KR20080003255A - 매설관로의 누설 시험장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 땅 속에 매설되는 하수관이나 수도관과 같은 매설관로의 파손 여부를 확인하기 위한 매설관로의 누설 시험장치 및 방법에 관한 것으로서, 테스트용 관로(100)와 이에 이웃하는 관로(101) 사이의 맨홀(110) 상단에 내부가 밀폐되도록 설치되며, 판형의 덮개부(51)와, 상기 덮개(51)로부터 하측으로 연장 형성되는 원통형의 삽입부(53)로 이루어지는 시험용 맨홀 커버(50)와; 상기 맨홀 커버(50)를 맨홀(110)에 고정하는 고정부재(60)와; 상기 테스트용 관로(100)와 이웃하는 관로(101)에 설치되어 밀폐시키는 밀폐부재(40)와; 에어컴프레서(13), 상기 에어컴프레서(13)에 연결되어 밀폐부재(40) 및 맨홀 커버(50)에 의하여 형성되는 공간으로 공기를 공급하는 공기관(19)으로 이루어지는 공기 공급부재(10)와; 상기 시험용 맨홀 커버(50)와 공기 공급부재(10)를 연결하는 공기관(19)을 개폐시키는 솔레노이드 밸브(11)와; 상기 시험용 맨홀 커버(50)에 설치되어 내부 압력의 변화를 감지하는 압력감지부재(30)와; 상기 압력감지부재(30)에 의해 감지된 압력 변화를 통해 테스트용 관로(100)의 누설 여부를 판단하는 밀폐시험 제어장치(20)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 시험 시간이 단축되고, 누설 시험을 위하여 물을 확보하거나 시험 후 물을 제거해야 하는 불편을 해소할 수 있으며, 반복 재현성이 확보되는 효과가 있다.

매설관로, 하수관, 밀폐부재, 지수, 수밀, 맨홀, 누설, 누수, 압력감지.

Description

매설관로의 누설 시험장치 및 방법{The Apparatus and the Method of Leakage Test for the Laying Pipes}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 매설관로의 누설 시험장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 요부 구성인 밀폐부재를 도시한 분해 사시도이다.

도 3은 도 1의 "A"부를 확대 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따르는 매설관로의 누설 시험장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 5는 도 4의 "A"부를 확대 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따르는 매설관로의 누설 시험장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따르는 매설관로의 누설 시험장치를 도시한 구성도이다.

도 8과 도 9는 본 발명의 매설관로의 누설 시험장치의 출력부에 의한 출력 양식이 도시된 참고도이다.

도 10은 본 발명에 따르는 매설관로의 누설 시험장치에서 시험용 맨홀 커버와 고정부재를 확대 도시한 개략적인 사시도이다.

도 11은 도 10의 A-A선에 따르는 단면도이다.

도 12는 고정부재를 확대 도시한 개략적인 사시도이다.

도 13 내지 도 16은 본 발명에 따르는 시험용 맨홀 커버와 고정부재의 결합 관계 예를 도시한 사시도이다.

도 17은 테스트용 관로의 내부 압력 변화 예를 도시한 그래프이다.

도 18은 테스트용 관로와 제어 시간의 관계를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 매설관로의 누설 시험장치

10 : 공기 공급부재 11 : 솔레노이드 밸브

13 : 에어컴프레서 15 : 에어탱크

17 : 연막공급부 19 : 공기관

20 : 밀폐시험 제어장치 21: 증폭기

22: AD 컨버터 23: 제어부

24: 설정부 25: 표시부

28: 로봇 제어부 30 : 압력감지부재

40 : 밀폐부재

41 : 본체 43 : 오링

45 : 삽입공 50 : 시험용 맨홀 커버

51 : 덮개부 53 : 삽입부

53a : 안내공 55 : 실링부재

57 : 가압관 59 : 안내부재

60 : 고정부재 61 : 세로부재

63 : 가로부재 65 : 상부지지체

67 : 하부지지체 69 : 걸림부

본 발명은 땅 속에 매설되는 하수관이나 수도관과 같은 매설관로의 파손 여부를 확인하기 위한 매설관로의 누설 시험장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 공기를 이용하여 누설 시험을 실시함으로써 시험 시간을 단축할 수 있으며, 시험용 맨홀 커버를 용이하게 고정할 수 있으며, 시험 신뢰성이 현저하게 향상되는 매설관로의 누설 시험장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 하수관 또는 수도관은 땅 속에 매설되어 있기 때문에, 이들이 어떠한 요인에 의하여 손상되더라도 특별한 시험을 거치지 않는 한 손상 부위는 물론 손상 여부조차도 확인이 곤란하다. 특히, 하수관의 경우에는 토관이나 콘크리트관 등 설치 작업시 파손되기 쉬운 재질로 형성되기 때문에, 설치 작업이 완료된 후 누설 시험을 반드시 실시해야 한다. 하수관에 누설 부위가 있으면 그 부분을 통해 하수가 빠져나와 토양이나 지하수를 오염시켜 여러 가지 환경 문제를 야기하게 된다. 따라서, 이러한 문제 발생을 방지하기 위하여 누설시험을 실시한다.

