KR100775008B1

KR100775008B1 - 변형관 삽입공법의 주름제거장치 및 주름제거방법

Info

Publication number: KR100775008B1
Application number: KR1020070016180A
Authority: KR
Inventors: 송호면; 조정일; 김영택
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2007-11-09

Abstract

본 발명에 따른 변형관 삽입공법의 주름제거장치는 기존 매설관에 유연성있는 라이너를 인입시킨 후 팽창시켜 상기 매설관의 내벽으로 밀착시키고, 상기 라이너의 내벽에 발생된 주름을 제거하는 변형관 삽입 공법의 주름제거장치로서, 상기 매설관내에서 장치를 이동시키는 이동수단; 상기 이동수단에 구비되어 상기 라이너 내벽에 발생된 주름 부위에 열원을 공급하여 상기 주름 부위를 연화시키는 히터수단; 상기 히터수단에 의하여 연화된 주름 부위를 제거하는, 즉 편평화시키는 보수수단; 및 상기 매설관내에서 이동가능하게 구비되어 주름 또는 제반 장치의 상태를 파악할 수 있는 촬영수단을 구비하는 자주차를 포함한다.

본 발명은 작업자가 들어가 작업하기 힘든 직경 300mm 내지 900mm의 매설관에서도 양질의 정밀한 주름제거작업이 가능하고, 주름 제거작업의 시간을 최소화하며, 주름제거작업의 완성도를 높이고, 주름제거장치의 일체화로 비굴착 변형관 삽입공법에서의 주름 제거작업 및 교육이 연속적이면서 효과적으로 이루어지며 전체 작업이 간편해지는 효과가 있다.

비굴착, 변형관, 주름, 제거, 촬영, 히터, 열풍기, 자주차, 보수

Description

변형관 삽입공법의 주름제거장치 및 주름제거방법{Apparatus for removing pleat of close-fit pipes lining system and method thereby}

도1은 변형관 삽입공법에서 매설관내에 주름이 발생하는 상황을 보여 주는 구성도.

도2는 변형관 삽입공법에서 주름제거수단을 이용하여 라이너의 주름을 제거하는 상태를 나타낸 구성도.

도3은 본 발명에 따른 변형관 삽입공법의 주름제거장치를 나타낸 개략도.

도4는 본 발명에 따른 주름제거장치의 히터수단, 보수수단 및 자주차의 사진을 보여 주는 참고도.

도5는 본 발명에 따른 히터수단의 사진을 보여 주는 참고도.

도6은 본 발명에 따른 보수수단의 작동 상태를 보여 주는 구성도.

도7a는 주름 제거작업 이전 주름 상태의 사진을 보여 주는 참고도.

도7b는 본 발명에 따른 이동수단측에서 바라본 주름 제거작업 이전의 사진을 보여 주는 참고도.

도7c는 본 발명에 따른 매설관내에서 자주차의 사진을 보여 주는 참고도.

도7d는 주름 제거작업 이후 주름 상태의 사진을 보여 주는 참고도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10, 20 : 맨홀 30 : 라이너

50 : 밀폐부재 60 : 유체공급부

100 : 매설관 200 : 이동수단

300 : 히터수단 350 : 열차단부재

400 : 보수수단 450 : 압축기

500 : 자주차 550 : 촬영수단

A : 단차부 B : 연결부

C : 주름

본 발명은 주름제거장치 및 주름제거방법에 관한 것으로, 작업자가 들어갈 수 없는 매설관에서도 비굴착식 변형관 삽입공법을 시행하는 과정에서 매설관내에 발생하는 주름을 신속하면서 효과적으로 정확하게 제거하는, 즉 편평하게 하는 변형관 삽입공법의 주름제거장치 및 주름제거방법에 관한 것이다.

일반적으로, 지하 매설관인 하수관은 장기간의 사용으로 인한 노후화와 유지관리의 미흡으로 강도가 저하되고, 균열, 파손 및 부식 등이 발생하여 하수처리장 의 운영이 효율적으로 되지 못하며, 또한 상기와 같은 하수관의 경우에는 파손된 부위로 각종 오폐수가 지반으로 유입되어 토양과 지하수를 오염시키고, 지반 침하를 야기하고 있으며, 하수관의 파손부위로 유입되는 우수는 하수처리 비용을 증가시키는 등 많은 문제점을 내포하고 있다.

