KR102510699B1 - 상하수도 비굴착식 관로 보수장치 - Google Patents

상하수도 비굴착식 관로 보수장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노후된 관로에 튜브를 삽입하여 보수하는 보수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직사각형 형태의 튜브를 인출하는 롤링장치로부터 인출된 튜브를 관로를 따라 이동하는 튜브부착장치 내측으로 삽입하고, 상기 튜브부착장치 정면에서 외부측으로 배출시키며, 상기 튜브부착장치 전단부에서 회전가능설치되는 제1쇼바와, 상기 제1쇼바로부터 일정간격 이격설치되는 제2쇼바가 이중으로 상기 튜브를 압박하면서 관로 내측에 부착하되, 상기 튜브부착장치 외측에 장착되는 UV경화램프에서 자외선을 조사하여 상기 튜브를 경화시킴으로써, 신속하게 보수작업할 수 있는 비굴착식 관로 보수장치에 관한 것이다.

Description

상하수도 비굴착식 관로 보수장치{Non-Explosive Pipe System for Water and Sewage}
본 발명은 노후된 관로에 튜브를 삽입하여 보수하는 보수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직사각형 형태의 튜브를 인출하는 롤링장치로부터 인출된 튜브를 관로를 따라 이동하는 튜브부착장치 내측으로 삽입하고, 상기 튜브부착장치 정면에서 외부측으로 배출시키며, 상기 튜브부착장치 전단부에서 회전가능설치되는 제1쇼바와, 상기 제1쇼바로부터 일정간격 이격설치되는 제2쇼바가 이중으로 상기 튜브를 압박하면서 관로 내측에 부착하되, 상기 튜브부착장치 외측에 장착되는 UV경화램프에서 자외선을 조사하여 상기 튜브를 경화시킴으로써, 신속하게 보수작업할 수 있는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치에 관한 것이다.
도시화가 진행됨에 따라 지하에는 상, 하수도관을 비롯한 각종 배관들이 매설되었으며, 시간이 지남에 따라 점차 노후화 및 불량 관로가 발생하게 되었다.
이로 인한 상하수의 누출, 식수의 오염이 발생하며, 가스가 누출되어 노후한 배관의 보수 문제가 중요한 이슈가 되고 있다.
보수시 기존 굴착공사에 따른 막대한 공사비와 교통체증의 가중, 안전사고의 발생, 환경문제 등 사회적 손실 비용이 증가에 대한 대안으로 상하수도관을 보수하는 비굴착 관로 보수장치 및 공법이 개발되고 국내에도 많은 공법이 신기술로 지정되어 한강수계 하수관거정비사업, 하수관거정비 임대형 민자사업 등 활발히 적용되고 있다.
이러한 상하수도 비굴착 관로 보수장치 및 공법은 보수 관의 길이와 공법별 여유길이에 맞추어 제단된 튜브에 경화성수지를 함침하고, 보수 관 내부에 압축공기의 추진력으로 튜브를 이송 및 반전한 후, 열을 가하여 튜브를 경화시키고 양끝단 마무리 및 연결관을 천공함으로써 그 공정을 종료하게 된다.
이와 같이 종래의 비굴착 관로 보수장치는 반전방식으로 튜브를 설치하거나 견인장치가 보수장치를 견인하며 튜브를 설치하는 견인방식으로 이루어지는데, 견인방식은 튜브의 무게가 무거워 견인장치가 튜브를 당길 때 튜브가 늘어날 수 있는 단점이 있고, 반전방식은 튜브를 공급하는 차량과 관로의 사이의 거리가 길게 되면 유도튜브를 사용하며 버리는 튜브가 많이 발생되는 단점이 있다.
또한, 종래의 비굴착 관로 보수장치에 사용되는 보수용 튜브는 관로를 전체적으로 한번에 커버하기 위하여 원통형으로 제작되어 외부에서 콤프레샤를 통한 강한 공기압력으로 확장시켜 관로에 접근시킨 후 높은 온도로 가열하여 발생된 스팀을 제공하여 경화시키는 방식이 일반적이었다. 이러한 콤프레샤를 통한 보수용 튜브의 확장을 위한 콤프레샤가 필요하고, 높은 온도의 스팀제조와 제조된 스팀을 관로속으로 보내기 위한 콤프레샤가 요구되어, 관로 보수 공사를 하기 위해서는 관로 공사가 수행될 맨홀까지 콤프레샤를 위한 차량과 스팀제조를 위한 차량이 별도로 요구되었다. 특히, 반전식 튜브 삽입방식의 경우 반전 튜브가 적재된 장치 내부로 콤프레샤의 강한 공기압이 삽입되어 공기압에 의하여 적재 장치 내부에서 튜브를 반전시켜 송출하여야 하므로 튜브 적재 장치가 매우 커야 하고, 적재 내부가 완전 밀폐가 되어야 하는 번거로움이 있었다.
한편, 종래의 비굴착 관로 보수장치는 튜브를 후방에서 전방으로 끌고 가면서 튜브가 꼬이거나 표출이 어려운 단점이 있었다.
