KR102185253B1 - 건물 매립관의 인출장치 및 인출방법 - Google Patents

건물 매립관의 인출장치 및 인출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일면에 의하면 건물 매립관을 인출하는 장치에 있어서: 매립관에 대한 파지력을 단속하는 기능을 갖춘 배관파지기(30); 유압실린더(41)의 상측으로 피스톤로드(43)를 개재하여 배관파지기(30)의 상하운동을 유발하는 배관인출기(40); 및 상기 배관인출기(40)의 상측으로 피스톤로드(43)를 수용하도록 결합되고, 피스톤로드(43)의 상단을 슬라이더(55)로 지지하는 안내대(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 집합건물의 협소한 공간에서 사용하기 용이하고, 단열재를 개재하여 매설된 에어컨 냉매순환용 동관을 신속하고 안전하게 인출하며, 점검ㆍ보수ㆍ교체를 일괄적으로 진행할 수 있으므로 시공 현장에서 실질적인 활용성을 제고하는 효과가 있다.

Description

건물 매립관의 인출장치 및 인출방법 {Apparatus and Method for pulling out pipes buried in buildings}
본 발명은 건물 매설 배관의 인출에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 집합건물의 콘크리트에 매립된 배관 파이프 공사에 적용하기 위한 건물 매립관의 인출장치 및 인출방법에 관한 것이다.
근래 들어 아파트, 오피스, 아파트형공장, 오피스텔, 연립주택, 다세대주택 등의 집합건물에 있어서 에어컨의 냉매순환용 동관을 단열재와 함께 콘크리트에 매설하는 경향이 증가되고 있다. 이 경우 냉매관이 외부로 노출되지 않아 미관을 해치지 않게 되는 반면 변형이나 크랙으로 인하여 냉매순환에 문제가 발생되면 수리하거나 인출하여 교체하는 작업이 수반된다. 이와 같은 작업은 기본적으로 많은 인력이나 시간이 소요되어 개선의 여지가 크다.
이와 관련하여 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 하기의 한국 등록특허공보 제0136296호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1937194호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.
선행문헌 1은 작업공간을 위한 터파기 후 교체구간 양측으로 절단된 파이프의 개구 내경으로 환봉을 연결고정하여 삽입하고, 돌출된 선단에 커터를 연결고정하여 다시 인출하며, 기존 파이프 자르기와 동시에 커터의 반대측에는 교체할 새 파이프를 연결고정하여 삽입시킨다. 이에, 시공 기일의 단축 및 공사비의 절감 및 도로 교통 장애 해소를 기대한다.
그러나, 이는 도로의 지중에 설치되는 파이프 라인을 대상으로 하므로 콘크리트 건물에 매립된 냉매순환용 동관에 적용하기 적합하지 않다.
선행문헌 2는 매설 통로에 매설되어 있는 기존 배관과 교체 배관에 와이어를 통과시켜 노출하고, 기존 배관과 교체 배관을 연결한 후 기존 배관 측에서 와이어와 함께 기존 배관을 인출하고 교체 배관을 매설 통로에 인입시키는 방식을 제안한다. 이에, 배관의 교체를 수월하게 진행하고 작업 수공과 시간을 단축하며, 교체 냉매 배관의 손상을 방지하는 효과를 기대한다.
다만, 이는 집합건물의 협소한 공간에서 작업하기 불편하고, 비교적 큰 당김력이 소요되어 작업시간 증가와 안전사고의 우려가 수반되며, 배관의 교체만 가능하여 실제 활용성 측면에서 한계성을 드러낸다.
한국 등록특허공보 제0136296호 "지중 파이프 라인의 교체방법 및 장치" (공개일자 : 1997.04.28.) 한국 등록특허공보 제1937194호 "에어컨 매설 배관 교체방법" (공개일자 : 2018.12.11.)
