KR101963176B1

KR101963176B1 - 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101963176B1
Application number: KR1020180093536A
Authority: KR
Inventors: 김형열; 류금성
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2018-08-10
Publication date: 2019-03-28
Also published as: US10400935B1

Abstract

노후화된 상하수도관의 내부에 몰탈 라이닝을 형성하여 상하수도관을 갱생할 경우, 텍스타일 그리드 보강재를 연속적으로 배치하고 그 상부에 몰탈 라이닝을 형성함으로써, 도포된 몰탈 라이닝에 발생할 수 있는 미세 균열이 원천적으로 억제되어 내구수명 및 안전성을 향상시키며, 유지보수비를 크게 절감시킬 수 있고, 또한, 고강도 복합소재인 텍스타일 그리드 보강재를 적용함으로써 기존의 철근이나 와이어메쉬를 적용하는 경우에 발생할 수 있는 보강재의 부식 문제를 해결할 수 있으며, 또한, 몰탈만으로 라이닝을 형성시키는 종래의 공법에 비해 텍스타일 그리드 보강재를 적용함으로써 몰탈 라이닝의 두께를 줄일 수 있고, 연속적인 시공이 가능하며, 이에 따라 경제적인 시공이 가능한, 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치 및 그 방법이 제공된다.

Description

텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치 및 그 방법 {APPARATUS FOR FORMING NON-EXCAVATING REBIRTH LINING OF WATER AND WASTEWATER PIPE USING TEXTILE GRID REINFORCING MEMBER AND MORTAR LINING, AND METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 노후화된 상하수도관의 내부에 몰탈 라이닝(Mortar Lining)을 형성하여 상하수도관을 갱생할 경우, 텍스타일 그리드(Textile Grid) 보강재를 연속적으로 배치하고 그 상부에 몰탈 라이닝을 형성하는, 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 기반시설을 설치함에 있어서 지하에 상수도관, 하수도관 및 가스나 전기 또는 통신 등의 산업용 관로를 매설하여 생활에 필요한 식수나 가스 및 통신 등을 제공하고 버려지는 하수는 하수관을 통해 배출되도록 설계된다.

그러나 이러한 관로는 시간이 지남에 따라 점차 노후화되어 보수가 필요하게 되며, 특히, 상수관로의 경우, 부식이 발생하게 되면 막대한 양의 물이 지하로 누수되고, 녹물의 유입으로 식수가 오염되어 식음 및 생활에 많은 불편을 초래하게 된다. 또한, 하수관로의 경우, 부식으로 인하여 크랙 등이 발생되어 하수가 관로 밖으로 흘러들어가게 되면 토양은 물론 지하수를 오염시키는 등 환경을 오염시키는 문제가 발생하게 된다.

따라서 종래에는 이를 보수하기 위해 관로가 매설된 도로(지면)를 굴착하여 노후화된 관로를 신관으로 교체하거나 보수하는 방식이 시행되었다. 그러나 이러한 지면 굴착방식은 주변환경의 손상과 더불어 공사가 완료된 후, 토양의 침식으로 인한 지반 침하가 발생할 뿐만 아니라 혼잡한 도심지역의 경우 교통체증을 유발하고 시민들에게 불편을 초래하고 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위해서, 크랙 등의 손상이 발생된 노후화된 매설관로를 보수함에 있어서, 지면을 굴착하지 않고 크랙 등이 발생된 노후화된 매설관로 속으로 보강튜브를 투입하고, 보강튜브 내부로 뜨거운 증기를 공급하여 보강튜브가 열팽창되면서 노후 관로의 내벽면에 들러붙어 침착(함침)되도록 함으로써, 노후화된 매설관로의 크랙 등을 메워 보수하도록 하는 비굴착 관로 보수장치 및 이를 이용한 공법이 개시되었다. 이에 따라, 도로를 파헤치는 공사를 하지 않음은 물론 시공성이 좋고 공기가 단축될 수 있다.

한편, 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-470353호에는 "상하수관 갱생을 위한 세라믹 몰탈 라이닝 공법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 견인식 미장 라이닝 공법은 관내부에 몰탈을 분사하고 원뿔형 견인 미장도구(Cone-type Drag Trowel)로 라이닝을 완성하는 공법으로서, 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 상하수도관 갱생을 위한 세라믹 몰탈 라이닝 공법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 상하수도관 갱생을 위한 몰탈 라이닝 공법은, 노후화된 상하수도관(10)이 묻혀있는 양측으로 작업을 위한 구멍을 형성시키고, 양측 구멍 사이의 상하수도관(10) 내부로 스크레이퍼와 고온 및 고압수 분사헤드를 투입시켜 스케일을 제거하며, 스케일이 제거된 상하수도관(10) 내부에 온풍을 공급시켜 수분을 건조시키는 공정을 거쳐 스케일이 제거된 상하수도관(10)의 내면에 세라믹 몰탈을 분사시켜 라이닝 처리하는 공법에 있어서, 에어호스(61)로부터 공급된 고압의 공기로 구동하는 에어모터(50) 및 상기 에어모터(50)의 작동으로 회전하며 세라믹 몰탈 공급호스(62)로부터 공급된 세라믹 몰탈을 방사상으로 분사시키는 임펠러(40)를 통해 상하수도관(10)의 내면에 세라믹 몰탈층(20)을 형성시키는 공정; 및 임펠러(40)에 설치되어 있는 연결대에 연결되며 일측은 홀더로 고정되고 타측은 내면에 설치된 판스프링의 텐션(Tension)으로 외향으로 벌려지며, 세라믹 몰탈층(20)이 형성된 노후 상하수도관(10)의 내면에 접촉하는 금속판으로 이루어진 미장용 인두(30)를 일측 방향으로 이동시켜 세라믹 몰탈층(20)이 균일한 두께를 갖도록 미장 처리하는 공정으로 이루어진다.

