KR20130043396A - 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법 - Google Patents

상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강관, 유리섬유 복합관, PE관, PVC관, 파형 강관, 파상형 경질폴리에틸렌(ELP)관이 사용되는 상하수도용 연성관의 관로가 외력에 의한 처짐이나 함몰 등의 변형이 있을 시 이를 보수하기 위하여, 상기 관로를 확장 갱생시키는 확장갱생장치를 관로 내에 삽입하여 굴착하지 않고 보수하는 비굴착 확장 갱생공법에 관한 것으로, 상기 비굴착 확장 갱생공법은 상기 관로의 확장 갱생이 필요한지 여부를 확인하고, 상기 확장갱생장치의 설치를 준비하는 사전 준비단계인 제1단계와;상기 확장갱생장치를 상기 관로에 인입시키기 위하여 상기 확장갱생장치를 세팅하는 제2단계와; 상기 확장갱생장치를 맨홀에 투입하여 상기 관로에 인입시키는 제3단계와; 상기 확장갱생장치로 상기 관로 내의 상태를 검사하고 갱생이 필요한 부분의 상기 관로를 확장하여 관로를 보수하는 제4단계와; 상기 확장갱생장치를 상기 관로에서 배출하는 제5단계와; 관로 보수 후 도통시험을 하는 제6단계와; 맨홀을 청소 후 맨홀 뚜껑을 닫고 마무리 작업을 하는 제7단계로 구성되며, 상기 확장갱생장치는 상기 관로를 확장시키는 관로 확장장치와; 관로의 상태를 촬영하는 관로 영상촬영장치와; 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 관로 내로 인입시키는 와이어 풀링장치부와; 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 제어하고, 신호를 송수신하며, 영상을 재생하는 제어부로 구성되는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법이다.
본 발명의 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법은 연성관의 재료 종류에 상관없이 갱생이 가능하고, 연성관 내의 상태를 파악할 수 있으며, 비개착으로 변형이 일어난 부분만 찾아 유압과 회전진동으로 연성관에 손상을 입히지 않고 확장갱생할 수 있는 장점이 있다.

Description

상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법{Non Excavation Expansion Repair Method of Flexible Pipe for Water and Sewage}
본 발명은 상하수도용 연성관의 변형을 굴착하지 않고 갱생하는 비굴착 확장 갱생공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강관, 유리섬유 복합관, PE관, PVC관, 파형 강관, 파상형 경질폴리에틸렌(ELP)관과 같이 설계 시 외력에 의한 처짐 등의 변형을 고려하여 설치되는 상하수도용 연성관의 변형을 갱생하는 확장기와, 관 내부의 상태를 검사하고 상기 확장기로 갱생작업을 하는 상황을 감시하는 CCTV카메라와, 상기 확장기와 CCTV카메라가 연결되고 상기 확장기에 회전력을 주는 유압이 공급되고 회수되는 유압라인과 CCTV카메라와 확장기를 제어하고 CCTV카메라의 신호를 보내는 제어선이 함께 배관되어 상기 확장기와 CCTV카메라를 연성관 내로 주행하게 하는 견인줄와, 상기 견인줄을 감고 푸는 풀링장치를 사용하여 갱생시키는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 관한 것이다.
일반적으로 강성관과 연성관의 구분 방법은 사용재료에 의한 분류, 강성에 의한 분류 및 작용 기구(mechanism)에 의한 분류를 하는 방법이 있는데 이중 가장 일반적인 방법으로서 작용기구에 따른 분류를 말하는 것이 보편적이다.
강성관은 기초와 관거 그리고 부하 사이의 관계만 작용하는 기구인 반면, 연성관의 경우는 토양과 관거가 같이 작용하는 기구를 지니고 있다.
따라서 강성관은 관거 시공시 다짐등의 시공이 미치는 영향이 작은 반면 연성관은 다짐등의 시공효과가 매우 크게 작용하는 관거라 하겠다
하수도 시설기준에 따르면 관의 거동에 따른 분류로 연성관(Flexible pipe)은 설계시 외력에 의한 처짐 등의 변형을 고려하는 관으로 하중이 없어지면 그 형상이 복원되는 관으로 정의되고 강성관 (Rigid pipe)은 설계시 외력에 의한 처짐등의 변형을 고려하지 않는 관으로 설명되어 있다
또한 현행 하수도시설기준에서는 강성관과 연성관의 구분을 아래와 구분하였으나 모든 관종을 연성과, 강성관으로 구분하여 명기하지는 않았으며, 강성관은 철근콘크리트관, 도관을 명기하였고, 연성관은 경질염화비닐관, 강관, PE관, 유리섬유복합관 등을 명기하였다.
Buried pipe design (A. P. Moser)에 서술된 분류방법 Utah 대학의 Moser 교수가 저술한 매설용 하수관 디자인에 관한 문헌은 하수관을 연구하고 사용하는 관련자들에게 많이 알려진 문헌으로, 본 문헌에 의하면 Soil-pipe interaction 즉 토양과 관거의 상호작용에 의해 강성관과 연성관을 분류하고 있다. 따라서 사용하는 재료의 종류에 상관없이 관거의 설치시 다짐 등 시공의 영향에 따라 변형-복귀 거동을 한다면 연성관으로 분류하고 강성관의 다짐의 영향을 받지 않는 관으로 분류하고 있다.
일반적인 예들 들면 하수도관은 가정이나, 공장 등에서 발생된 하수나 폐수를 배출하기 위해 설치된 관으로서, 통상 하수 및 잔존물들이 고이지 않고 지속적으로 흘러가도록 적절한 기울기를 설정하여 지중에 매설하게 된다.
이러한, 하수도관은 토압(土壓)이나 차량의 하중에도 견딜 수 있는 강도를 갖도록 구성되며, 토관, 철근 콘크리트 관을 비롯하여, 강관, PE관, PVC관 등도 이용할 수 있으나, 통상적으로 우수용으로는 철근 콘크리트관을, 오수용으로는 연성관을 많이 이용하고 있다.
하수도관은 장시간 사용하게 되면, 관로가 막히거나 부분적으로 손상되어 하수 처리에 문제가 발생하게 되므로, 하수도관을 정비하거나 보수해야 한다. 따라서 하수도관이 설치되는 지역에는 일정 간격마다 맨홀을 설치하여, 맨홀을 통해서 하수도관을 점검 또는 보수하게 된다.
하지만, 관의 손상이 심한 경우에는 맨홀을 통해 보수하는데 한계가 있으므로, 불량 하수도관을 새로운 하수도관으로 교체해야 한다. 그러나 하수도관으로 교체하는 공사는 지중에 매설된 불량 하수도관을 파내고 새로운 하수도관을 설치해야 하므로, 공사 기간이 상당히 길어짐은 물론 공사비도 대폭 상승하게 된다. 특히, 도심지 등에 매립된 하수도관을 교체할 때는 통행에 지장을 줄 뿐만 아니라 교통 체증의 원인이 되어 상당한 불편이 따르는 문제가 있다.