한편, 국내에 기시공된 대부분의 지하 매설관(일예로, 하수관 또는 상수관 등)은 장기 사용 및 매설 심도, 상재 하중의 역학관계를 고려하지 않은 설계/제작 및 유지관리의 미흡 등으로 인하여, 매설관이 설계수명 이전에 노화되고 있는 실정이다. 이렇게 파손된 매설관들은 전술한 바와 같이 오폐수 누수로 인한 환경오염 및 하수처리 비용 증가로 인한 사회 간접자본의 손실 등 많은 문제를 내포하고 있다.

이에 따라, 지하 매설관의 보수 및 보강에 있어서 크게 굴착 공법과 비굴착 공법이 시공되고 있으며, 국내에서는 거의 굴착에 의한 매설관의 교체가 시행되고 있다. 그러나, 상기 굴착 공법은 문제가 발생하였을 경우 불량 매설관이 매설된 도로 전체를 장시간에 걸쳐 광범위하게 통제하고, 중장비와 인력을 동원해 도로를 굴착하여 노후관을 교체하고 있으나, 이러한 방법은 온전한 도로의 파손, 장시간의 도로통제로 인한 사회 간접자본의 손실, 상당한 수준의 소음/진동/분진 등의 유해환경요소의 발생 및 도로 재포장 비용 등 많은 비용과 시간을 필요로 하기 때문에, 최근에는 굴착 공법의 불합리한 점을 보완하여 공사기간이 단축되고 비용도 저렴한 비굴착 공법이 개발되고 있는 실정이다.

상기 비굴착 공법이란 지하에 매설된 매설관이 부실시공이나 장기간 동안 부 하된 응력하중에 의하여 균열, 단락, 누수, 벽체 유실, 함물, 이음부 이완, 연결부 파손, 연결관 돌출/이완, 맨홀부 파손 등의 불량요소가 발생하여 구조적인 강도를 유지하지 못하고, 파손된 부분을 통한 침투/유입수의 증가로 하수의 역할을 제대로 수행하지 못하는 경우에 종래의 굴착하여 교체하는 공법 대신에 도로의 굴착 없이 단시간 내에 여러 불량요인 등을 보수하고, 신관 이상의 강도와 조도계수 및 내구연한을 장기간으로 하는 공법을 말한다. 이러한 비굴착 공법으로는 현재 신관삽입공법(slip lining), 제관공법(spirally wound pipes lining) 및 보강튜브강화공법(cured-in-place-pipes lining, CIPP) 등이 개발되어 있다.

도1은 변형관 삽입공법에서 매설관내에 주름이 발생하는 상황을 보여 주는 구성도이고, 도2는 변형관 삽입공법에서 주름제거수단을 이용하여 라이너의 주름을 제거하는 상태를 나타낸 구성도이다.

도1 및 도2에 나타낸 바와 같이, 상기 비굴착 공법 중, 최근에 개발된 변형관 삽입공법은 예를 들면, 서로 다른 맨홀(10)간을 연결하는 매설관(100)내에 유연성 있는 라이너(30)를 인입시키고, 매설관(100)의 양단부를 밀폐부재(50)에 의해 밀폐시켜 상기 밀폐부재(50)에 유체압을 공급하는 유체공급부(60)에 의해 상기 라이너(30)를 팽창시킨 후, 매설관(100)의 단차부(A) 및 연결부(B)의 내벽 부위에서 발생할 수 있는 라이너(30)의 주름(C)을 할로겐 히터 및 보수수단 등을 포함한 주름제거수단을 이용하여 제거함으로써 유하속도의 저감을 방지할 수 있는 공법으로 경제적이며 친환경적이다.

그러나, 상기 비굴착 공법의 시행에 있어 매설관의 직경이 900mm를 초과하는 매설관 주름제거작업은 작업자가 관련 작업기를 직접 가지고 들어가 주름의 위치 및 상태를 보면서 작업할 수 있지만, 매설관의 직경이 300mm 내지 900mm인 매설관의 경우에는 작업자가 주름 부위를 직접 보면서 작업하기 힘들거나 불가능하고, 이에 따라 작업 결과물의 품질이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 작업자가 매설관내에 들어가 주름 부위의 상태를 보면서 할로겐 히터를 권장 작업방식으로 연화하고, 보수수단을 매설관내로 투입하여 연결부 및 단차부에서 발생할 수 있는 주름을 제거하는 수작업은 관련 장치를 준비하여 주름 부위로 이동시키거나 작업하는 시간이 많이 소요되고, 작업 결과물의 품질이 일정하지 않으며, 주름 제거작업이 연속적으로 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

