KR102368629B1 - 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀 보수 보강방법 - Google Patents

팽창패커를 이용한 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀 보수 보강방법 Download PDF

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Abstract

지중에 매립 시공된 콘크리트 맨홀과 연결관(오수 또는 우수관등)이 시간이 경과 함에 따라 하자가 발생하여 보수할 필요가 있을경우, 연결관 노출을 위한 굴착작업 없이 연결관을 신속하게 보수한 후, 맨홀 내측면도 함께 보수 보강 할 수 있는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀 보수 보강방법이 개시된다.

Description

팽창패커를 이용한 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀 보수 보강방법{MANHOLE REPAIR APPARATUS USING EXPANSION-PACKER AND MANHOLE REINFORCEMENT, REPAIR METHOD USING THE SAME}
본 발명은 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀 보수 보강방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 지중에 매립 시공된 콘크리트 맨홀과 연결관(오수 또는 우수관등)이 시간이 경과 함에 따라 하자가 발생하여 보수할 필요가 있을경우, 연결관 노출을 위한 굴착작업 없이 연결관을 신속하게 보수한 후, 맨홀 내측면도 함께 보수 보강 할 수 있는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀 보수 보강방법에 관한 것이다.
종래 사용 중인 우수관 또는 오수관, 그리고 맨홀을 보수하기 위해서는 지반을 굴착하여 우수관 또는 오수관과 같은 연결관을 노출시키거나, 맨홀에 유입되는 우수 또는 오수를 우회시키고, 맨홀 내부의 오수등을 펌핑한 후 내부의 손상 또는 열화된 단면을 제거하고 철근콘크리트 단면을 증설 시공하거나 고내구성 유기성 도막재료를 시공하고 있었다.
하지만 이와같이, 연결관을 노출시키거나, 맨홀에 유입되는 우수 또는 오수를 우회하는 경우 공기가 증가하고 공사비가 증가할 수 밖에 없다는 문제점이 있었다.
또한, 노후된 콘크리트 연결관 또는 맨홀에 종래 철근콘크리트 단면증설 시공법을 적용하면 증설되는 단면으로 인하여 우수, 오수의 흐름을 방해하고 시멘트 모르타르 또는 유기계 도막을 접착 시공하는 경우 균열 등으로 인하여 보수 또는 보강된 단면이 탈락하는 한계가 있었다.
도 1a는 종래 맨홀 보수시공예시도이다.
즉, 맨홀(20) 내측면에 보강튜브(30)가 밀착 될 수 설치될 수 있도록, 팽창튜브(40)를 맨홀 내부에 설치하고 있음을 알 수 있다.
이에 팽창튜브(40)의 팽창력에 의하여 보강튜브(30)를 맨홀(20) 내측면에 밀착시키고 있음을 알 수 있다.
또한, 입수관(21)과 배수관(22)은 서로 물돌리기관(23)에 의하여 연결되도록 하여 오수 등이 시공과정에서 맨홀(20) 내부로 유입되지 않도록 하고 있음을 알 수 있으며,
상기 연결관(23)은 양 단부에 연결호스(25)가 연결되어 있고, 연결호스(25)를 감싸도록 설치된 패커(24)는 입수관(21)과 배수관(22) 내측면에 고정 세팅되어 있음을 알 수 있다.
이에 상기 패커(24)는 물돌리기용으로 물돌리기관(23)을 입수관(21)과 배수관(22)에 설치하기 위한 단순 압착수단 역할을 하고 있음을 알 수 있다.
도 1b는 종래 지중관로 보수보강 예시도이다.
즉, 도 1b에 의하면, 패커본체(1)의 중앙 외주면에는 팽창멤브레인(4)이 설치되어 있고, 팽창멤브레인(4) 상에 라이너(32)가 설치되어 있으며, 이러한 라이너(32)는 균열이 발생된 지중관로(31) 내측면에 부착되어 보수되도록 하는 방식을 보여주고 있고,
나아가 보강재(33)를 하자 부위에 배치하고, 몰탈, 레진과 같은 마감재로 하자 부위를 마감시킬 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.
하지만, 이러한 작업만으로는 레진, 몰탈이 탈락하는 등의 문제가 발생하기 때문에 아무래도 효과가 떨어지는 문제점이 있었다.
도 1c는 종래 모르타르 팩(11)을 이용한 비굴착 관로 보수 예시도이다.
즉, 가압튜브(10)에 의하여 모르타르 팩(11)을 가압시키게 되면 모르타르가 외부로 누출되면서 관로(12)의 균열된 부분을 누출된 모르타르(13)가 충진시켜 마감되도록 하고, 가압튜브(10)는 최종 분리되도록 시공하게 된다.
즉 종래 맨홀에 연결된 오수관과 우수관과 같은 연결관을 물돌리기관을 이용하여 연결시켜 시공성을 확보하고 있음을 알 수 있고, 연결관, 맨홀을 보수 또는 보강하기 위하여 패커, 가압튜브와 별개로 모르타르 팩, 보강재, 레진, 몰탈을 이용하거나, 보강튜브를 이용하여 맨홀 내특면 보수 및 보강이 가능하도록 하고 있으나 탈락의 문제가 있어 오수관과 맨홀 내측면의 보수, 보강에 한계가 있기 때문에 공기지연이 발생하고, 오수, 우수등에 의하여 추가적인 하자발생이 예상될 수 밖에 없다는 한계가 있었다.
대한민국 공개특허 특2002-0064049호(발명의 명칭: 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀보수공법, 공개일자: 2002년08월07일) 대한민국 공개특허 제10-2009-0058408호(발명의 명칭: 지중관로 다기능보수보강로봇, 공개일자: 2009년06월09일) 대한민국 특허 제10-1809945호(발명의 명칭: 비굴착 관로 보수 보강을 위한 모르타르 패드 및 이를 이용한 공법, 공개일자:2018년01월25일)
이에 본 발명은 맨홀 내측면은 탈착 우려가 있는 단순 부착방식 아닌 일체화 방식으로 열화된 콘크래트 맨홀 내측면을 보다 효과적으로 보수 및 보강 할 수 있어 안정적인 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀 보수 보강방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한 본 발명은 맨홀의 연결관의 손상, 파손에 의한 균열 등이 발생하였을 때 보다 안정적인 연결과 보수가 가능하면서도 물돌리기가 가능하여 신속하고 효율적인 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀 보수 보강방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
이에 상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치는 삽입관 외주면을 감싸 서로 이격 설치된 팽창패커; 및 상기 팽창패커 내부로 주입되어 팽창패커를 팽창시켜 연결관 내측면에 압착되어 밀착되도록 하는 주입몰탈;을 포함하여, 상기 삽입관 외주면과 양 팽창패커 사이에는 주입공간(S)이 형성되도록 하며, 상기 팽창패커는 주입몰탈에 의하여 팽창되어 연결관의 내측면에 압착되어 밀착된 상태에서 삽입관을 분리시켜 연결관에 영구적으로 잔존 되도록 하게 된다.
