KR100439208B1 - 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치 및 그공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치 및 그 공법에 관한 것으로, 양 단부에 형성된 한 쌍의 돌출부와 그 사이에 형성된 중심부를 구비하는 장고형의 속이 빈 프레임; 상기 프레임의 내부에 설치된 액츄에이터; 상기 손상부위를 촬영하기 위해 상기 액츄에이터에 의해 왕복 및 회전 운동 가능하도록 상기 프레임의 일 측단부에 설치된 촬영부재; 상기 돌출부에 대응되는 위치에서 외부로부터 공급되는 공기에 의해 제1차적으로 팽창 가능한 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 서브 팽창부 및 상기 중심부에 대응되는 위치에서 상기 공기에 의해 제2차적으로 팽창 가능한 공간을 형성하고 상기 서브 팽창부와 독립적으로 팽창되는 메인 팽창부를 포함하는 팽창부재; 및 관로의 손상 부위로 액상의 지수 및 보강용 보수재를 분출시킬 수 있도록 상기 메인 팽창부의 외주면에 설치된 하나 이상의 보수재 분출부와, 상기 분출부에 보수재가 공급될 수 있도록 상기 프레임 내부와 메인 팽창부를 관통하여 상기 분출부에 연결된 보수재 공급관로를 가진 보수재 공급부재를 구비한다.
Description
본 발명은 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치 및 그 공법에 관한 것으로서, 상세하게는 관로의 손상 부위에 액상의 보수재를 분출시키는 그라우팅 공법을 적용하여 관로의 손상 부위로부터 폐수의 누출 및 불명수의 유입을 차단하는 지수작용은 물론 관로 내측벽을 보수재로 라이닝 하여 보강작용이 발휘될 수 있는 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치 및 그 공법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 흄관, 합성수지로 된 염화비닐관, 도관과 같이, 지하에 매설된 관로들은 관 자체의 노후화, 지하지반의 침하 또는 지상으로부터의 토압의 변동에 의해 균열, 파손 또는 접속부의 분리와 같은 흠결이 발생하게 된다. 따라서, 흠결부분을 통해 관로 내부의 오폐수가 외부로 유출되어 토양을 오염시키게 된다.
이와 같이 지중에 매설된 관로를 보수하기 위한 공법으로는 크게 땅을 굴착하여 보수하는 굴착식 공사방법과, 땅을 굴착하지 않고 맨홀을 통하여 보수를 하는 비굴착식 공사방법이 있다.
이 중에서, 비굴착식 공사방법은 관로의 손상부위의 특성 및 주위 여건에 따라 그라우팅 지수공법 또는 라이닝 보강공법으로 분류된다.
상기 그라우팅 지수공법은 국지적인 관로의 손상부위에 대한 보수를 위해 보수장치에서 소정의 액상 보수재를 손상부위로 분출시킨 후 경화시키는 공법으로서, 관로의 손상 부위나 틈새를 보수재로 차단하여 물이 통과되지 않게 하는 공법이다.
상기 라이닝 보강공법은 손상부위의 손상 정도가 심해 보강기능이 필요한 경우 예컨대, 관로의 손상 부위가 넓게 분포되어 있거나, 관로의 내경 전체를 둘러가면서 손상 부위가 형성된 경우, 별도의 보수재를 관로 내측벽에 라이닝 하여 넓은 범위에 걸쳐 있는 손상 부위를 일시에 보강하는 공법이다.
그런데, 종래의 그라우팅 지수공법은 관로의 손상 부위로 액성 보수재가 빠져 나가 관로 주변의 흙에 혼합 흡수되고 시간이 흐름에 따라 경화되어 방수성을 갖는 지수기능은 효과적이나, 보강을 목적으로 보수재를 관로의 내측벽에 라이닝 하는 보강기능은 불확실하다. 또한, 종래의 라이닝 보강공법은 보수장치에 보수재를 덮어 씌운 상태에서 관로 내부로 투입하고 이동시키는 바, 이동중 보수재의 이탈과 손상이 발생하고, 관로의 손상 부위마다 보수재를 보수장치에 덮어 씌워 투입시키므로 공수가 많이 소요되며, 기능면에서 관로 내측벽을 라이닝 하는 보강기능은 효과적이나 관로의 손상 부위로부터 폐수의 누출 및 불명수의 유입을 차단하는 지수기능이 불확실하다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 착상된 것으로서, 관로의 손상 부위에 액상의 보수재를 분출시키는 그라우팅 공법을 적용하여 관로의 손상 부위로부터 폐수의 누출 및 불명수의 유입을 차단하는 지수작용은 물론 관로 내측벽을 보수재로 라이닝 하여 보강작용이 발휘될 수 있는 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치 및 그 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치를 개략적으로 도시한 단면 구성도.
