KR101894494B1 - 하수관로 물돌리기 장치 및 그 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수관로나 맨홀의 보수를 위한 자연유하방식 하수관 물돌리기 장치 및 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어패커를 이용한 차수를 수행하되, 작업자가 맨홀이나 관로 내부로 진입할 필요 없이 외부에서 간단하면서도 신속한 작업이 가능하게 하는 등 공기의 단축에 따른 시공비의 절감이 가능하게 하며, 특히 작업 구간의 단축으로 불필요한 인력 및 장비의 손실을 방지하고 교체 구간의 터파기 부의 한쪽 부분을 이용하여 가설관을 설치함으로써, 관로의 상류부분에 형성되는 수압을 감소시킴으로써 관로에 작용하는 내압이 감소되는 등 효율적인 작업이 가능하게 하기 위한 하수관로 물돌리기 장치 및 그 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법에 관한 것이다.

Description

하수관로 물돌리기 장치 및 그 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법{Water turning method to sewer pipe and ater turning device to sewer pipe}

본 발명은 하수관로나 맨홀의 보수를 위한 자연유하방식 하수관 물돌리기 장치 및 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물돌리기 공법을 수행함에 있어 간편하면서도 신속한 수행에 따른 공기의 단축 및 공사 비용의 절감을 가져오게 하는 하수관로 물돌리기 장치 및 그 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법에 관한 것이다.

하천 및 지하수 수질오염 방지를 위하여 정부에서는 수질개선사업의 일환으로 한강 및 팔당 수계와 4대강 수계 등에 도심지 생활하수 등 오폐수가 하천으로 직접 유입되지 않도록 생활하수 발생지역에서부터 하천 하류지역의 하수처리장까지 하수관로(차집관로)를 설치하여 생활하수를 하수처리장에 직접 운반한 후 정화하여 하천에 방류하고 있다.

그러나, 하수관로의 노후로 하수관 및 맨홀의 파손, 단차 등이 발생하여 지하수위가 높은 곳이나 우기시 외부 불명수가 과다 유입(하천구간)되어 하수처리장 유입수 BOD 농도가 설계기준에 미달되게 유입되어 생물학적 효율이 저하되고 처리수량의 증가로 하수처리 비용이 증가되는 등의 하수처리장 운영에 어려움이 발생되고 있다.

이에, 기존 하수관로는 매설깊이가 깊거나, 유속이 빠르거나, 유량이 많고 교체 또는 보수를 위하여는 물돌리기가 필수적으로 수반되어야 하나, 종래 하수관로의 물돌리기 방식인 하수 맨홀에 펌프를 설치하여 유입수량 전체를 맨홀 밖으로 펌핑한 후 유도수로를 이용하여 물돌리기 구간 하류측 맨홀에 방류하는 물돌리기 공법을 수행하게 된다.

그러나, 일반적인 물돌리기 공법은 당일 시공 및 당일 복구가 가능한 보수 및 짧은 구간의 관로 교체에는 적용이 가능하나, 하수도 시설기준에 부합되는 연장의 관로 또는 맨홀 교체에는 공정상 공사기간이 며칠이 필요하여 펌프를 주간 및 야간 24시간 작동시켜야 하고, 하수 발생량은 시간에 따른 변동이 커서 예비기가 설치, 작동 펌프 수량조정, 고정 및 연료주입 등을 위해 펌프 운전인원이 24시간 대기하여야 하며, 특히 주택가에서는 야간 펌프 작동에 따른 소음 민원이 빈번하게 발생되고 있다.

이에, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 맨홀과 맨홀을 연결하는 가설수로를 형성하여 별도의 펌프의 제작 및 설치운용에 대한 비용 및 기술적 어려움을 해결하고자 하였다.

