WO2018190629A1 - 지중관의 비개착 교체기 - Google Patents

지중관의 비개착 교체기 Download PDF

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WO2018190629A1
WO2018190629A1 PCT/KR2018/004235 KR2018004235W WO2018190629A1 WO 2018190629 A1 WO2018190629 A1 WO 2018190629A1 KR 2018004235 W KR2018004235 W KR 2018004235W WO 2018190629 A1 WO2018190629 A1 WO 2018190629A1
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traction
wire
underground pipe
traction wire
underground
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PCT/KR2018/004235
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French (fr)
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김중헌
김도헌
박상봉
이경섭
오경석
이기범
박병돈
박세출
박재환
전주호
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주식회사 특수건설
한국수자원공사
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28—Constructional aspects
    • F16L55/30—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables
    • F16L55/38—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables driven by fluid pressure

Definitions

  • the present invention relates to a non-adhesive underground pipe exchanger for excavating both ends of underground pipes and replacing old underground pipes with new underground pipes. It relates to a non-replaceable exchanger of underground pipes that can be replaced with new underground pipes by excavating both ends of old underground pipes with pipe elbows).
  • Republic of Korea Patent Publication No. 2012-0131591 relates to the old pipe replacement machine and the old pipe replacement method using the same, rod bar propulsion unit And a rod bar introduced into the old pipe by the rod bar propulsion unit, a rod bar end portion coupled to the tip of the rod bar, and a crushing portion connected to the rod bar end portion.
  • this technique uses rod-shaped rods, so it can only be installed in the straight pipe portion of the pipeline, and it is still difficult to apply in an environment where non-linear pipe elbows are frequently used.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Publication 2012-0131591
  • the present invention is to provide a replacer of the non-adhesive underground pipe that can replace the old underground pipe by excavating only the both ends of the buried underground pipe without the excavation of the entire section in the section difficult to attach the middle part as described above .
  • the present invention is a non-exchanging replacement of the underground pipe, the non-opening replacement, the excavated both ends of the underground pipe to dig through the transport container (pig) connected to the traction wire from the exposed end to the other end of the underground pipe is exposed
  • An anti-twist crushing unit for positioning the new underground pipe in the air, and the underground pipe propulsion unit, the air inlet and the air inlet to feed the urethane material (pig) of the urethane material into the non-linear underground pipe at the exposed end ( an air leakage prevention part, and a wire input part connected to the transport container and aligning a traction wire penetrating into one end of the underground pipe and maintaining tension;
  • a traction cylinder providing a traction force by having a traction piston for fixing and releasing the traction wire therein, and a traction wire wheel for diverting the withdrawal direction of the traction wire from the buried underground pipe direction to an upward direction to the traction cylinder.
  • Encoder for measuring the traction wire moving distance by the rotation of the wheel in contact with the traction wire, Traction wire clip for fixing the position of the traction wire when the traction piston of the traction cylinder advances and then back; And a wire traction part including a reaction force plate for supporting a force generated during traction, wherein the anti-twist crushing part comprises a crushing head connected to the traction wire to push or cut the underground pipe; It is connected to the rear end of the crushing head, the traction wire passing through the crushing head is fixed to the inner front end with a wire fixing wedge, and the hemispherical rotation part with the female thread diameter is larger than the size of the hemisphere so as to be located at the inner rear end.
  • a wedge housing having a rear end cover provided with the small through hole fixed with a set screw;
  • a spherical head portion having a protruding rod-like underground pipe traction shaft provided at an end thereof with a male screw thread coupled to a female screw thread of the hemispherical rotating part;
  • a front cover part having a through hole having a diameter smaller than that of the spherical head part, so that the spherical head part is rotatably fixed at the inner front end part, and the new underground pipe fixing member inserted into the new underground pipe part and the rear end part are fixed.
  • a cylindrical shin underground pipe fixing housing fixed with screws wherein the hemispherical rotating part and the shin underground pipe pulling shaft are fixed with a through fastener, and the shin underground pipe fixing housing and the shin underground pipe fixing member are fixed with a through fastener, Provide unsealed replacement of underground pipes.
  • the present invention is also a non-exchanging replacement of the underground pipe, the non-opening replacement, excavating both ends of the buried underground pipe excavated transport container (pig) connected to the traction wire at the other end exposed the other end of the underground pipe buried
  • a underground pipe propulsion unit configured to penetrate the traction wire and to pull the traction wires connected to both ends of the underground pipe along the transport container;
  • a front end (head) is connected to the wire passed through the other end, and a new underground pipe is connected to the rear end, and is pulled by the wire to pull the new underground pipe together while crushing the non-linear underground pipe and between the both ends.
  • a non-linear crushing portion for positioning a curved underground pipe in the air, and the underground pipe propulsion portion is inflated with an air inlet to inject the urethane material into the non-linear underground pipe with air pressure at the exposed end.
  • a wire input part having an air leakage preventing part and aligning a traction wire which is connected to the carrying container to one end of the underground pipe and maintains tension;
  • a traction cylinder providing a traction force by having a traction piston for fixing and releasing the traction wire therein, and a traction wire wheel for diverting the withdrawal direction of the traction wire from the buried underground pipe direction to an upward direction to the traction cylinder.
  • An extension A resistance plate on the steel wire at the rear end of the earth and sand expansion portion that makes the soil and frictional resistance so that the earth and sand expansion portion does not follow the path of the non-linear underground pipe and proceeds in a curved path; A connector for coupling the steel wire and the new underground pipe at the rear end of the soil expansion part; And a universal joint for controlling the angle of the connection port connecting the connection portion and the new underground pipe.
  • the present invention also provides that the wire traction unit is in contact with the bottom surface of the other end of the buried underground pipe exposed and the buried underground pipe exposed surface to support the force against the traction force at a right angle to form a two-plate exposed
  • the plate in contact with the surface is a reaction force plate formed with a through hole through which the traction wire, the crushing head and the fuse;
  • a traction wire wheel positioned between two plates of the reaction force plate and converting the withdrawal direction of the traction wire from an embedded underground pipe direction to an upper direction;
  • a cylindrical traction wire insertion unit having a cutting blade on an outer surface thereof to cut underground pipes which are pulled together without passing through the crushing head of the anti-twist crushing unit and passed through the traction wire wheel;
  • a traction cylinder which forwards the traction wire passing through the traction wire insertion part with a wedge, and provides a traction force to the wire by releasing the wedge when moving backward;
  • An encoder for measuring a traction wire moving distance by a rotation of a
  • the present invention also provides that the wire traction unit is in contact with the bottom surface of the other end of the buried underground pipe exposed and the buried underground pipe exposed surface to support the force against the traction force at a right angle to form a two-plate exposed
  • the plate in contact with the surface is a reaction force plate formed with a through hole through which the traction wire, the crushing head and the fuse;
  • a traction wire wheel positioned between two plates of the reaction force plate and converting the withdrawal direction of the traction wire from an embedded underground pipe direction to an upper direction;
  • Towing wire angle conversion wheel for converting the direction of the towing wire to the upper direction past the towing wire wheel in the horizontal direction of the upper surface of the wire tow portion support plate;
  • a traction cylinder which forwards the traction wire horizontally passing through the traction wire angle conversion wheel with a wedge, and provides a traction to the wire by releasing the wedge;
  • An encoder for measuring a traction wire moving distance by the rotation of the wheel contacting the traction wire passing through the traction
  • the rear end cover of the wedge housing is provided with a hemispherical shape concentrically opposed to the hemispherical rotating part to facilitate the rotation on the inner surface, and double fixed with an additional fixing screw in a position coupled to the housing and the thread To provide unattached replacements for underground pipes.
  • the present invention the traction wire angle conversion wheel, the angle adjusting hinge for adjusting the switching angle of the traction wire running direction, the angle fixing portion for adjusting the angle while moving the angle adjusting part screw connected to the angle adjusting hinge And an angle fixing nut for fixing the angle adjusting portion to a predetermined position of the angle adjusting portion, wherein the horizontal direction is a direction parallel or perpendicular to the embedded underground pipe drawing direction.
  • This non-replaceable replacer is designed to replace old underground pipes that are difficult or impossible to excavate equipment, and to simultaneously crush and / or replace buried underground pipes even when both sections are excavated.
