KR20160123407A - 파이프의 내/외면 보수 및 보강 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직조된 12K~24k 두께의 {강화섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유}로 이루어진 섬유 중에서 선택된 어느 하나의 섬유에 2액형 상온 경화형의 에폭시 액상수지를 직조된 섬유의 단위면적당 두께대비 약 30~80중량%의 구성비로 함침한 다음, 이를 현장에서 상온 경화시킨 후, 파이프의 내/외면에 접착시키는 과정으로 파이프를 보수 및 보강하는 방법으로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

파이프의 내/외면 보수 및 보강 방법{A repairing method of a pipe}

본 발명은 상/하수도관, 가스관, 송유관 등과 같은 파이프의 내/외면을 보수하고 보강하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2액형 상온 경화형의 에폭시 수지를 직조된 강화섬유에 도포한 다음 이를 상온 경화시켜 파이프의 내/외면에 접착시킴으로써 내구성 및 내진성을 향상시킬 수 있도록 하는 파이프의 내/외면 보수 및 보강 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 상ㆍ하수도관이나 가스관, 송유관 등(이하 '파이프'라 함)은 매설연수가 지나게 되면 파손이나 부식 등에 의해 노후화되고, 이에 따른 문제발생의 일 예로 상수도 관망의 기능 유지에 지장을 초래함은 물론 에너지 소비를 증가시키는 결과를 가져온다.

이와 같이, 파이프의 내/외면에 부식 생성물이 형성되거나 상기 파이프의 파손 등의 문제점을 해결하기 위해 노후관(즉, 파이프)에 대한 개량공사를 실시하게 되는데, 이때 노후관을 교체하지 않고 기존 매설관의 구조상 기능을 활용하는 보강공법에 의해 악화된 관로의 기능개선을 도모하는 방법을 갱생(Renovation) 공법이라 한다.

이 중에서 수지 라이닝(Resin Lining) 공법은 상수도관 내부에 잔존하는 녹이나 경질의 부식 생성물을 제거하고 내면에 부식방지를 위하여 액상의 수지를 라이닝 하는 공법을, 세관 작업 후 주제와 경호제를 혼합하여 액상의 수지 분사헤드를 통하여 파이프의 표면에 분사한다.

한편, 상기와 같은 라이닝 공법의 일반적인 방식은 지하에 매설되어 노후된 상ㆍ하수도관 등(이하 '관로'라 함)을 보수하기 위해서는 지면을 굴착한 후 노후된 관로를 교체하건 관의 일부를 보수하는 방법의 굴착식 보수공법이 적용되고 있다.

그러나, 종래와 같이 지면을 굴착하는 방법은 많은 작업시간을 필요로 할 뿐만 아니라 작업이 복잡하므로 시공 비용이 증가하거나 보수 작업시간이 증가하는 등의 여러가지 문제점이 있었다.

따라서, 근래에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 노후된 관로상에 열경화성 에폭시 수지 또는 불포화폴리에스테르 수지 등이 코팅된 튜브를 이용하여 관로의 내부에 반전시켜 튜브의 일면에 함침된 열경화성 수지를 열경화시키는 방법으로 관료의 내면을 보수하는 공법인 비굴착 관로 보수방법이 제시되고 있다.

[문헌 1] 등록특허공보 등록번호 제10-0730516호(발명의 명칭: 기밀성이 향상된 비굴착 라이닝공법 및 이 공법에 적용되는 비굴착 라이닝장치. 공고일자: 2007년 06월 20일) [문헌 2] 등록특허공보 등록번호 제10-0606188호(발명의 명칭: 노후 수도관의 비 굴착 PE 라이닝 갱생공법. 공고일자: 2006년 07월 31일) [문헌 3] 공개특허공보 공개번호 제10-2004-0103858호(발명의 명칭: 관 라이닝재의 반전방법 및 이를 이용한 관 라이닝 공법. 공개일자: 2004년 12월 09일) [문헌 4] 공개특허공보 공개번호 제10-2005-0092325호(발명의 명칭: 하수간 비굴착 라이닝 복합관 보수재 및 이를 이용한 보수공법. 공개일자: 2005년 09월 21일)

본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 직조된 강화섬유에 2액형 상온 경화형 에폭시 액상 수지를 상기 강화섬유 면적당 두께대비 약 30~80%중량%로 함침하여 현장에서 상온 경화시켜 파이프의 내/외면에 접착시켜 내구성 및 내진성을 향상시킬 수 있도록 하는 파이프의 보수 및 보강 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 직조된 12K~24k 두께의 {강화섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유}로 이루어진 섬유 중에서 선택된 어느 하나의 섬유에 2액형 상온 경화형의 에폭시 액상수지를 직조된 섬유의 단위면적당 두께대비 약 30~80중량%의 구성비로 함침한 다음, 이를 현장에서 상온 경화시킨 후, 파이프의 내/외면에 접착시키는 과정으로 파이프를 보수 및 보강하는 방법으로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명은 2액형 상온 경화형의 에폭시 수지를 직조된 강화섬유에 도포한 다음 이를 상온 경화시켜 파이프의 내/외면에 접착시킴으로써 내구성 및 내진성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

