하는 반전이송단계; 및
라이너의 내부로 스팀을 주입하여 라이너를 관로의 내면에 밀착시켜 경화하는 라이너 경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로의 보수방법.