KR10-1699420 (등록번호) 2017.01.18. KR10-1862254 (등록번호) 2018.05.23. KR10-1955776 (등록번호) 2019.02.28.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,
튜브를 직사각형 형태로 제작하고 튜브를 관로를 따라 이동하는 튜브부착장치 내측으로 삽입하고, 상기 튜브부착장치 정면에서 외부측으로 배출시키며, 상기 튜브부착장치 전단부에서 회전가능설치되는 쇼바로 튜브를 압박하면서 관로 내측에 부착하므로 튜브를 관로 내부로 공기압에 의하여 밀어주고 관로에 접촉시키는 콤프레샤가 필요하지 않고, 보수 공사를 하기 위한 장비가 간소화되는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 튜브가 원형이 아닌 직사각형이므로 튜브 내부로 뜨거운 스팀이 제공되지 않아도 관로 보수 공사가 가능하므로 보수 공사를 하기 위한 장비가 간소화되는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 튜브를 관로 내측에 부착한 후에 즉시 경화시킴으로써 튜브에 높은 온도에 의한 경화성수지를 함침하지 않고, 유도튜브가 필요하지 않아 시공성을 향상시키고, 공사비를 감소시킬 수 있는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 내부가 빈 원형의 튜브 대신에 직사각형의 튜브를 사용함으로써 튜브의 제조가 간단하고 적재와 이동일 편리한 상하수도 비굴착식 관로 보수장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 튜브를 관로 내측벽면을 따라 압박하는 제1쇼바와 제2쇼바 중에서 제1쇼바가 제2쇼바 보다 그 길이가 길고, 튜브의 길이보다 길어 안정적으로 튜브를 눌러주고 고정력을 높이는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 튜브부착장치 전방 외측에서 제1쇼바가 전면에서 측면으로 절곡형성되고 튜브부착장치 전방 내측에서 튜브를 가이드하는 가이드롤러가 구비되어 튜브를 전방으로 끌어 당기는 힘을 더 형성하여 튜브의 꼬임방지와 이동시 표출을 원활하게 하는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 튜브(110)가 적재된 롤링장치(100)와; 관로(1)를 따라 이동가능하게 구비되고, 상기 롤링장치(100)로부터 인출된 튜브(110)가 후방에서 인입되어 전방으로 배출되며, 상기 튜브(110)를 관로(1)의 내벽면에 부착하는 튜브부착장치(200)를 포함하되; 상기 튜브부착장치(200)는 내측으로 삽입되는 튜브(110)를 잡고 전방으로 밀어주는 인입롤러(210)와, 전방으로 배출되는 튜브(110)를 관로(1) 내벽면에 부착되도록 가압하며 회전하여 가부착하는 쇼바와, 상기 관로(1) 내벽에 부착된 튜브(110)로 자외선을 조사하여 경화하며 진부착하는 UV경화램프(250)를 포함하며; 상기 쇼바는 상기 튜브(110)를 관로(1)의 내벽면에 1차로 가압하는 제1누름부(223)와, 제1누름부(233)에서 전면으로 절곡되게 형성되는 절곡바(233a)로 이루어지는 제1쇼바(230)와; 상기 제1쇼바(230)로부터 이격되어 위상차를 갖으면서 관로(1) 내벽면에 가부착된 튜브(110)를 재 가압하는 제2쇼바(240)를 포함하며; 상기 제1누름부(233)의 길이는 제2쇼바(240)에서 튜브(110)와 닿는 제2누름부(241)보다 길고, 상기 튜브(110)의 폭보다 길다.
본 발명의 상기 튜브부착장치(200)는 내측에 튜브(110)를 가이드하는 가이드롤러(280)가 더 구비된다.
본 발명의 상기 튜브부착장치(200)는 상기 인입롤러(210)를 회전시키는 제1모터와, 상기 제1쇼바(230) 및 제2쇼바(240)를 회전하는 제2모터(231)가 장착구비된다.
본 발명의 상기 튜브(110)는 직사각형의 판형태로 이루어진다.
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본 발명의 상기 상하수도 비굴착식 보수장치는 상기 튜브부착장치(200)를 견인하는 견인장치(300)를 더 포함하며, 상기 튜브부착장치(200)의 전면에 구비되는 회전형고리(270)에 상기 견인장치(300)의 견인줄(310)이 연결된다.
본 발명의 상기 튜브부착장치(200)는 전단부가 회전하는 회전프레임(201)으로 이루어지고, 상기 회전프레임(201)의 전면이 폐쇄부(202)와, 상기 폐쇄부(202)의 일부가 개방된 개방부(203)로 이루어져, 상기 개방부(203)를 따라 상기 튜브(110)가 외부로 인출된다.
본 발명의 상기 튜브부착장치(200)는 상기 튜브(110)를 잡고 밀어주는 인입롤러(210)에서 인출된 튜브(110)가 외주면을 따라 감기도록 회전하는 스크류(290)가 내부에서 설치된다.
