KR102062043B1 - 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치 - Google Patents

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이영숙
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웅진고분자 주식회사
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Abstract

본 발명은 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치에 관련되며, 이는 패커튜브의 팽창구조를 개선하여 콤팩트한 사이즈에서 최대 팽창을 구현하므로 관로 내부로 초기 진입이 용이함과 더불어 다양한 규격의 관로에 적용 가능한 범용성을 제공하고, 특히 아크릴 보수제에 시멘트 그라우트를 혼합 주입하므로 아크릴 사용량 절감으로 균열부 보수에 따른 유지보수비용 절감을 도모하면서, 시멘트 그라우트에 의해 균열부 주변 지반이 강화되어 싱크홀을 포함하는 지반 붕괴사고를 미연에 예방하기 위해 림본체(10), 공압라인(20), 보수제공급라인(30), 패커튜브(40)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

Description

고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치 {High-expansion pipeline repair packer device}
본 발명은 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치에 관련되며, 더욱 상세하게는 패커튜브의 팽창구조를 개선하여 콤팩트한 사이즈에서 최대 팽창을 구현하므로 관로 내부로 초기 진입이 용이함과 더불어 다양한 규격의 관로에 적용 가능한 범용성을 제공하고, 특히 아크릴 보수제에 시멘트 그라우트를 혼합 주입하므로 아크릴 사용량 절감으로 균열부 보수에 따른 유지보수비용 절감을 도모하면서, 시멘트 그라우트에 의해 균열부 주변 지반이 강화되어 싱크홀을 포함하는 지반 붕괴사고를 미연에 예방하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트흄관, 염화비닐관 등과 같은 하수관, 암거 및 기타 관로 등과 같은 지중 매설관은 구조적인 노후화 및 지하 지반의 침하, 지상에서의 토압 변동, 외부하중에 의한 균열 및 파손 등의 흠결에 의해 빗물이 침수되거나 관 내부의 오폐수가 이 균열 및 파손된 부분을 통해 지하에 스며들어 토양을 오염시키거나 지반의 침식을 일으키는 문제점이 있었다.
이러한 매설관의 내부를 보수하기 위한 공법에는 비굴착공법, 굴착공법 등이 있으며, 매설관의 손상 부위 특성 및 주변 여건에 따라 적절히 선택되어 이용될 수 있다. 특히, 직경이 작은 매설관의 경우 그 내부에 작업자가 들어갈 수 없기 때문에 무인카메라, 팩커 등과 같은 보수장치를 이용한 비굴착공법이 보편화되고 있지만, 작업자가 진입하지 못하는 특성상 보수작업이 견고하고 정밀하게 이루어지는 못하는 실정이다.
이에 종래에 개시된 등록특허 10-981706호에서, 매설관의 손상 부분을 관찰하고, 일단에 촬영부가 배치되며, 타단에 당김끈이 구비되고, 복수의 바퀴를 통해 이동가능한 카메라로봇과, 양단부에 걸림부가 개별적으로 구비되고, 팽창가능한 패커튜브를 가지며, 에어호스ㆍ차수제 주입호스ㆍ경화제 주입호스가 연결된 팩커와, 일단에 작업자가 파지하는 파지부가 형성되고, 타단에 걸림고리를 가진 좌우 한 쌍의 이동끈 및 상기 카메라로봇에 의해 관찰된 매설관의 내부 상황을 실시간으로 나타내는 모니터, 상기 차수제 공급호스가 연결된 차수제 충전탱크, 상기 경화제 공급호스가 연결된 경화제 충전탱크, 상기 에어호스로 압축공기를 공급하는 공기압축기, 상기 카메라로봇의 촬영부를 제어하는 컨트롤러, 및 각종 데이터를 입력 내지 출력하는 입출력부를 구비한 구동장치를 포함하고, 상기 한 쌍의 이동끈의 각 걸림고리는 상기 팩커의 각 걸림부에 개별적으로 분리가능하게 결합됨으로써 상기 한 쌍의 이동끈은 상기 팩커의 양측에 개별적으로 구비되며, 상기 팩커는, 이격된 한 쌍의 측판; 상기 한 쌍의 측판에 밀봉적으로 결합됨으로써 밀폐적인 에어공간을 형성하고, 상기 에어공간으로 주입되는 에어에 의해 팽창가능하며, 외주면에 차수제 및 경화제를 압출시키는 제1 및 제2 압출노즐이 형성된 패커튜브; 및 상기 한 쌍의 측판을 연결하는 굴절연결체를 구비하며, 상기 굴절연결체는 그 양단부가 각 측판의 중심부에 클램프를 매개로 결합되고, 상기 굴절연결체는 상기 패커튜브의 에어공간에 대해 밀폐되는 굴절가능한 재질로 이루어지며, 상기 패커튜브는 그 외주면에 복수의 실링돌기부가 원주방향으로 형성되는 기술이 선등록된바 있다.
