KR102076780B1 - 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수방법 및 보수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수방법 및 보수장치에 관한 것으로서, 상기 본관에 제1패커를 설치하여 상기 연결부위에 대응되는 상기 가지관의 일단을 밀폐시키는 단계; 상기 가지관의 일단에 상기 가지관의 보수를 위한 액상의 보수액을 투입하는 단계; 공기가압부가 내장된 제2패커를 상기 가지관의 타단에 설치하여 상기 가지관의 타단을 밀폐시키는 단계; 주입되는 공기의 압력에 의해 미리 투입된 보수액이 상기 연결부위의 틈새로 침투하도록 상기 공기가압부로 공기를 주입하여 가압하는 단계; 상기 보수액에 의해 틈새에 대한 보수가 완료되면, 상기 제1패커 및 제2패커를 해체하는 단계;를 포함한다.

Description

가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수방법 및 보수장치{METHOD FOR A BRANCH PIPELINE POSSIBLE USING AIR PRESSURE AND REPAIR DEVICE}

본 발명은 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수방법 및 보수장치에 관한 것으로서, 오수받이 또는 우수받이에 연결되는 가지관의 양단을 밀폐시키고 압축공기를 통해 보수액을 틈새로 주입시켜 가지관을 보수할 수 있는 가지관 보수방법 및 보수장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수관, 오수관 등의 관로들은 분기관 구조로 본관에 가지관이 접합되는 구조로 형성된다.

이러한 분기관 구조의 경우, 최초의 시공과정에서 완벽한 시공이 이루어지지 못했거나, 노후, 충격 및 외압 등으로 본관과 가지관의 접합부위에 틈새가 발생될 수 있다.

이러한 틈새로 인해 가지관을 타고 흐르는 오수의 일부는 틈새 내로 진입하게 되고, 이러한 오수의 진입은 본관과 가지관을 둘러싸고 있는 지반을 오염시킬 뿐만 아니라, 식수나 지하수에도 오수가 침투되면서 오염을 시키게 되어 음수자의 건강에 치명적인 영향을 미칠 수 있게 된다.

이러한 여러 문제점의 해소하기 위해 제시된 종래기술로 한국등록특허 제10-1157080호 "하수관 가지관 접합부의 비굴착 보수 장치 및 보수방법"(이하 '종래기술'이라 칭함)이 있다.

상기 종래기술은, 하수관과 이 하수관에 연결된 가지관의 접합부를 지반을 굴착하지 않고 신속하게 보수할 수 있도록 한 보수 장치 및 보수 방법에 관한 것이다.

보다 구체적으로는, 하수관 외부에서 원격제어되며, 하수관 내부를 하수관축 방향으로 주행하는 원격제어 차량과; 상기 원격제어 차량의 전방에 배치되며 그 외주면에 가지관 라이닝 시트가 감기고 공기주입관이 연결되어 공기주입에 의해 팽창 가능한 패커와; 상기 원격제어 차량의 전방에 배치되며 하수관 외부에서 원격제어되어 상기 패커를 하수관축을 중심으로 회전시키는 회전수단과; 상기 회전수단의 선단부에 장착되어 상기 패커를 360도 전방위로 틸팅시키는 패커무단틸팅수단과; 상기 패커무단틸팅수단에 결합되어 하수관 외부에서 원격제어되는 유압실린더와, 상기 유압실린더에 출몰 가능하게 설치되는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 상단에 결합되어 상기 패커가 장착되는 패커 브래킷을 구비한 패커삽입수단; 을 포함하여 구성된다.

이러한 장치를 통하여, 원격제어 차량을 보수를 위한 작업현장으로 이동시키고, 상기 패커를 가지관 내부로 삽입한 후, 상기 패커의 내부에 공기를 주입하여 팽창되게 하고, 이에 따라 상기 패커에 감겨있는 가지관 라이닝 시트가 확장되면서 가지관의 내주면에 밀착된다.

이러한 상기 가지관 라이닝 시트의 확장에 의해 본관과 가지관의 접합부에 미경화 수지가 밀착되고, 상기 미경화 수지가 경화되면서 접합부의 틈새를 보강하게 된다.

하지만, 상기 종래기술에서는 원격제어 차량을 이용하여 보수작업을 하는 것으로, 작업을 위해 하수관 내로 원격제어 차량을 진입시켜야 하는 불편함과, 하수관 내로 진입하여 작업현장으로의 이동으로 작업시간이 늘어나는 문제점이 있었다.

