KR20190128398A - 공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치 및 이를 이용한 비굴착 반전공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라이너를 반전시키는 장치 및 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 지중 관로의 보수를 위하여 라이닝을 실시함으로 해당 관로를 보수하는 관로 보수공법 중 공기역전 방법을 이용할 때, 경화성수지가 함침된 라이너를 맨홀의 상부에서 수직방향으로 진입시키되, 압축공기에 의해 보다 안정적이고 용이하게 라이너를 반전시키며 관로의 내부로 끼워 넣을 수 있을 뿐만 아니라 최소의 인원으로 신속하고 안정적으로 라이너를 관로의 내부로 끼워 넣음과 동시에 길이에 관로의 길이에 관계없이 장구간을 반전할 수 있는 공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치 및 이를 이용한 비굴착 반전공법에 관한 기술분야가 개시된다.
또한, 본 발명은 한 쌍의 제1롤러와 한 쌍의 제2롤러를 이용하여 공급되는 라이너를 맨홀의 상부로 안정적으로 이동시킬 수 있는 효과와, 하부하우징의 내측에 설치되는 가이드부재에 의해 라이너의 외측면이 밀착됨으로써, 하부하우징의 내부를 밀폐시켜 압축공기에 의해 라이너의 반전 및 관로의 내부로의 진입이 용이할 뿐만 아니라 관로의 길이에 관계없이 라이너를 장구간 반전할 수 있는 효과 및 윤활유를 도포하여 최소의 인원으로 신속하게 라이너를 관로의 내부로 끼워넣을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치 및 이를 이용한 비굴착 반전공법{Liner reversing device using air inversion method and non-drilling Inversion method}

본 발명은 라이너를 반전시키는 장치 및 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 지중 관로의 보수를 위하여 라이닝을 실시함으로 해당 관로를 보수하는 관로 보수공법 중 공기역전 방법을 이용할 때, 경화성수지가 함침된 라이너를 맨홀의 상부에서 수직방향으로 진입시키되, 압축공기에 의해 보다 안정적이고 용이하게 라이너를 반전시키며 관로의 내부로 끼워 넣을 수 있을 뿐만 아니라 최소의 인원으로 신속하고 안정적으로 라이너를 관로의 내부로 끼워 넣음과 동시에 길이에 관로의 길이에 관계없이 장구간을 반전할 수 있는 공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치 및 이를 이용한 비굴착 반전공법에 관한 기술분야이다.

일반적으로, 상수관, 하수관, 가스관, 통신관 같은 지중 매설관은 구조적인 노후화 및 지하 지반의 침하, 지상에서의 토압 변동, 외부하중에 의한 균열 및 파손 등의 흠결에 의해 빗물이 침수되거나 관 내부의 오폐수가 이 균일 및 파손된 부분을 통해 지하에 스며들어 토양을 오염시키거나 지반의 침식 등을 일으키므로, 지중관로의 보수가 빈번하게 요구된다.

상기와 같은 지중에 매설된 관로의 보수를 위하여 그 내주면에 라이닝을 실시하여 해당 관로를 보수하는 관로보수공법이 널리 이용되고 있는데, 그 중 지면 굴착에 의한 관로보수공법은 주변환경을 손상시키고, 공사 후 토양의 침식으로 인해 지면의 침하 등의 문제가 발생할 수 있을 뿐만 아니라 폐기물을 처리하기 곤란하며, 혼잡지역의 경우 교통체증을 유발하는 등 시민에게 불편을 주는 여러가지 문제점이 있다.

최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 도로를 해체하지 않고도 관로의 보수를 수행하는 비굴착공법을 사용하고 있는데, 이러한 비굴착공법은 관로의 준선 및 세정, CCTV 탐사, 관로내의 돌출물 커팅, 반전튜브 반전삽입, 온수열경화 및 연결과 천공작업을 거치는 일련의 과정으로 이루어져 있고, 종래에는 반전 튜브 내측으로 다량의 물을 주입하여 반전튜브를 반전시키는 방법을 사용하여 왔다.

그러나 상기와 같이 수압으로 반전튜브를 반전키시기 위해서는 반전튜브를 지지하는 지지대가 매우 크고 튼튼하게 제작되어야 하고, 반전튜브가 인입될 수 있도록 규격이 매우 큰 챔버가 필수적으로 요구되는 바, 장치의 설치비용이 매우 많이 소요되며, 반전튜브 내측으로 한번 유입된 물은 재사용되지 못하고 버려지는 것이 일반적이므로, 물이 낭비되는 문제점이 있다.

상기 수압으로 반전튜브를 반전시키는 비굴착공법의 문제점을 해결하기 위해, 대형 챔버가 필요 없이 압축공기로 반전튜브를 반전시킬 수 있는 공기역전 방법을 이용한 반전장치가 개발되고 있는 실정이다.

