KR101794678B1 - Method for Replacement of Underground Nonlinear Pipe - Google Patents

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김중헌
김도헌
박상봉
이경섭
오경석
손동완
박재환
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주식회사 특수건설
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Abstract

The present invention relates to a method for replacement of a nonlinear underground pipe, which drills both ends of an underground pipe to crush a worn-out underground pipe to be replaced with a new underground pipe. Moreover, the front of a nonlinear underground pipe connected by pipe elbows or the like is not drilled to be crushed, and at the same time, a polyethylene (PE) new underground pipe is inserted instead, and is replaced with a curved line underground pipe having constant curvature. Therefore, the method is effective and economical.

Description

비직선 지중관의 교체 방법{Method for Replacement of Underground Nonlinear Pipe}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of replacing a nonlinear pipe,

본 발명은 지중관의 양단을 굴착하여 노후지중관을 파쇄하고 신 지중관으로 교체하는 비직선 지중관의 교체 방법으로, 더욱 상세하게는 이음관(pipe elbows) 등이 매설된 비직선 지중관을 파쇄하고 곡선형 신 지중관으로 교체할 수 있는 비직선 지중관의 교체 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for replacing a non-linear underground pipe by excavating both ends of an underground pipe to crush the old underground pipe and replacing the old underground pipe with a new underground pipe, and more particularly, to a method for replacing a non-straight underground pipe with a pipe elbows, The present invention relates to a method of replacing a non-linear underground pipe which can be replaced by a crushed and curved new underground pipe.

일반적으로 사용되는 상하수도, 전력선, 가스관, 통신관 등의 대부분은 지중에 매설되어 있으며, 이와 같은 관을 매설하기 위하여 지반을 일정 깊이로 복개한 후에 관을 매설한다. 매설된 관은 시간이 흐름에 따라 관의 내·외부에서 발생하는 오염물질 및 외부 스트레스로 인해 관의 파열 및 관의 막힘 등 각종 문제를 야기하게 된다. 노후되거나 파손된 관을 교체하기 위해서는 관을 신설하는 과정과 동일하게 지표를 관이 매설되어 있는 깊이까지 복개한 후에 노후된 관을 들어내고, 그 자리에 새로 교체할 신관을 매설하게 된다.Most of the commonly used water and sewage, power lines, gas pipes, and communication pipes are buried in the ground, and the pipes are buried after the ground is laid at a certain depth to bury such pipes. The buried pipe causes various problems such as pipe rupture and pipe clogging due to contaminants generated in the inside and outside of the pipe and external stress with time. In order to replace old or broken pipes, it is necessary to cover the surface to the depth where the pipes are buried in the same manner as the process of installing the pipes, lift out the old pipes, and place the new pipes to be replaced.

종래에는 대부분 도로 하부의 지반 내에 상하수도, 전력선, 가스관, 통신관 등을 매설하기 위해서 굴삭기로 지표면을 일정 깊이로 파낸 다음, 상하수도, 전력선, 가스관, 통신관 등을 매설하고 이를 다시 토사(土砂)로 덮는 방법이 사용되었다. 그러나 이러한 방법은 필수적으로 도로를 훼손하게 되므로 도로 복구를 위해 공사 기간도 길어질 뿐만 아니라 공사 기간 중 교통 장애가 발생될 수 있으며, 이러한 도로 복구를 위한 포장 비용은 통상 지중관 신설 공사 금액의 50%이상을 차지하고 있어서 비경제적이고 관련 민원도 증가하는 문제점이 있다. Conventionally, in order to lay water, sewerage, power line, gas pipe, communication pipe, etc. in most of the ground under the road, the ground surface is pierced with an excavator at a certain depth and buried water and sewage, power line, gas pipe, communication pipe, Was used. However, since this method necessarily destroys roads, not only the construction period is lengthened to repair the roads but also the traffic obstacles may occur during the construction period. The cost of packing the roads is usually more than 50% And there is a problem that the related civil petitions are increased.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 지표를 복개하지 않고 신관으로 교체할 수 있는 기술이 연구되었으며, 예를 들어 대한민국 등록특허 0606188호는 폴리에틸렌 파이프를 절첩한 라이너를 노후 수도관에 인입하고 스팀과 고압공기의 주입을 통하여 수도관에 팽창 밀착시켜 교체하는 노후 수도관의 비 굴착 PE 라이닝 갱생공법을 개시하였다. 그러나 이러한 ?은 PE 재질을 접어서 삽입 하는 방법은 비직선 지중관의 시공 시 PE 라이너에 주름이 발생되어, 이음관(pipe elbows)이 많이 사용되는 한국의 실정과 맞지 않는 기술이다. 또 다른 비굴착 갱생방법인 열 경화성 수지를 함침한 라이너를 반전 삽입 시키는 공법 역시 비직선 지중관 부위의 시공은 불가능 하여 비직선 지중관에는 이음관(pipe elbows)을 만들어 사용하고 있는 실정으로 많은 이음관(pipe elbows)의 수는 갱생 공사의 단가를 상승 시키는 요인이다. 따라서 비직선 지중관의 시공이 많은 한국의 매설환경에 맞는 비굴착 교체 방법의 개발이 필요하다. In order to solve this problem, a technique for replacing the indicator with a new pipe has been researched. For example, Korean Patent No. 0606188 discloses a technique of introducing a polyethylene pipe-folded liner into an old water pipe and injecting steam and high- The PE pipe lining of the old water pipe which is expanded and adhered to the water pipe is replaced. However, the method of folding and inserting the PE material is a technique that is not compatible with the actual situation in Korea where pipe elbows are widely used because PE liner is wrinkled when a nonlinear underground pipe is applied. In the method of inserting the liner impregnated with thermosetting resin, which is another unrecognized rehabilitation method, it is also impossible to construct the non-linear underground pipe part, so that pipe elbows are formed in the non-linear underground pipe. The number of pipe elbows is a factor that raises the price of rehabilitation works. Therefore, it is necessary to develop a non - drilling replacement method suitable for the buried environment in Korea where many non - linear underground pipes are installed.

