KR102084952B1 - 관의 폐쇄 시공장치 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

관의 폐쇄 시공장치 및 이를 이용한 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노후된 관을 폐쇄하는 시공에 있어서, 매몰된 관을 굴착공사 없이 폐쇄 시공장치에 의해 구간을 패킹하여, 나눠진 구간에 충진재를 주입함으로써, 굴착공사에 소요되는 비용을 절감시킴과 동시에, 관을 폐쇄시키는데 드는 시공 시간을 절감할 수 있도록 하는 관의 폐쇄 시공장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 관의 폐쇄 시공장치에 있어서, 상기 관의 내부를 이동하는 이동부; 상기 이동부의 일 측에 결합된 유출관; 상기 이동부의 타측에 결합된 유입관 및 상기 유출관 측에 위치된 패킹부를 포함하며, 상기 이동부는 상기 유출관 외면에 결합된 제 1유압 실린더; 상기 유출관 외면에 상기 제 1유압 실린더와 대응되는 위치에 결합된 제 2유압 실린더; 상기 유출관이 형성된 측에 개구된 개구홀; 상기 유출관이 형성된 측에 결합된 모니터링부; 상기 이동부의 하부에 결합된 제 1고정 실린더 및 상기 제 1고정 실린더와 대응되는 위치에 결합된 제 2고정 실린더를 포함하되, 상기 제 1유압 실린더 및 제 2유압 실린더는 상기 패킹부와 결합되어 상기 패킹부가 이동되는 것을 특징으로 하는 관의 폐쇄 시공장치이다.

Description

관의 폐쇄 시공장치 및 이를 이용한 시공방법{CLOSING CONSTRUCTION DEVICE OF PIPE AND CLOSING CONSTRUCTION METHOD USEING THE SAME}
본 발명은 관의 폐쇄 시공장치 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 노후된 관을 폐쇄하는 시공에 있어서, 매몰된 관을 굴착공사 없이 폐쇄 시공장치에 의해 구간을 패킹하여, 나눠진 구간에 충진재를 주입함으로써, 굴착공사에 소요되는 비용을 절감시킴과 동시에, 관을 폐쇄시키는데 드는 시공 시간을 절감할 수 있도록 하는 관의 폐쇄 시공장치 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
저수지 등에 저장되어 있는 물을 공급받기 위해서는 저수지의 물이 배수될 수 있는 배관을 필요로 하며, 이러한 배관은 대부분 저수지 최 하단부 밑에 매몰된 형태로 위치되어 있는 것이 일반적이다.
그러나 근래에 들어서는 저수지 등에 저장되어 있는 물을 사용하기 위해 배관을 매몰하는 것이 아니라 지면 위로 배관을 위치시켜 물을 공급할 수 있도록 하는 부유식취수기술이 시행되고 있다.
따라서, 저수지 등에 사용되는 매몰된 관 노후로 인해 폐쇄시공을 할 경우 또는 누수 발생으로 보수작업을 진행을 위해 폐쇄시키는 공법이 다양하게 시행되고 있으며, 저수지 최 하단부 밑에 매몰된 배관이 아닌 노후된 상수관의 경우에도 관의 폐쇄 시공방법이 다양하게 등록되고 있는 실정이다.
그러나, 이러한 폐관 시공방법의 경우 굴착시공을 진행해야 하며, 이러한 굴착시공은 그 비용과 시간이 많이 들어가는 문제점이 있었다
이러한 문제점을 해결하기 위해 등록특허 제 10-1592396호(노후 상수관 충전 공법)은 지하에 있는 상수관 양쪽에 주입구 및 배출구를 설치하여 공기나 물의 유출을 통해 충진재가 모두 채워졌는지를 확인할 수 있는 이점이 있다.