이와 같은 문제 때문에, 불량 하수도관을 교체하지 않고, 맨홀을 통해서 기존 관로를 갱생하는 방법들이 다양하게 시도되고 있다.
그 일례로, 공개특허 1998-71922호에서는, 액화 열경화성 수지를 하수도관 내에 반전시키는 방식으로 삽입하여 경화시킴으로써 불량 하수도관 내부를 라이닝하는 공법을 제시하고 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 공개특허 발명을 비롯한 종래의 하수도관 갱생 공법들은, 하수도관 내부에 새로운 관재를 투입하기 위해서, 하수도관 내에 존재하는 하수나 하수 찌꺼기(잔존물) 등을 완전히 제거한 다음, 하수도관 내부를 건조시킨 상태에서 하수도관 내부를 라이닝하는 공사를 진행하기 때문에 갱생 공정이 복잡하고, 공사기간도 길어질 뿐만 아니라, 공사비용이 과도하게 소요되는 문제점이 있으며, 또한 부착성능이 연결부 쪽에서는 성능이 떨어지고 있는 실정이다.
또한, 상기한 바와 같은 종래의 하수도관 갱생 공법들은, 단순히 하수도관의 내부에 하나의 층을 더 구성하여 하수도관을 보수하는데 불과하기 때문에 하수도관이 노후하거나 지반 침하 등의 원인으로, 하수도관이 틀어지거나 변형되는 등의 문제가 발생되어도 이를 초기 하수도관 설치시와 같이 다시 일정한 경사도를 갖는 하수도관 연결 상태로 복원하기 어려운 문제가 발생된다. 하수도관이 틀어진 상태 그대로 하수도관을 갱생하게 되면, 하수도관의 연결 상태가 바르지 않으므로, 일부 구간에 침전물이 장기간 쌓이게 되고, 이로 인하여 하수의 배출이 원활하게 이루어지지 않거나, 장시간 쌓은 침전물 등에 의해 하수도관이 더 틀어지거나 라이닝 부분의 내구성을 떨어뜨려 사용 수명을 크게 단축하게 되는 문제가 발생된다.
또한, 종래 하수도관 갱생 공법들은, 하수도관 내부에 라이닝층이 추가로 형성됨에 따라 라이닝한 두께만큼 관경이 좁아져 하수 배출 용량이 줄어들게 된다. 이는 평소에는 문제가 되지 않을 수 있으나, 비가 많이 내리는 등 하수 배출량이 많아지는 경우에는 하수가 맨홀을 통해 외부로 넘치게 되어 홍수 피해의 원인이 될 수 있는 문제가 있다
본 발명의 비굴착 확장 갱생공법은 강관, 유리섬유 복합관, PE관, PVC관, 파형 강관, 파상형 경질폴리에틸렌(ELP)관과 같이 설계 시 외력에 의한 처짐 등의 변형을 고려하여 설치되는 상하수도용 연성관의 변형을 굴착하지 않고 갱생하는 비굴착 확장 갱생공법에 관한 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 관로를 확장시키는 관로 확장장치와; 관로의 상태를 촬영하는 관로 영상촬영장치와; 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 관로 내로 인입시키는 와이어 풀링장치부와; 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 제어하고, 신호를 송수신하며, 영상을 재생하는 제어부로 구성되는 확장갱생장치를 이용하여 연성관의 재료 종류에 상관없이 갱생이 가능하고, 연성관 내의 상태를 파악할 수 있으며, 비개착으로 변형이 일어난 부분만 찾아 유압과 회전진동으로 연성관에 손상을 입히지 않고 확장갱생할 수 있는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법을 제공함에 있다.
본 발명의 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법은 강관, 유리섬유 복합관, PE관, PVC관, 파형 강관, 파상형 경질폴리에틸렌(ELP)관이 사용되는 상하수도용 연성관의 관로가 외력에 의한 처짐이나 함몰 등의 변형이 있을 시 이를 보수하기 위하여, 상기 관로를 확장 갱생시키는 확장갱생장치를 관로 내에 삽입하여 굴착하지 않고 보수하는 비굴착 확장 갱생공법이다.
상기 비굴착 확장 갱생공법은 상기 관로의 확장 갱생이 필요한지 여부를 확인하고, 상기 확장갱생장치의 설치를 준비하는 사전 준비단계인 제1단계와; 상기 확장갱생장치를 상기 관로에 인입시키기 위하여 상기 확장갱생장치를 세팅하는 제2단계와; 상기 확장갱생장치를 맨홀에 투입하여 상기 관로에 인입시키는 제3단계와;상기 확장갱생장치로 상기 관로 내의 상태를 검사하고 갱생이 필요한 부분의 상기 관로를 확장하여 관로를 보수하는 제4단계와; 상기 확장갱생장치를 상기 관로에서 배출하는 제5단계와; 관로 보수 후 도통시험을 하는 제6단계와; 맨홀을 청소 후 맨홀 뚜껑을 닫고 마무리 작업을 하는 제7단계로 구성된다.
상기 확장갱생장치는 상기 관로를 확장시키는 관로 확장장치와; 관로의 상태를 촬영하는 관로 영상촬영장치와; 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 관로 내로 인입시키는 와이어 풀링장치부와; 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 제어하고, 신호를 송수신하며, 영상을 재생하는 제어부로 구성된다.
상기 관로 확장장치는 상기 연성관의 변형을 갱생하는 확장기와; 상기 확장기에 공급하기 위하여 유압을 발생시키는 유압전동펌프와; 상기 확장기에 유압을 공급하고 유압전동펌프로 유압이 회수되는 유압라인으로 구성된다.
상기 확장기는 중심축이 되고 축방향으로 직선운동을 하며, 회전되는 로터와; 상기 연성관과 직접 접촉되어 상기 연성관을 확장시키는 다수개의 확장기 날개와; 상기 로터와 확장기 날개에 결합되어 상기 확장기 날개를 오므리고 펴서 회전직경을 변경시키는 캠으로 구성된다.
상기 로터는 상기 캠에 연결되며 축 방향으로 직선운동을 하는 2개의 실린더로드와, 상기 확장기 날개가 회전되게 하는 회전진동을 발생시키는 회전진동발생모터와, 상기 실린더로드를 축방향으로 직선운동 시켜 상기 캠이 0도에서 90도 범위에서 회전될 수 있도록 하는 유압실린더로 구성되는 구조이다.
상기 관로 영상촬영장치는 상기 연성관 내부의 상태를 검사하고, 상기 확장기로 갱생작업을 하는 상황을 감시하는 CCTV카메라와; 상기 CCTV카메라를 원주방향의 회전을 가능하게 하는 원주회전장치와, 위 아래로 각도 조정을 가능하게 하는 상하회전장치를 구비한 회전장치부로 구성된다.
상기 제어부는 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치와 와이어 풀링장치부를 제어하는 컨트롤러와; 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치와 와이어 풀링장치부를 제어하기 위한 신호를 주고 받고 CCTV카메라가 찍은 영상을 보내는 제어선과; CCTV카메라의 찍은 영상을 디스플레이 하는 모니터로 구성된다.
