KR102457749B1 - 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 및 그 제조방법 - Google Patents

코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매설 노후관 현장에서 비굴착 상태로 상기 노후관의 보수 및 보강 작업을 할 수 있는 코팅 펠트를 적용한 보수·보강용 튜브에 있어서, 상기 보수·보강용 튜브는 노후관의 관로 내측에 삽입되어 유체를 이송하도록 구성되는 코팅 펠트 튜브, 상기 코팅 펠트 튜브 외면에 결합하여 상기 보수 및 보강용 튜브의 두께를 결정하도록 구성되는 두께조절 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브에 관한 것이며, 또한 코팅 펠트를 적용한 보수·보강용 튜브를 제조하는 방법에 있어서, (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계, (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계, (c) 상기 코팅 펠트 튜브와 두께조절 튜브를 결합하는 단계, (d) 상기 코팅 펠트 튜브 및 두께조절 튜브를 함침하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법에 관한 것이다.
따라서 매설 노후관을 비굴착 상태로 수지 함침된 코팅 펠트 튜브 및 두께조절 튜브를 내측으로 삽입하여 경화함으로써 내·외압에 대한 내구성이 강하고, 이송량의 변화가 적은 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 및 그 제조방법{Non-excavation repair/reinforcement tube applied with coated felt and manufacturing method therefor}
본 발명은 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펠트, 직물 및 코팅 필름을 적층한 코팅 펠트 튜브와 펠트, 유리 섬유 및 탄소 섬유를 적층한 두께조절 튜브를 결합한 튜브 라이너를 노후관에 삽입하여 현장 경화하는 보수·보강용 튜브 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 지하에 매설되어 장착되는 배관 구조물은 장시간 매설되어 있고, 내압과 외압을 동시에 받아 연결되는 이음부에 균열이 발생하거나, 지반침하로 인하여 오물이 퇴적되는 등 문제가 발생한다. 이런 경우에는 굴착작업을 통하여 부분 또는 전체를 새로운 관으로 교체하여야 하는데 시간과 비용문제로 교체 대신에 보수·보강하는 방법이 주로 개발되어 사용되고 있다.
매설 노후관 보수 방법으로는 CIPP(Cured-in place pipe) 공법이 사용된다. 상기 CIPP 공법은 매설관 내부에 열경화성 수지가 함침된 튜브를 배치한 후, 튜브 내부로 열풍을 주입하여 상기 튜브를 매설 노후관 내벽에 밀착시킴과 동시에 튜브를 경화시키는 것이다.
일반 섬유로 제조되는 종래의 보수 튜브는 강도 면에서 약해서 두껍게 제작됨으로써, 기존의 관에 비해 유량 차이가 발생하는 문제점이 있다. 이를 극복하기 위하여 두께는 최소한으로 하면서 강도가 향상되는 섬유를 이용하여 튜브를 만드는 연구가 계속되어왔다.
본 발명은 관로 내측의 유체와 접촉하는 코팅 펠트 튜브와 상기 코팅 펠트 튜브를 감싸서 기존의 매설 노후관의 내측의 공극을 채우는 두께조절 튜브를 각각 제조하여 상기 양 튜브를 결합 및 반전하여 함침하여 튜브 라이너를 제조방법을 제공하고자 한다.
대한민국 등록특허공보 제10-1424649호(2014.08.04.) 대한민국 등록특허공보 제10-0986111호(2010.10.07.)
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 코팅 펠트 튜브 및 두께조절 튜브를 포함하여 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 코팅 펠트 튜브는 상기 노후관의 관로 내측에 삽입되어 유체를 이송하도록 코팅층, 펠트층 및 직물층을 포함하여 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 코팅층은 관로 내측의 이송 유체와 면 접촉을 하도록 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 펠트층은 상기 코팅층의 외주면과 접합하는 제1 펠트층 및 상기 직물층의 외 측면과 접합하는 제2 펠트층으로 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 직물층은 상기 제1 펠트층 및 제2 펠트층 사이에 내재하여 인장강도를 향상하도록 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 코팅 펠트 튜브에 형성되는 이음부는 상기 코팅층, 직물층 및 펠트층을 원통형으로 맞대어서 동일한 섬유 시트의 단을 열융착하여 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 이음부에는 상기 코팅층 및 펠트층의 외 표면에 열융착되도록 코팅층 접착띠 및 펠트층 접착띠가 더 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 코팅층의 이음부에는 소구경 관의 경우 반전 공정 중, 상기 열융착 방식에 의한 접합부의 필름 꺾임 현상을 방지하기 위하여 코팅층 접착테이프를 이용하여 접착하도록 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 두께조절 튜브는 상기 노후관과 코팅 펠트 튜브 사이에 위치하며, 상기 코팅 펠트 튜브 외면에 결합하여 상기 보수 및 보강용 튜브의 두께를 결정하도록 펠트층, 유리 섬유 촙 매트층, 탄소 섬유층을 포함하여 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 펠트층은 상기 노후관과 코팅 펠트 튜브 사이의 간격을 메우도록 제1 펠트층, 제2 펠트층 및 제3 펠트층으로 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 유리 섬유 촙 매트층은 상기 다수 겹의 펠트층 사이에 내재하도록 제1 유리 섬유 촙 매트층 및 제2 유리 섬유 촙 매트층으로 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 탄소 섬유층은 상기 제1 유리 섬유 촙 매트층과 제2 펠트층 사이에 내재하도록 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 두께조절 튜브는 상부 시트층 및 하부 시트층으로 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 상부 시트층 및 하부 시트층은 펠트층, 유리 섬유 촙 매트층및 탄소 섬유층을 동일한 순서로 적층하여 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 두께조절 튜브는 재봉 접합부가 더 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 재봉 접합부는 상기 상부 시트층 및 하부 시트층이 서로 적층하여 맞대어진 제3 펠트층의 단을 재봉하여 반전 작업 시 상기 상부 시트층 및 하부 시트층이 분리가 되지 않도록 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제공하는 데 