KR20090011767A - 갱생관용 세그먼트부재 및 그 세그먼트부재를 이용한갱생관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세그먼트부재를 조립해서 이루어지는 갱생관의 강도를 향상시킬 수 있는 세그먼트부재 및 그 세그먼트부재로 이루어지는 갱생관을 제공하는 것을 과제로 한다.

이를 위해, 갱생관의 원주방향을 따른 내면판의 양측 가장자리에 각각 측판(102, 103)을 세워서 설치하고, 갱생관의 폭방향을 따른 내면판의 양측 가장자리에 각각 단판(104, 105)을 세워서 설치하고, 그 상부를 수지시트(20)로 이루어지는 갱생판으로 피복해서 세그먼트부재(1)를 구성한다. 이 세그먼트부재를 원주방향 및 관길이방향으로 연결하고, 각 세그먼트부재에 충전제를 주입해서 갱생관을 조립한다. 이러한 구성에서는 갱생관은 기설관을 향하는 외주면이 강고한 수지시트로 이루어진 갱생판으로 피복되어 있으므로, 외부로부터의 충격에도 강하고 내부식성도 크다는 점에서, 단순한 보수관으로서 기능할 뿐만 아니라, 자립관으로서도 기능시킬 수 있다.

세그먼트부재, 갱생관

Description

갱생관용 세그먼트부재 및 그 세그먼트부재를 이용한 갱생관{SEGMENT MEMBER FOR REHABILITATING PIPE AND REHABILITATING PIPE USING THE SAME}

본 발명은 하수관 등의 기설관(旣設管)을 갱생하기 위해서 기설관 내에 부설되는 갱생관용 세그먼트부재 및 그 세그먼트부재를 이용해서 조립되는 갱생관에 관한 것이다.

하수관 등의 기설관을 갱생하기 위해서, 세그먼트부재를 기설관의 원주방향 및 관길이방향으로 순차 연결해서 갱생관으로서 조립하고, 이 갱생관의 외주와 기설관의 내벽면의 간극에 그라우트재 등의 충전재를 충전하고 경화시켜 복합관을 구축하는 기설관의 갱생방법이 하기의 특허문헌1 등에 의해 알려져 있다.

이 갱생관의 단위부재가 되는 세그먼트부재는 내면판(內面板), 측판(側板), 단판(端板)으로 구획 형성된 투명한 플라스틱으로 일체 성형한 블록으로서 형성되어 있고, 적당히 보강판, 리브를 설치해서 세그먼트부재의 강도를 높이고 있다.

[특허문헌1] 일본 특허 공개 2003-214098호 공보

종래의 세그먼트부재의 구성에서는, 갱생관으로서 조립했을 때의 각 세그먼트부재의 기설관을 향하는 면은 노출되어 있어서, 기설관과 갱생관 사이에 그라우트재 등의 충전재가 충전된다고 해도, 기설관의 파손이 심한 경우에는, 충전재에 직접 외부로부터 충격이 가해지는 일이 있어, 충전재의 강도가 약하기 때문에 갱생관의 손상도 심하게 된다고 하는 문제가 있었다.

본 발명의 과제는, 이러한 문제를 해결하고, 세그먼트부재를 조립해서 이루어지는 갱생관의 강도를 향상시킬 수 있는 세그먼트부재 및 그 세그먼트부재로 이루어지는 갱생관을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 갱생관의 원주방향을 따른 내면판의 양측 가장자리에 각각 측판을세워서 설치하고, 갱생관의 폭방향을 따른 내면판의 양측 가장자리에 각각 단판을세워서 설치하고, 그 상부를 갱생판으로 피복해서 이루어지는 갱생관용 세그먼트부재를 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 갱생관의 원주방향을 따른 내면판의 양측 가장자리에 각각 측판을 세워서 설치하고, 갱생관의 폭방향을 따른 내면판의 양측 가장자리에 각각 단판을 세워서 설치하고, 그 상부를 갱생판으로 피복해서 이루어지는 세그먼트부재를, 원주방향 및 관길이방향으로 연결하고, 각 세그먼트부재에 충전제를 주입해서 이루어지는 갱생관을 특징으로 한다.