그러나, 상기와 같은 맨홀과 맨홀을 연결하는 가설수로를 이용한 물돌리기 공법은 부득이 맨홀과 맨홀을 연결하여야 하는 것인바, 맨홀을 교체시에는 그 작업 구간이 상당히 증대되는 등 효율적이지 못하고, 지형적으로(하수도 간선관로에 지선관로가 연결되고 지선관로의 맨홀과 간선관로 사이에 제방 등의 지장물이 있는 경우 등) 설치가 어렵고, 하수가 맨홀 뚜껑부분을 넘어 가는데 필요한 수위를 형성하기 위해 관로의 상류부 긴 구간에서 만관인 고부하 상태가 유지되어 중간에 배수시설의 연결관이 존재시에는 해당 건물의 하수배제가 안되고, 높은 내압으로 인한 관로 및 맨홀의 파손, 하수의 지하 유출 등의 문제점이 있었다.

대한민국특허등록공보 제10-0654632호.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 에어패커를 이용한 차수를 수행하되, 작업자가 맨홀이나 관로 내부로 진입할 필요 없이 외부에서 간단하면서도 신속한 작업이 가능하게 하는 등 공기의 단축에 따른 시공비의 절감이 가능하게 하며, 특히 작업 구간의 단축으로 불필요한 인력 및 장비의 손실을 방지하고 교체 구간의 터파기 부의 한쪽 부분을 이용하여 가설관을 설치함으로써, 관로의 상류부분에 형성되는 수압을 감소시킴으로써 관로에 작용하는 내압이 감소되는 등 효율적인 작업이 가능하게 하기 위한 하수관로 물돌리기 장치 및 그 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 관로를 클램핑 체결하여 감싸는 결착부와, 결착부의 상부에서 관로보다 작은 직경으로 수직으로 관통 연장되는 분기관으로 된 분기구;

분기관의 상부에 결착 및 상부로 돌출되는 가설관 어댑터;

분기관 보다 작은 직경을 이루는 원통 형태로 구성되며, 단부에는 공기 주입구와 로프 연결고리가 형성된 공기 주입형 보조 에어패커; 및

공기 주입구와 로프 연결고리가 형성된 원통 형태로 구성되며, 관로 보다 작은 직경을 이루어 관로 내부에서 공기가 주입시 팽창되어 관로의 내주면에 밀착되는 메인 에어패커를 포함하여 구성하며,

관로 또는 맨홀의 교체를 위한 작업구간에서 어느 하나의 맨홀이나 교체 대상 관로를 사이에 두고 지반을 굴착하여 관로를 노출시키되, 작업구간의 상류측으로 1~2m 및 하류측으로 1~2m를 추가 굴착하여 관로를 노출시키는 굴착단계;

분기구를 분기관이 상부를 향하도록 결착부를 이용하여 노출된 관로의 상류측과 하류측에 각각 결착 고정하는 분기구 설치단계;

설치된 분기구의 분기관을 통해 관로의 직경보다 작은 분기공을 천공하는 분기공 천공단계;

상류측 분기관의 상부에 가설관을 연결하기 위한 가설관 어댑터를 연장 설치하는 어댑터 설치단계;

상류측 분기공을 통과하는 크기의 보조 에어패커에 에어호스와 연결로프를 연결한 상태에서 관로 내부로 진입시켜 흐르는 물과 함께 하류측 맨홀로 진입시키는 보조패커 인출단계;

맨홀로 진입된 보조 에어패커로부터 에어호스와 연결로프를 분리 및 다시 관로의 직경에 해당하는 메인 에어패커와 연결시키는 메인패커를 연결하고, 그 연결된 메인 에어패커를 당겨 관로를 감싸는 분기구의 결착부 내부로 진입시키며, 당겨진 메인 에어패커를 가설관 어댑터에 고정시키고, 에어호스를 연결하는 메인패커 설치단계;

상류측 관로와 하류측 관로를 가설관을 이용하여 연결하되, 가설관은 일측이 상류측 가설관 어댑터에 연결한 상태에서 굴착지 내부를 경유하여 하류측 분기구를 통해 관로 내부로 연결하는 가설관 연결단계; 및

