KR101894590B1 - 배관 보수 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 직경의 수축 및 팽창이 가능한 원통형 보수장치를 이용하여 배관 내부로 보수재를 이동시키고 배관의 손상 부위에 부착하여 배관 내부에 대한 보수 작업을 무인으로 완벽하게 수행할 수 있는 배관 보수 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 배관 보수 방법은, 1) 다수개의 보수재 부착판이 확장 가능한 원통 형상으로 구비되는 원통형 보수장치가 수축된 상태에서 상기 원통형 보수장치의 외면에 이형 필름을 피복하는 단계; 2) 피복 작업대 상면에 보수용 메탈메쉬를 준비하는 단계; 3) 상기 보수용 메탈메쉬 상면에 상기 보수용 메탈메쉬의 양측 단부가 노출되도록 보수재를 도포하는 단계; 4) 상기 1) 단계에서 준비된 원통형 보수장치의 외면에 상기 3) 단계에서 준비된 상기 보수용 메탈메쉬 및 보수재를 피복하는 단계; 5) 상기 4) 단계에서 준비된 원통형 보수장치를 피보수 배관 내부에 진입시키는 단계; 6) 상기 원통형 보수장치를 확장시켜 상기 피보수 배관 내면에 상기 보수재 및 보수용 메탈메쉬를 부착하는 단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 배관 보수 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직경의 수축 및 팽창이 가능한 원통형 보수장치를 이용하여 배관 내부로 보수재를 이동시키고 배관의 손상 부위에 부착하여 배관 내부에 대한 보수 작업을 무인으로 완벽하게 수행할 수 있는 배관 보수 방법에 관한 것이다.
배관은 빗물이나 생활하수 등을 이동시키는 관으로서, 지하에 매설하여 장착하는 구조물이기 때문에 장시간 매설되어 노후화될 경우 관에 균열 등이 발생하게 된다. 이렇게 배관이 노후화되면 관의 강도가 저하되고, 관을 연결하는 이음부에 균열이발생 할 뿐만 아니라, 침하가 발생한 배관에서는 오물의 퇴적현상 등도 발생하여 하수의 이동 흐름을 방해하게 된다.
그래서 이렇게 노후화된 배관은 지면을 굴착하여 배관 전체를 교체하거나 그렇지 않을 경우 별도의 과정을 통해 배관을 보수해야 한다. 여기서 배관을 교체하는 방법은 많은 비용과 시간이 소모되기 때문에 현재에는 배관을 굴착하지 않고 보수하는 방법이 주로 개발되고 있다.
여기서 종래에는 INA acquisition crop에서 개발된 SET 공법을 사용하여 배관을 보수해 왔고, 상기 SET 공법의 가장 큰 특징은 배관 내부에 열경화성 수지가 함침된 튜브를 배치한 후, 상기 튜브 내부로 뜨거운 열풍을 불어넣어 상기 튜브를 하부관 내벽에 밀착시킴과 동시에 상기 튜브를 경화시키는 것이다.
그런데, 종래의 배관 보수공법은 상기 튜브를 경화시키기 위해 소정 시간 동안 상기 튜브 내부에 뜨거운 열풍을 지속적으로 주입해야만 하고, 이로 인해 상기 열풍을 발생시키기 위한 보일러, 발전기 및 압축기 등의 장치가 필요한 문제점이 있다.
또한 종래의 배관 보수공법은 튜브 내부에 공기가 식는 것을 방지하기 위해 상기 열풍을 지속적으로 공급하기 때문에 열손실이 클 뿐만 아니라 열풍을 상기 튜브 내부에 공급하는 과정에서 발생되는 소음이 상당히 큰 문제점이 있다.