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계, (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계, (c) 상기 (a) 단계에서 제조된 코팅 펠트 튜브와 상기 (b) 단계에서 제조된 두께조절 튜브를 결합하는 단계, (d) 상기 (c) 단계에서 결합한 코팅 펠트 튜브 및 두께조절 튜브를 함침하는 단계를 포함하여 구성하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계에는 상기 펠트층을 이루는 부직포 시트, 인장강도 향상을 위하여 삽입되는 직물층을 이루는 400~1,000데니어 폴리에스터 원사로 이루어지는 직물 시트, 관로 내측의 이송 유체와 면 접촉을 하도록 구성되는 코팅층을 이루는 PE 또는 PP 필름을 준비하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계는 상기 시트를 ‘코팅층+펠트층+직물층+펠트층’ 순으로 적층하여 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계는 상기 ‘코팅층+펠트층+직물층+펠트층’ 순으로 적층된 시트를 원통형으로 말아서 동일 성분의 섬유 시트의 양 단을 열융착하여 이음부를 형성하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계의 상기 이음부에는 상기 코팅층 및 펠트층의 외 표면에 열융착되도록 코팅층 접착띠 및 펠트층 접착띠가 더 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계의 상기 코팅층의 이음부는 소구경 관의 경우 반전 공정 중, 상기 열융착 방식에 의한 접합부의 필름 꺾임 현상을 방지하기 위하여 코팅층 접착테이프를 이용하여 접착하도록 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계에는 상기 펠트층을 이루는 다수 개의 부직포 시트, 유리 섬유 촙 매트층을 이루는 유리 섬유 시트, 탄소 섬유층을 이루는 탄소 섬유 시트를 준비하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계는 상기 시트를 ‘펠트층+유리 섬유 촙 매트층+탄소 섬유층+펠트층+유리 섬유 촙 매트층+펠트층’ 순으로 적층하여 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계의 상기 펠트층은 상기 노후관과 코팅 펠트 튜브 사이의 간격을 메우도록 상기 노후관의 내면에 접합되는 제1 펠트층, 상기 유리 섬유 촙 매트층과 탄소 섬유층 사이에 내재하는 제2 펠트층 및 상기 코팅 펠트 튜브의 외면에 접합되는 제3 펠트층으로 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계의 상기 유리 섬유 촙 매트층은 상기 다수 겹의 펠트층 사이에 내재하도록 제1 유리 섬유 촙 매트층 및 제2 유리 섬유 촙 매트층으로 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계의 상기 탄소 섬유층은 상기 제1 유리 섬유 촙 매트층과 제2 펠트층 사이에 내재하도록 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계에서 상기 두께조절 튜브는 상부 시트층 및 하부 시트층으로 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계는 상술한 종류의 섬유 시트를 여러 겹 적층함으로써, 발생할 수 있는 유리 섬유 촙 매트의 뭉침 현상, 함침 공정에서 시트 분리 현상을 방지하고 적층 시트의 두께와 강도를 획득하기 위한 ‘합포 공정’이 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계에서, 상기 두께조절 튜브는 재봉 접합부를 더 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (c) 코팅 펠트 튜브와 두께조절 튜브를 결합하는 단계에는 상기 코팅 펠트 튜브의 내측 제2 펠트층에 두께조절 튜브의 하부 시트층의 제1 펠트층이 접합하여 구성되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (d) 결합된 코팅 펠트 튜브 및 두께조절 튜브를 함침하는 단계에는 상기 반전된 튜브 라이너의 외 표면을 비닐로 밀봉하고, 열경화성 액상 수지를 주입하여 함침되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법을 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브의 특징은, 코팅 펠트 튜브 및 두께조절 튜브를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 코팅 펠트 튜브는 상기 노후관의 관로 내측에 삽입되어 유체를 이송하도록 코팅층, 펠트층 및 직물층을 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 코팅층은 관로 내측의 이송 유체와 면 접촉을 하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 펠트층은 상기 코팅층의 외주면과 접합하는 제1 펠트층 및 상기 직물층의 외 측면과 접합하는 제2 펠트층으로 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 직물층은 상기 제1 펠트층 및 제2 펠트층 사이에 내재하여 인장강도를 향상하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 코팅 펠트 튜브에 형성되는 이음부는 상기 코팅층, 직물층 및 펠트층을 원통형으로 맞대어서 동일한 섬유 시트의 단을 열융착하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 이음부에는 상기 코팅층 및 펠트층의 외 표면에 열융착되도록 코팅층 접착띠 및 펠트층 접착띠가 더 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 코팅층의 이음부에는 소구경 관의 경우 반전 공정 중, 상기 열융착 방식에 의한 접합부의 필름 꺾임 현상을 방지하기 위하여 코팅층 접착테이프를 이용하여 접착하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 두께조절 튜브는 상기 노후관과 코팅 펠트 튜브 사이에 위치하며, 상기 코팅 펠트 튜브 외면에 결합하여 상기 보수 및 보강용 튜브의 두께를 결정하도록 펠트층, 유리 섬유 촙 매트층, 탄소 섬유층을 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 펠트층은 상기 노후관과 코팅 펠트 튜브 사이의 간격을 메우도록 제1 펠트층, 제2 펠트층 및 제3 펠트층으로 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 유리 섬유 촙 매트층은 상기 다수 겹의 펠트층 사이에 내재하도록 제1 유리 섬유 촙 매트층 및 제2 유리 섬유 촙 매트층으로 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 탄소 섬유층은 상기 제1 유리 섬유 촙 매트층과 제2 펠트층 사이에 내재하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 두께조절 튜브는 상부 시트층 및 하부 시트층으로 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 상부 시트층 및 하부 시트층은 펠트층, 유리 섬유 촙 