KR20160029109A - 부단류 장치 및 부단류 공법 - Google Patents

Abstract

제1 분할 케이스에 형성되고 기설관의 직경방향으로 연장되는 분기상의 분기구멍을 가지는 밀폐 케이스와, 밀폐 케이스와 기설관 사이를 밀봉하는 고무 패킹을 구비하고, 제1 분할 케이스에는 천공기를 착탈하기 위한 플랜지가 설치되고, 밀폐 케이스가 관축방향으로 왕복 이동 가능하며, 분기구멍이 설치된 밀폐 케이스의 부위를 둘러싸고, 분기구멍을 막는 제1 밀봉 영역과, 제1 밀봉 영역에 인접하고, 또한 제1 밀봉 영역에 대하여 밀봉되고, 제1 밀봉 영역으로부터 관축방향으로 어긋나며 또한 커터로 천공한 개방구멍을 막는 것이 가능한 크기를 가지는 제2 밀봉 영역을 고무 패킹이 형성하고, 패킹 장착 홈과 제2 밀봉 링 사이에 제2 밀봉 링이 빠져나가는 허용 공간이 형성되어 있다.

Description

부단류 장치 및 부단류 공법{UNINTERRUPTED FLOW DEVICE AND UNINTERRUPTED FLOW CONSTRUCTION METHOD}

본 발명은 부단류(不斷流) 장치 및 부단류 공법에 관한 것이다.

종래부터, 기설관 내의 유체의 흐름을 멈추지 않고 개방구멍을 형성하고, 당해 기설관의 라인에 밸브체를 삽입하는 공법은 주지이다(특허문헌 1 및 2 참조).

JP 2000-179779A(요약서) JP 2004-69059A(요약서) WO2011/099398A(프론트 페이지) 특허문헌 1 및 2에 개시된 종래의 분할 케이스에는 커터 등으로 이루어지는 절삭 공구를 부착하는 제1 플랜지와, 밸브체가 수용된 밸브 덮개를 부착하는 제2 플랜지가 기설관의 관축방향으로 이간되어 설치되어 있다. 상기 분할 케이스 내는 밀폐되어 있고, 상기 커터로 기설관을 천공한 후, 상기 분할 케이스를 기설관의 관축방향으로 소정량 이동시킨 후, 밸브체를 상기 천공된 개방구멍에 삽입한다.

상기 문헌 1 및 2의 분할 케이스는 커터가 부착되는 제1 플랜지와, 밸브 덮개가 부착되는 제2 플랜지가 분할 케이스 내를 통하여 연통되어 있으므로, 커터로 기설관을 천공하면, 기설관 내의 수압이 밸브 덮개를 포함하는 케이스 내 전체에 부하된다.

그 때문에, 커터를 분리하기 위한 오퍼레이션 밸브를 설치할 필요가 있다.

상기 케이스에 커터의 부착부와 밸브 덮개의 부착부를 형성할 필요가 있어, 구조가 복잡하며 또한 소형화가 어렵다.

그래서, 본 출원인은 작업이 간단하고 또한 용이하며 소형화가 가능한 부단류 장치를 제안하고 있다.(특허문헌 3)

이 선행발명에서는 3조의 밀봉 링에 의해 2개의 밀봉 영역을 형성하고, 상기 3조의 밀봉 링을 밀폐 케이스와 함께 관축방향으로 왕복이동시킴으로써, 상기 오퍼레이션 밸브를 필요로 하지 않도록 하고 있다.

그러나, 3조의 밀봉 링이 기설관의 관벽에 강하게 압접한 상태에서, 상기 왕복이동시킬 때에, 기설관에서의 상기 이동시의 저항이 크다. 그 때문에 밀봉 링이 패킹 장착 홈으로부터 튀어나오거나 하는 등, 시공의 신뢰성이 저하되는 요인이 된다.

또, 밀폐 케이스와 기설관의 표면 사이를 밀봉하는 밀봉 링은 개방구멍을 넘을 때에, 기설관에서의 개방구멍의 예리한 에지로 손상되기 쉽다. 따라서, 역시 시공의 신뢰성이 저하되는 요인이 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 부단류 공법 등에 있어서 시공의 신뢰성을 향상시키는 것이다.

본 발명 장치는 기설관의 관벽의 일부를 천공하여 상기 관벽에 개방구멍을 형성하기 위해서 커터를 구비한 천공기가 장착되고, 상기 개방구멍이 형성된 후에 상기 천공기가 분리되기 위한 부단류 장치로서,

상기 기설관의 둘레방향으로 분할되고, 상기 기설관의 일부를 둘러싸는 복수개의 분할 케이스를 포함하는 밀폐 케이스와,

상기 밀폐 케이스와 상기 기설관 사이를 밀봉하기 위한 고무 패킹을 구비하고,

상기 복수의 분할 케이스 중 1개인 제1 분할 케이스에는 상기 기설관의 직경방향으로 연장되는 분기구멍을 정의하는 분기상의 지관부(枝管部)가 형성되고,