그러나, 지하에 있는 상수관에 주입구 및 배출구를 굴착하지 않고 정확한 위치나 깊이를 산출하기 어려울 뿐만 아니라 깊게 관이 매몰된 경우에는 충전공법을 사용하기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 관의 폐쇄 시공장치를 이용하여 매몰된 깊이와 무관하게 관을 폐쇄시공할 수 있도록 하며, 구간을 나눠 충진재를 주입하고 이를 실시간으로 모니터링함으로써, 원활하게 충진재가 주입되었는지, 그리고 충진재가 모두 주입되었는지를 용이하게 파악할 수 있는 관의 폐쇄 시공장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 노후된 관을 폐쇄하는 시공에 있어서, 매몰된 관을 굴착공사 없이 폐쇄 시공장치에 의해 구간을 패킹하여, 나눠진 구간에 충진재를 주입함으로써, 굴착공사에 소요되는 비용을 절감시킴과 동시에, 관을 폐쇄시키는데 드는 시공 시간을 절감할 수 있도록 하는 관의 폐쇄 시공장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
다만, 앞서 기술할 바와 같은 기술적 과제로 제한되지 않으며, 기타 다른 기술적 과제들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 아래 기술로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 관의 폐쇄 시공장치에 있어서, 상기 관의 내부를 이동하는 이동부; 상기 이동부의 일 측에 결합된 유출관; 상기 이동부의 타측에 결합된 유입관 및 상기 유출관 측에 위치된 패킹부를 포함하며, 상기 이동부는 상기 유출관 외면에 결합된 제 1유압 실린더; 상기 유출관 외면에 상기 제 1유압 실린더와 대응되는 위치에 결합된 제 2유압 실린더; 상기 유출관이 형성된 측에 개구된 개구홀; 상기 유출관이 형성된 측에 결합된 모니터링부; 상기 이동부의 하부에 결합된 제 1고정 실린더 및 상기 제 1고정 실린더와 대응되는 위치에 결합된 제 2고정 실린더를 포함하되, 상기 제 1유압 실린더 및 제 2유압 실린더는 상기 패킹부와 결합되어 상기 패킹부가 이동될 수 있다.
이때, 상기 패킹부는 원형의 판 형상으로 이루어진 패킹판; 상기 패킹판 중앙이 개구되어 형성된 주입홀 및 상기 패킹판의 호(弧)를 따라 결합된 팽창부재를 포함하며, 상기 패킹판은 공기가 유출되는 에어홀을 포함하고, 상기 팽창부재는 공기가 주입되는 공기 주입구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 관의 폐쇄 시공장치는 상기 유출관 측에 세척부를 더 포함하며, 상기 세척부는 상기 유출관을 서라운딩하여 결합된 회동관; 상기 회동관의 일 측이 회동관의 외측 반경 방향으로 연장되어 형성된 기어부; 상기 기어부가 회전될 수 있도록 하는 동력부; 상기 회동관의 타 측이 회동관의 외측 반경 방향으로 연장되어 형성된 회동 플렌지부; 상기 회동 프렌지부에 결합된 세척실린더 및 상기 세척실린더 일 측에 결합된 세척유닛을 포함하되, 상기 동력부는 상기 기어부와 체결되는 회전유닛 및 상기 회전유닛이 회전될 수 있도록 하는 모터부를 포함할 수 있다.
한편, 매몰된 관의 폐쇄 시공방법에 있어서, 상기 관의 말단부를 패킹하는 단계; 폐쇄 시공장치가 상기 매몰된 관의 내부를 조사하는 단계; 상기 조사가 완료된 후, 상기 관의 내부에 있는 이물질을 제거하는 단계; 상기 이물질이 제거된 관의 상태를 점검하는 단계; 상기 점검이 완료된 후, 상기 말단부가 패킹된 관의 규격에 맞춰 상기 폐쇄 시공장치가 패킹부를 통해 구간을 패킹하는 단계; 상기 패킹부의 중앙에 형성된 주입홀을 통해 충진재가 주입되는 단계; 상기 충진재의 주입이 원활하게 진행되는지 실시간 모니터링하는 단계; 상기 주입된 충진재의 양을 통해 상기 패킹부에 의해 패킹된 구간의 부피를 확인하는 단계 및 상기 패킹된 구간에 주입된 충진재를 굳히는 단계; 상기 충진재가 굳어진 후, 상기 패킹부를 탈착하는 단계; 상기 폐쇄 시공장치가 패킹부를 통해 구간을 패킹하는 단계 및 상기 충진재가 굳어진 후, 상기 패킹부를 탈착하는 단계를 상기 관의 선단까지 반복하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 폐쇄 시공장치가 내부를 조사하는 단계는 상기 매몰된 관의 규격, 관의 상태 및 이물질의 존재여부을 조사할 수 있다.
또한, 상기 관의 내부에 있는 이물질을 제거하는 단계는 상기 폐쇄 시공장치에 포함된 세척부의 고속회전을 통해 상기 관이 내부가 세척될 수 있다.
그리고, 상기 충진재가 주입되는 단계는 상기 매몰된 관의 내부를 조사하는 단계에서 조사된 관의 내부 규격 및 관의 상태에 따라, 상기 충진재가 상기 주입홀을 통해 주입될 수 있다.
상기 실시간 모니터링하는 단계는 상기 폐쇄 시공장치에 포함된 에어홀을 통해 상기 관에 주입된 충진재가 토출되는지를 모니터링할 수 있다.
