KR20060132238A - 비굴착 관로 보수장치 및 이를 이용한 보수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비굴착 관로 보수장치 및 이를 이용한 보수공법에 관한 것으로, 다양한 크기 및 폭을 갖는 보수부재를 관로 내 환경에 맞게 용이하게 설치할 수 있고, 보수부재의 연속적인 설치가 가능한 것은 물론 보수부재 간 이음틈새가 거의 발생하지 않도록 정밀한 설치가 가능하다. 뿐만 아니라 방사상으로 진퇴하는 진퇴 아암에 의해 관로 내에 안정되게 지지된 상태에서 공구를 사용한 각종 부수적인 작업을 수행할 수 있다.

이를 위한 본 발명의 비굴착 관로 보수장치의 경우, 전후방향으로 형성된 메인 몸체와, 메인 몸체에 연결 설치되어 메인 몸체를 지지하는 바퀴와, 메인 몸체를 중심으로 방사상을 이루면서 진퇴 가능하게 설치되어 진출시 각각의 선단이 관로 내벽에 밀착되는 복수의 진퇴 아암, 복수의 진퇴 아암을 진퇴시키는 진퇴수단을 포함하여 구성된다.

비굴착, 관로, 보수장치, 진퇴 아암

Description

비굴착 관로 보수장치 및 이를 이용한 보수공법{Non-excavating type pipe repair apparatus and repair construction method using it}

도 1은 종래기술에 의한 비굴착 보수장치를 설명하기 위한 참조 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 비굴착 관로 보수장치의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 메인 몸체의 신축동작을 보여주는 참조도.

도 4는 본 발명에 따른 팽창부의 구성을 설명하기 위한 분해사시도.

도 5는 본 발명에 따른 진퇴 아암과 회전원판의 나선결합을 보여주는 부분단면도.

도 6은 본 발명에 따른 진퇴 아암의 부분 교체 구조를 설명하기 위한 참조도.

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 팽창부의 진퇴동작을 설명하기 위한 참조도.

도 8a 및 8b는 본 발명에 따른 공구장착용 머신의 동작을 설명하기 위한 참조도.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 공구장착용 머신에 다양한 공구들이 장착된 모습을 보여주는 참조도.

도 11a 내지 도 11e는 본 발명의 동작을 설명하기 위한 참조도.

도 12는 본 발명의 변형 실시예에 따른 비굴착 관로 보수장치를 설명하기 위하여 부분 절개한 평면도.

도 13은 변형 실시예에 따른 본 발명의 활용을 설명하기 위한 부분 분해 평면도.

도 14는 도 13의 조립 평면도.

도 15는 본 발명의 변형 실시예에 따른 공구장착용 머신이 설치된 모습을 보여주는 참조도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100,110,120 : 메인 몸체 101 : 바퀴

103 : 지지축 200 : 팽창부

210 : 케이싱 220,220A,220B : 진퇴 아암

221 : 분할 슬리브 230 : 진퇴수단

231 : 회전원판 233 : 나선형 가이드 돌기

240 : 구동수단 241 : 전동모터

245 : 구동기어 247 : 종동기어

400,600 : 카메라 500 :공구머신

501 : 공구장착용 머신 545 : 소켓

본 발명은 관로 보수장치 및 보수공법에 관한 것으로, 다양한 폭 및 크기를 갖는 보수부재를 관로 내 환경에 맞게 용이하게 설치할 수 있고, 보수부재의 연속적인 설치가 가능한 것은 물론 보수부재 간 이음틈새가 거의 발생하지 않는 정밀한 설치가 가능하며, 방사상으로 진퇴하는 진퇴 아암에 의해 관로 내에 안정되게 지지된 상태에서 공구를 사용한 각종 부수적인 작업을 수행하는 데 적당한 비굴착 관로 보수장치 및 이를 이용한 보수공법에 관한 것이다.

일반적으로, 비굴착 보수부재는 지하에 매설되어 있는 관로가 부분적으로 파손되거나 이음부가 벌어지거나 단차가 생기는 등 누수를 야기할 수 있는 다양한 이상부위를 보수하기 위한 부재를 일컫는다. 이 같은 보수부재는 원통형태로 감겨 수축된 상태로 관로 내부에 삽입된 후 파손 및 균열된 관로 내부에서 팽창되어 밀착 설치된다.

관로를 지하에 매설된 상태에서 보수하는 관로의 비굴착 내면 보수공법으로는, 이상부위 구간에 전체적으로 합성수지 관을 끼워 넣어서 보수하는 전체보수공법, 접착수지액과 유리섬유를 이용하여 이상부위만을 대상으로 유리섬유에 접착수지액을 도포하여 함침시킨 후 경화시켜 부분적으로 보수하는 라이닝 부분보수공법, 접착수지액과 유리섬유 외에 이 보수재료의 내측에 원통형으로 감기도록 구성된 스텐레스 강판을 보강지지관으로 이용하여 이상부위를 대상으로 경화시켜 보수하는 개량형 라이닝 부분보수공법, 원통형으로 감기도록 구성된 스테인리스 스틸의 비굴착 보수부재를 관로 내에 밀착하여 설치하는 보강링공법 등이 있다.

상기 공법들 가운데서 비굴착 보수부재를 사용하는 보강링공법은 작업시간이 비교적 짧고 공사방법이 간단하여 비굴착 보수를 위해 널리 활용되고 있다. 이에 따라 더욱 우수한 성능을 갖는 비굴착 보수부재는 물론 이를 설치하기 위한 비굴착 보수장치의 개발이 시급한 형편이다.

도 1은 종래 기술에 의한 비굴착 보수장치를 설명하기 위한 참조사시도이다.

도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 비굴착 보수장치는 주로 스테인리스 스틸을 소재로 하여 원통형태로 감겨진 보수부재(10)를 관로(P) 내벽에 설치하는 용도로 사용되었다. 이를 위해 상기 보수장치(30)는 몸체(31)가 에어 주입에 의해 팽창하는 에어백 형태로 구성되었으며, 외측에 상기 보수부재(10)를 씌워 장착한 상태로 관로 내에 삽입되어 상기 보수부재(10)를 관로(P) 내벽에 설치할 수 있었다.

이같은 보수장치(30)에 의해 보수부재(10)를 관로(P) 내벽에 설치하여 보수하는 방법을 간단히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 에어 주입에 의해 몸체(31)가 팽창하는 에어백 타입의 보수장치(30) 외측에 원통형으로 말린 보수부재(10)를 씌워 장착한다. 이때 상기 보수장치(30)의 몸체(31)는 공기가 빠져 수축된 상태이고 상기 보수부재(10) 역시 작은 원통형태로 수축된 상태이다. 상기 보수부재(10)의 외측에는 적당한 힘으로 상기 보수부재(10)를 조여주는 고무링(20)이 부착된다.

이후, 상기 보수부재(10)를 장착한 보수장치(30)를 관로(P)에 삽입하여 보수가 필요한 관로(P) 내부에 위치시키고, 상기 보수장치(30)에 에어를 주입하여 몸체(31)를 팽창시키면 작은 크기로 감겨져 있는 보수부재(10)가 점차 팽창하여 커지면 서 관로(P) 내벽에 밀착된다. 그리고나서 상기 보수장치(30)는 몸체(31)로부터 에어를 빼내어 수축시킨 후 보수부재(10)로부터 분리하여 관로(P) 밖으로 빼낸다. 그러면 상기 보수부재(10)는 탄성복원력에 의해 수축되려는 경향을 갖지만 걸림돌기(미도시 됨)가 보수부재(10)의 타단에 걸리면서 팽창된 상태 그대로 관로(P) 내부 벽체에 밀착된 상태를 유지한다. 이로써 관로(P) 보수를 위한 보수부재(10)의 주된 설치작업이 마쳐지게 된다.

