KR20110017209A - 상하수도 관로의 임시 차수 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하수도 관로 내 구조물 보수 및 보강시 일부 구간의 물을 가물막이(임시 물막이) 하여, 안전하고 효과적으로 시설물 유지, 보수 및 보강 작업할 수 있도록 임시 차수하는 장치에 관한 것으로, 에어팩커가 구조물 내부에서 압축공기에 의해 팽창되어 관로를 차수하고 팽창된 에어팩커가 수압에 의해 밀리지 않도록 수직버팀 기둥과 가로 버팀보가 에어팩커를 지지하는 시스템에 관한 것이다.

본 발명은, 지중에 매설된 암거 구조물 안에서 차수 수단을 이용하여 물의 흐름을 차단하는 것으로, 상기 암거 구조물(100) 안으로 투입되는 에어팩커(1)와, 이 에어팩커(1)에 압축공기를 전달하는 저압호스(2), 공기를 압축하는 공기압축기(3), 압축공기를 저장하는 공기저장탱크(4), 저압호스(2)를 통한 압축공기의 흐름을 차단하고 개방하는 압력개폐밸브(11), 공기저장탱크(4)에서 나오는 공기의 압력을 조절하는 압력조절밸브(15), 상기 에어팩커(1)에 접하여 이를 가로질러 설치되는 가로 버팀보(5), 이 가로 버팀보(5)를 보유 지지하면서 상단 지지판(6)과 하단 지지판(7) 사이에서 높낮이 조절되는 스크류 유압잭(8)을 갖춘 수직버팀 기둥(9), 가로 버팀보(5)가 수직 버팀 기둥(9)의 일정부분에 고정이 되도록 도움을 주는 요부(14)와 철부(13), 에어팩커(1)에 공기를 주입하는 공기 주입기(16)와 에어팩커(1)의 공기를 배출하는 공기배출기(17), 공기 주입기(16)에 보내지는 공기의 압력을 조절하는 압력조절기(15), 에어팩커(1)에 작용하는 압력을 확인할 수 있는 압력게이지(10), 저압호스(2)가 연결되는 저압호스연결부(18), 에어팩커(1) 내부의 압력을 압력게이지(10)까지 전달하는 압력게이지용 호스(19) 등으로 이루어져 있다.

Description

상하수도 관로의 임시 차수 시스템{Temporary water cut off system of water supply / drainage duct line}

본 발명은 상하수도 관로 내 구조물 보수 및 보강시 이 관로의 필요한 구간을 가물막이(임시 물막이) 하여 안전하고 효과적으로 시설물을 유지, 보수 및 보강할 수 있도록 해주는 상하수도 관로의 임시 차수 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 지중에 매설된 상하수도 관로 내에서 시설물 공사를 수행할 때 내부의 지하수나 기타 요인으로 인하여 암거에 물이 차게 되는데, 이러한 물은 시설물 유지 보수공사를 어렵게 만든다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서는 물의 진행을 임시로 막는 공정이 필요하게 된다.

종래 상하수도 관로에 사용되는 임시 물막이 구조는 목재판재를 이 상하수도 관로의 암거 단면 형상으로 맞추어 버팀목으로 고정하고 수직으로 설치하여 지지하게 되어 있는바, 이러한 종래 상하수도 관로의 임시 물막이 장치들은 설치에 많은 노력과 시간을 요하며, 특히 한 번 사용한 후 재사용이 곤란한 것과 같은 많은 문제점들이 제기되었다.

또한, 대한민국 등록특허 제827,010호와 같은 종래 상하수도 관로의 임시 물 막이는 중앙 본체판의 양쪽으로 가로 벌림판이 설치되고 이들의 연결을 다양한 부속 부품들로 연결시킨 복잡한 구조와 설치의 불편함을 가지고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 상하수도 관로의 임시 물막이 공사시 설치가 매우 간단하면서 편리하고 다양한 암거 단면에 맞추어 설치함에 따라 임시 물막이 공사의 작업시간을 대폭 단축하여 실시할 수 있는 상하수도 관로의 임시 차수 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 맨홀을 통해 지중에 위치한 암거 구조물 안으로 투입되는 에어팩커와 에어팩커의 과 팽창을 예방하기 위한 안전밸브, 상기 에어팩커에 공기를 주입하는 공기 주입기, 배출하는 공기 배출기, 공기 저장탱크에 압축공기를 충전하는 공기 압축기, 공기 저장탱크로부터 에어팩커에 공기가 공급되는 통로인 저압호스, 에어팩커의 공기 주입기에 공급되는 공기의 압력을 조절하는 압력조절기, 상기 에어팩커를 가로질러 설치하는 가로 버팀보, 이 가로 버팀보를 보유 지지하면서 상단 지지판과 하단 지지판 사이에서 높낮이 조절되는 스크류 유압잭을 갖춘 수직버팀 기둥으로 이루어져 있다.