상기 와이어 풀링장치부는 상기 확장기와 CCTV카메라가 중간에 결합되고, 상기 제어선이 함께 배관되어 상기 확장기와 CCTV카메라를 상기 연성관 내로 주행케 하는 견인줄와; 상기 견인줄을 감고 푸는 풀링장치와; 상기 견인줄이 상기 풀링장치에 저항없이 감길 수 있도록 하고 상기 견인줄의 방향을 직각으로 변경시키기 위해 맨홀 내부에 설치하며 상기 견인줄을 가이드 하는 와이어 가이드롤러로 구성되는 구조이다.
상기 제1단계는 교통량, 보행자 및 현장작업 여건을 확인하는 현장확인 단계인 제1-1단계와; 작업내용, 안전장구, 개인별 임무를 확인하는 작업 전 안전회의를 하는 제1-2단계와; 안전시설물을 설치하고 신호수를 배치하며 인도점용시 보행자 통행로를 확보하는 제1-3단계와; 맨홀 뚜껑을 개방하여 맨홀 내를 점검하고 양수작업 및 가스농도를 측정하며, 필요 시 강제환풍기를 설치하는 제1-4단계로 구성된다.
상기 제2단계는 관로 확장장치를 세팅하는 제2-1단계와; 상기 관로 영상촬영장치를 세팅하는 제2-2단계와; 상기 제2-1단계와 제2-2단계에서 세팅된 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 관로 내에서 주행케 하는 견인줄에 연결하고 상기 와이어 풀링장치부를 세팅하는 제2-3단계로 구성된다.
상기 제3단계는 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 맨홀 내에 투입하는 제3-1단계와, 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 관로 내로 인입시키는 제3-2단계로 구성된다.
상기 제4단계는 와이어 풀링장치부를 이용하여 보수 지점까지 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 이동시키는 제4-1단계와; 상기 관로 영상촬영장치에서 보내온 영상을 모니터로 보면 상기 관로 확장장치로 관로를 확장 갱생을 착수하는 제4-2단계와; 조심씩 전진하면서 확장 갱생을 수차례 반복하는 제4-3단계와; 확장 갱생을 완료하고 상기 관로 확장장치를 보수 지점을 통과시키는 제4-4단계로 구성된다.
상기 제4-3단계는 상기 로터를 회전시키면서 상기 확장기 날개를 펴서 상기 연성관의 변형의 갱생시키는 제4-3-1단계와; 관로가 보수 안된 부분으로 앞으로 전진하기 위하여 상기 로터의 직경을 줄여서 주행하기 쉬운 상태로 만드는 제4-3-2단계와; 상기 풀링장치를 가동시켜 상기 확장기를 앞으로 전진시키는 제4-3-3단계와; 제4-3-1단계와 제4-3-2단계와 제4-3-3단계를 반복하는 제4-3-4단계로 구성된다.
상기 제6단계는 상기 견인줄에 연결된 상기 관로 확장장치를 해체하고 도통시험봉을 연결하는 제6-1단계와; 도통봉과 관로 영상촬영장치가 결합된 견인줄을 관로에 인입시키는 제6-2단계와; 상기 와이어 풀링장치부로 견인줄을 당겨 도통시험을 하는 제6-3단계와; 도통봉시험봉과 관로 영상촬영장치가 결합된 견인줄을 관로에서 배출시키는 제6-4단계로 구성되며, 상기 도통시험봉은 길이가 400±50mm이고, 직경은 상기 관로의 내경보다 5%에서 10% 정도 적은 것을 사용하고, 상기 도통시험봉에는 관로를 청소할 수 있는 브러시가 부착된 구조이다.
상술한 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법으로 본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결할 수 있다.
본 발명의 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법은 연성관의 재료 종류에 상관없이 갱생이 가능하고, 연성관 내의 상태를 파악할 수 있으며, 비개착으로 변형이 일어난 부분만 찾아 유압과 회전진동으로 연성관에 손상을 입히지 않고 확장갱생할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 공법 순서도
도 2는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 전체 장치 구성도
도 3은 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 확장기 개략도
도 4는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 확장기 단면도
도 5는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 확장기 회전이 가능한 경우를 보인 단면도
도 6은 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 확장기 회전이 불가능한 경우를 보인 단면도
도 7은 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 도통시험 일례도
먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법"를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다
본 발명의 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법은 강관, 유리섬유 복합관, PE관, PVC관, 파형 강관, 파상형 경질폴리에틸렌(ELP)관이 사용되는 상하수도용 연성관의 관로(A)가 외력에 의한 처짐이나 함몰 등의 변형이 있을 시 이를 보수하기 위하여, 상기 관로(A)를 확장 갱생시키는 확장갱생장치(C)를 관로 내에 삽입하여 굴착하지 않고 보수하는 비굴착 확장 갱생공법이다.
상기 비굴착 확장 갱생공법은 상기 관로의 확장 갱생이 필요한지 여부를 확인하고, 상기 확장갱생장치의 설치를 준비하는 사전 준비단계인 제1단계와; 상기 확장갱생장치(C)를 상기 관로(A)에 인입시키기 위하여 상기 확장갱생장치(C)를 세팅하는 제2단계와; 상기 확장갱생장치(C)를 맨홀(B)에 투입하여 상기 관로에 인입시키는 제3단계와; 상기 확장갱생장치(C)로 상기 관로(A) 내의 상태를 검사하고 갱생이 필요한 부분의 상기 관로(A)를 확장하여 관로를 보수하는 제4단계와; 상기 확장갱생장치(C)를 상기 관로(A)에서 배출하는 제5단계와; 관로 보수 후 도통시험을 하는 제6단계와; 상기 맨홀(B)을 청소 후 맨홀 뚜껑을 닫고 마무리 작업을 하는 제7단계로 구성된다.
상기 확장갱생장치(C)는 상기 관로(A)를 확장시키는 관로 확장장치(1)와; 관로의 상태를 촬영하는 관로 영상촬영장치(2)와; 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 관로 내로 인입시키는 와이어 풀링장치부(3)와; 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 제어하고, 신호를 송수신하며, 영상을 재생하는 제어부(4)로 구성된다.
상기 관로 확장장치(1)는 상기 관로(A)의 변형을 갱생하는 확장기(11)와; 상기 확장기(12)에 공급하기 위하여 유압을 발생시키는 유압전동펌프(12)와; 상기 확장기(11)에 유압을 공급하고 유압전동펌프(12)로 유압이 회수되는 유압라인(13)으로 구성된다.
상기 확장기(11)는 중심축이 되고 축방향으로 직선운동을 하며, 회전되는 로터(111)와; 상기 연성관과 직접 접촉되어 상기 연성관을 확장시키는 다수개의 확장기 날개(112)와; 상기 로터(111)와 확장기 날개(112)에 결합되어 상기 확장기 날개(112)를 오므리고 펴서 회전직경을 변경시키는 캠(113)으로 구성된다.
