KR100452735B1 - 지하탱크의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 측벽과 저판을 강결합하는 이점을 갖춤과 동시에 과밀한 철근의 배치가 불필요한 지하탱크의 구조에 관한 것으로, 내수압 강도판 형식의 지하탱크에 있어서 지하탱크를 측벽과 저판으로 구성하고 또한 측벽과 저판의 접합부를 강결합한다. 더욱이 측벽과 저판의 교환부에 있어서 측벽의 지하 두께를 저판과 교환부가 탱크 내측을 향해 가장 두껍게 된 두께 잠변부로 구성한다. 그리고 저판의 하면을 하향해서 돌출하는 다면체로 구성할 수 있다. 더욱이, 측벽 또는 연속적인 지중벽에 설치한 동결관에 사전에 냉각액을 통과시켜 지하탱크를 구축할 수 있다.

Description

지하탱크의 구조{Structure for underground tank}

본 발명은, 지하탱크의 구조에 관한 것이다.

종래의 지하탱크는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 주변이 연속적인 지중벽(d)에 의하여 포위된 측벽(a)과 저판(b)으로 구성된다. 그리고, 측벽(a)과 저판(b) 사이에 목지(c, 目地)가 설치되며, 양자가 분리된 상태로 구성된다.

따라서, 측벽의 하단부에 과대한 응력 집중이 발생하지 않는다.

그러나, 측벽(a)과 저판(b) 사이에 목지가 끼워지는 구조에서는 구조가 복잡하게 되면, 지하수가 침입하는 가능성이 있는 것, 목지(c)로부터의 지하수의 침입을 저지하기 위하여, 목지부에는 여러 개소에서 목지를 가로지르는 방향으로 방수판 등과 같은 방수 구조물(e)을 설치할 필요가 있다는 번거로움이 있는 문제가 있었다.

그래서, 본 건의 발명자들은 측벽(a)과 저판(b)을 강결합(剛結合)하는 구조의 지하탱크를 제안하였었다.

그러나, 측벽(a)과 저판(b)을 단지 간단히 강결합한 구조의 지하탱크는 다음과 같은 문제가 생길 수 있다.

<1> 측벽(a)과 저판(b)을 강결합하는 것에 의하여 측벽(a)의 하단부에 응력이 집중하는 부분이 발생한다.

<2> 측벽 하단부에 발생하는 응력집중을 견디기 위해서, 철근을 과밀하게 배치하여야 한다.

<3> 과밀한 철근의 배치 때문에, 콘크리트의 유동성이 저해될 가능성이 있다.

<4> 완성 후에, 저온 내용액을 비축할 경우, 그 냉열에 의한 몸체의 동결에 의하여 방수를 행한다. 그러나, 몸체가 동결되기 전에 외수압이 작용하는 경우, 관통 크랙이 있으면, 크랙으로부터 침수에 의한 수밀성의 저하가 우려된다.

본 발명은 상기한 것과 같이 종래의 문제를 해결하기 위해서 고안된 것으로, 측벽과 저판을 강결합하는 것에 의하여 침수의 위험성이 없고, 구조가 간단하게 되는 이점을 가지며, 과밀한 철근의 배치를 피할 수 있는 지하탱크의 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 지하탱크의 구조의 실시예의 설명도.

도 2는 측벽과 저판의 강결합부의 설명도.

도 3은 본 발명의 지하탱크의 구조의 제 1 실시예의 설명도.

도 4는 제 1 실시예의 측벽과 저판의 강결합부의 설명도.

도 5는 본 발명의 지하탱크의 구조의 제 2 실시예의 설명도.

도 6은 제 2 실시예의 저판의 설명도.

도 7은 종래의 지하탱크의 구조의 실시예의 설명도.

도 8은 종래의 지하탱크의 측벽과 목지의 설명도.

도 9는 제 3 실시예의 측벽과 저판의 강결합의 설명도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 저판 2 : 연속적인 지중벽

3 : 측벽 51 : 매설관

91 : 동결관 92 : 동결관

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 측벽, 저판 및 상기 측벽과 상기 저판을 강결합시키는 접합부로 구성되는 내수압 강도판 형식의 지하탱크 구조로서, 상기 측벽 내부에 동결관이 설치되고, 상기 저판에 매설관을 설치하고, 상기 동결관 및 상기 매설관에 냉각액을 통과시켜, 저온 내용액을 지하탱크로 주입하기 이전에 지하탱크를 동결시키는 것을 특징으로 하는 지하탱크의 구조를 제공한다.