또한 종래의 배관 보수공법은 튜브의 길이가 길 경우, 열풍이 주입되는 부근의 온도와 열풍이 토출되는 부근의 온도차가 심하게 발생되어 튜브를 균일하게 경화시키지 못할 뿐만 아니라 튜브의 경화시간도 길어지는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 직경의 수축 및 팽창이 가능한 원통형 보수장치를 이용하여 배관 내부로 특수 보수재를 이동시키고 배관의 손상 부위에 부착하여 배관 내부에 대한 보수 작업을 무인으로 완벽하게 수행할 수 있는 배관 보수 방법을 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배관 보수 방법은, 1) 다수개의 보수재 부착판이 확장 가능한 원통 형상으로 구비되는 원통형 보수장치가 수축된 상태에서 상기 원통형 보수장치의 외면에 이형 필름을 피복하는 단계; 2) 피복 작업대 상면에 보수용 메탈메쉬를 준비하는 단계; 3) 상기 보수용 메탈메쉬 상면에 상기 보수용 메탈메쉬의 양측 단부가 노출되도록 보수재를 도포하는 단계; 4) 상기 1) 단계에서 준비된 원통형 보수장치의 외면에 상기 3) 단계에서 준비된 상기 보수용 메탈메쉬 및 보수재를 피복하는 단계; 5) 상기 4) 단계에서 준비된 원통형 보수장치를 피보수 배관 내부에 진입시키는 단계; 6) 상기 원통형 보수장치를 확장시켜 상기 피보수 배관 내면에 상기 보수재 및 보수용 메탈메쉬를 부착하는 단계;를 포함한다.
그리고 본 발명에서 상기 이형 필름은 신축성을 가지는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 보수용 메탈메쉬는, 일단에 상기 보수재 부착판 가장자리에 걸리는 부착판 걸림부가 더 형성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 상기 4) 단계에서는, 상기 보수재를 상기 보수용 메탈메쉬의 가장자리부가 노출되도록 도포하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 보수재는, 칼슘알루미네이트 시멘트 35~45중량%, 일종 보통 포틀란드 시멘트 12~15중량%, 규사 39.2~52.6중량%, 목질섬유 0.1~0.3중량% 및 폴리에틸렌옥사이드 0..3~0.5중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 물에 접촉하더라도 용이하게 경화되는 특수 보수재를 원통형 보수장치를 이용하여 배관 내부로 도입하고, 무인으로 자동화 공정에 의하여 배관 내부의 손상된 부위를 보수할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 보수용 메탈메쉬를 준비하는 단계를 설명하는 도면이다.
도 2는 보수재를 도포하는 단계를 설명하는 도면이다.
도 3은 보수재가 도포된 상태를 도시하는 평면도이다.
도 4, 5는 보수재를 피복하는 단계를 설명하는 도면들이다.
도 6, 7은 원통형 보수장치를 배관 내부로 진입시키는 과정을 도시하는 도면들이다.
도 8, 9는 원통형 보수장치를 이용하여 배관을 보수하는 과정을 도시하는 도면들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 보수 방법의 공정도이다.
도 2는 보수재를 도포하는 단계를 설명하는 도면이다.
도 3은 보수재가 도포된 상태를 도시하는 평면도이다.
도 4, 5는 보수재를 피복하는 단계를 설명하는 도면들이다.
도 6, 7은 원통형 보수장치를 배관 내부로 진입시키는 과정을 도시하는 도면들이다.
도 8, 9는 원통형 보수장치를 이용하여 배관을 보수하는 과정을 도시하는 도면들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 보수 방법의 공정도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 배관 보수 방법은 도 10에 도시된 바와 같이, 원통형 보수장치의 외면에 이형 필름을 피복하는 단계(S100)로 시작된다.
이 단계(S100)에서는 외면의 직경이 확장 및 수축이 가능한 원통형 보수장치(100)의 외면에 보수재의 이형을 용이하게 하기 위한 이형 필름(10)을 피복한다. 여기에서 원통형 보수장치(100)는 전체적으로 원통 형상을 가지면서, 그 외면에 보수재를 일정한 두께로 피복할 수 있는 구조를 가지며, 보수 작업이 진행될 배관 내부로 자체 동력으로 진출입할 수 있는 보수장치를 말한다. 물론 상기 원통형 보수장치(100)는 그 외면의 직경이 확장 및 수축가능한 구조를 가져서 배관(1) 진출입 과정에서는 수축된 상태를 가지고, 배관(1) 내면의 보수 작업시에는 확장된 상태를 가져서 무인으로 배관 내부를 보수할 수 있는 구조를 가지는 것이 바람직하다.
따라서 본 실시예에서 상기 원통형 보수장치(100)는 이러한 조건을 만족하는 다양한 구조의 원통형 보수장치가 채용될 수 있으며, 대한민국 공개특허번호 제10-2015-45847호에 개시되어 있는 배관 보수 장치 등이 채용될 수 있다. 이러한 원통형 보수장치(100)는 원통 형상을 이루는 다수개의 보수재 부착판(110)들이 배치되고, 각 보수재 부착판(100)은 방사상으로 배치되는 다관절 링크(도면에 미도시) 등에 의하여 수축과 팽창이 가능한 구조를 가진다.
