KR20170130696A - 하수관 보수용 가지 관 밀폐 팩 및 이를 가진 하수관 보수 장치 - Google Patents

하수관 보수용 가지 관 밀폐 팩 및 이를 가진 하수관 보수 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하수관 보수용 가지 관 밀폐 팩 및 이를 가진 하수관 보수 장치에 관한 것이고, 구체적으로 가지 관이 연결된 하수관의 균열 부위의 보수 과정에서 가지 관을 밀폐시킨 상태에서 하수관의 보수가 가능하도록 하는 하수관 보수용 가지 관 밀폐 팩 및 이를 가진 하수관 보수 장치에 관한 것이다. 하수관 보수용 가지 관 밀폐 팩은 적어도 일부가 신축성 소재로 이루어지면서 내부에 기체가 주입되면 둘레 면을 따라 팽창 가능한 밀폐 튜브(10); 밀폐 튜브(10)의 한쪽 끝이 연결되면서 하수관의 둘레 면과 접촉되는 접촉면은 하수관의 둘레 면에 대응되는 곡률 반경을 가지는 접촉 패드(17); 및 접촉면에 형성된 주입 노즐(N1, N2)을 포함하고, 상기 접촉 패드(17)의 내부에 주입 노즐(N1, N2)과 연결되는 공급 경로가 형성되고, 상기 접촉면은 신축성을 가진다.

Description

하수관 보수용 가지 관 밀폐 팩 및 이를 가진 하수관 보수 장치{A Pack for Sealing a Branch Duct Used in Repairing Sewer and an Apparatus for Repairing the Same}
본 발명은 하수관 보수용 가지 관 밀폐 팩 및 이를 가진 하수관 보수 장치에 관한 것이고, 구체적으로 가지 관이 연결된 하수관의 균열 부위의 보수 과정에서 가지 관을 밀폐시킨 상태에서 하수관의 보수가 가능하도록 하는 하수관 보수용 가지 관 밀폐 팩 및 이를 가진 하수관 보수 장치에 관한 것이다.
하수관의 보수를 위한 다양한 구조의 보수 장치 또는 보수 로봇이 이 분야에 공지되어 있다. 하수관의 보수를 위하여 팩 장치 또는 보수 로봇이 맨홀과 같이 입구로 투입되어 보수 위치로 이동될 수 있고, 보수제에 의하여 균열과 같은 하자가 보수될 수 있다. 하수관의 다양한 위치에 균열이 발생될 수 있고, 예를 들어 가지 관이 연결된 부위에 하자가 발생될 수 있다. 가지 관 주위의 보수를 위하여 가지 관이 밀폐될 필요가 있다.
특허등록번호 제10-0797621호는 지중에 매설되는 지중관체와 메인관과 가지관의 연결 부위에 위치되도록 상기 메인관의 내부로 투입되는 승강프레임과, 상기 승강프레임을 상기 가지관 방향으로 상승하는 승강수단과, 상기 승강수단에 의해 상승하는 상기 승강프레임에 의해 상기 가지관의 내부로 투입되어 압축공기 공급 장치에 의해 팽창되도록 된 튜브와, 상기 튜브의 둘레부에 구비되어 상기 승강프레임의 상승에 의해 상기 메인관의 내부면에 밀착되도록 된 밀착판과, 상기 밀착판을 상기 메인관과 가지관의 연결 부위의 주위 벽면에 가압 밀착되도록 지지하는 가압밀착수단을 포함하는 가지관 보수기에 대하여 개시한다.
특허등록번호 제10-1267432호는 본관을 보수할 수 있으며 상기 본관 내부에서 회전 가능한 메인 패커; 상기 가지관을 보수할 수 있도록 상기 메인 패커에 설치된 보조 패커; 상기 보조 패커와 정해진 거리를 유지하도록 설치된 촬영 부재; 상기 메인 패커를 회전시킬 수 있는 회전 구동 매커니즘; 및 상기 보관의 내벽에 대한 마킹 기능을 제공하는 위치 확인부를 포함하고, 상기 촬영 부재를 기준으로 일편에는 상기 보조 패커가 위치하고 타편에는 상기 위치 확인 마킹부가 위치하고, 상기 촬영 부재의 중심에서 상기 위치 확인 마킹부의 마커 중심까지의 거리와 상기 촬영 부재의 중심에서 상기 보조 패커 중심까지의 거리가 동일한 하수관의 본관과 가지관이 연결된 부위를 보수하기 위한 비굴착 하수관 보수 장치에 대하여 개시한다.