대한민국 등록특허 0606188호Korean Patent No. 0606188

본 발명은 상기와 같은 비직선 구간에서, 전 구간 굴착을 하지 않으면서도 지중관 양단의 굴착만으로 노후지중관을 교체할 수 있는 비직선 지중관 교체 방법을 제공하고자 한다. The present invention is to provide a non-linear underground pipe replacing method capable of replacing an old underground pipe with excavation of both ends of the underground pipe without excavating the entire section in the nonlinear section as described above.

본 발명은 비직선 지중관의 교체방법으로, 상기 교체방법은, 교체대상 비직선 지중관의 위치와 교체할 신지중관의 곡률을 계산하여 비직선 지중관 양단의 굴착위치를 결정하는 단계; 상기 결정된 굴착위치에서 지중관의 파쇄교체를 위한 공간을 굴착하는 단계; 상기 굴착을 통해 노출된 비직선 지중관의 양 단을 절단하는 단계; 상기 절단된 양단 중 일단에 공기투입구와 누기(air leakage) 방지(sealing)부를 구비한 운반용기 발사부(pig launcher)를 설치하는 단계; 상기 운반용기 발사부를 이용하여, 와이어 로프(wire rope)를 정렬하는 정렬구와 상기 와이어 로프의 장력을 유지하는 장력조절기를 구비하는 와이어 로프 권선부에 권선된 와이어 로프와 연결된 운반용기(pig)를 상기 비직선 지중관의 일단에서 타단으로 관통시키는 단계; 상기 타단으로 관통된 운반용기를 와이어 로프와 분리하고, 상기 운반용기가 분리된 와이어 로프에 전단부, 절단헤드, 하나 이상의 토사확장부, 저항판, 신 지중관 연결부, 및 유니버설 조인트가 굴절가능한 강선연결을 통해 이어지는 비직선형 파쇄부의 전단부를 연결하는 단계; 상기 비직선형 파쇄부의 상기 유니버설 조인트를 통해 상기 신 지중관 연결부에 신 지중관접속구와 결합된 신 지중관을 연결하는 단계; 상기 일단에서 운반용기 발사부(pig launcher)를 분리하고, 상기 일단의 노출된 지중관 절단부 위치에 토사유출을 막는 반력판, 와이어 로프 권선부와 상기 반력판을 고정하며 상기 반력판 각도를 조절하는 반력판 받침부(base)와 반력판 각도조절부(hinge) 및 와이어 로프 권선부를 고정하는 고정부(Auger)를 포함하는 권양기(winch)를 구성하는 단계; 상기 권양기로 상기 비직선형 파쇄부를 상기 일단의 위치로 견인하는 단계; 및 상기 비직선형 파쇄부에 연결된 신 지중관을 연결하고 복토하는 단계를 포함하는, 비직선 지중관의 교체방법를 제공한다.A method for replacing a non-linear underground pipe, the method comprising: calculating a curvature of a replacement pipe to be replaced with a position of a non-linear underground pipe to be replaced, thereby determining an excavation position of both ends of the non-linear underground pipe; Excavating a space for crushing replacement of the underground pipe at the determined excavation position; Cutting both ends of the non-linear underground tube exposed through the excavation; Providing a pig launcher having an air inlet and an air leakage preventing portion at one end of the cut end; A transportation vessel connected to a wire rope wound on a wire rope winding portion having an aligning means for aligning a wire rope and a tension adjuster for maintaining the tension of the wire rope, Penetrating from one end to the other end of the nonlinear underground tube; Separating the conveying container penetrating through the other end from the wire rope and inserting the conveying container into the separated wire rope in such a manner that a front end portion, a cutting head, at least one earth expanding portion, a resistance plate, a new underground pipe connecting portion, Connecting the front end of the non-linear crushing portion continuing through the connection; Connecting the new underground pipe connected to the new underground pipe connection port to the new underground pipe connection part through the universal joint of the non-linear type crush part; A wire rope winding part and a reaction force plate for separating the transporting container launching part from the one end and preventing the discharge of gravel to the exposed part of the underground pipe cutting part at one end, Constructing a winch including a reaction plate base, a reaction plate angle adjusting hinge and a fixing part for fixing the wire rope winding part; Pulling the non-linear crushing part to the one end position with the hoist; And connecting and grounding the new underground pipe connected to the non-linear crushing part.

