KR100400406B1 - 무용접 경량 조립식 배관 지지가대 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축, 기계설비 공사의 배관공사(위생배관, 냉난방 배관, 소화배관, 냉매배관, 냉각수 배관 등)시 사용하는 지지가대와 관 지지물(클램프, 행거 등)을 새로운 형태의 경량 고하중 조립식 공법으로 시공할 수 있도록 한 무용접 조립식 경량 배관 지지가대 장치에 관한 것이다.

본 발명의 배관 지지가대 장치는 기존의 전기용접 공법에서 사용하고 있는 "ㄱ"형, "ㄷ"형, "I"형, "H"형 등의 형강류를 정확한 구조역학 응용기술 프로그램 소프트 웨어를 이용하여 배관의 열수축, 팽창응력의 계산에 근거하여 경제적으로 알맞고 적합하게 성형 가공한 경량 고하중 조립식 무용접 지지가대 공법이다.

본 발명에서 사용하는 성형찬넬은 아연 도금된 철판을 사각단면의 형강으로 가공하며 양측면에 각각 슬롯 홀과 연속적으로 규격화 된 타공을 갖는 찬넬과, 난연성 EDPM 롤러 라이너 일체형 배관 클램프, 슈(Shoes), 행거 등을 사용하여 건축 구조물과 배관 시설물에서 발생하는 고체진동 및 소음을 차단하여 상온에서의 내구성이 뛰어나고, 배관의 보온을 확실하게 유지할 수 있는 공간을 확보하여 열에너지의 손실을 차단하며, 금속 끼리의 충돌에 의한 마찰소음을 감쇠시키고, 건물의 진동 및 흔들림에 의한 상온에서의 영향을 방지할 수 있는 구조로 되어 있다.

Description

무용접 경량 조립식 배관 지지가대 장치{pipe line supporting device by non-welding assembly}

본 발명은 건축, 기계설비 공사의 배관공사(위생배관, 냉난방 배관, 소화배관, 냉매배관, 냉각수 배관 등)시 사용하는 지지가대와 관 지지물(클램프, 행거 등)을 새로운 형태의 경량 고하중 조립식 공법으로 시공할 수 있도록 한 무용접 경량 조립식 배관 지지가대 장치에 관한 것이다.

종래의 재래식 배관 시공방법(이하 공법이라 함)은 일반 형강류인 "ㄱ"형, "ㄷ"형, "I"형, "H"형 등의 형강류를 작업 현장에서 산소절단 또는 스피드커터(Speed Cutter) 등으로 절단하여 용접한 뒤 이를 배관 지지대로 사용하였다.

그런데, 이와 같은 공법은 기존의 형강류를 현장에 반입하여 녹막이 도장을 실시하는 것으로 해서 완성단계인 보온공사까지 다단계의 공정을 거쳐야만 하는 단점이 있다.

즉, 표 1B에서 보는 바와 같이 종래의 공법은 자재구입 단계에서 최소 9단계, 시공 장비류에서 5단계, 시공공정에서 15단계의 작업공정을 거쳐야만 배관공사를 완료할 수 있었다.

따라서, 이러한 재래식 공법은 환경오염은 물론 전기 감전사고의 염려가 있고, 무거운 형강을 사용하기 때문에 중장비와 고임금의 기능인력이 필요하며, 시공 공정이 많아 작업기피 현상과 함께 화재발생의 우려가 있었다.

또한, 공기지연과 현장의 자재소모 및 공구류의 낭비가 심하고, 원가상승을 유발하는 문제점이 많이 있었던 것이다.

아울러, 종래의 공법은 표 1A에서와 같이 현대 건축물의 경량화 추세에 크게 미흡하고, 배관 연결시 사용하는 배관지지 금구류인 파이프 클램프와 행거 등에 연결하여 사용하는 스프링 방진기를 통하여 진동감쇠 효과를 얻도록 하고 있으나, 스프링의 특성상 약 65Hz이하의 저주파수 대역에서 발생하는 진동감쇠 효과는 얻을 수 있는 반면, 배관계에서 발생하는 중, 고주파 대역의 진동감쇠 효과를 얻기에는 미흡하고, 특히 공진현상에 의한 진동 및 소음이 증가하는 단점이 있었다.