나아가, 상기 패킹부에 의해 패킹된 구간의 부피를 확인하는 단계는 상기 매몰된 관의 내부를 조사하는 단계에서 조사된 관의 규격 및 관의 폐쇄 시공장치가 이동된 거리와 상기 패킹부에 의해 패킹된 구간에 주입된 충진재의 양을 비교하여 상기 매몰된 관에 상기 충진재가 모두 주입된 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
노후된 관을 굴착공사 없이 폐쇄 시공장치를 이용함으로써, 폐쇄하는 과정에서 발생되는 소음을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 굴착공사에 드는 비용 및 공사기간을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 저수지 등에서 농업용수를 공급하는 관의 경우, 누수발생 시 긴급보수가 어려울 뿐만 아니라 농한기에만 관의 보수 작업이 가능한 반면, 폐쇄 시공장치를 이용함으로써, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 이점이 있다.
또한, 폐쇄 시공장치에 세척부를 포함시킴으로써, 관의 세척 및 폐쇄시공을 일괄적으로 진행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 매몰된 관의 깊이에 영향을 받지 않고 용이하게 폐쇄 시공을 진행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 구간을 설정하여 관을 폐쇄하므로, 관에 주입되는 충진재가 관을 균일하게 채울 수 있는 이점 등이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관의 폐쇄 시공장치를 나타낸 후면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 관의 폐쇄 시공장치를 후면 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관의 폐쇄 시공방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관의 폐쇄 시공 상태를 나타낸 도면이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다.
이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "～사이에"와 "바로 ～사이에" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관의 폐쇄 시공장치를 나타낸 후면 사시도이며, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 관의 폐쇄 시공장치를 나타낸 후면 사시도이다.
도 1을 참고하면, 관의 폐쇄 시공장치(10)는 이동부(100), 유출관(200), 유입관(300), 패킹부(400)를 포함하고 있음을 확인할 수 있다.
이동부(100)는 매몰된 관의 내부를 이동할 수 있으며, 제 1유압 실린더(110), 제 2유압 실린더(120), 개구홀(130), 모니터링부(140), 제 1고정 실린더(150) 및 제 2고정 실린더(160)를 포함할 수 있다.
이때, 제 1유압 실린더(110) 및 제 2유압 실린더(120)는 패킹부(400)와 결합되는 것이 좋으며, 제 1유압 실린더(110) 및 제 2유압 실린더(120)의 피스톤 운동에 의해 수평으로 패킹부(400)가 이동되는 것이 바람직하다.
이러한 제 1유압 실린더(110) 및 제 2유압 실린더(120)는 이동부(100)에 포함된 유출관(200) 측에 결합될 수 있으며, 제 2유압 실린더(120)는 제 1유압 실린더(110)와 대응되는 위치 즉, 제 1유압 실린더(110)가 결합된 유출관(200)의 외면 반대편에 결합될 수 있다.
이렇게 제 1유압 실린더(110) 및 제 2유압 실린더(120)가 서로 대응되는 위치에 결합시킴으로써, 후술 할 패킹부(400)의 수평이동이 제 1유압 실린더(110) 또는 제 2유압 실린더(120)의 어느 한 쪽으로 치우침 없이 같은 힘으로 패킹부(400)를 이동시킬 수 있게 하기 위함이다.
다만, 제 1유압 실린더(110) 및 제 2유압 실린더(120)는 패킹부(400)의 원활한 이동을 위해 실린더를 이용하는 것이 바람직하나, 이는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 예시에 불과하므로, 본 기술이 속하는 분야의 통상의 기술자에 의해 패킹부(400)를 수평으로 이동시킬 수 있는 어떠한 이동장치로 대체될 수 있음은 당연하다.
개구홀(130)은 유출관(200)이 결합된 이동부(100)의 상부에 개구된 형상으로 이루어지는 것이 좋으며 개구홀(130)을 통해 공기를 주입하기 위한 호스, 관 또는 파이프 등의 공기 공급수단(131)이 삽입될 수 있다.
모니터링부(140)는 유출관(200)이 결합된 이동부(100)의 상부에 결합되는 것이 좋으며 관의 폐쇄 시공장치(10)가 관을 이동하는 동안 관의 내부를 모니터할 수 있다.
모니터링부(140)가 모니터하는 부분은 관의 규격 및 이물질의 존재여부 등 관의 전반적인 상태일 수 있다.
이때, 바람직하게는 모니터링부(140)는 카메라로 이루어지는 것이 좋으나, 이는 본 발명을 실시하기 위한 것이므로 카메라가 아닌 거리, 이물질 여부, 습도 및 기온 등을 감지할 수 있는 센서로 대체되어 관 내부를 모니터할 수 있다.