매트층및 탄소 섬유층을 동일한 순서로 적층하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 두께조절 튜브는 재봉 접합부가 더 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 재봉 접합부는 상기 상부 시트층 및 하부 시트층이 서로 적층하여 맞대어진 제3 펠트층의 단을 재봉하여 반전 작업 시 상기 상부 시트층 및 하부 시트층이 분리가 되지 않도록 구성된다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법의 특징은, (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계, (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계, (c) 상기 (a) 단계에서 제조된 코팅 펠트 튜브와 상기 (b) 단계에서 제조된 두께조절 튜브를 결합하는 단계, (d) 상기 (c) 단계에서 결합한 코팅 펠트 튜브 및 두께조절 튜브를 함침하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계에는 상기 펠트층을 이루는 부직포 시트, 인장강도 향상을 위하여 삽입되는 직물층을 이루는 400~1,000데니어 폴리에스터 원사로 이루어지는 직물 시트, 관로 내측의 이송 유체와 면 접촉을 하도록 구성되는 코팅층을 이루는 PE 또는 PP 필름이 준비된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계는 상기 시트를 ‘코팅층+펠트층+직물층+펠트층’ 순으로 적층하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계는 상기 ‘코팅층+펠트층+직물층+펠트층’ 순으로 적층된 시트를 원통형으로 말아서 동일 성분의 섬유 시트의 양 단을 열융착하여 이음부가 형성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계의 상기 이음부에는 상기 코팅층 및 펠트층의 외 표면에 열융착되도록 코팅층 접착띠 및 펠트층 접착띠가 더 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (a) 코팅 펠트 튜브를 제조하는 단계의 상기 코팅층의 이음부는 소구경 관의 경우 반전 공정 중, 상기 열융착 방식에 의한 접합부의 필름 꺾임 현상을 방지하기 위하여 코팅층 접착테이프를 이용하여 접착하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계에는 상기 펠트층을 이루는 다수 개의 부직포 시트, 유리 섬유 촙 매트층을 이루는 유리 섬유 시트, 탄소 섬유층을 이루는 탄소 섬유 시트가 준비된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계는 상기 시트를 ‘펠트층+유리 섬유 촙 매트층+탄소 섬유층+펠트층+유리 섬유 촙 매트층+펠트층’ 순으로 적층하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계의 상기 펠트층은 상기 노후관과 코팅 펠트 튜브 사이의 간격을 메우도록 상기 노후관의 내면에 접합되는 제1 펠트층, 상기 유리 섬유 촙 매트층과 탄소 섬유층 사이에 내재하는 제2 펠트층 및 상기 코팅 펠트 튜브의 외면에 접합되는 제3 펠트층으로 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계의 상기 유리 섬유 촙 매트층은 상기 다수 겹의 펠트층 사이에 내재하도록 제1 유리 섬유 촙 매트층 및 제2 유리 섬유 촙 매트층으로 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계의 상기 탄소 섬유층은 상기 제1 유리 섬유 촙 매트층과 제2 펠트층 사이에 내재하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계에서 상기 두께조절 튜브는 상부 시트층 및 하부 시트층으로 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계는 상술한 종류의 섬유 시트를 여러 겹 적층함으로써, 발생할 수 있는 유리 섬유 촙 매트의 뭉침 현상, 함침 공정에서 시트 분리 현상을 방지하고 적층 시트의 두께와 강도를 획득하기 위한 ‘합포 공정’이 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (b) 두께조절 튜브를 제조하는 단계에서, 상기 두께조절 튜브는 재봉 접합부를 더 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (c) 코팅 펠트 튜브와 두께조절 튜브를 결합하는 단계에는 상기 코팅 펠트 튜브의 내측 제2 펠트층에 두께조절 튜브의 하부 시트층의 제1 펠트층이 접합하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징은, 상기 (d) 결합된 코팅 펠트 튜브 및 두께조절 튜브를 함침하는 단계에는 상기 반전된 튜브 라이너의 외 표면을 비닐로 밀봉하고, 열경화성 액상 수지를 주입하여 함침된다.
이상과 같이 우선, 본 발명의 코팅 펠트 튜브는 코팅층, 펠트층 및 직물층으로 보수·보강용 튜브를 제작한다. 따라서 기존의 보수 튜브보다 두께가 얇고 높은 강도를 가지도록 구성 함으로써, 매설관의 강도를 증진하고 유량 감소 영향을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 적용되는 두께조절 튜브는 인장강도가 높은 고강도 유리 섬유 및 탄소 섬유를 펠트 사이에 적용하여 제작한다. 따라서 종래의 보수 튜브보다 물리적 특성이 뛰어나서 내·외압이 작용하는 매설관의 강도를 증진할 수 있으며 장기적으로 내구성을 유지할 수 있는 정점이 있다.
또한, 본 발명의 코팅 펠트 튜브에는 두 겹의 펠트층 사이에 400~1,000데니어 폴리에스터 원사로 이루어진 직물층을 삽입하여 구성한다. 따라서 0~90° 방향으로 직조된 상기 직물층은 펠트의 늘어짐을 방지함으로써, 상기 코팅 펠트 튜브의 인장강도가 향상되는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 코팅 펠트 튜브는 코팅층, 펠트층 및 직물층의 시트를 원통형으로 맞대어진 단을 열융착하고, 이음부의 내·외측 표면에 접착띠 또는 접착테이프를 접합 구성한다. 따라서 본 발명의 코팅 펠트 튜브는 반전 및 함침 공정에서 발생할 수 있는 사고를 예측하여 해소함으로써, 내구성과 강도가 우수한 튜브 라이너를 제조할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 노후관에 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브가 제조된 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 상기한 도 1의 A 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일 <실시 예>의 코팅 펠트 튜브의 이음 접합부 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 다른 <실시 예>의 코팅 펠트 튜브의 이음 접합부 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 두께조절 튜브의 원형 모습을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 6은 상기한 두께조절 튜브의 구성을 개략적으로 나타내는 그림이다.