상기 로터(111)는 상기 캠(113)에 연결되며 축 방향으로 직선운동을 하는 2개의 실린더로드(1111)와, 상기 확장기 날개가 회전되게 하는 회전진동을 발생시키는 회전진동발생모터(1112)와, 상기 실린더로드를 축방향으로 직선운동 시켜 상기 캠이 0~90도 범위에서 회전될 수 있도록 하는 유압실린더(1113)로 구성되는 구조이다.
상기 관로 영상촬영장치(2)는 상기 관로(A) 내부의 상태를 검사하고, 상기 확장기(11)로 갱생작업을 하는 상황을 감시하는 CCTV카메라(21)와; 상기 CCTV카메라(21)를 원주방향의 회전을 가능하게 하는 원주회전장치(221)와, 위 아래로 각도 조정을 가능하게 하는 상하회전장치(222)를 구비한 회전장치부(22)로 구성된다.
상기 제어부(4)는 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)와 와이어 풀링장치부(3)를 제어하는 컨트롤러(41)와; 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)와 와이어 풀링장치부(3)를 제어하기 위한 신호를 주고 받고 상기 CCTV카메라(21)가 찍은 영상을 보내는 제어선(42)과; 상기 CCTV카메라(21)의 찍은 영상을 디스플레이 하는 모니터(43)로 구성된다.
상기 와이어 풀링장치부(3)는 상기 확장기(11)와 CCTV카메라(21)가 중간에 결합되고, 상기 제어선(42)이 함께 배관되어 상기 확장기(11)와 CCTV카메라(21)를 상기 관로(A) 내로 주행케 하는 견인줄(31)와; 상기 견인줄(31)를 감고 푸는 풀링장치(32)와; 상기 견인줄(31)이 상기 풀링장치(32)에 저항없이 감길 수 있도록 하고 상기 견인줄(31)의 방향을 직각으로 변경시키기 위해 상기 맨홀(B) 내부에 설치하며 상기 견인줄(31)를 가이드 하는 와이어 가이드롤러(33)와; 상기 견인줄(31)이 풀리고 감기는 와인딩 드럼(34)으로 구성된다.
상기 제1단계는 교통량, 보행자 및 현장작업 여건을 확인하는 현장확인 단계인 제1-1단계와; 작업내용, 안전장구, 개인별 임무를 확인하는 작업 전 안전회의를 하는 제1-2단계와; 안전시설물을 설치하고 신호수를 배치하며 인도점용시 보행자 통행로를 확보하는 제1-3단계와; 맨홀 뚜껑을 개방하여 맨홀 내를 점검하고 양수작업 및 가스농도를 측정하며, 필요 시 강제환풍기를 설치하는 제1-4단계로 구성된다.
상기 제2단계는 상기 관로 확장장치(1)를 세팅하는 제2-1단계와; 상기 관로 영상촬영장치(2)를 세팅하는 제2-2단계와; 상기 제2-1단계와 제2-2단계에서 세팅된 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 상기 관로(A) 내에서 주행케 하는 견인줄(31)에 연결하고 상기 와이어 풀링장치부(3)를 세팅하는 제2-3단계로 구성된다.
상기 제3단계는 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 상기 맨홀(B) 내에 투입하는 제3-1단계와, 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 상기 관로(A) 내로 인입시키는 제3-2단계로 구성된다.
상기 제4단계는 상기 와이어 풀링장치부(3)를 이용하여 보수 지점까지 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 이동시키는 제4-1단계와; 상기 관로 영상촬영장치(2)에서 보내온 영상을 모니터(43)로 보면서 상기 관로 확장장치(1)로 상기 관로(A)를 확장 갱생을 착수하는 제4-2단계와; 조심씩 전진하면서 확장 갱생을 수차례 반복하는 제4-3단계와; 확장 갱생을 완료하고 상기 관로 확장장치(1)를 보수 지점을 통과시키는 제4-4단계로 구성된다.
상기 제4-3단계는 상기 로터(111)를 회전시키면서 상기 확장기 날개(112)를 펴서 상기 관로(A)의 변형의 갱생시키는 제4-3-1단계와; 상기 관로(A)가 보수 안된 부분으로 전진하기 위하여 상기 로터(111)의 직경을 줄여서 주행하기 쉬운 상태로 만드는 제4-3-2단계와; 상기 풀링장치(32)를 가동시켜 상기 확장기(11)를 앞으로 전진시키는 제4-3-3단계와; 제4-3-1단계와 제4-3-2단계와 제4-3-3단계를 반복하는 제4-3-4단계로 구성된다.
상기 제6단계는 상기 견인줄(31)에 연결된 상기 관로 확장장치(1)를 해체하고 도통시험봉(5)을 연결하는 제6-1단계와; 상기 도통시험봉(5)과 관로 영상촬영장치(1)가 결합된 상기 견인줄(31)을 상기 관로(A)에 인입시키는 제6-2단계와; 상기 와이어 풀링장치부(3)로 상기 견인줄(31)를 당겨 도통시험을 하는 제6-3단계와; 상기 도통봉시험봉(5)과 관로 영상촬영장치(2)가 결합된 상기 견인줄(31)를 관로에서 배출시키는 제6-4단계로 구성된다.
상기 도통시험봉(5)은 길이가 400±50mm이고, 직경은 상기 관로의 내경보다 5%에서 10% 정도 적은 것을 사용하며, 상기 도통시험봉(5)에는 관로를 청소할 수 있는 브러시(51)가 부착된 구조이다.
이하, 본 발명에 따른 "상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법"에 관한 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다음의 실시 예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 공법 순서도이고, 도 2는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 전체 장치 구성도이며, 도 3은 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 확장기 개략도이고, 도 4는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 확장기 단면도이며, 도 5는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 확장기 회전이 가능한 경우를 보인 단면도이고, 도 6은 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 확장기 회전이 불가능한 경우를 보인 단면도이며, 도 7은 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 도통시험 일례도이다.
도 1에 도시되어 있는 것 같이 상기 비굴착 확장 갱생공법은 상기 관로의 확장 갱생이 필요한지 여부를 확인하고, 상기 확장갱생장치의 설치를 준비하는 사전 준비단계인 제1단계와; 상기 확장갱생장치(C)를 상기 관로(A)에 인입시키기 위하여 상기 확장갱생장치(C)를 세팅하는 제2단계와; 상기 확장갱생장치(C)를 맨홀(B)에 투입하여 상기 관로에 인입시키는 제3단계와; 상기 확장갱생장치(C)로 상기 관로(A) 내의 상태를 검사하고 갱생이 필요한 부분의 상기 관로(A)를 확장하여 관로를 보수하는 제4단계와; 상기 확장갱생장치(C)를 상기 관로(A)에서 배출하는 제5단계와; 관로 보수 후 도통시험을 하는 제6단계와; 상기 맨홀(B)을 청소 후 맨홀 뚜껑을 닫고 마무리 작업을 하는 제7단계로 구성된다.
