KR101856672B1 - 작업구내에 설치되는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정깊이의 피트를 형성하는 단계 ; 상기 피트의 모서리부에 수직하게 복수개의 수직빔을 설치하고, 서로 인접하는 수직빔의 상단에 수평빔을 고정설치하는 빔구조물을 설치하는 단계 ; 상기 수직빔과 피트의 벽면사이에 복수개의 흙막이판을 배치하고, 복수개의 흙막이판 중 하나는 상기 피트의 바닥면에 하부단이 지지되면서 도관의 외부면 일부를 감싸는 보호가드에 하부단이 접하도록 배치하여 작업구를 준비하는 단계 ; 절단된 도관의 내부로 보수관을 삽입하는 단계 ; 보수관의 일단에 스팀주입호스를 고정설치한다음 1차로 스팀을 보수관내부로 공급하여 상기 보수관을 연화시키는 단계 ; 상기 보수관의 양단에 스팀주입구를 갖는 밀폐캡을 각각 압입고정한 다음, 상기 스팀주입구를 통하여 보수관의 내부로 스팀을 2차로 가압공급하고, 가압공급되는 스팀에 의해서 상기 도관의 내부면에 보수관이 밀착고정되도록 보수관을 가압팽창하는 단계 ; 상기 보수관의 양단으로부터 상기 밀폐캡을 분리하도록 상기 도관의 내부면에 밀착고정된 보수관을 냉각하는 단계 ; 보온케이스의 내부에서 사전에 설정된 온도까지 가열되도록 융착용 열판을 예열하는 단계 ; 및 보온케이스로부터 분리된 융착용 열판을 도관으로부터 돌출된 보수관의 단부에 접촉시켜 상기 연결플랜지에 보수관을 열융착하는 단계를 포함한다.

Description

작업구내에 설치되는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법{Method for Reparing the Pipe using a Protect Guard and Thermostat in Work Zone}

본 발명은 보수대상물인 도관을 노출시키도록 일정깊이의 피트를 형성하고, 빔구조물을 설치하여 도관을 보수하기 위한 공간을 위한 작업구를 시공하고, 작업구내의 도관을 지지하면서 보호하는 가드 및 융착용 열판을 보온하는 보온 케이스를 이용하여 도관을 보수하고, 작업구를 시공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 하수관 또는 상수관 등과 같이 지면 아래에 일정깊이로 매설되는 도관은 콘크리트 소재 또는 금속 소재로서 원통 중공관 형태로 이루어지며, 시간이 경과함에 따라 산화 또는 미생물 작용으로 인해 부식되거나 외부하중에 의하여 균열 또는 파손이 발생하게 된다.

이러한 노후된 도관을 교체하기 위하여는 도로의 교통을 통제하고 도로를 굴착하여야 하므로 교통장애를 유발하고 많은 경비가 소요되는 문제점이 발생함에 따라 노후된 도관이 매설된 지역에 일정 간격으로 작업구를 굴착하여 노후된 도관을 일부 노출시킨 다음, 이를 절단하고 노후된 도관에 폴리에틸렌 라이너를 삽입하여 갱생하는 방법을 도관을 보수하는 시공방법이 널리 사용되고 있다.

(특허문헌 1) KR10-2017-0010294 A

특허문헌 1에는 갱생하고자 하는 노후관 양단에 절첩라이너롤에 감겨진 절첩라이너를 노후관에 삽입하면서 다른 절첩라이너롤의 절첩라이너를 연결하여 노후관에 연속하여 삽입하는 라이너현장연결삽입과정과 노후관에 삽입된 절첩라이너를 고온을 가압 팽창시켜 노후관의 내면에 라이너를 밀착시키는 라이너가열팽창밀착과정 및 갱생이 완료된 노후관의 절단부위를 연결하는 관연결과정으로 이루어지고, 상기 라이너현장연결삽입과정은 절첩라이너롤에 일정 길이로 감겨진 절첩라이너를 삽입하는 라이너삽입과정과 노후관에 삽입된 절첩라이너를 후단에 다른 접첩라이너롤의 절첩라이너 선단을 연결하는 라이너연결과정 및 연결된 절첩라이너를 노후관에 연속하여 삽입하는 라이너연속삽입과정으로 이루어지는 노후관 갱생용 라이너 현장연결 시공방법을 개시하고 있다.

그러나 이러한 종래의 시공방법은 매설된 노후 도관 일부를 노출시키도록 작업구를 형성하여 흙막이판을 설치하는 과정에서 노후된 도관과 중량물인 흙막이판간의 직접적인 접촉에 의한 충격과 철판 무게에 의해서 파손되거나 변형되는 문제점이 발생하였다.

또한, 노후된 도관의 내부로 진입된 폴리에틸렌소재의 보수관의 단부를 도관에 고정설치되는 플랜지와 연결플랜지사이에서 일체로 연결하는 보수공정에서 보수관의 단부를 고온으로 가열하는 융착용 열판을 사용하게 되는데 중량물인 융착용 열판을 작업자가 이송하는 과정에서 화상과 같은 안전사고의 위험성이 항상 노출되는 문제점이 발생하였다.