특히, 주름 연화 작업시 작업자는 할로겐 히터를 주름 부위에 일정한 간격을 둔 채, 가까운 상태로 유지하여 방열하는데, 할로겐 히터로부터 나오는 상당량의 방사열은 개방된 매설관 통로로 빠져 나가 연화 효율이 떨어지고, 내부 압력이 1.5기압에 이르지 못하는 보수수단인 패커부재로 인해 주름 부위가 완전하게 펴지지 못하고, 이에 따라 주름 제거작업을 반복해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 작업자가 들어가 작업하기 힘든 직경 300mm 내지 900mm의 매설관에서 주름 제거장치가 자주식으로도 매설관내에서 이동가능하도록 구비하고, 주름 또는 제반 장치의 위치 및 상태를 정확히 파악하여 주름 제거작업 시간을 최소화하면서 작업이 연속적이면서 정 확하게 이루어지도록 하며, 패커부재에 의해 주름을 강하게 압착하여 주름제거작업의 완성도를 높이고, 이에 따라 작업 결과물의 품질을 향상시키며, 관련 작업 및 교육이 효과적이면서 간편해지도록 하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 변형관 삽입공법의 주름제거장치는 기존 매설관에 유연성있는 라이너를 인입시킨 후 팽창시켜 상기 매설관의 내벽으로 밀착시키고, 상기 라이너의 내벽에 발생된 주름을 제거하는 변형관 삽입 공법의 주름제거장치로서, 상기 매설관내에서 장치를 이동시키는 이동수단; 상기 이동수단에 구비되어 상기 라이너 내벽에 발생된 주름 부위에 열원을 공급하여 상기 주름 부위를 연화시키는 히터수단; 상기 히터수단에 의하여 연화된 주름 부위를 제거하는 보수수단; 및 상기 매설관내에서 이동가능하게 구비되어 주름 또는 제반 장치의 상태를 파악할 수 있는 촬영수단을 구비하는 자주차를 포함한다.

상기 이동수단은 인력에 의해 이동가능한 트레일러이거나 자력에 의해 이동가능한 자주차이고, 상기 히터수단은 열풍기로 이루어지고, 상기 히터수단은 상기 주름 부위가 밀폐되게 구비되고, 상기 주름 부위를 제외한 다른 부위로의 방열을 차단하거나 감소시켜 상기 주름 부위를 연화시키는 열차단부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 열차단부재는 상기 열원 및 주름 부위를 함께 가두는 한 쌍의 부재를 구비하되, 하나의 부재는 열원이 방출되는 상기 열풍기의 방열구 주위로부터 연장 되어 상기 매설관의 유로를 막도록 상기 매설관 또는 라이너의 내벽까지 형성되고, 다른 하나의 부재는 상기 하나의 부재와 연결되어 상기 매설관의 유로를 막도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 열차단부재는 경질부재로 형성되어 중심점으로부터 상기 매설관의 직경보다 작은 소정 직경까지 방사상으로 다수개 분할 조합되는 내판 및 연질부재로 형성되어 상기 매설관 또는 라이너의 내벽에 접촉하도록 상기 각 내판으로부터 연장 형성되는 외판을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 열원의 온도는 450℃ 내지 550℃이며, 상기 히터수단에 의해 주름 부위에 열원이 공급되는 시간은 20분 내지 30분이고, 상기 히터수단에 의해 열원이 공급되는 주름 부위의 연화온도는 120℃ 내지 150℃로 이루어지도록 설정된 것이 바람직하다.

상기 보수수단은 압력을 발생시키는 압축기 및 상기 압축기와 연결되어 상기 압축기로부터 소정의 압력을 소정시간 동안 공급받아 팽창 압력에 의해 주름을 제거하는 패커부재를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 라이너의 주름을 제거하기 위하여 상기 패커부재에 공급되는 압력은 3kg/㎠ 내지 4kg/㎠이고, 그 시간은 5분 내지 7분으로 이루어지도록 설정된 것이 바람직하다.

상기 보수수단은 상기 히터수단에 연결부재로 연결되어 상기 히터수단에 의해 연화된 주름을 연속적으로 제거하는 것이 바람직하다.

