KR102168450B1

KR102168450B1 - 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법

Info

Publication number: KR102168450B1
Application number: KR1020200077765A
Authority: KR
Inventors: 송호면; 지현욱; 유성수; 강정희; 이봉재
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2020-06-25
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2020-10-21

Abstract

본 발명은 하수관 내부의 상태를 파악하고 청소하는 하수관 정리단계, 상부 맨홀을 막고 물돌리기를 실시하는 제1 물돌리기 실시단계, 하수관 내부에 보조관을 설치하는 보조관 설치단계, 상기 보조관의 양측단부를 모르타르틀을 이용하여 막고 모르타르를 타설하는 모르타르 타설단계, 미장기기를 이용하여 상기 모르타르를 평탄화하는 평탄화 단계 및 상기 하수관 내부로 물을 흐르게 하는 제1 통수 단계를 포함하며, 상기 제1 통수 단계에서 상기 하수관으로 흐르는 물은 상기 모르타르틀에 막혀 상기 보조관으로 이동하는 것을 특징으로 하는 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법을 제공한다.

Description

하수도 보조관 현장 타설 설치 공법{Sewage auxiliary pipe on-site pouring installation method}

실시예는 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 비굴착 공법으로 보조관을 현장타설하기 위한 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법에 관한 것이다.

하수관(하수관거)라 함은 오수와 우수를 모아 하수처리장과 방류지역까지 운반하기 위한 배수관로를 지칭한다. 그 중, 합류식 하수도는 우수와 오수를 하나의 관으로 배제하는 방식의 하수관거를 의미한다.

일반적으로 합류식 하수관거의 유속 기준은, 계획우수량에 대하여 유속을 0.8m/s~3m/s로 하도록 규정되어 있다.

이와 같은 기준에 의거하여 합류식 하수관거를 설계하면, 우천시에는 적절한 유량과 유속이 발생하여 오수 흐름에 문제가 발생하지 않지만, 청천시에는 오수량이 매우 적음(예를 들어, 계획우수량에 비해 1/100 이상 적음)으로 인하여, 합류식 하수관거를 통과하는 오수의 유량과 유속이 매우 작아져 오수가 정상적으로 처리되기 어려운 문제점이 있다.

즉, 하수관거를 통과하는 오수의 유속이 느려지면, 하수관거의 내부에서 퇴적량이 증가함에 따라 악취가 발생하고, 황산이 생성되어 하수관의 부식이 가속화되는 문제점이 있다.

또한, 적절하게 설계된 합류식 하수관 일지라도 우천시와 청천시 유량비율이 적게는 수백배에서 많게는 수천배까지 나타나고 있으며, 합류관의 설계기준이 우천이 유량을 기준으로 하고 있기 때문에, 청천시 실유속은 설계유속 및 고형물 침전 방지를 위한 최소유속에 크게 미치지 못하고 있는 실정이다.

이에 따라, 최근에는 하수관을 통과하는 오수의 유속을 증가시키고 퇴적량을 저감시키기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.

실시예는 하수관을 통과하는 오수의 유속을 증가시키고 퇴적량을 저감시키 위한 보조관을 비굴착으로 타설하기 위한 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는, 하수관 내부의 상태를 파악하고 청소하는 하수관 정리단계; 상부 맨홀을 막고 물돌리기를 실시하는 제1 물돌리기 실시단계; 하수관 내부에 보조관을 설치하는 보조관 설치단계; 상기 보조관의 양측단부를 모르타르틀을 이용하여 막고 모르타르를 타설하는 모르타르 타설단계; 미장기기를 이용하여 상기 모르타르를 평탄화하는 평탄화 단계; 및 상기 하수관 내부로 물을 흐르게 하는 제1 통수 단계;를 포함하며, 상기 제1 통수 단계에서 상기 하수관으로 흐르는 물은 상기 모르타르틀에 막혀 상기 보조관으로 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다

바람직하게는, 상기 제1 통수 단계 이후, 상기 모르타르의 양생이 종료된 것으로 판단되는 경우, 물돌리기를 수행하는 제2 물돌리기 실시단계; 상기 모르타르틀을 해체하는 틀해체단계; 상기 보조관의 상부면을 절단하는 보조관 절단단계; 및 상기 하수관 내부로 물을 통수하는 제2 통수 단계;를 더 포함할 수 있다

