KR101895456B1 - 비굴착 보수용 금속관 단부 연결구조와 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비굴착 보수용 금속관 단부 연결구조와 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속관의 내경을 라이너로 비굴착 보수를 수행하는 과정에서 또는 금속관의 부분적인 손상부위를 보수하는 과정에서 금속관의 일정 간격을 절단 제거한 후 내경 전부와 외경의 일부를 코팅하고 선단에 링을 코팅부분과 용접하여 마감하며, 링의 사이에 이음관을 삽입하여 외경 코팅부와 이음관의 사이를 이탈방지 압륜으로 보수하는 비굴착 보수용 금속관 단부 연결구조와 그 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 금속관이 노후되어 보수하는 구간에서 금속관을 절단부의 간격에서 절단한 후, 절단부에서 금속관의 내경으로 내경 보수관을 삽입하여 양끝을 밀폐하고 스팀이나 물을 공급하여 상기 금속관의 내경에 내경 보수관을 압착시키는 라이너작업을 수행하고, 상기 금속관의 절단부와 이음관의 외경에 위치하며 양쪽의 고무링 홈에 고무링이 설치되고 양쪽으로 후렌치가 돌출된 후렌치관과, 상기 후렌치관의 양쪽에서 감싸며 돌출날개에 형성한 연결구멍과 체결구멍을 관통하는 고정볼트가 너트로 고정되며 상기 돌출날개의 사이에 형성한 이탈방지 돌출부의 이탈방지 구멍에서 이탈방지 볼트로 압륜을 설치한 이탈방지 압륜으로 마감처리하는 비굴착 보수용 금속관 단부 연결구조에 있어서,
상기 금속관의 두께와 같거나 2배 이내의 두께를 갖고 선단과 일치하도록 내경 보수관과 함께 절단하며 금속관의 외경을 폴리에틸렌으로 코팅하는 외경 코팅부와;
상기 금속관과 내경 보수관 및 외경 코팅부에서 절단부 방향에 내경 보수관 내경에서 외경 코팅부 외경에 해당하는 두께를 갖도록 폴리에틸렌 재질로 이루어지는 용접 링을 용접 고정하되;
상기 용접 링은 사각형의 단면을 갖도록 형성되어 금속관과 내경 보수관과 외경 코팅부의 선단에 용접되어 일체형으로 고정되며,
상기 용접 링의 내경과 내경 보수관의 내경에 내경 보강링을 결합하여 고정하고,
상기 외경 코팅부는 금속관의 외경 안쪽에 고정하는 외경보강 마감링의 안쪽에서 마감되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

비굴착 보수용 금속관 단부 연결구조와 그 방법{Non-drilling repair metal pipe end connection structure and its method}

본 발명은 비굴착 보수용 금속관 단부 연결구조와 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속관의 내경을 라이너로 비굴착 보수를 수행하는 과정에서 또는 금속관의 부분적인 손상부위를 보수하는 과정에서 금속관의 일정 간격을 절단 제거한 후 내경 전부와 외경의 일부를 코팅하고 선단에 링을 코팅부분과 용접하여 마감하며, 링의 사이에 이음관을 삽입하여 외경 코팅부와 이음관의 사이를 이탈방지 압륜으로 보수하는 비굴착 보수용 금속관 단부 연결구조와 그 방법에 관한 것이다.

종래의 상수관 보수공법은 특허등록번호 제10-0825025호에 도시된 바와 같이, 상수관의 손상 되거나 노후 된 부분을 찾아 상수관의 시작과 끝 부분에 작업구를 설치하고 상수관을 절단하여 입구와 출구를 만든 후, 폴리에틸렌 소재로 된 라이너를 삽입하여 위치시키고 입구와 출구를 만들기 위해 절단한 상수관을 기존 절단부와 연결함으로써 상수관을 보수한다.

종래의 상수관 보수공법을 자세히 설명하면,

폴리에틸렌 소재로 된 라이너를 절단된 상수관보다 돌출시킨 후, 가열성형기로 라이너의 돌출된 부분에 가열 및 가압하여 돌출된 라이너가 상수관 절단부분에 설치된 플랜지가 있는 바깥쪽으로 부채꼴 형태로 벌어지게 만든다. 그런 후 라이너의 벌어진 부분에 플랜지 구멍을 뚫고 맞은편 플랜지와 볼트 및 너트를 체결하여 연결함으로써 상수관을 보수하게 된다.