그러나 종래기술은 매설관 내부의 손상발생 부분을 보다 견고하고 확실하게 보수하기 위한 것이나, 패커튜브의 재질적 특성에 의존하여 매설관 내경과 대응하는 사이즈로 확장되도록 구성됨에 따라 패커튜브의 재질적 팽창한계로 인해 다양한 사이즈의 매설관에 대응하기 위해서는 패커튜브를 규격별로 다양하게 준비해야 하는 실정이다.
즉, 종래에 패커튜브는, 소형 하수관용으로 150mm 이하, 200mm 이하, 250mm 이상~300mm이하 규격으로 구분되고, 중형 하수관용으로 300mm 이상~350mm 이하, 350mm 이상~450mm 이하, 400mm 이상~500mm 이하, 500mm 이상~600mm 이하 규격으로 구분되며, 중대형 하수관용으로 600mm 이상~800mm 이하 규격으로 세분화되어, 현장 출동시 최소 5종 이상의 패커튜브를 구비해야 하므로 휴대성이 저하됨과 더불어 물류비 상승을 초래하고, 특히 중형 및 중대형 하수관용 패커튜브는 팽창시 내부 체적이 대용량으로 형성되므로 팽창작업에 많은 시간과 비용이 소용되는 폐단이 따랐다.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 패커튜브의 팽창구조를 개선하여 콤팩트한 사이즈에서 최대 팽창을 구현하므로 관로 내부로 초기 진입이 용이함과 더불어 다양한 규격의 관로에 적용 가능한 범용성을 제공하고, 특히 아크릴 보수제에 시멘트 그라우트를 혼합 주입하므로 아크릴 사용량 절감으로 균열부 보수에 따른 유지보수비용 절감을 도모하면서, 시멘트 그라우트에 의해 균열부 주변 지반이 강화되어 싱크홀을 포함하는 지반 붕괴사고를 미연에 예방하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 내부가 중공의 공간부(10a)가 형성되고, 양단에 설치되는 바퀴(11)에 지지되어 관로(1)를 타고 이동되도록 구비되는 림본체(10); 상기 림본체(10) 내측에 연결되어, 외측방향으로 압축공기를 공급하도록 구비되는 공압라인(20); 상기 림본체(10) 내측에서 외측방향으로 보수제를 공급하도록 구비되는 보수제공급라인(30); 및 상기 림본체(10) 외주면에 중첩구조로 설치되어, 공압라인(20)을 통하여 공급되는 압축공기에 의해 팽창되고, 외주면에 보수제 토출부(41)가 설치되어 보수제공급라인(30)과 멀티관(32)으로 연결되도록 구비되는 패커튜브(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 림본체(10)는, 공압라인(20)이 연결되는 공기포트(12a) 및 보수제공급라인(30)이 연결되는 보수제포트(12b)가 형성되는 센터림부(12)와, 상기 센터림부(12) 양단에 체결되어 패커튜브(40) 양단을 결속하는 한 쌍의 사이드림부(14)와, 상기 사이드림부(14)에서 연장되어 패커튜브(40) 내주면을 지지하는 받침림부(16)로 구성되고, 상기 센터림부(12)와 한 쌍의 사이드림부(14)는 볼트(10b)에 의해 체결되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 받침림부(16)는 내주면에 등간격으로 복수의 홀더(16a)가 구비되고, 상기 바퀴(11)은 서포트바(11a)를 통하여 복수의 홀더(16a)에 선택적으로 설치되며, 상기 바퀴(11)가 관로(1) 하부를 향하도록 위치되면 림본체(10) 및 패커튜브(40)가 선회되어 보수제 토출부(41)를 통한 보수제 토출방향이 결정되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 받침림부(16)는 내주면에 설치되어 가이드링부(17a)를 타고 선회운동 되는 유동링부(17)가 설치되고, 상기 유동링부(17)에 돌출 형성되어 바퀴(11)를 지지하는 서포트바(11a)가 구비되며, 상기 유동링부(17) 