상기 이동수단 또는 상기 히터수단과 보수수단 사이에 구비되어, 최초의 주름 또는 상기 히터수단에 의해 연화된 라이너의 상태를 파악할 수 있는 촬영수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 변형관 삽입공법의 주름제거방법은 기존 매설관에 유연성있는 라이너를 인입시킨 후 팽창시켜 상기 매설관의 내벽으로 밀착시키고, 상기 라이너의 내벽에 발생된 주름을 제거하는 변형관 삽입 공법의 주름제거방법으로서, 상기 라이너의 내벽에 발생된 주름 부위까지 히터수단을 인입시키고, 상기 히터수단에 의해 열원을 소정 시간동안 소정 온도가 될때까지 주름 부위에 공급하여 상기 주름 부위를 연화시키고, 상기 연화된 주름 부위를 보수수단에 의해 편평화시키며, 촬영수단에 의해 상기 주름 또는 제반 장치의 상태를 파악하는 단계로 이루어진다.

상기 주름 부위를 연화시키는 단계는 상기 주름 부위를 제외한 다른 부위로의 방열을 차단하거나 감소시키는 것을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 열원의 온도는 450℃ 내지 550℃이며, 상기 히터수단에 의해 주름 부위에 열원이 공급되는 시간은 20분 내지 30분이고, 상기 히터수단에 의해 열원이 공급되는 주름 부위의 연화온도는 120℃ 내지 150℃로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 주름 제거단계는 압력을 발생시키는 그 발생 압력을 통해 주름을 제거하는 것이 바람직하고, 상기 라이너의 주름을 제거하기 위하여 상기 패커부재에 공급되는 압력은 3kg/㎠ 내지 4kg/㎠이고, 그 시간은 5분 내지 7분으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 촬영수단을 상기 이동수단에, 상기 히터수단과 보수수단 사이에 또는 상기 보수수단의 후방에 구비하여, 최초의 주름, 상기 히터수단에 의해 연화된 라이너 또는 제거된 주름 부위의 상태를 파악하는 것이 바람직하다.

상기 히터수단, 보수수단 및 촬영수단을 연결부재로 연결하여 주름 제거작업이 연속적으로 이루어지게 하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 변형관 삽입공법의 주름제거장치를 나타낸 개략도이고, 도4는 본 발명에 따른 주름제거장치의 히터수단, 보수수단 및 자주차의 사진을 보여 주는 참고도이다.

도3 및 도4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 변형관 삽입공법의 주름제거장치는 기존 매설관에 유연성있는 라이너(30)를 인입시킨 후 팽창시켜 상기 매설관(100)의 내벽으로 밀착시키고, 상기 라이너(30)의 내벽에 발생된 주름(C)을 제거하는 변형관 삽입 공법에서 상기 매설관(100)내에서 제반 장치를 작업자들에 의한 인력 또는 모터, 원동기에 의한 자력으로 견인하여 이동시키는 이동수단(200); 상기 이동수단(200)에(이동수단(200)의 후방에) 연결 또는 탑재되어 상기 라이너(30) 내벽에 발생된 주름(C) 부위에 열원을 공급하여 상기 주름(C) 부위를 연화시키는 히터수단(300); 상기 히터수단(300)에 의하여 연화된 주름(C) 부위를 제거하는 보수수단(400); 및 상기 매설관(100)내에서 이동가능하게 구비되어 주름(C) 또는 제반 장치의 상태를 파악할 수 있는 촬영수단(550)을 구비하는 자주차(500)를 포함한다.

상기 이동수단(200)은 줄과 같은 연결수단에 의해 전방이 연결되어 작업자의 인력에 의해 이동가능한 트레일러이거나 무선 또는 유선으로 제어될 수 있는 모터 또는 원동기에 의한 자력에 의해 이동가능한 자주차일 수 있다.

도5는 본 발명에 따른 히터수단의 사진을 보여 주는 참고도이다.

도3, 도4 및 도5에 나타낸 바와 같이, 상기 히터수단(300)은 원적외선 히터, 스팀, 열수, 전자렌지 또는 할로겐 히터로 이루어질 수 있지만, 상기 히터수단(300)은 바람직하게 송풍기(320) 및 히터(330)를 포함하는 열풍기로 이루어지고, 상기 히터수단(300)은 상기 주름(C) 부위가 밀폐되게 구비되고, 상기 주름(C) 부위를 제외한 매설관(100)의 통로와 같은 다른 부위로의 방열을 차단하거나 감소시켜 상기 주름 부위를 연화시키는 작업의 효율을 높이는 열차단부재(350)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 열차단부재(350)는 상기 열원 및 주름 부위를 함께 가두는 한 쌍의 부재(351,352)를 구비하되, 하나의 부재(351)는 열원이 방출되는 상기 열풍기의 방열구(310) 주위로부터 연장되어 상기 매설관(100)의 유로를 막도록 상기 매설관(100) 또는 라이너(30)의 내벽까지 형성되고, 다른 하나의 부재(352)는 상기 하나의 부재(351)와 연결부재(360)에 의해 연결되어 상기 매설관(100)의 유로를 막아 밀폐됨으로써 온풍기로부터 공급된 열원이 주름 부위를 제외한 다른 부위로 빠져나가지 않도록 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 한 쌍의 부재(351,352)간의 간격은 라이너(30) 또는 주름(C) 부위의 길이에 따라 조정될 수 있다.

