KR20220169777A

KR20220169777A - 튜브의 견인과 송출을 통한 장구간 노후관의 보수·보강 공법 및 시스템

Info

Publication number: KR20220169777A
Application number: KR1020210080290A
Authority: KR
Inventors: 최원호
Original assignee: 최원호
Priority date: 2021-06-21
Filing date: 2021-06-21
Publication date: 2022-12-28

Abstract

본 발명은, 노후관에 견인장치에 의해 튜브를 견인(PULL)하면 권취드럼으로부터 튜브가 풀어져서 계속 공급되는데, 노후관의 굴곡이나 장애물로 인하여 튜브에 과도한 부하가 발생하여 튜브가 파손될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 권취드럼에서 송출(SQUASH) 기능을 통해 미는 힘을 조정하여 튜브가 노후관을 원활히 통과할 수 있도록 함과 아울러, 송출 기능을 수행하는 장치에 무한궤도바퀴를 장착하여 지면에 안정적으로 지지되게 구성하는 노후관 보수·보강 공법 및 시스템에 관한 것이다.

Description

튜브의 견인과 송출을 통한 장구간 노후관의 보수·보강 공법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM REINFORCING LONG-LENGTH SUPERANNUATED PIPE THROUGH PULL AND SQUASH OF TUBE}

본 발명은 노후관 보수·보강 공법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 노후관에 견인장치에 의해 튜브를 견인(PULL)하면 권취드럼으로부터 튜브가 풀어져서 계속 공급되는데, 노후관의 굴곡이나 장애물로 인하여 튜브에 과도한 부하가 발생하여 튜브가 파손될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 권취드럼에서 송출(SQUASH) 기능을 통해 미는 힘을 조정하여 튜브가 노후관을 원활히 통과할 수 있도록 함과 아울러, 송출 기능을 수행하는 장치에 무한궤도바퀴를 장착하여 지면에 안정적으로 지지되게 구성하는 노후관 보수·보강 공법 및 시스템에 관한 것이다.

지중에 매설되어 있는 각종 상하수관로는 시간이 지남에 따라 점차 노후되어 상수관로의 경우 부식이 발생하여 막대한 양의 물이 누수되는 문제점이 있고, 관로로 유입되는 녹물로 인해서 식수가 오염되며, 하수관로의 경우 크랙 등이 발생되어 하수가 관로 밖으로 흘러나와 토양은 물론 지하수를 오염시키는 등 생활환경을 오염시키는 문제점이 있었다.

이와 같이 크랙 등의 손상이 발생된 노후 매설관로를 보수함에 있어서, 비굴착 관로 보수장치 및 공법은 땅을 파지 않고, 크랙 등이 발생된 노후 매설관로 속에 보강튜브를 삽입시켜 하수관 속에 새로운 복합관을 형성시키는 공법으로서, 도로 복구공사 등이 불필요함으로, 시공성, 신뢰성, 경제성 면에서 장점이 많은 공법이다.

일반적으로 비굴착 관로 보수장치 및 공법은 방수피복층 또는 필름층과 접착수지 함침 펠트층으로 형성된 보강튜브를 노후된 매설관의 내부에 삽입 고정하는 공법으로서, 경화제가 도포되어 있는 튜브를 노후관에 반전시켜 삽입하고, 삽입한 후에 고온의 공기를 주입하여 경화제가 튜브와 노후관을 접착시키는 방식으로 노후관을 보수하게 된다.

그런데 이러한 반전 보수공법에서는, 비굴착 보수가 가능하지만 하수관과의 경화 과정이 필요하여 시공기간이 평균 7~10일 소요되었고, 반전시켜 노후관에 주입할 수 있는 튜브의 길이가 제한적이어서 최대로 보수할 수 있는 길이가 300~400m라는 한계가 있었다.

또한 반제품 형태로 현장에 운반되어 튜브를 반전하여 노후관에 주입하고 현장에서 경화제를 튜브에 도포하는 등 장비와 기술, 인력의 의존도가 높고 이로 인해 작용 비용이 증대하는 단점이 있었다.

그리고 힘든 작업으로 인해 사람들이 작업을 기피함으로서 작업자의 구인이 어렵고 인건비가 상승하는 현상을 유발하였다.

아울러, 에폭시 계열의 자재를 사용하여 인체에 무해함을 인정받기 어려워 안전성의 문제로 상수도관에 대한 보수공사는 불가하다는 한계가 있었다.