상기와 같은 공기역전 방법을 이용한 반전장치의 종래기술로서, 대한민국 등록특허 제1457586호에는 반전튜브의 길이방향 일측이 지하 매립관을 향하도록 상기 반전튜브를 지지하는 가대, 상기 반전튜브 중 지상으로 인출된 어느 한 지점의 내부유로를 개폐시키는 제1개폐수단, 상기 반전튜브 중 상기 제1개폐수단에 의해 개폐되는 지점보다 상기 매립관과 가까운 어느 한 지점의 내부유로를 개폐시키는 제2개폐수단, 및 상기 반전튜브 내부유로 중 상기 제1개폐수단에 의해 개폐되는 지점과 상기 제2개폐수단에 의해 개폐되는 지점 사이로 압축공기를 공급하는 압축공기공급수단을 포함하도록 구성되며, 상기 제1개폐수단은 상기 반전튜브가 공급되는 동안 상기 반전튜브의 내부유로를 개방시키고 상기 압축공기공급수단에 의해 상기 반전튜브 내측으로 압축공기가 공급되는 동안 상기 반전튜브의 내부유로를 폐쇄시키도록 동작되고, 상기 제2개폐수단은 상기 압축공기수단에 의해 상기 반전튜브 내측으로 압축공기가 공급되는 동안 상기 반전튜브의 내부유로를 개방시콕, 상기 반전튜브 내측에 압축공기가 공급된 이후 상기 반전튜브가 추가적으로 공급되는 동안 상기 반전튜브의 내부유로를 폐쇄시키도록 동작되는 반전튜브 반전장치를 개시하고 있다.

상기 종래기술은 반전튜브의 상부를 제1개폐수단 및 제2개폐수단으로 개폐시켜 가면서 반전튜브 내측으로 압축공기를 주입함으로써, 공기압으로 반전튜브를 반전시킬 수 있다는 장점이 있는 반면에, 제1개폐수단과 제2개폐수단이 함침부와 비함침부를 상호 압착시킴으로써 반전튜브를 밀폐시키도록 구성되는데, 이와 같은 경우 비함침부와 함침부 사이에 약간이라도 틈새가 발생되면 반전튜브 내의 고압공기가 유출되어 반전튜브가 정상적으로 반전되지 못할 유려가 있다.

또한, 상기 종래기술의 제1개폐수단과 제2개폐수단은 매립관 내측으로 삽입되지 않는 비함침부에 장착되어 동일한 지점을 반복적으로 압착하는 바, 상기 제1개폐수단과 제2개폐수단에 의해 압착되는 부위가 손상될 수 있는 문제점이 있고, 고압의 압축공기를 주입하는 압축공기 공급수단과 보조공기 공급수단 역시 비함침부의 일측에 고정 결합되어 고압의 압축공기를 반복적으로 주입하도록 구성되는 바, 비함침부 중 암축공기 공급수단과 보조공기 공급수단이 결합된 지점이 손상될 수 있는 문제점이 있다.

이외에도, 상기 종래기술은 막대 형상의 고정블록과 이송블록 사이에서 반전튜브가 압착되도록 구성되는 바, 상기 반전튜브의 위치가 고정블록과 이송블록 사이를 벗어나는 경우 반전튜브의 입구가 완벽하게 밀폐되지 못하게 되고, 이에 따라 반전튜브가 반전되지 않으며, 보수되어야 하는 관로의 길이가 장구간으로 형성되어 있는 경우 라이너의 반전이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제2018-0000155호 대한민국 등록특허 제1457586호 대한민국 등록특허 제1696844호

본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 한 쌍의 제1롤러와 한 쌍의 제2롤러를 이용하여 라이너를 맨홀의 상부에서 수직방향으로 진입시키되, 안정적으로 진입시킬 수 있고, 압축공기에 의해 반전 및 진입이 효율적으로 이루어지도록 가이드부재를 이용하여 하부하우징의 내부를 밀폐시키며, 윤활유를 도포하여 라이너의 이송 및 진입을 원활하게 하여 보수하여야 하는 관로가 장구간일 경우에도 원활하게 라이너를 반전할 수 있는 공기역전 방법을 이용한 반전장치 및 이를 이용한 비굴착 반전공법을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 맨홀의 상부에 이격되어 설치되고, 라이너가 관통되되, 하부 외주연에 상기 라이너의 말단이 뒤집어져 결합되는 하부하우징과 상기 하부하우징의 상부에 결합되되, 일측에 제1공기주입구가 구비되고, 내측에 상기 제1공기주입구와 연결되며, 복수 개의 제1분사노즐을 구비하는 제1분사부가 설치되는 미들하우징 및 상기 미들하우징의 상부에 설치되고, 상부에 공급되는 라이너와 직교방향으로 설치되는 한 쌍의 제1롤러를 구비하는 지지프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치를 제시한다.

