KR20000029292A

KR20000029292A - 관 라이닝 공법

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Publication number: KR20000029292A
Application number: KR1019990046440A
Authority: KR
Inventors: 카미야마타카오; 요코시마야수히로; 엔도오시게루; 아오키히로유키
Original assignee: 가미야마 다카오; 가부시키가이샤 쇼난 고세이쥬시 세이사쿠쇼; 엔도오 시게루; 가부시키가이샤 게트; 아오키 히로유키; 가부시키가이샤 오오루; 요코시마 야수히로; 유겐가이샤 요코시마
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1999-10-25
Publication date: 2000-05-25
Also published as: JP2000127241A; US6085794A; JP3839597B2

Abstract

가지관 라이닝재의 칼라부의 가지관 개구부에의 위치 결정을 간단히 단시간에 하는 것이 가능함과 동시에, 가지관 라이닝재에 국부적인 강도부족이 발생하는 것을 막을 수 있는 관 라이닝공법을 제공하는 데에 목적이 있다.

칼라부(3)의 내경을 경화후의 관형태 수지흡착재의 내경보다도 작게 설정하여 이루어지는 가지관 라이닝재(1)를 유체압에 의해서 가지관(11)내에 반전삽입하여, 상기 가지관 라이닝재(1)를 가지관(11)의 내벽에 압압한 상태로 이것에 함침된 경화성수지를 경화시켜 가지관(11)의 라이닝를 행한 후, 본관 라이닝재(21)를 본관(10)내에 유체압에 의해서 반전삽입하여, 상기 본관 라이닝재(21)를 본관(10)의 내벽에 압압한 상태로 이것에 함침된 경화성수지를 경화시켜 본관(10)의 라이닝을 하도록 한 관 라이닝공법에 있어서, 본관(10)내에 반전삽입된 상기 본관 라이닝재(21)의 내부에 작용하는 유체압를 조정하여 본관 라이닝재(21)에 함침된 경화성수지의 일부를 압출하고, 압출된 경화성수지를 클리어런스(clearance)공간(S1)에 도입하여 이것을 경화시키도 한다.

Description

관 라이닝공법 {PIPE LINING METHOD}

본 발명은, 가지관의 라이닝의 후에 본관의 라이닝를 하도록 한 관 라이닝공법에 관한 것이다.

땅속에 매설된 하수관등의 관로가 노후화한 경우, 상기 관로를 지중에서 굴착하는 일 없이, 그 내주면에 라이닝를 제공하여 해당 관로를 보수하는 관 라이닝공법이 알려지고 있다.

즉, 상기 관 라이닝공법은, 가소성의 관형태 수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜 이루어지는 관 라이닝재를 유체압에 의하여 관로내에 반전삽입함과 동시에, 이것을 관로의 내주면에 압압하여, 그 상태를 유지한 체로 관 라이닝재에 함침된 경화성수지를 경화시키는 것에 의하여 관로의 내주면에 라이닝을 제공하는 공법이다.

그런데, 하수관등의 본관에는 복수개의 가지관이 합류하고 있어, 이것들의 가지관에 대하여도 상기와 동일한 공법에 의해서 라이닝를 제공할 수 있어야 한다. 즉, 일단이 경화한 칼라부를 갖고 외표면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름으로 피복된 관형태 수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜 이루어지는 가지관 라이닝재를 본관내에 도입하여, 상기 가지관 라이닝재의 칼라부를 본관의 가지관 개구부 주위 테두리에 밀착시킨 상태로 가지관 라이닝재를 유체압에 의하여 기관내에 본관측에서 지상으로 향하여 반전삽입하여, 상기 가지관 라이닝재를 가지관의 내벽에 압압한 체로, 여기에 함침된 경화성수지를 경화시켜 가지관을 라이닝하는 것이 행하여지고 있다.

그런데, 종래의 가지관 라이닝재에 있어서는, 칼라부는 그 내경이 경화후의 관형태 수지흡착재의 내경과 동일하도록 형성되어 있기 때문에, 본관 내에 도입된 작업용 로봇에 가지관 라이닝재의 칼라부를 지지시켜, TV 카메라로 본관내를 지상으로 모니터링하면서 칼라부의 원통부를 가지관 개구부에 정확히 끼워맞춰 위치결정하기 위해서는 숙련과 막대한 시간을 요하고 있었다.

그리고, 가지관 라이닝재의 칼라부의 가지관 개구부에의 위치 결정이 정확히 행하여지지 않아서 칼라부가 가지관 개구부에 대하여 다소 어긋나면, 그 어긋난 부분의 가지관 라이닝재에 주름이 발생한다고 하는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명자 등은, 도 6에 나타낸 것 같이 칼라부(3)의 내경(d1)을 경화후의 관형태 수지흡착재(2)의 내경(d)보다도 작게(d1 ＜ d)된 가지관 라이닝재(1)를 우선 제안한다(특원평 9-176166호).