KR 10-1083363(2011.11.08.등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 튜브를 반전하지 않고 권취된 상태에서 그대로 견인하여 노후관에 배치하고, 그 상태에서 튜브 내부로 에어를 공급하는 것만으로 노후관의 보수가 이루어질 수 있는 노후관의 보수·보강 공법 및 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 연질의 튜브를 사용함으로서 노후관 내에서의 45° 이내의 굴곡은 변형되면서 노후관 보수 시공이 가능한 노후관의 보수·보강 공법 및 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 시공 가능한 최대길이를 획기적으로 연장할 수 있는 노후관의 보수·보강 공법 및 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 내진성 및 압력성을 확보하여 하수관뿐만 아니라 상수도, 가스관 및 압력관에도 시공할 수 있는 노후관의 보수·보강 공법 및 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면, 노후관의 보수·보강 공법에 관한 것으로, 견인차의 일단에 보조로프를 맨 상태로 상기 견인차를 노후관의 일단에 삽입하여 타단으로 이동시키는 단계; 상기 노후관의 타단으로 노출된 보조로프에서 상기 견인차를 해체한 후 상기 노후관의 타단에 배치된 견인장치의 견인로프와 상기 보조로프를 연결하는 단계; 상기 보조로프를 견인하여 상기 견인로프를 상기 노후관의 타단으로부터 일단으로 통과시키는 단계; 상기 견인로프와 보조로프 사이에 청소유닛을 장착하고 상기 견인로프를 견인하여 상기 노후관의 일단으로부터 타단으로 통과시키는 단계; 상기 견인로프와 보조로프 사이의 청소유닛을 제거하고 견인로프와 보조로프를 연결한 후 상기 보조로프를 견인하여 상기 견인로프를 노후관의 타단으로부터 일단으로 통과시키는 단계; 권취드럼에 감겨진 튜브의 일단을 상기 견인로프에 연결하여 상기 튜브를 상기 노후관의 일단으로부터 타단으로 견인하되, 상기 권취드럼의 선단에서 상기 튜브를 밀어내는 송출장치가 배치되어 상기 견인장치의 구동과 연동하여 상기 튜브를 송출시키는 단계; 상기 노후관의 타단으로 노출된 튜브에서 견인로프를 분리하고 튜브 내부로 고압의 에어를 주입하여 상기 튜브를 노후관의 내벽과 밀착시키는 단계;를 포함한다.

상기 송출단계에서는, 상기 송출장치에 장착된 압력센서가 상기 튜브의 노후관 진입에 대한 저항이 설정치 이상으로 발생할 때 상기 송출장치의 구동속도를 감소시킨다.

또한 압력센서에서 감지된 압력값과 그에 따른 송출장치의 구동속도의 상관관계를 수집하고 갱신하여 현재의 압력값에 따라 상기 송출장치의 구동속도를 조절한다.

그리고, 상기 튜브 송출 단계에서는, 상기 튜브를 노후관의 일단으로 진입시킬 때 상기 튜브의 외면에 액상수지를 도포하는 단계가 더 포함되고, 상기 튜브 밀착 단계에서는, 상기 튜브 내부에 고압의 에어를 주입하여 상기 액상수지를 튜브와 노후관 사이에서 밀착시켜 경화시킬 수 있다.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 노후관의 보수·보강 시스템은, 보수하고자 하는 노후관의 일단에 배치되는 것으로, 상부에 튜브가 인출 가능하게 감겨진 권취드럼을 구비하고, 바퀴가 장착되어 노후관 내부로 구동하여 진입 가능한 견인차를 포함하며, 하부에 인출 및 견인 가능한 보조로프가 감겨져 있는 제1차량; 상기 노후관의 타단에 배치되는 것으로, 상기 보조로프에 결속되어 노후관 내부를 통과 가능하게 인출 및 견인되는 견인로프가 감겨진 견인장치를 포함하는 제2차량; 견인장치의 견인에 의해 노후관 내부를 통과하면서 노후관 내부의 이물질을 제거하도록 상기 견인로프와 보조로프 사이에 장착되는 청소유닛; 상기 견인장치에 의해 상기 노후관 내부에 배치된 튜브의 내부로 고압의 에어를 공급하도록 상기 튜브의 일측에 장착되는 에어공급부; 및 상기 권취드럼의 선단에서 상기 튜브를 밀어내어 상기 튜브가 견인장치의 견인에 의해 상기 권취드럼에서 인출될 때 상기 견인장치의 구동과 연동하여 상기 튜브를 송출시키는 송출장치;를 포함한다.