본 발명은 또한, 상기 운반용기의 재질은 우레탄인, 비직선 지중관의 교체방법를 제공한다.The present invention also provides a method for replacing a non-linear underground tube, wherein the material of the transport container is urethane.

본 발명은 또한, 상기 비직선형 파쇄부는, 상기 절단 헤드, 상기 하나 이상의 토사 확장부, 상기 저항판, 및 상기 연결부를 하나의 강선으로 연결하는, 비직선 지중관의 교체방법를 제공한다.The present invention also provides a method of replacing a non-linear underground pipe connecting the cutting head, the at least one earth expanding portion, the resistance plate, and the connecting portion with one steel wire.

본 발명은 또한, 상기 신 지중관의 재질은 폴리에틸렌(PE, Polyethylene) 수지인, 비직선 지중관의 교체방법을 제공한다.The present invention also provides a method of replacing a non-linear underground pipe, wherein the material of the new underground pipe is a polyethylene (PE) resin.

본 발명은 또한, 상기 비직선 지중관은, 하나 이상의 이음관(pipe elbows)으로 연결된, 비직선 지중관의 교체방법을 제공한다.The present invention also provides a method of replacing a non-linear underground pipe connected to one or more pipe elbows.

본 발명의 노후지중관 교체 방법은 이음관(pipe elbows) 등으로 연결된 비직선 지중관을 전면굴착 작업하지 않고 파쇄하면서, 동시에 폴리에틸렌(PE) 신 지중관을 대체 삽입하여 일정한 곡률을 가지는 곡선 지중관으로 대체할 수 있어서 효율적이고 경제적이다. The method of replacing the old underground pipe according to the present invention is a method of replacing a non-linear underground pipe connected with a pipe elbows or the like without breaking the entire excavation work and at the same time replacing a polyethylene (PE) new underground pipe with a curved underground pipe It is efficient and economical.

도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 비직선 지중관의 교체방법 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일구현예에 따른 운반용기 발사부의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일구현예에 따른 와이어 로프 권선부와 고정부를 구비한 권양기의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일구현예에 따른 비직선형 파쇄부의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일구현예에 따른 비직선형 파쇄부의 곡률 변형모습을 보여주는 개념도이다.
도 6a는 기존의 매설된 노후 비직선 지중관이고 도 6b는 본 발명의 교체방법의 일구현예에 따라 교체한 신 지중관이다.1 is a flowchart illustrating a method of replacing a non-linear underground pipe according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a carrier container firing unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual view of a wire rope winding section and a winch provided with a fixing section according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of a non-linear shredding part according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a conceptual view showing a curvature deformed state of a non-linear fractured portion according to an embodiment of the present invention. FIG.
Figure 6a is a conventional buried obsolete nonlinear underground tube and Figure 6b is a new underground tube replaced in accordance with an embodiment of the replacement method of the present invention.