제 1고정 실린더(150) 및 제 2고정 실린더(160)는 이동부(100)의 하부에 결합되는 것이 좋으며, 제 1유압 실린더(110) 및 제 2유압 실린더(120)에 의해 패킹부(400)가 이동될 경우, 이동부(100)가 관에 고정되어 이동되지 않도록 각각 이동부(100)에서 관의 내면으로 제 1고정 실린더(150) 및 제 2고정 실린더(160)가 연장되어 제 1고정 실린더(150) 및 제 2고정 실린더(160)의 일 측에 결합된 밀착판(151,161)이 관의 내면에 밀착되어 고정될 수 있다.
다만, 제 1고정 실린더(150) 및 제 2고정 실린더(160)는 이동부(100)를 고정하기 위한 구성요소이므로, 하부에 결합되지 않더라도 이동부(100) 내부에 결합되어 이동부(100)를 고정시킬 수 있다.
또한, 제 1고정 실린더(150) 및 제 2고정 실린더(160)도 제 1유압 실린더(110) 및 제 2유압 실린더(120)처럼, 어느 한 쪽으로 힘이 편향되지 않도록 대응되는 위치에 결합되는 것이 바람직하다.
한편, 유출관(200)은 이동부(100)의 일 측에 결합될 수 있으며, 유출관(200)를 통해 관의 폐쇄를 위해 사용되는 충진재를 공급하는 호스, 관 또는 파이프 등의 충진재 공급수단(201) 및 패킹부(400)에 공급될 공기 공급수단(131)이 삽입될 수 있다.
이때, 유입관(300)은 유출관(200)의 반대 측인 이동부(100)의 타 측에 결합될 수 있으며, 유입관(300)에 삽입된 호스, 관 또는 파이프 등의 충진재 공급수단(201)이 삽입될 수 있다.
패킹부(400)는 이동부의 유출관(200) 측에 위치되는 것이 좋으며, 패킹판(410), 주입홀(420), 팽창부재(430)를 포함할 수 있다.
패킹판(410)은 원형의 판 형상으로 이루어질 수 있으나, 관의 내부에 삽입되어 일정 구간이 형성될 수 있도록 관의 형상과 대응되는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 패킹판(410)은 에어홀(411)을 포함할 수 있다.
에어홀(411)은 패킹부(400)에 의해 구간이 형성된 관을 폐쇄할 때 사용되는 충진재가 관을 채우는 동안 구간 내에 있던 공기가 유출되도록 함과 동시에, 충진재가 충분히 채워지게 되면, 에어홀(411)을 통해 충진재가 토출될 수 있다.
이렇게 에어홀(411)을 통해 충진재가 토출됨으로써, 사용자는 구간이 형성된 관에 충진재가 모두 채워진 것을 확인할 수 있는 이점이 있다.
주입홀(420)은 패킹판(410)의 중앙이 개구되어 형성된 홀일 수 있으며, 유출관(200)을 통해 삽입되어 충진재를 공급하는 호스, 관 또는 파이프 등의 충진재 공급수단(201)이 연결됨으로써, 패킹부(400)에 의해 구간이 형성된 관 내부에 충진재를 공급하는 것이 좋다.
이때, 주입홀(420)은 충진재 공급수단(201)이 용이하게 연결되어 이탈되지 않도록 주입홀(420)의 호(弧) 부분이 유출관(200) 측으로 돌출되어 형성된 끼움부(미도시)를 포함할 수 있다.
다만, 이는 본 발명의 일 실시예이므로, 충진재 공급수단(201)이 주입홀(420)과 연결이 끊어지지 않도록 추가적인 연결부품에 의해 연결될 수 있다.
팽창부재(430)는 패킹판(410)의 호(弧)를 따라 결합되는 것이 좋으며, 공기 주입구(431)를 포함할 수 있다.
이때, 공기 주입구(431)는 팽창부재(430)에 공기가 주입되도록, 개구홀(130)을 통해 삽입된 호스, 관 또는 파이프 등의 공기 공급수단(131)이 연결될 수 있다.
이렇게 공기 주입구(431)를 통해 팽창부재(430)에 공기가 주입되기 전 팽창부재(430)는 수축되어 있다가, 공기가 주입되기 시작하면 매몰된 관의 형상에 맞게 팽창부재(430)가 확장될 수 있다.
도 2를 참고하면, 관의 폐쇄 시공장치(10)는 세척부(500)를 더 포함할 수 있다.