종래의 기술에 따른 상하수도관 갱생을 위한 세라믹 몰탈 라이닝 공법은, 미장용 인두(30)를 사용함에 따라 라이닝의 두께가 균일하고 표면이 매끄럽게 되도록 하여 그 내부를 흐르는 물의 마찰저항을 줄일 수 있고, 몰탈의 사용량을 최적화할 수 있어 작업 단가를 낮출 수 있다

한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-623827호에는 "상하수도관 갱생을 위한 로테이팅 트로웰 라이닝 공법"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 노후화된 상하수도관 내부에 몰탈을 분사하고 회전하는 미장도구(Rotating Trowel)로 라이닝을 완성하는 회전식 미장 라이닝 공법으로서, 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 종래의 기술에 따른 상하수도관 갱생을 위한 로테이팅 트로웰 라이닝 공법에 사용되는 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 상하수도관 갱생을 위한 로테이팅 트로웰(Trowel) 라이닝 공법은, 분사헤드를 통해 상하수도관(10)의 내경에 세라믹 몰탈을 고압으로 분사시키는 공정; 및 분사헤드의 선단에 설치되며 모터의 동력으로 회전하는 회전판(81)과, 상기 회전판의 양측에 설치되는 브라켓(82) 및 상기 브라켓(82)과 상하로 길이조절 가능하게 결합된 로드(83)들의 선단에 각각 부착되며 서로 다른 크기로 제작되어 스프링(82)의 탄성으로 상하수도관(10)의 내경에 접촉한 후, 상기 회전판(81)의 작동으로 회전하는 긁개판(70)들로 이루어진 미장용 인두를 이용하여 세라믹 몰탈을 균일한 두께로 미장 처리하는 공정으로 이루어진다.

종래의 기술에 따른 상하수도관 갱생을 위한 로테이팅 트로웰 라이닝 공법에 따르면, 상하수도관의 내경에 세라믹 몰탈을 분사시키는 라이닝 장치의 선단에 미장용 인두를 설치하여 분사된 세라믹 몰탈의 두께를 균일하게 미장 처리할 수 있고, 또한, 미장용 인두의 구성을 이루는 긁개판의 길이를 자유로이 조절함으로써 상하수도관의 직경 크기에 상관없이 미장 작업을 수행할 수 있다.

하지만, 종래의 기술에 따른 몰탈 라이닝 공법에 의한 상하수도관 갱생 방법의 경우, 다음과 같은 문제점이 있다. 종래의 기술에 따른 몰탈 라이닝 공법은 분사압력으로 라이닝이 형성되므로 시공품질이 낮고, 단지 몰탈만으로 라이닝을 형성시키는 경우, 균열 제어를 위해서 몰탈의 최소 두께가 30㎜ 이상 형성되어야 하기 때문에 상하수도관 갱생 이후에 상하수도관의 통수단면적이 크게 줄어드는 단점이 있었다. 또한, 종래의 기술에 따른 미장형 몰탈 라이닝 공법은 상하수도관 내부에 얇은 몰탈 라이닝을 형성하는 것으로, 몰탈의 두께가 얇기 때문에 고강도 몰탈을 시공하는 것이 바람직하지만, 이러한 고강도 몰탈은 시공 이후에 건조수축으로 인하여 미세한 균열이 발생할 수 있다는 우려가 있고, 공용중에는 내외부 환경하중 등에 의해서 균열, 박리가 발생할 우려가 있다. 또한, 갱생 라이닝의 균열 제어를 위하여 철근, 와이어메쉬, 복합소재 텍스타일 그리드 등 몰탈 단면에 보강재를 형성할 수 있지만, 연속적으로 배치할 수 없다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허번호 제10-623827호(출원일: 2004년 10월 27일), 발명의 명칭: "상하수도관 갱생을 위한 로테이팅 트로웰 라이닝 공법" 대한민국 공개특허번호 제2009-58408호(공개일: 2006년 9월 6일), 발명의 명칭: "지중관로 다기능보수보강로봇" 대한민국 등록특허번호 제10-1839861호(출원일: 2017년 9월 7일), 발명의 명칭: "상하수도 라이닝 튜브 설치장치" 대한민국 등록특허번호 제10-1109660호(출원일: 2011년 8월 30일), 발명의 명칭: "상하수도 비굴착 관로 보수공법 및 장치" 대한민국 등록특허번호 제10-470353호(출원일: 2002년 4월 19일), 발명의 명칭: "상하수관 갱생을 위한 세라믹 몰탈 라이닝 공법" 대한민국 공개특허번호 제2017-89754호(공개일: 2017년 8월 4일), 발명의 명칭: "비굴착 상하수도 보수용 가변형 반전 장치 및 이를 이용한 비굴착 상하수도 보수 방법" 일본 공개특허번호 제2008-533405호(공개일: 2008년 8월 21일), 발명의 명칭: "관로의 비굴착 보수 부재 및 보수 방법 " 일본 등록특허번호 제2,657,730호(출원일: 1992년 3월 19일), 발명의 명칭: "관로의 보수용 피복체"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 노후화된 상하수도관의 내부에 몰탈 라이닝을 형성하여 상하수도관을 갱생할 경우, 텍스타일 그리드 보강재를 연속적으로 배치하고 그 상부에 몰탈 라이닝을 형성함으로써 몰탈 라이닝에 발생할 수 있는 미세 균열을 방지할 수 있는, 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 고강도 복합소재인 텍스타일 그리드 보강재를 적용함으로써 기존의 철근이나 와이어메쉬를 적용하는 경우에 발생할 수 있는 보강재의 부식 문제를 방지하고, 몰탈 라이닝의 두께를 줄일 수 있고, 연속적인 시공이 가능한, 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치는, 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에 있어서, 상하수도관 내에 배치되어 상기 상하수도관의 저면을 따라 견인하거나 자주식으로 주행하는 작업대차; 롤 형태의 텍스타일 그리드 보강재가 권취되는 보빈을 구비하며, 상기 텍스타일 그리드 보강재를 상기 상하수도관의 내주면에 밀착 배치하도록 상기 작업대차에 회전 가능하도록 탑재되는 텍스타일 그리드 배치장치: 상기 작업대차에 탑재되고, 상기 텍스타일 그리드 보강재가 상기 상하수도관의 벽면에 부착되도록 몰탈을 도포하는 몰탈 노즐; 및 상기 작업대차의 후방에 설치되는 원뿔 형상의 미장도구로서, 상기 작업대차에 연결로드로 연결되고, 상기 몰탈 노즐로부터 도포된 몰탈을 마감하여 몰탈 라이닝을 형성하는 원뿔형 미장도구를 포함하되, 상기 텍스타일 그리드 보강재는 상기 상하수도관 벽면에 연속적으로 배치되고, 상기 몰탈 노즐에 의해 상기 텍스타일 그리드 보강재 상에 몰탈을 도포하여 상하수도관 갱생 라이닝을 형성하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 작업대차가 상기 상하수도관 내부를 진행하면서 상기 보빈에 권취된 롤 형태의 텍스타일 그리드 보강재를 상기 상하수도관 내부에 배치하고, 상기 몰탈 노즐을 통해 상기 텍스타일 그리드 보강재의 상면에 몰탈을 도포한 후, 상기 몰탈이 도포된 부위를 상기 원뿔형 미장도구가 지나가면서 일정한 두께를 갖는 텍스타일 그리드 보강재가 상기 상하수도관의 내주면에 부착됨으로써 몰탈 라이닝이 완성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 텍스타일 그리드 배치장치는 상기 작업대차 내부에 장착된 구동모터에 의해서 구동되고, 기어박스에서 상기 작업대차 바퀴의 이동거리와 상하수도관 내경을 고려하여 회전속도가 자동으로 조절될 수 있다.

