KR20040088115A

KR20040088115A - 고밀도 폴리에틸렌(ｈｄｐｅ) 라이너를 이용한 하수도보수 및 케이블용 파이프 설치 공법

Info

Publication number: KR20040088115A
Application number: KR1020030022128A
Authority: KR
Inventors: 이수권
Original assignee: 대원라이닝시스템 주식회사
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2004-10-16

Abstract

본 발명은 비굴착 방식에 의한 하수관 보수 공법에 관한 것이다. 본 발명은 비굴착식 하수관 보수 공법에 있어서, (a) 하수관을 세정하고 차수하는 공정; (b) 하수관 내에 그라우트를 충진할 수 있는 기초 라이너 및 내피 라이너를 삽입하는 공정; (c) 절단된 상기 기초 라이너 및 내피 라이너 사이의 공간을 밀봉하는 공정; (d) 내피 라이너 양단을 차수 패킹으로 차수하고 라이너 내부에 물을 주입하여 수밀하는 공정; 및 (e) 기초 라이너 및 내피 라이너 사이의 공간에 그라우트를 충진하는 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법을 제공한다. 또한, 기초 라이너 및 내피 라이너 사이의 공간에 케이블 설치용 파이프를 삽입하는 공정을 추가한 것을 특징으로 하는 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법을 제공한다.

Description

고밀도 폴리에틸렌(ＨＤＰＥ) 라이너를 이용한 하수도 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법{A Method for Repairing a Sewer Pipe Using HDPE Liner and for Installing a Pipe for Cable}

본 발명은 비굴착 방식에 의한 하수관 보수 공법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE : High Density Poly Ethylen) 라이너(Liner)를 이중으로 하수관에 삽입한 후 라이너 틈새에 케이블 설치용 파이프(Pipe)를 삽입하고 그라우팅(Grouting) 처리하여 새로운 관을 하수관 내부에 일체화하는 하수도 보수 및 정보 통신망 구성 공법에 관한 것이다.

하수(Sewage)는 오수(Sanitary Sewage), 우수(Storm Sewage), 공장 폐수(Industrial Waste)로 크게 나눌 수 있다. 하수도는 하수를 처리하기 위해 설치하는 도관, 맨홀 등의 시설물로 구성된다. 하수의 배제 방식으로는 오수와 우수를 별도의 하수관으로 배제하는 분류식과 오수와 우수를 한 개의 하수관으로 배제하는 합류식이 있다. 분류식은 오수만을 처리장으로 수송하는 방식으로 우천시에 오수를 하천이나 강으로 직접 방류하는 일이 없으므로 수질 오염을 방지하는 데 유리하다. 한편, 합류식은 단일 관거로 오수와 우수를 배제하기 때문에 비용이 적게 든다. 결과적으로, 오염 방지라는 기능상으로는 분류식이 유리하나, 경제적인 면에서는 합류식이 유리한 면이 있다.

우리나라의 경우 과거에는 합류식 하수관이 많이 설치되어 왔으나, 점차 오수와 우수를 분리하여 배제하는 분류식으로 교체하고 있는 실정이다.

노후가 진행되면 하수관에 장기 사용에 따른 강도 저하 등의 원인에 의해 관의 일부분이 균열, 파손, 부식, 마모되거나 이음부가 이탈하는 등의 구조적인 결함이 발생된다. 이러한 하수관의 구조적인 결함으로 인한 결함 부위는 각종 오폐수가 지반으로 유입되는 통로가 되어 토양과 지하수를 오염시키고 지반 침하를 야기한다. 또한 하수관내의 국부적인 지반 침하 구간에 오물이 퇴적되어 악취의 발생 원인이 되며, 나아가 하수관 내의 유하 능력 저하 등 기능성의 문제점을 발생시키는 원인이 된다.

특히, 예전부터 하수도가 설치되어 사용되어 온 대도시 등을 중심으로 노후된 하수관이 증가함에 따라 하수관의 교체 요구가 증가하였다. 그러나, 노후된 하수관을 전부 교체하기 위해서는 대규모 공사가 요구되어 많은 비용과 시간이 필요한 문제점이 있다. 따라서, 불량 하수관을 전부 교체하기 보다는 결함 부위를 보수하여 사용하는 필요성이 요구되고 있다.

노후나 불량 하수관의 보수 공법은 크게 굴착식 보수 공법과 비굴착식 보수 공법으로 대별된다.