또한, 노천에서 노출되어 보온이 곤란한 융착용 열판을 고온으로 가열하는데 소요되는 시간이 과다하게 소요되어 작업생산성을 저하시키는 문제점이 발생하였다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 흙막이판에 의한 노후된 도관의 파손을 방지하면서 작업구의 내부에 노출되는 도관을 안정적으로 지지할 수 있고, 보수관의 열융착시 고온으로 가열되는 융착용 열판에 의한 작업자의 화상을 근본적으로 방지하고, 보온상태에서 융착용 열판을 온도손실없이 짧은 시간내에 가열할 수 있는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관보수 시공방법을 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명의 바람직한 실시예는, 지면아래에 매설된 도관을 노출시키도록 일정깊이의 피트를 형성하는 단계 ; 상기 피트의 모서리부에 수직하게 복수개의 수직빔을 설치하고, 서로 인접하는 수직빔의 상단에 수평빔을 고정설치하는 빔구조물을 설치하는 단계 ; 상기 수직빔과 피트의 벽면사이에 복수개의 흙막이판을 배치하고, 복수개의 흙막이판 중 하나는 상기 피트의 바닥면에 하부단이 지지되면서 도관의 외부면 일부를 감싸는 보호가드에 하부단이 접하도록 배치하여 작업구를 준비하는 단계 ; 상기 피트내부에 노출되는 도관을 절단한 다음, 절단된 도관의 내부로 보수관을 삽입하는 단계 ; 상기 도관의 내부로 삽입배치된 보수관의 일단에 스팀주입호스를 고정설치한다음 1차로 스팀을 보수관내부로 공급하여 상기 보수관을 연화시키는 단계 ; 상기 보수관의 양단에 스팀주입구를 갖는 밀폐캡을 각각 압입고정한 다음, 상기 스팀주입구를 통하여 보수관의 내부로 스팀을 2차로 가압공급하고, 가압공급되는 스팀에 의해서 상기 도관의 내부면에 보수관이 밀착고정되도록 보수관을 가압팽창하는 단계 ; 상기 보수관의 양단으로부터 상기 밀폐캡을 분리하도록 상기 도관의 내부면에 밀착고정된 보수관을 냉각하는 단계 ; 전원인가시 발열되는 융착용 열판을 내부공간에 배치하는 보온케이스를 준비하고, 상기 보온케이스의 내부에서 사전에 설정된 온도까지 가열되도록 융착용 열판을 예열하는 단계 ; 상기 도관의 단부에 연결플랜지를 고정설치한 다음, 상기 보온케이스로부터 분리된 융착용 열판을 도관으로부터 돌출된 보수관의 단부에 접촉시켜 상기 연결플랜지에 보수관을 열융착하는 단계를 포함하는 작업구내에 설치되는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법을 제공한다.

바람직하게, 상기 보호가드는 위로 볼록한 곡면상으로 절곡된 'ㄷ' 단면상의 형강부재를 포함하고, 상기 형강부재는 피트의 바닥면에 접하여 면압을 발생시키는 지지판과, 상기 지지판으로부터 연장되어 피트의 바닥면에 일정깊이 삽입되어 고정력을 발생시키는 앵커를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 보호가드는 상기 피트의 바닥면으로부터 일정높이 이격된 도관의 하부를 받치면서 지지하도록 상기 보호가드에 관통형성된 연결공으로 대응삽입되어 수평하게 배치되는 지지바를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 보수관을 연화시키는 단계는 상기 스팀주입호스를 상기 보호가드에 구비되는 한쌍의 연결고리에 양단이 연결되는 고정와이어의 길이중간과 연결하여 위치고정하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 보수관을 가압팽창하는 단계는, 상기 밀폐캡에 일단이 연결되는 견인와이어의 타단을 상기 보호가드에 구비되는 한쌍의 연결고리를 통과시킨 다음, 상기 견인와이어를 외측으로 당기어 상기 밀폐캡을 보수관의 단부에 압입고정하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 보수관을 냉각하는 단계는, 상기 보수관의 양단에 압입고정된 밀폐캡에 일단이 연결되는 견인와이어의 타단을 상기 보호가드에 구비되는 한쌍의 연결고리에 고정하여 상기 도관내부에서 냉각되는 보수관의 수축변형을 최소화하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 융착용 열판은 전원인가시 발열되는 가열판체의 상단과 연결되는 지지구조물과, 상기 지지구조물의 상부에 구비되어 크레인부의 후크와 연결되는 후크고리를 포함하고, 상기 보온케이스는 상기 가열판체가 진출입되도록 상부로 개방된 개구부를 갖추고, 상기 지지구조물에 의해서 개방된 개구부가 밀폐되는 보온체를 포함하고, 상기 보온체는 상기 흙막이판에 형성된 연결공과 대응하는 고정부를 갖추어 체결부재에 의해서 상기 흙막이판에 착탈식으로 위치고정될 수 있다.