도 2는 도 1의 사시도.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치 및 이를 이용한 지수/보강공법을 설명하기 위한 각각의 단면 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치를 이용한 지수/보강공법을 설명하기 위한 공정 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100...지수/보강장치 102...보수재층 104...관로
106...손상부위 110...프레임 112...중앙부
114...돌출부 120...액츄에이터 122...로드(rod)
130...촬영부재 140...팽창부재 142...메인 팽창부
144...서브 팽창부 146...주름부 152...자주바퀴
154...조향바퀴 156...유압모터 158...감속기
160...보수재 공급부재 161...보수재 공급관로
162...주입 파이프 164...주름관
166...보수재 분출부 168...주입 파이프 고정부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 관로의 손상 부위를 비굴착식으로 지수/보강하기 위한 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수 및 보강장치에 있어서, 양 단부에 형성된 한 쌍의 돌출부와 그 사이에 형성된 중심부를 구비하는 장고형의 속이 빈 프레임; 상기 프레임의 내부에 설치된 액츄에이터; 상기 손상부위를 촬영하기 위해, 상기 액츄에이터에 의해 왕복 및 회전 운동 가능하도록 상기 프레임의 일 측단부에 설치된 촬영부재; 상기 돌출부에 대응되는 위치에서 외부로부터 공급되는 공기에 의해 제1차적으로 팽창 가능한 밀폐된 공간을 형성하는 한 쌍의 서브 팽창부 및 상기 중심부에 대응되는 위치에서 상기 공기에 의해 제2차적으로 팽창 가능한 공간을 형성하고 상기 서브 팽창부와 독립적으로 팽창되는 메인 팽창부를 포함하는 팽창부재; 및 관로의 손상 부위로 액상의 지수 및 보강용 보수재를 분출시킬 수 있도록 상기 메인 팽창부의 외주면에 설치된 하나 이상의 보수재 분출부와, 상기 분출부에 보수재가 공급될 수 있도록 상기 프레임 내부와 메인 팽창부를 관통하여 상기 분출부에 연결된 보수재 공급관로를 가진 보수재 공급부재를 구비한다.
본 발명에 따른 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치에 있어서, 상기 팽창부재는, 단부에 'V'자형 홈이 형성되고, 상기 메인 팽창부의 외주면에 돌출되며, 서로 소정 간격 이격되며, 주름이 형성된 다수의 주름부를 구비한다.
본 발명에 따른 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치는, 상기 프레임의 내부에 설치된 구동원에 의해 회전 가능하도록 상기 프레임의 일측 단부에 설치된 적어도 2개의 자주바퀴; 및 단차진 관로의 내주면을 용이하게 통과할 수 있도록 4개의 롤러가 하나의 셋트를 이루도록 상기 프레임에 회동 가능하게 설치된 회동부재에 설치된 조향바퀴를 구비한다.
본 발명에 따른 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치에 있어서, 상기 보수재 공급 관로는: 상기 프레임 내부를 관통하여 상기 메인 팽창부의 내부와 연통된 주입 파이프; 및 상기 메인 팽창부가 팽창 및 수축되는 거리 만큼 메인 팽창부의 내측에서 주입 파이프의 길이 방향으로 신축되도록 상기 주입 파이프와 상기 보수재 분출부에 각각 연결된 주름관을 구비한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 관로의 손상 부위를 지수 및 보강하기 위한 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수 및 보강공법에 있어서, (a) 촬영부재가 설치된 주입 성형식 지수/보강장치를 관로에 투입시켜 관로의 손상 부위에 위치시키는 단계; (b) 공기압축기로부터 발생된 공기를 상기 지수/보강장치의 양 단부에 각각 형성된 한 쌍의 서브 팽창부로 공급시켜 상기 서브 팽창부를 상기 관로의 내주면에 밀착시키는 단계; (c) 상기 공기압축기로부터 발생된 공기를 상기 지수/보강장치의 중심부에 형성된 메인 팽창부로 공급시켜 상기 메인 팽창부를 팽창시키는 단계; (d) 상기 메인팽창부에 구비된 보수재 분출부를 통해 지수 및 보강 보수재를 상기 손상 부위 측에 분출시킨 후 경화시켜 보수재층을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 서브 팽창부 및 메인 팽창부 내부의 공기를 빼내어 상기 지수/보강장치를 보수재층으로부터 분리시킨 후, 상기 촬영부재로써 보수상태를 확인하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강공법은, 상기 지수 및 보강용 보수재는 에폭시와 분말형 유리섬유가 혼합된 주제, 경화제 및 촉진제를 포함한다.