측벽, 저판 및 상기 측벽과 상기 저판을 강결합시키는 접합부로 구성되고, 또한 상기 측벽과 상기 저판의 설치부위에 있어서, 상기 측벽의 하부의 두께는 상기 저판과의 설치부위가 탱크 내측으로 향하여 가장 두껍게 되는 두께 잠변부(暫變部)로 구성되는 지하탱크의 구조로서, 상기 측벽 내부에 동결관이 설치되고, 상기 저판에 매설관을 설치하고, 상기 동결관 및 상기 매설관에 냉각액을 통과시켜, 저온 내용액을 지하탱크로 주입하기 이전에 지하탱크를 동결시키는 것을 특징으로 하는 지하탱크의 구조를 제공한다.

또한, 측벽, 저판 및 상기 측벽과 상기 저판을 강결합시키는 접합부로 구성되고, 또한 상기 저판의 하면이 아래쪽을 향해 돌출되는 다면체로서 구성되는 지하탱크의 구조로서, 상기 측벽 내부에 동결관이 설치되고, 상기 저판에 매설관을 설치하고, 상기 동결관 및 상기 매설관에 냉각액을 통과시켜, 저온 내용액을 지하탱크로 주입하기 이전에 지하탱크를 동결시키는 것을 특징으로 하는 지하탱크의 구조를 제공한다.여기에서, 곡면체도 다면체의 일종으로 생각한다.아울러, 측벽, 저판 및 상기 측벽과 상기 저판을 강결합시키는 접합부로 구성되며, 상기 측벽 또는 측벽 외주에 배치되는 연속적인 지중벽을 포함하는 내수압 강도판 형식의 지하탱크 구조로서, 상기 연속적인 지중벽의 적어도 한 쪽 내부에 동결관을 설치하고, 상기 저판에 매설관을 설치하고, 상기 동결관 및 상기 매설관에 냉각액을 통과시켜, 저온 내용액을 지하탱크로 주입하기 이전에 지하탱크로 동결시키는 것을 특징으로 하는 지하탱크의 구조를 제공한다.

측벽, 저판 및 상기 측벽과 상기 저판을 강결합시키는 접합부로 구성되고, 상기 측벽 또는 상기 측벽 외주에 배치되는 연속적인 지중벽을 포함하며, 또한 측벽과 저판의 설치부위에 있어서, 상기 측벽의 하부의 두께는 저판과의 설치부위가 탱크 내측으로 향하여 가장 두껍게 되는 두께 잠변부로 구성되는 지하탱크의 구조로서, 상기 연속적인 지중벽의 적어도 한 쪽 내부에 동결관을 설치하고, 상기 저판에 매설관을 설치하고, 상기 동결관 및 상기 매설관에 냉각액을 통과시켜, 저온 내용액을 지하탱크로 주입하기 이전에 지하탱크로 동결시키는 것을 특징으로 하는 지하탱크의 구조를 제공한다.측벽, 저판 및 상기 측벽과 상기 저판을 강결합시키는 접합부로 구성되고, 또한 상기 측벽 또는 측벽 외주에 배치되는 연속적인 지중벽을 포함하며, 또한 저판의 하면이 아래쪽을 향해 돌출되는 다면체로서 구성되는 지하탱크의 구조로서, 상기 연속적인 지중벽의 적어도 한 쪽 내부에 동결관을 설치하고, 상기 저판에 매설관을 설치하고, 상기 동결관 및 상기 매설관에 냉각액을 통과시켜, 저온 내용액을 지하탱크로 주입하기 이전에 지하탱크로 동결시키는 것을 특징으로 하는 지하탱크의 구조를 제공한다.

이하 도면을 참조하면서, 본 발명의 지하탱크의 구조의 실시예에 대해서 설명한다.

<1> 전제조건

본 발명의 지하탱크는 내수압 강도판 형식의 철근 콘크리트제의 지하탱크이다.