따라서, 본 발명의 상하수도 비굴착식 관로 보수장치는 튜브를 직사각형 형태로 제작하고 튜브를 관로를 따라 이동하는 튜브부착장치 내측으로 삽입하고, 상기 튜브부착장치 정면에서 외부측으로 배출시키며, 상기 튜브부착장치 전단부에서 회전가능설치되는 쇼바로 튜브를 압박하면서 관로 내측에 부착하므로 튜브를 관로 내부로 공기압에 의하여 밀어주고 관로에 접촉시키는 콤프레샤가 필요하지 않고, 보수 공사를 하기 위한 장비가 간소화되는 효과가 있다.
본 발명의 상하수도 비굴착식 관로 보수장치는 튜브가 원형이 아닌 직사각형이므로 튜브 내부로 뜨거운 스팀이 제공되지 않아도 관로 보수 공사가 가능하므로 보수 공사를 하기 위한 장비가 간소화되는 효과가 있다.
본 발명의 상하수도 비굴착식 관로 보수장치는 튜브를 관로 내측에 부착한 후에 즉시 경화시킴으로써 튜브에 높은 온도에 의한 경화성수지를 함침하지 않고, 유도튜브가 필요하지 않아 시공성을 향상시키고, 공사비를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상하수도 비굴착식 관로 보수장치는 상기 튜브를 관로 내측벽면을 따라 압박하는 제1쇼바와 제2쇼바 중에서 제1쇼바가 제2쇼바 보다 그 길이가 길고, 튜브의 길이보다 길어 안정적으로 튜브를 눌러주고 고정력을 높이는 효과가 있다.
본 발명의 상하수도 비굴착식 관로 보수장치는 튜브부착장치 전방 외측에서 제1쇼바가 전면에서 측면으로 절곡형성되고 튜브부착장치 전방 내측에 튜브를 가이드하는 가이드롤러가 구비되어 튜브를 전방으로 끌어 당기는 힘을 더 형성하여 튜브의 꼬임방지와 이동시 표출을 원활하게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상하수도 비굴착식 관로 보수장치가 관로에 설치된 상태의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상하수도 비굴착식 관로 보수장치에서 튜브부착장치가 이동바퀴에 의해 이동하는 상태의 단면도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상하수도 비굴착식 관로 보수장치에서 튜브부착장치가 견인줄에 의해 견인되는 상태의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상하수도 비굴착식 관로 보수장치에서 튜브부착장치의 전단부에 배치되는 회전프레임의 측면도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상하수도 비굴착식 관로 보수장치에서 튜브부착장치의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상하수도 튜브부착장치의 내부에 설치되는 스크류의 확대도이고,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 튜브의 부분확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
본 발명은 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상하수도의 노후된 관로에 튜브(110)를 삽입하여 보수하는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치로서,
직사각형 형태의 튜브(110)가 적재된 롤링장치(100)와,
관로(1)를 따라 이동가능하게 구비되고, 상기 롤링장치(100)로부터 인출된 튜브(110)가 후방에서 삽입되어 전방으로 배출되며, 상기 튜브(110)를 관로(1)의 내벽면에 부착하는 튜브부착장치(200)를 포함하되,
상기 튜브부착장치(200)는 튜브(110)를 밀어 내측으로 삽입되도록 구동력을 제공하는 인입롤러(210) 및 배출롤러(220)와, 외부로 배출되는 튜브(110)를 관로(1) 내벽면에 가부착되도록 가압하는 제1쇼바(230)와, 상기 제1쇼바(230)로부터 후면으로 이격되어 관로(1) 내벽면에 부착된 튜브(110)를 다시 가압하는 제2쇼바(240)와, 상기 관로(1) 내벽면에 부착된 튜브(110)로 자외선을 조사하여 경화하는 UV경화램프(250)를 포함한다.
본 발명에서 전방은 튜브부착장치(200)를 기준으로 견인장치(300)가 있고 튜브(110)가 배출되는 방향이고, 후방은 롤링장치(100)에서 튜브(110)가 유입되는 방향이다.
이때, 상기 롤링장치(100)는 상기 튜브(110)를 권취롤러에 권취하여 인출할 수 있도록 구비된다.
한편, 상기 튜브(110)는 유리섬유로서, 직사각형의 판형태로 이루어지고, 도 7에 도시된 바와 같이 가장자리에서부터 UV 보호필름(111), 제1유리섬유 직포층(112A), 유리섬유 필러층(113), 제2유리섬유 직포층(112B) 및 코팅층(114)으로 구성되되, 상기 관로(1) 내벽에 부착되기 전에 상기 제1유리섬유 직포층(112A)으로부터 UV보호필름(111)이 제거되며, 상기 관로(1) 내벽면에 부착시 두루마리 휴지심 형태를 갖는다.
여기에서 가장자리는 관로 내벽면쪽으로, 설치가 완료된 이후 관로 중심으로 코팅층(114)이 있고, 제1유리섬유 직포층(112A)이 관로(1)에 접하게 된다.
