KR101913625B1

KR101913625B1 - 비굴착 상,하수관로 보수 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101913625B1
Application number: KR1020180058899A
Authority: KR
Inventors: 김학재; 채경숙; 김재기
Original assignee: 미래피앤씨(주); (주)씨메이드
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2018-11-01

Abstract

본 발명은 상,하수관로의 내부에 팽창 가능하게 내설되는 상,하수관로 보수용 튜브를 이용하여, 지하에 매설된 손상 하수관 등을 제거하기 위한 굴착 작업 없이도 손상된 상,하수관로를 용이하게 보수할 수 있도록 한 비굴착 상,하수관로 보수 장치 및 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 내부원형필름과 원형부직포와 외부원형필름이 내경부에서 외경부를 향하여 차례로 적층된 상,하수관로 보수용 튜브를 손상된 상,하수관로의 내부에 내설하고, 내설된 상,하수관로 보수용 튜브를 상,하수관로의 내경부를 향하여 팽창 및 접착시키는 등의 공정을 진행함으로써, 지하에 매설된 손상 하수관 등을 제거하기 위한 굴착 작업 없이도 손상된 상,하수관로를 용이하게 보수할 수 있도록 한 비굴착 상,하수관로 보수 장치 및 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

비굴착 상,하수관로 보수 장치 및 방법{Device and method of repairing sever pipe by non-excavation}

본 발명은 비굴착 상,하수관로 보수 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상,하수관로의 내부에 팽창 가능하게 내설되는 상,하수관로 보수용 튜브를 이용하여, 지하에 매설된 손상 하수관 등을 제거하기 위한 굴착 작업 없이도 손상된 상,하수관로를 용이하게 보수할 수 있도록 한 비굴착 상,하수관로 보수 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 콘크리트관, 합성수지관, 금속관 등으로 제작된 하수관은 지하에 매설된 후 일정 시간이 지나면 하수관 자체의 노후화가 진행될 뿐만 아니라, 지하 지반의 침하 또는 지상으로부터의 토압 변동 등에 의하여 균열, 파손 또는 접속부의 분리와 같은 손상이 발생할 수 밖에 없다.

또한, 상기 하수관에 균열, 파손 등의 손상이 발생하면, 그 손상된 부분을 통하여 하수관 내부의 오폐수가 외부로 유출되어 토양을 오염시키는 문제점이 따르게 된다.

따라서, 하수관에 대한 정기적인 점검 및 손상된 하수관에 대한 적절한 보수가 이루어지고 있다.

기존의 하수관 보수 방법은 손상된 하수관이 매립된 토사 및 지반 등을 전체적으로 굴착한 후, 손상된 하수관 자체를 새로운 것으로 교체하는 방법이 사용되고 있으나, 국부적인 손상부위만을 갖는 하수관 전체를 교체하는 것은 비용상 비합리적이고, 또한 작업 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 작업성이 크게 떨어지는 단점이 있다.

이에, 다른 하수관 보수 방법으로서 하수관의 국부적인 손상부위를 그라우팅 작업으로 메꾸어주거나, 손상부위가 넓게 분포하여 그라우팅(grouting) 작업이 불가능한 경우에는 별도의 보수재를 하수관 내부에 덧씌우는 라이닝 공법이 사용되고 있으나, 짧은 시간 내에 보수부위가 다시 외력에 의하여 쉽게 손상되는 등 하수관 보수 품질이 떨어지는 단점이 있다.

공개특허 공개번호 제10-2008-0007198호(2008.01.17)