상기 하나의 열차단부재(351)는 바람직하게 다른 열차단부재(352)와 마찬가지로 내열성의 스테인리스와 같은 경질부재로 형성되어 중심점으로부터 상기 매설관(100)의 직경보다 작은 소정 직경까지 방사상으로 다수개 분할 및 조합되는 내 판(351a) 및 내열성이 뛰어난 테프론과 같은 탄력에 의한 복원성이 있는 연질부재로 형성되어 상기 내판(351a)으로부터 상기 매설관(100) 또는 라이너(30)의 내벽에 이르는 직경 이상까지 연장 형성되는 외판(351b)을 포함한다. 즉, 상기 열차단부재(351)의 외판(351b)은 연질부재로 형성되기 때문에 직경 300mm 내지 900mm에 해당하는 다양한 직경을 가질 수 있는 매설관(100)의 내벽에 변형 및 밀착됨으로써 다양한 직경을 가지는 매설관에 맞추어 열방출을 차단하는 기능을 수행하게 된다. 이때, 상기 내판(351a) 및 외판(351b)의 크기는 작업할 매설관의 직경에 맞추어 조절 및 제작될 수 있다. 상기 외판(351b)은 다수개로 분할되어 구성되고, 상기 내판(351a)에 결합수단을 통해 장착가능하게 구비될 수 있다.

한편, 상기 주름 연화작업 시, 바람직하게 450℃ 내지 550℃(약 500℃)의 열원으로 상기 히터수단(300)에 의해 주름 부위에 열원이 공급되는 시간은 20분 내지 30분이다. 만약, 주름(C) 부위에 대한 상기 온도를 가지는 열원이 조사되는 시간이 대략 20분 미만인 경우, 라이너(300)가 연화되지 않는 경우가 발생되며, 상기 시간이 대략 30분 초과인 경우, 라이너(300)가 완전 연화되어 변성될 수 있어서 현장에서의 적용에 어려움이 있다.

또한, 상기 히터수단에 의해 열원이 공급되는 주름 부위의 연화온도는 120℃ 내지 150℃로 이루어지는 경우에 최적의 상태를 나타내었다. 상기 히터수단인 열풍기의 열원 공급 시간 및 연화 온도는 종합적으로 이루어지는 것이 바람직하며, 현장에서의 적용에 따라 그 열풍 온도, 시간 및 연화 온도는 변경될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 히터수단인 열풍기 및 열차단부재(350)는 주름 부위에 대한 직접 조사 방식을 가지는 할로겐 히터보다 주름 부위가 생성된 구간을 넓은 영역에서 고르게 동시에 연화시킴으로써 다양한 직경의 매설관내에 투입되어 주름 부위가 일정하게 연화되게 하며, 동시에 넓은 주름(C) 부위가 연화되고, 작업 시간이 단축되도록 한다.

도6은 본 발명에 따른 보수수단의 작동 상태를 보여 주는 구성도이다.

도6에 나타낸 바와 같이, 상기 보수수단(400)은 압력을 발생시키는 압축기(450) 및 압력의 정도를 파악할 수 있는 압력 게이지(460)를 통해 상기 압축기(450)와 공압호스(470)에 의해 연결되어 상기 압축기(450)로부터 소정의 압력을 소정시간 동안 공급받아 팽창 압력에 의해 주름을 제거하는, 내부 온도가 대략 250℃일 때까지 적용가능한 실리콘 재질의 패커부재를 포함한다. 이때, 상기 라이너의 주름을 제거하기 위하여 상기 패커부재에 공급되는 압력은 3kg/㎠ 내지 4kg/㎠이고, 그 시간은 5분 내지 7분으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 압력이 대략 3kg/㎠미만이 되면 연화된 주름(C)이 완전하게 없어지지 않을 수 있으며, 연화된 주름(C) 부위가 없어질 때까지 소요되는 작업 시간이 길어지게 되고, 상기 압력이 대략 4kg/㎠초과가 되면 고온의 매설관 내부 온도 상태에서 실리콘 재질의 패커부재가 견딜 수 없게 되며, 상기 시간이 대략 5분 미만이 되면 상기의 압력으로 연화된 주름(C)이 완전하게 작업되지 않을 수 있고, 상기 시간이 대략 7분 초과가 되면 상기의 압력으로 연화된 주름(C)이 대부분 없어져 작업 시간만을 소비하게 되며, 이와 같은 압력 및 시간은 현장에서의 적용에 따라 변경될 수 있을 것이다.