도 7은 상기한 두께조절 튜브의 상·하부 시트층의 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은 상기한 코팅 펠트 튜브와 두께조절 튜브의 결합 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브의 제조방법을 단계별로 나타내는 공정도이다.
도 10은 본 발명에 따른 코팅 펠트 튜브의 제조단계를 구체적으로 나타내는 공정도이다.
도 11은 본 발명에 따른 두께조절 튜브의 제조단계를 구체적으로 나타내는 공정도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 실시 예를 가질 수 있는바, 특정한 실시 예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 최선으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙으로 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 매설 노후관의 보수 및 보강 작업을 위한 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브(이하, ‘튜브 라이너’) 및 그 제조방법을 제시하며, 상기 튜브 라이너를 이용하여 노후관 보수 및 보강 작업 시, 일반적으로 시공현장의 상황에 따라 ‘반전공법’ 및 ‘견인공법’으로 나누고 있다.
상기 ‘반전공법’은 제조 공장에서 튜브 라이너(코팅 펠트 튜브+두께조절 튜브)의 제조 및 함침한 후 시공현장에서 상기 튜브 라이너의 반전 공정을 수행하여 경화시키는 공법이다.
또한, 상기 ‘견인공법’은 제조 공장에서 코팅 펠트 튜브(100)와 두께조절 튜브(200)를 제조한 후, 상기 두께조절 튜브(200) 내측으로 상기 코팅 펠트 튜브(100)를 반전 삽입하여 함침한 후 시공현장에서 견인하여 경화시키는 공법이다.
따라서 상기 튜브 라이너의 제조방법은 ‘반전공법’ 또는 ‘견인공법’에 따라 다소 차이가 있어 이하에서는 구분하여 설명한다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확할 것이다.
도 1은 노후관에 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브가 제조된 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 상기한 도 1의 A 부분 확대도이고, 도 3은 본 발명에 따른 일 <실시 예>의 코팅 펠트 튜브의 이음 접합부 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 다른 <실시 예>의 코팅 펠트 튜브의 이음 접합부 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 두께조절 튜브의 원형 모습을 나타내는 개략적인 단면도이고, 도 6은 상기한 두께조절 튜브의 구성을 개략적으로 나타내는 그림이고, 도 7은 상기한 두께조절 튜브의 상·하부 시트층의 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 8은 상기한 코팅 펠트 튜브와 두께조절 튜브의 결합 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브의 제조방법을 단계별로 나타내는 공정도이고, 도 10은 본 발명에 따른 코팅 펠트 튜브의 제조단계를 구체적으로 나타내는 공정도이고, 도 11은 본 발명에 따른 두께조절 튜브의 제조단계를 구체적으로 나타내는 공정도이다.
본 출원인은 지하 매설 노후관의 균열 및 파손을 예방하고, 이미 진행된 부분을 수리하기 위하여 비굴착 상태로 현장에서 경화하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 및 그 제조방법을 제공하고자 한다. (도 1 참조)
<실시 예 1> 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브
도 1 및 도 2를 참고하여 설명하면, 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브(10)는, 매설 노후관의 보수 및 보강 작업을 위하여 코팅 펠트 튜브(100) 및 두께조절 튜브(200)를 포함하여 구성된다.
1. 코팅 펠트 튜브(100)
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브(10)의 상기 코팅 펠트 튜브(100)는, 상기 노후관의 관로 내측에 삽입되어 유체를 이송하도록 코팅층(110), 펠트층(130) 및 직물층(120)을 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 코팅 펠트 튜브(100)의 상기 코팅층(110)은, 관로 내측의 이송 유체와 면 접촉을 하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 코팅 펠트 튜브(100)의 상기 펠트층(130)은, 상기 코팅층(110)의 외주면과 접합하는 제1 펠트층(131) 및 상기 직물층(120)의 외 측면과 접합하는 제2 펠트층(132)으로 구성된다.
이러한 본 발명의 코팅 펠트 튜브(100)의 상기 직물층(120)은, 상기 제1 펠트층(131) 및 제2 펠트층(132) 사이에 내재하여 인장강도를 향상하도록 구성된다.
이때, 상기 코팅층(110)은 유체와 직접 접촉하는 면으로 마찰력 저감을 위하여 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 필름을 접합(코팅)하고, 두 겹의 부직포로 구성되는 상기 펠트층(130) 사이에는 400~1,000데니어 폴리에스터 원사 직물층(120)을 삽입한다. 이와 같은 구성의 상기 코팅 펠트 튜브(100)는 내측으로부터 ‘코팅층+펠트층+직물층+펠트층’ 순으로 형성된다. (도 3 및 도 4는 반전(反轉) 전 모습)
본 발명에 따른 상기 코팅 펠트 튜브(100)에 형성되는 이음부(11)는 상기 코팅층(110), 직물층(120) 및 펠트층(130)을 원통형으로 맞대어서 동일한 섬유 시트의 단을 열융착하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 이음부(11)에는, 상기 코팅층(110) 및 펠트층(130)의 외 표면에 열융착되도록 코팅층 접착띠(11.1) 및 펠트층 접착띠(11.3)가 더 구성된다.
이때, 상기 코팅층 접착띠(11.1) 및 펠트층 접착띠(11.3)는 고온 고압의 경화 열로 인해 열융착 접합부의 손상 및 반전 시 터짐 현상을 방지하도록 상기 이음부(11)의 내·외측 면에 일정한 폭으로 열풍을 가하는 열융착 방식으로 ‘이중 접합’ 한다.
이러한 본 발명의 상기 코팅층(110)의 이음부(11)에는, 소구경 관의 경우, 반전 공정 중, 상기 열융착 방식에 의한 접합부의 필름 꺾임 현상을 방지하기 위하여 코팅층 접착테이프(11.2)를 이용하여 접착하도록 구성한다.
이때, 상기 코팅층(110)의 접합부에는 고주파를 가하여 미세한 요철 형상의 표면을 생성하여 상기 접착테이프(11.2)의 접착력을 향상한다.