본 발명을 충분히 이해할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 비직선 지중관의 교체방법 순서도이다. 본 발명은 비직선 지중관의 교체방법으로, 상기 교체방법은, 교체대상 비직선 지중관의 위치와 교체할 신지중관의 곡률을 계산하여 비직선 지중관 양단의 굴착위치를 결정하는 단계; 상기 결정된 굴착위치에서 지중관의 파쇄교체를 위한 공간을 굴착하는 단계; 상기 굴착을 통해 노출된 비직선 지중관의 양 단을 절단하는 단계; 상기 절단된 양단 중 일단에 공기투입구(11)와 누기(air leakage) 방지(sealing)부(12)를 구비한 운반용기 발사부(13)(pig launcher)를 설치하는 단계; 상기 운반용기 발사부(13)를 이용하여, 와이어 로프(30)(wire rope)를 정렬하는 정렬구(15)와 상기 와이어 로프(30)의 장력을 유지하는 장력조절기를 구비하는 와이어 로프 권선부(14)에 권선된 와이어 로프(30)와 연결된 운반용기(10)(pig)를 상기 비직선 지중관의 일단에서 타단으로 관통시키는 단계; 상기 타단으로 관통된 운반용기(10)를 와이어 로프(30)에서 분리하고, 상기 운반용기(10)가 분리된 와이어 로프(30)에 전단부, 절단헤드, 하나 이상의 토사확장부, 저항판(25), 신 지중관 연결부(26), 및 유니버설 조인트가 굴절가능한 강선(33)연결을 통해 이어지는 비직선형 파쇄부(20)의 전단부를 연결하는 단계; 상기 비직선형 파쇄부(20)의 상기 유니버설 조인트를 통해 상기 신 지중관 연결부(26)에 신 지중관접속구(27)와 결합된 신 지중관(32)을 연결하는 단계; 상기 일단에서 운반용기 발사부(13)(pig launcher)를 분리하고, 상기 일단의 노출된 지중관 절단부 위치에 토사유출을 막는 반력판(18), 와이어 로프 권선부(14)와 상기 반력판(18)을 고정하며 상기 반력판(18) 각도를 조절하는 반력판 받침부(19)(base)와 반력판 각도조절부(34)(hinge) 및 와이어 로프 권선부(14)를 고정하는 고정부(17)(Auger)를 포함하는 권양기(winch)를 구성하는 단계; 상기 권양기로 상기 비직선형 파쇄부(20)를 상기 일단의 위치로 견인하는 단계; 및 상기 비직선형 파쇄부(20)에 연결된 신 지중관(32)을 연결하고 복토하는 단계를 포함한다. 1 is a flowchart illustrating a method of replacing a non-linear underground pipe according to an embodiment of the present invention. A method for replacing a non-linear underground pipe, the method comprising: calculating a curvature of a replacement pipe to be replaced with a position of a non-linear underground pipe to be replaced, thereby determining an excavation position of both ends of the non-linear underground pipe; Excavating a space for crushing replacement of the underground pipe at the determined excavation position; Cutting both ends of the non-linear underground tube exposed through the excavation; Installing a pig launcher (13) having an air inlet (11) and an air leakage preventing portion (12) at one end of the cut end; A wire rope winding part 20 having an aligning tool 15 for aligning a wire rope 30 and a tension adjuster for maintaining a tension of the wire rope 30 by using the carrier container launching part 13, (10) (pig) connected to the wire rope (30) wound on the wire rope (14) from one end to the other end of the non-linear underground tube; The transporting container 10 penetrating through the other end is separated from the wire rope 30 and the transporting container 10 is connected to the separated wire rope 30 by a front end portion, a cutting head, at least one earth expanding portion, 25), a new underground pipe connection (26), and a universal joint connecting the front end of the non-linear crushing part (20) which continues through the refractory steel wire (33) connection; Connecting the new underground pipe (32) coupled to the new underground pipe connection port (27) to the new underground pipe connection part (26) through the universal joint of the non-linear crushing part (20); A reaction plate 18, a wire rope winding part 14, and a reaction plate (not shown) for separating the pig launcher 13 from the one end, A reaction plate receiving portion 19 for fixing the reaction force plate 18 and adjusting the angle of the reaction force plate 18 and a fixing portion for fixing the reaction plate angle adjusting portion 34 and the wire rope winding portion 14, (Winch) including the winch 17 (Auger); Pulling the non-linear crushing part (20) to the one end position with the hoist; And a new ground tube (32) connected to the non-linear crushing part (20).

상기 교체방법에서 상기 일단이란, 굴착을 통해 노출된 비직선 지중관의 양 단 중 운반용기 발사부 및 권양기(winch)를 설치하는 굴착부를 의미하고, 상기 타단이란, 상기 일단에서 발사한 운반용기가 관통한 비직선 지중관의 반대단이며, 운반용기를 분리하고 신 지중관이 연결된 비직선형 파쇄부를 연결하는 굴착부를 말한다. In the above replacement method, the term " one end " refers to an excavation part for installing a carrier container launching part and a winch in both ends of a non-linear underground tube exposed through excavation, and the other end means a conveying container Refers to an excavated part opposite to a non-straight underground pipe which is penetrated, and which connects the non-linear crushing part to which the new underground pipe is connected, separated from the conveying container.

본 발명의 일구현예에 따른 상기 비직선형 파쇄부(20)의 후미에 연결된 상기 신 지중관(32)의 재질은 폴리에틸렌(PE, Polyethylene) 수지이고, 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene , HDPE)이다. 상기 고밀도 폴리에틸렌은 분지가 적고 결정성이 높은 밀도 0.95 이상의 폴리에틸렌이며, 경도, 기계적 강도, 내열성 등이 우수하나 가공성이 좋지 않다. 본 발명자들이 상기 폴리에틸렌관의 곡률 실험 결과, 지중관의 지름의 12배 이상의 곡률반경까지는 폴리에틸렌 재질 관이 그 형상과 기능을 유지하지만, 그 이하의 곡률반경까지 휘게 하여 압박을 주면 관의 기능을 보장하기 어렵게 되어, 상기 폴리에틸렌 재질 관의 곡률반경은 최소 관 지름의 12배 이상이 적절한 것으로 확인하였다. 따라서 상기 굴착위치를 결정하는 단계에서 상기 신 지중관의 곡률반경은 상기 신 지중관 지름의 12배 이상으로 한다.The material of the new underground pipe 32 connected to the rear of the non-linear crushing unit 20 according to an embodiment of the present invention is polyethylene (PE) resin, preferably high density polyethylene (HDPE) to be. The high-density polyethylene has a low branching point and a high crystallinity and is a polyethylene having a density of 0.95 or more. The high-density polyethylene is excellent in hardness, mechanical strength and heat resistance, but has poor processability. As a result of the curvature test of the polyethylene tube, the present inventors maintained the shape and function of the polyethylene material tube to a radius of curvature equal to or more than 12 times the diameter of the underground tube. However, It is confirmed that the curvature radius of the polyethylene material pipe is at least 12 times the minimum pipe diameter. Therefore, in determining the excavation position, the radius of curvature of the new underground pipe is set to be 12 times or more the diameter of the new underground pipe.

