KR20150013010A - 갱생관의 지보공 장치 및 지보공 공법 - Google Patents

Abstract

가변 폭의 세그먼트를 이용하여 갱생관을 구축할 때에 충전재의 누출을 방지할 수 있는 지보공을 제공한다. 본 발명의 갱생관의 지보공 장치는 기설관의 내부에 내주면을 구성하는 내면판과, 내면판의 둘레 가장자리에 세워 설치된 측판 및 끝판을 플라스틱에 의해 일체로 형성한 세그먼트를 둘레방향 및 관 길이방향으로 연결하여 이루어지는 갱생관을 구축할 때에, 기설관과 갱생관 사이에 충전재가 주입된 후 상기 충전재가 경화될 때까지 갱생관을 지지하는 지보공 장치이며, 세그먼트의 일부 또는 전부는 관 길이방향으로 분할된 두개의 반체로 이루어짐과 동시에, 상기 두개의 반체가 관 길이방향으로 상대적으로 이동함으로써 관 길이방향의 폭이 가변적으로 구성된 가변 폭 세그먼트이며, 갱생관의 내면의 일부 또는 전부에 걸쳐서 둘레방향으로 배치되고, 가변 폭 세그먼트의 내면판에 맞닿는 형상 유지부재와, 형상 유지부재를 직접 또는 간접적으로 지지하는 지지부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

갱생관의 지보공 장치 및 지보공 공법{SUPPORT FRAME AND SUPPORT METHOD FOR A REHABILITATION PIPE}

본 발명은 내주면을 구성하는 내면판과, 내면판의 둘레 가장자리에 세워 설치된 측판 및 끝판을 플라스틱에 의해 일체로 형성한 세그먼트를 둘레방향 및 관 길이방향으로 연결하여 조립되는 관로시설 복원용 갱생관을 시공할 때에 이용하는 지보공(支保工, support frame) 장치 및 지보공 공법에 관한 것이다.

지중에 매설된 하수관 등의 관로가 노후화된 경우 이 관로를 지중으로부터 파내지 않고, 그 내주면에 라이닝을 행하여 관로를 복원하는 관 라이닝 공법이 제안되어 이미 실용화되고 있다.

특허문헌 1에는 내주면을 구성하는 내면판과, 내면판의 둘레 가장자리에 세워 설치된 측판 및 끝판을 플라스틱에 의해 일체로 형성한 세그먼트를 둘레방향으로 연결하여 관 유닛을 조립하고, 관 유닛을 관 길이방향으로 연결하여 이루어지는 갱생관을 이용하여 관로를 갱생하는 공법이 기재되어 있다. 이 공법에서는 세그먼트의 일부를 관 길이방향으로 두개의 세그먼트 반체로 분할하고, 두개의 세그먼트 반체가 관 길이방향으로 상대적으로 이동될 수 있도록 함으로써 세그먼트의 관 길이방향의 폭을 가변시키도록 하고 있다.

기설관 내에 세그먼트를 조립하여 갱생관을 구축한 후, 기설관과 갱생관 사이에 채운 충전재가 경화될 때까지 갱생관을 지지하는 지보공의 예를 도 14(a), (b)에 도시한다. 갱생관(202)은 둘레방향으로 5분할된 세그먼트(210)의 둘레방향으로 접속하여 구성한 관 유닛(213)을 관 길이방향으로 다수 연결하여 구성되어 있다. 각 세그먼트(210)는 관 길이방향으로 두개의 세그먼트 반체(211, 212)로 분할되어 있다. 두개의 세그먼트 반체(211, 212)는 그 관 길이방향의 단부에서 서로 겹치도록 맞대어지고, 이 서로 겹쳐진 부분의 폭이 변화됨으로서 세그먼트(210)의 폭이 변화된다.

스페이서(205)에 의해 기설관(201)과 갱생관(202)의 간격을 조정하고, 갱생관(202)의 내면에 맞닿아서 관 길이방향으로 배치된 띠장(206)을, 잭 베이스(204)를 양단에 접속하여 길이를 조절할 수 있도록 한 지지부재(203)에 의해 지지하고 있다.

일본 특개2010-43731호 공보

특허문헌 1 공보에 기재되어 있는 폭이 가변적인 세그먼트를 이용하는 경우, 상기 도 14(a), (b)와 같은 지보공에서는, 두개의 세그먼트 반체(211, 212)가 서로 겹쳐지는 부분 중 띠장(206)에 의해 눌려져 있지 않은 부분, 예를 들어 도 6(b)의 A부로부터 충전재가 누출되기 쉬운 문제가 있었다.