그런데, 상기 제안에 관한 가지관 라이닝재(1)를 써서 도 6에 나타낸 것같이 가지관(11)의 라이닝을 하면, 경화된 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)에 연속해있는 원통부(3b)와 가지관(11)과의 사이에 클리어런스 공간(S1)이 형성되어, 이하와 같은 문제가 발생한다.

즉, 땅속에 매설된 본관(10)은 지반침하나 지진 등의 부하가 작용한 경우에 본관(10)과 가지관(11)과의 접속부에 부하응력이 집중되지만, 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)에 연결되는 원통부(3b)는 클리어런스 공간(S1)때문에, 가지관(11)의 개구부 또는 가지관(11)의 내벽에 밀착하지 않고 있어서, 그 변형이 주위의 벽에서 받아지지 않고, 상기 원통부(3b)는 가지관(11)의 내벽에 밀착하여 경화한 다른 부분보다도 부하에 대하는 강도가 약하다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제에 비추어 창안된 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 가지관 라이닝재의 칼라부의 가지관 개구부에의 위치결정을 간단히 단시간에 할 수 있게 함과 동시에, 가지관 라이닝재에 국부적인 강도부족이 발생하는 것을 막을 수 있는 관 라이닝공법을 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명에 관한 관 라이닝공법(가지관 라이닝공법)에 사용되는 가지관 라이닝재의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 관한 관 라이닝공법(가지관 라이닝공법)에 있어서의 가지관 라이닝재의 세트(set)상태를 보이는 단면도이다.

도 3은 본 발명에 관한 관 라이닝공법(가지관 라이닝공법)에 있어서의 가지관 라이닝재의 반전(反轉)삽입(嵌入)상태를 보이는 단면도이다.

도 4는 본 발명에 관한 관 라이닝공법(가지관 라이닝공법)에 있어서의 가지관 라이닝재의 경화상태를 보이는 단면도이다.

도 5는 본 발명에 관한 관 라이닝공법(가지관 라이닝공법)에 있어서의 가지관 라이닝재의 경화후의 상태를 보이는 단면도이다.

도 6은 본 발명에 관한 관 라이닝공법(가지관 라이닝공법)에 있어서의 가지관 라이닝재의 경화후의 상태를 보이는 단면도이다.

도 7은 본 발명에 관한 관 라이닝공법(본관 라이닝공법)에 있어서의 본관 라이닝재의 반전삽입상태를 보이는 단면도이다.

도 8은 본 발명에 관한 관 라이닝공법(본관 라이닝공법)에 있어서의 본관 라이닝재의 경화상태를 보이는 단면도이다.

도 9는 도 8의 A부 확대단면도이다.

도 10은 도 8의 A부 확대단면도이다.

도 11은 본 발명에 관한 관 라이닝공법(본관 라이닝공법)에 있어서의 본관 라이닝재의 천공작업을 보이는 단면도이다.

(부호의 설명)

1 가지관 라이닝재 2 관형태 수지흡착재

3 칼라부 3a 플랜지부

3a-1 원형구멍(구멍) 3b 원통부

4 플라스틱 필름 10 본관

11 가지관 21 본관 라이닝재

22 플라스틱 필름 S1 클리어런스 공간

상기 목적을 달성하기 위해서, 청구항1 기재의 발명은, 일단에 경화한 플랜지를 갖고 외표면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름으로 피복된 관형태 수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜, 상기 칼라부의 안지름(d1)을 경화후의 상기 관형태 수지흡착재의 내경(d)보다도 작게 설정하여 이루어지는 가지관 라이닝재의 상기 칼라부를 본관의 가지관 개구부테두리에 맞닿게 하여 상기 가지관 라이닝재를 유체압에 의해서 가지관내에 본관측에서 지상으로 향하여 반전삽입하고, 상기 가지관 라이닝재를 가지관내벽에 압압한 상태에서 이것에 함침된 경화성수지를 경화시켜 가지관의 라이닝을 행한 후, 외표면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름으로 피복된 관형태 수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜 이루어지는 본관 라이닝재를 본관내에 유체압에 의해서 반전삽입하여, 상기 본관 라이닝재를 본관 내벽에 압압한 상태로에서 이것에 함침된 경화성수지를 경화시켜 본관의 라이닝을 행하도록 한 관 라이닝공법에 있어서, 본관 내에 반전삽입된 상기본관 라이닝재의 내부에 작용하는 유체압을 조정하여 본관 라이닝재에 함침된 경화성수지의 일부를 압출하고, 압출된 경화성수지를 상기 가지관 라이닝재의 칼라부와 본관 내벽과의 사이의 간극을 지나서 가지관 라이닝재의 칼라부에 연결되는 원통부와 가지관 개구부 내벽 및 가지관 내벽과의 사이에 형성된 클리어런스 공간에 도입하여 이것을 경화시키도록 한 것을 특징으로 한다.

