KR200369219Y1

KR200369219Y1 - 관로용 비굴착식 부분 보수장치

Info

Publication number: KR200369219Y1
Application number: KR20-2004-0025784U
Authority: KR
Inventors: 김복순
Original assignee: 탑환경주식회사
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2004-12-03

Abstract

지하에 매설되어 있는 각종 하수도관이나 상수도관 또는 가스관 등이 부분적으로 파손되었을 때 관로를 굴착하지 않고 지하에 매설된 상태에서 그 부분만을 용이하게 보수하는데 사용되는 관로용 비굴착식 부분 보수장치가 개시되어 있다. 본 고안에 따른 관로용 비굴착식 부분 보수장치는 원통형의 하우징과, 하우징의 상단 및 하단에 고정되는 상판 및 하판과, 하우징의 외주면에 끼워지는 팽창부재를 구비한다. 이때, 상판 및 하판의 외측면상에는 다수의 바퀴가 등간격 원형배열로 장착되고, 링 형상의 연결구가 형성된다. 바람직하게는 바퀴는 상판 및 하판의 원주면보다 더 높게 배치되어야 한다. 한편, 팽창부재는 원통형상을 갖는 고무재질로 내경과 외경의 사이에 소정의 팽창공간이 형성된다. 이러한 팽창부재의 양단 중 어느 일단에는 팽창공간으로 에어를 공급하는 에어커넥터가 형성된다. 이와 같이 형성된 팽창부재의 외주면상에 경화제를 함침시킨 펠트를 휘어감아 관로의 내부로 진입하고, 무인탐사선에 의해 견인되다가 손상부위에서 팽창부재를 부풀려 펠트가 관로의 손상부위에 굳어지게 하는 것이다.

Description

관로용 비굴착식 부분 보수장치{A part repair device nonexcavation type for pipe}

본 고안은 관로용 보수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하에 매설되어 있는 각종 하수도관이나 상수도관 또는 가스관 등이 부분적으로 파손되었을 때 관로를 굴착하지 않고 지하에 매설된 상태에서 그 부분만을 용이하게 보수하는데 사용되는 관로 비굴착식 부분 보수장치에 관한 것이다.

일반적으로, 콘크리트 흄관, 합성수지로된 염화비닐관, 도관과 같이 지하에 매설된 관로들은 관 자체의 노후화, 지하 지반의 침하 또는 지상으로부터의 토압의 변동에 의해 균열, 파손 또는 접속부의 분리와 같은 흠결이 발생하게 된다. 따라서 흠결부분을 통해 관로 내부의 오폐수가 외부로 유출되어 토양을 오염시키게 된다.

이와 같이 지중에 매설된 관로를 보수하기 위한 공법으로는 크게 땅을 굴착하여 보수하는 굴착식 공사방법과, 땅을 굴착하지 않고 맨홀을 통하여 보수를 하는 비굴착식 공사방법이 있다.

이중에서 굴착식 공사방법은 막대한 공사비와 장기간의 시간이 소요되므로 오수누출에 의한 환경오염에 즉각적으로 대처하지 못하는 문제점과 아울러 공사를 위해서 주변을 굴착해야 하므로 주변환경의 미관손상 및 공사후 토양의 침식으로 인한 도로의 침하문제와, 특히 교통혼잡지역에서 공사할 경우 만성적인 교통제증의 우려 등의 문제점이 있기 때문에 잘 사용하지 않는 실정이다.

비굴착식 공사방법은 관로의 손상부위의 특성 및 주위여건에 따라 그라우팅 지수공법 또는 라이닝 보강공법으로 분류된다.

그라우팅 지수공법은 국지적인 관로의 손상부위에 대한 보수를 위해 보수장치에서 소정의 액상 보수재를 손상부위로 분출시킨 후 경화시키는 공법으로서, 관로의 손상 부위나 틈새를 보수재로 차단하여 물이 통과되지 않게 하는 공법이다. 그러나 상기한 그라우팅 지수공법은 관로의 손상부위로 액상 보수재가 빠져나가 관로 주변의 흙에 혼합 흡수되고 시간이 흐름에 따라 경화되어 방수성을 갖는 지수기능은 효과적이나, 보강을 목적으로 보수재를 관로의 내측벽에 라이닝하는 보강기능은 불확실하다.

