KR102539635B1 - 투사기, 쇼트 블라스팅 장치 및 상수도 노후관 갱생 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 축 구동 유닛에 의해 회전되는 차체 상의 축 부재, 축 부재의 둘레 방향을 따라 제공된 고정 암들, 고정 암 각각에 관 내면에 대해 선단 부분이 이격되는 제1 방향과 접근되는 제2 방향으로 왕복 이동 가능하게 제공된 가동 암들, 가동 암들에 각각 제공된 투사재 노즐들, 그리고 가동 암들을 각각 이동시켜 관 내면에 대한 투사재 노즐들의 거리를 설정된 최적 분사 거리로 조절하는 분사 거리 조절기를 포함한다.

Description

투사기, 쇼트 블라스팅 장치 및 상수도 노후관 갱생 방법 {SHOOTING MACHINE, SHOT BLASTING APPARATUS AND METHOD FOR REHABILITATING SUPERANNUATED WATER PIPE}

본 발명의 실시예는 노후화된 관(예를 들어, 유체 수송을 목적으로 하는 관. 특히, 상수도관)을 갱생하는 데 사용되는 장치, 방법 등에 관한 것이다.

상수도관, 하수도관, 그 밖의 유체 수송을 목적으로 하는 가스관, 송유관 등은 강관, 주철관, 콘크리트관, 합성수지관 등이 사용되고 있고, 이들 중 강관은 기계적 성질이 우수하고 경량이므로 주로 대형관으로 제조되어 사용되고 있다.

이와 같은 유체 수송 목적의 관들은 장기간 사용하면 관로를 따라 흐르는 유체 및 이에 포함된 각종의 이물, 첨가물 등으로 인해 노후화되면서 내면 손상이 발생될 수 있다. 특히, 상수도관으로 많이 사용되고 있는 강관은 상수를 보다 안전하게 공급하기 위해 내면에 도막을 형성하여 내면 부식을 방지하고 있으므로, 노후화에 따라 도막이 벗겨지는 내면 손상은 상수의 오염을 야기할 수 있다.

이와 같은 관의 노후화 문제는 매설된 노후관을 철거하고 신규관을 시공하는 교체 방법으로 해결할 수 있으나, 이는 공사 비용이 높고 용지 보상 문제가 따르며 각종의 민원을 야기하므로 비경제적이다. 이에, 보다 선호하는 해결 방안은 대부분이 관내에서 이루어지는 공사를 통해 노후관을 재생시켜 노후관의 수명을 연장시키는 노후관 갱생 방법이다.

상수도 노후관에 대한 갱생은 차체를 구비하여 노후관의 내부를 따라 이동하면서 작업하는 도막 제거 장치, 쇼트 블라스팅 장치 등의 노후관 갱생 장치들에 의해 수행된다. 도막 제거 장치는 도막 제거 공정을 수행한다. 쇼트 블라스팅 장치는 도막 제거 장치에 의해 도막 및 그 위의 스케일(scale) 등이 제거된 노후관의 내면에 대한 표면 처리 공정을 수행한다.

쇼트 블라스팅 장치에 의한 표면 처리에는 투사재(예를 들어, 강구, 그릿(grit), 컷 와이어(cut wire) 등일 수 있다.)를 공급 및 투사하고 투사재가 모두 소진됨에 따라 1회 작업이 완료되면 투사재를 재공급하여야 하므로 장시간이 소요된다. 표면 처리가 지연되면, 후속공정인 도장장치에 의한 도장과정도 함께 지연될 수밖에 없다. 따라서, 표면 처리 효율을 향상시키기 위한 방안의 연구 및 개발이 요구되고 있다.

한편, 관은 다양한 규격으로 존재하고, 강관의 경우 토압 등 상방으로부터 작용하는 외력에 의하여 단면적이 상하로 축소되고 좌우로 확대된 형상으로 변형될 수 있다. 이에 의하면, 관의 내면에 대한 투사재 분사 거리를 일정하게 유지하게 어렵다. 투사재 분사 거리가 변경되면 표면 처리 품질이 불균일해질 수 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1031309호(2011.05.02.) 대한민국 등록특허공보 제10-1346011호(2013.12.31.) 대한민국 등록특허공보 제10-1525219호(2015.06.04.)

본 발명의 실시예는 노후관 갱생을 위한 표면 처리 공정의 속도를 보다 향상시키고자 한다.

본 발명의 실시예는 노후관 갱생을 위한 표면 처리 공정의 품질을 보다 일정하게 유지하고자 한다.

해결하고자 하는 과제는 이에 제한되지 않고, 언급되지 않은 기타 과제는 통상의 기술자라면 이하의 기재로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 노후관의 갱생을 위한 쇼트 블라스팅 장치의 차체 상에 탑재되며, 투사재 공급실을 제공하고, 상기 투사재 공급실의 하부와 연통된 투사재 공급구 및 상기 투사재 공급실의 상부와 연통된 투사재 투입구를 구비하며, 상기 투사재 공급구를 개폐하는 공급구 밸브 및 상기 투사재 투입구를 개폐하는 투입구 밸브를 구비하는 투사재 공급 탱크와; 상기 차체에 탑재되고, 투사재 저장실을 제공하며, 상기 투사재 저장실의 하부와 연통된 투사재 배출구를 구비하는 투사재 보충 탱크와; 상기 투사재 투입구와 상기 투사재 배출구를 연결하는 투사재 공급 라인과; 상기 투사재 공급구를 통해 배출되는 투사재를 상기 쇼트 블라스팅 장치의 투사기에 공급하는 투사재 압송 유닛과; 상기 투사재 공급실 및 상기 투사재 공급 라인 내의 압력을 강하시켜 상기 투사재 저장실에 저장된 투사재를 상기 투사재 공급실로 압력 차이에 의해 이송시키는 감압 유닛을 포함하는, 투사재 공급기가 제공될 수 있다.

상기 감압 유닛은, 상기 투사재 공급실과 연통하도록 제공된 제1 석션 모듈과; 상기 투사재 공급 라인에 연결된 제2 석션 모듈을 포함할 수 있다.

