KR20030013829A - 성형엔드와 하도매를 이용한 비굴착 관로전체 보수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관로의 내주면에 비굴착 전체 보수를 위하여 압력형 하강튜브 성형장치와 함침튜브를 이용하여 관로를 보수하는 것으로

함침튜브에 레진이 혼합되는 재료혼합방법과 지하에 매설된 관로가 노후한 경우에 관로를 파내지 않고 성형엔드가 설치된 함침튜브를 공급하여 안정된 반전으로 관로의 내주면에 함침튜브가 일체형이 되도록 하여 관로를 보수하며 함침튜브의 과도한 팽창을 방지하기 위한 하도매 성형엔드 기술을 이용한 비굴착 관로전체 보수공법에 관한 것이다.

본 발명은 튜브(40)의 한쪽 선단에 성형엔드(50)를 설치하는 과정과, 속경화성 불포화수지와 F/A 및 재료를 혼합하는 임펠라장치(70)와, 혼합된 재료를 튜브(40)에 함침시키는 함침과정과, 맨홀(1)의 관로(2)를 막아 함침튜브(40)의 과도한 신장을 방지하는 하도매장치(60)를 설치하는 과정과, 함침튜브(40)에 성형엔드(50)를 연결한 후 성형장치(10)에서 함침튜브(40)를 반전삽입하는 과정과, 반전삽입된 함침튜브(40)에 85℃의 수온을 공급하여 관로에 라이닝함을 통하여 이루어지는 것이다.

Description

성형엔드와 하도매를 이용한 비굴착 관로전체 보수공법{a}

본 발명은 관로의 내주면에 비굴착 전체 보수를 위하여 압력형 하강튜브 성형장치와 함침튜브를 이용하여 관로를 보수하는 것으로

함침튜브에 레진이 혼합되는 재료혼합방법과 지하에 매설된 관로가 노후한 경우에 관로를 파내지 않고 성형엔드가 설치된 함침튜브를 공급하여 안정된 반전으로 관로의 내주면에 함침튜브가 일체형이 되도록 하여 관로를 보수하며 함침튜브의 과도한 팽창을 방지하기 위한 하도매 성형엔드 기술을 이용한 비굴착 관로전체 보수공법에 관한 것이다.

노후한 관로를 보수하는 관로 보수공법이 여러 가지 제안된 바 있으며, 상기 관로 보수공법은, 외주면이 기밀성이 높은 필름으로 피복된 관형상 부직포에 경화성수지를 함침시켜서 된 관라이닝재를 유체압에 의해서 관로내에 반전시키면서 삽입한 다음, 그 관라이닝재를 관로의 내주면에 누른 채로 관라이닝재의 온도를 높인다든지 해서 이것에 함침된 경화수지를 경화시킴으로써 관로의 내주면에 라이닝을 실시하는 공법이다.

그러나 라이닝재 또는 함침튜브는 액체상태의 레진이 고체상태의 플라스틱으로 변화함에 따라 중합반응으로 인한 체적응축과 라이너가 경화온도로부터 냉각함에 따른 열의 응축으로 수축된다.

액체 상태의 레진이 고체의 플라스틱으로 변화함에 따라 발생되는 체적응축을 최소화하기 위하여 연질보강튜브 설계시 레진량 계산에 반영(3∼15%의 여유량)되어 인위적으로 관리되어 왔다.

인위적으로 관리되는 과정에서 레진 여유사용량에 대한 기준 및 실제 사용량 확인과정 등이 품질관리 단계에서의 관리가 현실적으로는 어렵다.

또한 파손상태에 따라 적정하게 함침된 수지(Extra Resin)는 수압에 의해 기존관과 밀착되는 순간 짜짐 현상으로 파손부위의 체적량만큼 수지손실이 발생되므로 현장조사보고서를 기초로 하여 이 손실량도 예측하여 사용기준에 반영되고 있다.

그러나 이 손실량이 많거나 적게 산정되었을 때 역시 경화 후 시공두께가 품질관리기준에 부적절하게 되어 품질기준 적합여부에 많은 논란을 야기시킬 수 있고, 국부적인 부분보수를 통해 시정되는 결점이 발생된다.