  • Underground pipe can be inserted, and the direction of towing wire can be changed in the horizontal direction at the excavation surface where the towing unit is located, so even if the old pipe is made of metal, the old pipe can be pulled to lay in a direction that minimizes inconvenience to road traffic.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of the anti-twist crushing unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded view of the anti-twist crushing portion according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram of a wire input unit of the underground pipe propulsion unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of a non-linear crushing unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of the assembly and curvature deformation of the non-linear crushing portion according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 shows the cutting head and the soil expansion head of the non-linear crushing portion according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is an example of the new underground pipe replaced by the non-development underground pipe and the aging non-exchanging replacement of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram of a wire traction unit in which the traction wire of the underground pipe propulsion unit proceeds in an upward direction according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram of an encoder for measuring a moving distance of a traction wire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a conceptual view of a wire traction unit in which the traction wire of the underground pipe propulsion unit proceeds in a horizontal direction according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view illustrating a support member fixed to a support plate while adjusting the distance of a pillar between an angle shift wheel and a traction cylinder in a horizontally moving wire traction according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating an angle adjustment hinge according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates a horizontal traveling direction wire tow that is parallel to or perpendicular to the underground pipe extraction direction according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the non-replacement replacer of the underground pipe excavating both ends of the underground pipe to be inserted through the transport container (pig) connected to the traction wire from the exposed end to the other end of the underground pipe is exposed
  • a front end is connected to the towing wire penetrated to the other end, and a new underground pipe is connected to the rear end, and the new underground pipe is towed together while being pushed or crushed by the traction wire to pull the broken underground pipe together between the two ends.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an anti-twist crushing unit according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded view of the anti-twist crushing unit according to an embodiment of the present invention.
  • the anti-twist crushing part (1) is a core configuration of the non-attachment replacer of the underground pipe, the crushing head 21 is connected to penetrate the traction wire 30 to push or cut the underground pipe;
  • a hemispherical rotary part 150 connected to the rear end of the crushing head and fixing the traction wire 30 penetrating the crushing head to an inner front end portion with a wire fixing wedge 130 and having a female thread (not shown).
  • a wedge housing 100 fixing the rear end cover 160 having a through hole having a diameter smaller than that of the hemisphere so as to be located at the inner rear end thereof with a fixing screw 165;
  • a spherical head portion 255 protruding a rod-like underground pipe traction shaft 250 having a male thread 251 coupled to a female thread of the hemispherical rotation part 150 at an end thereof;
  • a front cover portion 260 having a through hole having a diameter smaller than the size of the spherical head portion 255 to fix the spherical head portion to be rotatable at the inner shear portion, and to the new underground pipe 32.
  • It includes a cylindrical kidney underground pipe fixing housing 200 for fixing the inserted kidney underground pipe fixing member 210 and the rear end portion with a fixing screw 205.
  • the hemispherical rotation part 150 and the new underground tube traction shaft 250 is fixed by a penetrating fixture 155 penetrating the hemispherical rotation portion and the new underground tube traction shaft, the new underground
  • the tube fixing housing 200 and the new underground pipe fixing member 210 are also fixed by the through fastener 215 penetrating the new underground pipe fixing housing and the new underground pipe fixing member.
  • the rear end cover 160 of the wedge housing has a hemispherical shape concentrically opposed to the hemispherical rotation part for easy rotation, and is added to a position coupled with the housing by a thread. Double fix with a set screw (265).
  • the anti-twist crushing part 1 is different from the rotation state of the old underground pipe and the new underground pipe in the process of crushing the buried old underground pipe and replacing the new underground pipe, even if the connection is twisted with each other Loosen it so that the old underground pipe can be easily replaced with a new underground pipe.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram of the wire inserting portion 5 of the underground pipe propulsion unit according to the embodiment of the present invention.
  • 8 is a perspective view (a) and a side view (b) of the wire traction part 300 in which the traction wire of the underground pipe propulsion part proceeds upwards according to an embodiment of the present invention.
  • the underground pipe inlet 5 is an air inlet port for injecting the transport container (pig) 10 of the urethane material into the embedded straight or non-linear underground pipe at the exposed end.
  • the wire is connected to the transport container 10 to align the traction wire 30 penetrated to one end of the underground pipe and maintain the tension Input section 5; And a traction cylinder 330 for fixing and releasing the traction wire 30 therein to provide a traction force, thereby changing the extraction direction of the traction wire from the buried underground pipe direction to an upper direction.
  • the traction wire clip 370 may prevent the traction effect from being reduced due to the pulling of the traction wire as well as the backlash of the traction wire by the traction cylinder 330.
  • the underground pipe inlet 5 is an air inlet (11) and air leakage prevention (air leakage) to feed the urethane material (pig) of the urethane material into the non-linear underground pipe by air pressure ( a pig launcher 13 having a sealing portion 12; And a traction wire winding portion 14 having an alignment tool 15 connected to the container and aligning the traction wire penetrating to one end of the underground pipe and a tension controller 16 for maintaining the tension of the traction wire. do.
  • the wire towing portion that the traction wire is advanced in the upward direction, the buried underground pipe is in close contact with the bottom surface and the buried underground pipe exposed surface to support the force against the traction force
  • Two plates are formed in a rectangular shape and the plate is in contact with the ground pipe exposed surface is a reaction force plate 18 is formed with a through hole through which the traction wire 30, the crushing head 21 and the fuse 32 passes;
  • a pull wire wheel 310 positioned between two plates of the reaction force plate and converting the pull out direction of the pull wire from an embedded underground pipe direction to an upper direction;
  • Cylindrical traction wire inserting portion (390) having a cutting blade (320) on the outer surface to cut the underground tube (31) to be pulled together without passing through the crushing head 21 of the anti-twisting crushing portion and passed through the traction wire wheel;
  • a traction cylinder 330 which fixes the traction wire passing through the traction wire insertion unit with a traction piston 340 to release and provide traction to the wire when moving forward and backward;
  • the non-linear shredding unit 20 is a core configuration of the non-replaceable replacer of the non-linear underground pipe, and the non-replaceable replacer of the non-linear underground pipe is towed from the exposed end by digging both ends of the non-linear underground pipe embedded in the basement.
  • the container 30 (pig) connected to a wire rope (peg) is passed through the other end of the non-linear underground pipe, and the ends connected to both ends of the non-linear underground pipe along the perforated transport container (10)
  • a front end (head) is connected to the wire penetrated to the other end, and a new underground pipe 32 is connected to a rear end thereof, and the new underground pipe 32 is pulled by the wire to crush the non-linear underground pipe.
  • Non-linear crushing portion 20 is connected to the front end portion to the traction wire 30 is provided with the front end cutting head 21 for cutting the underground tube;
  • the cutting head 21 is fixed to an anchor 22 that anchors the deflectable steel wire 33 connected to the rear end of the cutting head 21 and the steel wire 33 fixed to the anchor portion 22, and the cutting head 21 is crushed.
  • At least one soil expansion portion 24 composed of a soil expansion head 23 for pushing the soil of one underground pipe portion;
  • the earth and sand expansion portion 24 does not follow the path of the non-linear underground pipe, the earth resistance and frictional resistance is made to proceed in a curved path, the resistance plate located on the steel wire 33 of the rear end of the earth and sand expansion portion 24 ( 25);
  • a universal joint 28 for adjusting the angle of the connector 27 connecting the connecting portion 26 and the new underground tube.
  • the non-linear crushing portion 20, the cutting head 21, the one or more soil expansion portion 24, the resistance plate 25, and the connecting portion 26 Can be connected with the steel wire (33).
  • the one cutting head 21 may be repeatedly connected to one or more earth and sand expansion portions 24, and the rear end of the last earth and sand expansion portion 24 of the repeated earth and sand expansion portion 24
  • the resistance plate 25 can be connected.
  • the cutting head 21, the at least one earth and sand expansion part 24, the resistance plate 25 and the connection part 26 may be fixed on one steel wire 33.
  • the cutting head 21, the at least one earth and sand expansion portion 24, the resistance plate 25 and the connecting portion 26 may be connected to each other by a separate steel wire 33.
  • the nonlinear crushing portion 20 can be bent at a large angle, and in one embodiment of the present invention, the angle can be at right angles.
  • FIG. 6 shows the cutting head and the soil expansion head of the non-linear crushing portion according to an embodiment of the present invention.
  • the cutting head 21 is pulled by the rope wire and moves while crushing the buried old underground pipe 31.
  • a cylindrical tube is joined to a hollow funnel-shaped tube as shown in FIG. 6 (a) at a front end of the non-linear crushed portion 20, and at least one crushed wing is formed on an outer circumferential surface of the cylindrical tube. Is provided.
  • the soil spreading head 23 of the soil spreading part 24 has a shape similar to that of the cutting head 21, but is shorter in length and wider than the crushing wing of the expansion head.
  • the disk-shaped resistive plate 25 located at the rear end of the soil expansion portion 24 has a soil resistance and frictional resistance so that the soil expansion portion 24 proceeds in a curved path without following the path of the non-linear underground pipe. Make more power.
  • Figure 7 is an example of the new underground pipe replaced by the non-development underground pipe and the aging non-exchanging replacement of the present invention.
  • the material of the new underground tube 32 connected to the rear end of the non-linear crushing unit 20 is polyethylene (PE), preferably high density polyethylene (HDPE).
  • the high-density polyethylene is polyethylene with a low branching density and high crystallinity of 0.95 or higher, and has excellent hardness, mechanical strength, heat resistance, and the like, but poor workability.
  • the radius of curvature of the polyethylene tube can be up to 12 times the minimum tube diameter. As shown in FIG.