따라서, 본 발명은 전체적인 공정이 그라우팅 공정으로 이루어져 관로의 손상 부위로 분출된 지수 및 보강용 보수재가 경화되어 방수성을 갖는 보수재층이 생성되므로, 관로의 손상 부위로 물이 흘러 들어오는 것을 차단하는 지수작용이 발휘될 뿐만 아니라, 전체적인 공정이 그라우팅 공정을 수행할지라도 라이닝 공정의 결과물과 같이 지수 및 보강용 보수재를 관로의 내측벽에 골고루 라이닝 할 수 있으므로 보강작용이 발휘되는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치를 개략적으로 도시한 단면 구성도이고, 도 2는 도 1의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 지수/보강장치(100)는 통상적으로 패커(packer)라고 명명되는 것으로서, 공기압축기, 유압펌프, 지수 및 보강용 보수재 탱크, 발전기, 컨트롤러, 모니터, 및 입출력장치와 같은 주변장비가 하나의 컨테이너 내부에 설치된 작업차량과 연결된다.
상기 지수/보강장치(100)는 중심부(112)와 한 쌍의 돌출부(114)를 구비하는장고형 프레임(110)과, 프레임(110)의 내부에 설치된 액츄에이터(120)와, 액츄에이터(120)의 로드(122)에 설치된 촬영부재(130)와, 메인 팽창부(142)와 한 쌍의 서브 팽창부(144)를 포함하는 팽창부재(140)와, 관로(104)의 손상부위(106)로 액상의 지수 및 보강용 보수재를 분출시키기 위한 보수재 공급부재(160)를 구비한다.
상기 프레임(110)은 속이 빈 장고형 파이프 형태의 부재로서, 한 쌍의 돌출부(114)가 양 단부에 형성되고, 중심부(112)는 돌출부(114)의 사이에 형성된다.
상기 프레임(110)의 양 단부에는 바퀴들이 설치된다. 즉, 프레임(110)의 일측 단부에는 자체 주행 가능한 자주바퀴(152)가 설치되고, 타단에는 조향바퀴(154)가 설치된다.
상기 자주바퀴(152)는 컨테이너에 설치된 유압펌프에 의해 작동하는 유압모터(156)에 의해 구동되는 것이 바람직하다. 상기 유압모터(156)와 자주바퀴(152) 사이에는 워엄(worm)과 워엄기어로 이루어지는 감속기(158)가 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 자주바퀴(152)는 유압식이 아닌 별도의 장치에 의해 자체 주행 가능하도록 구성될 수 있다. 아울러, 각 자주바퀴(152)에 독립된 구동력을 제공하기 위해서 각각의 자주바퀴(152)에 유압모터(156)가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 조향바퀴(154)는 4개의 롤러(155)가 하나의 세트로 구성된다.
상기 롤러(155)는 일정 각도로 회동가능한 지지대(157)에 의해 관로(104)의 바닥면에 대해 일정 높이로 지지된다. 즉, 지지대(157)의 단부에 핀으로 연결된 롤러(155)는 자유롭게 회전될 수 있으므로, 롤러(155)는 핀에 대해 공전 및 자전을 할 수 있다. 따라서, 관로(104)의 바닥에 단차나 장애물이 있을지라도 지수/보강장치(100)는 용이하게 전진할 수 있다.
