KR102175748B1 - 승강식 반전튜브 반전장치 및 이를 이용한 관로보수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치는, 상하방향으로 개방된 내부공간을 구비하는 고정프레임; 반전튜브가 상하로 관통 가능하도록 내부공간을 구비하되, 상기 고정프레임의 상측으로 인입되어 사전에 설정된 범위 내에서 상하로 왕복 이동 가능하며, 상측에 반전튜브의 비함침부 끝단이 결합되는 체결바가 구비된 승강프레임; 상기 승강프레임의 내부에 장착되어, 상기 승강프레임의 내부를 지나는 비함침부 중 어느 한 지점의 내부유로를 개폐시키는 상측개폐수단; 상기 고정프레임의 내부 하측에 장착되어, 상기 비함침부 중 상기 상측개폐수단에 의해 개폐되는 지점보다 하향으로 이격된 지점의 내부유로를 개폐시키는 하측개폐수단; 상기 비함침부 내부유로 중 상기 상측개폐수단에 의해 개폐되는 지점과 상기 하측개폐수단에 의해 개폐되는 지점 사이로 압축공기를 공급하는 압축공기공급수단;을 포함한다.

Description

승강식 반전튜브 반전장치 및 이를 이용한 관로보수공법 {Up and down type tube reversing apparatus and conduct repairing method using the same}

본 발명은 균열 또는 파손이 발생된 관로 내부에 반전튜브를 반전시키면서 주입함으로써 관로를 비굴착 방식으로 보수하기 위한 반전튜브 반전장치 및 이를 이용한 관로보수공법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 반전튜브를 물리적으로 하향 이동시킴으로써 반전튜브가 관로 내부로 용이하게 인입될 수 있도록 구성되는 승강식 반전튜브 반전장치 및 이를 이용한 관로보수공법에 관한 것이다.

국내 상하수도 관로의 개보수공사에 있어 지면을 굴착하고 난후 신관으로 교체하거나 보수하는 방식을 사용하여왔다. 그러나 이러한 지면굴착에 의한 관로개보수공법은 종합적인 하수관로가 시급한 상황에서 적절하지 못하다. 즉, 상기 공법은 주변환경을 손상시키고, 또 공사 후 토양의 침식으로 인해 지면의 침하 등이 발생할 뿐만 아니라, 폐기물 처리의 곤란성이 따르며, 혼잡지역의 경우 교통체증을 유발하고, 시민에게 불편을 주는 등 여러 가지 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하고자, 도로를 해체하지 않고도 하수관로의 보수를 수행하는 비굴착 공법이 국내 현실에 맞게 다수 개발되어 있다. 이러한 비굴착 공법은 관로의 준설 및 세정, CCTV 탐사, 관로내의 돌출물 커팅, 반전튜브의 반전삽입, 증기열 또는 온수열경화 및 연결관 절단천공작업을 거치는 일련의 과정으로 이루어져 있다.

반전튜브를 팽창시켜 반전시킬 때에는 압축공기를 반전튜브 내부로 주입함으로써 상기 반전튜브를 반전시키는 '반전튜브 반전장치 및 이를 이용한 관로보수공법'(대한민국 등록특허 제10-1457586호)이 제안된바 있다. 이와 같이 구성되는 반전튜브 반전장치를 이용하면, 보수대상 관로에 반전튜브를 인입시키는 공정과 상기 반전튜브를 팽창시켜 관로 내벽에 밀착시키는 공정을 압축공기로 수행할 수 있으므로 가대의 소형화가 가능해지고, 반전튜브를 반전시키는 압력이 외부로 유출되지 아니하므로 관로보수 작업효율이 향상된다는 장점이 있다.

이때, 상기 언급한 반전튜브 반전장치를 이용하여 관로 보수를 하는 경우, 반전튜브 중 함침부가 자중에 의해 지그재그 패턴으로 접히면서 비함침부 내측으로 인입되어야 하는데, 일반적으로 반전튜브는 두껍고 뻣뻣한 특성을 가지므로 자중에 의해서는 지그재그 패턴으로 잘 접히지 아니한다는 문제점 즉, 상기 반전튜브 중 함침부가 비함침부 내측으로 원활하게 인입되지 못한다는 문제점이 있다.

한편, 종래의 반전튜브 반전장치는, 상기 반전튜브가 관로 내부에서 팽창한 이후 고온의 증기나 고온의 물을 반전튜브 내부로 주입하여 상기 반전튜브를 경화시키는데, 관로의 길이가 긴 경우 반전튜브의 끝단까지 고온의 증기나 물이 도달하지 아니하여 상기 반전튜브의 경화가 정상적으로 이루어지지 못하는 경우도 발생한다는 단점이 있다. 또한, 관경이 크거나 연장길이가 긴 관의 경우 경화수지가 함침된 반전튜브를 공사현장까지 운반하기 위해 별도의 컨테이너를 제작하여 운반하거나 대형 운반장비가 필요하다는 문제점도 있다.