기존의 모든 보수용 튜브는 원형으로 이루어져, 같은 위치의 튜브는 한번에 삽입되며, 콤프레샤의 가압 공기에 의하여 펼쳐지면서 관로에 접하게 된다. 그러나, 본 발명에 따른 보수용 튜브(110)는 원형이 아닌 직사각형의 편 형상으로 되어 내부에 UV 경화용 수지 삽입이 쉽고, 콤프레샤 없이도 관로 내벽면에 튜브(110)를 부착하여 경화시킬 수 있다. 또한, 튜브(110)를 관로 내부로 이송시키는 장치와, 튜브를 관로 내벽면에 가부착시키는 장치 및 튜브를 관로 내벽면에 경화시키는 장치가 하나의 장치에서 달성될 수 있으므로, 튜브를 관로 내벽면에 보수하기 위하여 기본적으로 필요하였던 콤프레샤와 스팀제조용 차량이 요구되지 않으므로 대형 차량 진입이 어려운 맨홀 주변은 물론 대로에서도 쉽게 보수 작업이 가능한 장점이 있다.
한편, 본 발명에서 유리섬유 직포층은 유리섬유 필러층(113)의 상, 하부에서 제1유리섬유 직포층(112A)과 제2유리섬유 직포층(112B)으로 형성되는바, 이는 직포층만으로 UV경화제를 머금고 있기가 어려워 직조방식이 아닌 방사형으로 이루어지되, 얇은 실이 느슨하게 얽히고 설킨 형태로 이루어져 UV경화제를 많이 함유할 수 있도록 유리섬유 필러층(113)을 제1, 2유리섬유 직포층(112A, 112B) 사이에 배치한다.
이때, 가장자리에 위치하는 UV 보호필름(111)은 시공시 빛에 노출될 수 있어서 어느정도 자외선을 차단하는 역할과 더불어 관로(1) 내벽면에 가부착하기 전까지 튜브(110)를 이물질로부터 보호하며, 상기 튜브(110)가 관로(1) 내벽면에 부착되기 전에 제거한다.
상기 UV 보호필름(111)은 제1유리섬유 직포층(112A)에 이형지처럼 부착되어 이송된 후 관로(1) 내벽면에 부착될 위치에서 제1유리섬유 직포층(112A)에서 분리된다. 이를 위하여 튜브부착장치(200)에는 상기 UV 보호필름(111)을 제1유리섬유 직포층(112A)에서 분리하는 필름분리장치(미도시)가 상기 제1쇼바(230) 전단에 구비되어야 하며, 필름분리장치에 의하여 UV 보호필름이 제거되면, 제거된 UV 보호필름은 별도의 말린 상태로 보관되거나 바닥에 버려진다.
제1유리섬유 직포층(112A)은 내부에 UV 경화제가 함침되어 약간의 점성을 갖고 있어, 제1쇼바(230)에 의하여 가압되면 관로의 내벽면에 가부착될 수 있다.
상기 튜브(110)의 맨 하부에 위치하는 코팅층(114)은 상기 코팅층(114) 상부에 위치하는 제2유리섬유 직포층(112B)과 열융착으로 붙어있는 형태로 이루어진다.
한편, 상기 제1, 2유리섬유 직포층(112A, 112B)과 상기 유리섬유 필러층(113)에 내장되는 UV경화제는 물처럼 흐르는 것이 아닌 약간의 점성이 있는 젤 형태로 구비되어 상기 제1쇼바(230) 및 제2쇼바(240)가 누르더라도 배출되지 않으면서 관로의 내벽면에 가부착한다.
이와 같이 이루어지는 상기 튜브(110)는 UV경화램프(250)에서 조사된 자외선이 코팅층(114)을 뚫고 안으로 들어가게 되며, 경화되었을 때 관로의 내벽면, 제1유리섬유 직포층(112A), 유리섬유 필러층(113), 제2유리섬유 직포층(112B) 및 코팅층(114)이 서로 이질감이 없이 결합되게 된다.
상기 튜브부착장치(200)는 전체적으로 원통 형상으로, 관로(1)를 따라 이동가능하게 구비되고, 상기 롤링장치(100)로부터 인출된 튜브(110)가 후방에서 삽입되어 전방을 향해 배출되면, 상기 튜브(110)를 관로(1)의 내측에 부착하도록 한다. 튜브부착장치(200)는 관로(1)의 내측을 이동하며 순차적으로 튜브(110)를 관로(1)의 내벽면에 부착시켜, 튜브(110)의 이송과 부착을 담당한다.
이때, 상기 튜브부착장치(200)는 이동하며 전방을 향해 튜브(110)의 표출을 돕기 위해 내측 전방에 튜브(110)를 가이드 하기 위한 가이드롤러(280)가 더 설치될 수 있으며, 상기 가이드롤러(280)는 튜브부착장치(200) 내측에 설치되거나 전방을 향해 외측으로 돌출되게 설치되어 제1쇼바(230)로 이어질 수 있다.
그리고, 상기 튜브부착장치(200)는 내부에 바퀴구동장치(미도시)를 구비하여 하부의 이동바퀴(260)를 구동시켜 이동하거나, 관로(1) 밖에 위치한 견인장치(300)에 의해 견인될 수 있도록 구비된다.