도 2는 본 발명의 일구현예에 따른 운반용기 발사부(13) 개념도이다. 본 발명의 일 구현예에 따른 운반용기 발사부(13)는, 지중에 매설되어 있는 비직선 지중관의 노출된 일단에서 상기 지중관을 따라 노출된 타단으로 와이어 로프(30)가 지나갈 수 있도록 상기 와이어 로프(30)를 운반용기(10)(pig)에 매달아서 밀어 넣어준다. 본 발명의 일 구현예에서, 상기 운반용기 발사부(13)는 공기압을 이용하여 상기 운반용기(10)(pig)를 상기 비직선 지중관으로 투입하도록 공기투입구(11)와 누기(air leakage) 방지(sealing)부(12)를 구비한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 운반용기(10)의 재질은 우레탄이며, 이는 노후 지중관 내부를 공기압으로 밀고 나갈 수 있도록 하기 위해서이다. 상기 운반용기(10)가 비직선 지중관을 관통할 때 와이어 로프(30)가 운반용기(10)를 따라 상기 지중관을 잘 통과할 수 있도록 상기 와이어 로프(30)를 정렬하는 정렬구(15)와 상기 와이어 로프(30)의 장력을 유지하는 장력 조절기(16)를 구비하는 와이어 로프 권선부(14)를 설치한다. FIG. 2 is a conceptual diagram of a carrier container firing unit 13 according to an embodiment of the present invention. The carrier container launching part 13 according to an embodiment of the present invention includes a container lifting part 13 for lifting the wire rope 30 from the exposed end of the nonlinear underground pipe buried in the ground to the other end exposed along the underground pipe, The wire rope (30) is hung from the transport container (10) (pig) and pushed in. In an embodiment of the present invention, the transport container firing part 13 uses an air pressure to feed an air inlet 11 and air leakage to the non-linear underground pipe to feed the transport container 10 (pig) And a sealing part 12. In one embodiment of the present invention, the material of the transportation container 10 is urethane, which is to push air inside the old underground pipe. Wherein the wire rope (30) aligns the wire rope (30) so that the wire rope (30) can pass through the underground pipe along the transport container (10) when the transport container (10) And a tension regulator (16) for maintaining the tension of the wire rope (30).

본 발명의 일 구현예에서, 상기 와이어 로프(30)를 선행 삽입할 때 와이어는 상기 정렬구(15)를 이용하여 와이어가 일정하게 풀리도록 유도하고, 장력 조절기(16)로 상기 와이어 로프(30)의 장력이 유지되도록 하여 와이어 로프 권선부(14)의 백래쉬(Backlash) 발생을 억제한다. 백래쉬는 정회전과 역회전 시 발생하는 오차로, 본 발명처럼 와이어 로프 권선부(14)에서 회전운동의 방향이 바뀐다면 백래쉬 공간만큼 오차가 발생하게 된다. 이처럼 기어 연결이 아닌 회전운동의 방향이 바뀌는 상황에서 정회전과 역회전 시 발생하는 오차인 백래쉬(Backlash) 발생을 억제하는 장력 조절기(16)의 역할이 중요하다. The wire may be guided by the aligning tool 15 so that the wire is uniformly pulled out and the wire rope 30 is guided by the tension regulator 16. In this case, So that backlash of the wire rope winding portion 14 is suppressed. The backlash is an error that occurs during the normal rotation and the reverse rotation. If the direction of the rotational movement is changed in the wire rope winding portion 14 as in the present invention, an error is generated as much as the backlash space. It is important that the tension regulator 16 suppresses backlash, which is an error occurring during normal rotation and reverse rotation, in a situation where the direction of the rotation movement is changed instead of the gear connection.