본 발명에서는 상ㆍ하수도관, 가스관, 송유관 등에 적용되는 파이프의 내/외면을 보수 및 보강하는 방법을 제시하고 있으며, 바람직하게는 철강 소재보다 경량이면서 강도 및 탄성률이 매우 우수한 직조된 강화섬유(또는 탄소 섬유, 아라마이드 섬유, 현무암 섬유)에 2액형 상온 경화형 에폭시 액상 수지를 직조된 12K~24K 두께의 강화섬유에 관경 및 관내, 외부의 부식 정도를 고려하여, 단위면적당 두께대비 약 30~80중량%의 구성비로 파이프의 내면 또는 외면에 1차 부착성을 위하여 먼저 도포한 후, 직조된 강화섬유 원단의 세로폭이 약 300~600mm, 가로폭이 약 100~300mm 정도로 릴 장치에 감은 다음, 다각형의 스파이럴 도포장비를 이용하여, 파이프의 내면 또는 외면에 도포하면서 강화섬유의 부착성 향상을 위하여 탈포 로울러로 도포된 파이프의 내면에 있는 기포를 제거하면서 장기 내구성을 확보하기 위하여 2차 도포를 강화섬유면에 단위면적당 두께대비의 액 30~80중량%의 구성비로 도포 및 함침하고 탈포, 가압, 접착하여 상온경화방식으로 강화섬유에 도포되어 있는 2액형의 상온 경화형 에폭시 액상수지를 직조된 강화섬유 단위면적당 두께대비 액 30~80중량%의 구성비로 도포 및 함침하여 현장에서 상온 경화시켜 파이프의 내/외면을 보수 및 보강하여 파이프의 강도, 내부식성, 내진성을 향상시킬 수 있도록 하는 파이프의 내/외면 보수 및 보강 방법을 구현하고자 한다.

또한, 본 발명은 직조된 강화섬유(또는 탄소 섬유, 아라마이드 섬유, 현무암 섬유)에 2액형의 상온 경화형의 에폭시 액상 수지를 직조된 강화섬유 단위면적당 두께대비 약 30~80중량%의 구성비로 도포 및 함침하여 현장에서 상온 경화시켜 파이프의 내/외면을 보수 및 보강하는 방법을 제시하고자 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 의거 상세히 설명하겠는 바, 상기 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

{실시 예 1}

하기의 실시 예 1에서는 파이프의 내부를 보강하는 방법을 구체적으로 설명하고자 한다.

먼저, 우수한 부착성을 확보하기 위하여 신관 및 노후관의 내면을 통상의 그라인딩 또는 블라스팅으로 표면 처리를 한 후, 2액형 액상 에폭시 공급장비를 이용하여 파이프의 내면에 직조된 강화섬유가 충분히 부착될 수 있도록 상온 경화타입의 2액형 액상 에폭시 수지를 12K~24K(이때, 1K는 하나의 원사를 만드는데 1000개의 필라멘트가 소요된다)로 직조된 강화섬유의 부착성을 위하여 단위면적당 두께대비 약 30~80중량%의 구성비로 도포를 한다. 즉, 상기 강화섬유의 표면에 2액형 액상 에폭시 수지를 도포한다.

이후, 상기 강화섬유 원단의 세로폭이 약 300~600mm이고, 가로폭이 약 100~300mm 정도로 릴장치에 감은 다음, 이를 원주방향으로 스파이럴 회전방식으로 파이프의 내면에 회전, 부착하면서 후진한다.

다음, 상기 릴 장치의 후미에서 강화섬유의 부착성을 향상시키기 위하여 파이프의 내면에 부착된 강화섬유의 액상 에폭시 기포를 제거한 후, 장기적으로 내구성 확보를 위하여 파이프의 내면에 부착된 강화섬유의 표면에 액상 에폭시 수지를 도포한 후, 이를 상온에서 경화시킴으로써 파이프의 내면을 보수, 보강하여 내구성 및 내진성을 향상시킨다.

이때, 상기와 같은 공법을 적용할 때 파이프의 내부 온도가 5℃ 이하인 경우 열풍장치로 함침된 강화섬유의 경화를 촉진시켜줌으로써 파이프의 내면을 보강하는 것이 바람직하다.

{실시 예 2}

하기의 실시 예 2에서는 파이프의 외부를 보강하는 방법을 구체적으로 설명하고자 한다.

먼저, 파이프의 외면을 그라인딩 또는 블라스팅으로 표면 처리를 한 다음, 강화섬유의 표면에 상온 경화타입의 2액형 액상 에폭시 수지를 도포한다. 이때 상기 강화섬유가 파이프의 외면에 부착할 때 부착성을 향상시키기 위하여 상기 강화성유의 단위면적당 두께대비 약 30~80중량%의 구성비로 도포한다.

이후, 에폭시 수지가 도포된 강화섬유를 파이프의 외면에 부착시킨 다음, 상기 파이프와 강화섬유에 잔존하는 기포를 제거하면서 상온에서 경화시킴으로써 파이프의 외면을 보수 및 보강한다.

Claims (5)

1. 파이프의 내/외면 보수 및 보강 방법에 있어서,
   {강화섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유} 중에서 선택된 어느 하나의 섬유에 에폭시 수지를 도포 또는 함침한 다음. 이를 파이프의 내/외부에 접착시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 파이프의 내/외면 보수 및 보강 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 섬유와 파이프 사이에 형성된 기포를 제거한 다음, 상온에 경화시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프의 내/외면 보수 및 보강 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 파이프의 내부온도가 5℃ 이하일 때는 열풍장치로 함침된 섬유를 경화시키는 것을 특징으로 하는 파이프의 내/외면 보수 및 보강 방법.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 섬유는 12K~24k 두께로 직조된 것임을 특징으로 하는 파이프의 내/외면 보수 및 보강 방법.
   
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 섬유의 단위면적당 두께대비 약 30~80중량%의 구성비로 에폭시 수지를 도포 또는 함침하는 것을 특징으로 하는 파이프의 내/외면 보수 및 보강 방법.