KR102533045B1 - 보수용 라이너 플랜지 확관장치 및 이를 이용한 관로 보수방법 - Google Patents

Abstract

보수용 라이너 플랜지 확관장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 보수용 라이너 플랜지 확관장치는 보수용 라이너가 삽입된 매설관의 끝단에 부착된 플랜지에 결합되는 마운트; 상기 마운트의 중심에 상기 매설관의 끝단을 향하여 회전 가능하게 장착되는 중심축부; 상기 중심축부의 끝단에 구비되며, 상기 중심축부를 중심으로 회전됨에 따라 상기 매설관측으로 접근하면서, 상기 보수용 라이너의 끝단을 가열하여 확장시키는 확관부;를 포함할 수 있다.

Description

보수용 라이너 플랜지 확관장치 및 이를 이용한 관로 보수방법{Apparatus for Expansion Liner Flange for Repair and Method for Repairing Pipe Using the Same}

본 발명은 보수용 라이너 플랜지 확관장치 및 이를 이용한 관로보수방법에 관한 것이다.

지하에 매설되어 있는 상수도관 등이 노후 되면 내벽 손상 및 이로 인한 누수가 발생할 수 있다. 이와 같은 문제의 해결을 위하여 노후관을 새로운 관으로 교체하는 것을 고려할 수 있으나 이는 비용 및 시공의 효율성 측면에서 바람직하지 못하다. 이에 따라 노후된 기존 관의 내벽을 갱생하는 방법이 사용되는데, 일반적으로 기존 관의 내부에 라이너를 삽입하여 기존 관의 노후된 내벽에 밀착 경화시켜 갱생하는 기술이 사용되고 있다.

이러한 관로 보수방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 관로의 손상되거나 노후된 부분을 찾아 관로의 시작과 끝 부분에 작업구를 설치하고 관로를 절단하여 입구와 출구를 만든 후, 단부에 금속 플랜지를 용접하고, 폴리에틸렌 소재로 된 라이너를 삽입하여 위치시키고 입구와 출구를 만들기 위해 절단한 관로를 기존절단부와 연결함으로써 관로를 보수한다.

이 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 폴리에틸렌 소재로 된 라이너(30)를 절단된 관로(20)보다 돌출시킨 후, 가열성형기(40)로 라이너(30)의 돌출된 부분에 가열 및 가압하여 돌출된 라이너(30)가 관로(20) 절단부분에 용접 설치된 플랜지가 있는 바깥쪽으로 부채꼴 형태로 벌어지게 만든다. 그런 후 라이너(30)의 벌어진 부분에 플랜지의 볼트구멍과 동일하게 볼트구멍을 뚫고 맞은편 플랜지와 볼트 및 너트를 체결하여 연결함으로써 관로를 보수하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 관로 보수방법은, 고온으로 가열되는 가열성형기(10)가 매우 무거워 현장에서 취급이 어렵고 안전사고의 위험이 발생될 수 있는 문제가 있다.

또한, 종래의 가열성형기로서 라이너(30)를 가열하여 확장시키는 방법은 상기 라이너가 확장될 때 손상되지 않도록 천천히 가열시키면서 확관시켜야 하는데, 이 과정에서 시간이 오래 소요되는 문제가 있다. 또한, 상기 관로가 대형관일수록 더 오랜 시간이 소요된다. 이러한 시간적 낭비를 줄이기 위해 보수용 라이너의 플랜지 부분을 사전에 따로 제작하고자, 도 3에 도시된 바와 같이, 직육면체등 원재료로 이루어진 모재(50)를 깍아 보수용 라이너의 플랜지(55)를 제조하는 방법이 제안되고 있으나, 이는 모재(50)의 낭비가 크며, 제작 비용이 비싼 문제점이 있다.

또한, 가열방법으로 늘려서 확장시킨 라이너는 냉각 되면서 수축되는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 라이너(30)가 수축되면서 관로(20)의 플랜지(22) 사이의 부분에 결함이 발생하여 누수가 발생할 수 있는 문제가 있다.