아울러, 가지관 특성상 경사지어 있기 때문에 각도를 필수적으로 고려해야 하고, 상기 종래기술의 원격제어 차량에도 각도를 조절하기 위한 수단이 마련되어 있지만, 원격으로 패커의 진입을 위한 각도를 세밀하게 조절해야 하는 번거로움이 있었다.

KR 10-1157080 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 오수받이 또는 우수받이에 연결되는 가지관의 양단을 밀폐시키고 압축공기를 통해 보수액을 틈새로 주입시켜 가지관을 보수하는 공기가압을 통한 가지관 보수방법 및 보수장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 오수받이 또는 우수받이를 통하여 가지관으로부터 주입되는 패커를 확장시켜 가지관과 본관의 접합부위를 폐쇄하여 가지관 보수작업을 수행할 수 있는 공기 가압을 통한 가지관 보수방법 및 보수장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 본관과, 상기 본관에 연결된 가지관의 연결부위를 보수하는 가지관 보수공법에 있어서, 상기 본관에 제1패커를 설치하여 상기 연결부위에 대응되는 상기 가지관의 일단을 밀폐시키는 단계; 상기 가지관의 일단에 상기 가지관의 보수를 위한 액상의 보수액을 투입하는 단계; 공기가압부가 내장된 제2패커를 상기 가지관의 타단에 설치하여 상기 가지관의 타단을 밀폐시키는 단계; 주입되는 공기의 압력에 의해 미리 투입된 보수액이 상기 연결부위의 틈새로 침투하도록 상기 공기가압부로 공기를 주입하여 가압하는 단계; 상기 보수액에 의해 틈새에 대한 보수가 완료되면, 상기 제1패커 및 제2패커를 해체하는 단계;를 포함한다.

이때, 상기 틈새의 위치 또는 상기 보수액의 투입상태를 확인하기 위하여 영상장치를 상기 가지관으로 삽입하여 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 제1패커는 상기 가지관을 통해 상기 본관으로 삽입된 상태에서 팽창되어 상기 가지관의 일단을 밀폐시키게 된다.

한편, 상기 제1패커의 선단에는, 상기 본관을 밀폐시키지 않아 상기 본관에서의 유체 흐름이 가능하도록 함과 아울러, 상기 본관의 직경에 관계없이 상기 가지관의 일단을 용이하게 밀폐할 수 있도록 지지봉이 장착될 수 있다.

이러한 가지관 보수공법을 위해 사용되는 구성들은 다음과 같다.

상기 연결부위에 대응되는 상기 가지관의 일단을 밀폐시키도록 상기 본관에 설치되는 제1패커; 상기 가지관의 타단을 밀폐시키도록 상기 가지관의 타단에 설치되는 제2패커; 상기 연결부위에 형성된 틈새를 메우기 위하여 상기 가지관의 타단을 통해 상기 가지관의 일단으로 투입되는 액상의 보수액; 및 상기 가지관의 내외부가 연통되게 상기 제2패커에 내장되고 고압의 공기가 주입되는 공기가압부;로 구성된다.

이때, 상기 제1패커는 공기압에 의해 팽창됨에 따라 상기 가지관의 일단에서 볼록하게 부풀어 일부 진입하게된다.

그리고 상기 틈새의 위치 또는 상기 보수액의 투입상태를 확인하기 위하여 상기 가지관으로 주입하여 영상을 획득하는 영상장치가 더 포함된다.

한편, 상기 제1패커는 상기 가지관을 통해 상기 본관으로 삽입된 상태에서 팽창되어 상기 가지관의 일단을 밀폐시킬 수 있다.

이때, 상기 제1패커의 선단에는, 상기 본관을 밀폐시키지 않아 상기 본관에서의 유체 흐름이 가능하도록 함과 아울러, 상기 본관의 직경에 관계없이 상기 가지관의 일단을 용이하게 밀폐할 수 있도록 지지봉이 장착될 수 있다.

이러한 상기 지지봉은 다단구조로 이루어져 길이방향으로 신장 가능한 것이 바람직하다.