상기 투사기에 투사재를 공급하는 때, 상기 공급구 밸브는 개방 상태로 제어되고, 상기 투입구 밸브는 폐쇄 상태로 제어될 수 있다. 상기 투사기에 투사재 공급을 중단하고 상기 투사재 공급 탱크의 상기 투사재 공급실에 상기 투사재 보충 탱크의 상기 투사재 저장실 내 투사재를 보충하는 때, 상기 공급구 밸브는 폐쇄 상태로 제어되고, 상기 투입구 밸브는 개방 상태로 제어될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 노후관의 내부를 따라 이동 가능한 차체와; 상기 차체 상에 상기 노후관의 내면에 대한 표면 처리를 위해 각각 탑재된 투사기 및 투사재 공급기를 포함하고, 상기 투사재 공급기는, 투사재 공급실, 상기 투사재 공급실의 하부와 연통된 투사재 공급구 및 상기 투사재 공급실의 상부와 연통된 투사재 투입구를 구비하며, 상기 투사재 공급구를 개폐하는 공급구 밸브와 상기 투사재 투입구를 개폐하는 투입구 밸브를 구비하는 투사재 공급 탱크와; 투사재 저장실 및 상기 투사재 저장실의 하부와 연통된 투사재 배출구를 구비하는 투사재 보충 탱크와; 상기 투사재 투입구와 상기 투사재 배출구를 연결하는 투사재 공급 라인과; 상기 투사재 공급구를 통해 배출되는 투사재를 상기 쇼트 블라스팅 장치의 투사기에 공급하는 투사재 압송 유닛과; 상기 투사재 공급실 및 상기 투사재 공급 라인 내의 압력을 강하시켜 상기 투사재 저장실에 저장된 투사재를 상기 투사재 공급실로 압력 차이에 의해 이송시키는 감압 유닛을 포함하는, 쇼트 블라스팅 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 쇼트 블라스팅 장치는, 상기 투사기에 의해 상기 노후관의 내면으로 분사되고 상기 노후관의 바닥에 떨어진 투사재를 상기 투사재 보충 탱크로 회수하는 투사재 회수 유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 쇼트 블라스팅 장치는, 상기 투사재 회수 유닛의 전방에서 상기 노후관의 바닥에 떨어진 투사재를 향해 기체를 분사하여 분진을 상기 노후관의 바닥에 떨어진 투사재와 분리하는 송풍 유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 노후관의 내부를 따라 이동 가능한 차체와; 상기 차체 상에 상기 노후관의 내면에 대한 표면 처리를 위해 각각 탑재된 투사기 및 투사재 공급기를 포함하고, 상기 투사재 공급기는, 복수의 투사재 공급 탱크 및 단일의 투사재 보충 탱크와; 상기 투사재 공급 탱크들을 상기 투사재 보충 탱크와 연결하는 투사재 공급 라인과; 상기 투사재 공급 탱크들 중 선택된 어느 하나로부터 배출되는 투사재를 상기 투사기에 공급하는 투사재 압송 유닛과; 상기 투사기에 의해 상기 노후관의 내면으로 분사되어 상기 노후관의 바닥에 떨어진 투사재를 상기 투사재 보충 탱크로 회수하는 투사재 회수 유닛과; 상기 투사재 공급 탱크들과 상기 투사재 보충 탱크 간에 압력 차이를 발생시켜 투사재를 상기 투사재 보충 탱크로부터 상기 투사재 공급 탱크들로 이송하기 위해 상기 투사재 공급 탱크들의 압력을 각각 강하시키는 감압 유닛을 포함하며, 상기 투사기에 상기 투사재 공급 탱크들 중 어느 하나로부터 투사재를 공급하는 동안에 상기 투사재 공급 탱크들 중 다른 하나에 상기 투사재 보충 탱크로부터 투사재를 보충하도록 작동되는, 쇼트 블라스팅 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 노후관의 갱생을 위한 쇼트 블라스팅 장치의 차체 상에 전후 방향으로 제공되고, 축 구동 유닛에 의해 회전되는 축 부재와; 상기 축 부재의 둘레 방향을 따라 제공된 고정 암들과; 상기 고정 암 각각에 상기 노후관의 내면에 대해 선단 부분이 이격되는 제1 방향과 접근되는 제2 방향으로 왕복 이동 가능하게 제공된 가동 암들과; 상기 가동 암들에 각각 제공되며, 공압을 이용하여 투사재를 상기 노후관의 내면으로 분사하는 투사재 노즐들과; 상기 가동 암들을 각각 이동시켜 상기 노후관의 내면에 대한 상기 투사재 노즐들의 거리를 설정된 최적 분사 거리로 조절하는 분사 거리 조절기를 포함하는, 투사기가 제공될 수 있다.

상기 분사 거리 조절기는 상기 고정 암들과 상기 가동 암들 사이 각각에서 탄성력을 상기 가동 암들에 상기 제2 방향으로 제공하는 탄성 부재들을 포함할 수 있다. 상기 탄성 부재들은 상기 투사재 노즐들에 의한 투사재 분사 시에 발생되는 반발력에 따라 상기 제1 방향으로 상기 가동 암들의 이동을 허용하여 상기 노후관의 내면에 대한 상기 투사재 노즐들의 거리를 상기 최적 분사 거리로 조절하는 탄성(탄성 계수)을 가질 수 있다.

또는, 상기 분사 거리 조절기는, 상기 가동 암들에 각각 제공되며, 상기 투사재 노즐들로부터 상기 제1 방향으로 상기 최적 분사 거리만큼 이격된 접촉 부재들과; 상기 가동 암들을 각각 이동시켜 상기 접촉 부재들을 상기 노후관의 내면에 접촉시켜 상기 노후관의 내면에 대한 상기 투사재 노즐들의 거리를 상기 최적 분사 거리로 조절하는 암 구동기들을 포함할 수 있다.

여기에서, 상기 접촉 부재들은 접촉에 따른 상기 노후관의 내면 손상을 방지하기 위한 상기 구름 운동 부재일 수 있다.

상기 축 부재는 투사재를 이송하는 중공관일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 투사기는, 상기 축 부재의 선단에 제공되며, 상기 축 부재의 중공과 연결된 메인 유로 및 상기 메인 유로로부터 둘레로 분기된 분배 유로들을 가지는 분배 블록과; 상기 투사재 노즐들을 상기 분배 유로들과 각각 연결하는 투사재 이송 라인들을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 투사기는, 상기 메인 유로와 상기 분배 유로들 사이에서 상기 축 부재의 중공을 통해 상기 메인 유로로 이송되는 투사재를 상기 분배 유로들로 안내하는 분배 가이드를 더 포함할 수 있다.

상기 분배 가이드는 상기 메인 유로의 중심으로부터 상기 분배 유로 각각으로 경사진 안내면을 가지도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 노후관의 내부를 따라 이동 가능한 차체와; 상기 차체에 탑재된 투사기와; 투사재를 상기 투사기에 공급하는 투사재 공급기를 포함하며, 상기 투사기는, 상에 전후 방향으로 제공되고, 축 구동 유닛에 의해 회전되는 축 부재와; 상기 축 부재의 둘레 방향을 따라 제공된 고정 암들과; 상기 고정 암 각각에 상기 노후관의 내면에 대해 선단 부분이 이격되는 제1 방향과 접근되는 제2 방향으로 왕복 이동 가능하게 제공된 가동 암들과; 상기 가동 암들에 각각 제공되며, 공압을 이용하여 투사재를 상기 노후관의 내면으로 분사하는 투사재 노즐들과; 상기 가동 암들을 각각 이동시켜 상기 노후관의 내면에 대한 상기 투사재 노즐들의 거리를 설정된 최적 분사 거리로 조절하는 분사 거리 조절기를 포함하는, 쇼트 블라스팅 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 노후관에 대한 갱생 구간에 도막 제거 장치를 투입하고, 투입된 상기 도막 제거 장치를 상기 노후관의 내부를 따라 이동시키면서 상기 노후관의 내면으로부터 도막을 제거하는 단계와; 상기 도막 제거 장치에 의해 제거된 상기 도막을 수거하는 단계와; 상기 도막의 수거 후, 상기 갱생 구간에 상기와 같이 구성되는 쇼트 블라스팅 장치를 투입하고, 투입된 상기 쇼트 블라스팅 장치를 상기 노후관의 내부를 따라 이동시키면서 상기 노후관의 내면에 대한 표면 처리를 수행하는 단계와; 상기 갱생 구간에 도장 장치를 투입하고, 투입된 상기 도장 장치를 상기 노후관의 내부를 따라 이동시키면서 상기 쇼트 블라스팅 장치에 의해 표면 처리가 이루어진 상기 노후관의 내면을 도장하는 단계를 포함하는, 노후관 갱생 방법이 제공될 수 있다.