그리고, 상기의 스프링 방진기는 그 피해와 고비용 및 무방비 상태의 배관계에서 발생하는 유속 마찰음을 감쇠시키는데 한계가 있고, 이로 인해 주거환경에 악영향을 끼치며, 건축 구조물과 배관 시설물의 피해가 컸던 것이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 기술적인 과제는 기존의 재래식 공법에서 발생할 수 있는 전기 감전사고와 무거운 형강을 사용함에 따른 중장비, 고임금의 기능인력 및 시공 공정을 대폭 줄일 수 있고, 건설 현장의 작업기피 현상과 화재발생을 크게 줄일 수 있으며, 공기단축과 현장에서 사용하고 있는 소모자재 및 금구류를 약 15% 이상 절감할 수 있으므로 원가절감에 크게 기여할 수 있는 새로운 배관 지지가대 장치를 제공함에 있다.

또한, 배관계에서 발생하고 있는 유속마찰 진동음의 환경피해를 배관지지 금구류인 파이프 클램프와 행거 등에 난연성 EDPM 롤러와 구동식 러버 라이너를 함께 체결하여 사용하므로써 피해범위인 65Hz∼2000Hz 주파수 대역에서 발생하고 있는 진동과 소음을 효과적으로 감쇠시키고, 관의 열수축, 팽창시의 마찰진동을 크게 개선할 수 있어 건축 구조물에 영향을 끼치지 않으며, 지진 발생시에도 그 피해를 최소화할 수 있는 조립식 공법을 관련분야에 제공하므로써 경제적인 이익과 실내 주거환경 피해를 최소화할 수 있는 환경 친화적인 새로운 공법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 분해 사시도

도 2는 건축 구조물의 설비배관 입상조립 설치상태를 나타낸 단면도

도 3은 건축 구조물의 설비배관 횡주관 조립 설치상태를 나타낸 정면도

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 장치의 적용형태를 나타낸 정면도

도 5a 및 도 5b는 배관지지 금구류인 EDPM 롤러 라이너 클램프의 상세 조립도

도 6a 내지 도 6e는 수평 및 수직관 고정점에 사용하는 무용접 앵커 포인트 클램프의 설치 상태도

도 7a 내지 도 7c는 슬라이드 슈의 설치상태도

도 8은 EDPM 롤러 라이너 행거의 설치상태도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 10' : 찬넬 11 : 슬롯 홀

12 : 타공 20 : 인서트 플레이트

30 : 티볼트 40 : 새들 브라켓트(직선형)

30' : 연결볼트(너트, 와셔) 40' : 클램프 브라켓트

50 : 새들 브라켓트(L-형) 60 : 새들 브라켓트(T-형)

70 : 클램프 70' : EDPM 라이너

80 : 베이스 플레이트형 제진 클램프

80' : T형 제진 클램프 90 : 베이스 플레이트

90' : 높이조절 니플 100 : 소켓

110 : 용접 나사너트 120 : 주강 하우징형 제진재

130 : 3밴드형 클램프 140 : 슬라이드 슈

150 : 익스펜션 죠인트 160 : 파이프(평면형)

170 : 파이프(홈형) 180 : 파이프(플랜지형)

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 배관 지지가대 장치는 기존의 용접공법에 사용하고 있는 "ㄱ"형, "ㄷ"형, "I"형, "H"형 등의 형강류를 이용한 전기용접 배관지지 공법에서 정확한 구조역학 응용기술 프로그램 소프트 웨어를 이용하여 배관의 열수축, 팽창응력의 계산에 근거하여 알맞고 적합한 경량 고하중 조립식 배관지지 가대 공법으로 구성한 것이다.

이 공법에서 사용하는 형강은 아연도금 강판소재에 상부의 한 면은 자유로운 위치변화와 조립을 간단하게 할 수 있는 슬롯 홀을 형성하고, 하부의 한 면은 연속 타공 홀을 형성하여 규격화하므로써 수직바와 수평바를 자유롭게 위치 이동하여 볼트, 너트를 이용한 브라켓트로 조립할 수 있도록 한 것이다.

본 발명에서 사용하는 찬넬은 아연도금된 철판을 사각단면의 형강으로 성형 가공하여 양측면에 각각 슬롯 홀과 연속적으로 규격화된 타공을 갖는 수직 또는 수평찬넬과, 난연성 EDPM 롤러 라이너 일체형 배관 클램프, 슈(Shoes), 행거 등을 사용하여 건축 구조물과 배관 시설물에서 발생하는 고체진동 및 소음을 차단하여 상온에서의 내구성이 뛰어나고, 배관의 보온을 확실하게 유지할 수 있는 공간을 확보하여 열에너지의 손실을 차단하며, 금속 끼리의 충돌에 의한 마찰소음을 감쇠시키고, 건물의 진동 및 흔들림에 의한 상온에서의 영향을 방지할 수 있는 구조로 되어 있다.