본 발명의 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수방법 및 보수장치에 따르면, 오수받이 또는 우수받이에 연결되는 가지관의 양단을 밀폐시키고 압축공기를 통해 보수액을 틈새로 주입시켜 가지관을 보수함으로서, 가지관 보수를 위한 대부분의 작업이 지상에서 오수받이 또는 우수받이를 통해 이루어지므로 편리하고 신속하면서도 간이한 구성을 통해 가지관 보수가 가능하다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따르면, 가지관과 본관의 연결부위를 밀폐할 때 밀폐를 위해 탄성변형되는 패커가 연결부위에서 볼록하게 돌출되는 특징과, 오수받이 또는 우수받이를 통하여 가지관으로 주입되는 보수액이 중력과 볼록하게 돌출된 패커의 외형을 따라 주변으로 흘러 상기 연결부위에 모이는 특징을 이용하여, 틈새에 대한 보수액의 도포작업이나, 보수 후 경화된 보수액의 제거작업 없이도 압축공기의 투입 및 패커의 설치/제거만으로 간편하게 보수작업이 수행될 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 따르면, 오수받이 또는 우수받이를 통하여 가지관으로부터 주입되는 패커를 확장시켜 가지관과 본관의 연결부위를 폐쇄할 수 있으므로, 맨홀 들을 통하여 본관으로의 어떠한 투입 및 설치 작업 없이 지상에서 오수받이 또는 우수받이를 통하여 작업하게 되므로, 신속하고 편리하면서 안전한 작업이 가능하다는 이점이 있다.

아울러, 본 발명에 따르면, 가지관과 본관의 연결부위를 폐쇄하기 위하여 오수받이 또는 우수받이로 투입되는 패커가 본관의 바닥으로부터 이격되게 팽창됨으로서 본관을 통과하는 유수에 상관없이, 또한 유수의 흐름에 영향을 주지 않으면서 가지관의 보수가 가능하므로, 본관을 흐르는 유수에 대한 대응책, 예를 들면 물돌리기 작업 등을 고려하지 않아도 무방하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 장치들을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따라 본관에 제1패커를 설치하여 공기를 주입한 상태를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 영상 장치로 틈새 위치를 판단하는 것을 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따라 가지관 내로 보수액을 투입하는 것을 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따라 보수액이 틈새 내로 침투하도록 공기가압부로 가압하는 상태를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 장치들을 도시한 사시도,
도 7은 도 6의 A를 확대하여 제1패커 지지봉의 변형된 고정수단을 도시한 사시도,
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 지지봉에 장착되는 지지부의 구성을 도시한 사시도,
도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 장치들을 가지관 내로 수용하여 설치한 상태를 도시한 단면도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 제1패커에 공기를 투입한 상태를 도시한 단면도,
도 11은 본 발명의 실시예 2에 따라 영상 장치를 통해 틈새 위치를 판단하는 것을 도시한 단면도,
도 12는 본 발명의 실시예 2에 따라 보수액을 투입하는 상태를 도시한 단면도,
도 13은 본 발명의 실시예 2에 따라 보수액이 틈새 내로 침투하도록 가압하는 상태를 도시한 단면도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수방법 및 보수장치에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

[실시예 1]

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 장치들을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예 1에 따라 본관에 제1패커를 설치하여 공기를 주입한 상태를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 영상 장치로 틈새 위치를 판단하는 것을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따라 가지관 내로 보수액을 투입하는 것을 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예 1에 따라 보수액이 틈새 내로 침투하도록 공기가압부로 가압하는 상태를 도시한 단면도이다.

먼저 도 1 내지 도 5를 토대로, 실시예 1에 따른 가지관 보수장치에 대해 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 보수장치는 크게 제1패커(10), 보수액(20), 제2패커(30) 및 공기가압부(40)로 구성된다.

상기 제1패커(10)는 본관(1) 내로 진입되어 지상에 배치된 에어컴프레셔와 같은 공기주입장치(A)를 통해 공기가 주입되어 확장됨으로써 본관(1)과 가지관(2)의 연결부위를 밀폐시키게 된다.

이때, 상기 제1패커(10)는 공기가 주입되어 확장되면서 설치장소의 구조에 대응하는 모양으로 유연하게 변형되어 구조를 폐쇄할 수 있는 팽창 가능한 고무와 같은 소재로 제작되는 것이 바람직하다.

이러한 상기 제1패커(10)는 공기가 주입되어 점차 확장됨에 따라 가지관(2) 내로 일부가 진입되면서 연결부위에서 볼록하게 돌출되면서 연결부위를 밀폐시키게 된다.