또한 상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 맨홀 보수 보강방법은 지중에 몸통부가 매립되고 연결관이 하부에 연결되어 일측 연결관으로부터 우수, 오수 등이 유입되어 타측 연결관으로 유입된 우수, 오수 등이 배출되도록 하는 맨홀의 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 맨홀 보수 보강방법으로서, (a) 삽입관 외주면과 양 팽창패커 사이에 주입공간(S)이 형성되도록 삽입관 외주면을 감싸 서로 이격 설치된 팽창패커 내부로 주입몰탈을 주입하여 팽창패커를 팽창시켜 연결관 내측면에 압착되어 밀착되도록 하는 단계; 및 (b) 상기 주입몰탈에 의하여 팽창패커가 팽창되어 연결관의 내측면에 압착되어 밀착된 상태에서 삽입관을 분리시켜 연결관에 팽창패커가 영구적으로 잔존 되도록 하는 단계;를 포함하며, 상기 주입공간(S)에 연결관의 하자부위(A)가 위치하도록 하고, 상기 주입공간(S)에 주입몰탈이 주입되도록 하여, 하자부위(A)를 주입몰탈이 감싸도록 하여 보수되도록 하게 된다.
본 발명에 의하면, 사용중인 우수 또는 오수 맨홀을 보강할 때 우수 또는 오수의 흐름 차단없이 삽입관을 이용하여 우수나 오수를 관통시켜 우회 없는 시공이 가능한 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀 보수 보강방법 제공이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 맨홀에 삽입된 우수 또는 오수관의 접합부가 파손되었거나 균열이 발생된 경우 굴착 없이 삽입관을 이용하여 그라우팅 보강하기 때문에 품질관리에 매우 유리한 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀 보수 보강방법 제공이 가능하게 된다.
또한, 맨홀 내부(내측면)는 고강도 복합소재로 제작된 비부식 격자 보강재와 고내구성 모르타르를 손상 또는 열화된 콘크리트 단면에 접착 일체화 시공하여 종래 불안정한 단순 부착 방식의 문제점을 해결할 수 있는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀 보수 보강방법 제공이 가능하게 된다.
또한, 본 발명은 우수, 오수 관로 및 맨홀에 모두 적용할 수 있어 활용성 및 확정성이 뛰어난 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치 및 이를 이용한 맨홀 보수 보강방법 제공이 가능하게 된다.
도 1a는 종래 맨홀 보수시공예시도,
도 1b는 종래 지중관로 보수보강 예시도,
도 1c는 종래 모르타르 팩을 이용한 비굴착 관로 보수 예시도,
도 2는 본 발명의 맨홀에 설치된 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치의 예시도,
도 3은 본 발명의 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치의 예시도,
도 4는 본 발명의 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치의 시공예시도,
도 5는 본 발명의 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 시공순서예시도,
도 6은 본 발명의 텍스타일 그리드 보강재의 예시도,
도 7은 본 발명의 텍스타일 그리드 고정장치의 예시도,
도 8은 본 발명의 텍스타일 그리드 보강재의 텍스타일 보강 모르타르 예시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 본 발명의 팽창패커(110)를 이용한 맨홀보수장치(100) ]
도 2는 본 발명의 맨홀에 설치된 팽창패커(110)를 이용한 맨홀보수장치(100)의 예시도, 도 3은 본 발명의 팽창패커(110)를 이용한 맨홀보수장치(100)의 예시도, 도 4는 본 발명의 팽창패커(110)를 이용한 맨홀보수장치(100)의 시공예시도를 도시한 것이다.
상기 팽창패커(110)를 이용한 맨홀보수장치(100)는 도 2와 같이 맨홀(200)의 하부에 연결된 오수관, 우수관과 같은 연결관(210)에 균열 등의 하자가 발생하는 경우 이러한 하자부위(A)를 보수함과 더불어 보강하기 위한 것임을 알 수 있다.
이때 하자부위(A)의 보수는 팽창패커(110)를 삽입관(120) 외주면에 서로 이격시켜 삽입관(120) 외주면과 양 팽창패커(110) 사이 주입공간(S)에 하자부위(A)가 위치하도록 한 후, 상기 주입공간(S)에 주입몰탈(140)이 주입되도록 하여 하자부위(A)를 주입몰탈(140)이 감싸도록 하여 보수되도록 하여 이루어지게 되며,
또한 하자부위(A)의 보강은 상기 주입공간(S)에 연결관보강재(130)가 추가로 매립되도록 하여 주입된 주입몰탈(140)에 연결관보강재(130)가 일체화 됨으로서 하자부위(A)가 보강되도록 하여 이루어지게 된다.
또한, 상기 팽창패커(110) 자체의 내부에도 상기 주입몰탈(140)이 주입되어 팽창패커(110)는 연결관(210)에 압착되어 밀착되면서 일체화되어 최종 연결관(210)에 잔존시키게 된다.
이로서 상기 삽입관(120)은 최종 팽창패커(110)와 분리되어 재사용이 가능하게 되며, 삽입관(120)의 일단부에는 연결소켓(121)이 형성되어 있어 양 연결관(210)을 맨홀(200) 내부에서 물돌리기관(250)으로 연결시켜 물돌리기가 가능하도록 하게 된다.
이에 도 2 및 도 3과 같이, 본 발명의 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치(100)는 맨홀(200)의 하부에 연결된 연결관(210)에 설치되는 것으로서, 팽창패커(110), 삽입관(120), 연결관보강재(130), 주입몰탈(140)을 포함하게 된다.
먼저 상기 맨홀(200)은 도 2와 같이 지중에 몸통부(220)가 매립되고 상부는 지상에 맨홀뚜껑(230)이 노출되도록 설치된 것으로서, 통상 원통형, 사각 단면의 프리캐스트 방식으로 설치되며 철근콘크리트로 제작된다.
맨홀(200)을 기준으로 우수관, 오수관 등과 같은 연결관(210)이 하부에 연결되는데, 일측 연결관(210)으로부터 우수, 오수 등이 유입되어 타측 연결관(210)으로 유입된 우수, 오수 등이 배출되도록 하게 된다.
이에 맨홀(200)의 몸통부(220) 내부에는 일정 높이로 우수, 오수 등이 채워져 있게 되며, 이러한 채워져 몸통부(220) 내부에 잔존하고 있는 우수, 오수등에 의하여 몸통부(220) 내측면 콘크리트는 열화되어 하자(노출된 철근의 부식등)가 발생할 수 있게 된다.