이하에서 본 발명을 첨부된 실시예의 도면에 의거, 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 조립식 찬넬(10)을 수직 및 수평바로 사용하여 배관을 지지하는 상태를 나타낸 분해 사시도이다.

도면에서 10, 10'는 조립식 수직 및 수평찬넬로서, 사각형의 단면을 갖는 아연도금 형강으로 만들어지며, 양측면의 마주보는 위치에 각각 슬롯 홀(11)과 규격화된 타공(12)이 연속적으로 형성된다.

20은 건축 구조물의 천장이나 벽체 등에 고정되는 인서트 플레이트이고, 30은 인서트 플레이트(20)에 새들 브라켓트(40)를 고정시키기 위한 티볼트이며, 40은 티볼트(30)를 통하여 인서트 플레이트에 고정되는 새들 브라켓트이다.

50은 수직찬넬(10)의 적당한 위치에 부착되어 수평찬넬(10')의 양단을 지지하는 새들 브라켓트이고, 60은 수직찬넬(10)에 수평찬넬(10')의 중간 부분을 지지할 때 사용하는 새들 브라켓트이며, 70은 클램프, 80은 베이스 플레이트형 제진 클램프, 80'는 T-형 제진 클램프를 나타낸다.

도 2는 많이 사용하는 건축 구조물의 설비배관 입상조립 설치상태를 나타낸 것으로, 조립식 수직 및 수평찬넬(10,10')과 클램프(70), EDPM 롤러 라이너(70')를 통하여 연손실과 배관계의 진동, 소음을 차단하고, 모든 부재들이 스패너 등의 간단한 소공구를 이용하여 조립 시공된다.

이 장치에 의하면, 안전하면서 환경 친화적으로 시공할 수 있어 최고의 품질과 경제적인 효과를 얻을 수 있다.

도 3은 도 2의 설명과 같으나, 수평관의 설치상태를 나타낸 정면도이다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 장치의 적용형태를 나타낸 정면도이다.

보는 바와 같이 두 개의 수직찬넬(10)에 하나 또는 여러 개의 수평찬넬(10')을 조립할 수 있고, 다단 조립도 가능하다.

도 5a는 배관지지 금구류인 EDPM 롤러 라이너 클램프(70')의 상세 조립도를 나타낸 것으로서, 관의 열수축, 팽창시 함께 좌, 우로 이동하여진 롤러의 형상과 조립식 찬넬에 사용되는 티볼트를 나타낸 것이다.

이 방식은 배관의 직경이 65mm 이상일 때 적용되며, 도 5b는 5a와 같으나, 관의 직경이 15∼50mm일 때 사용하는 스탠드 타잎을 나타낸 것이며, 도 5a는 입상관(수직관)의 소음, 방진 제어용 배관지지 클램프를 경량 조립식 찬넬에 설치한 상태를 나타낸 것이고, 이는 EDPM 롤러 라이너(80) 일체형이다.

도 6a는 수평 및 수직관 고정점에 사용하는 무용접 앵커 포인트 클램프로서, 배관의 축력값이 2400kg/㎠ 일 경우에는 3밴드 타잎으로 사용하고, 2401kg/㎠ 이상 5000kg/㎠ 일 경우에는 도 6b의 타잎으로, 5001kg/㎠ 이상의 힘이 발생하는 배관 고정점인 경우에는 도 6c, 6d, 6e의 타잎으로 사용하므로써 발생힘에 따른 선택의 폭을 다양화시켰다.

아울러, 제진재(120)를 사용하므로써 앵커 포인트와 구조물의 진동발생 또한

완전히 차단시킬 수 있도록 구성되어진 것이다.

도 7a, 7b, 7c는 수직, 수평 배관의 신축, 팽창시 유동성이 좋으며, 마찰 진동 및 소음이 발생하지 않도록 금속과 금속 사이에 슬라이드 슈를 설치하여 시공하는 그 어느 부위에서도 발생할수 있는 고체의 진동소음을 완전히 차단하여 전술한 문제점을 보완한 것이다.

도 8은 배관의 행깅시에 사용할 수 있도록 EDPM 롤러 라이너 행거(80,80')를 나타낸 것으로, 건축 기계설비 또는 배관 시공시 편리하게 사용할 수 있도록 한 것이다.

즉, 배관의 설치위치에 따라 클램프 스탠드 타잎과 행거타잎으로 구분한 것이다.