보수액(20)은 틈새(3)에 투입되어 경화됨으로서 상기 틈새(3)를 보강할 수 있는 액체로서, 오수받이 또는 우수받이를 통하여 상기 가지관(2)으로 주입되고, 이때 보수액 공급장치(20a)를 이용하여 투입될 수 있다.

이렇게 투입된 상기 보수액(20)은 상기 제1패커(10)의 오목한 면을 따라 아래 방향으로 흐르게 되고, 점차 볼록하게 돌출된 제1패커(10)의 주변에 자연히 저수된다.

이와 같이, 가지관(2)과 본관(1)의 연결부위를 밀폐할 때 밀폐를 위해 탄성변형되는 제1패커(10)가 연결부위에서 볼록하게 돌출되는 특징과, 오수받이 또는 우수받이를 통하여 가지관(2)으로 주입되는 보수액(20)이 중력과 볼록하게 돌출된 제1패커(10)의 외형을 따라 주변으로 흘러 상기 연결부위에 모이는 특징으로 인해, 본관(1)에 대한 가지관(2)의 연결각도는 전혀 고려할 필요가 없게 되고, 틈새(3)에 대한 보수액(20)의 도포작업 및 보수 후 경화된 보수액(20)의 제거작업을 생략할 수 있게 된다.

제2패커(30)는 상기 가지관(2)의 타단을 밀폐시키도록 상기 가지관(2)의 타단에 설치된다. 이로써 제1패커(10)와 제2패커(30)를 통해 가지관(2)의 양단이 밀폐된다.

이러한 제2패커(30)에는 공기가압부(40)가 내장된다. 공기가압부(40)에 대해 보다 상세히 설명하면, 가지관(2) 내에 공기를 주입하여 상기 보수액(20)이 틈새(3) 내로 침투되도록 하는 역할을 한다.

상기 공기가압부(40)에는 압력을 지시하는 압력측정 게이지(40a)와 차단밸브(40b)가 마련되어, 공기를 가압하는데 있어, 상기 압력측정 게이지(40a)를 통해 상기 보수액(20)이 틈새(3) 내로 침투할 수 있도록 압력을 조절할 수 있음과 동시에 가지관(2) 내의 압력을 안전범위 내로 유지함에 있어 작업자로 하여금 실시간 확인이 가능하게 한다.

그리고 상기 차단밸브(40b)는 가지관(2) 내로 더 이상 공기가 공급되지 않도록 차단하기 위한 수단으로, 공기 차단 역할과 더불어 상기 차단밸브(40b)를 통해 가지관(2) 내에 압력이 가해지는 상태를 유지하는 역할을 하게 되고, 이를 통해 상기 보수액(20)이 틈새(3) 내에서 침투된 상태에서 경화가 이루어질 수 있게 된다.

영상장치(50)는 상기 틈새(3)의 위치 또는 상기 보수액(20)의 투입상태를 확인하기 위하여 상기 가지관(2)으로 투입하여 영상을 획득하는 것으로, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 장치가 적용될 수 있다.

다음으로 본 발명의 실시예 1에 따른 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수방법에 대해서 설명한다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본관(1)과 가지관(2)의 연결부위를 밀폐시키는 단계(S10)로 시작하고, 이러한 연결부위 밀폐단계에서는, 상기 제1패커(10)를 이용하여 상기 연결부위를 밀폐시키게 된다.

이러한 상기 제1패커(10)는 본관(1) 내로 진입된 상태에서 에어컴프레셔와 같은 공기주입장치(A)를 통해 공기가 주입되어 확장된다.

이때, 상기 제1패커(10)는 점차 확장되다가 본관(1)과 가지관(2)의 연결 부위로 일부가 볼록하게 돌출(이하 '볼록 부위'라 칭함)되고, 후술할 상기 보수액(20)을 투입하는 과정에서 상기 제1패커(10)의 이러한 상기 볼록 부위를 따라 상기 보수액(20)이 아래 방향으로 흘러 볼록 부위 주변에 저수된다.

상기 제1패커(10)로 연결부위를 밀폐시킨 후에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 틈새(3) 부위의 위치를 정확히 파악하기 위하여 영상 획득 단계(S10')를 거칠 수 있다.

이러한 영상 획득 단계에서는 영상 장치(50)를 사용하게 되고, 작업자는 상기 영상 장치(50)를 가지관(2) 내로 투입시켜 영상 장치(50)의 위치를 변경해 가면서 틈새(3) 부위의 위치를 정확히 파악하게 된다.