선회 각도에 따라 바퀴(11) 위치가 가변되고, 상기 유동링부(17)는 고정볼트(17b)에 의해 받침림부(16)와 체결되어 바퀴(11) 위치를 고정하며, 상기 바퀴(11)가 관로(1) 하부를 향하도록 위치되면 림본체(10) 및 패커튜브(40)가 선회되어 보수제 토출부(41)를 통한 보수제 토출방향이 결정되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패커튜브(40)는, 압축공기에 의해 팽창시 관로(1) 내주면에 밀착되고 보수제를 공급되도록 보수제 토출부(41)가 구비되는 아웃라이너부(42)과, 아웃라이너부(42) 양단에 형성되는 굴신부(44)와, 굴신부(44)에 의해 180° 방향 전환되어 아웃라이너부(42) 내측방향으로 연장되는 인라이너부(46)와, 인라이너부(46) 단부에 돌출되어 센터림부(12)와 사이드림부(14) 사이에 결속되는 비드부(48)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비드부(48) 사이 간격은 아웃라이너부(42) 폭 대비 70~80% 축소된 사이즈로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패커튜브(40)는 미팽창시, 아웃라이너부(42)와 인라이너부(46)가 서로 평형하게 중첩 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패커튜브(40)는 압축공기에 의해 팽창시, 굴신부(44) 영역이 아웃라이너부(42) 단부와 인라이너부(46) 단부 영역으로 확장되면서 굴신부(44) 반경이 확장되고, 굴신부(44) 확장 영역에 비례하게 아웃라이너부(42) 지름이 확장되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센터림부(12)와 사이드림부(14)가 대응하는 위치에는 'ㄱ'형 단면상을 가진 체결홈(13)이 구비되고, 상기 체결홈(13)에 맞물려 결속되는 비드부(48)는 단면형상이 'ㄱ'형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패커튜브(40)는 고무시트층(46a)과 보강사층(46b)이 복층구조로 접합 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보수제 토출부(41)는 토출구(41a)가 형성되는 판형 플레이트로 형성되어, 패커튜브(40)를 팽창시 보수제 토출부(41)가 관로(1) 내주면에 접촉된 상태로 보수제 토출부(41) 주변 패커튜브(40)가 관로(1) 내주면과 밀착되어 관로(1) 균열부(2) 주변이 기밀처리되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보수제는 시멘트그라우트 80~120중량부, 아크릴 80~120중량부, 아크릴 경화제 50~70중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보수제공급라인(30) 및 멀티관(32)은 시멘트 그라우트와 아크릴 혼합물이 주입되는 제 1공급관(30a)과, 아크릴 경화제가 주입되는 제 2공급라인(30b)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보수제 토출부(41)는 덮개(50)에 의해 마감된 상태로 내부에 공유실(52)을 형성하고, 공유실(52)을 통하여 제 1, 2공급관(30a)(30b)의 단부가 서로 연결되어, 제 1, 2공급관(30a)(30b) 중 어느 하나의 공급관으로 세척액을 주입하면 공유실(52)을 거쳐 다른 하나의 공급관으로 배출되면서 관세척이 이루어지도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 패커튜브의 팽창구조를 개선하여 콤팩트한 사이즈에서 최대 팽창을 