상기 바퀴들(152)(154)은 지수/보강장치(100)를 관로(104)의 바닥면에 대해 일정 거리 이격시켜 지수/보강장치(100)가 관로(104)의 바닥면에 대해 자유롭게 이동할 수 있도록 한다. 물론, 상기 지수/보강장치(100)는 미도시된 가이드롤러, 와이어, 및 윈치(winch)를 이용하여 맨홀과 맨홀 사이에서 움직여 질 수도 있다.
상기 액츄에이터(120)는 촬영부재(130)를 왕복 및 회전 운동시키기 위한 것으로서, 피스톤 방식에 의해 운동하는 통상의 액츄에이터가 이용된다.
상기 촬영부재(130)는 관로(104)의 손상부위를 촬영하여 그 정보를 컨트롤러로 전송하기 위한 것으로서, 액츄에이터(120)에 의해 프레임(110)에 대해 왕복 및 회전 운동 가능하도록 프레임(110)의 일 측단부에 설치된다.
상기 촬영부재(130)는 통상적으로 CCTV카메라가 이용되는 것이 바람직하며, 제어케이블에 의해 컨트롤러와 연결된다. 또한, 상기 촬영부재(130)는 관로(104)의 규격에 따라 액츄에이터(120)의 동작에 의해 그 위치의 조절이 가능하다.
상기 팽창부재(140)는 프레임(110)의 외주면을 감싸도록 프레임(110)에 설치되는 것으로서, 신축 가능한 고무로 제조되며, 전체적인 형상이 장고형을 하게 된다.
상기 팽창부재(140)는 전술한 바와 같이, 프레임(110)의 돌출부(114)에 대응되는 위치에 각각 형성된 서브 팽창부(144)와, 프레임(110)의 중심부(112)에 대응되는 위치에 형성된 메인 팽창부(142)를 구비한다. 상기 메인 팽창부(142)와 서브 팽창부(144)는 일체로 성형되는 것이 바람직하다.
상기 서브 팽창부(144)는 공기 압축기로부터 공급되는 공기에 의해 제1차적으로 팽창 가능하도록 밀폐된 공간을 갖는다.
상기 메인 팽창부(142)는 공기에 의해 제2차적으로 팽창 가능하도록 서브 팽창부(144)와 독립적인 팽창 공간을 가진다.
상기 팽창부재(140)의 구조를 메인 팽창부(142)와 서브 팽창부(144)로 구획한 이유는, 서브 팽창부(144)를 메인 팽창부(142)보다 1차적으로 팽창시켜 보수장치(100)의 양단을 관로(104)에 먼저 밀착시킴으로써 외부에서 공급되는 지수 및 보강용 보수재가 주위로 흘러 유출되는 것을 방지하고, 상기 보수재가 경화되면서 형성된 보수재층의 끝면의 접착성을 보강하기 위한 것이다.
상기 팽창부재(140)의 메인 팽창부(142)의 외주면에는 서로 소정 간격 이격되고 주름이 형성된 다수의 주름부(146)가 형성된다.
상기 주름부(146)의 단부에는 'V'자형 홈(148)이 형성된다. 상기 주름부 (146)는 관로(104)의 손상부위(106)로 분출된 지수 및 보강용 보수재를 경화시키는 과정에서 전단강도 및 접착력을 증대시키기 위한 것이다.
상기 보수재 공급부재(160)는 지수 및 보강용 보수재를 관로(104)의 손상 부위로 공급할 수 있도록 필요에 따라 하나 또는 2이상의 갯수로 구비될 수 있으며, 도면에서는 두개가 구비된다.
상기 보수재 공급부재(160)는 지수 및 보강 보수재를 관로(104)의 손상 부위 측으로 분출시킬 수 있도록 메인 팽창부(142)의 외주면에 마련된 한 쌍의 보수재 분출부(166)와, 각각의 보수재 분출부(166)에 지수 및 보강용 보수재가 공급될 수있도록 프레임(110) 내부와 메인 팽창부(142)를 관통하여 보수재 분출부(166)에 연결된 보수재 공급관로(161)를 구비한다.
상기 보수재 분출부(166)는 분출 구멍이 메인 팽창부(142)의 외주면에 노출되는 구조를 가지며, 보수재 공급관로(161)에 연결된다.