특허등록번호 제10-1157080호는 하수관의 외부에서 원격제어가 되며, 하수관 내부를 하수관축 방향으로 주행하는 원격 제어 차량과; 상기 원격 제어 차량의 전방에 배치되며 그 외주면에 가지관 라이닝 시트가 감기고 공기 주입관이 연결되어 공기 주입에 의해 팽창 가능한 패커와; 상기 원격 제어 차량의 전방에 배치되며 하수관 외부에서 원격 제어되어 상기 패커를 하수관축을 중심으로 회전시키는 회전 수단과; 상기 회전 수단의 선단부에 장착되어 상기 패커를 360도 전방위로 틸팅시키는 패킹 무단 틸팅 수단과; 상기 패커 무단 틸팅 수단에 결합되어 하수관의 외부에서 원격 제어되는 유압실린더와, 상기 유압 실린더에 출몰 가능하게 설치되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 상단에 결합되어 상기 패커가 장착되는 패커 브래킷을 구비하는 패커 삽입 수단을 포함하는 하수관과 가지관 접합부의 비굴착 보수 장치에 대하여 개시한다.
상기 선행기술은 팽창 가능한 튜브, 보조 패커 또는 패커에 의하여 가지 관을 밀폐시키면서 가지 관 주위의 하자를 접착 수지와 같은 것에 의하여 보수하는 방법에 대하여 개시한다. 가지 관 주위의 보수 과정에서 가지 관을 밀폐시키면서 가지 관 주위를 패드와 같은 수단으로 밀착시킨 상태에서 보수재가 주입되도록 할 필요가 있다. 그러나 상기 선행기술은 이와 같은 구조를 가지는 가지 관 주위의 보수 장치에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허등록번호 제10-0797621호((주)우암건설, 2008년01월23일 공고) 가지관 보수기 선행기술 2: 특허등록번호 제10-1267432호(테크노포스(주), 2013년05월30일 공고) 하수관의 본관과 가지관이 연결된 부위를 보수하기 위한 비굴착 하수관 보수 방법 및 장치 선행기술 3: 특허등록번호 제10-1157080호((주)알파에코, 2012년06월21일 공고) 하수관과 가지관 접합부의 비굴착 보수 장치 및 보수 방법
본 발명의 목적은 가지 관을 밀폐시키면서 주위 부분이 밀착 수단에 의하여 긴밀하게 접촉된 상태에서 보수제가 주입되도록 하는 것에 의하여 안정적이고 신속하게 보수가 이루어지도록 하는 하수관 보수용 가지 관 밀폐 팩 및 이를 가진 하수관 보수 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 하수관 보수용 가지 관 밀폐 팩은 적어도 일부가 신축성 소재로 이루어지면서 내부에 기체가 주입되면 둘레 면을 따라 팽창 가능한 밀폐 튜브; 밀폐 튜브의 한쪽 끝이 연결되면서 하수관의 둘레 면과 접촉되는 접촉면은 하수관의 둘레 면에 대응되는 곡률 반경을 가지는 접촉 패드; 및 접촉면에 형성된 주입 노즐을 포함하고, 상기 접촉 패드의 내부에 주입 노즐과 연결되는 공급 경로가 형성되고, 상기 접촉면은 신축성을 가진다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 접촉 패드가 밀폐 튜브와 연결되는 부위에 밀폐 튜브의 둘레 면을 따라 배치 홈이 형성되고, 배치 홈의 둘레 면을 따라 밀폐 개스킷이 형성된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 하수관 보수 장치는 조명 수단이 설치된 이동 로봇; 이동 로봇의 앞쪽에 결합된 연결 블록; 연결 블록의 양쪽으로 연장되도록 배치되는 접촉 실린더 및 고정 부재; 접촉 실린더의 한쪽 끝에 결합되는 접촉 패드; 접촉 패드에 한쪽 끝이 연결되면서 내부에 주입되는 기체에 하여 팽창 가능한 신축성 소재로 이루어진 밀폐 튜브; 접촉 패드가 하수관의 내부 둘레 면과 접촉하는 접촉면에 형성된 주입 노즐; 및 주입 노즐과 연결되어 보수제를 공급하는 공급 도관을 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 연결 블록은 이동 로봇에 대하여 회전 가능하고, 고정 부재의 한쪽 끝에 형성되어 상기 하수관의 내부 둘레 면과 접촉하는 고정 패드를 더 포함한다.