구현하므로 관로 내부로 초기 진입이 용이함과 더불어 다양한 규격의 관로에 적용 가능한 범용성을 제공하고, 특히 아크릴 보수제에 시멘트 그라우트를 혼합 주입하므로 아크릴 사용량 절감으로 균열부 보수에 따른 유지보수비용 절감을 도모하면서, 시멘트 그라우트에 의해 균열부 주변 지반이 강화되어 싱크홀을 포함하는 지반 붕괴사고를 미연에 예방하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치를 분해하여 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치의 유동링부에 의해 바퀴위치가 조절되는 구조를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치의 패커튜브 팽창상태를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치의 작동상태를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치의 보수제공급라인 세척상태를 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치에 관련되며, 이는 패커튜브의 팽창구조를 개선하여 콤팩트한 사이즈에서 최대 팽창을 구현하므로 관로 내부로 초기 진입이 용이함과 더불어 다양한 규격의 관로에 적용 가능한 범용성을 제공하고, 특히 아크릴 보수제에 시멘트 그라우트를 혼합 주입하므로 아크릴 사용량 절감으로 균열부 보수에 따른 유지보수비용 절감을 도모하면서, 시멘트 그라우트에 의해 균열부 주변 지반이 강화되어 싱크홀을 포함하는 지반 붕괴사고를 미연에 예방하기 위해 림본체(10), 공압라인(20), 보수제공급라인(30), 패커튜브(40)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.
본 발명에 따른 림본체(10)는 내부가 중공의 공간부(10a)가 형성되고, 양단에 설치되는 바퀴(11)에 지지되어 관로(1)를 타고 이동되도록 구비된다. 림본체(10)는 양단에 설치되는 바퀴(11)에 의해 관로(1) 내주면 바닥을 타고 이동되는바, 이때 림본체(10)는 양단에 연결되는 로프 당김력에 의해 이동이 제어되거나, 바퀴(11)에 구동수단을 설치하여 동력 주행되도록 구비된다.
도 1 내지 도 2에서, 상기 림본체(10)는, 공압라인(20)이 연결되는 공기포트(12a) 및 보수제공급라인(30)이 연결되는 보수제포트(12b)가 형성되는 센터림부(12)와, 상기 센터림부(12) 양단에 체결되어 패커튜브(40) 양단을 결속하는 한 쌍의 사이드림부(14)와, 상기 사이드림부(14)에서 연장되어 패커튜브(40) 내주면을 지지하는 받침림부(16)로 구성된다. 그리고 상기 센터림부(12)와 한 쌍의 사이드림부(14)는 볼트(10b)에 의해 체결되도록 구비된다.
여기서, 상기 센터림부(12)와 사이드림부(14)가 대응하는 위치에는 'ㄱ'형 단면상을 가진 체결홈(13)이 구비되고, 상기 체결홈(13)에 맞물려 결속되는 패커튜브(40)의 비드부(48)는 단면형상이 'ㄱ'형으로 형성된다. 이에 센터림부(12)와 사이드림부(14) 사이 체결홈(13)에 패커튜브(40)의 비드부(48)를 삽입한 상태로 센터림부(12)와 한 쌍의 사이드림부(14)는 볼트(10b)로 체결하는 간단한 조립구조에 의해 패커튜브(40)가 견고하게 체결된다.
도 1에서, 상기 받침림부(16)는 내주면에 등간격으로 복수의 홀더(16a)가 구비되고, 상기 바퀴(11)은 서포트바(11a)를 통하여 복수의 홀더(16a)에 선택적으로 설치된다. 이때 상기 바퀴(11)가 설치되는 홀더(16a)는 관로(1) 하부를 향하게 되고, 관로(1) 하부를 향하는 홀더(16a)를 기준으로 보수제 토출부(41)가 향하는 방향이 결정된다.