에어호스를 통해 메인 에어패커에 공기를 주입 및 팽창시켜 관로 내주면에 밀착 수밀하는 차수단계를 수행함으로 달성할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명 하수관로 물돌리기 장치 및 그 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법은, 관로의 외부에서 밴드형 분기구를 이용하여 간편하게 관로를 결착 및 관로에 분기공을 형성한 상태에서 관로에 흐르는 하수의 흐름을 이용하여 에어패커의 설치가 가능하게 되는 등 신속한 차수가 가능하게 하면서도 자연유하를 이용한 물의 유도 돌리기가 가능하게 되는 등 간단하면서도 신속한 시공에 따른 공기의 단축 및 시공 비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 관로는 물론 맨홀의 교체 및 시공시에도 짧은 작업 구간에서의 작업이 가능하게 되는 등 불필요한 인력 및 장비, 시간이 소요되는 것이 방지되는 등 효율적인 작업이 가능한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 하수관로 물돌리기 장치 사시도.
도 2는 본 발명 하수관로 물돌리기 장치 다른 실시예도.
도 3은 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법을 나타낸 전체 공정도.
도 4는 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법의 굴착단계 간략도.
도 5는 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법의 분기구 설치단계 간략도.
도 6은 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법의 분기공 천공단계를 나타낸 간략도.
도 7은 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법의 어댑터 설치단계를 나타낸 간략도.
도 8은 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법의 보조패커 인출단계를 나타낸 간략도.
도 9는 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법의 메인패커 설치단계를 나타낸 간략도.
도 10은 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법의 에어패커 설치단계를 나타낸 간략도.
도 11은 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법의 가설관 연결단계를 나타낸 간략도.
도 12는 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법의 차수단계를 나타낸 간략도.
도 13은 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법을 이용한 물돌리기 상태 간략도.
도 14는 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법의 마감단계를 나탄내 간략도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 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.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 하수관로 물돌리기 장치 사시도이다.

도 1의 도시와 같이 본 발명 하수관로 물돌리기 장치(1)는, 분기구(100)와, 가설관 어댑터(200)와, 보조 에어패커(300)와, 메인 에어패커(400)로 구성된다.

먼저, 분기구(100)는, 관로(도면중 미도시함)에 결착되어 물의 흐름을 변환하게 구성된 것으로, 금속재로 구성되며, 결착부(110)와 분기관(120)으로 구성된다.

이때, 결착부(110)는 한정되는 것이 아니라 신축성을 가지거나 절곡력을 가지는 합성수지나 금속재 밴드 형태로 구성되며, 단부에는 플랜지부(111)가 구성되어 볼트(B) 및 너트(N) 체결이 가능한 것이면 될 것이다.

또한, 분기관(120)은 상기 결착부(110)의 중앙, 바람직하게는 어느 하나의 반원관의 상부에 수직 돌출되게 구성되며 결착부(110)의 내부로 관통되는 한편, 물돌리기공법 과정에서 관로의 천공이 가능하게 하며, 관로보다 작은 직경을 이루게 구성된다.

상기 가설관 어댑터(200)는, 관체 형태를 이루게 구성된 것으로, 상기 분기구(100)의 분기관(120) 상부에 결합되어 물돌리기시 적용되는 별도의 가설관(도면중 미도시함)의 설치가 가능하게 구성된다.

이때, 가설관 어댑터(200)에는 그 내측에는 로프의 고정이 가능한 로프 걸이(210)가 구성된다.

또한, 가설관 어댑터(200)의 둘레에는 그 내부로 관통되어 양측에서 에어호스의 연결이 가능하게 하는 에어 주입관(220)이 구성된 것으로, 이때 에어 주입관(220)은 한정되는 것이 아니라 통상의 니플 구조나 통상의 에어호스의 연결구조에 적용되는 원터지 연결구의 적용 가능할 것이다.