이 중, 굴착식 보수 공법은 불량 하수관이 매설된 도로 전체를 장시간에 걸쳐 광범위하게 통제하고, 중장비와 인력을 동원해 도로를 굴착하고 하수관을 보수하는 방법이다. 그러나, 굴착식 보수 공법은 장시간의 도로 통제에 의한 사회 간접 비용의 손실, 도로 재포장 비용 등의 문제점 등이 존재하므로 최근에는 비굴착식 보수 공법이 많이 사용되고 있다.

비굴착식 공법으로는 부분 보수 공법 및 전체 보수 공법이 있다. 부분 보수 공법에는 지수제 충진 공법, 보강 링(Ring) 부착 공법 및 보강 튜브 경화 공법 등이 있고, 전체 보수 공법에는 보강 튜브 삽입 공법, 신관 삽입 공법 및 제관 공법 등이 있다.

보강 튜브 삽입 공법 중 대표적인 것으로 열경화성 수지를 함침시킨 부직포 튜브를 반전 삽입하는 공법이 있고, 제관 공법 중 대표적인 것으로는 열가소성 수지를 이용한 제관 공법이 있다.

부직포 튜브를 반전 삽입하는 공법은 열경화성 수지를 함침시킨 부직포를 수압에 의해 반전시켜 기존 관에 밀착시키고 관내의 물을 가열하여 경화시킴으로써 새로운 관을 형성시키는 공법이다. 이 공법은 열경화성 수지가 시공 전에 경화되는 것을 방지하기 위하여 열경화성 수지를 함침시킨 부직포를 냉동차를 사용하여 냉동 보관하여야 하는 단점이 있다.

한편, 열가소성 수지를 이용한 제관 공법은 열가소성 수지를 녹여 하수관 내로 투입하여 새로운 관을 형성시키는 공법이다. 이 공법은 열가소성 수지를 용융시키기 위하여 비교적 큰 규모의 열원 공급 장치가 필요하다는 단점이 있다.

한편, 노후 또는 불량 하수관의 보수와는 별도로 정보 통신 인프라의 확충에따라 통신 케이블의 설치가 절실히 요구되고 있는 실정이다. 이러한 통신망을 지상에 설치하는 것은 미관상 좋지 않고 안전성이 떨어지므로 지하에 설치하는 것이 좋으나, 이 경우 별도의 굴착 작업을 통해 통신 케이블 설치를 위한 도관을 매설하여야 하는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 비굴착식 하수관 보수 공법에 있어서 하수관 내에 고밀도 폴리에틸렌 라이너를 2중으로 삽입하고 그라우팅 처리하여 하수관을 보수함과 동시에 라이너 틈새에 정보 통신망 구축을 위한 케이블 설치용 파이프를 삽입하는 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 CCTV를 이용하여 하수관 내부를 사전 조사하는 작업을 개략적으로 도시한 것,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 하수관 내부를 준설 및 세정하는 작업을 개략적으로 도시한 것,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 하수관 내의 보수 공사에 지장을 주는 지장물을 제거하는 작업을 개략적으로 도시한 것,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 하수관 내부로의 하수 유입을 차수용 패커를 이용하여 차단하는 작업을 개략적으로 도시한 것,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 하수관 내부에 고밀도 폴리에틸렌 라이너를 삽입하는 작업을 개략적으로 도시한 것,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 하수관 내부에 기초 라이너와 내피 라이너가 설치된 상태를 도시한 단면도,

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 기초 라이너와 내피 라이너 사이의 공간에 케이블 설치용 파이프(Pipe)를 설치한 상태를 나타낸 단면도,

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 기초 라이너와 내피 라이너 사이의 공간을 그라우트로 충진하는 작업을 개략적으로 도시한 것,

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 기초 라이너와 외피 라이너 사이에 파이프를 설치하고 그라우트를 충진시킨 상태를 나타낸 단면도,

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 연결관 접합 부위를 천공하는 작업을 개략적으로 도시한 것,

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 의한 하수관 보수 공사 후 시공 상태를 점검하는 작업을 개략적으로 도시한 것이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 하수관 12 : 맨홀