청구항2 기재의 발명은 청구항1 기재의 발명에 있어서, 상기 가지관 라이닝재의 칼라부에 구멍을 뚫어, 본관 라이닝재로부터 압출된 경화성수지를 상기 구멍을 통해서 상기 클리어런스 공간에 도입하도록 한 것을 특징으로 한다.

청구항3 기재의 발명은 청구항1 기재의 발명에 있어서, 상기 본관 라이닝재에 함침되는 경화성수지에 경화촉매로써 비스-(4-t-부틸사이클로헥실)퍼옥시-디카보네이티드(bis(4-t-butylcyc1ohexyl)peroxy-dicarbonate)를 첨가하는 것을 특징으로 한다.

청구항4 기재의 발명은, 청구항1 기재의 발명에 있어서, 상기 본관 라이닝재에 함침되는 경화성수지로서 불포화 폴리에스테르수지 또는 비닐에스테르수지를 사용하고, 상기 경화성수지의 온도 23℃에 있어서의 점도를 20∼50 poise, 요변도(搖變度)를 1.2∼6.0 에 설정한 것을 특징으로 한다.

청구항5 기재의 발명은, 청구항1 기재의 발명에 있어서, 상기 본관 라이닝재의 관형태 수지흡착재를 굵기 1∼15 데니어의 화이버로 이루어지는 부직포로 구성함과 동시에, 상기 본관 라이닝재의 내부에 작용하는 압력을 0.2∼1.5 kg/cm²으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 청구항1 기재의 발명에 의하면, 경화한 가지관 라이닝재의 플랜지에 연속해있는 원통부와 가지관 개구부 및 가지관 내벽과의 사이에 형성되는 클리어런스 공간은 본관 라이닝재로부터 압출된 경화성수지에 의해서 메워지고, 이 경화성수지가 클리어런스 공간에서 경화함으로써 가지관 라이닝재의 강도적으로 약한 부분(원통부)이 보강되기 때문에, 상기 가지관 라이닝재에 국부적인 강도부족이 발생하는 것이 방지된다. 또, 가지관 라이닝재의 칼라부의 내경(d1)을 경화후의 관형태 수지흡착재의 내경(d)보다도 작게( d1 ＜ d) 설정되기 때문에, 칼라부에 연속해있는 원통부의 외경이 가지관 개구부의 내경보다도 작게 되어, 가지관 라이닝재의 칼라부의 가지관 개구부에의 위치결정을 간단하게 단시간에 할 수 있다.

청구항2 기재의 발명에 의하면, 가지관 라이닝재의 칼라부에 구멍을 뚫어, 본관 라이닝재로부터 압출된 경화성수지가 칼라부와 본관내벽과의 사이의 간극과 상기 구멍을 통해 클리어런스 공간에 효율적으로 도입된다.

청구항3 기재의 발명에 의하면, 경화촉매로서 물과 접촉하더라도 경화성수지를 확실히 경화시키는 비스-(4-t-부틸사이클로헥실)퍼옥시-디카보네이티드를 본관 라이닝재에 함침된 경화성수지에 첨가했기 때문에, 클리어런스 공간에 도입된 경화성수지가 지하수 등에 접촉하더라도 경화불량이 발생하는 것이 없고, 상기 경화성수지에 의한 가지관 라이닝재의 보강효과가 안정하게 얻어진다.

청구항4 기재의 발명에 의하면, 본관 라이닝재에 함침 되는 경화성수지의 점도와 요변도를 적절하게 설정함으로써, 경화후의 본관 라이닝재의 판두께로서 소요의 설계값을 확보하면서, 본관 라이닝재로부터 소요량의 경화성수지를 알맞게 압출하여 이것을 클리어런스 공간에 도입할 수가 있다.

청구항5 기재의 발명에 의하면, 본관 라이닝재의 관형태 수지흡착재를 적당한 크기의 화이버로 이루어지는 부직포로 구성함과 동시에, 상기 본관 라이닝재의 내부에 작용하는 압력을 적당히 설정함으로써, 경화후의 본관 라이닝재의 판두께로서 소요의 설계값을 확보하면서, 본관 라이닝재로부터 소요량의 경화성수지를 알맞게 압출하여 이것을 클리어런스 공간에 도입할 수가 있다.

이하에 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라서 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 관 라이닝공법에 사용되는 가지관 라이닝재(1)의 단면도이며, 상기 가지관 라이닝재(1)는 부직포로 이루어지는 관형태 수지흡착재(2)를 포함하여 구성되어, 그 일단에는 바깥쪽으로 되접혀지고 경화한 칼라부(3)가 형성되어 있다. 그리고, 가지관 라이닝재(1)의 상기 관형태 수지흡착재(2)의 칼라부(3)를 제외한 본체부분에는 미경화의 액상 열경화성수지가 함침되어 있고, 관형태 수지흡착재(2)의 외표면에는 기밀성이 높은 플라스틱 필름(4)이 피복되고, 관형태 수지흡착재(2)와 플라스틱 필름(4)의 엔드(end)부는 도시와 같이 밀폐되어 있다.