또한, 본 발명은 상기 미들하우징과 지지프레임의 사이에 설치되되, 일측에 제2공기주입구가 구비되고, 내측에 상기 제2공기주입구와 연결되며, 말단에 러버튜브가 결합되는 링 형상의 지지부재가 설치되는 상부하우징 및 상기 상부하우징의 상부에 결합되되, 상기 상부하우징의 상부를 폐쇄하도록 결합되고, 상부 일측에 스팀주입구를 구비하는 상부결합판을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 상부하우징은 일측에 구비되는 윤활유주입구와 내측에 설치되되, 상기 윤활유주입구와 연결되고, 복수 개의 제2분사노즐을 구비하는 제2분사부를 더 포함하여 구성되고, 상기 지지프레임은 상기 한 쌍의 제1롤러의 하부에 위치되되, 상기 제1롤러와 직교방향으로 설치되는 한 쌍의 제2롤러를 더 포함하여 구성되며, 상기 한 쌍의 제2롤러는 내측방향으로 탄성지지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 미들하우징은 내측에 상부 양측이 결합되되, 상기 제1분사부의 상부에 위치되도록 결합되고, 하부에 관통공이 형성되어 라이너의 외주면이 밀착되며 관통되는 가이드부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 반전장치를 맨홀의 상부에 위치시킨 후 라이너를 반전시켜 관로에 끼워 넣어 경화시키는 비굴착 반전공법에 있어서, 관로의 보수 길이에 맞춰 절단된 라이너의 말단을 하부하우징에 뒤집어 결합하되, 상기 라이너가 미들하우징과 상부하우징 및 지지프레임을 통과하고, 상기 지지프레임의 제1,2롤러에 지지될 수 있도록 준비하는 제1단계와 제2분사부를 통해 윤활유를 라이너의 외주연에 분사하여 도포하는 제2단계와 지지부재에 압축공기를 공급하여 러버튜브를 확장시키는 제3단계와 제1분사부를 통해 압축공기를 분사하여 라이너를 관로의 내부로 끼워넣는 제4단계 및 상기 라이너가 모두 관로의 내부로 끼워 넣어지면 상기 상부하우징의 상부에 상부결합판을 결합한 후 스팀을 주입하는 제5단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비굴착 반전공법을 제시한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치 및 이를 이용한 비굴착 반전공법은 한 쌍의 제1롤러와 한 쌍의 제2롤러를 이용하여 공급되는 라이너를 맨홀의 상부로 안정적으로 이동시킬 수 있는 효과와, 하부하우징의 내측에 설치되는 가이드부재에 의해 라이너의 외측면이 밀착됨으로써, 하부하우징의 내부를 밀폐시켜 압축공기에 의해 라이너의 반전 및 관로의 내부로의 진입이 용이할 뿐만 아니라 관로의 길이에 관계없이 라이너를 장구간 반전할 수 있는 효과 및 윤활유를 도포하여 최소의 인원으로 신속하게 라이너를 관로의 내부로 끼워넣을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 종래에 반전차량을 이용하여 라이너를 반전시키는 것에 비해 맨홀 밖으로 노출된 라이너의 길이가 적어 노출된 라이너의 파손 위험이 낮고, 절단되어 버려지는 라이너가 적어 폐기물을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 재료비를 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 종래에 라이너를 반전시켜 관로에 끼워 넣기 전에 상기 라이너를 반전차량에 다시 감는 공정이 생략되어 이로 인한 인력과 시간 및 이에 따른 비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 라이너 반전장치를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 라이너 반전장치를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 라이너 반전장치를 나타낸 측단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 라이너 반전장치를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 상부결합판이 결합된 라이너 반전장치를 나타낸 부분 측단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 상부하우징을 나타낸 측단면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 미들하우징을 나타낸 측단면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 하부하우징을 나타낸 측단면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 지지프레임을 나타낸 부분 정단면도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 지지프레임을 나타낸 부분 측단면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 가이드부재를 나타낸 측단면도.

본 발명은 공기역전 방법을 이용하여 관로를 보수할 때, 라이너(20)를 반전시키는 장치에 관한 것으로서, 지중 관로의 보수를 위하여 라이닝을 실시함으로 해당 관로를 보수하는 관로 보수공법 중 공기역전 방법을 이용할 때, 경화성수지가 함침된 라이너(20)를 맨홀((10)의 상부에서 수직방향으로 진입시키되, 제1롤러(310)와 제2롤러(320)를 이용하여 안정적으로 진입시킬 수 있고, 가이드부재(220)와 제1분사부(210)를 이용하여 용이하게 라이너(20)를 반전시킬 수 있으며, 윤활유를 도포하여 라이너(20)의 이송 및 진입을 원활하게 하는 공기역전 방법을 이용한 반전장치 및 이를 이용한 비굴착 반전공법에 관한 기술이다.

