KR102669799B1 - 부단수 차단 시공 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (A) 유체가 흐르는 배관의 대상 구간 입구측 및 출구측에 부단수 천공을 위한 체결 모듈을 각각 설치하는 단계; (B) 상기 체결 모듈에 천공 장치를 설치하여 배관을 천공하는 단계; (C) 상기 배관의 천공부를 체결 모듈을 통해 차폐하는 단계; (D) 상기 체결 모듈에서 천공 장치를 제거하고 유체 차단 장치를 설치하는 단계; (E) 상기 입구측 및 출구측에 각각 설치된 상기 유체 차단 장치 사이에 바이패스 배관을 설치하는 단계; 및 (F) 상기 체결 모듈을 통해 상기 천공부를 개방하고, 상기 유체 차단 장치를 이용하여 상기 배관의 대상 구간 입구측 및 출구측을 폐쇄하여, 상기 바이패스 배관을 통한 유로를 형성하는 단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 부단수 차단 시공 방법에 관한 것으로, 본 발명은 배관 내부 유체 흐름을 완벽하게 차단하면서도 관 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 부단수 차단 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하에 매설된 배관의 스케일을 제거하거나 밸브 교체 등의 작업을 수행하는 경우 배관의 단수 없이 스케일을 제거하거나 밸브 교체 작업을 가능하도록 하는 부단수 차단 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 상수도관은 대용량의 상수를 장거리 이송시키는 대구경의 주관과, 주관에서 분기되어 가정 및 사무실 등 근거리 이송으로 상수를 공급하는 지관으로 이루어진다.
이와 같이 분기가 이루어진 지관에는 반드시 제수용 밸브를 설치하여 상수의 단속이 이루어질 수 있도록 하여 이후 노후화되거나 파손된 상수관의 교체시 단수에 의해 작업이 용이하도록 하고 있다.
이와 같은 제수용 밸브를 이용하는 종래 방법은 교체지점의 상수관에 연결된 모든 제수용 밸브를 차단하여 교체하려는 상수관에 급수가 되지 않는 상태에서 작업이 이루어지고 있다.
따라서, 차단된 제수용 밸브가 당담하는 상당히 넓은 지역에 단수가 발생하는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 단수 없이 상수도 관련 작업을 할 수 있는 다양한 방법의 부단수 차단 공법이 개시되고 있다.
그러나 이러한 종래의 부단수 차단 공법에 있어서는, 배관 내의 유체를 차단하는 유체 차단 장치의 차단 헤드가 단순한 원판형으로 구성되어 배관 내의 수압이나 배관의 상태 등에 따라 차단이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
또한 종래의 유체 차단 장치는 배관의 공사기간 동안에만 이를 설치한 후 공사가 완료되면 이를 철거하는 타입 또는 공사 완공 후에도 철거하지 않고 영구히 설치하는 타입으로 한정되어 있어 배관의 융통성 있는 운영을 저해하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배관 내의 유체 흐름을 완벽하게 차단하면서도, 부단수 차단으로 인한 관내 훼손 및 변형이 유발되지 않는 유체 차단 장치를 포함하는 부단수 차단 시공 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은, 유체 차단 장치 중 배관 내부의 유로를 차단하는 차단 헤드가 수압에 비례하여 밀폐력이 가변되는 부단수 차단 시공 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은, 배관의 공사 중에 유체 차단 장치가 배관 내의 유체를 차단함은 물론, 공사 완료 이후에도 유체 차단 장치를 철거하지 아니하고 배관 외측에 수납되도록 하여 필요시 배관 내측으로 유입시켜 유체를 차단할 수 있는 부단수 차단 시공 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, (A) 유체가 흐르는 배관의 대상 구간 입구측 및 출구측에 부단수 천공을 위한 체결 모듈을 각각 설치하는 단계; (B) 상기 체결 모듈에 천공 장치를 설치하여 배관을 천공하는 단계; (C) 상기 배관의 천공부를 체결 모듈을 통해 차폐하는 단계; (D) 상기 체결 모듈에서 천공 장치를 제거하고 유체 차단 장치를 설치하는 단계; (E) 상기 입구측 및 출구측에 각각 설치된 상기 유체 차단 장치 사이에 바이패스 배관을 설치하는 단계; 및 (F) 상기 체결 모듈을 통해 상기 천공부를 개방하고, 상기 유체 차단 장치를 이용하여 상기 배관의 대상 구간 입구측 및 출구측을 폐쇄하여, 상기 바이패스 배관을 통한 유로를 형성하는 단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 부단수 차단 시공 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 부단수 차단 시공 방법에 있어서, 상기 체결 모듈은, 상기 배관에 용접 또는 압착 방식으로 결합하고, 상기 배관에 수직 방향으로 형성되는 분기부를 갖되, 상기 분기부의 말단은 플랜지가 형성된 할정자관; 및 상기 할정자관의 플랜지에 체결되어 할정자관의 분기부를 개폐하는 샌드위치 밸브;를 포함하여 구성되는 것일 수 있다.