한편, 관형태 수지흡착재(2)를 구성하는 부직포의 재질로서는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론, 아크릴 화이버, 비닐론 등이 선정되어, 여기에 함침되는 미경화의 경화성수지로서는 불포화 폴리에스테르수지, 에폭시수지, 비닐 에스테르수지등이 쓰인다. 또, 상기 플라스틱 필름(4)의 재질로서는 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌/나일론 공중합체, 염화비닐 등이 선정된다.

그런데, 상기 칼라부(3)는, 후술하는 본관(10)(도 2참조)의 내주벽과 같은 곡율로 원호형상에 만곡(灣曲)하는 곡면을 구성하는 플랜지부(3a)와 상기 플랜지부(3a)에 연속하여 상기 관형태 수지흡착재(2)에 연속해있는 원통부(3b)로 구성되어 있고, 상기 플라스틱 필름(4)은 관형태 수지흡착재(2)의 외표면을 칼라부(3)와의 경계부분을 포함하고 기밀하게 피복되어 있다.

또, 본 발명에 관한 가지관 라이닝재(1)에 있어서는, 도 6에 나타낸 것같이, 칼라부(3)의 내경(d1)을 경화후의 관형태 수지흡착재(2)의 내경(d)보다도 작게(d1 ＜ d)함과 동시에, 칼라부(3)의 원통부(3b)의 외지름(ø1)을 가지관 개구부(가지관(11)이 본관(10)에 개구하는 부분)의 안지름(ø) 보다 작게 설정하고(ø1 ＜ ø), 이 원통부(3b)의 높이(h)를 0.5 m/m∼50 m/m에 설정하고 있다. 그리고, 칼라부(3)의 플랜지부(3a)의 외경(D)은 가지관 개구부의 안지름(ø) 보다 크게(D ＞ ø) 설정되어 있고, 상기 플랜지부(3a)와 원통부(3b)를 포함하는 칼라부(3)는, 여기에 함침된 경화성수지가 경화함으로써 그 형상을 유지하고 있다.

다음에, 본 발명에 관한 관 라이닝공법에 대해서 설명한다. 이 관 라이닝공법으로서는 가지관(11)에 대한 라이닝이 종료한 후에 본관(10)에 대한 라이닝이 시공된다.

우선, 상기 가지관 라이닝재(1)를 사용하여 가지관에 라이닝를 제공하는 가지관 라이닝공법을 도 2 ∼도 6 에 따라 설명한다.

도 2 ∼도 6은 가지관 라이닝공법을 그 공정순으로 보이는 단면도이며, 도면에서, 10은 하수관등의 본관, 11은 본관에 합류하는 소지름의 가지관이다.

그러나, 본 실시예에 관한 가지관 라이닝공법에 있어서는, 도 2에 나타낸 것같이, 가지관 라이닝재(1)를 포함하는 가지관 라이닝 유닛(5)이 작업용 로봇(6)에 연결된 상태로 본관(10)내에 이동하여 위치할 수 있게 도입된다.

여기서, 상기 가지관 라이닝 유닛(5)은, 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)를 제외하는 본체 부분을 압력백(bag)(7)내에 삽입하여, 이 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)를 상기 압력백(7)의 일단 개구부에 성립된 세팅헤드(8)에 사이에 고무 등의 탄성체(9)를 사이에 끼워 밀착시키는 것에 의해 상기 압력백(7)내에 가지관 라이닝재(1)에 의해서 이루어지는 밀폐공간(S)을 형성하며 구성되어 있다.

한편, 압력백(7)의 엔드부에는 에어호스(12)가 연결되어 있고, 상기 에어호스(12)의 일단은 압력백(7)내의 상기 밀폐공간(S)에 개구하고 있어, 이 에어호스(12)의 타단은 지상에 설치된 도시하지 않은 에어콤프레서에 접속되어 있다.

그런데, 상기 작업용 로봇(6)은 유압으로 구동되는 헤드(6a)가 도 2의 화살표 a, b 방향으로 상하운동하고, 또한, 화살표 방향에 회전하는 것에 의해, 상기 헤드(6a)에 상기 가지관 라이닝 유닛(5)의 세팅헤드(8)가 복수의 밀착암(arm)(13)을 사이에 세워 착탈가능하게 부착되어 있다. 한편, 밀착암(13)은 세팅헤드(8)의 가지관 라이닝재(1)가 통과하는 원통부(8a)의 축중심을 지나는 대각선상 혹은 그 근방에 배치되어 있다.

또, 작업용 로봇(6)의 상부에는 모니터용의 TV 카메라(14)가 설치되어 있고, 상기 TV 카메라(14)에는 전기 케이블(15)이 접속되고, 작업용 로봇(6)에는 유압호스(16) 및 견인로프(17)가 접속되어 있다.