또한, 라이너가 확장되면서 두께가 얇아지는데, 이렇게 얇아진 라이너는 충분한 강도와 수밀성을 갖지 못하여 파손되거나 누수가 일어나기 쉬운 문제가 있다.

또한, 관로는 다양한 직경으로 제작되는데, 하나의 가열성형기(10)로서 다양한 직경의 관로(20)에 대응하려면 관로의 직경에 대응되는 여러가지 크기의 가열성형기를 준비하거나, 또는 최대 사이즈의 가열성형기를 준비해야 하는데, 이 때문에 가열성형기의 준비에 많은 비용이 소요되거나 또는 현장에서 취급하기 부적절한 크기 및 무게의 가열성형기를 이용해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무거운 가열성형기를 용이하게 취급하면서도 다양한 크기의 가열성형기를 구비할 필요없이 하나의 장치로도 다양한 직경에 대응이 가능하고, 저렴하고 신속하게 현장에서 보수용 라이너 플랜지를 제조 및 시공할 수 있는 보수용 라이너 플랜지 확관장치 및 이를 이용한 관로 보수방법을 제공하는 것이 과제이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면 보수용 라이너가 삽입된 매설관의 끝단에 부착된 플랜지에 결합되는 마운트; 상기 마운트의 중심에 상기 매설관의 끝단을 향하여 회전 가능하게 장착되는 중심축부; 상기 중심축부의 끝단에 구비되며, 상기 중심축부를 중심으로 회전됨에 따라 상기 매설관측으로 접근하면서, 상기 보수용 라이너의 끝단을 가열하여 확장시키는 확관부;를 포함하는, 보수용 라이너 플랜지 확관장치가 제공된다.

상기 마운트는, 상기 매설관의 플랜지에 형성된 결합공에 삽입되어 고정되며, 상기 매설관의 끝단으로부터 상기 매설관의 연장방향을 향하여 연장되는 고정 바아; 상기 고정 바아에 장착되며, 상기 중심축부가 회전가능하게 장착되는 고정판;을 포함할 수 있다.

상기 고정판에 구비되며, 상기 중심축부를 회전시키는 구동부;를 더 포함할 수 있다.

상기 확관부는, 상기 중심축부에 회전가능하게 장착되며, 회전되면서 상기 고정장치측으로 접근되는 회전부; 상기 회전부에 외측 끝단에 구비되며, 상기 라이너보다 큰 직경으로 형성되며, 상기 라이너와 닿는 면에 상기 라이너를 가열하는 히터부가 구비된 히터본체부;를 포함할 수 있다.

상기 히터본체부는, 상기 회전부로부터 직경방향 외측으로 연장된 베이스; 상기 베이스의 상기 라이너를 향하는 측에 구비된 히터부;를 포함할 수 있다.

상기 베이스는, 상기 회전부로부터 바아 형태로 연장되며, 상기 히터부는, 상기 바아를 따라 배치될 수 있다.

상기 히터부는, 상기 바아의 길이방향을 따라 복수개가 독립적으로 작동되도록 분할되어 배치될 수 있다.

상기 히터부의 상기 라이너와 접촉되는 면에, 상기 히터부에 의해 가열되는 라이너의 가열면에 요철이 형성되도록 돌출된 가열돌기를 더 포함할 수 있다.

상기 베이스는, 상기 회전부가 결합되는 중심부; 상기 히터부가 구비되며, 상기 중심부에 대해서 회전가능하게 구비되는 틸팅부; 상기 중심부와 틸팅부 사이에 구비되어 상기 틸팅부를 상기 중심부에 대해서 각도조절이 가능하도록 결합시키는 힌지부;를 포함할 수 있다.

상기 힌지부는 상기 회전부의 축방향과 직교되는 방향의 회전축방향을 가질 수 있다.