상기 틈새(3)의 위치를 파악한 후의 단계는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가지관(2)의 일단에 발생한 틈새(3)의 보수를 위한 액상의 보수액(20)을 투입하는 단계(S20)이다.

상기 보수액(20)은 볼록 부위에 의해 주변으로 형성된 볼록한 면을 따라 아래 방향으로 흐르게 되고, 상기 제1패커(10)에 의한 연결부위 밀폐로 상기 보수액(20)은 본관(1)으로 흘러나가지 못하고 점차 볼록 부위 둘레에 저수되어 틈새(3) 부위로 자연히 1차적으로 침투된다.

상기 보수액(20)의 투입 단계가 완료되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 가압을 하기 전에 상기 가지관(2)의 타단에는 상기 가지관(2)의 타단을 밀폐시킬 수 있는 크기의 제2패커(30)를 배치하는 단계(S30)를 진행한다.

이때, 상기 제2패커(30) 중앙에는 일면과 타면을 관통하여 공기가압부(40)가 결합된다.

상기 공기가압부(40)에는 공기의 압력을 측정하는 압력측정 게이지(40a)와 공기의 유입을 차단할 수 있는 차단밸브(40b)가 마련되어 가지관(2) 내의 압력을 조절 및 유지할 수 있게 된다.

상기 제2패커(30) 및 공기가압부(40) 설치하는 단계가 완료되면, 상기 보수액(20)이 틈새(3) 내로 침투되도록 공기를 주입하여 가압하는 단계(S40)를 거친다.

상기 공기가압부(40)를 통해 가지관(2) 내부로 공기를 주입하게 되고, 이러한 공기 주입으로 가지관(2) 내부에는 압력이 발생되며, 상기 압력에 의해 볼록 부위 둘레에 저수되어 있던 보수액(20)은 틈새(3) 부위로 밀려 침투된다.

상기 틈새(3) 부위로 보수액(20)이 밀려 침투된 시점에서 상기 차단밸브(40b)를 이용하여 공기의 주입을 차단하게 되고, 상기 틈새(3) 내로 침투된 보수액(20)이 경화될 때까지 가지관(2)의 압력을 유지하게 된다.

이후 상기 보수액(20)이 완전히 경화되어 보수 작업이 완료되면, 상기 제1패커(10) 및 제2패커(30)를 해체하는 단계(S50)로 마무리를 짓게 된다.

한편, 상기 영상 획득 단계를 다시 실시하여 상기 보수액(20)이 틈새(3) 내로 완전히 침투되었는지 확인하는 작업을 추가적으로 실시할 수 있다.

[실시예 2]

본 발명에 따른 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수장치의 실시예 2에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는 실시예 1과 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하며, 대응되는 구성요소에 대해 동일한 도면번호를 사용하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 장치들을 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 A를 확대하여 제1패커 지지봉의 변형된 고정수단을 도시한 사시도이며, 도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 지지봉에 장착되는 지지부의 구성을 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 장치들을 가지관 내로 수용하여 설치한 상태를 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이 실시예 2에서는, 실시예 1과 동일하게 제1패커(10), 보수액(20), 제2패커(30), 공기가압부(40)으로 구성된다.

다만, 실시예 2에서 사용되는 제1패커(10)는 도 6에 도시된 바와 같이, 실시예 1에서 제시된 상기 제1패커(10)보다 상대적으로 슬림한 패커(10a)와 하단에 장착되는 지지봉(11)으로 구성된다.

아울러, 상기 제1패커(10) 상단에는 공기주입호스(10b)가 장착되되, 상기 공기주입호스(10b)는 가지관(2)을 타고 지상에 있는 공기주입장치(A)에 연결되며, 상기 공기주입장치(A)를 통해 상기 패커(10a)에 공기를 주입하는 과정에서 지지봉(11)이 미끄러져 제대로 지지를 못하는 것을 방지하기 위해 미끄러움을 방지할 수 있도록 상기 지지봉(11) 끝단에 고무재질의 패드(P)를 부착할 수 있다.