한편 상기 이형 필름(10)은 상기 원통형 보수장치(100)의 직경이 수축된 상태에서 상기 원통형 보수장치(100)의 외면에 감기는 방식으로 피복된다. 그리고 후술하는 배관 보수 단계(S600)에서는 상기 원통형 보수장치(100)의 직경이 확장되는데, 이 상태에서도 상기 이형 필름(10)은 찢어지지 않고 피복된 상태를 유지하여야 하므로 탄성력을 가지는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
다음으로는 보수용 메탈메쉬(20)를 준비하는 단계(S200)가 진행된다. 이 단계(S200)에서는 평상 형상의 피복 작업대(30) 상면에 독특한 구조의 보수용 메탈메쉬(20)를 준비한다. 여기에서 상기 보수용 메탈메쉬(20)는 보수재를 상기 원통형 보수장치(100)의 외면에 피복한 상태에서 보수재가 보수 작업 전에 원통형 보수장치(100)의 외면으로부터 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다. 즉, 상기 보수용 메탈메쉬(20)는 상기 보수재와 함께 상기 원통형 보수장치(100)의 외면에 피복되어 상기 보수재의 이탈을 방지하다가 보수 작업 중에 상기 보수재와 함께 상기 배관(1) 내면에 부착되어 시공된다. 이때 상기 보수용 메탈메쉬(20)의 일부분은 상기 원통형 보수장치(100)의 확장력에 의하여 절단된다.
따라서 상기 보수용 메탈메쉬(20)는 용이하게 절단될 수 있는 매우 얇은 철사로 제작되는 것이 바람직하며, 메쉬의 크기는 2mm 내외로 작은 것이 바람직하다.
또한 상기 보수용 메탈메쉬(20)의 일측 말단에는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 부착판 걸림부(22)가 형성되고, 타측 말단에는 메쉬 걸림부(24)가 더 형성되는 것이 바람직하다. 상기 부착판 걸림부(22)는 보수재(40)를 피복하는 단계(S400)에서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 보수용 메탈메쉬(20) 중 상기 원통형 보수장치(100)에 최초로 결합되는 부분이며, 보수재 피복의 시작 위치가 된다.
또한 상기 메쉬 걸림부(24)는 도 5에 도시된 바와 같이, 보수재를 피복하는 단계(S400)의 마지막 과정에서 보수재(40)와 보수용 메탈메쉬(20)의 말단이 상기 원통형 보수장치(100)에 용이하게 결합되도록 상기 보수용 메탈메쉬(20)의 일 부분에 걸리는 부분이다.
한편 상기 피복 작업대(30)의 일측 말단에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 부착판 걸림부(22)의 설치 작업을 용이하게 하기 위하여 상측으로 돌출된 돌출부(32)가 더 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로 보수재를 도포하는 단계(S300)가 진행된다. 이 단계(S300)에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 보수용 메탈메쉬(20) 상면에 상기 보수용 메탈메쉬(20)의 양측 단부가 노출되도록 보수재(40)를 일정한 두께로 도포한다. 이때 상기 보수재(40)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 보수용 메탈메쉬(20)의 가장자리가 노출되도록 상기 보수용 메탈메쉬(20)의 가장자리 안쪽에 약 10mm 두께로 도포된다.
그리고 본 실시예에서 상기 보수재(40)는 하수관거 보수에 최적화된 모르타르 조성물인 것이 바람직하며, 예를 들어 상기 보수재(40)는 폴리에틸렌옥사이드를 이용한 수중 하수관거 보수용 모르타르 조성물로서, 칼슘알루미네이트 시멘트 35~45중량%, 일종 보통 포틀란드 시멘트 12~15중량%, 규사 39.2~52.6중량%, 목질섬유 0.1~0.3중량% 및 폴리에틸렌옥사이드 0.3~0.5중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
이때 상기 폴리에틸렌 옥사이드는 산화에틸렌(ethylene oxide)의 중합체이며, 산화에틸렌이란, 에틸렌옥사이드라고도 하는데, 고리모양 에테르의 하나이다. 상온에서 상쾌한 냄새가 나는 무색의 기체이고 에틸렌클로로 히드린과 알칼리와의 반응에 의해 조제할 수 있는데 공업적으로도 합성이 가능하다. 화학식은 C2H4O라고 기재하며, 분자량은 44.05이고, 녹는점은 -112℃이고 끓는 점은 10.7℃이고 가연성이다. 알콜, 에테르, 물에 잘 녹아서 친수성(hydrophilic)이다. 반응성이 풍부하고, 물이나 묽은 황산(H2SO4)와 반응하면, 에틸렌글리콜이 되며, 수산화 알칼리나 염화주석(Ⅳ)등에 의하여 중합반응을 일으킨다. 상기와 같은 반응을 거쳐서 만들어지는 것이 폴리에틸렌 옥사이드((C2H4O)n)이다.
