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KR20050016791A - 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브 및 그의 제조방법 - Google Patents

비굴착식 상·하수관 보수용 튜브 및 그의 제조방법

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KR20050016791A
KR20050016791A KR1020030053673A KR20030053673A KR20050016791A KR 20050016791 A KR20050016791 A KR 20050016791A KR 1020030053673 A KR1020030053673 A KR 1020030053673A KR 20030053673 A KR20030053673 A KR 20030053673A KR 20050016791 A KR20050016791 A KR 20050016791A
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sewage
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KR1020030053673A
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Inventor
정덕영
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주식회사 로지텍
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    • E03F3/04—Pipes or fittings specially adapted to sewers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/162—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

본 발명은 접합선(3) 없이 형성된 원통상의 섬유기재(1)상에 방수필름층(2)이 코팅 또는 라미네이팅 되어 있는 비굴착식 상·하수관 보수용튜브에 관한 것으로서, 상기 섬유기재(1)가 2개 이상의 부직포 또는 1개 이상의 부직포와 1개 이상의 직물들이 적층되어 있는 다층 구조인 것을 특징으로 한다. 상기 본 발명의 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브는 관상펀칭기(5)로 2개 이상의 예비 펀칭된 섬유웹 또는 1개 이상의 예비펀칭된 섬유웹과 1개 이상의 직물들을 니들펀칭하여 원통상 섬유기재(1)를 제조 한 다음, 그위에 방수필름층(2)을 1회 이상 코팅 또는 라미네이팅하는 방법으로 제조된다. 본 발명의 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브는 시공에 적합한 물성을 구비하여 시공을 용이하게 하고, 시공후 물성(수지 경화후 물성)도 우수하여 사용 수명을 연장 할 수 있다.