또한 연결관(210)이 삽입될 수 있도록 몸통부(220) 하부에는 관통공이 형성되도록 하게 되는데 이러한 관통공에 연결관(210)이 끼워져 설치된다.
이때 상기 연결관(210)과 관통공의 연결부위 주면 지반이 부등침하가 발생하는 등의 문제로 연결관(210)에는 균열이 발생할 수 있다.
이에 이러한 균열을 보수하면서 보강도 가능하도록 하는 것이 본 발명의 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치(100)이며, 팽창패커(110), 삽입관(120), 연결관보강재(130), 주입몰탈(140)을 포함하게 된다.
이에 상기 팽창패커(110)는 도 2 및 도 3을 참조하면, 맨홀(200)에 연결된 연결관(210)의 하자부위(A)가 개략 중간에 위치하도록 삽입관(120)의 외주면에 설치되어 세팅되며, 주입몰탈(140)에 의하여 팽창되어 연결관(210)의 내측면에 압착되어 밀착되는 것으로서, 삽입관(120)이 분리되면서 연결관(210)에 영구적으로 잔존 되도록 형성되며 팽창되어 주입몰탈(140)이 누출되지 않도록 마감부재 역할을 하면서 연결관(210)의 하자부위를 보강하는 역할을 함께 하게 된다.
이에 팽창성을 확보하기 위하여 탄성을 가진 고무재질 등의 링 형태의 중공몸통부(111) 형태로 형성된 것을 이용하게 되고, 주입몰탈(140)이 내부로 주입될 수 있도록 주입구(112)가 형성된 것을 이용하게 된다.
이러한 팽창패커(110)는 도 3a와 같이, 2개를 구비하여 삽입관(120) 외주면을 감싸 서로 이격되도록 설치되고 있음을 알 수 있으며, 이에 삽입관(120)과 함께 연결관(210) 내부로 삽입되고, 하자부위(A)가 양 팽창패커(110) 사이에 위치하도록 세팅시키고 있음을 알 수 있다.
또한, 상기 팽창패커(110) 사이에는 연결관보강재(130)가 추가로 설치되도록 하게 되며 이러한 연결관보강재(130)는 삽입관(120) 외주면과 연결관(210)의 주입공간(S)에 위치하여 주입된 주입몰탈(140)에 의하여 매립되도록 형성된다.
이에 주입몰탈(140)이 경화되면서 연결관(210)과 일체화되어 결국 하자부위(A)를 보강할 수 있도록 함께 보강할 수 있게 된다.
다음으로 상기 삽입관(120)은 도 2 및 도 3을 참조하면, 연결관(210) 내부에 삽인되는 관 부재로서 외주면에는 팽창패커(110)가 감싸 형성되도록 하고, 일측 단부면에는 연결소켓(121)이 형성되어 있어 물돌리기관(250)의 단부를 연결 시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.
이때 상기 연결소켓(121)은 도 4b를 참조하면 맨홀(200)에 연결된 연결관(210)을 서로 물돌리기관(250)을 이용하여 연결시켜 주기 위한 것으로서 삽입관(120) 보다는 작은 직경의 관 부재로 형성된 것을 이용할 수 있음을 알 수 있다.
이러한 삽입관(120)은 플라스틱류의 가벼운 파이프 부재를 일정길이로 절단한 것을 이용할 수 있고, 연결관(210) 보다 작은 직경으로 형성되도록 하게 된다. 즉, 연결관(210) 내측으로 삽입된 상태에서 팽창패커(110)가 연결관(210) 내측면에 접하도록 하는 정도로 형성시킨 것을 이용하면 된다.
또한, 도 3을 참조하면 삽입관(120)에는 에어의 주입과 배출, 주입몰탈의 주입을 위한 주입구(112), 에어배출관(113), 주입몰탈주입구(114)에 대응하는 관통홀이 다수 형성되도록 하게 된다.
다음으로 상기 연결관보강재(130)는 도 2 및 도 3을 참조하면, 균열등 하자가 발생된 연결관(210)을 주입몰탈(140)에 의하여 보수하는 것에 그치지 않고, 주입몰탈(140)에 매립되면서 하자부위(A)를 보강하기 위한 역할을 하는 것이다.
이러한 연결관보강재(130)는 하자부위(A)가 개략 중간에 위치하도록 삽입관(120) 외주면과 양 팽창패커(110) 사이 주입공간(S)에 세팅되며, 상기 주입공간(S)에 세팅된 연결관보강재(130)는 주입된 주입몰탈(140)에 매립되어, 주입된 주입몰탈(140)이 경화되면서 연결관(210)과 일체화되어 결국 연결관(210)의 하자부위(A)를 보강하는 역할을 하게 된다.
이에 상기 주입공간(S)에 세팅될 수 있도록 변형이 가능한 재질을 가진 보강재로서 본 발명은 텍스타일 그리드 보강재(300)를 이용할 수 있으며 이러한 텍스타일 그리드 보강재(300)는 후술하기로 한다.
다음으로 상기 주입몰탈(140)은 도 2 및 도 3을 참조하면, 팽창패커(110) 내부와 하자부위(A)가 개략 중간에 위치하도록 삽입관(120) 외주면과 양 팽창패커(110) 사이 주입공간(S)에 주입되어 팽창패커(110)를 팽창시켜 팽창패커(110)가 연결관(210) 내측면에 압착되어 밀착되도록 하고, 상기 주입공간(S)에 설치된 연결관보강재(130)를 하자부위(A)에 일체화시키는 역할을 하게 된다.
이에 주입 시에는 겔 형태로 형성되고, 팽창패커(110)와 주입공간(S)에 주입된 이후에는 경화되어 일정한 강성을 가진 것을 이용하게 되는데,
맨홀(200)의 연결관(210)에 사용되는 특성상 오수, 우수 등에 의한 부식작용에 내구성을 가진 것을 이용하는 것이 바람직하며 후술 되는 맨홀(200)의 몸통부(220) 내측면에 형성되는 산업용 섬유를 사용하여 강화된 몰탈인 TRM(Textile Reinforced Mortar)을 이용하는 것이 같은 몰탈사용에 의한 시공성 및 작업성 확보 측면에서 유리하며 후술하기로 한다.
도 3를 기준으로 본 발명의 팽창패커(110)를 이용한 맨홀보수장치(100)의 시공방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 도 3a와 같이, 연결관(210)에 팽창패커(110)와 연결관보강재(130)가 미리 세팅된 맨홀보수장치(100)를 구비하여 팽창패커(110)가 연결관(210) 내측면에 압착되어 밀착되도록 하고 있음을 알 수 있다.
즉, 연결소켓(121)이 형성된 삽입관(120)의 외주면에는 서로 이격된 팽창패커(110)가 설치되어 있고, 팽창패커(110) 사이에는 연결관보강재(130)가 함께 설치되어 있어,
상기 팽창패커(110), 연결관보강재(130)가 설치된 삽입관(120)을 연결관(210) 내측으로 삽입하고,
팽창패커(110)를 팽창시켜 연결관(210) 내측면에 압착되어 밀착되도록 하게 된다.