또한, 상기 샌드위치 밸브는, 상기 할정자관의 플랜지 상부에 결합되는 밸브 본체와; 상기 밸브 본체 내부에서 수평 방향으로 이동하면서 상기 분기부를 개폐하는 차단판;을 포함하여 구성되는 것일 수 있다.
그리고, 상기 유체 차단 장치는, 상기 분기부를 통해 상기 배관의 내외로 승하강 가능하게 구비되어 상기 배관 내측으로 하강시 배관 내주면을 차폐하여 배관 내부의 유로를 차단하되, 원형의 디스크 형상으로 형성되어 배관의 내주면을 차폐하는 차폐 유닛과; 상기 차폐 유닛을 상하 방향으로 승하강시키는 승하강 유닛; 상기 승하강 유닛을 구동시키는 구동 모듈; 그리고 상기 샌드위치 밸부 상부에 구비되어 상기 차폐 유닛. 승하강 유닛 및 구동 모듈을 차폐하여 수용하며, 상기 바이패스 배관이 연결되는 수용 케이스;를 포함하여 구성되는 것일 수 있다.
또한, 상기 승하강 유닛은, 상기 차폐 유닛의 중앙에 고정되어 상기 차폐 유닛을 상하 방향으로 승하강시키는 승하강 로드와; 상기 승하강 로드의 상부에 구비되어 상기 승하강 로드를 회동 가능하게 회전시키는 힌지축;을 포함하여 구성되는 것일 수 있다.
그리고, 상기 승하강 로드는, 상기 수용 케이스 내부를 상하 방향으로 이동하는 수직부와; 상기 수직부의 하단부에서 수평 방향으로 절곡되어 상기 차폐 유닛을 고정 결합시키는 수평부;를 포함하여 구성되는 것일 수 있다.
또한, 상기 차폐 유닛은, 상기 배관의 내경에 대응하는 원판 형상으로 형성되어 상기 승하강 로드 수평부에 고정 결합되는 전면 디스크; 상기 전면 디스크에 대향하여 소정 거리 이격된 위치에 고정 설치되는 원판형의 배면 디스크; 상기 전면 디스크와 배면 디스크 사이에 삽입되어 공기압에 의해 팽창하되, 팽창시 상기 전면 디스크 및 배면 디스크 보다 큰 직경으로 팽창되는 팽창 튜브; 및 상기 팽창 튜브에 공기를 주입하는 가압관;을 포함하여 구성되는 것일 수 있다.
그리고, 상기 전면 디스크의 직경은 상기 배면 디스크의 직경보다 작게 형성되고, 상기 전면 디스크 외주면에는 상기 배면 디스크 외주면을 향해 연장 형성되는 전면 테두리부가 형성되고, 상기 배면 디스크 외주면에는 상기 전면 디스크 외주면을 향해 연장 형성되는 배면 테두리부가 형성되며, 상기 전면 테두리부 단부와 상기 배면 테두리부 단부 사이에는 이격 공간이 형성되어, 상기 이격 공간을 통해 상기 팽창 튜브가 돌출되어 팽창되는 것일 수 있다.
또한, 상기 차폐 유닛은, 상기 배관의 내경에 대응하는 원판 형상으로 형성되어 상기 승하강 로드 수평부에 고정 결합되는 배면 디스크; 상기 배면 디스크의 전방에 상기 배면 디스크에 대향하여 구비되며, 중앙의 관통공을 통하여 상기 승하강 로드 수평부에 슬라이딩 가능하게 설치되는 원판형의 전면 디스크; 및 상기 배면 디스크와 전면 디스크 사이에 구비되고, 내부에 소정량의 충진물이 충진되어 상기 전면 디스크의 가압에 의해 상기 전면 디스크 및 배면 디스크외측으로 돌출되어 팽창하는 충진 튜브;를 포함하여 구성되는 것일 수 있다.