또한, 상기 보수수단(400)은 상기 히터수단(300)과 떨어져서 별개로 가동될 수 있지만, 상기 히터수단(300)에 연결부재(370)로 상기 히터수단(300)의 후방에 연결되어 상기 히터수단(300)에 의해 연화된 주름을 연속적으로 제거하는 것이 바람직하며, 매설관(100)내에서 이동가능하도록 바퀴(410)를 구비한다.

CCTV와 같은 상기 촬영수단(550)을 구비한 자주차(500)는 주름 제거작업 전, 도중 또는 후에 매설관(100)내로 투입되어 주름(C)의 정확한 위치 및 상태를 파악하거나 제반 장치의 작동 관련 상태를 파악할 수 있다.

또한, 바람직하게 별도의 촬영수단을 상기 이동수단(200)에, 상기 히터수단(300) 및 보수수단(400) 사이에 또는 상기 보수수단(400)의 후방에 구비하여, 작업해야 하는 최초의 주름, 상기 히터수단(300)에 의해 연화된 라이너(30) 또는 제거된 주름 부위의 상태를 파악하여 작업을 완료하여 관련 장치를 이동시키거나 재작업하는 등 유선 또는 무선으로 매설관(100)의 외부에 있는 작업자가 정확하면서도 편리하게 작업을 지시 및 관찰할 수 있다.

한편, 상기 히터수단(300), 보수수단(400) 및 촬영수단을 연결부재로 연결하여 관련 장치를 일체화시켜 작업 시간의 낭비없이 주름 제거작업이 연속적으로 이루어지게 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성요소로 이루어진 본 발명에 따른 변형관 삽입공법의 주름제거장치에 의한 주름제거방법을 상세하게 설명한다.

도7a는 주름 제거작업 이전 주름 상태의 사진을 보여 주는 참고도이고, 도7b는 본 발명에 따른 이동수단측에서 바라본 주름 제거작업 이전의 사진을 보여 주는 참고도이며, 도7c는 본 발명에 따른 매설관내에서 자주차의 사진을 보여 주는 참고도이고, 도7d는 주름 제거작업 이후 주름 상태의 사진을 보여 주는 참고도이다.

도7a 및 도7c에 나타낸 바와 같이, 변형관 삽입공법의 주름제거방법은 기존 매설관(100)에 유연성있는 라이너(30)를 인입시킨 후 압력발생수단에 의해 팽창시켜 상기 매설관(100)의 내벽으로 밀착시키고, 상기 라이너(30)의 내벽에 발생된 주름을 제거하는 변형관 삽입 공법과정 중, 라이너(30)의 내벽에 발생된 주름을 제거하도록 우선 촬영수단(550)을 구비한 자주차(500) 또는 이동수단(200)에 탑재될 수 있는 별도의 촬영수단을 매설관(100)내로 투입시켜 주름 발생의 위치 및 상태를 확인한다.

다음, 도7b에 나타낸 바와 같이, 주름의 위치 및 상태를 확인한 뒤, 상기 라이너(30)의 내벽에 발생된 주름(C) 부위까지 히터수단(300)인 열풍기를 인입 및 이동시키고, 상기 히터수단(300)에 의해 열원을 소정 시간동안 소정 온도가 될때까지 주름(C) 부위에 공급하여 상기 주름(C) 부위를 연화시킨다. 이때, 주름(C) 부위를 열차단부재(350)를 통해 밀폐시켜 다른 부위로의 방열을 차단하거나 감소시킨 뒤, 열풍기를 가동하여 450℃ 내지 550℃의 열원을 20분 내지 30분동안 주름(C) 부위에 공급한다. 이때, 상기 히터수단에 의해 열원이 공급되는 주름 부위의 연화온도는 120℃ 내지 150℃로 이루어지게 된다.