본 발명에 따른 가지 관 밀폐 팩은 둘레 방향으로 팽창되는 구조에 의하여 가지 관이 원하는 수준으로 밀폐되도록 한다. 본 발명에 따른 가지 관 밀폐 팩은 하수관의 내부 둘레 면에 대응하는 접촉 패드에 의하여 가지 관의 주위가 가지 관과 함께 밀폐되도록 한다. 그리고 밀폐된 상태에서 보수제가 주입되어 경화가 이루어지는 것에 의하여 보수 작업이 안정적으로, 그리고 신속하게 이루어지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 보수 장치는 접촉 패드의 곡률 반지름 또는 신축성을 조절하는 것에 의하여 다양한 직경의 가지 관이 연결된 하수관의 보수에 적용될 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가지 관 밀폐 팩의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 보수 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 가지 관 밀폐 팩에 적용되는 접촉 패드의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 가지 관 밀폐 팩의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 보수 장치의 작동 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가지 관 밀폐 팩의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 가지 관 밀폐 팩은 적어도 일부가 신축성 소재로 이루어지면서 내부에 기체가 주입되면 둘레 면을 따라 팽창 가능한 밀폐 튜브(10); 밀폐 튜브(10)의 한쪽 끝이 연결되면서 하수관의 둘레 면과 접촉되는 접촉면은 하수관의 둘레 면에 대응되는 곡률 반경을 가지는 접촉 패드(17); 및 접촉면에 형성된 주입 노즐(N1, N2)을 포함하고, 상기 접촉 패드(17)의 내부에 주입 노즐(N1, N2)과 연결되는 공급 경로가 형성되고, 상기 접촉면은 신축성을 가진다.
본 발명에 따른 가지 관 밀폐 팩은 하수관의 보수 과정에서 가지 관을 밀폐시키는 기능을 가질 수 있다. 가지 관 밀폐 팩은 또한 공급 도관(15a, 15b)을 통하여 공급되는 보수제를 주입 노즐(N1, N2)을 통하여 보수 지점으로 공급하고, 보수제의 경화 과정에서 보수 지점이 외부에 대하여 밀폐되도록 한다. 그리고 가지 관 밀폐 팩은 다양한 보수 로봇 또는 이동 로봇과 결합될 수 있다.
밀폐 튜브(10)는 전체적으로 실린더 형상이 될 수 있고, 일정 길이로 연장되는 신축 몸체(11); 신축 몸체(11)의 한쪽 끝에 형성된 형상 유지 부분(12); 및 신축 몸체(11)의 아래쪽에 형성되는 연결 부분(13)으로 이루어질 수 있다. 신축 몸체(11)는 전체적으로 속이 빈 실린더 또는 튜브와 유사한 형상이 될 수 있고, 예를 들어 합성수지, 고무 또는 이들의 혼합물로 같이 신축성을 가진 소재로 만들어질 수 있다. 설계 구조에 따라 신축 몸체(11)의 둘레 면을 따라 환형의 신축 유도 스트립(111)이 형성될 수 있다. 신축 유도 스트립(111)은 신축 몸체(11)에 비하여 높은 밀도로 만들어지거나, 두께가 크도록 만들어지거나 또는 신축 몸체(11)에 비하여 신축성이 작은 소재로 만들어질 수 있다. 신축 유도 스트립(111)은 신축 몸체(11)의 둘레 면을 감싸는 형상으로 길이 방향을 따라 다수 개가 분리되어 형성될 수 있다. 신축 유도 스트립(111)에 의하여 신축 몸체(11)가 정해진 형상으로 팽창 또는 신축되도록 하면서 신축 몸체(11)가 전체적으로 정해진 형상으로 유지되도록 한다. 형상 유지 부분(12)은 신축 몸체(11)의 위쪽 끝 부분에 형성될 수 있고, 신축 몸체(11)의 위쪽 끝이 실린더 형상으로 유지되도록 한다. 형상 유지 부분(12)은 중앙 부분이 오목한 형상이 되도록 원형의 둘레 면이 일정한 두께를 가지도록 만들어질 수 있다. 형상 유지 부분(12)은 신축 몸체(11)에 비하여 신축성이 작은 소재로 만들어질 수 있고, 이에 의하여 형상 유지 부분(12)은 신축 몸체(11)의 내부에 기체가 주입되어 팽창되는 과정에서 전체적으로 실린더 형상 또는 튜브 형상이 유지되도록 하는 기능을 가질 수 있다.