이상에 있어서, 작업용 로봇(6)과 이것에 지지된 가지관 라이닝 유닛(5)은 본관(10)내를 일체적으로 이동되지만, 상기 TV 카메라(14)에 의해서 본관(10)내를 지상으로 모니터링하면서, 도 2에 나타낸 것같이, 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)를 가지관(11)의 개구부에 위치결정한다.

여기서, 가지관 라이닝재(1)에 있어서는, 그 칼라부(3)의 원통부(3b)의 외경(ø1)은 가지관 개구부의 내경(ø)보다도 작게(ø1 ＜ ø) 설정되어 있기 때문에, 칼라부(3)의 원통부(3b)의 가지관 개구부에의 위치결정이 간단히 단시간에서 행하여진다.

상술한 바와 같이 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)가 가지관 개구부에 위치결정되면, 작업용 로봇(6)의 헤드(6a)를 위로 이동시켜 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)의 플랜지부(3a)를 본관(10)의 가지관 개구부테두리에 압압하여 이것을 밀착시킨다. 이 경우, 칼라부(3)의 원통부(3b)의 높이(h)를 0.5 m/m∼50 m/m에 설정했기 때문에, 칼라부(3)의 플랜지부(3a)가 본관(10)의 가지관(10)의 가지관 개구부테두리에 밀착하고 있는한 상기 칼라부(3)가 가지관 개구부에 위치결정되어 있는 것이 확인됨과 동시에, 칼라부(3)의 원통부(3b)가 가지관 개구부에 걸어맞춰져 앵커(anchor)로서의 기능을 다하기 때문에 칼라부(3)의 가지관 개구부에서의 엇갈림이 확실히 방지된다.

다음에, 지상에 설치된 도시하지 않은 에어콤프레서를 구동하여 압축 에어를 에어호스(12)로부터 압력백(7)내의 밀폐공간(S)에 공급하면, 도 3에 나타낸 것같이, 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)를 제외한 본체부분(관형태 수지흡착재(2))은 압축 에어의 압력을 받아 반전하면서 가지관(11)내를 본관(10)으로부터 지상측(윗쪽)을 향하여 순차 삽입되어 간다. 이 경우, 상술한 바와 같이 플라스틱 필름(4)은 관형태 수지흡착재(2)의 외표면을 칼라부(3)와의 경계부분을 포함하고 기밀하게 피복하여 밀봉하고, 칼라부(3)와 세팅헤드(8)와의 사이에 탄성체(9)를 설치하며, 또한, 칼라부(3)를 복수의 밀착암(13)으로 본관(10)의 가지관 개구부테두리에 균등하게 압압했기 때문에, 밀폐공간(S)에는 높은 기밀성이 유지되고, 밀폐공간(S)에서의 압축 에어의 누설이 막아지고 가지관 라이닝재(1)의 가지관(11)내에의 반전삽입이 확실히 행하여진다. 한편, 탄성체(9)로서는 에어백을 쓰더라도 좋다.

상술한 바와 같이 하여 가지관 라이닝재(1)의 가지관(11)내에의 반전삽입이 종료하면 도 4에 나타낸 것같이, 압축 에어의 압력으로 가지관 라이닝재(1)를 가지관(11)의 내주벽에 압압한 체로의 상태로, 상기 가지관 라이닝재(1)를 임의의 수단으로 가열한다. 그렇게 하면, 가지관 라이닝재(1)의 관형태 수지흡착재(2)에 함침된 열경화성수지가 열에 의해서 경화하여, 경화한 가지관 라이닝재(1)에 의해서 가지관(11)이 라이닝되어 보수된다.

한편, 가지관(11)의 개구부 근방에 휜 곳이 존재하는 경우에 가지관 라이닝재(1)를 가압하면, 상기 가지관 라이닝재(1)에 이것을 곧바르게 하고자 하는 힘이 작용하여 칼라부(3)가 어긋날 가능성이 있지만, 본 실시예로서는 상술한 것처럼 칼라부(3)의 원통부(3b)가 가지관 개구부에 걸어맞춰서 앵커로서의 기능을 다하기 때문에 관형태 수지흡착재(2)의 경화중에 칼라부(3)가 가지관 개구부에서 어긋나는 것이 없고, 가지관 라이닝재(1)에 주름이 발생하는 일이 없다.

그러나, 상술한 바와 같이 가지관 라이닝재(1)가 경화하면, 도 5에 나타낸 것같이, 작업용 로봇(6)의 헤드(6a)를 아래로 이동시켜 세팅헤드(8)와 탄성체(9)를 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)로부터 떼어 놓은 후, 작업용 로봇(6)을 압력백(7) 등과 같이 일체적으로, 예컨대 도 5의 오른쪽에 당겨서 제거하면, 도 6에 나타낸 것같이, 가지관(11)내에는 경화한 가지관 라이닝재(1)가 남겨져, 여기에서 가지관(11)에 대한 일련의 라이닝작업이 종료된다.