과제의 해결 수단은 이하에서 설명하는 실시예, 도면 등을 통해 보다 구체적이고 명확하게 될 것이다. 또한, 이하에서는 언급한 해결 수단 이외의 다양한 해결 수단이 추가로 제시될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 향상된 공정 속도, 공정 품질 등에 의해 개선된 시공성을 제공할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생 방법이 도시된 개략도이다.
도 4는 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생 장치로서 쇼트 블라스팅 장치의 구성 등을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생 장치로서 도막 제거 장치가 개념적으로 도시된 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생 장치로서 도장 장치가 개념적으로 도시된 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 노후화된 관을 갱생하는 데 사용되는 노후관 갱생 장치, 이를 이용하는 노후관 갱생 방법 등이 제공될 수 있다. 여기서, 노후관은 상수를 수송하기 위해 매설된 상수도관(강관)일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생 방법이 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다. 이를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생 방법을 먼저 살펴보면 다음과 같다.

우선, 갱생 대상의 관(10)(이하, 도면 부호의 병기는 생략한다.)의 관로에서 갱생 구간(12)을 설정한 후, 설정된 갱생 구간(12)을 통과하는 유체(예를 들어, 상수)의 흐름을 차단한다.

여기에서, 관의 갱생 구간(12)은 관의 갱생 조건에 따라 적정한 길이로 설정될 수 있다. 일례로, 0.5km 내지 2km 범위로 갱생 구간(12)을 설정할 수 있다. 갱생 구간(12)의 유체 흐름을 차단하는 데에는 관로 상에 설치된 밸브를 닫아 유체가 갱생 구간(12)으로 유입되지 않게 하는 방법, 유체 흐름을 다른 관로 쪽으로 바이패스시켜 유체가 갱생 구간(12)으로 유입되지 않게 하는 방법 등 공지의 다양한 방법이 이용될 수 있다.

다음으로는, 갱생 구간(12)에 노후관 갱생 장치를 투입하기 위한 작업구(14)를 구축한다. 작업구(14)는 갱생 구간(12)의 길이 방향 양쪽 모두에 구축할 수 있다. 또는, 도 1 내지 도 3에서와 같이, 갱생 구간(12)의 길이 방향 양쪽 중, 어느 한쪽으로만 작업구(14)를 구축하고, 다른 쪽으로는 통기구(16)를 구축할 수 있다.

그 다음, 작업구(14)를 통해서는 갱생 구간(12)에 외부 공기(외기)를 공급하고 반대쪽의 통기구(16)를 통해서는 갱생 구간(12) 내 공기를 외부로 배출하기 위한 환기 장치(20)를 설치한다. 즉, 작업구(14) 및 통기구(16)가 구축되면, 작업구(14) 측에는 급기 장치(22)를 설치하고 통기구(16) 측에는 배기 장치(26)를 설치하여 환기 장치(20)를 마련하는 것이다. 급기 장치(22)와 배기 장치(26)에는 각각 갱생 구간(12)과 연통하는 통기 덕트(24, 28)가 연결된다.

또한, 통기구(16)의 구축이 완료되면, 통기구(16) 측에 갱생 작업을 진행하는 동안 갱생 구간(12)에서 발생되는 각종 분진 등을 처리하기 위한 집진 장치(30)를 설치한다. 집진 장치(30)에는 갱생 구간(12)과 연통하는 집진 덕트(32)가 연결된다.

다음, 갱생 구간(12)에 작업구(14)를 통해 준설 장치(도시되지 않음), 배수 장치(도시되지 않음) 등을 투입하여 갱생 구간(12)을 청소한다. 즉, 갱생 구간(12)의 유체 흐름을 차단한 상태에서, 준설 장치 등을 이용하여 관의 내부에 퇴적된 흙이나 모래, 스케일 등의 퇴적물을 청소하고, 관의 내부에 고여 있는 유체도 외부로 배출한다.

갱생 구간(12)에 대한 청소 작업이 마무리되면 준설 장치, 배수 장치 등을 갱생 구간(12)의 외부로 철거한다.

다음으로는 환기 장치(20)를 이용, 갱생 구간(12)에 한쪽으로는(급기 장치(22)) 외부 공기를 강제적으로 공급하고, 반대쪽으로는(배기 장치(26)) 갱생 구간(12) 내의 공기를 외부로 배출함으로써, 갱생 구간(12)에 대한 건조 작업을 진행한다.

위와 같이 갱생 구간(12)에 작업구(14)와 통기구(16)를 각각 구축하고 환기 장치(20)와 집진 장치(30)를 설치한 뒤, 갱생 구간(12)을 청소하고 건조시킨 후에는 이하에서 설명하는 노후관 갱생 장치를 이용하여 노후관 갱생 작업을 진행한다.

노후관 갱생 작업은 도막 제거 공정(도 1 참조), 표면 처리 공정(도 2, 도 3 참조), 도장 공정(도 3 참조), 건조 및 검사 공정의 순으로 진행된다. 이때, 도막 제거 공정에는 도막 제거 장치(A10) 및 도막 수거 장치(도시되지 않음)가 이용되고, 표면 처리 공정에는 쇼트 블라스팅 장치(A30)가 이용되며, 도장 공정에는 도장 장치(A50)가 이용된다. 이러한 각 공정을 차례로 설명한다.

도막 제거 공정은, 작업구(14)를 통해 도막 제거 장치(A10)를 투입하고, 관의 내면에 도장된 기존의 도막과 그 위에 형성된 스케일 등의 이물질을 도막 제거 장치(A10)에 의해 제거한다. 일반적으로, 상수도관은 그 내면에 콜탈 에나멜이 코팅되고 장기간 사용함에 따라 코팅막 상에 딱딱한 스케일 등의 이물질이 퇴적된다. 도막 제거 공정에서, 도막 제거 장치(A10)는 이러한 콜탈 에나멜 코팅막(도막)과 이물질을 함께 제거할 수 있다.

그 다음, 작업구(14)를 통해 도막 수거 장치를 투입, 도막 제거 장치(A10)에 의해 제거됨에 따라 관의 내면으로부터 관의 바닥으로 떨어진 도막(이물질을 포함한다.)을 수거한다.

도막 제거 장치(A10)는, 도막과 그 위의 이물질을 조각으로 커팅하는 방식으로 제거하도록 구성됨으로써, 분진 발생을 최소화할 수 있고, 작업 시간을 단축(고속화)할 수 있다. 도막 제거 장치(A10)는 이후에 진행할 표면 처리 공정과 도장 공정 등에 이용되는 각각의 장치와 분리된 별도 장치로 구성됨으로써 도 1에서와 같이 독립적으로 이동하면서 도막 제거 작업을 실시한다.

도 9를 참조하면, 도막 제거 장치(A10)는, 관의 관로(내부)를 따라 이동 가능하도록 구성된 차체 및 차체 상에 탑재된 도막 제거기(120)를 포함한다. 도막 제거 장치(A10)의 차체(110)는 도막 제거 장치(A10)를 구성하는 각종 기구(도막 제거기(120) 등)가 탑재되는 단수 또는 복수의 프레임을 포함할 수 있다.

도막 제거기(120)는, 도막 제거 장치(A10)의 차체(110) 상의 전방에 전후 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 설치된 회전체(121), 회전체(121)를 회전시키는 회전 구동 기구(122), 회전체(121)의 외주에 방사상 구조로 배치되며 회전체(121)와 함께 회전하는 복수의 고정 암(123), 각 고정 암(123)의 선단 쪽에 전후 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결된 가동 암(124), 각 가동 암(124)의 선단 쪽에 장착된 도막 제거 헤드(125), 서로 연결된 고정 암(123)과 가동 암(124)에 양단 쪽이 각각 연결되며 완충적으로 동작하면서 관의 내면에 도막 제거 헤드(125)를 밀착시키는 앱소버(absorber)를 포함할 수 있다.