그러나, 종래의 보수장치(30)는 보수부재(10)의 설치시 도 1에서 볼 수 있듯이 보수부재(10)가 미치지 않는 몸체(31) 양측단부가 과도하게 팽창하였다. 이 때문에 상기 보수부재(10)의 양단부가 덮여서 감추어지면서 카메라가 설치되어도 보수부재(10)의 양단부를 관찰하기 위한 시야 확보가 곤란하였다. 이로 인해 보수부재(10)의 끝단을 정확하게 맞추기가 곤란하게 되어 보수부재(10)에 의한 관로의 보수폭은 30[cm]를 넘기기가 어려울 정도로 제한되었다.

뿐만 아니라, 종래의 보수장치(30)로는 관로(P)의 넓은 부위를 보수해야 하는 경우 상기와 동일한 이유 때문에 관로 내에 상기 보수부재(10)를 연속적으로 설치하는 것이 사실상 불가능하였다. 이는 종래의 보수장치로는 보수부재(10) 간 연결부위의 이음틈새가 불가피하게 발생되며 이를 무시하고 보수부재(10)의 설치를 감행한다면 이음틈새로 인해 보수부재의 설치 자체가 무의미할 뿐이다.

이에 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 크기의 보수부재를 관로 내 환경에 맞게 용 이하게 설치할 수 있는 비굴착 관로 보수장치 및 이를 이용한 보수공법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 보수부재의 연속적인 설치가 정밀하고 원활하게 이루어지는 비굴착 관로 보수장치 및 이를 이용한 보수공법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 공구를 사용한 각종 부수작업이 가능하도록 관로 내에 안정되게 지지될 수 있는 비굴착 관로 보수장치 및 이를 이용한 보수공법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 비굴착 관로 보수장치는, 전후방향으로 형성된 메인 몸체와, 상기 메인 몸체에 연결 설치되어 상기 메인 몸체를 지지하는 바퀴와, 상기 메인 몸체를 중심으로 방사상을 이루면서 진퇴 가능하게 설치되어 진출시 각각의 선단이 관로 내벽에 밀착되는 복수의 진퇴 아암과, 상기 복수의 진퇴 아암을 진퇴시키는 진퇴수단을 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 진퇴수단은, 상기 메인 몸체를 축으로 회전 가능하게 설치되고 일면에는 중앙에서 점차 확대되어 나가는 나선형 가이드 돌기가 형성된 회전원판과, 상기 회전원판을 회전시키는 구동수단을 포함하여 구성되고, 상기 진퇴 아암은 외측면에 상기 가이드 돌기와 부합하여 결합되는 복수의 가이드 홈을 구비하여 상기 회전원판의 회전시 상기 나선형 가이드 돌기의 안내를 받아 진출 또는 퇴거하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 메인 몸체를 중심으로 설치되며, 상기 회전원판을 수용하는 수용공간을 갖고 외측면에는 상기 진퇴 아암의 일부가 상기 수용공간으로 진퇴 가능하게 삽입되는 아암 삽입용 통공이 형성된 케이싱을 더욱 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 나선형 가이드 돌기의 횡단면은 사각인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 구동수단은, 상기 케이싱에 설치되는 전동모터와, 상기 전동모터의 샤프트에 연결되어 회전력을 제공받는 구동기어와, 상기 구동기어와 치합되어 회전하면서 상기 회전원판과 결합되어 상기 회전원판에 회전력을 전달하는 종동기어를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 진퇴수단은, 상기 메인 몸체를 회전시키는 몸체 회전수단과, 상기 메인 몸체를 축으로 결합되어 상기 메인 몸체의 회전시 함께 회전하고, 일면에는 중앙에서 점차 확대되어 나가는 나선형 가이드 돌기가 형성된 회전원판을 포함하여 구성되고, 상기 진퇴 아암은 외측면에 상기 가이드 돌기와 부합하여 결합되는 복수의 가이드 홈을 구비하여 상기 회전원판의 회전시 상기 나선형 가이드 돌기의 안내를 받아 진출 또는 퇴거하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 메인 몸체를 중심으로 설치되며, 상기 회전원판을 수용하는 수용공간을 갖고 외측면에는 상기 진퇴 아암의 일부가 상기 수용공간으로 진퇴 가능하게 삽입되는 아암 삽입용 통공이 형성된 케이싱을 더욱 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 몸체 회전수단은, 상기 메인 몸체의 선단부와 후단부 중 적어도 어느 한 곳에 결합되어 상기 메인 몸체에 회전력을 제공하는 전동모터인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 진퇴 아암은 상기 진퇴수단과 결합되는 제 1아암과, 상기 제 1아암의 선단부에 착탈 가능하게 결합되는 제 2아암으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 진퇴 아암의 선단부에는 관로 내벽에 밀착되는 원호 형태의 분할 슬리브가 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 복수의 진퇴 아암 및 진퇴수단은 상기 메인 몸체의 선단부와 후단부에 한 쌍씩 설치되고, 상기 메인 몸체는 신축 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 메인 몸체는 신축 가능한 실린더로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 메인 몸체는 부분 몸체 복수개의 결합으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 부분 몸체는 유니버셜 조인트에 의해 상호 틸팅 가능하게 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 메인 몸체의 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에는 좌우방향, 틸팅방향, 롤링방향으로 회전 가능한 카메라가 더욱 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 메인 몸체 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에는 절삭 날, 압연롤러 등의 각종 공구들을 장착하여 회전시킬 수 있는 공구장착용 머신이 롤링, 진퇴 및 승강 가능하게 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 바퀴와 메인 몸체를 연결하는 지지축이 구비되며, 상기 지지축은 상기 메인 몸체로부터 하향 경사지게 설치되고 신축 가능한 실린더인 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명의 비굴착 관로 보수장치는, 또한, 신축 가능한 실린더로 구비되고 전후방향을 길이방향으로 설치된 메인 몸체와, 상기 메인 몸체에 연결 설치되어 상기 메인 몸체를 지지하는 바퀴와, 상기 메인 몸체를 중심으로 방사상을 이루면서 진퇴 가능하게 설치되되, 외측면에 복수의 가이드 홈을 구비한 제 1아암과 상기 제 1아암의 선단부에 착탈 가능하게 결합되는 제 2아암으로 이루어지고, 상기 제 2아암의 선단부에는 관로 내벽에 밀착되는 원호 형태의 분할 슬리브가 설치되어 진출시 상기 분할 슬리브가 관로 내벽에 밀착되는 복수의 진퇴 아암과, 상기 메인 몸체를 축으로 회전 가능하게 설치되고 일면에는 중앙에서 점차 확대되어 나가고 횡단면이 사각 형태인 나선형의 가이드 돌기가 형성되되, 상기 가이드 돌기가 상기 가이드 홈에 부합하여 결합되어 회전시 상기 진퇴 아암이 진출 또는 퇴거되도록 안내하는 회전원판과, 상기 메인 몸체를 중심으로 설치되며, 상기 회전원판을 수용하는 수용공간을 갖고 외측면에는 상기 진퇴 아암의 일부가 상기 수용공간으로 진퇴 가능하게 삽입되는 아암 삽입용 통공이 형성된 케이싱과, 상기 케이싱에 설치되는 전동모터, 상기 전동모터의 샤프트에 연결되어 회전력을 제공받는 구동기어, 상기 구동기어와 치합되어 회전하면서 상기 회전원판과 결합되어 상기 회전원판에 회전력을 전달하는 종동기어를 포함하는 상기 회전원판을 회전시키는 구동수단과, 상기 메인 몸체의 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에 설치되고, 좌우방향, 틸팅방향, 롤링방향으로 회전 가능한 카메라와, 상기 메인 몸체 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에 설치되고, 절삭 날, 압연롤러 등의 각종 공구들을 장착하여 회전시킬 수 있고, 롤링, 진퇴 및 승강 가능한 공구장착용 머신을 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 비굴착 관로 보수장치는, 유니버셜 조인트에 의해 상호 틸팅 가능하게 결합되는 동시에 분리 가능한 복수개의 부분 몸체로 이루어진 메인 몸체와, 상기 메인 몸체에 연결 설치되어 상기 메인 몸체를 지지하는 바퀴와, 상기 메인 몸체를 중심으로 방사상을 이루면서 진퇴 가능하게 설치되되, 외측면에 복수의 가이드 홈을 구비한 제 1아암과 상기 제 1아암의 선단부에 착탈 가능하게 결합되는 제 2아암으로 이루어지고, 상기 제 2아암의 선단부에는 관로 내벽에 밀착되는 원호 형태의 분할 슬리브가 설치되어 진출시 상기 분할 슬리브가 관로 내벽에 밀착되는 복수의 진퇴 아암과, 상기 메인 몸체의 선단부와 후단부 중 적어도 어느 한 곳에 결합되어 상기 메인 몸체를 회전시키는 몸체 회전수단과, 상기 메인 몸체를 축으로 결합되어 상기 메인 몸체의 회전시 함께 회전하고 일면에는 중앙에서 점차 확대되어 나가고 횡단면이 사각 형태인 나선형의 가이드 돌기가 형성되되, 상기 가이드 돌기가 상기 가이드 홈에 부합하여 결합되어 회전시 상기 진퇴 아암이 진출 또는 퇴거되도록 안내하는 회전원판과, 상기 메인 몸체를 중심으로 설치되며, 상기 회전원판을 수용하는 수용공간을 갖고 외측면에는 상기 진퇴 아암의 일부가 상기 수용공간으로 진퇴 가능하게 삽입되는 아암 삽입용 통공이 형성된 케이싱과, 상기 케이싱과 케이싱 사이 좌우 양측에 각각 설치되어 상기 케이싱 간을 지지하는 인장스프링과;