14 : CCTV 장착 로봇 16 : 줄

20 : 준설 장비 22 : 제트 클리너

30 : 지장물 32 : 절단용 로봇

40 : 차수용 패커 42 : 팽창 펌프

50 : 라이너 50a : 기초 라이너

50b : 내피 라이너 52 : 케이블

54 : 윈치 60 : 돌출부

70 : 케이블 설치용 파이프 80 : 부스터 펌프

81 : 그라우트 주입용 포트 82 : 그라우트 주입구

83 : 공기 배출용 포트 84 : 물

90 : 그라우트

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 비굴착식 하수관 보수 공법에 있어서, (a) 상기 하수관을 세정하고 차수하는 공정; (b) 상기 하수관 내에 기초 라이너 및 내피 라이너를 삽입하는 공정; (c) 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너의 양측 절단면을 밀봉하는 공정; (d) 상기 내피 라이너 양단을 차수 패킹으로 차수하고 상기 내피 라이너 내부에 물을 주입하여 수밀하는 공정; 및 (e) 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너 사이의 공간에 그라우트를 충진하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 공법을 제공한다.

또한, 본 발명은 비굴착식 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법에 있어서,(a) 상기 하수관을 세정하고 차수하는 공정; (b) 상기 하수관 내에 기초 라이너 및 내피 라이너를 삽입하는 공정; (c) 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너 사이의 공간에 케이블 설치용 파이프를 삽입하는 공정; (d) 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너의 양측 절단면을 밀봉하는 공정; (e) 상기 내피 라이너 양단을 차수 패킹으로 차수하고 상기 내피 라이너 내부에 물을 주입하여 수밀하는 공정; 및 (f) 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너 사이의 공간에 그라우트를 충진하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 보수 공사의 사전 준비 절차를 도시한 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 CCTV를 이용하여 하수관 내부를 사전 조사하는 작업을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 하수관 내부를 준설 및 세정하는 작업을 개략적으로 도시한 것이다.

또한 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서하수관 내의 지장물을 제거하는 작업을 개략적으로 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 하수관 내부로의 하수 유입을 차수용 패커를 이용하여 차단하는 작업을 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 하수관 보수 공사의 사전 준비 절차를 설명한다.

하수관(10)을 보수하기 전에 CCTV를 이용하여 하수관(10) 내부를 조사하여 파손 부위 등을 확인한다. 다시 말해, 맨홀(12)을 통하여 하수관(10) 내부에 CCTV 장착 로봇(14)을 투입하고 CCTV 장착 로봇(14)에 줄(16)을 매달아 보수하고자 하는 하수관(10) 내부의 상태를 확인한다.

하수관(10) 내부를 CCTV를 이용하여 사전 조사한 결과 보수가 필요하다고 판단된 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이 하수관(10) 내부에 제트 클리너(22)를 투입하여 하수관(10)을 세정하고, 준설 장비(20)로 하수관(10) 내부의 침전물을 흡입한다. 제트 클리너(22)는 고압의 물을 분사함으로써 세척을 하는 장비를 말한다.

세정과 준설 작업이 완료된 후 하수관(10) 내부에 고밀도 폴리에틸렌 라이너를 삽입하고 그라우팅 처리를 하기 위해서는 먼저 하수관(10) 내부의 지장물(30)을 제거하여야 한다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 하수관(10) 내부의 세정과 준설이 완료된 후 하수관(10) 내부에 절단용 로봇(32)을 투입하여 보수 공사에 지장을 주는 지장물(30)을 제거한다. 여기서 설명한 바와 같이 절단용 로봇(32)을 사용할 수도 있지만 규모가 큰 하수도의 경우에는 작업자가 직접 들어가 작업을 수행할 수도 있다.

지장물(30) 제거 작업이 완료되면, 하수관(10)에 유입되는 하수를 차단하여 보수 공사를 진행할 수 있는 환경을 조성한다. 하수관(10)에 유입되는 하수는 도 4에 도시된 바와 같이 하수 유입 차단을 위한 차수용 패커(Packer : 40)를 이용하여 차단하는 것이 바람직한다. 차수용 패커(40)를 이용하여 차수하는 방법을 간단히 설명하면, 보수 대상 하수관(10)과 맨홀(12)을 통해 연결되는 하수관(10)에 각각 차수용 패커(40)를 설치하고, 팽창 펌프(42)를 작동하여 차수용 패커(40)를 팽창시킨다.