상기 견인장치(300)는 튜브부착장치(200)와 연결하기 위한 견인줄(310)이 구비되고, 상기 튜브부착장치(200)의 전단부에 설치된 회전형고리(270)에 견인줄(310)이 결합되어 상기 튜브부착장치(200)의 전단부의 회전에 상기 회전형고리(270)가 함께 회전하며 상기 견인줄(310)이 꼬이지 않고 상기 튜브부착장치(200)를 견인할 수 있게 된다. 상기 회전형고리(270)는 튜브부착장치(200)의 회전되지 않는 위치에 마련되어 견인줄(310)이 결합되도록 할 수 있다. 또한, 회전형고리(270)는 1곳 이상 튜브부착장치에 고정되도록 하여 튜브부착장치가 견인될때에 상하 또는 좌우가 흔들리거나 경사지지 않게 이동하도록 한다.
한편, 바퀴구동장치에 의하여 이동바퀴(260)가 이동될때에는 보다 배터리 또는 외부 전원연결 케이블에 의하여 전원을 받아 회전하는 바퀴구동장치와 기어 또는 체인으로 결합되어 이동바퀴(260)가 이동한다.
튜브부착장치(200) 일측에는 카메라와 조명장치를 부착하여 내부 상태를 외부에서 확인할 수 있도록 한다. 또한, 유선 또는 무선 통신장치를 튜브부착장치(200)의 일측에 부착하여 관로 외부에서 이동바퀴(260)의 이동속도, 제1, 2쇼바(230, 240)의 회전 속도, UV 경화상태를 내부 상황을 확인하며 제어할 수 있도록 한다.
한편, 상기 튜브부착장치(200)는 상기 인입롤러(210) 및 배출롤러(220)를 회전하는 제1모터(미도시)와, 상기 제1쇼바(230) 및 제2쇼바(240)를 회전하는 제2모터(231)가 장착구비된다.
상기 인입롤러(210) 및 배출롤러(220)는 상기 튜브부착장치(200)의 내측 또는 외측에 설치되어, 상기 튜브부착장치(200)의 후면에서 내부로 삽입되는 튜브(110)를 그립한 후 밀어주는 구동력을 제공하는 역할을 하는 것으로, 상기 튜브부착장치(200)의 내측 또는 외측에서 각각 제1지지부(211)과 제2지지부(221)에 지지된 형태로 상부와 하부에서 두 개의 회전체가 결합되며 두 개의 회전체 사이로 튜브(110)가 삽입되도록 구비된다. 도면에는 인입롤러(210) 및 배출롤러(220)가 튜브부착장치(200) 내부에 배치된 것을 도시하였다.
상기 인입롤러(210) 및 배출롤러(220)를 통과한 튜브(110)는 상기 튜브부착장치(200)의 전단부에 위치한 회전프레임(201)으로 이동하게 되며, 상기 회전프레임(201)의 전면에 폐쇄부(202)의 일부가 개방된 개방부(203)에서 배출되도록 구비된다.
본 발명에 따른 튜브(110)는 직사각형의 판 형태로 이루어져 롤러 사이에서 가압되어 전방으로 이동할 수 있다. 본 발명에 따른 보수용 관로는 짧게는 50m에서 길게는 200m에 이르는 긴 길이를 가지므로, 긴 길이를 갖는 관로의 경우 튜브부착장치(200) 후단에 별도의 튜브이송장치(미도시)를 마련하여 튜브 이송에 구동력을 제공할 수 있다. 이때 튜브이송장치는 튜브부착장치(200)의 후면 50 ~ 100m 정도에 위치하면서 튜브를 잡아 밀수 있는 형태이면 충분하다.
상기 회전프레임(201)은 이음부(201a)가 베어링형태로 이루어져 상기 튜브부착장치(200)의 본체로부터 회전할 수 있도록 구비된다.
상기 회전프레임(201)은 제1쇼바(230)와 제2쇼바(240)가 외주면에 장착되고 회전하는 것으로 상기 제2모터(231)의 구동에 의한 기어(232)의 구동으로 회전된다.
이와 같이 상기 튜브부착장치(200)는 전단부가 회전하는 회전프레임(201)으로 이루어지고, 상기 회전프레임(201)의 전면이 폐쇄부(202)와, 상기 폐쇄부(202)의 일부가 개방된 개방부(203)로 이루어져, 상기 개방부(203)를 따라 상기 튜브(110)가 외부로 인출되게 된다. 이때, 상기 개방부(203)에는 가이드롤러(280)가 설치되어 튜브(110)의 인출을 원활하게 한다.
상기 개방부(203)를 따라 튜브부착장치(200)의 전방으로 인출된 튜브(110)는 상기 회전프레임(201)의 외주면에 돌출형성되는 상기 제1쇼바(230)의 제1누름부(233)에 의해 관로(1)의 내벽면에 압착되며, 상기 제1쇼바(230)로부터 일정간격 이격된 제2쇼바(240)의 제2누름부(241)에 의해 재 압착되게 된다.
이때, 상기 제1쇼바(230)의 제1누름부(233)는 상기 튜브(110)가 전방에서 측면으로 이동이 원활하여 관로(1)에 부착을 용이하게 위해 측면에서 전방을 향해 모서리부분이 절곡형성되어 전면에 절곡바(233a)를 형성하도록 구비된다.