바람직하게, 상기 융착용 열판은 전원인가시 발열되는 가열판체의 상단과 연결되는 지지구조물과, 상기 지지구조물의 상부에 구비되어 크레인부의 후크와 연결되는 후크고리를 포함하고, 상기 보온케이스는 상기 지지구조물의 양단에 구비된 돌출부재와 대응결합되는 장공을 양측면에 관통형성하여 상기 지지구조물과 결합되는 보온체를 포함하고, 상기 보온체의 개방된 하부단을 밀폐하는 하부덮개 및 상기 장공을 밀폐하는 측면덮개를 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 보온케이스는 상기 장공의 하부단 근방에 관통형성되는 핀공을 통해 삽입되는 낙하방지용 핀부재를 포함하여 상기 낙하방지용 핀부재와 상기 지지구조물간의 간섭에 의해서 상승상태를 유지할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 크레인부는 상기 빔구조물에 하부단이 고정설치되는 수직대의 상부단에 구비되는 연결대와, 상기 연결대의 회전봉에 일단이 회동가능하게 조립된 수평대와, 상기 수평대를 따라 수평방향으로 활주이동되는 휠을 갖는 체인블럭 및 상기 융착용 열판의 후크고리와 걸림연결되는 후크를 갖추어 상기 체인블럭에 감겨지는 체인을 포함할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

1) 절단된 도관에 배치되는 보호가드를 매개로 하여 흙막이판을 지지함으로써, 노후된 도관과 중량물인 흙막이판간의 직접적인 접촉을 방지할 수 있기 때문에 노후된 도관을 안정적으로 지지하면서 추가적인 파손 및 훼손을 방지하고, 안전하게 보호할 수 있다.

2) 보수관의 열융착시 사용되는 융착용 열판을 외부환경과 차단된 보온케이스의 내부공간에서 고온으로 발열함으로써 융착용 열판을 사전에 설정된 온도까지 발열시키는데 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 인접하는 작업자와의 접촉을 방지할 수 있기 때문에 발열시 소요되는 시간을 줄여 작업생산성을 향상시키고 작업자의 화상사고를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에서 피트를 형성하는 공정을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에서 빔구조물을 설치하는 공정을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에서 작업구를 준비하는 공정을 도시한 구성도이다.
도 4a 와 도 4b 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에 채용되는 보호가드를 도시한 사시도와 설치상태도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에서 보수관을 삽입하는 공정을 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에서 보수관을 연화하는 공정을 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에서 보수관을 가압팽창하는 공정을 도시한 구성도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에서 보수관을 열융착하는 공정을 도시한 구성도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에 사용되는 융착용 열판과 보온케이스를 도시한 사시도이다.
도 10a 와 도 10b 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에서 보수관과 연결플랜지를 열압착하는 구성도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에 사용되는 융착용 열판과 보온케이스의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에 사용되는 보온케이스의 다른 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법에 사용되는 보온케이스의 다른 실시예를 도시한 단면 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법은 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 피트를 형성하는 단계, 빔구조물을 설치하는 단계, 작업구를 준비하는 단계, 보수관을 삽입하는 단계, 보수관을 연화시키는 단계, 보수관을 가압팽창하는 단계, 보수관을 냉각하는 단계, 융착용 열판을 예열하는 단계 및 연결플랜지에 보수관을 열융착하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 피트(10)를 형성하는 단계는 도 1에 도시한 바와 같이, 포크레인과 같은 중장비를 이용하여 지면으로부터 흙을 파내어 제거함으로써 지면에 일정깊이 매설되어 갱생보수 대상물인 노후된 도관(P)을 외부로 노출시킬 수 있도록 일정깊이의 피트(10)를 형성하는 것이다.

상기 빔구조물(20)을 설치하는 단계는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 피트(10)의 모서리부마다 하부단이 피트의 바닥면에 일정깊이 압입되는 복수개의 수직빔(22)을 수직하도록 설치하여 고정한다.

이어서, 서로 인접하는 수직빔(22)의 상단에 양단이 용접방식으로 고정되는 수평빔(24)을 서로 연결하여 설치함으로써 후술하는 흙막이판(25)을 지지할 수 있도록 복수개의 수직빔과 복수개의 수평빔으로 이루어져 피트의 바닥면에 지지고정되는 빔구조물(20)을 피트(10)의 내부공간에 설치하는 것이다.

상기 작업구를 준비하는 단계는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 피트의 벽면을 형성하는 토사가 내측으로 무너지는 것을 방지하면서 차단할 수 있도록 상기 빔구조물의 수직빔(22)과 상기 피트의 벽면사이에 대략 사각판상의 흙막이판(25)을 삽입하여 배치하는 것이다.

이때, 흙막이판(25)은 철판으로 이루어질 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 다단으로 적재되는 목재판으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 피트에 노출되는 도관(P)에는 상기 피트의 바닥면에 하부단이 삽입되어 고정되고, 상기 도관의 상부측 외부면 일부를 감싸도록 절곡된 대략 U자형의 보호가드(30)를 설치한다.

이러한 경우, 상기 도관과 대응하는 복수개의 흙막이판(25)중 어느 하나의 철판은 하부단에 절개형성된 호형의 절개부(25a)가 상기 보호가드(30)의 외부면에 접해지도록 상기 빔구조물의 수직빔과 상기 피트의 내부면사이에 삽입배치되는 것이다.