KR 10-1457586 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 반전튜브의 함침부를 비함침부 내측으로 원활하게 인입시킬 수 있고, 반전튜브 내측으로 고온의 증기나 물을 공급하지 아니하더라도 반전튜브를 안정적으로 경화시킬 수 있으며, 공사 현장에서 반전튜브를 수지에 함침시킬 수 있는 승강식 반전튜브 반전장치 및 이를 이용한 관로보수공법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치는, 상하방향으로 개방된 내부공간을 구비하는 고정프레임; 반전튜브가 상하로 관통 가능하도록 내부공간을 구비하되, 상기 고정프레임의 상측으로 인입되어 사전에 설정된 범위 내에서 상하로 왕복 이동 가능하며, 상측에 반전튜브의 비함침부 끝단이 결합되는 체결바가 구비된 승강프레임; 상기 승강프레임의 내부에 장착되어, 상기 승강프레임의 내부를 지나는 비함침부 중 어느 한 지점의 내부유로를 개폐시키는 상측개폐수단; 상기 고정프레임의 내부 하측에 장착되어, 상기 비함침부 중 상기 상측개폐수단에 의해 개폐되는 지점보다 하향으로 이격된 지점의 내부유로를 개폐시키는 하측개폐수단; 상기 비함침부 내부유로 중 상기 상측개폐수단에 의해 개폐되는 지점과 상기 하측개폐수단에 의해 개폐되는 지점 사이로 압축공기를 공급하는 압축공기공급수단;을 포함하도록 구성되어, 상기 승강프레임이 하강하는 동안과 상기 압축공기공급수단에 의해 상기 비함침부 내측으로 압축공기가 공급되는 동안에는, 상기 상측개폐수단이 상기 비함침부의 내부유로를 폐쇄시키고 상기 하측개폐수단이 상기 비함침부의 내부유로를 개방시키며, 비함침부 내측으로의 압축공기 공급이 완료된 이후 상기 승강프레임이 상승하는 동안에는, 상기 상측개폐수단이 상기 비함침부의 내부유로를 개방시키고 상기 하측개폐수단이 상기 비함침부의 내부유로를 폐쇄시키도록 작동된다.

상기 비함침부의 내부유로 중 상기 하측개폐수단에 의해 개폐되는 지점보다 하측에 위치하는 지점으로 압축공기를 공급하는 추가공기공급수단을 더 포함한다.

상기 고정프레임의 전방측 상단에 장착되는 고정아이들롤러와, 상기 승강프레임의 전방측 상단에 장착되는 승강아이들롤러를 더 포함한다.

상기 승강프레임의 상단으로부터 상측으로 이격된 지점에 설치되어, 상기 승강프레임의 내부로 인입되는 함침부의 이동경로를 가이드하는 거치롤러를 더 포함한다.

회전축이 수평방향을 이루도록 배열되되 지면으로부터 상측으로 이격된 지점에 설치되어 함침부를 이동시키는 구동롤러와, 상기 구동롤러보다 낮은 지점에 설치되어 상기 구동롤러를 통해 제공된 함침부를 이송시키는 수평컨베이어를 구비하는 함침유닛; 상기 수평컨베이어에 의해 이동된 함침부를 상측으로 이동시키는 경사컨베이어를 구비하여, 상기 한 쌍의 가이드바 사이를 통과한 함침부를 상기 승강프레임으로 전달하는 이송유닛; 상기 함침부의 내측으로 인입되어, 상기 함침부 중 상기 수평컨베이어 상에 안착된 부위의 내측으로 경화수지를 공급하는 수지공급관;을 더 포함한다.

상기 수지공급관은, 상온에서 경화되는 경화수지를 상기 함침부 내측으로 공급하도록 구성된다.

상기 이송유닛은 상하로 평행하게 이격배열된 한 쌍의 가이드바를 구비하여, 상기 경사컨베이어를 타고 이동한 함침부가 상기 한 쌍의 가이드바를 통과한 후 상기 승강프레임으로 전달되도록 구성되고, 상기 한 쌍의 가이드바는 가이드바 사이의 간격조절이 가능한 구조를 가진다.

상기 이송유닛은 상기 고정아이들롤러와 대응되는 지점에 설치되는 가이드롤러를 더 포함하여, 상기 한 쌍의 가이드바 사이를 지난 함침부는 상기 가이드롤러와 상기 고정아이들롤러를 지난 후 상기 승강프레임 내측으로 인입된다.