일반적인 매설관로의 누설 시험으로는, 하수관의 양단을 막은 상태에서 하수관의 내부에 물을 주입하여 누수 여부를 확인하는 수밀시험이 있다. 수밀 시험은 하수관의 양단에 지수부재를 설치하고, 시험관 수두를 하수관에 비해 1M 정도 상측에 설치한 상태에서 실시한다. 이 상태에서 하수관 내부의 공기를 제거하면서 하수관 내부로 물을 주입하고, 일정 시간이 경과된 후 시험관 수두에 남아있는 물의 잔량을 확인하여 누수 여부를 확인하는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 수밀 시험 방법은 하수관의 내부에 물을 주입해야 시험이 가능하므로 하수관에 대한 급수 및 배수에 따라 시험 시간이 길어지는 문제점이 있다. 그리고, 하수관 내로 물을 급수하기 위하여 다량의 물을 확보할 필요가 있고, 시험이 끝난 후에는 하수관 내의 물을 배수하여야 하므로 많은 불편이 있다.

또한, 상기한 종래의 수밀 시험방법은, 시험관 수두에 남아있는 물의 잔량을 통해 누수 여부를 확인하므로 시험관 수두가 설치되는 맨홀 내부로 들어가야만 시험 결과를 확인할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 하수관 사이에 맨홀이 있는 경우에는 시험 자체가 불가능하고 맨홀에 대한 누수 시험 역시 불가능하며 누수 부위에 대한 정확한 위치 확인이 어려운 문제점이 있었으며, 시험을 하기 위하여 맨홀을 덮는 경우 덮개가 고정되고 않고 내부 압력에 의하여 덮개가 분리되면서 덮개에 의하여 장비나 인명에 피해가 발생할 위험이 있었으며, 시험 결과가 반복 재현되지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 물 대신 공기를 테스트용 관로에 주입하여 누설 시험을 실시할 수 있도록 하여, 급수 및 배수로 인한 시험 시간의 증가를 방지할 수 있는 매설관로의 누설 시험장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 시험 결과를 지상에서 확인할 수 있도록 함은 물론 시험 결과 보고서를 인쇄하여 출력할 수 있도록 한 매설관로의 누설 시험장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 맨홀에 대한 누설 시험이 가능하고 누설 의심 부위에 대한 선택적인 누설 시험이 가능한 매설관로의 누설 시험장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 테스트용 관로에 대하여 누설 시험을 하면서 누설 부위를 직접 확인할 수 있도록 하는 매설관로의 누설 시험장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 간단하고 견고하게 맨홀을 덮을 수 있는 매설관로의 누설 시험장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 반복해서 시험하는 경우에도 재현성이 확보되는 매설관로의 누설 시험장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 매설관로 의 누설 시험장치는 테스트용 관로와 이에 이웃하는 관로 사이의 맨홀 상단에 내부가 밀폐되도록 설치되며, 판형의 덮개부와, 상기 덮개부로부터 하측으로 연장 형성되는 원통형의 삽입부로 이루어지는 시험용 맨홀 커버와; 상기 맨홀 커버를 맨홀에 고정하는 고정부재와; 상기 테스트용 관로와 이웃하는 관로에 설치되어 밀폐시키는 밀폐부재와; 에어컴프레서, 상기 에어컴프레서에 연결되어 밀폐부재 및 맨홀 커버에 의하여 형성되는 공간으로 공기를 공급하는 공기관으로 이루어지는 공기 공급부재와; 상기 시험용 맨홀 커버와 공기 공급부재를 연결하는 공기관을 개폐시키는 솔레노이드 밸브와; 상기 시험용 맨홀 커버에 설치되어 내부 압력의 변화를 감지하는 압력감지부재와; 상기 압력감지부재에 의해 감지된 압력 변화를 통해 테스트용 관로의 누설 여부를 판단하는 밀폐시험 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정부재는 덮개부를 관통하여 돌출되며 상하로 이동 가능하게 설치되는 세로부재와, 상기 세로부재의 하부에 회전 가능하게 구비되며 단부가 삽입부에 형성되는 안내공에 삽입되는 복수의 가로부재와, 상기 덮개부 상부로 세로부재에 구비되는 상부지지체와, 상기 상부지지체의 상부로 세로부재에 구비되는 걸림부로 이루어지며; 상기 시험용 맨홀 커버는 상기 걸림부에 걸리도록 회전 가능하게 설치되는 걸림부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 걸림부는 세로부재에 삽입되어 회전 가능한 회전부재에 연결되며, 상기 걸림부재는 맨홀 커버에 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 걸림부는 세로부재에 형성되는 걸림통공이거나 오목부이며; 상기 걸림부재는 회전지지부에 의하여 양측에서 지지되어 상기 오목부에 걸리도록 시험 용 맨홀 커버에 회전 가능하게 설치되는 걸림고리이거나, 걸림공이 형성되어 시험용 맨홀 커버에 고정 설치되는 절곡부재와 상기 걸림통공과 걸림공을 관통하여 삽입되는 고정핀인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 매설관로의 누설 시험장치는 테스트용 관로의 양측에 삽입되어 테스트용 관로를 밀폐시키는 밀폐부재와; 에어컴프레서, 상기 에어컴프레서에 연결되어 밀폐부재에 의하여 형성되는 공간으로 공기를 공급하는 공기관으로 이루어지는 공기 공급부재와; 상기 공기관에 설치되어 공기관을 개폐시키는 솔레노이드 밸브와; 상기 공기관으로부터 분기 되어 상기 밀폐부재를 관통하는 분지관과; 상기 공기관에 설치되어 테스트용 관로 내부의 압력을 감지하는 압력감지부재와; 상기 압력감지부재에 의해 감지된 압력 변화를 통해 테스트용 관로의 누설 여부를 판단하는 밀폐시험 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 매설관로의 누설 시험방법은 테스트용 관로와 이에 이웃하는 관로 사이의 맨홀에 시험용 맨홀 커버를 