상기 도관(P)의 상측 외부면을 감싸는 보호가드(30)를 매개로 하여 빔구조물의 수직빔(22)과 피트의 내부면사이에 흙막이판(25)이 올려져 설치됨으로써 중량물인 흙막이판이 설치되는 과정에서 노후된 도관의 외부면에 철판이 접하여 올려지거나 직접적으로 접해지면서 전달되는 외부충격에 의해서 노후된 도관이 보수작업 전에 파손되거나 불필요하게 도관이 훼손되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이때, 상기 보호가드(30)는 도 4에 도시한 바와 같이, 위로 볼록한 곡면상으로 절곡된 'ㄷ' 단면상의 형강부재(31)를 포함하고, 이러한 형강부재(31)는 하부단에 피트(10)의 바닥면과 접하면서 면압을 발생시키는 대략 사각판상의 지지판(32)을 일체로 갖추어 보호가드의 침하를 방지함과 동시에 상기 지지판(32)으로부터 연장되는 앵커(33)를 갖추어 피트의 바닥면에 일정깊이 삽입되는 앵커(33)에 의해서 보호가드의 지지고정력을 발생시킬 수 있다.

그리고 상기 보호가드(30)는 상기 피트(10)의 바닥면으로부터 일정높이 이격된 도관(P)의 하부를 받치면서 지지하는 지지바(34)를 포함하고, 상기 지지바는 상기 보호가드에 관통형성된 연결공으로 대응삽입되어 수평하게 배치되는 일정길이의 바부재로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 보호가드에 수평하게 조립되어 도관의 하부를 받침지지하는 지지바(34)는 상기 도관(P)의 외경크기에 맞추어 상기 연결공에 조립되는 위치를 조절함으로써 상하 설치높이를 가변시켜 조립할 수 있다.

상기 보수관(40)을 삽입하는 단계는 피트내부에 노출되는 도관(P)의 길이중간을 절단한 다음, 절단된 도관의 내부로 보수관을 삽입하는 것이다.

즉, 공장제작시 U자형으로 절첩된 보수관(40)은 회전축에 두루마리 형태로 권취된 상태에서 풀려지면서 상기 작업구의 절단된 도관의 입구로 진입되는 것이다.

그리고 절단된 도관의 입구측으로 진입되는 보수관의 일단은 견인줄을 매개로 윈치와 같은 견인장치와 연결되고, 이러한 견인장치(미도시)는 절단된 도관의 출구측에 해당하는 지상에 배치됨으로써, 상기 견인장치의 외력에 의해서 보수관을 절단된 도관의 타단인 출구측으로 당기어 견인하여 상기 관로의 내부에 대략 U자형으로 절첩된 보수관(1)을 삽입배치할 수 있는 것이다.

이때, 절첩된 보수관을 릴부에서 풀면서 절단된 도관의 내부로 삽입하는 과정에서 상기 도관의 내부면에 접하여 밀착되는 보수관의 외부면이 빔구조물에 접촉하면서 긁히거나 손상되면, 고온의 스팀을 보수관의 내부로 강제주입하여 도관내부의 보수관을 가압팽창시킬 때 손상부위가 찢어지면서 보수관이 터지는 치명적인 시공불량을 초래할 수 있기 때문에 상기 빔구조물의 수직빔이나 수평빔에는 진입되는 보수관과의 접촉에 의한 충격을 흡수하고 보수관 외부면의 긁힘을 방지할 수 있도록 천부재와 같은 보호재를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 보수관(40)을 연화시키는 단계는 도 6에 도시한 바와 같이, 도관의 내부로 삽입배치된 보수관의 일단에 스팀주입호스(45)를 고정설치한 다음 상기 스팀주입호스를 통하여 대략 100 ℃ 이상인 스팀을 보수관 내부로 공급함으로써 폴리에틸렌 소재로 이루어지는 보수관(40)을 연화시키는 것이다.

즉, 상기 스팀주입호스(45)를 통하여 고온의 스팀을 보수관 내부에 공급하게 되면, 고온의 스팀과 열교환되어 가열되는 보수관이 경질상태에서 연질상태로 변화되어 후술하는 보수관의 가압팽창이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 부드럽게 연화시킬 수 있는 것이다.

여기서, 상기 스팀주입호스(45)는 상기 보호가드(30)의 형강부재(31)에 구비되는 한쌍의 연결고리(47)와 양단이 연결되는 일정길이의 고정와이어(46)의 길이중간에 묶음연결되어 상기 보호가드에 확고히 위치고정되는 것이 바람직하다.

상기 도관(P)에 삽입배치된 보수관(40)의 내부로 고온 스팀을 공급하는 스팀주입호스(45)를 고정와이어(46)에 의해서 보호가드에 위치고정함으로써, 상기 보수관의 내부로 스팀을 강제 주입하는 과정에서 스팀주입호스가 보수관으로부터 이탈되어 인접하는 작업자에게 스팀에 기인하는 화상을 유발시키는 안전사고를 예방할 수 있는 것이다.