상기 메인 몸체의 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에 설치되고, 좌우방향, 틸팅방향, 롤링방향으로 회전 가능한 카메라와, 상기 메인 몸체 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에 설치되고, 절삭 날, 압연롤러 등의 각종 공구들을 장착하여 회전시킬 수 있고, 롤링, 진퇴 및 승강 가능한 공구장착용 머신을 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명의 비굴착 관로 보수장치를 이용한 보수공법은, 전후방향으로 형성된 메인 몸체와, 상기 메인 몸체에 연결 설치되어 상기 메인 몸체를 지지하는 바퀴와, 상기 메인 몸체를 중심으로 방사상을 이루면서 진퇴 가능하게 설치되어 진출시 각각의 선단이 관로 내벽에 밀착되는 복수의 진퇴 아암과, 상기 복수의 진퇴 아암을 진퇴시키는 진퇴수단과, 상기 메인 몸체의 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에 설치되고, 좌우방향, 틸팅방향, 롤링방향으로 회전 가능한 카메라와, 상기 메인 몸체 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에 설치되고 절삭 날, 압연롤러 등의 각종 공구들을 장착하여 회전시킬 수 있고, 롤링, 진퇴 및 승강 가능한 공구장착용 머신을 포함하여 구성되는 비굴착 관로 보수장치를 이용하여 보수부재를 파손 및 균열된 관로 내벽에 설치하는 보수공법으로서, 상기 진퇴 아암의 외측에 상기 보수 부재를 끼우는 단계와, 상기 진퇴 아암을 퇴거시킨 상태에서 상기 카메라로 관로 내를 관찰하면서 보수를 필요로 하는 관로 내 위치에 보수장치를 위치시키는 단계와, 상기 진퇴 아암을 진출시켜 상기 보수부재를 관로 내벽에 밀착시키는 단계와, 상기 보수부재가 관로 내벽에 밀착되어 설치되면 상기 진퇴 아암을 퇴거시키고, 상기 보수장치를 관로 밖으로 이동시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 보수부재를 설치하기 전, 관로 내에서 상기 진퇴 아암을 상기 관로 내벽까지 진출시켜 보수장치를 관로 내에 지지시키는 단계와, 상기 보수장치가 지지된 상태에서 상기 공구장착용 머신에 장착된 공구를 작동시켜 상기 보수부재가 설치될 관로 내벽에서 이물질 및 돌출부를 제거하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 보수부재를 설치한 후, 관로 내에서 상기 진퇴 아암을 상기 관로 내벽까지 진출시켜 보수장치를 관로 내에 지지시키는 단계와, 상기 보수장치가 지지된 상태에서 상기 공구장착용 머신에 장착된 공구를 작동시켜 관로 내벽에 설치된 상기 보수부재를 가압하여 압착하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

[실시예]

도 2는 본 발명에 의한 비굴착 관로 보수장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 메인 몸체의 신축동작을 보여주는 참조도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 보수를 필요로 하는 관로의 구경이나 크기에 맞춰 다양한 크기 및 폭을 갖는 보수부재를 밀착 설치할 수 있도록 메인 몸체(100)로부터 방사상으로 진퇴하는 복수의 진퇴 아암(220)과 원호 형태로 분할된 분할 슬리브(221)를 구비한다.

이로써 본 발명은 카메라(400,600)의 시야 확보가 자유로워지면서 다양한 폭과 크기의 보수부재들을 보다 정밀하게 설치할 수 있고 보수부재 간 이음틈새를 거의 허용하지 않으면서 보수부재를 연속적으로 설치할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 진퇴 아암(220) 및 분할 슬리브(221)를 진출시켜 관로 내벽에 밀착시키면 본 발명의 보수장치 전체가 흔들리지 없도록 견고하게 지지된다. 따라서 공구머신(500)을 사용하여 관로 연결부위의 돌출부나 장애물 또는 이물질을 제거하는 등의 부수적인 작업을 수행할 수 있으며 정밀한 작업이 가능하다.

이하, 본 발명의 구성을 진퇴 가능하게 구성되는 상기 진퇴 아암(220)을 중심으로 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 도 2 및 3을 참고로 본 발명에 의한 관로 보수장치의 구성을 개략적으로 살펴보면, 본 발명은 메인 몸체(100), 바퀴(101), 팽창부(200), 카메라(400,600)와, 공구머신(500)을 포함하여 구성된다.