즉, 상기 바퀴(11)가 관로(1) 하부를 향하도록 위치되면 림본체(10) 및 패커튜브(40)가 그에 대응하도록 선회되면서 보수제 토출부(41)를 통한 보수제 토출방향이 조절된다.
이에 본 발명의 패커장치를 투입하기 이전에 탐사로봇을 이용하여 관로(1) 내부 균열부(2) 위치 및 방향을 검출하고, 그 정보를 기반으로 바퀴(11) 설치위치를 조절함으로써 보수제 토출부(41)가 균열부(2)와 대응하는 방향으로 정확하게 위치하게 된다.
도 3에서, 상기 받침림부(16)는 내주면에 설치되어 가이드링부(17a)를 타고 선회운동되는 유동링부(17)가 설치되고, 상기 유동링부(17)에 돌출 형성되어 바퀴(11)를 지지하는 서포트바(11a)가 구비된다.
그리고, 상기 유동링부(17) 선회 각도에 따라 바퀴(11) 위치가 가변되고, 상기 유동링부(17)는 고정볼트(17b)에 의해 받침림부(16)와 체결되어 바퀴(11) 위치를 고정하며, 상기 바퀴(11)가 관로(1) 하부를 향하도록 위치되면 림본체(10) 및 패커튜브(40)가 선회되어 보수제 토출부(41)를 통한 보수제 토출방향이 결정되도록 구비된다.
이에 본 발명의 패커장치를 투입하기 이전에 탐사로봇을 이용하여 관로(1) 내부 균열부(2) 위치 및 방향을 검출하고, 그 정보를 기반으로 바퀴(11) 위치를 조절함으로써 보수제 토출부(41)가 균열부(2)와 대응하는 방향에 정확하게 위치하게 된다.
이처럼 상기 유동링부(17)가 가이드링부(17a)를 타고 선회되면서 임의의 각도에서 위치 고정됨에 따라 보수제 토출부(41) 방향이 더욱 정밀하게 조절되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 공압라인(20)은 상기 림본체(10) 내측에 연결되어, 외측방향으로 압축공기를 공급하도록 구비된다. 공압라인(20)은 압축기에서 발생되는 압축공기를 패커튜브(40) 내부로 공급하도록 구비되고, 이때 공압라인(20)은 센터림부(12)의 내측에서 공기포트(12a)에 연결된다.
이에 상기 공압라인(20)을 통하여 패커튜브(40) 내부로 압축공기 주입되면, 패커튜브(40)가 팽창되어 관로(1) 내주면에 밀착 고정되고, 후술하는 보수제공급라인(30)을 통하여 보수제를 공급하여 균열부(2) 유지보수가 완료되면, 공압라인(20)을 통하여 패커튜브(40) 내에 공기를 배기하거나, 별도의 배기 밸브를 개방하여 공기를 배기하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 보수제공급라인(30)은 상기 림본체(10) 내측에서 외측방향으로 보수제를 공급하도록 구비된다. 보수제공급라인(30)은 보수제 공급장치에 연결되어 보수제가 이송되도록 구비되고, 이때 보수제공급라인(30)은 센터림부(12)의 내측에서 보수제포트(12b)에 연결된다.
이에 패커튜브(40)가 압축공기에 의해 팽창된 상태로 보수제공급라인(30)을 통하여 보수제를 공급하면, 보수제가 후술하는 보수제 토출부(41)를 통하여 관로(1) 균열부(2)로 충진된 후에 경화됨으로써, 균열부(2) 보수 및 균열부(2) 주변 지반을 보강하게 된다.
이때, 상기 보수제 토출부(41)는 토출구(41a)가 형성되는 판형 플레이트로 형성되어, 패커튜브(40)를 팽창시 보수제 토출부(41)가 관로(1) 내주면에 접촉된 상태로 보수제 토출부(41) 주변 패커튜브(40)가 관로(1) 내주면과 밀착되어 관로(1) 균열부(2) 주변이 기밀처리된다.