이때, 상기 송출장치는, 상기 튜브에 가해지는 송출력을 지지하도록 지면에 대한 지지면적이 증대된 무한궤도바퀴를 구비하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 송출장치에는, 상기 튜브의 노후관 진입에 대한 저항이 설정치 이상으로 발생할 때 상기 송출장치의 구동속도를 감소시키도록 상기 송출장치의 송출력을 감지하는 압력센서가 구비된다.

또한 압력센서에서 감지된 압력값과 그에 따른 송출장치의 구동속도의 상관관계를 수집하고 갱신하여 현재의 압력값에 따라 상기 송출장치의 구동속도를 조절하는 제어부가 더 포함될 수 있다.

아울러, 상기 노후관의 일단에 배치되어 상기 노후관의 일단으로 진입하는 상기 튜브가 통과하면서 그 외면에 액상수지가 도포되도록 내부에 액상수지 용융액이 저장되는 수지도포부, 및 상기 에어공급부에 연결되어 상기 튜브 내부로 공급되는 에어를 가열하는 히터가 더 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 노후관의 보수·보강 공법 및 시스템에 따르면, 튜브를 반전하지 않고 권취된 상태에서 그대로 견인하여 노후관에 배치하고, 그 상태에서 튜브 내부로 에어를 공급하는 것만으로 노후관의 보수가 이루어질 수 있으므로, 장비와 기술 인력에 대한 의존도가 낮아 시공비용이 적게 들고 작업시간을 단축할 수 있으며 일정한 품질을 기대할 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 발명에 따르면, 연질의 튜브를 사용함으로서 노후관 내에서의 45° 이내의 굴곡은 변형되면서 노후관 보수 시공이 가능하여 노후관의 굴곡 부분으로 인한 시공 한계를 극복하였다는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 시공 가능한 최대길이를 획기적으로 연장하여 수㎞까지 한번에 작업할 수 있으므로 종래에 짧은 단위의 연속 작업으로 인한 시공기간 연장과 시공비용의 증가를 방지할 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 거리, 철도 또는 해상 교통에 방해가 되지 않고, 교통 체증 방지하고, 소음 및 배출 오염을 감소함과 아울러 굴착 작업을 최소화할 수 있는 장점을 갖는다.

그리고 본 발명에 따르면, 튜브를 노후관에 삽입할 때 튜브와 노후관과의 마찰을 줄일 뿐만 아니라, 튜브를 노후관에 경화시키기 위하여 액상수지를 사용함으로서 투입시 튜브의 파손을 최소화할 수 있고 노후관에 고압이 가해지는 환경이 아니더라도 튜브가 노후관에 밀착됨에 따라 일반관의 보수에도 확장 적용할 수 있는 이점이 있다. 또한 플렉서블한 노후관을 경화된 관으로 가능하게 하여 보수대상관로를 확대시키는 효과가 있다.

아울러, 본 발명에 따르면, 내진성 및 압력성을 확보하여 하수관뿐만 아니라 상수도, 가스관 및 압력관에도 시공할 수 있으므로 다양한 설치 환경에 적용 가능하여 시공 편의성이 증대되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 노후관의 보수·보강 공법에 대한 순서도,
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 방법을 단계별로 설명하는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 튜브를 도시한 도면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 노후관의 보수·보강 공법 및 시스템에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

먼저 본 발명에 따른 노후관의 보수·보강 공법에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 노후관의 보수·보강 공법에 대한 순서도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 방법을 단계별로 설명하는 도면이다. 그리고 도 6은 본 발명에 따른 튜브를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 노후관의 보수·보강 공법은, 보수하고자 하는 노후관(P)의 일단과 타단에서 지반을 굴착하거나 맨홀을 개방하여 노후관(P)이 노출되게 하고 노후관(P)의 일단 및 타단이 오픈되게 한 후에, 노후관 검사단계(S10), 견인로프(22)와 보조로프(13) 연결단계(S20), 견인로프(22) 제1통과단계(S30), 청소유닛(30) 통과단계(S40), 견인로프(22) 제2통과단계(S50), 튜브 견인단계(S60) 및 튜브 팽창 단계(S70)를 진행하여 이루어진다.

