KR101729734B1 - 차집관거 물돌리기 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차집관거에서 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 차집관거와 후방향 맨홀 후단의 차집관거에 하수의 유동을 차단하기 위한 패킹을 하는 단계(S10); 차단구간의 전방향 맨홀 후단의 차집관거를 개폐할 수 있는 관거개폐밸브를 장착하는 단계(S20): 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 맨홀에 수위상승구를 장착하는 단계(S30); 패킹된 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 차집관거로부터 전방향 맨홀을 거쳐 외부에서 후방향 맨홀을 통해 패킹된 차단구간의 후방향 맨홀 후단의 차집관거를 연통하는 유동수단을 장착하는 단계(S40):를 포함하는 것을 특징으로 하는 차집관거 물돌리기 공법에 관한 것이다.

Description

차집관거 물돌리기 공법{WATER DIVERTING METHOD FOR SEWAGE INTERCEPTING PIPE}

본 발명은 차집관거에 있어 유지보수, 모니터링 등을 위해 차집관거의 작업구간을 우회하는 물돌리기 공법에 관한 것이다.

일반적으로 차집관거의 물돌리기 공법은 하수관로에서 유지보수 등 작업이 필요한 작업구간을 우회하여 하수가 흐르도록 하는 것으로 지하에 매설된 하수관로를 유지보수하기 위한 비굴착 공사나 CCTV 촬영 등에 우선하여 수행되고 있다. 최근에는 관로의 보수를 위해 중장비를 이용하여 토사를 굴착하는 굴착공사 대신 토사를 굴착하지 않고서도 관로를 보수할 수 있는 비굴착 공사 및 관로의 이상 유무를 판단하고 보수가 필요한 정확한 위치를 파악하기 위한 CCTV 촬영이 활발하게 수행되고 있다. 상기와 같은 비굴착 공사 및 CCTV 촬영은 중장비 이용에 따른 도로파손 문제, 지하에 매설된 통신케이블, 전력케이블, 도시가스관 등을 손상시키는 문제, 장기간의 교통장애유발 문제 등을 해소하는 이유로 도심지역이나 신도시 택지개발 현장을 중심으로 급속도로 증가하는 추세에 있다.

따라서, 상기와 같이 비굴착 공사 및 CCTV 촬영 작업이 공사현장에서 급속도로 증가함에 따라 이에 선행되는 물돌리기 공법에 대한 필요성이 더욱 증대되고 있다.

종래의 물돌리기 공법은 패커가 설치된 상류측 맨홀에서 하수를 지상으로 퍼올린 후 퍼올려진 하수를 패커가 설치된 하류측 맨홀로 이송시키도록 하고 있다. 하지만 이와 같은 종래의 물돌리기 공법의 경우 하수를 퍼올리기 위해 많은 양의 에너지가 소요되고, 장기간의 작업시 작업휴지기가 필수적인 바 작업휴지기에 장비전체를 해체해야 하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0088980호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 에너지를 절감시키면서 물돌리기가 가능하고 작업휴지기에 간단한 공정만으로도 하수의 유동을 복원시킬 수 있어 공사가 용이한 물돌리기 공법을 제공하고자 함이다.