상기와 같이 구성되는 반전튜브 반전장치를 이용하여 지하에 매립된 관로를 보수하는 방법으로서, 상기 비함침부의 끝단을 상기 승강프레임의 체결바에 고정시킨 후, 상기 비함침부와 함침부의 연결부위를 상기 고정프레임 내부를 통해 상기 관로 내측으로 인입시키는 제1 단계; 상기 상측개폐수단으로 상기 비함침부의 상측 내부유로를 폐쇄시킨 후 상기 승강프레임을 하강시키는 제2 단계; 상기 압축공기공급수단을 통해 상기 비함침부 내부로 압축공기를 공급하여, 상기 함침부를 상기 관로 내측으로 밀어 넣는 제3 단계; 상기 하측개폐수단으로 상기 비함침부의 하측 내부유로를 폐쇄시키고 상기 비함침부의 상측 내부유로가 개방되도록 상기 상측개폐수단을 작동시킨 후, 상기 승강프레임을 상승시키는 제4 단계;를 포함한다.

상기 제1단계는, 상기 승강프레임으로 인입되지 아니한 비함침 상태의 반전튜브의 내측으로 경화수지를 공급하는 과정과, 경화수지가 공급된 반전튜브의 함침부를 상측으로 이송시킨 후 상기 승강프레임 내부로 이송시키는 과정을 더 포함한다.

본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치 및 이를 이용한 관로보수공법을 이용하면, 반전튜브의 함침부를 비함침부 내측으로 원활하게 인입시킬 수 있고, 반전튜브 내측으로 고온의 증기나 물을 공급하지 아니하더라도 반전튜브를 안정적으로 경화시킬 수 있으며, 공사 현장에서 반전튜브를 수지에 함침시킬 수 있어 반전튜브 운반이 용이해진다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 승강프레임의 승강작동을 도시하는 단면도이다.
도 4는 반전튜브가 설치된 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치의 단면도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치의 사용상태도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치 제2 실시예의 사시도 및 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치 및 이를 이용한 관로보수공법의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 승강프레임의 승강작동을 도시하는 단면도이며, 도 4는 반전튜브가 설치된 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치의 단면도이다.

일반적으로 지중에 매립된 관로(20)의 비굴착 보수를 위한 반전튜브 반전장치는, 지상에 적재되어 있는 반전튜브(10)를 지중에 매립된 관로(20)로 내려보내면서 경화수지가 함침된 함침부(14)를 팽창시켜 관로(20) 내벽에 밀착시키도록 구성된다.

이때 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치는 관로(20)를 향해 함침부(14)를 하강시킬 때 상기 함침부(14)가 자중에 의해 하강되는 것이 아니라 상기 함침부(14)를 물리력으로 하강시킴으로써, 상기 함침부(14)가 관로(20) 내측으로 원활하게 공급될 수 있도록 한다는 점에 가장 큰 특징이 있다.

즉, 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치는, 상하방향으로 개방된 내부공간을 구비하는 고정프레임(100)과, 상기 고정프레임(100)의 상측으로 인입되어 사전에 설정된 범위 내에서 상하로 왕복 이동 가능하며 상측에 반전튜브(10)의 비함침부(12) 끝단이 결합되는 체결바(220)가 구비된 승강프레임(200)과, 상기 승강프레임(200)의 내부에 장착되어 상기 승강프레임(200)의 내부를 지나는 비함침부(12) 중 어느 한 지점의 내부유로를 개폐시키는 상측개폐수단(300)과, 상기 고정프레임(100)의 내부 하측에 장착되어 상기 비함침부(12) 중 상기 상측개폐수단(300)에 의해 개폐되는 지점보다 하향으로 이격된 지점의 내부유로를 개폐시키는 하측개폐수단(400)과, 상기 비함침부(12) 내부유로 중 상기 상측개폐수단(300)에 의해 개폐되는 지점과 상기 하측개폐수단(400)에 의해 개폐되는 지점 사이로 압축공기를 공급하는 압축공기공급수단(500)을 포함하도록 구성된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다. 이때, 상기 고정프레임(100)과 승강프레임(200)의 내부에는 반전튜브(10)가 상하방향으로 관통할 수 있도록 내부공간이 형성되어 있는바, 승강프레임(200)의 상측으로 인입된 반전튜브(10)는 승강프레임(200)의 내부와 고정프레임(100)의 내부를 하향으로 관통한 후 지중에 매립된 관로(20) 내부로 인입될 수 있다.

한편, 상기 승강프레임(200)이 하강하는 동안과 상기 압축공기공급수단(500)에 의해 상기 비함침부(12) 내측으로 압축공기가 공급되는 동안, 상기 상측개폐수단(300)은 상기 비함침부(12)의 내부유로를 폐쇄시키고 상기 하측개폐수단(400)은 상기 비함침부(12)의 내부유로를 개방시키도록 작동된다. 또한 비함침부(12) 내측으로의 압축공기 공급이 완료된 이후 상기 승강프레임(200)이 상승하는 동안, 상기 상측개폐수단(300)은 상기 비함침부(12)의 내부유로를 개방시키고 상기 하측개폐수단(400)은 상기 비함침부(12)의 내부유로를 폐쇄시키도록 작동된다.