연결 부분(13)은 밀폐 튜브(10)가 접촉 패드(17)와 연결되도록 하는 기능을 가질 수 있고, 실린더 형상이 되면서 신축 몸체(11)의 내부로 기체가 유입되거나 외부로 기체가 배출되도록 하는 기능을 가질 수 있다. 연결 부분(13)은 신축 몸체(11)에 비하여 견고한 소재로 만들어지거나 두껍게 만들어질 수 있고, 신축 몸체(11)의 내부에 공기의 주입 또는 배출과 관계없이 정해진 형상이 유지되는 구조로 만들어질 수 있다. 연결 부분(13)의 아래쪽 끝은 접촉 패드(17)와 연결될 수 있다.
접촉 패드(17)는 보수 지점의 둘레 부분을 밀폐시키는 기능을 가질 수 있다. 접촉 패드(17)의 위쪽 부분은 하수관의 내부 둘레 면과 접촉하는 접촉면이 될 수 있고, 접촉면은 밀착성과 신축성을 가지는 소재로 만들어질 수 있다. 예를 들어 접촉면은 고무, 신축성 엘라스토머 소재 또는 신축성을 가진 합성수지 소재로 만들어질 수 있다. 그리고 접촉 패드(17)는 전체적으로 휘어질 수 있는 성질을 가질 수 있다. 접촉 패드(17)는 전체적으로 원형, 다각형 또는 타원 형상이 될 수 있고, 접촉 패드(17)의 중앙 부분에 밀폐 튜브(10)가 연결될 수 있다. 하수관의 내부 둘레 면은 곡면이 될 수 있고, 접촉 패드(17)는 하수관의 내부 둘레 면의 곡률 반지름에 대응하는 곡률 반경을 가질 수 있다. 또한 접촉 패드(17)의 설계 구조에 따라 접촉 패드(17)의 내부에 강성 심재(171)가 배치될 수 있다. 강성 심재(171)는 접촉 패드(17)의 형상을 유지하면서 접촉 패드(17) 전체가 안정적으로 하수관의 내부 둘레 면에 밀착되도록 한다. 접촉 패드(17)의 다른 기능은 공급 도관(15a, 15b)과 주입 노즐(N1, N2)을 연결시키는 것이다. 공급 도관(15a, 15b)을 통하여 외부로부터 보수액이 공급되어 주입 노즐(N1, N2)에 의하여 보수 지점으로 투입될 수 있다. 도 1의 (가)를 참조하면, 공급 도관(15a, 15b)은 밀폐 튜브(10)의 내부로 기체를 주입 또는 배출시키는 접촉 실린더(14)와 독립적으로 형성될 수 있다. 공급 도관(15a, 15b)의 내부에 보수제의 투입을 위한 주입 관(151, 152)이 배치될 수 있다. 대안으로 도 1의 (나)를 참조하면, 독립적으로 공급 도관(15a, 15b)이 형성되지 않고 접촉 실린더(14)의 내부에 주입 관(151, 152)이 배치될 수 있다. 공급 도관(15a, 15b) 또는 주입 관(151, 152)은 휘어질 수 있는 소재로 만들어질 수 있고, 접촉 실린더(14)는 견고한 소재로 만들어질 수 있다. 이에 비하여 접촉 실린더(14)의 내부에 배치되는 기체 유도 관(141)은 임의의 소재로 만들어질 수 있다. 접촉 실린더(14)가 견고한 소재로 만들어지는 것은 아래에서 설명되는 것처럼 접촉 실린더(14)가 상하 이동 가능한 구조로 만들어지는 것에 기인한다.
