KR200255487Y1 - 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너에 관한 것으로서, 하수도관 내부로 견인되는 수지가 함침된 직포 또는 부직포를 포함하는 연성튜브와 하수도관 내부로 견인된 연성튜브 내부에서 수압에 의해 반전되는 밀착튜브로 이루어지되, 밀착튜브는 반전된 다음 수지가 함침될 수 있도록 코팅 층과 직포, 부직포, 또는 유리섬유 직포로 이루어져 종래에 비하여 반전이 용이하게 이루어짐으로써 작업성이 향상되고 라이너 내외 면이 코팅 층으로 이루어져 라이너의 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너 {Liner for rehabilitating pipe conduit}

본 고안은 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너에 관한 것으로서, 특히 하수도관 내부로 수지가 함침된 연성튜브를 견인 한 다음 이를 하수도관의 내측 면에 경화되어 부착될 수 있도록 그 연성튜브 내부에서 반전되어 압력을 전달하게 되는 동시에 연성튜브의 수지가 함침되어 경화되는 밀착튜브로 이루어진 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너에 관한 것이다.

일반적으로, 하수도관은 각각의 가정이나 공장 등에 연결되어 하수를 하수 처리장으로 운송하게 되는 바, 이러한 하수도관은 도시 전체에 걸쳐 설치되어 있다. 하수도관은 하수와 폐수를 운반하게 되기 때문에 시간이 지남에 따라 노후되고 산화물질과 같은 것에 의해 부식되어 하수가 하수도관 외부로 유출되게 된다. 이러한 하수가 노후된 하수도관을 통하여 외부로 유출되면 토양의 오염과 지하수의 오염을 야기하게 된다.

이러한 토양과 지하수의 오염을 방지하기 위하여 노후된 하수도관을 교체하게 되는데, 하수도관을 교체하기 위하여 그 하수도관이 묻혀 있는 곳을 굴착한 다음 노후된 하수도관을 분리하고 새로운 하수도관을 묻게 된다. 이러한 굴착 공법을 사용하게 되면 하수도관을 새로운 것으로 교체하게 되기 때문에 그 근본적인 문제점을 해결할 수 없고 굴착 비용만이 소요된다. 그러나, 굴착 공법은 하수도관이 묻혀 있는 장소를 굴착한 다음 하수도관을 교체하여야 하기 때문에 시간이 많이 걸리는 문제점이 있고, 또한 복잡한 도심에서 공사를 진행하게 되는 경우에는 교통에 너무나 많은 혼잡을 초래하기 때문에 사회 간접비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.

이러한 굴착 공법의 문제점을 해결하기 위하여 하수도관을 굴착하지 않고도 하수도관 내측에 라이너(liner)를 설치하여 하수가 도관 외부로 유출되는 것을 미연에 방지하는 CIPP(Cured-in-Placed Pipe) 공법이 개발되었다.

이러한 공법은 하수도관 내부에 열경화성 수지가 함침된 튜브를 삽입한 다음 경화시켜 하수도의 외부로의 유출을 방지하게 되는 공법으로서, 국내에서는 견인 공법과 반전 공법이 사용되고 있다. 견인 공법은 국내에서 개발된 것으로서 내면에는 코팅 층이 형성되고 외면에는 수지가 함침된 면이 형성된 튜브를 하수도관으로 견인한 다음, 그 내부에 공기압이나 정수압을 공급하여 팽창시켜 외면이 하수도관의 내면에 밀착되도록 하는 동시에 열을 공급하여 그 튜브가 경화되도록 한 것이다. 이러한 견인 공법은 완성된 라이닝 관의 두께가 일정치 못하거나 재료적인 측면에서 품질의 균일성이 부족한 면이 있다.

반전 공법은 내면에는 수지가 함침된 면이 형성되고 외면에는 코팅이 이루어진 튜브를 하수도관 내부에 설치한 다음 반전시키고 열을 가하여 코팅 면이 내면이 되고 수지가 함침된 면이 외면이 되어 하수도관의 내측에 밀착되어 경화되도록 한 공법으로, 견인 공법에 비해 그 완성된 형태가 치밀하여 많이 사용되고 있는 실정이나, 열경화성 수지가 함침된 상태에서 반전을 하게 되기 때문에 시공조건에 따라 튜브의 두께가 두꺼워질 경우 반전이 용이하지 않게 되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수지가 함침된 연성튜브를 하수도관 내부로 견인하고 수지가 함침되지 않은 캘리브레이션 튜브인 밀착튜브를 그 연성튜브 내부로 견인한 다음 반전시켜 연성튜브에 함침된 수지가 밀착튜브에 함침되는 동시에 경화됨으로써 하수도관이 갱생되도록 한 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 의한 라이너를 사용하여 하수도를 갱생하는 경우에 하수도관 내부로 연성튜브를 견인하는 개략도,

도 2는 도 1에 도시된 바와 같이 연성튜브를 견인한 다음 밀착튜브를 반전시키기 시작한 개략도,

도 3은 본 고안에 의한 라이너가 하수도관에 밀착된 상태의 개략도,

도 4는 본 고안에 의한 라이너가 설치 완료된 후의 하수도관의 일부 절개 사시도,

도 5는 본 고안에 의한 라이너의 일부 절개 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1 : 하수도관 10 : 라이너