설치하고 테스트용 관로와 이웃하는 관로에 밀폐부재를 설치하여 테스트용 관로를 밀폐하거나, 테스트용 관로의 양측으로 밀폐부재를 설치하여 테스트용 관로를 밀폐하는 단계와; 상기 테스트용 관로의 내부가 설정압력이 이를 때까지 압력감지부재로 압력을 측정하면서 테스트용 관로의 내부로 공기를 주입하는 단계와; 공기 주입을 중단하고 압력감지부재를 이용하여 상기 테스트용 관로의 내부 압력 변화를 감지하는 단계와; 상기 테스트용 관로의 내부 압력이 변화되는 추이를 통하여 관로의 누설 여부를 판정하는 단계를 포함하며; 상기 테스트용 관로의 내부로 공기를 주입하는 단계에서 제어 시간 동안 설정 압력을 유지하도록 에어컴프레서를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 제어 시간은 180초∼290초 범위인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 매설관로의 누설 시험장치 및 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 매설관로의 누설 시험장치가 도시된 개략적인 단면도이며, 도 2는 본 발명의 요부 구성인 밀폐부재를 개략적으로 도시한 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 A부를 확대 도시한 것이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따르는 매설관로의 누설 시험장치가 도시된 개략적인 단면도이며, 도 5는 도 4의 A부를 확대 도시한 것이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따르는 매설관로의 누설 시험장치가 도시된 개략적인 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따르는 매설관로의 누설 시험장치를 도시한 구성도이며, 도 8과 도 9는 본 발명의 매설관로의 누설 시험장치의 출력부에 의한 출력 양식이 도시된 참고도이며, 도 10은 본 발명의 매설관로의 누설 시험장치에 구비되는 맨홀 커버와 고정부재를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 11은 도 10의 A-A선에 따르는 단면도이며, 도 12는 고정부재를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 13 내지 도 16은 고정부재를 고정하는 방법을 도시한 것이며, 도 17은 관로 내의 압력 변화 예르 도시한 그래프이며, 도 18은 관로 지름과 제어 시간의 관계를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 그래프이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 매설배관의 누설 시험장치(1)는 도 1 에 도시한 바와 같이 테스트용 관로(100)와 이에 이웃하는 관로(101) 사이의 맨홀(110) 상단에 내부가 밀폐되도록 설치되는 시험용 맨홀 커버(50)와; 상기 맨홀 커버(50)를 맨홀(110)에 고정하는 고정부재(60)와; 상기 테스트용 관로(100)와 이웃하는 관로(101)에 설치되어 밀폐시키는 밀폐부재(40)와; 에어컴프레서(13), 상기 에어컴프레서(13)에 연결되어 밀폐부재(40) 및 맨홀 커버(50)에 의하여 형성되는 공간으로 공기를 공급하는 공기관(19)으로 이루어지는 공기 공급부재(10)와; 상기 시험용 맨홀 커버(50)와 공기 공급부재(10)를 연결하는 공기관(19)을 개폐시키는 솔레노이드 밸브(11)와; 상기 시험용 맨홀 커버(50)에 설치되어 내부 압력의 변화를 감지하는 압력감지부재(30)와; 상기 압력감지부재(30)에 의해 감지된 압력 변화를 통해 테스트용 관로(100)의 누설 여부를 판단하는 밀폐시험 제어장치(20)를 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따르는 매설관로의 누설 시험장치는 도 4에 도시한 바와 같이 테스트용 관로(100)의 양측에 삽입되어 테스트용 관로(100)를 밀폐시키는 밀폐부재(40)와; 에어컴프레서(13), 상기 에어컴프레서(13)에 연결되어 밀폐부재(40)에 의하여 형성되는 공간으로 공기를 공급하는 공기관(19)으로 이루어지는 공기 공급부재(10)와; 상기 공기관(19)에 설치되어 공기관(19)을 개폐시키는 솔레노이드 밸브(11)와; 상기 공기관(19)으로부터 분기 되어 상기 밀폐부재(40) 중 어느 하나를 관통하는 분지관(19')과; 상기 공기관(19)에 설치되어 테스트용 관로(100) 내부의 압력을 감지하는 압력감지부재(30)와; 상기 압력감지부재(30)에 의해 감지된 압력 변화를 통해 테스트용 관로(100)의 누설 여부 를 판단하는 밀폐시험 제어장치(20)를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따는 매설관로의 누설 시험장치는 테스트용 관로(100)의 양측에 설치되는 밀폐부재(40)와; 에어컴프레서(13), 상기 에어컴프레서(13)에 연결되어 밀폐부재(40)에 의하여 형성되는 공간으로 공기를 공급하는 공기관(19)으로 이루어지는 공기 공급부재(10)와; 공기 공급부재(10)의 공기관(19)을 개폐시켜 상기 테스트용 관로(100)로 공기가 유입되도록 하거나 차단하는 솔레노이드 밸브(11)와; 상기 공기관(19)으로부터 분기 되어 상기 밀폐부재(40) 중 어느 하나를 관통하는 분지관(19')과; 상기 공기관(19)의 끝단부에 설치되어 상기 테스트용 관로(100) 내부의 공기가 배출되도록 하는 배출용 솔레노이드 밸브(11')와; 상기 공기관(19)에 설치되어 테스트용 관로 내부의 압력을 감지하는 상기 압력감지부재(30)와; 상기 압력감지부재(30)에 의해 감지된 압력 변화를 통해 테스트용 관로(100)의 누설 여부를 판단하는 밀폐시험 제어장치(20)와; 상기 밀폐부재(40) 중 어느 하나를 이동시키는 이동로봇(70) 및 상기 이동로봇(70)을 제어하고 이동로봇(70)의 위치를 확인하는 로봇 제어부(28)를 포함한다.