여기서, 상기 보수제 토출부(41)는 강화플라스틱 또는 금속판으로 형성되고, 패커튜브(40)가 팽창시 보수제 토출부(41)의 가장자리부가 국부적으로 관로(1) 내주면에 접촉된 상태로 서로 이격되어 확장된 보수제 이동공간을 형성함에 따라 보수제 토출부(41)는 토출구(41a)가 균열부(2)에 정확하게 일치되지 않더라도 보수제가 균열부(2) 측으로 정확하게 공급된다.
이때, 상기 보수제는 시멘트그라우트 80~120중량부, 아크릴 80~120중량부, 아크릴 경화제 50~70중량부로 이루어진다. 시멘트그라우트와 아크릴의 혼합물에 의해 탄성을 가진 보수제가 형성되고, 보수제는 균일부(2)로 충진되면서 경화제와 혼합되어 단시간에 경화되어 작업시간이 단축된다.
그리고, 상기 보수제는 아크릴 보수제에 시멘트 그라우트를 혼합 주입하므로 아크릴 사용량 절감으로 균열부 보수에 따른 유지보수비용 절감을 도모하면서, 시멘트 그라우트에 의해 균열부 주변 지반이 강화되어 싱크홀을 포함하는 지반 붕괴사고가 미연에 예방되는 이점이 있다.
또한, 상기 보수제공급라인(30) 및 멀티관(32)은 시멘트그라우트와 아크릴 혼합물이 주입되는 제 1공급관(30a)과, 아크릴 경화제가 주입되는 제 2공급라인(30b)으로 이루어진다. 즉, 보수제인 시멘트그라우트와 아크릴 혼합물은 제 1공급관(30a)을 통하여 주입되고, 아크릴 경화제는 제 2공급라인(30b)을 통하여 별도로 공급되어 보수제 토출부(41)를 통하여 토출되는 순간 혼합되어 경화반응이 시작되므로 시멘트그라우트와 아크릴 혼합물이 균열부(2) 내부로 더욱 깊숙이 침투하여 보다 정확하고 견고하게 보수하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 패커튜브(40)는 상기 림본체(10) 외주면에 중첩구조로 설치되어, 공압라인(20)을 통하여 공급되는 압축공기에 의해 팽창되고, 외주면에 보수제 토출부(41)가 설치되어 보수제공급라인(30)과 멀티관(32)으로 연결되도록 구비된다. 이처럼 패커튜브(40)는 상기 림본체(10) 외주면에 중첩구조로 설치됨에 따라 적은 양의 압축공기에 의해 단시간에 팽창되되어 관로(1) 내에 가압 고정된다.
도 2에서, 상기 패커튜브(40)는, 압축공기에 의해 팽창시 관로(1) 내주면에 밀착되고 보수제를 공급되도록 보수제 토출부(41)가 구비되는 아웃라이너부(42)과, 아웃라이너부(42) 양단에 형성되는 굴신부(44)와, 굴신부(44)에 의해 180° 방향 전환되어 아웃라이너부(42) 내측방향으로 연장되는 인라이너부(46)와, 인라이너부(46) 단부에 돌출되어 센터림부(12)와 사이드림부(14) 사이에 결속되는 비드부(48)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 아웃라이너부(42)와 인라이너부(46)가 굴신부(44)에 의해 연결되어 서로 포개진 상태로 설치된다. 이에 상기 패커튜브(40)는 미팽창시, 아웃라이너부(42)와 인라이너부(46)가 서로 평형하게 중첩 형성됨에 따라 콤팩트한 사이즈로 형성되면서 최대 팽창을 구현하므로 관로 내부로 초기 진입이 용이함과 더불어 다양한 규격의 관로에 적용 가능한 범용성을 제공하게 된다. 즉, 도 4 (a)처럼 단사이즈 타입 및 도 4 (b)와 같이 장사이즈 타입으로 구분되어 150mm~800mm 규격의 다양한 관로에 범용으로 적용되는 이점이 있다.