상기 제1단계는 교통량, 보행자 및 현장작업 여건을 확인하는 현장확인 단계인 제1-1단계와; 작업내용, 안전장구, 개인별 임무를 확인하는 작업 전 안전회의를 하는 제1-2단계와; 안전시설물을 설치하고 신호수를 배치하며 인도점용시 보행자 통행로를 확보하는 제1-3단계와; 맨홀 뚜껑을 개방하여 맨홀 내를 점검하고 양수작업 및 가스농도를 측정하며, 필요 시 강제환풍기를 설치하는 제1-4단계로 구성된다.
상기 제2단계는 상기 관로 확장장치(1)를 세팅하는 제2-1단계와; 상기 관로 영상촬영장치(2)를 세팅하는 제2-2단계와; 상기 제2-1단계와 제2-2단계에서 세팅된 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 상기 관로(A) 내에서 주행케 하는 견인줄(31)에 연결하고 상기 와이어 풀링장치부(3)를 세팅하는 제2-3단계로 구성된다.
상기 제3단계는 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 상기 맨홀(B) 내에 투입하는 제3-1단계와, 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 상기 관로(A) 내로 인입시키는 제3-2단계로 구성된다.
상기 제4단계는 상기 와이어 풀링장치부(3)를 이용하여 보수 지점까지 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 이동시키는 제4-1단계와; 상기 관로 영상촬영장치(2)에서 보내온 영상을 모니터(43)로 보면서 상기 관로 확장장치(1)로 상기 관로(A)를 확장 갱생을 착수하는 제4-2단계와; 조심씩 전진하면서 확장 갱생을 수차례 반복하는 제4-3단계와; 확장 갱생을 완료하고 상기 관로 확장장치(1)를 보수 지점을 통과시키는 제4-4단계로 구성된다.
상기 제4-3단계는 상기 로터(111)를 회전시키면서 상기 확장기 날개(112)를 펴서 상기 관로(A)의 변형의 갱생시키는 제4-3-1단계와; 상기 관로(A)가 보수 안된 부분으로 전진하기 위하여 상기 로터(111)의 직경을 줄여서 주행하기 쉬운 상태로 만드는 제4-3-2단계와; 상기 풀링장치(32)를 가동시켜 상기 확장기(11)를 앞으로 전진시키는 제4-3-3단계와; 제4-3-1단계와 제4-3-2단계와 제4-3-3단계를 반복하는 제4-3-4단계로 구성된다.
상기 제6단계는 상기 견인줄(31)에 연결된 상기 관로 확장장치(1)를 해체하고 도통시험봉(5)을 연결하는 제6-1단계와; 상기 도통시험봉(5)과 관로 영상촬영장치(1)가 결합된 상기 견인줄(31)을 상기 관로(A)에 인입시키는 제6-2단계와; 상기 와이어 풀링장치부(3)로 상기 견인줄(31)를 당겨 도통시험을 하는 제6-3단계와; 상기 도통봉시험봉(5)과 관로 영상촬영장치(2)가 결합된 상기 견인줄(31)를 관로에서 배출시키는 제6-4단계로 구성된다.
상기 비굴착 확장 갱생공법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1단계는 상기 관로의 확장 갱생이 필요한지 여부를 확인하고, 상기 확장갱생장치의 설치를 준비하는 사전 준비단계이며 세부적으로 나누면 다음과 같다.
제1-1단계는 현장 여건 확인단계로서 교통량, 보행자 통행량, 현장작업 여건등을 확인한다.
제1-2단계는 작업 전 안전회의 단계로서 작업자에게 작업내용을 완전 숙지될 수 있도록 작업내용을 설명하고, 작업자별로 임무를 부여하고, 개인안전장구 점검 및 문제점을 논의하여 사전에 문제점을 제거한다.
제1-3단계는 안전시설물 설치 단계로서 최초 도로점용 시 차량사고에 주의하고, 차량 소통 및 흐름에 맞게 안전시설물을 배치하며, 도로점용과 동시에 신호수를 배치하고, 인도점용 시 보행자 통행로를 확보하고, 보행자가 주의할 수 있도록 안내간판을 전방에 배치한다.
제1-4단계는 맨홀 뚜껑 개방 및 안전점검 단계로서 맨홀 뚜껑 개방 시 2인 1조로 개방하고 안전 사고에 유의한다.
맨홀에 물이 차 있을 시는 양수 작업을 시행하고 양수 작업 시 차량의 피해가 없도록 도로 배수구에 배수한다.
맨홀 내의 산소농도를 측정하여 산소농도 18% 이상 시에만 맨홀 내 출입을 하며 산소농도가 적정치 이하일 때는 강제환풍기를 작동시켜 내부에 모인 가스를 배출시키고 충분한 시간이 경과 후 산소농도를 다시 측정하여 적정 산소농도 이상일 때만 출입한다.
제2단계는 상기 확장갱생장치(C)를 상기 관로(A)에 인입시키기 위하여 상기 확장갱생장치(C)를 세팅하는 단계로서 세부적으로 나누면 다음과 같다.
제2-1단계는 상기 관로 확장장치(1)를 세팅 단계로서 상기 확장기(11)과 유압전동펌프(12)의 상태를 체크한 후 이상이 없으면 상기 확장기(11)와 유압전동펌프(12) 사이에 유압라인(13)을 연결하고, 상기 견인줄(31)에 결합하며 견인줄은 직경 12mm 이상의 로프를 사용하며, 제어선(42)를 연결하여 제어부(4)의 전원을 킨 후 영상프로그램을 활성화 시켜 상기 확장기(11)와 유압전동펌프(12)의 작동 상태를 확인하고, 상기 제어부(4)에서 상기 확장기의 확장과 수축 작동 상태를 확인하여 이상이 없는지를 확실히 판단하고, 확장시의 직경과 수축시의 직경을 확인한다.
보수하려는 관로의 종류 및 직경에 따라 상기 확장기(11)을 정확하게 선택하여 사용하여야 한다.
제2-2단계는 상기 관로 영상촬영장치(2)를 세팅하는 단계로서 상기 CCTV카메라(21)에 제어선(42)를 연결하여 제어부(4)의 전원을 킨 후 영상프로그램을 활성화 시켜, 상기 회전장치부(22)의 원주회전장치(221)와 상하회전장치(222)의 작동을 확인하고 상기 CCTV카메라(21)에서 찍은 영상이 모니터(43)에 디스플레이가 잘되는 지 확인한다.
제2-3단계는 와이어 풀링장치를 세팅하는 단계로서 상기 제2-1단계와 제2-2단계에서 세팅된 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 상기 관로(A) 내에서 주행케 하는 견인줄(31)에 연결하고 상기 와이어 풀링장치부(3)를 세팅한다.
상기 와이어 풀링장치부(3)의 세팅은 상기 견인줄(31)를 감고 푸는 풀링장치(32)를 맨홀(B) 위에 고정하며, 상기 풀링장치(32)가 움직이거나 맨홀로 추락하지 않도록 단단히 고정하며 발전기의 전원에 연결한다.