또한 라이너가 경화온도로부터 냉각함에 따른 열의 응축 역시 시공현장에서 반전수두하에서 천천히 부드럽게 냉각·양생되는 인위적인 수단들에 의존하고 있으나 이 역시 뜻하지 않은 사유(날씨, 가정오수관을 통한 오수의 유입, 인위적 실수) 등으로 경화파이프의 변형을 발생시킬 수 있으며 이 손상은 하수관의 조기손상으로 이어질 수 있다.

수압반전삽입 후 온수열로 경화시키는 방법은, 경화시간이 장시간 소요되므로 가정오수 침수피해가 우려되고, 경사관로 시공시 끝단부 부위의 튜브신장이 커지므로 들뜸, 보강튜브 두께 불균일의 문제점이 발생된다.

또한 공기압 반전삽입 후 증기열로 경화시키는 방법은 수압에 비해 자중이 없으므로 관거내 오수의 배제능력이 떨어지므로 관하단부의 미경화 발생소지가 있고, 맨홀입구 및 사벽 협소로 인한 관입구에 주름이 발생된다.

그리고 튜브를 반전 공급하는 성형장치는 반전가대를 이용하므로 적어도 2m×2m, H=4m 이상의 설치공간과 가대의 적재, 운송 및 설치를 위하여 2∼3시간 이상이 소요되며, 가대 높이와 설치면적이 제한받는 지역 등에서는 튜브의 정상적인 반전이 불가능하여 시공상의 많은 제약을 받고 있다.

기존 가대 사용시 1회 반전시마다 4∼6m의 유도튜브가 소요되어 많은 자재가 불필요하게 소모되는 것이었다.

또한 튜브의 내부에 물이 공급되어 반전되므로 튜브의 선단부분에 과도한 수압이 집중되므로 이 압력이 튜브의 최대허용 후프응력을 초과하게 되면 반전도중 파열될 수 있으나, 이를 방지하기 위하여 끝지점 맨홀내의 관로 입구 부근에 각목을 엮어서 튜브지지대를 만들어 튜브를 지지하였으나 종방향 신장을 방지하지 못하고 반전도중 튜브가 파열되어 파열된 튜브를 제거하고 재차 시공하는 문제점이 발생되었다.

또한 함침을 위한 튜브의 진공작업 및 레진 주입을 유도케하고, 함침된 튜브를 관로내로 반전시 적정한 반전속도 및 반전압을 유지할 수 있도록 해주는 조정로프 및 반전 완료된 튜브내의 물을 가열하여 튜브를 경화할 수 있게 해주는 온수순환호스를 연결할 수 있게 튜브의 끝단을 제작하는 스틸엔드는 튜브와의 서로 다른 이질의 재료가 접촉하는 과정에서 과다한 마찰로 인하여 원활한 반전진행이 되지못하고, 스틸플레이트를 튜브에 설치시 사용된 볼트, 너트의 튜브접촉시 튜브손상이 발생된다.

그리고 반전완료 후 튜브끝단으로부터의 지속적인 과다한 누수의 문제점이 있어서 원활한 반전공정 수행을 할 수 없었다.

본 발명은 함침튜브에 열관리과정을 실제적인 수단으로 관리하기 위한 재활용 무기물질을 첨가하는 재료혼합기술 및 그 혼합장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 함침튜브 종단부의 과도한 튜브신장을 방지하기 위한 하도매기술을 제공하는 것이다.

본 발명은 어떠한 상황에서도 관로내에서 함침튜브의 원활한 반전진행을 위한 성형엔드기술을 제공하는 것이다.

본 발명은 튜브의 한쪽 선단에 성형엔드를 설치하는 과정과,

속경화성 불포화수지와 F/A 및 재료를 혼합하는 임펠라장치와,

혼합된 재료를 튜브에 함침시키는 함침과정과,

맨홀의 관로를 막아 함침튜브의 과도한 신장을 방지하는 하도매장치를 설치하는 과정과,

함침튜브에 성형엔드를 제작한 후 성형장치에서 함침튜브를 반전삽입하는 과정과,

반전삽입된 함침튜브에 85℃의 수온을 공급하여 관로에 라이닝함을 통하여 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