상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 구성은 맨홀(10)의 상부에 이격되어 설치되고, 라이너(20)가 관통되되, 하부 외주연에 상기 라이너(20)의 말단이 뒤집어져 결합되는 하부하우징(100);과 상기 하부하우징(100)의 상부에 결합되되, 일측에 제1공기주입구(202)가 구비되고, 내측에 상기 제1공기주입구(202)와 연결되며, 복수 개의 제1분사노즐(212)을 구비하는 제1분사부(210)가 설치되는 미들하우징(200); 및 상기 미들하우징(200)의 상부에 설치되고, 상부에 공급되는 라이너(20)와 직교방향으로 설치되는 한 쌍의 제1롤러(310)를 구비하는 지지프레임(300);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 미들하우징(200)과 지지프레임(300)의 사이에 설치되되, 일측에 제2공기주입구(402)가 구비되고, 내측에 상기 제2공기주입구(402)와 연결되며, 말단에 러버튜브(410)가 결합되는 링 형상의 지지부재(420)가 설치되는 상부하우징(400); 및 상기 상부하우징(400)의 상부에 결합되되, 상기 상부하우징(400)의 상부를 폐쇄하도록 결합되고, 상부 일측에 스팀주입구(510)를 구비하는 상부결합판(500);을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 상부하우징(400)은 일측에 구비되는 윤활유주입구(404);와 내측에 설치되되, 상기 윤활유주입구(404)와 연결되고, 복수 개의 제2분사노즐(432)을 구비하는 제2분사부(430);를 더 포함하여 구성되고, 상기 지지프레임(300)은 상기 한 쌍의 제1롤러(310)의 하부에 위치되되, 상기 제1롤러(310)와 직교방향으로 설치되는 한 쌍의 제2롤러(320);를 더 포함하여 구성되며, 상기 한 쌍의 제2롤러(320)는 내측방향으로 탄성지지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 미들하우징(200)은 내측에 상부 양측이 결합되되, 상기 제1분사부(210)의 상부에 위치되도록 결합되고, 하부에 관통공(222)이 형성되어 라이너(20)의 외주면이 밀착되며 관통되는 가이드부재(220);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 반전장치를 이용하는 비굴착 반전공법은 맨홀(10)의 상부에 위치시킨 후 라이너(20)를 반전시켜 관로에 끼워 넣어 경화시키는 비굴착 반전공법에 있어서, 관로의 보수 길이에 맞춰 절단된 라이너(20)의 말단을 하부하우징에 뒤집어 결합하되, 상기 라이너(20)가 미들하우징(200)과 상부하우징(400) 및 지지프레임(300)을 통과하고, 상기 지지프레임(300)의 제1,2롤러(310)(320)에 지지될 수 있도록 준비하는 제1단계;와 제2분사부(430)를 통해 윤활유를 라이너(20)의 외주연에 분사하여 도포하는 제2단계;와 지지부재(420)에 압축공기를 공급하여 러버튜브(410)를 확장시키는 제3단계;와 제1분사부(210)를 통해 압축공기를 분사하여 라이너(20)를 관로의 내부로 끼워넣는 제4단계; 및 상기 라이너(20)가 모두 관로의 내부로 끼워 넣어지면 상기 상부하우징(400)의 상부에 상부결합판(500)을 결합한 후 스팀을 주입하는 제5단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 11을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 하부하우징(100)은

맨홀(10)의 상부에 이격되어 설치되고, 라이너(20)가 관통되되, 하부 외주연에 상기 라이너(20)의 말단이 뒤집어져 결합되는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 하부에 이동의 편리성을 위해 바퀴(미표시)가 구비되는 복수 개의 지지다리(미표시)가 외주연에 하부방향으로 설치되고, 하부에 하부방향으로 돌출되고, 라이너(20)의 말단이 뒤집어져 외주연에 결합되는 원통형상의 결합관(미표시)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 라이너(20)는 상기 결합관의 외주연에 결합될 때, 별도의 결합벨트 등을 이용하여 결합되고, 상기 결합관의 외주연에는 상기 라이너(20)와의 마찰력을 증대시켜 견고한 결합을 유지할 수 있도록 하는 고무재질의 마찰부재(120)를 더 포함하여 구성될 수 있고, 상기 마찰부재(120)는 일정한 형상 일예로 다각의 형상으로 복수 개가 상기 결합관의 외주연에 부착되거나, 링 형상으로 상기 결합관의 외주연에 부착된다.

아울러, 상기 결합관은 상기 라이너(20)가 이후에 설명될 압축공기에 의해 반전되어 맨홀(10) 및 지중 관로(미도시)로 진입할 때, 결합상태를 견고하게 유지하기 위해 외주연 상부에 복수 개의 걸림부재(110)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 걸림부재(110)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 결합관의 외측방향으로 돌출형성되되, 상부방향으로 구부러진 후 하부방향으로 구부러지고, 말단에 형성되는 뾰족돌기(미표시)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 뾰족돌기와 상부방향으로 구부러진 후 하부방향으로 구부러짐으로 인해 형성되는 내입홈(미표시)에 라이너(20)의 말단이 인입되면, 압축공기에 의해 반전되어 인입되는 라이너(20)가 상기 뾰족돌기에 걸려 더욱더 안정적이고 견고하게 상기 결합관과의 결합상태를 유지할 수 있게 된다.

부가하여, 상기 걸림부재(110)에 라이너(20)를 결합하는 방법은 상기 라이너(20)가 유연성이 있으므로, 결합관과 걸림부재(110)의 사이로 라이너(20)의 말단을 강제로 밀어넣으면 상기 라이너(20)의 말단이 내벽을 따라 이동되어 앞서 설명된 내입홈으로 인입되는 것이다.