이상에서 설명한 과정을 통하여 하수관(10) 보수 공사를 위한 사전 준비 절차가 완료되면 하수관(10) 내에 고밀도 폴리에틸렌 라이너(50)를 삽입한 후 그라우팅 처리를 하여 새로운 관을 형성시킨다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 하수관 내부에 고밀도 폴리에틸렌 라이너를 삽입하는 작업을 개략적으로 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 하수관 내부에 기초 라이너와 내피 라이너가 설치된 상태를 도시한 단면도이다.

고밀도 폴리에틸렌 라이너(50)는 하수관(10) 내부에 그라우트(90)를 충진하여 새로운 관을 성형하는 틀을 제공한다. 하수관(10) 내부에 삽입되는 고밀도 폴리에틸렌 라이너(50)는 하수관(10)에 직접 접촉하게 되는 기초 라이너(50a)와 기초 라이너(50a)의 안쪽으로 삽입되는 내피 라이너(50b)로 구성된다.

고밀도 폴리에틸렌 라이너(50)를 하수관(10)에 삽입하는 과정을 설명하면, 먼저 기초 라이너(50a)의 단부에 케이블(52)을 견고하게 연결하고 윈치(54)를 이용하여 기초 라이너(50a)를 입구 반대편으로 당긴다. 기초 라이너(50a)를 설치하고자 하는 하수관(10) 거리 만큼 당긴 후, 기초 라이너(50a) 내부에 공기를 불어 넣어 기초 라이너(50a)가 팽창하여 하수관(10) 벽에 부착하도록 한다.

기초 라이너(50a)를 하수관(10) 내에 밀착하여 설치한 후 기초 라이너(50a)를 설치한 것과 유사한 방법으로 내피 라이너(50b)를 설치하고자 하는 하수관(10) 당긴다.

내피 라이너(50b)에는 쐐기 모양의 돌출부(Stud : 60)가 다수 부착되어 있다. 돌출부(60)는 기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b) 사이에 빈 공간을 형성하는 기능을 하며, 이 공간에 그라우팅 재료가 충진되게 된다. 또한, 돌출부(60)는 그라우팅 재료가 충진된 후 경화되면 그라우트(90)의 강도ㅡㄹ 보장해 줄 뿐 아니라 그라우트(90)와 내피 라이너(50b)의 박리를 막는 역할을 한다.

상기 돌출부(60)는 각각이 서로 직접 연결되지 않고 일정한 간격을 두고 내피 라이너(50b)의 외면에 다수 부착된다. 다만, 돌출부(60)의 형상은 도 6에 도시한 형상에 한정되지 않고 전술한 기능을 구현하는 한도 내에서 다양한 형태를 가질 수 있다. 나아가, 돌출부(60)는 내피 라이너(50b)의 외면에 부착되는 대신에 기초 라이너(50a)의 내면에 부착되고, 내피 라이너(50)의 외면에는 부착되지 않도록 할 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서는 기초 라이너(50a)를 먼저 하수관(10) 내에 삽입한 후 내피 라이너(50b)를 삽입하였으나, 경우에 따라서는 기초 라이너(50a)를 삽입하지 않고 내피 라이너(50b)만을 삽입하여 그라우트(90)를 충진할 수도 있다.

라이너(50)는 반투명성 재질이므로 그라우트(90) 충진 경화 후에도 불빛이 투과될 수 있다. 따라서, 하수관(10) 내부에 다른 관이 연결되어 있던 경우 하수관(10)을 보수 공사한 다음 하수관(10)과 다른 관의 연결부를 천공하여 다시 연결하는 작업이 용이하다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b)를 일체로 성형하여 하수관(10) 내에 삽입하는 것도 가능하다.

기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b)를 일체로 성형함에 있어서, 기초 라이너(50a)의 하수관(10) 내부 방향으로의 내면과 내피 라이너(50b)의 하수관(10) 외부 방향으로의 외면은 전술한 돌출부(60)로 연결되도록 구성한다.

기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b)를 일체로 성형하여 하수관(10) 내부에 삽입하면 하수관(10) 보수 공정을 단축시킬 수 있는 장점이 있다. 즉, 기초 라이너(50a)를 먼저 삽입하고 기초 라이너(50a)의 내부에 공기를 불어 넣어 기초 라이너(50a)를 하수관(10)에 밀착시키고, 다시 내피 라이너(50b)를 삽입하는 공정을 생략할 수 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 기초 라이너와 내피 라이너 사이의 공간에 케이블 설치용 파이프(Pipe)를 설치한 상태를 나타낸 단면도이다.