이러한 「내수압 강도판」 형식의 지하탱크는 강도적으로 지하수압(p)에 견디는 저판(1)을 가지는 지하탱크이다.

이러한 형식의 저판(1)은, 지하수압이 저판에 작용하지 않는 감압판 형식의 지하탱크, 또는 지상탱크와 달리 주변이 지하수로 둘러싸여 있다.

이 때문에, 내수압 강도판 형식의 지하탱크는 높은 방수성을 확보할 것이 요구된다.

<2> 지하탱크의 구축

지하탱크를 구축할 때는 일반적으로 먼저 탱크의 구축범위의 주변에 연속적인 지중벽(2)을 구축하여 방수 처리를 한다.

다음에, 연속적인 지중벽(2)으로 둘러싸인 범위를 저판(1)의 하면까지 굴삭한다.

그런 다음, 저판(1)에 콘크리트를 타설하고, 아울러 측벽(3)에 콘크리트를 타설하여 탱크를 완성한다.

측벽(3)의 내측에는 보냉재를 끼워서 멤브레인(4)을 설치한다.

저판(1)의 내부에는 일반적으로 저부 히터(5)를 배치한다. 단 반드시 연속적인 지중벽이 필요한 것은 아니다.

<3> 측벽과 저판의 강결합

상기한 바와 같이 지하탱크는 철근 콘크리트제의 측벽(3)과 저판(1)으로 구성된다.

그리고, 특히 본 발명의 지하탱크에 있어서는 측벽(3)과 저판(1)의 사이에 목지를 설치하지 않는다.

목지를 설치하지 않고 양자를 강결합하여 구성한다.

강결합된 구조는 종래의 공지된 방법에 의해 구축할 수 있다.

이러한 저판(1)과 측벽(3)의 연결부에 목지를 설치하지 않고, 강결합한 지하탱크가 완성한다.

이하에 도 3 및 도 4를 참조하여, 두께 잠변부를 설치하는 경우에 대해서 설명한다.

측벽과 저판의 설치부에 두께 잠변부(6)가 설치된다.

이러한 것은 측벽과 저판의 설치부에 있어서, 측벽 하부의 두께가 서서히 변화되는 구조이다.

이러한 잠변부(6)는 측벽의 하단, 즉 저판과의 설치부에 있어서 탱크 내측을 향하여 가장 두껍게, 상부에서는 서서히 얇게 되도록 구성된다.

이와 같이 측벽과 저판의 설치부에 잠변부(6)가 형성되는 것에 의해, 측벽의 하단부에 발생된는 응력집중을 분산시킬 수 있다.

이하에 도 5 및 도 6을 참조하여, 저판의 형상이 아래 방향으로 돌출되는 형상으로 한 경우에 대해서 설명한다.

저판(1)은 그 하면(7)을 아래 방향으로 돌출되는 형상으로 구성된다.

즉, 저판(1)의 중심부가 가장 아래 방향으로 돌출되고, 그 주변에 다수의 경사면이 형성되어 구성된다.

따라서, 저판(1)의 하면(7)은 구면을 다수의 평면 집합으로 구성한 바와 같은 형상을 나타낸다.

저판(1)의 상면, 즉 탱크 바닥은 반드시 저판(1)의 하면(7)에 일치시켜 다각형상으로 형성될 필요는 없고, 평면으로 형성되거나 또는 저판(1)의 하면(7)과는 다른 다면체로 형성할 수 있다.

저판(1)의 하면(7)이 아래로 향하여 돌출되는 것에 의하여, 측벽(3)과 저판(1)의 설치부에 응력의 흐름을 매끄럽게 하여, 측벽(3)과 저판(1)의 설치부에 발생하는 과대한 굽힘 모멘트를 완화시킬 수 있다.

이하 도 9를 참조해 동결관을 사용할 경우, 지하탱크의 구조에 대해서 설명한다.

<1> 동결관

동결관(91,92)은 측벽(3) 또는 연속적인 지중벽(2)의 내부에, 예를 들어 깊기 방향으로 설치한다. 그리고, 원주방향으로 간격을 두고 병렬되어 병렬되는 관의 하단을 연결한다. 여러 개의 병렬하는 관의 상단과 하단이 서로 연결되어 냉각액이 연속적으로 흐르는 것이 가능하게 된다.