서로 연결된 고정 암(123)과 가동 암(124)으로 구성된 회전 암은 회전체(121)의 외주에 전후 방향으로 2열로 배치되고, 회전체(121)는 내축과 외축의 2중 구조로 구성되어, 내축과 외축 중 어느 하나에는 전방 측 회전 암이 복수로 연결되고, 내축과 외축 중 나머지 하나에는 후방 측 회전 암이 복수로 연결될 수 있다. 내축과 외축은 별도의 회전 구동 기구(122)에 의하여 각각 회전될 수 있다. 별도의 회전 구동 기구(122) 내축과 외축을 서로 다른 방향으로 회전시켜 전방 측 회전 암과 후방 측 회전 암을 서로 반대 방향으로 회전시킬 수 있다.

도막 제거 헤드(125)는 관의 내면에 접촉하면서 관의 내면에 코팅된 도막을 제거하는 회전 커터를 포함할 수 있다. 또한, 도막 제거 헤드(125)는 회전 커터를 회전시키는 구동 기구를 더 포함할 수 있다.

앱소버(126)에 의하면, 가동 암(124)은 관의 내주의 크기에 따라 고정 암(123)에 대하여 접혀지거나 펼쳐지고, 도막 제거 헤드(125)는 관의 내면에 밀착된 상태로 유지될 수 있다. 앱소버(126)는 서로 연결된 고정 암(123)과 가동 암(124)에 가동 암(124)이 고정 암(123)의 회전 방향을 기준으로 후방 쪽으로만 회전 가능하도록 연결되고 구성될 수 있다.

도 9에서 설명되지 않은 도면 부호 127과 128은 승강체와 승강 구동 기구로, 도막 제거기(120)는 승강체(127)와 승강 구동 기구(128)를 더 포함할 수 있다. 승강체(127)는 도막 제거 장치(A10)의 차체 상의 전방에 가이드 등에 의해 승강 가능하게 설치될 수 있고, 승강 구동 기구(128)는 이러한 승강체(127)를 이동시킬 수 있다. 승강체(127)에는 회전체(121)가 회전 운동 가능하게 결합되어, 회전체(121)는 승강체(127)와 함께 승강될 수 있다. 승강 구동 기구(128)는, 공압식 또는 유압식 실린더를 포함할 수도 있고, 회전 모터와 전동 수단(래크와 피니언)을 포함할 수도 있다.

도막 수거 장치도 도 1과 같이 독립적으로 이동하면서 제거된 도막을 수거한다. 일례로, 도막 수거 장치는, 관의 관로를 따라 이동 가능하도록 구성된 차체, 차체에 지지되어 차체와 함께 이동하며 차체의 주행 방향인 전후로 배치된 도막 운반 컨베이어, 도막 운반 컨베이어의 전방 측에 관의 바닥과 접촉된 상태로 좌우 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 회전 시 관의 바닥에 떨어진 도막을 후방의 도막 운반 컨베이어 측으로 쳐 내는 도막 수거 브러시, 도막 운반 컨베이어와 도막 수거 브러시 사이에서 도막 수거 브러시에 의해 쳐 내진 도막을 도막 운반 컨베이어 상으로 안내하는 가이드를 포함할 수 있다.

참고로, 도막 제거 장치(A10), 도막 수거 장치, 쇼트 블라스팅 장치(A30) 및 도장 장치(A50) 등을 모두 함께 구성하면, 이들 장치 중에서 어느 하나에만 고장이 발생하더라도 모든 장치를 세운 상태에서 수리한 후 다시 작업을 시작하여야 하는 등 작업 속도를 현저히 떨어뜨리는 문제점이 발생할 수 있다. 특히, 도막 제거 장치(A10)는 관의 내면을 타격하거나 도막을 조각으로 절단하는 방식으로 도막을 제거하므로 나머지의 장치들에 비하여 고장 발생이 잦을 수 있는바, 독립적으로 구성하여 운용하면 전체 갱생 공정을 더욱 신속하게 진행할 수 있다.

도 1에 도막 제거 장치(A10) 및 도막 수거 장치의 작업 진행 방향 등이 나타나 있다. 도 1을 참조하면, 도막 제거 장치(A10)와 도막 수거 장치는 둘 모두 작업구(14)로 투입된다. 그리고, 투입된 도막 제거 장치(A10)는 작업구(14) 쪽에서 통기구(16) 쪽으로 이동되면서 도막 제거 작업을 하는 반면, 투입된 도막 수거 장치는 통기구(16) 쪽에서 작업구(14) 쪽(도막 제거 장치(A10)의 이동 방향과 반대 방향)으로 이동되면서 도막 제거 장치(A10)에 의해 제거되어 관의 바닥에 떨어진 도막에 대한 수거 작업을 한다.

이와 같이 도막 제거 및 제거된 도막 수거를 함께 진행하면 도막 제거 및 제거된 도막 수거 작업을 신속하게 수행할 수 있다. 도막 제거 및 제거된 도막 수거 작업이 완료되면, 도막 제거 장치(A10) 및 도막 수거 장치를 갱생 구간(12)으로부터 이동시킨다. 보다 바람직하게는, 도막 제거 장치(A10) 및 도막 수거 장치를 작업구(14)를 통해 갱생 구간(12)의 외부로 철거한다.

다음, 갱생 구간(12)에 쇼트 블라스팅 장치(A30)를 투입하고, 도막 제거와 제거된 도막에 대한 수거가 이루어진 관의 내면에 대해 쇼트 블라스팅 장치(A30)에 의해 표면 처리를 한다. 즉, 관의 내면에 투사재를 고속으로 투사하여 이후에 진행할 도장 공정을 위한 전처리 작업을 하는 것이다. 쇼트 블라스팅 장치(A30) 역시 별도로 구성되며 도 2와 같이 독립적으로 이동하면서 표면 처리를 수행한다. 쇼트 블라스팅 장치(A30)에 대해서는 이후에 다시 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 2에 쇼트 블라스팅 장치(A30)의 작업 진행 방향 등이 나타나 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 쇼트 블라스팅 장치(A30)는 작업구(14)로 투입되고 작업구(14) 쪽에서 통기구(16) 쪽으로 이동되면서 관의 내면을 처리한다.

그 다음으로, 갱생 구간(12)에 도장 장치(A50)를 투입하고, 표면 처리가 이루어진 관의 내면에 도장 장치(A50)에 의해 도장 공정을 한다. 도장 장치(A50)의 경우에도 다른 장치들과 분리된 별도의 장치로 구성되므로 독립적으로 이동하면서 도장한다.

도 10을 참조하면, 도장 장치(A50)는, 관의 관로를 따라 이동 가능하게 구성된 차체(510)를 포함할 수 있다. 도장 장치(A50)의 차체(510)는, 단수 또는 링크장치에 의하여 서로 일렬로 연결된 복수의 프레임을 포함할 수 있고, 도장 장치(A50)의 프레임 상에 도장 장치(A50)의 작업(이동) 방향을 기준으로 전방으로부터 도료 공급 유닛(530)과 도장 헤드 어셈블리(540)가 차례로 탑재될 수 있다. 이러한 탑재 순서는 일례일 뿐이므로 실시 조건 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 도장 장치(A50)는 도료 공급 유닛(530) 쪽이 후방이고 도장 헤드 어셈블리(540) 쪽이 전방이며 후진으로 이동하면서 도장 작업을 수행할 수 있다.