11 : 연성튜브 12, 12' : 밀착튜브

20, 20' : 윈치

본 고안에 의한 라이너는 수지가 함침된 연성튜브를 하수도관 내부로 견인한 다음, 그 내부로 정수압이나 공기압을 이용하여 밀착튜브를 반전시키고 열을 가하여 연성튜브 및 밀착튜브를 경화시킴으로써 하수도관을 갱생시키는 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너로써, 상기 연성튜브의 외면은 물 등이 침투될 수 없도록 코팅 층으로 이루어지고, 상기 밀착튜브는 외면이 방수를 위한 물질로 코팅된 면이고, 그 코팅 면 내부에는 반전시 상기 연성튜브와 접촉되면서 그 함침된 수지가 침투될 수 있는 재질로 이루어진 직포 또는 부직포 중에 선택되는 어느 하나의 면 이상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 라이너는 상기 연성튜브에 함침된 수지가 불포화 폴리에스터 ,에폭시바이닐에스터, 또는 에폭시 중에 선택되는 어느 한 물질인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 라이너는 상기 밀착튜브의 외면이 폴리에틸렌 또는 폴리우레탄 중에 선택되는 어느 한 물질에 의해 코팅된 면인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 라이너는 상기 코팅 면의 내부 면이 폴리에스터 직포, 폴리에스터 부직포, 유리섬유 직포, 또는 유리섬유 부직포 중에 선택되는 어느 한 면 이상의 면을 조합하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 라이너는 상기 폴리에스터 직포와 유리섬유 직포 각각의 섬유가 튜브의 축 방향에 대하여 직각인 것과 평행한 것이 연속적으로 교차되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

더불어, 본 고안에 의한 라이너는 상기 폴리에스터 직포와 유리섬유 직포 각각의 섬유가 튜브의 축 방향에 대하여 45도인 것이 연속적으로 교차되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시 예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 하수도관(1) 내부로 견인되는 연성튜브(11)와, 하수도관(1) 내부로 견인된 상태의 연성튜브(11) 내부에서 압력에 의해 반전되면서 연성튜브(11)와 함께 하수도관(1) 내측에 밀착하게 되는 캘리브레이션 튜브인 밀착튜브(12)로 구성된다.

상기 연성튜브(11)는 외면은 물 등이 침투되지 못하는 재질로 코팅된 코팅 면(11a)과, 그 코팅 면(11a)의 내면에 수지가 함침된 직포 또는 부직포(11b)로 이루어진다. 상기 수지는 불포화 폴리에스터로서 직포 또는 부직포에 함침되어 어느 온도 이상의 열이 가해지는 경우에는 경화되는 성질을 가진다. 따라서연성튜브(11)는 견인된 다음 밀착튜브(12)에 가해지는 압력에 의해 하수도관(1) 내측으로 밀착된 다음 열이 공급되면 하수도관(1) 내측에 밀착된 상태로 경화된다. 수지로서 상기한 불포화 폴리에스터 대신에 에폭시바이닐에스터 또는 에폭시 등을 사용할 수도 있다.

캘리브레이션 튜브인 상기 밀착튜브(12)는 도 4에 도시된 바와 같이 기본형으로 설치되기 전에는 외면은 폴리에틸렌으로 코팅되어 코팅 면(12a)을 이루고(폴리우레탄으로 코팅된 면일 수도 있다), 그 내면은 폴리에스터 부직포(12b)로 이루어진 것을 사용할 수 있는데, 이 밀착튜브(12)는 수압 등에 의해 연성튜브(11) 내에서 반전되면서 연성튜브(11)와 함께 하수도관(1) 내측에 밀착하게 된다. 물론, 이때 폴리에스터 부직포 층(12b)은 연성튜브(11)에 함침된 수지가 함침되고 열에 의해 경화되어 결국에는 연성튜브(11)와 함께 경화되며 반전된 상태로 경화되기 때문에 외면인 폴리에틸렌 코팅 층(12a)이 마지막 내면을 이루게 된다.

즉, 본 고안에 의한 라이너(10)를 사용하여 하수도관(1)을 갱생하게 되는 경우에는, 먼저 윈치(20)를 사용하여 수지가 함침된 연성튜브(11)를 갱생하고자 하는 하수도관(1) 내부로 견인한 다음, 상기한 바와 같이 구성된 밀착튜브(12)를 그 연성튜브(11) 내부에서 반전하도록 한다. 밀착튜브(12)를 반전하는 방법은 밀착튜브(12)의 내측 끝단에 윈치(20') 등과 같은 견인 수단을 일정한 힘으로 조절할 수 있도록 한 상태에서 밀착튜브(12) 내부로 물을 공급하여 수압에 의해 밀착튜브(12)가 반전하도록 한다. 물론, 이때 밀착튜브(12)의 끝단에 결합된 윈치(20')까지의 거리를 밀착튜브(12)가 설치되기 시작하는 위치까지 조절하면 그 위치에서 밀착튜브(12)의 반전이 완성되고, 수압에 의해 밀착튜브(12)가 연성튜브(11)를 밀어 하수도관(1) 내측 벽면에 밀착되며, 이와 동시에 연성튜브(11)에 함침된 수지가 밀착튜브(12)의 부직포 또는 직포(12b)에 함침되기 시작한다.