또한, 동결관(91,92)은 냉각액 주입관과 배기관의 이중구조로 할 수도 있다. 이러한 경우, 배기관의 내부에 냉각액 주입관이 설치된다.

더욱이 동결관(91,92)은 원주 방향으로 설치될 수도 있다.

동결관(91,92)은 냉각액을 주입하기 위한 것이다.

냉각액으로서는 예를 들면 공지된 브라인 방식을 사용할 경우 브라인액을 이용한다. 이 경우, 브라인액이 동결관(91,92) 내부로 순환된다. 브라인액은 지상에 설치된 설비로 제조된다.

또한, 공지의 저온액화 가스 주입방식을 사용할 경우는, 냉각액으로서 액체질소 등을 사용한다. 이 경우, 탱크로리로 운반한 액체질소를 동결(91,92)에 주입한다.

또한, 배관을 하는 것에 의하여 액체질소 등을 직접 동결관에 주입하는 방법도 있다.

<2> 매설관

매설관(51)은 저판(1)에 매설하는 관을 말한다.

매설관(51)에는 저부 히터(5)를 위한 관이 사용될 수 있다. 이 경우, 공동으로 사용한 후에, 지하탱크의 저판(1)에 접하는 지반의 동결을 막기 위하여 저부 히터(5)가 사용될 수 있다.

공동으로 사용 전의 매설관(51)은 저판(1)을 동결시키기 위한 것이다.

저판(1)을 동결시키기 위해서는 매설관(51)에 냉각액을 통과시킨다.

<3> 저판 및 측벽의 구축

최초에, 필요에 따라서 연속적인 지중벽(2)의 시공을 공지의 방법으로 행한다. 통상 연속적인 지중벽(2)은 원통형상으로 시공한다.

연속적인 지중벽(2)을 구축하기 위한 굴삭홈의 내부에, 필요에 의해서 동결관(92)이 설치된다. 동결관(92)의 설치 후에, 굴삭홈에 콘크리트를 충진하는 것 등으로 연속적인 지중벽(2)을 구축한다.

그리고, 연속적인 지중벽(2)으로 둘러싸인 범위를 굴삭하여, 공지의 방법에 따라서 지하탱크의 저판(1) 및 측벽(3)을 구축한다. 공지의 방법은 예를 들면 굴삭하면서 측벽(3)을 구축하는 역권(逆卷) 공법과, 굴삭후에 저판(1), 측벽(3)의 순으로 구축하는 순권(順卷) 공법 등이 있다.

굴삭시 및 측벽·저판의 구축 중에 필요에 따라서는 지하수위를 저하시킨다.

<4> 사전동결

측벽(3) 및 저판(1)의 구축 후에, 연속적인 지중벽(2)의 내부에 설치된 동결관(92)과 측벽(3)의 내부에 설치된 동결관(91)들중 적어도 어느 하나 및 저판(1)내부에 설치한 매설관(51)에 냉각액을 주입하는 것에 의하여, 측벽(3) 및 저판(1)이 동결될 수 있다.

본 발명의 지하탱크의 구조는 이상 설명한 바와 같이, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

<1> 측벽과 저판의 사이에 목지가 존재하지 않는다. 이 때문에 구조가 간단하고, 철근과 형틀의 조립이 용이하여 경제적으로 구축할 수 있고, 공사 기간을 단축시킬 수 있다.

<2> 측벽과 저판의 사이에 목지가 존재하지 않기 때문에, 주변에 존재하는 지하수 등이 목지를 통해서 탱크 내부로 침수될 가능성이 없고, 높은 수밀성이 확보된다.

<3> 측벽의 하단부의 두께를 서서히 변화시킨 경우, 측벽의 하부에 응력이 집중하는 현상을 막을 수 있다. 이 때문에 측벽 하부에 철근이 집중하지 않는다. 따라서, 철근이 과밀화한 장소에서 발생하기 쉬운 콘크리트 유동의 저해현상이 발생하지 않고, 신뢰성이 높은 콘크리트제의 지하탱크를 얻을 수 있다.