상기와 같은 본 발명은 상하수도 관로의 임시 물막이 작업이 간편하고 손쉽게 이루어지게 함은 물론, 장치의 재사용이 가능하여 장기적인 면에서 비용 절감을 기대할 수 있으며, 보다 완벽한 수밀이 이루어져 상하수도 관로의 암거 구조물 안전진단이 효율적으로 수행될 수 있게 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 임시 차수 시스템이 상하수도 관로에 적용된 개략적인 설치상태 단면도이고, 도 2는 본 발명에 적용된 수직버팀 기둥의 부분에 관한 분리 사시도이다.

본 발명은 상하수도 관로 내에서 임시 물막이 작업을 수행할 때 설치되는 것으로, 지중에 매설된 암거 구조물 안에서 차수 수단을 이용하여 물의 흐름을 차단하는 상하수도 관로의 임시 차수 시스템에 있어서, 상기 암거 구조물(100) 안으로 투입되는 에어팩커(1)와, 이 에어팩커(1)에 저압호스(2)를 이용하여 압축공기를 주입하는 공기 압축기(3)에 연결된 공기 주입기(16), 압축 공기를 저장하는 공기 저장탱크(4), 상기 에어팩커(1)에 접하여 이를 가로질러 설치되는 가로 버팀보(5), 이 가로 버팀보(5)를 보유 지지하면서 상단 지지판(6)과 하단 지지판(7) 사이에서 높낮이 조절되는 스크류 유압잭(8)을 갖춘 수직버팀 기둥(9)으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 공기 저장탱크(4)와 에어팩커(1) 사이에는 압력 개폐밸브(11)가 장착되어 저압호스(2)를 통해 저압호스 연결부(18)까지 공기가 공급 또는 차단될 수 있으며, 상기 저압호스 연결부(18)에는 공기 주입기(16)가 장착되어 있어서 버튼을 수동으로 눌러서 압축 공기가 에어팩커(1) 안으로 들어갈 수 있도록 한다.

그리고 상기 에어팩커(1)에는 압축공기의 과도한 주입을 방지하기 위해 안전배기밸브(12)가 설치되어 있다.

한편, 차수작업이 끝나면 수동으로 배기할 수 있도록 저압호스 연결부(18)에 수동 배기밸브(17)가 장착되어 있다. 그리고 에어팩커(1)에는 압력게이지용 호스(19)로 연결된 압력게이지(10)가 육상에 있어서 에어팩커(1) 내부의 압력을 실시간으로 육상에서 감시할 수 있다.

도 3 (A) ~ (C)에 도시한 바와 같이 에어팩커(1)는 암거 구조물(100)의 단면형상에 맞추어 다양한 형태로 제작될 수 있는데, 직사각형 또는 정사각형 튜브체로 이루어지나, 원형 단면의 암거 구조물(100)에 적용할 수 있는 원통형 튜브체로 제작될 수 있으며, 이들의 에어팩커(1)의 튜브 재질은 일정한 압력공기와 수압에 견딜 수 있는 PVC 또는 케블러와 같은 질긴 재질로 만들어진다.

그리고 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 암거 구조물(100)의 내부에 설치되어 공기 압축기(3)에서 공급되는 압력공기가 주입된 에어팩커(1)는 상기 암거 구조물(100)의 단면높이로 맞추어 유압 조절되는 스크류 유압잭(8)에 의해 수직 버팀 기둥(9)이 견고하게 지지 설치되고, 이 수직 버팀 기둥(9)의 연결 철부(13)가 에어팩커(1)에 접하여 이 에어팩커(1)를 보유 지지하는 가로 버팀보(5)의 요부(14)에 맞추어 결합되는데, 필요에 따라 상기 가로 버팀보(5)는 등간격으로 다수 개를 동일하게 설치할 수도 있다.

이어 상기와 같은 본 발명에 따른 상하수도 관로의 임시 차수 시스템의 설치방식을 설명한다.

먼저, 상하수도 관로의 암거 구조물(100)에 설치된 맨홀(101)을 통해 공기가 빠진 에어팩커(1)를 투입하고 시설물 보수, 보강지점으로 이동한 후 상기 에어팩커(1)를 펼친다. 이어 수직 버팀 기둥(9)을 암거 구조물(100) 내에서 수직으로 세 운 다음, 스크류 유압 잭(8)을 고정하여 암거 구조물(100)의 슬래브 면과 밀착시키고, 가로 버팀보(5)를 수평으로 설치하며 상기 수직 버팀 기둥(9)과 가로 버팀보(5)의 연결용 요철부(14,13)를 이용하여 연결 설치한다. 저압호스 연결부(18)에 저압호스(2)를 연결하고 공기 압축기(3)로 공기저장탱크(4)에 일정압력까지 공기를 충전한다.

공기 저장탱크(4)에 일정압력이 유지되면 압력개폐밸브(11)를 개방하여 압축공기가 저압호스를 통해 저압호스 연결부(18)까지 전달되도록 한다. 수직 버팀 기둥(9)과 가로 버팀보(5), 요부(14)와 철부(13)가 완전히 설치되었다면 공기 주입기(16)를 작동시켜 에어팩커(1) 안으로 압축공기를 주입한다.