그리고 상기 스팀주입호스(45)가 위치고정된 보수관의 일단에는 내부공급되는 고온의 스팀이 외부로 배출되는 것을 방지하도록 천부재와 같은 마감재(미도시)를 삽입하여 임시 차단하고, 상기 보수관의 타단에도 스팀의 외부누출을 방지하도록 마감재로서 임시로 마감처리하는 것이 바람직하다.

상기 보수관(40)을 가압팽창하는 단계는 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 절단된 도관의 단부로 노출되는 보수관(40)의 양단에 각각 스팀주입라인(49)과 연결되는 스팀주입구(52)를 갖는 원통형 밀폐캡(50)을 각각 압입고정한다.

이어서, 상기 스팀주입구(52)에 구비된 밸브의 개방작동에 의해서 보수관(40)의 내부로 고온의 스팀을 2차로 가압공급함으로써, 상기 밀폐캡(50)에 의해서 양단이 밀폐처리된 보수관(40)의 내부로 가압공급되는 스팀에 의해서 보수관을 가압팽창시켜 도관의 내부면에 밀착고정하는 것이다.

즉, 상기 밀폐캡(50)의 스팀주입구를 통해 대략 120℃의 스팀을 강제로 주입하게 되면, 강제주입되는 스팀에 의해서 보수관을 연화시키고, 연화된 보수관(40)은 내부공간으로 강제주입되는 스팀에 의해서 부피팽창되어 노후된 도관의 내부면에 밀착되어 고정되는 것이다.

이때, 상기 보수관의 일단에 압입된 일측 밀폐캡의 스팀주입구를 통하여 강제주입되는 스팀의 온도는 상기 보수관의 타단에 압입된 타측 밀폐캡의 스팀주입구를 통하여 배출되는 스팀을 실시간으로 측정하여 확인할 수 있다.

여기서, 상기 밀폐캡(50)은 한쌍의 견인와이어(53)의 일단과 연결하고, 상기 견인와이어(53)의 타단을 상기 보호가드(30)의 형강부재에 구비되는 한쌍의 연결고리를 통과시킨 다음, 상기 견인와이어를 밀폐캡과 멀어지는 방향인 외측으로 당기어 상기 밀폐캡(50)을 보수관의 개방된 단부에 압입고정할 수 있는 것이다.

이에 따라, 상기 보수관의 개방된 단부에 밀폐캡(50)을 압입고정하는 작업을 망치와 같은 도구를 이용하여 작업자가 타격하면서 발생하는 소음공해를 방지하고, 타격과정에서 밀폐캡이 손상되거나 파손되는 것을 예방할 수 있는 것이다.

상기 보수관(40)을 냉각하는 단계는 상기 도관의 내부면에 밀착고정되도록 가압팽창된 보수관을 냉각한 다음 상기 보수관의 양단에 압입고정된 밀폐캡을 분리하는 것이다.

여기서, 상기 보수관(40)을 냉각하는 공정은 상기 스팀주입구와 연결된 스팀주입라인을 분리하고 대기온도보다 낮은 온도를 갖는 냉풍을 강제 공급하는 것에 의해서 강제적으로 이루어질 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 대기중에서 서냉시킬 수 있다.

이때, 상기 보수관(40)의 양단에 압입고정된 밀폐캡(50)과 일단이 연결되는 견인와이어(53)의 타단을 상기 보호가드(30)의 형강부재(31)에 구비되는 한쌍의 연결고리(47)에 연결하여 팽팽한 상태를 유지하도록 고정함으로써 상기 도관내부에서 냉각되는 보수관의 길이방향 수축변형을 최소화할 수 있다.

이러한 경우, 상기 도관의 내부에서 냉각되는 보수관(40)의 양단이 밀폐캡과 연결된 견인와이어를 매개로 하여 보호가드에 고정됨으로써, 상기 보수관의 냉각시 수축되는 보수관의 전체길이가 줄어들면서 상기 보수관의 양단이 도관내부로 진입되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

그리고 상기 보수관의 냉각이 종료되면, 상기 견인와이어를 풀어 밀폐캡의 구속을 해제하고, 상기 밀폐캡을 보수관의 양단으로부터 분리한다.

상기 융착용 열판을 예열하는 단계는 도 8과 도 9에 도시한 바와 같이, 전원인가시 폴리에틸렌소재의 보수관에 대한 열융착이 가능한 200℃의 일정온도로 발열되는 융착용 열판(60)을 내부공간에 배치하는 보온케이스(70)를 준비하고, 상기 보온케이스(70)의 내부공간에서 사전에 설정된 온도까지 가열되어 열융착공정을 수행할 수 있도록 융착용 열판(60)을 예열하는 것이다.

이러한 융착용 열판(60)은 전원인가시 전기저항방식으로 발열되는 원반상의 가열판체(61)의 상단과 연결되는 지지구조물(62)을 포함하고, 상기 지지구조물의 상부에 구비되어 크레인부(80)의 후크(85a)와 연결되는 후크고리(63)를 포함할 수 있다.