그러므로, 본 발명에서는 가변 폭의 세그먼트를 이용하여 갱생관을 구축할 때에 충전재의 누출을 방지할 수 있는 지보공을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 갱생관의 지보공 장치는 기설관의 내부에, 내주면을 구성하는 내면판과, 내면판의 둘레 가장자리에 세워 설치된 측판 및 끝판을 플라스틱에 의해 일체로 형성한 세그먼트를 둘레방향 및 관 길이방향으로 연결하여 이루어지는 갱생관을 구축할 때에, 기설관과 갱생관 사이에 충전재가 주입된 후 이 충전재가 경화될 때까지 갱생관을 지지하는 갱생관의 지보공 장치이며,

세그먼트의 일부 또는 전부는 관 길이방향으로 분할된 두개의 반체로 이루어짐과 동시에, 이 두개의 반체가 관 길이방향으로 상대적으로 이동함으로써 관 길이방향의 폭이 가변적으로 구성된 가변 폭 세그먼트이며,

갱생관의 내면의 일부 또는 전부에 따라서 둘레방향으로 배치되고, 가변 폭 세그먼트의 내면판에 맞닿는 형상 유지부재와,

형상 유지부재를 직접 또는 간접적으로 지지하는 지지부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 가변 폭 세그먼트의 내면판을 형상 유지부재로 둘레방향을 따라서 누름으로써, 한쪽의 세그먼트 반체가 다른 쪽의 세그먼트 반체에 밀어붙여진다. 그렇기 때문에, 두개의 세그먼트 반체 사이의 틈이 작아져서 충전재가 누출되기 어려워진다.

도 1은 갱생관의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 2는 관 유닛의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 3은 갱생관의 구조를 도시하는 평면도이다.
도 4는 세그먼트의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 5의 (a)는 세그먼트의 끝판의 구조를 도시하는 도면이며, (b), (c)는 가변 폭 세그먼트의 단면도이다.
도 6은 가변 폭 세그먼트의 단면도이다.
도 7은 관 유닛을 조립하여 갱생관을 구축하는 상태를 설명하는 설명도이다.
도 8의 (a), (b)는 가변 폭 세그먼트를 이용하는 경우의 지보공을 설명하는 도면이다.
도 9의 (a)~(d)는 가변 폭 세그먼트와 형상 유지부재의 단면도이다.
도 10은 형상 유지부재의 형상을 도시하는 도면이다.
도 11은 내진성을 높인 갱생관의 평면도이다.
도 12의 (a), (b)는 기설관의 이음매부와 가변 폭 세그먼트의 단면도이다.
도 13은 내진성을 높인 갱생관의 지보공을 설명하는 도면이다.
도 14의 (a), (b)는 종래의 지보공을 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시하는 실시예에 기초하여 설명한다. 본 발명은 하수관, 상수관, 터널 혹은 농업용 수로 등의 대구경의 기설관을 갱생 혹은 본원하는데 적합하며, 각 실시예에서는 갱생관은 관 길이방향으로 직교하는 단면형상이 원형인 것으로 설명되는데, 직사각형 등 원형 이외의 형상의 갱생관에도 본 발명을 적용할 수 있다.

이 명세서에서, 관 길이방향이란 도 2에서 관 유닛(10)의 관의 길이방향으로 연장되는 화살표 X로 나타낸 방향을 말하고, 지름 방향이란 관 유닛(10)의 중심축으로 향하는 방사형의 화살표 R로 나타낸 방향을 말하고, 둘레방향이란 관 유닛(10)의 원의 둘레방향을 말한다.

[실시예 1]

이 실시예에서는 도 1에 도시하는 바와 같은 원형 단면의 기설관(21)의 내부에 관 유닛(10)과 가변 폭 관 유닛(11)을 관 길이방향으로 접속한 갱생관(20)을 구축하고, 기설관(21)과 갱생관(20) 사이의 공간(22)에 모르타르 등의 충전재를 채우는 예에 대해서 설명한다. 관 유닛(10)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 갱생관(20)의 단면을 복수로, 예를 들어 5등분으로 분할한 세그먼트(1)를 둘레방향으로 접속하여 구성되어 있다. 가변 폭 관 유닛(11)도 도 2의 관 유닛(10)과 동일한 구조이나, 후술하는 바와 같이 관 길이방향으로 폭을 변화시킬 수 있는 가변 폭 세그먼트(2)에 의해 구성되어 있다.