이러한 구성을 통해, 작업자는 상기 제1패커(10)를 본관(1) 내에 진입시키기 위해 직접 본관(1) 내로 들어가지 않아도 되는 편리함이 있고, 본 실시예에서 상기 제1패커(10)에는 지지봉(11) 구성이 마련되어 있어 패커가(10a)가 확장되더라도 본관(1) 내의 유체는 흐름에 방해를 받지 않고 흐를 수 있게 되며, 이를 통해 역류방지를 위한 물돌리기 등의 과정을 생략할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 지지봉(11)은 다단구조로 이루어져 길이방향으로 신장 가능하도록 구성될 수 있다. 지지봉(11)은 다양한 구성으로 이루어질 수 있고, 그 일례로서, 상기 지지봉(11)은 제1지지봉(111)과 상기 제1지지봉(111) 내로 삽입 및 돌출 가능한 제2지지봉(112)으로 구성되고, 상기 제1지지봉(111) 또는 제2지지봉(112)에 형성된 고정수단(12)에 의해 선택적으로 고정될 수 있고, 이에 따라 상기 제1지지봉(111)으로부터 제2지지봉(112)이 삽입 또는 돌출될 때 단계적인 삽입 또는 돌출 가능하게 구성될 수 있다.

예를 들면, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1지지봉(111)에는 제1지지봉(111)의 길이방향을 따라 일직선으로 복수개의 핀통과공(12a)이 형성되고, 상기 제2지지봉(112)에는 탄성부재에 의해 돌출 및 삽입이 가능한 고정핀(12b)이 형성되어 있어, 상기 고정핀(12b)을 상단 및 하단에 이르는 핀통과공(12a)에 삽입함에 따라 지지봉(11)의 단계적인 신장이 가능하게 구성될 수 있다.

또 다른 형태는 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 상기 제2지지봉(112)에 길이방향을 따라 제1래크(12d)가 형성되어 있고, 상기 제1지지봉(111) 내부에는 이러한 제1래크(12d)의 걸림을 유도할 수 있는 제2래크(12e)가 형성되어 있어 상기 제2지지봉(112)이 제1지지봉(111)으로부터 단계적인 돌출 및 삽입이 된다.

이때, 상기 제1래크(12d)는 스위치(12c)에 의해 내측으로 수용 또는 외측으로 돌출되도록 하여, 상기 제2지지봉(112)을 고정 및 이동시킬 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

아울러, 도면에 도시되어 있지 않으나, 상기 제1지지봉(111)의 내부로부터 상기 제2지지봉(112)이 마치 안테나와 같이 전개식으로 인출되어 상기 지지봉(11)의 길이를 조절할 수 있도록 변형될 수도 있다.

이렇게 제1지지봉(111)으로부터 제2지지봉(112)이 돌출 및 삽입되어 지지봉(11)의 길이를 조절함으로써, 작업 현장마다 다른 본관(1)의 크기에 상관없이 상기 제1패커(10)를 설치할 수 있어, 유연한 대처가 가능해진다.

그리고 상기 지지봉(11)에 있어서, 상기 제1패커(10)를 더욱 안전하고 견고하게 지지할 수 있도록 추가적인 지지부(13)의 구성을 마련할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 지지부(13)는 상면과 하면을 통과하는 관통공(131a)이 형성되며 상기 관통공(131a)의 내주연을 따라 복수개의 베어링(B)이 배치되는 몸체(131)와 상기 몸체(131) 외주연에 지면에 닿도록 돌출되는 복수개의 다리대(132)로 구성된다.

상기 베어링(B)을 내주연에 배치하는 데 있어서, 상기 내주연에는 베어링(B)을 장착하기 위한 베어링 장착홈(131b)이 더 형성되고, 상기 베어링(B)은 베어링 장착홈(131b)에 배치되게 된다.

이에 대응하여, 상기 제2지지봉(112)에는 하단으로부터 이격된 위치에 외주연을 따라 상기 베어링(B)의 형상과 크기에 대응하는 베어링 수용홈(112a)이 형성되고, 상기 지지부(13)의 베어링이 베어링 수용홈(112a)에 삽입됨으로써, 상기 지지부(13)가 제2지지봉(112)에 장착되어 상기 패커(10a)를 더욱 견고하게 지지할 수 있게 된다.

상기 베어링(B)을 사용한 이유는 공기를 주입하는 과정에서 상기 제1패커(10)의 회전으로 지지부(13)가 회전되어 기울어져 패커(10a)를 온전히 지지하지 못하는 것을 방지하기 위함이다.