바람직하게는, 상기 하수관 정리단계는 영상촬영장치를 이용하여 상기 하수관 내부의 상태를 진단하는 것을 특징으로 할 수 있다

바람직하게는, 상기 보조관 설치단계는 도르레와 견인줄을 이용하여 상기 보조관을 하수관 내부에 설치하는 것을 특징으로 할 수 있다

바람직하게는, 상기 모르타르 타설단계에서 상기 모르타르는 상기 보조관을 향하도록 경사를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다

바람직하게는, 상기 평탄화 단계는 전동식 미장장비를 이용하는 것을 특징으로 할 수 있다

바람직하게는, 상기 보조관 절단단계는 보조관 절단장비가 상기 보조관을 따라 이동하면서 상기 보조관과 상기 모르타르가 접촉하는 양측면을 절단하는 것을 특징으로 할 수 있다

바람직하게는, 상기 보조관의 측면에는 상기 모르타르에 매립되는 고정부가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다

바람직하게는, 상기 고정부는 단부에 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따르면, 비굴착을 공법을 이용하여 공사 비용 및 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이러한 공법을 이용하여 하수관을 통과하는 오수의 유속을 증가시키고 퇴적량을 저감시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면 청천시 하수관을 통과하는 오수의 유속을 증가시킬 수 있으며, 하수관내 퇴적량 및 악취 발생을 저감시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 시공 공정을 간소화하고, 시공 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 시공 비용을 절감하고, 하수관의 수명을 연장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 준설 비용을 저감시키고, 유지 보수의 용이함을 제공하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 환경 오염을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법의 순서도이고,
도 2 및 도 3은 도 1의 단계를 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 도 1의 보조관의 구조를 나타내는 도면이고,
도 5는 도 1에 사용되는 모르타르 틀의 형상을 나타내는 도면이고,
도 6은 도 1에서 보조관이 설치된 상태를 나타내는 도면이고,
도 7은 도 1의 보조관 절단단계를 설명하는 도면이고,
도 8은 도 1에서 타설된 하수도 보조관의 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 8은, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하수관 보조관(20) 현장 타설 설치 공법은 하수관(10) 내부의 상태를 파악하고 청소하는 하수관 정리단계(S100), 상부 맨홀을 막고 물돌리기를 실시하는 제1 물돌리기 실시단계(S200), 하수관(10) 내부에 보조관(20)을 설치하는 보조관 설치단계(S300), 상기 보조관(20)의 양측단부를 모르타르틀(30)을 이용하여 막고 모르타르(40)를 타설하는 모르타르 타설단계(S400), 미장기기를 이용하여 상기 모르타르를 평탄화하는 평탄화 단계(S500), 상기 하수관(10) 내부로 물을 흐르게 하는 제1 통수 단계(S600), 상기 제1 통수 단계이후, 상기 모르타르(40)의 양생이 종료된 것으로 판단되는 경우, 물돌리기를 수행하는 제2 물돌리기 실시단계(S700), 상기 모르타르틀(30)을 해체하는 틀해체단계(S800), 상기 보조관(20)의 상부면을 절단하는 보조관 절단단계(S900) 및 상기 하수관(10) 내부로 물을 통수하는 제2 통수 단계(S1000)를 포함할 수 있다.

본 발명은 비굴착 방식으로 하수관(10) 내부에 보조관(20)을 설치하여 청천시 오수가 높은 유속으로 흐를 수 있도록 보조관(20)을 설치하는 방법에 관한 것이다.

하수관(10) 정리단계(S100)는 보조관(20) 시공전에 하수관(10) 내부의 상태를 파악하여 하수관(10)이 사용가능한 상태인지 현재 유속은 어느정도인지를 조사하는 단계이다. 만약 하수관(10)이 너무 노후화되고, 파손 및 변형이 심한 경우 굴착교체 수행여부를 판단할 수 있다.

하수관(10) 정리단계(S100)는 파악되는 하수관(10) 정보를 이용하여 하수관(10)의 소류력을 계산하고 보조관(20)을 설치하는 경우 소류력을 만족하는 경우에 한하여 보조관(20) 시공을 결정할 수 있다.

하수관(10) 정리단계(S100)에서 보조관(20)을 시공하기로 판단되는 경우, 하수관(10)을 준설하고 내부를 깨끗하게 청소할 수 있다.

일실시예로, 하수과 정리단계(S100)는 CCTV와 같은 영상촬영장치를 이용하여 하수관(10) 내부의 상태를 판단할 수 있다.