상기 메인 몸체(100)는 전후방향으로 길게 형성되며 중앙부를 중심으로 선단부(110)와 후단부(120)가 각각 신축 가능한 유압실린더로서 구비된다. 이로써 상기 메인 몸체(100)는 도 3과 같이 필요에 따라 신축 가능하게 되며 상기 메인 몸체(100)의 선단부(110)와 후단부(120)에 각각 설치되는 팽창부(200) 간 간격을 설치하고자 하는 보수부재의 폭에 맞게 조절할 수 있다.

상기 바퀴(101)는 본 발명 전체를 지지하거나 운반하는 역할을 하며 상기 메인 몸체(100)에서 하향 경사지게 설치된 지지축(103) 끝단에 설치된다. 여기서, 상기 지지축(103)은 신축 가능한 유압실린더로 구비된다. 이로써 본 발명은 상기 바퀴(101)를 적절한 길이로 내려서 구경이 다른 관로 내에서도 원활하게 이동하거나 지지될 수 있다.

상기 팽창부(200)의 진퇴 아암(220) 및 진퇴수단(230)은 크고 작은 관로에서 다양한 크기 및 폭을 갖는 보수부재를 설치하거나 본 발명의 보수장치 전체를 관로 내에 흔들림 없이 안정되게 지지할 수 있도록 구성된다.

이에, 도 4는 본 발명에 따른 팽창부의 구성을 설명하기 위한 분해사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 진퇴 아암과 회전원판의 나선결합을 보여주는 부분단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 진퇴 아암의 부분 교체 구조를 설명하기 위한 참조도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 팽창부(200)는 케이싱(210)과, 복수의 진퇴 아암(220) 및 분할된 형태의 분할 슬리브(221)와 진퇴수단(230)으로 구성된다. 여기서 상기 진퇴수단(230)은 다시 회전원판(231)과 상기 회전원판(231)을 회전시키는 구동수단(240)으로 구성된다. 아래에서는 이들 각각의 구성요소들에 대해서 상세하게 설명한다.

상기 진퇴 아암(220)은 제 1아암(220A)과 제 2아암(220B)으로 이분할 된다. 그리고 상기 진퇴 아암(220)의 제 1아암(220A) 및 제 2아암(220B)은 스냅핑(Snapping)에 의한 착탈이 가능하도록 그 연결부위가 끼움홈(223) 및 끼움돌기(222)로 형성되고 체결용 통공(225)과 체결용 볼(224)을 각각 갖는다. 이같은 진퇴 아암(220)의 분할 구성에 의해 도 6에 도시된 것처럼 다양한 길이를 갖는 제 2아암(220B')을 준비하여 이를 교체하기만 하면 다양한 관로의 크기(내경)에 맞게 진퇴 아암(220)의 길이를 조절할 수 있게 된다. 또한 상기 진퇴 아암(220)의 제 1아암(220A) 외주면 일측에는 복수의 가이드 홈(227)이 형성되어 도 5에서 볼 수 있듯이 회전원판(231)에 형성된 나선형 가이드 돌기(233)와 부합된다. 이같은 가이드 홈(227)의 형성으로 상기 진퇴 아암(220)이 상기 회전원판(231)과 나선 결합되어 회전원판(231)의 회전시 진출 또는 퇴거하게 된다. 여기서, 상기 가이드 홈(227)은 각 진퇴 아암(220)에 따라 미세한 위치 차이를 두고 형성된다. 이는 상기 가이드 돌기(233)가 나선형으로 형성된 관계로 각 진퇴 아암(220)이 상기 가이드 돌기(223)에 최초 결합되는 시간차에 의해 진퇴된 정도의 차가 발생되는 것을 극복하기 위함이다. 한편, 상기 진퇴 아암(220)은 복수개가 상기 메인 몸체(100)를 중심으로 방사상으로 배치되어 진출시 그 선단들이 어느 한편으로 치우지지 않고 관로 내벽에 고르게 밀착된다. 여기서 방사상 배치된 상기 진퇴 아암(220)은 3개 또는 6개를 한 조로 구성되는 것이 구조적으로 안정되어 바람직하기는 하나 방사상을 유지하는 가운데 2개 이상의 개수로 구비되면 구조적으로 크게 무리는 없다. 또한, 상기 진퇴 아암(220)의 횡단면은 원형뿐만 아니라 사각 등 다양한 형태도 가능하다.

상기 분할 슬리브(221)는 원호 형태로 형성되고, 복수개가 구비되어 진퇴 아암(220) 각각의 선단에 설치된다. 여기서, 상기 분할 슬리브(221)의 원호방향 길이 및 곡률은 상기 진퇴 아암(220)이 퇴거했을 때 모아져서 함께 매끄러운 원을 이룰 수 있을 정도면 바람직하다(도 7a 참조).

상기 케이싱(210)은 상기 메인 몸체(100)에 관통되어 고정되며 이를 위해 중앙에 상기 메인 몸체(100)에 관통되는 몸체 관통용 통공(211,217)이 형성된다. 상기 케이싱(210)은 상기 회전원판(231)을 회전 가능하게 수용할 수 있는 충분한 수용공간이 마련되고, 외주면에는 상기 진퇴 아암(220)의 제 1아암(220A)이 진퇴 가능하게 삽입되어 상기 회전원판(231)과 나선결합을 유지할 수 있도록 지지하는 아암 삽입용 통공(213)이 형성된다. 또한, 상기 케이싱(210)의 최소한 하나의 측면(215)은 분리 및 결합 가능하게 설치되어 상기 회전원판(231) 및 구동수단(240)의 일부가 용이하게 수용되도록 한다.

상기 회전원판(231)은 상기 메인 몸체(100)를 축으로 회전 가능하게 설치되며, 이를 위해 중앙에 통공(232)이 형성되고 상기 통공(232) 내측에 베어링(235)이 설치되어 상기 메인 몸체(100)를 축으로 결합된다. 상기 회전원판(231)의 일면에는 중앙의 통공(232)을 중심으로 하여 점차 확대되어 나가는 나선형 가이드 돌기(233)가 형성된다. 상기 나선형 가이드 돌기(233)는 도 5에서 볼 수 있듯이 횡단면이 사각으로 형성된다. 이는 가이드 홈(227)에 의해 나선결합되는 상기 진퇴 아암(220)이 보다 확실한 추진력을 받아 진출 또는 퇴거할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 구동수단(240)은 전동모터(241)와, 상기 전동모터(241)의 샤프트(243) 에 설치되는 구동기어(245)와, 상기 회전원판(231) 타면에 동심원 결합되고 상기 구동기어(245)와 치합되는 종동기어(247)로 이루어진다. 여기서, 상기 전동모터(241)를 제외한 구동수단(240)의 나머지 부분은 상기 케이싱(210) 내부에 수용된다. 또한 상기 전동모터(241)를 케이싱(210)에 결합시키기 용이하도록 전동모터용 브래킷(219)이 설치되며 상기 전동모터용 브래킷(219)이 설치되는 위치에는 상기 전동모터용 브래킷(219) 및 구동수단(240)의 설치를 위해 절개부(218)가 형성된다. 또한 상기 종동기어(247)의 일면에는 상기 회전원판(231)과 소정의 간격을 두고 결합되도록 하는 원관형의 결합부(249)가 형성된다. 이같은 결합부(249)에 의해 상기 종동기어와(247) 치합되는 구동기어(245)가 회전원판(231)과 불필요하게 접촉 및 방해받는 것을 방지할 수 있다. 참고로, 상기 회전원판(231)에 회전력을 제공하는 구동수단(240)으로는 전동모터(241) 대신 임팩터(Impactor)로 대체할 수 있다. 상기 임팩터는 알려진 대로 수평형 공압식(空壓式)으로서 피스톤에 의해 타격을 가하는 수평 단조기(鍛造機)이며 구성상의 간단한 변경만으로 설치하여 사용할 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 팽창부의 진퇴동작을 설명하기 위한 참조도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 팽창부는 케이싱(210) 내에서 회전원판(231)이 회전할 때 나선형 가이드 돌기(233)의 안내를 받아 진퇴 아암(220)이 진퇴하게 된다. 도 7a는 진퇴 아암(220)이 퇴거하여 복수의 분할 슬리브(221)가 작은 원형을 이루며 모아져 있는 상태이고, 도 7b는 진퇴 아암(220)이 진출하여 복수의 분할 슬리브(221)가 보다 넓은 구경으로 벌어져 있는 상태이다.