도 1 은 본 발명을 이용한 작업상태를 나타낸 전체도

도 2 는 본 발명을 이용한 작업상태를 나타낸 전체도

도 3 은 본 발명의 압력형 하강튜브 성형장치의 외형도

도 4 는 본 발명의 함침튜브가 설치된 성형장치의 일부 단면도

도 5 는 본 발명의 함침튜브가 반전되어 공급되는 작동상태도

도 6 은 본 발명의 함침튜브가 반전되어 완전히 공급된 상태도

도 7 은 본 발명 중 공기주머니에서 공급되는 함침튜브의 저면도

도 8 은 본 발명의 하도매장치에 대한 작동상태 단면도

도 9 는 본 발명의 하도매장치에 대한 측면도

도 10 은 본 발명의 임펠라장치에 대한 사시도

도 11 은 본 발명의 성형엔드에 대한 실시예시도

도 12 는 본 발명의 성형엔드에 대한 다른 실시예시도

도 13 은 본 발명의 성형엔드의 제작상태도

도 14 는 본 발명의 성형엔드에 대한 또 다른 실시예시도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 맨홀2 : 관로

3 : 튜브 유도봉4 : 반전저지 지지대

10 : 성형장치11 : 물탱크

12 : 물13 : 용수 공급구

14 : 용수 배출구15, 16 : 펌프

20 : 공기탱크21 : 공기주머니

22 : 상부대23 : 하부대

24 : 공기 주입구25 : 공기 배출구

30 : 압력용기31 : 함침튜브 고정부

32 : 물 주입구40 : 함침튜브

41 : 스틸밴드42 : 온수순환 호스

43 : 반전조정 로프44 : 콘넥터

45 : 노즐50 : 성형엔드

51 : 성형엔드 경화환52 : 성형홀

53 : 반전저지 구멍54 : 반전조정 로프

55 : 코팅펠트60 : 하도매장치

61 : 고정판62 : 고정축

63 : 이동판64 : 이동축

65 : 폭조정 핸들70 : 임펠라 장치

71 : 회전축72 : 회전날

73 : 톱니모양74 : 임펠라

75 : 돌출날76 : 홈날

본 발명은 누구나 간편하게 설치할 수 있는 성형장치(10)로 일측에는 작업자가 올라가서 작업을 안전하게 수행하는 작업대(10')가 설치되며, 상측에 물탱크(11)가 설치되어 내부에는 물(12)이 채워지고, 펌프(16)에서 용수가 공급되는 용수 공급구(13)와 펌프(15)로 내부의 용수를 배출하는 용수 배출구(14)가 양측에 설치되는 것이다.

물탱크(11)의 상측으로 관로의 약 절반을 반전 후 함침튜브(40)의 끝단이 성형장치(10) 내로 삽입되기 전에 튜브 끝단에 로프를 사용하여 온수순환 호스(42)와 반전조정 로프(43)를 설치하는 반전저지 지지대(4)와, 함침튜브(40)의 끝단이 공기탱크(20)의 내부를 원활하게 통과할 수 있도록 공기를 배출한 후 반전을 계속 진행하도록 하는 튜브 유도봉(3)이 설치된다.

물탱크(11)의 하측에는 공기탱크(20)가 설치되어 있으며, 공기 압축기(26)와 연결되어 공기를 공급하는 공기 주입구(24)와 공기 배출구(25)가 설치되고, 내부에는 상부대(22)와 하부대(23)가 일정한 간격을 갖도록 설치된 후 외측으로 공기주머니(21)의 양측 선단이 고정되어 있도록 하여 외부의 공기압에 따라서 압력이 조절되도록 하는 것이다.

공기탱크(20)의 하측에는 함침튜브 고정부(31)가 설치되고 펌프(15)와 연결되는 물 주입구(32)와 압력 게이지(33)가 연결되며 하측으로 향하면서 폭이 좁아지는 압력용기(30)를 설치한다.

성형장치(10)의 내부를 통과하는 함침튜브(40)는 PE필름이 코팅된 폴리에스터 펠트 내부에 순수 폴리에스터 펠트를 한겹 또는 여러겹 접착하여 완성되는 것이다.

함침튜브(40)의 시작부분은 성형장치(10)의 내부를 통과하여 선단이 함침튜브 고정부(31)에 스틸밴드(41)로 고정되고 외부에서 공급되는 물을 통하여 압력용기(30)의 하측으로 반전되면서 맨홀(1)의 내부에 설치되는 관로(2)에 공급된다.

함침튜브(40)의 끝부분은 성형엔드(50)에 반전조정 로프(43)가 설치되고 노즐(45)이 설치된 온수순환 호스(42)가 콘넥터(44)를 통하여 온수공급 호스(42')에 연결되어 보일러(46)에서 공급되는 온수를 노즐(45)을 통하여 배출되도록 하는 것이다.