도 3은 갱생관(20)의 평면도이다. 갱생관(20)은 평면적으로는 기설관(21)의 평면형상에 따른 형상으로 되어 있으며, 직선부(23)와, 소정 반경의 원호형으로 되어 있는 곡선부(24)를 포함하고 있다. 직선부(23)는 관 유닛(10)만으로 구성되어 있는데, 곡선부(24)는 관 유닛(10)과 가변 폭 관 유닛(11)이 교대로 배치되어 있다. 또한 가변 폭 관 유닛(11)을 배치하는 간격은 기설관(21)의 곡선 반경이나 내경에 따라서 적절히 정하면 되고, 예를 들어 모두 가변 폭 관 유닛(11)에 의해 구성하거나, 가변 폭 관 유닛(11) 사이에 2개의 관 유닛(10)을 배치해도 된다.

도 4는 가변 폭 기능을 갖지 않는 통상적인 세그먼트인 세그먼트(1)의 구조를 도시하는 사시도이다. 세그먼트(1)는 갱생관(20)의 내주면을 구성하는 내면판(101)과, 내면판(101)의 관 길이방향의 양단에 세워 설치되고, 둘레방향의 전체길이에 걸쳐서 연장되는 측판(102, 103)과, 내면판(101)의 관 길이방향으로 연장되는 둘레방향의 양단에 수직으로 세워 설치된 끝판(104, 105)을 구비한 플라스틱으로 이루어진 일체 성형의 블록형상의 부재이다.

세그먼트(1)는 본 실시예에서는 원주를 복수 등분하는 소정 각도, 예를 들어 5등분하는 72도의 원호형으로 만곡된 형상으로 되어 있다. 단 세그먼트는 원호형 내지 부채꼴에 한정되지 않고, 기설관의 단면형상, 그 크기, 혹은 기설관의 복원부분에 따라서 직육면체 혹은 직각에 라운딩 처리를 하여 절곡시킨 형태 등으로 할 수도 있다.

내면판(101)의 상면에는 세그먼트(1)의 기계적 강도를 보강하기 위해서 측판(102, 103)의 내측에 측판과 동일한 형상의 복수의 내부판, 이 실시예에서는 2개의 내부판(106)과 2개의 내부판(107)이 측판(102, 103)과 평행하게 등간격으로 세워 설치된다.

내면판(101), 측판(102, 103), 끝판(104, 105), 내부판(106, 107)은 모두 투명, 반투명 혹은 불투명한 동일한 재질의 플라스틱으로 이루어져 있으며, 공지된 성형기술을 이용하여 일체로 성형된다.

측판(102)에는 세그먼트(1)를 관 길이방향으로 연결하는 금속제 도구를 통과시키기 위한 구멍(102a)이 원주 상에 등간격으로 복수개 마련되어 있다. 측판(102)의 구멍(102a)과 측판(103)의 구멍(103a)은 둘레방향의 위치가 일치되어 있다. 마찬가지로, 내부판(106)에는 구멍(106a)이 마련되어 있고, 내부판(107)에는 홈(107a)이 마련되어 있다.

도 5(a)는 끝판(105)의 상세도이다. 이하의 설명은 끝판(105)에 대해서 행하는데, 끝판(104)도 끝판(105)과 동일한 구조로 되어 있다. 끝판(105)은 측판(102)과 측판(103) 사이에 배치되는 직사각형 형상의 박판 부재이며, 내면판(101)의 외면으로부터의 높이는 측판(102, 103)보다 약간 낮아져 있다. 끝판(105)의 측판(102)과 내부판(106) 사이, 내부판(106)과 내부판(107) 사이, 2개의 내부판(107) 사이, 내부판(107)과 내부판(106) 사이, 내부판(106)과 측판(103) 사이에는 세그먼트(1)를 둘레방향으로 연결하는 볼트를 통과시키기 위한 원형의 삽입관통구멍(105a)이 각각 1개씩 마련되어 있다.

가변 폭 세그먼트(2)도 세그먼트(1)와 기본적으로는 동일한 구조이나, 관 길이방향으로 폭을 변화시킬 수 있도록 2개의 세그먼트 반체에 의해 구성되어 있다. 도 5(b)는 가변 폭 세그먼트(2)의 관 길이방향의 단면도이다.

가변 폭 세그먼트(2)는 세그먼트 반체(3)와 세그먼트 반체(4)로 구성되어 있다. 세그먼트 반체(3)는 내면판(301), 볼록판(302), 측판(303), 내부판(304, 305) 등으로 구성되고, 각 판(301~305)은 세그먼트(1)와 동일한 플라스틱재를 이용하여 일체로 성형된다. 볼록판(302)는 내면판(301)에 대해서 단차를 마련하여 내면판(301)과 평행하게 연장되어 있으며, 측판(303), 내부판(304, 305)는 내면판(301)에 대해서 수직으로 연장되어 있다.