Description

비굴착식 상·하수관 보수용 튜브 및 그의 제조 방법{A repairing tube for tap water pipeline and sewage pipeline by non-excavation type, and a process of preparing the same}
본 발명은 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
비굴착식 상·하수관 보수용 튜브란 굴착공사 없이도 상·하수관을 보수 할 수 있도록 제조된 튜브(Tube) 이다. 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 사용하는 경우 굴착공사를 생략 할 수 있기 때문에 상·하수관 보수공사 기간이 단축되고, 교통장애 및 굴착시의 안전사고 등을 예방 할 수 있는 장점이 있다. 따라서 향후 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브는 보다 많이 사용될 것으로 전망 된다.
비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 사용하여 상·하수관을 보수하는 공정은 통상 상·하수관내 준설 및 세정을 하는 1단계 공정, CCTV 카메라 등을 이용하여 연결관의 돌출부위를 절단하고 및 관내를 정밀조사하는 2단계 공정, 상·하수관 보수용 튜브에 열경화성 수지를 함침시킨 후 이를 냉동차를 이용하여 현장으로 이동시키는 3단계 공정, 수압 이나 공기압을 이용하여 상·하수관 보수용 튜브를 반전시킨 후 이를 상·하수관 내로 삽입시키는 4단계 공정, 상·하수관 보수용 튜브 내로 온수나 스팀 등을 주입하여 튜브 내에 함침된 열경화 수지를 열경화 시키는 5단계 공정, 상·하수관 양측을 절단하고 입구를 정리하는 6단계 공정, 연결관을 개통하고 마무리 작업하는 7단계 공정 및 최종적으로 상·하수관을 최종 검사하는 8단계 공정으로 이루어 진다.
종래 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브는 도3과 같이 원통상의 섬유기재(1)상에 방수필름층(2)이 코팅 또는 라미네이팅된 구조를 갖는다. 이때 원통상의 섬유기재(1)는 평면상태인 부직포를 원통형으로 성형한 다음, 접착제나 열 등을 이용하여 양쪽 가장자리를 서로 접합 또는 접착하여 제조 하였다.
따라서 종래 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 구성하는 원통상 섬유기재(1)에는 도3과 같이 접합선(3)이 존재하게 되었다.
상기와 같이 원통상 섬유기재(1)에 접합선(3)이 있으면 원통상 섬유기재(1)상에 열가소성 수지를 균일하게 코팅 하거나, 균일한 두께의 열가소성 수지 필름을 라미네이팅 하여도 원통상 섬유기재(1)상에 형성되는 방수필름층(2)이 불균일 하게 된다.
그 결과, 상·하수관 보수용 튜브의 외관이 나빠지고, 상·하수관 보수공사시 튜브의 반전이 잘 되지 않아 시공이 어렵게 되고, 접합선(3)부분이 쉽게 파열되어 시공중 공기나 증기 등의 누수가 증가하는 문제점들이 발생되었다.
한편 대한민국 공개특허 제 2002-31968호 에서는 앞에서 설명한 여러 문제점들을 해결하기 위하여, 접합선(3) 없이 형성된 원통상의 섬유기재(1)상에 방수필름층(2)이 코팅 또는 라이네이팅되어 도4와 같은 구조를 갖는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브 및 그의 제조방법을 제안하고 있다.
상기의 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브의 경우 원통상의 섬유기재(1)상에 접합선(3)이 없기 때문에 접합선(3)으로 인해 발생되는 종래의 여러 문제점들을 해소할수 있으나, 원통상의 섬유기재(1)가 1개의 부직포 만으로 구성되기 때문에 시공시에 요구되는 튜브의 물성과 시공후에 요구되는 튜브의 물성을 동시에 충족할 수 없는 문제점이 있었다.
예를 들어, 대한민국 공개특허 제 2002-31968호와 같이 튜브를 구성하는 원통상의 섬유기재(1)가 단층의 부직포인 경우에는 시공중 튜브의 반전이 용이한 장점은 있으나, 시공후 튜브의 기계적 물성 등을 충분하게 향상 시킬 수 없는 문제가 발생하게 된다.
반대로, 튜브를 구성하는 원통상의 섬유기재(1)가 유리섬유 등의 강화섬유로 제직한 직물인 경우에는 방수필름층(2)과의 접착성이 저하되어 시공후에 직물과 방수필름층이 서로 박리되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명의 목적은 이와같은 종래의 여러 문제점들을 동시에 해결할수 있는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 튜브를 구성하는 원통상 섬유기재(1)에 접합선(3)이 없어서 시공시 튜브의 반전이 용이함과 동시에 스팀, 온수 및 공기 등의 누수를 예방할 수 있고, 상기 원통상 섬유기재(1)가 2개 이상의 부직포 또는 1개 이상의 부직포와 1개 이상의 직물들이 적층된 다층 구조를 갖고 있어서 시공시 요구되는 물성과 시공후 요구되는 물성을 동시에 구비하는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 제공하고자한다. 또한 본 발명에서는 상기 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 관상펀칭기를 사용하여 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브는, 접합선(3) 없이 형성된 원통상의 섬유기재(1)상에 방수필름층(2)이 코팅 또는 라미네이팅 되어있는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브에 있어서, 상기 섬유기재(1)가 2개 이상의 부직포 또는 1개 이상의 부직포와 1개 이상의 직물들이 적층되어있는 다층구조인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 2개이상의 예비펀칭된 섬유웹 또는 1개 이상의 섬유웹과 1개 이상의 직물들을 관상펀칭기(5)에서 니들펀칭하여 다층구조를 갖는 원통상의 섬유기재(1)를 제조한 다음, 그 위에 열가소성 수지를 1회 이상 코팅하거나 열가소성 수지로 제조된 필름을 1회 이상 라미네이팅하여 방수필름층(2)을 형성하여 제조함을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브는 도1 및 도2와 같은 단면 형태를 갖는다.
구체적으로, 본 발명의 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브는 다층구조를 갖는 원통상의 섬유기재(1) 상에 1개 또는 2개 이상의 방수필름층(2)이 코팅 또는 라이네이팅 되어 있다.
상기 원통상의 섬유기재(1)에는 접합선(3)이 형성되어 있지 않다.
또한, 상기 원통상의 섬유기재(1)는 2개 이상의 부직포들이 적층되어 있거나, 1개 이상의 부직포와 1개 이상의 직물들이 적층되어 있는 다층구조를 갖는다.