한편, 가설관 어댑터(200)를 분기관(120)에 결합하기 위한 구조로는, 한정되는 것이 아니라 끼움 결합 구조나, 나사 결합구조를 이루게 구성할 수 있는 것으로, 본 발명에서는 나사 결합구조를 이루게 구성하되, 분기관(120)의 외주면에는 수나사부(121)를 형성하고, 가설관 어댑터(200)의 내주면 상부 및 하부에는 암나사부(201)가 구성되어 분기관(120)과 나사 결합 및 가설관이 나사 결합되게 구성할 수 있을 것이다.

상기 보조 에어패커(300)는, 내부에 공기를 주입시 팽창력을 가지는 원통형 튜브 형태를 이루게 구성된 것으로, 단부에는 공기의 주입이 가능한 공기 주입구(310)와, 로프의 연결이 가능한 로프 연결고리(320)가 구성된다.

이때, 상기 보조 에어패커(300)는 그 크기가 중요한 것인데, 본 발명에서는 그 직경을 구성함에 있어, 분기구(100)의 분기관(120)의 직경보다 작은 직경을 이루게 구성되어 팽창시 분기관(120)을 통해 관로의 내부로 진입 및 통과 가능하게 구성된다.

즉, 보조 에어패커(300)는 공기가 주입되어 팽창시 분기관(120)을 통해 관로 내부로 진입 및 물의 흐름에 의해 흘러 내려갈 수 있게 구성된다.

상기 메인 에어패커(400)는, 내부에 공기를 주입시 팽창력을 가지는 원통형 튜브 형태를 이루게 구성된 것으로, 단부에는 공기의 주입이 가능한 공기 주입구(410)와, 로프의 연결이 가능한 로프 연결고리(420)가 구성된다.

이때, 메인 에어패커(400)는 그 크기가 중요한 것인데, 상기 보조 에어패커(300)의 크기보다는 상대적으로 큰 직경을 이루게 구성된 것으로, 공기가 주입되기 전에는 관로의 내부로 진입이 가능하게 구성되고, 내부에 공기가 주입되어 팽창시 관로의 내주면에 밀착되는 정도의 직경을 이루게 구성된다.

즉, 메인 에어패커(400)는 관로의 내부로 진입 가능하게 구성된 것으로, 공기가 주입시 팽창 및 관로 내주면에 밀착되어 관로롤 흐르는 물의 차단이 가능하게 구성된다.

한편, 본 발명 하수관로 물돌리기 장치(1)에는, 관로 또는 맨홀의 보수가 완료된 상태에서 분기구(100)가 설치되었던 관로의 둘레를 마감하는 마감수단(500)이 더 포함되게 구성된 것으로, 도 2를 참조하여 수밀밴드(510)와, 결착 클램프(520)로 구성된다.

먼저, 수밀밴드(510)는 관로의 결착이 가능하게 구성된 것으로, 신축성을 갖는 고무재로 구성된다.

또한, 결착 클램프(520)는 상기 수밀밴드(510)의 결착 고정이 가능하게 구성된 것으로, 한정되는 것이 아니라 신축성을 가지거나 절곡력을 가지는 합성수지나 금속재 밴드 형태로 구성되며, 단부에는 길이 방향 양단에 자석체(522)를 갖는 플랜지부(521)가 구성되어 볼트(B) 및 너트(N) 체결이 가능하면 될 것이다.

즉, 마감수단(500)은, 수밀밴드(510)를 통해 물돌리기 과정에서 관로에 천공된 분기공의 밀폐 및 결착 클램프(520)를 통해 그 수밀밴드(510)의 견고한 고정이 가능하게 하며, 이때, 결착 클램프(520)은 플랜지부(521)의 양단에 형성된 자석체(522)를 통해 연속하여 연결력을 가지게 사용 가능할 것이다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법을 나타낸 전체 공정도이다.