상기 견인줄(31)이 상기 풀링장치(32)에 저항없이 감길 수 있도록 하고 상기 견인줄(31)의 방향을 직각으로 변경시키기 위해 상기 견인줄(31)를 가이드 하는 와이어 가이드롤러(33)를 상기 맨홀(B) 내부에 설치한다.
상기 견인줄(31)이 풀리고 감기는 와인딩 드럼(34)을 고정한다.
미리 와이어를 이용하여 상기 견인줄(31)이 앞쪽 맨홀에서 뒤쪽 맨홀까지 맨홀 내를 통과하여 상기 견인줄(31)이 일체가 되게 하여 상기 맨홀 양측에 설치된 풀링장치(32)에서 감고 풀어 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 당길 수 있게 세팅을 완료한다.
제3단계는 상기 확장갱생장치(C)를 맨홀(B)에 투입하여 상기 관로에 인입시키는 확장갱생장치 관로 투입단계이며 세부적 단계는 다음과 같다.
제3-1단계는 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 상기 맨홀(B) 내에 투입하는 단계로서 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)가 서로 엉키기 않도록 결합된 순서대로 서서히 상기 맨홀(B) 내로 투입시키고 맨홀(B)의 바닥에 정렬시킨다.
제3-2단계는 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 상기 관로(A) 내로 인입시키는 단계이며 상기 풀링장치(32)를 가동하여 서서히 상기 관로(A) 내로 인입시켜 전진시킬 수 있는 상태로 만든다.
제4단계는 상기 확장갱생장치(C)로 상기 관로(A) 내의 상태를 검사하고 갱생이 필요한 부분의 상기 관로(A)를 확장하여 관로를 보수하는 관로 상태 검사 및 관로보수단계로서 세부적 단계는 다음과 같다.
제4-1단계는 보수지점까지 장치를 이동하는 단계로서 상기 풀링장치(32)를 이용하여 보수 지점까지 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 천천히 이동시키며, 상기 CCTV카메라(21)에서 보내오는 영상을 모니터(43)로 보면서 상기 관로(A)의 상태를 확인하며, 이때 상기 관로 영상촬영장치(2)의 회전장치부(22)의
원주방향의 회전을 가능하게 하는 원주회전장치(221)와, 위 아래로 각도 조정을 가능하게 하는 상하회전장치(222)를 이용하여 관로의 상태를 세밀히 확인한다.
제4-2단계는 상기 관로 영상촬영장치(2)에서 보내온 영상을 모니터(43)로 보면서 상기 관로 확장장치(1)로 상기 관로(A)를 확장 갱생을 착수하는 확장 갱생 착수단계이며, 보수지점의 영상을 상기 모니터(43)으로 보면서 천천히 확장을 시작한다.
제4-3단계는 조심씩 전진하면서 확장 갱생을 수차례 반복하는 전진하면서 확장 갱생을 반복단계이다.
상기 제4-3단계는 상기 로터(111)를 회전시키면서 상기 확장기 날개(112)를 펴서 상기 관로(A)의 변형의 갱생시키는 제4-3-1단계와; 상기 관로(A)가 보수 안된 부분으로 전진하기 위하여 상기 로터(111)의 직경을 줄여서 주행하기 쉬운 상태로 만드는 제4-3-2단계와; 상기 풀링장치(32)를 가동시켜 상기 확장기(11)를 앞으로 전진시키는 제4-3-3단계와; 제4-3-1단계와 제4-3-2단계와 제4-3-3단계를 반복하는 제4-3-4단계로 구성된다.
제4-4단계는 확장 갱생을 완료하고 상기 관로 확장장치(1)를 보수 지점을 통과시키는 보수지점 통과 단계이다.
제5단계는 상기 확장갱생장치(C)를 상기 관로(A)에서 배출하는 확장갱생장치 배출단계로서 상기 풀링장치(32)를 가동하여 맨홀로 배출한다.
제6단계는 관로 보수 후 도통시험을 하는 단계로서 세부적 단계는 다음과 같다.
제6-1단계는 상기 견인줄(31)에 연결된 상기 관로 확장장치(1)를 해체하고 도통시험봉(5)을 연결하는 도통봉 연결단계이다.
상기 도통시험봉(5)은 길이가 400±50mm이고, 직경은 상기 관로의 내경보다 5%에서 10% 정도 적은 것을 사용하며, 상기 도통시험봉(5)에는 관로를 청소할 수 있는 브러시(51)가 부착된 구조이다. 예를 들면 관로 내경이 200mm 일 때는 도통시험봉의 직경은 190mm이고 도통시험봉의 길이는 400mm 이다.
상기 도통시험봉(5)은 철, 알루미늄과 같은 금속제로 하는 것이 바람직하다.
상기 도통시험봉(5)은 직경센서가 장착된 디지털 도통시험봉과 카메라 일체형을 사용할 수도 있으며, 상기 디지털 도통시험봉은 ELP 관로 150mm~300mm까지 사용가능하며 크기는 175mmD * 400mm L 이다.
도통시험은 관로보수작업 완료 전에 보수작업이 확실하게 되었는지를 검사하는 시험이다.
제6-2단계는 상기 도통시험봉(5)과 관로 영상촬영장치(1)가 결합된 상기 견인줄(31)을 상기 관로(A)에 인입시키는 도통봉 관로인입단계이다.
제6-3단계는 상기 와이어 풀링장치부(3)로 상기 견인줄(31)를 당겨 도통시험을 하는 도통시험단계이다.
도통시험 시 관로 전상황을 녹화하며 도통시험봉이 불통 시 제4단계 작업을 다시 시행해야 한다.
제6-4단계는 상기 도통봉시험봉(5)과 관로 영상촬영장치(2)가 결합된 상기 견인줄(31)를 관로에서 배출시키는 도통시험봉 배출단계이다.
제7단계는 상기 맨홀(B)을 청소 후 맨홀 뚜껑을 닫고 마무리 작업을 하는 단계로서 장비, 작업선, 안전시설물을 철거하고, 기타 주변정리를 철저히 한다.
도 2에 도시되어 있는 것 같이 상기 확장갱생장치(C)는 상기 관로(A)를 확장시키는 관로 확장장치(1)와; 관로의 상태를 촬영하는 관로 영상촬영장치(2)와; 상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 관로 내로 인입시키는 와이어 풀링장치부(3)와; 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 제어하고, 신호를 송수신하며, 영상을 재생하는 제어부(4)로 구성된다.
상기 관로 확장장치(1)는 상기 관로(A)의 변형을 갱생하는 확장기(11)와; 상기 확장기(12)에 공급하기 위하여 유압을 발생시키는 유압전동펌프(12)와; 상기 확장기(11)에 유압을 공급하고 유압전동펌프(12)로 유압이 회수되는 유압라인(13)으로 구성된다.
상기 관로 영상촬영장치(2)는 상기 관로(A) 내부의 상태를 검사하고, 상기 확장기(11)로 갱생작업을 하는 상황을 감시하는 CCTV카메라(21)와; 상기 CCTV카메라(21)를 원주방향의 회전을 가능하게 하는 원주회전장치(221)와, 위 아래로 각도 조정을 가능하게 하는 상하회전장치(222)를 구비한 회전장치부(22)로 구성된다.