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 미들하우징(200)은

상기 하부하우징(100)의 상부에 기밀이 유지되도록 결합되되, 일측에 제1공기주입구(202)가 구비되고, 내측에 상기 제1공기주입구(202)와연결되며, 복수 개의 제1분사노즐(212)을 구비하는 제1분사부(210)가 설치되는 것으로서, 상기 제1공기주입구(202)를 통해 공급되는 압축공기를 상기 제1분사부(210)를 통해 하부하우징(100)방향으로 분사하여 상기 하부하우징(100)에 결합된 라이너(20)를 하부방향 즉, 맨홀(10)방향으로 반전되며 이송될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1분사부(210)는 링 형상으로 이루어지고, 일측이 상기 제1공기주입구(202)와 연결되며, 상기 미들하우징(200)의 내주연에 돌출형성되는 복수 개의 결합돌기(미표시)에 의해 상기 미들하우징(200)의 내주연으로부터 이격되도록 설치되는 한편, 제1분사노즐(212)이 하부방향으로 결합되되, 대각선방향으로 결합되어 하부하우징(100)의 중심방향으로 압축공기를 분사한다.

아울러, 본 발명의 미들하우징(200)은 내측에 상부 양측이 결합되되, 상기 제1분사부(210)의 상부에 위치되도록 결합되고, 하부에 관통공(222)이 형성되어 라이너(20)의 외주면이 밀착되며 관통되는 가이드부재(220)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드부재(220)는 상기 미들하우징(200)의 내측에 상부 양측이 기밀이 유지되도록 결합되고, 상기 관통공(222)에 라이너(20)의 외주면이 밀착됨으로써, 하부하우징(100)과 미들하우징(200) 사이의 공간이 기밀이 유지되며 폐쇄되도록 하며, 이에 따라 분사되는 압축공기에 의해 라이너(20)가 반전된 상태로 이송된다.

구체적으로, 상기 가이드부재(220)는 상부 양측이 상기 미들하우징(200)의 내측에 결합되고, 중앙에 홀이 형성되는 본체(미표시)와 상기 본체의 내측말단에 하부방향으로 돌출형성되되 상기 홀의 중심방향으로 직경이 좁아지도록 형성되는 콘부(미표시) 및 상기 콘부의 하부에 연장형성되되, 하부방향으로 돌출형성되고, 관통공(222)이 형성되는 원통형상의 가이드관(미표시)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 콘부는 라이너(20)가 최초에 하부방향으로 이동시 상기 가이드관의 관통공(222)으로의 진입이 원활하게 할 뿐만 아니라 이후에 설명될 윤활유가 라이너(20)의 외주면에 도포된 후 흘러내리는 윤활유를 가이드관으로 이동되도록 유도함으로써, 가이드관에 밀착되는 라이너(20)가 원활하게 하부방향으로 이송될 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.

아울러, 상기 가이드관은 내주면에 부착되어 라이너(20)의 외주면의 손상을 방지하는 탄성을 가지는 합성수지재질의 완충부재(222a)를 더 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 완충부재(222a)는 최초 진입되는 라이너(20)의 손상을 방지할 뿐만 아니라 밀착되어 이동되는 라이너(20)의 외주면의 손상을 최소화할 수 있는 효과를 실현케 한다.

부가하여, 상기 완충부재(222a)는 상기 가이드관의 내주면에만 형성되어도 무방하나, 더욱더 안정적으로 라이너(20)의 진입 및 이송이 이루어질 수 있도록 콘부의 내주면 하부까지 연장되어 형성되는 것이 바람직하고, 이때, 상부로 갈수록 직경이 커지도록 경사면(미표시)이 형성되어 윤활유가 자연스럽게 흘러내릴 수 있게 하는 것이 바람직하다.

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 상부하우징(400)은

상기 미들하우징(200)과 이후에 설명될 지지프레임(300)의 사이에 설치되되, 일측에 제2공기주입구(402)가 구비되고, 내측에 상기 제2공기주입구(402)와 연결되며, 말단에 러버튜브(410)가 결합되는 링 형상의 지지부재(420)가 설치되는 것으로서, 상기 제2공기주입구(402)를 통해 공급되는 압축공기를 이용하여 상기 러버튜브(410)를 확시킴으로써, 상기 러버튜브(410)에 공급되는 라이너(20)의 외주면이 내측면에 접촉되어 손상 및 파손되는 것을 방지함과 동시에 앞서 설명된 가이드부재(220)로 상기 라이너(20)가 원활하게 이송될 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.

이때, 상기 지지부재(420)는 외측이 상부하우징(400)의 내주면에 결합되는 상부판(미표시)과 상기 상부판의 하부에 위치되도록 상부하우징(400)의 내주면에 결합되는 하부판(미표시)으로 구성되고, 상기 상부판의 내측 말단 상부와 상기 하부판의 내측 말단 하부에 상기 러버튜브(410)의 상부와 하부가 각각 결합되며, 제2공기주입구(402)로부터 공급되는 압축공기에 의해 상기 러버튜브(410)가 팽창된다.