세그먼트 반체(4)는 내면판(401), 측판(403), 내부판(402, 404, 405) 등으로 구성되고, 각 판(401~405)은 세그먼트(1)와 동일한 플라스틱재를 이용하여 일체로 성형된다. 측판(403), 내부판(404, 405)은 내면판(401)에 대해서 수직으로 연장되어 있으며, 내부판(402)은 내면판(401)과 평행하게 연장되어 있다.

측판(403)에는 세그먼트(1)의 측판(102, 103)의 구멍(102a, 103a) 혹은 세그먼트 반체(3)의 구멍(303a)에 끼워 맞추는 돌기(403a)가 형성된다.

내부판(402, 405)과 내면판(401)에 의해 세그먼트 반체(3)의 볼록판(302)과 끼워 맞추는 오목부(407)가 형성된다.

오목부(407)에서의 볼록판(302)과 내면판(401)의 겹침 양을 도 5(b)의 d+α와 도 5(c)의 d 사이에서 변화시킴으로써, 가변 폭 세그먼트(2)의 관 길이방향의 폭을 D와 D+α 사이에서 변화시킬 수 있다. 이 폭은 하나의 가변 폭 세그먼트(2) 내에서도 변화시킬 수 있고, 도 3에 도시하는 바와 같이 커브의 내측으로부터 외측으로 향하여 서서히 관 길이방향의 폭이 증대되는 관 유닛(11)을 구성할 수 있다.

도 6에 가변 폭 세그먼트의 다른 구성예를 도시한다. 가변 폭 세그먼트는 기설관과 갱생관 사이에 채워지는 충전재에 의해 일체화하여 고정되므로, 도 5(b), (c)에 도시한 바와 같이, 반드시 세그먼트 반체(3, 4)를 끼워 맞춰서 결합할 필요는 없으며, 도 6에 도시한 바와 같이, 세그먼트 반체(6, 7)를 서로 겹쳐서 가변 폭 세그먼트(5)를 구성할 수 있다.

도 6에서, 세그먼트 반체(6)는 내면판(601), 볼록판(602), 측판(603), 내부판(604, 605) 등으로 구성되고, 각 판(601~605)은 세그먼트(1)와 동일한 플라스틱재를 이용하여 일체로 성형된다. 볼록판(602)은 내면판(601)에 대해서 단차를 마련하여 내면판(601)과 평행하게 연장되어 있으며, 측판(603), 내부판(604, 605)은 내면판(601)에 대해서 수직으로 연장되어 있다.

세그먼트 반체(7)는 내면판(701), 측판(703), 내부판(704, 705) 등으로 구성되고, 각 판(701~705)은 세그먼트(1)와 동일한 플라스틱재를 이용하여 일체로 성형된다. 측판(703), 내부판(704, 705)은 내면판(701)에 대해서 수직으로 연장되어 있다.

이와 같이 구성된 세그먼트 반체(6, 7)는 볼록판(602)의 돌출부(602a)를 세그먼트 반체(7)의 오목부(701a) 내에서 슬라이드시킴으로써, 세그먼트 반체(6)의 볼록판(602)과 세그먼트 반체(7)의 내면판(701)가 서로 겹쳐지도록 이동된다. 즉 도 6의 겹침 폭(d2)을 변화시킴으로써 세그먼트(5)의 폭(D2)이 가변되도록 되어 있다.

또한, 세그먼트 반체(6, 7)는 단순히 서로 겹쳐져 있을 뿐이므로, 지름방향으로 이동하여 이반될 우려가 있다. 따라서, 세그먼트 폭 방향의 위치를 조정한 후에, 세그먼트 반체(6, 7)를 서로 겹친 상태에서 가접착 내지 가고정시키는 것이 바람직하다. 기설관과 갱생관이 그 사이에 채워지는 충전재에 의해 일체화되면, 세그먼트 반체(6, 7)는 부동상태가 되므로 지름방향으로 이동될 우려는 없어진다.

이와 같이 구성된 세그먼트(1), 및 가변 폭 세그먼트(2, 5)를 이용하여 기설관을 갱생하는 방법을 설명한다. 우선 도 7에 도시하는 바와 같이, 맨홀(25)을 통해서 기설관(21)의 내부에 세그먼트(1) 등을 반입하고, 기설관(21) 내에서 세그먼트(1) 등을 둘레방향으로 순차적으로 연결하여 관 유닛(10), 가변 폭 관 유닛(11)을 조립한다.

이어서, 관 유닛(10), 가변 폭 관 유닛(11)을 순차적으로 관 길이방향으로 연결하여 기설관(21) 내에 갱생관(20)을 구축한다.

혹은 갱생관의 지름이 큰 경우에는 반입된 세그먼트(1) 등을 실제로 설치되는 위치까지 운반하고, 거기서 둘레방향 및 관 길이방향의 연결을 행하도록 해도 된다.