도장 헤드 어셈블리(540)는 도료 공급 유닛(530)으로부터 도료를 제공받아 관의 내면을 도장할 수 있다. 도장 헤드 어셈블리(540)는 관의 중심을 회전 중심으로 하여 모터 등 동력원으로부터의 동력으로 회전하면서 도료를 관의 내면으로 분사하는 도장 헤드(545)를 포함할 수 있다.

도 3에 도장 장치(A50)의 작업 진행 방향 등이 나타나 있다. 도 3과 같이, 도장 장치(A50)는 작업구(14)를 통해 투입된 후 통기구(16) 쪽에서 작업구(14) 쪽으로 이동되면서 관의 내면을 도장할 수 있다.

예를 들어, 쇼트 블라스팅 장치(A30)에 의해 갱생 구간(12) 중에서 일정 구간에 대한 표면 처리가 완료되면,(1일 작업량일 수 있다.) 쇼트 블라스팅 장치(A30)에 의한 처리 작업을 일시 중단하고, 갱생 구간(12)에 투입된 도장 장치(A50)를 통기구(16) 쪽으로 이동시켜 쇼트 블라스팅 장치(A30) 측에 위치시킨 뒤, 작업구(14) 쪽으로 이동시키면서 도장할 수 있다. 즉, 쇼트 블라스팅 장치(A30)에 의한 표면 처리 작업과 도장 장치(A50)에 의한 도장 작업을 번갈아 가면서 실시하여 표면 처리와 도장 작업을 마무리할 수 있는 것이다.

다른 예로는, 표면 처리 공정(쇼트 블라스팅 장치(A30)를 통기구(16) 쪽에서 작업구(14) 쪽으로 이동)을 진행하면서, 표면 처리 공정 진행 구간과 적정한 수준의 거리를 유지하고 도장 공정(도장 장치(A50)를 작업구(14) 쪽에서 통기구(16) 쪽으로 이동)을 진행함으로써, 표면 처리 공정과 도장 공정을 병행하는 것도 가능하다. 다만, 표면 처리 공정 진행 구간과 도장 공정 진행 구간의 거리(간격)가 가깝게 되면, 표면 처리 시에 발생되는 다량의 분진에 의해 도장 불량(도장에 분진 혼입 등)이 발생할 수가 있기 때문에, 표면 처리 공정과 도장 공정을 번갈아 가면서 하거나 표면 처리 공정 진행 구간과 도장 공정 진행 구간의 거리를 적절히 유지하면서 함께 진행하는 것이 바람직하다.

이후, 도장 공정이 완료되면, 도장 장치(A50) 및 쇼트 블라스팅 장치(A30)를 갱생 구간(12)의 외부로 이동시킨다.

다음, 환기 장치(20)에 의해 관의 내면에 도장된 도료(도막)를 건조시킨 후, 관 내부의 갱생 상태를 검사하는 공정을 수행한다. 참고로, 작업 환경 개선 면에서는 갱생 구간(12)에 대한 청소 공정, 도막 제거 공정, 표면 처리 공정, 도장 공정 등을 수행할 때에도 환기 장치(20)를 계속적으로 가동시켜 환기를 하는 것이 바람직하다.

한편, 표면 처리 공정에서는 다른 공정들과 비교하여 볼 때 상대적으로 많은 양의 분진이 발생되므로, 표면 처리 공정을 제외한 다른 공정들에서는 반드시 집진 장치(30)를 가동시키지 않더라도, 표면 처리 공정 중에는 집진 장치(30)를 가동시키는 것이 바람직하다. 집진 장치(30)를 가동하면, 분진에 의해 시야 확보가 어렵게 되는 문제점을 방지할 수 있는 등 갱생 작업 환경을 개선할 수 있고, 이로써 관의 갱생 상태 등을 용이하게 확인하면서 작업할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 노후관 갱생 방법을 위한 노후관 갱생 장치로서 도막 제거 장치(A10), 도막 수거 장치, 쇼트 블라스팅 장치(A30) 및 도장 장치(A50)는 각각 작업자가 탑승하여 직접 조종하는 타입일 수도 있고 갱생 구간(12)의 외부(예를 들어, 지상)에서 원격 제어 장치를 이용하여 조종하는 타입일 수도 있다. 후자인 원격 제어 타입의 경우, 해당 장치는 갱생 구간(12)의 외부에서 갱생 구간(12), 갱생 작업 상태 등을 모니터링할 수 있게 하기 위한 카메라, 조명 등이 각각 구비될 수 있다.

쇼트 블라스팅 장치(A30)는, 관의 내부(관로)를 따라 이동 가능한 차체(대차, A31)와; 차체(A31) 상에 전후 방향의 축(axis, 100A)을 중심으로 일정한 속도로 회전하면서 투사재를 관의 내면으로 투사하도록 구성된 투사기(A32)와; 공압 공급원(도시되지 않음)으로부터의 공압을 이용하여 투사재를 투사기(A32)에 고압으로 공급하는 투사재 공급기(A33)를 포함한다.

쇼트 블라스팅 장치(A30)의 차체(A31)는, 투사기(A32) 등이 탑재되는 차체 프레임(101)과; 차체 프레임(101)에 이동성을 부여하는 휠 유닛(102)들과; 휠 유닛(102)들 중 선택된 어느 하나 이상을 회전시키는 휠 구동 유닛(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.

휠 유닛(102)들은 전후 방향으로 서로 이격될 수 있다. 휠 유닛(102) 각각은 휠(wheel)들이 좌우로 배치될 수 있다.

휠 구동 유닛은 모터를 포함할 수 있다. 일례로, 휠 구동 유닛의 모터는 에어 모터(air motor)일 수 있다. 휠 구동 유닛의 에어 모터는 공압을 투사재 공급기(A33)의 공압 공급원으로부터 공급받아 회전력을 발생시키도록 작동될 수 있다. 휠 구동 유닛의 에어 모터는 에어 레귤레이터(air regulator, 도시되지 않음)를 매개로 투사재 공급기(A33)의 공압 공급원과 연결되어 요구 수준으로 조절된 공압을 공급받을 수 있다. 휠 구동 유닛의 모터는 이러한 에어 모터 대신 전기 모터(electric motor)가 적용될 수도 있다.

도 4, 도 8의 (a) 등을 참조하면, 투사재 공급기(A33)는, 쇼트 블라스팅 장치(A30)의 차체(A31) 상에 탑재되고, 투사재 공급실(311), 투사재 공급실(311)의 하부와 연통된 투사재 공급구 및 투사재 공급실(311)의 상부와 연통된 투사재 투입구를 구비하며, 투사재 공급구를 개폐하는 공급구 밸브(312)와 투사재 투입구를 개폐하는 투입구 밸브(313)를 구비하는 투사재 공급 탱크(310)와; 차체(A31)에 탑재되고, 투사재 저장실(321) 및 투사재 저장실(321)의 하부와 연통된 투사재 배출구를 구비하는 투사재 보충 탱크(320)와; 투사재 투입구와 투사재 배출구를 연결하는 투사재 공급 라인(325)과; 투사재 공급구를 통해 배출되는 투사재를 앞서 언급한 공압 공급원으로부터의 공압(고압 기체)에 의해 투사기(A32)에 공급하는 투사재 압송 유닛(330)과; 투사재 공급실(311) 및 투사재 공급 라인(325) 내 압력을 강하시켜 투사재 저장실(321)에 저장된 투사재를 투사재 공급실(311)로 압력 차이에 의해 이송시키는 감압 유닛(340, 345)을 포함한다. 투사재 압송 유닛(330)은 투사재 공급 탱크(310)의 투사재 공급구에 연결된 압송 라인을 포함한다. 공압 공급원은 투사재 압송 유닛(330)의 압송 라인에 투사재 압송 방향으로 공압을 공급한다. 감압 유닛은, 투사재 공급실(311)과 연통하도록 제공된 제1 석션 모듈(340) 및 투사재 공급 라인(325)에 연결된 제2 석션 모듈(345)을 포함한다. 제1 석션 모듈(340)과 제2 석션 모듈(345)은 석션 과정에서 투사재의 내부 유입은 차단하고 투사재에 비해 작은 이물질(분진 등)의 내부 유입은 허용하는 필터를 구비할 수 있다.