이러한 구성에서는, 갱생관은 기설관을 향하는 외주면이 강고한 수지시트로 이루어진 갱생판으로 피복되어 있으므로, 외부로부터의 충격에도 강하고 내부식성 도 크다는 점에서, 단순한 보수관으로서 기능할 뿐만 아니라, 자립관(自立管)으로서도 기능하여서, 그 자체로 하수관 등으로서 이용할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태를 설명한다. 또, 여기에서는 원관으로서 구성되는 갱생관에 있어서의 실시예를 설명하지만, 관길이방향에 직교하는 단면 형상이 직사각형 등 원형 이외의 형상의 갱생관에도 본 발명을 적용할 수 있는 것은 물론이며, 더우기 상기 단면 형상이 관으로서 폐쇄된 형상이 아니라, 예를 들면 말굽형이나 반원형, U자형 등 일측이 개방된 형상인 경우에도 관으로 간주해서 본 발명을 적용할 수 있다.

(실시예)

본 발명의 갱생관은 세그먼트부재를 원주방향 및 관길이방향으로 연결해서 조립된다. 갱생관의 외경은 기설관의 내경보다 소정량 작은 값이며, 이 갱생관의 단위 조립 부재가 되는 세그먼트부재(1)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 내면판(101), 측판(102, 103), 단판(104, 105), 및 각각 2개의 보강판(106, 107)을 투명, 반투명 혹은 불투명한 플라스틱으로 일체로 성형한 블록으로서 형성되어 있다. 투명한 플라스틱으로서는 염화비닐, ABS, 듀라스타 폴리머(상품명) 등이 사용되며, 반투명 플라스틱으로서는 PVC, 폴리에틸렌 등이 사용되고, 불투명 플라스틱으로서는 PVC, 폴리에스테르, ABS, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등이 사용된다.

내면판(101)은 원주를 복수 등분하는 소정 각도, 예를 들면 5등분하는 72도만큼의 원호형상으로 만곡된 소정폭의 판으로서 형성되어 있으며, 그 하면이 갱생 관의 내주면으로 되고, 원호의 원주방향이 갱생관의 원주방향, 폭방향이 갱생관의 관길이방향으로 된다. 내면판(101)의 원주방향의 양단부 각각에는, 세그먼트부재(1)끼리를 원주방향으로 연결하기 위한 작업을 내측으로부터 행하기 위한 직사각형의 개구부(101a)가 복수 형성되어 있다.

측판(102, 103)은 내면판(101)의 원주방향을 따른 양측 가장자리 각각을 따라 그 전체 길이에 걸쳐 형성되고, 내면판(101)에 대해서 소정 높이로 세워서 설치되어 있다. 측판(102, 103) 각각에는, 후술하는 연결부재를 관길이방향으로 삽입관통시키기 위한 관통구멍(102a, 103a)이 원주방향으로 소정 간격으로 복수(여기에서는 14개) 형성되어 있다.

단판(104, 105)은 내면판(101)의 원주방향의 양단에서 내면판의 폭방향을 따른 양측 가장자리의 각각을 따라 그 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있고, 내면판(101)에 대해서 각 측판과 동일한 높이로 세워서 설치되어 있다. 단판(104, 105)에는 세그먼트부재(1)끼리를 원주방향으로 연결하는 볼트를 삽입관통시키기 위한 관통구멍(104a, 105a)이 복수 개소에 형성되어 있는 (도 4도 참조).

보강판(106, 107)은 세그먼트부재(1) 전체의 기계적 강도를 보강하는 것으로, 측판(102, 103)의 내측에서 내면판(101)의 원호의 외측을 향해 소정 높이로 세워서 설치되어 있다. 보강판(106, 107)에는 연결부재를 관길이방향으로 관통시키기 위한 복수의 관통구멍(106a)과 노치부(107a)가 측판(102, 103)의 관통구멍(102a, 103a) 각각에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 또한, 측판(102, 103)의 내측면과 보강판(106, 107)의 양측면에는, 각각의 변형을 방지하기 위해서 측방으로 내어붙 인 작은 직각 삼각형의 볼록판(103b, 106b, 107b)이 복수 개소에 형성되어, 리브 구조로 되어 세그먼트부재(1)의 강도를 높이고 있다.