또한, 상기 상측개폐수단(300)은 승강프레임(200)에 고정결합되는 제1 상측가압바(310)와 수평방향으로 이동 가능한 구조로 승강프레임(200)에 설치되는 제2 상측가압바(320)로 구성되어, 제1 상측가압바(310)를 향해 제2 상측가압바(320)가 이동하여 제1 상측가압바(310)와 제2 상측가압바(320) 사이에서 반전튜브(10)가 압착되었을 때 비함침부(12)의 내부유로가 폐쇄된다. 마찬가지로 하측개폐수단(400) 역시 승강프레임에 고정결합되는 제1 하측가압바(410)와 수평방향으로 이동 가능한 구조로 승강프레임(200)에 설치되는 제2 하측가압바(420)로 구성되어, 제1 하측가압바(410)를 향해 제2 하측가압바(420)가 이동하여 제1 하측가아바(410)와 제2 하측가압바(420) 사이에서 반전튜브(10)가 압착되었을 때 비함침부(12)의 내부유로가 폐쇄된다. 이때 제2 상측가압바(320)와 제2 하측가압바(420)는 별도의 실린더(미도시)에 의해 수평방향으로 이동하거나 별도의 구동수단에 의해 수평방향으로 왕복 이동하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 상측개폐수단(300) 및 하측개폐수단(400)은 본 출원인에 의해 출원되어 특허등록된 '반전튜브 반전장치'(대한민국 등록특허 제10-1457586호)에 실질적으로 동일하게 개시되어 있는바, 상기 상측개폐수단(300) 및 하측개폐수단(400)의 구조와 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이때, 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치는 함침부(14)를 관로(20) 내부로 인입시키고자 할 때, 승강프레임(200)에 설치된 상측개폐수단(300)으로 함침부(14) 및 비함침부(12)를 클램핑한 후 상기 승강프레임(200)을 하강시킴으로써, 상기 함침부(14)를 강제로 하강시킬 수 있다는 점에 가장 큰 특징이 있다. 이와 같이 승강프레임(200)이 하강하면서 함침부(14)를 하강시키는 과정에 대해서는 이하 도 5 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.

한편, 지상에 적재되어 있던 반전튜브(10)가 승강프레임(200)의 상부로 인입될 때 상기 승강프레임(200)의 모서리나 고정프레임(100)의 모서리에 접하게 되면, 상기 반전튜브(10)가 원활하게 승강프레임(200) 내측으로 이동하지 못할 뿐만 아니라 프레임과의 마찰에 의해 손상될 우려도 있다.

본 발명에 의한 승강형 반전튜브 반전장치는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 상기 고정프레임(100)의 전방측(도 2 및 도 3에서는 우측) 상단에 고정아이들롤러(110)가 장착되고, 상기 승강프레임(200)의 전방측(도 2 및 도 3에서는 우측) 상단에 승강아이들롤러(210)가 장착될 수 있다. 이와 같이 고정프레임(100)과 승강프레임(200)의 상측 모서리에 아이들롤러가 각각 장착되면, 상기 반전튜브(10)가 승강프레임(200)의 상부로 인입될 때 고정프레임(100)이나 승강프레임(200)의 모서리에 접촉되지 아니하고 고정아이들롤러(110) 및 승강아이들롤러(210)를 타고 이동하게 되는바, 상기 반전튜브(10)의 이송이 원활해지고 반전튜브(10)의 손상 우려가 없어진다는 장점이 있다.

더 나아가 상기 반전튜브(10)가 승강프레임(200)의 상부로 인입될 때 수직 하방으로 이동하면서 제1 상측가압바(310)와 제2 상측가압바(320) 사이로 정확하게 인입될 수 있도록, 상기 승강프레임(200)의 상단으로부터 상측으로 이격된 지점에는 거치롤러(230)가 구비될 수 있다. 상기 거치롤러(230)는 상기 승강프레임(200)의 내부로 인입되는 반전튜브(10)(더 명확하게는 함침부(14))의 이동경로를 제1 상측가압바(310)와 제2 상측가압바(320) 사이로 가이드하도록 설치되는바, 상기 거치롤러(230)에 걸쳐진 후 승강프레임(200)으로 인입되는 함침부(14)는 승강프레임(200)의 다른 부위에 접촉되지 아니하고 제1 상측가압바(310)와 제2 상측가압바(320) 사이로 정확하게 인입될 수 있게 된다. 이때 상기 거치롤러(230)는 함침부(14)와의 마찰을 감소시키기 위해 롤러 구조를 가지고, 구동모터에 의해 구동되는 구동롤러의 구조를 가질 수 있으며, 정회전 및 역회전을 통해 함침부(14)를 승강프레임(200)으로 인입시킬 수 있다.