한편, 라이닝 보강공법은 손상부위의 손상정도가 심해 보강기능이 필요한 경우 예컨대, 관로의 손상부위가 넓게 분포되어 있거나, 관로의 내경 전체를 둘러가면서 손상부위가 형성된 경우, 별도의 보수재를 관로 내측벽에 라이닝 하여 넓은 범위에 걸쳐 있는 손상부위를 일시에 보강하는 공법이다.

이러한 라이닝 보강공법은 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 나일론 등의 합성수지재의 외피와, 부직포 또는 유리섬유재의 내피로 이루어진 펠트의 내피 내부에 열경화성 에폭시나 수지 등의 경화제를 함침시킨 후 파열 또는 균열된 상, 하수도관 내부로 반전삽입한 후 이 관로내로 온수 또는 증기를 투입하여 펠트를 부풀려 펠트의 내피가 상, 하수도관 내부와 밀착되도록 하여 열경화되도록 하는 것이다.

이와 같은 라이닝 보강공법은 적은 경비로 즉각적인 상, 하수도관 보수공사작업을 시행하게 되어 오수의 누출을 단시간에 차단할 수 있다. 그러나 펠트를 반전삽입하는 작업을 시행해야 하는 어려움과, 온수 및 증기를 관로내로 주입시켜야 하는 어려움이 동반되는 문제점이 있었다. 따라서 펠트를 부풀릴 수 있는 장비의 필요성이 대두되었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 경화제를 함침시킨 펠트를 감고 매설된 관로로 진입하여 관로의 손상부위에서 펠트를 부풀려 손상부위를 보강할 수 있는 관로용 비굴착식 부분 보수장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 관로용 비굴착식 부분 보수장치를 나타낸 분해사시도이고,

도 2는 본 고안에 따른 관로용 비굴착식 부분 보수장치를 나타낸 결합사시도이고,

도 3은 도 2에 도시된 A-A선을 따라 도시한 단면도이고,

도 4a 및 4b는 팽창부재의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 그리고

도 5a 및 5b는 본 고안에 따른 관로용 비굴착식 부분 보수장치의 사용상태를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 관로용 비굴착식 부분 보수장치

110 : 하우징112 : 너트

120a, 120b : 상판, 하판122 : 관통공

124a, 124b : 장착구126a, 126b : 바퀴

128a, 128b : 연결구130 : 체결볼트

150 : 팽창부재152 : 팽창공간

154 : 에어커넥터156 : 롤부

158 : 원형돌기

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 고안은,

경화제를 함침시킨 펠트를 이용하여 손상된 관로의 내부에 펠트를 부착시키는 라이닝 보강공법에 있어서,

내부가 중공된 원통형의 하우징과, 하우징의 상단 및 하단에 고정되며 하우징보다 큰 직경을 갖는 원판 형상의 상판 및 하판과, 하우징의 외주면상에 끼워지도록 중공된 원통형상의 고무재질로 제작되면서 내부에는 부풀려질 수 있도록 팽창공간을 가지며 어느 일단에는 팽창공간으로 통하는 에어커넥터가 형성되는 팽창부재로 이루어져, 팽창부재의 외주면상에 펠트를 휘어감고 관로의 내부로 진입하여 에어커넥터로 압축공기를 불어넣어 팽창부재가 부풀려지도록 하는 관로용 비굴착식 부분 보수장치를 제공한다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 관로용 비굴착식 부분 보수장치를 간략하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 관로용 비굴착식 부분 보수장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 관로용 비굴착식 부분 보수장치를 나타낸 결합사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A선을 따라 도시한 단면도이며, 그리고 도 4a 및 4b는 팽창부재의 다른 실시예를 보인 도면이다.

도 1내지 도 3을 참고하면, 본 고안에 따른 관로용 비굴착식 부분 보수장치(100)는 하우징(110)과, 상판(120a) 및 하판(120b)과, 팽창부재(150)를 포함한다. 하우징(110)은 내부가 중공된 원통형상을 가지며 하우징(110)의 상단 및 하단에 상판(120a) 및 하판(120b)이 장착된다. 여기에서, 하우징(110)과 하판(120b)의 접점부위는 용접 등으로 결합되어 일체형으로 제작되어도 되나 하우징(110)과 상판(120a)은 서로 분리되는 구조를 가져야 한다. 바람직하게는 도면에서는 서로 분리되는 구조를 하우징(110)과 상판(120a)으로 도시하였지만, 하우징(110)과 하판(120b)이 분리되는 구조를 가져도 무방하다. 이때, 서로 분리되는 구조를 갖는 하우징(110) 및 상판(120a) 또는, 하우징(110) 및 하판(120b)은 서로 결합되기 위한 고정수단을 갖는다. 이러한 고정수단은 하우징(110)의 단부에 다수의 너트(112)가 등간격으로 형성되고, 결합될 상판(120a) 또는 하판(120b)에 너트(112)와 연통되는 다수의 관통공(122)이 형성되어 각각의 관통공(122)으로 다수의 볼트(130)가 관통되면서 각각의 너트(112)에 체결된다.