여기서, 상기 텍스타일 그리드 배치장치는, 상기 작업대차 일측 외부에 회전이 가능한 아우터 풀리가 형성되고, 상기 아우터 풀리 일측에는 연결축이 연결되며, 상기 연결축은 길이 조정이 가능하고, 상기 연결축에 보빈축과 텍스타일 밀착 배치봉이 연결되어, 상기 보빈으로부터 풀려서 배치되는 텍스타일 그리드 보강재가 상기 텍스타일 밀착 배치봉에 의해 상기 상하수도관 내부에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 아우터 풀리는 내측면에 형성되어 있는 한 쌍의 테이퍼 베어링으로 케이지 외측면에 지지되고, 상기 아우터 풀리 내측 중앙에는 인터널 기어가 구비되어 기어박스로부터 전달되는 동력을 타측 기어로 전달받아 회전할 수 있고, 상기 인터널 기어와 타측 기어가 치합되도록 상기 케이지에 개구부가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 텍스타일 그리드 배치장치는, 상기 보빈축과 연결축이 소정의 각도를 갖고 연결될 수 있도록 힌지 연결되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 원뿔형 미장도구는 추진헤드 일측에 다수의 미장칼이 리벳으로 연결되어 확장되거나 축소되는 구조로 형성되고, 상기 원뿔형 미장도구의 내부에 슬라이딩판이 내장되어 상기 추진헤드와 상기 슬라이딩판 사이에서 제2 연결로드 길이를 조정함으로써 상기 미장칼의 직경을 정확하게 조정할 수 있다.

본 발명에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치는, 상기 작업대차의 후방이나 전방에 적어도 하나 이상 장착되어, 상기 상하수도관 내부를 촬영하고, 통신라인을 통해 외부에 있는 작업자 단말에게 영상을 전송하는 카메라를 추가로 포함할 수 있다.

여기서, 외부에 있는 작업자 단말을 통해 상기 카메라를 통해 촬영된 영상을 모니터링하면서 상기 작업대차의 진행속도, 상기 텍스타일 그리드 보강재의 부착 및 상기 몰탈 노즐의 몰탈 분사량을 조절할 수 있다.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법은, 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법에 있어서, a) 상하수도관을 점검하여 갱생 라이닝 여부를 결정하는 단계; b) 상기 갱생 라이닝이 결정된 상하수도관을 청소하여 세관하는 단계; c) 작업대차, 텍스타일 그리드 배치장치, 몰탈 노즐 및 원뿔형 미장도구를 구비한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치를 상기 상하수도관 내의 소정 위치에 삽입 배치하는 단계; d) 상기 작업대차를 이동시키면서 상기 텍스타일 그리드 배치장치를 이용하여 텍스타일 그리드 보강재를 상기 상하수도관 내주면에 밀착 배치하는 단계; e) 상기 텍스타일 그리드 보강재 상면에 몰탈 노즐을 통해 몰탈을 분사하는 단계; f) 상기 원뿔형 미장도구를 통해 몰탈 라이닝을 형성하는 단계; 및 g) 상기 몰탈 라이닝이 이루어진 상하수도관을 검사하는 단계를 포함하되, 상기 d) 단계의 텍스타일 그리드 보강재는 상기 상하수도관 벽면에 연속적으로 배치되고, 상기 몰탈 노즐에 의해 상기 텍스타일 그리드 보강재 상에 몰탈을 도포하여 상하수도관 갱생 라이닝을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 노후화된 상하수도관의 내부에 몰탈 라이닝을 형성하여 상하수도관을 갱생할 경우, 텍스타일 그리드 보강재를 연속적으로 배치하고 그 상부에 몰탈 라이닝을 형성함으로써, 도포된 몰탈 라이닝에 발생할 수 있는 미세 균열이 원천적으로 억제되어 내구수명 및 안전성을 향상시키며, 유지보수비를 크게 절감시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 고강도 복합소재인 텍스타일 그리드 보강재를 적용함으로써 기존의 철근이나 와이어메쉬를 적용하는 경우에 발생할 수 있는 보강재의 부식 문제를 해결할 수 있다.