세척부(500)는 이동부(100)의 유출관(200) 측에 결합될 수 있으며, 관의 내부에 이물질 등을 제거될 수 있도록 회동관(510), 기어부(520), 동력부(600), 회동 플렌지부(530), 세척실린더(540) 및 세척유닛(550)을 포함할 수 있다.
회동관(510)은 유입관(300)을 서라운딩하여 결합될 수 있으며, 유입관(300)에 접촉되지 않도록 일정간격 이격되어 결합되는 것이 좋다.
이때, 회동관(510)은 유입관(300)보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다.
이는 유입관(300)에 삽입될 공기 공급수단(131) 및 충진재 공급수단(201)이 회동관(510)에 걸리지 않도록 하기 위함이다.
기어부(520)는 회동관의 일 측에 형성될 수 있으며, 회동관(510)의 외측 반경 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
이때, 기어부(520)의 외면은 일정 간격으로 이격되어 돌출된 톱니형상으로 이루어질 수 있으나, 하기 설명할 회전유닛(610)의 외면과 대응되는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
동력부(600)는 기어부(520)가 회전되도록 동력을 전달하며, 이동부(100)에 결합되는 것이 좋다.
이때, 동력부(600)는 회전유닛(610) 및 모터부(620)를 포함할 수 있다.
회전유닛(610)은 기어부(520)와 체결될 수 있으며, 회전유닛(610)의 회전에 의해 기어부(520)가 회전될 수 있다.
이렇게 회전유닛(610)에 의해 기어부(520)가 서로 맞물러 회전될 수 있도록 기어부(520)의 톱니형상과 대응되는 형상으로 회전유닛(610)의 외면도 톱니형상으로 이루어지는 것이 좋다.
다만, 이는 본 발명을 설명하기 위한 하나의 예시에 불과하므로, 회전유닛(610) 및 기어부(520)의 외면은 톱니형상이 아닌 서로 맞물려 회전될 수 있는 대체 가능한 체결 형상으로 이루어질 수 있음은 당업자에게 있어 당연할 것이다.
모터부(620)는 회전유닛(610)이 이렇게 회전할 수 있도록 회전유닛(610)에 동력을 전달할 수 있다.
나아가, 회동 플렌지부(530)는 회동관(510)의 타 측에 형성될 수 있으며, 회동관(510)의 외측 반경 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
이렇게 회동관(510)에 형성된 회동 플렌지부(530)에 세척실린더(540)가 결합될 수 있다.
세척실린더(540)는 실린더 피스톤 운동에 의해 회동관(510)에서 관의 내부 면까지 연장되는 것이 좋으며, 연장된 세척실린더(540) 말단에는 세척유닛(550)이 결합될 수 있다.
세척유닛(550)은 관의 내면을 세척하기 위해 솔형상으로 이루어질 수 있으나, 솔이 아닌 롤러형상 또는 면과 같은 천을 결합함으로써, 관의 내면을 세척할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관의 폐쇄 시공방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관의 폐쇄 시공 상태를 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 상기 전술한 관의 폐쇄 시공장치를 이용하여 매몰된 관의 폐쇄 시공방법은, 관의 말단부를 패킹하는 단계(S10), 폐쇄 시공장치가 매몰된 관의 내부를 조사하는 단계(S20), 조사가 완료된 후, 관의 내부에 있는 이물질을 제거하는 단계(S30), 이물질이 제거된 관의 상태를 점검하는 단계(S40), 점검이 완료된 후, 말단부가 패킹된 관의 규격에 맞춰 폐쇄 시공장치가 패킹부를 통해 구간을 패킹하는 단계(S50), 패킹부의 중앙에 형성된 주입홀을 통해 충진재가 주입되는 단계(S60), 충진재의 주입이 원활하게 진행되는지 실시간 모니터링하는 단계(S70), 주입된 충진재의 양을 통해 패킹부에 의해 패킹된 구간의 부피를 확인하는 단계(S80), 패킹된 구간에 주입된 충진재를 굳히는 단계(S90), 충진재가 굳어진 후, 패킹부를 탈착하는 단계(S100), 폐쇄 시공장치가 패킹부를 통해 구간을 패킹하는 단계 및 충진재가 굳어진 후, 패킹부를 탈착하는 단계를 관의 선단까지 반복하는 단계(S110)를 포함하고 있음을 확인할 수 있다.
관의 말단부를 패킹하는 단계(S10)는 관의 말단부까지 마감부를 고정시키는 단계일 수 있다.
이때, 마감부는 관의 형상과 대응되는 형상의 판 및 공기가 주입되는 고무재질의 부품 등으로 이루어 질 수 있으며, 마감부를 포함하는 이동장치를 통해 관의 말단부를 패킹할 수 있다.