표 1A. 중량비교

기존 형강류	경량 조립식 찬넬류
규격	Kg/m	규격	Kg/m
"ㄱ"형 앵글	50×50×665×65×6	4.435.91	"ㄷ"형찬넬	2×38×403×40×60	4.06
"ㄷ"형 찬넬	100×50×5125×65×6	9.3613.4	이중"ㄷ"형찬넬	3×30×120	8.12

표 1B. 시공성 비교도

종래공법	공정비교	본 발명
자재구입	형강재료	9	2	자재구입	조립식 시스템 공장조립 오더
	용접재료
	절단재료
	소공구류
	녹막이 도장 재료
	마감도장 재료				소공동구류
	보호재료(비닐 등)
	클램프 슈 재료
	볼트, 너트 재료
시공장비류	운반장비	5	2	시공장비류	중형 운반장비 또는 차량
	운반장비
	절단장비
	용접장비				조립공구
	소도구장비
	도장장비
시공플로우	자재류 반입	15	5	시공플로우	조립자재 반입
	녹막이 도장(형강류)
	절단가공(찬넬)
	용접 조립				설치
	배관위치 선정
	클램프 또는 슈 설치
	첸넬 상부에 슈 고정(용접식)				배관배열
	배관배열
	배관과 슈 고정
	용접부 와이어 브러슁				수압시험
	도장
	앵커, 가이드 부속가공 및 고정
	수압시험				보온공사
	찬넬 및 슈 마감도장
	보온공사

본 발명에 의하면, 종래의 재래식 공법은 일반 형강류를 산소절단 또는 스피드 컷터로 절단하여 용접으로 배관의 지지대를 제작하여 현장에서 시공하는 관계로 많은 작업단계를 거쳐야 했으나, 본 발명은 이를 대폭 축소하였다.

또한, 본 발명의 경량 아연도금 강판을 소재로 하여 안쪽면에 슬롯 홀을 형성하고 타면에는 연속 타공을 형성하여 조립식으로 배관을 설치하기가 편리하고, 기존에 비해 경량이며 고임금의 기능인력이 필요없이 단순조립이 가능하기 때문에 설치시의 시공비를 약 30% 이상 절감할 수 있다.

그리고, 산소절단이나 용접공정이 생략되므로 산업재해를 막을 수 있고, 화재예방과 작업환경을 환경 친화적으로 개선할 수 있다.

아울러, 구조적으로 계산에 의한 안전설계로 적정하중이 안전하게 분포되어 구조물의 부하를 분산시키기가 용이하고, 관의 열팽창 및 수축에 의한 축력값을 계산할 수 있는 프로그램을 개발하여 정확한 발생값에 대한 구조물의 구성이 보다 안전하고 경제적으로 이루어질 수 있다.

또한, EDPM 롤러 구동기능 라이너를 함께 체결하는 공법으로 관의 수축, 팽창에 자연스럽게 대처할 수 있다.

즉, 시설물과 건축 구조물에 영향을 끼치지 않으며 배관계에서 발생하는 고체 진동음을 효과적으로 흡수하여 주거환경의 소음피해를 크게 감소시키므로 주거환경의 개선에도 기여할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 경량 조립식 배관 지지가대 장치로서찬넬과 관의 지지물인 EDPM 롤러 라이너 클램프와 슈를 사용하는 새로운 장치를 통하여 공사의 원가절감과 공기단축, 관리인력의 축소, 화재 및 안전사고 예방 등을 통하여 환경 친화적인 공법으로 이송이 가능하며, 이익창출의 극대화와 경제적인 효과 및 배관설비 분야의 발전에 크게 기여할 수 있는 것이다.

Claims (5)

1. 배관을 지지하기 위한 지지가대 장치를 구성함에 있어서,

   사각형의 단면을 갖는 아연도금 형강으로 만들어지며, 양측면의 마주보는 위치에 각각 슬롯 홀(11)과 규격화된 타공(12)이 연속적으로 형성된 수직 및 수평찬넬(10,10')과 EDPM 롤러 라이너 일체형 조립식 수평 배관용 클램프(70',80') 및 슈(80)를 사용하여 배관을 지지하는 무용접 경량 조립식 배관 지지가대 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 장치에 조립식 수평 및 수직형 슬라이드 슈가 포함된 것을 특징으로 하는 무용접 경량 조립식 배관 지지가대 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 장치에 조립식 무용접 수평 및 수직 배관용 3밴드 앵커가 포함된 것을 특징으로 하는 무용접 경량 조립식 배관 지지가대 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 앵커는 2401kg/㎠ ∼5000kg/㎠ 까지 사용할 수 있는 무용접 경량 조립식 배관 지지가대 장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 앵커는 5001kg/㎠ 이상 무한대 까지 사용할 수 있는 무용접 경량 조립식 배관 지지가대 장치.