상기 노후관 검사단계에서는, 상기 노후관(P)의 일단에서 보조로프(13)가 권취되어 있는 제1차량(10)을 배치시키고 그 제1차량(10)에서 보조로프(13)를 인출하여 그 선단에 견인차(12)의 일단을 연결한다. 상기 견인차(12)는 바퀴(12a)가 장착되어 노후관(P) 내부로 구동하여 진입 가능하게 구성된다. 상기 견인차(12)에는 바퀴(12a)의 구동을 위한 모터와 배터리가 구비되어 있을 수 있고 노후관(P) 내부를 촬영할 수 있는 카메라와 조명을 비출 수 있는 라이트 및 촬영된 영상을 무선송출하고 제어명령을 수신할 수 있는 송수신기를 구비할 수 있다. 이러한 견인차(12)의 견인을 통해 노후관 내부 상태를 확인할 수 있고, 노후관에서 청소되어야 할 부분을 준비하는 데도 활용될 수 있다.

상기 견인차(12)는 보조로프(13)가 일단에 연결된 상태로 노후관(P)의 일단에 삽입되어 상기 보조로프(13)를 끌고 노후관(P)의 타단으로 이동한다(S10).

노후관(P)의 타단에 도착하여 견인차(12)가 노출되면, 견인차(12)와 보조로프(13)를 분리하고 상기 노추관의 타단에 배치된 견인장치(21)의 견인로프(22)와 상기 보조로프(13)를 연결한다(S20).

이 상태에서 제1차량(10)에서 보조로프(13)를 견인하면 보조로프(13)와 그에 연결된 견인로프(22)가 함께 노후관(P)을 통과하여 노후관(P)의 일단에 도달한다(S30).

노후관(P)의 일단에서는 상기 견인로프(22)와 보조로프(13)를 분리하고 그 사이에 청소유닛(30)을 장착하여 상기 견인로프(22)를 견인하여 상기 노후관의 일단으로부터 타단으로 통과시키며 청소유닛(30)에 의해 노후관의 내부가 청소되게 한다. 이러한 노후관에 대한 청소는 1회 또는 수회 이루어질 수 있고, 하나의 청소유닛(30)이 아니라 다양한 종류의 청소유닛(30)을 연결하여 사용될 수도 있다(S40).

청소유닛(30)은 노후관(P)의 일단에서 타단으로 이동한 후에 노후관(P)의 타단에서 상기 견인로프(22)와 보조로프(13) 사이에서 제거되고, 견인로프(22)와 보조로프(13)는 다시 연결된 후 상기 보조로프(13)를 견인하여 상기 견인로프(22)를 노후관(P)의 타단으로부터 일단으로 통과시킨다(S50).

노후관(P)의 일단에서는 상기 견인로프(22)에서 보조로프(13)를 분리한 후에, 권취드럼(11)에 감겨진 튜브의 일단을 상기 견인로프(22)에 연결하여 상기 노후관(P)의 일단으로부터 타단으로 견인한다. 이때 노후관(P)의 길이는 최대 수㎞에 이르므로 튜브가 노후관(P)을 통과하도록 튜브를 견인하는 견인장치(21)에는 큰 부하가 가해지게 된다. 따라서 본 발명에서는 권취드럼(11)의 선단에서 상기 튜브를 밀어내는 송출장치(40)가 배치되어 상기 견인장치(21)의 구동과 연동하여 상기 튜브를 송출시킨다. 즉, 견인장치(21)의 견인력과 송출장치(40)의 송출력을 통해 과도한 견인력이 튜브에 가해짐으로 인한 튜브의 손실이나 망실을 방지할 수 있고, 인입시간을 줄이고 효율을 높일 수 있게 된다.

이때 송출장치(40)에 장착된 압력센서(43)가 상기 튜브의 노후관(P) 진입에 대한 저항이 설정치 이상인지 여부를 감지한다. 이는 노후관(P)의 굴곡이나 파손으로 인하여 튜브가 견인되지 못하고 있는 상황에서 송출장치(40)가 튜브를 계속적으로 인입시키면 노후관(P)의 해당부위에 튜브가 적체되면서 부하가 발생되기 때문에, 이러한 현상을 방지하기 위함이다. 따라서 저항이 설정치 이상이어서 송출장치(40)의 송출압력이 증가하면 튜브의 견인에 문제가 있는 것으로 판단하여 상기 송출장치(40)의 구동속도를 감소하거나 또는 정지하거나, 경우에 따라서는 역방향으로 회전시킬 수도 있다.