상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 차집관거 물돌리기 공법은, 차집관거에서 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 차집관거와 후방향 맨홀 후단의 차집관거에 하수의 유동을 차단하기 위한 패킹을 하는 단계(S10); 차단구간의 전방향 맨홀 후단의 차집관거를 개폐할 수 있는 관거개폐밸브를 장착하는 단계(S20): 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 맨홀에 수위상승구를 장착하는 단계(S30); 패킹된 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 차집관거로부터 전방향 맨홀을 거쳐 외부에서 후방향 맨홀을 통해 패킹된 차단구간의 후방향 맨홀 후단의 차집관거를 연통하는 유동수단을 장착하는 단계(S40):를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 패킹은 중앙부에 개폐밸브가 구성되는 프레임과 상기 프레임 외주연에서 공기주입에 의해 팽창되는 차단패커와 상기 개폐밸브와 연하여 유동수단이 장착될 수 있는 체결구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 S10단계에서는 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 차집관거와 후방향 맨홀 후단의 차집관거에 상기 개폐밸브를 닫은 상태에서 패킹을 안치하고 차단패커를 팽창시켜 하수의 유동을 차단하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 S40단계에서는 상기 유동수단의 양단을 상기 체결구에 체결하고 상기 개폐밸브를 열어 상기 유동수단으로 하수가 유동하도록 하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 S40단계후에 작업휴지기에는 상기 관거개폐밸브를 열고 상기 유동수단을 상기 체결구에서 분리하여 차단구간으로 하수가 유동하도록 하는 단계(S50)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 수위상승구는 맨홀 내부에 체결되는 체결프레임과 체결프레임에 장착되며 공기주입에 의해 상방향으로 맨홀 내부와 연통하는 중공을 형성하는 통형으로 팽창되는 통형패커를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 차집관거 물돌리기 공법은 간단한 시공에 의해 차단구간의 작업이 가능하도록 하면서 작업휴지기에는 전체 시설을 해체할 필요없이 간단한 조작만으로 차단구간의 해제가 가능하여 차집관거의 보수, 모니터링 등이 용이한 장점이 있다.

또한 본 발명의 차집관거 물돌리기 공법은 수두차를 형성하도록 하여 물돌리기가 가능하도록 함에 따라 에너지면에서 우수한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 차집관거 물돌리기 공법을 나타내는 블록도이고,
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 차집관거 물돌리기 공법을 나타내는 흐름도이고,
도 3은는 본 발명의 공법에 사용되는 패킹의 일 실시 예를 나타내는 개략도이고,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 공법에 사용되는 수위상승구의 일 실시 예의 적용상태를 나타내는 측단면도이다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 차집관거 물돌리기 공법은 도 1에서 보는 바와 같이 차집관거에서 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 차집관거와 후방향 맨홀 후단의 차집관거에 하수의 유동을 차단하기 위한 패킹을 하는 단계(S10); 차단구간의 전방향 맨홀 후단의 차집관거를 개폐할 수 있는 관거개폐밸브를 장착하는 단계(S20): 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 맨홀에 수위상승구를 장착하는 단계(S30); 패킹된 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 차집관거로부터 전방향 맨홀을 거쳐 외부에서 후방향 맨홀을 통해 패킹된 차단구간의 후방향 맨홀 후단의 차집관거를 연통하는 유동수단을 장착하는 단계(S40):를 포함하는 것을 특징으로 한다.

우선 도 2a에서 보는 바와 같이 차집관거(1)에서 차단구간(a)의 전방향 맨홀 (21) 전단의 차집관거(1)와 후방향 맨홀(22) 후단의 차집관거(1)에 하수의 유동을 차단하기 위한 패킹(100)을 하는 단계(S10)를 갖는다. 여기서 차집관거(1)는 그 종류를 한정하지 않으나 유동하는 유량이 비교적 많은 차집관로가 해당될 수 있다.

상기 차단구간(a)은 차집관거(1)의 유지보수, 내부모니터링 등 관리가 필요한 구간을 말하는 것으로 도 2a 등에서는 2개의 맨홀(21, 22)에 걸친 구간을 예시하고 있으나 그 수를 한정하지 않는다. 본 단계(S10)에서 차단구간(a)에 해당하는 차집관거(1)를 양방향에서 차단시킴으로써 차단구간(a)에는 하수의 유동이 정지되는 것이다.

한편 본 발명에서는 하나의 실시 예로서 패킹(100)이 도 3에서 제시되고 있다. 본 실시 예의 패킹(100)은 중앙부에 개폐밸브(112)가 구성되는 프레임(111)과 상기 프레임(111) 외주연에서 공기주입에 의해 팽창되는 차단패커(120)와 상기 개폐밸브(112)와 연하여 유동수단(400)이 장착될 수 있는 체결구(113)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 프레임(111)은 도면에 도시된 바는 없으나 공기주입라인과 연결되고 상기 프레임(111)의 외주연은 상기 차단패커(120)의 하단과 연통하도록 하여 상기 프레임(111)으로 공기주입라인을 통해 유입된 공기는 상기 차단패커(120)로 유입되어 상기 차단패커(120)가 팽창함으로써 차집관거(1) 내주연에 패킹(100)이 고정되도록 하는 것이다.