도 5 내지 도 9는 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치의 사용상태도이다.

본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치를 이용하여 지하에 매립된 관로(20)를 보수하고자 하는 경우에는, 먼저 도 4에 도시된 바와 같이 상기 비함침부(12)의 끝단을 상기 승강프레임(200)의 체결바(220)에 고정시킨 후, 상기 함침부(14)를 상기 고정프레임(100) 내부를 통해 보수하고자 하는 관로(20)의 내측으로 인입시킨다. 상기 비함침부(12)의 끝단을 상기 승강프레임(200)의 체결바(220)에 고정시키는 작업은 도 4에 도시된 바와 같이 승강프레임(200)이 하강된 상태에서 수행되고, 상기 함침부(14)를 관로(20)의 내측으로 인입시키는 작업은 상기 승강프레임(200)이 상승된 상태에서 수행됨이 바람직하다.

도 4에 도시된 상태에서 함침부(14)를 관로(20) 내측으로 더 밀어 넣기 위해서는 함침부(14)를 관로(20) 측으로 추가 공급해야 하는데, 상기 함침부(14)는 경화수지가 함침되어 뻣뻣한 상태이므로 관로(20) 측으로 원활하게 공급되지 못하는 문제가 발생된다. 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치를 이용하여 관로(20)를 보수할 때에는 물리력을 이용하여 함침부(14)를 관로(20)측으로 밀어 넣는다는 점에 특징이 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 상측개폐수단(300)으로 상기 비함침부(12)의 상측 내부유로를 폐쇄시킨 후, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 승강프레임(200)을 하강시킴으로써 함침부(14)를 강제로 하강시킬 수 있게 된다. 이때, 상기 승강프레임(200)은 모터의 구동력에 의해 승강하도록 이루어질 수도 있고, 별도의 이송장치에 의해 승강하도록 이루어질 수도 있다. 상기 승강프레임(200)을 승강시키는 장치는 본원발명이 해당하는 기술분야에서 다양하게 상용화되어 있는바, 상기 승강프레임(200)의 승강을 위한 구성 및 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.

승강프레임(200)이 하강하는 동안 상기 압축공기공급수단(500)을 통해 상기 비함침부(12) 내부로 압축공기를 공급하여 도 7에 도시된 바와 같이 상기 함침부(14)를 상기 관로(20) 내측으로 밀어 넣어 관로(20) 내벽에 밀착시킨다. 이때, 관로(20)의 상부에 위치하고 있던 비함침부(12)가 관로(20) 내부로 밀려 들어가지 아니하도록 상기 비함침부(12)는 고정프레임(100)에 고정될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 비함침부(12)의 내부로 압축공기가 공급되어 함침부(14)가 관로(20) 내벽에 밀착되는 과정은 종래의 관로보수공법에도 동일하게 적용되고 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 여기서는 반전튜브를 반전시켜 함침부(14)가 관로(20)의 내벽에 밀착되는 과정을 위해 압축공기를 이용하는 것으로 기재하고 있으나, 본 발명에서 반전튜브의 반전은 수압 즉 물을 공급하여 반전튜브를 반전시키는 구성도 가능하고, 물과 압축공기를 동시에 이용하거나 교대로 이용하여 반전튜브를 반전시키는 구성도 가능하다.

한편, 상측개폐수단(300) 아래에 위치하던 함침부(14)가 최대한 관로(20)측으로 밀어 넣어진 이후에는 새로 공급되는 함침부(14)를 관로(20) 측으로 더 공급하기 위하여 승강프레임(200)이 상승된다. 이때, 상측개폐수단(300)이 비함침부(12)에 압착된 상태에서 승강프레임(200)이 상승하면 관로(20) 내부에 위치하던 함침부(14)까지 승강프레임(200)을 따라 끌려 나오게 되므로, 승강프레임(200)을 상승시킬 때에는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 하측개폐수단(400)으로 상기 비함침부(12)의 하측 내부유로를 폐쇄시키고 상기 비함침부(12)의 상측 내부유로가 개방되도록 상기 상측개폐수단(300)을 작동시킨 후, 도 9에 도시된 바와 같이 승강프레임(200)을 상승시킨다.