맨홀(1)에서 함침튜브(40)의 선단을 지지하는 하도매 장치(60)는 도 8 과 도 9 와 같이 관로(2)를 막아 함침튜브(40)의 선단을 지지하는 고정판(61)에 고정축(62)이 돌출되고, 이동판(63)이 형성된 이동축(64)이 돌출되어 고정축(62)의 내부에 삽입되며 이동축(64)에 설치된 폭조절 핸들(65)의 회전에 따라서 이동축(64)이 왕복되면서 고정판(61)과 이동판(63)의 폭이 조절되도록 하는 것이다.

본 발명은 무기물질인 F/A(Fly Ash)와 종래의 레진은 혼합되지 않으므로 속경화성 불포화 폴리에스테르수지와 F/A를 혼합하는 기술은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로

장기강도증대, 수축의 감소, 알카리골재반응의 억제, 내화학성증대, 수밀성증대 등의 사용 효과가 제공되는 채움재를 비굴착 하수관용 속경화성수지와 잘 혼합하여 체적응축, 열의응축 등에 의한 수축경화를 방지하며, 동등이상의 강도, 탄성률을 나타내는 고강성의 복합관을 생성시키는 관로보수 기술로 무기물 채움재를 대체 사용할 수 있도록 하여 임펠라 장치(70)를 제공하는 것이다.

임펠라 장치(70)는 통상적인 믹싱탱크(1,000ℓ, 230ℓ)점도가 높은 레진과 촉매제, 촉진제를 혼합할 수 있도록 하는 것으로

도 10 과 같이 회전축(71)에 3개의 회전날(72)이 일정한 각도를 가지고 설치되며 경사지게 설치된 일측면으로 톱니모양(73)을 형성하며, 그 하측에는 원형의 임펠라(74) 외측으로 등간격의 돌출날(75)과 홈날(76)을 설치하여 회전되면서 레진에 와류현상을 발생시켜 레진과 액체상태의 촉매제가 잘 혼합되도록 하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 아래의 실시예를 통하여 상세하게 설명하기로 한다.

실시예

① 성형엔드의 제조

사용할 튜브(40)를 절단한 후 튜브(40)의 한쪽 선단에서 안쪽으로 적당한 거리에 도 11 내지 도 14 와 같이 한개 또는 4개의 성형홀(52)을 설치한다.

튜브(40)의 성형홀(52) 내부에 유리섬유호스를 맞추어 삽입하고 플라스틱 코어(51)를 설치한 후 튜브(40')의 성형홀(52) 부위가 플라스틱 코어(51) 사이에 위치하도록 성형장비를 설치하고 레버를 사용하여 코어사이에 삽입된 튜브를 압착시킨다.

수지주입 파이프내부에 윤활유를 도포하고 성형장비 위에 수지주입 파이프를위치시켜 촉매제(코발트=0.6%, 카야멕 M=4%)를 추가한 후 혼합막대를 이용하여 잘 섞는다.

잘 혼합된 수지와 촉매제 혼합물을 수지주입 파이프 안으로 붓고 파이프 안으로 레진 압출봉을 삽입시켜 파이프내부에 삽입된 수지와 촉매제 혼합물이 튜브(40')의 성형홀(52) 주변으로 잘 스며들도록 압착한다.

작은 혼합용기 안의 혼합수지가 완전하게 경화된 후 약 10분이 경과되면 성형장비를 튜브로부터 탈거한다.

완성된 성형홀(52)과 성형엔드 경화환(51)의 하측에 반전저지 구멍(53)을 드릴로 수개 천공한 후 천공된 반전저지 구멍(53) 사이를 반전조정 로프(54)또는 PE가 코팅된 와이어를 사용하여 겹쳐지도록 묶는다.

PE가 코팅된 코팅펠트(55)를 로프 또는 와이어로 겹쳐 묶은 부위를 밀봉할 수 있도록 재단한 후 용접건을 사용하여 접합시킨다.

튜브(40') 중심으로 수지의 바른 주입을 위하여 튜브(40')의 끝단중앙을 삼각형으로 자른 후 윗구간의 코팅펠트(55)와 순수한 펠트를 토오치를 사용하여 접합한다.