상기 보온케이스(70)는 상기 가열판체(61)가 진출입되도록 상부로 개방된 개구부를 갖추고, 상기 지지구조물(62)에 의해서 개방된 개구부가 밀폐되는 보온체(71)를 포함하고, 상기 보온체(71)는 내부벽면에 전원인가시 발열되는 가열판체의 온도저하를 방지하여 보온되도록 보온단열재를 갖추고, 상기 흙막이판(25)에 형성된 연결공(25b)과 대응하는 고정부(71a)를 갖추어 체결부재에 의해서 상기 흙막이판(25)에 착탈이 가능하도록 위치고정될 수 있다.

여기서, 상기 가열판체(61)는 몸체 중앙에 원형공을 관통형성하고, 양측테두리에 작업자의 취급이 가능하도록 손잡이(64)를 갖는 가열부재이며, 상기 지지구조물(62)은 상기 가열판체(61)의 상단과 체결부재에 의해서 연결되고 상기 가열판체의 직경과 대응하는 길이를 갖는 H단면상의 형강부재로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 상기 융착용 열판(60)은 상기 흙막이판에 임시고정된 보온케이스의 보온체에 수납되어 대기하는 동안, 발열되어 대기하게 되고, 상기 보수관을 열융착하는 작업시 중량물인 융착용 열판은 상기 크레인부(80)에 의해서 작업위치로 운반이송되는 것이다.

그리고, 열융착 공정이 종료된 이후에는 상기 보온케이스의 보온체에 재수납되어 대기하거나 흙막이판에 임시고정된 박스체를 분리하여 수거하게 된다.

여기서, 상기 지지구조물은 가열판체와 후크고리를 서로 연결하면서 상기 보온체의 개방된 상부를 차단하도록 일정길이를 갖는 빔구조물로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 지지구조물은 상기 가열판체와 후크고리를 서로 연결하는 단순 블럭체로 이루어질 수 있다.

상기 융착용 열판(60)을 운반이송하는 크레인부(80)는 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 빔구조물에 하부단이 고정설치되는 수직대(81)의 상단에 구비되는 연결대(82)를 포함하고, 상기 연결대(82)의 회전봉(82a)에 일단이 회동가능하게 조립된 수평대(83)를 포함하고, 상기 수평대를 따라 수평방향으로 활주이동되는 휠(84a)을 갖는 체인블럭(84)을 포함하며, 상기 융착용 열판의 후크고리와 걸림연결되는 후크(85a)를 갖추어 상기 체인블럭(84)에 감겨지는 체인(85)을 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 융착용 열판에 구비되는 후크고리(63)는 상기 크레인부의 체인에 구비되는 후크(85a)와 서로 걸림연결됨으로써 상기 융착용 열판(60)은 체인블럭에 감겨진 체인의 당김 풀림에 의해서 수직방향으로 승하강되고, 상기 휠을 갖는 체인블럭의 수평이동과 더불어 수평방향으로 이동되는 한편, 상기 회전봉에 회전가능하게 조립된 수평대와 더불어 회전이동되면서 융착작업위치와 예열대기위치사이를 왕복하도록 운반이동될 수 있는 것이다.

이때, 상기 크레인부는 피트 내부에 고정설치되는 빔구조물의 수평빔에 고정설치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 지면에 올려지는 받침대에서 설치될 수 있다.

상기 연결플랜지에 보수관을 열융착하는 단계는 도 10a 와 도 10b 에 도시한 바와 같이, 상기 도관(P)의 단부에 보수작업후 절단부위와 대응하는 연결도관(미도시)과 조립하기 위한 연결플랜지(P1)를 용접방식으로 고정설치한 다음, 상기 보온케이스(70)로부터 분리된 융착용 열판(60)의 가열판체(61)를 도관에 연결된 연결플랜지로부터 전방으로 일정길이 돌출된 보수관(40)의 단부와 서로 마주하도록 대응시킨다.

이러한 상태에서 고온으로 발열된 가열판체의 일측면을 보수관의 단부에 접촉시키면서 도관측으로 가압하게 되면, 상기 보수관의 단부는 가열판체에 의해서 용융되면서 연결플랜지(P1)에 일체로 열융착되는 것이다.

이때, 상기 가열판체(61)의 외측에 상기 보수관과 동일한 소재로 이루어지는 원반상의 PE플러그(P1)를 배치한 상태에서, 상기 가열판체의 양측에 위치하여 접하는 보수관(40)의 단부와 PE플러그(P2)의 일측면을 가열하여 접촉면을 용융한 다음, 상기 가열판체를 직상부로 상승시켜 이동시키면 가열판체에 의해서 접촉면이 용융된 보수관의 단부와 PE플러그를 상기 연결플랜지에 동시에 일체로 열융착할 수 있다.

한편, 상기 보온케이스(70)는 도 8에 도시한 바와 같이, 흙막이판(25)에 임시고정되는 반면에 상기 크레인부의 후크와 연결되는 융착용 열판이 독립적으로 운반이동되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 도 11, 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 보온케이스(70)는 상기 크레인부의 후크와 연결되는 융착용 열판과 더불어 운반이동될 수 있다.