한편, 튜브(110)는 상기 제1쇼바(230)의 외부면과 관로(1)의 내벽면 사이로 삽입되며 제1쇼바(230)에 의하여 가압된다. 제1쇼바(230)와 제2쇼바(240)에 의한 가압은 관로(1)의 내벽면에 튜브(110)를 가부착하게 된다.
상기 회전프레임(201)에는 정면에서 봤을 때 상기 제1쇼바(230)가 일직선상에 2개 또는 3개로 구비되고, 상기 제2쇼바(240)가 일직선상에 2개 또는 3개로 구비되어 누름부에 의해 튜브(110)를 압착하며 가부착될 수 있게 된다.
상기 제2쇼바(240)는 제1쇼바(230)에서 20~45도 사이의 위상차를 두고 마련되어, 제1쇼바(230)에 의하여 가압된 튜브(110)를 다시 가압하게 된다.
상기 제1쇼바(230) 및 제2쇼바(240)는 내부에 삽입된 스프링에 의해 제1누름부(233)와 제2누름부(241)가 신축성을 가지며 상기 튜브(110)를 관로(1) 내벽면에 가압이 안정적으로 이루어지도록 한다.
이때, 상기 제1쇼바(230)에서 튜브(110)와 닿는 제1누름부(233)는 상기 관로(1) 내벽면에 대응되도록 굴곡이 형성되고, 그 길이가 제2쇼바(240)에서 튜브(110)와 닿는 제2누름부(241)보다 길고, 상기 튜브(110)보다 길게 형성되어 상기 튜브(110)가 제1쇼바(230)에서 벗어나지 않고 관로(1) 내벽면으로 안정적으로 누르고 부착할 수 있게 된다. 제2쇼바(240)는 제1쇼바(230)에 의하여 가압된 이후의 튜브를 가압하는 것이므로, 튜브(110)가 벗어날 가능성이 적어 제2누름부(241)의 길이를 작게 할 수 있다.
이와 같이 제1누름부(233)와 제2누름부(241)의 길이의 차에 의해 상기 제1쇼바(230)가 크게 관로(1) 내벽면에 튜브(110)를 부착하고 제2쇼바(240)가 보조적으로 튜브(110)의 부착을 돕게 된다.
상기 제1쇼바(230)와 제2쇼바(240)가 가압하여 가부착된 튜브(110)는 상기 튜브부착장치(200)의 외주면에 장착되는 UV경화램프(250)가 자외선 또는 전자선을 조사하여 상기 튜브(110)를 경화시키도록 한다.
상기 튜브부착장치(200)는 외주면에 장착된 이동바퀴(260)에 의해 천천히 이동하며 상기 개방부(203)를 통해 인출되고, 가이드롤러(280)에 의해 가이드된 튜브(110)를 상기 제1쇼바(230)와 제2쇼바(240)가 회전하며 가압하여 가부착하고 UV경화램프(250)에서 경화시켜 관로(1) 내벽면에 진부착함으로써, 보수작업을 부착과 같이 경화시켜 신속하게 마무리할 수 있게 된다.
상기 UV경화램프(250)는 튜브부착장치(200)의 길이발향으로 길게 설치된다. 튜브부착장치(200)는 원통형상으로 구비되며, UV경화램프(250)는 튜브부착장치(200)의 외주면을 따라 전체적으로 균일하게 설치되어 관로(1) 전체에 자외선을 조사한다. 상기 UV경화램프(250)는 도면과 같이 튜브부착장치(200)의 외주면에 돌출되게 설치될수도 있고, 내부에 삽입되도록 설치될 수도 있다. 다만, 자외선이 외부로 조사되어야 하므로 튜브부착장치(200)의 내부에 삽입되더라도 UV경화램프(250)의 일측이 노출되어야 한다. 상기 튜브(110)는 UV 경화제가 함침되어 있으므로 UV경화램프(250)에서 조사된 자외선에 의하여 경화되며, 충분한 경화 시간을 갖도록 튜브부착장치(200)이 전진 속도가 늦어야 하며, UV경화램프(250)는 튜브부착장치(200)의 길이방향으로 길게 설치되어 튜브(110)가 장시간 빛을 받을 수 있도록 한다.
이와 같이 상기 튜브(110)는 제1, 2쇼바(230, 240)에 의하여 관로(1)의 내벽면에 가부착된 후, UV경화램프(250)에서 조사된 자외선에 의하여 진부착되어 관로의 내벽면을 보수한다.
본 발명에 따른 튜브(110)는 삽입에 따라 관로(1)의 내벽면에 제1, 2쇼바(230. 240)의 압력에 의하여 가부착되고, 이후 UV경화램프(250)에 의하여 진부착되어 보수가 완료되므로, 맨홀 상부에 콤프레샤, 스팀제조차량, 콤프레샤의 구동에 의하여 튜브를 밀어주는 프레임차량이 없어도 보수작업을 할 수 있어, 보수 공사에 있어 필요 장비의 차량 개수가 줄어들고, 부착과 동시에 경화가 완료되므로 관로 삽입이 모두 마무리된 이후에 스팀을 제공하던 기존 공법보다 공사 시간이 절감되는 장점이 있다.