그리고, 상기 차폐 유닛은, 상기 배관의 내경과 동일한 직경의 원형 형상으로 형성되어 상기 승하강 로드 수평부에 고정 결합되는 차폐 디스크; 상기 차폐 디스크의 원주면을 따라 외측으로 연장되어 설치되되, 유로 방향의 내측으로 소정의 각도로 경사지게 설치되는 탄성 날개부; 상기 탄성 날개부의 외주면에 설치되어 인장에 의해 상기 탄성 날개부의 외주면을 내측으로 수렴시키는 인장 와이어; 및 상기 인장 와이어를 인장시키는 인장 와인더;를 포함하여 구성되는 것일 수 있다.
또한, 상기 탄성 날개부는, 탄성을 가지는 합성수지재로 형성되는 것일 수 있다.
그리고, 상기 구동부는, 상기 승하강 로드를 힌지 회동시키는 회동 모터와; 상기 승하강 로드를 상하 이동시키는 유압 실린더; 그리고 상기 차단판을 수평 이동시키는 유압 실린더;를 포함하여 구성되는 것일 수 있다.
또한, 상기 단계 (C)는, 상기 샌드위치 밸브의 차단판이 상기 할정자관의 분기부를 차폐함으로써 수행되는 것일 수 있다.
그리고, 상기 단계 (F)는, (F1) 상기 샌드위치 밸브의 차단판이 상기 대상 구간의 입구측 할정자관의 분기부를 개방하는 단계; (F2) 상기 유체 차단 장치의 차폐 유닛이 상기 대상 구간의 입구측 배관을 차폐하는 단계; (F3) 상기 샌드위치 밸브의 차단판이 상기 대상 구간의 출구측 할정자관의 분기부를 개방하는 단계; 및 (F4) 상기 유체 차단 장치의 차폐 유닛이 상기 대상 구간의 출구측 배관을 차폐하는 단계;를 포함하여 수행되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 부단수 차단 시공 방법은, 유체 차단 장치 중 배관 내부에서 유체를 차단하는 차폐 유닛에 배관 내주면과 원판형 디스크 사이의 간극을 밀폐시키는 밀폐 수단을 부가함으로써 배관 내부 유체 흐름을 완벽하게 차단하면서도 관 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에서는 간극을 밀폐시키는 밀폐 수단이 선택적으로 디스크 사이의 간극을 밀폐시키도록 하여 밀폐 수단의 설치 및 제거가 용이해지는 효과가 있다.
특히 상기 밀폐 수단은 배관 내부의 수압에 의한 작동이 가능하여, 외부로부터의 별도의 동력 제공이 없어도 작동 가능할 뿐만 아니라, 수압이 클수록 강한 밀폐력이 발휘되므로 완벽한 관의 밀폐가 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 유체 차단 장치가 배관의 내부 및 외부로 이동 가능하여 필요시 배관 내부로 이동하여 유체를 차단하고, 배관의 유로 형성이 필요한 경우에는 배관의 외측으로 이동시킴으로써 배관의 융통성 있는 운영이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 부단수 차단 시공 방법의 시공 결과를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유체 차단 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유체 차단 장치의 구성 요소인 차폐 유닛의 일 구현예에 대한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유체 차단 장치의 구성 요소인 차폐 유닛의 다른 구현예에 대한 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 유체 차단 장치의 구성 요소인 차폐 유닛의 또 다른 구현예에 대한 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 유체 차단 장치의 구성 요소인 차폐 유닛의 또 다른 구현예에 대한 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유체 차단 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유체 차단 장치의 구성 요소인 차폐 유닛의 일 구현예에 대한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유체 차단 장치의 구성 요소인 차폐 유닛의 다른 구현예에 대한 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 유체 차단 장치의 구성 요소인 차폐 유닛의 또 다른 구현예에 대한 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 유체 차단 장치의 구성 요소인 차폐 유닛의 또 다른 구현예에 대한 측면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 구현예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 지하에 매설된 배관의 스케일을 제거하거나 밸브 교체 등의 작업을 수행하는 경우 배관의 단수 없이 스케일을 제거하거나 밸브 교체 작업을 가능하도록 하는 부단수 차단 시공 방법에 관한 것이다.
이하에서는 본 발명의 부단수 차단 시공 방법에 대하여, 바람직한 구현예 및 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 이와 관련하여, 도 1은 본 발명에 따른 부단수 차단 시공 방법의 시공 결과를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 시공 방법에 사용되는 유체 차단 장치의 측면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 부단수 차단 시공 방법은 먼저 유체가 흐르는 배관의 스케일 제거나 밸브 교체 등과 같은 작업이 필요한 대상 구간의 입구측 및 출구측에 부단수 천공을 위한 체결 모듈(200)을 각각 설치한다.