  • the non-linear underground pipe is connected by one or more pipe elbows, and is generally made of polyvinyl chloride (PVC).
  • PVC polyvinyl chloride
  • the non-attached replacer can replace the new underground tube 32 with a radius of curvature having a size greater than or equal to 12 times the diameter of the tube within the safety strain range of the polyethylene pipeline.
  • a new polyethylene (PE) underground tube can be inserted at the same time as the shredding operation without digging the area where the underground pipe is buried to replace the non-linear underground pipe connected by pipe elbows or the like.
  • the polyethylene new underground pipe may maintain a curved shape up to 12 times the diameter of the tube with a radius of curvature, thereby efficiently replacing the nonlinear underground pipe.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram of an encoder 350 for measuring a moving distance of a traction wire according to an embodiment of the present invention.
  • the encoder measures the moving distance of the traction wire in such a way that the rotary wheel 355, which is in contact with the traction wire 30 with the elastic force of the spring 353, rotates according to the movement of the traction wire.
  • the rotating wheels are pushed by a spring so as to be in sufficient contact with the traction wheels, and the movement of the rotating wheels rotated in contact with the springs is transmitted to the encoder, which is a distance measuring module, along the power transmission belt 357.
  • FIG. 10 is a perspective view (a) and a side view (b) of a wire traction part in which the traction wire of the underground pipe propulsion part proceeds in a horizontal direction according to an embodiment of the present invention.
  • the wire towing portion which the traction wire proceeds in the horizontal direction in close contact with the bottom surface of the other end of the buried underground pipe and the buried underground pipe exposed surface to support the force against the traction force
  • Two plates are formed in a rectangular shape and the plate is in contact with the ground pipe exposed surface is a reaction force plate (18) having a through hole through which the traction wire, the crushing head and the fuse passes;
  • a pull wire wheel 310 positioned between two plates of the reaction force plate and converting the pull out direction of the pull wire from an embedded underground pipe direction to an upper direction;
  • a traction wire angle conversion wheel 315 for converting a direction of the traction wire traveling upward through the traction wire wheel in a horizontal direction of an upper surface of the wire traction part support plate;
  • a traction cylinder 330 provided
  • 380 is a horizontal type including a supporting member 381 fixed to the supporting plate while adjusting the distance with the supporting member length adjusting unit 383.
  • the encoder is maintained through a separate support 385 between the traction cylinder 330 and the support 372 of the traction wire clip 370.
  • the tow wire inserting portion 390 in one embodiment of the present invention. Is equipped with a rotation control unit 316 on the reaction plate pillar portion 395 that supports the force from the reaction plate 18 without a cutting blade to adjust the direction of the support plate 388 as shown in FIG. It is possible to adjust the advancing direction of the metal tube to be pulled out.
  • the support 380 may adjust the length by using the length adjusting shaft 386 and the length adjusting screw 387.
  • the traction wire angle conversion wheel 315, an angle adjusting hinge (317) for adjusting the switching angle of the traction wire running direction, the angle adjusting unit screw connected to the angle adjusting hinge is moved
  • the angle fixing portion 319 for adjusting the angle, and the angle fixing nut 318 for fixing the angle adjusting portion at a predetermined position can be optionally adjusted in the direction of obliquely increasing from the horizontal direction or the direction of the old pipe to move with the traction wire and the traction wire to the angle adjustment hinge.
  • FIG. 13 illustrates a horizontal traveling direction wire retracting unit which is a direction (a) or a vertical direction (b) parallel to the underground tube withdrawing direction according to an embodiment of the present invention.
  • the horizontal direction may be a direction parallel or perpendicular to the buried underground pipe withdrawal direction in consideration of the secured space and the passageway.

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Abstract

본 발명은 굴착환경이 개착하기에 불가능하거나 곤란한 상수도 소구경관로의 이음관(pipe elbows) 등이 매설된 노후지중관의 양단을 굴착하여 신 지중관으로 교체할 수 있는 지중관의 비개착식 교체기에 관한 것으로, 장비굴착이 곤란하거나 불가능한 노후 지중관을 교체하기 위해 지중관이 묻힌 지역을 전면적으로 굴착하지 않고 양 단면만 굴착한 상태에서도 매설된 지중관의 파쇄 및/또는 교체작업과 동시에 신 지중관을 삽입할 수 있으며, 견인부가 위치한 굴착면에서 견인와이어 진행방향을 수평방향으로 전환할 수 있어서 노후관이 금속재질일 경우에도 도로통행에 불편을 최소화하는 방향으로 노후관을 눕혀서 견인하는 작업이 가능하다.

Description

지중관의 비개착 교체기
본 발명은 지중관 양단을 굴착하여 노후지중관을 신 지중관으로 교체하는 비개착식 지중관 교체기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴착환경이 개착하기에 불가능하거나 곤란한 상수도 소구경관로의 이음관(pipe elbows) 등이 매설된 노후지중관의 양단을 굴착하여 신 지중관으로 교체할 수 있는 지중관의 비개착식 교체기에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 상하수도, 전력선, 가스, 통신선이 지나는 관은 대부분 지중에 매설되어 있으며, 이와 같은 지중관을 매설할 때는 지반을 일정 깊이로 복개하여 개착식으로 작업한다. 지중에 매설된 관은 시간이 흐름에 따라 관의 내·외부에서 발생하는 오염물질 및 외부 스트레스로 인해 관이 파손되거나 막히는 등 각종 문제가 생기게 된다. 이처럼 막히거나 파손된 지중관을 교체하기 위해서는 지중관을 매설하는 과정과 동일하게 매설 깊이까지 복개한 후에 노후 지중관을 들어내고, 그 자리에 새로 교체할 신 지중관을 매설하게 된다.
종래에는 도로 하부의 지반 내에 매설된 상하수도, 전력선, 가스관, 통신관 등을 교체하기 위해서도 굴삭기로 지표면을 일정 깊이로 파낸 다음, 상하수도, 전력선, 가스관, 통신관 등을 매설하고 이를 다시 토사(土砂)로 덮는 방법이 사용되었다. 그러나 이러한 방법은 필수적으로 도로를 훼손하게 되므로 도로 복구를 위해 공사 기간도 길어질 뿐만 아니라 공사 기간 중 교통 장애가 발생되고, 도로 복구를 위한 포장비용은 통상 지중관 신설 공사 금액의 50% 이상을 차지하고 있어서 비경제적이고 관련 민원도 증가하는 문제점이 있다.
특히, 지방상수도의 소구경 관로는 매설환경의 특성상 굴착작업이 불가능해서 노후관 교체를 하기 위해서는 과다한 비용과 시간을 들이거나 심지어 교체를 포기하는 경우도 있다. 상수도 교체공사를 할 때 가정집 급수라인의 경우에는 정원과 콘크리트 구간이 많아 장비굴착과정에서 개인 사유지가 손상되는 경우도 많고, 장비진입이 어려워 사람이 직접 굴착해야 하는 문제가 있기도 하다. 관로 매설 주변에 우수, 통신, 가스 등의 지장물이 있는 경우에는 관로매설을 위해 이러한 지장물을 철거하고 재설치해야 하는 경우도 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 지표를 복개하지 않고 신관으로 교체할 수 있는 기술이 연구되었으며, 예를 들어 대한민국 공개특허 2012-0131591호는 노후관교체기 및 이를 이용한 노후관 교체방법에 관한 것으로, 로드바추진부와 상기 로드바추진부에 의해 노후관으로 관입되는 로드바와, 상기 로드바의 선단에 결합되는 로드바선단부와 상기 로드바선단부에 연결되는 파쇄부로 구성되는 기술을 개시하였다. 그러나 이러한 기술은 막대형의 로드를 사용하므로 관로의 직관부에서만 시공이 가능한 기술로써 비직선형인 이음관(pipe elbows)이 많이 사용되는 환경에서는 여전히 적용하기 어렵다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 공개특허 2012-0131591호
본 발명은 상기와 같이 중간부위 개착이 곤란한 구간에서, 전 구간 굴착을 하지 않으면서도 기매설된 지중관의 양단만 굴착하여 노후지중관을 교체할 수 있는 비개착식 지중관의 교체기를 제공하고자 한다.