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 내부원형필름과 원형부직포와 외부원형필름이 내경부에서 외경부를 향하여 차례로 적층된 상,하수관로 보수용 튜브를 손상된 상,하수관로의 내부에 내설하고, 내설된 상,하수관로 보수용 튜브를 상,하수관로의 내경부를 향하여 팽창 및 접착시키는 등의 공정을 진행함으로써, 지하에 매설된 손상 하수관 등을 제거하기 위한 굴착 작업 없이도 손상된 상,하수관로를 용이하게 보수할 수 있도록 한 비굴착 상,하수관로 보수 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 구현예는: 내부에서 외부방향을 향하여 내부원형필름과 원형부직포와 외부원형필름이 차례로 적층된 구조로 구비되어, 보수대상의 상,하수관로 내부에 삽입 배치되는 상,하수관로 보수용 튜브; 상기 외부원형필름의 외경부에 배치되어, 외부원형필름의 표면이 상,하수관로의 내경면에 접착되도록 한 접착제를 분출시키는 2개 이상의 제1점적호스; 및 상기 원형부직포와 외부원형필름의 계면 사이에 내설되어, 원형부직포 내에 수지가 함침되도록 수지를 분출시키는 2개 이상의 제2점적호스; 를 포함하고, 상기 내부원형필름을 밀봉시킨 상태에서 팽창시켜서 원형부직포와 외부원형필름이 하수관의 내경면에 밀착되게 함으로써, 상기 외부원형필름이 접착제를 매개로 상,하수관로의 내경면에 접착되고, 상기 원형부직포가 수지 경화에 의하여 팽창 상태를 유지시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 비굴착 상,하수관로 보수 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 내부원형필름을 팽창시키기 위하여 내부원형필름의 양단부가 열융착으로 밀봉되고, 밀봉된 내부원형필름의 일단부에 밸브를 갖는 압축공기 주입구가 연결되며, 타단부에 밸브를 갖는 압축공기 배출구가 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원형부직포에 함침된 수지 및 상기 외부원형필름을 상,하수관로에 접착시키는 접착제를 경화시키기 위하여, 밀봉된 내부원형필름의 일단부에 밸브를 갖는 스팀주입구가 연결되고, 타단부에 밸브를 갖는 스팀배출구가 연결되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 내부원형필름의 양단부 외에 외부원형필름의 양단부가 열융착으로 밀봉되고, 밀봉된 외부원형필름의 일단부 및 타단부에는 점적호스 주입구를 통해 제2점적호스로 공급된 수지가 원형부직포 내에 고르게 함침되도록 원형부직포에 진공을 제공하는 진공연결구가 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 상,하수관로 보수용 튜브를 구성하는 내부원형필름의 밀봉된 양단부와, 상기 외부원형필름의 밀봉된 양단부와, 상기 원형부직포의 양단부는 상,하수관로의 양쪽 개방부를 통해 노출되어 시공 완료 시점에서 절단되고, 절단된 상,하수관로 보수용 튜브의 양단부는 상,하수관로에 고정핀으로 더 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: ⅰ) 내부에서 외부방향을 향하여 내부원형필름과 원형부직포와 외부원형필름이 차례로 적층되고, 원형부직포와 외부원형필름의 계면 사이에 수지를 분출시키는 제2점적호스가 배치된 상,하수관로 보수용 튜브를 보수 대상의 상,하수관로에 삽입하는 단계; ⅱ) 상기 상,하수관로에 삽입된 외부원형필름의 표면 상에 접착제를 분출시키는 2개 이상의 제1점적호스를 배치하는 단계; ⅲ) 상기 내부원형필름의 양단부를 열융착으로 밀봉하고, 밀봉된 내부원형필름의 일단부에 밸브를 갖는 압축공기 주입구 및 스팀주입구를 연결하고, 타단부에 밸브를 갖는 압축공기 배출구 및 스팀배출구를 연결하는 단계; ⅳ) 상기 외부원형필름의 양단부를 열융착으로 밀봉하고, 밀봉된 외부원형필름의 일단부 및 타단부에 원형부직포에 대해 진공을 제공하는 진공연결구를 연결하는 단계; ⅴ) 상기 압축공기 주입구를 통해 내부원형필름의 내부에 압축공기를 일정 수준 주입함과 함께 상기 제1점적호스를 통해 접착제를 분출시켜 외부원형필름의 표면에 접착제를 도포시키는 단계; ⅵ) 상기 진공연결구를 통해 진공을 제공하여 외부원형필름의 내부 및 원형부직포에 잔존하는 내부공기를 흡입 제거함과 함께 상기 제2점적호스를 통해 수지를 분출시켜 원형부직포의 내부에 고르게 수지가 함침되도록 하는 단계; 및 ⅶ) 상기 내부원형필름의 내부에 압축공기를 계속 주입하여, 내부원형필름을비롯한 원형부직포와 외부원형필름이 하수관의 내경면에 밀착될 때까지 팽창시켜서 외부원형필름과 하수관의 내경면 간이 접착제로 접착되게 하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착 상,하수관로 보수 방법을 제공한다.

또한, 상기 ⅶ) 단계 이후, 상기 내부원형필름의 내부에 스팀주입구를 통해 스팀을 공급하여, 원형부직포에 함침된 수지 및 외부원형필름에 도포된 접착제를 경화시키는 경화 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경화 단계 이후, 상,하수관로의 양단부를 통해 외부로 노출된 내부원형필름의 밀봉된 양단부와, 외부원형필름의 밀봉된 양단부와, 원형부직포의 양단부를 시공 완료 시점에서 절단되고, 절단된 상,하수관로 보수용 튜브의 양단부를 상,하수관로에 고정핀으로 고정시키는 단계가 더 진행되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 ⅴ) 단계에서, 상기 내부원형필름의 내부에 압축공기가 주입됨에 따라 내부원형필름을 비롯하여 외부원형필름이 일정 수준 이상 팽창되는 동시에 접착제가 외부원형필름의 전체 표면을 따라 퍼지면서 도포되는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 내부원형필름과 원형부직포와 외부원형필름이 차례로 적층된 상,하수관로 보수용 튜브를 손상된 상,하수관로의 내부에 내설하고, 내설된 상,하수관로 보수용 튜브를 상,하수관로의 내경부를 향하여 팽창 및 접착시키는 등의 공정을 진행함으로써, 국부적으로 손상된 상,하수관로의 보수가 손쉽게 이루어질 수 있다.