그리고 압력센서(43)에서 감지된 압력값과 그에 따른 송출장치(40)의 구동속도 간의 상관계를 수집하고 갱신하여 현재의 압력값에 따라 상기 송출장치(40)의 구동속도를 조절하는 것이 바람직하다. 이를 위해 압력값과 구동속도 간의 관계에 대해 수집된 데이터를 인공지능에 의해 학습하여 현재의 압력값에 따라 송출장치(40)의 구동속도를 조절하는 데 사용할 수도 있다(S60).

이와 같은 과정으로 노후관(P)의 타단으로 튜브가 통과되면 상기 노출된 튜브에서 견인로프(22)를 분리하고 튜브 내부에 고압의 에어를 주입한다. 튜브는 인위적으로 접혀져 있고 그 외부를 접착 테이프가 감은 상태로 제공되고 노후관(P) 내부로 투입되며, 튜브 내부가 약 500mbar 이상의 압력을 받을 때 접착 테이프가 파단되면서 튜브가 원상복원될 수 있다. 이를 위해 고압의 에어는 약 500mbar의 압력을 튜브 내부에 가하도록 구비된다.

고압의 에어에 의해 접착 테이프가 파단되면서 튜브가 원상복원되면, 상기 튜브는 노후관(P) 내벽에 밀착되면서 노후관(P)의 내벽이 보수된다.

상기 튜브(50)는 자재의 두께가 작을 뿐만 아니라 다층 구조로 이루어져 있고 높은 조직 강도를 가짐에도 불구하고 유연성을 갖는 특징을 갖는다. 이러한 튜브(50)는 외층(51), 중간층(52) 및 내층(53)으로 구성되고, 외층(51)은 내마모성 PE 피복으로 이루어지며, 중간층(52)은 정적 하중 지지층으로서 이음부 없는 직조 방식의 아라미드 섬유로 이루어지고, 내층(53)은 PE 또는 TPU를 기반으로 한 소재로 이루어진다.

이러한 튜브(50)의 특성으로 인하여 45°로 노후관(P)이 구부러지는 굴곡부분과 연결부분에서도 튜브가 구부러지면 빠른 설치가 가능하다(S70).

또한 도시되지는 않았지만, 상기 튜브 송출 단계에서는, 상기 튜브(50)를 노후관(P)의 일단으로 진입시킬 때 상기 튜브(50)의 외면에 액상수지를 도포하는 단계가 더 포함되고, 상기 튜브 밀착 단계에서는, 상기 튜브(50) 내부에 내부에 고압의 에어를 주입하여 상기 액상수지를 튜브와 노후관 사이에서 밀착시켜 경화시킬 수 있다. 이러한 단계를 통하여 튜브를 노후관에 삽입할 때 튜브와 노후관과의 마찰을 줄일 뿐만 아니라, 노후관에 고압이 가해지는 환경이 아니더라도 튜브가 노후관에 밀착됨에 따라 본 공법을 일반관의 보수에도 확장 적용할 수 있게 된다.

이때 상기 액상수지는 다양한 종류의 수지가 사용될 수 있고, 액상수지 단독으로 사용될 수도 있지만, 경화성 향상을 위하여 경화제를 혼합하여 사용되는 것이 바람직하다.

또한 액상수지로 열경화성 수지를 사용하는 경우에는, 경화를 위해서는 대략 85~100℃로 에어를 가열하는 것이 바람직하다.

액상수지를 도포하는 방법은 다양하게 적용 가능한데, 예를 들면, 액상수지가 저장된 용기 내부에 튜브를 통과시키는 방법, 튜브 외면에 스프레이로 도포하는 방법, 노후관 내부로 액상수지를 주입하면서 튜브를 주입하는 방법 등을 들 수 있다.

다음으로 본 발명에 따른 노후관의 보수·보강 시스템에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 노후관의 보수·보강 시스템은 크게 제1차량(10), 제2차량(20), 청소유닛(30), 에어공급부(미도시) 및 송출장치(40)를 포함한다.

제1차량(10)은 보수하고자 하는 노후관(P)의 일단에 배치되는 것으로, 상부에 튜브가 인출 가능하게 감겨진 권취드럼(11)을 구비하고, 바퀴(12a)가 장착되어 노후관(P) 내부로 구동하여 진입 가능한 견인차(12)를 포함하며, 하부에 인출 및 견인 가능한 보조로프(13)가 감겨진다.