도 3의 도시와 같이 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법은, 굴착단계(S100)와, 분기구 설치단계(S200)와, 분기공 천공단계(S300)와, 어댑터 설치단계(S400)와, 보조패커 인출단계(S500)와, 메인패커 설치단계(S600)와, 가설관 연결단계(S700)와, 차수단계(S800)를 수행하여 된다.

이에, 도 1을 참조하여 각각의 공정단계를 살펴보면,

먼저, 굴착단계(S100)는,

도 4를 참조하여 관로 또는 맨홀의 교체 지점 작업구간을 굴착하여 관로(10)를 노출시키면 된다.

이때, 그 굴착은 교체하고자 하는 관로 또는 맨홀의 위치보다 상류측으로 1~2m 및 하류측으로 1~2m 지반을 추가로 굴착하여 관로(10)를 노출시키며, 그 상류측과 하류측은 교체되는 관로(10) 또는 어느 하나의 맨홀(20)을 중심으로 하여 설정하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 그 작업구간을 맨홀(20)을 중심으로 설정한다.

이후, 분기구 설치단계(S200)는,

도 5를 참조하여 상기와 같이 노출된 관로(10)의 상류측 및 하류측에 분기구(100)를 각각 설치하면 된다.

이때, 분기구(100)는 결착부(110)를 이용하여 관로(10)를 감싸 고정하면 되는 것으로, 이때 그 분기구(100)의 분기관(120)은 각각의 관로(10) 상부로 수직 형성되게 하면 된다.

한편, 상기와 같은 분기구(100)의 설치는 도 1을 참조하여 2분할 된 결착부(110)를 이용하여 관로(10)를 감싼 상태에서 양측의 플랜지부(111)에 볼트(B)를 관통 및 너트(N) 체결함으로 가능하게 된다.

이후, 분기공 천공단계(S300)는,

도 6을 참조하여 상기와 같이 분기구(100)가 설치된 관로(10)에 대하여 천공을 수행하되, 그 천공시에는 상류측 및 하류측에 각각 형성된 분기관(120)을 통해 천공을 수행하여 관로(10) 상부에 분기공(11)을 형성하게 되는 것으로, 이러한 분기공(11)의 천공은 다양하게 수행할 수 있는 것으로, 바람직하게는 분기관(120)에 수용 가능한 통상의 햄머 드릴 등을 이용하면 될 것이다.

이후, 어댑터 설치단계(S400)는,

도 7을 참조하여 상기와 같이 상류측에 설치된 분기구(100)의 분기관(120)에 하기의 메인 에어패커(400) 및 가설관(50)의 설치가 가능하도록 가설관 어댑터(200)를 설치하게 된다.

이때, 가설관 어댑터(200)는 다양하게 설치 가능하나 바람직하게는 분기관(120)에 형성된 수나사부(121)에 가설관 어댑터(200)의 일측 암나사부(201)를 체결하여 설치 가능할 것이다.

이후, 보조패커 인출단계(S500)는,

도 8을 참조하여 보조 에어패커(300)의 단부에 형성된 공기 주입구(310)에는 에어호스(30)를 연결하고, 로프 연결고리(320)에 로프(40)를 연결한 상태에서 그 보조 에어패커(300)에 공기를 충전시켜 부력을 부여 및 상류측에 형성된 분기공(11)을 통해 관로(10) 내부로 진입시키면 되는 것으로, 이렇게 진입된 보조 에어패커(300)는 관로(10) 내부를 흐르는 물과 함께 하류측으로 흘려보내는 한편, 중앙의 맨홀(20) 및 하류측 맨홀로 진입시키면 된다.

이때, 상기 에어호스(30)와 로프(40)의 후단 측은 서로 연결된 상태를 이루게 하여 진입되는 과정에서 어느 한 측이 관로(10) 내부로 달려 들어가는 것을 방지함이 바람직할 것이다.