또 다른 종래 상수관의 보수공법은 특허등록번호 제10-1183195호에 도시된 바와 같이, 파손된 상수관을 보수하기 위한 상수관의 연결구조에서, 지중에 설치된 상수관;

다수개의 볼트구멍이 방사상으로 형성되고 상기 상수관 일단에 접합된 플랜지;

상기 상수관 내벽에 밀착되어 설치된 것으로 일단이 상기 플랜지 일단에 위치한 라이너;

중앙에 중공이 형성된 모자형상으로 라이너삽입부와 플랜지거치부로 구성되어 상기 라이너의 일단에 삽입되는 슬리브; 및,

중앙에 중공이 형성된 모자형상으로 슬리브삽입부와 슬리브거치부로 구성되어 상기 슬리브에 삽입되는 보강구; 를 포함하여 구성되되,

상기 라이너삽입부는 상기 라이너의 내벽에 그리고 상기 플랜지거치부는 상기 플랜지에 밀착하여 설치되고, 상기 슬리브삽입부는 상기 라이너삽입부의 내벽에 그리고 상기 슬리브거치부는 상기 플랜지거치부에 밀착하여 설치되어, 상기 슬리브로 인하여 상기 상수관을 흐르는 물이 밀폐되는 것을 특징으로 하고, 상기 라이너삽입부의 길이는 상기 라이너의 팽창수축 범위 이상으로 하는 것을 특징으로 하며, 상기 슬리브거치부의 외경은 상기 플랜지거치부의 외경 이상으로 하고, 상기 플랜지의 다수개의 볼트구멍의 연결선이 형성하는 원호상의 직경 이하로 하는 것이다.

그리고 본 출원인이 선출원한 특허등록번호 제1458358호(2014. 10. 30. 등록)의 개량형 수도관 연결구조를 이용한 보수공법은 라이너의 수축 및 팽창으로 하자가 많았던 수도관 보수과정에서 케이피식 연결구에 연결되는 구조를 개량하여 열팽창계수에 따른 보강 기능과 단차에 따른 연결의 어려움을 해소하며, 수밀이 유지되도록 간편하게 연결하는 것이다.

그러나 관의 내경을 보수하고 노출부를 돌출시킨 후 노출부와 외경관을 결합 및 용접하여 수도관과 보수관을 마감하는 과정이 매우 복잡하고 정확한 칫수를 이용한 작업이 매우 어렵고 케이피 식으로 연결하는 부분에서 기존관과 보수관의 두께 만큼 단차가 발생하는 문제점과, 수도관이 금속관으로 이루어진 것인데 반하여, 금속관을 연결하는 사이에는 폴리에틸렌으로 이루어진 관 및 후렌치가 보수작업이 종료된 후 보수부분이 약해 하중으로 인하여 변형이 발생되고, 상기 변형에 의해 관경이 작아지거나 누수가 발생되는 결점이 있었다.

그리고 특허등록번호 제10-0764878호(2007. 10. 12. 등록)는 갱생관의 일부를 절단하여 제거하는 과정과, 갱생관의 절단된 부위를 이용하여 결합장치를 갱생관의 외측에 양쪽으로 각각 끼우는 과정과, 갱생관의 절단된 부위에 맞추어 갱생관과 연결되게 연결관을 끼우는 과정과, 상기 결합장치를 갱생관과 연결관의 외부에 씌워 연결관을 갱생관에 고정시키는 과정을 수행함에 있어서,

상기 갱생관의 절단부위에서 갱생관 쪽으로 슬리브의 걸림부가 갱생관의 단부에 닿게 슬리브를 끼우는 과정을 수행하고, 상기 갱생관의 수지층 내측으로 슬리브의 끼움부가 끼워지게 하되 끼움부의 외측에 패킹을 끼워 수지층에 밀착시키는 과정을 수행한 후 연결관을 끼워 결합장치로 연결하는 과정을 수행하는 단부처리 방법과;

일부가 절단된 갱생관의 단부에 끼워지는 슬리브는 갱생관의 수지층 내측으로 끼워지는 끼움부와, 상기 끼움부의 선단에 돌출되어 형성되고 갱생관의 단부에 밀착되는 걸림부와, 상기 끼움부의 외측에 끼워지고 수지층에 밀착되는 패킹을 구비하여 된 단부처리용 슬리브로 이루어진 것이다.

그러나 내경에서만 코팅이 이루어지고 절단 부분에 연결관을 삽입한 후 코팅 부분과 연결관 부분의 외경에 결합장치를 이용하여 소정의 간격을 갖도록 연결하게 되므로 관의 내경에서 결합장치와의 사이에 요철이 형성되어 이부분으로 누수가 되는 단점이 있으며, 보수한 내경은 합성수지재질로 코팅되고 외경은 금속재질로 이루어진 것이며 이 부분에서 결합장치로 결합되므로 보수가 정확하게 이루어지지 못하는 결점과, 내경의 보수 부분이 선단에 고정된 상태를 제공하므로 열팽창계수의 차이에 따라 하측으로 늘어져 분리가 쉽게 이루어지는 단점이 있었다.