이와 같이 하우징(110)에 장착되는 상판(120a) 및 하판(120b)은 동일한 지름을 갖도록 제작되면서 하우징(110)의 지름보다 더 크게 제작되어야 한다. 한편, 상판(120a) 및 하판(120b)의 외측면상에는 다수의 장착구(124a, 124b)와, 연결구(128a, 128b)가 서로 동일하게 형성된다. 즉, 상판(120a)의 원주면에 인접한 외측면상에 다수개가 등간격으로 원형배열되는 장착구(124a)가 형성되며 중앙부에는 링 형상의 연결구(128a)가 형성되고, 하판(120b)의 외측면상에도 동일한 형상의 장착구(124b) 및 연결구(128b)가 동일한 위치에 형성된다. 그리고 각각의 장착구(124a, 124b)에는 바퀴(126a, 126b)가 회전가능하게 장착된다. 이때, 각각의 바퀴(126a, 126b)는 회전방향이 상판(120a) 및 하판(120b)의 중심을 향하도록 장착되어야 한다. 또한, 각각의 바퀴(126a, 126b)는 상판(120a) 또는 하판(120b)의 원주면보다 더 큰 가상의 원을 그리도록 배치되어야 한다.

한편, 서로 분리 결합되는 구조를 갖는 하우징(110) 및 하판(120b) 또는, 하우징(110) 및 상판(120a)은 서로 결합되기 전에 팽창부재(150)가 먼저 끼워진 후 결합된다. 이러한 팽창부재(150)는 고무재질로 제작되며, 하우징(110)의 외경과 동일한 내경을 갖도록 중공된 형상을 갖는다. 이때, 팽창부재(150)의 내부에는 팽창공간(152)이 형성된다. 즉, 팽창부재(150)는 일체로된 중공관으로 형성되면서 내경과 외경의 사이에 팽창공간(152)을 두어 부풀려질 수 있도록 하였다. 그리고, 팽창부재(150)의 일단 또는 타단에는 팽창공간(152)으로 에어를 불어넣을 수 있도록 에어커넥터(154)가 형성된다. 또한, 팽창부재(150)의 외측면상은 내측으로 함몰된 형상을 갖는 롤(roll)부(156)가 형성된다. 이렇게 형성된 롤부(156)에는 다수의 원형돌기(158)가 형성될 수도 있다(도 4a 참조).

그리고 팽창부재(150)는 도 4b에서 보는 바와 같이 롤부(156)가 없는 민자형으로도 형성될 수 있다. 그리고 민자형의 팽창부재(150)의 외주면상에는 다수의 원형돌기(158)가 형성될 수도 있다.

하기에는 전술한 바와 같이 형성된 관로용 비굴착식 부분 보수장치(100)의 사용상태를 간략하게 설명한다.

우선 관로(10)의 내경을 고려하여 적당한 규격의 보수장치(100)를 선택한다. 여기에서, 보수장치(100)는 표준규격인 관로(10)에 맞추어 미리 설정된 규격으로 제작된다. 즉, 하우징(110)의 직경, 상판(120a) 및 하판(120b)의 직경, 팽창부재(150)의 직경 및 팽창공간(152), 장착구(124a, 124b) 및 바퀴(126a, 126b)의 크기 등이 관로(10)의 지름에 따라 일정한 설정값으로 제작된다. 이때, 보수장치(100)의 바퀴(126a, 126b)들이 관로(10)안에서 관로(10)의 내벽에 딱 맞도록 설계되어야 한다.