성형홀(52) 상부에 PE 필름 자킷(56)을 접합시켜 성형엔드(50)를 완성시키며, 치수는 표 1 과 같다

표 1

튜브	성형홀의 간격(mm)	성형홀과 옆단의 간격(mm)	성형홀의 수
350＜지름＜500	150	75	2
500＜지름＜900	200	100	2
지름＞900	250	125	4

② 재료의 혼합과정

믹싱탱크에 계량된 수지와 F/A를 삽입하고 첨가제, 희석제와 촉매제, 촉진제를 첨가하여 임펠라 장치(70)로 혼합하는 것으로

회전축(71)을 250rpm으로 회전시켜 레진과 무기물의 유동성을 크게 향상시켜 혼합할 수 있도록 하며, 회전날(72)에 형성된 톱니모양(73)에 의하여 와류현상을 크게 향상시킨다.

또한 임펠라(74)에 일정한 간격으로 형성된 돌출날(75)과 홈날(76)이 톱니바퀴형태로 형성되어 믹싱탱크의 성능을 크게 향상시키는 것이다.

이와 같이 재료혼합을 통하여 표 2 와 같이 준비하여 채취된 메스실린더를 항온 수욕조에서 60℃의 수온을 1시간 동안 유지하고, 항온 수욕조의 수온을 85℃로 유지시켜 4시간 동안 유지하며, 경화가 끝난 후 항온 수욕조의 히터를 끈 후 자연 냉각시켜 부피 변화를 측정한다.

표 2 시료제작

시료명	속경화성레진	무기물 채움재	채취시료량
시료1	20㎏	-	600㎖
시료2	18㎏	2㎏	600㎖

위와 같이 채취된 시료를 실험하여 표 3 과 같은 결과를 보였다.

표 3 시험결과

시료명	경화전 시료량	경화후 시료량	체적변화량	비고
시료1 (경화성레진)	600㎖	700㎖	+100㎖	17%증가
시료2 (속경화성레진+F/A)	600㎖	790㎖	+190㎖	32%증가

가해지는 압력이 없는 상태에서 시료1은 17%, 시료2는 32%로 시료2의 체적이 2배에 가까운 증가율을 보였다.

이는 수압에 의해 기존관과 밀착되는 순간 발생하는 짜짐현상과 체적응축에 의한 함침수지의 손실로 인해 설계에 반영하는 3∼15%의 여유 수지량보다 체적의 증가량이 크므로 열관리과정에서의 체적응축을 최소화할 수 있으며, F/A의 재활용 측면에서 환경친화적이고, 동시에 레진의 절약으로 인해 경제적인 이점도 있다.

위와 같이 경화시험을 마친 레진을 함침튜브(40)에 함침시켜 보냉차에 적재하여 현장으로 이송한다.

③ 반전삽입

함침튜브(40)의 반전시작부분인 맨홀(1)의 상측에 고정다리(17)를 펼쳐서 성형장치(10)를 설치한다.

이때, 고정다리(17)는 이동다리(18)를 통하여 높이를 조절할 수 있으며, 받침대(19)에 의하여 안정되게 고정된다.

관로(2)의 직경을 감안하여 적합한 압력용기(30)를 설치하고, 원활한 반전을 위하여 공기주머니(21)의 외부에 윤활유를 막대 끝에 부착된 펠트를 이용하여 충분히 바른다.

물탱크(11)의 용수 공급구(13)를 펌프(16)와 연결하고 용수 배출구(14)는 펌프(15)와 연결한다.

공기탱크(20)의 공기 배출구(25)를 개방시켜 내부에 공기가 전혀 남아있지 않도록 하고 공기 주입구(24)를 공기 압축기(26)와 연결한다.

미리 제조된 함침튜브(40)를 꺼내서 시작부분의 끝단을 U자 형태로 접은 후 로프로 묶는다.

튜브 유도봉(3)을 통과시킨 후 로프로 벤딩된 함침튜브(40)의 끝단을 성형장치(10)의 상부에서 내부에 삽입시켜 하측의 압력용기(30) 하단으로 약 30cm정도 돌출되도록 한다.

돌출된 함침튜브(40)의 끝단을 압력용기(30)의 함침튜브 고정부(31)에 일치되도록 차례로 뒤집은 후 도 4 와 같이 스틸밴드(41)와 밴딩기를 사용하여 함침튜브 고정부(31)에 견고하게 고정시킨다.