둘째, 본 발명의 상,하수관로 보수용 튜브를 상,하수관로 내에 삽입한 후, 팽창 및 접착 공정을 실시하기만 하면 상,하수관로의 보수가 손쉽게 이루어지게 되므로, 기존에 지하에 매설된 손상 하수관 등을 제거하기 위한 굴착 작업 없이도 손상된 상,하수관로를 용이하게 보수할 수 있다.

셋째, 원형부직포에 함침된 수지가 경화된 후, 상,하수관로 보수용 튜브의 팽창 상태를 유지시키는 골격체 역할을 하게 되므로, 본 발명의 상,하수관로 보수용 튜브가 상,하수관로의 내경면에 지속적으로 밀착 유지될 수 있다.

넷째, 내부원형필름이 하수의 외부 유출을 차단하는 방수 기능을 수행하고, 내부원형필름이 손상되더라도 외부원형필름에서 하수의 외부 유출을 차단하는 방수 기능을 수행하게 되므로, 하수가 상,하수관로 바깥쪽으로 새어 나가는 것을 용이하게 방지할 수 있다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 비굴착 상,하수관로 보수 장치 및 그 시공 방법을 순서대로 도시한 종단면도,
도 7 내지 9는 본 발명에 따른 비굴착 상,하수관로 보수 장치 및 그 시공 방법을 도시한 횡단면도,
도 10은 본 발명에 따른 비굴착 상,하수관로 보수 장치에 압축공기 및 진공을 제공함과 함께 수지 및 접착제를 주입하는 장비의 연결 관계를 도시한 개략도,
도 11은 본 발명에 따른 비굴착 상,하수관로 보수 장치에 스팀을 제공하는 장비의 연결 관계를 도시한 개략도,
도 12는 본 발명에 따른 상,하수관로 보수용 튜브를 나타낸 단면도,
도 13a 내지 도 13h는 상,하수관로 보수용 튜브를 설치하기 전에 상,하수관로에 대한 전처리 과정을 나타낸 단면도.
도 14는 노즐의 일실시예를 보인 개략적 단면도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 비굴착 상,하수관로 보수 장치 및 그 시공 방법을 순서대로 도시한 종단면도이고, 도 7 내지 9는 본 발명에 따른 비굴착 상,하수관로 보수 장치의 팽창된 상태를 도시한 횡단면도이다.

도 1 내지 도 9에서 보듯이, 본 발명에 따른 상,하수관로 보수용 튜브(100)는 국부적인 부분이 손상되거나 전체적으로 노후된 상,하수관로를 보수하기 위한 것으로서, 내부에서 외부방향을 향하여 소정의 두께를 갖는 내부원형필름(11)과 원형부직포(12)와 외부원형필름(13)이 차례로 적층된 구조로 구비된다.

여기서, 내부원형필름, 원형부직포, 외부원형필름, 경화용수지로 구성된 튜브 외부원형필름은 PE 수지, PVA 수지, 불소 PE 수지, 고아텍스 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 상,하수관로 보수용 튜브(100)는 원형부직포(12)와 외부원형필름(13)의 계면 사이에 내설되어, 원형부직포(12) 내에 수지가 함침되도록 수지를 분출시키는 2개 이상의 제2점적호스(30)를 더 포함한다.

이렇게 구비된 상기 상,하수관로 보수용 튜브(100)는 보수대상의 상,하수관로(100) 내부에 견인 장비로 삽입 배치된다.

첨부한 도 2를 참조하면, 상기 상,하수관로 보수용 튜브(100)가 상,하수관로(100)에 견인 장비로 삽입 배치될 때, 외부원형필름(13)의 외경부에 2개 이상의 제1점적호스(20)가 더 배치되며, 이 제1점적호스(20)는 외부원형필름(13)의 표면이 상,하수관로(100)의 내경면에 접착되도록 접착제를 외부원형필름(13)의 표면에 분출시키는 역할을 한다.

참고로, 상기 제1점적호스(20) 및 제2점적호스(30)는 잘 알려진 바와 같이 일반적인 호스와 달리, 그 길이방향을 따라 소정 간격으로 유체를 분출시키는 노즐이 포함된 호스를 말한다.

다음으로, 상기 내부원형필름(11)에 압축공기를 주입하여 내부원형필름(11)을 팽창시키고자, 첨부한 도 7에서 보듯이 상기 내부원형필름(11)의 양단부가 열융착으로 밀봉된다.

또한, 상기 내부원형필름(11)의 양단부를 열융착으로 밀봉하고, 밀봉된 내부원형필름(11)의 일단부에 밸브를 갖는 압축공기 주입구(41) 및 스팀주입구(51)를 연결하는 동시에 타단부에 밸브를 갖는 압축공기 배출구(42) 및 스팀배출구(52)를 연결한다.

좀 더 상세하게는, 위와 같이 밀봉된 내부원형필름(11) 내에 압축 공기를 공급하여 팽창시키고자, 내부원형필름(11)의 의 일단부를 통해 밸브를 갖는 압축공기 주입구(41)가 연결되고, 타단부를 통해 밸브를 갖는 압축공기 배출구(42)가 연결된다.