접촉 패드(17)의 위쪽에 주입 노즐(N1, N2)이 배치될 수 있고, 주입 노즐(N1, N2)은 하나 또는 그 이상이 될 수 있다. 주입 노즐(N1, N2)은 예를 들어 주제와 경화제와 같이 보수제가 2액형이 되는 경우 2개가 될 수 있고, 보수제가 1액형이 되는 경우 하나의 주입 노즐이 배치될 수 있다. 주입 노즐(N1, N2)은 노즐 블록(153)에 배치될 수 있고, 노즐 블록(153)은 접촉 패드(17)의 접촉면에 형성될 수 있다. 노즐 블록(153)은 플레이트 형상이 될 수 있고, 접촉면으로부터 아래쪽으로 홈을 형성하면서 배치될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하여 주입 노즐(N1, N2)은 접촉면의 위쪽 평면으로부터 아래쪽으로 형성된 오목한 부분에 배치될 수 있다. 노즐 블록(153)은 접촉면이 하수관의 내부 둘레 면에 접촉되는 과정에서 형상 또는 구조가 변하면서 주입 노즐(N1, N2)의 위치가 변하는 것을 방지한다. 이를 위하여 노즐 블록(153)은 신축성 또는 탄성이 작은 소재로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 도 1의 (나)를 참조하면, 강성 심재(171)에 연결 경로가 형성되어 주입 노즐(N1, N2)과 주입 관(151, 152)이 서로 연결되도록 한다. 그리고 접촉 패드(17)는 평면 형상 또는 곡면 형상이 될 수 있고, 주입 노즐(N1, N2)은 평면 형상 또는 곡면 형상을 가지는 접촉면에 배치될 수 있다.
위에서 설명된 가지 관 밀폐 팩은 하수관의 보수를 위하여 이동 로봇과 결합되어 하수관 보수 장치가 된다.
도 2는 본 발명에 따른 보수 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 하수관 보수 장치는 조명 수단(22)이 설치된 이동 로봇(21); 이동 로봇(21)의 앞쪽에 결합된 연결 블록(24); 연결 블록(24)의 양쪽으로 연장되도록 배치되는 접촉 실린더(14) 및 고정 부재(25); 접촉 실린더(14)의 한쪽 끝에 결합되는 접촉 패드(17); 접촉 패드(17)에 한쪽 끝이 연결되면서 내부에 주입되는 기체에 하여 팽창 가능한 신축성 소재로 이루어진 밀폐 튜브(10); 접촉 패드(17)가 하수관의 내부 둘레 면과 접촉하는 접촉면에 형성된 주입 노즐(N); 및 주입 노즐(N)과 연결되어 보수제를 공급하는 공급 도관(15a, 15b)을 포함한다.
