KR20160066503A

KR20160066503A - 관 갱생 공법

Info

Publication number: KR20160066503A
Application number: KR1020150166154A
Authority: KR
Inventors: 카미야마 타카오; 이시다 마코토; 하세가와 타케시
Original assignee: 가부시키가이샤 쇼난 고세이쥬시 세이사쿠쇼
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2016-06-10
Also published as: CN105650399A; GB2534655A; US20160153603A1; JP6418923B2; GB201520319D0; US9518692B2; KR101712289B1; DE102015120268A1; JP2016108723A

Abstract

본 발명은 기설치관의 만곡부를 효과적으로 또 저가로 갱생할 수 있는 관 갱생 공법을 제공한다. 기설치관(10)은 오목상으로 만곡한 만곡부(10a, 10c), 또는 직선부(10b, 10d)를 갖는다. 만곡부(10c)의 갱생에, 내면판, 측판, 단판이 어느 것이나 직사각형의 직방체 형상의 세그먼트(1)가 복수 이용된다. 만곡부(10c)에서, 직방체 형상의 복수의 세그먼트(1)가, 각 세그먼트의 단판(104, 105) 사이에 간격유지부재(120)를 개재시켜서 원주 방향으로 연결되어, 만곡부(10C)의 갱생이 행해진다.

Description

관 갱생 공법{Pipe rehabilitation method}

본 발명은, 내주면을 구성하는 내면판과, 상기 내면판의 주변에 설립된 측판 및 단판을 플라스틱에 의해 일체로 형성한 세그먼트를 원주방향 및 관 길이방향으로 연결하여 조립하여 기설치관을 갱생하는 관 갱생 공법에 관한 것이다.

땅속에 매설된 하수관 등의 관로가 노후화된 경우, 상기 관로를 땅속으로부터 파내지 않고, 그 내주면으로 라이닝을 실시하여 상기 관로를 보수하는 관 라이닝 공법이 제안되어, 이미 실용화되어 있다.

상기 관 라이닝 공법은, 예컨대 관상 수지 흡수재에 미경화의 열경화성 수지를 함침시켜서 구성되는 관 라이닝재를 유체압에 의해 관로내에 반전시키면서 삽입하고, 상기 관 라이닝재를 유체압에 의해 관로의 내주벽에 누른채, 관 라이닝재를 임의의 방법에 의해 가열하여 여기에 함침된 열경화성 수지를 경화시키는 것에 의해, 관로내에 플라스틱 파이프를 형성하여 관로를 보수하는 공법이다.

또한, 내주면을 구성하는 내면판과, 상기 내면판의 주변에 설립된 측판 및 단판을 플라스틱에 의해 일체로 형성한 세그먼트를 원주방향으로 연결하여 관 유닛을 조립하고, 상기 관 유닛을 관 길이방향으로 연결하여 이루어지는 갱생관을 이용하여 관로를 갱생하는 공법도 알려져 있다(특허문헌 1). 대구경의 관로에 대하여는, 이 공법이 사용되며, 기설치관 내에 갱생관을 조립한 후, 기설치관과 갱생관의 사이 공간에 그라우트 등의 충전재를 충전하여 경화시켜 복합관이 구축된다.

갱생관을 현장에 설치할 때에, 기설치관의 시공오차에 대응시키기도 하고, 또는 다른 구조물과의 조화로 인하여 갱생관의 관직경(관경)을 규격 치수보다 약간 크게 하고 싶은 경우가 있다. 그 때문에, 세그먼트를 원주방향으로 연결할 때, 세그먼트 사이에 확경부재를 개재시켜서 조립하여, 갱생관의 관경을 확대하는 것이 행해지고 있다(특허문헌 2).

특허문헌 1: 일본 특개2011-12803호 공보 특허문헌 2: 일본 특개2014-77261호 공보

단면이 원형인 기설치관을 갱생하는 경우에는, 기설치관의 원에 대응하여 원을 등분할한 원호상의 세그먼트가 이용되거나, 또는 단면이 직사각형인 기설치관을 갱생하는 경우에는, 직사각형의 사변에 대하여는 직방체 세그먼트가, 또 4개 모퉁이에는, 그 형상에 대응하여 굴곡된 굴곡 세그먼트가 이용된다.