본 발명에 따르면, 몰탈만으로 라이닝을 형성시키는 종래의 공법에 비해 텍스타일 그리드 보강재를 적용함으로써 몰탈 라이닝의 두께를 줄일 수 있고, 연속적인 시공이 가능하며, 이에 따라 경제적인 시공이 가능하다.

도 1은 종래의 기술에 따른 상하수도관 갱생을 위한 세라믹 몰탈 라이닝 공법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 상하수도관 갱생을 위한 로테이팅 트로웰 라이닝 공법에 사용되는 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치를 나타내는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에서 텍스타일 그리드 배치장치를 구체적으로 나타내는 도면이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 B 영역을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 각각 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에서 텍스타일 그리드 보강재를 상하수도관 내에 배치하는 것을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에서 텍스타일 그리드 보강재를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에서 원뿔형 미장도구를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에서 연결로드 및 슬라이딩판을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법의 동작흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치(400)]

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치(400)는, 작업대차(410), 텍스타일 그리드 배치장치(420), 몰탈 탱크(430), 몰탈 노즐(440), 원뿔형 미장도구(450), 제1 연결로드(460), 제2 연결로드(470), 슬라이딩판(480) 및 카메라(500)를 포함한다.

작업대차(410)는 상하수도관(100) 내에 배치되어 상기 상하수도관(100)의 저면을 따라 견인하거나 자주식으로 주행한다. 예를 들면, 견인식의 경우, 상기 작업대차(410)의 전방에 와이어를 연결하여 외부 작업자에 의해 상기 작업대차(410)를 견인하여 주행시키며, 또한, 자주식의 경우, 외부로 연장된 제어케이블을 통해 상기 작업대차(410)에 설치된 주행바퀴(411)를 구동시킴으로써 상기 작업대차(410)를 주행시킬 수 있다.

텍스타일 그리드 배치장치(420)는 롤(Roll) 형태의 텍스타일 그리드 보강재(200)가 권취되는 보빈(421)을 구비하며, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)를 상기 상하수도관(100) 벽면에 연속적으로 밀착 배치하도록 상기 작업대차(410)에 회전 가능하도록 탑재된다. 이에 따라, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)는 상기 보빈(421)에 롤 형태로 권취되어 상기 작업대차(410)의 이동시 펼쳐지면서 상기 상하수도관(100)의 내주면에 부착되어 상기 상하수도관(100)을 보강하게 된다. 이때, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)는 상기 상하수도관(100) 벽면에 연속적으로 배치되고, 몰탈 노즐(440)에 의해 상기 텍스타일 그리드 보강재(200) 상에 몰탈(310)을 도포하여 상하수도관(100) 갱생 라이닝을 형성한다. 여기서, 상기 텍스타일 그리드 배치장치(420)는 도 4를 참조하여 구체적으로 후술하기로 한다.

몰탈 노즐(440)은 상기 작업대차(410)에 적어도 하나 이상 탑재되고, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)가 상기 상하수도관(100)의 벽면에 부착된 상태에서 몰탈 라이닝(300)을 형성하도록 몰탈(310)을 도포한다.

몰탈 탱크(430)는 상기 작업대차(410) 상에 탑재되고, 상기 몰탈 노즐(440)을 통해 분사되는 몰탈(310)을 공급한다.

원뿔형 미장도구(450)는 상기 작업대차(410)의 후방에 설치되는 원뿔 형상의 미장도구로서, 상기 작업대차(410)에 제1 및 제2 연결로드(460, 470)로 연결되고, 상기 몰탈 노즐(440)로부터 도포된 몰탈(310)을 미장 마감하여 몰탈 라이닝(300)을 형성한다.

다시 말하면, 상기 작업대차(410)가 견인식 또는 자주식으로 노후화된 상하수도관(100) 내부를 진행하면서 상기 보빈(421)에 권취된 롤 형태의 텍스타일 그리드 보강재(200)를 상기 상하수도관(100) 내부에 배치하고, 다수의 몰탈 노즐(440) 또는 기존의 분사식 방법으로 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)의 상면에 몰탈(310)을 도포하며, 이때, 상기 몰탈(310)이 도포된 부위를 상기 원뿔형 미장도구(450)가 지나가면서 일정한 두께를 갖는 텍스타일 그리드 보강재(200)가 상기 상하수도관(100)의 내주면에 부착됨으로써 몰탈 라이닝(300)이 완성된다.

또한, 카메라(500)는 상기 작업대차(410)의 후방이나 전방에 적어도 하나 이상 장착되어, 상기 상하수도관(100) 내부를 촬영하고, 통신라인(510)을 통해 외부에 있는 작업자 단말(도시되지 않음)에게 영상을 전송하며, 이에 따라, 상기 롤 형태의 텍스타일 그리드 보강재(200)가 펼쳐져서 상기 상하수도관(100) 내부에 배치되는 과정 및 몰탈(310)의 분사상태 등을 외부에 있는 작업자가 모니터링하면서 상기 작업대차(410)의 진행속도, 몰탈 분사량 등을 조절하여 시공 품질을 향상시킬 수 있다.