상기 제어부(4)는 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)와 와이어 풀링장치부(3)를 제어하는 컨트롤러(41)와; 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)와 와이어 풀링장치부(3)를 제어하기 위한 신호를 주고 받고 상기 CCTV카메라(21)가 찍은 영상을 보내는 제어선(42)과; 상기 CCTV카메라(21)의 찍은 영상을 디스플레이 하는 모니터(43)로 구성된다.
상기 와이어 풀링장치부(3)는 상기 확장기(11)와 CCTV카메라(21)가 중간에 결합되고, 상기 제어선(42)이 함께 배관되어 상기 확장기(11)와 CCTV카메라(21)를 상기 관로(A) 내로 주행케 하는 견인줄(31)와; 상기 견인줄(31)를 감고 푸는 풀링장치(32)와; 상기 견인줄(31)이 상기 풀링장치(32)에 저항없이 감길 수 있도록 하고 상기 견인줄(31)의 방향을 직각으로 변경시키기 위해 상기 맨홀(B) 내부에 설치하며 상기 견인줄(31)를 가이드 하는 와이어 가이드롤러(33)와; 상기 견인줄(31)이 풀리고 감기는 와인딩 드럼(34)으로 구성되는 구조이다.
도 3에 도시되어 있는 것 같이 상기 확장기(11)는 중심축이 되고 축방향으로 직선운동을 하며, 회전되는 로터(111)와; 상기 연성관과 직접 접촉되어 상기 연성관을 확장시키는 다수개의 확장기 날개(112)와; 상기 로터(111)와 확장기 날개(112)에 결합되어 상기 확장기 날개(112)를 오므리고 펴서 회전직경을 변경시키는 캠(113)으로 구성된다.
상기 로터(111)는 상기 캠(113)에 연결되며 축 방향으로 직선운동을 하는 2개의 실린더로드(1111)와, 상기 확장기 날개가 회전되게 하는 회전진동을 발생시키는 회전진동발생모터(1112)와, 상기 실린더로드를 축방향으로 직선운동 시켜 상기 캠이 0~90도 범위에서 회전될 수 있도록 하는 유압실린더(1113)로 구성되는 구조이다.
도 4는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법에 따른 확장기 단면도로서 도 4-1은 보수해야 할 관로 부분(A1) 즉 찌그러져 관로가 좁혀져 있는 상태에서의 상기 확장기 날개(112)가 오므려 든 상태를 보여주며, 도 4-2는 확장작업을 실시하여 찌그러진 관로가 펴져서 정상 상태의 관로로 되었을 때의 상기 확장기(11) 단면도이다.
도 5는 상기 확장기(11) 사용하여 회전으로 확장이 가능한 경우를 예시한 것으로 도 5-1은 관로가 찌그러진 상태이며, 도 5-2는 상기 확장기(11)를 가동하여 확장작업을 실시할 때의 상태이고, 도 5-3은 관로가 정상적으로 펴졌을 때의 상기 확장기 날개(112) 단면상태이다.
상기 확장기(11)의 회전이 필요한 경우 회전진동발생모터(1112)에 의해 회전을 실시하고 회전각이 크거나 회전이 용이하지 않을 경우 유압전동펌프(12)를 이용하여 상기 확장기 날개(112)를 조금 줄여서 회전될 수 있는 직경으로 만든 후 회전시킨다.
회전 정도에 따라서는 관이 찢어지거나 파손되는 경우가 발생하므로 회전량을 조절하고 확장기 날개(112)의 벌어지는 정도를 잘 조절하며 회전과 진동을 동시에 주어 회전시킬 수도 있다.
도 6은 관로의 확장이 곤란한 경우릉 도시한 것으로 4개의 확장기 날개(112) 사이에 변형된 부분이 위치할 경우이므로 상기 확장기(11)을 회전하고 확장기 날개(112)를 적절히 줄여 회전작업이 가능하게 할 수 있다.
도 7에 도시되어 있는 것 같이 상기 도통시험봉(5)은 길이가 400±50mm이고, 직경은 상기 관로의 내경보다 5%에서 10% 정도 적은 것을 사용하며, 상기 도통시험봉(5)에는 관로를 청소할 수 있는 브러시(51)가 부착된 구조이다. 예를 들면 관로 내경이 200mm 일 때는 도통시험봉의 직경은 190mm이고 도통시험봉의 길이는 400mm 이다.
상기 도통시험봉(5)은 철, 알루미늄과 같은 금속제로 하는 것이 바람직하다.
상기 도통시험봉(5)은 직경센서가 장착된 디지털 도통시험봉과 카메라 일체형을 사용할 수도 있으며, 상기 디지털 도통시험봉은 ELP 관로 150mm~300mm까지 사용가능하며 크기는 175mmD * 400mm L 이다.
A : 관로 A1 : 보수해야 할 관로 부분
B : 맨홀 C : 확장갱생장치
1 : 관로 확장장치 11 : 확장기
111 : 로터 1111 : 실린더로드
1112 : 회전진동발생모터 1113 : 유압실린더
112 : 확장기 날개 113 : 캠
12 : 유압전동펌프 13 : 유압라인
2 : 관로 영상촬영장치 21 : CCTV카메라
22 : 회전장치부 221 : 원주회전장치
222 : 상하회전장치 3 : 와이어 풀링장치부
31 : 견인줄 32 : 풀링장치
33 : 와이어 가이드롤러 34 : 와인딩 드럼
4 : 제어부 41 : 컨트롤러
42 : 제어선 43 : 모니터
5 : 도통시험봉 51 : 브러시

Claims (5)

  1. 상하수도용 연성관의 관로(A)가 외력에 의한 처짐이나 함몰 등의 변형이 있을 시 이를 보수하기 위하여, 상기 관로(A)를 확장 갱생시키는 확장갱생장치(C)를 관로 내에 삽입하여 굴착하지 않고 보수하는 비굴착 확장 갱생공법에 있어서,
    상기 비굴착 확장 갱생공법은 상기 관로의 확장 갱생이 필요한지 여부를 확인하고, 상기 확장갱생장치의 설치를 준비하는 사전 준비단계인 제1단계와;
    상기 확장갱생장치(C)를 상기 관로(A)에 인입시키기 위하여 상기 확장갱생장치(C)를 세팅하는 제2단계와;
    상기 확장갱생장치(C)를 맨홀(B)에 투입하여 상기 관로에 인입시키는 제3단계와;
    상기 확장갱생장치(C)로 상기 관로(A) 내의 상태를 검사하고 갱생이 필요한 부분의 상기 관로(A)를 확장하여 관로를 보수하는 제4단계와;
    상기 확장갱생장치(C)를 상기 관로(A)에서 배출하는 제5단계와;
    관로 보수 후 도통시험을 하는 제6단계와;
    상기 맨홀(B)을 청소 후 맨홀 뚜껑을 닫고 마무리 작업을 하는 제7단계로 구성되며,
    상기 확장갱생장치(C)는 상기 관로(A)를 확장시키는 관로 확장장치(1)와;
    관로의 상태를 촬영하는 관로 영상촬영장치(2)와;
    상기 관로 확장장치와 관로 영상촬영장치를 관로 내로 인입시키는 와이어 풀링장치부(3)와;
    상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 제어하고, 신호를 송수신하며, 영상을 재생하는 제어부(4)로 구성되고,
    상기 제1단계는 교통량, 보행자 및 현장작업 여건을 확인하는 현장확인 단계인 제1-1단계와;