또한, 상기 비드부(48) 사이 간격은 아웃라이너부(42) 폭 대비 70~80% 축소된 사이즈로 형성된다. 이에 패커튜브(40)는 비드부(48) 사이 간격을 제외한 인라이너부(46) 폭에 대응하는 길이만큼의 유동성이 확보되므로 패커튜브(40)의 지름 확장이 고도로 증가되는 이점이 있다.
또한, 상기 패커튜브(40)는 압축공기에 의해 팽창시, 굴신부(44) 영역이 아웃라이너부(42) 단부와 인라이너부(46) 단부 영역으로 확장되면서 굴신부(44) 반경이 확장되고, 굴신부(44) 확장 영역에 비례하게 아웃라이너부(42) 지름이 확장되도록 구비된다.
이처럼, 패커튜브(40)는 압축공기에 의해 팽창시, 아웃라이너부(42)와 인라이너(46)의 폭이 축소되고, 축소된 폭만큼 굴신부(44) 사이즈가 확장되어 아웃라이너부(42)가 피로하중을 받지 않고 유연하게 고확장성을 가지게 된다.
또한, 상기 패커튜브(40)는 고무시트층(46a)과 보강사층(46b)이 복층구조로 접합 형성된다. 도 1의 확대도에서는 보강사층(46b)이 복층으로 형성된 상태를 도시한다. 이에 패커튜브(40)의 팽창작용에 따른 내구성이 확보되고, 날카로운 간섭물이 마찰되더라도 보강사층(46b)에 의해 찢어진 방지 및 과압력으로 인한 폭발사고가 방지되며, 패커튜브(40)가 보강사층(46b)에 의해 균일한 두께로 팽창되어 팽창력이 사방으로 균일하게 작용하여 관로 내주면에 긴밀하게 밀착되므로 보수제의 누출로 인한 손실이 방지되는 이점이 있다.
도 6에서, 상기 보수제 토출부(41)는 덮개(50)에 의해 마감된 상태로 내부에 공유실(52)을 형성하고, 공유실(52)을 통하여 제1, 2공급관(30a)(30b)의 단부가 서로 연결되도록 구비된다. 이에 보수제 토출부(41)에 덮개(50)를 체결하고, 제 1, 2공급관(30a)(30b) 중 어느 하나의 공급관으로 세척액을 주입하면, 세척액이 공유실(52)을 거쳐 다른 하나의 공급관으로 배출되면서 간단하게 관세척되는 이점이 있다.
1: 관로 2: 균열부
10: 패커튜브 20: 공압라인
30: 보수제공급라인 40: 패커튜브

Claims (14)

  1. 내부가 중공의 공간부(10a)가 형성되고, 양단에 설치되는 바퀴(11)에 지지되어 관로(1)를 타고 이동되도록 구비되는 림본체(10);
    상기 림본체(10) 내측에 연결되어, 외측방향으로 압축공기를 공급하도록 구비되는 공압라인(20);
    상기 림본체(10) 내측에서 외측방향으로 보수제를 공급하도록 구비되는 보수제공급라인(30); 및
    상기 림본체(10) 외주면에 중첩구조로 설치되어, 공압라인(20)을 통하여 공급되는 압축공기에 의해 팽창되고, 외주면에 보수제 토출부(41)가 설치되어 보수제공급라인(30)과 멀티관(32)으로 연결되도록 구비되는 패커튜브(40);를 포함하여 이루어지고,
    상기 림본체(10)는, 공압라인(20)이 연결되는 공기포트(12a) 및 보수제공급라인(30)이 연결되는 보수제포트(12b)가 형성되는 센터림부(12)와, 상기 센터림부(12) 양단에 체결되어 패커튜브(40) 양단을 결속하는 한 쌍의 사이드림부(14)와, 상기 사이드림부(14)에서 연장되어 패커튜브(40) 내주면을 지지하는 받침림부(16)로 구성되고, 상기 센터림부(12)와 한 쌍의 사이드림부(14)는 볼트(10b)에 의해 체결되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 받침림부(16)는 내주면에 등간격으로 복수의 홀더(16a)가 구비되고, 상기 바퀴(11)은 서포트바(11a)를 통하여 복수의 홀더(16a)에 선택적으로 설치되며, 상기 바퀴(11)가 관로(1) 하부를 향하도록 위치되면 림본체(10) 및 패커튜브(40)가 선회되어 보수제 토출부(41)를 통한 보수제 토출방향이 결정되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 받침림부(16)는 내주면에 설치되어 가이드링부(17a)를 타고 선회운동되는 유동링부(17)가 설치되고, 상기 