상기 틸팅부의 측면에 착탈 가능하게 구비되며, 상기 히터부보다 더 상기 라이너 측으로 돌출되도록 구비되어 상기 라이너를 압박하며, 상기 히터 본체부의 회전방향 후측에 구비되어 상기 히터 본체부에 의해 가열된 라이너를 압박하도록 구비되는 스페튤라부를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 보수용 라이너 플랜지 확관장치를 이용하여, 관로를 보수하는 관로 보수방법으로서, 매설관 단부에 금속 플랜지를 용접하는 플랜지 용접단계; 매설관에 보수용 라이너를 삽입하고, 삽입된 보수용 라이너가 매설관 내주면에 밀착위치시키는 보수용 라이너 삽입단계; 상기 매설관의 플랜지에 보수용 라이너 플랜지 확관장치를 장착하는 확관장치 설치단계; 설치된 보수용 라이너 플랜지 확관장치의 확관부를 회전시켜, 상기 매설관 측으로 접근시키면서 상기 보수용 라이너의 단부를 가열하면서 압착하여, 상기 라이너의 단부를 확장시키는 확관단계; 확장된 상태의 상기 라이너 단부에 플랜지 형성부를 융착시켜, 보수용 라이너의 플랜지를 형성하는 융착단계;를 포함하는, 보수용 라이너 플랜지 보수방법이 제공된다.

본 발명의 보수용 라이너 플랜지 확관장치 및 이를 이용한 관로 보수방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 보수용 라이너 플랜지를 따로 제작하여 융착하므로, 라이너의 두께가 충분히 확보되어 강도 및 수밀성이 향상되는 효과가 있다.

둘째, 보수용 라이너 플랜지를 제조할 때 기 생산된 라이너가 절단되어 발생된 부분을 활용하여 제작할 수 있으므로 제조비가 획기적으로 절감될 수 있다.

셋째, 넓은 범위의 관로 직경에 대응될 수 있으므로 하나의 보수용 라이너 플랜지 확관장치로서 다양한 직경의 관로 보수에 적용할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 관로에 플랜지를 용접할 때 다소 기울어지게 용접되어도 라이너 플랜지를 관로의 플랜지에 밀착 되도록 확장 형성할 수 있어 수밀성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 관로 보수하는 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 관로 보수중 돌출된 라이너를 가열성형기로 가열하는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 모재를 깎아 보수용 라이너 플랜지를 제조하는 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 방법으로 가열 확장된 라이너가 냉각 되어 수축된 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보수용 라이너 플랜지 확관장치를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보수용 라이너 플랜지 확관장치를 다른 각도에서 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보수용 라이너 플랜지 확관장치의 확관부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보수용 라이너 플랜지 확관장치의 확관부가 라이너를 가열하면서 압박하는 모습을 위에서 바라본 형태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보수용 라이너 플랜지 확관장치를 통해 라이너를 가열하면서 압박하는 모습을 측면에서 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 보수용 라이너 플랜지 확관장치로서 매설관에 삽입된 라이너를 확장시키고 플랜지 형성부를 융착시키는 모습을 단계별로 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12는 플랜지가 기울어지게 용접된 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 보수용 라이너 플랜지 확관장치로서 라이너 단부를 확장시키는 모습을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 보수용 라이너 플랜지 확관장치를 이용하여 관로를 보수하는 관로 보수방법의 일 실시예를 도시한 순서도 이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

그러므로 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형예가 있을 수 있다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 보수용 라이너 플랜지 확관장치에 대해서 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 보수용 라이너 플랜지 확관장치는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 마운트(200), 중심축부(101) 및 확관부(105)를 포함할 수 있다.

상기 마운트(200)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 보수용 라이너(30)가 삽입된 매설관(20)의 끝단에 부착된 금속 플랜지(22)에 결합될 수 있다.