기설치관에 소정의 곡률로 만곡하는 부분이 있을 때, 그 곡률에 맞는 규격의 원호 세그먼트가 있으면, 그것을 이용하여 관로를 갱생할 수 있지만, 곡률이 상이할 때마다 그에 맞는 원호상 세그먼트를 제작하는 것은 비용 상승의 원인으로 된다.

따라서, 기설치관의 만곡부의 곡률에 맞는 원호상 세그먼트가 없는 경우에는, 그 곡률에 가까운 규격의 원호상 세그먼트를 사용하는 것으로 되지만, 원호상의 세그먼트를 원주방향으로 연결할수록, 기설치관과의 간격이 커지게 되는 문제가 있다. 그래서, 특허문헌 2에 나타내는 바와 같이, 확경부재를 개재시켜서 세그먼트를 연결하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 특허문헌 2는, 세그먼트를 원주방향으로 연결했을 때의 형성되는 관 유닛의 직경을 크게 하는 것으로, 상이한 기설치관의 만곡부에 맞추는 것은 아니다.

그래서, 본 발명은, 기설치관의 만곡부를 효과적으로 또 저가로 갱생할 수 있는 관 갱생 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 내면판과, 상기 내면판의 원주방향으로 연장되는 양측에 설립된 측판(側板)과, 내면판의 관 길이방향으로 연장되는 양단에 설립된 단판(端板)으로 이루어지는 플라스틱으로 만든 일체성형의 세그먼트를 원주방향 및 관 길이방향으로 연결하여 갱생관을 조립하여 기설치관을 갱생하는 관 갱생 공법으로서,

상기 기설치관의 만곡부의 갱생에, 내면판, 측판, 단판이 어느 것이나 직사각형의 직방체 형상의 세그먼트가 복수 사용되며,

상기 만곡부에 있어서, 상기 직방체 형상의 복수의 세그먼트가, 각 세그먼트의 단판 사이에 간격유지부재를 개재시켜서 원주방향으로 연결되어, 상기 만곡부의 갱생이 행해지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 직방체 형상의 복수의 세그먼트를, 각 세그먼트의 단판 사이에 간격유지부재를 개재시켜서 원주방향으로 연결시켜, 기설치관의 만곡부를 갱생하도록 하고 있기 때문에, 기설치관의 만곡부를 효과적으로 또 저가로 갱생할 수 있다.

도 1은 갱생관의 조립에 사용되는 세그먼트의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2의 (a)는 도 1에 도시한 세그먼트의 한쪽의 단판의 정면도, (b)는 다른 쪽의 단판의 정면도이다.
도 3의 (a)는 간격유지부재의 정면도, (b)는 그의 측면도이다.
도 4는 관로에 부설된 갱생관의 정면도이다.
도 5는 각종 형상의 세그먼트를 사용하여 갱생관을 조립하고 있는 상태를 도시하는 설명도이다.
도 6은 간격유지부재를 이용하여 세그먼트를 원주방향으로 연결하는 공정을 도시한 설명도이다.

발명을 실시하기 위한 형태

이하에 본 발명을, 첨부 도면에 도시하는 실시예를 기초로 하여 설명한다. 본 발명은, 하수관, 상수관, 터널, 또는 농업용 수로 등의 대구경의 기설치관을 갱생 또는 수복하는 것에 적합하고, 실시예에서는, 기설치관은, 관 길이방향으로 직교하는 단면형상이, 만곡부 및 직선부를 갖는 형상으로 설명된다. 그러나, 그 이외의 형상의 기설치관에도 본 발명을 적용하는 것은 물론이고, 또한 상기 단면형상이 관으로서 닫힌 형상이 아니고, 예컨대 말굽형이나 반원형, 凹자형 등 편측이 열려 있는 형상인 경우에도 관으로 보고 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 본 명세서에서, 관 길이방향이라는 것은, 기설치관 내지 갱생관이 길이 방향으로 연장되는 방향을 말한다, 원주방향이라는 것은, 관 길이방향으로 수직한 단면에서 기설치관 내지 갱생관이 그리는 폐곡선의 원주 방향을 말한다.