상기 체결 모듈(200)은, 배관의 외주면에 체결되어 부단수 차단 공법에 의해 배관(100)를 천공하고 유체 차단 장치를 설치하기 위하여 필요한 부분이다.
본 발명에 있어서 상기 체결 모듈(200)은, 배관(100)에 용접 또는 압착 방식으로 결합하고, 상기 배관에 수직 방향으로 형성되는 분기부(211)를 갖되, 상기 분기부(211)의 말단은 플랜지(212)가 형성된 할정자관(210) 및 상기 할정자관(210)의 플랜지(212)에 체결되어 할정자관(210)의 분기부(211)를 개폐하는 샌드위치 밸브(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
일반적으로 상기 할정자관(210)은 배관의 상부를 둘러싸는 상부 플레이트와 하부를 둘러싸는 하부 플레이트로 나뉘어 구성되고, 상부 플레이트와 하부 플레이트는 볼팅 등에 의해 서로 결합되게 되나, 본 발명의 도시된 도면에서는 편의상 일체로 도시하였다. 한편 상기 분기부(211) 및 플랜지(212)는 상부 플레이트와 일체로 형성되게 된다.
또한 상기 샌드위치 밸브(220)는, 상기 할정자관(210)의 플랜지(212) 상부에 결합되는 밸브 본체(221)와 상기 밸브 본체(221) 내부에서 수평 방향으로 이동하면서 상기 분기부(211)를 개폐하는 차단판(222)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같이 배관의 대상 구간 입구측 및 출구측에 체결 모듈(200)을 설치한 이후, 먼저 입구측 체결 모듈(200)의 샌드위치 밸브(220) 상부에 배관을 천공하기 위한 천공 장치(미도시)를 설치한다.
이어서, 샌드위치 밸브(220)의 차단판(221)을 유압 또는 공기압에 의해 외측으로 슬라이딩시켜 분기부(211)를 개방한 후, 천공 장치의 천공 드릴을 배관 외주면으로 하강시켜 배관을 천공한다.
이어서, 천공 드릴을 상방으로 상승시킨 후, 샌드위치 밸브(220)의 차단판(221)을 내측으로 슬라이딩시켜 분기부(211)를 폐쇄한 후, 천공 장치를 입구측 체결 모듈(200)의 샌드위치 밸브(220)에서 분리시킨다.
이어서, 천공 장치를 출구측 체결 모듈(200)의 샌드위치 밸브(220)에 설치한 입구측 체결 모듈(200)에서와 동일한 과정을 통해 출구측 배관을 천공한다. 물론 천공 장치를 입구측 및 출구측 체결 모듈(200)에 각각 설치하여 동시에 배관을 천공하는 것도 가능하다.
상기와 같이 배관의 천공 작업이 완료되면 이어서 상기 입구측 체결 모듈(200) 및 출구측 체결 모듈(200)에 유체 차단 장치(300)를 각각 설치하고, 상기 입구측 및 출구측에 각각 설치된 유체 차단 장치(300) 사이를 바이패스 배관(400)을 설치하여 서로 연결시킨다.
이어서, 상기와 같이 바이패스 배관(400) 설치가 완료되면, 상기 체결 모듈(200)을 통해 배관의 천공부를 개방하고, 유체 차단 장치(300)를 이용하여 배관의 공사 대상 구간 입구측 및 출구측을 폐쇄하여 배관의 유로를 차단한 이후, 바이패스 배관(400)을 통하여 유로를 형성시킨다.
상기 바이패스 배관(400)을 통하여 유로를 형성시키는 단계는, 먼저 상기 샌드위치 밸브(220)의 차단판(221)이 상기 대상 구간의 입구측 할정자관(210)의 분기부(211)를 개방한다. 이어서 유체 차단 장치(300)의 차폐 유닛(310)이 상기 개방된 분기부(211)를 통하여 배관 내부로 진입되어 상기 대상 구간의 입구측 배관을 차폐한다. 이때 배관의 유체는 입구측 유체 차단 장치(300)의 수용 케이스(340)를 통하여 바이패스 배관(400)에 의해 출구측 배관으로 연통되기 때문에 배관의 단수는 발생하지 아니한다.