배경기술에서 기술한 바와 같이, 상기 매설관(20)을 보수하고자 할 때에는, 상기 매설관(20)의 단부에 금속소재의 플랜지(22)를 용접하고, 상기 매설관(20)에 보수용 라이너(30)를 삽입시킬 수 있다.

상기 마운트(200)는 보수용 라이너(30)가 삽입된 매설관(20)의 끝단에 부착된 플랜지(22)에 결합될 수 있다.

상기 마운트(200)는, 고정 바아(210), 고정판(220) 및 구동부(230)를 포함할 수 있다. 상기 고정 바아(210)는, 상기 매설관(20)의 플랜지(22)에 형성된 결합공에 삽입되어 고정되며, 상기 매설관(20)의 끝단으로부터 상기 매설관(20)의 연장방향을 향하여 연장될 수 있다. 이와 같은 고정 바아(210)는 복수개가 구비될 수 있다.

상기 고정판(220)은, 상기 고정 바아(210)에 장착되며, 후술하는 중심축부(101)가 회전 가능하게 장착될 수 있다.

상기 고정판(220)은 상기 고정 바아(210)의 끝단이 둘레에 결합되며, 중앙부분에 상기 중심축부(101)가 회전가능하게 장착될 수 있다. 또한, 상기 고정판(220)의 중심부에는 상기 중심축부(101)를 회전시키는 구동부(230)가 구비될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 구동부(230)는 전력으로서 회전력을 발생시키는 모터인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 구동부(230)는 사람의 힘으로써 회전시키도록 구비되는 핸들일 수도 있다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 중심축부(101)는 상기 마운트(200)의 고정판(220) 중심에 상기 매설관(20)의 끝단을 향하여 회전 가능하게 장착될 수 있다. 이동 및 보관의 편의를 위하여 상기 중심축부(101)는 상기 마운트(200)의 고정판(220) 중심에 착탈 가능하게 결합될 수도 있다.

상기 확관부(105)는, 상기 중심축부(101)의 끝단에 구비되며, 상기 중심축부(101)를 중심으로 회전됨에 따라 상기 매설관(20)측으로 접근하면서, 상기 보수용 라이너(30)의 끝단 부분을 가열하여 확장시키는 부분이다.

상기 확관부(105)는, 회전부(103) 및 히터본체부(110)를 포함할 수 있다.

상기 회전부(103)는, 상기 중심축부(101)에 회전 가능하게 장착되며, 회전되면서 상기 히터본체부(110)를 상기 고정장치(40)측(즉, 매설관(20)의 플랜지(22)측)으로 접근시키도록 구비될 수 있다.

상기와 같은 회전부(103)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 중심축부(101)에 나사결합되는 봉 형태로 형성될 수 있다. 상기 회전부(103)와 상기 중심축부(101)와 나사결합됨에 따라 상기 회전부(103)가 회전되면서 나사산의 피치에 해당하는 만큼 전진 또는 후진하여 후술하는 히터본체부(110)가 상기 매설관(20)의 플랜지(22) 측으로 가깝게 접근하거나 또는 멀어질 수 있다.

상기 히터본체부(110)는 상기 회전부(103)의 외측 끝단에 구비되며, 상기 라이너(30)보다 큰 직경으로 형성되고, 상기 라이너(30)와 닿는 면에 상기 라이너(30)를 가열하는 히터부(130)가 구비될 수 있다.

이 때, 상기 히터본체부(110)와 상기 회전부(103)는 착탈가능하게 결합될 수도 있고 또는 일체로 형성될 수도 있다.

한편, 상기 히터본체부(110)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 베이스(120) 및 히터부(130)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 베이스(120)는 상기 회전부(103)로부터 직경방향 외측으로 연장된 바아(bar)형태이며, 상기 라이너(30)의 직경보다 더 큰 직경으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 베이스(120)의 상기 라이너(30)를 향하는 측에 공급받은 전기 에너지를 열 에너지로 변환하여 상기 라이너(30)를 가열하는 히터부(130)가 상기 베이스(120)의 상기 라이너(30)를 향하는 측에 구비될 수 있다.