본 발명은 도시된 것처럼 각각의 진퇴 아암(220)이 어느 한편으로 치우치지 않으면서 방사상으로 정밀하게 진퇴동작을 하게 된다. 따라서 관로 내벽에 보수부재를 보다 정밀하게 설치할 수 있으며, 부수적인 작업을 수행하고자 할 때 상기 진퇴 아암(220) 및 분할 슬리브(221)을 관로 내벽 어느 한편에 치우침 없이 균일하게 밀착시켜 본 발명의 보수장치 전체를 흔들림 없이 안정되게 지지할 수 있게 된다.

계속해서 도 2와, 도 8a, 도 8b를 참조하여 다른 구성요소들에 대해 설명한다. 도 8a 및 8b는 본 발명에 따른 공구장착용 머신의 동작을 설명하기 위한 참조도이다.

먼저, 도 2를 참고하면 카메라(400,600)는 메인 몸체(100)의 선단부와 후단부에 각각 좌우방향, 틸팅방향, 롤링방향으로 회전 가능하도록 설치된다. 이를 위해 상기 카메라(400,600)는 베이스 프레임(410)이 좌우방향으로 회전 가능하도록 메인 몸체(100) 선단부 및 후단부에 설치되고(단, 카메라 400이 메인 몸체(100) 선단부, 600이 메인 몸체(100) 후단부에 설치되고 이 둘의 구성이 같으므로 선단부에 설치된 카메라(400)의 구성만을 설명함), 상기 베이스 프레임(410)에 틸팅방향으로 회전 가능하도록 하우징(420)이 설치되며, 상기 하우징(420) 내에 카메라 본체(430)가 롤링방향으로 회전 가능하게 설치된다. 이로써 상기 카메라(400)를 통하여 필요로 하는 관로 내부 곳곳을 관찰할 수 있게 된다. 여기서 상기 카메라(400)는 메인 몸체(100)의 선단부 및 후단부 중 어느 한 곳에 설치되는 대신 전후로 진퇴 가능하게 설치될 수 있다. 이를 위해서 메인 몸체(100)와 나란한 전후방향으로 길 다란 이동축이 설치되고 상기 카메라(400)의 베이스 프레임(410)를 상기 이동축을 따라 이동 가능하게 설치하기만 하면 된다.

도 8a 및 도 8b를 참고하면, 상기 공구머신(500)의 공구장착용 머신(510)은 메인 몸체(100) 선단부에 롤링, 진퇴 및 승강 가능하게 설치된다. 상기 공구장착용 머신(510)은 롤링을 위해 상기 메인 몸체(100)에 고정 설치된 모터박스(530, 도 2 참조)와 좌우방향 회전축(520)에 의해 연결되고, 진퇴를 위해 상기 좌우방향 회전축(520)이 신축 가능한 유입실린더로 구비된다. 또한, 승강을 위해 상하방향의 유압실린더(540)를 갖는다. 그리고 공구 장착을 위해 상기 유입실린더 끝단에 공구장착용 소켓(545)이 설치된다. 이처럼 구성되는 상기 공구장착용 머신(510)은 절삭 날(550), 압연롤러 등의 다양한 공구들이 장착되어 관로보수 및 하수의 흐름에 지장을 줄 수 있는 장애물들이나 이물질 혹은 관로 연결부위의 돌출부 등을 제거하거나 연마하는 데 유용하게 사용된다. 뿐만 아니라 관로의 설치된 보수부재를 가압하여 마무리 작업하는 용도로도 유용하게 활용된다. 본 발명은 상기 공구장착용 머신(510)을 사용하는 부수적인 작업들을 수행할 때 진퇴 아암(220) 및 분할 슬리브(221)를 관로 내벽에 밀착시켜 보수장치 전체를 안정된 상태로 지지한다. 따라서 부수작업을 수행하는 자체가 가능하게 되는 것이며 작업은 정밀하게 이루어진다.

도 9 및 도 10은 상기 공구장착용 머신(510)의 소켓(545)에 압연롤러 등의 다양한 공구들(560,570)이 장착된 모습을 보여준다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 비굴착 관로 보수장치의 동작을 본 발명의 동작을 설명하기 위한 참조도인 도 11a 내지 도 11e를 비롯 첨부된 다른 도면들에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 11a는 본 발명의 보수장치를 관로(P) 내로 삽입하여 관로(P)의 파손부위(40)가 있는 곳으로 이동시키는 모습이다. 이때 관로(P) 내의 원활한 이동을 위하여 진퇴 아암(220)이 퇴거되어 복수의 분할 슬리브(221)는 작은 구경으로 오므려진 상태이며, 상기 분할 슬리브(221)의 외측에는 보수부재(10)가 축소된 상태로 말려서 끼워져 있다.

또한, 바퀴(101)의 지지축(103)은 적당히 늘어나서 관로(P) 내측 바닥에 안정되게 지지되어 구를 수 있는 상태이다.

한편, 메인 몸체(100)의 선단부에 설치된 카메라(400)는 관로(P)의 파손부위(40)를 향하고 있어 본 발명의 보수장치가 도 11b와 같이 보수를 필요로 하는 정확한 지점까지 이동할 수 있게 된다.

도 11b는 본 발명의 보수장치가 파손부위(40)가 있는 지점까지 이동하여 위치하고 있는 모습이다. 이때 카메라(400)는 관로(P)의 파손부위(40)를 지나치면서 뒤쪽으로 젖혀져 틸팅된 상태로 계속된 관찰을 시도하고 있다.

이후, 도 11c와 같이 진퇴 아암(220)을 진출시키면 분할 슬리브(221)가 점차적으로 벌어져 팽창되어 상기 분할 슬리브(221) 및 보수부재(10)가 관로(P) 내벽에 완전히 밀착된다. 그러면 관로(P)의 파손부위(40)가 상기 보수부재(10)에 의해 메워지면서 관로(P)가 보수된다. 이처럼 상기 분할 슬리브(221)는 방사상으로 진퇴하는 진퇴 아암(220)에 의해서 벌어져 팽창되기 때문에 관로(P)의 어느 한편으로 치우치지 않게 상기 보수부재(10)를 밀착시킬 수 있다.