이어서, 상기 샌드위치 밸브(220)의 차단판(221)이 상기 대상 구간의 출구측 할정자관(210)의 분기부(211)를 개방하고, 유체 차단 장치(300)의 차폐 유닛(310)이 상기 개방된 분기부(211)를 통하여 배관 내부로 진입되어 상기 대상 구간의 출구측 배관을 차폐한다. 이때 배관의 유체는 입구측 유체 차단 장치(300)의 수용 케이스(340)와 바이패스 배관(400) 및 출구측 유체 차단 장치(300)의 수용 케이스(340)를 통하여 연속적으로 유로를 형성하게 된다.
이에 의하여 본 발명에 따르면 배관의 단수 없이 배관의 대상 구간에 대하여 스케일 제거 작업이나 밸브 교체 공사 등을 수행하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 있어서, 상기 유체 차단 장치(300)는 배관 내부의 유로를 차폐하는 차폐 유닛(310)과, 상기 차폐 유닛(310)을 상하 방향으로 승하강시키는 승하강 유닛(320)과, 상기 승하강 유닛(320)을 구동시키는 구동 모듈(330) 및 상기 샌드위치 밸브(220) 상부에 구비되어 상기 차폐 유닛(310). 승하강 유닛(320) 및 구동 모듈(330)을 외부로부터 차폐하여 수용하며, 상기 바이패스 배관(400)이 연결되는 수용 케이스(340)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서 상기 차폐 유닛(310)은 원형의 디스크 형상으로 형성되어 배관의 내주면을 차폐하게 되며, 상기 분기부(211)를 통해 상기 배관의 내외로 승하강 가능하게 구성되어 배관 내측으로 하강시 배관 내주면을 차폐하게 된다.
이를 위하여 본 발명의 상기 승하강 유닛(320)은, 상기 차폐 유닛(310)의 중앙에 고정되어 상기 차폐 유닛(310)을 상하 방향으로 승하강시키는 승하강 로드(321)와, 상기 승하강 로드(321)의 상부에 구비되어 상기 승하강 로드(321)를 회동 가능하게 회전시키는 힌지축을 포함하여 구성될 수 있다.
이때 상기 승하강 로드(321)는, 상기 수용 케이스(340) 내부를 상하 방향으로 이동하는 수직부(321A)와, 상기 수직부(321A)의 하단부에서 수평 방향으로 절곡되어 상기 차폐 유닛(310)을 고정 결합시키는 수평부(321B)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한 상기 수직부(321A)는 다단 형태로 구성되어 길이를 조절 가능하게 구성할 수 있다.
또한 상기 구동 모듈(330)은, 상기 승하강 로드(321)를 힌지 회동시키는 회동 모터(미도시)와, 상기 승하강 로드(321)를 상하 이동시키는 유압 실린더(미도시) 그리고 상기 차단판(221)을 수평 이동시키는 유압 실린더(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 승하강 로드(321)의 작동 상태를 설명하면, 상기 수용 케이스(340)에 수평 상태로 수납되어 있는 차폐 유닛(310) 및 승하강 로드(321)는, 차폐 유닛(310)과 체결 모듈(200) 분기부(211)와의 간섭을 방지하기 위하여, 1차로 상기 회동 모터의 구동에 의하여 승하강 로드(321)가 약 45°정도 하방으로 회전하여 차폐 유닛(310)이 상기 분기부(211)의 상방에 위치하도록 한다.
이어서 상기 수직부(321A)의 길이를 연장시켜 차폐 유닛(310)을 배관 내부로 유입시킨다. 이어서 회동 모터의 구동에 의하여 승하강 로드(321)를 약 45°정도 추가로 회전시켜 차폐 유닛(310)이 배관 내부에 수직 상태로 위치하도록 하여 배관의 유로를 차단시키게 된다.
또한 차폐 유닛(310)을 배관 내부에서 철거할 필요가 있는 경우에는 전술한 과정을 역의 순서로 진행하여 차폐 유닛(310)을 수용 케이스(340)에 수납시키게 된다.
한편 도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 차폐 유닛(310)의 측면도이다.
본 구현예에 따르면, 상기 차폐 유닛(310)은, 상기 배관의 내경에 대응하는 원판 형상으로 형성되어 상기 승하강 로드(321) 수평부(321B)에 고정 결합되는 전면 디스크(311)와, 상기 전면 디스크(311)에 대향하여 소정 거리 이격된 위치에 고정 설치되는 원판형의 배면 디스크(312)를 포함하여 구성될 수 있다.
기본적으로 상기 전면 디스크(311)와 배면 디스크(312)에 의해 배관의 유로가 차단되게 된다. 그러나 이와 같이 차폐 유닛(310)이 단순한 원판 형상으로 구성되는 경우 종래 기술에서와 같이 배관 내주면과 원판 외주면 사이의 완벽한 밀폐가 현실적으로 불가능하기 때문에 배관 내주면과 원판 외주면 사이의 간극을 통하여 누수가 발생할 염려가 있다.