    작업내용, 안전장구, 개인별 임무를 확인하는 작업 전 안전회의를 하는 제1-2단계와;
    안전시설물을 설치하고 신호수를 배치하며 인도점용시 보행자 통행로를 확보하는 제1-3단계와;
    맨홀 뚜껑을 개방하여 맨홀 내를 점검하고 양수작업 및 가스농도를 측정하며, 필요 시 강제환풍기를 설치하는 제1-4단계로 구성되며,
    상기 제2단계는 상기 관로 확장장치(1)를 세팅하는 제2-1단계와;
    상기 관로 영상촬영장치(2)를 세팅하는 제2-2단계와;
    상기 제2-1단계와 제2-2단계에서 세팅된 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 상기 관로(A) 내에서 주행케 하는 견인줄(31)에 연결하고 상기 와이어 풀링장치부(3)를 세팅하는 제2-3단계로 구성되고,
    상기 제3단계는 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 상기 맨홀(B) 내에 투입하는 제3-1단계와, 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 상기 관로(A) 내로 인입시키는 제3-2단계로 구성되며,
    상기 제4단계는 상기 와이어 풀링장치부(3)를 이용하여 보수 지점까지 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)를 이동시키는 제4-1단계와;
    상기 관로 영상촬영장치(2)에서 보내온 영상을 모니터(43)로 보면서 상기 관로 확장장치(1)로 상기 관로(A)를 확장 갱생을 착수하는 제4-2단계와;
    조심씩 전진하면서 확장 갱생을 수차례 반복하는 제4-3단계와;
    확장 갱생을 완료하고 상기 관로 확장장치(1)를 보수 지점을 통과시키는 제4-4단계로 구성되며
    상기 제6단계는 상기 견인줄(31)에 연결된 상기 관로 확장장치(1)를 해체하고 도통시험봉(5)을 연결하는 제6-1단계와;
    상기 도통시험봉(5)과 관로 영상촬영장치(1)가 결합된 상기 견인줄(31)을 상기 관로(A)에 인입시키는 제6-2단계와;
    상기 와이어 풀링장치부(3)로 상기 견인줄(31)를 당겨 도통시험을 하는 제6-3단계와;
    상기 도통봉시험봉(5)과 관로 영상촬영장치(2)가 결합된 상기 견인줄(31)를 관로에서 배출시키는 제6-4단계로 구성되는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 관로 확장장치(1)는 상기 관로(A)의 변형을 갱생하는 확장기(11)와;
    상기 확장기(12)에 공급하기 위하여 유압을 발생시키는 유압전동펌프(12)와;
    상기 확장기(11)에 유압을 공급하고 유압전동펌프(12)로 유압이 회수되는 유압라인(13)으로 구성되며,
    상기 관로 영상촬영장치(2)는 상기 관로(A) 내부의 상태를 검사하고, 상기 확장기(11)로 갱생작업을 하는 상황을 감시하는 CCTV카메라(21)와;
    상기 CCTV카메라(21)를 원주방향의 회전을 가능하게 하는 원주회전장치(221)와, 위 아래로 각도 조정을 가능하게 하는 상하회전장치(222)를 구비한 회전장치부(22)로 구성되고,
    상기 제어부(4)는 상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)와 와이어 풀링장치부(3)를 제어하는 컨트롤러(41)와;
    상기 관로 확장장치(1)와 관로 영상촬영장치(2)와 와이어 풀링장치부(3)를 제어하기 위한 신호를 주고 받고 상기 CCTV카메라(21)가 찍은 영상을 보내는 제어선(42)과;
    상기 CCTV카메라(21)의 찍은 영상을 디스플레이 하는 모니터(43)로 구성되고,
    상기 와이어 풀링장치부(3)는 상기 확장기(11)와 CCTV카메라(21)가 중간에 결합되고, 상기 제어선(42)이 함께 배관되어 상기 확장기(11)와 CCTV카메라(21)를 상기 관로(A) 내로 주행케 하는 견인줄(31)와;
    상기 견인줄(31)를 감고 푸는 풀링장치(32)와;
    상기 견인줄(31)이 상기 풀링장치(32)에 저항없이 감길 수 있도록 하고 상기 견인줄(31)의 방향을 직각으로 변경시키기 위해 상기 맨홀(B) 내부에 설치하며 상기 견인줄(31)를 가이드 하는 와이어 가이드롤러(33)와;
    상기 견인줄(31)이 풀리고 감기는 와인딩 드럼(34)로 구성되는 구조인 것을 특징으로 하는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도통시험봉(5)은 길이가 400±50mm이고, 직경은 상기 관로의 내경보다 5%에서 10% 적은 것을 사용하며,
    상기 도통시험봉(5)에는 관로를 청소할 수 있는 브러시(51)가 부착된 구조인 것을 특징으로 하는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법
  4. 제2항에 있어서,
    상기 확장기(11)는 중심축이 되고 축방향으로 직선운동을 하며, 회전되는 로터(111)와;
    상기 연성관과 직접 접촉되어 상기 연성관을 확장시키는 다수개의 확장기 날개(112)와;
    상기 로터(111)와 확장기 날개(112)에 결합되어 상기 확장기 날개(112)를 오므리고 펴서 회전직경을 변경시키는 캠(113)으로 구성되고,
    상기 로터(111)는 상기 캠(113)에 연결되며 축 방향으로 직선운동을 하는 2개의 실린더로드(1111)와, 상기 확장기 날개가 회전되게 하는 회전진동을 발생시키는 회전진동발생모터(1112)와, 상기 실린더로드를 축방향으로 직선운동 시켜 상기 캠이 0~90도 범위에서 회전될 수 있도록 하는 유압실린더(1113)로 구성되는 구조인 것을 특징으로 하는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제4-3단계는 상기 로터(111)를 회전시키면서 상기 확장기 날개(112)를 펴서 상기 관로(A)의 변형의 갱생시키는 제4-3-1단계와;
    상기 관로(A)가 보수 안된 부분으로 전진하기 위하여 상기 로터(111)의 직경을 줄여서 주행하기 쉬운 상태로 만드는 제4-3-2단계와;
    상기 풀링장치(32)를 가동시켜 상기 확장기(11)를 앞으로 전진시키는 제4-3-3단계와;
    제4-3-1단계와 제4-3-2단계와 제4-3-3단계를 반복하는 제4-3-4단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 상하수도용 연성관의 비굴착 확장 갱생공법
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