상기와 같이 보수부재(10)의 설치가 마쳐지면 상기 진퇴 아암(220)을 퇴거하여 분할 슬리브(221)를 원래대로 모아서 축소시킨다. 그러면 보수부재(10)가 관로(P) 내벽에 밀착된 상태를 유지하게 되고, 본 발명의 보수장치만 빠져나올 수 있다.

상기 도 11a 내지 도 11d를 참고로 설명된 작업들은 하나의 관로(P)에 보수부재(10)를 연속적으로 설치해야 하는 경우 반복적으로 수행될 수 있다. 이 경우에 본 발명은 에어백이 보수부재의 양단부를 감추는 종래 타입과는 달리 보수부재(10)의 양단부 주변을 카메라(400,600)를 사용하여 지속적으로 관찰하는 시야 확보가 가능하여 보수부재(10) 간 이음틈새를 거의 허용하지 않고 정확히 설치할 수 있다.

도 11e는 관로(P) 내에 보수부재(10)를 설치하기 전에 보수부재(10)의 정확한 설치를 방해하는 관로(P) 내벽의 이물질(50)을 제거하는 모습을 보여준다. 이를 위해 공구장착용 머신(510)에는 절삭 날(550)이 장착되어 있고 장착된 절삭 날(550)을 사용하여 관로(P)부재가 설치될 부근의 이물질을 제거하게 된다. 도 11e에서는 관로(P) 내벽 상부에 붙은 이물질을 제거하기 위하여 공구장착용 머신(510)이 롤링방향으로 180° 회전하고 유압실린더(540)에 의해 절삭 날(550)의 높이가 정확하게 맞추어진 한 모습을 볼 수 있다. 이때, 상기 진퇴 아암(220)은 방사상으로 진출하여 상기 분할 슬리브(221)가 벌어져 팽창된 상태가 되었다. 이로써 본 발명의 보수장치는 관로(P) 내에 치우침 없이 안정되게 지지된 상태가 되어 필요에 따라 정밀을 요할 수 있는 부수적인 작업을 원활하게 수행할 수 있게 되는 것이다. 한편, 카메라(400)는 작업 모습을 관찰할 수 있도록 작업부위를 향하여 각도가 조절 되어 있다. 이같은 작업은 보수부재(10)의 설치를 용이하게 하기 위하여 주로 도 11a에서 묘사된 작업이 진행되기 전에 진행되지만 상기 보수부재(10)의 설치가 이루어진 후에나 설치 중에도 상기 공구장착용 머신(510)에 압연롤러와 같은 다른 공구들을 장착하여 다양한 작업들을 수행할 수 있다.

계속해서 본 발명의 변형 실시예에 따른 비굴착 관로 보수장치를 설명한다.

도 12는 본 발명의 변형 실시예에 따른 비굴착 관로 보수장치를 설명하기 위하여 부분 절개한 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 변형 실시예에서는 변형 전과 비교하여 메인 몸체(100') 및 진퇴수단(210,231,241 포함)의 구성에서 차이가 있다. 변형 실시예에서 상기 메인 몸체(100')는 부분 몸체(100A,100B) 복수개의 결합으로 이루어지는 것을 특징으로 하고 상기 진퇴수단(210,231,241 포함)은 이같은 특징을 갖는 메인 몸체(100')에 적합하도록 구성된다. 아래에서는 이들을 중심으로 본 발명의 변형 실시예에 따른 구성을 상세하게 설명한다.

상기 메인 몸체(100')는 전술된 것처럼 용이하게 결합 및 분리 가능한 복수개의 부분 몸체(100A,100B)로 구성된다. 여기서 상기 부분 몸체(100A,100B) 간의 결합은 유니버셜 조인트(130)에 의해 이루어져서 상기 부분 몸체(100A,100B) 상호간에 좌우 및 상하로 틸팅 가능하다. 상기 유니버셜 조인트(130)에는 부분 몸체(100A,100B)의 단부와 체결을 용이하게 하는 조인트용 브래킷(131)이 포함된다. 이같이 상기 메인 몸체(100')가 복수개의 부분 몸체(100A,100B)로 구성되도록 하면 이러한 부분 몸체를 추가적으로 삽입하여 보수장치 전체의 길이를 용이하게 늘릴 수 있게 된다. 또한, 상기 메인 몸체(100')가 틸팅 가능하게 되어 굴곡진 관로 내에서도 용이하게 보수작업을 수행할 수 있다.

상기 진퇴수단(210,231,241 포함)은, 상기 메인 몸체(100')를 회전시키는 몸체 회전수단인 전동모터(241)와, 상기 메인 몸체(100')를 축으로 결합되어 상기 메인 몸체(100')의 회전시 함께 회전하고 일면에는 중앙에서 점차 확대되어 나가는 나선형 가이드 돌기가 형성된 회전원판(231)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 전동모터(241)는 상기 메인 몸체(100')의 선단부와 후단부 중 적어도 어느 한 곳에 샤프트(243)에 의해 결합되어 회전력을 제공하게 된다. 도 12에서는 상기 전동모터(241)가 메인 몸체(100') 양 단부에 각각 설치된 것으로 도시되었다. 하지만 상기 전동모터(241)는 상기 메인 몸체(100')의 양 단부 중 어느 한 곳에 설치되어도 부분 몸체(100A,100B)의 결합으로 이루어진 상기 메인 몸체(100') 전부를 회전시키는 데 구조적으로 전혀 문제가 없다. 여기서, 상기 전동모터(241)는 이미 설명된 것처럼 임팩터(Impactor)로 대신 설치되어도 무방하다.

언급되지 않은 도면부호 150은 인장스프링(150)으로서 부분 몸체(100A,100B)에 각각 관통되어 설치된 케이싱(210) 사이를 상호 지지하도록 설치된다. 이같은 인장스프링(150)이 설치되면 상기 메인 몸체(100')가 회전할 때 각 부분 몸체(100A,100B)로 인해 회전하려는 경향을 갖는 케이싱(210)의 불필요한 움직임을 억제할 수 있다. 또한, 상기 케이싱(210)과 함께 회전하려는 경향을 갖는 진퇴 아암(220), 분할 슬리브(221)의 불필요한 움직임도 억제하게 된다. 한편 상기 인장스프링(150)은 상기 부분 몸체(100A,100B)간 좌우방향 틸팅시 한편은 늘어나고 다른 한 편은 줄어들면서 상기 틸팅 동작을 허용한다.

또한, 언급되지 않은 도면부호 102는 바퀴전용 전동모터(102)로서 본 발명에 의한 보수장치의 이동시 상기 바퀴(101)를 구동시키는 역할을 한다.

참고로, 상기 케이싱(210), 진퇴 아암(220), 분할 슬리브(221) 및 바퀴(101)와 관련된 구성에 대해서는 변형전과 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 상기 부분 몸체(100A,100B)와 함께 상기 부분 몸체(100A,100B)를 중심으로 설치된 상기 케이싱(210), 진퇴 아암(220), 회전원판(231) 등이 하나의 군집으로 유닛을 이루고 있는 것을 볼 수 있다. 본 발명은 사용되는 보수부재의 폭이나 보수공법에 따라 상기 유닛의 수를 늘리는 구성이 얼마든지 가능하다. 아래에서는 이에 대해 설명한다.