이후, 메인패커 설치단계(S600)는,

먼저, 도 9를 참조하여 상기와 같이 맨홀(20)로 진입된 보조 에어패커(300)로부터 에어호스(30) 및 로프(40)를 분리한 상태에서 분리된 에어호스(30) 및 로프(40)를 다시 메인 에어패커(400)의 공기 주입구(410) 및 로프 연결고리(420)에 연결하면 된다.

이후, 도 10을 참조하여 상기와 같이 연결된 메인 에어패커(400)를 관로(10) 내부로 진입시키되, 이는 인출된 로프(40)를 이용하여 메인 에어패커(400)를 당겨 그 메인 에어패커(400)를 관로(10) 내부로 인입시키면 된다.

이때, 진입되는 메인 에어패커(400)는 관로(10)를 감싸고 있는 분기구(100)의 결착부(110) 위치까지 충분히 진입시킴이 바람직한 것으로, 이는 하기의 메인 에어패커(400)에 공기를 주입 및 팽창시키는 과정에서 혹시 모를 노후된 관로(10)의 팽창 파손을 방지하기 위함이다.

또한, 상기와 같이 메인 에어패커(400)가 관로(10) 내부에서 안전 구간에 진입하게 되면, 그 로프(40)는 가설관 어댑터(200)의 로프 걸이(210)에 걸어 고정함으로 메인 에어패커(400)가 물에 쓸려 내려가는 것을 방지하게 되며, 또한 에어호스(30)의 단부는 가설관 어댑터(200)의 에어 주입관(220)에 연결하면 된다.

이후, 가설관 연결단계(S700)는,

도 11을 참조하여 메인 에어패커(400)가 설치된 상태에서 상류측 관로(10)와 하류측 관로(10)을 서로 가설관(50)으로 연결하면 된다.

이때, 가설관(50)은 그 일단은 상류측에 위치한 가설관 어댑터(200)에 연결하고, 타단은 굴착지 내부를 통해 하류측에 형성된 분기구(100)의 분기공(11)을 통해 관로(10) 내부로 진입시키면 된다.

이후, 차수단계(S800)는,

도 12를 참조하여 가설관(50)을 통해 물돌리기 준비가 완료된 상태에서 가설관 어댑터(200)의 에어 주입관(220)에 별도의 공기 공급장치(60)를 연결 및 공기를 주입하면 된다.

한편, 상기와 같이 주입되는 공기는 가설관 어댑터(200)의 내부에서 에어 주입관(220)에 연결된 에어호스(30)를 통해 관로(10) 내부에 위치한 메인 에어패커(400)로 공급되게 되는 것인바, 그 메인 에어패커(400)는 관로(10) 내부에서 팽창 및 그 관로(10) 내주면에 밀착되게 되는 것으로, 이러한 과정에서 관로(10) 내부가 수밀되어 물이 관로(10)를 따라 하류측으로 흐르는 것이 방지되게 된다.

즉, 도 13의 도시와 같이 상기와 같이 관로(10)로의 흐름이 차단된 물은 그 관로(10) 내부에 차오르게 되는 것인바, 이렇게 관로(10)에 차오르는 물은 결국 관로(10)의 분기공(11)을 통해 상부로 유출되게 되는 것으로, 이렇게 유출되는 물은 가설관(50)을 통해 하류측 관로(10)의 분기공(11)을 통해 우회 공급되게 된다.

특히, 본 발명에서는 가설관(50)이 굴착지의 내부에 위치되게 구성된 것이바, 관로(10) 내부에서 차단된 물이 과도하게 상부로 이동하려는 수압이 감소되게 되는 것으로, 저부하 상태에서 원활한 물돌리기가 가능하게 된다.

이에, 상기와 같이 각각 분기구(100)가 형성된 관로(10)의 상류측과 하류측의 사이에는 물의 흐름이 차단되게 되는 것인바, 통상의 관로 또는 맨홀의 교체 방법과 같이 보수를 수행하면 된다.