상기 제어장치(20)는 압력감지부재(30)에 의하여 감지된 압력 변화에 따라 에어컴프레서(13)의 작동을 제어하는 작용을 한다. 여기서 상기 밀폐시험 제어장치(20)는 차량에 탑재되는 것이 바람직하다. 이는 고가의 밀폐시험 제어장치의 분실이나 손상을 방지하기 위한 것이다.

상기 시험용 맨홀 커버(50)는 상기 공기 공급부재(10)로부터 공급되는 공기가 주입될 수 있도록 구멍이 형성되고 상기 압력감지부재(30)가 장착되는 판형의 덮개부(51)와, 상기 덮개(51)로부터 하측으로 연장 형성되고 맨홀(100) 상단에 삽입되는 삽입부(53)로 이루어지며, 상기 삽입부(53)의 외주면을 감싸도록 설치되어 덮개부(51)와 맨홀(100) 사이를 밀폐시키는 실링부재(55)를 더 포함한다. 상기 실링부재(55)는 공기를 공급하면 팽창하는 튜브로 형성하는 것이 바람직하며, 도 3에 도시한 바와 같이 실링부재(55)로 연결되는 가압관(57)을 구비하여 맨홀 커버(50)를 맨홀에 설치한 후 가압관(57)을 통하여 실링부재(55)를 팽창시켜 맨홀(110)의 입구 측벽(113)에 밀착시켜 공기의 누설을 방지할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이 시험용 맨홀 커버(50)와 밀폐부재(40) 설치하고 공기 공급부재(10)로 압축 공기를 공급하면 시험용 맨홀 커버(50)에 압력에 의한 하중이 작용하여 시험용 맨홀 커버(50)가 맨홀(110)로부터 분리 이탈될 수 있다. 고정부재(60)는 맨홀 커버(50)의 이탈을 방지하는 작용을 하는 것으로 도 10 내지 도 16에 도시한 바와 같이 덮개부(51)를 관통하여 돌출되며 상하로 이동 가능하게 설치되는 세로부재(61)와, 상기 세로부재(61)의 하부에 세로부재(61)에 대하여 회전 가능하게 구비되며 단부가 삽입부(53)에 형성되는 안내공(53a)에 삽입되는 복수의 가로부재(63)로 이루어지며, 상기 덮개부(51) 상부로 돌출되는 세로부재(61)에는 상부지지체(65)가 고정 설치된다.

도 3, 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이 세로부재(61)를 아래로 이동시키면 안내공(53a)에 단부가 걸려있는 가로부재(63)는 안내공(53a)을 따라 도 11에 점선으로 도시한 바와 같이 외측으로 돌출되어 맨홀(10)의 턱부(111)에 걸리게 되며, 상기와 같은 상태에서 세로부재(61)를 고정하면 시험용 맨홀 커버(50)가 내부 압력 에 의하여 맨홀(110)로부터 분리 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다. 상부지지체(65)와 하부지지체(67)는 세로부재(61)의 상하 운동 거리를 제한하는 작용을 하며, 또한 공기가 누설되는 것을 방지하는 작용을 할 수도 있다. 도 11에서 미설명 부호 59는 덮개부(51)와 세로부재(61) 사이에 구비되는 안내부재를 도시한 것으로 상기 안내부재(59)도 실링부재(55)와 같이 가압관(57)과 같은 공기 공급 수단에 의하여 팽창하도록 하는 것이 가능하다.

도 11에 점선으로 도시한 상태에서 세로부재(61)를 맨홀 커버(50)에 고정하는 방법에 대하여 설명하면, 도 13에 도시한 바와 같이 세로부재(61)에 걸림부(69)를 고정 설치하고, 맨홀 커버(50)의 덮개부(51)에 걸림부재(52)를 회전핀(52a)에 의하여 회전 가능하게 설치하여 세로부재(61)를 고정할 수 있다. 세로부재(61)를 하강시킨 후 걸림부재(52)를 도 13에 도시한 상태로 회전시켜 걸림부(69)의 하단부가 걸림부재(52)에 걸리도록 한다.

도 14에 도시한 바와 같이, 상기에서 걸림부재(52)를 덮개부(51)에 고정 설치하고, 걸림부(69)를 세로부재(61)에 회전 가능하게 설치되는 회전부재(68)에 고정 설치하여 세로부재(61)를 고정할 수 있다. 미설명 부호 66은 회전부재(68)의 축방향 운동을 제한하는 부재를 도시한 것이다. 상기와 같이 걸림부(69)를 설치하는 경우 걸림부재(52)는 서로 마주 보는 방향으로 설치한다.