본 발명은 지중관의 비개착 교체기로, 상기 비개착 교체기는, 매설된 지중관 양단을 굴착하여 노출된 일단에서 견인 와이어와 연결된 운반용기(pig)를 상기 매설된 지중관이 노출된 타단으로 관통시키고, 관통된 상기 운반용기를 따라 상기 지중관의 양단으로 이어진 상기 견인 와이어를 견인하는 지중관 추진부; 및 상기 타단으로 관통된 견인 와이어에 전단부가 연결되고 후단부에는 신 지중관이 연결되며, 상기 견인 와이어로 견인되어 상기 매설된 지중관을 밀거나 파쇄하면서 상기 신 지중관을 함께 견인하여 상기 양단 사이에 신 지중관을 위치시키는 꼬임방지 파쇄부를 포함하고, 상기 지중관 추진부는, 상기 노출된 일단에서 공기압으로 우레탄 재질의 상기 운반용기(pig)를 상기 비직선 지중관으로 투입하도록 공기투입구와 누기(air leakage) 방지(sealing)부를 구비하고, 상기 운반용기와 연결되어 상기 지중관의 일단으로 관통되는 견인 와이어를 정렬하며 장력을 유지하는 와이어 투입부; 및 내부에 상기 견인 와이어를 고정하고 풀어주는 견인 피스톤을 구비하여 견인력을 제공하는 견인실린더, 상기 견인와이어의 인출방향을 매설된 지중관 방향에서 상부 방향으로 전환시켜 상기 견인실린더로 향하게 하는 견인와이어 휠, 견인 와이어와 접촉하는 바퀴의 회전으로 견인 와이어 이동거리를 측정하는 인코더(encoder), 상기 견인실린더의 견인피스톤이 견인 와이어를 전진시킨 뒤 후진할 때 견인 와이어의 위치를 고정하는 견인 와이어 클립; 및 견인시 발생되는 힘을 지탱하기 위한 반력판을 포함하는 와이어 견인부를 포함하며, 상기 꼬임방지 파쇄부는, 상기 견인 와이어를 관통시키며 연결되어 지중관을 밀거나 절단하는 파쇄 헤드; 상기 파쇄 헤드의 후미에 연결되며, 내부 전단부에 상기 파쇄 헤드를 관통한 상기 견인 와이어를 와이어 고정쐐기로 고정하고, 암나사산을 구비한 반구형상 회전부가 내부 후단부에 위치하도록 상기 반구의 크기보다 지름이 작은 관통공을 구비한 후단부 덮개를 고정나사로 고정한 쐐기 하우징; 상기 반구형상 회전부의 암나사산과 결합하는 수나사산을 단부에 구비하는 막대형 신 지중관 견인축이 돌출된 구형 헤드(head)부; 및 상기 구형 헤드(head)부의 크기보다 지름이 작은 관통공을 구비한 전단 덮개부로 상기 구형 헤드부를 내부 전단부에서 회전가능하도록 고정하고, 신 지중관에 삽입된 신 지중관 고정부재와 후단부를 고정나사로 고정하는 원통형 신 지중관 고정하우징을 포함하고, 상기 반구형상 회전부와 상기 신 지중관 견인축은 관통 고정구로 고정되고, 상기 신 지중관 고정하우징과 상기 신 지중관 고정부재도 관통 고정구로 고정되는, 지중관의 비개착 교체기를 제공한다.
본 발명은 또한, 지중관의 비개착 교체기로, 상기 비개착 교체기는, 매설된 지중관 양단을 굴착하여 노출된 일단에서 견인 와이어와 연결된 운반용기(pig)를 상기 매설된 지중관이 노출된 타단으로 관통시키고, 관통된 상기 운반용기를 따라 상기 지중관의 양단으로 이어진 상기 견인 와이어를 견인하는 지중관 추진부; 및 상기 타단으로 관통된 와이어에 전단부(head)가 연결되고 후단부에는 신 지중관이 연결되며, 상기 와이어로 견인되어 상기 비직선 지중관을 파쇄하면서 상기 신 지중관을 함께 견인하여 상기 양단 사이에 곡선형 지중관을 위치시키는 비직선형 파쇄부를 포함하고, 상기 지중관 추진부는, 상기 노출된 일단에서 공기압으로 우레탄 재질의 상기 운반용기(pig)를 상기 비직선 지중관으로 투입하도록 공기투입구와 누기(air leakage) 방지(sealing)부를 구비하고, 상기 운반용기와 연결되어 상기 지중관의 일단으로 관통되는 견인 와이어를 정렬하며 장력을 유지하는 와이어 투입부; 및 내부에 상기 견인 와이어를 고정하고 풀어주는 견인 피스톤을 구비하여 견인력을 제공하는 견인실린더, 상기 견인와이어의 인출방향을 매설된 지중관 방향에서 상부 방향으로 전환시켜 상기 견인실린더로 향하게 하는 견인와이어 휠, 견인 와이어와 접촉하는 바퀴의 회전으로 견인 와이어 이동거리를 측정하는 인코더(encoder), 상기 견인실린더의 견인피스톤이 견인 와이어를 전진시킨 뒤 후진할 때 견인 와이어의 위치를 고정하는 견인 와이어 클립, 및 견인시 발생되는 힘을 지탱하기 위한 반력판을 포함하는 와이어 견인부를 포함하며, 상기 비직선형 파쇄부는, 상기 전단부에 구비되어 지중관을 절단하는 절단 헤드; 상기 절단 헤드 후미에 연결된 굴절 가능한 강선을 고정하는 앵커부(anchor)와 상기 앵커부에 고정된 상기 강선에 고정되며 절단 헤드가 파쇄한 지중관 부분의 토사를 밀어내는 토사 확장 헤드로 구성된 적어도 하나 이상의 토사 확장부; 상기 토사 확장부가 비직선 지중관의 경로를 따르지 않고, 곡선경로로 진행하도록 토사와 마찰저항을 만들고, 상기 토사 확장부 후단의 강선상에 위치하는 저항판; 상기 토사 확장부 후미에서 상기 강선과 신 지중관을 결합하는 연결부(connector); 및 상기 연결부와 신 지중관을 접속한 접속구의 각도를 조절하는 유니버설 조인트(universal joint)를 포함하는, 지중관의 비개착 교체기를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 와이어 견인부는, 상기 매설된 지중관이 노출된 타단의 바닥면과 매설된 지중관 노출면에 밀착하여 견인력에 대항하는 힘을 지탱하는 두 판이 직각형상을 이루되 지중관 노출면에 접한 판은 상기 견인 와이어, 상기 파쇄 헤드 및 상기 신관이 통과하는 관통공이 형성된 반력판; 상기 반력판의 두 판 사이에 위치하며, 상기 견인와이어의 인출방향을 매설된 지중관 방향에서 상부 방향으로 전환시키는 견인와이어 휠; 상기 꼬임방지 파쇄부의 파쇄헤드로 파쇄되지 않고 함께 견인되어 견인 와이어 휠을 통과한 지중관을 절단하는 절단날을 외면에 구비한 원통형 견인 와이어 삽입부; 상기 견인 와이어 삽입부를 통과한 견인 와이어를 쐐기로 고정하여 전진하고, 후진할 때는 쐐기를 풀어서 와이어에 견인력을 제공하는 견인실린더; 상기 견인실린더 상부에서 상기 견인실린더를 통과한 견인 와이어에 접촉하는 바퀴의 회전으로 견인 와이어 이동거리를 측정하는 인코더; 상기 견인실린더의 견인피스톤이 견인 와이어를 전진시킨 뒤 후진할 때 견인 와이어의 위치를 고정하는 견인 와이어 클립; 및 상기 바닥면에 접한 반력판으로부터 상기 견인와이어 삽입부, 상기 견인실린더, 상기 인코더, 상기 견인와이어 클립을 지지하는 지지대를 지탱하는 기둥부를 포함하는 수직형인, 지중관의 비개착 교체기를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 와이어 견인부는, 상기 매설된 지중관이 노출된 타단의 바닥면과 매설된 지중관 노출면에 밀착하여 견인력에 대항하는 힘을 지탱하는 두 판이 직각형상을 이루되 지중관 노출면에 접한 판은 상기 견인 와이어, 상기 파쇄 헤드 및 상기 신관이 통과하는 관통공이 형성된 반력판; 상기 반력판의 두 판 사이에 위치하며, 상기 견인와이어의 인출방향을 매설된 지중관 방향에서 상부 방향으로 전환시키는 견인와이어 휠; 상기 견인와이어 휠을 지나 상부 방향으로 진행하는 견인와이어의 방향을 와이어 견인부 지지판 상면의 수평 방향으로 전환시키는 견인와이어 각도전환 휠; 상기 견인와이어 각도전환 휠을 통과하여 수평으로 진행하는 견인 와이어를 쐐기로 고정하여 전진하고 후진할 때는 쐐기를 풀어서 와이어에 견인력을 제공하는 견인실린더; 상기 견인실린더를 통과한 견인 와이어에 접촉하는 바퀴의 회전으로 견인 와이어 이동거리를 측정하는 인코더; 상기 견인실린더의 견인피스톤이 견인 와이어를 전진시킨 뒤 후진할 때 견인 와이어의 위치를 고정하는 견인 와이어 클립; 상기 반력판으로부터 상기 각도전환 휠, 상기 견인실린더, 상기 인코더, 상기 견인와이어 클립을 지지하는 지지대를 지탱하는 받침부; 및 상기 견인와이어 각도전환 휠을 통과하여 수평방향으로 진행하는 견인와이어를 감싸고 함께 진행하는 지중관이 상기 견인실린더로 삽입되지 않도록 상기 각도전환 휠과 상기 견인실린더 사이의 받침부 거리를 조절하면서 지지판에 고정되는 지지부재를 포함하는 수평형인, 지중관의 비개착 교체기를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 쐐기 하우징의 후단부 덮개는 회전이 용이하도록 상기 반구형상 회전부와 대향하는 동심원을 이루는 반구형상을 내면에 구비하고, 상기 하우징과 나사산으로 결합하는 위치에 추가 고정나사로 이중 고정하는, 지중관의 비개착 교체기를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 견인와이어 각도전환 휠은, 견인와이어 진행방향의 전환 각도를 조절하는 각도조절 힌지(hinge), 상기 각도조절 힌지에 연결된 각도조절부 나사산을 이동하면서 각도를 조절하는 각도고정부, 및 각도조절부를 각도조절부의 정해진 위치에 고정하는 각도고정너트를 포함하고, 상기 수평방향은 상기 매설된 지중관 인출방향과 평행하거나 수직한 방향인, 지중관의 비개착 교체기를 제공한다.