상기와 같이 밀착튜브(12)와 연성튜브(11)가 하수도관(1) 내측에 수압에 의하여 밀착된 상태에서 수압을 발생시키는 물을 가열하기 시작하여 그 온도가 일정 온도에 이르게 되면 밀착튜브(12) 및 연성튜브(11)에 함침된 수지가 경화되기 시작하여 일정시간이 흐르게 되면 완전히 경화되어 하수도관(1) 내측에 밀착되어 도 4에 도시된 바와 같이 경화된 구조의 라이너(10)가 완성된다.

이와 같이, 완성된 라이너(10)는 연성튜브(11)와 반전된 밀착튜브(12)가 경화되어 완성되기 때문에 도 4에 도시된 바와 같이 외면으로부터 순서대로 연성튜브(11)의 코팅 층(11a), 연성튜브(11)의 수지가 경화되어 단단하게 굳어진 직포 또는 부직포 층(11b), 연성튜브(11)의 수지가 흡수되어 경화되어 단단하게 굳어진 밀착튜브(12)의 부직포 층(12b), 그리고 폴리에틸렌 코팅 층(12a)으로 이루어진다.

도 5는 밀착튜브(12')의 다른 실시 예를 도시한 도면으로서, 외면으로부터 내면으로 순서대로 폴리에틸렌 코팅 층(12a'), 폴리에스터 직포 또는 유리섬유 직포 층(12b'), 폴리에스터 부직포 층(12c'), 폴리에스터 직포 또는 유리섬유 층(12d')으로 구성되어 있다.

여기서, 폴리에스터 직포와 유리섬유 직포(12b', 12d')는 튜브의 길이 방향에 대하여 직각인 섬유질과 평행한 섬유질이 교차하는 것을 사용할 수도 있고, 45도로 교차하는 것을 사용할 수도 있으며, 이 두 가지 모두를 혼용하여 사용할 수도 있다.

이러한 본 고안의 다른 실시 예는 폴리에스터 직포와 유리섬유 직포(12b', 12d')가 포함되어 있기 때문에 연성튜브(11)의 직포 또는 부직포 층(11b)에 함침된 수지가 용이하게 흡수될 수 있기 때문에 밀착튜브(12')가 확실하게 경화될 수 있도록 한다.

이와 같이, 본 고안에 의한 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너는 하수도관에 설치 후 그 내측 면과 외측면이 모두 코팅 층으로 이루어져 이물질이 경화된 섬유질 층으로 유입되지 않도록 하여 라이너의 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 고안에 의한 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너는 밀착튜브가 수지가 함침되기 전에 수압에 의해 반전되기 때문에 그 반전이 용이하게 이루어져 작업성을 향상시키는 효과를 제공한다.

본 고안은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.

Claims (6)

1. 수지가 함침된 연성튜브를 하수도관 내부로 견인한 다음, 그 내부로 정수압이나 공기압을 이용하여 밀착튜브를 반전시키고 열을 가하여 연성튜브 및 밀착튜브를 경화시킴으로써 하수도관을 갱생시키는 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너로써,

   상기 연성튜브의 외면은 물 등이 침투될 수 없도록 코팅 층으로 이루어지고, 상기 밀착튜브는 외면이 방수를 위한 물질로 코팅된 면이고, 그 코팅 면 내부에는 반전시 상기 연성튜브와 접촉되면서 그 함침된 수지가 침투될 수 있는 재질로 이루어진 직포 또는 부직포 중에 선택되는 어느 하나의 면 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너.
2. 제1항에 있어서,

   상기 연성튜브에 함침된 수지는 불포화 폴리에스터 ,에폭시바이닐에스터, 또는 에폭시 중에 선택되는 어느 한 물질인 것을 특징으로 하는 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너.
3. 제1항에 있어서,

   상기 밀착튜브의 외면은 폴리에틸렌 또는 폴리우레탄 중에 선택되는 어느 한 물질로 코팅이 된 면인 것을 특징으로 하는 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너.
4. 제1항에 있어서,

   상기 코팅 면의 내부 면은 폴리에스터 직포, 폴리에스터 부직포, 유리섬유 직포, 또는 유리섬유 부직포 중에 선택되는 어느 한 면 이상의 면을 조합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너.
5. 제4항에 있어서,

   상기 폴리에스터 직포와 유리섬유 직포는 그 각각의 섬유가 튜브의 축 방향에 대하여 직각인 것과 평행한 것이 연속적으로 교차되어 이루어진 것을 특징으로 하는 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너.
6. 제4항에 있어서,

   상기 폴리에스터 직포와 유리섬유 직포는 그 각각의 섬유가 튜브의 축 방향에 대하여 45도인 것이 연속적으로 교차되어 이루어진 것을 특징으로 하는 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너.