상기 제1 분할 케이스의 상기 지관부에는 상기 천공기를 착탈하기 위한 플랜지가 설치되고,

상기 밀폐 케이스가 상기 기설관의 관축방향으로 왕복 이동 가능하며,

상기 분기구멍이 설치된 상기 밀폐 케이스의 부위를 둘러싸고, 상기 분기구멍의 주위에서 상기 밀폐 케이스와 상기 기설관 사이를 밀봉하기 위한 제1 밀봉 영역과,

상기 제1 밀봉 영역에 인접하고, 또한 상기 제1 밀봉 영역에 대하여 밀봉되고, 상기 제1 밀봉 영역으로부터 상기 관축방향으로 어긋나고, 또한 상기 커터로 천공한 상기 개방구멍을 일시적으로 막기 위한 제2 밀봉 영역을 상기 고무 패킹이 형성하고,

상기 고무 패킹은 상기 제1 및 제2 밀봉 영역을 형성하는 제1, 제2 및 제3 밀봉 링을 포함하고,

상기 각 링은 상기 밀폐 케이스의 패킹 장착 홈에 장착됨과 아울러 상기 기설관의 외주면에 접촉하고,

상기 2개의 밀봉 영역 사이에 배치된 상기 제2 밀봉 링과 상기 패킹 장착 홈 사이에는, 당해 제2 밀봉 링의 외주 가장자리에서의 상기 분기구멍측에, 상기 제2 밀봉 링이 상기 패킹 장착 홈 내에서 상기 기설관의 직경방향의 바깥쪽을 향하여 변형하는 것을 허용하는 허용 공간이 정의되어 있다.

본 발명 장치에서는, 상기 관벽에 형성된 상기 개방구멍으로부터 상기 기설관의 내부로 침입하여 상기 기설관 내의 유체의 흐름을 멈추기 위한 칸막이 밸브체와, 상기 칸막이 밸브체를 수용하고 상기 천공기 대신에 상기 플랜지를 통하여 상기 제1 분할 케이스에 결합되는 밸브 덮개를 추가로 구비하고 있어도 된다.

본 발명에서는 서로 연통하지 않는 제1 및 제2 밀봉 영역을 설치하고 있다. 즉, 제1 밀봉 영역과 제2 밀봉 영역은 서로 연통하지 않도록 서로 밀봉되어 있다. 그 때문에, 커터로 기설관을 천공한 경우에는, 기설관의 관로 내의 수압이 제1 밀봉 영역에 부하되고, 제2 밀봉 영역에는 부하되지 않는다. 한편, 본 장치를 관축방향으로 이동시키면, 관로 내의 수압이 제2 밀봉 영역에 부하되고, 제1 밀봉 영역에는 부하되지 않는다.

상기 천공한 개방구멍을 상기 제2 밀봉 영역에서 막음으로써, 별도로 오퍼레이션 밸브를 사용할 필요가 없어져, 대폭적인 비용 절감이 가능해진다.

또, 제1 분할 케이스에 설치된 플랜지에 천공기나 밸브 덮개 등 각종 장치나, 분기관 등을 부착할 수 있다. 그 때문에, 종래와는 상이하게 2개의 플랜지를 설치할 필요가 없어지므로, 구조가 간단해짐과 아울러, 장치를 소형화할 수 있는 등의 이점이 얻어진다.

특히, 본 발명에 있어서는, 상기 이동시에 제2 밀봉 링은 그 일부가 패킹 장착 홈의 허용 공간으로 빠져나가면서 변형할 것이다. 그 때문에, 상기 이동시의 저항이 감소할 것이다. 따라서, 밀봉 링이 패킹 장착 홈으로부터 튀어나오기 어려울 것이다.

또, 상기 제2 밀봉 링은 상기 개방구멍을 통과하기 시작하면, 상기 허용 공간으로 빠져나가 있던 부위가 개방구멍을(안쪽) 향하여 돌출된다.

이윽고, 상기 제2 밀봉 링이 개방구멍을 전부 통과할 때 쯤이 되면, 상기 돌출되어 있던 부위가 개방구멍의 가장자리(에지)에 접촉하고, 급격하게 상기 이동시의 저항이 증대한다. 이것에 의해, 오퍼레이터는 제2 밀봉 링을 포함하는 제2 밀봉 영역에 의해 상기 개방구멍의 밀봉이 이루어진 것을 용이하게 알 수 있을 것이다.

따라서, 제2 밀봉 링이 손상되기 어렵고, 시공의 신뢰성이 향상될 것이다.