이상에서와 같이 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법은 간단한 작업 공정을 통해 관로 또는 맨홀을 교체하기 위한 물돌리기가 가능한 것인바, 작업의 효율성이 한층 향상되게 된다.

한편, 본 발명 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법에서는 상기와 같이 물돌리기 상태에서 관로 또는 맨홀의 교체가 완료되게 되면 관로(10)의 상류측 및 하류측에 형성된 분기공(11)을 마감하는 마감단계(S900)를 더 수행할 수 있다.

이때, 마감단계(S900)는,

도 2를 참조하여 도 14의 도시와 같이 마감수단(500)을 이용하되, 먼저 수밀밴드(510)를 이용하여 분기공(11)을 감싼 상태에서 관로(10) 둘레를 결착하면 된다.

이후, 결착된 수밀밴드(510)는 결착 클램프(520)를 이용하여 고정하되, 이는 2분할 된 결착 클램프(520)를 이용하여 수밀밴드(510)를 감싼 상태에서 양측의 플랜지부(521)에 볼트(B)를 관통 및 너트(N) 체결하면 되는 것으로, 분기공(11)의 마감이 가능하게 된다.

이후, 상기와 같이 결착 클램프(520)가 설치된 상태에서 그 결착 클램프(520)의 둘레는 콘크리트 보호공(70)을 타설함으로 완전한 마감이 가능하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법은, 하수관로 물돌리기 장치를 이용하여 간편하게 물돌리기 작업이 가능한 한편, 추후 분기공의 마감까지도 연속 수행이 가능하게 되는 것인바, 안정적인 관로 또는 맨홀의 보수 작업 가능하게 된다.

10 : 관로 11 : 분기공
20 : 맨홀 30 : 에어호스
40 : 로프 50 : 가설관
60 : 공기 공급장치 70 : 보호공
100 : 분기구 110 : 결착부
120 : 분기관 200 : 가설관 어댑터
210 : 로프 걸이 220 : 에어 주입관
300 : 보조 에어패커 310 : 공기 주입구
320 : 로프 연결고리 400 : 메인 에어패커
410 : 공기 주입구 420 : 로프 연결고리
500 : 마감수단 510 : 수밀밴드
520 : 결착 클램프
S100 : 굴착단계 S200 : 분기구 설치단계
S300 : 분기공 천공단계 S400 : 어댑터 설치단계
S500 : 보조패커 인출단계 S600 : 메인패커 설치단계
S700 : 가설관 연결단계 S800 : 차수단계
S900 : 마감단계

Claims (5)

1. 관로를 클램핑 체결하여 감싸는 결착부(110)와, 결착부(110)의 상부에서 관로보다 작은 직경으로 수직으로 관통 연장되는 분기관(120)으로 된 분기구(100); 분기관(120)의 상부에 결착 및 상부로 돌출되는 가설관 어댑터(200); 상기 관로보다는 작은 직경의 원통 형태로 구성되면서 공기 주입구(410)와 로프 연결고리(420)가 형성되어 상기 관로 내부의 분기관 근접위치에 위치되어 상기 관로를 막아주는 메인 에어패커(400)를 포함하는 하수관로 물돌리기 장치에 있어서,
   상기 분기관(120) 보다 작은 직경을 이루는 원통 형태로 구성되면서 단부에는 공기 주입구(310)와 로프 연결고리(320)가 형성된 공기 주입형 보조 에어패커(300)가 더 구비되어 상기 보조 에어패커(300)가 에어호스(30) 및 로프(40) 연결상태로 상기 가설관 어댑터(200)로 삽입되어 자연유하에 의해 유동하면서 상기 메인 에어패커(400) 위치까지 상기 에어호스(30)와 상기 로프(40)를 이송하도록 구성되며,
   상기 가설관 어댑터(200)의 내측에는 상기 메인 에어패커(400)에 연결된 상기 로프(40)의 고정이 가능한 로프 걸이(210)가 형성되고, 상기 가설관 어댑터(200)의 둘레에는 상기 메인 에어패커(400)에 연결된 상기 에어호스(30)의 결합 및 에어의 공급이 가능한 에어 주입관(220)이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 하수관로 물돌리기 장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   보수가 완료된 상태에서 분기구가 설치되었던 관로를 결착 마감하는 마감수단(500)을 더 포함하여 구성하되,
   마감수단(500)은,
   관로를 결착하되, 신축성 고무재로 구성된 수밀밴드(510); 및
   수밀밴드(510)를 감싸 고정하는 볼트 체결형 결착 클램프(520)를 포함하며,
   결착 클램프(520)는 그 플랜지부(521)의 양단에 자석체(522)가 형성되어 상기 자석체(522)를 통해 연속하여 연결력을 가지도록 구성된 것을 특징으로 하는 하수관로 물돌리기 장치.
   