(문헌 1). 특허등록번호 제1458358호(2014. 10. 30. 등록) (문헌 2). 특허등록번호 제0825025호(2008. 04. 18. 등록) (문헌 3). 특허등록번호 제1183195호(2012. 09. 10. 등록) (문헌 4). 특허등록번호 제0764878호(2007. 10. 01. 등록)

따라서 본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 금속관의 보수부분을 일정한 폭에서 절단하고 금속관의 내경을 보수하여 코팅처리한 후 절단된 금속관의 선단 외경을 코팅하여 용접링으로 용접함으로써 금속관이 폴리에틸렌으로 노출되지 않도록 마감하여 부식을 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 용접링의 사이 간격에 새로운 주철 이음관을 결합한 후 용접링과 이음관의 연결부분 외경에서 이탈방지 압륜으로 누수가 방지되도록 보수하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 외경 코팅부로 마감 부분을 설정할 수 있도록 하고, 내경 보수관 선단과 용접링의 내경에 내경 보강링을 끼워 내경 보수관의 선단에서 열팽창계수에 따른 분리현상이 방지되도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 금속관이 노후되어 보수하는 구간에서 금속관을 절단부의 간격에서 절단한 후, 절단부에서 금속관의 내경으로 내경 보수관을 삽입하여 양끝을 밀폐하고 스팀이나 물을 공급하여 상기 금속관의 내경에 내경 보수관을 압착시키는 라이너작업을 수행하고, 상기 금속관의 절단부와 이음관의 외경에 위치하며 양쪽의 고무링 홈에 고무링이 설치되고 양쪽으로 후렌치가 돌출된 후렌치관과, 상기 후렌치관의 양쪽에서 감싸며 돌출날개에 형성한 연결구멍과 체결구멍을 관통하는 고정볼트가 너트로 고정되며 상기 돌출날개의 사이에 형성한 이탈방지 돌출부의 이탈방지 구멍에서 이탈방지 볼트로 압륜을 설치한 이탈방지 압륜으로 마감처리하는 비굴착 보수용 금속관 단부 연결구조에 있어서,
상기 금속관의 두께와 같거나 2배 이내의 두께를 갖고 선단과 일치하도록 내경 보수관과 함께 절단하며 금속관의 외경을 폴리에틸렌으로 코팅하는 외경 코팅부와;
상기 금속관과 내경 보수관 및 외경 코팅부에서 절단부 방향에 내경 보수관 내경에서 외경 코팅부 외경에 해당하는 두께를 갖도록 폴리에틸렌 재질로 이루어지는 용접 링을 용접 고정하되;
상기 용접 링은 사각형의 단면을 갖도록 형성되어 금속관과 내경 보수관과 외경 코팅부의 선단에 용접되어 일체형으로 고정되며,
상기 용접 링의 내경과 내경 보수관의 내경에 내경 보강링을 결합하여 고정하고,
상기 외경 코팅부는 금속관의 외경 안쪽에 고정하는 외경보강 마감링의 안쪽에서 마감되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 것이다.

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본 발명은 금속관의 보수구간에서 절단부의 간격을 갖도록 절단하고, 상기 절단부에 접혀진 내경 보수관을 삽입하여 양끝을 밀폐하고 고온의 스팀이나 물 중 어느 하나를 공급하여 내경 보수관이 금속관의 내경에 일체형으로 코팅되는 내경 보수를 수행하는 금속관 내경 보수단계; 상기 절단부에서 용접 링의 간격에 해당하는 폭을 갖도록 이음관을 절단하여 양쪽으로 용접 링이 같은 지름으로 고정되도록 억지 끼워 맞춤으로 결합하는 이음관 결합단계; 상기 용접 링의 외경에 후렌치관을 공급하여 고무링의 외측에 압륜을 결합하고, 고정볼트의 볼트머리가 후렌치에 위치하며 고정볼트가 체결구멍과 연결구멍을 관통한 후 너트로 고정되도록 한 후 이탈방지 돌출부의 이탈방지 구멍에 이탈방지 볼트를 결합하여 외경 코팅부와 이음관의 외경에 이탈방지 볼트가 고정되어 용접 링의 주변에서 수밀이 유지되도록 하는 이탈방지 압륜 결합단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비굴착 단부 결합방법에 있어서,
상기 금속관 내경 보수단계를 수행한 후 절단부의 양쪽으로 금속관 외경에 외경보강 마감링을 끼워 내부에 고정하는 단계를 수행하는 금속관 외경보강 마감링 고정단계;
상기 절단부에서 양쪽의 금속관 외경에 외경 코팅부를 공급하여 금속관의 선단에서 외경보강 마감링의 사이에 코팅되며 금속관의 외경이 금속관의 지름 내지 지름 절반의 폭으로 코팅되도록 하는 외경 코팅을 수행하는 금속관 외경 코팅단계;
상기 금속관의 내경으로 돌출된 내경 보수관과 외경으로 돌출된 외경 코팅부가 금속관과 선단이 일치되도록 절단하는 돌출부 절단단계;
상기 금속관과 내경 보수관 및 외경 코팅부를 합한 두께를 갖는 용접 링의 한쪽을 용융시켜 내경 보수관과 외경 코팅부에 링형으로 이루어진 용접 링이 일체형으로 용접되도록 함으로써 상기 용접링은 내경 보수관과 외경 코팅부의 용접에 의해 "ㄷ"형으로 마감되어 금속관을 내경과 외경 및 측면에서 감싸 일체형으로 고정되는 용접 링 결합단계;
상기 용접 링의 내경에 스테인레스재질로 이루어진 내경 보강링을 끼워 용접 링의 선단에서 내경 보수관의 내경을 고정하도록 결합하는 내경 보강링 결합단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