성형장치(10)에 설치된 공기주머니(21)를 통과하여 압력용기(30) 하단에 설치된 함침튜브(40) 내부에 식물성 오일을 공기주머니(21)사이로 충분히 부은 후 펌프(16)를 가동하고, 천천히 물공급 밸브를 열어 물탱크(11)의 수위가 약 3/4될 때까지 물(12)을 채운 후 펌프(15)를 가동하여 내부에 남아있는 모든 공기를 배출하며 부족한 물을 추가로 공급해 수위를 유지한다.

성형장치(10)내의 자연수두를 이용하여 함침튜브(40)를 반전하며, 자연수두로 반전이 안될 시에는 공기압축기(26)에서 공기 주입구(24)로 공기를 공급하여 공기주머니(21)가 팽창되면서 여분의 수압이 가해지도록 한다.

반전되는 함침튜브(40)를 맨홀(1)의 내부에서 관로(2)를 향하여 90°꺾은 후 반전을 위한 준비가 완료되었을 때, 공기 배출구(25)를 닫은 후 공기 주입구(24)를 통하여 추천되는 수두가 함침튜브(40) 내에 적용될 때까지 공기가 공급되도록 한다.

여기서 성형장치(10)는 펌프(15)로부터 공급되는 물을 통하여 압력을 주며, 이 압력은 관로(2)위에 위치되어지는 성형장치(10)가 자연적으로 갖게 되는 물의정적인 수두에 추가되어진다.

예를 들어 추천되는 수두가 6m이고 맨홀(1) 깊이가 3m일 때, 성형장치(10)는 추가로 3m의 수두를 공급해야만 한다.

압력 게이지(33)는 성형장치(10)에 지상으로부터 1m위에 설치되어 있으므로 공기주머니(21)내의 공기압력은 압력 게이지(33)가 2m(0.2㎏/㎤)를 읽을 때까지 서서히 증가되어야만 한다.

맨홀(1)의 반대편에 또다른 맨홀이 설치되어 있으며, 함침튜브(40)의 반전공급이 중단될 수 있도록 하도매장치(60)를 설치한다.

하도매장치(60)는 폭조절 핸들(65)을 회전시키면 고정축(62)의 내부에 삽입된 이동축(64)이 회전하면서 고정판(61)과 이동판(63)의 폭이 조절되므로 맨홀(1)에 일치되어 관로(2)를 차단하도록 한다.

그러면 함침튜브(40)는 하도매장치(60)의 고정판(61)에 걸리면서 과도한 신장을 방지하여 파손되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

성형장치(10)는 물탱크(11)내의 수위를 기준으로 일정하게 유지하면서 서서히 반전을 진행한다.

만약 반전속도가 물공급속도보다 빠르면 함침튜브(40)를 뒤로 잡아 속도를 조절하여 준다.

이때 공기주머니(21)는 함침튜브(40)를 공기압력으로 잡아주면서 안정되게 공급되며 반전되도록 하고, 공기주머니(21)의 압력이 상승되면 함침튜브(40)의 공급속도를 빠르게 하며, 공기주머니(21)의 압력이 떨어지면 함침튜브(40)의 공급속도가 느려지므로 공기탱크(20) 내에서 공기압력의 조절에 따라서 반전속도를 조절할 수 있는 것이다.

여기서 공기주머니(21)를 통과하는 함침튜브(40)는 U자 형태로 공급되며, U자 형태가 계속 유지되면서 공급될 때 하측에서 반전이 안정되게 수행될 것이고, 발생되는 마찰을 줄여 반전에 도움을 줄 수 있는 것이다.

함침튜브(40)의 선단이 통과되기 이전에 함침튜브(40) 선단에 설치된 성형엔드(50)에 반전조정 로프(43)와 온수순환 호스(42)를 설치하고, 공기 배출구(25)를 개방시켜 공기주머니(21)의 공기를 배출한 후 반전을 진행하며, 추천되는 반전수두를 재설정한 후 나머지구간의 반전을 수행한다.

반전이 도 2 와 같이 완료된 후, 반전조정 로프(43)의 선단은 물탱크(11)의 상부에 위치한 반전저지 지지대(4)에 고정하고 온수순환 호스(42)의 선단에는 콘넥터(44)를 이용하여 보일러(46)와 온수공급 호스(42')로 연결한다.