상기 보수재 공급관로(161)는 프레임(110)의 내부를 관통하여 메인 팽창부 (142)의 내부와 연통된 파이프 구조를 가지며, 일단이 지수 및 보강용 보수재 탱크 (미도시)와 연결되고, 타단이 프레임(110)의 외주면으로 노출된 주입 파이프(162)와, 메인 팽창부(142)가 팽창 및 수축되는 거리 만큼 메인 팽창부(142)의 내측에서 주입 파이프(162)의 길이 방향으로 신축되도록 주입 파이프(162)의 타단과 보수재 분출부(166)에 각각 연결된 주름관(164)을 구비한다.
상기 주름관(164)은 소정 길이를 가진 자바라 형상을 취하는 것으로, 메인 팽창부(142)가 작업 차량으로부터 주입되는 압축 공기에 의해 팽창 또는 수축됨에 따라 메인 팽창부(142)의 팽창 또는 수축 변위 만큼 자유롭게 신축이 이루어진다.
상기 주입 파이프(162)의 타단부에는 주입 파이프(162)가 메인팽창부(142)의 팽창 과정과 보수재가 공급되는 과정에서 프레임(110)의 외주면과 견고한 고정이 이루어지도록 주입 파이프 고정부(168)가 각각 설치된다.
상기 지수 및 보강용 보수재는 주제와 경화제 및 촉진제가 골고루 혼합된 지수제를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 주제는 접착제의 기능을 가진 에폭시 수지와 분말형 유리섬유가 혼합된 것이며, 경화제 및 촉진제는 주제의 경화를 용이하게 하는 것이다. 상기 주제는 자연물질이므로 물과 접촉되더라도 무해하므로 수질 오염의 염려가 없다. 또한, 상기 지수 및 보강용 보수재는 경화되면 고강도 기능을 가질 수 있어야 보수의 효과를 최적화시킬 수 있으며, 그 점도가 낮아서 콘크리트 침투성이 있어야 하고, 외부로 분출된 보수재는 단시간에 경화될 수 있는 특성을 가져야 한다. 한편, 지수 및 보강용 보수재는 분출전에 여러 기능을 수반할 수 있는 혼합제의 형태로 하나의 액성을 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치를 이용한 지수/보강공법을 상세히 설명한다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, CCTV와 같은 촬영부재(130)가 설치된 지수/보강장치(100)를 맨홀(미도시)을 통해 관로(104)의 내부에 투입시킨 다음, 그 지수/보강장치(100)를 관로(104)의 손상 부위(106)에 정확히 위치시킨다(도 5의 S11). 이 때, 컨트롤러를 작동시켜 촬영부재(130)에 의해 외부의 모니터 상에서 손상부위(106)의 정확한 위치를 확인하고 제어한다.
이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 공기 압축기로부터 발생된 공기를 지수/보강장치(100)의 양 단부에 각각 형성된 한 쌍의 서브 팽창부(144)로 공급시켜 서브 팽창부(144)를 관로(104)의 내주면에 밀착시킨다(도 5의 S12). 그러면, 서브 팽창부(144)가 팽창되어 지수/보강장치(100)의 양단부가 관로(104)의 내주면에 밀착된다.
다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 공기 압축기로부터 발생된 공기를 지수/보수장치(100)의 중심부(112)에 형성된 메인 팽창부(142)로 공급시켜 메인 팽창부 (142)를 팽창시킨다(도 5의 S13). 이 때, 메인 팽창부(142) 내에 마련된 주름관(164)은 메인 팽창부(142)가 팽창됨에 따라 메인 팽창부(142)의 팽창 거리 만큼 팽창된다.
이어서, 지수 및 보강용 보수재는 보수재 탱크로부터 주입 파이프(162)와 주름관(164)을 통과하여 보수재 분출부(166)로 분출된다. 이러한 지수 및 보강용 보수재는 관로 손상 부위(106)의 틈새로 뚫고 들어가면서 손상부위(106) 주변의 흙에 혼합 흡수됨과 동시에, 서브 팽창부(144) 및 메인 팽창부(142)의 팽창력에 의해 관로(104) 내주면에 골로루 분산된다.(도 5의 S14). 즉, 지수 및 보강용 보수재는 주제와 경화제 및 촉진제 등이 혼합되어 있는 콘크리트 침투성이 강한 물성을 가지므로, 상기 메인 팽창부(142)의 팽창압력과 보수재 분출부(166)로부터 분출되는 압력에 의해 관로(104)의 내주면에 밀착됨과 동시에 손상부위(106)의 틈새에 접착된다. 이때, 컨트롤러를 작동시켜 분출되는 보수재의 양과 분출압력을 조절함으로써 관로의 손상부위의 크기나 두께 등에 따라 보수작업의 시간을 조절하는 것이 바람직하다.