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본 발명은 금속관의 보수부분을 일정한 폭에서 절단하고 금속관의 내경을 보수하여 코팅처리한 후 절단된 금속관의 선단 외경을 코팅하여 용접링으로 용접함으로써 금속관의 절단부분에서 내경과 외경 및 측면이 폴리에틸렌으로 노출되지 않도록 마감하여 누수되지 않도록 연결하는 효과와 폴리에틸렌으로 마감하는 구조를 통한 부식을 방지하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 용접링의 사이 간격에 새로운 주철 이음관을 견고하게 결합한 후 용접링과 이음관의 연결부분에서 열팽창계수에 따른 분리현상이 방지되도록 하고, 외경에서 이탈방지 압륜으로 케이피식 연결에 의해 누수가 방지되도록 보수하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 외경 코팅부를 금속관의 외경에 고정하여 마감 부분을 정확하게 설정할 수 있도록 하고, 내경 보수관 선단과 용접링의 내경에 스테인레스 재질의 내경 보강링을 끼워 고정함으로써 내경 보수관의 선단에서 열팽창계수에 따른 분리현상이 방지되어 수명을 연장하도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 금속관을 보수하기 위한 부분을 나타낸 단면도
도 2 는 본 발명의 금속관 보수 부분을 절단한 상태의 단면도
도 3 은 본 발명의 금속관 내경을 보수하고 외경을 코팅한 상태의 단면도
도 4 는 본 발명의 금속관 내경과 외경의 선단에 용접링을 용접한 상태의 단면도
도 5 는 본 발명의 내경 보강링을 보수 부분의 내경에 설치한 상태를 나타낸 단면도
도 6 은 본 발명의 용접링 사이에 이음관을 결합한 상태의 단면도
도 7 은 본 발명의 금속관 보수를 완료한 상태의 이탈방지 압륜 설치상태 단면도
도 8 은 본 발명의 이탈방지 압륜에 대한 주요 부분의 확대 단면도
도 9 는 본 발명의 압륜에 대한 부요 부분의 확대 측면도
도 10 은 본 발명의 이탈방지 압륜의 이탈방지 돌출부에 대한 고정상태 확대 단면도
도 11 은 본 발명의 용접링에 대한 다른 실시예를 나타낸 요부확대 단면도
도 12 는 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 나타낸 블럭도

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 금속관을 보수하기 위한 부분을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 금속관 보수 부분을 절단한 상태의 단면도, 도 3은 본 발명의 금속관 내경을 보수하고 외경을 코팅한 상태의 단면도를 나타낸 것이다.

금속재질로 이루어지는 상수도용 금속관(10)이 노후되어 보수하는 구간에서 금속관(10)의 일부를 절단한 절단부(11)가 형성되고, 상기 금속관(10)의 내경으로 절단부(11)에서 폴리에틸렌(PE)으로 이루어진 내경 보수관(20)을 삽입하여 가열을 통해 금속관(10)에 내경 보수관(20)을 코팅하는 비굴착보수 작업의 하나인 라이너 작업을 수행하는 것이다,

상기 금속관(10)의 선단으로 노출된 내경 보수관(20)의 선단을 금속관(10)과 같은 위치가 되도록 절단하여 마감하는 것이다.

상기 금속관(10)의 외경에 절단부(11) 방향으로부터 금속관(10)의 지름 대비 절반 내지 2배의 길이가 되도록 폴리에틸렌(PE)으로 이루어진 외경 코팅부(21)를 코팅하여 금속관(10)과 일체형이 되도록 하고, 금속관(10)의 선단에서 내경에는 내경 보수관(20)이 외경에는 외경 코팅부(21)가 같은 높이에서 선단이 일치하도록 마감되는 것이다.

*상기 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)는 금속관(10)의 두께와 같거나 2배 이내의 두께로 코팅하는 것이 바람직하다.

상기 금속관(10)의 전단부(11)에서 외경에 선단으로부터 일정한 깊이로 들어간 위치에 외경보강 마감링(25)을 끼워 고정하는 것이다.

도 4는 본 발명의 금속관 내경과 외경의 선단에 용접링을 용접한 상태의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 내경 보강링을 보수 부분의 내경에 설치한 상태를 나타낸 단면도, 도 6은 본 발명의 용접링 사이에 이음관을 결합한 상태의 단면도를 나타낸 것이다.

금속관(10)과 내경 보수관(20) 및 외경 코팅부(21)에서 절단부(11) 방향에 내경 보수관(20)의 내경에서 금속관(10)의 두께를 포함하고 외경 코팅부(21)의 외경에 해당하는 두께를 갖도록 폴리에틸렌(PE) 재질로 이루어지며 사각형의 단면을 갖는 용접링(22)을 내경 보수관(20) 및 외경 코팅부(21)와 용접하여 일체형이 되도록 마감하는 것이다.