그리고 도 15에 도시한 바와 같이, 절곡부재(54)에 걸림공(54a)을 형성하고, 세로부재(61)에 걸림통공(61a)을 형성하고, 세로부재(61)가 하강한 상태에서 상기 걸림공(54a)과 걸림통공(61a)에 고정핀(54c)을 삽입하여 세로부재(61)를 고정 할 수도 있다. 또한, 도 16에 도시한 바와 같이 덮개부(51)에 걸림고리(56b)를 회전 가능하게 설치하고 세로부재(61)에 오목부(61b)를 형성하며, 세로부재(61)가 하강한 상태에서 오목부(61b)에 걸림고리(56b)가 걸리게 하여 세로부재(61)를 고정할 수도 있다. 도 16에서 미설명 부호 56a는 걸림고리(56b)를 덮개부(51)에 회전 가능하게 고정하는 회전지지부를 도시한 것이다. 그리고 상기 상부지지체(65)를 암나사로 하고 세로부재(61)를 수나사로 하여 상부지지체(65) 만으로 세로부재(61)를 고정할 수도 있다.

도 2에 도시한 바와 같이 상기 밀폐부재(40)는 관로(100)의 내부에 압입되도록 원통형 본체(41)로 형성되며, 상기 관로(100)의 내부가 밀폐되도록 외주면의 그루브(41')에 오 링(43)을 장착한다. 상기 밀폐부재(40)는 관로(100)에 설치하고 공기에 의하여 팽창되는 구조로 할 수 있으며, 팽창되는 구조로 하는 경우에는 오 링(43)을 구비하지 않는 것도 가능하다. 그리고 도 4 및 도 6에 도시한 바와 같이 설치하는 경우 어느 일측의 밀폐부재(40)는 관로(100)로 압축 공기를 공급하기 위한 분지관(19')이 삽입되는 삽입공(45)이 형성된다.

상기 공기 공급부재(10)는 공기를 압축하는 에어컴프레서(13)와, 상기 에어컴프레서(13)에 의해 압축된 공기를 공급하는 공기관(19)으로 이루어지며, 에어컴프레서(13)에 의하여 압축된 공기를 일시 저장하여 공급하는 에어 탱크(15)를 더 구비하는 것도 가능하며, 상기 에어 탱크(15)에 연결되고 테스트용 관로(100)로 공기와 함께 연막이 공급되도록 하는 연막공급부(17)를 더 포함하는 것도 가능하다. 상기 연막공급부(17)에도 에어컴프레서(도시하지 않음)가 연결되어 상기 에어컴프 레서(13)에 의하여 압축된 공기보다 더 높은 압력으로 연막(또는 공기와 혼합된 연막)을 압축하여 에어 탱크(15)로 공급한다.

상기 밀폐시험 제어장치(20)는 도 7에 도시한 바와 같이 압력감지부재(30)로부터 발생한 신호를 증폭시키는 증폭기(21)와, 상기 증폭기(21)에 의해 증폭된 신호를 디지털화하는 AD 컨버터(22)와, 상기 AD 컨버터(22)로부터 전달된 데이터를 이용하여 테스트용 관로(100)의 누설 여부를 판정하는 제어부(23)를 포함한다.

상기 제어부(23)에는 상기 공기 공급부재(10)의 에어컴프레서(13) 및 솔레노이드 밸브(11)를 제어할 수 있도록 압력과 시간을 설정하는 설정부(24)가 연결되고, 동시에 상기 테스트용 관로(100)의 압력 변화와 테스트 결과 등을 화면에 표시하는 표시부(25) 및 상기 표시부(25)에 나타난 데이터를 특정 양식에 맞추어 인쇄하는 출력부(26)를 구비하고 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 매설관로의 누설 시험장치는 다음과 같은 순서로 누설 시험을 수행한다.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이 맨홀(110)에 시험용 맨홀 커버(50)를 설치하고, 테스트용 관로(100)와 이웃하는 관로(101)에 각각 밀폐부재(40)를 설치하거나; 도 4에 도시한 바와 같이 테스트용 관로(100)의 양측에 밀폐부재(40)를 설치하여 테스트용 관로(100)를 밀폐한다(S10).

그리고 테스트용 관로(100)의 압력이 설정 압력에 이를 때까지 압력감지부재(30)로 압력을 측정하면서 공기 공급부재(10)로 압축 공기를 테스트용 관로(100)에 주입한다(S20). 설정 압력은 임의로 선정할 수가 있으나 테스트용 관로(100)의 지름(D)이나 맨홀(110)의 측벽(113) 지름이 큰 경우 낮은 압력에 의해서도 큰 하중이 밀폐부재(40)나 시험용 맨홀 커버(50)에도 작용할 수 있으므로 1.1∼1.5㎏/㎠ 범위의 압력이 되도록 공기를 주입한다.

내부 압력이 설정 압력에 이르면, 공기의 주입을 중단하고 압력감지부재(30)를 이용하여 테스트용 관로(100)의 압력 변화를 감지 측정한다(S30). 그리고 측정된 압력 변화로부터 관로의 누설 여부를 판정한다(S40).