이를 위해 상기 양 팽창패커(110)에는 팽창을 위한 에어주입을 위하여 형성된 주입구(112)가 형성되어 있음을 알 수 있고,
상기 주입구(112)는 관부재로서 일측은 팽창패커(110) 내부로 연장되고, 타측은 삽입관(120)의 내부중공부로 연장되어 있음을 알 수 있고, 상기 에어 주입은 미도시한 에어 컴프레셔를 이용하면 된다.
또한 삽입관(120) 외주면과 양 팽창패커(110) 사이 주입공간(S)에 연결관보강재(130)가 설치되어 있고, 양 팽창패커(110)에 의하여 폐색되어 있어 주입공간(S)에 주입몰탈(140)을 주입시키기 위하여 에어가 배출될 수 있도록 삽입관(120)에는 에어배출관(113)이 설치되어 있음을 알 수 있다.
즉, 에어 컴프레셔에 에어배출관(113)을 연결하여 주입공간(S)에 차여진 에어를 배출시키고, 별도로 상기 삽입관(120)에 형성시킨 주입몰탈주입구(114)를 이용하여 주입몰탈(140)이 상기 주입공간(S)에 밀실 하게 주입되도록 하고 있음을 알 수 있다.
다음으로 도 3b와 같이, 에어가 주입되어 팽창된 팽창패커(110)의 에어를 배출시키고, 팽창패커(110)에 주입몰탈(140)을 주입시켜 연결관(210) 내측면에 팽창패커(110)가 압착되면서 밀착된 상태로 일체화되도록 하게 된다.
상기 팽창패커(110)의 에어배출은 주입구(112)를 통해 이루어지게 되며 역시 컴프레셔를 이용하면 된다.
이때 에어가 배출되어도 주입몰탈(140)이 주입공간(S)에서 경화되어 팽창패커(110)가 연결관(210) 내측면으로부터 탈락되지 않게 된다.
또한 상기 주입구(112)를 통해 주입몰탈(140)이 팽창패커(110) 내부로 주입되어 다시 팽창되도록 할 수 있다.
다음으로 도 3c와 같이, 주입공간(S)과 팽창패커(110)에 주입된 주입몰탈(140)이 경화되어 연결관(210)에 일체화되면 삽입관(120)을 연결관(210)으로부터 분리하게 된다.
상기 삽입관(120)의 분리가 용이하도록 미리 박리제를 도포하게 되면 간단하게 경화후라도 분리가 용이하게 된다.
이로서 주입몰탈(140)은 일정한 두께를 가지도록 하되 내부에는 연결관보강재(130)가 매립되어 있고, 팽창패커(110)도 내부에 주입몰탈(140)이 주입되어 연결관(210) 내측면에 고정되어 있음을 알 수 있다.
도 4에 의하면 본 발명의 팽창패커(110)를 이용한 맨홀보수장치(100)를 맨홀(200)에 설치하는 시공방법을 살펴보면 다음과 같다.
이에 도 4a와 같이, 맨홀(200)에는 양 연결관(210)이 오수, 우스등의 유입과 배출을 위하여 연결된 상태이므로, 맨홀(200) 내부로부터 각 연결관(210)의 내부로 팽창패커(110)와 연결관보강재(130)가 미리 세팅된 맨홀보수장치(100)를 삽입시켜 하자부위(A)를 보수 및 보강할 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.
다음으로 도 4b와 같이, 물돌리기관(250)을 이용하여 삽입관(120)에 형성된 연결소켓(121)을 서로 연결시켜 물돌리기를 하여, 맨홀(200) 내측면 보수 및 보강작업을 할 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.
다음으로는 도 4c와 같이, 후술되는 맨홀(200) 내측면 보수 및 보강작업이 완료되면 물돌리기관(250)과 삽입관(120)을 분리하여 연결관(210)에는 주입몰탈(140)이 주입된 팽창패커(110) 사이에 주입몰탈(140)에 의하여 역시 매립되는 연결관보강재(130)가 일체로 잔존하고 있음을 알 수 있다.
[ 본 발명의 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치(100)를 이용한 맨홀(200) 보수 보강방법 ]
도 5는 본 발명의 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치(100)를 이용한 시공순서예시도, 도 6은 본 발명의 텍스타일 그리드 보강재(300)의 예시도, 도 7은 본 발명의 텍스타일 그리드 고정장치(400)의 예시도, 도 8은 본 발명의 텍스타일 그리드 보강재와 일체화되는 텍스타일 보강 모르타르(500) 예시도를 도시한 것이다.
본 발명의 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치(100)를 이용한 시공방법은 기존에 시공되어 있는 맨홀(200) 내측면을 보수 및 보강하고, 맨홀(200)의 하부에 연결 설치되어 균열등 하자가 발생된 하자부위(A)를 역시 보수 및 보강하는 방법이라 할 수 있다.
이때 맨홀(200)의 하부에 연결 설치되어 균열등 하자가 발생된 하자부위(A)를 역시 보수 및 보강하는 방법은 맨홀(200)의 내측면 보수 및 보강하는 단계 이전에 미리 이루어지고 도 3 및 도 4를 통해 살펴본 바 있어, 도 5는 맨홀(200)의 내측면 보수 및 보강을 기준으로 도시되어 있다.
이에 도 5a에 의하면 맨홀(200) 내측면은 오수, 우수등에 의하여 콘크리트가 열화되어 균열 등이 발생한 상태로 형성되어 있음을 알 수 있고 맨홀(200)의 몸통부(220) 하부에는 연결관(210)이 설치되어 있음을 알 수 있으며, 미리 도 3과 도 4와 같이 연결관(210)의 보수 및 보강이 완료된 상태로서 미 도시하였지만 물돌리기관(250)이 설치된 상태이다.
다음으로 도 5b에 의하면 맨홀(200) 내측면을 치핑하여 열화된 부분을 제거한 후, 프라이머(240)를 도포하고 있음을 알 수 있으며 이러한 프라이머는 후술되는 텍스타일 그리드 보강재(300)의 부착성능을 충분히 확보하기 위함이다.
다음으로 도 5c와 같이, 텍스타일 그리드 보강재(300)를 프라이머가 도포된 내측면에 고정시키게 된다.
이에 도 6과 같이 상기 텍스타일 그리드 보강재(300)는 격자 형태로 형성된 것이다.
이러한 텍스타일 그리드 보강재는 예컨대, 연결관(210)의 하자부위(A)를 보강하도록 고강도 섬유를 위사 및 경사의 격자 형태를 갖도록 제직하여 평면 형상을 갖는 텍스타일 그리드로 형성된 것을 이용하게 된다.