아울러, 상기 상부하우징(400)은 일측에 구비되는 윤활유주입구(404)와 내측에 설치되되, 상기 윤활유주입구(404)와 연결되고, 복수 개의 제2분사노즐(432)을 구비하는 링 형상의 제2분사부(430)를 더 포함하여 구성되고, 상기 윤활유주입구(404)를 통해 공급되는 식용유 등의 윤활유가 공급되면 상기 제2분사노즐(432)을 통해 라이너(20)의 외주면에 윤활유가 분사되어 도포됨으로써, 앞서 미들하우징(200)에서 설명한 바와 같이, 라이너(20)가 가이드부재(220)를 원활하게 통과할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

아울러, 상기 제2분사부(430)의 제2분사노즐(432)은 하부방향으로 결합되되, 상기 제2분사부(430)의 중심방향으로 기울어져 형성되어 하부방향으로 이송되는 라이너(20)의 외주면에 윤활유가 원활하게 도포되는 효과를 실현케 한다.

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 상부결합판(500)은

상기 상부하우징(400)의 상부에 결합되되, 상기 상부하우징(400)의 상부를 폐쇄하도록 결합되고, 상부 일측에 스팀주입구(510)와 압력측정부(520)를 구비하는 것으로서, 라이너(20)를 지중 관로에 모두 이송시킨 후 상기 라이너(20)를 경화시키기 위해 상부하우징(400)의 상부에 결합되어 밀폐시키고, 상기 스팀주입구(510)를 통해 스팀을 주입할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상부결합판(500)은 상기 압력측정부(520)를 통하여 라이너(20) 내측에 스팀에 의해 가해지는 압력이 경화를 위한 적정압력으로 유지되는 지 또는 너무 높은 지를 확인할 수 있도록 하여 압력이 낮은 경우 스팀을 추가로 공급하거나, 압력이 적정압력에 비해 너무 높은 경우 라이너(20)의 원활한 경화가 이루어지지 않을 수 있으므로 개폐밸브(미표시)가 구비되어 압력을 조절시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 지지프레임(300)은

상기 미들하우징(200)의 상부 즉, 앞서 설명된 상부하우징(400)의 상부에 설치되고, 상부에 공급되는 라이너(20)와 직교방향으로 설치되는 한 쌍의 제1롤러(310)를 구비하는 것으로서, 공급되는 라이너(20)가 맨홀(10)의 상부에서 수직으로 원활하게 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1롤러(310)는 차량 등에 보관되어 보빈 등에 감겨 있는 라이너(20)를 원활하게 이송시킬 수 있도록 하고, 한 쌍으로 구비되어 공급되는 라이너(20)가 이탈되는 것을 방지함과 동시에 전후방향으로 유동되는 것을 방지한다.

아울러, 본 발명의 지지프레임(300)은 상기 한 쌍의 제1롤러(310)의 하부에 위치되되, 상기 제1롤러(310)와 직교방향으로 설치되는 한 쌍의 제2롤러(320)를 더 포함하여 구성되고, 상기 제2롤러(320)에 의해 이송된 라이너(20)가 좌우방향으로 유동되는 것을 방지함과 동시에 원활하게 하부방향으로 이송될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기와 연관하여, 상기 한 쌍의 제1롤러(310)는 상부방향으로 탄성지지되는 것을 특징으로 하는데, 상부방향으로 탄성지지됨으로써, 공급되는 라이너(20)에 의해 가해지는 하부방향의 충격이 완충되어 지지프레임(300)이 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 더욱더 원활하게 라이너(20)가 공급되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 제2롤러(320)는 내측방향으로 탄성지지되는 것을 특징으로 하는데, 내측방향으로 탄성지지됨으로써, 앞서 설명된 제1롤러(310)와 마찬가지로 이송되는 라이너(20)에 의해 가해지는 좌우방향의 충격이 완충되어 지지프레임(300)이 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 더욱더 원활하게 라이너(20)가 공급되는 효과를 얻을 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 지지프레임(300)은 복수 개의 수직프레임(미표시)과 상기 수직프레임의 중간 및 상부에 결합되는 복수 개의 수평프레임(미표시)로 구성되고, 상기 한 쌍의 제1롤러(310)는 양측 하부가 결합되는 수평프레임의 하부에 결합되는 복수 개의 수직프레임의 내부에 쇼바(330)가 각각 설치되어 상기 수평프레임을 지지함으로써, 상기 한 쌍의 제1롤러(310)가 상부방향으로 탄성지지된다. 이때, 한 쌍의 제1롤러(310)를 지지하는 수평프레임은 복수 개의 수직프레임에 이동가능하도록 결합되어 안정적으로 상하이동되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 한 쌍의 제2롤러(320)는 양측 하부가 수평프레임의 상부에 결합되되, 좌우방향으로 이동가능하도록 결합되고, 내부에 상기 한 쌍의 제2롤러(320)의 양측의 일측면을 탄성지지하는 탄성부재(340)가 설치되어 내측방향으로 탄성지지된다.