다음, 도 3d에 도시된 바와 같이, 서브 팽창부(144) 및 메인 팽창부(142) 내부의 공기를 외부로 빼낸다. 그러면, 서브 팽창부(144) 및 메인 팽창부(142)가 수축됨과 동시에 주름관(164) 또한 원래의 위치로 수축된다(도 5의 S15).
다음, 촬영부재(130)를 이용하여 보수재층(102)의 상태를 확인하여 보수작업의 진행결과를 검토한 후(도 5의 S16), 지수/보강장치(100)를 관로(104)로부터 외부로 인출시키면, 도 3e에 도시된 바와 같이, 보수재층(102)이 손상부위(106)를 통해 물을 통과시키지 않는 차단층으로 작용함은 물론 관로(104)의 내주면에 라이닝된 보강층으로 작용한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치 및 그 공법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 전체적인 공정이 그라우팅 공정으로 이루어져 관로의 손상 부위로 분출된 지수 및 보강용 보수재가 경화되어 방수성을 갖는 보수재층이 생성되므로, 관로의 손상 부위로 물이 흘러 들어오는 것을 차단하는 지수작용이 발휘된다.
둘째, 전체적인 공정이 그라우팅 공정을 수행할지라도 라이닝 공정의 결과물과 같이 지수 및 보강용 보수재를 관로의 내측벽에 라이닝 할 수 있으므로 보강작용이 발휘된다.
셋째, CCTV와 같은 촬영부재를 지수/보강장치의 측면에 위치시킴으로써 하나의 작업에 의해 손상부위의 발견 및 보수위치의 결정, 그 점검 작업을 동시에 수행할 수 있다.
넷째, 보수장치의 바퀴들의 구조를 자주바퀴 및 주행바퀴로 구분함으로써 지수/보수장치를 주행시키는 별도의 장치를 동원할 필요가 없으므로 작업성이 증대된다.
다섯째, 관로의 국지적인 손상 부위가 발견되는 경우에 그 주변 및 관로의 내주면 전체에 대한 파손이 예상될 수 있으므로, 한 번의 보수작업으로 관로 내주면을 빙둘러서 일괄적으로 보수작업이 진행되어 차후 보수작업의 원인이 될 수 있는 현재 진행중인 손상 부위에 대한 보수작업을 미리 행함으로써 궁극적으로 관로보수작업의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
Claims (6)
- 관로의 손상 부위를 비굴착식으로 지수 및 보강하기 위한 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치에 있어서,양 단부에 외주면을 따라 형성된 한 쌍의 돌출부(114)와 그 사이에 형성된 중심부(112)를 구비하는 장고형의 속이 빈 프레임(110);상기 프레임(110)의 내부에 설치된 액츄에이터(120);상기 손상부위를 촬영하기 위해, 상기 액츄에이터(120)에 의해 왕복 및 회전 운동 가능하도록 상기 프레임(110)의 일 측단부에 설치된 촬영부재(130);상기 돌출부(114)와 대응되는 위치에 형성되고 외부로부터 공급된 공기에 의해 상기 관로의 내주면에 접하도록 팽창 가능한 한 쌍의 서브 팽창부(144), 및 상기 중심부(112)와 대응되는 위치에 형성되고 상기 공기에 의해 지수 및 보강 보수재가 실질적으로 주입될 수 있는 간격을 유지하면서 팽창 가능하며 상기 서브 팽창부(144)와는 독립적으로 팽창되는 메인 팽창부(142)를 포함하는 팽창부재(140); 및관로의 손상 부위로 액상의 지수 및 보강용 보수재를 분출시킬 수 있도록 상기 메인 팽창부(142)의 외주면에 설치된 하나 이상의 보수재 분출부(166)와, 상기 분출부(166)에 보수재가 공급될 수 있도록 상기 프레임(110) 내부와 메인 팽창부(142)를 관통하여 상기 분출부(166)에 연결된 보수재 공급관로(161)를 가진 보수재 공급부재(160);를 구비하고,상기 촬영부재(130) 및 액츄에이터(120)에 의해 상기 관로의 손상부위가 파악되고, 상기 서브 팽창부(144)는 팽창되어 상기 관로에 밀착되고, 상기 보수재 분출부(166)를 통하여 분출되는 상기 액상의 지수 및 보강용 보수재가 상기 관로와 팽창된 메인 팽창부(142) 사이에 주입되어 보수재층(102)을 형성하며, 팽창된 상기 서브 팽창부(144)에 의해 상기 액상의 지수 및 보강용 보수재가 외부로 유출되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치(100).