상기 외경 코팅부(21)는 외경보강 마감링(25)의 안쪽에서 마감이 이루어지도록 하며, 용접링(22)과 내경 보수관(20)의 내경에서 용접링(22)의 선단과 일치하도록 스테인레스 재질로 이루어진 내경 보강링(26)을 강제로 끼워 용접링(22)과 내경 보서관(20)을 지지하도록 결합한다.

상기 용접링(22)의 사이에 해당하는 절단부(11)의 폭을 갖는 주철 단관으로 이루어진 이음관(12)을 억지로 끼워넣어 결합하는 것이다.

상기 이음관(12)은 되도록 용접링(22)의 두께와 일치하도록 설치하는 것이다.

도 7은 본 발명의 금속관 보수를 완료한 상태의 이탈방지 압륜 설치상태 단면도이고, 도 8은 본 발명의 이탈방지 압륜에 대한 주요 부분의 확대 단면도, 도 9는 본 발명의 압륜에 대한 부요 부분의 확대 측면도, 도 10은 본 발명의 이탈방지 압륜의 이탈방지 돌출부에 대한 고정상태 확대 단면도를 나타낸 것이다.

용접링(22)의 외경에 일정간 간격을 갖는 이탈방지 압륜(100)을 양쪽에 결합하여 마감하는 것이다.

상기 이탈방지 압륜(100)은 후렌치관(40)과 압륜(30)으로 이루어진 것으로, 상기 후렌치관(40)은 용접링(22)의 양쪽에서 외경 코팅부(21)와 이음관(12)의 외경에 위치하도록 설치하며, 양쪽의 후렌치(41)에 일정한 간격으로 체결구멍(42)이 형성되어 압륜(30)과 고정볼트(50)로 결합하고, 상기 후렌치(41)의 내경에는 고무링 홈(43)이 형성되어 고무링(45)으로 누수가 방지되도록 설치하는 것이다.

상기 압륜(30)은 후렌치(41)의 한쪽과 외경을 감싸도록 하고, 내경의 중공(34)과 외경의 일정한 간격에 연결구멍(32)이 형성되어 볼트머리(51)가 형성된 고정볼트(50)가 관통되어 너트(52)로 고정하는 돌출날개(31)가 돌출되고 결합공간(33)에 후렌치(41)가 위치하는 것이다.

상기 돌출날개(31)의 사이에는 이탈방지 돌출부(35)가 돌출되어 이탈방지 구멍(36)이 형성되고, 상기 이탈방지 돌출부(35)의 외측에서 이탈방지 구멍(36)에 이탈방지 볼트(37)가 결합되어 외경 코팅부(21)와 이음관(12)의 외경에 일정한 간격에서 고정되도록 하는 것이다.

도 11은 본 발명의 용접링에 대한 다른 실시예를 나타낸 요부확대 단면도를 나타낸 것으로,

용접링(22)은 원형으로 이루어지며 사각형 단면을 갖도록 형성하거나, 사각형 단면의 한쪽으로 중앙에서 금속관(10) 방향으로 용접 돌출부(23)가 "ㅓ"자 형태가 되도록 돌출되게 형성되어 금속관(10)의 선단에서 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)가 용접 돌출부(23)의 폭 만큼 돌출되도록 형성한 후 용접 돌출부(23)와 용접링(22)이 만나는 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)에서 용접하는 것이다.

상기 용접링(22)은 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)와 용접에 의해 "ㄷ"형으로 마감되거나 "ㅌ"형으로 마감되어 금속관(10)을 내경과 외경 및 측면에서 감싸 일체형으로 고정되는 것이다.

상기 용접링(22)의 내경 선단에서 용접링(22)과 내경 보수관(20)의 일부를 내경에서 지지하도록 내경 보강링(26)을 스테인레스 재질로 고정하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은, 600mm의 금속관(10)을 기준으로 구체적인 치수를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

주철과 강관으로 이루어지는 금속관(10)이 노후되어 보수하는 구간에서 금속관(10)의 600∼1,500mm의 간격으로 절단하고, 상기 금속관(10)의 절단부위인 절단부(11)에 접혀진 내경 보수관(20)을 삽입하여 양끝을 밀폐하고 고온의 스팀이나 물을 공급하여 내경 보수관(20)의 팽창성질을 이용, 금속관(10)의 내경에 내경 보수관(20)을 코팅하는 비굴착보수 공법의 하나인 라이너작업을 수행하는 것이다.

상기 금속관(10)의 내경에 내경 보수관(20)을 코팅하는 라이너작업을 수행할 때 상기 내경 보수관(20)은 금속관(10)의 내경에서 절단부(11)로 노출되어 있으므로 금속관(10)과 선단이 일치되도록 절단하거나, "ㅓ"으로 형성되는 용접링(22)의 용접 돌출부(23)가 갖는 폭 만큼 돌출되도록 절단하는 것이다.

상기 내경 보수관(20)은 금속관(10)의 두께가 6mm인 경우 6∼12mm의 두께가 되도록 공급하는 것이다.