한편, 본 발명 방법은 조립 공정, 천공 공정, 제1 이동 공정, 교환 공정 및 제2 이동 공정을 포함하는 부단류 공법으로서,

상기 조립 공정에서는 상기 기설관의 일부를 상기 밀폐 케이스에 의해 기밀 상태로 둘러쌈과 아울러, 오퍼레이션 밸브를 설치하지 않고 상기 천공기를 상기 제1 분할 케이스의 상기 플랜지에 부착하고,

상기 천공 공정에서는 상기 커터가 상기 분기구멍을 통과하여 상기 기설관의 일부에 상기 개방구멍을 형성하고,

상기 제1 이동 공정에서는 상기 제1 밀봉 영역이 상기 개방구멍을 덮지 않고, 또한 상기 제2 밀봉 영역이 상기 개방구멍을 둘러싸도록, 상기 밀폐 케이스를 상기 천공 공정후에 상기 관축방향의 제1 방향으로 이동시키고,

상기 교환 공정에서는 상기 제1 이동 공정후에 상기 천공기를 상기 커터와 함께 상기 플랜지로부터 분리하고, 상기 천공기 대신에 상기 칸막이 밸브체를 수용한 밸브 덮개를 상기 플랜지에 장착하고,

상기 제2 이동 공정에서는 상기 교환 공정후에, 상기 칸막이 밸브체가 상기 개방구멍으로 침입할 수 있는 위치까지 상기 제1 방향과는 반대의 제2 방향으로 상기 밀폐 케이스를 이동시키고,

상기 제1 이동 공정에 있어서, 상기 제2 밀봉 링이 상기 개방구멍을 완전히 넘어가지 않고, 상기 개방구멍의 가장자리에 접촉하여 상기 제2 밀봉 영역이 상기 개방구멍을 일시적으로 폐색한다.

이러한 부단류 공법에 의하면, 제1 이동 공정에 있어서, 밀폐 케이스를 제1 방향으로 이동시킴으로써, 제2 밀봉 영역에 의해 커터로 천공된 개방구멍을 막을 수 있다. 그 때문에, 교환 공정에 있어서, 커터를 가지는 천공기를 분리하고, 천공기 대신에 밸브체를 수용하는 밸브 덮개를 장착할 수 있다.

그 후, 제2 이동 공정에 있어서, 상기 제1 방향과는 반대의 제2 방향으로 밀폐 케이스를 이동시키고, 상기 개방구멍으로부터 기설관 내에 칸막이 밸브체를 삽입할 수 있다.

따라서, 별도로 오퍼레이션 밸브를 사용하는 경우에 비해, 상기 서술한 이점을 가지는 칸막이 밸브체의 삽입을 행할 수 있다.

도 1A는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 부단류 장치에 있어서 플랜지에 천공기를 부착한 상태를 나타내는 개략 종단면도, 도 1B는 동 횡단면도이다.
도 2A는 동 부단류 장치에 있어서 동 플랜지에 밸브 덮개를 부착한 상태를 나타내는 개략 종단면도, 도 2B는 동 횡단면도이다.
도 3A는 기설관에 밀폐 케이스를 부착한 상태를 나타내는 개략 종단면도, 도 3B는 제1 분할 케이스 및 고무 패킹을 나타내는 분해 사시도이다.
도 4A는 제1 분할 케이스의 개략 저면도, 도 4B는 고무 패킹의 개략 저면도, 도 4C는 고무 패킹의 개략 측면도이다.
도 5A 및 도 5B는 각각 부단류 공법을 나타내는 개략 단면도이다.
도 6A 및 도 6B는 각각 부단류 공법을 나타내는 개략 종단면도이다.
도 7A, 도 7B 및 7C는 부단류 공법을 나타내는 개략 종단면도이다.

바람직하게는, 상기 고무 패킹에서 상기 제1 밀봉 영역을 형성하는 제1부는, 상기 커터가 통과하기 위한 관통구멍을 가지는 격자상으로 형성되고,

상기 고무 패킹에서 상기 제2 밀봉 영역을 형성하는 제2부는, 상기 제2 밀봉 영역에 대응하는 상기 기설관의 상기 개방구멍의 주위를 덮는 격자상으로 형성되어 있다.

이 경우, 각 밀봉 영역이 격자상의 고무 패킹으로 형성되어 있고, 상기 제2 밀봉 링은 허용 공간으로 빠져나가 변형하기 쉽고, 또 개방구멍 내로 돌출되는 변형이 되기 쉬울 것이다.

바람직하게는, 상기 제2 밀봉 영역으로부터 상기 제1 밀봉 영역으로 향하는 방향으로 상기 고무 패킹이 상기 밀폐 케이스와 함께 슬라이딩 이동함으로써, 상기 제2 밀봉 링이 상기 개방구멍의 가장자리의 상기 기설관의 부위에 접촉하고, 또한 상기 제3 밀봉 링이 상기 기설관의 외주면에 접촉한 상태에서 상기 개방구멍을 일시적으로 상기 제2 밀봉 영역이 막는다.

이 경우, 제2 밀봉 링은 개방구멍을 완전히 통과할 필요가 없다. 따라서, 제2 밀봉 링이 개방구멍의 가장자리에서 손상되기 어려울 것이다.

바람직하게는, 상기 고무 패킹은 제4 밀봉 링을 추가로 포함하고, 또한 상기 제1 밀봉 링과 상기 제4 밀봉 링 사이에 제3 밀봉 영역을 형성하고, 또한 상기 제1 밀봉 링과 상기 패킹 장착 홈 사이에 상기 허용 공간과 마찬가지의 별개의 허용 공간이 정의되어 있는 것으로, 상기 지관부를 중심으로 상기 고무 패킹이 대칭으로 형성되어 있다.