이동 로봇(21)은 바퀴와 같은 이동 수단(211)을 가질 수 있고, 내부에 배치된 모터와 같은 구동 수단에 의하여 외부에서 이동이 조절될 수 있다. 이동 로봇(21)에 영상 획득 유닛이 설치되어 보수 지점(RP) 및 가지 관(ST)의 위치가 확인될 수 있다. 영상 획득 유닛에서 획득된 영상이 외부에 배치된 제어 유닛으로 전송될 수 있다. 제어 유닛은 이동 로봇(21)을 보수 위치로 이동시킬 수 있다. 보수 위치에서 접촉 실린더(14) 및 고정 부재(25)에 의하여 이동 로봇(21)이 정해진 위치에 고정되면서 접착 패드(17)가 가지 관(ST)의 입구 및 보수 지점(RP)에 밀착되면서 가지 관의 내부로 밀폐 튜브(10)가 삽입될 수 있다. 이동 로봇(21)의 앞쪽에 연결 블록(24)이 배치될 수 있고, 연결 블록(24)에 접촉 실린더(14) 및 고정 부재(25)가 서로 다른 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 밀폐 튜브(10)가 가지 관(ST)에 삽입되고 접착 패드(17)가 하수관(D)의 내부 둘레 면에 밀착되면 접촉 실린더(14)의 내부에 배치되는 기체 유도관을 통하여 기체가 밀폐 튜브(10)의 내부로 주입될 수 있다. 그리고 밀폐 튜브(10)가 둘레 면을 따라 팽창되면서 가지 관(ST)을 밀폐시킬 수 있다. 그리고 하수관(D)의 외부에 배치된 보수제 공급 유닛으로부터 적절한 연결 도관(23)을 통하여 공급 도관(15a)으로 보수제가 공급될 수 있다. 보수제는 주입 노즐을 통하여 보수 지점(RP)으로 주입될 수 있고, 하수관(D) 주위의 토사(PS)와 함께 경화가 될 수 있다. 그리고 보수제의 경화가 완료되면 밀폐 튜브(10) 내부의 공기가 배출될 수 있다. 그리고 접촉 실린더(14) 및 고정 부재(25)의 길이가 축소될 수 있다. 이에 따라 이동 로봇(21)이 하수관(D)의 내부에서 이동 가능한 상태가 된다. 접촉 실린더(14) 또는 고정 부재(25)는 길이 조절이 가능한 구조를 가질 수 있고, 고정 부재(25)의 양쪽에 신축성을 가진 고정 패드(251)가 배치될 수 있다. 또한 연결 블록(24)은 이동 로봇(21)에 대하여 회전 가능하도록 배치될 수 있다.
도 2의 (나)를 참조하면, 이동 로봇(21)의 내부에 연결 도관(23)이 배치될 수 있고, 연결 도관(23)은 이동 로봇(21)의 앞쪽에 연결 커넥터(231)가 설치되어 연결 도관(23)과 공급 도관(15a)이 서로 연결될 수 있다. 외부에 배치된 보수제 공급 유닛으로부터 공급되는 보수제는 연결 도관(23)을 통하여 공급 도관(15a)으로 이송될 수 있다. 그리고 접촉 패드(17)의 접촉면에 배치된 주입 노즐(N)을 통하여 보수 지점(RP)으로 주입될 수 있다. 연결 블록(24)은 이동 로봇(21)의 앞쪽에 배치되는 체결 커넥터(241); 예를 들어 T자 형상이 되는 연결 튜브(27) 및 체결 커넥터(241)와 연결 튜브(27)를 회전 가능하도록 결합시키는 회전 커플러(242)로 이루어질 수 있다. 이동 로봇(21)의 내부를 통하여 회전 커플러(242)의 내부로 연장되어 연결 튜브(27)에 결합되는 공급 연결 도관(142)으로 이루어질 수 있다. 공급 연결 도관(142)의 내부에 기체 유도관이 배치될 수 있다. 연결 튜브(27)는 이동 로봇(21)에 대하여 회전 가능하도록 회전 커플러(242)에 결합되고, 접촉 실린더(14) 및 고정 부재(25)는 연결 튜브(27)와 길이 조절이 가능하도록 결합될 수 있다.
연결 블록(24)의 회전 구조 또는 접촉 실린더(14)와 고정 부재(25)의 길이 조절은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고, 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 가지 관 밀폐 팩에 적용되는 접촉 패드의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 밀폐 튜브(10)는 이중 벽 구조로 이루어질 수 있고, 내부 벽은 기체의 압력에 의하여 쉽게 팽창 또는 수축이 되는 구조로 만들어질 수 있다. 기체 유도 관(141)의 끝 부분은 연결 부분(13)에 위치할 수 있고, 개폐 밸브(31)가 배치될 수 있다. 개폐 밸브(31)는 솔레노이드 밸브와 같이 이 분야에 공지된 밸브가 될 수 있고, 기체의 주입 및 배출을 위하여 개폐될 수 있다. 접촉 패드(17)는 전체적은 다각형의 평면, 원형 평면, 타원형 평면을 가지도록 만들어질 수 있다. 접촉 패드(17)의 접촉면은 단차를 가지도록 형성될 수 있다. 구체적으로 폐곡선 형상으로 만들어지는 홈 경계선(HL)의 안쪽 부분과 바깥쪽 부분은 서로 다른 높이를 가질 수 있다. 예를 들어 접촉면의 안쪽 면은 배치 홈을 형성하면서 바깥쪽 둘레 면에 비하여 낮은 높이로 형성될 수 있다. 그리고 배치 홈에 연결 부분(13)이 위치할 수 있고, 주입 노즐(N1, N2)이 배치될 수 있다. 이와 같은 배치 홈 구조에 의하여 접착 패드(17)의 하수관 내부 둘레 면에 대한 밀착성이 높아질 수 있다.