상기 프레임(111)의 중앙부에는 개폐밸브(112)가 구성되어 개폐밸브(112)의 작동에 의해 차집관거(1)에 장착된 패킹(100)에서 하수의 유동을 제어할 수 있도록 하는 것이다. 상기 개폐밸브(112)는 다양한 공지의 기술이 적용될 수 있으므로 그 설명은 생략한다.

상기 체결구(113)는 상기 프레임(111) 중앙부에서 개폐밸브(112)와 연하도록 구성되되 내주연에 나사산(도면번호 도시되지 않음)이 개폐밸브(112)의 양방향에서 형성되도록 하는 것이다.

이렇게 구성하여 상기 유동수단(400)의 끝단에는 그 외주연에 상기 나사산과 대향하는 나사골이 형성되어 상기 유동수단(400)은 끝단을 상기 체결구(113) 내부에서 회전하면서 삽입하도록 하여 체결되도록 하는 것이다.

이러한 실시예의 적용으로 상기 S10단계에서는 도 2a에서 보는 바와 같이 차단구간(a)의 전방향 맨홀(21) 전단의 차집관거(1)와 후방향 맨홀(22) 후단의 차집관거(1)에 상기 패킹(100)의 개폐밸브(112)를 닫은(off) 상태에서 패킹(100)을 안치하고 차단패커(120)를 팽창시켜 차단구간(a)에서 하수의 유동을 차단하는 것이다.

그 다음으로 도 2b에서 보는 바와 같이 차단구간(a)의 전방향 맨홀(21) 후단의 차집관거(1)를 개폐할 수 있는 관거개폐밸브(200)를 장착하는 단계(S20)를 갖는다. 관거개폐밸브(200)는 공지의 개폐밸브가 사용될 수 있으며 버터플라이밸브 등 개폐정도를 조절할 수 있는 밸브가 사용되는 것이 바람직하다.

상기 관거개폐밸브(200)에서 후방향 맨홀(22) 후단의 차집관거(1)에 장착된 패킹(100)까지가 실질적으로 작업구간에 해당하다는 것이다. 상기 관거개폐밸브(200)는 관거의 개폐정도가 조절되도록 하여 차집관거(1)에서 물돌리기가 필요없을 정도의 하수유동이 있는 경우에는 상기 관거개폐밸브(200)의 개폐정도를 조절하여 작업구간에서 작업에 지장이 없을 정도의 하수유동이 허락되도록 하여 하수저항에 의한 부하를 방지토록 한다.

물론 이 경우는 각 패킹(100)에서 개폐밸브(112)를 연상태(on)가 유지되도록 하여 하수유동이 이루어지도록 하되 상기 관거개폐밸브(200)에서 개폐정도를 조절하여 작업구간에서 작업에 지장이 없을 정도의 하수유동을 발생시키는 것이다.

그 다음으로 도 2c에서 보는 바와 같이 차단구간(a)의 전방향 맨홀(21) 전단의 맨홀(23)에 수위상승구(300)를 장착하는 단계(S30)를 갖는다. 차집관거(1)에 유동하는 하수의 량이 많은 경우에는 물돌리기를 하여야 하므로 차단구간(a) 이외의 맨홀(23)에서 역류를 방지하며 수두차에 의해 펌핑에 의한 에너지를 절감시키기 위해 상기 수위상승구(300)가 장착되도록 하는 것이다.

한편 본 발명에서는 상기 수위상승구(300)의 2가지 실시 예를 도시하고 있는데 상기 2가지 실시 예는 맨홀(2)의 형상에 따른 것이다.

도 4a에 도시된 수위상승구(300)는 상부에 원형의 개구가 형성된 맨홀(2)에 적용되는 것으로 상기 수위상승구(300)는 맨홀(2) 내부에 체결되는 체결프레임(310)과 체결프레임(310)에 장착되며 공기주입에 의해 상방향으로 맨홀(2) 내부와 연통하는 중공을 형성하는 통형으로 팽창되는 통형패커(320)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 체결프레임(310)은 도 4a에서 보는 바와 같이 내부에 중공(312)이 형성되는 몸체(311)와 상기 몸체(311)로부터 돌출되며 도면에 도시된 바는 없으나 신장이 가능하도록 하여 맨홀(2) 내주연에 상기 몸체(311)가 고정되도록 하는 지지대(313)로 구성된다.