상기 금속관(10)의 외경에는 외경보강 마감링(25)을 끼워 외경 코팅부(21)의 코팅 폭을 결정할 수 있도록 미리 고정하는 것이다.

상기 금속관(10)의 외경에 외경 코팅부(21)를 코팅할 때 외경 코팅부(21)는 금속관(10)의 외경에서 절단부(11)로 노출되도록 코팅되므로 금속관(10)과 선단이 일치되도록 절단하거나, 용접 돌출부(23)의 폭 만큼 돌출되도록 하고, 내부는 외경보강 마감링(25)과 일치하도록 절단하여 마감하는 것이다.

상기 외경 코팅부(21)는 금속관(10)의 두께가 6mm인 경우 6∼12mm의 두께가 되도록 공급하는 것이다.

상기 금속관(10)과 내경 보수관(20) 및 외경 코팅부(21)의 두께에 해당하는 용접링(22)의 두께가 5∼20mm가 되도록 공급하며, 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)가 만나는 부분에서 용융상태로 공급하여 일체형이 되도록 용접 마감하는 것이다.

상기 절단부(11)의 양쪽에서 용접링(22)을 용접한 후 용접링(22)의 내경에 스테인레스 재질의 내경 보강링(26)을 강제로 끼워 용접링(22)의 선단과 일치되면서 내경 보수관(20)의 일부를 원주방향에서 고정시켜 열팽창계수에 따라 무너지지 않도록 고정 지지하는 것이며, 절단부(11)의 폭에 해당하는 590∼1,460mm의 폭을 갖고, 용접링(22)의 두께를 갖는 이음관(12)을 절단부(11)에 억지 끼워 맞춤으로 일체형이 되도록 결합한다.

상기 이음관(12)을 결합하기 이전에 금속관(10)의 외경 양쪽으로 이탈방지 압륜(100)을 미리 끼워놓은 상태이므로 후렌치관(40)의 후렌치(41) 한쪽이 외경 코팅부(21)의 중간 정도에 위치하도록 한 상태에서 고무링 홈(43)에 고무링(45)이 위치하도록 하고, 압륜(30)을 결합시켜 연결구멍(32)과 체결구멍(42)이 일치되도록 한다.

상기 후렌치관(40)의 양쪽에 있는 후렌치(41)가 압륜(30)의 결합공간(33)에 결합된 상태에서 고정볼트(50)가 체결구멍(42)과 연결구멍(32)에 관통되어 볼트머리(51)가 후렌치(41)의 일측에 걸리면서 연결구멍(32)에서 노출되므로 너트(52)를 사용하여 나사식으로 결합되도록 하면, 압륜(30)이 고무링(45)을 누르면서 고정되고, 이탈방지 돌출부(35)의 외측에서 이탈방지 볼트(37)를 이탈방지 구멍(36)을 관통시켜 외경 코팅부(21)와 이음관(12)의 외경에서 일정한 간격에 고정되도록 하는 것이다.

그러면, 금속관(10)의 절단부(11)에 노출되는 부분의 내경과 외경에서 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)가 폴리에틸렌에 의해 일체형으로 코팅되고, 선단에서 용접링(22)이 용접되므로 노출부분이 없이 폴리에틸렌으로 마감되는 것이다.

그리고 용접링(22)의 사이에 주철로 이루어진 이음관(12)이 결합되어 마감되므로 절단부(11)가 금속재질의 강관으로 마감되므로 오랜 세월이 경과되는 경우에도 압력으로 변형되지 않고 오랜 세월에 노후 되어도 누수위험이 방지되며, 외경에는 이탈방지 압륜(100)으로 견고한 고정상태를 제공하므로 누수가 방지되고, 단수상태에서 작업하는 경우에 해당되어 보수작업의 시간을 크게 단축할 수 있는 동시에 금속재질의 단관으로 이음관(12)을 넣어 정확한 치수에서 마감되어 열팽창계수에 의한 수축과 팽창을 방지하는 것이다.

상기 용접링(22)을 사각단면을 갖도록 하는 링 형태로 이루어지거나, 한쪽에 용접 돌출부(23)가 돌출되어 "ㅓ"형으로 형성되므로 금속관(10)에서 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)가 용접 돌출부(23)의 돌출 높이만큼 돌출되도록 함으로써 금속관(10)의 노출을 방지하며 더욱 완벽하게 마감되도록 하는 것이다.

상기 용접링(22)은 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)와 용접에 의해 선단 부분이 "ㄷ"형으로 마감되거나 용접 돌출부(23)를 통하여 "ㅌ"형으로 마감되어 금속관(10)을 내경과 외경 및 측면에서 감싸 일체형으로 고정되는 것이다.

이하에서 본 발명의 도면과 도 12의 보수공법 블럭도를 통하여 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

가. 금속관 내경 보수단계(S10)

금속관(10)의 보수구간에서 절단부(11)의 간격을 갖도록 절단하고, 상기 절단부(11)에 접혀진 내경 보수관(20)을 삽입하여 양끝을 밀폐하고 고온의 스팀이나 물 중 어느 하나를 공급하여 내경 보수관(20)이 금속관(10)의 내경에 일체형으로 코팅되는 내경 보수를 수행하는 것이다.