본 비개착 교체기는 장비굴착이 곤란하거나 불가능한 노후 지중관을 교체하기 위해 지중관이 묻힌 지역을 전면적으로 굴착하지 않고 양 단면만 굴착한 상태에서도 매설된 지중관의 파쇄 및/또는 교체작업과 동시에 신 지중관을 삽입할 수 있으며, 견인부가 위치한 굴착면에서 견인와이어 진행방향을 수평방향으로 전환할 수 있어서 노후관이 금속재질일 경우에도 도로통행에 불편을 최소화하는 방향으로 노후관을 눕혀서 견인하는 작업이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 꼬임방지 파쇄부의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 꼬임방지 파쇄부의 분해도이다.
도 3는 본 발명의 일 구현예에 따른 지중관 추진부의 와이어 투입부의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일구현예에 따른 비직선형 파쇄부의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일구현예에 따른 비직선형 파쇄부의 조립 및 곡률변형 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일구현예에 따른 비직선형 파쇄부의 절단 헤드와 토사 확장 헤드를 나타낸다.
도 7은 노후 비직선 매설 지중관과 본 발명의 비개착 교체기로 교체한 신 지중관의 일 예이다.
도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 지중관 추진부의 견인 와이어가 상부 방향으로 진행하는 와이어 견인부의 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 구현예에 따른 견인 와이어의 이동거리를 측정하는 인코더의 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 구현예에 따른 지중관 추진부의 견인 와이어가 수평 방향으로 진행하는 와이어 견인부의 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일 구현예에 따른 수평 진행하는 와이어 견인부에서 각도전환 휠과 견인실린더 사이의 기둥부 거리를 조절하면서 지지판에 고정하는 지지부재를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 구현예에 따른 각도조절 힌지부를 나타내는 개념도이다.
도 13은 본 발명의 일 구현예에 따른 지중관 인출방향과 평행한 방향 또는 수직한 방향인 수평 진행방향 와이어 견인부를 나타낸다.
본 발명을 충분히 이해할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
본 발명의 일 구현예에 따른 지중관의 비개착 교체기는, 매설된 지중관 양단을 굴착하여 노출된 일단에서 견인 와이어와 연결된 운반용기(pig)를 상기 매설된 지중관이 노출된 타단으로 관통시키고, 관통된 상기 운반용기를 따라 상기 지중관의 양단으로 이어진 상기 견인 와이어를 견인하는 지중관 추진부; 및 상기 타단으로 관통된 견인 와이어에 전단부가 연결되고 후단부에는 신 지중관이 연결되며, 상기 견인 와이어로 견인되어 상기 매설된 지중관을 밀거나 파쇄하면서 상기 신 지중관을 함께 견인하여 상기 양단 사이에 신 지중관을 위치시키는 꼬임방지 파쇄부를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 꼬임방지 파쇄부의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 꼬임방지 파쇄부의 분해도이다. 상기 꼬임방지 파쇄부(1)는 지중관의 비개착 교체기의 핵심 구성으로, 상기 견인 와이어(30)를 관통시키며 연결되어 지중관을 밀거나 절단하는 파쇄 헤드(21); 상기 파쇄 헤드의 후미에 연결되며, 내부 전단부에 상기 파쇄 헤드를 관통한 상기 견인 와이어(30)를 와이어 고정쐐기(130)로 고정하고, 암나사산(미도시)을 구비한 반구형상 회전부(150)가 내부 후단부에 위치하도록 상기 반구의 크기보다 지름이 작은 관통공을 구비한 후단부 덮개(160)를 고정나사(165)로 고정한 쐐기 하우징(100); 상기 반구형상 회전부(150)의 암나사산과 결합하는 수나사산(251)을 단부에 구비하는 막대형 신 지중관 견인축(250)이 돌출된 구형 헤드(head)부(255); 및 상기 구형 헤드(head)부(255)의 크기보다 지름이 작은 관통공을 구비한 전단 덮개부(260)로 상기 구형 헤드부를 내부 전단부에서 회전가능하도록 고정하고, 신 지중관(32)에 삽입된 신 지중관 고정부재(210)와 후단부를 고정나사(205)로 고정하는 원통형 신 지중관 고정하우징(200)을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 반구형상 회전부(150)와 상기 신 지중관 견인축(250)은 상기 반구형상 회전부와 상기 신 지중관 견인축을 관통하는 관통 고정구(155)로 고정되고, 상기 신 지중관 고정하우징(200)과 상기 신 지중관 고정부재(210)도 상기 신 지중관 고정하우징과 상기 신 지중관 고정부재를 관통하는 관통 고정구(215)로 고정된다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 쐐기 하우징의 후단부 덮개(160)는 회전이 용이하도록 상기 반구형상 회전부와 대향하는 동심원을 이루는 반구형상을 내면에 구비하고, 상기 하우징과 나사산으로 결합하는 위치에 추가 고정나사(265)로 이중 고정한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 꼬임방지 파쇄부(1)는 매설된 구 지중관을 파쇄하고 신 지중관으로 교체하는 과정에서 구 지중관과 신 지중관의 회전상태가 서로 달라 연결부가 서로 꼬이게 되더라도 이를 풀어주어 구 지중관을 신 지중관으로 용이하게 교체할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 지중관 추진부의 와이어 투입부(5)의 개념도이다. 또한, 도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 지중관 추진부의 견인 와이어가 상부 방향으로 진행하는 와이어 견인부(300)의 사시도(a)와 측면도(b)이다. 본 발명의 일 구현예에서 지중관 투입부(5)는 상기 노출된 일단에서 공기압으로 우레탄 재질의 상기 운반용기(pig)(10)를 매설된 직선 또는 비직선 지중관 내부로 투입하도록 공기투입구(11)와 누기(air leakage) 방지(sealing)부(12)를 구비하고, 상기 운반용기(10)와 연결되어 상기 지중관의 일단으로 관통되는 견인 와이어(30)를 정렬하며 장력을 유지하는 와이어 투입부(5); 및 내부에 상기 견인 와이어(30)를 고정하고 풀어주는 견인 피스톤(340)을 구비하여 견인력을 제공하는 견인실린더(330), 상기 견인와이어의 인출방향을 매설된 지중관 방향에서 상부 방향으로 전환시켜 상기 견인실린더로 향하게 하는 견인와이어 휠(310), 견인 와이어와 접촉하는 바퀴의 회전으로 견인 와이어 이동거리를 측정하는 인코더(encoder)(350), 상기 견인실린더(330)의 견인피스톤(340)이 견인 와이어를 전진시킨 뒤 후진할 때 견인 와이어의 위치를 고정하는 견인 와이어 클립(370), 및 견인시 발생되는 힘을 지탱하기 위한 반력판(18)을 포함하는 와이어 견인부(300)를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 견인 와이어 클립(370)은 견인실린더(330)에 의한 견인 와이어의 후진(backlash)은 물론 견인 와이어가 힘없이 늘어져서 견인효과가 감소하는 것을 막을 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 상기 지중관 투입부(5)는 공기압으로 우레탄 재질의 상기 운반용기(pig)를 상기 비직선 지중관으로 투입하도록 공기투입구(11)와 누기(air leakage) 방지(sealing)부(12)를 구비한 운반용기 발사부(pig launcher)(13); 상기 운반용기와 연결되어 상기 지중관의 일단으로 관통되는 견인 와이어를 정렬하는 정렬구(15)와 상기 견인 와이어의 장력을 유지하는 장력조절기(16)를 구비하는 견인 와이어 권선부(14)를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상부 방향으로 견인 와이어가 진행하는 와이어 견인부는, 상기 매설된 지중관이 노출된 타단의 바닥면과 매설된 지중관 노출면에 밀착하여 견인력에 대항하는 힘을 지탱하는 두 판이 직각형상을 이루되 지중관 노출면에 접한 판은 상기 견인 와이어(30), 상기 파쇄 헤드(21) 및 상기 신관(32)이 통과하는 관통공이 형성된 반력판(18); 상기 반력판의 두 판 사이에 위치하며, 상기 견인와이어의 인출방향을 매설된 지중관 방향에서 상부 방향으로 전환시키는 견인와이어 휠(310); 상기 꼬임방지 파쇄부의 파쇄헤드(21)로 파쇄되지 않고 함께 견인되어 견인 와이어 휠을 통과한 지중관(31)을 절단하는 절단날(320)을 외면에 구비한 원통형 견인 와이어 삽입부(390); 상기 견인 와이어 삽입부를 통과한 견인 와이어를 견인 피스톤(340)으로 고정하여 전진하고 후진할 때는 풀어서 와이어에 견인력을 제공하는 견인실린더(330); 상기 견인실린더 상부에서 상기 견인실린더를 통과한 견인 와이어에 접촉하는 바퀴의 회전으로 견인 와이어 이동거리를 측정하는 인코더(350); 상기 견인실린더에 의해 전진된 견인 와이어를 고정하여 상기 견인실린더가 견인 피스톤을 후진할 때 견인 와이어의 위치를 고정하는 견인 와이어 클립(370); 및 상기 바닥면에 접한 반력판(18)으로부터 상기 견인와이어 삽입부(390), 상기 견인실린더(330), 상기 인코더(350), 상기 견인와이어 클립(370)을 지지하는 지지대(372)를 지탱하는 기둥부(371)를 포함하는 수직형이다. 상기 절단날(320)은 매설된 파쇄대상 지중관의 재질이 플라스틱 등일 때 유용하며, 상기 파쇄헤드(21)로 파쇄되지 않고 밀려나온 플라스틱 매설관 등을 절단하여 제거한다.