한편, 도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에서 텍스타일 그리드 배치장치를 구체적으로 나타내는 도면이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 B 영역을 구체적으로 나타내는 도면이다.

도 4a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에서 텍스타일 그리드 배치장치(420)는 보빈(421), 기어박스(422), 구동모터(423), 아우터 풀리(424), 텍스타일 그리드 밀착 배치봉(425), 연결축(426), 보빈축(427) 및 힌지(428)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 배치장치(420)의 보빈(421)은, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 작업대차(410)에 탑재되고, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)가 권취되어 있다. 이에 따라, 상기 작업대차(410)가 견인 또는 자주식으로 노후화된 상하수도관(100) 내부를 진행하면서 상기 보빈(421)에 권취된 텍스타일 그리드 보강재(200)가 상기 상하수도관(100) 내부에 밀착 배치되고, 이후, 다수의 몰탈 노즐(440) 또는 기존의 분사식 방법으로 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)의 상면에 몰탈(310)을 도포하며, 이때, 상기 몰탈(310)이 도포된 부위를 상기 원뿔형 미장도구(450)가 지나가면서 일정한 두께를 갖는 텍스타일 그리드 보강재(200)가 상기 상하수도관(100)의 내주면에 부착됨으로써 몰탈 라이닝(300)이 완성된다.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 배치장치(420)는 상기 작업대차(410) 내부에 장착된 구동모터(423)에 의해서 구동되고, 기어박스(422)에서 상기 작업대차 바퀴(411)의 이동거리와 상하수도관 내경을 고려하여 회전속도가 자동으로 조절될 수 있다.

또한, 상기 작업대차(410) 이동방향 반대편 일측 외부에는 원형단면을 갖는 몰탈 노즐(440)용 케이지(431)가 형성되며, 상기 케이지(431)의 외부에는 회전이 가능한 아우터 풀리(424)가 형성되고, 상기 아우터 풀리(424) 일측에는 연결축(426)이 연결된다.

한편, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 아우터 풀리(424)는 내측면에 형성되어 있는 한 쌍의 테이퍼 베어링(c)으로 케이지(431) 외측면에 지지되고, 상기 아우터 풀리(424) 내측 중앙에는 인터널 기어(a)가 구비되어 기어박스(422)로부터 전달되는 동력을 타측 기어(b)로 전달받아 회전할 수 있고, 상기 인터널 기어(a)와 타측 기어(b)가 치합되도록 상기 케이지(431)에 개구부가 형성된다.

이때, 상기 연결축(426)은 제1 연결축(426a)과 제2 연결축(426b)으로 구성되며, 제2 연결축(426b)은 원형관으로 제작된 제1 연결축(426a) 내부로 삽입되고 제1 연결축(426a) 상단에 구비된 너트(426c)로 상기 제2 연결축(426b)을 고정하는 구조로 형성되며, 이에 따라, 상하수도관(100)의 관경에 따라 연결축(426)의 길이를 적절하게 조절할 수 있다. 또한, 상기 제2 연결축(426b)에는 보빈축(427)과 텍스타일 밀착 배치봉(425)이 각각 연결되어 있다.

한편, 상기 보빈(421)으로부터 풀려서 배치되는 텍스타일 그리드 보강재(200)를 텍스타일 밀착 배치봉(425)에 의해 상기 상하수도관(100) 내부에 더욱 밀착시키기 위해서 원형관으로 제작된 제1 연결축(426a) 내부에 스프링(426d)을 구비할 수도 있다.

또한, 상기 보빈축(427)과 제2 연결축(426b)이 소정의 각도, 예를 들면, 예각(θ)을 갖고 연결될 수 있도록 힌지(428)가 연결된다. 예를 들면, 상기 힌지(428)는 볼트와 너트로 구성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

또한, 상기 보빈축(427)에는 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)가 권취되어 있는 보빈(421)이 삽입되고 자유로운 회전이 가능하다.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에서 텍스타일 그리드 보강재를 상하수도관 내에 배치하는 것을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 5의 a)에 도시된 바와 같이, 상기 보빈(421)으로부터 풀려서 배치되는 텍스타일 그리드 보강재(200)는 텍스타일 밀착 배치봉(425)에 의해 상기 상하수도관(100) 내부에 밀착된다.

도 5의 b)는 상하수도관 내에 연속적으로 배치되는 텍스타일 그리드 보강재를 나타내는 도면으로서, 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치의 경우, 도 5의 b)에 도시된 바와 같이, 상기 상하수도관(100) 내부에 텍스타일을 연속적으로 배치하기 위해서는, 전술한 바와 같이, 상기 보빈(421)의 축과 작업대차(410)에 연결되어 있는 연결축(426)이 직각이 아닌 예각(θ)을 갖도록 조립되어야 한다. 이에 따라, 롤 형태의 텍스타일 그리드 보강재(200)는 상기 상하수도관(100) 내부에 연속적으로 배치될 수 있다.

한편, 도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에서 텍스타일 그리드 보강재를 설명하기 위한 도면으로서, 도 6a는 텍스타일 그리드 보강재를 나타내고, 도 6b는 텍스타일 그리드 보강재 제조장치를 나타내는 도면이다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 상하수도관(100)의 내주면을 보강하도록 고강도 섬유를 위사(210) 및 경사(220)의 격자형태를 갖도록 제직하여 평면 형상을 갖는 텍스타일 그리드로 형성한다. 통상적으로, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유 등을 그리드 형상으로 제직하여 형성되며, 제직 이후에 에폭시 수지, SBR 수지 등 열가소성 수지로 부분적 함침(Partially Impregnation)시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)의 개략적인 폭은 1~2m, 길이는 수백 m로 제작되어 상기 보빈(421)에 권취되도록 롤(Roll) 형태로 제공된다.