제1 물돌리기 실시단계(S200)는 보조관(20)을 설치하기 전 하수관(10)을 흐르는 물이 공사지점을 우회하도록 할 수 있다. 물돌리기는 보조관(20)을 설치하기 전에 공사 지점의 상류에서 유입되는 하수를 공사지점의 하류로 돌려보내는 작업을 의미한다. 물돌리기 방법은 제한이 없으며 다양한 공지의 방법이 사용될 수 있다.

이와 같이 제1 물돌리기 실시단계(S200)는 보조관(20)의 설치전에 공사지점으로 흐르는 하수를 차단하여 공사를 준비할 수 있다.

보조관(20) 설치단계(S300)는 하수관(10) 내부에 보조관(20)을 설치하는 단계이다.

보조관(20) 설치단계(S300)는 맨홀의 내부와 외부에 도르레를 설치하고, 도르레의 시공에 필요한 장비를 견인할 수 있는 견인줄(11)을 연결하여 파이프 내부를 통과하여 다른 맨홀로 나오도록 배치할 수 있다. 이후, 견인줄(11)의 양측에 모두 윈치를 연결하고, 견인줄(11)을 이용하여 하수관(10) 내부로 보조관(20)을 삽입한다.

보조관(20)은 하수관(10)의 내부에 안착되도록 배치된다. 보조관(20)은 하수관(10)의 삽입을 용이하게 하기 위해 일정길이의 복수가 결합되는 구조를 사용할 수 있다. 보조관(20)의 길이는 제한이 없으나 하수관(10)과 맨홀의 크기를 고려할때, 1m 내외가 바람직하다.

보조관(20)은 원통형의 PVC재질의 관이 사용될 수 있으며, 보조관(20)에는 복수의 고정부(21)가 배치될 수 있다. 도 4에 나타나는 것과 같이 보조관(20)의 양측면에 복수로 배치될 수 있다. 고정부(21)는 모르타르(40) 타설시 모르타르(40) 내부에 고정되는 구조를 구비할 수 있다.

또한, 고정부(21)의 단부에는 돌출부(23)가 구비될 수 있다. 일실시예로 고정부(21)는 'T'자 단면을 가지도록 마련되어 모르타르(40)와 고정부(21)의 고정력을 증대할 수 있다. 돌출부(23)의 형상이나 방향은 제한이 없으며, 모르타르(40)에 고정부(21)가 고정시 이탈을 방지하기 위한 다양한 구조나 형상이 사용될 수 있다.

모르타르(40) 타설단계(S400)는 보조관(20)의 양측단부를 모르타르틀(30)을 이용하여 막고 모르타르(40)를 타설하는 단계이다.

모르타르틀(30)은 도 5에 나타나는 것과 같이, 보조관(20)의 양측에 단부에 배치되며, 보조관(20)과 하수관(10)의 사이를 막는 역할을 수행할 수 있다. 모르타르틀(30)은 하수관(10) 내부에 모르타르(40)를 채울때 맨홀로 쏟아지는 것을 방지하며, 모르타르(40)가 적정모양을 유지할 수 있도록 한다.

모르타르(40) 타설단계(S400)는 모르타르틀(30)을 배치한 후 모르타르(40)를 주입하게 된다. 이때, 모르타르(40)는 맨홀외부에서 만들어 대차에 투입하게 되며, 대차는 하수관(10) 내부를 이동하여 원하는 위치에 모르타르(40)를 쏟아붇게 된다.

모르타르(40) 타설단계(S400)에서는 모르타르(40)는 보조관(20)을 향하도록 경사를 구비할 수 있다. 이는 청천시 하수가 보조관(20)으로 집중되어 유속을 증대하기 위함이다.

평탄화단계(S500)는 미장기기를 이용하여 모르타르(40)를 평탄화하는 단계이다.

평탕화단계(S500)는 전동식 미장기기가 사용될 수 있으며, 전동식 미장기기는 견인줄(11)에 연결되어 이동할 수 있다. 전동식 미장기기는 견인줄(11)을 따라 이동하면서 모르타의 미장을 수행하게 된다. 이때, 모르타르(40)는 맨홀 인버트와 동일한 수준의 경사를 가지는 것이 바람직하다.