도 4는 본 발명의 일구현예에 따른 비직선형 파쇄부의 개념도이다. 상기 비직선형 파쇄부(20)는 비직선 지중관의 비개착 교체기의 핵심 구성으로, 상기 비직선 지중관의 비개착 교체기는, 지하에 매설된 비직선 지중관 양단을 굴착하여 노출된 일단에서 견인 와이어(30)(wire rope)와 연결된 운반용기(10)(pig)를 상기 비직선 지중관의 타단으로 관통시키고, 관통된 상기 운반용기(10)를 따라 상기 비직선 지중관의 양단으로 이어진 상기 견인 와이어(30)를 견인하는 와이어 견인부(300); 및 상기 타단으로 관통된 와이어에 전단부(head)가 연결되고 후단부에는 신 지중관(32)이 연결되며, 상기 와이어로 견인되어 상기 비직선 지중관을 파쇄하면서 상기 신 지중관(32)을 함께 견인하여 상기 양단 사이에 곡선형 지중관을 위치시키는 비직선형 파쇄부(20)를 포함한다.
도 5는 본 발명의 일구현예에 따른 비직선형 파쇄부의 조립 및 곡률변형 개념도이다. 상기 견인 와이어(30)에 전단부가 연결된 비직선형 파쇄부(20)는 상기 전단부에 구비되어 지중관를 절단하는 절단 헤드(21); 상기 절단 헤드(21) 후미에 연결된 굴절 가능한 강선(33)을 고정하는 앵커부(22)(anchor)와 상기 앵커부(22)에 고정된 상기 강선(33)에 고정되며 절단 헤드(21)가 파쇄한 지중관 부분의 토사를 밀어내는 토사 확장 헤드(23)로 구성된 적어도 하나 이상의 토사 확장부(24); 상기 토사 확장부(24)가 비직선 지중관의 경로를 따르지 않고, 곡선경로로 진행하도록 토사와 마찰저항을 만들고, 상기 토사 확장부(24) 후단의 강선(33)상에 위치하는 저항판(25); 상기 토사 확장부(24) 후미에서 상기 강선(33)과 신 지중관(32)을 결합하는 연결부(26)(connector); 및 상기 연결부(26)와 신지중관을 접속한 접속구(27)의 각도를 조절하는 유니버셜 조인트(universal joint)(28)를 포함한다.
본 발명의 일구현예에서 상기 비직선형 파쇄부(20)는, 상기 절단 헤드(21), 상기 하나 이상의 토사 확장부(24), 상기 저항판(25), 및 상기 연결부(26)를 하나의 강선(33)으로 연결할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 상기 하나의 절단 헤드(21)에는 하나 이상의 토사 확장부(24)가 반복 연결될 수 있으며, 상기 반복된 토사 확장부(24) 중 마지막 토사 확장부(24)의 후미에 저항판(25)을 연결할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 절단 헤드(21), 상기 하나 이상의 토사 확장부(24), 상기 저항판(25) 및 상기 연결부(26)는 하나의 강선(33) 위에서 고정 될 수 있다. 본 발명의 다른 구현예에서, 상기 절단 헤드(21), 상기 하나 이상의 토사 확장부(24), 상기 저항판(25) 및 상기 연결부(26)는 각각을 별도의 강선(33)으로 연결할 수도 있다. 상기 다양한 강선(33)의 연결로 상기 비직선형 파쇄부(20)는 큰 각도로 꺾여서 진행하는 것이 가능하며, 본 발명의 일 구현예에서 상기 각도는 직각이 가능하다.
도 6은 본 발명의 일구현예에 따른 비직선형 파쇄부의 절단 헤드와 토사 확장 헤드를 나타낸다. 상기 절단 헤드(21)는 상기 로프 와이어에 견인되어 이동하면서 매설된 노후 지중관(31)을 파쇄하며 진행한다. 상기 비직선형 파쇄부(20)의 전단부(head)에는 도 6(a)에 나타낸 바와 같이 중공형의 깔때기 형상 관에 원기둥형 관이 접합되어 있고, 상기 원기둥형 관의 외주면에는 하나 이상의 파쇄날개가 구비되어 있다. 상기 토사 확장부(24)의 토사 확장 헤드(23)는 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 상기 절단 헤드(21)와 형상이 비슷하지만 상기 확장 헤드의 파쇄날개보다 길이 방향은 짧고, 넓이는 큰 파쇄 날개를 하나 이상 구비하며, 파쇄된 노후지중관이 있는 부분의 토사를 외부로 밀어내어 공간을 확장시키고, 절단 헤드(21)보다 큰 직경으로 비직선 지중관의 토사와 마찰을 하여 비직선 지중관부분의 곡률반경을 넓힌다. 또한, 상기 토사 확장부(24) 후단에 위치하는 원판형의 저항판(25)은 상기 토사 확장부(24)가 비직선 지중관의 경로를 따르지 않고, 곡선경로로 진행하도록 토사와 마찰저항을 만들어, 더 많은 힘을 가하게 한다.
도 7은 노후 비직선 매설 지중관과 본 발명의 비개착 교체기로 교체한 신 지중관의 일 예이다. 본 발명의 일구현예로 상기 비직선형 파쇄부(20)의 후미에 연결된 상기 신 지중관(32)의 재질은 폴리에틸렌(PE, Polyethylene) 수지이고, 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene, HDPE)이다. 상기 고밀도 폴리에틸렌은 분지가 적고 결정성이 높은 밀도 0.95 이상의 폴리에틸렌이며, 경도, 기계적 강도, 내열성 등이 우수하나 가공성 등은 좋지 않다. 상기 폴리에틸렌 재질 관의 곡률반경은 최소 관 지름의 12배까지 가능하다. 도 7(a)에 나타낸 바와 같이, 상기 비직선 지중관은, 하나 이상의 이음관(pipe elbows)으로 연결되어 있고, 일반적으로 PVC(Polyvinyl chloride) 재질로 되어 있는 경우가 많다. 본 발명의 비개착 교체기는 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 신 지중관(32)을 폴리에틸렌 관로의 안전 변형률 범위 이내인, 관 지름의 12배 이상의 크기를 가지는 곡률반경으로 교체할 수 있다. 본 비개착 교체기를 이용하면, 이음관(pipe elbows) 등으로 연결된 비직선 지중관을 교체하기 위해 지중관이 묻힌 지역을 전면적으로 굴착하지 않고도 파쇄작업과 동시에 폴리에틸렌(PE) 신 지중관을 삽입할 수 있으며, 상기 폴리에틸렌 신 지중관은 곡률반경으로 관 지름의 12배 크기까지 곡선형상을 유지할 수 있어서 비직선 지중관를 효율적으로 대체할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 구현예에 따른 견인 와이어의 이동거리를 측정하는 인코더(350)의 개념도이다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 인코더는 스프링(353)의 탄성력으로 견인 와이어(30)에 접촉하는 회전 바퀴(355)가 견인 와이어의 이동에 따라 회전하는 방식으로 견인 와이어의 이동거리를 측정한다. 상기 회전 바퀴는 견인 바퀴와 충분히 접촉할 수 있도록 스프링이 밀어두며, 스프링이 밀어주어 접촉한 상태에서 회전하는 회전바퀴의 움직임은 동력전달 벨트(357)를 따라 거리측정 모듈인 인코더로 전달된다.