상기 융착용 열판(60)은 전원인가시 발열되는 가열판체(61)의 상단과 연결되는 지지구조물(62)을 포함하고, 상기 지지구조물(62)의 상부에 구비되어 크레인부의 후크와 연결되는 후크고리(63)를 포함할 수 있다.

상기 보온케이스(70)는 상기 지지구조물(62)의 양단에 구비된 돌출부재(62a)와 대응결합되는 장공(73)을 양측면에 관통형성하여 상기 지지구조물과 결합되는 보온체(70a)를 포함하고, 상기 보온체의 개방된 하부단을 밀폐하는 하부덮개(74)를 포함하며, 상기 장공(73)을 밀폐하는 측면덮개(73a)를 포함할 수 있다.

상기 돌출부재(62a)는 상기 보온체(70a)의 개방된 상부에 위치하는 지지구조물(62)의 양단에 형성된 체결공에 선택적으로 체결되는 볼트부재로 이루어져 상기 보온체의 장공(73)에 위치하는 분리형 부재로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 지지구조물(62)의 양단에 돌출되어 장공에 위치하는 일체형 부재로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 하부덮개(74)는 열융착 공정을 위해서 상기 융착용 열판에 대하여 보온체를 상부측으로 상대이동할 때 상기 보온체의 하부단을 개방하도록 선택적으로 분리되고, 상기 보온체의 내부공간에서 융착용 열판의 예열시 보온체의 개방된 하부단을 밀폐하도록 억지끼움되는 덮개부재이다.

상기 측면덮개(73a)는 하부덮개와 마찬가지로 열융착 공정을 위해서 상기 융착용 열판에 대하여 보온체를 상부측으로 상대이동할 때 상기 보온체(70a)의 장공을 완전개방하도록 선택적으로 분리되고, 상기 보온체의 내부공간에서 융착용 열판의 예열시 보온체의 장공을 밀폐하도록 억지끼움되는 덮개부재이다.

이에 따라, 상기 보온케이스의 보온체(70a) 내부공간에 배치된 융착용 열판은 발열되어 고온의 가열상태를 유지하도록 대기한 상태에서 상기 크레인부(80)에 의해서 운반이동되는 보온체(70a)를 도관으로부터 노출되는 보수관(40)의 단부와 마주하도록 근접시킨다.

이어서, 상기 보온체의 개방된 하부단에 구비된 하부덮개(74) 및 상기 장공에 구비된 측면덮개(73a)를 분리하여 상기 보온케이스의 하부단을 완전개방하고, 상기 장공을 완전개방한다.

이러한 상태에서, 상기 크레인부의 후크에 후크고리가 걸림연결되어 정지상태로 대기하는 융착용 열판(60)에 대하여 상기 보온체(70a)를 직상부로 상대이동시키면, 상기 지지구조물의 양단에 구비된 돌출부재가 보온케이스의 양측면에 개구형성된 장공에 위치되기 때문에 융착용 열판의 가열판체는 보수관의 단부와 마주하도록 외부노출되는 것이다.

이때, 상기 융착용 열판(60)의 가열판체를 외부노출시키도록 직상부로 상대이동되는 보온케이스(70)는 상기 지지구조물이 보온체의 개방된 하부단에 위치될때 상기 장공의 하부단 근방에 관통형성되는 핀공을 통해 삽입되는 낙하방지용 핀부재(73b)와 지지구조물(62)간의 간섭에 의해서 상승상태를 유지하게 되고 가열판체의 노출상태를 유지하게 되는 것이다.

그리고, 상기 보수관과 연결플랜지간의 열융착작업이 종료되면, 상기 낙하방지용 핀부재의 분리에 의해서 상기 보온체는 하강복귀되어 융착용 열판(60)을 보온체의 내부공간에 수납한 다음, 상기 크레인부에 의해서 원위치로 복귀되어 다음 공정을 준비하는 것이다.

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 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 피트
20 : 빔구조물
30 : 보호가드
32 : 지지판
33 : 앵커
40 : 보수관
50 : 밀폐캡
60 : 융착용 열판
61 : 가열판체
62 : 지지구조물
63 : 후크고리
70 : 보온케이스
70a,71 : 보온체
73 : 장공
73a : 측면덮개
74 : 하부덮개
80 : 크레인부

Claims (10)