보수해야 하는 기설관의 단면 형상이 원관이라고 했을 때, 세그먼트부재(1)는 기설관의 곡률에 따른 곡률을 갖는 외주원과 내주원을 동심으로 한 원관을 소정폭으로 축심에 수직으로 둥글게 절단해서, 그것을 원주방향으로 등분한 형상으로 되므로, 측판(102, 103)의 세워서 설치한 방향은 원관의 축심과 직교하는 방향으로 되고, 또한 단판(104, 105)의 세워서 설치한 방향은 지름을 따라 축심을 향하는 방향으로 된다. 따라서, 세그먼트부재(1)를 원주방향 및 관길이방향으로 연결해서 갱생관을 조립한 경우, 각 세그먼트의 측판 및 단판은 서로 정합(整合)해서 간극 없이 밀착하여서, 갱생관은 원관으로 되어 기설관을 내부로부터 갱생하도록 된다.

보강판 수, 혹은 볼록판의 수는 요구되는 세그먼트부재의 강도에 따라 증감시킬 수 있고, 강도가 있는 경우에는 그 일부 혹은 전부를 생략할 수 있다. 또한, 세그먼트부재는 임의의 갱생부재 내지 보수부재로서 기능하므로, 도 1에 나타낸 바와 같은 원호형 내지 부채꼴에 한정되지 않고, 기설관의 단면 형상, 혹은 그 크기, 혹은 기설관의 보수 개소에 따라 직방체 혹은 직각을 둥글게 해서 구부린 형상으로 할 수 있다. 어느 형상에서나 상술한 기본 구성에는 변화는 없다. 또한, 내면판(101), 측판(102, 103), 단판(104, 105), 및 보강판(106, 107)은 사출 성형 등에 의해 일체로 형성되지만, 필요에 따라, 일부를 독립한 부재로 해서 접착 혹은 용착 등에 의해 일체화하도록 해도 좋다.

이러한 세그먼트부재(1)에서는 세그먼트부재의 상부가 노출되어 있으므로, 갱생관으로서 조립했을 때의 각 세그먼트부재에는 충전재가 충전된다고 해도, 기설관의 파손이 심한 경우나, 혹은 기설관이 대구경관인 경우에는 충전재에 직접 외부로부터 충격이 가해져 갱생관이 손상을 입게 된다. 그래서, 본 발명에서는 도 2에 나타내는 바와 같이, 수지시트(20)를 갱생판으로서 세그먼트부재의 상부 전체에 부착해서 세그먼트부재와 일체화한다.

수지시트(20)는 열경화성 수지와 경화제를 함침시킨 강화 섬유로 이루어지는 열경화형 강화 플라스틱으로 구성되어 있고, 강화 섬유로서는 유리 섬유, 탄소 섬유, 금속 섬유 혹은 유기 섬유, 천연 섬유가 사용된다. 또한, 경화제는 열경화성 수지를 라디칼에 의해 반응시키는 작용을 갖고, 예를 들어 벤조일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드 등의 유기 과산화물이 사용되고, 열경화성 수지로서는 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시(메타)아크릴레이트 수지 등이 사용된다.

수지시트(20)를, 도 2에 나타내는 바와 같이, 세그먼트부재(1)의 상부에 씌우도록 해서 밀착시키고, 그 후 열처리를 하면, 열경화성 수지의 경화에 의해 수지시트(20)가 세그먼트부재(1)와 결합되어, 세그먼트부재(1)를 밀봉하는 형상으로 세그먼트부재와 일체화된다. 수지시트가 극히 강도가 강하고, 또한 내부식성이 크다는 점에서 세그먼트부재의 강도 및 내부식성을 현저하게 높일 수 있다.

이러한 수지시트로 피복한 세그먼트부재를 이용한 갱생관의 조립은 이하와 같이 해서 행해진다.

우선, 기설관에 수지시트로 피복한 세그먼트부재(1)를 반입하고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 원주방향으로 순차 연결해 간다. 이 연결은 도 4에 상세하게 나 타내는 바와 같이, 각 세그먼트부재(1)의 단판(104, 105)을 밀착시켜 내면판(101)의 개구부(101a)로부터 볼트(6)를 관통구멍(104a, 105a)에 관통시키고 너트(7)를 나사 결합시켜, 양 단판(104, 105)을 체결함으로써 행한다. 연결이 종료되면, 각 개구부(101a)를 덮개(도시하지 않음) 등에 의해 밀폐한다.

세그먼트부재가 링환(環)으로 될 때까지, 혹은 기설관의 형상에 따라 소정 개수의 세그먼트부재를 원주방향으로 연결하면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 연결된 원주방향의 각 세그먼트부재(1)에 대해서 다른 세그먼트부재(1)를 관길이방향으로 연결하여 갱생관을 조립한다.