상기 몸체(311) 상면에는 상기 중공(312)의 주변부에 통형패커(320)가 구성되는데 상기 몸체(311)에는 도면에 도시된 바는 없으나 외부로부터 공기주입라인과 연결되고 상기 통형패커(320)는 그 하단이 상기 몸체(311)와 연통하도록 하여 공기주입라인을 통해 주입된 공기가 상기 몸체(311) 내부에서 상기 통형패커(320) 내부로 주입되어 통형패커(320)가 상방향으로 통형으로 팽창하게 되는 것이다.

이러한 팽창에 의해 통형패커(320)는 맨홀(2) 상면의 개구 내주연을 가압하면서 맨홀(2) 상부로 노출되도록 하는 것이다. 통형패커(320)의 중공(도면번호 도시되지 않음)과 상기 몸체(311)에 형성된 중공(312)은 상호 연통하도록 하여 맨홀(2)에서 하수가 넘치는 경우 통형패커(320)의 중공으로 유입되어 통형패커(320)에서 수위가 상승하게 되는 것이다.

이렇게 되면 도 2c에서 보는 바와 같이 수위상승구(300)가 장착된 맨홀(23)과 타 맨홀(21,22)에는 수두차가 발생되어 이하에서 설명할 물돌리기시 수두차에 의해서만으로 또는 적은 펌핑에너지가 부과되어도 물돌리기가 가능하게 되며 차단구간(a) 외의 맨홀(23)로 하수가 역류하는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편 도 4b에 도시된 수위상승구(300)는 상부가 그대로 개구되어 사각형의 개구가 형성된 맨홀(2)에 적용되는 것으로 이 경우 체결프레임(310)과 통형패커(320)는 동일하나 본 실시 예에서는 맨홀(2) 상부를 덮으면서 원형공(331)이 형성된 덮개(330)가 더 구성되는 점이 다르다.

본 실시 예의 경우는 우선 상기 체결프레임(310)을 맨홀(2) 내부에 장착하고 상기 맨홀(2)의 개구를 상기 덮개(330)로 덮은 후에 원형공(331) 외부로 팽창되지 않은 통형패커(320)를 안치한 후에 통형패커(320) 내부로 공기를 주입하여 통형패커(320)를 상기 원형공(331) 내부에서 팽창하도록 하는 것이다.

상기 덮개(330)에는 도면에 도시된 바는 없으나 상기 맨홀(2)에서 상기 덮개(330)를 고정하기 위한 고정수단이 구성되어야 하는데 이는 다양한 구조에 의해 발현될 수 있으므로 그 설명은 생략한다.

그 다음으로 도 2d에서 보는 바와 같이 패킹(100)된 차단구간(a)의 전방향 맨홀(21) 전단의 차집관거(1)로부터 전방향 맨홀(21)을 거쳐 외부에서 후방향 맨홀(22)을 통해 패킹(100)된 차단구간(a)의 후방향 맨홀(22) 후단의 차집관거(1)를 연통하는 유동수단(400)을 장착하는 단계(S40)를 갖는다.

즉 차단구간(a)의 전방향 맨홀(21) 전단의 차집관거(1)에서 전방향 맨홀(21)을 거쳐 외부에서 후방향 맨홀(22)을 통해 차단구간(a)의 후방향 맨홀(22) 후단의 차집관거(1)까지 유동수단(400)에 의해 연통하도록 하여 물돌리기가 수행되도록 하는 것이다. 즉 차집관거(1)에서 하수유동량이 증가하여 차단구간(a) 외의 맨홀(23)에서 하수가 역류하는 것을 방지하기 위해 작업구간에서의 작업에 영향을 주지 않으면서 물돌리기가 수행되도록 하는 것이다.

이를 위해 상기 유동수단(400)의 양단을 각각 패킹(100)에 있어 상기 체결구(113)에 장착하고 각 패킹(100)의 개폐밸브(112)를 열어(on) 작업구간 외의 차집관거(1)가 상기 유동수단(400)과 연통하면서 물돌리기가 가능하도록 하는 것이다.