이에 본 발명에 따르면, 상기 전면 디스크(311)와 배면 디스크(312) 사이에는 공기압에 의해 팽창하는 팽창 튜브(313)가 삽입되고, 상기 팽창 튜브(313)에 공기를 주입하는 가압관(314)이 구비되는 것을 발명의 기술적 특징의 하나로 한다.
이에 의하여, 상기 팽창 튜브(313)가 전면 디스크(311)와 배면 디스크(312) 사이에서 전면 디스크(311) 및 배면 디스크(312) 보다 큰 직경으로 팽창되게 되므로, 상기 팽창 튜브(313)가 배관 내주면에 밀착되어 배관 내주면과 원판 외주면 사이의 간극을 밀폐하게 되므로 누수를 방지할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 구현예에 따른 상기 차폐 유닛(310)의 측면도이다.
본 구현예에 따르면, 상기 전면 디스크(311)의 직경은 배면 디스크(312)의 직경보다 작게 형성될 수 있다. 여기에서 상기 전면 디스크(311) 외주면에는 상기 배면 디스크(312) 외주면을 향해 연장 형성되는 전면 테두리부(311A)가 형성되고, 상기 배면 디스크(312) 외주면에는 상기 전면 디스크(311) 외주면을 향해 연장 형성되는 배면 테두리부(312A)가 형성될 수 있다.
이때 상기 전면 테두리부(311A) 단부와 상기 배면 테두리부(312A) 단부 사이에는 이격 공간이 형성되게 되며, 상기 이격 공간을 통해 상기 팽창 튜브(313)가 돌출되어 팽창되게 된다.
본 구현예의 경우에는 전면 디스크(311) 측에서 배면 디스크(312) 방향으로 직경이 증가하는 경사면이 형성되기 때문에, 상기 팽창 튜브(313)가 수압에 의해 가압되는 경우, 상기 팽창 튜브(313)는 쐐기 형태로 수압에 의해 배관 내주면과 전면/배면 테두리부 사이에 압착되어 완벽한 누수 방지 효과를 구현할 수 있게 된다.
본 구현예의 경우, 수압이 커질수록 밀폐력이 커지므로 강한 수압이 작용하는 경우에도 효과적인 차폐가 가능하다.
한편 도 5는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 상기 차폐 유닛(310)의 측면도이다.
본 구현예에 따르면, 상기 차폐 유닛(310)은, 상기 배관의 내경에 대응하는 원판 형상으로 형성되어 상기 승하강 로드(321) 수평부(321B)에 고정 결합되는 배면 디스크(312)와, 상기 배면 디스크(312)의 전방에 상기 배면 디스크(312)에 대향하여 구비되며, 중앙의 관통공을 통하여 상기 승하강 로드(321) 수평부(321B)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 원판형의 전면 디스크(311)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 본 구현예의 경우 전면 디스크(311)가 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 점에 발명의 특징이 있다. 이때 상기 배면 디스크(312)와 전면 디스크(311) 사이에는, 내부에 소정량의 충진물이 충진되어 전면 디스크(311)의 가압에 의해 전면 디스크(311) 및 배면 디스크(312) 외측으로 돌출되어 팽창하는 충진 튜브(313)가 구비될 수 있다.
본 구현예의 경우, 수압(P)에 의해 전면 디스크(311)가 배면 디스크(312) 쪽으로 밀착되면 충진 튜브(313)가 전면 디스크(311) 및 배면 디스크(312) 외측으로 돌출되어 전면 디스크(311) 및 배면 디스크(312)와 배관 내주면 사이를 차폐시킨다.
이 경우에도 배관 내 수압이 클수록 충진 튜브(313)는 큰 압력으로 가압되어 큰 밀폐력을 나타내게 된다.
본 구현예에 따르면, 충진 튜브(313) 자체가 수압에 의하여 자체적으로 팽창하기 때문에, 전술한 구현예와 같이 팽창 튜브(313)에 외부에서 공기 등을 주입함으로써 추가적인 동력이 소모되고 공기 주입을 위한 추가적인 설비가 필요없게 되는 장점이 있다.
한편 본 발명은, 도 4에 도시된 실시예와 도 5에 도시된 실시예가 함께 구현될 수도 있는데, 즉 도 5에 도시된 실시예의 전면 디스크(311) 및 배면 디스크(312)의 형태를 도 4에 도시된 바와 같이 구현하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 상기 차폐 유닛(310)의 측면도이다.