이 때, 상기 베이스(120) 및 상기 히터부(130)는 상기 라이너(30)의 직경보다 더 긴 길이를 형성할 수 있는데, 이는 상기 히터부(130)가 상기 라이너(30)를 가열하며 압착하여 상기 라이너(30)가 직경방향으로 넓어지도록 확관시키기 때문이다.

한편, 상기 베이스(120)는, 중심부와 틸팅부 및 힌지부를 포함할 수 있다. 상기 중심부(124)는 전술한 상기 회전부(103)가 결합되며, 상기 회전부(103)와 함께 상기 회전부(103)의 회전축을 중심으로 회전될 수 있다.

상기 틸팅부(122)는 상기 히터부(130)가 구비되며, 상기 중심부(124)에 대해서 회전가능하게 구비될 수 있다. 이 때, 상기 중심부(124)와 상기 틸팅부(122)의 사이에는 힌지부(126)가 구비되어, 상기 틸팅부(122)를 상기 중심부(124)에 대해서 각도조절이 가능하도록 결합시킬 수 있다. 상기 틸팅부(122)의 회전축은 상기 회전부(103)의 회전축과 직교하는 방향으로 배치될 수 있다.

따라서, 상기 라이너(30)는 최초에는 매설관(20)의 방향과 평행한 방향을 이루다가 상기 히터부(130)에 의해 가열되면서 각도가 세워지게 되는데, 이 때 상기 틸팅부(122)가 수평상태부터 수직상태까지 상기 라이너(30)의 변형각도에 맞도록 틸팅되면서 압력을 가할 수 있다.

한편, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 히터본체부(110)는 스페튤라부(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 스페튤라부(150)는 상기 틸팅부(122)의 측면에 착탈 가능하게 구비될 수 있다.

또한, 상기 스페튤라부(150)는 상기 히터부(130)보다 더 상기 라이너(30) 측으로 돌출되도록 구비되어 상기 라이너(30)와 접촉함으로써 상기 라이너(30)를 압박하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 히터 본체부(110)의 회전방향 후측에 구비되어 상기 히터 본체부(110)에 의해 가열된 라이너(30)를 압박할 수 있다.

즉, 상기 히터 본체부(110)는 상기 스페튤라부(150)에 의해 상기 라이너(30)와는 소정간격 이격된 상태가 되어 상기 라이너(30)와 직접적으로 접촉되지 아니하여 용융된 라이너(30)에 의해 오염되지 않는 효과가 있다.

또한, 상기 스페튤라부(150)가 상기 상기 히터 본체부(110)의 회전방향 후측에 위치되므로, 상기 라이너(30)는 상기 히터 본체부(110)에 의해 먼저 가열된 후에 상기 스페튤라부(150)에 의해 눌려져 변형될 수 있다.

이와 같은 스페튤라부(150)는 어느정도 강성을 가지면서 용융화된 상기 라이너(30)와 반응하지 아니하는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어 플라스틱이나 실리콘 또는 금속 등의 재질로 형성될 수 있을 것이다.

한편, 상기 히터부(130)는 상기 바아의 길이방향을 따라 복수개가 독립적으로 작동되도록 분할되어 배치될 수 있다. 이는 상기 라이너(30)의 직경에 따라 또는 작업중에 상기 라이너(30)가 확관되면서 상기 히터가 상기 라이너(30)와 접촉되는 지점이 변하기 때문이다.

따라서, 상기 복수개의 분할된 히터부(130) 중에 상기 라이너(30)와 접촉되는 지점의 히터만 작동시킴으로써 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다.

이를 위해, 상기 베이스(120)의 측면에 상기 히터부(130)의 발열지점을 조절할 수 있는 스위치(132) 및 상기 히터부(130)의 각 지점별 작동여부를 확인할 수 있는 표시기(134)가 구비될 수도 있다.