실시예

도 1에는, 기설치관을 갱생하는 갱생관의 조립단위부재로 되는 갱생관용 세그먼트(1)(이하, 간단히 세그먼트라 칭함)의 구조가 도시되어 있다. 세그먼트(1)는, 갱생관의 내주면을 구성하는 내면판(101)과, 상기 내면판(101)의 원주방향으로 연장되는 양측에 내면판에 대하여 수직으로 설립된 측판(102, 103)과, 내면판(101)의 관 길이방향으로 연장되는 양단에 내면판에 대하여 수직으로 설립된 단판(104, 105)으로 이루어지는 플라스틱으로 만든 일체성형의 블록상의 부재이다.

세그먼트(1)는, 내면판, 측판, 단판이 어느 것이나 직사각형(평행사변형)이고, 직방체 형상의 세그먼트로 되어 있다. 그러나, 기설치관의 단면형상에 따라서, 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 원주를 복수 등분하는 소정 각도, 예컨대 6등분하는 60도의 원호상으로 만곡한 원호상 세그먼트, 또는 직각으로 둥그스름하게 하여 절곡한 만곡 세그먼트도 이용될 수 있다.

내면판(101)의 상면에는 세그먼트(1)의 기계적 강도를 보강하기 위하여, 측판(102, 103)의 내측에, 4개의 내부판(106, 107)이 측판(102, 103)과 평행하게 등간격으로 설립된다.

내면판(101), 측판(102, 103), 단판(104, 105), 내부판(106, 107)은, 모두 투명, 반투명 또는 불투명한 동일 플라스틱으로 되어 있고, 공지의 성형기술을 이용하여 일체로 성형된다.

측판(102), 측판(103), 및 내부판(106)에는, 세그먼트(1)를 관 길이방향으로 연결하는 연결구를 통하기 위한 삽통구멍(102a, 103a, 106a)이 복수 (4개) 형성되어 있고, 내부판(107)에는, 동일 연결구를 통하는 절결부(107a)가 복수(동일하게 4개) 형성된다.

단판(104)은, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 측판(102)과 측판(103) 사이에 배치되고, 단판(104)에는, 세그먼트(1)를 원주방향으로 연결하는 볼트 등의 연결부재를 통하기 위한 원형의 삽통구멍(104a)이 복수(5개) 형성되고, 또 후술하는 간격유지부재 (스페이서)의 철부(凸部)와 감합하는 요부(凹部)(104b)가 2개 형성된다. 또한, 단판(104)의 하방부에는, 간격유지부재의 철부와 요부에 감합하는 요부(104e)와 철부(104f)가 관 길이방향으로 전체에 걸쳐 형성된다.

단판(105)은, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 단판(104)과 동일한 형상이고, 단판(105)에는, 연결부재를 통하기 위한 원형의 삽통구멍(105a)이 복수(5개) 형성되고, 또 간격유지부재의 요부에 감합하는 철부(105b)가 형성된다. 또한, 단판(105)의 하방부에는, 간격유지부재의 요부와 철부에 감합하는 철부(105e)와 요부(105f)가 관 길이방향으로 전체에 걸쳐 형성된다.

도 3에는, 관로의 만곡부에 있어서 직방체 세그먼트를 사용하여 관 갱생을 행할 때에 사용되는 간격유지부재(스페이서)(120)가 도시되어 있다. 간격유지부재(120)는, 세그먼트(1)와 동일한 재질이고, 세그먼트(1)의 단판(105)과 당접하는 당접면(120a)과 그 반대측의 당접면(120b)은 각도 α를 형성하여 교차하도록 경사 평면으로 되어 있다. 간격유지부재(120)의 하면에는, 연결되는 세그먼트의 각 측판, 내부판의 관 길이방향의 위치에 일치하는 돌출부(122, 126, 127, 123)가 제공되며, 세그먼트(1)의 단판(104, 105)의 삽통구멍(104a, 105a)에 대응하는 삽통구멍(120i)이 복수 형성된다.

또한, 간격유지부재(120)의 당접면(120a)에는, 세그먼트(1)의 단판(105)에 형성된 철부(105b)와 감합하는 요부(120c)가, 또한 당접면(120b)에는, 세그먼트(1)의 단판(104)에 형성된 요부(104b)에 감합하는 철부(120d)가 형성된다. 또한, 당접면(120a)의 상부에는, 세그먼트(1)의 단판(105)에 형성된 철부(105e)와 요부(105f)와 감합하는 요부(120e)와 철부(120f)가 관 길이방향으로 전체에 걸쳐 형성되어, 당접면(120b)의 상부에는, 세그먼트(1)의 단판(104)에 형성된 요부(104e)와 철부(104f)에 감합하는 철부(120g)와 요부(120h)가 관 길이방향으로 전체에 걸쳐 형성된다.