원통상의 섬유기재(1)의 다층을 구성하는 각각의 부직포 및 직물들은 천연섬유,재생섬유 또는 합성섬유로 이루어지며, 상기 방수필름층(2)은 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐클로라이드계 수지, 폴리우레탄계 수지 및 이들의 공중합체 등의 열가소성 수지로 이루어진다. 방수필름층(2)은 1개 층으로만 구성 될 수도 있고, 필요물성에 따라 2개 이상의 다층으로 구성 될 수도 있다.
원통상의 섬유기재(1)의 다층을 구성하는 각각의 부직포 및 직물내에는 기계적 물성 등을 보강하기 위해 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유등과 같은 강화섬유가 선택적으로 함유될수도 있다.
도1은 원통상의 섬유기재(1)가 폴리에스테르 부직포(1b)와 탄소 섬유를 함유하는 폴리에스테르 부직포(1a)로 이루어져 2층구조이고, 방수필름층(2)이 1층 구조인 본 발명 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브의 단면 확대도이고, 도2는 원통상의 섬유기재(1)가 폴리에스테르 부직포(1b), 탄소섬유를 함유하는 폴리에스테르 부직포(1a) 및 폴리에스테르 직물(1c)로 이루어져 3층구조이고, 방수필름층(2)이 2층구조인 본 발명 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브의 단면 확대도이다.
본 발명은 상기 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 도5와 같은 공정으로 제조함을 특징으로한다.
구체적으로, 본 발명은 먼저 2개 이상의 예비 펀칭된 섬유웹 또는 1개 이상의 예비 펀칭된 섬유웹과 1개 이상의 직물을 회전하는 관상펀칭기(Tubular punching Machine : 5)의 서로 다른 위치에 순차적으로 공급하면서, 상하운동하는 펀칭니들(6)로 니들펀칭하여 접착선(3)이 없으며 다층구조인 원통상 섬유기재(1)를 제조한다.
상기 공정에서 공급된 섬유웹 또는 직물들은 관상펀칭기(5)상에서 중복되게 겹치면서 조금씩 앞으로 전진하여 펀칭니들(6)을 통과하는 시점에서는 상기의 원통상 섬유기재(1)를 형성하게 된다.
또한 상기공정에서는 예비펀칭된 섬유웹 또는 직물 각각을 관상펀칭기(5)의 길이 방향에 대하여 서로 다른 위치에 공급한다.
다음으로는, 상기 원통상의 섬유기재(1)상에 열가소성 수지를 1회 이상 코팅하거나, 열가소성 수지의 필름을 1회 이상 라미네이팅하여 방수필름층(2)을 형성시킨 다음, 권취하여 본 발명의 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 제조한다.
본 발명의 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브는 앞에서 설명한 바와 같이 열경화성 수지의 함침, 냉동차 운반, 수압반전 및 관내투입, 열수 및 스팀에 의한 경화 등의 공정을 거쳐 상·하수관을 비굴착식으로 보수하는데 사용한다. 사용할 때 수압 또는 공기압 반전 공정을 거치므로 상·하수관 내에서는 튜브의 관상 섬유기재(1)가 상·하수관 표면과 접착하게 되며, 튜브의 방수필름층(2)은 상·하수관을 통과하는 상수 또는 하수와 접촉하게 된다.
본 발명의 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브는 원통상의 섬유기재(1)에 접합선(3)이 없어서 시공중 반전이 용이하고, 튜브파열로 인한 스팀, 온수 및 공기의 누수도 방지 할 수 있다.
아울러, 본 발명의 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브는 원통상의 섬유기재(1)가 다층구조를 갖고있어서, 시공중에 요구되는 특성(반전용이성, 수지내 함침성등)과 시공후에 요구되는 특성(기계적 , 내구성등) 모두를 동시에 구비할수있다.
이하 실시예 및 비교실시예를 통해 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명이 아래 실시예에서만 한정되는 것은 아니다.
실시예1
폴리에스테르 단섬유 웹과 탄소섬유를 함유하는 폴리에스테르 단섬유 웹을 회전하는 관상펀칭기(5)의 서로 다른 위치에 순차적으로 공급한후 펀칭니들(4)로 니들펀칭하여 2층구조의 원통상 섬유기재(1)를 제조한다음, 그위에 폴리비닐클로라이드 수지를 1회 코팅하여 도1과 같은 단면을 갖는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 제조한다.
실시예2
폴리에스테르 단섬유 웹, 탄소섬유를 함유하는 폴리에스테르 단섬유 웹 및 폴리에스테르 직물을 회전하는 관상펀칭기(5)의 서로 다른 위치에 순차적으로 공급한후 펀칭니들로 니들펀칭하여 3층구조의 원통상 섬유기재(1)를 제조한다음, 그위에 폴리비닐클로라이드 필름을 2회 라미네이팅하여 도2와 같은 단면을 갖는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 제조한다.
비교실시예1
폴리프로필렌 단섬유 웹을 관상펀칭기(5)에서 니들펀칭하여 원통상의 부직포를 제조한 다음, 여기에 폴리비닐클로라이드 수지를 연속적으로 코팅하여 방수필름층(2)을 형성시켜 도4와 같은 단면을 갖는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 제조한다.
비교실시예2
폴리프로필렌 단섬유 웹을 통상의 평면 펀칭기에서 니들펀칭하여 평면상의 부직포를 제조한 다음, 이를 원통상으로 성형한 다음 양쪽 가장자리를 접착제로 접착시켜 원통상의 부직포를 제조한다. 계속해서 여기에 폴리비닐클로라이드 수지를 연속적으로 코팅하여 방수필름층(2)을 형성시켜 도3과 같은 단면을 갖는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 제조한다.
실시예1 내지 비교실시예2에서 각각 제조한 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브를 사용하여 상·하수관을 보수 시공해 본 결과, 실시예1 및 실시예2로 제조한 튜브들이 비교실시예1 및 비교실시예2로 제조한 튜브 들에 비해 시공시 반전이 용이하고 온수 등의 누수가 없었고, 시공후 기계적물성과 내구성도 우수하였다.
본 발명의 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브는 시공시에 요구되는 물성과 시공후에 요구되는 물성을 동시에 구비하여, 시공시 반전이 용이하고 온수 등의 누수를 최소화 함과 동시에 시공후 기계적 물성등이 우수하여 내구성이 양호하다.
도 1 및 도 2는 본 발명인 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브의 단면 확대도.
도 3 및 도 4는 종래 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브의 단면 확대도.
도 5는 본 발명인 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브의 제조공정 개략도.
※ 도면 중 주요부분에 대한 부호설명
1 : 원통상 섬유기재 2 : 방수필름층 3 : 섬유기재의 접합선
1a, 1b 및 1c : 부직포 또는 직물 2a, 2b : 열가소성 수지층
5 : 관상펀칭기(Tubular punching Machine) 6 : 펀칭니들
7 : 코팅 또는 라미네이팅 기대 8 : 상·하수관 보수용 튜브
9 : 가이드로울러 10 : 튜브 권취기