하측개폐수단(400)이 비함침부(12)의 내부유로를 폐쇄시키고 상측개폐수단(300)이 비함침부(12)의 내부유로를 개방시키는 과정에서 관로(20) 내벽에 밀착된 함침부(14)의 내부압력이 떨어지지 아니하도록, 상기 비함침부(12)의 내부유로 중 상기 하측개폐수단(400)에 의해 개폐되는 지점보다 하측에 위치하는 지점으로 압축공기를 공급하는 추가공기공급수단(600)이 구비될 수 있다. 이와 같이 추가공기공급수단(600)이 구비되면, 관로(20) 내벽에 밀착된 함침부(14)의 내부압력이 일정 수준 떨어지더라도 추가공기공급수단(600)을 통해 압축공기를 추가로 주입할 수 있으므로, 상기 함침부(14)는 관로(20) 내벽에 밀착된 상태를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

도 9에 도시된 바와 같이 승강프레임(200)이 상승한 이후에는 도 5 내지 도 7에 도시된 과정을 반복함으로써 함침부(14)를 지속적으로 관로(20) 내부로 밀어 넣을 수 있게 된다.

상기 언급한 바와 같이 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치를 이용하여 관로(20)를 보수하면, 함침부(14)를 원활하게 관로(20) 측으로 이송시킬 수 있으므로 관로보수가 매우 용이해지고, 공사기간이 단축된다는 장점이 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명에 의한 승강식 반전튜브 반전장치 제2 실시예의 사시도 및 단면도이다.

반전튜브(10)의 함침부(14)에 침지된 경화수지가 고온의 상태에서 경화되는 수지인 경우, 상기 함침부(14)를 경화시키기 위해서는 관로(20) 내부로 고온의 증기나 물을 투입해야 한다. 그러나 보수 대상 관로(20)가 대구경이거나 관로(20)의 길이가 매우 긴 경우에는 관로(20) 내부로 투입된 증기나 물이 관로(20)의 끝단측으로 유동하는 동안 온도가 떨어지므로, 상기 함침부(14)가 안정적으로 경화되지 못하는 문제가 발생될 수 있다.

따라서 상기 함침부(14)에 침지되는 경화수지는 상온에서 경화되는 경화수지로 대체할 수 있다. 그러나 상기 함침부(14)가 상온에서 경화되는 경화수지에 함침되는 경우, 상기 함침부(14)를 공사현장까지 운반하는 동안 상기 함침부(14)가 경화되는 문제가 발생될 수 있다.

본 발명에 의한 승강식 반전튜브(10)는 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 공사현장에서 수지가 함침되지 않은 비함침 상태의 반전튜브(10)에 경화수지에 함침시킨 후 곧바로 관로(20) 내벽에 밀착시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어 본 발명에 의한 승강식 반전장치(100)는, 비함침상태의 반전튜브(10)에 경화수지를 함침시키는 함침유닛(700)과, 경화수지가 침지된 반전튜브의 함침부(14)를 승강프레임(200) 측으로 이송시키는 이송유닛(800)을 추가로 구비할 수 있다.

상기 함침유닛(700)은, 회전축이 수평방향을 이루도록 배열되되 지면으로부터 상측으로 이격된 지점에 설치되어 함침부(14)를 이동시키는 구동롤러(710)와, 상기 구동롤러(710)보다 낮은 지점에 설치되어 상기 구동롤러(710)를 통해 제공된 함침부(14)를 이송시키는 수평컨베이어(720)를 포함하도록 구성된다. 또한 상기 이송유닛(800)은, 상기 수평컨베이어(720)에 의해 이동된 함침부(14)를 상측으로 이동시키는 경사컨베이어(810)를 구비하여, 상기 한 쌍의 가이드바(820) 사이를 통과한 함침부(14)를 상기 승강프레임(200)으로 전달하도록 구성된다. 상기 구동롤러(710)는 정회전 및 역회전이 가능하여 상황에 맞게 정회전 또는 역회전을 하여 반전튜브를 이동시키게 된다.

이때, 상기 함침부(14) 중 상기 수평컨베이어(720) 상에 안착된 부위의 내측에는 경화수지를 공급하는 수지공급관(900)이 삽입되는바, 수평컨베이어(720)에 안착된 함침부(14) 내부에는 액상의 경화수지가 침지된 후 경사컨베이어(810)를 타고 이동하여 승강프레임(200)으로 제공된다. 함침부(14) 중 경화수지가 분사되는 부위는 구동롤러(710)에 걸쳐지는 부위보다 낮고 경사컨베이어(810)를 타고 이동하는 부위보다 낮으므로, 수지공급관(900)으로부터 분사된 경화수지가 구동롤러(710) 측으로 역류하여 외부로 유출되거나 승강프레임(200) 측으로 흘러 유출되는 현상은 발생하지 아니하게 된다.