<4> 저판의 하면을 하향돌출의 형상으로 형성한 경우, 측벽과 저판의 결합부에서 발생하는 과대한 굽힘 모멘트를 완화시킬 수 있다. 이 때문에 측벽 하부에 철근이 집중되지 않는다. 따라서, 철근이 과밀화한 장소에서 발생하기 쉬운 콘크리트 유동의 저해현상이 발생하지 않고, 신뢰성이 높은 콘크리트제의 지하탱크를 얻을 수 있다.

동결관을 사용하는 본 발명의 지하탱크의 구조는 이상 설명한 바와 같이, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

<1> 지하탱크 및 저온 내용액이 냉열에 의한 동결 이전에 동결관 및 매설관으로 미리 동결된다. 이 결과, 종래와 같이 내용액에 의한 몸체 동결 이전에 작용하는 수압에 대한 과잉 대책을 취할 필요없이, 측벽의 하단과 저판의 결합부를 간단한 구조로 할 수 있다.

<2> 지하탱크 및 저온 내용액이 냉열에 의한 동결 이전에 동결관 및 매설관으로 미리 동결된다. 종래 구조와 비하여 조기에 높은 방수성을 확보하기 때문에, 운전의 정상 모드로의 이행이 빨라져, 유지비용이 저렴하게 될 수 있다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 측벽, 저판 및 상기 측벽과 상기 저판을 강결합시키는 접합부로 구성되고, 또한 상기 측벽과 상기 저판의 설치부위에 있어서, 상기 측벽의 하부의 두께는 상기 저판과의 설치부위가 탱크 내측으로 향하여 가장 두껍게 되는 두께 잠변부로 구성되는 지하탱크의 구조로서,

   상기 측벽 내부에 동결관이 설치되고, 상기 저판에 매설관을 설치하고, 상기 동결관 및 상기 매설관에 냉각액을 통과시켜, 저온 내용액을 지하탱크로 주입하기 이전에 지하탱크를 동결시키는 것을 특징으로 하는 지하탱크의 구조.
3. 측벽, 저판 및 상기 측벽과 상기 저판을 강결합시키는 접합부로 구성되고, 또한 상기 저판의 하면이 아래쪽을 향해 돌출되는 다면체로서 구성되는 지하탱크의 구조로서,

   상기 측벽 내부에 동결관이 설치되고, 상기 저판에 매설관을 설치하고, 상기 동결관 및 상기 매설관에 냉각액을 통과시켜, 저온 내용액을 지하탱크로 주입하기 이전에 지하탱크를 동결시키는 것을 특징으로 하는 지하탱크의 구조.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 측벽, 저판 및 상기 측벽과 상기 저판을 강결합시키는 접합부로 구성되고, 상기 측벽 또는 상기 측벽 외주에 배치되는 연속적인 지중벽을 포함하며, 또한 측벽과 저판의 설치부위에 있어서, 상기 측벽의 하부의 두께는 저판과의 설치부위가 탱크 내측으로 향하여 가장 두껍게 되는 두께 잠변부로 구성되는 지하탱크의 구조로서,

   상기 연속적인 지중벽의 적어도 한 쪽 내부에 동결관을 설치하고, 상기 저판에 매설관을 설치하고, 상기 동결관 및 상기 매설관에 냉각액을 통과시켜, 저온 내용액을 지하탱크로 주입하기 이전에 지하탱크로 동결시키는 것을 특징으로 하는 지하탱크의 구조.
8. 측벽, 저판 및 상기 측벽과 상기 저판을 강결합시키는 접합부로 구성되고, 또한 상기 측벽 또는 측벽 외주에 배치되는 연속적인 지중벽을 포함하며, 또한 저판의 하면이 아래쪽을 향해 돌출되는 다면체로서 구성되는 지하탱크의 구조로서,

   상기 연속적인 지중벽의 적어도 한 쪽 내부에 동결관을 설치하고, 상기 저판에 매설관을 설치하고, 상기 동결관 및 상기 매설관에 냉각액을 통과시켜, 저온 내용액을 지하탱크로 주입하기 이전에 지하탱크로 동결시키는 것을 특징으로 하는 지하탱크의 구조.