본 구현예에 따르면, 상기 차폐 유닛(310)은, 상기 배관의 내경과 동일한 직경의 원형 형상으로 형성되어 상기 승하강 로드(321) 수평부(321B)에 고정 결합되는 차폐 디스크(311')와. 상기 차폐 디스크(311')의 원주면을 따라 외측으로 연장되어 설치되되, 유로 방향의 내측으로 소정의 각도로 경사지게 설치되어 수압에 의해 탄발될 수 있도록 구성되는 탄성 날개부(312')를 포함하여 구성될 수 있다.
본 구현예의 경우 차폐 디스크(311')의 원주면을 따라 탄성을 가지는 합성수지재로 형성되는 탄성 날개부(312')를 설치함으로써 간단한 구성으로 누수를 차단할 수 있는 장점이 있다. 즉, 유로 방향의 내측으로 소정의 각도로 경사지게 설치되는 탄성 날개부(312')가 수압에 의하여 배관의 내주면을 향해 전개되므로 배관 내주면과 차폐 디스크(311') 사이의 간극을 밀폐할 수 있게 된다.
이때 탄성 날개부(312')가 배관 내주면에 밀착된 경우 차폐 유닛(310)을 회수하기 위하여는 상기 탄성 날개부(312')를 배관 내주면에서 이격시킬 필요가 있다.
이에 본 구현예에 따르면, 상기 탄성 날개부(312')의 외주면에는 인장에 의해 상기 탄성 날개부(312')의 외주면을 내측으로 수렴시키는 인장 와이어(313')가 설치되고, 상기 승하강 로드(321)의 수평부(321B)에는 상기 인장 와이어(313')를 인장시키는 인장 와인더(314')가 구비될 수 있다.
따라서, 상기 인장 와인더(314')가 상기 인장 와이어(313')를 감으면, 상기 탄성 날개부(312')는 중심측으로 수렴되어 배관 내주면으로부터 이격되어, 차폐 유닛(310)을 구동할 수 있는 상태로 조절할 수 있다.
물론, 상기 인장 와이어(313')는 상기 탄성 날개가 수압에 의해 과도하게 탄발되어(반대측으로 꺾여 접히는 경우) 밀폐력을 상실하는 것을 방지하는 기능도 수행한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
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.
본 발명은 지하에 매설된 배관의 스케일을 제거하거나 밸브 교체 등의 작업을 수행하는 경우 배관의 단수 없이 스케일을 제거하거나 밸브 교체 작업을 가능하도록 하는 부단수 차단 시공 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 배관 내부 유체 흐름을 완벽하게 차단하면서도 관 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
100 : 배관 200 : 체결 모듈
210 : 할정자관 211 : 분기부
212 : 플랜지 220 : 샌드위치 밸브
221 : 밸브 본체 222 : 차단판
300 : 유체 차단 장치 310 : 차폐 유닛
311 : 전면 디스크 312 : 배면 디스크
313 : 팽창 튜브, 충진 튜브 314 : 가압관
320 : 승하강 유닛 321 : 승하강 로드
321A : 수직부 321B : 수평부
311' : 차폐 디스크 312' : 탄성 날개부
313' : 인장 와이어 314' : 인장 와인더
322 : 힌지축 330 : 구동 모듈
340 : 수용 케이스 400 : 바이패스 배관
210 : 할정자관 211 : 분기부
212 : 플랜지 220 : 샌드위치 밸브
221 : 밸브 본체 222 : 차단판
300 : 유체 차단 장치 310 : 차폐 유닛
311 : 전면 디스크 312 : 배면 디스크
313 : 팽창 튜브, 충진 튜브 314 : 가압관
320 : 승하강 유닛 321 : 승하강 로드
321A : 수직부 321B : 수평부
311' : 차폐 디스크 312' : 탄성 날개부
313' : 인장 와이어 314' : 인장 와인더
322 : 힌지축 330 : 구동 모듈
340 : 수용 케이스 400 : 바이패스 배관
Claims (13)
- (A) 유체가 흐르는 배관의 대상 구간 입구측 및 출구측에 부단수 천공을 위한 체결 모듈을 각각 설치하는 단계;
(B) 상기 체결 모듈에 천공 장치를 설치하여 배관을 천공하는 단계;
(C) 상기 배관의 천공부를 체결 모듈을 통해 차폐하는 단계;
(D) 상기 체결 모듈에서 천공 장치를 제거하고 유체 차단 장치를 설치하는 단계;