한편, 상기 경화수지는 일정 수준 이상의 점도를 가지므로, 함침부(14) 내부에 과량으로 채워진 상태로 경사컨베이어(810)를 타고 이동할 수 있다. 이와 같이 함침부(14) 내부에 경화수지가 과량으로 채워져 제공되었을 때 함침부(14) 내부의 경화수지 량이 일정하게 유지될 수 있도록, 상기 이송유닛(800)의 후단측(도 11에서는 우측)에는 상하로 평행하게 이격배열된 한 쌍의 가이드바(820)가 구비될 수 있다. 내부에 경화수지가 채워진 함침부(14)는 상기 한 쌍의 가이드바(820) 사이를 통과하면서 압착된 후 승강프레임(200)으로 전달되는바, 승강프레임(200)으로 제공된 함침부(14)는 내부에 적정량의 경화수지가 침지된 상태를 유지할 수 있다는 장점이 있다. 즉 함침부(14)의 두께가 일정하게 유지되도록 할 수 있게 된다.

여기서 상기 한 쌍의 가이드바(820)는 가이드바 사이의 간격조절이 가능한 구조를 가질 수 있다. 반전튜브는 다양한 사이즈로 존재하고 다양한 두께를 가질 수 있기 때문에, 상황에 맞게 가이드바 사이의 간격을 조절하여 경화수지량의 조절 및 함침부(14) 두께 조절이 가능할 수 있다.

그리고, 상기 한 쌍의 가이드바(820)를 통과한 함침부(14)가 원활하게 승강프레임(200) 측으로 이동될 수 있도록, 상기 이송유닛(800)은 상기 고정아이들롤러(110)와 대응되는 지점에 설치되는 가이드롤러(830)를 추가로 구비할 수 있다. 이와 같이 이송유닛(800)에 가이드롤러(830)가 구비되면, 상기 한 쌍의 가이드바(820) 사이를 지난 함침부(14)는 상기 가이드롤러(830)와 상기 고정아이들롤러(110)를 타고 이동하여 승강프레임(200) 내측으로 인입되는바, 함침부(14)의 제공이 원활하게 유지될 수 있다는 장점이 있다. 여기서 상기 가이드롤러(830)는 정회전 및 역회전이 가능한 구동롤러로 구성하여 상황에 맞게 정회전 또는 역회전을 하여 반전튜브, 즉 함침부(14)를 이동시키게 된다.

상기 언급한 바와 같이 함침부(14)에 경화수지를 함침시키는 함침유닛(700)과 이송유닛(800)이 추가로 구비되면, 경화수지가 함침되지 아니한 반전튜브(10)를 공사 현장에 가져온 후 공사 현장에서 함침부(14)에 경화수지를 함침시켜 사용할 수 있으므로, 경화수지가 함침되어 중량이 무거워진 반전튜브를 공사현장까지 운반하기 위한 별도의 컨테이너나 대형 운반장비가 필요없어 진다는 장점이 있다.

또한, 본 실시예에서는 상기 경화수지가 상온에서 경화되는 경화수지로 적용되는 경우만을 설명하였으나, 상기 경화수지가 가열에 의해 경화되는 경화수지로 적용되는 경우에 있어서도 상기 함침유닛(700)과 이송유닛(800)은 활용될 수 있다. 즉, 상기 경화수지는 다양한 종류의 경화수지로 적용될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10 : 반전튜브 12 : 비함침부
14 : 함침부 20 : 관로
100 : 고정프레임 110 : 고정아이들롤러
200 : 승강프레임 210 : 승강아이들롤러
220 : 체결바 230 : 거치롤러
300 : 상측개폐수단 310 : 제1 상측가압바
320 : 제2 상측가압바 400 : 하측개폐수단
410 : 제1 하측가압바 420 : 제2 하측가압바
500 : 압축공기공급수단 600 : 추가공기공급수단
700 : 함침유닛 710 : 구동롤러
720 : 수평컨베이어 800 : 이송유닛
810 : 경사컨베이어 820 : 가이드바
830 : 가이드롤러 900 : 수지공급관

Claims (10)