이어서, 갱생관(20)과 기설관(21) 사이의 공간(22)(도 1 참조)에 모르타르 등의 충전재를 채우고, 충전재를 고화시킨다. 공간(22)의 양단부는 레진 퍼티, 모르타르 등의 밀봉제로 막아 둔다. 충전재는 예를 들어 내부판(106)에 뚫어진 주입 구멍으로부터 주입을 행하여, 갱생관(20) 전체에 골고루 미쳐서 관 길이방향의 양단의 세그먼트(1) 등의 측판(102) 등에 마련된 구멍으로부터 유출되기 시작할 때까지 행한다.

이 충전을 행함으로써, 기설관(21)과 갱생관(20)이 충전재에 보다 견고하게 결합된 복합관을 구축할 수 있다.

충전재가 고화될 때까지, 갱생관(20)을 지지하는 지보공의 구조를 도 8(a), (b)에 도시한다. 갱생관(20)은 중심이 기설관(21)의 중심에 대해서 하방으로 어긋난 위치에 구축된다. 그렇기 때문에, 측판(102) 등의 선단(갱생관(20)의 외주)과 기설관(21)의 내면과의 간격이 커지는 부분에는 스페이서(35)를 넣어서, 충전재의 부력에 대해서 갱생관(20)과 기설관(21)과의 위치관계를 유지한다.

갱생관(20)의 가변 폭 관 유닛(11)이 배치되는 위치에는 내면의 전체둘레에 걸쳐서 링형상의 형상 유지부재(40)가 배치되어 있다. 형상 유지부재(40)는 예를 들어 각형 강관 등의 형강을 갱생관(20)의 내면의 형상에 맞추어서 굴곡 가공하여 제작한 것으로, 이 예에서는 시공성을 고려하여 둘레방향으로 4분할하고 있다. 또한 형상 유지부재(40)는 반드시 전체둘레에 걸쳐서 배치할 필요는 없으며, 갱생관(20)의 단면 형상 등으로부터 예상되는 충전재가 누출되기 쉬운 부분에만 배치해도 된다.

형상 유지부재(40)의 내면에 맞닿아서, 띠장(36)이 관 길이방향으로 배치되어 있다. 이 예에서는, 띠장(36)은 갱생관(20)의 단면의 중심에 대해서 대상이 되는 위치에 2개씩 2조, 합계 4개가 배치되어 있다. 각 조의 띠장(36)은 파이프 단면 등의 봉형 부재인 지지부재(33)의 양단에서 지지되어 있다. 즉 지지부재(33)는 띠장(36)을 통해서 간접적으로 형상 유지부재(40)를 지지하고 있다. 지지부재(33)의 양단에는 잭 베이스(34)가 접속되어, 길이가 조정될 수 있도록 구성되어 있다. 형상 유지부재(40)의 지지방법은 도 8의 예에 한정되지 않으며, 갱생관(20)의 단면 형상이나 지름에 따라서 적절히 설계하면 된다. 예를 들어 갱생관(20)을 가변 폭 세그먼트(2)만으로 구성하는 경우에는 복수의 형상 유지부재(40)를 띠장(36)에서 함께 지지하기 위해서 형상 유지부재(40)와 띠장(36) 사이에 틈조정부재(도시하지 않음)를 끼워도 된다.

도 9(a)에 가변 폭 세그먼트(2)와 형상 유지부재(40)이 맞닿는 부분의 상세도를 도시한다. 이 예에서는 형상 유지부재(40)의 단면형상을 각관으로 하고 있으며, 관을 구성하는 4장의 판부재 중 1장(40a)이 가변 폭 세그먼트(2)의 내면판, 즉 세그먼트 반체(3)의 내면판(301)과 세그먼트 반체(4)의 내면판(401)에 맞닿고 있다. 형상 유지부재(40)의 관 길이방향의 위치에 대해서는 두개의 세그먼트 반체(3, 4)가 서로 겹쳐지는 부분(이하, "중첩부"라고 한다), 예를 들어 도 9(a)에서 부호 51로 나타낸 세그먼트 반체(3)의 볼록판(302)과 세그먼트 반체(4)의 내면판(401)이 서로 겹쳐지는 부분, 또는 그 근방에서 내측이 되는 부재(도 9(a)에서는 내면판(401))에 맞닿도록 배치한다. 이것은 지름방향에서 내측이 되는 부재를, 외측이 되는 부재(도 9(a)에서는 볼록판(302))로 밀어붙이는 힘이 작용되도록 하기 위해서이다. 이와 같은 작용을 확실하게 하기 위해서, 형상 유지부재(40)가 중첩부의 일부 또는 전부와 맞닿도록 하는 것이 바람직하다.