또한, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)를 제직하기 위해서는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 다수의 위사(Weft, 씨실)(210)와 경사(Warp, 날실)(220)가 상호 교차되어 결합되는 방식으로 격자형태의 텍스타일 그리드를 제직할 수 있고, 상기 보빈(421)에 권취되도록 롤(Roll) 형태로 제공된다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치(400)의 경우, 평면 형상을 갖는 텍스타일 그리드 보강재(200)를 상하수도관(100) 내부에 연속적으로 배치하기 위해서 롤 형태의 텍스타일 그리드 보강재(200)를 제작하여 보빈(421)에 권취하며, 이러한 롤 형태의 텍스타일 그리드 보강재(200)는 상기 상하수도관(100) 내부에 연속적으로 배치된다.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에서 원뿔형 미장도구를 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에서 연결로드 및 슬라이딩판을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치(400)에서, 원뿔형 미장도구(450)는 종래의 기술에 따른 방법과 유사하게 추진헤드(453) 일측에 다수의 미장칼(451)이 리벳(452)으로 연결되어 있기 때문에 확장 또는 축소될 수 있는 구조로 형성될 수 있지만, 이외에도, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 원뿔형 미장도구(450)의 내부에 슬라이딩판(480)이 내장되어 있어 상기 추진헤드(453)와 슬라이딩판(480) 사이에서 제2 연결로드(470) 길이를 조정함으로써 상기 미장칼(451)의 직경을 정확하게 조정할 수 있다. 이를 위하여 상기 추진헤드(453)를 관통하는 제2 연결로드(470)에 나사산(471)이 형성되고, 양측에 너트(490)가 구비될 수 있다. 한편, 상기 슬라이딩판(480)은 2개 이상의 슬라이딩판 연결축(481)으로 제2 연결로드(470)와 연결되어 있으며, 이때, 상기 슬라이딩판(480)과 슬라이딩판 연결축(481)은 리벳(482)으로 연결되어 있어 회전이 가능한 구조이다.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치(400)의 경우, 작업대차(410)가 진행하게 되면 보빈(421)에 롤 형태로 권취된 텍스타일 그리드 보강재(200)가 펼쳐지게 되고, 상기 원뿔형 미장도구(450)의 추진헤드(453)와 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)의 마찰력으로 인하여 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)는 적당한 긴장력으로 긴장되면서 상기 상하수도관(100)의 내주면에 부착될 수 있다.

[텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치 및 그 방법]

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법의 동작흐름도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법은, 먼저, 상하수도관(100)을 점검하여 갱생 라이닝 여부를 결정한다(S110).

다음으로, 상기 갱생 라이닝이 결정된 상하수도관(100)을 청소하여 세관한다(S120).

다음으로, 작업대차(410), 텍스타일 그리드 배치장치(420), 몰탈 노즐(440) 및 원뿔형 미장도구(450)를 구비한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치(400)를 상기 상하수도관(100) 내의 소정 위치에 삽입 배치한다(S130).

다음으로, 상기 작업대차(410)를 이동시키면서 텍스타일 그리드 보강재(200)를 상기 상하수도관(100) 내주면에 밀착 배치한다(S140).

다음으로, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200) 상면에 몰탈 노즐(440)을 통해 몰탈(310)을 분사한다(S150). 이때, 본 발명의 실시예에 따른 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치(400)는 상기 작업대차(410)의 후방이나 전방에 적어도 하나 이상 장착되어, 상기 상하수도관(100) 내부를 촬영하고, 통신라인(510)을 통해 외부에 있는 작업자 단말에게 영상을 전송하는 카메라(500)를 추가로 포함할 수 있고, 외부에 있는 작업자 단말을 통해 상기 카메라(500)를 통해 촬영된 영상을 모니터링하면서 상기 작업대차(410)의 진행속도, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)의 부착 및 상기 몰탈 노즐(440)의 몰탈 분사량을 조절할 수 있다.

다음으로, 상기 원뿔형 미장도구(450)를 통해 몰탈 라이닝(300)을 형성한다(S160). 이때, 상기 원뿔형 미장도구(450)는 추진헤드(453) 일측에 다수의 미장칼(451)이 리벳(452)으로 연결되어 확장되거나 축소되는 구조로 형성되고, 상기 원뿔형 미장도구(450)의 내부에 슬라이딩판(480)이 내장되어 상기 추진헤드(453)와 상기 슬라이딩판(480) 사이에서 제2 연결로드(470) 길이를 조정함으로써 상기 미장칼(451)의 직경을 정확하게 조정할 수 있다.

다음으로, 상기 몰탈 라이닝(300)이 이루어진 상하수도관(100)을 검사한다(S170).