일례로, 제1 석션 모듈(340) 및 제2 석션 모듈(345)은 흡입력 발생원과 연결됨으로써 각각 공기를 투사재 공급실(311) 및 투사재 공급 라인(325)으로부터 배출하여 투사재 공급실(311) 및 투사재 공급 라인(325)을 감압할 수 있다.

다른 예로, 제1 석션 모듈(340)과 제2 석션 모듈(345)은 각각 외부로 노출된 제1 엔드 및 공압 공급원과 연결된 제2 엔드를 가지는 통과 유로를 구비하도록 구성될 수 있다. 또, 제1 석션 모듈(340)의 통과 유로는 중간 부분이 투사재 공급 탱크(310)의 투사재 공급실(311)과 연통될 수 있고, 제2 석션 모듈(345)의 통과 유로는 중간 부분이 투사재 공급 라인(325)의 내부와 연통될 수 있다. 이에 의하면, 공압 공급원으로부터의 고압 기체는, 제1 석션 모듈(340)의 통과 유로와 제2 석션 모듈(345)의 통과 유로를 고속으로 통과(통과 유로들의 제1 엔드로 주입, 제2 엔드로 배출)하여 통과 유로들의 압력을 하강시킴으로써, 공기를 통과 유로들을 통해 투사재 공급실(311)과 투사재 공급 라인(325)으로부터 외부로 배출하여 투사재 공급실(311)과 투사재 공급 라인(325)을 감압할 수 있다.

투사재를 투사기(A32)에 공급하는 동안, 제1 석션 모듈(340)과 제2 석션 모듈(345)은 정지 상태로, 공급구 밸브(312)는 개방 상태로, 투입구 밸브(313)는 폐쇄 상태로 제어된다. 투사재 공급 탱크(310) 내 투사재가 소진되어 투사재 보충 탱크(320)에 저장된 투사재를 투사재 공급 탱크(310)로 공급하는 동안, 공급구 밸브(312)는 폐방 상태로, 투입구 밸브(313)는 개방 상태로, 제1 석션 모듈(340)과 제2 석션 모듈(345)은 작동 상태로 제어된다. 제1 석션 모듈(340)과 제2 석션 모듈(345)이 작동되면, 투사재 공급실(311) 및 투사재 공급 라인(325)은 압력이 대기압보다 낮은 부압 상태로 강하될 수 있다.

이에 의하면, 투사재 보충 탱크(320) 내 투사재 저장실(321)은 압력이 투사재 공급 라인(325) 내의 압력 및 투사재 공급 탱크(310) 내 투사재 공급실(311)의 압력에 비해 높으므로, 투사재 보충 탱크(320)에 저장된 투사재는 이러한 압력 차이에 의해 투사재 공급 라인(325)을 따라 투사재 공급 탱크(310)로 공급된다. 여기서, 투사재들에 혼입된 분진은 제1 석션 모듈(340)과 제2 석션 모듈(345)의 흡입과 배기 작용에 의해 투사재 공급 탱크(310)와 투사재 공급 라인(325)으로부터 외부로 배출되어 투사재 공급 탱크(310)에는 분진이 제거된 상태로 투사재만 저장된다.

투사재 보충 탱크(320)는, 투사재 투입을 위해 상부가 개방된 구조를 가지도록 형성되고, 개방된 상부에 투사재에 비해 큰 이물질의 제거를 위한 이물 제거 망체(323)가 구비된다. 투사재 공급기(A33)는, 투사기(A32)에 의해 관의 내면으로 분사되어 관의 바닥에 떨어진 투사재를 투사재 보충 탱크(320)로 회수하는 투사재 회수 유닛(350)을 더 포함할 수 있다. 투사재 회수 유닛(350)은 버킷들이 투사재 보충 탱크(320)의 상측 및 관의 바닥 쪽을 경유하도록 순환하면서 관의 바닥에 떨어진 투사재를 투사재 보충 탱크(320)의 상측(투사재 보충 탱크의 개방된 상부 쪽)으로 퍼나르도록 구성된 버킷 컨베이어일 수 있다. 투사재 회수 유닛(350)은 관의 바닥에 대한 높이가 액추에이터(351)의 조작에 의해 조절될 수 있다. 투사재 회수 유닛(350)에 의하면, 분사된 투사재를 신속하고 용이하게 회수할 수 있다.

투사재 회수 유닛(350)의 전방으로 송풍 유닛(119n)이 제공될 수 있다. 송풍 유닛(119n)은 쇼트 블라스팅 장치(A30)의 차체(A31)의 전방에 배치될 수 있다. 송풍 유닛(119n)은, 관의 바닥에 떨어진 투사재를 향해 기체를 분사함으로써, 분진 등을 관의 바닥에 떨어진 투사재와 분리할 수 있다. 이에, 투사재 회수 유닛(350)은 분진이 송풍 유닛(119n)에 의해 분리된 투사재를 회수할 수 있다.

도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 쇼트 블라스팅 장치(A30)는 투사재 공급기(A33)가 투사재 공급 탱크(310)를 복수로 구비할 수 있다. 그리고, 이러한 설계 변경에 따라, 투사재 공급 라인(325)은 메인 라인과 메인 라인로부터 분기된 분기 라인들(325a, 325b)에 의해 투사재 공급 탱크(310)들을 투사재 보충 탱크(320)와 연결하도록 구성되고, 투사재 압송 유닛(330)은 메인 압송 라인과 메인 압송 라인으로부터 분기된 분기 압송 라인들(330a, 330b)에 의해 투사재 공급 탱크(310)들 중 어느 하나로부터 배출되는 투사재를 투사기(A32)에 공급하도록 구성되며, 제1 석션 모듈(340)은 투사재 공급 탱크(310)들에 각각 구비되고, 제2 석션 모듈(345)은 분기 라인들(325a, 325b)에 각각 적용될 수 있다. 메인 라인과 분기 라인들(325a, 325b)은 밸드(삼방 밸브)에 의해 연결될 수 있다. 이 같은 설계 변경에 따르면, 투사재를 투사재 공급 탱크(310)들 중 어느 하나로부터 투사기(A32)로 압송, 공급하는 동안에, 투사재를 투사재 보충 탱크(320)로부터 투사재 공급 탱크(310)들 중 나머지로 이송, 보충하는 방식으로 작동시킴으로써, 쇼트 블라스팅 장치(A30)를 투사재 보충에 따른 작업 중단 없이 연속적으로 운용할 수 있다.