또한 도 9(a)에서 부호 50으로 나타낸 내면판(301)의 우단부와 내면판(401)의 좌단부 사이의 부분, 즉 볼록판(302) 중 내면판(401)과 서로 겹쳐져 있지 않은 부분(이하, "틈부"라고 한다)과 같이 충전재가 누출되는 출구가 될 수 있는 부분의 전체를 덮도록 배치하면, 상기 내면판(401)을 볼록판(302)으로 밀어붙이는 작용이 불충분한 경우에도, 충전재가 누출되는 출구를 막을 수 있기 때문에 충전재의 누출을 억제할 수 있다. 또한 도 9(a)에 도시한 바와 같이, 틈부(50)를 메우는 쿠션재(43)를 배치하면 충전재의 누출 방지효과가 보다 확실해진다. 쿠션재(43)는 둘레방향의 전체둘레에 걸쳐서 배치되는 판형상의 부재이며, 틈부(50)의 폭의 변화에 대응할 수 있도록 합성 고무 등의 연질 재료로 작성하는 것이 바람직하다.

형상 유지부재(40)의 단면 형상은 도 9(b)에 도시한 산형이나, 도 9(c)에 도시한 홈형으로 할 수도 있다. 이들의 경우에도, 단면을 구성하는 판부재 중 1장이 가변 폭 세그먼트(2)의 내면판(301, 401) 중 적어도 내면판(401)에 면끼리 맞닿도록 배치한다. 또한 관 길이방향의 위치에 대해서도 상기한 각관 단면의 경우와 동일하다.

또한 형상 유지부재(40)의 단면 형상은 도 9(d)에 도시하는 바와 같이 원관 단면으로 해도 된다. 이 경우, 가변 폭 세그먼트(2)와 선형으로 맞닿기 때문에, 형상 유지부재(40)의 위치를 도 9(d)와 같이 중첩부(51)에 맞닿는 위치로 하는 것이 좋다.

본 실시예에 의하면, 형상 유지부재(40)가 반체(3, 4(6, 7)) 중 적어도 반체(4(7))의 내면판(401(701))에 맞닿도록 배치되어 있으므로, 내면판(401(701))이 볼록판(302(602))에 밀어붙여진다. 그렇기 때문에 내면판(401(701))과 볼록판(302(602))이 밀착되어 양자 사이의 틈이 작아지고, 충전재가 누출되기 어려워진다. 형상 유지부재(40)는 링형상으로 구성되어 있으며, 가변 폭 관 유닛(11)의 내면의 전체둘레에 맞닿고 있으므로, 상기 효과가 전체둘레에서 얻어진다.

형상 유지부재(40)의 위치는 내면판(401(701))의 중첩부(51)에 한정되지 않으나, 형상 유지부재(40)를 중첩부(51)에 맞닿게 하면, 내면판(401(701))을 볼록판(302(602))에 밀어붙이는 작용이 확실해진다.

또한 틈부(50)를 막는 위치에 형상 유지부재(40)를 배치하면, 충전재가 누출되는 출구가 될 수 있는 부분을 막게 되므로, 보다 확실하게 충전재의 누출을 방지할 수 있다.

또한 형상 유지부재(40)에 의해 갱생관(20)의 단면 형상이 유지되기 때문에, 기설관(21)과 갱생관(20) 사이에 삽입하는 스페이서(35)의 효능이 좋아진다. 특히 갱생관이 직사각형 등의 비원형의 단면 형상인 경우에 스페이서의 효능을 확실하게 하여, 스페이서의 위치 어긋남을 방지할 수 있게 된다.

형상 유지부재는 링형상 이외의 형상으로 할 수 있다. 도 10은 형상 유지부재를 2장의 판형부재(41)와 2장의 판형부재(42)로 구성한 예이다. 판형부재(41)는 궁형의 판형부재이며, 그 원호형의 끝면(41a)이 갱생관(20)의 내면에 맞닿도록 배치되어 있다. 판형부재(42)는 궁형의 양단을 잘라낸 형상의 판형부재이며, 그 원호형의 끝면(42a)이 갱생관(20)의 내면 중 판형부재(41)와 맞닿아 있지 않은 부분에 맞닿도록 배치되어 있다. 즉 4장의 판형부재(41, 42)의 원호형의 끝면(41a, 42a)에서 세그먼트(1)의 내면판을 전체둘레에 걸쳐서 누르는 구성으로 되어 있다. 이 경우에도 도 8과 마찬가지로, 마주보는 2장의 판형부재(41, 42)를 각각 지지부재(33)로 떠받치는 형태로 지지한다. 또한 판형부재(41, 42)의 관 길이방향의 바람직한 위치는 도 9에서 설명한 링형상의 형상 유지부재(40)의 경우와 동일하다. 작용효과도 링형상의 형상 유지부재(40)를 이용한 경우와 동일하다.