따라서 상기 작업대차(410)가 상기 상하수도관(100) 내부를 진행하면서 상기 보빈(421)에 권취된 롤 형태의 텍스타일 그리드 보강재(200)를 상기 상하수도관(100) 내부에 배치하고, 상기 몰탈 노즐(440)을 통해 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)의 상면에 몰탈(310)을 도포한 후, 상기 몰탈(310)이 도포된 부위를 상기 원뿔형 미장도구(450)가 지나가면서 일정한 두께를 갖는 텍스타일 그리드 보강재(200)가 상기 상하수도관(100)의 내주면에 부착됨으로써 몰탈 라이닝(300)이 완성할 수 있다.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 노후화된 상하수도관을 비굴착 공법으로 갱생함에 있어서 도포된 몰탈 라이닝에 발생할 수 있는 미세 균열이 원천적으로 억제되어 내구수명, 안전성이 향상되며, 유지보수비를 크게 절감시킬 수 있다. 또한, 고강도 복합소재인 텍스타일 그리드 보강재를 적용함으로써 기존의 철근이나 와이어메쉬를 적용하는 경우에 발생할 수 있는 보강재의 부식 문제를 해결할 수 있으며, 또한, 몰탈만으로 라이닝을 형성시키는 종래의 공법에 비해 텍스타일 그리드 보강재를 적용함으로써 몰탈 라이닝의 두께를 줄일 수 있고, 연속적인 시공이 가능하며, 이에 따라 경제적인 시공이 가능하다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 상하수도관
200: 롤(Roll) 형태의 텍스타일 그리드 보강재
210: 위사 220: 경사
300: 몰탈 라이닝 310: 몰탈
400: 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치
410: 작업대차 420: 텍스타일 그리드 배치장치
430: 몰탈 탱크 440: 몰탈 노즐
450: 원뿔형 미장도구 460: 제1 연결로드
470: 제2 연결로드 480: 슬라이딩판
490: 너트
500: 카메라 510: 통신라인
421: 보빈 422: 기어박스
423: 구동모터 424: 아우터 풀리
425: 텍스타일 그리드 밀착 배치봉 426: 연결축
427: 보빈축 428: 힌지
431: 케이지
451: 미장칼 452: 리벳
453: 추진헤드 461: 나사산
481: 슬라이딩판 연결축 482: 리벳