이 경우, 상기 지관부를 중심으로 고무 패킹이 대칭으로 형성되어 있고, 그 때문에, 밀폐 케이스를 관축방향의 어느 방향으로 이동시켜도 된다. 따라서, 시공의 신뢰성이 향상될 것이다.

(실시예)

본 발명은 첨부의 도면을 참고로 한 이하의 적합한 실시예의 설명으로부터 보다 명료하게 이해될 것이다. 그러나, 실시예 및 도면은 단순한 도시 및 설명을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 정하기 위해서 이용되어야 할 것이 아니다. 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의해서만 정해진다. 첨부 도면에 있어서, 복수의 도면에서 동일한 부품 번호는 동일 또는 상당 부분을 나타낸다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다.

우선, 본 장치의 전체 구성에 대해서 설명한다.

부단류 장치(2) :

도 1 및 도 2에 나타내는 본 장치(2)는 기설관(1)의 관내에 유체(예를 들면, 물 등)가 흐르고 있는 상태에서 기설관(1)을 둘러싸고, 도 6A~도 7D에 나타내는 바와 같이, 관축방향(L)으로 이동됨으로써, 부단류 천공이나 밸브체의 삽입·철거 등을 행하기 위한 것이다.

분할 케이스(21, 22) :

도 1B에 나타내는 바와 같이, 본 장치(2)는 밀폐 케이스(20)를 구비하고 있다. 밀폐 케이스(20)는 기설관(1)의 일부를 둘러싸는 2개의 분할 케이스(21, 22)로 이루어진다.

상기 제1 및 제2 분할 케이스(21, 22)는 지관부(27)의 축선(X)에 대략 직교하는 가상 평면을 따라 분할되어 있다. 한 쌍의 상기 분할 케이스(21, 22)는 기설관(1)에 대하여 기설관(1)의 관직경방향(C)의 상하로부터 외측에서 끼워져 장착되고, 결합부(25)가 조립 볼트(29a) 및 조립 너트(29b)에 의해 서로 체결되어 조립된다.

도 1B에 나타내는 바와 같이, 상기 각 분할 케이스(21, 22)는 기설관(1)의 외주면(13)을 대략 따라서 만곡한 내주면(29)을 각각 구비하고 있다.

도 1A에 나타내는 상기 복수의 분할 케이스(21, 22) 중, 제1 케이스(21)에는 기설관(1)의 직경방향(C)으로 돌출되어 연장되는 분기상의 분기구멍(23)을 가지는 상기 지관부(27)가 일체로 형성되어 있다.

지관부(27) :

상기 지관부(27)에는, 예를 들면, 판상 플랜지와 같은 플랜지(28)가 일체로 형성되어 있고, 이 플랜지(28)에는 도 1A에 나타내는 천공기(3)나, 도 2B에 나타내는 밸브 덮개(5) 등이 부착된다.

고무 패킹(30) :

도 4B 및 도 4C에 있어서, 고무 패킹(30)에는 작은 망점이 형성되어 있다.

도 4A에 나타내는 바와 같이, 분할 케이스(21(22))의 내면에는 격자상의 홈으로 이루어지는 상기 패킹 장착부(41~44)가 형성되어 있다. 상기 패킹 장착부(41~44)에는 도 3B에 나타내는 고무 패킹(30)이 장착되고, 도 1A에 나타내는 바와 같이, 상기 고무 패킹(30)에 의해 기설관(1)과 밀폐 케이스(20) 사이가 밀봉된다.

도 3B 및 도 4B에 나타내는 바와 같이, 상기 고무 패킹(30)은 반원상으로 절반으로 분할된 형상의 제1~제4 밀봉 링(31~34)과 직선상의 2개의 직선부(35, 35)를 구비하고 있다.

도 4A에 나타내는 바와 같이, 분할 케이스(21(22))에는 상기 제1~제4 밀봉 링(31~34) 및 직선부(35, 35)가 각각 끼워져 들어가는 제1~제4 오목부(41~44) 및 제5 오목부(45, 45)가 형성되어 있다.

도 4C 및 도 3B에 나타내는 바와 같이, 제1~제4 밀봉 링(31~34)은 기설관(1)의 외주면(13)에 밀착하도록, 도 4C의 내주면(3F)이 반원상으로 형성되어 있다. 도 4A의 상기 제5 오목부(45)에는 직선부(35)가 끼워지고, 분할 케이스(21(22))가 기설관(1)에 부착되었을 때에 직선부(35)끼리가 서로 밀착하도록 직선상으로 형성되어 있다.