[실시예 2]

제1 실시예에서는 기설관의 굴곡에 대응하기 위해서 가변 폭 세그먼트를 이용하는 예에 대해서 설명했는데, 제2 실시예로서 갱생관의 내진성을 높이기 위해서 가변 폭 세그먼트를 이용하는 예에 대해서 설명한다. 갱생관의 구성은 제1 실시예와 기본적으로는 동일하기 때문에, 제1 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.

도 11에 갱생관(20)의 평면도를 도시한다. 기설관(21)은 평면적으로 직선이기 때문에 갱생관(20)은 기본적으로는 통상적인 관 유닛(10)에 의해 구성되어 있다. 단 내진성을 높이기 위해서 기설관(21)의 이음매(26) 부분에는 가변 폭 관 유닛(12)이 배치되어 있다.

도 12(a)에 가변 폭 관 유닛(12)을 구성하는 가변 폭 세그먼트(8)의 단면도를 도시한다. 가변 폭 세그먼트(8)는 도 5(b)에 도시한 가변 폭 세그먼트(2)와 동일한 구성으로 되어 있으며, 두개의 반체(81, 82)로 이루어지고, 이들이 관 길이방향으로 상대적으로 이동함으로써 관 길이방향의 폭이 변화될 수 있도록 되어 있다. 반체(81)의 내면판(811)과 반체(82)의 내면판(821)은 동일한 평면에 배치되고, 내면판(821)과 내부판(822)에 의해 형성되는 오목부(823)에 볼록판(812)이 삽입된다. 그리고 오목부(823) 내의 볼록판(812)과 내부판(822) 사이에는 제동부재(9)가 삽입되어 있다. 제동부재(9)는 예를 들어 합성고무, 플라스틱 등의 탄성체로 이루어지는 평판형상의 부재이며, 가변 폭 세그먼트(8)의 둘레방향의 전체길이에 걸쳐서 배치되어 있다.

지진 발생시에 기설관(21)에 큰 인장력이 작용하여 이음매(26)가 이간되면, 도 12(b)에 도시하는 바와 같이, 반체(81)와 반체(82)는 관 길이방향으로 서로 떨어지도록 이동하여 가변 폭 세그먼트(8)의 폭은 커진다. 이때 볼록판(812)의 선단에 마련된 돌출부(812a)가 제동부재(9)에 침입하여 반체(81, 82)의 이간에 제동이 걸린다. 이 제동력보다 인장력이 크면, 반체(81, 82)는 이음매(26)의 이간량에 대응하여 서로 떨어진다. 그러나 제동부재(9)와 돌출부(812a)의 맞닿음이 어긋나지 않는 한, 이음매(26)로부터 갱생관(20) 내에 토사 등이 유입되는 일은 없다.

도 13에 도 11의 갱생관(20)을 시공할 때의 지보공의 구조를 도시한다. 기설관(21)의 이음매(26) 이외의 부분에서 관 유닛(10)이 배치되는 부분에 대해서는 도 14(a), (b)에 도시한 종래의 지보공과 마찬가지로, 갱생관의 내측에 띠장(206)을 관 길이방향을 따라서 배치하고, 이것을 양단에 잭 베이스(204)를 접속한 지지부재(203)에서 받고 있다. 기설관(21)의 이음매(26)에서 가변 폭 관 유닛(12)이 배치되는 부분은 도 8(a), (b)에 도시한 것과 마찬가지로, 갱생관(20)의 내면에 형상 유지부재(40)를 맞닿게 하는데, 그 형상 유지부재(40)의 내측에 띠장을 배치하지 않고, 형상 유지부재(40)를 양단에 잭 베이스(34)를 접속한 지지부재(33)에서 직접 받고 있다. 또한 도 13에서는 기설관 1개에 지지부재(203)를 3군데에 배치하고 있으나, 그 수는 띠장(206)에 작용하는 하중의 크기에 따라서 적절히 정하면 된다.

이 실시예의 경우에도 제1 실시예와 동일한 효과가 얻어진다. 즉 형상 유지부재(40)에 의해 내면판(821)이 볼록판(812)으로 밀어붙여지고, 나아가 볼록판(812)은 제동부재(9)에, 제동부재(9)는 내부판(822)에 밀어붙여진다. 그렇기 때문에, 내면판(821)과 볼록판(812), 볼록판(812)과 제동부재(9), 제동부재(9)와 내부판(822)은 각각 밀착되어, 충전재의 누출을 방지할 수 있다.