- 제1항에 있어서,상기 팽창부재(140)는 상기 메인 팽창부(142)의 외주면에 돌출되어 주름이 형성되도록 형성되고 그 단부에는 'V'자형 홈(148)이 형성되며 서로 소정 간격 이격된 다수의 주름부(146)를 구비하는 것을 특징으로 하는 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치(100).
- 제1항에 있어서,상기 프레임(110)의 내부에 설치된 구동원에 의해 회전 가능하도록 상기 프레임(110)의 일측 단부에 적어도 2개가 설치되어 상기 주입 성형식 지수/보강장치(100)를 선택적으로 이동시키는 자주바퀴(152);상기 프레임(110)에 일정 각도로 회동 가능하게 설치된 지지대(157); 및단차진 관로의 내주면을 용이하게 통과할 수 있도록 상기 지지대(157)의 핀에 대해 공전 및 자전이 가능한 4개의 롤러(155)가 하나의 세트를 이루는 조향바퀴(154);를 구비하는 것을 특징으로 하는 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치(100).
- 제1항에 있어서, 상기 보수재 공급 관로(161)는:외부로부터 주입된 보수재가 공급될 수 있도록 상기 프레임(110) 내부를 관통하여 상기 메인 팽창부(142)의 내부와 연통된 주입 파이프(162); 및상기 메인 팽창부(142)가 팽창 및 수축되는 거리 만큼 메인 팽창부(142)의 내측에서 주입 파이프(162)의 길이 방향으로 신축되도록 상기 주입 파이프(162)와 상기 보수재 분출부(166)에 각각 양단이 연결된 주름관(164);을 구비하는 것을 특징으로 하는 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강장치(100).
- 관로의 손상 부위를 지수 및 보강하기 위한 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강공법에 있어서,(a) 촬영부재(130)가 설치된 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 주입 성형식 지수/보강장치(100)를 관로에 투입시켜 관로의 손상 부위에 위치시키는 단계;(b) 공기압축기로부터 발생된 공기를 상기 지수/보강장치(100)의 양 단부의 외주면을 따라 각각 형성된 한 쌍의 서브 팽창부(144)로 공급시켜 상기 서브 팽창부(144)를 상기 관로의 내주면에 밀착시키는 단계;(c) 상기 공기압축기로부터 발생된 공기를 상기 지수/보강장치(100)의 중심부의 외주면에 형성된 메인 팽창부(142)로 공급시켜 상기 메인 팽창부(142)를 팽창시키되, 보수재 분출부(166)를 통하여 분출되는 지수 및 보강 보수재가 실질적으로 주입될 수 있는 간격을 유지하면서 상기 메인 팽창부(142)를 팽창시키는 단계;(d) 상기 메인팽창부(142)에 구비된 보수재 분출부(166)를 통해 지수 및 보강 보수재를 상기 손상 부위 측에 분출시킨 후 경화시켜 보수재층을 형성하는 단계; 및(e) 상기 서브 팽창부(144) 및 메인 팽창부(142) 내부의 공기를 빼내어 상기 지수/보강장치(100)를 보수재층으로부터 분리시킨 후, 상기 촬영부재(130)로써 보수상태를 확인하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강공법.
- 제5항에 있어서,상기 지수 및 보강용 보수재는 에폭시와 분말형 유리섬유가 혼합된 주제, 경화제 및 촉진제를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 비굴착에 의한 주입 성형식 지수/보강공법.
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