제1 밀봉 영역(S1) :

도 1A에 나타내는 바와 같이, 제1 밀봉 링(31) 및 제2 밀봉 링(32)은 분기구멍(23)의 관축방향(L)의 양측에 배치되어 있다. 그 때문에, 제1 밀봉 링(31)과 제2 밀봉 링(32) 사이에는 분기구멍(23)이 설치된 밀폐 케이스(20)의 부위를 둘러싸고 밀폐하는 제1 밀봉(밀폐) 영역(S1)이 형성되어 있다. 즉, 분기구멍(23)에 대응하는 부분에 분기구멍(23)을 막는 제1 밀봉 영역(S1)이 형성되어 있다.

제2 밀봉 영역(S2) :

도 3A에 나타내는 바와 같이, 제2 밀봉 링(32)과 제3 밀봉 링(33) 사이에는 제2 밀봉 영역(S2)이 형성되어 있다. 즉, 도 1A에 나타내는 바와 같이, 제3 밀봉(밀폐) 영역(S3)은 상기 제1 밀봉 영역(S1)에 인접하고, 또한 상기 제1 밀봉 영역(S1)에 대하여 밀봉되어 있다. 상기 제3 밀봉 영역(S3)은 상기 제1 밀봉 영역(S1)으로부터 관축방향(L)으로 어긋나고, 또한 도 6B에 나타내는 상기 커터(3a)(도 1A)로 천공한 개방구멍(1a)을 막는 것이 가능한 크기를 가지도록 형성되어 있다.

제3 밀봉 영역(S3) :

도 3A에 나타내는 바와 같이, 제1 밀봉 링(31)과 제4 밀봉 링(34) 사이에는 제2 밀봉 영역(S2)과 마찬가지의 제3 밀봉 영역(S3)이 형성되어 있다. 즉, 도 1A에 나타내는 바와 같이, 제3 밀봉(밀폐) 영역(S3)은 상기 제1 밀봉 영역(S1)에 인접하고, 또한 상기 제1 밀봉 영역(S1)에 대하여 밀봉되어 있다. 상기 제3 밀봉 영역(S3)은 상기 제1 밀봉 영역(S1)으로부터 관축방향(L)으로 어긋나고, 또한 도 6B에 나타내는 상기 커터(3a)(도 1A)로 천공한 개방구멍(1a)을 막는 것이 가능한 크기를 가지도록 형성되어 있다.

상기 각 밀봉 영역(S1~S3)은 각각 밀폐된 공간이며, 상기 밀봉 영역(S1~S3)끼리는 서로 연통하고 있지 않다.

또한, 도 1B에 나타내는 바와 같이, 제1 분할 케이스(21)의 결합부(25)와, 제2 분할 케이스(22)의 결합부(25) 사이에 있어서, 상기 직선부(35, 35)가 서로 대향하도록 설치되어 있다.

부단류 공법 :

조립 공정 ;

우선, 도 1A 및 도 1B에 나타내는 바와 같이, 기설관(1)의 일부를 상기 밀폐 케이스(20)에 의해 기밀 상태에서 둘러쌈과 아울러, 상기 플랜지(28)를 통하여 상기 천공기(3)를 제1 분할 케이스(21)에 부착한다.

즉, 제1 분할 케이스(21)와 제2 분할 케이스(22)로 기설관(1)을 상하에 끼우도록 둘러싸면, 고무 패킹(30)의 제1~제4 밀봉 링(31~34)의 내주면(3F)이 기설관(1)의 관벽(12)(외주면(13))에 접촉하고, 도 1A에 나타내는 바와 같이, 제1 밀봉 영역(S1)~제3 밀봉 영역(S3)이 형성된다.

그 후, 도 1B에 나타내는 상기 양 분할 케이스(21, 22)의 결합부(25)에 볼트(29a)를 통과시키고, 상기 볼트(29a)에 너트(29b)를 나사 결합시킴으로써, 기설관(1)의 일부를 밀폐 케이스(20)에 의해 기밀 상태에서 둘러싼다.

천공 공정 ;

그 후, 도 5B의 천공기(3)의 커터(3a)를 기설관(1)의 중심을 향하여 이동(하강)시켜 천공기(3)의 커터(3a)로 기설관(1)의 관벽(12)(도 5A)의 일부를 천공하고, 천공기(3)의 커터(3a)를 회전시키면서 본 장치(2) 전체를 둘레방향(R)으로 회동시킴으로써, 도 5B에 나타내는 바와 같이 기설관(1)의 일부를 천공하여 대략 둘레 절반에 걸친 개방구멍(1a)을 형성한다.

제1 이동 공정 ;

그 후, 천공기(3)를 원래의 위치까지 되돌리고, 도 6A 및 도 6B에서 나타내는 위치까지 밀폐 케이스(20)를 제1 방향(L1)으로 슬라이딩 이동시킨다. 즉, 도 6B에 나타내는 바와 같이, 제1 밀봉 영역(S1)이 상기 개방구멍(1a)을 덮지 않고, 또한 제2 밀봉 영역(S2)이 상기 개방구멍(1a)을 둘러싸도록, 밀폐 케이스(20)를 이동시킨다.

교환 공정 ;

다음에 상기 제1 이동 공정후에 천공기(3)를 커터(3a)와 함께 밀폐 케이스(20)로부터 분리한다.