도 10은 본 발명의 일 구현예에 따른 지중관 추진부의 견인 와이어가 수평 방향으로 진행하는 와이어 견인부의 사시도(a)와 측면도(b)이다. 본 발명의 일 구현예에서, 수평 방향으로 견인 와이어가 진행하는 와이어 견인부는, 상기 매설된 지중관이 노출된 타단의 바닥면과 매설된 지중관 노출면에 밀착하여 견인력에 대항하는 힘을 지탱하는 두 판이 직각형상을 이루되 지중관 노출면에 접한 판은 상기 견인 와이어, 상기 파쇄 헤드 및 상기 신관이 통과하는 관통공이 형성된 반력판(18); 상기 반력판의 두 판 사이에 위치하며, 상기 견인와이어의 인출방향을 매설된 지중관 방향에서 상부 방향으로 전환시키는 견인와이어 휠(310); 상기 견인와이어 휠을 지나 상부 방향으로 진행하는 견인와이어의 방향을 와이어 견인부 지지판 상면의 수평 방향으로 전환시키는 견인와이어 각도전환 휠(315); 상기 견인와이어 각도전환 휠을 통과하여 수평으로 진행하는 견인 와이어를 고정하고 풀어주는 견인 피스톤(340)을 구비하여 와이어에 견인력을 제공하는 견인실린더(330); 상기 견인실린더를 통과한 견인 와이어에 접촉하는 바퀴의 회전으로 견인 와이어 이동거리를 측정하는 인코더(350); 상기 견인실린더(330)의 견인피스톤(340)이 견인 와이어(30)를 전진시킨 뒤 후진할 때 견인 와이어의 위치를 고정하는 견인 와이어 클립(370); 상기 반력판(18)으로부터 상기 각도전환 휠(315), 상기 견인실린더(330), 상기 인코더(350), 상기 견인와이어 클립(370)을 지지하는 지지대(372)를 지탱하는 기둥부(371); 및 상기 견인와이어 각도전환 휠(315)을 통과하여 수평방향으로 진행하는 견인와이어를 감싸고 함께 진행하는 지중관(31)이 상기 견인실린더로 삽입되지 않도록 상기 각도전환 휠과 상기 견인실린더 사이의 받침부(380) 거리를 지지부재 길이조절부(383)로 조절하면서 지지판에 고정되는 지지부재(381)를 포함하는 수평형이다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 인코더는 상기 견인실린더(330)와 상기 견인와이어 클립(370)의 지지대(372) 사이에서 별도의 지탱부(385)를 통해 유지된다.
견인와이어가 수평방향으로 진행하는 장치를 사용하는 경우는 매립된 교체대상 지중관이 금속이어서 절단날로 매립된 지중관이 파쇄되지 않는 경우이므로, 본 발명의 일 구현예에서 견인와이어 삽입부(390)는 절단날을 구비하지 않고 반력판(18)으로부터 힘을 지탱하는 반력판 기둥부(395) 상부에 회전조절부(316)를 구비하여 도 9에서와 같이 지지판(388)의 방향을 조절하여 파쇄되지 않고 끌려나오는 금속관의 진행방향을 필요한 방향으로 조절할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 구현예에 따른 수평 진행하는 와이어 견인부에서 각도전환 휠(315)과 견인실린더(330) 사이의 받침부(380) 거리를 지지부재 길이조절부(383)로 조절하면서 지지판(388)에 기둥부를 통해 고정하는 지지부재(381)를 나타낸다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 지지판(388)에 기둥부를 통해 고정되는 지지부재는 매설 노후관이 금속관일 때 확보가능한 공간의 범위에서 확장되고, 상기 확보가능한 공간의 길이를 채우게 되면 절단기 등으로 노후관을 절단하여 공간을 사용한다. 본 발명이 일 구현예에서 상기 받침부(380)는 길이조절 축(386)과 길이조절 나사(387)를 사용하여 길이를 조절할 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 19.04.2018]　
도 12는 본 발명의 일 구현예에 따른 각도조절 힌지부를 나타내는 개념도이다. 도 12(a)는 수평방향으로 진행방향이 변환된 각도조절 힌지부를 도시하고, 도 12(b)는 수평방향보다 상승된 방향으로 진행방향이 변환된 각도조절 힌지부를 도시한다. 도 12(c)와 도 12(d)는 각각 도 12(a)와 도 12(b)에서 힌지부의 확대도이다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 견인와이어 각도전환 휠(315)은, 견인와이어 진행방향의 전환 각도를 조절하는 각도조절 힌지(hinge)(317), 상기 각도조절 힌지에 연결된 각도조절부 나사산을 이동하면서 각도를 조절하는 각도고정부(319), 및 각도조절부를 각도조절부의 정해진 위치에 고정하는 각도고정너트(318)를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 각도조절 힌지부로 견인 와이어 및 견인 와이어와 함께 이동하는 노후관 방향을 수평방향 또는 수평방향으로부터 비스듬히 증가하는 방향으로 임의로 조절할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 구현예에 따른 지중관 인출방향과 평행한 방향(a) 또는 수직한 방향(b)인 수평 진행방향 와이어 견인부를 나타낸다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 수평방향은 확보가능한 공간 및 통과 가능한 통로를 고려하여 상기 매설된 지중관 인출방향과 평행하거나 수직한 방향일 수 있다. 상기 지중관 인출방향과 평행하거나 수직한 방향으로 변화시킬 경우 지지판(388)의 방향을 변화시켜서 용이하게 작업할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 비개착 교체기의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
[부호의 설명]
1. 꼬임방지 파쇄부 5. 와이어 투입부
10. 운반용기 11. 공기투입구
12. 누기 방지부 13. 운반용기 발사부
14. 견인 와이어 권선부 15. 정렬구
16. 장력 조절기 18. 반력판
21. 파쇄 헤드 22. 앵커부
23. 토사 확장 헤드 24. 토사 확장부
25. 저항판 26. 연결부
27. 접속구 28. 유니버설 조인트
30. 견인 와이어 31. 지중관
32. 신 지중관 33. 강선
100. 쐐기 하우징
130. 고정쐐기 150. 반구형상 회전부
155. 관통 고정구 160. 후단부 덮개
165. 고정나사 200. 신 지중관 고정하우징
205. 고정나사 210. 신 지중관 고정부재
215. 관통 고정구 250. 신 지중관 견인축
251. 수나사산 255. 구형 헤드부
260. 전단 덮개부 300. 와이어 견인부
310. 견인와이어 휠 315. 견인와이어 각도전환 휠
316. 회전조절부 317. 각도조절 힌지
318. 각도고정너트 319. 각도고정부
320. 절단날 330. 견인실린더
340. 견인 피스톤 350. 인코더
353. 스프링 355. 회전 바퀴
357. 동력전달 벨트 370. 견인 와이어 클립
371. 기둥부 372. 지지대
380. 받침부 381. 지지부재
383. 지지부재 길이조절부 385. 지탱부
386. 길이조절 축 387. 길이조절 나사
388. 지지판 390. 견인 와이어 삽입부
395. 반력판 기둥부

Claims (6)

  1. 지중관의 비개착 교체기로,
    상기 비개착 교체기는,
    매설된 지중관 양단을 굴착하여 노출된 일단에서 견인 와이어와 연결된 운반용기(pig)를 상기 매설된 지중관이 노출된 타단으로 관통시키고, 관통된 상기 운반용기를 따라 상기 지중관의 양단으로 이어진 상기 견인 와이어를 견인하는 지중관 추진부; 및
    상기 타단으로 관통된 견인 와이어에 전단부가 연결되고 후단부에는 신 지중관이 연결되며, 상기 견인 와이어로 견인되어 상기 매설된 지중관을 밀거나 파쇄하면서 상기 신 지중관을 함께 견인하여 상기 양단 사이에 신 지중관을 위치시키는 꼬임방지 파쇄부를 포함하고,
    상기 지중관 추진부는, 상기 노출된 일단에서 공기압으로 우레탄 재질의 상기 운반용기(pig)를 상기 비직선 지중관으로 투입하도록 공기투입구와 누기(air leakage) 방지(sealing)부를 구비하고, 상기 운반용기와 연결되어 상기 지중관의 일단으로 관통되는 견인 와이어를 정렬하며 장력을 유지하는 와이어 투입부; 및
    내부에 상기 견인 와이어를 고정하고 풀어주는 견인 피스톤을 구비하여 견인력을 제공하는 견인실린더, 상기 견인와이어의 인출방향을 매설된 지중관 방향에서 상부 방향으로 전환시켜 상기 견인실린더로 향하게 하는 견인와이어 휠, 견인 와이어와 접촉하는 바퀴의 회전으로 견인 와이어 이동거리를 측정하는 인코더(encoder), 상기 견인실린더의 견인피스톤이 견인 와이어를 전진시킨 뒤 후진할 때 견인 와이어의 위치를 고정하는 견인 와이어 클립, 및 견인시 발생되는 힘을 지탱하기 위한 반력판을 포함하는 와이어 견인부를 포함하며,
    상기 꼬임방지 파쇄부는, 상기 견인 와이어를 관통시키며 연결되어 지중관을 밀거나 절단하는 파쇄 헤드;
    상기 파쇄 헤드의 후미에 연결되며, 내부 전단부에 상기 파쇄 헤드를 관통한 상기 견인 와이어를 와이어 고정쐐기로 고정하고, 암나사산을 구비한 반구형상 회전부가 내부 후단부에 위치하도록 상기 반구의 크기보다 지름이 작은 관통공을 구비한 후단부 덮개를 고정나사로 고정한 쐐기 하우징;
    상기 반구형상 회전부의 암나사산과 결합하는 수나사산을 단부에 구비하는 막대형 신 지중관 견인축이 돌출된 구형 헤드(head)부; 및
    상기 구형 헤드(head)부의 크기보다 지름이 작은 관통공을 구비한 전단 덮개부로 상기 구형 헤드부를 내부 전단부에서 회전가능하도록 고정하고, 신 지중관에 삽입된 신 지중관 고정부재와 후단부를 고정나사로 고정하는 원통형 신 지중관 고정하우징을 포함하고,
    상기 반구형상 회전부와 상기 신 지중관 견인축은 관통 고정구로 고정되고, 상기 신 지중관 고정하우징과 상기 신 지중관 고정부재도 관통 고정구로 고정되는,
    지중관의 비개착 교체기.