도 3은 본 발명의 일구현예에 따른 와이어 로프 권선부(14)와 위치 고정부(17)를 구비한 권양기의 개념도이다. 상기 운반용기 발사부(13)를 통해 발사된 운반용기(10)가 상기 일단으로부터 상기 타단으로 통과한 후, 상기 운반용기 발사부(13)를 분리하고, 상기 일단의 노출된 지중관 절단부 위치에 토사유출을 막는 반력판(18), 와이어 로프 권선부(14)와 상기 반력판(18)을 고정하며 상기 반력판(18) 각도를 조절하는 반력판 받침부(19)(base)와 반력판 각도조절부(34)(hinge) 및 와이어 로프 권선부(14)를 고정하는 고정부(17)(Auger)를 포함하는 권양기(winch)를 구성한다. 3 is a conceptual diagram of a winch provided with a wire rope winding section 14 and a position fixing section 17 according to an embodiment of the present invention. After the carrier container 10 fired through the carrier container firing part 13 has passed from the one end to the other end, the carrier container firing part 13 is detached, A reaction plate receiving portion 19 for fixing the reaction force plate 18 and the wire rope winding portion 14 and the reaction force plate 18 to control the angle of the reaction force plate 18, And constitutes a winch including a fixing portion 17 (Auger) for fixing the angle adjusting portion 34 and the wire rope winding portion 14. [

상기 반력판(18)은 상기 일단에서 굴착하여 절토된 토사면에 위치하고, 상기 반력판 각도조절부(34)로 반력판(18)과 와이어 로프 권선부(14)와의 각도를 조절하여 와이어 로프 권선부(14)를 고정한다. 본 발명의 일구현예에서 상기 고정부(17)는 나사송곳(Auger)을 사용하여, 와이어 로프 권선부(14)를 지반에 고정시켜 와이어 로프(30)를 견인 할 때 발생되는 토크에 대항하여 권선부의 위치를 유지하도록 한다. The reaction plate 18 is located at a slope surface excavated at the one end and adjusts the angle between the reaction plate 18 and the wire rope winding portion 14 by the reaction plate angle adjusting portion 34, Thereby fixing the part 14. In one embodiment of the present invention, the fixing portion 17 is fixed to the ground by fixing the wire rope winding portion 14 to the ground using a screw, so that the wire rope 30 is pulled up against the torque generated when the wire rope 30 is towed Keep the position of the winding part.

상기 운반용기(10)와 연결되어 상기 지중관의 타단으로 관통되는 상기 와이어 로프(30)가 함께 따라오면, 굴착된 타단부위에서 상기 와이어 로프(30)에 비직선형 파쇄부(20)의 전단부를 연결하여 상기 운반용기(10)가 출발했던 지점, 즉 상기 일단에서 장력을 가해 당겨준다. When the wire rope 30 connected to the conveying container 10 and passing through the other end of the underground pipe comes along with the wire rope 30, the front end of the non-linear crushing portion 20 is connected to the wire rope 30 And pulls tension by applying tension at the point where the conveying container 10 has started, that is, the one end.

본 발명의 일 구현예에서 상기 권양기의 와이어 로프(30) 견인 작업 시, 비직선형 파쇄부(20)의 절단 헤드(21)가 매설된 노후지중관을 파쇄하며 견인되지만, 간혹 파쇄되지 않은 채 인출되는 지중관이 와이어 로프 권선부(14)에 되감겨 고장나는 상황이 생길 수 있으므로, 상기 권양기는 상기 노후 지중관(31)을 토사 외부에서 파쇄할 수 있는 인출지중관용 파쇄바이트(29)를 더 포함한다. In an embodiment of the present invention, the wire rope 30 of the winch is towed by pulling the old underground tube embedded with the cutting head 21 of the non-linear crushing portion 20, There is a possibility that the underground pipe is rewound by the wire rope winding part 14 and may break down. Therefore, the hoisting machine may further include a pulling-out shredder bite 29 for pulling out the underground underground pipe 31 from the outside of the gravel- .

도 4는 본 발명의 일구현예에 따른 비직선형 파쇄부(20)의 개념도이며, 도 5는 본 발명의 일구현예에 따른 비직선형 파쇄부(20)의 곡률 변형모습을 보여주는 개념도이다. 상기 비직선형 파쇄부(20)는, 상기 절단 헤드(21), 상기 하나 이상의 토사 확장부(24), 상기 저항판(25), 및 상기 연결부(26)를 하나의 강선(33)으로 연결한 것으로, 상기 지중관을 통과한 운반 용기를 분리해 낸 뒤 운반 용기(pig)와 함께 따라온 와이어 로프(30)에 비직선형 파쇄부(20)의 전단부(head)를 연결한다. 상기 비직선형 파쇄부(20)의 후단에는 폴리에틸렌(PE)수지 재질의 신 지중관(32)이 연결된다. FIG. 4 is a conceptual diagram of a nonlinear crushing unit 20 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a conceptual diagram showing a curvature transformed state of a nonlinear crushing unit 20 according to an embodiment of the present invention. The nonlinear crushing section 20 is formed by connecting the cutting head 21, the at least one soil expansion section 24, the resistance plate 25 and the connection section 26 with one steel wire 33 And the front end of the non-linear crushing part 20 is connected to the wire rope 30 which is carried along with the transportation container. A new ground tube 32 made of polyethylene (PE) resin is connected to the rear end of the non-linear crushing unit 20.