여기서, 상기 제1 이동 공정에 의해, 상기 개방구멍(1a)이 상기 제2 밀봉 영역(S2)에 의해 밀봉되어 있다. 그 때문에, 기설관(1)의 관로 내를 흐르는 물이 개방구멍(1a)으로부터 분출할 우려가 없다.

상기 천공기(3)의 분리 후, 도 7A에 나타내는 바와 같이, 제1 분할 케이스(21)의 플랜지(28)에 밸브 덮개(5)를 장착한다. 상기 밸브 덮개(5) 내에는 기설관(1) 내로 침입 가능한 밸브체(5a)가 내장되어 있다.

제2 이동 공정 ;

그 후, 도 7B, 도 7C 및 도 2A에 나타내는 바와 같이 밀폐 케이스(20)를 상기 제1 방향(L1)과는 반대인 제2 방향(L2)으로 슬라이딩 이동시킨다. 이 제2 이동 공정에 의해, 도 2A 및 도 2B에 나타내는 바와 같이, 칸막이 밸브체(5a)가 개방구멍(1a)으로부터 기설관(1) 내로 침입 가능한 위치까지 밀폐 케이스(20)가 이동된다.

지수(止水) 공정 ;

그 후, 밸브 덮개(5)의 조작부(51)를 회전시키면, 칸막이 밸브체(5a)가 하강하고, 도 2A 및 도 2B에 나타내는 바와 같이, 기설관(1)의 관로가 막혀 지수된다. 이 지수 후, 기설관(1)의 하류측의 작업을 행한다.

그 후, 필요에 따라 밸브 덮개(5)의 조작부(51)를 역회전시키면, 칸막이 밸브체(5a)가 상승한다.

밸브 덮개(5) 및 칸막이 밸브체(5a)가 불필요한 경우는, 상기 칸막이 밸브체(5a)를 상승시킨 후, 밀폐 케이스(20)를 제1 방향(L1) 방향으로 다시 슬라이딩 이동시킨다.

상기 이동에 의해, 도 7A에 나타내는 바와 같이, 제1 밀봉 영역(S1)이 상기 개방구멍(1a)을 덮지 않고, 또한 제2 밀봉 영역(S2)이 상기 개방구멍(1a)을 둘러싼다.

상기 이동 후, 칸막이 밸브체(5a)와 함께 밸브 덮개(5)를 밀폐 케이스(20)로부터 분리한다.

다음에, 본 실시예의 구조 및 방법의 특징적인 부분에 대해서 상세하게 설명한다.

도 3A의 상기 고무 패킹(30)은 상기 제1, 제2 및 제3 밀봉 영역(S1, S2, S3)을 형성하는 제1, 제2, 제3 및 제4 밀봉 링(31~34)을 포함한다. 상기 각 링(31~34)은 상기 밀폐 케이스(20)의 패킹 장착 홈(41~44)에 장착됨과 아울러 상기 기설관(1)의 외주면(13)에 접촉한다.

상기 제1 밀봉 영역(S1)의 양측에 배치된 상기 제1 및 제2 밀봉 링(31, 32)과 상기 패킹 장착 홈(41, 42) 사이에는 예를 들면 횡단면이 삼각형상의 허용 공간(α, α)이 설치되어 있다. 상기 허용 공간(α, α)은 제1 및 제2 밀봉 링(31, 32)의 외주 가장자리에서의 상기 분기구멍(23)측에, 상기 제1 또는 제2 밀봉 링(31, 32)이 상기 패킹 장착 홈(41, 42) 내에서 상기 기설관(1)의 직경방향의 바깥쪽(C1)을 향하여 변형하는 것을 허용한다.

또한, 본 실시예의 경우 제1 및 제2 패킹 장착 홈(41, 42)은 각각 횡단면에 있어서 좌우 대칭이지만, 제1 및 제2 밀봉 링(31, 32)의 각 외주 가장자리의 각이 좌우 비대칭이며 일방의 각이 타방의 각에 대하여 절결된 것 같은 형상으로 되어 있는 것으로, 상기 허용 공간(α)이 형성되어 있다.

이렇게 하여, 상기 지관부(27)를 중심으로 상기 고무 패킹(30)이 대칭으로 형성되어 있다.

도 3A, 도 6A 및 도 6B에 나타내는 바와 같이, 상기 제1 이동 공정에 있어서, 상기 제2 밀봉 링(32)이 상기 개방구멍(1a)을 완전히 넘어가지 않고, 상기 제2밀봉 링(32)이 상기 개방구멍(1a)의 가장자리(1E)에 접촉하여 상기 제2 밀봉 영역(S2)이 상기 개방구멍(1a)을 일시적으로 폐색한다.