상기와 같은 본 발명의 반전장치를 이용한 비굴착 반전공법을 자세 살펴보면, 최초에는 앞서 설명한 반전장치를 보수가 필요한 관로와 연결된 맨홀(10)의 상부에 위치시키고, 라이너(20)가 감긴 롤장치를 상기 반전장치의 부근으로 이동시켜 위치시킨다.

다음으로, 제1단계는 관로의 보수 길이에 맞춰 절단된 라이너(20)의 말단을 하부하우징에 뒤집에 결합하되, 상기 라이너(20)가 미들하우징(200)과 상부하우징(400) 및 지지프레임(300)을 통과하고, 상기 지지프레임(300)의 제1,2롤러(310)(320)에 지지될 수 있도록 준비하는 것을 특징으로 한다.

부가하여 설명하면, 제1단계는 종래에 관로의 보수 길이에 맞춰 절단된 라이너를 작업시 롤장치 등에 감은 후 라이너를 반전시켜 관로에 끼워 넣었으나, 본 발명에서는 롤장치 등에 감지 않고 작업시 관로의 보수 길이에 맞춰 절단된 라이너(20)의 말단을 지지프레임(300)의 한 쌍의 제1롤러(310)의 사이로 통과시키고, 상기 제1롤러(310)의 하부에 위치해 있는 한 쌍의 제2롤러(320)의 사이로 통과시킨다.

이후, 상기 라이너(20)를 상부하우징(400)의 제2분사부(430)와 지지부재(420)의 내측으로 인입시키고, 미들하우징(200)의 가이드부재(200)의 관통공(222)으로 인입시키며, 하부하우징(100)을 통과한 상기 라이너(20)의 말단을 뒤집어 하부하우징(100)의 외주연에 결합시킨다.

즉, 종래에는 작업시 관로의 보수 길이에 맞춰 절단된 라이너를 롤장치 등에 감은 후 풀면서 관로에 끼워 넣었으나, 본 발명에서는 별도의 롤장치 등에 감지 않아도 상기 제1,2롤러(310)(320)에 의해 라이너(20)가 원활하게 공급되어 작업시 반전차량에 라이너를 다시 감아야 하는 인력과 시간을 절약할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 제2단계는 제2분사부(430)를 통해 윤활유를 라이너(20)의 외주연에 분사하여 도포하는 것으로서, 상기 제1단계에서 라이너(20)의 말단이 하부하우징(100)의 외주연에 견고하게 결합된 것을 확인하고, 윤활유주입구(404)를 통해 제2분사부(430)에 윤활유를 공급하여 제2분사노즐(432)에 의해 분사되도록 함으로써, 상기 라이너(20)의 외주연에 윤활유가 도포되어 상기 가이드부재(200)를 원활하게 통과되도록 하는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 제3단계는 지지부재(420)에 압축공기를 공급하여 러버튜브(410)를 확장시키는 것으로서, 제2공기주입구(402)를 통해 지지부재(420)의 내부로 압축공기가 공급되면 상기 지지부재(420)에 결합된 러버튜브(410)가 확장되고, 상기 확장된 러버튜브(410)의 내측면에 상기 라이너(20)의 외주연이 밀착되어 상기 라이너(20)가 맨홀(10)과 수직방향으로 이루어지도록 함으로써, 상기 가이드부재(200)를 원활하게 통과되도록 할 뿐만 아니라 관로의 내부로 끼워지는 라이너(20)가 원활하게 이동될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 제4단계는 제1분사부(210)를 통해 압축공기를 분사하여 라이너(20)를 관로의 내부로 끼워넣는 것으로서, 제1공기주입구(202)를 통해 압축공기가 공급되면 하부하우징(100)의 내부에 압축공기가 공급되고, 상기 압축공기는 뒤집어져 결합된 라이너(20)의 외주연을 가압하여 라이너(20)를 하부방향 즉, 맨홀(10)로 인입될 수 있도록 이동시켜 라이너(20)가 뒤집어진 상태로 관로의 내부에 끼워지도록 하는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 제5단계는 롤장치에 감긴 라이너(20)가 제4단계를 거쳐 모두 관로의 내부로 끼워 넣어지면 상기 상부하우징(400)의 상부결합판(500)을 결합한 후 스팀을 주입하는 것으로서, 상기 상부하우징(400)의 상부에 상부결합판(500)을 결합한 후 스팀주입구(510)를 통해 스팀을 공급하여 관로의 내부에 끼워진 라이너(20)를 경화시키는 것을 특징으로 한다.

이후 경화된 라이너(20)의 절단 및 후속으로 관로에 끼워져 경화된 라이너(20)의 연마 등은 종래에 실시되는 어떠한 방법을 사용하여도 무방하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.