접착 패드(17)는 다양한 평면 형상이 될 수 있고 하수관의 내부 둘레 면의 곡률에 대응되는 곡률을 가질 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 가지 관 밀폐 팩의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 가지 관 밀폐 팩은 로봇 암에 결합될 수 있고, 가지 관 밀폐 팩은 로봇 암에 결합되어 하수관의 보수에 적용될 수 있다.
로봇 암은 위에서 설명된 이동 로봇에 결합되는 회전 관절 유닛(45); 회전 관절 유닛(45)에 회전 조인트(42)에 의하여 결합되는 밀착 암(43); 및 밀착 암(43)의 앞쪽에 배치되는 영상 획득 유닛(26)으로 이루어질 수 있다. 영상 획득 유닛(26)은 회전 가능한 관절 유닛에 결합되어 하수관 내부에 다양한 위치에 대한 영상 획득이 가능한 구조로 배치될 수 있다. 밀폐 튜브(10)는 위쪽으로 연장되는 내부가 밀폐되어 기체의 주입이 가능한 실린더 형상이 될 수 있고, 밀폐 튜브(10)의 한쪽 끝에 접촉 패드(17)가 결합될 수 있다. 접촉 패드(17)는 말안장 형상의 곡면 구조로 만들어질 수 있고, 밀폐 패드(10)가 결합된 부부의 둘레 면에 배치 홈(44)이 형성될 수 있다. 배치 홈(44)은 가지 관의 입구 및 보수 지점을 둘러싸는 원형이 될 수 있고 접촉면의 바깥쪽에 비하여 낮은 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 배치 홈(44)의 주입 노즐이 배치되는 노즐 블록(153)이 배치될 수 있다. 배치 홈(44)의 둘레에 단차 면을 형성하는 밀착 부분에 폐곡선 형상의 적어도 하나의 밀폐 개스킷(411a, 411b)이 배치될 수 있다. 가지 관 밀폐 팩은 로봇 암에 의하여 상하로 이동되면서 회전 가능하고, 하수관에 형성된 보수 지점으로 이동될 수 있다.
가지 관 밀폐 팩은 다양한 보수 장치와 결합될 수 있고, 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 보수 장치의 작동 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 하수관의 가지 관 부위의 보수를 위하여 예를 들어 이동 로봇에 결합되어 가지 관 밀폐 팩이 이동될 수 있고, 밀폐 튜브가 가지 관을 이동되어 삽입될 수 있다(P51). 밀폐 튜브가 가지 관에 삽입되면서 접촉 패드가 가지 관 및 보수 지점의 주위에 밀착될 수 있다(P52). 그리고 외부로부터 공기가 주입되어 밀폐 튜브가 팽창되면서 가지 관이 밀폐될 수 있다(P53). 가지 관이 밀폐가 되면 접촉 패드가 하수관의 내부 둘레 면에 밀착된 상태가 확인될 수 있다(P54). 밀착 상태는 예를 들어 기체의 누수 여부 또는 밀착 패드의 밀착 상태의 형상 또는 압력 탐지에 의하여 확인될 수 있다. 접촉 패드의 밀착 상태가 확인되면 보수제 용액이 주입 노즐을 통하여 보수 지점으로 투입되어 경화될 수 있다(P55). 그리고 일정 시간이 경과가 되면 밀폐 튜브 내부의 공기가 배출되고(P56), 이후 접촉 패드가 보수 지점으로부터 분리될 수 있고 보수 공사가 완료될 수 있다.