4. 관로 또는 맨홀의 교체를 위한 작업구간에서 어느 하나의 맨홀이나 교체 대상 관로를 사이에 두고 지반을 굴착하여 관로를 노출시키되, 작업구간의 상류측으로 1~2m 및 하류측으로 1~2m를 추가 굴착하여 관로를 노출시키는 굴착단계(S100);
   분기구를 분기관이 상부를 향하도록 결착부를 이용하여 노출된 관로의 상류측과 하류측에 각각 결착 고정하는 분기구 설치단계(S200);
   설치된 분기구의 분기관을 통해 관로의 직경보다 작은 분기공을 천공하는 분기공 천공단계(S300);
   상류측 분기관의 상부에 가설관을 연결하기 위한 가설관 어댑터를 연장 설치하는 어댑터 설치단계(S400);
   메인 에어패커에 에어호스를 연결시킨 상태로 관로의 분기구 근접위치에 메인 에어패커를 위치시키는 메인 에어패커 설치단계(S600);
   상류측 관로와 하류측 관로를 가설관을 이용하여 연결하되, 가설관은 일측이 상류측 가설관 어댑터에 연결한 상태에서 굴착지 내부를 통해 하류측 분기구를 통해 관로 내부로 연결하는 가설관 연결단계(S700);
   상기 에어호스를 통해 메인 에어패커에 공기를 주입 및 팽창시켜 관로 내주면에 밀착 수밀하는 차수단계(S800)를 포함하는 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법에 있어서,
   상류측 분기공을 통과하는 크기의 보조 에어패커에 에어호스와 연결로프를 연결한 상태에서 관로 내부로 진입시켜 흐르는 물과 함께 하류측 맨홀로 진입시키는 보조패커 인출단계(S500)를 더 포함하며,
   상기 메인 에어패커 설치단계(S600)에서는 맨홀로 진입된 보조 에어패커로부터 에어호스와 연결로프를 분리한 후 상기 에어호스와 연결로프는 상기 메인 에어패커와 연결하고, 그 연결된 메인 에어패커를 당겨 관로를 감싸는 분기구의 결착부 내부로 진입시키며, 당겨진 메인 에어패커를 가설관 어댑터에 고정시키고, 에어호스를 연결하는 과정으로 진행되는 것을 특징으로 하는 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   관로 또는 맨홀의 보수가 완료된 상태에서 천공된 분기공을 마감하는 마감단계(S900)를 더 포함하여 수행하되,
   마감단계(S900)는,
   신축성 고무재로 된 수밀밴드(510)를 이용하여 분기공을 마감 및 관로를 결착하고,
   그 결착된 수밀밴드(510)의 둘레는 결착 클램프를 이용하여 결착하며,
   결착 클램프가 결착된 둘레는 콘크리트 보호공을 타설하여 마감함을 특징으로 하는 하수관로 물돌리기 장치를 이용한 자연유하 하수관로 저부하식 물돌리기 공법.
   

Images