Claims (7)

  1. 접합선(3) 없이 형성된 원통상의 섬유기재(1)상에 방수필름층(2)이 코팅 또는 라미네이팅 되어있는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브에 있어서, 상기 섬유기재(1)가 2개 이상의 부직포 또는 1개 이상의 부직포와 1개 이상의 직물들이 적층되어있는 다층구조인 것을 특징으로 하는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브.
  2. 1항에 있어서, 섬유기재(1)내 부직포 또는 직물이 천연섬유, 재생섬유 또는 함성섬유로 구성됨을 특징으로하는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브.
  3. 1항에 있어서, 섬유기재(1)내 부직포 또는 직물내에 아라미드 섬유, 탄소섬유 또는 유리섬유가 함유되어 있는 것을 특징으로하는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브.
  4. 1항에 있어서, 방수필름층(2)이 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐클로라이드계 수지, 폴리우레탄계 수지 및 이들의 공중합체로 구성됨을 특징으로하는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브.
  5. 1항에 있어서, 방수필름층(2)이 1층 또는 2층 이상의 다층인 것을 특징으로 하는 비굴착식 상·하수과 보수용 튜브.
  6. 2개 이상의 예비펀칭된 섬유웹 또는 1개 이상의 예비펀칭된 섬유웹과 1개 이상의 직물들을 관상펀칭기(5)에서 니들펀칭하여 다층구조를 갖는 원통상의 섬유기재(1)를 제조한다음, 그 위에 열가소성 수지를 1회 이상 코팅하거나 열가소성 수지로 제조된 필름을 1회 이상 라미네이팅하여 1층 또는 다층의 방수필름층(2)을 형성하는 것을 특징으로하는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브의 제조 방법.
  7. 6항에 있어서, 각각의 펀칭된 섬유웹 또는 직물을 관상펀칭기(5)의 길이 방향에 대하여 서로 다른 위치에 공급하면서 니들펀칭하는 것을 특징으로 하는 비굴착식 상·하수관 보수용 튜브의 제조방법.
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