그런데, 가지관 라이닝재(1)에 있어서는, 상술한 것처럼 칼라부(3)의 원통부(3b)의 외경(ø1)은 가지관 개구부의 내경(ø)보다 작게(ø1 ＜ ø) 설정되어 있기 때문에, 상기 가지관 라이닝재(1)가 도 6에 나타낸 것 같이 가지관(11)내에서 경화하면, 칼라부(3)에 연속해있는 원통부(3b)와 가지관 개구부 및 가지관(11)의 내벽과의 사이에 클리어런스 공간(S1)이 형성된다.

이상과 같이 가지관(11)에 대하여 라이닝이 제공되면, 다음에 본관(10)에 대하여 라이닝이 제공된다. 이하, 그 수순을 도 7 ∼도 11에 따라 설명한다. 한편, 도 7은 본관 라이닝재의 반전삽입상태를 보이는 단면도, 도 8은 본관 라이닝재의 경화상태를 보이는 단면도, 도 9 및 도 10은 도 8의 A부 확대단면도, 도 11은 본관 라이닝재의 천공작업을 보이는 단면도이다.

본관(10)의 라이닝에 있어서는, 도 7에 나타낸 것같이, 본관 라이닝재(21)가 공기압 등의 유체압에 의해서 본관(10)내에 반전삽입된다. 한편, 본관 라이닝재(21)는 가지관 라이닝재(1)와 동일모양의 부직포로 이루어지는 관형태 수지흡착재(22)에 미경화의 액상 경화성수지를 함침시켜 구성되어 있고, 그 외표면에는 기밀성이 높은 플라스틱 필름(23)이 피복되어 있다.

그런데, 본 실시예로서는, 본관 라이닝재(21)의 관형태 수지흡착재(22)를 굵기 1∼15 데니어의 화이버로 이루어지는 부직포로 구성함과 동시에, 상기 부직포에 함침되는 경화성수지로서 불포화 폴리에스테르수지 또는 비닐 에스테르수지(열경화성수지)를 사용하여, 물에 닿더라도 경화성수지를 확실히 경화시키는 비스-(4-t-부틸사이클로헥실)퍼옥시-디카보네이티드(상품명「파카드크스16」:화약 아쿠조 주식회사제)를 경화촉매로 경화성수지에 첨가하고, 경화성수지의 온도 23℃ 에 있어서의 점도를 20∼80 poise, 요변도를 1.2∼6.0 에 설정했다. 한편, 경화성수지에 충전제로서 수산화 알루미늄, 미세사, 유리비즈(glass beading), 알루미늄, 산화 마그네슘 등을 첨가하더라도 좋고, 요변제로서 에어로졸 등을 첨가하더라도 좋다.

그러나, 본관 라이닝재(21)의 본관(10)내에의 반전삽입이 종료하면, 도 8에 나타낸 것같이, 본관 라이닝재(21)는 내부에 작용하는 유체압에 의해서 본관(10)의 내벽에 압압된다.

여기서, 본관 라이닝재(21)의 내부에 작용하는 유체압을 0.2∼1.5kg/cm²의 범위로 조정하면, 본관 라이닝재(21)에 함침된 경화성수지의 일부가 도 9에 나타낸 것처럼 본관 라이닝재(21)로부터 압출되고, 이 압출된 경화성수지는 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)와 본관(10)의 내벽과의 사이의 간극을 통하여 가지관 라이닝재(1)의 원통부(3b)와 가지관 개구부 및 가지관(11)의 내벽과의 사이에 형성된 상기 클리어런스 공간(S1)에 유입되어 상기 클리어런스 공간(S1)를 메운다.

한편, 도 10에 나타낸 것같이, 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)의 플랜지부(3a)에 복수의 원형구멍(3a-1)(도 10에는 하나만 도시)을 뚫으면, 본관 라이닝재(21)로부터 압출된 경화성수지는 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)와 본관(10)의 내벽과의 사이의 간극외에 상기 복수의 원형구멍(3a-1)을 통해 클리어런스 공간(S1)에 효율적으로 도입되기 때문에 바람직하다.

그 후, 도 8에 나타낸 것같이 본관 라이닝재(21)를 본관(10)의 내벽에 압압한 채로, 본관 라이닝재(21)를 임의의 가열수단에 의해서 가열하면, 상기 본관 라이닝재(21)에 함침된 경화성수지와 클리어런스 공간(S1)에 유입한 경화성수지가 경화하여, 경화한 본관 라이닝재(21)에 의해서 본관(10)의 내주면이 라이닝됨과 동시에, 클리어런스 공간(S1) 내에서 경화한 경화성수지에 의해서 가지관 라이닝재(1)의 강도적으로 약한 부분인 원통부(3b)가 보강되기 때문에, 상기 가지관 라이닝재(1)에 국부적인 강도부족이 발생하는 일이 없다.