본 발명에 따른 가지 관 밀폐 팩은 둘레 방향으로 팽창되는 구조에 의하여 가지 관이 원하는 수준으로 밀폐되도록 한다. 본 발명에 따른 가지 관 밀폐 팩은 하수관의 내부 둘레 면에 대응하는 접촉 패드에 의하여 가지 관의 주위가 가지 관과 함께 밀폐되도록 한다. 그리고 밀폐된 상태에서 보수제가 주입되어 경화가 이루어지는 것에 의하여 보수 작업이 안정적으로, 그리고 신속하게 이루어지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 보수 장치는 접촉 패드의 곡률 반지름 또는 신축성을 조절하는 것에 의하여 다양한 직경의 가지 관이 연결된 하수관의 보수에 적용될 수 있도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 밀폐 튜브 11: 신축 몸체
12: 형상 유지 부분 13: 연결 부분
14: 접촉 실린더 15a, 15b: 공급 도관
17: 접촉 패드 21: 이동 로봇
22: 조명 수단 23: 연결 도관
24: 연결 블록 25: 고정 부재
27: 연결 튜브 31: 개폐 밸브
42: 회전 조인트 43: 밀착 암
44: 배치 홈 45: 회전 관절 유닛
111: 신축 유도 스트립 141: 기체 유도 관
142: 공급 연결 도관 151, 152: 주입 관
153: 노즐 블록 171: 강성 심재
211: 이동 수단 231: 연결 커넥터
241: 체결 커넥터 242: 회전 커플러
251: 고정 패드 411a, 411b: 밀폐 개스킷
D: 하수관 HL: 홈 경계선
N. N1, N2: 주입 노즐 PS: 토사
RP: 보수 지점 ST: 가지 관

Claims (4)

  1. 적어도 일부가 신축성 소재로 이루어지면서 내부에 기체가 주입되면 둘레 면을 따라 팽창 가능한 밀폐 튜브(10);
    밀폐 튜브(10)의 한쪽 끝이 연결되면서 하수관의 둘레 면과 접촉되는 접촉면은 하수관의 둘레 면에 대응되는 곡률 반경을 가지는 접촉 패드(17); 및
    접촉면에 형성된 주입 노즐(N1, N2)을 포함하고,
    상기 접촉 패드(17)의 내부에 주입 노즐(N1, N2)과 연결되는 공급 경로가 형성되고, 상기 접촉면은 신축성을 가지는 것을 특징으로 하는 하수관 보수용 가지 관 밀폐 팩.
  2. 청구항 1에 있어서, 접촉 패드(17)가 밀폐 튜브(10)와 연결되는 부위에 밀폐 튜브(10)의 둘레 면을 따라 배치 홈(44)이 형성되고, 배치 홈(44)의 둘레 면을 따라 밀폐 개스킷(411a, 411b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 하수관 보수용 가지 관 밀폐 팩.
  3. 조명 수단(26)이 설치된 이동 로봇(21);
    이동 로봇(21)의 앞쪽에 결합된 연결 블록(24);
    연결 블록(24)의 양쪽으로 연장되도록 배치되는 접촉 실린더(14) 및 고정 부재(25);
    접촉 실린더(14)의 한쪽 끝에 결합되는 접촉 패드(17);
    접촉 패드(17)에 한쪽 끝이 연결되면서 내부에 주입되는 기체에 하여 팽창 가능한 신축성 소재로 이루어진 밀폐 튜브(10);
    접촉 패드(17)가 하수관의 내부 둘레 면과 접촉하는 접촉면에 형성된 주입 노즐(N); 및
    주입 노즐(N)과 연결되어 보수제를 공급하는 공급 도관(15a, 15b)을 포함하는 하수관 보수 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 연결 블록(24)은 이동 로봇(21)에 대하여 회전 가능하고, 고정 부재(25)의 한쪽 끝에 형성되어 상기 하수관의 내부 둘레 면과 접촉하는 고정 패드(251)를 더 포함하는 하수관 보수 장치.
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