이러한 텍스타일 그리드 보강재는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유 등을 그리드 형상으로 제직하여 형성되며, 제직 이후에 에폭시 수지, SBR 수지 등 열가소성 수지로 부분적 함침(Partially Impregnation)시켜 제작한 것으로서, 보빈에 권취되도록 롤(Roll) 형태로 제공되어 일정길이로 커팅한 것을 이용 함으로서 시공성 및 작업성을 확보할 수 있게 된다.
또한 격자 형태이므로 주입몰탈(140)과의 부착력도 클 뿐만 아니라, 자체의 강성으로 맨홀(200)의 내측면의 하자부위(A)를 신속하게 보강할 수 있게 되며, 맨홀(200)의 내측면에 텍스타일 그리드 고정장치(400)를 이용하여 고정 설치하게 된다.
상기 텍스타일 그리드 고정장치(400)를 도 7을 기준으로 살펴보면 다음과 같다.
도 도 7의 a) 내지 c)에 도시된 바와 같이, 텍스타일 그리드 고정장치(400)는, 리테이닝 클립(410), 스페이서(420) 및 앵커핀(430)을 포함한다.
리테이닝 클립(410)은 텍스타일 그리드 보강재(300)가 고정되도록 텍스타일 그리드 보강재(300)에 직접 접촉하며, 중앙부에 제1 관통홀(h1)을 형성시키게 된다.
이때 상기 리테이닝 클립(410)은 십자형, 일자형, 사각형 또는 원형으로 형성될 수 있다.
상기 스페이서(420)는 원통형으로 형성되고, 상기 리테이닝 클립(410)이 맨홀(200)의 내측면으로부터 소정 간격을 유지하도록 상기 리테이닝 클립(410) 하면에 일체화되고, 상기 제1 관통홀(h1)에 대응하는 제2 관통홀(h2)을 형성시키게 된다.
상기 앵커핀(430)은 상기 리테이닝 클립(410)에 형성된 관통홀(h1)과 상기 스페이서(420)에 형성된 제2 관통홀(h2)을 관통하여 맨홀(200)의 내측면에 타정기를 이용하여 타입시켜 텍스타일 그리드 보강재(300)가 맨홀(200)의 내측면에 신속하게 고정시킬 수 있게 된다.
이에 상기 리테이닝 클립(410)은 다양한 형태로 제작될 수 있으며, 그 형태는 십자형, 일자형, 사각형 또는 원형 등 제한이 없고, 또한, 상기 리테이닝 클립(410)의 재질은 비부식 금속, 플라스틱, 폴리프로필렌 등 제한이 없다.
이러한 리테이닝 클립(410)은 텍스타일 그리드 보강재(300)를 고정하는 역할을 수행하며, 텍스타일 보강 모르타르(500)와 일체화 형성될 수 있도록 상기 리테이닝 클립(410)의 표면적을 최소화하는 것이 바람직하다.
이에 도 5d에 의하면 텍스타일 보강 모르타르(500)를 텍스타일 그리드 보강재(300)가 매립되어 맨홀(200)의 내측면과 일체화되도록 형성시키게 된다.
통상 맨홀(200) 내부에 채워진 상태의 오수, 우수등은 황산성분이 포함된 경우가 많은데, 이러한 황산으로 인하여 화학적 침식을 받는 하수도 구조물 및 염해 환경에 처한 맨홀과 같은 콘크리트 구조물의 성능 보강을 위해서는 내화학성, 특히 내산성의 특성이 부여되는 모르타르를 이용할 필요가 있다.
현재 보편적으로 사용되고 있는 1종 포틀랜트시멘트나 폴리머가 주요 구성 재료인 폴리머 모르타르의 경우 우수한 물성에도 불구하고 화학적 부식이 강하게 일어나는 환경에서는 열악하다는 문제가 있다.
이에 본 발명에서는 유기섬유를 배합하여 균열 저항성을 향상시키고 유기섬유의 표면에 오일을 코팅 처리하여 유기섬유와 무기질 재료간의 마찰로 인한 정전기에 의해 재료 분리 현상이 발생하는 것을 방지함으로써 내구성 및 내화학성 등의 요구 물성을 향상시킬 수 있어 오수, 하수 등 열악한 환경에서의 숏크리트 작업 등 구조체의 형성 및 보수에 사용되기 적합한 텍스타일 보강 모르타르(500)를 이용하게 된다.
이러한 텍스타일 보강 모르타르(500)는 도 5d와 같이, 맨홀(200)의 내측면과 같이 열화된 부분의 표면을 정리하고 세척 및 건조한 후 텍스타일 보강 모르타르(500)을 1차 숏크리트 시공하고, 그 표면에 텍스타일 그리드 보강재(300)을 거치한 후 다시 2차 모르타르 시공하고 양생시키는 방식을 이용하게 된다.
이와 같은 방법으로 시공된 텍스타일 보강 모르타르(500)는 도 8의 결과(주황색)에서 보는 바와 같이, 일반 모르타르를 사용한 경우(파란색)와 비교하여 내화학성이 매우 우수함을 알 수 있다.
이에 상기 텍스타일 보강 모르타르(500)의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 텍스타일 보강 모르타르(500)에 사용되는 모르타르 조성물은 속경성, 내구성, 내화학성 확보를 위해 하기의 조성을 사용한다.
예컨대 결합재 100 중량부에 대해 알칼리활성화제 0.1~10 중량부, 실리카퓸 0.1~10 중량부, 잔골재 100 내지 130 중량부, 보강섬유 0.1~30 중량부를 소정량의 물과 혼합하여 모르타르(잔골대 및 첨가제가 포함된다.)를 제조할 수 있다.
먼저 상기 결합재는 시멘트와 플라이애쉬의 혼합형을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 슬래그 시멘트, 알루미나 시멘트, 속경성 시멘트 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 포틀랜드 시멘트이며, 구체적으로 포틀랜드 시멘트의 경우도 주요 성분이 C3S 51%, C2S 25%, C3A 9%, C4AF 9%, CaSO4 4% 정도이며, 비표면적은 3,300cm2/g 전후인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 슬래그 시멘트는 제철소에서 선철을 생산할 때 부산물로 얻어지는 것으로서 급냉에 의해 생성되는 고로 급냉 슬래그와 서냉에 의해 생성되는 고로 서냉 슬래그를 7~9:1~3의 중량비로 혼합한 것으로서 평균 입경이 2~10㎛의 수준이 되도록 볼밀, 롤러밀 또는 진동밀 등을 이용하여 분쇄하여 얻은 것이다.