자세히 말해, 공기주입호스(10b)가 꼬여있을 경우에 상기 패커(10a)에 공기를 주입하는 과정에서 공기주입호스(10b)가 회전하면서 꼬임이 풀리고, 상기 공기주입호스(10b)에 연결되어 있던 상기 제1패커(10)가 회전됨과 동시에 지지부(13)도 회전되어 기울어짐이 발생될 수 있는데, 상기 베어링(B)에 의해 지지부(13)는 제1패커(10)의 회전에 영향을 받지 않게 된다.

추가적으로, 상기 지지부(13)의 베어링(B)에 있어서, 버튼(미도시)을 누름으로써 내측으로 베어링이 수용되도록 하여 상기 지지부(13)를 제2지지봉(112)으로부터 쉽게 분리할 수 있도록 구성할 수도 있다.

그리고 상기 지지부(13)도 지지봉(11)과 마찬가지로 미끄러지는 것을 방지하기 위해 고무재질의 패드(P)를 끝단에 부착할 수 있다.

다음으로 본 발명의 실시예 2에 따른 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수방법에 대해서 설명한다.

도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 장치들을 가지관 내로 수용하여 설치한 상태를 도시한 단면도이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 제1패커에 공기를 투입한 상태를 도시한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 실시예 2에 따라 영상 장치를 통해 틈새 위치를 판단하는 것을 도시한 단면도이며, 도 12는 본 발명의 실시예 2에 따라 보수액을 투입하는 상태를 도시한 단면도이고, 도 13은 본 발명의 실시예 2에 따라 보수액이 틈새 내로 침투하도록 가압하는 상태를 도시한 단면도이다.

먼저, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 공기주입호스(10b) 및 제1패커(10), 보수액 공급호스(20a), 영상 장치(50) 및 배선(50a), 공기가압부(40)(이하 '보수 장치'라 통칭함)가 상기 제2패커(30)의 일측에서 타측으로 돌출되도록 모두 삽입된다.

이때, 후술할 상기 공기가압부(40)에 의한 가압단계에서 상기 제2패커(30) 내로 동시에 삽입되는 보수 장치로 인해 발생되는 틈으로 공기가 새어나갈 수 있다. 따라서, 상기 보수 장치에 틈이 생기지 않도록 견고하게 결합시킬 수 있는 결합수단(C)에 의해 하나로 결합시키되, 상기 보수 장치 전 부위를 결합시키는 것이 아니라 상기 영상 장치(50)를 통한 틈새(3) 부위의 위치를 찾아내는 유동적인 활동을 고려하여 상기 제2패커(30) 내로 삽입되는 부위에 대해서만 결합시키게 된다.

이렇게 상기 결합수단(C)을 통해 제2패커(30)에서 공기가 새어나가는 틈이 형성되지 않아, 가압단계에서 가지관(2) 내부에 충분한 압력을 만들어 낼 수 있게 된다.

상기 보수 장치를 상기 제2패커(30)를 통과하여 장착시킨 후에, 상기 제2패커(30)를 가지관(2) 일단에 장착하는 단계(S11)를 거치게 된다.

이러한 상기 제2패커(30)를 상기 가지관(2)의 일단에 장착하게 되면, 상기 보수 장치는 가지관(2)의 타단으로 자연히 늘어지고, 상기 보수 장치 중 제1패커(10)는 지지봉(11)이 지면에 닿고 패커(10a)의 일부분이 가지관(2) 내에 삽입된 상태로 늘어진다.

상기 제2패커(30)를 장착한 단계 이후에는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 패커(10a)에 공기주입호스(10b)를 통해 공기를 주입하여 팽창되게 하고, 이를 통해 상기 본관(1)과 가지관(2)의 연결부위를 밀폐시키는 단계(S21)를 거친다.

이 단계에서, 상기 패커(10a)의 일부분이 가지관(2) 내에서 팽창되도록 지지봉(11)이 지지대 역할을 하게 되고, 점차 확장되는 상기 패커(10a)와 본관(1)의 저면 사이에서 자연스럽게 지지하는 힘을 유지할 수 있게 된다.