이하에, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 상술한 세그먼트 및 간격유지부재를 사용하여 상이한 만곡부가 있는 갱생관을 기설치관 내에 조립하는 방법을 설명한다.

도 4에는, 갱생해야할 기설치관(10)이 도시되어 있고, 기설치관(10)은, 관 길이방향으로 직교하는 수직 단면에서 보아 오목상으로 만곡한 만곡부(10a, 10c), 직선부(10b, 10d) 및 굴곡부(10e, 10f)를 갖고 있다.

만곡부(10a)는, 특허문헌 2에 기재된 바와 같은, 원을 6등분하는 60도의 원호상으로 만곡한 세그먼트(3)를 이용하여 갱생되고, 만곡부(10c)는, 만곡부(10a)에 비교하여 만곡이 근소하여, 도 1에 도시한 직방체 형상의 세그먼트(1)와 간격유지부재(120)를 이용하여 갱생되고, 직선부(10b, 10d)는, 세그먼트(1)와 동일한 직방체 형상의 세그먼트이며, 원주방향 길이가 세그먼트(1)의 약 2배인 세그먼트(2)를 이용하여 갱생되며, 또한, 만곡부(10e, 10f)는, 단판이 세그먼트(1)의 단판(104, 105)과 동일하고, 내면판, 측판, 내부판이 직각으로 둥그스름하게 하여 절곡된 형상의 세그먼트(4)를 이용하여 갱생된다.

도 5는, 각종 세그먼트(1~ 4)를 원주방향 및 관 길이방향으로 연결하는 공정을 일부의 세그먼트를 취출하여 설명하고 있다.

도 5의 우측에 도시하는 바와 같이, 위로부터 순서대로 세그먼트(3, 2, 2, 4, 1)의 각각의 단판을 합치고, 볼트와 너트를 이용하여 각 세그먼트를 체결하는 것에 의해 이들의 세그먼트가 원주방향으로 연결된다.

만곡부(10c)는, 원호 곡률이 커서, 규격의 원호상의 세그먼트(3) 등으로는, 갱생이 곤란하기 때문에, 도 6에 도시하 바와 같이, 직방체 형상의 세그먼트(1, 1)사이에 간격유지부재(120)를 개재시켜서 원주방향으로 연결하여, 만곡부(10c)를 갱생하도록 하고 있다.

도 6의 (a)에서, 2개의 세그먼트(1, 1)의 단판(104, 105) 사이에 간격유지부재(120)를 삽입하고, 한쪽의 세그먼트(1)의 측판(104)에 형성된 요부(104b, 104e), 철부(104f)를, 간격유지부재(120)의 당접면(120b)에 형성된 철부(120d,120ｇ), 요부(120h)에 위치시켜 맞추는 것과 함께, 다른 쪽의 세그먼트(1)의 측판(105)에 형성된 철부(105b, 105e), 요부(105f)를, 간격유지부재(120)의 당접면(120a)에 형성된 요부(120c, 120e), 철부(120f)에 위치시켜 맞춘다.

이어서, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 각각 위치 맞춰진 철부와 그에 대응하는 요부를 감합시켜, 2개의 세그먼트(1, 1)의 단판((104, 105)과 간격유지부재(120)의 당접면(120b, 120a)을 각각 당접시킨다. 그 상태에서, 단판(105)의 삽통구멍(105a)으로부터 간격유지부재(120)의 삽통구멍(120i), 단판(104)의 삽통구멍(104a)에 볼트(6)를 통하여 반대측의 너트(7)에 나사연결하여, 양 세그먼트(1, 1)를 체결하는 것에 의해 양 세그먼트(1, 1)를 원주방향으로 연결한다.