더욱이, 후술하는 바와 같이 상기 원형부직포(12)에 함침된 수지 및 상기 외부원형필름(13)을 상,하수관로(100)에 접착시키는 접착제를 경화시키기 위하여, 상기와 같이 밀봉된 내부원형필름(11)의 일단부를 통해 밸브를 갖는 스팀주입구(51)가 더 연결되고, 타단부를 통해 밸브를 갖는 스팀배출구(52)가 더 연결된다.

또한, 상기 내부원형필름(11)의 양단부 외에 외부원형필름(13)의 양단부가 열융착으로 밀봉된다.

이때, 밀봉된 외부원형필름(13)의 일단부에는 제2점적호스(30)로 수지를 주입하기 위하여 제2점적호스(30)와 연결되는 점적호스 주입구(32)가 삽입 관통되고, 특히 제2점적호스(30)로 공급된 수지가 원형부직포(12) 내에 고르게 함침되도록 밀봉된 외부원형필름(13)의 일단부 및 타단부에는 외부원형필름(13)의 내부공간 및 원형부직포(12)에 대해 진공을 제공하는 진공연결구(61)가 연결된다.

이와 같이, 상기 상,하수관로 보수용 튜브(100)를 보수대상의 상,하수관로(100) 내에 견인 장비로 삽입 배치한 후, 상기와 같이 압축공기 주입구(41) 및 배출구(42), 스팀공급구(51) 및 배출구(52), 점적호스 주입구(32) 및 진공연결구(61) 등을 연결한 다음, 실질적인 상,하수관로 보수 공정이 진행된다.

이를 위해, 첨부한 도 10에서 보는 바와 같이 수지 또는 접착제를 믹싱하여 투입하기 위한 믹서기(81)와 진공펌프(82) 및 압축공기 공급용 압축기(83) 등이 탑재된 장비가 보수대상의 상,하수관로 주변에 배치된다.

이때, 상기 믹서기(81)의 출구가 수지를 공급하기 위하여 점적호스 주입구(41)를 통해 제2점적호스(30)에 연결되거나, 상기 믹서기(81)의 출구가 접착제를 공급하기 위하여 제1점적호스(20)에 연결된다.

또한, 상기 진공펌프(82)의 출구는 진공연결구(61)에 연결되고, 상기 압축기(83)의 출구는 압축공기 주입구(41)에 연결된다.

다음으로, 상기 압축기(83)의 구동에 의하여 압축공기가 압축공기 주입구(41)를 통해 내부원형필름(11)의 내부로 공급되도록 함으로써, 도 3에서 보듯이 내부원형필름(11)의 일정 수준 팽창시킨다.

연이어, 상기 믹서기(81)로부터의 접착제를 제1점적호스(20)의 내부로 공급하면, 제1점적호스(20)의 각 노즐부(미도시됨)를 통해 외부원형필름(13)의 외표면으로 수중 경화용 에폭시 접착제와 같은 접착제가 분출된다.

이때, 도 4에서 보듯이 상기 내부원형필름(11)의 내부에 압축공기가 주입됨에 따라 내부원형필름(11)을 비롯하여 외부원형필름(13)이 일정 수준 이상 점점 팽창되는 동시에 접착제가 외부원형필름(13)의 전체 표면을 따라 흘러서 고르게 퍼지게 되므로, 외부원형필름(13)의 전체 외표면에 걸쳐 접착제가 용이하게 도포된다.

한편, 상기 접착제를 도포한 후, 제1점적호스(20)는 상,하수관로(100)로부터 빼내어 제거하는 것이 바람직하며, 그 이유는 접착제가 도포된 외부원형필름(13)이 상,하수관로(100)의 내경면에 접착될 때, 제1점적호스(20)가 간섭되는 요인으로 작용할 수 있기 때문이다.

이어서, 상기 진공펌프(82)를 구동시켜서 밀봉된 외부원형필름(13)의 일단부 및 타단부에 연결된 진공연결구(61)로 진공을 제공함으로써, 상기 진공연결구(61)를 통해 제공되는 진공으로 외부원형필름(13)의 내부 및 원형부직포(12)에 잔존하는 내부공기가 흡입 제거된다.

이와 동시에, 상기 믹서기(81)로부터의 수지를 점적호스 주입구(32)를 통해 제2점적호스(30)의 내부로 공급하면, 첨부한 도 5에서 보듯이 제2점적호스(30)의 각 노즐부(미도시됨)를 통해 MMA 수지 또는 불포화 폴리에스테르 수지 등과 같은 수지가 분출되어 원형부직포(12)의 내부에 함침되는 바, 이때 진공연결구(61)를 통해 작용하는 진공으로 인하여 원형부직포(12)의 내부로 수지가 빨려들어가면서 고르게 확산되며 함침될 수 있다.

다음으로, 도 6 및 도 7에서 보듯이 상기 내부원형필름(11)의 내부에 압축공기를 계속 주입하여, 내부원형필름(11)을 비롯한 원형부직포(12)와 외부원형필름(13)이 상,하수관로(100)의 내경면에 밀착될 때까지 팽창시킴으로써, 외부원형필름(13)의 외표면과 상,하수관로(100)의 내경면이 접착제에 의하여 밀착 접착되는 상태가 된다.