상기 와이어 로프(30)에 전단부가 연결된 비직선형 파쇄부(20)는 상기 전단부에 구비되어 지중관를 절단하는 절단 헤드(21); 상기 절단 헤드(21) 후미에 연결된 굴절 가능한 강선(33)을 고정하는 앵커부(22)(anchor)와 상기 앵커부(22)에 고정된 상기 강선(33)에 고정되며 절단 헤드(21)가 파쇄한 지중관 부분의 토사를 밀어내는 토사 확장 헤드(23)로 구성된 적어도 하나 이상의 토사 확장부(24); 상기 토사 확장부(24)가 비직선 지중관의 경로를 따르지 않고, 곡선경로로 진행하도록 토사와 마찰저항을 만들고, 상기 토사 확장부(24) 후단의 강선(33)상에 위치하는 저항판(25); 상기 토사 확장부(24) 후미에서 상기 강선(33)과 신 지중관(32)을 결합하는 연결부(26)(connector); 및 상기 연결부(26)와 신지중관을 접속한 접속구(27)의 각도를 조절하는 유니버셜 조인트(28)(universal joint)를 포함한다. The non-linear crushing part (20) having a front end connected to the wire rope (30) includes a cutting head (21) provided at the front end to cut the underground pipe; An anchor 22 for fixing a refractory steel wire 33 connected to the rear end of the cutting head 21 and a cutting head 21 fixed to the steel wire 33 fixed to the anchor 22, At least one earth expanding section (24) composed of a soil ej ection head (23) for pushing the earth eutectic part of an underground tube part; The resistance of the resistive plate 24 positioned on the steel wire 33 at the rear end of the earth-sand extending portion 24 is adjusted by making the frictional resistance with the earth and sand so that the earth / sand extending portion 24 does not follow the path of the non- 25); A connector (26) for connecting the steel wire (33) and the new underground pipe (32) at the rear end of the gravel-expanded portion (24); And a universal joint 28 for adjusting an angle of a connection port 27 connecting the connection portion 26 and the new branch pipe.

도 6a는 기존의 매설된 노후 비직선 지중관이고 도 6b는 본 발명의 교체방법의 일구현예에 따라 교체한 신 지중관(32)이다. 도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 상기 비직선 지중관은, 하나 이상의 이음관(pipe elbows)으로 연결되어 있고, 일반적으로 PVC(Polyvinyl chloride) 재질로 되어 있는 경우가 많다. 본 발명의 파쇄교체기는 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 신 지중관(32)을 폴리에틸렌 지중관의 안전 변형률 범위 이내인, 곡률반경이 관 지름의 12배 이상의 크기를 가지도록 하여 교체할 수 있다. 상기 도 6a의 이음관이 2개로 나타난 기존의 매설된 노후 비직선 지중관은 한 예시일 뿐으로, 하나 또는 3개 이상의 이음관으로 연결된 노후 비직선 지중관에도 본 발명의 교체방법을 적용할 수 있다.FIG. 6A is a conventional buried obsolete nonlinear underground tube, and FIG. 6B is a new underground tube 32 replaced according to an embodiment of the replacement method of the present invention. As shown in FIG. 6 (a), the non-linear underground pipe is connected to one or more pipe elbows, and is generally made of PVC (polyvinyl chloride). 6 (b), the new underground pipe 32 can be replaced by having the radius of curvature within the safe strain range of the underground polyethylene pipe 12 times or more as large as the pipe diameter have. The existing buried old non-linear underground pipe shown in FIG. 6A is only an example, and the replacement method of the present invention can be applied to a non-straight underground pipe connected to one or more than three joint pipes .

이상에서 설명된 본 발명의 비직선 지중관의 교체방법 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. . Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10. 운반용기 11. 공기투입구
12. 누기방지부 13. 운반용기 발사부
14. 와이어 로프 권선부 15. 정렬구
16. 장력 조절기 17. 고정부
18. 반력판 19. 반력판 받침부
20. 비직선형 파쇄부 21. 절단 헤드
22. 앵커부 23. 토사 확장 헤드
24. 토사 확장부 25. 저항판
26. 연결부 27. 접속구
28. 유니버셜 조인트 29. 인출지중관용 파쇄바이트
30. 와이어 로프 31. 노후 지중관
32. 신 지중관 33. 강선
34. 반력판 각도조절부10. Carrying container 11. Air inlet
12. Dust Prevention Section 13. Transport Container Launch Department
14. Wire rope winding section 15. Alignment hole
16. Tension regulator 17. Fixed section
18. Reaction plate 19. Reaction plate receiving section
20. Non-linear crushing section 21. Cutting head
22. Anchor section 23. Earth expansion head
24. Earth expansion section 25. Resistance plate
26. Connection 27. Connection
28. Universal Joints 29. Extracted Underground Shafts
30. Wire rope 31. Old underground pipe
32. New underground pipe 33. Steel wire
34. Reaction plate angle adjusting section

Claims (5)