1 : 세그먼트 2, 5, 8 : 가변 폭 세그먼트
3, 4, 6, 7, 81, 82 : 세그먼트 반체 9 : 제동부재
10 : 관 유닛 11, 12 : 가변 폭 관 유닛
20 : 갱생관 21 : 기설관
22 : 공간 23 : 직선부
24 : 곡선부 25 : 맨홀
26 : 이음매 33 : 지지부재
34 : 잭 베이스 35 : 스페이서
36 : 띠장 40 : 형상 유지부재
40a : 판부재 41, 42 : 판형부재(형상 유지부재)
41a, 42a : 끝면 43 : 쿠션재
101, 301, 401, 601, 701, 811, 821 : 내면판
102, 103, 303, 403, 603, 703 : 측판 102a, 103a, 106a, 303a : 구멍
104, 105 : 끝판 104a, 105a : 삽입관통구멍
106, 107, 304, 305, 402, 404, 405, 604, 605, 704, 705, 822 : 내부판
107a : 홈 302, 602, 812 : 볼록판
404a : 돌기 407, 701a, 823 : 오목부
201 : 기설관 202 : 갱생관
203 : 지지부재 204 : 잭 베이스
205 : 스페이서 206 : 띠장
210 : 세그먼트 211, 212 : 세그먼트 반체
213 : 관 유닛

Claims (6)

1. 기설관의 내부에 내주면을 구성하는 내면판과, 상기 내면판의 둘레 가장자리에 세워 설치된 측판 및 끝판을 플라스틱에 의해 일체로 형성한 세그먼트를 둘레방향 및 관 길이방향으로 연결하여 이루어지는 갱생관을 구축할 때에, 상기 기설관과 상기 갱생관 사이에 충전재가 주입된 후 상기 충전재가 경화될 때까지 상기 갱생관을 지지하는 갱생관의 지보공 장치로서,
   상기 세그먼트의 일부 또는 전부는 관 길이방향으로 분할된 두개의 반체로 이루어짐과 동시에, 상기 두개의 반체가 관 길이방향으로 상대적으로 이동함으로써 관 길이방향의 폭이 가변적으로 구성된 가변 폭 세그먼트이며,
   상기 갱생관의 내면의 일부 또는 전부에 걸쳐서 둘레방향으로 배치되고, 상기 가변 폭 세그먼트의 상기 내면판에 맞닿는 형상 유지부재와,
   상기 형상 유지부재를 직접 또는 간접적으로 지지하는 지지부재를 구비한 것을 특징으로 하는 갱생관의 지보공 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 가변 폭 세그먼트는 상기 2개의 반체가 지름방향으로 서로 겹쳐지는 중첩부를 구비하고,
   상기 형상 유지부재는 상기 중첩부에서 상기 두개의 반체 중 지름방향의 내측이 되는 반체의 내면판에 맞닿는 것을 특징으로 하는 갱생관의 지보공 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 형상 유지부재는 상기 두개의 반체의 접합부의 충전재가 누출되는 출구가 될 수 있는 부분을 막도록 배치되는 것을 특징으로 하는 갱생관의 지보공 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형상 유지부재는 상기 갱생관의 내면의 전체둘레에 따라서 배치되는 링형상부재인 것을 특징으로 하는 갱생관의 지보공 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두개의 반체의 접합부의 충전재가 누출되는 출구가 될 수 있는 부분을 막는 쿠션재를 구비하는 것을 특징으로 하는 갱생관의 지보공 장치.
6. 기설관의 내부에 내주면을 구성하는 내면판과, 상기 내면판의 둘레 가장자리에 세워 설치된 측판 및 끝판을 플라스틱에 의해 일체로 형성한 세그먼트를 둘레방향 및 관 길이방향으로 연결하여 이루어지는 갱생관을 구축할 때에, 상기 기설관과 상기 갱생관 사이에 충전재가 주입된 후 상기 충전재가 경화될 때까지 상기 갱생관을 지지하는 갱생관의 지보공 공법으로,
   상기 세그먼트의 일부 또는 전부는 둘레방향으로 분할된 두개의 반체로 이루어짐과 동시에, 상기 두개의 반체가 관 길이방향으로 상대적으로 이동함으로써 관 길이방향의 폭이 가변적으로 구성된 가변 폭 세그먼트이며,
   형상 유지부재를 상기 갱생관의 내면의 일부 또는 전부에 걸쳐서 둘레방향으로 배치하고, 상기 가변 폭 세그먼트의 상기 내면판을 맞닿게 하고,
   상기 형상 유지부재를 지지부재에 의해 직접 또는 간접적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 갱생관의 지보공 공법.

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