이러한 본 발명의 상기 코팅층 접착띠(11.1) 및 코팅층 접착테이프(11.2)는, 상기 코팅층(110)의 소재와 동일한 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP) 수지중에서 선택된다.
2. 두께조절 튜브(200)
상기 두께 조정 튜브는 기본적으로 펠트, 유리 섬유(Glass fiber), 현무암 섬유(Basalt fiber) 및 탄소 섬유 중에서 하나 이상의 조합으로 필요에 따라 다수 겹으로 중첩하여 이루어지나, 본 발명에서는 도 5에 예시된 바와 같이 ‘펠트+유리 섬유 촙 매트+탄소 섬유+펠트+유리 섬유 촙 매트+펠트’의 조합을 설명하기로 한다.
도 5 및 도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브(10)의 상기 두께조절 튜브(200)는 상기 노후관(1)과 코팅 펠트 튜브(100) 사이에 위치하며, 상기 코팅 펠트 튜브(100) 외면에 결합하여 상기 보수 및 보강용 튜브(10)의 두께를 결정하도록 펠트층(230), 유리 섬유 촙 매트층(220), 탄소 섬유층(210)을 포함하여 구성된다. (도 7 및 도 8은 반전(反轉) 전 모습)
이러한 본 발명의 두께조절 튜브(200)의 상기 펠트층(230)은, 상기 노후관과 코팅 펠트 튜브(100) 사이의 간격을 메우도록 제1 펠트층(231), 제2 펠트층(232) 및 제3 펠트층(233)으로 구성된다.
이러한 본 발명의 두께조절 튜브(200)의 상기 유리 섬유 촙 매트층(220)은, 상기 다수 겹의 펠트층(230) 사이에 내재하도록 제1 유리 섬유 촙 매트층(221) 및 제2 유리 섬유 촙 매트층(222)으로 구성된다.
이때, 상기 유리 섬유 촙 매트는 재료의 특성상 1mm 두께 이상으로 제작이 불가하므로 유리 섬유를 일정한 길이로 절단, 무작위 방향으로 방사하고 바인더로 접착하여 시트 형태로 여러 겹 적층하여 구성된다.
이러한 본 발명의 두께조절 튜브(200)의 상기 탄소 섬유층(210)은, 상기 제1 유리 섬유 촙 매트층(321)과 제2 펠트층(232) 사이에 내재하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브(10)의 상기 두께조절 튜브(200)는, 상부 시트층(201) 및 하부 시트층(202)으로 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 두께조절 튜브(200)의 상기 상부 시트층(201) 및 하부 시트층(202)은, 펠트층(230), 유리 섬유 촙 매트층(220) 및 탄소 섬유층(210)을 동일한 순서로 적층하여 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브(10)의 상기 두께조절 튜브(200)는, 재봉 접합부(240)가 더 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 재봉 접합부(240)는 상기 상부 시트층(201) 및 하부 시트층(202)이 서로 적층하여 맞대어진 제3 펠트층(233)의 단을 재봉(Over lock)하여 반전 작업 시 상기 상부 시트층(201) 및 하부 시트층(202)이 분리가 되지 않도록 구성한다.
<실시 예 2> 본 발명에 따른 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법
도 9를 참고하면, 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법은, (a) 코팅 펠트 튜브(100)를 제조하는 단계(S100), (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200), (c) 상기 (a) 단계에서 제조된 코팅 펠트 튜브(100)와 상기 (b) 단계에서 제조된 두께조절 튜브(200)를 결합하는 단계(S300), (d) 상기 (c) 단계에서 결합한 코팅 펠트 튜브(100) 및 두께조절 튜브(200)를 함침하는 단계(S400)를 포함하여 구성된다.
1. 코팅 펠트 튜브 제조(S100)
도 10을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법의 상기 (a) 코팅 펠트 튜브(100)를 제조하는 단계(S100)에는, 상기 펠트층(130)을 이루는 부직포 시트, 인장강도 향상을 위하여 삽입되는 직물층(120)을 이루는 400~1,000데니어 폴리에스터 원사로 이루어지는 직물 시트, 관로 내측의 이송 유체와 면 접촉을 하도록 구성되는 코팅층(110)을 이루는 PE 또는 PP 필름을 준비한다.
이러한 본 발명의 상기 (a) 코팅 펠트 튜브(100)를 제조하는 단계(S100)는, 상기 시트를 ‘코팅층+펠트층+직물층+펠트층’ 순으로 적층하여 구성한다.
이러한 본 발명의 상기 (a) 코팅 펠트 튜브(100)를 제조하는 단계(S100)는, 상기 ‘코팅층+펠트층+직물층+펠트층’ 순으로 적층된 시트를 원통형으로 말아서 동일 성분의 섬유 시트의 양 단을 열융착하여 이음부(11)를 형성한다.
이때, 코팅층(110)은 원통 형상의 상기 코팅 펠트 튜브(100)의 외 표면에 위치하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (a) 코팅 펠트 튜브(100)를 제조하는 단계(S100)의 상기 이음부(11)에는, 상기 코팅층(110) 및 펠트층(130)의 외 표면에 열융착되도록 코팅층 접착띠(11.1) 및 펠트층 접착띠(11.3)가 더 구성된다.
이때, 상기 코팅층 접착띠(11.1) 및 펠트층 접착띠(11.3)는 고온 고압의 경화 열로 인해 열융착 접합부의 손상 및 반전 시 터짐 현상을 방지하도록 상기 이음부(11)의 내·외측 면에 일정한 폭으로 열풍을 가하는 열융착 방식으로 ‘이중 접합’ 한다.
이러한 본 발명의 상기 (a) 코팅 펠트 튜브(100)를 제조하는 단계(S100)의 상기 코팅층(110)의 이음부(11)는, 소구경 관의 경우, 반전 공정 중, 상기 열융착 방식에 의한 접합부의 필름 꺾임 현상을 방지하기 위하여 코팅층 접착테이프(11.2)를 이용하여 접착하도록 구성한다.