상기 견인차(12)는, 모터와 배터리, 상기 모터와 배터리로 구동되는 바퀴(12a)를 포함하고, 노후관(P) 내부의 상태를 파악하기 위하여 촬영할 수 있는 카메라와, 조명을 바출 수 있는 라이트 및 촬영된 영상을 무선송출하고 제어명령을 수신할 수 있는 송수신기도 구비될 수 있다. 이러한 견인차(12)에 대한 구성은, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 현재까지 알려진 종래기술을 통하여 구성 가능한 것이므로, 이들의 결합관계 및 구동방식에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2차량(20)은 상기 노후관(P)의 타단에 배치되는 것으로, 상기 보조로프(13)에 결속되어 노후관(P) 내부를 통과 가능하게 인출 및 견인되는 견인로프(22)가 감겨진 견인장치(21)를 포함한다.

또한 상기 제1차량(10) 및 제2차량(20)은 자체 동력에 의해 구동될 수도 있지만, 자체 동력을 구비하고 있지 않고 다른 차량에 연결되어 이동되는 트레일러와 같은 차량일 수도 있다.

청소유닛(30)은 견인장치(21)의 견인에 의해 노후관(P) 내부를 통과하면서 노후관(P) 내부의 이물질을 제거하도록 상기 견인로프(22)와 보조로프(13) 사이에 장착된다. 이러한 청소유닛(30)은 솔 형태로 이루어져 노후관(P) 내주연을 긁어내는 역할을 하는 구성도 있고, 노후관(P) 내주연에 밀착되는 원판형으로 이루어져 노후관(P) 내주연의 이물질을 쓸어내는 역할을 하는 구성일 수도 있다.

에어공급부는 상기 견인장치(21)에 의해 상기 노후관(P) 내부에 배치된 튜브(50)의 내부로 고압의 에어를 공급하도록 상기 튜브의 일측에 장착된다. 상기 에어공급부는 인위적으로 졉혀져 있는 튜브(50)가 원상복원될 수 있는 정도의 압력을 가하는 것으로서 튜브가 노후관(P)의 내주연에 밀착되게 한다. 튜브 내부에 압력을 가하기 위하여 튜브의 양단을 차단하고 내부로 고압의 에어를 주입하는 에어공급부의 구성은 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 기술이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

송출장치(40)는 상기 권취드럼(11)의 선단에서 상기 튜브(50)를 밀어내어 상기 튜브가 견인장치(21)의 견인에 의해 상기 권취드럼(11)에서 인출될 때 상기 견인장치(21)의 구동과 연동하여 상기 튜브를 송출시키는 구성이다. 상기 송출장치(40)는 내측으로 튜브가 통과되며 튜브를 밀어내기 위해 회전 구동되는 롤러(41)를 포함하되, 튜브를 일측으로 밀어낼 수만 있다면 다른 구성으로 이루어져도 무방하다.

그리고 이러한 송출장치(40)는 상기 튜브에 가해지는 송출력을 지지하도록 지면에 대한 지지면적이 증대된 무한궤도바퀴(42)를 구비하는 것이 바람직하다.

또한 상기 송출장치(40)에는 상기 튜브의 노후관(P) 진입에 대한 저항이 설정치 이상으로 발생할 때 상기 송출장치(40)의 구동속도를 감소시키도록 상기 송출장치(40)의 송출력을 감지하는 압력센서(43)가 구비된다.

이는 노후관(P)의 굴곡이나 파손으로 인하여 튜브가 견인되지 못하고 있는 상황에서 송출장치(40)가 튜브를 계속적으로 인입시키면 노후관(P)의 해당부위에 튜브가 적체되면서 부하가 발생하여 송출장치(40)의 송출압이 증가하게 되고, 이를 감지하여 송출장치(40)가 튜브를 계속적으로 밀어내지 않도록 하기 위함이다.

제어부는 상기 압력센서(43)에서 감지된 압력정보를 토대로 설정압 이상이라고 판단되면 송출장치(40)의 구동속도를 감소시키거나 또는 정지시키거나, 경우에 따라서는 역방향으로 회전시키게 된다. 또한 상기 제어부는 압력센서(43)에서 감지된 압력값과 그에 따른 송출장치(40)의 구동속도 간의 상관계를 수집하고 갱신하여 현재의 압력값에 따라 상기 송출장치(40)의 구동속도를 조절하는 것이 바람직하다. 이를 위해 제어부는 압력값과 구동속도 간의 관계에 대해 수집된 데이터를 인공지능에 의해 학습하여 현재의 압력값에 따라 송출장치(40)의 구동속도를 조절하는 데 사용할 수도 있다.