관의 폐쇄 시공장치가 매몰된 관의 내부를 조사하는 단계(S20)는 매몰된 관에 관의 폐쇄 시공장치(10)를 인입하여 관의 규격, 상태 및 이물질의 존재 여부 등을 조사하는 단계일 수 있다.
이때, 관의 폐쇄 시공장치(10)에 포함된 모니터링부(140)를 통해 관의 전반적인 부분을 조사할 수 있으며, 이를 통해 관에 주입될 충진재의 양 및 패킹될 구간의 길이 등을 사전에 파악할 수 있는 이점이 있다.
조사가 완료된 후, 관의 내부에 있는 이물질을 제거하는 단계(S30)는 관에 주입될 충진재가 용이하게 융착될 수 있도록 세척하는 단계일 수 있다.
세척을 위해서는 관의 폐쇄 시공장치(10)의 주입홀(420)을 통해 고압의 물을 분사하여 관 내부에 존재하는 이물질 등을 제거할 수 있으나, 관의 폐쇄 시공장치(10)의 세척부(500)가 고속회전을 함으로써, 관의 내부를 세척할 수 있다.
이러한 세척작업이 완료된 후, 이물질이 제거된 관의 상태를 점검하는 단계(S40)를 거치는 것이 좋으며, 이는 이물질이 남아 있는지 여부를 다시 확인하여 최종적인 이물질 제거 작업을 마무리하는 단계일 수 있다.
또한, 이물질이 제거되기 전의 관의 상태와 제거된 후의 관의 상태가 변화될 수 있으므로, 이물질이 제거된 관의 상태를 점검함으로써, 관을 폐쇄한 후에 발생할 수 있는 보수작업 및 사고 발생을 방지할 수 있다.
점검이 완료된 후, 말단부가 패킹된 관의 규격에 맞춰 관의 폐쇄 시공장치가 패킹부를 통해 구간을 패킹하는 단계(S50)는 관의 폐쇄 시공장치(10)에 패킹부(400)를 통해 일정 구간을 패킹하는 단계일 수 있다.
관의 일정 구간을 패킹하는 것은 관의 폐쇄 시공장치가 매몰된 관의 내부를 조사하는 단계(S20)에서 조사된 관의 규격 및 관의 상태 등을 바탕으로 매몰된 관의 위치를 고려하여 사용자가 임의로 구간을 지정할 수 있다.
이렇게 구간을 정하여 패킹하는 것은 매몰된 관이 길 경우, 한번에 충진재를 주입하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 충분한 충진재가 주입되지 않으면 후에 매몰된 관을 다시 보수해야 하는 문제점이 발생될 수 있기 때문이다.
패킹부를 통해 구간을 패킹한 후에 패킹부의 중앙에 형성된 주입홀을 통해 충진재가 주입되는 단계(S60)를 거치는 것이 좋다.
패킹부의 중앙에 형성된 주입홀을 통해 충진재가 주입되는 단계(S60)는 관의 폐쇄 시공장치(10)를 통해 관의 규격 및 관의 상태가 조사되면, 관의 규격 및 관의 상태에 따라 사용자가 지정한 패킹 구간만큼의 충진재 양을 주입하는 단계일 수 있다.
충진재의 주입은 관의 폐쇄 시공장치(10)의 주입홀(420)을 통해 충진재가 주입될 수 있으며, 충진재가 주입됨에 따라 패킹된 구간에 존재하던 공기가 밀려나면서 에어홀(411)을 통해 유출되는 것이 좋다.
충진재의 주입이 원활하게 진행되는지 실시간 모니터링하는 단계(S70)는 충진재가 주입되는 있는 단계(S60)에서 충진재가 패킹된 구간에 충분히 채워지고 있는지 모니터하는 단계일 수 있다.
이는 패킹된 구간을 충진재가 채우는 동안에 충진재가 채워지는 만큼 에어홀(411)을 통해 공기가 모두 유출되고 충진재가 에어홀(411)을 통해 토출되기 시작할 수 있다.
모니터링부(140)는 이와 같은 과정을 모니터링 함으로써, 패킹된 구간에 충진재가 모두 채워진 것을 확인할 수 있다.
주입된 충진재의 양을 통해 패킹부에 의해 패킹된 구간의 부피를 확인하는 단계(S80)는 관의 내부가 조사된 후에 이를 통해 사용자가 지정한 구간만큼 충진재가 모두 채워졌는지를 확인하는 단계일 수 있다.