  2. 지중관의 비개착 교체기로,
    상기 비개착 교체기는,
    매설된 지중관 양단을 굴착하여 노출된 일단에서 견인 와이어와 연결된 운반용기(pig)를 상기 매설된 지중관이 노출된 타단으로 관통시키고, 관통된 상기 운반용기를 따라 상기 지중관의 양단으로 이어진 상기 견인 와이어를 견인하는 지중관 추진부; 및
    상기 타단으로 관통된 와이어에 전단부(head)가 연결되고 후단부에는 신 지중관이 연결되며, 상기 와이어로 견인되어 상기 비직선 지중관을 파쇄하면서 상기 신 지중관을 함께 견인하여 상기 양단 사이에 곡선형 지중관을 위치시키는 비직선형 파쇄부를 포함하고,
    상기 지중관 추진부는, 상기 노출된 일단에서 공기압으로 우레탄 재질의 상기 운반용기(pig)를 상기 비직선 지중관으로 투입하도록 공기투입구와 누기(air leakage) 방지(sealing)부를 구비하고, 상기 운반용기와 연결되어 상기 지중관의 일단으로 관통되는 견인 와이어를 정렬하며 장력을 유지하는 와이어 투입부; 및
    내부에 상기 견인 와이어를 고정하고 풀어주는 견인 피스톤을 구비하여 견인력을 제공하는 견인실린더, 상기 견인와이어의 인출방향을 매설된 지중관 방향에서 상부 방향으로 전환시켜 상기 견인실린더로 향하게 하는 견인와이어 휠, 견인 와이어와 접촉하는 바퀴의 회전으로 견인 와이어 이동거리를 측정하는 인코더(encoder), 상기 견인실린더의 견인피스톤이 견인 와이어를 전진시킨 뒤 후진할 때 견인 와이어의 위치를 고정하는 견인 와이어 클립, 및 견인시 발생되는 힘을 지탱하기 위한 반력판을 포함하는 와이어 견인부를 포함하며,
    상기 비직선형 파쇄부는, 상기 전단부에 구비되어 지중관을 절단하는 절단 헤드;
    상기 절단 헤드 후미에 연결된 굴절 가능한 강선을 고정하는 앵커부(anchor)와 상기 앵커부에 고정된 상기 강선에 고정되며 절단 헤드가 파쇄한 지중관 부분의 토사를 밀어내는 토사 확장 헤드로 구성된 적어도 하나 이상의 토사 확장부;
    상기 토사 확장부가 비직선 지중관의 경로를 따르지 않고, 곡선경로로 진행하도록 토사와 마찰저항을 만들고, 상기 토사 확장부 후단의 강선상에 위치하는 저항판;
    상기 토사 확장부 후미에서 상기 강선과 신 지중관을 결합하는 연결부(connector); 및
    상기 연결부와 신 지중관을 접속한 접속구의 각도를 조절하는 유니버설 조인트(universal joint)를 포함하는,
    지중관의 비개착 교체기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 와이어 견인부는,
    상기 매설된 지중관이 노출된 타단의 바닥면과 매설된 지중관 노출면에 밀착하여 견인력에 대항하는 힘을 지탱하는 두 판이 직각형상을 이루되 지중관 노출면에 접한 판은 상기 견인 와이어, 상기 파쇄 헤드 및 상기 신관이 통과하는 관통공이 형성된 반력판;
    상기 반력판의 두 판 사이에 위치하며, 상기 견인와이어의 인출방향을 매설된 지중관 방향에서 상부 방향으로 전환시키는 견인와이어 휠;
    상기 꼬임방지 파쇄부의 파쇄헤드로 파쇄되지 않고 함께 견인되어 견인 와이어 휠을 통과한 지중관을 절단하는 절단날을 외면에 구비한 원통형 견인 와이어 삽입부;
    상기 견인 와이어 삽입부를 통과한 견인 와이어를 쐐기로 고정하여 전진하고후진할 때는 쐐기를 풀어서 와이어에 견인력을 제공하는 견인실린더;
    상기 견인실린더 상부에서 상기 견인실린더를 통과한 견인 와이어에 접촉하는 바퀴의 회전으로 견인 와이어 이동거리를 측정하는 인코더;
    상기 견인실린더의 견인피스톤이 견인 와이어를 전진시킨 뒤 후진할 때 견인 와이어의 위치를 고정하는 견인 와이어 클립; 및
    상기 바닥면에 접한 반력판으로부터 상기 견인와이어 삽입부, 상기 견인실린더, 상기 인코더, 상기 견인와이어 클립을 지지하는 지지대를 지탱하는 기둥부를 포함하는 수직형인,
    지중관의 비개착 교체기.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 와이어 견인부는,
    상기 매설된 지중관이 노출된 타단의 바닥면과 매설된 지중관 노출면에 밀착하여 견인력에 대항하는 힘을 지탱하는 두 판이 직각형상을 이루되 지중관 노출면에 접한 판은 상기 견인 와이어, 상기 파쇄 헤드 및 상기 신관이 통과하는 관통공이 형성된 반력판;
    상기 반력판의 두 판 사이에 위치하며, 상기 견인와이어의 인출방향을 매설된 지중관 방향에서 상부 방향으로 전환시키는 견인와이어 휠;
    상기 견인와이어 휠을 지나 상부 방향으로 진행하는 견인와이어의 방향을 와이어 견인부 지지판 상면의 수평 방향으로 전환시키는 견인와이어 각도전환 휠;
    상기 견인와이어 각도전환 휠을 통과하여 수평으로 진행하는 견인 와이어를 쐐기로 고정하여 전진하고, 후진할 때는 쐐기를 풀어서 와이어에 견인력을 제공하는 견인실린더;
    상기 견인실린더를 통과한 견인 와이어에 접촉하는 바퀴의 회전으로 견인 와이어 이동거리를 측정하는 인코더;
    상기 견인실린더의 견인피스톤이 견인 와이어를 전진시킨 뒤 후진할 때 견인 와이어의 위치를 고정하는 견인 와이어 클립;
    상기 반력판으로부터 상기 각도전환 휠, 상기 견인실린더, 상기 인코더, 상기 견인와이어 클립을 지지하는 지지대를 지탱하는 받침부; 및
    상기 견인와이어 각도전환 휠을 통과하여 수평방향으로 진행하는 견인와이어를 감싸고 함께 진행하는 지중관이 상기 견인실린더로 삽입되지 않도록 상기 각도전환 휠과 상기 견인실린더 사이의 받침부 거리를 조절하면서 지지판에 고정되는 지지부재를 포함하는 수평형인,
    지중관의 비개착 교체기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 쐐기 하우징의 후단부 덮개는 회전이 용이하도록 상기 반구형상 회전부와 대향하는 동심원을 이루는 반구형상을 내면에 구비하고, 상기 하우징과 나사산으로 결합하는 위치에 추가 고정나사로 이중 고정하는,
    지중관의 비개착 교체기.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 견인와이어 각도전환 휠은, 견인와이어 진행방향의 전환 각도를 조절하는 각도조절 힌지(hinge), 상기 각도조절 힌지에 연결된 각도조절부 나사산을 이동하면서 각도를 조절하는 각도고정부, 및 각도조절부를 각도조절부의 정해진 위치에 고정하는 각도고정너트를 포함하고,
    상기 수평방향은 상기 매설된 지중관 인출방향과 평행하거나 수직한 방향인,
    지중관의 비개착 교체기.
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