투사기(A32)는 차체 프레임(101)의 전방 부분에 배치될 수 있다. 투사기(A32)는, 차체 프레임(101)에 제공된 센터 프레임 모듈(center frame module, 103)과; 센터 프레임 모듈(103)에 전후 방향의 축(100A)을 중심으로 회전 가능하게 제공된 축 부재(shaft member, 104)와; 축 부재(104)를 회전시키는 축 구동 유닛(105)과; 축 부재(104)의 둘레에 제공되며, 투사재를 주위로 투사하는 로터리 블라스팅 헤드(rotary blasting head, 도면 부호 107, 108, 109 및 110 참조)를 포함한다. 축 구동 유닛(105)을 작동시키면, 축 부재(104)가 회전되고, 로터리 블라스팅 헤드가 축 부재(104)와 함께 회전된다.

도면 부호 119b는, 차체(A31)의 주행 방향을 기준으로 로터리 블라스팅 헤드의 후방에 차단 벽을 제공함으로써, 로터리 블라스팅 헤드에 의해 투사된 투사재의 후방 비산을 제한하고 투사재에 의한 표면 처리 시 다량으로 발생되는 분진의 후방 확산을 억제하는 배리어이다. 배리어(119b)는, 관에 비해 작은 원 형상으로 형성되고, 중앙 부분이 센터 프레임 모듈(103)에 장착되며, 하부에 관의 바닥으로 떨어진 투사재를 관 바닥의 중앙 영역으로 모으는 경사 개구가 형성된다. 송풍 유닛(119n)은 경사 개구에 의해 모아지는 투사재를 향해 기체를 분사하여 분진 등의 이물질을 제거할 수 있다. 쇼트 블라스팅 장치(A30)가 관의 내부를 따라 이동하면서 관의 내면에 대한 표면 처리를 수행하는 동안, 배리어(119b)는 전진되면서 관의 바닥에 떨어진 투사재를 관의 바닥의 중앙 영역으로 모을 수 있고, 투사재 회수 유닛(350)은 송풍 유닛(119n)에 의해 이물질이 제거되고 배리어(119b)의 경사 개구의 유도 작용에 의해 모아진 투사재를 회수할 수 있다.

센터 프레임 모듈(103)은, 차체 프레임(101)에 장착된 하부 프레임과; 하부 프레임에 상하 방향으로 이동 가능하게 결합된 상부 프레임과; 상부 프레임을 이동시키는 승강 구동 유닛을 포함할 수 있다. 축 부재(104)는 상부 프레임에 장착될 수 있다. 승강 구동 유닛을 작동시키면, 상부 프레임이 하부 프레임에 대해 상하 방향으로 이동된다. 이때, 축 부재(104)가 상부 프레임과 함께 동일 방향으로 이동되므로 관의 규격에 따라 축 부재(104)를 관의 중심 측에 위치시킬 수 있다.

축 구동 유닛(105)은 모터를 포함할 수 있다. 축 구동 유닛(105)은 모터로부터의 회전력을 축 부재(104)에 전달하는 동력 전달 기구(예를 들어, 기어(gear), 벨트(belt) 또는 체인(chain)을 이용하는 방식의 전동 기구)를 더 포함할 수 있다. 일례로, 축 구동 유닛(105)의 모터는 에어 모터일 수 있다. 축 구동 유닛(105)의 에어 모터는 공압을 투사재 공급기(A33)의 공압 공급원으로부터 공급받아 회전력을 발생시키도록 작동될 수 있다. 축 구동 유닛(105)의 에어 모터는 앞서 언급한 에어 레귤레이터를 매개로 투사재 공급기(A33)의 공압 공급원과 연결되어 요구 수준으로 조절된 공압을 공급받을 수 있다. 물론, 축 구동 유닛(105)의 모터는 이러한 에어 모터 대신 전기 모터가 적용될 수도 있다.

로터리 블라스팅 헤드는, 축 부재(104)와 함께 회전되는 로터리 베이스(rotary base, 106)와; 로터리 베이스(106)에 전후 방향의 축(100A)을 중심으로 방사상으로 제공된 암 모듈(arm module, 도면 부호 107, 108 및 109 참조)들과; 암 모듈 각각의 선단 영역에 제공된 투사재 노즐(110)을 포함한다.

암 모듈 각각은, 로터리 베이스(106)에 장착된 고정 암(107)과; 고정 암(107)에 관의 내면에 대해 이격되는 제1 방향과 접근되는 제2 방향(전후 방향의 축(100A)을 중심으로 하는 반경 방향)으로 왕복 이동 가능하게 제공된 가동 암(108)과; 고정 암(107)과 가동 암(108) 사이에서 가동 암(108)에 제2 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성 부재(109)를 포함한다. 투사재 노즐(110)들은 가동 암(108)들의 선단 부분에 각각 관의 내면을 향하도록 장착된다.

가동 암(108)들에 제1 방향으로 외력이 작용하면, 가동 암(108)들이 각각 탄성 부재(109)들의 탄성력을 극복하면서 제1 방향으로 이동되어 투사재 노즐(110)들이 관의 내면에 대해 상대적으로 이격될 수 있다. 가동 암(108)들에 제1 방향으로 작용하는 외력이 제거되면, 가동 암(108)들이 각각 탄성 부재(109)들의 복원력에 의해 제2 방향으로 이동되어 투사재 노즐(110)들이 관의 내면에 대해 상대적으로 접근될 수 있다.

투사재가 공압에 의해 투사재 노즐(110)들로부터 고압으로 분사되면, 투사재 분사 압력에 따른 반발력이 투사재 노즐(110)들에서 발생된다. 투사재 노즐(110)들로부터의 투사재 분사 방향은 대체적으로 제2 방향일 수 있고, 이 과정에서 발생되는 반발력은 투사재 노즐(110)들에 대체적으로 제1 방향으로 작용할 수 있다.

따라서, 투사재 노즐(110)들은, 투사재 분사 시 투사재 분사 압력에 따른 반발력에 의해 가동 암(108)들과 함께 제2 방향으로 이동됨으로써, 관의 내면에 대해 상대적으로 이격되어 최적 분사 거리(100D)로 조절된 상태로 투사재 분사를 수행할 수 있다. 이에, 관의 규격 등에 따라 관의 내면에 대한 투사재 노즐(110)들의 분사 거리가 자동으로 균일하게 가변되므로 투사재 분사 거리의 수동 조절 및 이로 인한 투사재 분사 거리의 편차에 따라 표면 처리가 불균일하게 이루어지는 문제를 방지할 수 있다.

탄성 부재(109)들은 가동 암(108)들을 각각 이동시켜 관의 내면에 대한 투사재 노즐(110)들의 거리를 설정된 최적 분사 거리(100D)로 조절하는 분사 거리 조절기를 구성한다.

분사 거리 조절기는 이와 달리 구성될 수도 있다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 분사 거리 조절기는 가동 암(108)들에 각각 제공되며, 투사재 노즐(110)들로부터 제1 방향으로 최적 분사 거리(100D)만큼 이격된 접촉 부재(111)들과; 가동 암(108)들을 각각 이동시켜 접촉 부재(111)들을 관의 내면에 접촉시켜 관의 내면에 대한 투사재 노즐(110)들의 거리를 최적 분사 거리(100D)로 조절하는 암 구동기(112)들을 포함할 수 있다. 일례로, 암 구동기(112)들은, 공압 실린더일 수 있고, 공압을 투사재 공급기(A33)의 공압 공급원으로부터 공급받아 작동하도록 구성될 수 있다. 여기서, 접촉 부재(111)들은 롤러, 휠 등의 구름 운동 부재일 수 있다. 구름 운동 부재를 적용하면 접촉에 따른 관의 내면 손상을 최소화할 수 있다.