이는 매몰된 관의 내부를 조사하는 단계에서 조사된 관의 규격 및 관의 폐쇄 시공장치가 이동된 거리를 가지고 패킹된 구간의 부피를 계산할 수 있으며, 패킹부에 의해 패킹된 구간에 주입된 충진재의 양과 비교함으로써, 관의 폐쇄시공이 원활하게 이루어졌는지를 확인할 수 있다.
패킹된 구간에 주입된 충진재를 굳히는 단계(S90)는 패킹된 구간에 충진재가 모두 채워진 것이 확인된 경우, 관의 폐쇄 시공장치(10)를 이동시키기 위해 충진재를 굳히는 단계일 수 있다.
매몰된 관의 규격 및 사용자가 지정한 구간에 따라 채워지는 충진재의 양은 달라지므로, 충진재를 굳히는 시간은 달라질 수 있다.
충진재가 굳어진 후, 패킹부를 탈착하는 단계(S100)는 관의 다음 구간을 폐쇄하기 위해 관의 폐쇄 시공장치(10)에서 패킹부(400)를 탈착하는 단계일 수 있다.
즉, 충진재가 굳어지게 되면 관의 폐쇄 시공장치(10)는 관의 다음 구간을 패킹하고 충진재를 주입하기 위해 굳어진 충진재를 관의 폐쇄 시공장치(10)에서 떼어낼 수 있으며, 구체적으로는 제 1고정 실린더(150) 및 제 2고정 실린더(160)에 의해 이동부(100)가 관에 고정되도록 한 후, 제 1유압 실린더(110) 및 제 2유압 실린더(120)에 의해 패킹부(400)를 충진재에서 탈착시키는 것이다.
그런 후, 관의 폐쇄 시공장치가 패킹부를 통해 구간을 패킹하는 단계 및 충진재가 굳어진 후, 패킹부를 탈착하는 단계를 관의 선단까지 반복하는 단계(S110)를 거칠 수 있다.
이는 처음부터 매몰된 관의 말단부터 선단까지 충진재를 채우는 것이 아닌, 상기 전술한 바와 같이 관의 규격 및 관의 상태에 따라 사용자가 관의 구간을 나눠 충진재를 채우는 것이며, 이렇게 함으로써, 폐쇄될 관에 충진재가 빈 곳 없이 채워질 수 있어 후에 폐쇄 관에 누수가 발생하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
결론적으로 도 4를 참고하면, 도 4(a)는 폐쇄 시공방법은 관의 폐쇄 시공장치(10)에 의해 매몰된 관의 말단에 마감부를 패킹할 수 있으며, 도 4(b)는 관의 규격 및 관의 상태에 따라 사용자가 패킹될 구간을 설정하여, 관의 폐쇄 시공장치(10)를 통해 충진재를 주입할 수 있다.
그런 후, 채워진 충진재의 양을 고려하여 충진재가 흘려내리지 않도록 충진재가 굳어지도록 하는 것이 좋다.
도 4(c)는 패킹된 구간에 충진재가 굳어지면 관의 폐쇄 시공장치(10)는 충진재에서 패킹부(400)를 탈착하여 다음 패킹 구간으로 이동할 수 있으며, 도 4(d)는 다시 패킹된 구간에 충진재를 주입하는 것이 좋다.