1. 상하방향으로 개방된 내부공간을 구비하는 고정프레임;
   반전튜브가 상하로 관통 가능하도록 내부공간을 구비하되, 상기 고정프레임의 상측으로 인입되어 사전에 설정된 범위 내에서 상하로 왕복 이동 가능하며, 상측에 반전튜브의 비함침부 끝단이 결합되는 체결바가 구비된 승강프레임;
   상기 승강프레임의 내부에 장착되어, 상기 승강프레임의 내부를 지나는 비함침부 중 어느 한 지점의 내부유로를 개폐시키는 상측개폐수단;
   상기 고정프레임의 내부 하측에 장착되어, 상기 비함침부 중 상기 상측개폐수단에 의해 개폐되는 지점보다 하향으로 이격된 지점의 내부유로를 개폐시키는 하측개폐수단; 및
   상기 비함침부 내부유로 중 상기 상측개폐수단에 의해 개폐되는 지점과 상기 하측개폐수단에 의해 개폐되는 지점 사이로 압축공기를 공급하는 압축공기공급수단;
   을 포함하도록 구성되어,
   상기 승강프레임이 하강하는 동안과 상기 압축공기공급수단에 의해 상기 비함침부 내측으로 압축공기가 공급되는 동안에는, 상기 상측개폐수단이 상기 비함침부의 내부유로를 폐쇄시키고 상기 하측개폐수단이 상기 비함침부의 내부유로를 개방시키며,
   비함침부 내측으로의 압축공기 공급이 완료된 이후 상기 승강프레임이 상승하는 동안에는, 상기 상측개폐수단이 상기 비함침부의 내부유로를 개방시키고 상기 하측개폐수단이 상기 비함침부의 내부유로를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 승강식 반전튜브 반전장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 비함침부의 내부유로 중 상기 하측개폐수단에 의해 개폐되는 지점보다 하측에 위치하는 지점으로 압축공기를 공급하는 추가공기공급수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승강식 반전튜브 반전장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정프레임의 전방측 상단에 장착되는 고정아이들롤러와, 상기 승강프레임의 전방측 상단에 장착되는 승강아이들롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승강식 반전튜브 반전장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 승강프레임의 상단으로부터 상측으로 이격된 지점에 설치되어, 상기 승강프레임의 내부로 인입되는 함침부의 이동경로를 가이드하는 거치롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승강식 반전튜브 반전장치.
5. 청구항 3에 있어서,
   회전축이 수평방향을 이루도록 배열되되 지면으로부터 상측으로 이격된 지점에 설치되어 함침부를 이동시키는 구동롤러와, 상기 구동롤러보다 낮은 지점에 설치되어 상기 구동롤러를 통해 제공된 함침부를 이송시키는 수평컨베이어를 구비하는 함침유닛;
   상기 수평컨베이어에 의해 이동된 함침부를 상측으로 이동시키는 경사컨베이어를 구비하여, 상기 한 쌍의 가이드바 사이를 통과한 함침부를 상기 승강프레임으로 전달하는 이송유닛; 및
   상기 함침부의 내측으로 인입되어, 상기 함침부 중 상기 수평컨베이어 상에 안착된 부위의 내측으로 경화수지를 공급하는 수지공급관;
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승강식 반전튜브 반전장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 수지공급관은, 상온에서 경화되는 경화수지를 상기 함침부 내측으로 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 승강식 반전튜브 반전장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 이송유닛은 상하로 평행하게 이격배열되는 한 쌍의 가이드바를 구비하여, 상기 경사컨베이어를 타고 이동한 함침부가 상기 한 쌍의 가이드바를 통과한 후 상기 승강프레임으로 전달되도록 구성되며,
   상기 한 쌍의 가이드바는 가이드바 사이의 간격조절이 가능한 구조를 가짐을 특징으로 하는 승강식 반전튜브 반전장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 이송유닛은 상기 고정아이들롤러와 대응되는 지점에 설치되는 가이드롤러를 더 포함하여,
   상기 한 쌍의 가이드바 사이를 지난 함침부는 상기 가이드롤러와 상기 고정아이들롤러를 지난 후 상기 승강프레임 내측으로 인입되는 것을 특징으로 하는 승강식 반전튜브 반전장치.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 하나의 청구항에 의한 승강식 반전튜브 반전장치를 이용하여 지하에 매립된 관로를 보수하는 방법으로서,
   상기 비함침부의 끝단을 상기 승강프레임의 체결바에 고정시킨 후, 상기 비함침부와 함침부의 연결부위를 상기 고정프레임 내부를 통해 상기 관로 내측으로 인입시키는 제1 단계;
   상기 상측개폐수단으로 상기 비함침부의 상측 내부유로를 폐쇄시킨 후 상기 승강프레임을 하강시키는 제2 단계;
   상기 압축공기공급수단을 통해 상기 비함침부 내부로 압축공기를 공급하여, 상기 함침부를 상기 관로 내측으로 밀어 넣는 제3 단계; 및
   상기 하측개폐수단으로 상기 비함침부의 하측 내부유로를 폐쇄시키고 상기 비함침부의 상측 내부유로가 개방되도록 상기 상측개폐수단을 작동시킨 후, 상기 승강프레임을 상승시키는 제4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로보수공법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 단계는,
    상기 승강프레임으로 인입되지 아니한 비함침 상태의 반전튜브의 내측으로 경화수지를 공급하는 과정과, 경화수지가 공급된 반전튜브의 함침부를 상측으로 이송시킨 후 상기 승강프레임 내부로 이송시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관로보수공법.

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