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 집합건물의 협소한 공간에서 사용하기 용이하고, 단열재를 개재하여 매설된 에어컨 냉매순환용 동관을 신속하고 안전하게 인출하며, 점검ㆍ보수ㆍ교체를 일괄적으로 진행할 수 있는 건물 매립관의 인출장치 및 인출방법를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 의하면 건물 매립관을 인출하는 장치에 있어서: 매립관에 대한 파지력을 단속하는 기능을 갖춘 배관파지기; 유압실린더의 상측으로 피스톤로드를 개재하여 배관파지기의 상하운동을 유발하는 배관인출기; 및 상기 배관인출기의 상측으로 피스톤로드를 수용하도록 결합되고, 피스톤로드의 상단을 슬라이더로 지지하는 안내대;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 배관인출기는 2개의 포트를 지닌 복동식 유압실린더를 사용하고, 유압실린더의 하단에 장착홀을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 배관인출기는 유압실린더의 장착홀에 받침대 또는 안내롤러 중 적어도 하나를 구비하고, 높이 조절이 가능한 복수의 다리를 선택적으로 갖추는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 안내대는 슬라이더에 탑재되는 복수의 안내휠, 슬라이더에서 개구부로 노출되는 걸이편을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일면에 의하면, 청구항 1의 장치를 사용하여 건물 매립관을 인출하는 방법에 있어서: (A) 매립관의 외주면으로 오일주입기의 주입관을 밀어 넣고 오일을 주입하는 단계; (B) 매립관의 단부에 배관파지기를 걸고 유압실린더를 가동하여 상측으로 단계적으로 인출하는 단계; 및 (C) 매립관의 내부에 보조와이어를 밀어 넣고 반대측에서 당기면서 관로의 정형을 수행하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 단계 (B)는 건물의 벽면에 배관인출기와 안내대를 직립 상태로 배치하고, 안내대의 개구부가 건물의 벽면에 대향한 상태로 매립관을 인출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 단계 (C)는 일정 영역에 걸쳐 정형부를 지닌 보조와이어를 사용하고, 정형부는 강성선과 연성선을 꼬아 형성된 것으로 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 집합건물의 협소한 공간에서 사용하기 용이하고, 단열재를 개재하여 매설된 에어컨 냉매순환용 동관을 신속하고 안전하게 인출하며, 점검ㆍ보수ㆍ교체를 일괄적으로 진행할 수 있으므로 시공 현장에서 실질적인 활용성을 제고하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 장치를 이용한 작업 상태를 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 배관인출기를 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 배관인출기의 변형예를 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 장치와 방법에 의한 작업 상태의 모식도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일면에 의하면 건물 매립관을 인출하는 장치에 관하여 제안한다. 도 1을 참조하면, 아파트 등의 집합건물에 설치되는 에어컨 냉매순환용 매립관(15)을 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 통상적으로 냉매순환용 배관은 단열재(12), 보호관 등과 함께 콘크리트 구조물(10)에 매설되는 동관이다. 매립관(15)은 변형이나 크랙으로 인하여 냉매순환에 문제를 유발하기도 한다.
본 발명에 따르면 배관파지기(30)가 매립관에 대한 파지력을 단속하는 기능을 갖춘 구조이다. 배관파지기(30)는 매립관(15)의 외면을 파지하면서 미끄럼 저항력을 작용한다. 도 1에서 배관파지기(30)로 파지부(31)와 당김부(32)을 갖춘 시카고그립을 예시한다. 시카고그립에 파지된 매립관은 당김부(32)를 통한 상방향 장력에 연동하여 파지부(31)의 저항력을 최대로 유지하고 당김부(32)의 하강에 의하여 당김 장력이 해제되면 파지부(31)의 파지력이 소실되어 슬라이딩된다. 이에, 당김부(32)의 상하운동이 반복되어도 매립관의 상방향 인출만 수행된다.