상기에서 공기를 주입할 때 압력감지부재(30)에 표시되는 압력이 설정 압력에 이를 때 곧 바로 공기 공급을 중단하고 테스트용 관로(100)의 압력 변화를 측정하는 경우 압력 변화가 일정하지 않고, 동일한 테스트용 관로(100)에 대해서도 측정할 때마다 다른 결과로 나타날 수 있었다. 상기에서 설정 압력을 시험 압력 범위로 설정하여 소정의 시간(이하에서 '제어 시간'이라고 한다) 동안 테스트용 관로(100) 내의 압력이 시험 압력 범위 내로 유지되도록 에어컴프레서(13)의 작동을 제어하고, 제어 시간 경과 후에 에어컴프레서(13)의 작동을 멈추고 테스트용 관로(100)의 압력 변화를 측정하는 경우 동일한 테스트용 관로(100)에 대해서 거의 동일한 압력 변화를 측정할 수 있었다.

도 17을 참조하여 설명하면, 도 17에 도시한 바와 같이 설정 압력을 시험 압력범위로 설정하고 에어컴프레서(13)를 작동하여 테스트용 관로(100) 내의 압력이 시험 압력범위에 이르게 되면 에어컴프레서(13)의 작동과 중지를 반복하여 제어 시간(t2'-t1') 동안 테스트용 관로(100) 내의 압력이 시험 압력범위 내로 유지되도록 한다. 그리고 제어 시간이 경과한 후 에어컴프레서(13)의 작동을 멈추어 소정 시 간 동안(t3'-t2') 테스트용 관로(100) 내의 압력 변화(P2-P1)를 측정하여 누설 여부를 판정한다. 도 17에서 Pa는 허용 압력 변화의 하한값을 나타낸 것이다. 설정 압력을 1.2㎏/㎠로 하는 경우 시험 압력범위는 1.2㎏/㎠의 100% 내지 120% 범위로 설정할 수 있다.

상기에서 제어 시간은 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이 밀폐부재(40) 사이의 거리(L)가 일정한 경우 테스트용 관로(100)의 직경(D)에 좌우되며, 밀폐부재(40) 사이의 거리(L)보다는 테스트용 관로(100)의 직경(D) 변화에 큰 영향을 받는다. 도 18은 안정한 압력 변화 값을 측정하기 위한 제어 시간(t)과 테스트용 관로(100)의 직경(D)의 관계를 개략적으로 나타내기 위한 그래프의 예이다. 실제 실험에서 제어 시간(t)과 테스트용 관로(100)의 직경(D)의 관계는 도 18에 도시한 바와 같이 t1에서 t3 사이에서 선형적인 관계를 나타내는 것은 아니며 실험 결과 테스트용 관로(100)의 직경(D)이 150㎜인 경우 제어 시간(t)은 약 90초 또는 그 이상으로 하여야 하였으며, 직경이 200㎜인 경우에는 약 120초 또는 그 이상으로 하여야 하였다. 그리고 직경이 600㎜ 이상인 경우에는 180초∼290초 범위 또는 그 이상으로 하여야 하였다. 따라서 테스트용 관로(100)의 직경(D)에 관계없이 반복 가능한 압력 변화를 측정하기 위해서는 제어 시간을 180초∼290초 범위로 하는 것이 바람직하였다.

그리고 상기 공기와 함께 연막공급부(17)로부터 공급된 연막을 함께 투입한 경우 누설 부위를 눈으로 확인할 수 있다. 만약, 테스트용 관로(100)를 완전히 매설하지 않았다면, 누설 부위를 통해 빠져나오는 연막을 통해 누설 부위의 확인이 가능하게 된다. 여기서, 연막 대신에 연기를 사용하더라도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 테스트용 관로(100)를 완전히 매설하거나 관로를 사용하는 도중에 누설 시험을 하는 경우에는, 누설 시험이 완료된 후 이동 카메라를 이용하여 관로(100)의 내부를 확인함으로써 누설 부위를 알 수 있다. 이는 누설 부위를 통해 연막이 빠져나감으로 인하여 다른 부분에 비해 누설 부위의 색이 진하게 나타나기 때문이다.

이후, 압력감지부재(30)를 이용하여 상기 테스트용 관로(100)의 내부 압력 변화를 감지하고, 그 압력의 변화 추이를 통하여 해당 관로의 누설 여부를 판정한다. 상기 압력감지부재(30)에 의해 감지된 압력신호는 증폭기(21)에 의해 증폭된 후, AD 컨버터(22)에 의해 디지털화되어 제어부(23)로 전송되고, 상기 제어부(23)는 압력 데이터의 변화 추이를 통하여 누설 여부를 판정하게 된다.

상기한 테스트용 관로(100)의 내부 압력이 변화되는 추이는 제어부(23)에 연결된 표시부(25), 즉 화면 등에 그래프로 나타낼 수 있고, 출력부(26)를 통하여 인쇄될 수 있다. 물론, 누설 판정 여부 역시 화면으로 나타내거나 인쇄할 수 있다.

여기서, 상기 출력부(26)를 통해 시험 결과를 인쇄할 때 특정 프로그램을 이용함으로써 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이 특정 양식(Q1, Q2)의 인쇄물을 얻을 수 있는데, 이러한 양식의 인쇄물은 시험 결과에 대한 보고서 작성시 매우 유용하다.

이상에서는 테스트용 관로(100)에 대한 누설 시험에 대해서만 설명하였으나, 상기 테스트용 관로(100)와 연결되는 연결 관로(103)의 누설 시험 역시 동일한 방 법으로 수행할 수 있다.