이때, 첨부한 도 11에서 보는 바와 같이 스팀 공급 장비가 탑재된 장비가 보수대상의 상,하수관로 주변에 배치된다.

이어서, 도 8에서 보듯이 상기 내부원형필름(11)의 내부에 스팀을 공급하여, 원형부직포(12)에 함침된 수지 및 외부원형필름(13)에 도포된 접착제를 경화시키는 단계가 진행된다.

이와 같이, 상기 내부원형필름(11)을 밀봉시킨 상태에서 팽창시켜서 원형부직포(12)와 외부원형필름(13)이 상,하수관로(100)의 내경면에 밀착되게 함으로써, 상기 외부원형필름(13)이 접착제를 매개로 상,하수관로(100)의 내경면에 접착되고, 상기 원형부직포(12)가 수지 경화에 의하여 팽창된 상태를 유지시키는 골격체가 된다.

다시 말해서, 상기 원형부직포(12)는 함침된 수지의 경화로 인하여 단단한 상태가 되어, 본 발명의 상,하수관로 보수용 튜브(10)가 상,하수관로의 내경면에 지속적으로 밀착 유지되도록 한 골격체가 되고, 외부원형필름(13)은 상,하수관로(100)의 내경면에 접착제에 의하여 수밀 가능하게 밀착되어 완전하게 접착되는 상태가 된다.

한편, 본 발명의 상,하수관로 보수용 튜브(10)는 압축공기 및 진공 등을 제공하는 수단의 연결 작업을 위하여 상,하수관로(100)의 길이에 비하여 더 길게 구비되어 그 양단부가 상,하수관로(100)의 양측 개방부를 통해 돌출되며 노출되는 상태가 된다.

최종적으로, 첨부한 도 9에서 보듯이 상기 상,하수관로(100)의 양쪽 개방부를 통해 노출된 상,하수관로 보수용 튜브(10)의 양단부 즉, 내부원형필름(11)의 밀봉된 양단부와, 상기 외부원형필름(13)의 밀봉된 양단부와, 상기 원형부직포(12)의 양단부를 시공 완료 시점에서 상,하수관로(100)의 길이에 맞게 절단한 다음, 절단된 상,하수관로 보수용 튜브(10)의 양단부를 상,하수관로(100)에 패스너 또는 볼트 등과 같은 고정핀(70)으로 더 고정시킴으로써, 본 발명의 상,하수관로 보수 장치에 대한 시공이 완료된다.

이렇게 본 발명의 상,하수관로 보수가 완료된 상태에서, 내부원형필름(11)이 하수의 외부 유출을 차단하는 방수 기능을 수행하게 되고, 내부원형필름(11)이 손상되더라도 수지가 함침된 원형부직포(12) 및 외부원형필름(13)에서 하수의 외부 유출을 차단하는 방수 기능을 수행하게 되므로, 하수가 상,하수관로 바깥쪽으로 새어 나가는 것을 용이하게 방지할 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 상,하수관로 보수용 튜브(10)를 ㄱ,럭100) 내에 삽입한 후, 팽창 및 접착 공정을 실시하기만 하면 되므로, 상,하수관로의 보수가 기존 대비 매우 손쉽게 이루어질 수 있다.

한편, 상기한 상,하수관로 보수용 튜브(10)를 설치하기 전에 상,하수관로 보수용 튜브(10)에 대한 상태 점검이 선행된다.

첨부한 도 12는 본 발명에 따른 상,하수관로 보수용 튜브를 나타낸다.

도 12에서 보듯이, 본 발명의 상,하수관로 보수용 튜브는 내부에서 외부방향을 향하여 내부원형필름(11)과 원형부직포(12)와 외부원형필름(13)이 차례로 적층된 구조로 구비되어 보수대상의 상,하수관로(100) 내부에 삽입 배치되는 상,하수관로 보수용 튜브(10)와, 상기 외부원형필름(13)의 외경부에 배치되어 외부원형필름(13)의 표면이 상,하수관로(100)의 내경면에 접착되도록 한 접착제를 분출시키는 2개 이상의 제1점적호스(20)와, 상기 원형부직포(12)와 외부원형필름(13)의 계면 사이에 내설되어, 원형부직포(12) 내에 수지가 함침되도록 수지를 분출시키는 2개 이상의 제2점적호스(30)를 포함하여 구성된다.

외부원형필름(13)을 고아텍스로 제조시 스팀열과 열팽창시 고아텍스 미세구멍에서 수지가 외부 상하수도 관으로 흘러나와 부착력을 증가시킨다.

이렇게 구성된 본 발명의 상,하수관로 보수용 튜브(10)가 정상적인 성능을 발휘할 수 있는지 여부를 미리 테스트한다.