또한, 본 발명에 따르면 배관인출기(40)가 유압실린더(41)의 상측으로 피스톤로드(43)를 개재하여 배관파지기(30)의 상하운동을 유발하는 구조이다. 배관인출기(40)는 피스톤로드(43)를 갖춘 유압실린더(41)를 기반으로 한다. 종래의 체인블록에 비하여 인력의 소모가 적으므로 작업이 원활하여 생산성 향상에 유리하다. 유압실린더(41)와 피스톤로드(43)는 배관파지기(30)와 연계되어 매립관의 일방향 인출을 유발한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 배관인출기(40)는 2개의 포트(42)를 지닌 복동식 유압실린더(41)를 사용하고, 유압실린더(41)의 하단에 장착홀을 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 1 및 도 2에서, 유압실린더(41)의 상측 영역과 하측 영역에 포트(42)가 드러난다. 복동식 유압실린더(41)를 사용하면 피스톤로드(43)의 스트로크를 크게 유지하면서 작동 신뢰성과 내구성을 확보하기 용이하다. 유압실린더(41)의 하단에 형성되는 장착홀은 후술하는 것처럼 안정적인 직립 자세 또는 다양한 인출 자세를 고려하기 위함이다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 배관인출기(40)는 유압실린더(41)의 장착홀에 받침대(45) 또는 안내롤러(48) 중 적어도 하나를 구비하고, 높이 조절이 가능한 복수의 다리(46)를 선택적으로 갖추는 것을 특징으로 한다. 받침대(45)와 안내롤러(48)는 유압실린더(41)의 장착홀에 나선, 결합핀, 볼팅 등의 방식으로 결합한다. 받침대(45)는 다수의 다리(46)를 구비하여 배관인출기(40)의 직립된 자세를 안정적으로 유지한다. 안내롤러(48)는 매립관의 다양한 외경에 대응하는 다수의 안내홈을 구비한다. 안내롤러(48)를 사용하면 매립관의 매립 방향에 따라 90˚, 180˚, U자 경로 등의 다양한 자세로 인출이 용이하다.
또한, 본 발명에 따르면 안내대(50)가 상기 배관인출기(40)의 상측으로 피스톤로드(43)를 수용하도록 결합되고, 피스톤로드(43)의 상단을 슬라이더(55)로 지지하는 구조이다. 안내대(50)는 일면의 개구부(51)와 상단의 브라켓부(52)를 지닌 각형 단면의 관체로 구성하고, 조립과 해체가 용이하도록 유압실린더(41)의 상단에 볼팅으로 결합한다. 피스톤로드(43)의 스크로크가 길어질수록 상하운동시 상단의 요동이 심화된다. 안내대(50)는 피스톤로드(43)의 상단에 결합된 슬라이더(55)를 통하여 배관파지기(30)의 안정적인 상하운동을 유도한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 안내대(50)는 슬라이더(55)에 탑재되는 복수의 안내휠(56), 슬라이더(55)에서 개구부(51)로 노출되는 걸이편(57)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 2에서 슬라이더(55)의 전면으로 드러나는 4개의 안내휠(56)이 복층으로 배치되어 총 8개의 슬라이더(55)을 갖춘 상태를 예시한다. 복층의 안내휠(56)은 안내대(50)의 대향하는 일면과 타면으로 활주되도록 접촉한다. 슬라이더(55)의 전면에 노출되는 걸이편(57)은 배관파지기(30)와 직접 또는 로프 등을 개재하여 간접적으로 연결된다.
본 발명의 다른 일면에 의하면, 청구항 1의 장치를 사용하여 건물 매립관을 인출하는 방법에 관하여 제안한다. 실제 시공에 있어서 배관파지기(30), 배관인출기(40), 안내대(50) 외에 오일주입기(20), 보조와이어(35), 안내롤러(48), 조작패널(60) 등이 선택적으로 소요된다. 매립관의 인출에 앞서서 보조와이어(35), 조작패널(60) 등을 이용하여 배관의 누설이나 변형 상태를 검사한다. 이후 후술하는 단계 (A)(B)(C)로 매립관을 인출, 교체, 점검하는 일련의 작업이 수행된다.