비직선 지중관의 교체방법으로,
상기 교체방법은,
교체대상 비직선 지중관의 위치와 교체할 신지중관의 곡률을 계산하여 비직선 지중관 양단의 굴착위치를 결정하는 단계;
상기 결정된 굴착위치에서 지중관의 파쇄교체를 위한 공간을 굴착하는 단계;
상기 굴착을 통해 노출된 비직선 지중관의 양 단을 절단하는 단계;
상기 절단된 양단 중 일단에 공기투입구와 누기(air leakage) 방지(sealing)부를 구비한 운반용기 발사부(pig launcher)를 설치하는 단계;
상기 운반용기 발사부를 이용하여, 와이어 로프(wire rope)를 정렬하는 정렬구와 상기 와이어 로프의 장력을 유지하는 장력조절기를 구비하는 와이어 로프 권선부에 권선된 와이어 로프와 연결된 운반용기(pig)를 상기 비직선 지중관의 일단에서 타단으로 관통시키는 단계;
상기 타단으로 관통된 운반용기를 와이어 로프에서 분리하고, 상기 운반용기가 분리된 와이어 로프에 전단부, 절단헤드, 하나 이상의 토사확장부, 저항판, 신 지중관 연결부, 및 유니버설 조인트가 굴절가능한 강선연결을 통해 이어지는 비직선형 파쇄부의 전단부를 연결하는 단계;
상기 비직선형 파쇄부의 상기 유니버설 조인트를 통해 상기 신 지중관 연결부에 신 지중관접속구와 결합된 신 지중관을 연결하는 단계;
상기 일단에서 운반용기 발사부(pig launcher)를 분리하고, 상기 일단의 노출된 지중관 절단부 위치에 토사유출을 막는 반력판, 와이어 로프 권선부와 상기 반력판을 고정하며 상기 반력판 각도를 조절하는 반력판 받침부(base)와 반력판 각도조절부(hinge) 및 와이어 로프 권선부를 고정하는 고정부(Auger)를 포함하는 권양기(winch)를 구성하는 단계;
상기 권양기로 상기 비직선형 파쇄부를 상기 일단의 위치로 견인하는 단계; 및
상기 비직선형 파쇄부에 연결된 신 지중관을 연결하고 복토하는 단계를 포함하는,
비직선 지중관의 교체방법.
As a method of replacing a non-linear underground pipe,
The above-
Determining the excavation position of both ends of the nonlinear underground pipe by calculating the position of the nonlinear underground pipe to be replaced and the curvature of the new pipe to be replaced;
Excavating a space for crushing replacement of the underground pipe at the determined excavation position;
Cutting both ends of the non-linear underground tube exposed through the excavation;
Providing a pig launcher having an air inlet and an air leakage preventing portion at one end of the cut end;
A transportation vessel connected to a wire rope wound on a wire rope winding portion having an aligning means for aligning a wire rope and a tension adjuster for maintaining the tension of the wire rope, Penetrating from one end to the other end of the nonlinear underground tube;
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the conveying container is passed through the other end of the wire rope, and the conveying container is connected to the separated wire rope by a front end portion, a cutting head, at least one earth extending portion, Connecting the front end of the non-linear crushing portion continuing through the connection;
Connecting the new underground pipe connected to the new underground pipe connection port to the new underground pipe connection part through the universal joint of the non-linear type crush part;
A wire rope winding part and a reaction force plate for separating the transporting container launching part from the one end and preventing the discharge of gravel to the exposed part of the underground pipe cutting part at one end, Constructing a winch including a reaction plate base, a reaction plate angle adjusting hinge and a fixing part for fixing the wire rope winding part;
Pulling the non-linear crushing part to the one end position with the hoist; And
And connecting and grounding the new underground pipe connected to the non-linear crushing part.
How to replace non - linear underground pipe.
제 1항에 있어서,
상기 운반용기의 재질은 우레탄인,
비직선 지중관의 교체방법.
The method according to claim 1,
Wherein the material of the transportation container is urethane,
How to replace non - linear underground pipe.
제 1항에 있어서,
상기 비직선형 파쇄부는, 상기 절단 헤드, 상기 하나 이상의 토사 확장부, 상기 저항판, 및 상기 연결부를 하나의 강선으로 연결하는,
비직선 지중관의 교체방법.
The method according to claim 1,
Wherein the non-linear shredding portion connects the cutting head, the at least one soil extension portion, the resistance plate, and the connecting portion with one steel wire,
How to replace non - linear underground pipe.
제 1항에 있어서,
상기 신 지중관의 재질은 폴리에틸렌(PE, Polyethylene) 수지인, ,
비직선 지중관의 교체방법.
The method according to claim 1,
The material of the new underground pipe is a polyethylene (PE, polyethylene) resin,
How to replace non - linear underground pipe.
제 1항에 있어서,
상기 비직선 지중관은, 하나 이상의 이음관(pipe elbows)으로 연결된,
비직선 지중관의 교체방법.
The method according to claim 1,
The non-linear underground tube is connected to one or more pipe elbows,
How to replace non - linear underground pipe.
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