이렇게 관의 선단까지 충진재를 채우는 과정을 반복하여 매몰된 관을 폐쇄할 수 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
10 : 관의 폐쇄 시공장치
100 : 이동부
110 : 제 1유압 실린더
120 : 제 2유압 실린더
130 : 개구홀
131 : 공기 공급수단
140 : 모니터링부
150 : 제 1고정 실린더
160 : 제 2고정 실린더
200 : 유출관
201 : 충진재 공급수단
300 : 유입관
400 : 패킹부
410 : 패킹판
411 : 에어홀
420 : 주입홀
430 : 팽창부재
431 : 공기 주입구
500 : 세척부
510 : 회동관
520 : 기어부
530 : 회동 플렌지부
540 : 세척 실린더
550 : 세척유닛
600 : 동력부
610 : 회전유닛
620 : 모터부

Claims (9)

  1. 관의 폐쇄 시공장치에 있어서,
    상기 관의 내부를 이동하는 이동부;
    상기 이동부의 일 측에 결합된 유출관;
    상기 이동부의 타측에 결합된 유입관 및
    상기 유출관 측에 위치된 패킹부를 포함하며,
    상기 이동부는
    상기 유출관 외면에 결합된 제 1유압 실린더;
    상기 유출관 외면에 상기 제 1유압 실린더와 대응되는 위치에 결합된 제 2유압 실린더;
    상기 유출관이 형성된 측에 개구된 개구홀;
    상기 유출관이 형성된 측에 결합된 모니터링부;
    상기 이동부의 하부에 결합된 제 1고정 실린더 및
    상기 제 1고정 실린더와 대응되는 위치에 결합된 제 2고정 실린더를 포함하되,
    상기 제 1유압 실린더 및 제 2유압 실린더는 상기 패킹부와 결합되어 상기 패킹부가 이동되는 것을 특징으로 하는 관의 폐쇄 시공장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 패킹부는
    원형의 판 형상으로 이루어진 패킹판;
    상기 패킹판 중앙이 개구되어 형성된 주입홀 및
    상기 패킹판의 호(弧)를 따라 결합된 팽창부재를 포함하며,
    상기 패킹판은 공기가 유출되는 에어홀을 포함하고,
    상기 팽창부재는 공기가 주입되는 공기 주입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 관의 폐쇄 시공장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 관의 폐쇄 시공장치는 상기 유출관 측에 세척부를 더 포함하며,
    상기 세척부는
    상기 유입관을 서라운딩하여 결합된 회동관;
    상기 회동관의 일 측이 회동관의 외측 반경 방향으로 연장되어 형성된 기어부;
    상기 기어부가 회전될 수 있도록 하는 동력부;
    상기 회동관의 타 측이 회동관의 외측 반경 방향으로 연장되어 형성된 회동 플렌지부;
    상기 회동 플렌지부에 결합된 세척실린더 및
    상기 세척실린더 일 측에 결합된 세척유닛을 포함하되,
    상기 동력부는
    상기 기어부와 체결되는 회전유닛 및
    상기 회전유닛이 회전될 수 있도록 하는 모터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관의 폐쇄 시공장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나인 관의 폐쇄 시공장치를 이용한 관의 폐쇄 시공방법에 있어서,
    상기 관의 말단부를 패킹하는 단계;
    관의 폐쇄 시공장치가 상기 매몰된 관의 내부를 조사하는 단계;
    상기 조사가 완료된 후, 상기 관의 내부에 있는 이물질을 제거하는 단계;
    상기 이물질이 제거된 관의 상태를 점검하는 단계;
    상기 점검이 완료된 후, 상기 말단부가 패킹된 관의 규격에 맞춰 상기 폐쇄 시공장치가 패킹부를 통해 구간을 패킹하는 단계;
    상기 패킹부의 중앙에 형성된 주입홀을 통해 충진재가 주입되는 단계;
    상기 충진재의 주입이 원활하게 진행되는지 실시간 모니터링하는 단계;
    상기 주입된 충진재의 양을 통해 상기 패킹부에 의해 패킹된 구간의 부피를 확인하는 단계;
    상기 패킹된 구간에 주입된 충진재를 굳히는 단계;
    상기 충진재가 굳어진 후, 상기 패킹부를 탈착하는 단계 및
    상기 폐쇄 시공장치가 패킹부를 통해 구간을 패킹하는 단계 및 상기 충진재가 굳어진 후, 상기 패킹부를 탈착하는 단계를 상기 관의 선단까지 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관의 폐쇄 시공방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 폐쇄 시공장치가 내부를 조사하는 단계는 상기 매몰된 관의 규격, 관의 상태 및 이물질의 존재여부을 조사하는 것을 특징으로 하는 관의 폐쇄 시공방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 관의 내부에 있는 이물질을 제거하는 단계는 상기 폐쇄 시공장치에 포함된 세척부의 고속회전을 통해 상기 관의 내부가 세척되는 것을 특징으로 하는 관이 폐쇄 시공방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 충진재가 주입되는 단계는 상기 매몰된 관의 내부를 조사하는 단계에서 조사된 관의 내부 규격 및 관의 상태에 따라, 상기 충진재가 상기 주입홀을 통해 주입되는 것을 특징으로 하는 관의 폐쇄 시공방법.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 실시간 모니터링하는 단계는 상기 폐쇄 시공장치에 포함된 에어홀을 통해 상기 관에 주입된 충진재가 토출되는지를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 관의 폐쇄 시공방법.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 패킹부에 의해 패킹된 구간의 부피를 확인하는 단계는 상기 매몰된 관의 내부를 조사하는 단계에서 조사된 관의 규격 및 관의 폐쇄 시공장치가 이동된 거리와 상기 패킹부에 의해 패킹된 구간에 주입된 충진재의 양을 비교하여 상기 매몰된 관에 상기 충진재가 모두 주입된 것을 확인하는 것을 특징으로 하는 관의 폐쇄 시공방법.
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