도 13은 변형 실시예에 따른 본 발명의 활용을 설명하기 위한 부분 분해 평면도이고, 도 14는 도 13의 조립 평면도이다.

도시된 바와 같이, 변형 실시예에 따른 본 발명은 사용되는 보수부재의 폭이나 보수공법에 따라 유닛(U100,U200,U300)의 수를 늘려 구성할 수 있다. 단, 본 발명의 보수장치 최선단부와 후단부에 위치하는 유닛(U100,U200)과 비교하여 이들 중간에 삽입되는 중간 유닛(U300)의 경우 부분 몸체(100C) 양 단부 중 한 쪽에 몸체 회전수단인 전동모터(241) 대신 유니버셜 조인트(130)가 결합되는 차이만 있다. 이처럼 중간 유닛(U300)의 수를 늘리기면 하면 본 발명의 보수장치는 더 길어지는 한편 이에 맞게 더 많은 수의 진퇴 아암(220) 및 분할 슬리부(221)를 갖추게 된다.

도 15는 본 발명의 변형 실시예에 따른 공구장착용 머신이 설치된 모습을 보여주는 참조도이다.

도시된 바와 같이, 변형된 본 발명에서도 공구장착용 머신(510)이 설치될 수 있다. 이를 위해 상기 공구장착용 머신(510)이 고정 설치되는 본체박스(560)가 본 발명의 보수장치 선단부 및 후단부에 설치된다. 상기 본체박스(560)는 이처럼 상기 공구장착용 머신(510)의 설치를 가능하게 한다. 뿐만 아니라 상기 본체박스(560)는 상기 몸체 회전수단인 전동모터(241) 및 바퀴전용 전동모터(102)를 노출되지 않게 수용하고 부분 몸체(100A,100B)와 바퀴(101)를 연결하여 부분 몸체(100A,100B)를 회전 가능한 상태로 지지하는 매개 역할을 수행한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 비굴착 관로 보수장치 및 이를 이용한 보수공법은 관로 구경에 관계없이 관로에 맞는 다양한 크기의 보수부재를 설치할 수 있다.

또한, 본 발명은 넓은 폭의 보수부재를 포함하여 다양한 폭의 보수부재를 관로 내에 용이하게 설치할 수 있다.

또한, 본 발명은 관로 내벽의 어느 한편으로 치우치지 않으면서 보수부재를 정밀하게 설치할 수 있다.

또한, 본 발명은 보수부재의 연속적인 설치가 가능한 것은 물론 보수부재 간 이음틈새가 거의 발생하지 않는 정밀한 설치가 가능하여 관로 전체를 용이하게 보수할 수 있다.

또한, 본 발명은 진퇴 아암 및 분할 슬리브에 의해 관로 내에 견고하게 지지되기 때문에 공구를 사용한 각종 부수적인 작업을 행할 수 있으며, 이러한 작업은 매우 정밀하게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명은 다양한 공구가 장착되는 공구장착용 머신의 설치로 인해 진퇴 아암 및 분할 슬리브에 의해 지지된 상태에서 다양한 형태의 부수 작업을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 복수의 부분 몸체가 틸팅 가능하게 연결된 구성에 의해 관로의 곡선 구간에서도 용이하게 이동할 수 있고 부수적인 작업을 수행할 수 있다.

Claims (22)

1. 전후방향으로 형성된 메인 몸체와;

   상기 메인 몸체에 연결 설치되어 상기 메인 몸체를 지지하는 바퀴와;

   상기 메인 몸체를 중심으로 방사상을 이루면서 진퇴 가능하게 설치되어 진출시 각각의 선단이 관로 내벽에 밀착되는 복수의 진퇴 아암과;

   상기 복수의 진퇴 아암을 진퇴시키는 진퇴수단을 포함하여 구성되는 비굴착 관로 보수장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 진퇴수단은, 상기 메인 몸체를 축으로 회전 가능하게 설치되고 일면에는 중앙에서 점차 확대되어 나가는 나선형 가이드 돌기가 형성된 회전원판과, 상기 회전원판을 회전시키는 구동수단을 포함하여 구성되고,

   상기 진퇴 아암은 외측면에 상기 가이드 돌기와 부합하여 결합되는 복수의 가이드 홈을 구비하여 상기 회전원판의 회전시 상기 나선형 가이드 돌기의 안내를 받아 진출 또는 퇴거하는 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 메인 몸체를 중심으로 설치되며, 상기 회전원판을 수용하는 수용공간을 갖고 외측면에는 상기 진퇴 아암의 일부가 상기 수용공간으로 진퇴 가능하게 삽입 되는 아암 삽입용 통공이 형성된 케이싱을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 나선형 가이드 돌기의 횡단면은 사각인 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 구동수단은,

   상기 케이싱에 설치되는 전동모터와;

   상기 전동모터의 샤프트에 연결되어 회전력을 제공받는 구동기어와;

   상기 구동기어와 치합되어 회전하면서 상기 회전원판과 결합되어 상기 회전원판에 회전력을 전달하는 종동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 진퇴수단은, 상기 메인 몸체를 회전시키는 몸체 회전수단과, 상기 메인 몸체를 축으로 결합되어 상기 메인 몸체의 회전시 함께 회전하고, 일면에는 중앙에서 점차 확대되어 나가는 나선형 가이드 돌기가 형성된 회전원판을 포함하여 구성되고,

   상기 진퇴 아암은 외측면에 상기 가이드 돌기와 부합하여 결합되는 복수의 가이드 홈을 구비하여 상기 회전원판의 회전시 상기 나선형 가이드 돌기의 안내를 받아 진출 또는 퇴거하는 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 메인 몸체를 중심으로 설치되며, 회전원판을 수용하는 수용공간을 갖고 외측면에는 상기 진퇴 아암의 일부가 상기 수용공간으로 진퇴 가능하게 삽입되는 아암 삽입용 통공이 형성된 케이싱을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 몸체 회전수단은, 상기 메인 몸체의 선단부와 후단부 중 적어도 어느 한 곳에 결합되어 상기 메인 몸체에 회전력을 제공하는 전동모터인 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 진퇴 아암은 상기 진퇴수단과 결합되는 제 1아암과, 상기 제 1아암의 선단부에 착탈 가능하게 결합되는 제 2아암으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 진퇴 아암의 선단부에는 관로 내벽에 밀착되는 원호 형태의 분할 슬리브가 설치된 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 복수의 진퇴 아암 및 진퇴수단은 상기 메인 몸체의 선단부와 후단부에 한 쌍씩 설치되고, 상기 메인 몸체는 신축 가능한 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 메인 몸체는 신축 가능한 실린더로 구비된 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
13. 제 1항에 있어서,

    상기 메인 몸체는 부분 몸체 복수개의 결합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
14. 제 13에 있어서,

    상기 부분 몸체는 유니버셜 조인트에 의해 상호 틸팅 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
15. 제 1항에 있어서,

    상기 메인 몸체의 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에는 좌우방향, 틸팅방향, 롤링방향으로 회전 가능한 카메라가 더욱 설치되는 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
16. 제 1항에 있어서,

    상기 메인 몸체 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에는 절삭 날, 압연롤러 등의 각종 공구들을 장착하여 회전시킬 수 있는 공구장착용 머신이 롤링, 진퇴 및 승강 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
17. 제 1항에 있어서,