한편, 본 발명의 조작패널(60)은 제어부(62), 압력발생부(64), 하중검출부(66) 등을 구비하거나 연결된다. 제어부(62)는 마이컴 회로 또는 시컨스 회로를 탑재할 수 있다. 압력발생부(64)는 유압실린더(41)에 유압을 제공하는 것이지만, 매립관의 누설을 시험하기 위한 유체압을 제공할 수 있고, 경우에 따라 오일주입기(20)에 연결되어 오일 압력을 일정하게 유지할 수 있다. 하중검출부(66)는 매립관의 인출 과정에서 유압실린더(41)에 의한 장력 변화를 검출한다.
본 발명에 따른 단계 (A)는 매립관의 외주면으로 오일주입기(20)의 주입관(22)을 밀어 넣고 오일을 주입하는 과정을 거친다. 구조물(10)에 매립된 단열재(12)와 매립관(15)은 틈새를 지니고 있다. 오일주입기(20)는 유연한 주입관(22), 주입관(22)의 단부에 연결된 노즐(24), 주입관(22)에 장착된 밸브(26) 등을 구비한다. 오일주입기(20)의 노즐(24)을 틈새에 밀어 넣고 밸브(26)로 개도율을 조절하면서 오일을 설정된 압력으로 주입한다.
본 발명에 따른 단계 (B)는 매립관의 단부에 배관파지기(30)를 걸고 유압실린더(41)를 가동하여 상측으로 단계적으로 인출하는 과정으로 진행된다. 배관파지기(30)는 안내대(50)를 결합한 상태로 하단과 상단에서 다리(46)로 지지한다. 유압실린더(41)의 포트(42)는 압력발생부(64)에 연결한다. 매립관의 노출된 단부에 배관파지기(30)를 파지하고 유압실린더(41)의 상승행정을 유발한다. 매립관이 슬라이더(55)에 의해 설정된 높이로 인출되면 유압실린더(41)의 하강행정을 유발한다. 배관파지기(30)가 매립관을 슬라이딩하여 내려온 이후 다시 유압실린더(41)의 상승행정을 유발하면 매립관의 인출이 속행된다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 단계 (B)는 건물의 벽면에 배관인출기(40)와 안내대(50)를 직립 상태로 배치하고, 안내대(50)의 개구부(51)가 건물의 벽면에 대향한 상태로 매립관을 인출하는 것을 특징으로 한다. 도 1에 나타내듯이 본 발명의 장치는 배관인출기(40)와 안내대(50)가 결합된 상태에서 벽면에 대하여 경사지지 않고 평행하게 직립되므로 베란다와 같은 협소한 공간에 설치하기 유리하다. 배관파지기(30), 걸이편(57), 인출되는 매립관이 구조물(10)의 벽면에 대향하므로 매립관 등의 절단 사고가 발행하여도 안내대(50)의 방호로 인하여 작업자에게 직접적으로 영향을 주지 않게 된다.
본 발명에 따른 단계 (C)는 매립관의 내부에 보조와이어(35)를 밀어 넣고 반대측에서 당기면서 관로의 정형을 수행하는 과정을 거친다. 도 4(a)처럼 기존의 매립관(15′)의 단부에 새로운 매립관(15)을 접합한 상태에서 양 매립관(15′)(15)을 동시에 인출하여 교체를 완료하면 도 4(b)의 상태로 교체가 완료된다. 이 과정에서 보조와이어(35)를 양 매립관(15′)(15)에 밀어 넣어 인출, 교체, 점검을 동시적/순차적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 단계 (C)는 일정 영역에 걸쳐 정형부(36)를 지닌 보조와이어(35)를 사용하고, 정형부(36)는 강성선(37)과 연성선(38)을 꼬아 형성된 것으로 특징으로 한다. 도 4(b)에서 강성선(37)과 연성선(38)의 꼬임으로 형성된 정형부(36)가 드러난다. 강성선(37)은 강선이고 연성선(38)은 고무나 수지재 또는 피복된 선재이다. 일예로, 연성선(38)은 강선에 열수축 튜브를 장착할 수 있으며, 매립관의 내면을 손상하지 않도록 가압하여 정형을 수행한다.