또한 도시되지는 않았지만, 상기 노후관(P)의 일단에 배치되어 상기 노후관(P)의 일단으로 진입하는 상기 튜브(50)가 통과하면서 그 외면에 액상수지가 도포되도록 내부에 액상수지 용융액이 저장되는 수지도포부가 구비될 수 있다.

이는 상술한 바와 같이, 튜브를 노후관에 삽입할 때 튜브와 노후관과의 마찰을 줄일 뿐만 아니라, 노후관에 고압이 가해지는 환경이 아니더라도 튜브가 노후관에 밀착됨에 따라 본 공법을 일반관의 보수에도 확장 적용하기 위함이다. 또한 플렉서블한 노후관을 경화된 관으로 가능하게 하여 보수대상관로를 확대시키는 효과가 있다.

상기 수지도포부는 내부에 액상수지가 저장되고 그 내부를 튜브가 통과하면서 튜브 외면에 액상수지가 도포되는 구성일 수 있고, 또는 튜브의 외면에 스프레이 방식으로 액상수지를 도포하는 구성일 수도 있으며, 튜브가 노후관으로 진입할 때 내부에 저장된 액상수지를 노후관 내부로 주입하여 튜브 외면에 액상수지가 도포되도록 하는 구성일 수도 있는 등 튜브의 외면에 수지를 도포하는 다양한 구성이 적용될 수 있다.

이때 상기 액상수지는 단독으로 사용될 수도 있지만, 경화성 향상을 위하여 경화제를 혼합하여 사용되는 것이 바람직하다.

그리고 액상수지로 열경화성 수지를 사용하는 경우에는, 경화를 위해서는 대략 85~100℃로 에어를 가열하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 에어공급부에 연결되어 상기 튜브 내부로 공급되는 에어를 가열하는 히터(미도시)가 더 포함될 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10 : 제1차량 11 : 권취드럼
12 : 견인차 12a : 바퀴
13 : 보조로프 20 : 제2차량
21 : 견인장치 22 : 견인로프
30 : 청소유닛 40 : 송출장치
41 : 롤러 42 : 무한궤도바퀴
43 : 압력센서 50 : 튜브
51 : 외층 52 : 중간층
53 : 내층 P : 노후관