즉, 상기 제1 이동 공정에 있어서, 상기 제2 밀봉 영역(S2)으로부터 상기 제1 밀봉 영역(S1)으로 향하는 제1 방향(L1)으로 상기 고무 패킹(30)이 슬라이딩 이동함으로써, 상기 제2 밀봉 링(32)이 상기 개방구멍(1a)의 가장자리(1E)의 상기 기설관(1)의 부위에 접촉되고, 또한 상기 제3 밀봉 링(33)이 상기 기설관(1)의 외주면(13)에 접촉된 상태에서 상기 개방구멍(1a)을 일시적으로 상기 제2 밀봉 영역(S2)이 막는다.

한편, 도 1A의 조립 공정 및 도 5B의 천공 공정에 있어서는 상기 제1 및 제2 밀봉 링(31, 32)은 기설관(1)의 외주면(13)에 접촉하고 있다. 상기 천공 공정시, 제1 및 제2 밀봉 링(31, 32)은 상기 개방구멍(1a)으로부터 토출된 물의 수압에 의해, 상기 허용 공간(α)에 당해 수압이 부가된다. 그 때문에, 내주면(3F)이 기설관(1)에 압접된 소위 셀프 밀봉의 상태가 되고, 따라서 지수 기능은 저하되지 않을 것이다.

한편, 도 6B 및 도 7A의 상기 교환 공정에 있어서는, 분기구멍(23)이 대기에 연통하고, 도 6B의 개방구멍(1a)으로부터 수압이 부하되어 편압 상태가 된다.

그러나, 제2 밀봉 링(32)이 개방구멍(1a)의 가장자리(1E)에 압접하여 파고 들어가고 있다. 따라서, 천공기(3)와 칸막이 밸브체(5a)를 교환하는 작업에 필요한 지수 성능은 손상되지 않을 것이다.

이상과 같이, 도면을 참조하면서 적합한 실시예를 설명했는데, 당업자라면 본 명세서를 보고, 자명한 범위에서 다양한 변경 및 수정을 용이하게 상정할 것이다.

예를 들면, 제3 밀봉 영역은 설치되어 있지 않아도 된다.

상기 서술한 실시예에서는, 기설관을 둘러싸는 밀폐 케이스는 제1 및 제2 분할 케이스의 2분할로 했지만 3분할 이상이어도 된다.

또, 고무 패킹은 분할 케이스끼리 사이를 밀봉하는 시트 패킹과, 각 영역을 밀봉하는 링 패킹으로 형성되어도 된다.

또, 기설관을 둘러싸는 케이스는 주조품이어도 되고, 강판으로 형성되어도 된다. 강판으로 형성한 경우에는, 제1 및 제2 분할 케이스를 임시로 조립한 상태로 용접함으로써 2개의 분할 케이스를 일체로 형성해도 된다.

또, 천공하는 구멍의 형상은 원호상으로 한정되지 않고, 원형이어도 된다. 또한, 원형의 구멍은 주지의 홀 소우(hole saw)로 형성할 수 있다.

따라서, 이상과 같은 변경 및 수정은 청구의 범위로부터 정해지는 본 발명의 범위 내의 것이라고 해석된다.

(산업상 이용 가능성)

본 발명의 부단류 장치 및 부단류 공법은 수도나 가스 등의 기설관의 라인에 칸막이 밸브체를 삽입하고, 이 삽입한 칸막이 밸브체에 의해 유체의 흐름을 멈추기 위해 사용할 수 있다.

1…기설관
13…외주면
1a…개구
1E…가장자리
2…부단류 장치
3a…커터
12…관벽
20…밀폐 케이스
21…제1 분할 케이스
22…제2 분할 케이스
23…분기구멍
27…지관부
28…플랜지
30…고무 패킹
3F…내주면
31~34…제1~제4 밀봉 링
35…직선부
41~45…제1~제5 오목부(패킹 장착 홈)
C…직경방향
C1…바깥쪽
L…관축방향
L1…제1 방향
L2…제2 방향
R…둘레방향
S1…제1 밀봉 영역
S2…제2 밀봉 영역
S3…제3 밀봉 영역

Claims (6)