상기 고로 급냉 슬래그 미분말은 비정질의 잠재 수경성 물질로서, 주로 콘크리트용 혼화재료 용도로 사용되고 있으며, 그 장점은 수화열에 의한 온도 상승의 억제, 알칼리 실리카 반응의 억제, 황산염이나 해수에 대한 화학 저항성의 향상을 기대할 수 있지만, 중성화 저항성은 취약한 면이 있다.
반면 상기 고로 서냉 슬래그 미분말은 서냉화되어 결정화된 상태로 수경성이 없고, 수경성이 없는 충전재는 중성화 억제 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 단순한 충전재보다는 중성화를 일으키는 CO2 가스와 반응하는 물질을 적용하면 탄산화 반응에 의해 경화체 표면이 더욱 치밀화되어 그 이후 CO2 가스가 경화체 내부로 투과하는 것을 억제할 수 있다.
고로 서냉 슬래그의 주성분인 메리라이트는 수화하지는 않으나 탄산화 반응을 나타내고 조직을 치밀화시켜 이후 CO2 가스가 경화체 표면으로 투과하기 어렵게 하는 작용을 한다. 따라서 고내구성을 갖게 하기 위해서 수경성인 고로 급냉 슬래그 미분말과 비수경성인 고로 서냉 슬래그 미분말을 혼합하여 고로 급냉 슬래그 미분말의 장점을 살리면서 중성화에 취약한 부분을 비수경성 재료인 고로 서냉 슬래그 미분말로 보완하는 기능을 할 수 있다.
상기 알루미나 시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트에 비해 알루미나 함량이 상대적으로 높은 시멘트로서, 화학적 저항성이 우수하며, 산성 분위기 하에서 사용할 수 있는 장점이 있으며, 경화시간이 짧은 조강 시멘트 일종으로서, 보통 포틀랜드 시멘트와 적정 비율로 사용한다.
혼합 시멘트를 사용할 경우에는 포틀랜트 시멘트 40~70 중량%, 슬래그 시멘트 20 ~ 40 중량%, 알루미나 시멘트 5 ~ 25 중량% 및 잔량의 속경성 시멘트를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것을 아니다.
본 발명에서 상기 플라이애쉬(fly ash)는 화력발전소 등 석탄을 연료로 사용하는 시설에서 석탄을 태우고 남은 성분들이 산화물 형태로 남아 산화 실리콘(SiO2)나 산화 알루미늄(Al2O3) 성분의 미세한 먼지로 남은 것을 의미한다.
상기 플라이애쉬를 혼합하여 사용하면 작업성이 개선되고 경화열이 낮아질 뿐만 아니라 장기적인 강도 및 수밀성이 향상되어 경제적이다.
상기 플라이애쉬는 상기 결합재 중에 시멘트 100 중량부 대비 30 내지 50 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 플라이애쉬의 함량이 30 중량부 미만인 경우는 모르타르의 부착성능이 저하될 수 있으며, 50 중량부를 초과하는 경우는 내화학성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명에서 상기 알칼리활성화제는 강도 발현에 영향을 미치는 성분으로, 알칼리 금속수산화물, 염화물, 황산화물 및 탄산화물에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있고, 바람직하게는 분말형 알칼리 활성화제를 사용하는 것이 강도 발현 측면에서 유리하다. 본 발명에서 상기 알칼리활성화제의 함량은 상기 시멘트 100 중량부를 기준으로 0.1~10 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 보강섬유는 휨 강도, 인장 강도 증진은 물론 양생 시 표면 크랙(균열)을 줄일 수 있어 모르타르 시공 후 초기 시공 안정성에 효과적이며, 초기 분산성을 높이기 위한 목적으로 사용된다.
본 발명에서 상기 보강섬유는 일정 정도의 친수성을 갖는 섬유를 사용하는 것이 바람직한데, 예를 들어 유리섬유, 강섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 폴리프로필렌(PP) 섬유, 셀룰로오스 섬유, 폴리비닐알콜(PVA) 섬유 및 폴리에틸렌 섬유 중에서 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 보강섬유는 처리하지 않은 채로 사용할 경우 모르타르 조성물 중의 무기성분과의 마찰로 인해 정전기가 발생하여 섬유가 분리될 수 있고, 이로 인한 재료분리로 모르타르의 치밀도가 떨어질 수 있어 내화학성 및 내구성이 저하될 수 있는 문제가 있다.
본 발명에서는 이러한 문제를 상기 보강섬유의 표면에 오일링 처리를 함으로써 해결하게 된다.
즉, 본 발명에서는 섬유의 표면에 오일을 코팅함으로써 섬유와 무기물 사이의 마찰 정전기를 제거함으로써 재료분리를 방지하여 모르타르의 치밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에서 상기 보강섬유의 오일링 처리는 상기 보강 섬유에 탄소수 20~40의 알칸(alkane)계 미네랄 오일(예: 파라핀 오일)을 표면에 분사하여 코팅함으로써 수행할 수 있다.
본 발명의 텍스타일 보강 모르타르(500)는 잔골재로서 규사를 사용할 수 있으며, 상기 규사는 입도의 크기가 0.3~3.0 mm 인 입자를 90~99 중량% 포함하고 모스경도(Mohs Hardness) 6.0 이상, 바람직하게는 6.0~10.0인 것을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 텍스타일 보강 모르타르(500)는 첨가제로서 증점제, 감수제, 난연제, 소포제, 분산제, 수축저감제, 유리미분말 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
상기 증점제는 응결속도를 증가시켜 조기 강도 발현이 가능하도록 하는 역할을 하며, 증점제로서는 셀로룰오스 증점제 또는 아크릴 증점제를 사용할 수 있으며, 기타 칼슘포메이트, 염화칼슘, 수산화칼슘, 질산칼슘, 염화마그네슘, 황산마그네슘, 탄산리튬, 수산화리튬, 황산 리튬 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 금속염계 증점제를 사용할 수도 있다.
또한, 상기 감수제는 물-시멘트 비율을 감소시켜 유동성을 확보하고 내구성 저하를 방지하는 역할을 하며, 폴리칼본산계 감수제 또는 나프탈렌계 감수제를 사용할 수 있고, 기타 멜라민계, 술폰산계 등을 시용할 수 있다.