관길이방향의 연결은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 일단이 나사부(11a)로 되고, 이 나사부(11a)와 나사 결합되는 나사구멍(11d)을 형성한 너트부(11c)가 타단으로 된 양단부를 로드(11b)로 일체 결합한 금속으로 이루어지는 연결부재(11)를 이용해서 행해진다.

도 5에서 우측의 연결부재(11)는 이미 다른 연결부재(도시하지 않음)와 결합되어 있고 세그먼트부재(1)와 걸려져 세그먼트부재(1)에 고정되어 있는 것으로 한다. 이 상태에서 다른 세그먼트부재(1')를 이 세그먼트부재(1)와 연결하는데에는, 우선 양 세그먼트부재(1, 1')를 위치 맞춤시켜 세그먼트부재(1)의 측판(102)으로부터 돌출되어 있는 너트부(11c)를 세그먼트부재(1')의 측판(103)의 관통구멍(103a)에 끼워 맞춘다. 계속해서, 연결부재(11')를 세그먼트부재(1')의 측판(102)의 관통구멍(102a)으로부터 삽입관통시키고, 그 나사부(11a')를 연결부재(11)의 너트부(11c)의 나사구멍(11d)에 나사 결합시킨다. 연결부재(11')의 너트부(11c')가 세 그먼트부재(1')의 보강판(106)과 맞닿을 때까지 나사 결합시키면, 연결부재(11')가 세그먼트부재(1')와 걸린다. 이때, 너트부(11c')가 세그먼트부재(1')의 보강판(106)을 단단히 죄어대므로, 세그먼트부재(1')와 연결부재(11')의 걸림이 확실하게 행해져 연결부재(11')가 이 세그먼트부재(1')에 고정됨과 아울러, 양 세그먼트부재(1, 1')의 연결이 행해진다. 각 세그먼트부재의 연결은 1세그먼트당 4개의 연결부재를 이용해서 행해지므로, 양 세그먼트부재(1, 1')는 관길이방향으로 강고하게 연결된다.

또한, 도 5에 있어서 세그먼트부재(1)가 관길이방향에서 처음의 세그먼트부재일 때에는, 도시한 바와 같은 연결부재를 사용할 수 없으므로, 어떠한 형태로 너트부(11c)를 세그먼트부재(1)에 고정할 수 있는 고정부재를 연결부재로서 사용하도록 한다.

이렇게 해서, 세그먼트부재를 관길이방향으로 연결할 때마다, 혹은 소정 개수를 연결한 후, 혹은 모든 세그먼트부재를 연결한 후에, 강도를 높이기 위해서 각 세그먼트부재에 충전제를 주입한다. 이 주입은 측판에는 연결부재용 관통구멍이 형성되어 있으므로, 이 관통구멍을 통해 행한다. 이 주입을 위해서 세그먼트부재의 다른 개소에 주입구멍을 형성하도록 해도 좋다. 상호의 세그먼트부재는 연결부재용 관통구멍을 통해 연통되어 있으므로, 충전제를 각 세그먼트부재에 균일하게 충전할 수 있다.

충전제로서는 예를 들면 불포화 폴리에스테르 수지 등의 라디칼 중합형 열경화성 수지에 예를 들면 수산화 알루미늄, 탄산칼슘 실리카, 유리 파우더, 규사 등 의 무기계 골재 혹은 폴리머 비즈 등의 유기계 골재를 혼합한 수지 모르타르, 혹은 시멘트 모르타르 등이 사용된다.

이상은 세그먼트부재를 기설관의 관길이방향의 일측에만 순차 연결했지만(일측 연결), 관길이방향의 양측에 순차 연결시킬(양측 연결) 수도 있다. 이 경우에는 세그먼트부재를 양측으로부터 조립할 수 있으므로, 부설 시간을 단축시킬 수 있다.

이상과 같이 해서, 도 6에 나타내는 바와 같이 기설관(4) 내에서 세그먼트부재(1)끼리를 원주방향 및 관길이방향으로 순차 연결해서 갱생관(3)으로서 조립해서, 갱생관(3)을 부설할 수 있다. 부설이 완료되면, 기설관(4)과 각 세그먼트부재(1) 사이의 틈에 그라우트재를 충전하고, 경화시켜 복합관으로서 기설관과 일체화시킨다. 또한, 도 6에서는 연결된 세그먼트부재(1)는 단순한 블록상의 형상으로서 간략화해서 나타내고 있고, 연결부재(11)의 관통 위치가 일점쇄선으로 도시되어 있다. 또한, 도 6에서는 각 세그먼트부재는 관길이방향으로 각 단판을 정렬해서 연결되어 있지만, 단판의 위치를 변위시켜(오프셋시켜) 연결시킬 수도 있다.