상기 테스트 방법으로서, 상기 내부원형필름(11)에 압축공기 내지 스팀을 주입하여 내부원형필름(11)을 팽창시킴으로써, 내부원형필름(11)의 양단부가 열융착으로 제대로 밀봉되어 있는지를 판정할 수 있다.

또한, 상기 테스트 방법으로서, 상기 진공펌프(82)를 구동시켜서 밀봉된 외부원형필름(13)의 일단부 및 타단부에 연결된 진공연결구(61)로 진공을 제공함으로써, 상기 진공연결구(61)를 통해 제공되는 진공으로 외부원형필름(13)의 내부 및 원형부직포(12)에 잔존하는 내부공기가 흡입 제거가 원활하게 이루어지는지를 판정할 수 있다.

한편, 상기한 상,하수관로 보수용 튜브(10)를 설치하기 전에 상,하수관로에 대한 전처리(세척, 프라미머 도포 등)가 더 선행될 수 있다.

첨부한 도 13a 내지 도 13h는 상,하수관로 보수용 튜브를 설치하기 전에 상,하수관로에 대한 전처리 과정을 나타낸다.

먼저, 보강필름(81)과 함침수지 침투용 절개부(82)를 갖는 펠트(80)를 준비한다(도 13a 참조).

이어서, 상,하수관로 설치 현장에서 펠트(80)의 절개부(82)를 통해 함침 수지를 주입하여, 펠트(80)에 대한 함침수지 함침 과정이 이루어진다(도 13b 참조).

다음으로, 함침수지가 펠트(80)의 전체 면적에 걸쳐 고르게 퍼지도록 펠트(80)를 2단 롤러(83)로 통과시켜 함침수지가 균일하게 퍼지도록 하고(도 13c 참조), 연이어 수지 함침된 펠트(80)를 상,하수관로(100)로 삽입하여 견인한다(도 13d 참조).

이때, 상기 상,하수관로(100)의 내부에 존재하는 이물질들이 수지 함침된 펠트(80)에 달라붙어 제거된다.

이어서, 상기 상,하수관로(100)의 내부를 세척액 등을 이용하여 다시 한 번 세척하고(도 13e 참조), 상,하수관로 보수용 튜브가 상,하수관로의 내벽에 용이하게 접착되도록 상,하수관로 내벽에 프라이머를 도포한다(도 13f 참조).

다음으로, 상기한 바와 같이 내부원형필름과 원형부직포와 외부원형필름 등이 차례로 적층된 상,하수관로 보수용 튜브(10)를 손상된 상,하수관로(100)의 내부에 내설하고, 내설된 상,하수관로 보수용 튜브를 상,하수관로의 내경부를 향하여 팽창 및 접착시키는 등의 공정을 진행함으로써, 손상된 상,하수관로의 보수가 이루어지게 된다(도 13g 및 도 13h 참조). 경화 수지가 경화되면 필요에 따라서 내부원형필름(11)을 제거한다.

한편, 본 발명의 비굴착 하수관로 보수장비는 견인 장비, 2단 롤러, 스팀 보일러, 압축공기발생기로 구성된 현장 시공 장비로 이루어질 수 있다.

한편, 노즐은, 도 14에 도시한 바와 같이 소용돌이노즐(62)로 이루어질 수 이다. 소용돌이노즐(62)은 유체의 분사력을 강하게 하면서도 분사되는 유체를 회전시키는 수단으로서, 그 상단부에는 호스와 체결되도록 나사산을 갖는 나사산형성부(64)가 형성되고, 이 나사산형성부(64)로부터 그 아래쪽으로는 중공형이고 원추 형상을 갖는 바디부(65)가 일체로 연장 형성되는데, 이 바디부(65)에는 나선방향을 따라 유체가 최종 분사되는 홀인 다수개의 유체홀(66)이 관통 형성된다.

또한, 상기 바디부(65)의 외면에는 나선방향으로 배열된 상기 유체홀(66)과 일치되는 나선형의 유체이동안내홈(68)이 형성되며, 이 유체이동안내홈(68)은 유체홀(66)로부터 분사되는 유체의 분사방향을 나선방향으로 안내하여 소용돌이를 형성하는 역할을 한다.

이에, 상기 소용돌이노즐(62)의 유체홀(66) 및 나선형의 유체이동안내홈(68)을 통해 분사되는 유체가 회전하는 동시에 소용돌이를 형성하면서 분사됨으로써, 빠르게 공급될 수 있을 뿐 아니라, 고르게 분사된다.

또한, 고정핀(70)은 금속재로 이루어질 수 있고, 이러한 금속재의 고정핀(70)에는 부식현상을 방지하기 위해 부식방지도포층이 도포될 수 있으며, 이 부식방지도포층은 토일트리아졸 20중량%, 벤즈이미다졸 15중량%, 트리옥틸아민 10중량%, 하프늄 15중량%, 산화알루미늄40중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 구성된다.

토일트리아졸, 벤즈이미자졸 및 트리옥틸아민은 부식방지 및 변색방지 등의 역할을 한다.

하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.

산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.

상기 구성 성분의 비율 및 코팅두께를 상기와 같이 수치한정한 이유는, 본 발명자가 수차례시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.