한편, 이상에서는 맨홀을 포함하는 테스트용 관로의 압력 변화를 측정함으로써 누설 여부를 확인할 수 있도록 하였으나, 누설이 이루어지는 관로에서 실제 누설이 일어나고 있는 부분을 확인하는 세부 시험이 가능하도록 구성할 수도 있다.

상기한 본 발명의 다른 실시 예에 따르면 특정한 테스트용 매설관로 또는 테스트용 매설관로의 일정 구간에 대한 누설 시험이 가능하여 누설 위치의 확인이 가능하게 된다.

테스트용 관로(100)의 입구부와 출구부를 각각 밀폐부재(40)로 밀폐시킨 상태에서 누설 시험을 실시하여 해당 매설관로에 대한 누설 여부를 확인할 수 있다. 그리고 분지관(19')이 삽입되지 않은 밀폐부재(40)를 일정 거리씩 이동시키면서 누설 시험을 실시하여 실제 누설이 일어나는 곳을 확인할 수 있다.

테스트용 관로(100)의 입구부로부터 출구부까지 일정 거리마다 소정의 구간으로 구획하고, 입구부의 위치를 P0 지점, 출구부를 Pn 지점으로 설정한 후, 어느 한 밀폐부재를 P1 지점으로부터 Pn 지점까지 이동시키면서, 각 구간에 대한 누설시험을 실시하게 되면, 누설 위치에 대한 확인이 가능하게 된다.

먼저, P0~P1 구간에 대한 누설 시험을 실시하여 그 결과를 얻은 후, 밀폐부재(40)를 P2지점으로 이동시킨 후 누설 시험을 실시하면 P0~P2 구간에 대한 누설 시험 결과를 얻을 수 있다. 이후, 상기 밀폐부재(40)가 Pn 지점, 즉 테스트용 관로(100)의 출구부에 위치될 때까지 밀폐부재(40)를 이동시키면서 누설 시험을 실시하면, 테스트용 관로(100)의 입구부로부터 해당 지점까지의 누설 시험 결과를 얻을 수 있다.

이 상태에서 각 구간에 대한 누설 시험시의 시험 결과와 직전 구간의 시험의 시험 결과를 비교하여 상기 밀폐부재(40)가 이동한 구간의 압력 변화를 확인하고 누설 여부를 판단할 수 있다. 즉, P0~P1 구간의 시험결과와 P0~P2 구간의 시험 결과를 비교하여 보면, P1~P2 구간의 누설 여부를 알 수 있게 된다. 마찬가지로 P0~P4 구간의 시험 결과와 P0~P5 구간의 시험 결과를 비교하여 P4~P5 구간의 누설 결과를 확인할 수 있다. 이에 따라 일정 거리마다 구획된 각 구간의 누설 여부를 확인하는 세부 누설 시험이 가능하게 되는 것이다.

여기서, 상기 밀폐부재(40)는 이동로봇(70)에 의해 움직이게 되는데, 이동 상의 편의를 위하여 축소 및 팽창이 가능하도록 구성할 수 있다. 즉, 누설 시험이 완료된 후 밀폐부재(40)를 이동시킬 때 밀폐부재(40)의 내부 압력을 배출하여 체적을 감소시킴으로써 밀폐부재(40)의 이동을 용이하게 할 수 있다. 물론, 상기 밀폐부재(40)가 목표 지점에 도달하게 되면 밀폐부재(40)에 가스나 공기를 주입하여 팽창시킴으로써 밀폐부재(40)가 테스트용 관로(100)의 내부를 완전히 밀폐시키도록 하여 누설 시험이 원활하게 수행될 수 있도록 하여야 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 매설관로의 누설 시험장치 및 방법에 의하면, 물 대신 공기를 이용하므로 수밀시험과 같이 급수 및 배수를 하지 않아 시험 시간이 단축되고, 누설 시험을 위하여 물을 확보하거나 시험 후 물을 제거해야 하는 불편이 해소되는 효과가 있다.

또한, 시험 결과를 지상에서 확인할 수 있으므로, 수밀시험과 같이 맨홀 내부로 들어가야 하는 불편이 없어지는 다른 효과가 있다. 뿐만 아니라 시험 결과를 영상 모니터에 그래프로 표시하여 주고 시험 보고서를 인쇄 출력할 수 있으므로, 시험 결과에 대한 확인이 매우 용이하다.

그리고 본 발명에 의한 매설관로의 누설 시험장치 및 방법은, 기존에는 시험이 불가능하였던 맨홀에 대한 누설 시험을 실시할 수 있고, 중간에 맨홀이 존재하더라도 누설 시험이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 매설관로의 누설 시험 방법은, 시험 대상이 되는 관로 전체 또는 누설이 의심되는 부위만을 선택적으로 누설 시험을 실시하여 누설 위치를 확인할 수 있도록 하는 효과가 있다.

즉, 밀폐부재의 한쪽을 고정시킨 상태에서 다른 한쪽을 일정 거리 만큼씩만 이동시키면서 압력을 측정한 후 직전의 시험 결과와 비교함으로써 해당 구간의 누설 여부를 확인할 수 있게 된다. 그리고 동일한 관로(100)에 대해서는 재현성이 담보되는 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있다.