한편, 상기 튜브부착장치(200)는 본 발명의 다른 실시예에 따르면 도 5에 도시된 바와 같이 튜브부착장치(200)의 후단의 내부 또는 외부에서 상기 튜브(110)를 잡고 밀어주는 인입롤러(210)에서 인출된 튜브(110)가 외주면을 따라 감기도록 회전하는 스크류(290)가 내부에서 부가적으로 설치되며, 상기 스크류(290)는 튜브부착장치(200)의 전단부, 즉 회전프레임(201) 중심에 장착된 중심축(291)을 따라 회전하되, 외주면에 일정간격 이격되어 돌기(292)가 형성된다.
상기 돌기(292)는 상기 튜브(110)의 너비에 대응하여 이격형성되며, 상기 튜브(110)가 스크류(290)를 타고 회전하되, 돌출된 날에 의해 끌려 들어 갈 수 있게 된다. 상기 돌기(292)는 인입롤러(210)에서 넘어온 튜브(110)가 이탈하지 못하도록 잡아주도록 설계되어, 튜브부착장치(200)의 후면에서는 튜브(110)의 너비보다 크게 형성하여 튜브(110)가 스크류(290)의 외주면에 감기도록 하고, 튜브부착장치(200)의 전방으로 갈수록 튜브(110)의 너비와 비슷하도록 하여 튜브(110)를 고정하면서 제1쇼바(230)로 밀어준다. 즉, 돌기(292)의 간격은 튜브부착장치(200)에서 후면보다 전면에서의 간격이 더 조밀하다.
상기 스크류(290)는 그 직경이 튜브부착장치(200)의 후면보다 전면에서 더 크고, 후면에서 전면으로 경사지게 형성된다. 상기 스크류(290)의 형상은 인입롤러(210)에 의하여 튜브부착장치(200) 내부로 삽입된 튜브(110)가 스크류(290)의 외주면으로 쉽게 감길 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 인입롤러(210)에서 스크류(290) 사이에는 튜브(110)를 가이드하는 다수의 가이드롤러(미도시)가 더 구비될 수 있다. 그리고, 상기 스크류(290)의 전방에도 튜브(110)를 제1쇼바(230)를 향해 가이드하는 가이드롤러(280)가 구비될 수 있다.
인입롤러(210)를 통과하며 튜브부착장치(200) 내부로 삽입된 튜브(110)는 스크류(290)와 면접촉하며 감긴 상태에서 회전하면서 제1쇼바(230)의 제1누름부(233)와 관로(1)의 내벽면 사이로 전달된다. 이러한 스크류(290)와의 면접촉을 통한 회전으로 튜브(110)는 인입롤로(210)까지 직선으로 진행하다가 회전으로 이동 방향이 변경되며, 이후 제1쇼바(230)의 회전가압과 만나 적은 저항으로 관로(1)의 내벽면에 가부착된다. 또한, 이때에는 튜브(110)는 스크류(290) 돌기(292) 사이에서 넓은 면으로 접촉되므로 강한 힘으로 이송시키므로 튜브이송장치의 필요성이 적어진다.
또한, 상기 스크류(290)는 상기 튜브부착장치(200) 내측에서 회전하며 지지될 수 있는 제3지지부(293)가 일정간격 이격형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 상하수도 비굴착식 관로 보수장치는 상기 롤링장치(100)의 내부 또는 외부에서 튜브(110)의 꼬임이 방지될 수 있도록 상기 제1, 2쇼바(230, 240)의 회전에 동기되어 회전하는 꼬임방지장치(미도시)가 설치되어 튜브(110)가 꼬이는 문제가 없도록 구비되어야 한다.
본 발명의 튜브(110)는 제1, 2쇼바(230, 240)의 회전에 의하여 관로(1)의 내벽면과 1차 접촉되며, 직선으로 인입된 후 회전되므로 튜브부착장치(200) 내에서 꼬임이 발생한다. 이를 방지하게 위하여 쇼바의 회전에 의하여 튜브가 회전될때에 동기되어 회전하며 꼬임을 방지하는 꼬임방지장치가 튜브부착장치(200) 후단, 바람직하게는 롤링장치 내부 또는 외부에 설치되어야 한다.
따라서, 본 발명의 상하수도 비굴착식 관로 보수장치는 튜브(110)를 직사각형 형태로 제작하고 튜브(110)를 관로(1)를 따라 이동하는 튜브부착장치(200) 내측으로 삽입하고, 상기 튜브부착장치(200) 정면에서 외부측으로 배출시키며, 상기 튜브부착장치(200) 전단부에서 회전가능설치되는 제1, 2쇼바(230, 240)로 튜브(110)를 압박하면서 관로(1) 내측에 부착하므로 튜브(110)를 관로(1) 내부로 공기압에 의하여 밀어주고 관로(1)에 접촉시키는 콤프레샤가 필요하지 않고, 보수 공사를 하기 위한 장비가 간소화되는 효과가 있다.
본 발명의 상하수도 비굴착식 관로 보수장치는 튜브(110)가 원형이 아닌 직사각형으로 튜브(110) 삽입후에 스팀에 의한 경화가 아니므로 튜브(110) 내부로 뜨거운 스팀이 제공되지 않아도 관로 보수 공사가 가능하므로 보수 공사를 하기 위한 장비가 간소화되는 효과가 있다.