이때, 상기 코팅층(110)의 접합부에는 고주파를 가하여 미세한 요철 형상의 표면을 생성하여 상기 접착테이프(11.2)의 접착력을 향상한다.
이러한 본 발명의 상기 (a) 코팅 펠트 튜브(100)를 제조하는 단계(S100)의 상기 코팅층 접착띠(11.1) 및 코팅층 접착테이프(11.2)는, 상기 코팅층(110)의 소재와 동일한 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP) 수지중에서 선택된다.
2. 두께조절 튜브 제조(S200)
도 11을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법의 상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)에는, 상기 펠트층(230)을 이루는 다수 개의 부직포 시트, 유리 섬유 촙 매트층(220)을 이루는 유리 섬유 시트, 탄소 섬유층(210)을 이루는 탄소 섬유 시트를 준비한다.
이러한 본 발명의 상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)에는, 상기 펠트층(230)을 이루는 다수 개의 부직포 시트, 유리 섬유 촙 매트층(220)을 이루는 유리 섬유 시트, 탄소 섬유층(210)을 이루는 탄소 섬유 시트를 준비한다.
이러한 본 발명의 상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)는, 상기 시트를 ‘펠트층+유리 섬유 촙 매트층+탄소 섬유층+펠트층+유리 섬유 촙 매트층+펠트층’ 순으로 적층하여 구성한다.
이때, 상기 두께조절 튜브(200)는, 펠트, 유리 섬유(Glass fiber), 현무암 섬유(Basalt fiber) 및 탄소 섬유 중에서 하나 이상의 조합으로 시공현장의 상황에 따라 적층 섬유의 종류, 두께 및 수량의 변경이 가능하다.
이러한 본 발명의 상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)의 상기 펠트층(230)은, 상기 노후관과 코팅 펠트 튜브(100) 사이의 간격을 메우도록 상기 노후관의 내면에 접합되는 제1 펠트층(231), 상기 유리 섬유 촙 매트층(220)과 탄소 섬유층(210) 사이에 내재되는 제2 펠트층(232) 및 상기 코팅 펠트 튜브(100)의 외면에 접합되는 제3 펠트층(233)으로 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)의 상기 유리 섬유 촙 매트층(220)은, 상기 다수 겹의 펠트층(230) 사이에 내재하도록 제1 유리 섬유 촙 매트층(221) 및 제2 유리 섬유 촙 매트층(222)으로 구성된다.
이때, 상기 유리 섬유 촙 매트는 재료의 특성상 1mm 두께 이상으로 제작이 불가하므로 유리 섬유를 일정한 길이로 절단, 무작위 방향으로 방사하고 바인더로 접착하여 시트 형태로 여러 겹 적층하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)의 상기 탄소 섬유층(210)은, 상기 제1 유리 섬유 촙 매트층(321)과 제2 펠트층(232) 사이에 내재하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)에서, 상기 두께조절 튜브(200)는 상부 시트층(201) 및 하부 시트층(202)으로 구성된다. (도 6 참조)
이때, 상기 상·하부 시트층(201/202)은, 펠트층(230), 유리 섬유 촙 매트층(220) 및 탄소 섬유층(210)을 동일한 순서로 적층 합포하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)는, 상술한 종류의 섬유 시트를 여러 겹 적층함으로써, 발생할 수 있는 유리 섬유 촙 매트의 뭉침 현상, 함침 공정에서 시트 분리 현상을 방지하고 적층 시트의 두께와 강도를 획득하기 위한 ‘합포 공정’이 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 ‘합포 공정’은 상기 섬유 시트를 여러 겹 적층하여 일정한 간격으로 스티칭하는 ‘퀼팅 합포 방식’, 상기 섬유 시트를 여러 겹 적층하여 니들펀칭으로 합포하는 ‘니들펀칭 합포 방식’으로 구성된다.
이때, 상기 ‘니들펀칭 합포 방식’은 각 섬유 간 실이나 접착제 등의 바인더가 필요하지 않고 상기 ‘퀼팅 합포 방식’에 비해 비교적 두꺼운 두께로 적층할 수 있다.
이러한 본 발명의 상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)에서, 상기 두께조절 튜브(200)는 재봉 접합부(240)를 더 구성한다.
이때, 상기 재봉 접합부(240)는, 상기 상부 시트층(201) 및 하부 시트층(202)이 서로 적층하여 맞대어진 제3 펠트층(233)의 단을 재봉(Over lock)하여 상기 상부 시트층(201) 및 하부 시트층(202)이 분리가 되지 않도록 구성한다. (도 8 참조)
3. 코팅 펠트 튜브와 두께조절 튜브 결합(S300)
가. ‘반전공법’에 적용되는 튜브 라이너의 결합
도 8을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법의 상기 (c) 상기 (a) 단계에서 제조된 코팅 펠트 튜브(100)와 상기 (b) 단계에서 제조된 두께조절 튜브(200)를 결합하는 단계(S300)에는, 상기 코팅 펠트 튜브(100)의 내측 제2 펠트층(132)에 두께조절 튜브(200)의 하부 시트층(202) 제1 펠트층(231)이 접합하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (c) 결합 단계(S300)는, 상기 코팅 펠트 튜브(100)의 내측에 접합되는 두께조절 튜브(200)의 하부 시트층(202)의 양 단부에는 반전 공정을 위하여 일정 면적을 열융착하는 융착 접합부(250)가 구성된다. (도 7 참조)
나. ‘견인공법’에 적용되는 튜브 라이너 결합
본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법의 상기 (c) 상기 (a) 단계에서 제조된 코팅 펠트 튜브(100)와 상기 (b) 단계에서 제조된 두께조절 튜브(200)를 결합하는 단계(S300)는, 반전함(미도시)에 결속한 상기 두께조절 튜브(200)의 내측으로 상기 코팅 펠트 튜브(100)를 삽입 반전하도록 구성된다.