Claims

견인차(12)의 일단에 보조로프(13)를 맨 상태로 상기 견인차(12)를 노후관(P)의 일단에 삽입하여 타단으로 이동시키는 단계;
상기 노후관(P)의 타단으로 노출된 보조로프(13)에서 상기 견인차(12)를 해체한 후 상기 노후관(P)의 타단에 배치된 견인장치(21)의 견인로프(22)와 상기 보조로프(13)를 연결하는 단계;
상기 보조로프(13)를 견인하여 상기 견인로프(22)를 상기 노후관(P)의 타단으로부터 일단으로 통과시키는 단계;
상기 견인로프(22)와 보조로프(13) 사이에 청소유닛(30)을 장착하고 상기 견인로프(22)를 견인하여 상기 노후관(P)의 일단으로부터 타단으로 통과시키는 단계;
상기 견인로프(22)와 보조로프(13) 사이의 청소유닛(30)을 제거하고 견인로프(22)와 보조로프(13)를 연결한 후 상기 보조로프(13)를 견인하여 상기 견인로프(22)를 노후관(P)의 타단으로부터 일단으로 통과시키는 단계;
권취드럼(11)에 감겨진 튜브(50)의 일단을 상기 견인로프(22)에 연결하여 상기 튜브(50)를 상기 노후관(P)의 일단으로부터 타단으로 견인하되, 상기 권취드럼(11)의 선단에서 상기 튜브(50)를 밀어내는 송출장치(40)가 배치되어 상기 견인장치(21)의 구동과 연동하여 상기 튜브(50)를 송출시키는 단계;
상기 노후관(P)의 타단으로 노출된 튜브(50)에서 견인로프(22)를 분리하고 튜브(50) 내부로 고압의 에어를 주입하여 상기 튜브(50)를 노후관(P)의 내벽과 밀착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브의 견인과 송출을 통한 장구간 노후관의 보수·보강 공법.
제1항에 있어서,
상기 송출단계에서는, 상기 송출장치(40)에 장착된 압력센서(43)가 상기 튜브(50)의 노후관 진입에 대한 저항이 설정치 이상으로 발생할 때 상기 송출장치(40)의 구동속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 튜브의 견인과 송출을 통한 장구간 노후관의 보수·보강 공법.
제2항에 있어서,
압력센서(43)에서 감지된 압력값과 그에 따른 송출장치(40)의 구동속도의 상관관계를 수집하고 갱신하여 현재의 압력값에 따라 상기 송출장치(40)의 구동속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 튜브의 견인과 송출을 통한 장구간 노후관의 보수·보강 공법.
제1항에 있어서,
상기 튜브 송출 단계에서는, 상기 튜브(50)를 노후관(P)의 일단으로 진입시킬 때 상기 튜브(50)의 외면에 액상수지를 도포하는 단계가 더 포함되고,
상기 튜브 밀착 단계에서는, 상기 튜브(50) 내부에 고압의 에어를 주입하여 상기 액상수지를 튜브와 노후관 사이에서 밀착시켜 경화시키는 것을 특징으로 하는 튜브의 견인과 송출을 통한 장구간 노후관의 보수·보강 공법.
보수하고자 하는 노후관(P)의 일단에 배치되는 것으로, 상부에 튜브(50)가 인출 가능하게 감겨진 권취드럼(11)을 구비하고, 바퀴(12a)가 장착되어 노후관(P) 내부로 구동하여 진입 가능한 견인차(12)를 포함하며, 하부에 인출 및 견인 가능한 보조로프(13)가 감겨져 있는 제1차량(10);
상기 노후관(P)의 타단에 배치되는 것으로, 상기 보조로프(13)에 결속되어 노후관(P) 내부를 통과 가능하게 인출 및 견인되는 견인로프(22)가 감겨진 견인장치(21)를 포함하는 제2차량(20);
견인장치(21)의 견인에 의해 노후관(P) 내부를 통과하면서 노후관(P) 내부의 이물질을 제거하도록 상기 견인로프(22)와 보조로프(13) 사이에 장착되는 청소유닛(30);
상기 견인장치(21)에 의해 상기 노후관(P) 내부에 배치된 튜브(50)의 내부로 고압의 에어를 공급하도록 상기 튜브(50)의 일측에 장착되는 에어공급부; 및
상기 권취드럼(11)의 선단에서 상기 튜브(50)를 밀어내어 상기 튜브(50)가 견인장치(21)의 견인에 의해 상기 권취드럼(11)에서 인출될 때 상기 견인장치(21)의 구동과 연동하여 상기 튜브(50)를 송출시키는 송출장치(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브의 견인과 송출을 통한 장구간 노후관의 보수·보강 시스템.
제5항에 있어서,
상기 송출장치(40)는, 상기 튜브(50)에 가해지는 송출력을 지지하도록 지면에 대한 지지면적이 증대된 무한궤도바퀴(42)를 구비하는 것을 특징으로 하는 튜브의 견인과 송출을 통한 장구간 노후관의 보수·보강 시스템.
제5항에 있어서,
상기 송출장치(40)에는, 상기 튜브(50)의 노후관 진입에 대한 저항이 설정치 이상으로 발생할 때 상기 송출장치(40)의 구동속도를 감소시키도록 상기 송출장치(40)의 송출력을 감지하는 압력센서(43)가 구비되는 것을 특징으로 하는 튜브의 견인과 송출을 통한 장구간 노후관의 보수·보강 시스템.
제6항에 있어서,
압력센서(43)에서 감지된 압력값과 그에 따른 송출장치(40)의 구동속도의 상관관계를 수집하고 갱신하여 현재의 압력값에 따라 상기 송출장치(40)의 구동속도를 조절하는 제어부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 튜브의 견인과 송출을 통한 장구간 노후관의 보수·보강 시스템.
제5항에 있어서,
상기 노후관(P)의 일단에 배치되어 상기 노후관(P)의 일단으로 진입하는 상기 튜브(50)가 통과하면서 그 외면에 액상수지가 도포되도록 내부에 액상수지 용융액이 저장되는 수지도포부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 튜브의 견인과 송출을 통한 장구간 노후관의 보수·보강 시스템.