또한, 수지시트는 도 7(A)에 나타낸 바와 같이, 상술한 방법으로 세그먼트부재(1)상에 밀착시킨 후, 경화시키는 것 외에, 도 7의 (B), (C)에 나타낸 바와 같이, 세그먼트부재(1)에 오목홈(1a)을 관길이방향으로 형성하고, 미리 열경화 시킨 만곡된 수지시트(21, 22)를 그 오목홈을 따라 삽입시켜 일체화하도록 해도 좋다.

또한, 충전제 주입후의 세그먼트부재는 강도가 있으므로, 도 1에 나타낸 보강판이나 리브 구조를 생략해서, 단순한 상자형의 형상으로 할 수도 있다.

이렇게 해서 조립된 갱생관은 기설관을 향하는 외주면이 강고한 수지시트로 피복되어 있으므로, 단순한 보수관으로서 기능할 뿐만 아니라, 자립관으로서도 기능하고, 그 자체로 하수관 등으로서 사용할 수 있다.

도 1은 세그먼트부재의 개략 구성을 일부 생략해서 나타낸 사시도이다.

도 2는 세그먼트부재에 수지시트를 부착하는 상태를 나타낸 사시도이다.

도 3은 수지시트를 부착한 세그먼트부재를 원주방향 및 관길이방향으로 조립하는 상태를 나타낸 사시도이다.

도 4는 세그먼트부재끼리를 원주방향으로 연결한 상태를 나타내는 종단 측면도이다.

도 5는 세그먼트부재끼리를 연결부재에 의해 관길이방향으로 연결한 상태를 나타내는 지름방향 단면도이다.

도 6은 기설관 내에서 세그먼트부재를 연결해서 갱생관을 조립한 상태를 나타내는 일부 파단 사시도이다.

도 7의 (A)는 수지시트를 상부에 부착해서 고정한 상태의 세그먼트부재의 측면도, (B), (C)는 수지시트를 끼워 넣어 고정한 상태의 세그먼트부재의 측면도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1, 1': 세그먼트부재 3: 갱생관

4: 기설관 11, 11': 연결부재

101: 내면판 102, 103: 측판

104, 105: 단판 106, 107: 보강판

Claims (10)

1. 갱생관의 원주방향을 따른 내면판의 양측 가장자리에 각각 측판을 세워서 설치하고, 갱생관의 폭방향을 따른 내면판의 양측 가장자리에 각각 단판을 세워서 설치하고, 그 상부를 갱생판으로 피복하는 것을 특징으로 하는 갱생관용 세그먼트부재.
2. 제1항에 있어서, 상기 갱생판이 열경화성 수지를 함침한 수지시트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세그먼트부재.
3. 제2항에 있어서, 상기 수지시트가 세그먼트부재의 상부에 밀착되고 나서 경화되어 세그먼트부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 세그먼트부재.
4. 제2항에 있어서, 경화된 수지시트가 세그먼트부재에 피복되어 고정되는 것을 특징으로 하는 세그먼트부재.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부판, 각 측판 및 각 단판이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 세그먼트부재.
6. 갱생관의 원주방향을 따른 내면판의 양측 가장자리에 각각 측판을 세워서 설 치하고, 갱생관의 폭방향을 따른 내면판의 양측 가장자리에 각각 단판을 세워서 설치하고, 그 상부를 갱생판으로 피복해서 이루어지는 세그먼트부재를 원주방향 및 관길이방향으로 연결하고, 각 세그먼트부재에 충전제를 충전하는 것을 특징으로 하는 갱생관.
7. 제6항에 있어서, 상기 갱생판이 열경화성 수지를 함침한 수지시트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 갱생관.
8. 제7항에 있어서, 상기 수지시트가 세그먼트부재의 상부에 밀착되고 나서 경화되어 세그먼트부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 갱생관.
9. 제7항에 있어서, 경화된 수지시트가 세그먼트부재에 피복되어 고정되는 것을 특징으로 하는 갱생관.
10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내면판, 각 측판 및 각 단판이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 갱생관.

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