다음은 팽창부재(150)의 외주면상에 펠트(40)를 감아 고정시킨다. 이때, 펠트(40)에는 경화제를 함침시켜야 하며, 팽창부재(150)의 에어커넥터(154)는 콤푸레샤(도시되지 않음)와 연결된 에어호스(30)에 접속되어야 한다. 그리고 펠트(40)의 크기는 관로(10)의 내경보다 조금 더 큰 것으로 준비하는 것이 바람직하다. 이렇게 준비된 보수장치(100)를 관로에 진입시킨다. 이때, 관로(10)안에는 탐사선(20)이 미리 준비되어야 한다. 이때, 탐사선(20)이라고 하면, 관로(10)안을 촬영하여 외부의 작업자에게 실시간 영상을 송출할 수 있으며, 보수장치(100)를 이끌고 갈수 있어야 한다. 이러한 탐사선(20)에 의해 관로(10)안을 진행하던 보수장치(100)는 파손부위에 도착되어 부풀릴 준비를 한다.

위와 같이 준비가 끝나면 콤푸레샤가 작동되면서 에어호스(30)를 따라 팽창부재(150)로 에어를 공급한다. 계속되는 에어공급에 팽창공간(152)은 순식간에 부풀려지고 팽창부재(150)의 외주면에 감겨있던 펠트(40)가 파손부위에 밀착된다. 이때, 펠트(40)는 강력한 압력에 의해 관로(10)와 아주 긴밀하게 밀착되고, 도포된 경화제가 굳어지면서 관로(10)내에 굳어버리게 된다.

경화제가 다 굳어버리면 콤푸레샤를 중지하여 에어공급을 중단한다. 에어가 중단되면 부풀려졌던 팽창부재(150)가 다시 원상태로 돌아오게 되고, 작업이 끝난 보수장치(100)는 탐사선(20)에 의해 외부로 견인되어 나온다.

전술한 바와 같이 본 고안에 따른 관로용 비굴착식 부분 보수장치는 지하에 매설된 상, 하수도관이 손상되었을 때 굴착하지 않고 펠트를 손상부위에 열경화시킴으로써, 공사기간을 단축시켜 즉각적인 대처를 할 수 있고, 굴착에 의한 주변환경의 손상 및 토양의 침식문제가 발생하지 않으며, 특히 교통혼잡지역에서 공사할 경우 교통량의 흐름에 지장을 받지 않고 공사할 수 있는 효과가 있다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

경화제를 함침시킨 펠트(40)를 이용하여 손상된 관로(10)의 내부에 상기 펠트(40)를 열경화시키는 라이닝 보강공법에 있어서,

내부가 중공된 원통형의 하우징(100)과, 상기 하우징(110)의 상단 및 하단에 고정되며 상기 하우징(110)보다 큰 직경을 갖는 원판 형상의 상판(120a) 및 하판(120b)과, 상기 하우징(110)의 외주면상에 끼워지도록 중공된 원통형상의 고무재질로 제작되면서 내부에는 부풀려질 수 있도록 팽창공간(152)을 가지며 어느 일단에는 상기 팽창공간(152)으로 통하는 에어커넥터(154)가 형성되는 팽창부재(150)로 이루어져, 상기 팽창부재(150)의 외주면상에 상기 펠트(40)를 휘어감고 상기 관로(10)의 내부로 진입하여 상기 에어커넥터(154)로 압축공기를 불어넣어 상기 팽창부재(150)가 부풀려지도록 하는 것을 특징으로 하는 관로용 비굴착식 부분 보수장치.
제 1 항에 있어서, 상기 상판(120a) 및 상기 하판(120b)의 외측면상에는 회전가능한 바퀴(126a, 126b)가 상기 관로(10)의 내벽을 따라 가이드 되도록 다수개가 등간격 원형배열로 장착되는 것을 특징으로 하는 관로용 비굴착식 부분 보수장치.
제 1 항에 있어서, 상기 상판(120a) 및 상기 하판(120b)의 외측면상에는 상기 관로(10)에서 탐사선(20)에 의해 견인될 수 있도록 링 형상을 갖는 연결구(128a, 128b)가 형성되는 것을 특징으로 하는 관로용 비굴착식 부분 보수장치.
제 1 항에 있어서, 상기 팽창부재(150)의 외주면상에는 상기 펠트(40)가 감겨 안착될 수 있도록 내측으로 함몰된 형상을 갖는 롤부(156)가 형성되는 것을 특징으로 하는 관로용 비굴착식 부분 보수장치.
제 4 항에 있어서, 상기 롤부(156)에는 다수의 원형돌기(158)가 형성되는 것을 특징으로 하는 관로용 비굴착식 부분 보수장치.