다음, 상기 연화된 주름 부위를 압력을 발생시키는 압축기(450)로부터 소정의 압력을 소정 시간동안 공급받아 보수수단(300)인 패커부재를 팽창시켜 압력에 의해 주름 부위를 제거한다. 이때, 상기 라이너(30)의 주름을 제거하기 위하여 상 기 패커부재에 공급되는 압력은 3kg/㎠ 내지 4kg/㎠이고, 그 시간은 5분 내지 7분으로 이루어지게 된다.

다음, 상기 이동수단(200)에, 상기 히터수단(300) 및 보수수단(400) 사이에 또는 상기 보수수단(400)의 후방에 구비될 수 있는 별도의 촬영수단 또는 자주차(500)의 촬영수단(550)에 의해 작업된 주름 또는 제반 장치의 상태를 파악하여 최초의 주름, 상기 히터수단에 의해 연화된 라이너 또는 제거된 주름 부위의 상태를 파악하여 재작업하는 등 작업에 이용할 수 있다.

이때, 상기 히터수단(300), 보수수단(400) 및 촬영수단을 연결부재로 연결하는 경우, 주름 제거작업이 연속적이면서 신속하게 매설관(100)의 내부에 들어가 있는 것처럼 관찰하여 정밀한 작업을 가능하게 한다.

이와 같이, 도7d에 나타낸 바와 같이, 변형관 삽입공법 시공시 발생할 수 있는 주름을 매설관의 직경에 상관없이 신속하고 완전하게 제거하고, 작업 시간을 최소화하며, 연속적인 작업이 이루어지게 함으로써, 주름 제거작업 및 이에 의한 작업 교육이 효과적으로 이루어질 수 있게 되어 매설관내의 통수능력을 확보하고, 원활한 유체흐름을 유지시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

본 발명은 작업자가 들어가 작업할 수 있는 매설관뿐만 아니라, 작업자가 들어가 작업하기 힘든 직경 300mm 내지 900mm의 매설관까지 주름 제거장치가 자주식으로도 매설관내에 이동가능하게 구비되고, 촬영수단에 의해 주름 또는 제반 장치의 위치 및 상태를 정확하게 파악하여 양질의 정밀한 주름제거작업을 가능하게 하고, 열차단부재를 포함하는 히터수단을 통한 신속한 주름연화작업으로 주름 제거작업의 시간을 30분 이내로 단축시키는 등 작업 시간을 최소화하며, 내부 압력이 3kg/㎠ 내지 4kg/㎠에 이르는 패커부재에 의해 주름을 강하게 압착하여 주름제거작업의 완성도를 높이고, 주름제거장치의 일체화로 비굴착 변형관 삽입공법에서의 주름 제거작업 및 교육이 연속적이면서 효과적으로 이루어지며, 전체 작업이 간편해지는 효과가 있다.

Claims

기존 매설관에 유연성있는 라이너를 인입시킨 후 팽창시켜 상기 매설관의 내벽으로 밀착시키고, 상기 라이너의 내벽에 발생된 주름을 제거하는 변형관 삽입 공법의 주름제거장치로서,

상기 매설관내에서 장치를 이동시키는 이동수단;

상기 이동수단에 구비되어 상기 라이너 내벽에 발생된 주름 부위에 열원을 공급하여 상기 주름 부위를 연화시키는 히터수단;

상기 히터수단에 의하여 연화된 주름 부위를 제거하는 보수수단; 및

상기 매설관내에서 이동가능하게 구비되어 주름 또는 제반 장치의 상태를 파악할 수 있는 촬영수단을 구비하는 자주차를 포함하는

변형관 삽입공법의 주름제거장치.
제1항에 있어서,

상기 이동수단은

인력에 의해 이동가능한 트레일러이거나 자력에 의해 이동가능한 자주차인

변형관 삽입공법의 주름제거장치.
제1항에 있어서,

상기 히터수단은 열풍기로 이루어지고,

상기 히터수단은 상기 주름 부위가 밀폐되게 구비되고, 상기 주름 부위를 제외한 다른 부위로의 방열을 차단하거나 감소시켜 상기 주름 부위를 연화시키는 열차단부재를 더 포함하는

변형관 삽입공법의 주름제거장치.
제3항에 있어서,

상기 열차단부재는 상기 열원 및 주름 부위를 함께 가두는 한 쌍의 부재를 구비하되,

하나의 부재는 열원이 방출되는 상기 열풍기의 방열구 주위로부터 연장되어 상기 매설관의 유로를 막도록 상기 매설관 또는 라이너의 내벽까지 형성되고,