상기 제1패커(10)에 공기를 주입하여 본관(1)과 가지관(2)의 연결부위를 밀폐시키는 단계 이후에는 실시예 1과 마찬가지로 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 영상 장치(50)를 이용하여 틈새(3) 부위 위치를 확인하는 단계, 보수액(20)을 투입하는 단계 및 가압하는 단계와 같은 동일한 단계로 진행되므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

1 : 본관 2 : 가지관 3: 틈새
10 : 제1패커부 10a : 패커 10b : 공기주입호스
11 : 지지봉 111 : 제1지지봉 112 : 제2지지봉 112a : 베어링 수용홈 12 : 고정수단 12a : 핀통과공
12b : 핀 12c : 스위치
12d : 제1래커 12e : 제2래커
13 : 지지부 131 : 몸체 131a : 관통공 132 : 다리대
20 : 보수액 20a : 보수액 공급장치 20b : 보수액 공급호스
30 : 제2패커부
40 : 공기가압부 40a : 압력측정 게이지 40b : 차단밸브
50 : 영상 장치 50a : 배선
A : 공기주입장치 B : 베어링 C : 결합수단
P : 패드

Claims (10)

1. 본관(1)과, 상기 본관(1)에 연결된 가지관(2)의 연결부위를 보수하는 가지관 보수공법에 있어서,
   상기 본관(1)에 제1패커(10)를 설치하여 상기 연결부위에 대응되는 상기 가지관(2)의 일단을 밀폐시키는 단계(S10);
   상기 가지관(2)의 일단에 상기 가지관(2)의 보수를 위한 액상의 보수액(20)을 투입하는 단계(S20);
   공기가압부(40)가 내장된 제2패커(30)를 상기 가지관(2)의 타단에 설치하여 상기 가지관(2)의 타단을 밀폐시키는 단계(S30);
   주입되는 공기의 압력에 의해 미리 투입된 보수액(20)이 상기 연결부위의 틈새(3)로 침투하도록 상기 공기가압부(40)로 공기를 주입하여 가압하는 단계(S40); 및
   상기 보수액(20)에 의해 틈새(3)에 대한 보수가 완료되면, 상기 제1패커(10) 및 제2패커(30)를 해체하는 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 틈새(3)의 위치 또는 상기 보수액(20)의 투입상태를 확인하기 위하여 영상장치(50)를 상기 가지관(2)으로 삽입하여 영상을 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1패커(10)는 상기 가지관(2)을 통해 상기 본관(1)으로 삽입된 상태에서 팽창되어 상기 가지관(2)의 일단을 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1패커(10)의 선단에는, 상기 본관(1)을 밀폐시키지 않아 상기 본관(1)에서의 유체 흐름이 가능하도록 함과 아울러, 상기 본관(1)의 직경에 관계없이 상기 가지관(2)의 일단을 용이하게 밀폐할 수 있도록 지지봉(11)이 장착되는 것을 특징으로 하는 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수방법.
5. 본관(1)과, 상기 본관(1)에 연결된 가지관(2)의 연결부위를 보수하는 가지관 보수장치에 있어서,
   상기 연결부위에 대응되는 상기 가지관(2)의 일단을 밀폐시키도록 상기 본관(1)에 설치되는 제1패커(10);
   상기 가지관(2)의 타단을 밀폐시키도록 상기 가지관(2)의 타단에 설치되는 제2패커(30);
   상기 연결부위에 형성된 틈새(3)를 메우기 위하여 상기 가지관(2)의 타단을 통해 상기 가지관(2)의 일단으로 투입되는 액상의 보수액(20); 및
   상기 가지관(2)의 내외부가 연통되게 상기 제2패커(30)에 내장되고 고압의 공기가 주입되는 공기가압부(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1패커(10)는 공기압에 의해 팽창됨에 따라 상기 가지관(2)의 일단에서 볼록하게 부풀어 일부 진입하는 것을 특징으로 하는 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 틈새(3)의 위치 또는 상기 보수액(20)의 투입상태를 확인하기 위하여 상기 가지관(2)으로 투입하여 영상을 획득하는 영상장치(50)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수장치.
8. 제5항에 있어서,
   상기 제1패커(10)는 상기 가지관(2)을 통해 상기 본관(1)으로 삽입된 상태에서 팽창되어 상기 가지관(2)의 일단을 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1패커(10)의 선단에는, 상기 본관(1)을 밀폐시키지 않아 상기 본관(1)에서의 유체 흐름이 가능하도록 함과 아울러, 상기 본관(1)의 직경에 관계없이 상기 가지관(2)의 일단을 용이하게 밀폐할 수 있도록 지지봉(11)이 장착되는 것을 특징으로 하는 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 지지봉(11)은 다단구조로 이루어져 길이방향으로 신장 가능한 것을 특징으로 하는 가지관에서의 공기가압을 통한 가지관 보수장치.

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