이때, 상기 반전함은 두께조절 튜브(200)의 일 측 단이 원상으로 결속하고 내측에 상기 코팅 펠트 튜브(100)의 단을 고정하여 압축공기를 주입하면, 상기 코팅 펠트 튜브(100)가 반전하면서 전개된다.
이러한 본 발명에 따른 ‘견인공법’에 적용되는 튜브 라이너는, 상기 (b) 단계에서 제조된 상기 두께조절 튜브(200)의 내측에 반전(反轉)된 상기 보수·보강용 튜브(100)가 위치하도록 구성된다.
4. 코팅 펠트 튜브 및 두께조절 튜브의 함침(S400)
가. ‘반전공법’에 적용되는 튜브 라이너의 함침
본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법의 상기 (d) 상기 코팅 펠트 튜브(100) 및 두께조절 튜브(200)를 함침하는 단계(S400)는, 상기 (c) 단계(S300)에서 결합된 상태의 튜브 라이너(10)의 내측으로 열경화성 액상 수지(에폭시, 비닐에스테르, 불포화 폴리에스테르 등)를 주입하하도록 구성된다.
이때, 상기 함침 공정은 상기 튜브 라이너의 내측(도 8 ‘B’ 위치)에서 이루어지고, 상기 튜브 라이너의 외 표면은 비닐로 밀봉되어 시공현장에서 반전기를 이용하여 반전 공정이 수행된다.
나. ‘견인공법’에 적용되는 튜브 라이너 함침
본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법의 상기 (d) 상기 코팅 펠트 튜브(100) 및 두께조절 튜브(200)를 함침하는 단계(S400)에는, 상기 (c) 단계(S300)에서 결합된 상기 튜브 라이너(10)의 외 표면을 비닐로 밀봉하고, 열경화성 액상 수지(에폭시, 비닐에스테르, 불포화 폴리에스테르 등)를 주입하여 함침 작업을 한다.
이때, 상기 함침 공정은 상기 튜브 라이너의 외측과 밀봉된 비닐 사이에서 이루어지고, 시공현장에 이송된 후 견인 장비로 관로에 배치된다.
상술한 본 발명의 <실시 예 2>에 의해 제조되는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브의 시공방법은 아래와 같다.
1. 점검
가. 기존 노후 배관을 일정한 거리로 나누어 준설 및 세정 한다.
나. 기존 노후 배관 상태를 조사하고 지장물을 제거한다.
2. 시공
가. 전개
* 반전공법 *
- 반전공법용 튜브 라이너를 반전기에 적재한다.
- 압축공기를 이용하여 상기 튜브 라이너를 반전하면서 관로 내에 전개한다.
* 견인공법 *
- 견인공법용 튜브 라이너를 견인 장비로 견인하여 관로 내에 전개한다.
나. 가스 차단층(260) 설치(선택적)
- 알루미늄박(AL), 나일론(PA), 실리카(SiOx), PET, EVOH 성분이 함유된 다층 필름을 상기 튜브 라이너 외 표면에 밀봉한다.
다. 경화 및 양생
- 튜브 라이너 중심 홀에 공기를 주입하여 팽창시킨다.
- 열을 주입하여 경화 및 양생한다.
이와 같은 본 발명에 따른 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 및 그 제조방법은 다음과 같은 이점이 있다.
우선, 본 발명의 코팅 펠트 튜브는 코팅층, 펠트층 및 직물층으로 보수·보강용 튜브를 제작한다.
따라서 기존의 보수 튜브보다 두께가 얇고 높은 강도를 가지도록 구성 함으로써, 매설관의 강도를 증진하고 유량 감소 영향을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 적용되는 두께조절 튜브는 인장강도가 높은 고강도 유리 섬유 및 탄소 섬유를 펠트 사이에 적용하여 제작한다.
따라서 종래의 보수 튜브보다 물리적 특성이 뛰어나서 내·외압이 작용하는 매설관의 강도를 증진할 수 있으며 장기적으로 내구성을 유지할 수 있는 정점이 있다.
또한, 본 발명의 코팅 펠트 튜브에는 두 겹의 펠트층 사이에 400~1,000데니어 폴리에스터 원사로 이루어진 직물층을 삽입하여 구성한다.
따라서 0~90° 방향으로 직조된 상기 직물층은 펠트의 늘어짐을 방지함으로써, 상기 코팅 펠트 튜브의 인장강도가 향상되는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 코팅 펠트 튜브는 코팅층, 펠트층 및 직물층의 시트를 원통형으로 맞대어진 단을 열융착하고, 이음부의 내·외측 표면에 접착띠 또는 접착테이프를 접합 구성한다.
따라서 본 발명의 코팅 펠트 튜브는 반전 및 함침 공정에서 발생할 수 있는 사고를 예측하여 해소함으로써, 내구성과 강도가 우수한 튜브 라이너를 제조할 수 있는 장점이 있다.