다른 하나의 부재는 상기 하나의 부재와 연결되어 상기 매설관의 유로를 막도록 형성되는

변형관 삽입공법의 주름제거장치.
제4항에 있어서,

상기 열차단부재는

경질부재로 형성되어 중심점으로부터 상기 매설관의 직경보다 작은 소정 직경까지 방사상으로 다수개 분할 조합되는 내판 및 연질부재로 형성되어 상기 매설관 또는 라이너의 내벽에 접촉하도록 상기 각 내판으로부터 연장 형성되는 외판을 포함하는

변형관 삽입공법의 주름제거장치.
제3항에 있어서,

상기 열원의 온도는 450℃ 내지 550℃이며,

상기 히터수단에 의해 주름 부위에 열원이 공급되는 시간은 20분 내지 30분이고,

상기 히터수단에 의해 열원이 공급되는 주름 부위의 연화온도는 120℃ 내지 150℃로 이루어지도록 설정된

변형관 삽입공법의 주름제거장치.
제1항에 있어서,

상기 보수수단은

압력을 발생시키는 압축기 및 상기 압축기와 연결되어 상기 압축기로부터 소정의 압력을 소정시간 동안 공급받아 팽창 압력에 의해 주름을 제거하는 패커부재 를 포함하는

변형관 삽입공법의 주름제거장치.
제7항에 있어서,

상기 라이너의 주름을 제거하기 위하여 상기 패커부재에 공급되는 압력은 3kg/㎠ 내지 4kg/㎠이고, 그 시간은 5분 내지 7분으로 이루어지는

변형관 삽입공법의 주름제거장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 보수수단은 상기 히터수단에 연결부재로 연결되어 상기 히터수단에 의해 연화된 주름을 연속적으로 제거하는

변형관 삽입공법의 주름제거장치.
제9항에 있어서,

상기 이동수단 또는 상기 히터수단과 보수수단 사이에 구비되어, 최초의 주름 또는 상기 히터수단에 의해 연화된 라이너의 상태를 파악할 수 있는 촬영수단을 더 포함하는

변형관 삽입공법의 주름제거장치.
기존 매설관에 유연성있는 라이너를 인입시킨 후 팽창시켜 상기 매설관의 내벽으로 밀착시키고, 상기 라이너의 내벽에 발생된 주름을 제거하는 변형관 삽입 공법의 주름제거방법으로서,

상기 라이너의 내벽에 발생된 주름 부위까지 히터수단을 인입시키고,

상기 히터수단에 의해 열원을 소정 시간동안 소정 온도가 될때까지 주름 부위에 공급하여 상기 주름 부위를 연화시키고,

상기 연화된 주름 부위를 보수수단에 의해 편평화시키며,

촬영수단에 의해 상기 주름 또는 제반 장치의 상태를 파악하는 단계로 이루어지는

변형관 삽입공법의 주름제거방법.
제11항에 있어서,

상기 주름 부위를 연화시키는 단계는 상기 주름 부위를 제외한 다른 부위로의 방열을 차단하거나 감소시키는 것을 포함하는

변형관 삽입공법의 주름제거방법.
제12항에 있어서,

상기 열원의 온도는 450℃ 내지 550℃이며,

상기 히터수단에 의해 주름 부위에 열원이 공급되는 시간은 20분 내지 30분이고,

상기 히터수단에 의해 열원이 공급되는 주름 부위의 연화온도는 120℃ 내지 150℃로 이루어지는

변형관 삽입공법의 주름제거방법.
제11항에 있어서,

상기 주름 제거단계는 압력을 발생시키는 그 발생 압력을 통해 주름을 제거하는

변형관 삽입공법의 주름제거방법.
제14항에 있어서,

상기 라이너의 주름을 제거하기 위하여 상기 패커부재에 공급되는 압력은 3kg/㎠ 내지 4kg/㎠이고, 그 시간은 5분 내지 7분으로 이루어지는

변형관 삽입공법의 주름제거방법.
제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 촬영수단을 상기 이동수단에, 상기 히터수단과 보수수단 사이에 또는 상기 보수수단의 후방에 구비하여, 최초의 주름, 상기 히터수단에 의해 연화된 라이너 또는 제거된 주름 부위의 상태를 파악하는

변형관 삽입공법의 주름제거방법.
제16항에 있어서,

상기 히터수단, 보수수단 및 촬영수단을 연결부재로 연결하여 주름 제거작업이 연속적으로 이루어지게 하는

변형관 삽입공법의 주름제거방법.