또, 본 실시예로서는, 경화촉매로서 물과 접촉하더라도 경화성수지를 확실히 경화시키는 비스-(4-t-부틸사이클로헥실)퍼옥시-디카보네이티드를 본관 라이닝재(21)에 함침된 경화성수지에 첨가했기 때문에, 클리어런스 공간(S1)에 유입한 경화성수지가 지하수등에 접촉하더라도 경화불량이 발생하는 일이 없고, 상기 경화성수지에 의한 가지관 라이닝재(1)의 보강효과가 안정하게 얻어진다.

그런데, 본관 라이닝재(21)에 합침되는 경화성수지의 점도와 요변도가 낮은 경우에는, 상기 경화성수지는 본관 라이닝재(21)로부터 압출되고 클리어런스 공간(S1)에 유입되기 쉬운 반면, 경화후의 본관 라이닝재(21)의 판두께가 소정의 설계값보다도 작게 되어 버릴 가능성이 있다. 또, 반대로 본관 라이닝재(21)에 함침되는 경화성수지의 점도와 요변도가 높은 경우에는, 상기 경화성수지는 본관 라이닝재(21)로부터 압출되기 어렵고, 클리어런스 공간(S1)을 경화성수지로만 채울 수 없는 가능성이 있다.

따라서, 본관 라이닝재(21)로부터 경화성수지를 알맞게 압출하여 이것을 클리어런스 공간(S1)에 충전하기 위해서는, 경화성수지의 점도와 요변도 및 본관 라이닝재(21)를 구성하는 부직포의 화이버의 굵기와 본관 라이닝재(21)의 내부에 작용하는 유체압을 적당히 설정해야 한다.

그래서, 본 실시예로서는, 상술한 것처럼 본관 라이닝재(21)에 함침되는 경화성수지로서 불포화 폴리에스테르수지 또는 비닐에스테르수지를 사용하고, 상기 경화성수지의 온도 23℃ 에 있어서의 점도를 20∼80 poise, 요변도를 1.2∼6.0 에 설정했다. 또, 본관 라이닝재(21)의 관형태 수지흡착재(22)를 굵기 1∼15 데니어의 화이버로 이루어지는 부직포로 구성함과 동시에, 상기 본관 라이닝재(21)의 내부에 작용하는 압력을 0.2∼1.5 kg/cm²에 설정하도록 하였다.

그러나, 상술한 바와 같이 설정함으로써, 경화후의 본관 라이닝재(21)의 판두께로서 소요의 설계치를 확보하면서, 본관 라이닝재(21)로부터 소요량의 경화성수지를 알맞게 압출하여 이것을 클리어런스 공간(S1)에 충전할 수가 있다.

그런데, 본관 라이닝재(21)가 경화하면, 상기 본관 라이닝재(21)는 가지관 라이닝재(1)의 칼라부(3)에 밀착하여, 칼라부(3)를 매개하여 본관 라이닝재(21)와 가지관 라이닝재(1)가 접합일체화되지만, 도 6에 나타낸 것같이 본관 라이닝재(21)는 가지관 개구부를 덮기 위해서, 그 덮는 부분을 절제하여 가지관(11)을 본관(10)에 연통시킬 필요가 있다.

그래서, 도 11에 나타낸 것같이, 본관(10)내에 작업용 로봇(24)을 도입하고, 상기 작업용 로봇(24)에 마련된 커터(25)에 의해서 본관 라이닝재(21)의 구멍을 뚫는 작업을 할 필요가 있다.

즉, 작업용 로봇(24)에 설치된 TV 카메라(26)와 가지관(11)내에 도입된 TV 카메라(27)에 의해 구멍을 뚫어야 할 부분을 지상으로 모니터링하면서, 원격조작에 의해 커터(25)를 구동시켜, 본관 라이닝재(21)의 가지관 개구부를 덮는 부분을 커터(25)에 의해서 절제하면, 가지관(11)이 본관(10)에 연통되고, 여기에서 일련의 관 라이닝작업이 종료한다.

이상의 설명으로 분명히 한 것처럼, 청구항1 기재의 발명에 의하면, 경화한 가지관 라이닝재의 칼라부에 연속해있는 원통부와 가지관 개구부 및 가지관내벽과의 사이에 형성되는 클리어런스 공간은 본관 라이닝재로부터 압출된 경화성수지에 의해서 메워지고, 이 경화성수지가 클리어런스 공간에서 경화하는 것에 의해 가지관 라이닝재의 강도적으로 약한 부분(원통부)이 보강되기 때문에, 상기 가지관 라이닝재에 국부적인 강도부족이 발생하는 것이 막아진다. 또, 가지관 라이닝재의 칼라부의 내경(d1)을 경화후의 관형태 수지흡착재의 내경(d)보다도 작게( d1 ＜ d ) 설정했기 때문에, 칼라부에 연속해있는 원통부의 외경이 가지관 개구부의 내경보다도 작게 되어, 가지관 라이닝재의 칼라부의 가지관 개구부에의 위치결정을 간단히 단시간에 할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

청구항2 기재의 발명에 의하면, 가지관 라이닝재의 칼라부에 구멍을 뚫어, 본관 라이닝재로부터 압출된 경화성수지가 칼라부와 본관 내벽과의 사이의 간극과 상기구멍을 통해 클리어런스 공간에 효율적으로 도입된다고 하는 효과가 얻어진다.