여기서 유동수단(400)은 그 재질을 한정하지 않으나 플렉시블한 재질로서 내부에 하수가 유동토록 하는 관인 것이 바람직하다.

그런데 이러한 물돌리기에 의한 관보수작업 등은 기간이 소요될 수 있으므로 작업휴지기가 있어야 한다. 즉 상기 S40단계후에 작업휴지기에는 도 2e에서 보는 바와 같이 상기 관거개폐밸브(200)를 열고(on) 상기 유동수단(400)을 상기 패킹(100)의 체결구(113)에서 분리한 후에 상기 패킹(100)의 개폐밸브(112)를 열어(on) 차단구간(a)으로 하수가 유동하도록 하는 단계(S50)가 더 포함되도록 한다.

즉 전체 차집관거(1)의 하수유동이 다시 진행되도록 하는 것이다. 결과적으로 본 발명에 있어서는 작업휴지기에 전체 장치를 해체할 필요가 없이 유동수단(400)만을 해체하고 상기에서 언급한 바와 관거개폐밸브(200) 및 개폐밸브를 열어 주는 간단한 공정에 의해 차집관거(1)의 하수유동을 다시 복원시키는 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

1 : 차집관거 2 : 맨홀
100 : 패킹 200 : 관거개폐밸브
300 : 수위상승구 400 : 유동수단

Claims (6)

1. 차집관거에서 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 차집관거와 후방향 맨홀 후단의 차집관거에 하수의 유동을 차단하기 위한 개폐밸브가 구비되어 있는 패킹을 장착하는 단계(S10);
   차단구간의 전방향 맨홀 후단의 차집관거를 개폐할 수 있는 관거개폐밸브를 장착하는 단계(S20):
   차단구간의 전방향 맨홀 전단의 맨홀에 수위상승구를 장착하는 단계(S30);
   패킹된 개폐밸브에 연결되어 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 차집관거로부터 전방향 맨홀을 거쳐 외부에서 후방향 맨홀을 통해 차단구간의 후방향 맨홀 후단의 차집관거에 패킹된 개폐밸브에 연결되어 차집관거를 연통하는 유동수단을 장착하는 단계(S40):를 포함하고,
   상기 수위상승구를 장착하는 단계(S30)에서, 수위상승구는 맨홀 내부에 체결되는 체결프레임과, 체결프레임에 장착되며 공기주입에 의해 상방향으로 맨홀 내부와 연통하는 중공을 형성하는 통형으로 팽창되는 통형패커를 포함하며,
   상기 체결프레임은 내부에 중공이 형성되는 몸체와, 몸체로부터 돌출되며 맨홀 내주연에 체결되어 몸체를 고정시키는 신장 가능한 지지대를 포함하고,
   상기 통형패커의 중공은 몸체의 중공과 상호 연통되게 구비되는 것을 특징으로 하는 차집관거 물돌리기 공법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 패킹은 중앙부에 개폐밸브가 구성되는 프레임과 상기 프레임 외주연에서 공기주입에 의해 팽창되는 차단패커와 상기 개폐밸브와 연하여 유동수단이 장착될 수 있는 체결구를 포함하는 것을 특징으로 하는 차집관거 물돌리기 공법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 S10단계에서는 차단구간의 전방향 맨홀 전단의 차집관거와 후방향 맨홀 후단의 차집관거에 상기 개폐밸브를 닫은 상태에서 패킹을 안치하고 차단패커를 팽창시켜 하수의 유동을 차단하는 것을 특징으로 하는 차집관거 물돌리기 공법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 S40단계에서는 상기 유동수단의 양단을 상기 체결구에 체결하고 상기 개폐밸브를 열어 상기 유동수단으로 하수가 유동하도록 하는 것을 특징으로 하는 차집관거 물돌리기 공법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 S40단계후에 작업휴지기에는 상기 관거개폐밸브와 패킹의 개폐밸브를 열고 상기 유동수단을 상기 체결구에서 분리하여 차단구간으로 하수가 유동하도록 하는 단계(S50)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 차집관거 물돌리기 공법.
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