기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b) 사이의 공간에 그라우트(90)를 충진하기 전에 광케이블 등의 통신 케이블 또는 전선을 설치할 수 있는 케이블 설치용 파이프(70)를 설치한다. 한편, 기초 라이너(50a)를 하수관(10) 내에 삽입하지 않고 내피 라이너(50b)만을 하수관(10) 내에 설치한 경우에 있어서는 하수관(10)과 내피 라이너(50b)의 사이에 케이블 설치용 파이프(70)를 설치할 수도 있다.

케이블 설치용 파이프(70)는 일반적으로 PE(Poly Ethylene) 또는 PVC(Poly Vinyl Chloride) 재질을 사용할 수 있으나, 본 발명의 실시에 있어 케이블 설치용 파이프(70)의 재질이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b)의 공간에 처음부터 광케이블 등 통신 케이블을 설치할 수도 있다. 하수관(10) 보수 공사 시공 당시에 통신 선로 설치 요구가 있다면 기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b) 사이에 당해 통신 선로를 함께 설치한다. 그러나, 이러한 방법은 이후 추가적인 통신 선로 설치 요구가 있을 경우에는 새로운 통신 선로를 설치할 수 없는 단점이 있다. 따라서, 통신 선로 설치 요구가 없는 경우라도 케이블 설치용 파이프(70)를 하수관(10) 보수 공사시 함께 시공하는 것이 바람직하다.

하수관(10) 보수 공사시에 케이블 설치용 파이프(70)를 설치하면 다음과 같은 이점이 있다. 기존에 전신주를 이용하여 지상에 노출되어 있는 케이블 망을 지하 하수관을 통하여 연결할 수 있게 되므로 도시 미관이 개선된다. 또한, 통신 케이블을 지하에 매설하기 위한 굴착공사를 별도로 하지 않게 되어 교통체증 및 통행의 불편을 해소하고 굴착 공사에 의한 민원 발생의 소지를 해소할 수 있는 장점이 있다.

케이블 설치용 파이프(70)를 고밀도 폴리에틸렌 라이너(50)에 설치하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b)가 하수관(10)에 삽입된 상태에서 케이블 설치용 파이프(70)를 기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b) 사이의 공간에 삽입한 후, 기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b)의 절단부에 있는 환형 공간을 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 용접기를 이용하여 고밀도 폴리에틸렌을 용융시켜 주입함으로써 밀봉한다. 이는 기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b) 사이의 공간을 그라우트(90)로 충진하는 경우, 기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b) 사이의 공간이 개방되면 개방된 곳으로 그라우트(90)가 새어 나오게 되므로 이를 방지하기 위함이다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 기초 라이너와 내피 라이너 사이의 공간을 그라우트로 충진하는 작업을 개략적으로 도시한 것이다.

HDPE 용접기(미도시)로 라이너(50) 절단면의 기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b) 사이의 공간을 밀봉한 후, 기초 라이너(50a)의 일측단에는 그라우트 주입용 포트(81)를 설치하고 반대측에는 공기 배출용 포트(83)를 설치한다. 그라우트 주입용 포트(81)를 통해 그라우트(90)를 주입하면, 공기 배출용 포트(83)를 통해 기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b) 내부의 공기가 배출된다.

그라우트(90) 주입 중 내피 라이너(50b)가 변형되는 것을 방지하기 위하여 내피 라이너(50b) 내부에 물(84)을 주입한다. 내피 라이너(50b)의 양단을 차수 패킹(40)으로 막고 한 쪽 차수 패킹(40)으로는 급수전(86)으로부터 물을 주입하고, 다른 쪽 차수 패킹(40)으로는 수압용 파이프(88)를 설치한다. 수압용 파이프(88)의물의 높이는 바람직하게는 5 m 이상 되는 것이 내피 라이너(50b)가 그라우트(90)에 의해 변형되는 것을 방지하는 데 유리하다. 또한, 내피 라이너(50b) 내부의 물은 그라우트(90)의 빠른 경화에도 도움이 된다.

한편, 라이너(50) 절단면의 환형 공간을 HDPE 용접기로 용접하는 단계, 기초 라이너(50a)의 양측 단부에 그라우트 주입용 포트(81) 및 공기 배출용 포트(83)를 설치하는 단계 및 내피 라이너(50b) 양단을 차수 패킹(40)으로 막고 물(84)을 주입하는 단계는 순서를 바꾸어도 본 발명의 바람직한 실시에 있어 무방하다.