제1 통수단계(S600)는 모르타르(40)가 타설되고, 평탄화 작업이 완료되는 경우 하수관(10) 내부로 물을 흐르게 하는 단계이다. 제1 통수단계(S600)를 통해 작업을 한 하수관(10)에는 하수가 흐르게 된다. 이때, 하수관(10)으로 흐르는 물은 모르타르틀(30)에 막혀 보조관(20)으로 이동하게 되며, 이를 통해 양생이 완료되지 않은 모르타르(40)에는 영향을 미치지 않으면서 하수가 이동할 수 있다.

제2 물돌리기 실시단계(S700)는 제1 통수 단계 이후, 모르타르(40)의 양생이 종료된 것으로 판단되면 두번째 물돌리기를 실시하는 단계이다. 제2 물돌리기 실시단계(S700)는 제1 물돌리기 실시단계(S200)와 동일한 방법으로 수행될 수 있다.

틀해체단계(S800)는 양생이 완료된 모르타르(40)의 양측에 존재하는 모르타르틀(30)을 해체하는 단계이다. 이때는 상기 언급된 도르레, 윈치, 견인줄(11)이 동일하게 이용될 수 있다.

보조관(20) 절단단계(S900)는 설치된 보조관(20)의 상부면을 절단하는 단계이다. 보조관(20)의 일측의 절단을 통해 모르타르(40) 사면으로 이동하는 물이 보조관(20)으로 집중되어 청천시에 유속을 증대할 수 있다.

보조관(20) 절단단계(S900)는 보조관 절단장비(50)가 보조관(20)을 따라 이동하면서 보조관(20)과 모르타르(40)가 접촉하는 양측면을 절단할 수 있다. 이는 모르타르(40)에 묻혀진 영역을 남겨두고 외부로 드러난 보조관(20)을 절단하게 된다. 이때, 보조관(20)의 양측면을 한번에 절단하기 위해 두개의 절단날을 사용할 수 있으며, 절단날은 동일한 회전수로 구동할 수 있다.

제2 통수단계(S1000)는 보조관(20)의 설치가 완료된 경우 하수관(10) 내부로 물을 통수하여 본래의 하수관(10)의 기능을 수행하도록 한다.

이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 하수관
11 : 견인줄
20 : 보조관
21 : 고정부
23 : 돌출부
30 : 모르타르틀
40 : 모르타르
50 : 보조관 절단장비

Claims

하수관 내부의 상태를 파악하고 청소하는 하수관 정리단계;
상부 맨홀을 막고 물돌리기를 실시하는 제1 물돌리기 실시단계;
하수관 내부에 보조관을 설치하는 보조관 설치단계;
상기 보조관의 양측단부를 모르타르틀을 이용하여 막고 모르타르를 타설하는 모르타르 타설단계;
미장기기를 이용하여 상기 모르타르를 평탄화하는 평탄화 단계; 및
상기 하수관 내부로 물을 흐르게 하는 제1 통수 단계;
를 포함하며,
상기 제1 통수 단계에서 상기 하수관으로 흐르는 물은 상기 모르타르틀에 막혀 상기 보조관으로 이동하며,
상기 제1 통수 단계 이후, 상기 모르타르의 양생이 종료된 것으로 판단되는 경우, 물돌리기를 수행하는 제2 물돌리기 실시단계;
상기 모르타르틀을 해체하는 틀해체단계;
상기 보조관의 상부면을 절단하는 보조관 절단단계; 및
상기 하수관 내부로 물을 통수하는 제2 통수 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 하수관 정리단계는 영상촬영장치를 이용하여 상기 하수관 내부의 상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법.
제1 항에 있어서,
상기 보조관 설치단계는 도르레와 견인줄을 이용하여 상기 보조관을 하수관 내부에 설치하는 것을 특징으로 하는 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법.
제1 항에 있어서,
상기 모르타르 타설단계에서 상기 모르타르는 상기 보조관을 향하도록 경사를 구비하는 것을 특징으로 하는 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법.
제1 항에 있어서,
상기 평탄화 단계는 전동식 미장장비를 이용하는 것을 특징으로 하는 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법.
제1 항에 있어서,
상기 보조관 절단단계는 보조관 절단장비가 상기 보조관을 따라 이동하면서 상기 보조관과 상기 모르타르가 접촉하는 양측면을 절단하는 것을 특징으로 하는 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법.
제1 항, 제3 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조관의 측면에는 상기 모르타르에 매립되는 고정부가 배치되는 것을 특징으로 하는 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법.
제8 항에 있어서,
상기 고정부는 단부에 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 하수도 보조관 현장 타설 설치 공법.