Claims (7)

1. 테스트용 관로(100)와 이에 이웃하는 관로(101) 사이의 맨홀(110) 상단에 내부가 밀폐되도록 설치되며, 판형의 덮개부(51)와, 상기 덮개부(51)로부터 하측으로 연장 형성되는 원통형의 삽입부(53)로 이루어지는 시험용 맨홀 커버(50)와; 상기 맨홀 커버(50)를 맨홀(110)에 고정하는 고정부재(60)와; 상기 테스트용 관로(100)와 이웃하는 관로(101)에 설치되어 밀폐시키는 밀폐부재(40)와; 에어컴프레서(13), 상기 에어컴프레서(13)에 연결되어 밀폐부재(40) 및 맨홀 커버(50)에 의하여 형성되는 공간으로 공기를 공급하는 공기관(19)으로 이루어지는 공기 공급부재(10)와; 상기 시험용 맨홀 커버(50)와 공기 공급부재(10)를 연결하는 공기관(19)을 개폐시키는 솔레노이드 밸브(11)와; 상기 시험용 맨홀 커버(50)에 설치되어 내부 압력의 변화를 감지하는 압력감지부재(30)와; 상기 압력감지부재(30)에 의해 감지된 압력 변화를 통해 테스트용 관로(100)의 누설 여부를 판단하는 밀폐시험 제어장치(20);를 포함하는 것을 특징으로 하는 매설관로의 누설 시험장치(1).
2. 제1항에 있어서, 상기 고정부재(60)는 덮개부(51)를 관통하여 돌출되며 상하로 이동 가능하게 설치되는 세로부재(61)와, 상기 세로부재(61)의 하부에 회전 가능하게 구비되며 단부가 삽입부(53)에 형성되는 안내공(53a)에 삽입되는 복수의 가로부재(63)와, 상기 덮개부(51) 상부로 세로부재(61)에 구비되는 상부지지체(65)와, 상기 상부지지체(65)의 상부로 세로부재(61)에 구비되는 걸림부(69)로 이루어 지며; 상기 시험용 맨홀 커버(50)는 상기 걸림부(69)에 걸리도록 회전 가능하게 설치되는 걸림부재(52)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매설관로의 누설 시험장치(1).
3. 제2항에 있어서, 상기 걸림부(69)는 세로부재(61)에 삽입되어 회전 가능한 회전부재(68)에 연결되며, 상기 걸림부재(52)는 맨홀 커버(50)에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 매설관로의 누설 시험장치(1).
4. 제2항에 있어서, 상기 걸림부(69)는 세로부재(61)에 형성되는 걸림통공(61a)이거나 오목부(61b)이며; 상기 걸림부재(52)는 회전지지부(56a)에 의하여 양측에서 지지되어 상기 오목부(61b)에 걸리도록 시험용 맨홀 커버(50)에 회전 가능하게 설치되는 걸림고리(56b)이거나, 걸림공(54a)이 형성되어 시험용 맨홀 커버(50)에 고정 설치되는 절곡부재(54)와 상기 걸림통공(61a)과 걸림공(54a)을 관통하여 삽입되는 고정핀(54c)인 것을 특징으로 하는 매설관로의 누설 시험장치(1).
5. 테스트용 관로(100)의 양측에 삽입되어 테스트용 관로(100)를 밀폐시키는 밀폐부재(40)와; 에어컴프레서(13), 상기 에어컴프레서(13)에 연결되어 밀폐부재(40)에 의하여 형성되는 공간으로 공기를 공급하는 공기관(19)으로 이루어지는 공기 공급부재(10)와; 상기 공기관(19)에 설치되어 공기관(19)를 개폐시키는 솔레노이드 밸브(11)와; 상기 공기관(19)으로부터 분기 되어 상기 밀폐부재(40)를 관통하는 분 지관(19')과; 상기 공기관(19)에 설치되어 테스트용 관로(100) 내부의 압력을 감지하는 압력감지부재(30)와; 상기 압력감지부재(30)에 의해 감지된 압력 변화를 통해 테스트용 관로(100)의 누설 여부를 판단하는 밀폐시험 제어장치(20);를 포함하는 것을 특징으로 하는 매설관로의 누설 시험장치(1).
6. 테스트용 관로(100)와 이에 이웃하는 관로(101) 사이의 맨홀(110)에 시험용 맨홀 커버(50)를 설치하고 테스트용 관로(100)와 이웃하는 관로(101)에 밀폐부재(40)를 설치하여 테스트용 관로(100)를 밀폐하거나, 테스트용 관로(100)의 양측으로 밀폐부재(40)를 설치하여 테스트용 관로(100)를 밀폐하는 단계와; 상기 테스트용 관로(100)의 내부가 설정압력이 이를 때까지 압력감지부재(30)로 압력을 측정하면서 테스트용 관로(100)의 내부로 공기를 주입하는 단계와; 공기 주입을 중단하고 압력감지부재(30)를 이용하여 상기 테스트용 관로(100)의 내부 압력 변화를 감지하는 단계와; 상기 테스트용 관로(100)의 내부 압력이 변화되는 추이를 통하여 관로의 누설 여부를 판정하는 단계를 포함하며; 상기 테스트용 관로(100)의 내부로 공기를 주입하는 단계에서 제어 시간 동안 설정 압력을 유지하도록 에어컴프레서(13)를 제어하는 것을 특징으로 하는 매설관로의 누설 시험방법.
7. 제6 항에 있어서, 상기 제어 시간은 180초∼290초 범위인 것을 특징으로 하는 매설관로의 누설 시험방법.

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