따라서, 작업자는 상기 표시기(134)를 확인하면서 상기 라이너(30)와 접촉한 지점의 히터만 작동되도록 스위치(132)를 조절할 수 있다.

한편, 상기 히터부(130)의 상기 라이너(30)와 접촉되는 면에, 상기 히터부(130)에 의해 가열되는 라이너(30)의 피가열면에 요철이 형성되도록 돌출된 가열돌기(140)가 형성될 수 있다.

상기 히터부(130)에 가열돌기(140)가 형성됨으로써, 상기 히터부(130)에 의해 가열되는 라이너(30)에도 요철이 형성될 수 있으며, 이는 추후 융착시 보다 유리할 수 있다.

따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 중심축부(101)와 회전부(103)를 회전시켜 상기 히터본체부(110)의 베이스(120)가 상기 라이너(30)에 닿도록 위치 시킨 후 상기 히터부(130)를 작동시켜 상기 라이너(30)를 가열시킬 수 있다.

또한, 상기 회전부(103)가 회전되면서 상기 고정장치(40)에 접근되도록 형성되므로, 상기 회전부(103)를 상기 중심축부(101)를 중심으로 회전시킴으로써 상기 라이너(30)가 가열 압착되면서 확관될 수 있다.

또한, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 틸팅부(122)가 상기 라이너(30)의 각도 변화에 따라 수평상태로부터 점점 수직상태로 세워지면서 확관공정이 이루어 질 수 있다.

물론 이 때 상기 라이너(30)의 확관된 부분은 직경이 짧아 수밀성이 떨어지는데, 이를 보충하고자 도 9의 b 및 도 9의 c에 도시된 바와 같이, 별도의 플랜지 형성부(50)를 융착시켜 충분한 직경과 두께의 보수용 라이너 플랜지를 제조할 수 있다.

상기 플랜지 형성부(50)는 상기 매설관(20)에 삽입된 라이너(30)의 내경과 유사한 내경을 이루고 상기 매설관(20)에 삽입된 라이너(30)의 외경보다는 큰 외경을 이루면서 상기 매설관(20)의 플랜지(22)의 외경보다는 작은 외경을 이루는 것이 바람직하다.

또한, 상기 플랜지 형성부(50)는 상기 라이너(30)와 같은 재질 또는 상기 라이너(30)와는 다른 재질로 형성될 수 있으며, 별도로 제작하여도 무방하고 또는 다른 현장 등에서 보수 시공시 자재 절단 등으로 남은 자재를 재활용하여도 무방하다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 매설관()에 상기 플랜지()가 결합될 때 직각을 이루지 못하고 다소 각도를 이루면서 기울게 용접될 수도 있다.

이러한 경우에도 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 보수용 라이너 플랜지 확관장치를 이용하여 보수용 라이너를 확장시키면 상기 보수용 라이너(30)의 플랜지가 상기 매설관(20)에 용접된 플랜지(22)에 균일하게 밀착될 수 있다.

이는 상기 마운트(200)가 상기 매설관(20)이 아닌 상기 매설관(20)에 용접된 플랜지(22)에 장착되기 때문이다.

이하, 본 발명이 보수용 라이너 플랜지 확관장치를 이용하여 관로를 보수하는 관로 보수방법에 대해서 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 관로 보수방법은, 플랜지 용접단계(S110), 보수용 라이너 삽입단계(S120), 확관장치 설치단계(S130), 확관단계(S140) 및 융착단계(S150)를 포함할 수 있다.

먼저 보수가 필요한 구간의 매설과 끝 부분에 작업구를 설치하고, 상기 매설관(20)을 절단하여 입구와 출구를 개방시킬 수 있다.

그리고, 입구와 출구가 개방된 상기 매설관(20)의 단부에 금속 플랜지(22)를 용접하는 플랜지 용접단계(S110)가 수행될 수 있다.