< 화학식 1 >
에틸렌 옥사이드는 물과 만났을 때 화학식1을 통해서 폴리에틸렌 글리콜이 된다. 폴리에틸렌 글리콜이 되는 과정에서 물을 소모하게 되므로 외부에서 물이 들어온다고 하더라도 폴리에틸렌 옥사이드는 물을 흡수할 수 있는 구조를 가지고 있어서 시멘트 입자와 골재인 규사 및 섬유의 접착을 용이하게 한다.
다음으로 보수용 메탈메쉬(20) 및 보수재(40)를 상기 원통형 보수장치(100)의 외면에 피복하는 단계(S400)가 진행된다. 이 단계(S400)에서는 도 4, 5에 도시된 바와 같이, 준비된 원통형 보수장치(100)의 외면에 상기 전 단계(S300)에서 준비된 상기 보수용 메탈메쉬(20) 및 보수재(40)를 동시에 피복한다. 구체적으로는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 보수용 메탈메쉬(20) 중 보수판 걸림부(22)를 먼저 상기 원통형 보수장치(100)의 다수 보수판(110) 중 하나에 걸리도록 설치하고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 원통형 보수장치(100)를 굴리면 자연스럽게 상기 원통형 보수장치(100)의 외면에 보수재(40)와 보수용 메탈메쉬(20)가 감기면서 피복된다.
그리고 피복의 마지막 단계에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 메쉬 걸림부(24)를 상기 보수용 메탈메쉬(20)의 일부분에 걸리도록 설치하면 상기 보수용 메탈메쉬(20)와 보수재(40)가 상기 원통형 보수장치(100)의 외면에 이탈되지 않도록 피복된다.
다음으로는 보수재(40)가 피복된 원통형 보수장치(100)를 보수작업이 진행될 피보수 배관(1) 내부로 진입시키는 단계(S500)가 진행된다. 이 단계(S500)에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 원통형 보수장치(100)에 설치되어 있는 수평 이동수단(120)을 이용하여 상기 원통형 보수장치(100)를 배관(1) 입구에 진입시키고, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 원통형 보수장치(100)가 배관(1) 내면을 타고 수평이동하여 보수 작업이 진행될 작업 위치로 이동하도록 한다.
물론 이 단계(S500)가 진행되기 전에 상기 피보수 배관(1) 내부에 대한 진단 작업이 선행되어 보수가 필요한 위치를 확정하여야 하며, 보수 작업이 진행될 배관 내면에 대한 브러싱 작업 등도 선행되어야 한다.
다음으로는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 원통형 보수장치(100)를 확장시켜 상기 피보수 배관(1) 내면에 상기 보수재(40) 및 보수용 메탈메쉬(20)를 부착하는 단계(S600)가 진행된다. 즉, 상기 원통형 보수장치(100)가 정확한 보수 작업 위치로 이동한 후에, 상기 보수재(400가 피복된 보수판(110)들을 외측으로 확장시켜서 외부에 피복되어 있는 보수재(40)가 도 8에 도시된 바와 같이, 배관(1) 내면에 부착되도록 하는 것이다. 이 과정에서 보수재(40)는 배관의 파손된 부분(2)을 채움과 동시에 배관(1) 내면에 얇게 피복되며, 상기 보수용 메탈메쉬(20)는 일부분이 끊어지면서 상기 보수재(40)와 함께 상기 배관(1) 내면에 부착된다.