(E) 상기 입구측 및 출구측에 각각 설치된 상기 유체 차단 장치 사이에 바이패스 배관을 설치하는 단계; 및
(F) 상기 체결 모듈을 통해 상기 천공부를 개방하고, 상기 유체 차단 장치를 이용하여 상기 배관의 대상 구간 입구측 및 출구측을 폐쇄하여, 상기 바이패스 배관을 통한 유로를 형성하는 단계;를 포함하여 구성되고:
상기 체결 모듈은,
상기 배관에 용접 또는 압착 방식으로 결합하고, 상기 배관에 수직 방향으로 형성되는 분기부를 갖되, 상기 분기부의 말단은 플랜지가 형성된 할정자관; 및
상기 할정자관의 플랜지에 체결되어 할정자관의 분기부를 개폐하는 샌드위치 밸브;를 포함하여 구성되며:
상기 샌드위치 밸브는,
상기 할정자관의 플랜지 상부에 결합되는 밸브 본체와;
상기 밸브 본체 내부에서 수평 방향으로 이동하면서 상기 분기부를 개폐하는 차단판;을 포함하여 구성되고:
상기 유체 차단 장치는,
상기 분기부를 통해 상기 배관의 내외로 승하강 가능하게 구비되어 상기 배관 내측으로 하강시 배관 내주면을 차폐하여 배관 내부의 유로를 차단하되,
원형의 디스크 형상으로 형성되어 배관의 내주면을 차폐하는 차폐 유닛과;
상기 차폐 유닛을 상하 방향으로 승하강시키는 승하강 유닛;
상기 승하강 유닛을 구동시키는 구동 모듈; 그리고
상기 샌드위치 밸브 상부에 구비되어 상기 차폐 유닛. 승하강 유닛 및 구동 모듈을 차폐하여 수용하며, 상기 바이패스 배관이 연결되는 수용 케이스;를 포함하여 구성되며:
상기 승하강 유닛은,
상기 차폐 유닛의 중앙에 고정되어 상기 차폐 유닛을 상하 방향으로 승하강시키는 승하강 로드와;
상기 승하강 로드의 상부에 구비되어 상기 승하강 로드를 회동 가능하게 회전시키는 힌지축;을 포함하여 구성되고:
상기 승하강 로드는,
상기 수용 케이스 내부를 상하 방향으로 이동하는 수직부와;
상기 수직부의 하단부에서 수평 방향으로 절곡되어 상기 차폐 유닛을 고정 결합시키는 수평부;를 포함하여 구성되며:
상기 차폐 유닛은,
상기 배관의 내경과 동일한 직경의 원형 형상으로 형성되어 상기 승하강 로드의 수평부에 고정 결합되는 차폐 디스크;
상기 차폐 디스크의 원주면을 따라 외측으로 연장되어 설치되되, 유로 방향의 내측으로 소정의 각도로 경사지게 설치되는 탄성 날개부;
상기 탄성 날개부의 외주면에 설치되어 인장에 의해 상기 탄성 날개부의 외주면을 내측으로 수렴시키는 인장 와이어; 및
상기 인장 와이어를 인장시키는 인장 와인더;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 부단수 차단 시공 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 탄성 날개부는,
탄성을 가지는 합성수지재로 형성됨을 특징으로 하는 부단수 차단 시공 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 구동 모듈은,
상기 승하강 로드를 힌지 회동시키는 회동 모터와;
상기 승하강 로드를 상하 이동시키는 유압 실린더; 그리고
상기 차단판을 수평 이동시키는 유압 실린더;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 부단수 차단 시공 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 단계 (C)는,
상기 샌드위치 밸브의 차단판이 상기 할정자관의 분기부를 차폐함으로써 수행됨을 특징으로 하는 부단수 차단 시공 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 단계 (F)는,
(F1) 상기 샌드위치 밸브의 차단판이 상기 대상 구간의 입구측 할정자관의 분기부를 개방하는 단계;
(F2) 상기 유체 차단 장치의 차폐 유닛이 상기 대상 구간의 입구측 배관을 차폐하는 단계;
(F3) 상기 샌드위치 밸브의 차단판이 상기 대상 구간의 출구측 할정자관의 분기부를 개방하는 단계; 및
(F4) 상기 유체 차단 장치의 차폐 유닛이 상기 대상 구간의 출구측 배관을 차폐하는 단계;를 포함하여 수행됨을 특징으로 하는 부단수 차단 시공 방법.
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