펌프(15)의 가동을 중단한 후 공기 주입구(24)의 공기 주입이 정지되도록 하며 공기 배출구(25)를 통하여 공기탱크(20) 내부의 공기를 모두 배출하고, 물탱크(11)의 용수 배출구(14)를 닫고 물 주입구(32)로부터 튜브 내의 물을 흡입하여 보일러 흡입라인으로 토출할 수 있도록 물펌프(15)에 설치된 밸브를 조정한다.

물탱크(11) 수위를 기준수위로 유지하면서 펌프(15)를 재가동하며, 공기 배출구(25)를 닫고 공기 주입구(24)를 개방시켜 공기압축기(26)에서 공기를 공급시켜 공기탱크(20)에 보내어 추천되는 경화수두를 설정한 후 도 2 및 도 6 과 같이 경화과정을 진행한다.

이때 보일러(46)를 가동하여 온수공급 호스(42')와 온수순환 호스(42)를 통하여 노즐(45)에서 반전된 함침튜브(40)내부에 분사되므로 함침튜브(40)는 관로(2)의 내벽에 밀착된 후 경화, 양생과정을 거치면서 관로내 신관을 형성하게 된다.

작업자는 작업대(10')에 올라가서 안정된 상태로 편리하게 작업할 수 있는 것이다.

본 발명의 성형엔드는 금형과 코어를 사용하여 압착한 후 속경화레진을 주입 경화시켜 유연한 라운드형태로 성형시킴으로써 다양한 형태의 관로들에 대하여 뛰어난 반전수행능력을 제공하며, 돌출부위를 없애고 재진 경화 성형시켜 매끄럽게 처리하여 튜브손상 및 파열을 제거하는 것이다.

또한 반전조정로프 및 온수순환 호스를 설치하기 위한 홀만을 성형장치 및 플라스틱코아를 사용, 속경화레진함침 후 성형경화, 방수처리함으로써 누수현상을 제거하고, 관로의 반전을 완료한 후 반전을 멈추기 위하여 튜브 끝에 로프를 겹쳐 엮어 만든 탄력적인 로프엔드로써 저지되므로 어떠한 상황에서도 안정되게 공사를 수행할 수 있는 것이다.

본 발명의 하도매장치는 맨홀에서 관로의 입, 출구에 설치되어 관로의 시공시 시작점과 끝지점에 작용하는 압력의 차로 인한 함침튜브의 과도한 종방향 신장을 억제할 수 있으므로 시공의 안전성을 확보하고 시공관로의 전반에 걸쳐 보강튜브 두께를 균일하게 하는 것이다.

본 발명의 재료를 혼합하는 임펠라장치를 통하여 레진에 와류현상을 발생시키어 F/A와 액체상태의 촉매제가 잘 혼합되도록 하는 것이다.

본 발명은 열경화성수지의 체적응축 및 냉각과정에서의 라이너 열의응축을 실제적인 수단으로 관리하여 수축 경화를 방지하여 시공 후 함침튜브와 관로의 밀착을 최대화하여 수밀성을 증대시켜 체적, 열의 응축이 과다하게 발생되어 관로와 함침튜브의 틈새사이로 지하수, 하수가 유입되어 함침튜브에 불균일한 하중이 작용하여 심한 경우 맨홀로 유출되어 지수효과가 없게 하는 하수관의 조기손상을 방지하는 것이다.

또한 기존노후관의 추가적인 구조적 강도증가를 통하여 하수관의 내구연한을 증대하며, 재활용 무기물질 채움재 대체사용으로 수지사용 감소에 따른 경제적 절감효과를 제공하는 것이다.

본 발명의 압력형 하강튜브 성형장치인 반전기자재는 고정다리를 통하여 간편하게 설치할 수 있으며, 설치면적 및 높이의 축소로 반전기자재의 설치, 해체를 신속하게 유도하고 시공시 소요되는 물의 양을 줄여 신속하고 경제적인 시공을 이루게 하는 것이다.