이 작업이 완료되면 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 원통형 보수장치(100)의 보수판(110)들을 다시 중앙으로 수축시켜 상기 배관(1) 내부면과 이격시키고, 상기 원통형 보수장치(100)를 외부로 배출한다. 이 과정에서는 상기 원통형 보수장치(100)의 외면에 피복되어 있는 이형 필름(10)에 의하여 보수재(40)가 배관(1)으로 용이하게 이전되는 것이다.
1 : 배관 2 : 손상된 부분
10 : 이형 필름 20 : 보수용 메탈메쉬
30 : 피복 작업대 40 : 보수재
100 : 원통형 보수장치 110 : 부착판
120 : 수평 이동수단
10 : 이형 필름 20 : 보수용 메탈메쉬
30 : 피복 작업대 40 : 보수재
100 : 원통형 보수장치 110 : 부착판
120 : 수평 이동수단
Claims (5)
1) 다수개의 보수재 부착판이 확장 가능한 원통 형상으로 구비되는 원통형 보수장치가 수축된 상태에서 상기 원통형 보수장치의 외면에 이형 필름을 피복하는 단계;
2) 일단에는 부착판 걸림부가 형성되고 타단에는 메쉬 걸림부가 형성되는 보수용 메탈메쉬를 피복 작업대 상면에 준비하는 단계;
3) 상기 보수용 메탈메쉬 상면에 상기 보수용 메탈메쉬의 양측 단부가 노출되도록 보수재를 도포하는 단계;
4) 상기 1) 단계에서 준비된 원통형 보수장치의 외면에 상기 3) 단계에서 준비된 상기 보수재와 상기 보수용 메탈메쉬를 상기 보수재의 말단이 겹치지 않도록 피복하되, 상기 부착판 걸림부가 상기 원통형 보수장치에 걸리면서 피복 작업이 시작되고 상기 메쉬 걸림부가 상기 보수용 메탈메쉬의 말단에 걸리면서 종료되는 단계;
5) 상기 4) 단계에서 준비된 원통형 보수장치를 피보수 배관 내부에 진입시키는 단계;
6) 상기 원통형 보수장치를 확장시켜 상기 피보수 배관 내면에 상기 보수재 및 보수용 메탈메쉬를 부착하는 단계;를 포함하며,
상기 보수재는,
칼슘알루미네이트 시멘트 35~45중량%, 일종 보통 포틀란드 시멘트 12~15중량%, 규사 39.2~52.6중량%, 목질섬유 0.1~0.3중량% 및 폴리에틸렌옥사이드 0.3~0.5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 보수 방법.
2) 일단에는 부착판 걸림부가 형성되고 타단에는 메쉬 걸림부가 형성되는 보수용 메탈메쉬를 피복 작업대 상면에 준비하는 단계;
3) 상기 보수용 메탈메쉬 상면에 상기 보수용 메탈메쉬의 양측 단부가 노출되도록 보수재를 도포하는 단계;
4) 상기 1) 단계에서 준비된 원통형 보수장치의 외면에 상기 3) 단계에서 준비된 상기 보수재와 상기 보수용 메탈메쉬를 상기 보수재의 말단이 겹치지 않도록 피복하되, 상기 부착판 걸림부가 상기 원통형 보수장치에 걸리면서 피복 작업이 시작되고 상기 메쉬 걸림부가 상기 보수용 메탈메쉬의 말단에 걸리면서 종료되는 단계;
5) 상기 4) 단계에서 준비된 원통형 보수장치를 피보수 배관 내부에 진입시키는 단계;
6) 상기 원통형 보수장치를 확장시켜 상기 피보수 배관 내면에 상기 보수재 및 보수용 메탈메쉬를 부착하는 단계;를 포함하며,
상기 보수재는,
칼슘알루미네이트 시멘트 35~45중량%, 일종 보통 포틀란드 시멘트 12~15중량%, 규사 39.2~52.6중량%, 목질섬유 0.1~0.3중량% 및 폴리에틸렌옥사이드 0.3~0.5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 보수 방법.
제1항에 있어서, 상기 이형 필름은,
신축성을 가지는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관 보수 방법.
신축성을 가지는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관 보수 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020170135027A KR101894590B1 (ko) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 배관 보수 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020170135027A KR101894590B1 (ko) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 배관 보수 방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101894590B1 true KR101894590B1 (ko) | 2018-09-04 |
Family
ID=63598349
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170135027A KR101894590B1 (ko) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 배관 보수 방법 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR101894590B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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