그리고, 압축공기 주입구(41) 및 압축공기 배출구(42)에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 형성될 수 있다.

상기 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트가1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.

상기 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.

상기 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기쉽다.

한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기재 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.

또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 0.1 몰 및 암포프로피오네이트 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.

또한, 제1점적호스(20) 및 제2점적호스(30)는 고무재질로 이루어질 수 있고, 이러한 제1점적호스(20) 및 제2점적호스(30)의 원료 함량비는 고무 60중량%, 카아본블랙 33~36중량%, 산화방지제 2~5중량%, 촉진제인 유황 1~3중량%를 혼합하여서 이루어진다.

카아본블랙은 내마모성을 증대시키는 것이므로 이를 첨가하되, 함유량이 33중량% 미만이면, 탄성과 내마모성이 줄어들며, 36중량%가 초과 되면 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 33~36중량%를 혼합한다.

산화방지제는 3C (N-PHENYL-N'-ISOPROPYL- P-PHENYLENEDIAMINE) 또는 RD(POLYMERIZED 2,2,4-TRIMETHYL-1,2- DIHYDROQUINOLINE)을 선택하여 2~5중량%를 첨가하는 것으로, 2중량% 미만이면, 제품이 산화가 되기 쉽고, 너무 많이 첨가하여 5중량%를 초과하면, 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 또한 산화방지제의 가격이 비싸기 때문에 2~5중량%가 적정하다.

촉진제인 유황은 1~3중량%를 혼합한다. 1 중량% 미만은 성형시 가열공정에서 가황작용 효과가 미미하므로, 1 중량% 이상을 첨가한다. 3중량%를 초과하면, 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 1 ~ 3중량%가 적정하다.

따라서 본 발명은 여러 방향에 탄성을 갖는 합성고무로 보강되므로 제1점적호스(20) 및 제2점적호스(30)의 탄성, 인성 및 강성이 증대되므로 내구성이 향상되며, 이에 따라 제1점적호스(20) 및 제2점적호스(30)의 수명이 증대된다.

10 : 상,하수관로 보수용 튜브
11 : 내부원형필름
12 : 원형부직포
13 : 외부원형필름
20 : 제1점적호스
21 : 접착제
30 : 제2점적호스
31 : 수지
32 : 점적호스 주입구
41 : 압축공기 주입구
42 : 압축공기 배출구
51 : 스팀 주입구
52 : 스팀 배출구
61 : 진공연결구
70 : 고정핀
80 : 펠트
81 : 보강필름
82 : 함침수지 침투용 절개부
100 : 상,하수관로