유동링부(17)에 돌출 형성되어 바퀴(11)를 지지하는 서포트바(11a)가 구비되며, 상기 유동링부(17) 선회 각도에 따라 바퀴(11) 위치가 가변되고, 상기 유동링부(17)는 고정볼트(17b)에 의해 받침림부(16)와 체결되어 바퀴(11) 위치를 고정하며, 상기 바퀴(11)가 관로(1) 하부를 향하도록 위치되면 림본체(10) 및 패커튜브(40)가 선회되어 보수제 토출부(41)를 통한 보수제 토출방향이 결정되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 패커튜브(40)는, 압축공기에 의해 팽창시 관로(1) 내주면에 밀착되고 보수제를 공급되도록 보수제 토출부(41)가 구비되는 아웃라이너부(42)과, 아웃라이너부(42) 양단에 형성되는 굴신부(44)와, 굴신부(44)에 의해 180° 방향 전환되어 아웃라이너부(42) 내측방향으로 연장되는 인라이너부(46)와, 인라이너부(46) 단부에 돌출되어 센터림부(12)와 사이드림부(14) 사이에 결속되는 비드부(48)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 비드부(48) 사이 간격은 아웃라이너부(42) 폭 대비 70~80% 축소된 사이즈로 형성되는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 패커튜브(40)는 미팽창시, 아웃라이너부(42)와 인라이너부(46)가 서로 평형하게 중첩 형성되는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 패커튜브(40)는 압축공기에 의해 팽창시, 굴신부(44) 영역이 아웃라이너부(42) 단부와 인라이너부(46) 단부 영역으로 확장되면서 굴신부(44) 반경이 확장되고, 굴신부(44) 확장 영역에 비례하게 아웃라이너부(42) 지름이 확장되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 센터림부(12)와 사이드림부(14)가 대응하는 위치에는 'ㄱ'형 단면상을 가진 체결홈(13)이 구비되고, 상기 체결홈(13)에 맞물려 결속되는 비드부(48)는 단면형상이 'ㄱ'형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 패커튜브(40)는 고무시트층(46a)과 보강사층(46b)이 복층구조로 접합 형성되는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 보수제 토출부(41)는 토출구(41a)가 형성되는 판형 플레이트로 형성되어, 패커튜브(40)를 팽창시 보수제 토출부(41)가 관로(1) 내주면에 접촉된 상태로 보수제 토출부(41) 주변 패커튜브(40)가 관로(1) 내주면과 밀착되어 관로(1) 균열부(2) 주변이 기밀 처리되는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 보수제는 시멘트그라우트 80~120중량부, 아크릴 80~120중량부, 아크릴 경화제 50~70중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 보수제공급라인(30) 및 멀티관(32)은 시멘트그라우트와 아크릴 혼합물이 주입되는 제 1공급관(30a)과, 아크릴 경화제가 주입되는 제 2공급라인(30b)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 보수제 토출부(41)는 덮개(50)에 의해 마감된 상태로 내부에 공유실(52)을 형성하고, 공유실(52)을 통하여 제 1, 2공급관(30a)(30b)의 단부가 서로 연결되어, 제 1, 2공급관(30a)(30b) 중 어느 하나의 공급관으로 세척액을 주입하면 공유실(52)을 거쳐 다른 하나의 공급관으로 배출되면서 관세척이 이루어지도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고확장성을 가진 관로 보수용 패커 장치.

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