Claims (5)

1. 성형장치의 내부에 함침튜브를 공급하며, 압축공기 또는 물을 공급하여 함침튜브가 관로 내에서 팽창되어 공급되는 온수로 함침튜브를 관로에 경화, 양생되도록 하는 비굴착 전체 보수공법에 있어서,

   튜브(40)의 한쪽 선단에 성형엔드(50)를 설치하는 과정과,

   속경화성 불포화수지와 F/A 및 재료를 혼합하는 임펠라장치(70)와,

   혼합된 재료를 튜브(40)에 함침시키는 함침과정과,

   맨홀(1)의 관로(2)를 막아 함침튜브(40)의 과도한 신장을 방지하는 하도매장치(60)를 설치하는 과정과,

   함침튜브(40)에 성형엔드(50)를 연결한 후 성형장치(10)에서 함침튜브(40)를 반전삽입하는 과정과,

   반전삽입된 함침튜브(40)에 85℃의 수온을 공급하여 관로에 라이닝함을 통하여 이루어짐을 특징으로 하는 성형엔드와 하도매를 이용한 비굴착 관로보수공법.
2. 제 1 항에 있어서, 성형엔드(50)는 사용할 튜브(40)를 절단한 후 튜브(40)의 한쪽 선단에서 안쪽으로 임의의 거리에 성형홀(52)을 설치하는 과정과,

   튜브(40)의 성형홀(52) 내부에 유리섬유호스를 맞추어 삽입하고 성형엔드 경화환(51)을 설치한 후 튜브(40')의 성형홀(52) 부위가 성형엔드 경화환(51) 사이에 위치하도록 성형장비를 설치하고 레버를 사용하여 코어사이에 삽입된 튜브를 압착시키는 과정과,

   수지주입 파이프내부에 윤활유를 도포하고 성형장비 위에 수지주입 파이프를 위치시켜 촉매제(코발트=0.6%, 카야멕 M=4%)를 추가한 후 혼합막대를 이용하여 혼합하고, 잘 혼합된 수지와 촉매제 혼합물을 수지주입 파이프 안으로 붓고 파이프 안으로 레진 압출봉을 삽입시켜 파이프내부에 삽입된 수지와 촉매제 혼합물이 튜브(40')의 성형홀(52) 주변으로 잘 스며들도록 압착하는 과정과,

   작은 혼합용기 안의 혼합수지가 완전하게 경화된 후 약 10분이 경과되면 성형장비를 튜브로부터 탈거하는 과정과,

   완성된 성형홀(52)과 성형엔드 경화환(51)의 하측에 반전저지 구멍(53)을 드릴로 수개 천공한 후 천공된 반전저지 구멍(53) 사이를 반전조정 로프(54)또는 PE가 코팅된 와이어를 사용하여 겹쳐지도록 묶는 과정과,

   PE가 코팅된 코팅펠트(55)를 로프 또는 와이어로 겹쳐 묶은 부위를 밀봉할 수 있도록 재단한 후 용접건을 사용하여 접합시키며 튜브(40') 중심으로 수지의 바른 주입을 위하여 튜브(40')의 끝단중앙을 삼각형으로 자른 후 윗구간의 코팅펠트(55)와 순수한 펠트를 토오치를 사용하여 접합하는 과정과,

   성형홀(52) 상부에 PE 필름 자킷(56)을 접합시켜 성형엔드(50)를 완성시키는 과정을 통하여 완성됨을 특징으로 하는 성형엔드와 하도매를 이용한 비굴착 관로보수공법.
3. 제1항에 있어서, 임펠라장치(70)는 회전축(71)의 외측으로 3방향에 경사지게설치하고 일측 선단에 톱니모양(73)을 형성한 회전날(72)과,

   상기 회전축(71)의 하측으로 원형으로 형성되며 돌출날(75)과 홈날(76)이 원형의 톱니바퀴 형태로 임펠라(74)를 성형함을 특징으로 하는 성형엔드와 하도매를 이용한 비굴착 관로보수공법.
4. 제1항에 있어서, 하도매장치(60)는 고정판(61)의 일측으로 고정축(62)이 돌출되며, 상기 고정축(62)에 삽입되는 이동축(64)에 이동판(63)이 연결되며, 폭조절 핸들(65)을 통하여 이동축(64)이 회전이동되어 고정판(61)과 이동판(63)의 폭이 조절됨을 특징으로 하는 성형엔드와 하도매를 이용한 비굴착 관로보수공법 .
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성형홀은 2개 내지 4개, 반전저지 구멍(53)은 하나의 코팅펠트(55)에 대하여 4개가 형성됨을 특징으로 하는 성형엔드와 하도매를 이용한 비굴착 관로보수공법.