본 발명에서 상기 소포제는 모르타르 내의 거대 기공을 제거하여 모르타르의 강도와 외관을 좋게 하기 위하여 사용되는 성분으로, 일반적으로 휘발성이 적고 확산력이 큰 기름상의 물질 또는 수용성이 계면활성제가 이용되며, 예로는 등유, 유동 파라핀 등과 같은 광유계 소포제; 동식물유, 참기름, 피마자유와 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 같은 유지계 소포제; 올레인산, 스테아린산과 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 같은 지방산계 소포제; 글리세린모노리시놀레이트, 알케닐호박산 유동체, 솔비톨모노라울레이트, 솔비톨트리올레이트, 천연 왁스 등과 같은 지방산 에스테르계 소포제; 폴리옥시알킬렌류, (폴리)옥시알킬에테르류, 아세틸렌에테르류, (폴리)옥시알킬렌지방산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌솔비탄지방산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬(아릴)에테르황산에스테르염류, (폴리)옥시알킬렌알킬인산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬아민류, (폴리)옥시알킬렌아미드 등과 같은 옥시알킬렌계 소포제; 옥틸알콜, 헥사데실알콜, 아세틸렌알콜, 글리콜류 등과 같은 알콜계 소포제; 아크릴레이트폴리아민 등과 같은 아미드계 소포제; 인산트리부틸, 나트륨옥틸포스페이트 등과 같은 인산에스테르계 소포제; 알루미늄스테아레이트, 칼슘올레이트 등과 같은 금속비누계 소포제; 디메틸실리콘유, 실리콘 페이스트, 실리콘 에멀젼, 유기변성폴리실록산(디메틸폴리실록산 등의 폴리오르가노실록산), 플루오로실리콘유 등과 같은 실리콘계 소포제를 사용할 수 있다. 본 발명에서 상기 재유화형 분말수지는 콘크리트 구조체와의 일체화를 위한 접착성, 주입공간(S) 충진에 의한 물 및 유해 물질의 침투 방지성 및 내마모성, 휨 및 충격에 대한 저항성, 재료 분리를 방지하는 점성 부여 등의 역할을 하는 것으로서, EVA(Ethylene vinyl acetate), SBR(Styrene butadienerubber)또는 아크릴계를 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 분산제는 모르타르의 입자 표면에 흡착하여 입자 표면에 전하를 주어 입자들끼리 상호 반력을 일으키므로, 응집된 입자를 분산시켜 유동을 증가시켜 감수 효과로 인한 강도 증진이 가능하게 한다. 상기 분산제로서는 예를 들어 리그닌술포네이트, 폴리나프탈렌술포네이트, 폴리멜라민술포네이트 또는 폴리카복실레이트계 감수제로 이루어진 군으로부터 단독 또는 둘 이상 혼합 사용이 가능하다.
또한, 본 발명에서 상기 수축저감제는 분자량 100 이상으로 2개 이상의 수산기를 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들어 네오펜틸글리콜(Neopentyl glycol)을 사용할 수 있다. 상기 네오펜틸글리콜은 대칭형의 2개의 알코올 기와 알파 카본 위치에 2개의 메틸기를 가지고 있어 에스테르화 반응에 탁월한 반응성을 보여준다. 본 발명에서 상기 네오펜틸글리콜은 백색 결정체 100%로 이루어진 플레이크(flake) 형태 또는 네오펜틸글리콜 90% 및 물 10%로 이루어진 슬러리(slurry) 형태로 사용될 수 있다.
또한, 상기 유리미분말은 직경이 5.0~100㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 폐유리분말을 미세하게 분쇄한 것을 사용할 수 있으며, 이러한 분쇄물에 수용성 수지를 스프레이하고 이를 페이스트 상태로 반죽한 후 킬른을 이용해 소성 처리한 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것을 아니다.
이에 앞서 살펴본 자와 같이, 맨홀(200)의 내측면 보수는 내측면에 형성되는 일정한 두께의 텍스타일 보강 모르타르(500)로 이루어지고, 상기 내측면의 보강은 텍스타일 보강 모르타르(500)가 텍스타일 그리드 보강재(300)와 일체화되면서 이루어지고 있음을 알 수 있고, 최종 물돌리기관(250)을 제거하여 최종 맨홀(200)의 보수 및 보강 작업이 완료된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 맨홀보수장치
110: 팽창패커
111: 중공몸통부 112: 주입구
113: 에어배출관 114: 주입몰탈주입구
120: 삽입관 121: 연결소켓
130: 연결관보강재 140: 주입몰탈
200: 맨홀 210: 연결관
220: 몸통부 230: 맨홀뚜껑
240: 프라이머 250: 물돌리기관
300: 텍스타일 그리드 보강재 400: 텍스타일 그리드 고정장치
410: 리테이닝 클립 420: 스페이서
430: 앵커핀
500: 텍스타일 보강 모르타르
A: 하자부위 h1: 제1 관통홀
h2: 제2 관통홀 S: 주입공간

Claims (20)

  1. 삽입관(120) 외주면을 감싸 서로 이격 설치된 팽창패커(110); 및 상기 팽창패커(110) 내부로 주입되어 팽창패커(110)를 팽창시켜 연결관(210) 내측면에 압착되어 밀착되도록 하는 주입몰탈(140);을 포함하여, 상기 삽입관(120) 외주면과 양 팽창패커(110) 사이에는 주입공간(S)이 형성되도록 하며, 상기 팽창패커(110)는 주입몰탈(140)에 의하여 팽창되어 연결관(210)의 내측면에 압착되어 밀착된 상태에서 삽입관(120)을 분리시켜 연결관(210)에 영구적으로 잔존 되도록 형성되는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주입공간(S)에 연결관(210)의 하자부위(A)가 위치하도록 하고, 상기 주입공간(S)에 주입몰탈(140)이 주입되도록 하여, 하자부위(A)를 주입몰탈(140)이 감싸도록 하여 보수되도록 하는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 팽창패커(110)는, 팽창성을 확보하기 위하여 탄성을 가진 링 형태의 중공몸통부(111) 형태로 형성된 것을 이용하게 되고, 주입몰탈(140)이 내부로 주입될 수 있도록 주입구(112)가 형성된 것을 이용하되,
    상기 주입구(112)는 관부재로서 일측은 팽창패커(110) 내부로 연장되고, 타측은 삽입관(120)의 내부중공부로 연장되도록 형성되는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 삽입관(120)의 일단부에는 연결소켓(121)이 형성되어 있어 양 연결관(210)을 맨홀(200) 내부에서 물돌리기관(250)으로 연결시켜 물돌리기가 가능하도록 하되,
    주입공간(S)에 주입몰탈(140)을 주입시키기 위하여 에어가 배출될 수 있도록 상기 삽입관(120)에는 에어배출관(113)이 설치되며, 상기 삽입관(120)에 형성시킨 주입몰탈주입구(114)를 이용하여 주입몰탈(140)이 상기 주입공간(S)에 밀실 하게 주입될 수 있도록 하는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치.