그라우트(90)는 시멘트성 몰타르를 사용하도록 하나, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 그라우트(90)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 경우에 따라서는 열가소성 수지를 사용할 수도 있다.

그라우트(90)의 주입은 그라우트 주입구(82)에 그라우트(90)를 채우고 그라우트(90) 자체의 하중에 의한 중력 방식으로 하는 경우에는 그라우트(90)의 유동성을 양호하게 하기 위하여 그라우트(90)와 물을 약 1 대 0.35의 비율로 혼합하여야 하다.

그러나, 물의 비율이 높은 경우에는 그라우트(90)의 경화 후에 강도가 약해질 수 있고 그라우트(90)의 경화 시간이 길어진다는 단점이 있다. 또한 중력 방식에 의한 그라우트(90)의 주입은 주입 시간이 길고 불충분하게 충진될 수 있다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시에 있어서는 그라우트(90) 충진용 포트(81)에 부스터 펌프(80)를 설치하고 그라우트(90)와 물의 혼합 비율은 약 1 대 0.3으로한다. 부스터 펌프(80)를 이용하여 그라우트(90)를 기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b) 사이의 공간에 충진하게 되므로 충진 시간이 빨라지고 불충분한 충진을 방지할 수 있다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 기초 라이너와 외피 라이너 사이에 파이프를 설치하고 그라우트(90)를 충진시킨 상태를 나타낸 단면도이다.

기초 라이너(50a)와 내피 라이너(50b) 사이의 공간에 그라우트(90)를 충진시키고 경화시키면, 하수관(10) 내에는 새로운 관이 형성된다. 따라서, 노후된 하수관(10)을 보수함과 동시에 보강할 수 있다. 또한, 내피 라이너(50b)의 표면에 부착되어 있는 돌출부(60)는 내피 라이너(50a)와 그라우트(90)를 견고하게 결합시키는 역할을 한다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 있어서 연결관 접합 부위를 천공하는 작업을 개략적으로 도시한 것이다.

그라우트(90)가 경화된 후 마무리 작업으로서 하수관(10)의 내부에서 하수관(10)과 연결되는 다른 관이 있는 경우에는 연결부위를 천공하여야 한다.

먼저 그라우트(90)가 충분히 경화되면 내피 라이너(50b) 내부의 물을 배수하고 내피 라이너(50b) 내부에 절단용 로봇(32)을 투입하여 배수관(10)과 배수관(10)에 접합하는 연결관의 접합 부위를 천공한다. 본 발명의 실시에 사용되는 고밀도 폴리에틸렌은 반투명성이 있으므로 연결관 쪽에서 빛을 비추면 빛이 투과되어 연결 부위를 정확히 알 수 있다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수관 보수 공법에 의한 하수관 보수 공사 후 시공 상태를 점검하는 것을 도시한 것이다.

하수관(10)의 보수 공사가 완료된 후 보수된 하수관(10) 내부에 CCTV를 투입하여 연결관의 천공 등 시공 상태를 점검한다.

본 발명의 바람직한 실시에 있어서 라이너(50)의 재질은 고밀도 폴리에틸렌을 사용하는 것으로 설명하였다. 이는 고밀도 폴리에틸렌은 콘크리트를 부식시키지 않고, 반투명성이므로 내부 상태를 확인할 수 있고, 온도의 변화에 따른 팽창이나 수축이 적다는 등의 장점이 있기 때문이다. 또한, 고밀도 폴리에틸렌의 재질 특성상 모래나 침전물 등이 내피 라이너(50b) 표면에 부착하기 어려워 하수관(10) 내부 청소 등 유지 관리 측면에서 용이하다.

그러나, 본 발명의 바람직한 실시에 있어서 라이너(50)의 재질은 고밀도 폴리에틸렌에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 라이너(50)의 재질을 고밀도 폴리에틸렌 이외에 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 폴리프로필렌(PP) 등의 수지도 사용할 수 있다.