Claims

내부에서 외부방향을 향하여 내부원형필름(11)과 원형부직포(12)와 외부원형필름(13)이 차례로 적층된 구조로 구비되어, 보수대상의 상,하수관로(100) 내부에 삽입 배치되는 상,하수관로 보수용 튜브(10);
상기 외부원형필름(13)의 외경부에 배치되어, 외부원형필름(13)의 표면이 상,하수관로(100)의 내경면에 접착되도록 한 접착제를 분출시키는 2개 이상의 제1점적호스(20);
상기 원형부직포(12)와 외부원형필름(13)의 계면 사이에 내설되어, 원형부직포(12) 내에 수지가 함침되도록 수지를 분출시키는 2개 이상의 제2점적호스(30);
를 포함하고,
상기 내부원형필름(11)을 밀봉시킨 상태에서 팽창시켜서 원형부직포(12)와 외부원형필름(13)이 상,하수관로(100)의 내경면에 밀착되게 함으로써, 상기 외부원형필름(13)이 접착제를 매개로 상,하수관로(100)의 내경면에 접착되고, 상기 원형부직포(12)가 수지 경화에 의하여 팽창된 상태를 유지시킬 수 있도록 하며;
상기 내부원형필름(11)을 팽창시키기 위하여 내부원형필름(11)의 양단부가 열융착으로 밀봉되고, 밀봉된 내부원형필름(11)의 일단부에 밸브를 갖는 압축공기 주입구(41)가 연결되며, 타단부에 밸브를 갖는 압축공기 배출구(42)가 연결되고;
상기 원형부직포(12)에 함침된 수지 및 상기 외부원형필름(13)을 상,하수관로(100)에 접착시키는 접착제를 경화시키기 위하여, 밀봉된 내부원형필름(11)의 일단부에 밸브를 갖는 스팀주입구(51)가 연결되고, 타단부에 밸브를 갖는 스팀배출구(52)가 연결되며;
상기 내부원형필름(11)의 양단부 외에 외부원형필름(13)의 양단부가 열융착으로 밀봉되고, 밀봉된 외부원형필름(13)의 일단부 및 타단부에는 점적호스 주입구(32)를 통해 제2점적호스(30)로 공급된 수지가 원형부직포(12) 내에 고르게 함침되도록 원형부직포(12)에 진공을 제공하는 진공연결구(61)가 연결되고;
상기 상,하수관로 보수용 튜브(10)를 구성하는 내부원형필름(11)의 밀봉된 양단부와, 상기 외부원형필름(13)의 밀봉된 양단부와, 상기 원형부직포(12)의 양단부는 상,하수관로(100)의 양쪽 개방부를 통해 노출되어 시공 완료 시점에서 절단되고, 절단된 상,하수관로 보수용 튜브(10)의 양단부는 상,하수관로(100)에 고정핀(70)으로 더 고정되는 것을 특징으로 하는 비굴착 상,하수관로 보수 장치.
삭제
ⅰ) 내부에서 외부방향을 향하여 내부원형필름(11)과 원형부직포(12)와 외부원형필름(13)이 차례로 적층되고, 원형부직포(12)와 외부원형필름(13)의 계면 사이에 수지를 분출시키는 제2점적호스(30)가 배치된 상,하수관로 보수용 튜브(10)를 보수 대상의 상,하수관로(100)에 삽입하는 단계;
ⅱ) 상기 상,하수관로(100)에 삽입된 외부원형필름(13)의 외표면 상에 접착제를 분출시키는 2개 이상의 제1점적호스(20)를 배치하는 단계;
ⅲ) 상기 내부원형필름(11)의 양단부를 열융착으로 밀봉하고, 밀봉된 내부원형필름(11)의 일단부에 밸브를 갖는 압축공기 주입구(41) 및 스팀주입구(51)를 연결하고, 타단부에 밸브를 갖는 압축공기 배출구(42) 및 스팀배출구(52)를 연결하는 단계;
ⅳ) 상기 외부원형필름(13)의 양단부를 열융착으로 밀봉하고, 밀봉된 외부원형필름(13)의 일단부 및 타단부에 원형부직포(12)에 대해 진공을 제공하는 진공연결구(61)를 연결하는 단계;
ⅴ) 상기 압축공기 주입구(41)를 통해 내부원형필름(11)의 내부에 압축공기를 일정 수준 주입함과 함께 상기 제1점적호스(20)를 통해 접착제를 분출시켜 외부원형필름(13)의 표면에 접착제를 도포시키는 단계;
ⅵ) 상기 진공연결구(61)를 통해 제공되는 진공으로 외부원형필름(13)의 내부 및 원형부직포(12)에 잔존하는 내부공기를 흡입 제거함과 함께 상기 제2점적호스(30)를 통해 수지를 분출시켜 원형부직포(12)의 내부에 고르게 수지가 함침되도록 하는 단계; 및
ⅶ) 상기 내부원형필름(11)의 내부에 압축공기를 계속 주입하여, 내부원형필름(11)을 비롯한 원형부직포(12)와 외부원형필름(13)이 상,하수관로(100)의 내경면에 밀착될 때까지 팽창시켜서 외부원형필름(13)과 상,하수관로(100)의 내경면 간이 접착제로 접착되게 하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착 상,하수관로 보수 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 ⅶ) 단계 이후, 상기 내부원형필름(11)의 내부에 스팀주입구(51)를 통해 스팀을 공급하여, 원형부직포(12)에 함침된 수지 및 외부원형필름(13)에 도포된 접착제를 경화시키는 경화 단계를 더 포함하고;
상기 경화 단계 이후, 상,하수관로(100)의 양단부를 통해 외부로 노출된 내부원형필름(11)의 밀봉된 양단부와, 외부원형필름(13)의 밀봉된 양단부와, 원형부직포(12)의 양단부를 시공 완료 시점에서 절단되고, 절단된 상,하수관로 보수용 튜브(10)의 양단부를 상,하수관로(100)에 고정핀(70)으로 고정시키는 단계가 더 진행되며;
상기 ⅴ) 단계에서, 상기 내부원형필름(11)의 내부에 압축공기가 주입됨에 따라 내부원형필름(11)을 비롯하여 외부원형필름(13)이 일정 수준 이상 팽창되는 동시에 접착제가 외부원형필름(13)의 전체 표면을 따라 퍼지면서 도포되는 것을 특징으로 하는 비굴착 상,하수관로 보수 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 ⅰ) 단계 이전에 상,하수관로에 대한 전처리 과정으로서,
보강필름(81)과 함침수지 침투용 절개부(82)를 갖는 펠트(80)를 준비하는 단계;
상,하수관로 설치 현장에서 펠트(80)의 절개부(82)를 통해 함침 수지를 주입하여, 펠트(80)에 대한 함침수지 함침 과정이 이루어지는 단계;
함침수지가 펠트(80)의 전체 면적에 걸쳐 고르게 퍼지도록 펠트(80)를 2단 롤러(83)로 통과시킨 후, 수지 함침된 펠트(80)를 상,하수관로(100)로 삽입하여 견인하는 단계;
상,하수관로(100)의 내부를 세척액을 이용하여 다시 한 번 세척하고, 상,하수관로 보수용 튜브가 상,하수관로의 내벽에 용이하게 접착되도록 상,하수관로 내벽에 프라이머를 도포하는 단계;
가 선행되는 것을 특징으로 하는 비굴착 상,하수관로 보수 방법.