  6. 제1항에 있어서,
    연결관보강재(130)가 양 팽창패커(110) 사이의 상기 주입공간(S)에 추가로 매립되도록 하여, 주입된 주입몰탈(140)에 연결관보강재(130)가 일체화 됨으로서 하자부위(A)가 보강되도록 하는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결관보강재(130)는 하자부위(A)가 중간에 위치하도록 삽입관(120) 외주면과 양 팽창패커(110) 사이 주입공간(S)에 세팅되며,
    상기 주입공간(S)에 세팅된 연결관보강재(130)는 주입된 주입몰탈(140)에 매립되어, 주입된 주입몰탈(140)이 경화되면서 연결관(210)과 일체화되어 연결관(210)의 하자부위(A)를 보강하는 역할을 하며, 주입공간(S)에 세팅될 수 있도록 변형이 가능한 재질을 가진 보강재로서 텍스타일 그리드 보강재(300)를 포함하는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주입몰탈(140)은, 주입 시에는 겔 형태로 형성되고, 팽창패커(110)와 주입공간(S)에 주입된 이후에는 경화되는 것으로서,
    팽창패커(110) 내부와 삽입관(120) 외주면과 양 팽창패커(110) 사이 주입공간(S)에 주입되어, 팽창패커(110)를 팽창시켜 팽창패커(110)가 연결관(210) 내측면에 압착되어 밀착되도록 함과 더불어, 상기 주입공간(S)에 설치된 연결관보강재(130)를 하자부위(A)에 일체화시키는 역할을 하는 몰탈을 포함하는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치.
  9. 지중에 몸통부(220)가 매립되고 연결관(210)이 하부에 연결되어 일측 연결관(210)으로부터 우수, 오수 등이 유입되어 타측 연결관(210)으로 유입된 우수, 오수 등이 배출되도록 하는 맨홀(200)의 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치(100)를 이용한 맨홀 보수 보강방법으로서,
    (a) 삽입관(120) 외주면과 양 팽창패커(110) 사이에 주입공간(S)이 형성되도록 삽입관(120) 외주면을 감싸 서로 이격 설치된 팽창패커(110) 내부로 주입몰탈(140)을 주입하여 팽창패커(110)를 팽창시켜 연결관(210) 내측면에 압착되어 밀착되도록 하는 단계; 및
    (b) 상기 주입몰탈(140)에 의하여 팽창패커(110)가 팽창되어 연결관(210)의 내측면에 압착되어 밀착된 상태에서 삽입관(120)을 분리시켜 연결관(210)에 팽창패커(110)가 영구적으로 잔존 되도록 하는 단계;를 포함하며,
    상기 주입공간(S)에 연결관(210)의 하자부위(A)가 위치하도록 하고, 상기 주입공간(S)에 주입몰탈(140)이 주입되도록 하여, 하자부위(A)를 주입몰탈(140)이 감싸도록 하여 보수되도록 하는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 맨홀 보수 보강방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 주입공간(S)에 연결관보강재(130)가 추가로 매립되도록 하여, 주입된 주입몰탈(140)에 연결관보강재(130)가 일체화 됨으로서 하자부위(A)가 보강되도록 하는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 맨홀 보수 보강방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 (b) 단계 이후에, 텍스타일 그리드 보강재(300)를 맨홀(200)의 내측면에 고정시키는 (c) 단계를 더 포함하며,
    상기 텍스타일 그리드 보강재(300)는 격자형태로 제직하여 형성되며, 제직 이후에 열가소성 수지로 부분적 함침시켜 제작한 것으로서, 텍스타일 그리드 고정장치(400)를 이용하여 맨홀(200)의 내측면에 고정되도록 하는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 맨홀 보수 보강방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 텍스타일 그리드 고정장치(400)는,
    텍스타일 그리드 보강재(300)가 고정되도록 상기 텍스타일 그리드 보강재(300)에 직접 접촉하며, 중앙부에 제1 관통홀(h1)이 형성된 리테이닝 클립(410);
    상기 리테이닝 클립(410)이 맨홀(200)의 내측면과 간격을 유지하도록 상기 리테이닝 클립(410) 하면에 일체화되고, 상기 제1 관통홀(h1)에 대응하는 제2 관통홀(h2)이 형성된 스페이서(420); 및
    타카 또는 타정기를 사용하여 타입되며, 상기 리테이닝 클립(410)에 형성된 관통홀(h1)과 상기 스페이서(420)에 형성된 제2 관통홀(h2)을 관통하여 텍스타일 그리드 보강재(300)가 맨홀(200)의 내측면에 타입되는 앵커핀(430)을 포함하는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 맨홀 보수 보강방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 리테이닝 클립(410)은 비부식 금속, 플라스틱 또는 폴리프로필렌 재질로 형성되고, 십자형, 일자형, 사각형 또는 원형으로 형성되는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 맨홀 보수 보강방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 맨홀(200)의 내측면에 고정된 텍스타일 그리드 보강재(300)는, 텍스타일 보강 모르타르(500)를 숏크리트 작업으로 시공되도록 하되,
    상기 텍스타일 보강 모르타르(500)는 맨홀(200)의 내측면의 표면을 정리하고, 텍스타일 보강 모르타르(500)을 1차 숏크리트 시공하고, 1차 숏크리트 표면에 텍스타일 그리드 보강재(300)을 설치한 후 다시 2차 모르타르 시공하고 양생시키는 방식으로 숏크리트 작업으로 시공이 이루어지도록 하는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 맨홀 보수 보강방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 텍스타일 보강 모르타르(500)는,
    결합재 100 중량부에 대해 알칼리활성화제 0.1~10 중량부, 실리카퓸 0.1~10 중량부, 잔골재 100 내지 130 중량부, 보강섬유 0.1~30 중량부를 소정량의 물과 혼합하여 모르타르로 제조하되, 상기 보강섬유는 표면에 오일링 처리가 된 것으로서,
    상기 오일링 처리에 사용되는 오일은 탄소수 20~40의 알칸(alkane)계 미네랄 오일을 사용하여 상기 보강섬유의 표면에 분사하여 코팅하는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 맨홀 보수 보강방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 결합재는 포틀랜드 시멘트, 슬래그 시멘트, 알루미나 시멘트, 속경성 시멘트 중에서 선택되는 1종 이상의 일반 시멘트와 플라이애쉬의 혼합물을 사용하며,
    상기 결합재는 상기 일반 시멘트와 플라이애쉬가 100 : 30~50의 중량비로 혼합된 것인 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 맨홀 보수 보강방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 보강섬유는 유리섬유, 강섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 폴리프로필렌(PP) 섬유, 셀룰로오스 섬유, 폴리비닐알콜(PVA) 섬유 및 폴리에틸렌 섬유 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 맨홀 보수 보강방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 오일링 처리에 사용되는 오일은 탄소수 20~40의 알칸(alkane)계 미네랄 오일을 사용하여 상기 보강섬유의 표면에 분사하여 코팅하며,
    상기 잔골재는 입도의 크기가 0.3~3.0 mm 인 입자를 90~99 중량% 포함하고 모스경도(Mohs Hardness) 6.0 이상인 규사를 사용하는 팽창패커를 이용한 맨홀보수장치를 이용한 맨홀 보수 보강방법.
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