1. 기설관의 관벽의 일부를 천공하여 상기 관벽에 개방구멍을 형성하기 위해서 커터를 구비한 천공기가 장착되고, 상기 개방구멍이 형성된 후에 상기 천공기가 분리되기 위한 부단류 장치로서,
   상기 기설관의 둘레방향으로 분할되고, 상기 기설관의 일부를 둘러싸는 복수개의 분할 케이스를 포함하는 밀폐 케이스와,
   상기 밀폐 케이스와 상기 기설관 사이를 밀봉하기 위한 고무 패킹을 구비하고,
   상기 복수의 분할 케이스 중 1개인 제1 분할 케이스에는 상기 기설관의 직경방향으로 연장되는 분기구멍을 정의하는 분기상의 지관부가 형성되고,
   상기 제1 분할 케이스의 상기 지관부에는 상기 천공기를 착탈하기 위한 플랜지가 설치되고,
   상기 밀폐 케이스가 상기 기설관의 관축방향으로 왕복 이동 가능하며,
   상기 분기구멍이 설치된 상기 밀폐 케이스의 부위를 둘러싸고, 상기 분기구멍의 주위에 있어서 상기 밀폐 케이스와 상기 기설관 사이를 밀봉하기 위한 제1 밀봉 영역과,
   상기 제1 밀봉 영역에 인접하고, 또한 상기 제1 밀봉 영역에 대하여 밀봉되고, 상기 제1 밀봉 영역으로부터 상기 관축방향으로 어긋나고, 또한 상기 커터로 천공한 상기 개방구멍을 일시적으로 막기 위한 제2 밀봉 영역을 상기 고무 패킹이 형성하고,
   상기 고무 패킹은 상기 제1 및 제2 밀봉 영역을 형성하는 제1, 제2 및 제3 밀봉 링을 포함하고,
   상기 각 링은 상기 밀폐 케이스의 패킹 장착 홈에 장착됨과 아울러 상기 기설관의 외주면에 접촉하고,
   상기 2개의 밀봉 영역 사이에 배치된 상기 제2 밀봉 링과 상기 패킹 장착 홈 사이에는, 당해 제2 밀봉 링의 외주 가장자리에서의 상기 분기구멍측에, 상기 제2 밀봉 링이 상기 패킹 장착 홈 내에서 상기 기설관의 직경방향의 바깥쪽을 향하여 변형하는 것을 허용하는 허용 공간이 정의되어 있는 것을 특징으로 하는 부단류 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 관벽에 형성된 상기 개방구멍으로부터 상기 기설관의 내부에 침입하여 상기 기설관 내의 유체의 흐름을 멈추기 위한 칸막이 밸브체와,
   상기 칸막이 밸브체를 수용하고 상기 천공기 대신에 상기 플랜지를 통하여 상기 제1 분할 케이스에 결합되는 밸브 덮개를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 부단류 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 고무 패킹에서 상기 제1 밀봉 영역을 형성하는 제1부는, 상기 커터가 통과하기 위한 관통구멍을 가지는 격자상으로 형성되고,
   상기 고무 패킹에서 상기 제2 밀봉 영역을 형성하는 제2부는, 상기 제2 밀봉 영역에 대응하는 상기 기설관의 상기 개방구멍의 주위를 덮는 격자상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부단류 장치.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2 밀봉 영역으로부터 상기 제1 밀봉 영역으로 향하는 방향으로 상기 고무 패킹이 상기 밀폐 케이스와 함께 슬라이딩 이동함으로써, 상기 제2 밀봉 링이 상기 개방구멍의 가장자리의 상기 기설관의 부위에 접촉하고, 또한 상기 제3 밀봉 링이 상기 기설관의 외주면에 접촉한 상태에서 상기 개방구멍을 일시적으로 상기 제2 밀봉 영역이 막는 것을 특징으로 하는 부단류 장치.
5. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 고무 패킹은 제4 밀봉 링을 추가로 포함하고, 또한 상기 제1 밀봉 링과 상기 제4 밀봉 링 사이에 제3 밀봉 영역을 형성하고, 또한 상기 제1 밀봉 링과 상기 패킹 장착 홈 사이에 상기 허용 공간과 마찬가지의 별개의 허용 공간이 정의되어 있는 것으로, 상기 지관부를 중심으로 상기 고무 패킹이 대칭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부단류 장치.
6. 제2항의 부단류 장치를 사용하고, 조립 공정, 천공 공정, 제1 이동 공정, 교환 공정 및 제2 이동 공정을 포함하는 부단류 공법으로서,
   상기 조립 공정에서는 상기 기설관의 일부를 상기 밀폐 케이스에 의해 기밀 상태로 둘러쌈과 아울러, 오퍼레이션 밸브를 설치하지 않고 상기 천공기를 상기 제1 분할 케이스의 상기 플랜지에 부착하고,
   상기 천공 공정에서는 상기 커터가 상기 분기구멍을 통과하여 상기 기설관의 일부에 상기 개방구멍을 형성하고,
   상기 제1 이동 공정에서는 상기 제1 밀봉 영역이 상기 개방구멍을 덮지 않고, 또한 상기 제2 밀봉 영역이 상기 개방구멍을 둘러싸도록, 상기 밀폐 케이스를 상기 천공 공정후에 상기 관축방향의 제1 방향으로 이동시키고,
   상기 교환 공정에서는 상기 제1 이동 공정후에 상기 천공기를 상기 커터와 함께 상기 플랜지로부터 분리하고, 상기 천공기 대신에 상기 칸막이 밸브체를 수용한 밸브 덮개를 상기 플랜지에 장착하고,
   상기 제2 이동 공정에서는 상기 교환 공정후에, 상기 칸막이 밸브체가 상기 개방구멍으로 침입할 수 있는 위치까지 상기 제1 방향과는 반대인 제2 방향으로 상기 밀폐 케이스를 이동시키고,
   상기 제1 이동 공정에 있어서, 상기 제2 밀봉 링이 상기 개방구멍을 완전히 넘어가지 않고, 상기 개방구멍의 가장자리에 접촉하여 상기 제2 밀봉 영역이 상기 개방구멍을 일시적으로 폐색하는 것을 특징으로 하는 부단류 공법.

Images