1. 지면아래에 매설된 도관을 노출시키도록 일정깊이의 피트를 형성하는 단계 ;
   상기 피트의 모서리부에 수직하게 복수개의 수직빔을 설치하고, 서로 인접하는 수직빔의 상단에 수평빔을 고정설치하는 빔구조물을 설치하는 단계 ;
   상기 수직빔과 피트의 벽면사이에 복수개의 흙막이판을 배치하고, 복수개의 흙막이판 중 하나는 상기 피트의 바닥면에 하부단이 지지되면서 도관의 외부면 일부를 감싸는 보호가드에 하부단이 접하도록 배치하여 작업구를 준비하는 단계 ;
   상기 피트내부에 노출되는 도관을 절단한 다음, 절단된 도관의 내부로 보수관을 삽입하는 단계 ;
   상기 도관의 내부로 삽입배치된 보수관의 일단에 스팀주입호스를 고정설치한다음 1차로 스팀을 보수관내부로 공급하여 상기 보수관을 연화시키는 단계 ;
   상기 보수관의 양단에 스팀주입구를 갖는 밀폐캡을 각각 압입고정한 다음, 상기 스팀주입구를 통하여 보수관의 내부로 스팀을 2차로 가압공급하고, 가압공급되는 스팀에 의해서 상기 도관의 내부면에 보수관이 밀착고정되도록 보수관을 가압팽창하는 단계 ;
   상기 보수관의 양단으로부터 상기 밀폐캡을 분리하도록 상기 도관의 내부면에 밀착고정된 보수관을 냉각하는 단계 ;
   전원인가시 발열되는 융착용 열판을 내부공간에 배치하는 보온케이스를 준비하고, 상기 보온케이스의 내부에서 사전에 설정된 온도까지 가열되도록 융착용 열판을 예열하는 단계 ; 및
   상기 도관의 단부에 연결플랜지를 고정설치한 다음, 상기 보온케이스로부터 분리된 융착용 열판을 도관으로부터 돌출된 보수관의 단부에 접촉시켜 상기 연결플랜지에 보수관을 열융착하는 단계를 포함하며,
   상기 보호가드는 위로 볼록한 곡면상으로 절곡된 'ㄷ' 단면상의 형강부재를 포함하고, 상기 형강부재는 피트의 바닥면에 접하여 면압을 발생시키는 지지판과, 상기 지지판으로부터 연장되어 피트의 바닥면에 일정깊이 삽입되어 고정력을 발생시키는 앵커를 포함하는, 작업구내에 설치되는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 보호가드는 상기 피트의 바닥면으로부터 일정높이 이격된 도관의 하부를 받치면서 지지하도록 상기 보호가드에 관통형성된 연결공으로 대응삽입되어 수평하게 배치되는 지지바를 포함하는, 작업구내에 설치되는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 보수관을 연화시키는 단계는 상기 스팀주입호스를 상기 보호가드에 구비되는 한쌍의 연결고리에 양단이 연결되는 고정와이어의 길이중간과 연결하여 위치고정하는 단계를 포함하는, 작업구내에 설치되는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 보수관을 가압팽창하는 단계는, 상기 밀폐캡에 일단이 연결되는 견인와이어의 타단을 상기 보호가드에 구비되는 한쌍의 연결고리를 통과시킨 다음, 상기 견인와이어를 외측으로 당기어 상기 밀폐캡을 보수관의 단부에 압입고정하는 단계를 포함하는, 작업구내에 설치되는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 보수관을 냉각하는 단계는, 상기 보수관의 양단에 압입고정된 밀폐캡에 일단이 연결되는 견인와이어의 타단을 상기 보호가드에 구비되는 한쌍의 연결고리에 고정하여 상기 도관내부에서 냉각되는 보수관의 수축변형을 최소화하는 단계를 포함하는, 작업구내에 설치되는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 융착용 열판은 전원인가시 발열되는 가열판체의 상단과 연결되는 지지구조물과, 상기 지지구조물의 상부에 구비되어 크레인부의 후크와 연결되는 후크고리를 포함하고,
   상기 보온케이스는 상기 가열판체가 진출입되도록 상부로 개방된 개구부를 갖추고, 상기 지지구조물에 의해서 개방된 개구부가 밀폐되는 보온체를 포함하고, 상기 보온체는 상기 흙막이판에 형성된 연결공과 대응하는 고정부를 갖추어 체결부재에 의해서 상기 흙막이판에 착탈식으로 위치고정되는, 작업구내에 설치되는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 융착용 열판은 전원인가시 발열되는 가열판체의 상단과 연결되는 지지구조물과, 상기 지지구조물의 상부에 구비되어 크레인부의 후크와 연결되는 후크고리를 포함하고,
   상기 보온케이스는 상기 지지구조물의 양단에 구비된 돌출부재와 대응결합되는 장공을 양측면에 관통형성하여 상기 지지구조물과 결합되는 보온체를 포함하고, 상기 보온체의 개방된 하부단을 밀폐하는 하부덮개 및 상기 장공을 밀폐하는 측면덮개를 포함하는, 작업구내에 설치되는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 보온케이스는 상기 장공의 하부단 근방에 관통형성되는 핀공을 통해 삽입되는 낙하방지용 핀부재를 포함하여 상기 낙하방지용 핀부재와 상기 지지구조물간의 간섭에 의해서 상승상태를 유지하는, 작업구내에 설치되는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 크레인부는 상기 빔구조물에 하부단이 고정설치되는 수직대의 상부단에 구비되는 연결대와, 상기 연결대의 회전봉에 일단이 회동가능하게 조립된 수평대와, 상기 수평대를 따라 수평방향으로 활주이동되는 휠을 갖는 체인블럭 및 상기 융착용 열판의 후크고리와 걸림연결되는 후크를 갖추어 상기 체인블럭에 감겨지는 체인을 포함하는, 작업구내에 설치되는 보호가드 및 보온케이스를 이용한 도관 보수시공방법.

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