나. 금속관 외경보강 마감링 고정단계(S20)

절단부(11)의 양쪽으로 금속관(10) 외경에 외경보강 마감링(25)을 끼워 내부에 고정하는 단계를 수행하는 것이다.

다. 금속관 외경 코팅단계(S30)

절단부(11)에서 양쪽의 금속관(10) 외경에 외경 코팅부(21)를 공급하여 금속관(10)의 선단에서 외경보강 마감링(25)의 사이에 코팅되며 금속관(10)의 외경이 금속관(10)의 지름 내지 지름 절반의 폭으로 코팅되도록 하는 외경 코팅을 수행하는 것이다.

라. 돌출부 절단단계(S40)

금속관(10)의 내경으로 돌출된 내경 보수관(20)과 외경으로 돌출된 외경 코팅부(21)가 금속관(10)과 선단이 일치되도록 절단하는 것이다.

마. 용접 링 결합단계(S50)

상기 금속관(10)과 내경 보수관(20) 및 외경 코팅부(21)를 합한 두께를 갖는 용접 링(22)의 한쪽을 용융시켜 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)에 사각 단면형으로 이루어진 용접 링(22)이 일체형으로 용접되도록 함으로써 상기 용접링(22)은 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)의 용접에 의해 선단 부분이 "ㄷ"형으로 마감되어 금속관(10)을 내경과 외경 및 측면에서 감싸 일체형으로 고정되는 것이다.

바. 내경 보강링 결합단계(S60)

용접 링(22)의 내경에 스테인레스재질로 이루어진 내경 보강링(26)을 끼워 용접 링(22)의 선단에서 내경 보수관(20)의 내경을 고정하도록 결합하는 것이다.

사. 이음관 결합단계(S70)

절단부(11)에서 용접 링(22)의 간격에 해당하는 폭을 갖도록 이음관(12)을 절단하여 양쪽으로 용접 링(22)이 같은 지름으로 고정되도록 억지 끼워 맞춤으로 결합하는 것이다.

아. 이탈방지 압륜 결합단계(S80)

상기 용접 링(22)의 외경에 후렌치관(40)을 공급하여 고무링(45)의 외측에 압륜(30)을 결합하고, 고정볼트(50)의 볼트머리(51)가 후렌치(41)에 위치하며 고정볼트(50)가 체결구멍(42)과 연결구멍(32)을 관통한 후 너트(52)로 고정되도록 한 후 이탈방지 돌출부(35)의 이탈방지 구멍(36)에 이탈방지 볼트(37)를 결합하여 외경 코팅부(21)와 이음관(12)의 외경에 이탈방지 볼트(37)가 고정되어 용접 링(22)의 주변에서 수밀이 유지되도록 하는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명은 금속관의 노후 부분을 절단하여 내경 보수관으로 내경을 코팅하고 외경의 일정 간격에서 외경 코팅부를 코팅하고 금속관이 노출되지 않도록 용접 링으로 마감 용접하며, 상기 용접 링의 사이에 금속관인 이음관을 결합한 후 외경에서 이탈방지 압륜을 결합함으로써 시간을 단축하는 시공과 노후시에도 누수위험이 방지되며 열팽창계수에 의한 수축과 팽창이 방지되는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

10 : 금속관 11 : 절단부
12 : 이음관 20 : 내경 보수관
21 : 외경 코팅부 22 : 용접 링
23 : 용접 돌출부 25 : 외경보강 마감링
26 : 내경 보강링 30 : 압륜
31 : 돌출날개 32 : 연결구멍
33 : 결합공간 34 : 중공
35 : 이탈방지 돌출부 36 : 이탈방지 구멍
37 : 이탈방지 볼트 40 : 후렌치관
41 : 후렌치 42 : 체결구멍
43 : 고무링 홈 45 : 고무링
50 : 고정볼트 51 : 볼트머리
52 : 너트 100 : 이탈방지 압륜

Claims (4)