    상기 바퀴와 메인 몸체를 연결하는 지지축이 구비되며, 상기 지지축은 상기 메인 몸체로부터 하향 경사지게 설치되고 신축 가능한 실린더인 것을 특징으로 하는 비굴착 관로 보수장치.
18. 신축 가능한 실린더로 구비되고 전후방향을 길이방향으로 설치된 메인 몸체와;

    상기 메인 몸체에 연결 설치되어 상기 메인 몸체를 지지하는 바퀴와;

    상기 메인 몸체를 중심으로 방사상을 이루면서 진퇴 가능하게 설치되되, 외측면에 복수의 가이드 홈을 구비한 제 1아암과 상기 제 1아암의 선단부에 착탈 가 능하게 결합되는 제 2아암으로 이루어지고, 상기 제 2아암의 선단부에는 관로 내벽에 밀착되는 원호 형태의 분할 슬리브가 설치되어 진출시 상기 분할 슬리브가 관로 내벽에 밀착되는 복수의 진퇴 아암과;

    상기 메인 몸체를 축으로 회전 가능하게 설치되고 일면에는 중앙에서 점차 확대되어 나가고 횡단면이 사각 형태인 나선형의 가이드 돌기가 형성되되, 상기 가이드 돌기가 상기 가이드 홈에 부합하여 결합되어 회전시 상기 진퇴 아암이 진출 또는 퇴거되도록 안내하는 회전원판과;

    상기 메인 몸체를 중심으로 설치되며, 상기 회전원판을 수용하는 수용공간을 갖고 외측면에는 상기 진퇴 아암의 일부가 상기 수용공간으로 진퇴 가능하게 삽입되는 아암 삽입용 통공이 형성된 케이싱과;

    상기 케이싱에 설치되는 전동모터, 상기 전동모터의 샤프트에 연결되어 회전력을 제공받는 구동기어, 상기 구동기어와 치합되어 회전하면서 상기 회전원판과 결합되어 상기 회전원판에 회전력을 전달하는 종동기어를 포함하는 상기 회전원판을 회전시키는 구동수단과;

    상기 메인 몸체의 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에 설치되고, 좌우방향, 틸팅방향, 롤링방향으로 회전 가능한 카메라와;

    상기 메인 몸체 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에 설치되고, 절삭 날, 압연롤러 등의 각종 공구들을 장착하여 회전시킬 수 있고, 롤링, 진퇴 및 승강 가능한 공구장착용 머신을 포함하여 구성되는 비굴착 관로 보수장치.
19. 유니버셜 조인트에 의해 상호 틸팅 가능하게 결합되는 동시에 분리 가능한 복수개의 부분 몸체로 이루어진 메인 몸체와;

    상기 메인 몸체에 연결 설치되어 상기 메인 몸체를 지지하는 바퀴와;

    상기 메인 몸체를 중심으로 방사상을 이루면서 진퇴 가능하게 설치되되, 외측면에 복수의 가이드 홈을 구비한 제 1아암과 상기 제 1아암의 선단부에 착탈 가능하게 결합되는 제 2아암으로 이루어지고, 상기 제 2아암의 선단부에는 관로 내벽에 밀착되는 원호 형태의 분할 슬리브가 설치되어 진출시 상기 분할 슬리브가 관로 내벽에 밀착되는 복수의 진퇴 아암과;

    상기 메인 몸체의 선단부와 후단부 중 적어도 어느 한 곳에 결합되어 상기 메인 몸체를 회전시키는 몸체 회전수단과;

    상기 메인 몸체를 축으로 결합되어 상기 메인 몸체의 회전시 함께 회전하고 일면에는 중앙에서 점차 확대되어 나가고 횡단면이 사각 형태인 나선형의 가이드 돌기가 형성되되, 상기 가이드 돌기가 상기 가이드 홈에 부합하여 결합되어 회전시 상기 진퇴 아암이 진출 또는 퇴거되도록 안내하는 회전원판과;

    상기 메인 몸체를 중심으로 설치되며, 상기 회전원판을 수용하는 수용공간을 갖고 외측면에는 상기 진퇴 아암의 일부가 상기 수용공간으로 진퇴 가능하게 삽입되는 아암 삽입용 통공이 형성된 케이싱과;

    상기 케이싱과 케이싱 사이 좌우 양측에 각각 설치되어 상기 케이싱 간을 지지하는 인장스프링과;

    상기 메인 몸체의 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에 설치되고, 좌우방향, 틸팅방향, 롤링방향으로 회전 가능한 카메라와;

    상기 메인 몸체 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에 설치되고, 절삭 날, 압연롤러 등의 각종 공구들을 장착하여 회전시킬 수 있고, 롤링, 진퇴 및 승강 가능한 공구장착용 머신을 포함하여 구성되는 비굴착 관로 보수장치.
20. 전후방향으로 형성된 메인 몸체와, 상기 메인 몸체에 연결 설치되어 상기 메인 몸체를 지지하는 바퀴와, 상기 메인 몸체를 중심으로 방사상을 이루면서 진퇴 가능하게 설치되어 진출시 각각의 선단이 관로 내벽에 밀착되는 복수의 진퇴 아암과, 상기 복수의 진퇴 아암을 진퇴시키는 진퇴수단과, 상기 메인 몸체의 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에 설치되고, 좌우방향, 틸팅방향, 롤링방향으로 회전 가능한 카메라와, 상기 메인 몸체 선단부와 후단부 중 적어도 한 곳에 설치되고 절삭 날, 압연롤러 등의 각종 공구들을 장착하여 회전시킬 수 있고, 롤링, 진퇴 및 승강 가능한 공구장착용 머신을 포함하여 구성되는 비굴착 관로 보수장치를 이용하여 보수부재를 파손 및 균열된 관로 내벽에 설치하는 보수공법으로서,

    상기 진퇴 아암의 외측에 상기 보수부재를 끼우는 단계와;

    상기 진퇴 아암을 퇴거시킨 상태에서 상기 카메라로 관로 내를 관찰하면서 보수를 필요로 하는 관로 내 위치에 보수장치를 위치시키는 단계와;

    상기 진퇴 아암을 진출시켜 상기 보수부재를 관로 내벽에 밀착시키는 단계와;

    상기 보수부재가 관로 내벽에 밀착되어 설치되면 상기 진퇴 아암을 퇴거시키 고, 상기 보수장치를 관로 밖으로 이동시키는 단계를 포함하여 구성되는 보수공법.
21. 제 20항에 있어서,

    상기 보수부재를 설치하기 전, 관로 내에서 상기 진퇴 아암을 상기 관로 내벽까지 진출시켜 보수장치를 관로 내에 지지시키는 단계와;

    상기 보수장치가 지지된 상태에서 상기 공구장착용 머신에 장착된 공구를 작동시켜 상기 보수부재가 설치될 관로 내벽에서 이물질 및 돌출부를 제거하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 보수공법.
22. 제 20항에 있어서,

    상기 보수부재를 설치한 후, 관로 내에서 상기 진퇴 아암을 상기 관로 내벽까지 진출시켜 보수장치를 관로 내에 지지시키는 단계와;

    상기 보수장치가 지지된 상태에서 상기 공구장착용 머신에 장착된 공구를 작동시켜 관로 내벽에 설치된 상기 보수부재를 가압하여 압착하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 보수공법.

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