Claims

비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치에 있어서,
상하수도관(100) 내에 배치되어 상기 상하수도관(100)의 저면을 따라 견인하거나 자주식으로 주행하는 작업대차(410);
롤(Roll) 형태의 텍스타일 그리드 보강재(200)가 권취되는 보빈(421)을 구비하며, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)를 상기 상하수도관(100)의 내주면에 밀착 배치하도록 상기 작업대차(410)에 회전 가능하도록 탑재되는 텍스타일 그리드 배치장치(420):
상기 작업대차(410)에 탑재되고, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)가 상기 상하수도관(100)의 벽면에 부착되도록 몰탈(310)을 도포하는 몰탈 노즐(440); 및
상기 작업대차(410)의 후방에 설치되는 원뿔 형상의 미장도구로서, 상기 작업대차(410)에 연결로드(460, 470)로 연결되고, 상기 몰탈 노즐(440)로부터 도포된 몰탈(310)을 마감하여 몰탈 라이닝(300)을 형성하는 원뿔형 미장도구(450)를 포함하되,
상기 텍스타일 그리드 보강재(200)는 상기 상하수도관(100) 벽면에 연속적으로 배치되고, 상기 몰탈 노즐(440)에 의해 상기 텍스타일 그리드 보강재(200) 상에 몰탈(310)을 도포하여 상하수도관(100) 갱생 라이닝을 형성하며,
상기 텍스타일 그리드 배치장치(420)는 상기 작업대차(410) 내부에 장착된 구동모터(423)에 의해서 구동되고, 기어박스(422)에서 상기 작업대차 바퀴(411)의 이동거리와 상하수도관 내경을 고려하여 회전속도가 자동으로 조절되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치.
제1항에 있어서,
상기 작업대차(410)가 상기 상하수도관(100) 내부를 진행하면서 상기 보빈(421)에 권취된 롤 형태의 텍스타일 그리드 보강재(200)를 상기 상하수도관(100) 내부에 배치하고, 상기 몰탈 노즐(440)을 통해 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)의 상면에 몰탈(310)을 도포한 후, 상기 몰탈(310)이 도포된 부위를 상기 원뿔형 미장도구(450)가 지나가면서 일정한 두께를 갖는 텍스타일 그리드 보강재(200)가 상기 상하수도관(100)의 내주면에 부착됨으로써 몰탈 라이닝(300)이 완성되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 텍스타일 그리드 배치장치(420)는, 상기 작업대차(410) 일측 외부에 회전이 가능한 아우터 풀리(424)가 형성되고, 상기 아우터 풀리(424) 일측에는 연결축(426)이 연결되며, 상기 연결축(426)은 길이 조정이 가능하고, 상기 연결축(426)에 보빈축(427)과 텍스타일 밀착 배치봉(425)이 연결되어, 상기 보빈(421)으로부터 풀려서 배치되는 텍스타일 그리드 보강재(200)가 상기 텍스타일 밀착 배치봉(425)에 의해 상기 상하수도관(100) 내부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치.
제4항에 있어서,
상기 아우터 풀리(424)는 내측면에 형성되어 있는 한 쌍의 테이퍼 베어링(c)으로 케이지(431) 외측면에 지지되고, 상기 아우터 풀리(424) 내측 중앙에는 인터널 기어(a)가 구비되어 기어박스(422)로부터 전달되는 동력을 타측 기어(b)로 전달받아 회전할 수 있고, 상기 인터널 기어(a)와 타측 기어(b)가 치합되도록 상기 케이지(431)에 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치.
제4항에 있어서,
상기 텍스타일 그리드 배치장치(420)는, 상기 보빈축(427)과 연결축(426)이 소정의 각도(θ)를 갖고 연결될 수 있도록 힌지(428) 연결되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치.
제1항에 있어서,
상기 원뿔형 미장도구(450)는 추진헤드(453) 일측에 다수의 미장칼(451)이 리벳(452)으로 연결되어 확장되거나 축소되는 구조로 형성되고, 상기 원뿔형 미장도구(450)의 내부에 슬라이딩판(480)이 내장되어 상기 추진헤드(453)와 상기 슬라이딩판(480) 사이에서 제2 연결로드(470) 길이를 조정함으로써 상기 미장칼(451)의 직경을 정확하게 조정하는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치.
제1항에 있어서,
상기 작업대차(410)의 후방이나 전방에 적어도 하나 이상 장착되어, 상기 상하수도관(100) 내부를 촬영하고, 통신라인(510)을 통해 외부에 있는 작업자 단말에게 영상을 전송하는 카메라(500)를 추가로 포함하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치.
제8항에 있어서,
외부에 있는 작업자 단말을 통해 상기 카메라(500)를 통해 촬영된 영상을 모니터링하면서 상기 작업대차(410)의 진행속도, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)의 부착 및 상기 몰탈 노즐(440)의 몰탈 분사량을 조절하는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치.
비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법에 있어서,
a) 상하수도관(100)을 점검하여 갱생 라이닝 여부를 결정하는 단계;
b) 상기 갱생 라이닝이 결정된 상하수도관(100)을 청소하여 세관하는 단계;
c) 작업대차(410), 텍스타일 그리드 배치장치(420), 몰탈 노즐(440) 및 원뿔형 미장도구(450)를 구비한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치(400)를 상기 상하수도관(100) 내의 소정 위치에 삽입 배치하는 단계;
d) 상기 작업대차(410)를 이동시키면서 상기 텍스타일 그리드 배치장치(420)를 이용하여 텍스타일 그리드 보강재(200)를 상기 상하수도관(100) 내주면에 밀착 배치하는 단계;
e) 상기 텍스타일 그리드 보강재(200) 상면에 몰탈 노즐(440)을 통해 몰탈(310)을 분사하는 단계;
f) 상기 원뿔형 미장도구(450)를 통해 몰탈 라이닝(300)을 형성하는 단계; 및
g) 상기 몰탈 라이닝(300)이 이루어진 상하수도관(100)을 검사하는 단계를 포함하되,
상기 d) 단계의 텍스타일 그리드 보강재(200)는 상기 상하수도관(100) 벽면에 연속적으로 배치되고, 상기 몰탈 노즐(440)에 의해 상기 텍스타일 그리드 보강재(200) 상에 몰탈(310)을 도포하여 상하수도관(100) 갱생 라이닝을 형성하는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법.
제10항에 있어서, 상기 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성장치(400)는,
상하수도관(100) 내에 배치되어 상기 상하수도관(100)의 저면을 따라 견인하거나 자주식으로 주행하는 작업대차(410);
롤(Roll) 형태의 텍스타일 그리드 보강재(200)가 권취되는 보빈(421)을 구비하며, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)를 상기 상하수도관(100)의 내주면에 밀착 배치하도록 상기 작업대차(410)에 회전 가능하도록 탑재되는 텍스타일 그리드 배치장치(420):
상기 작업대차(410)에 탑재되고, 상기 텍스타일 그리드 보강재(200)가 상기 상하수도관(100)의 벽면에 부착되도록 몰탈(310)을 도포하는 몰탈 노즐(440); 및
상기 작업대차(410)의 후방에 설치되는 원뿔 형상의 미장도구로서, 상기 작업대차(410)에 연결로드(460, 470)로 연결되고, 상기 몰탈 노즐(440)로부터 도포된 몰탈(310)을 마감하여 몰탈 라이닝(300)을 형성하는 원뿔형 미장도구(450)를 포함하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법.
제11항에 있어서,
상기 작업대차(410)의 후방이나 전방에 적어도 하나 이상 장착되어, 상기 상하수도관(100) 내부를 촬영하고, 통신라인(510)을 통해 외부에 있는 작업자 단말에게 영상을 전송하는 카메라(500)를 추가로 포함하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법.
제11항에 있어서,
상기 텍스타일 그리드 배치장치(420)는 상기 작업대차(410) 내부에 장착된 구동모터(423)에 의해서 구동되고, 기어박스(422)에서 상기 작업대차 바퀴(411)의 이동거리와 상하수도관 내경을 고려하여 회전속도가 자동으로 조절되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법.
제13항에 있어서,
상기 텍스타일 그리드 배치장치(420)는, 상기 작업대차(410) 일측 외부에 회전이 가능한 아우터 풀리(424)가 형성되고, 상기 아우터 풀리(424) 일측에는 연결축(426)이 연결되며, 상기 연결축(426)에 보빈축(427)과 텍스타일 밀착 배치봉(425)이 연결되어, 상기 보빈(421)으로부터 풀려서 배치되는 텍스타일 그리드 보강재(200)가 상기 텍스타일 밀착 배치봉(425)에 의해 상기 상하수도관(100) 내부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법.
제14항에 있어서,
상기 아우터 풀리(424)는 내측면에 형성되어 있는 한 쌍의 테이퍼 베어링(c)으로 케이지(431) 외측면에 지지되고, 상기 아우터 풀리(424) 내측 중앙에는 인터널 기어(a)가 구비되어 기어박스(422)로부터 전달되는 동력을 타측 기어(b)로 전달받아 회전할 수 있고, 상기 인터널 기어(a)와 타측 기어(b)가 치합되도록 상기 케이지(431)에 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법.
제14항에 있어서,
상기 텍스타일 그리드 배치장치(420)는, 상기 보빈축(427)과 연결축(426)이 소정의 각도(θ)를 갖고 연결될 수 있도록 힌지(428) 연결되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법.
제11항에 있어서,
상기 원뿔형 미장도구(450)는 추진헤드(453) 일측에 다수의 미장칼(451)이 리벳(452)으로 연결되어 확장되거나 축소되는 구조로 형성되고, 상기 원뿔형 미장도구(450)의 내부에 슬라이딩판(480)이 내장되어 상기 추진헤드(453)와 상기 슬라이딩판(480) 사이에서 제2 연결로드(470) 길이를 조정함으로써 상기 미장칼(451)의 직경을 정확하게 조정하는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드 보강재 및 몰탈 라이닝을 활용한 비굴착 상하수도관 갱생 라이닝 형성방법.