1 : 매설 노후관
10 : 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브(튜브 라이너)
11 : 이음부
11.1 : 코팅층 접착띠(PE/PP 필름)
11.2 : 코팅층 접착테이프
11.3 : 펠트층 접착띠
100 : 코팅 펠트 튜브
110 : 코팅층(PE/PP 필름)
120 : 직물층
130 : 펠트(부직포)층
131 : 제1 펠트층
132 : 제2 펠트층
200 : 두께조절 튜브
201 : 상부 시트층
202 : 하부 시트층
210 : 탄소 섬유층
220 : 유리 섬유 촙 매트층
221 : 제1 유리 섬유 촙 매트층
222 : 제2 유리 섬유 촙 매트층
230 : 펠트(부직포)층
231 : 제1 펠트층
232 : 제2 펠트층
233 : 제3 펠트층
240 : 재봉 접합부
250 : 융착 접합부
260 : 가스 차단층

Claims (14)

  1. 매설 노후관 현장에서 비굴착 상태로 상기 노후관의 보수 및 보강 작업을 할 수 있는 코팅 펠트를 적용한 보수·보강용 튜브에 있어서,
    상기 보수·보강용 튜브(10)는, 상기 노후관의 관로 내측에 삽입되어 유체를 이송하도록 구성되는 코팅 펠트 튜브(100);
    상기 노후관과 코팅 펠트 튜브(100) 사이에 위치하며 상기 코팅 펠트 튜브(100) 외면에 결합하여 상기 보수 및 보강용 튜브(10)의 두께를 결정하도록 구성되는 두께조절 튜브(200);를 포함하며,
    상기 두께조절 튜브(200)는, 상기 노후관과 코팅 펠트 튜브(100) 사이의 간격을 메우는 다수 겹의 펠트층(230), 상기 다수 겹의 펠트층(230) 사이에 내재하는 유리 섬유 촙 매트층(220), 상기 유리 섬유 촙 매트층(220)과 펠트층(230) 사이에 내재하는 탄소 섬유층(210)으로 구성되며,
    상기 두께조절 튜브(200)는, 상부 시트층(201) 및 하부 시트층(202)으로 이루어지며, 상기 상부 시트층(201) 및 하부 시트층(202)은 각각 펠트층(230), 유리 섬유 촙 매트층(220) 및 탄소 섬유층(210)으로 구성되며,
    상기 두께조절 튜브(200)는, 상기 상부 시트층(201) 및 하부 시트층(202)이 원통형으로 성형하여 맞대어진 제3 펠트층(233)의 단에 재봉 접합부(240)가 형성되는 것을 특징으로 하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅 펠트 튜브(100)는, 관로 내측의 이송 유체와 면 접촉을 하도록 구성되는 코팅층(110), 상기 코팅층(110)의 외주면과 접합하도록 두 겹으로 구성되는 펠트층(130), 상기 두 겹의 펠트층(130) 사이에 내재하여 인장강도를 향상하도록 구성되는 직물층(120)을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 코팅 펠트 튜브(100)에는, 상기 코팅층(110), 직물층(120) 및 펠트층(130)의 각각 동일한 섬유 시트가 원통형으로 맞대어지는 단이 열융착되는 이음부(11)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 이음부(11)의 코팅층(110) 및 펠트층(130)에는, 외 표면에 열융착되도록 코팅층 접착띠(11.1) 및 펠트층 접착띠(11.3)가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브.
  6. 삭제
  7. 청구항 1, 2, 4 및 5중 어느 한 항에 따른 코팅 펠트를 적용한 보수·보강용 튜브를 제조하는 방법에 있어서,
    (a) 코팅 펠트 튜브(100)를 제조하는 단계(S100);
    (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200);
    (c) 상기 (a) 단계에서 제조된 코팅 펠트 튜브(100)와 상기 (b) 단계에서 제조된 두께조절 튜브(200)를 결합하는 단계(S300);
    (d) 상기 (c) 단계에서 결합한 코팅 펠트 튜브(100) 및 두께조절 튜브(200)를 함침하는 단계(S400);를 포함하며,
    상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)는, 상기 노후관과 코팅 펠트 튜브(100) 사이의 간격을 메우도록 다수 겹의 펠트층(230), 상기 다수 겹의 펠트층(230) 사이에 내재되는 유리 섬유 촙 매트층(220), 상기 유리 섬유 촙 매트층(220)과 펠트층(230) 사이에 내재되는 탄소 섬유층(210)으로 구성되며,
    상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)는, 상기 펠트층(230), 유리 섬유 촙 매트층(220) 및 탄소 섬유층(210)으로 이루어진 다층 섬유 시트를 두 겹으로 포개어 상부 시트층(201) 및 하부 시트층(202)으로 구성되며,
    상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)는, 상기 상부 시트층(201) 및 하부 시트층(202)의 제3 펠트층(233) 양 단을 맞대어 재봉하는 것을 특징으로 하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 (a) 코팅 펠트 튜브(100)를 제조하는 단계(S100)는, 부직포로 이루어진 시트 형태의 펠트층(130) 내주면에는 PE 또는 PP 필름을 접합하여 이루어진 코팅층(110)이 형성되고, 상기 펠트층(130)의 외주면에는 인장강도가 향상되도록 직물층(120)이 형성되는 것을 특징으로 하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 (a) 코팅 펠트 튜브(100)를 제조하는 단계(S100)는, 시트 형태의 직물층(120)의 외주면에는 펠트층(130)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 (a) 코팅 펠트 튜브(100)를 제조하는 단계(S100)는, 상기 코팅층(110), 직물층(120) 및 펠트층(130)으로 형성된 다층 섬유 시트를 원통으로 말아서 맞대어진 이음부(11)를 열융착하는 것을 특징으로 하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 (a) 코팅 펠트 튜브(100)를 제조하는 단계(S100)는, 상기 이음부(11)의 코팅층(110) 및 펠트층(130)의 외 표면에 동일한 소재의 코팅층 접착띠(11.1) 및 펠트층 접착띠(11.3)를 덧대어 열융착 방식으로 접합 형성하는 것을 특징으로 하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법.
  12. 삭제
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 (b) 두께조절 튜브(200)를 제조하는 단계(S200)는, 시트 형태의 펠트층(230), 유리 섬유 촘 매트층(220) 및 탄소 섬유층(210)을 여러 겹 적층하여 일정한 간격으로 스티칭하는 퀼팅 합포 방식, 시트 형태의 상기 펠트층(230), 유리 섬유 촘 매트층(220) 및 탄소 섬유층(210)을 여러 겹 적층하여 니들 펀칭으로 합포하는 니들 펀칭 합포 방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 펠트를 적용한 비굴착 보수·보강용 튜브 제조방법.
  14. 삭제
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