본 발명의 상하수도 비굴착식 관로 보수장치는 튜브(110)를 관로(1) 내측에 부착한 후에 즉시 경화시킴으로써 튜브(110)에 높은 온도에 의한 경화성수지를 함침하지 않고, 유도튜브가 필요하지 않아 시공성을 향상시키고, 공사비를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상하수도 비굴착식 관로 보수장치는 상기 튜브(110)를 관로(1) 내측벽면을 따라 압박하는 상기 제1쇼바(230)와 상기 제2쇼바(240) 중에서 상기 제1쇼바(230)가 상기 제2쇼바(240)보다 그 길이가 길고, 상기 튜브(110)의 길이보다 길어 안정적으로 튜브(110)를 눌러주고 고정력을 높이는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 상하수도 비굴착식 관로 보수장치는 튜브부착장치(200) 전방 외측에서 제1쇼바(230)가 전면에서 측면으로 절곡형성되고 튜브부착장치(200) 전방 내측에서 튜브(110)를 가이드하는 가이드롤러(280)가 구비되어 튜브(110)를 전방으로 끌어 당기는 힘을 더 형성하여 튜브(110)의 꼬임방지와 이동시 표출을 원활하게 하는 효과가 있다.
1 : 관로
100 : 롤링장치 110 : 튜브
111 : UV 보호필름 112A : 제1유리섬유 직포층
112B : 제2유리섬유 직포층 113 : 유리섬유 필러층
114 : 코팅층
200 : 튜브부착장치 201 : 회전프레임
201a : 이음부 202 : 폐쇄부
203 : 개방부 210 : 인입롤러
211 : 제1지지부 220 : 배출롤러
221 : 제2지지부 230 : 제1쇼바
231 : 제2모터 232 : 기어
233 : 제1누름부 233a : 절곡바
240 : 제2쇼바 241 : 제2누름부
250 : UV경화램프 260 : 이동바퀴
270 : 회전형고리 280 : 가이드롤러
290 : 스크류 291 : 중심축
292 : 돌기 293 : 제3지지부
300 : 견인장치 310 : 견인줄

Claims (8)

  1. 튜브(110)가 적재된 롤링장치(100)와;
    관로(1)를 따라 이동가능하게 구비되고, 상기 롤링장치(100)로부터 인출된 튜브(110)가 후방에서 인입되어 전방으로 배출되며, 상기 튜브(110)를 관로(1)의 내벽면에 부착하는 튜브부착장치(200)를 포함하되;
    상기 튜브부착장치(200)는 내측으로 삽입되는 튜브(110)를 잡고 전방으로 밀어주는 인입롤러(210)와, 전방으로 배출되는 튜브(110)를 관로(1) 내벽면에 부착되도록 가압하며 회전하여 가부착하는 쇼바와, 상기 관로(1) 내벽에 부착된 튜브(110)로 자외선을 조사하여 경화하며 진부착하는 UV경화램프(250)를 포함하며;
    상기 쇼바는
    상기 튜브(110)를 관로(1)의 내벽면에 1차로 가압하는 제1누름부(223)와, 제1누름부(233)에서 전면으로 절곡되게 형성되는 절곡바(233a)로 이루어지는 제1쇼바(230)와; 상기 제1쇼바(230)로부터 이격되어 위상차를 갖으면서 관로(1) 내벽면에 가부착된 튜브(110)를 재 가압하는 제2쇼바(240)를 포함하며;
    상기 제1누름부(233)의 길이는 제2쇼바(240)에서 튜브(110)와 닿는 제2누름부(241)보다 길고, 상기 튜브(110)의 폭보다 긴
    상하수도 비굴착식 관로 보수장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 튜브부착장치(200)는 내측에 튜브(110)를 가이드하는 가이드롤러(280)가 더 구비되는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 튜브부착장치(200)는 상기 인입롤러(210)를 회전시키는 제1모터와, 상기 제1쇼바(230) 및 제2쇼바(240)를 회전하는 제2모터(231)가 장착구비되는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 튜브(110)는 직사각형의 판형태로 이루어지는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상하수도 비굴착식 보수장치는 상기 튜브부착장치(200)를 견인하는 견인장치(300)를 더 포함하며, 상기 튜브부착장치(200)의 전면에 구비되는 회전형고리(270)에 상기 견인장치(300)의 견인줄(310)이 연결되는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 튜브부착장치(200)는 전단부가 회전하는 회전프레임(201)으로 이루어지고, 상기 회전프레임(201)의 전면이 폐쇄부(202)와, 상기 폐쇄부(202)의 일부가 개방된 개방부(203)로 이루어져, 상기 개방부(203)를 따라 상기 튜브(110)가 외부로 인출되는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 튜브부착장치(200)는 상기 튜브(110)를 잡고 밀어주는 인입롤러(210)에서 인출된 튜브(110)가 외주면을 따라 감기도록 회전하는 스크류(290)가 내부에서 설치되는 상하수도 비굴착식 관로 보수장치.

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