1. 금속관(10)이 노후되어 보수하는 구간에서 금속관(10)을 절단부(11)의 간격에서 절단한 후, 절단부(11)에서 금속관(10)의 내경으로 내경 보수관(20)을 삽입하여 양끝을 밀폐하고 스팀이나 물을 공급하여 상기 금속관(10)의 내경에 내경 보수관(20)을 압착시키는 라이너작업을 수행하고, 상기 금속관(10)의 절단부(11)와 이음관(12)의 외경에 위치하며 양쪽의 고무링 홈(43)에 고무링(45)이 설치되고 양쪽으로 후렌치(41)가 돌출된 후렌치관(40)과, 상기 후렌치관(40)의 양쪽에서 감싸며 돌출날개(31)에 형성한 연결구멍(32)과 체결구멍(42)을 관통하는 고정볼트(50)가 너트(52)로 고정되며 상기 돌출날개(31)의 사이에 형성한 이탈방지 돌출부(35)의 이탈방지 구멍(36)에서 이탈방지 볼트(37)로 압륜(30)을 설치한 이탈방지 압륜(100)으로 마감처리하는 비굴착 보수용 금속관 단부 연결구조에 있어서,
   상기 금속관(10)의 두께와 같거나 2배 이내의 두께를 갖고 선단과 일치하도록 내경 보수관(20)과 함께 절단하며 금속관(10)의 외경을 폴리에틸렌으로 코팅하는 외경 코팅부(21)와;
   상기 금속관(10)과 내경 보수관(20) 및 외경 코팅부(21)에서 절단부(11) 방향에 내경 보수관(20) 내경에서 외경 코팅부(21) 외경에 해당하는 두께를 갖도록 폴리에틸렌 재질로 이루어지는 용접 링(22)을 용접 고정하되;
   상기 용접 링(22)은 사각형의 단면을 갖도록 형성되어 금속관(10)과 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)의 선단에 용접되어 일체형으로 고정되며,
   상기 용접 링(22)의 내경과 내경 보수관(20)의 내경에 내경 보강링(26)을 결합하여 고정하고,
   상기 외경 코팅부(21)는 금속관(10)의 외경 안쪽에 고정하는 외경보강 마감링(25)의 안쪽에서 마감되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 비굴착 보수용 금속관 단부 연결구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 용접 링(22)은 사각형의 단면 한쪽으로 만나는 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)를 용접하여 일체형이 되도록 고정하되;
   내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)에서 용접에 의해 "ㄷ"형으로 마감되어 금속관(10)을 내경과 외경 및 측면에서 감싸 일체형으로 고정되는 것을 특징으로 하는 비굴착 보수용 금속관 단부 연결구조.
   
3. 삭제
4. 금속관(10)의 보수구간에서 절단부(11)의 간격을 갖도록 절단하고, 상기 절단부(11)에 접혀진 내경 보수관(20)을 삽입하여 양끝을 밀폐하고 고온의 스팀이나 물 중 어느 하나를 공급하여 내경 보수관(20)이 금속관(10)의 내경에 일체형으로 코팅되는 내경 보수를 수행하는 금속관 내경 보수단계(S10); 상기 절단부(11)에서 용접 링(22)의 간격에 해당하는 폭을 갖도록 이음관(12)을 절단하여 양쪽으로 용접 링(22)이 같은 지름으로 고정되도록 억지 끼워 맞춤으로 결합하는 이음관 결합단계(S70); 상기 용접 링(22)의 외경에 후렌치관(40)을 공급하여 고무링(45)의 외측에 압륜(30)을 결합하고, 고정볼트(50)의 볼트머리(51)가 후렌치(41)에 위치하며 고정볼트(50)가 체결구멍(42)과 연결구멍(32)을 관통한 후 너트(52)로 고정되도록 한 후 이탈방지 돌출부(35)의 이탈방지 구멍(36)에 이탈방지 볼트(37)를 결합하여 외경 코팅부(21)와 이음관(12)의 외경에 이탈방지 볼트(37)가 고정되어 용접 링(22)의 주변에서 수밀이 유지되도록 하는 이탈방지 압륜 결합단계(S80); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비굴착 단부 결합방법에 있어서,
   상기 금속관 내경 보수단계(S10)를 수행한 후 절단부(11)의 양쪽으로 금속관(10) 외경에 외경보강 마감링(25)을 끼워 내부에 고정하는 단계를 수행하는 금속관 외경보강 마감링 고정단계(S20);
   상기 절단부(11)에서 양쪽의 금속관(10) 외경에 외경 코팅부(21)를 공급하여 금속관(10)의 선단에서 외경보강 마감링(25)의 사이에 코팅되며 금속관(10)의 외경이 금속관(10)의 지름 내지 지름 절반의 폭으로 코팅되도록 하는 외경 코팅을 수행하는 금속관 외경 코팅단계(S30);
   상기 금속관(10)의 내경으로 돌출된 내경 보수관(20)과 외경으로 돌출된 외경 코팅부(21)가 금속관(10)과 선단이 일치되도록 절단하는 돌출부 절단단계(S40);
   상기 금속관(10)과 내경 보수관(20) 및 외경 코팅부(21)를 합한 두께를 갖는 용접 링(22)의 한쪽을 용융시켜 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)에 링형으로 이루어진 용접 링(22)이 일체형으로 용접되도록 함으로써 상기 용접링(22)은 내경 보수관(20)과 외경 코팅부(21)의 용접에 의해 "ㄷ"형으로 마감되어 금속관(10)을 내경과 외경 및 측면에서 감싸 일체형으로 고정되는 용접 링 결합단계(S50);
   상기 용접 링(22)의 내경에 스테인레스재질로 이루어진 내경 보강링(26)을 끼워 용접 링(22)의 선단에서 내경 보수관(20)의 내경을 고정하도록 결합하는 내경 보강링 결합단계(S60); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비굴착 보수용 금속관 단부 연결방법.

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