이때, 도 4(b)를 기준으로, 정형부(36)는 최대 직경부에서 좌측으로 급한 구배를 우측으로 완만한 구배를 형성한다. 이에 보조와이어(35)를 우측으로 당기면 매립관이 변형부(찌그러짐)가 정형부(36)의 완만한 구배를 통하여 서서히 복원된다. 물론 매립관의 인출이나 정형과정에서 하중검출부(66)의 신호를 감지하는 조작패널(60)을 통하여 위험성을 낮출 수 있다.
한편, 매립관(15)이 도 4와 같이 벽면에 수평으로 배치되지 않고 수직으로 배치되거나 바닥면에서 배치된 경우 받침대(45) 대신에 도 3의 안내롤러(48)를 장착하고 동일한 방식으로 배관을 인출한다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10: 구조물 15: 매립관 20: 오일주입기
24: 노즐 26: 밸브 30: 배관파지기
31: 파지부 32: 당김부 35: 보조와이어
36: 정형부 37: 강성선 38: 연성선
40: 배관인출기 41: 유압실린더 43: 피스톤로드
45: 받침대 46: 다리 48: 안내롤러
50: 안내대 52: 브라켓부 55: 슬라이더
56: 안내휠 57: 걸이편 60: 조작패널
62: 제어부 64: 압력발생부 66: 하중검출부

Claims (7)

  1. 건물 매립관을 인출하는 장치에 있어서:
    파지부(31)와 당김부(32)을 갖춘 시카고그립을 사용하고, 매립관에 대한 파지력을 단속하는 기능을 갖춘 배관파지기(30);
    유압실린더(41)의 상측으로 피스톤로드(43)를 개재하여 배관파지기(30)의 당김부(32)의 상하운동을 유발하는 배관인출기(40); 및
    상기 배관인출기(40)의 상측으로 피스톤로드(43)를 수용하도록 결합되고, 피스톤로드(43)의 상단을 슬라이더(55)로 지지하는 안내대(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 매립관의 인출장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배관인출기(40)는 2개의 포트(42)를 지닌 복동식 유압실린더(41)를 사용하고, 유압실린더(41)의 하단에 장착홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 건물 매립관의 인출장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배관인출기(40)는 유압실린더(41)의 장착홀에 받침대(45) 또는 안내롤러(48) 중 적어도 하나를 구비하고, 높이 조절이 가능한 복수의 다리(46)를 선택적으로 갖추는 것을 특징으로 하는 건물 매립관의 인출장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 안내대(50)는 슬라이더(55)에 탑재되는 복수의 안내휠(56), 슬라이더(55)에서 개구부(51)로 노출되는 걸이편(57)을 구비하는 것을 특징으로 하는 건물 매립관의 인출장치.
  5. 청구항 1의 장치를 사용하여 건물 매립관을 인출하는 방법에 있어서:
    (A) 매립관의 외주면으로 오일주입기(20)의 주입관(22)을 밀어 넣고 오일을 주입하는 단계;
    (B) 매립관의 단부에 배관파지기(30)를 걸고 유압실린더(41)의 상승/하강을 반복하면서 상승 행정에서 매립관을 상측으로 단계적으로 인출하는 단계; 및
    (C) 매립관의 내부에 보조와이어(35)를 밀어 넣고 반대측에서 당기면서 관로의 정형을 수행하는 단계;를 포함하여 이루어지되,
    상기 단계 (C)는 일정 영역에 걸쳐 정형부(36)를 지닌 보조와이어(35)를 사용하고, 정형부(36)는 강성선(37)과 연성선(38)을 꼬아 형성된 것을 특징으로 하는 건물 매립관의 인출방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 단계 (B)는 건물의 벽면에 배관인출기(40)와 안내대(50)를 직립 상태로 배치하고, 안내대(50)의 개구부(51)가 건물의 벽면에 대향한 상태로 매립관을 인출하는 것을 특징으로 하는 건물 매립관의 인출방법.
  7. 삭제
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