청구항3 기재의 발명에 의하면, 경화촉매로서 물과 닿더라도 경화성수지를 경화시키는 비스-(4-t-부틸사이클로헥실)퍼옥시-디카보네이티드를 본관 라이닝재에 함침된 경화성수지에 첨가하기 때문에, 클리어런스 공간에 도입되는 경화성수지가 지하수등에 접촉하더라도 경화불량이 발생하는 일이 없고, 상기 경화성수지에 의한 가지관 라이닝재의 보강효과가 안정하게 얻어진다.

청구항4 기재의 발명에 의하면, 본관 라이닝재에 함침되는 경화성수지의 점도와 요변도를 적절하게 설정하는 것에 의해, 경화후의 본관 라이닝재의 판두께로서 소요의 설계값을 확보하면서, 본관 라이닝재로부터 소요량의 경화성수지를 알맞게 압출하여 이것을 클리어런스 공간에 도입할 수가 있다고 하는 효과나 얻어진다.

청구항5 기재의 발명에 의하면, 본관 라이닝재의 관형태 수지흡착재를 적당한 굵기의 화이버로 이루어지는 부직포로 구성함과 동시에, 상기 본관 라이닝재의 내부에 작용하는 압력을 적당하게 설정함으로써, 경화후의 본관 라이닝재의 판두께로서 소요의 설계값을 확보하면서, 본관 라이닝재로부터 소요량의 경화성수지를 알맞게 압출하여 이것을 클리어런스 공간에 도입할 수가 있다고 하는 효과가 얻어진다.

Claims

일단에 경화한 플랜지를 갖고 외표면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름으로 피복된 관형태 수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜, 상기 칼라부의 안지름(d1)을 경화후의 상기 관형태 수지흡착재의 내경(d)보다도 작게 설정하여 이루어지는 가지관 라이닝재의 상기 칼라부를 본관의 가지관 개구부테두리에 맞닿게 하여 상기 가지관 라이닝재를 유체압에 의해서 가지관내에 본관측에서 지상으로 향하여 반전삽입하고, 상기 가지관 라이닝재를 가지관내벽에 압압한 상태에서 이것에 함침된 경화성수지를 경화시켜 가지관의 라이닝을 행한 후, 외표면이 기밀성이 높은 플라스틱 필름으로 피복된 관형태 수지흡착재에 미경화의 경화성수지를 함침시켜 이루어지는 본관 라이닝재를 본관내에 유체압에 의해서 반전삽입하여, 상기 본관 라이닝재를 본관 내벽에 압압한 상태로에서 이것에 함침된 경화성수지를 경화시켜 본관의 라이닝을 행하도록 한 관 라이닝공법에 있어서,

본관 내에 반전삽입된 상기본관 라이닝재의 내부에 작용하는 유체압을 조정하여 본관 라이닝재에 함침된 경화성수지의 일부를 압출하고, 압출된 경화성수지를 상기 가지관 라이닝재의 칼라부와 본관 내벽과의 사이의 간극을 지나서 가지관 라이닝재의 칼라부에 연결되는 원통부와 가지관 개구부 내벽 및 가지관 내벽과의 사이에 형성된 클리어런스 공간에 도입하여 이것을 경화시키도록 한 것을 특징으로 하는 관 라이닝공법.
제1항에 있어서, 상기 가지관 라이닝재의 칼라부에 구멍을 뚫어, 본관 라이닝재로부터 압출된 경화성수지를 상기 구멍을 통해서 상기 클리어런스 공간에 도입하도록 한 것을 특징으로 하는 관 라이닝공법.
제1항에 있어서, 상기 본관 라이닝재에 함침되는 경화성수지에 경화촉매로서 비스-(4-t-부틸사이클로헥실)퍼옥시-디카보네이티드를 첨가하는 것을 특징으로 하는 관 라이닝공법.
제1항에 있어서, 상기 본관 라이닝재에 함침되는 경화성수지로서 불포화 폴리에스테르수지 또는 비닐에스테르수지를 사용하고, 상기 경화성수지의 온도 23℃에 있어서의 점도를 20∼50 poise, 요변도를 1.2∼6.0 에 설정한 것을 특징으로 하는 관 라이닝공법.
제1항에 있어서, 상기 본관 라이닝재의 관형태 수지흡착재를 굵기 1∼15 데니어의 화이버로 이루어지는 부직포로 구성함과 동시에, 상기 본관 라이닝재의 내부에 작용하는 압력을 0.2∼1.5 kg/cm²으로 설정하는 것을 특징으로 하는 관 라이닝공법.