그리고, 상기 보수용 라이너 삽입단계(S120)는, 보수가 필요한 매설관(20)의 구간에 보수용 라이너(30)를 삽입하는 단계이다.

상기 라이너 삽입단계(S120)의 후에 상기 매설관의 플랜지(22)에 보수용 라이너 플랜지 확관장치를 장착하는 확관장치 설치단계(S130)가 수행될 수 있다.

그리고, 확관단계(S140)가 수행될 수 있다.

상기 확관단계(S140)는, 설치된 보수용 라이너 플랜지 확관장치의 확관부(105)를 회전시켜, 상기 매설관(20) 측으로 접근시키면서 상기 보수용 라이너(30)의 단부를 가열하면서 압착하여, 상기 라이너(30)의 단부를 확장시켜, 매설관(20)의 플랜지(22)에 밀착시키는 단계이다.

상기 확관단계(S140)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 고정장치(40)에 설치된 상기 확관장치(100)를 회전시켜 상기 고정장치(40)측으로 접근시키면서 상기 라이너(30)의 단부를 가열하면서 압착하여 상기 라이너(30)의 단부를 상기 매설관(20)의 플랜지(22)에 닿도록 확장시키는 단계이다.

이 때, 상기 틸팅부(122)의 각도를 상기 라이너(30)의 각도에 대응되도록 변화시켜가면서 상기 라이너(30)를 확장시킬 수 있다.

즉, 상기 중심축부(101)와 회전부(103)를 회전시켜 상기 히터본체부(110)의 베이스(120)가 상기 라이너(30)에 닿도록 위치 시킨 후 상기 히터부(130)를 작동시켜 상기 라이너(30)를 가열시키며, 상기 회전부(103)를 상기 중심축부(101)를 중심으로 회전시켜 상기 회전부(103)가 상기 고정장치(40) 측으로 접근되면서 상기 라이너(30)를 가압하므로 상기 라이너(30)가 가열 압착되면서 넓어져 도 10의 a에 도시된 바와 같이 확관될 수 있다.

이 때, 상기 히터부(130)에 형성된 가열돌기(140)가 상기 라이너(30)의 피가열면에 요철을 형성하면서 가열할 수 있다. 상기와 같이 라이너(30)의 피가열면에 형성된 요철은 추후 융착단계에서 플랜지 형성부(50)와 융착될 때 보다 견고하게 융착되도록 작용될 수 있다.

또한, 상기 라이너(30)가 확관되면서 상기 히터가 상기 라이너(30)와 접촉되는 지점이 변하는데, 히터부(130) 중에 상기 라이너(30)와 접촉되는 지점의 히터만 작동시키도록 조작할 수 있다.

상기 확관단계 후에는 도 10의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 라이너(30)가 확장된 부분에 상기 플랜지 형성부(50)를 융착시키는 융착단계(S150)가 수행될 수 있다.

상기 융착단계가 마무리된 후에는 상기 보수용 라이너 플랜지 확관장치(100)를 탈거하고 기존 관로(20)를 다시 체결하여 보수작업을 마무리 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

5 작업구 20 매설관
20 관로 30 라이너
40 고정장치 41 본체
42 다리 43 패드
44 결합공 100 확관장치
101 중심축부 103 회전부
105 확관부 110 히터본체부
120 베이스 130 히터부
132 스위치 134 표시기
140 가열돌기 200 마운트
210: 고정 바아 220: 고정판
230: 구동부

Claims (12)