부가하여 설명하면, 종래에는 라이너를 반전시켜 관로에 끼워 넣기 전에 상기 라이너를 반전차량에 다시 감는 공정을 수행하여야 하는 번거로움이 발생하지만, 본 발명은 한 쌍의 제1,2롤러(310)(320)에 의해 라이너를 이동시킬 수 있어 상기와 같은 종래의 라이너를 반전차량에 다시 감는 공정 없이도 라이너를 관로에 끼워 넣을 수 있어 종래에 비해 인력과 시간 및 이에 따른 비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 종래에는 반전차량을 이용하여 라이너를 반전시키기 때문에, 맨홀의 밖으로 노출되는 라이너의 길이가 길어 노출된 라이너가 파손될 위험이 크고, 경화 후 절단되어 버려지는 라이너가 많아 폐기물이 많을 뿐만 아니라 이에 따른 재료비용이 낭비되는 문제가 있었지만, 본 발명은 맨홀(10)의 상부에서 라이너(20)가 반전되어 공급되기 때문에 맨홀(10) 박으로 노출된 라이너(20)의 길이가 적어 노출된 라이너(20)의 파손 위험이 낮고, 절단되어 버려지는 라이너(20)의 양이 적어 폐기물을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 이에 따른 재료비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 맨홀 20 : 라이너
100 : 하부하우징 110 : 걸림부재
200 : 미들하우징 202 : 제1공기주입구
210 : 제1분사부 212 : 제1분사노즐
220 : 가이드부재 222 : 관통공
300 : 지지프레임 310 : 제1롤러
320 : 제2롤러 400 : 상부하우징
402 : 제2공기주입구 404 : 윤활유주입구
410 : 러버튜브 420 : 지지부재
430 : 제2분사부 432 : 제2분사노즐
500 : 상부결합판 510 : 스팀주입구

Claims (8)

1. 맨홀(10)의 상부에 이격되어 설치되고, 라이너(20)가 관통되되, 하부 외주연에 상기 라이너(20)의 말단이 뒤집어져 결합되는 하부하우징(100);과
   상기 하부하우징(100)의 상부에 결합되되, 일측에 제1공기주입구(202)가 구비되고, 내측에 상기 제1공기주입구(202)와 연결되며, 복수 개의 제1분사노즐(212)을 구비하는 제1분사부(210)가 설치되는 미들하우징(200); 및
   상기 미들하우징(200)의 상부에 설치되고, 상부에 공급되는 라이너(20)와 직교방향으로 설치되는 한 쌍의 제1롤러(310)를 구비하는 지지프레임(300);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 라이너 반전장치는
   상기 미들하우징(200)과 지지프레임(300)의 사이에 설치되되, 일측에 제2공기주입구(402)가 구비되고, 내측에 상기 제2공기주입구(402)와 연결되며, 말단에 러버튜브(410)가 결합되는 링 형상의 지지부재(420)가 설치되는 상부하우징(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 상부하우징(400)은
   일측에 구비되는 윤활유주입구(404);와
   내측에 설치되되, 상기 윤활유주입구(404)와 연결되고, 복수 개의 제2분사노즐(432)을 구비하는 제2분사부(430);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 지지프레임(300)은
   상기 한 쌍의 제1롤러(310)의 하부에 위치되되, 상기 제1롤러(310)와 직교방향으로 설치되는 한 쌍의 제2롤러(320);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 한 쌍의 제2롤러(320)는
   내측방향으로 탄성지지되는 것을 특징으로 하는 공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 미들하우징(200)은
   내측에 상부 양측이 결합되되, 상기 제1분사부(210)의 상부에 위치되도록 결합되고, 하부에 관통공(222)이 형성되어 라이너(20)의 외주면이 밀착되며 관통되는 가이드부재(220);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 라이너 반전장치는
   상기 상부하우징(400)의 상부에 결합되되, 상기 상부하우징(400)의 상부를 폐쇄하도록 결합되고, 상부 일측에 스팀주입구(510)를 구비하는 상부결합판(500);을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기역전 방법을 이용한 라이너 반전장치.
   
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 반전장치를 맨홀(10)의 상부에 위치시킨 후 라이너(20)를 반전시켜 관로에 끼워 넣어 경화시키는 비굴착 반전공법에 있어서,
   관로의 보수 길이에 맞춰 절단된 라이너(20)의 말단을 하부하우징에 뒤집어 결합하되, 상기 라이너(20)가 미들하우징(200)과 상부하우징(400) 및 지지프레임(300)을 통과하고, 상기 지지프레임(300)의 제1,2롤러(310)(320)에 지지될 수 있도록 준비하는 제1단계;와
   제2분사부(430)를 통해 윤활유를 라이너(20)의 외주연에 분사하여 도포하는 제2단계;와
   지지부재(420)에 압축공기를 공급하여 러버튜브(410)를 확장시키는 제3단계;와
   제1분사부(210)를 통해 압축공기를 분사하여 라이너(20)를 관로의 내부로 끼워넣는 제4단계; 및
   상기 라이너(20)가 모두 관로의 내부로 끼워 넣어지면 상기 상부하우징(400)의 상부에 상부결합판(500)을 결합한 후 스팀을 주입하는 제5단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비굴착 반전공법.
   

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