이와 같이, 탄성 부재(109)들을 포함하는 분사 거리 조절기는 최적 분사 거리(100D)를 비접촉식으로 구현할 수 있고, 접촉 부재(111)들과 암 구동기(112)들을 포함하는 분사 거리 조절기는 최적 분사 거리(100D)를 접촉식으로 구현할 수 있다.

축 부재(104)는 투사재를 이송하는 중공관으로 구성된다. 투사기(A32)는, 축 부재(104)의 선단에 제공되며, 축 부재(104)의 중공(축 부재의 길이를 따라 형성된 내부)과 연결된 메인 유로(113) 및 메인 유로(113)로부터 둘레로 분기된 분배 유로(114)들을 가지는 분배 블록(115)과; 투사재 노즐(110)들을 분배 유로(114)들과 각각 연결하는 투사재 이송 라인(116)들을 더 포함한다. 이에 의하면, 투사재는 축 부재(104), 분배 블록(115) 및 투사재 이송 라인(116)들을 거쳐 투사재 노즐(110)들에 공급된다. 투사재 압송 유닛(330)의 압송 라인은 축 부재(104)의 후단에 연결되어 투사재를 축 부재(104)의 내부로 공급한다.

투사기(A32)는 메인 유로(113)와 분배 유로(114)들 사이에 배치된 분배 가이드(117)를 더 포함한다. 분배 가이드(117)는 축 부재(104)의 중공을 통해 메인 유로(113)로 이송되는 투사재를 분배 유로(114)들로 안내, 균일하게 분배할 수 있다.

이와 같은 분배 가이드(117)는 메인 유로(113)의 중심으로부터 분배 유로(114) 각각으로 경사진 형상의 안내면(118)들을 가진다. 경사진 안내면(118)들에 의하면 메인 유로(113)로부터의 투사재를 분배 유로(114) 각각으로 자연스럽게 안내할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의해 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은, 각각이 독립적으로 실시될 수도 있고, 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.

A30: 쇼트 블라스팅 장치
A31: 차체
A32: 투사기
A33: 투사재 공급기

Claims (9)

1. 노후관의 갱생을 위한 쇼트 블라스팅 장치의 차체 상에 전후 방향으로 제공되고, 축 구동 유닛에 의해 회전되는 축 부재와;
   상기 축 부재의 둘레 방향을 따라 제공된 고정 암들과;
   상기 고정 암 각각에 상기 노후관의 내면에 대해 선단 부분이 이격되는 제1 방향과 접근되는 제2 방향으로 왕복 이동 가능하게 제공된 가동 암들과;
   상기 가동 암들에 각각 제공되며, 공압을 이용하여 투사재를 상기 노후관의 내면으로 상기 제2 방향을 따라 분사하는 투사재 노즐들과;
   상기 가동 암들을 각각 이동시켜 상기 노후관의 내면에 대한 상기 투사재 노즐들의 거리를 설정된 최적 분사 거리로 조절하는 분사 거리 조절기를 포함하되,
   상기 분사 거리 조절기는 상기 고정 암들과 상기 가동 암들 사이 각각에서 탄성력을 상기 가동 암들에 상기 제2 방향으로 제공하는 탄성 부재들을 포함하고, 상기 탄성 부재들은 상기 투사재 노즐들에 의한 투사재 분사 시에 발생되는 반발력에 따라 상기 제1 방향으로 상기 가동 암들의 이동을 허용하여 상기 노후관의 내면에 대한 상기 투사재 노즐들의 거리를 상기 최적 분사 거리로 조절하는 탄성을 가짐으로써,
   상기 분사 거리 조절기가 상기 최적 분사 거리의 조절을 상기 노후관의 내면에 대한 접촉 없이 상기 반발력을 이용하여 비접촉식으로 수행하는 투사기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가동 암 각각은 상기 축 부재를 중심으로 하는 반경 방향을 따라 상기 제1 방향과 상기 제2 방향으로 이동되고,
   상기 투사재 노즐 각각은 상기 노후관의 내면을 향하는 것을 특징으로 하는,
   투사기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 축 부재는 투사재를 이송하는 중공관이고,
   상기 투사기는,
   상기 축 부재의 선단에 제공되며, 상기 축 부재의 중공과 연결된 메인 유로 및 상기 메인 유로로부터 둘레로 분기된 분배 유로들을 가지는 분배 블록과;
   상기 투사재 노즐들을 상기 분배 유로들과 각각 연결하는 투사재 이송 라인들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
   투사기.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 메인 유로와 상기 분배 유로들 사이에서 상기 축 부재의 중공을 통해 상기 메인 유로로 이송되는 투사재를 상기 분배 유로들로 안내하는 분배 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
   투사기.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 분배 가이드는 상기 메인 유로의 중심으로부터 상기 분배 유로 각각으로 경사진 안내면을 가지는 것을 특징으로 하는,
   투사기.
8. 노후관의 내부를 따라 이동 가능한 차체, 상기 차체 상에 탑재된 투사기, 그리고 투사재를 상기 투사기에 공급하는 투사재 공급기를 포함하며,
   상기 투사기는,
   전후 방향으로 제공되고, 축 구동 유닛에 의해 회전되는 축 부재와;
   상기 축 부재의 둘레 방향을 따라 제공된 고정 암들과;
   상기 고정 암 각각에 상기 노후관의 내면에 대해 선단 부분이 이격되는 제1 방향과 접근되는 제2 방향으로 왕복 이동 가능하게 제공된 가동 암들과;
   상기 가동 암들에 각각 제공되며, 공압을 이용하여 투사재를 상기 노후관의 내면으로 상기 제2 방향을 따라 분사하는 투사재 노즐들과;
   상기 가동 암들을 각각 이동시켜 상기 노후관의 내면에 대한 상기 투사재 노즐들의 거리를 설정된 최적 분사 거리로 조절하는 분사 거리 조절기를 포함하되,
   상기 분사 거리 조절기는 상기 고정 암들과 상기 가동 암들 사이 각각에서 탄성력을 상기 가동 암들에 상기 제2 방향으로 제공하는 탄성 부재들을 포함하고, 상기 탄성 부재들은 상기 투사재 노즐들에 의한 투사재 분사 시에 발생되는 반발력에 따라 상기 제1 방향으로 상기 가동 암들의 이동을 허용하여 상기 노후관의 내면에 대한 상기 투사재 노즐들의 거리를 상기 최적 분사 거리로 조절하는 탄성을 가짐으로써,
   상기 분사 거리 조절기가 상기 최적 분사 거리의 조절을 상기 노후관의 내면에 대한 접촉 없이 상기 반발력을 이용하여 비접촉식으로 수행하는 쇼트 블라스팅 장치.
9. 노후관에 대한 갱생 구간에 도막 제거 장치를 투입하고, 투입된 상기 도막 제거 장치를 상기 노후관의 내부를 따라 이동시키면서 상기 노후관의 내면으로부터 도막을 제거하는 단계와;
   상기 도막 제거 장치에 의해 제거된 상기 도막을 수거하는 단계와;
   상기 도막의 수거 후, 상기 갱생 구간에 청구항 8에 기재된 쇼트 블라스팅 장치를 투입하고, 투입된 상기 쇼트 블라스팅 장치를 상기 노후관의 내부를 따라 이동시키면서 상기 노후관의 내면에 대한 표면 처리를 수행하는 단계와;
   상기 갱생 구간에 도장 장치를 투입하고, 투입된 상기 도장 장치를 상기 노후관의 내부를 따라 이동시키면서 상기 쇼트 블라스팅 장치에 의해 표면 처리가 이루어진 상기 노후관의 내면을 도장하는 단계를 포함하는,
   노후관 갱생 방법.

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