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 수정 및 변형이 가능할 것이다. 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 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 도로 굴착 등의 작업으로 인한 비용 및 인력의 낭비 없이 결함이 발생한 하수관을 보수 및 보강할 수 있다. 또한, 하수관 보수 공사와 함께 케이블 설치용 파이프를 함께 시공함으로써 케이블 매설을 위해 별도로 도로를 굴착할 필요가 없어 굴착 공사로 인한 공해 발생이 없다. 또한, 여분의 케이블 설치용 파이프를 설치할 수 있어 통신 선로 수요가 발생한 경우, 통신 선로를 용이하게 추가할 수 있는 장점이 있다.

또한, 그라우트(90) 충진시 부스터 펌프를 이용하므로 충진 시간이 단축되고, 그라우트(90)와 물을 혼함함에 있어 물의 비율을 감소시킬 수 있으므로 그라우트(90) 경화 시간 단축 및 그라우트(90) 강도 향상에도 효과적이다.

Claims

비굴착식 하수관 보수 공법에 있어서,

(a) 상기 하수관을 세정하고 차수하는 공정;

(b) 상기 하수관 내에 기초 라이너 및 내피 라이너를 삽입하는 공정;

(c) 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너의 양측 절단면을 밀봉하는 공정;

(d) 상기 내피 라이너 양단을 차수 패킹으로 차수하고 상기 내피 라이너 내부에 물을 주입하여 수밀하는 공정; 및

(e) 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너 사이의 공간에 그라우트를 충진하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 공법.
제 1 항에 있어서,

상기 (b) 공정은,

(b1) 상기 기초 라이너를 상기 하수관 내에 삽입하는 공정; 및

(b2) 상기 내피 라이너를 삽입하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 공법.
제 1 항에 있어서,

상기 (b) 공정은 상기 기초 라이너와 상기 내피 라이너가 일체로 성형된 라이너를 상기 하수관 내에 삽입하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 공법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 (c) 공정은 수지를 이용하여 밀봉하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 공법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너의 재질은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)인 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 공법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 내피 라이너의 외면에는 상기 기초 라이너와 상기 내피 라이너 사이에 공간을 형성하고 상기 그라우트 경화 후 상기 그라우트와 상기 내피 라이너의 결합을 강화하는 돌출부(Stud)가 구비된 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 공법.
제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,

상기 (e) 공정의 상기 그라우트 충진은 부스터 펌프를 이용하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 공법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 그라우트는 시멘트성 그라우트(90)와 물을 1 대 0.25 내지 1 대 0.35, 바람직하게는 1 대 0.28 내지 1 대 0.32로 혼합된 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 공법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 (b) 공정은 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너 삽입 후 압축 공기를 불어 넣어 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너를 팽창시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 공법.
비굴착식 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법에 있어서,

(a) 상기 하수관을 세정하고 차수하는 공정;

(b) 상기 하수관 내에 기초 라이너 및 내피 라이너를 삽입하는 공정;

(c) 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너 사이의 공간에 케이블 설치용 파이프를 삽입하는 공정;

(d) 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너의 양측 절단면을 밀봉하는 공정;

(e) 상기 내피 라이너 양단을 차수 패킹으로 차수하고 상기 내피 라이너 내부에 물을 주입하여 수밀하는 공정; 및

(f) 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너 사이의 공간에 그라우트를 충진하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법.
제 10 항에 있어서,

상기 (b) 공정은,

(b1) 상기 기초 라이너를 상기 하수관 내에 삽입하는 공정; 및

(b2) 상기 내피 라이너를 삽입하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법.
제 10 항에 있어서,

상기 (b) 공정은 상기 기초 라이너와 상기 내피 라이너가 일체로 성형된 라이너를 상기 하수관 내에 삽입하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 (d) 공정은 수지를 이용하여 밀봉하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너의 재질은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)인 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 내피 라이너의 외면에는 상기 기초 라이너와 상기 내피 라이너 사이에 공간을 형성하고 상기 그라우트 경화 후 상기 그라우트와 상기 내피 라이너의 결합을 강화하는 돌출부(Stud)가 구비된 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법.
제 10 항 내지 제 12 항에 있어서,

상기 (f) 공정의 상기 그라우트 충진은 부스터 펌프를 이용하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 그라우트는 시멘트성 그라우트(90)와 물을 1 대 0.25 내지 1 대 0.35, 바람직하게는 1 대 0.28 내지 1 대 0.32로 혼합된 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 (b) 공정은 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너 삽입 후 압축 공기를 불어 넣어 상기 기초 라이너 및 상기 내피 라이너를 팽창시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 하수관 보수 및 케이블용 파이프 설치 공법.