도 4에 도시하는 만곡부(10c)의 4개의 세그먼트(1)는, 각각 그 사이에 간격유지부재(120)를 개재시켜서 연결되기 때문에, 도 4에 대략 도시한 바와 같이, 세그먼트(1)의 측판(102)의 상측(도 4에서는 하측)과 만곡부(10c) 사이의 간극이 적어져서, 만곡부(10c)의 원만한 원호에 대응한 원호상 세그먼트를 원주방향으로 연결하였을 때에 얻을 수 있는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 간격유지부재(120)의 당접면(120a)과 (120b)이 이루는 경사각 α은, 기설치관의 만곡부의 곡률, 세그먼트(1)의 원주방향 길이 등으로 결정하게 한다. 예컨대, 만곡부의 곡률이 크고(곡률 반경이 작고) 만곡도가 큰 경우, 또는 세그먼트(1)의 원주방향 길이가 긴 경우에는, 그에 따라서 당접면(120a, 120b)의 경사를 크게하여 경사각 α를 크게 한다. 이와 같이 하는 것에 의해, 간격유지부재를 개재하여 원주방향으로 연결된 세그먼트가 이루는 만곡을, 만곡부의 만곡에 의해 양호하게 맞출 수 있게 된다.

이와 같이, 원주방향으로 모든 세그먼트를 연결하면, 도 5의 중앙에 도시한 바와 같은 원주방향으로 연결된 링상의 관을 얻을 수 있다. 그 링상의 관의 각 세그먼트를 이미 원주방향으로 연결이 끝낸 도 5의 좌측에 도시하는 링상의 관의 세그먼트를 관 길이방향으로 연결한다. 이와 같은 관 길이 방향의 세그먼트의 연결은, 특허문헌 1, 2에 기재된 바와 같이, 한쪽의 세그먼트에 고정된 너트에, 다른 쪽의 세그먼트로부터의 볼트상의 연결구를 나사연결하여, 양 세그먼트를 체결하는 것에 의해 행해진다.

모든 세그먼트를 관 길이방향으로 연결하고, 기설치관(10) 내에 갱생관을 조립한 후, 기설치관과 갱생관 사이의 간극에 그라우트 등의 충전재를 주입하고, 고화시켜, 기설치관과 갱생관으로 이루어지는 복합관을 구축하여, 기설치관의 갱생을 완료한다.

　또한, 상술한 간격유지부재는, 그것을 규격 세그먼트 사이에 개재시켜서 세그먼트를 원주방향으로 연결하여 조립할 수 있는 갱생관의 관 직경을 크게 하는 관직경부재로서 이용할 수 있다.

1, 2, 3, 4:　세그먼트 6: 볼트 7: 너트
10: 기설치관 101: 내면판 102, 103: 측판
104, 105: 단판 106, 107: 내부판 120: 간격유지부재

Claims

내면판과, 내면판의 원주방향으로 연장되는 양측에 설립된 측판과, 내면판의 관 길이방향으로 연장되는 양단에 설립된 단판으로 이루어지는 플라스틱으로 만든 일체성형의 세그먼트를 원주방향 및 관 길이방향으로 연결하여 갱생관을 조립하고기설치관을 갱생하는 관 갱생 공법으로서,
상기 기설치관의 만곡부의 갱생에, 내면판, 측판, 단판이 어느 것이나 직사각형의 직방체 형상의 세그먼트가 복수 이용되고,
상기 만곡부에 있어서, 상기 직방체 형상의 복수의 세그먼트가, 각 세그먼트의 단판 사이에 간격유지부재를 개재시켜서 원주방향으로 연결되어, 상기 만곡부의 갱생이 행해지는 것을 특징으로 하는 관 갱생 공법.
제1항에 있어서, 상기 간격유지부재가, 세그먼트의 단판과 당접하는 제1 당접면과, 상기 제1의 당접면과 반대측에 있는 세그먼트의 단판과 당접하는 제2의 당접면을 갖고, 양 당접면은 소정의 각도를 이루어 교차하는 경사면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 관 갱생 공법.
제2항에 있어서, 상기 간격유지부재의 양 당접면이 이루는 경사각은, 기설치관의 만곡부의 곡률 및 직방체 형상의 세그먼트의 원주방향 길이를 기준으로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 관 갱생 공법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 세그먼트의 단판의 내부판 측의 하방부에, 관 길이방향으로 전체에 걸쳐 연장되는 요부와 철부가 형성되고, 상기 단판과 당접하는 간격유지부재의 제1 또는 제2의 당접면에는, 상기 단판에 형성된 요부와 철부에 감합하는 철부와 요부가 관 길이방향으로 전체에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 관 갱생 공법.