이어 상기 에어팩커(1)가 팽창되어 암거구조물 내벽과 완전 밀착될 때까지 에어팩커(1) 내부에 공기를 가득 주입하면 상하수도 관로의 가물막이 작업을 종료하게 된다.

상기 에어팩커(1)에 공기 주입기(16)를 이용하여 공기를 주입하면 암거 구조물(100)의 상하좌우 슬래브 면과 밀착되어 차수된다. 하수용 암거 구조물의 경우 보수, 보강 작업 중 수온 또는 외부의 온도변화로 인해 에어팩커(1)가 수축되는 것을 대비하여 압력 게이지(10)로 실시간 육상에서 감시할 수 있다.

압력조절밸브(15)는 저압호스(2) 내부의 압력이 적정 압력 이하로 떨어지면 자동으로 밸브가 개방되었다가 일정압력 이상에 도달하면 자동으로 밸브가 폐쇄되도록 만들어졌다. 이 압력조절밸브(15)는 저압호스(2) 내부의 압력(에어팩커 내부의 압력)이 적정 수준 이하로 떨어지면 압력조절밸브(15)가 자동으로 작동하여 공 기저장탱크로부터 적정 압력까지 압축공기를 저압호스(2) 내부에 주입한다.

그리고 상기 에어팩커(1)의 과다 압력시 안전배기밸브(12)로 과다 압력공기가 적정량 자동으로 배출될 수 있으며 안전배기밸브(12)가 작동하여 에어팩커(1)가 터지지 않도록 해준다.

여기서 상기 안전배기밸브(12)가 작동하는 압력은 수동으로 조절이 가능하다.

한편, 하수관거 공사가 종료되어 본 장치를 회수하고자 하는 경우 공기 배출기(17)를 작동시켜 에어팩커(1)로부터 공기를 배출하는데, 이때 갑자기 에어패커(1)의 부피가 줄어들면 막혔던 물이 한꺼번에 쏟아질 수 있으므로 공기를 조금씩 배출시킨다. 에어팩커의 상류에 고였던 물이 어느 정도 배출되고 나면 에어팩커(1)의 공기를 완전히 배출시키고 나서 가로 버팀보(5)와 수직 버팀 기둥(9)을 해체하면 된다.

도 1은 본 발명에 따른 임시 차수 시스템이 상하수도 관로에 적용된 개략적인 설치상태 단면도,

도 2는 본 발명에 적용된 수직 버팀 기둥이 부분 분리 사시도,

도 3 (A),(B),(C)는 본 발명에 적용되는 다양한 에어팩커(Air packer)의 도면들이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 : 에어팩커(Air packer), 2 : 저압호스(Low pressure hose),

3 : 공기 압축기(Compressor), 4 : 공기 저장탱크(Storage tank),

5 : 가로 버팀보(Horisontal sustention bar),

6 : 상판 지지판,

7 : 하단 지지판, 8 : 스크류 유압잭,

9 : 수직버팀 기둥(Vertical sustention pose),

10 : 압력게이지(Pressure gauge),

11 : 압력개폐밸브(Switch valve),

12 : 안전배기밸브(Auto relief valve),

13 : 철부, 14 : 요부,

15 : 압력조절밸브(Regulator), 16 : 공기 주입기(Inflator),

17 : 공기배출기(Deflator), 18 : 저압호스 연결부,

19 : 압력게이지용 호스.

Claims (5)

1. 지중에 매설된 암거 구조물 안에서 차수 수단을 이용하여 물의 흐름을 차단하는 상하수도 관로의 임시 차수 시스템에 있어서,

   상기 암거 구조물(100) 안으로 투입되는 에어팩커(1)와, 이 에어팩커(1)에 저압호스(2)를 이용하여 압축공기를 주입하는 공기 압축기(3)에 연결된 공기 주입기(16), 압축 공기를 저장하는 공기 저장탱크(4), 상기 에어팩커(1)에 접하여 이를 가로질러 설치되는 가로 버팀보(5), 이 가로 버팀보(5)를 보유 지지하면서 상단 지지판(6)과 하단 지지판(7) 사이에서 높낮이 조절되는 스크류 유압잭(8)을 갖춘 수직 버팀 기둥(9)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 상하수도 관로의 임시 차수 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공기 저장탱크(4)와 에어팩커(1) 사이에는 압력 개폐밸브(11)와 압력조절 밸브(15)가 장착되어 에어팩커(1)에 압력공기의 주입을 공급 및 차단하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 상하수도 관로의 임시 차수 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 에어팩커(1)에는 압력공기의 과도한 주입을 방지하기 위해 안전 배기밸브(12)가 설치되고, 저압호스(2)에 연결되는 공기 주입기(16)와 공기 배출기(17)를 갖춘 저압호스 연결부(18)가 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 상하수도 관로의 임시 차수 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 수직 버팀 기둥(9)의 연결 철부(13)가 가로 버팀보(5)의 요부(14)에 맞추어 결합되는 것을 특징으로 하는 상하수도 관로의 임시 차수 시스템.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 에어팩커(1)는 직사각형 또는 정사각형 내지는 원통형의 튜브체로 이루어진 것을 특징으로 하는 상하수도 관로의 임시 차수 시스템.

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