1. 보수용 라이너가 삽입된 매설관의 끝단에 구비된 플랜지에 결합되는 마운트;
   상기 마운트의 중심으로부터 상기 매설관의 끝단을 향하여 연장되며, 상기 마운트의 중심에 회전 가능하게 장착되는 중심축부;
   상기 중심축부에 구비되며, 상기 중심축부를 중심으로 회전됨에 따라 상기 매설관측으로 접근하면서, 상기 보수용 라이너의 끝단을 가열압착하여 확장시키는 확관부;
   를 포함하며,
   상기 확관부는,
   상기 중심축부에 회전가능하게 장착되며, 회전되면서 상기 매설관의 플랜지측으로 접근되는 회전부;
   상기 회전부에 외측 끝단에 구비되며, 상기 라이너보다 큰 직경으로 형성되며, 상기 라이너와 닿는 면에 상기 라이너를 가열하는 히터부가 구비된 히터본체부;
   를 포함하고,
   상기 히터본체부는,
   상기 회전부로부터 직경방향 외측으로 연장된 베이스;
   상기 베이스의 상기 라이너를 향하는 측에 구비된 히터부;
   를 포함하며,
   상기 베이스는,
   상기 회전부가 결합되는 중심부;
   상기 히터부가 구비되며, 상기 중심부에 대해서 회전가능하게 구비되는 틸팅부;
   상기 중심부와 틸팅부 사이에 구비되어 상기 회전부의 축방향과 직교되는 방향의 회전축을 가지며, 상기 틸팅부를 상기 중심부에 대해서 각도조절이 가능하도록 결합시키는 힌지부;
   를 포함하는, 보수용 라이너 플랜지 확관장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 마운트는,
   상기 매설관의 플랜지에 형성된 결합공에 삽입되어 고정되며, 상기 매설관의 끝단으로부터 상기 매설관의 연장방향을 향하여 연장되는 고정 바아;
   상기 고정 바아에 장착되며, 상기 중심축부가 회전가능하게 장착되는 고정판;
   을 포함하는, 보수용 라이너 플랜지 확관장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 고정판에 구비되며, 상기 중심축부를 회전시키는 구동부;
   를 포함하는, 보수용 라이너 플랜지 확관장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 베이스는, 상기 회전부로부터 바아 형태로 연장되며,
   상기 히터부는, 상기 바아를 따라 배치된, 보수용 라이너 플랜지 확관장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 히터부는, 상기 바아의 길이방향을 따라 복수개가 독립적으로 작동되도록 분할되어 배치되는, 보수용 라이너 플랜지 확관장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 히터부의 상기 라이너와 접촉되는 면에, 상기 히터부에 의해 가열되는 라이너의 가열면에 요철이 형성되도록 돌출된 가열돌기를 더 포함하는, 보수용 라이너 플랜지 확관장치.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상기 틸팅부의 측면에 착탈 가능하게 구비되며,
    상기 히터부보다 더 상기 라이너 측으로 돌출되도록 구비되어 상기 라이너를 압박하며,
    상기 히터 본체부의 회전방향 후측에 구비되어 상기 히터 본체부에 의해 가열된 라이너를 압박하도록 구비되는 스페튤라부를 더 포함하는, 보수용 라이너 플랜지 확관장치.
12. 제1항 내지 제3항, 제6항 내지 제8항 및 11항 중 어느 한 항의 보수용 라이너 플랜지 확관장치를 이용하여, 관로를 보수하는 관로 보수방법으로서,
    매설관 단부에 금속 플랜지를 용접하는 플랜지 용접단계;
    매설관에 보수용 라이너를 삽입하고, 삽입된 보수용 라이너가 매설관 내주면에 밀착위치시키는 보수용 라이너 삽입단계;
    상기 매설관의 플랜지에 보수용 라이너 플랜지 확관장치를 장착하는 확관장치 설치단계;
    설치된 보수용 라이너 플랜지 확관장치의 확관부를 회전시켜, 상기 매설관 측으로 접근시키면서 상기 보수용 라이너의 단부를 가열하면서 압착하여, 상기 라이너의 단부를 상기 매설관의 직경방향 외측으로 확장시키는 확관단계;
    확장된 상태의 상기 라이너 단부에 플랜지 형성부를 융착시켜, 보수용 라이너의 플랜지를 형성하는 융착단계;
    를 포함하는, 보수용 라이너 플랜지 보수방법.

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