KR100696183B1 - 파이프 이음장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부온도의 영향에 의해 연결된 파이프간에 신축이 발생될 경우에도 이음장치가 가변적으로 이동할 수 있고, 외부에서 전달되는 동적 충격의 축적으로 인한 피로파괴의 발생을 최소화시켜 주는 파이프 이음장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 이음장치는, 일측 이음관, 타측 이음관 및 각 이음관의 내측으로 조립되는 패킹(100)으로 구성되되, 상기 패킹(100)은 양측에 각 파이프(P1,P2)의 일단부가 이격되게 끼워지고, 상기 일측 이음관은, 일측부에서 상기 각 파이프(P1,P2) 중 일측 파이프(P1)가 끼워진 패킹(100)에 대해 체결되어 고정시키고, 타측부에 상기 타측 이음관과 조립되는 결합부(210a,210b)를 갖는 일측 분할이음구(200a,200b)가 복수개 구비되고, 상기 타측 이음관은, 일측부에서 상기 각 파이프(P1,P2) 중 일측 파이프(P1)가 끼워진 패킹(100)에 대해 체결되어 고정시키고, 상기 일측 분할이음구(200a,200b)의 결합부(210a,210b)와 결합되는 타측단에 이탈을 방지하는 걸림턱(310a,310b)을 갖는 타측 분할이음구(300a,300b)가 복수개 구비되어진다.
교량, 파이프, 이음관, 아이볼트, 유동체
Description
도 1은 교량에 연결설치된 일반적인 파이프를 나타낸 구성도,
도 2는 종래의 교량에 설치되는 각 파이프를 중계연결하여 주는 이음장치를 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 파이프 이음장치를 나타낸 분해상태 사시도,
도 4는 본 발명의 파이프 이음장치를 나타낸 결합상태 사시도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 파이프 이음장치의 작동상태도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
100 : 패킹 200a,200b : 일측 분할이음구
210a,210b : 결합부 211a,211b : 패킹수용부
212a,212b : 안내공간 213a,213b : 안내턱
220a,220b : 일측 돌출단 230a,230b : 일측 이탈방지턱
240a : 수직편 240b : 수평편
300a,300b : 타측 분할이음구 310a,310b : 걸림턱
320a,320b : 타측 돌출단 330a,330b : 타측 이탈방지턱
400a,400b : I볼트 410a,510a : 너트
500a : 일자볼트 P1,P2 : 파이프
본 발명은 이음장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부온도의 영향에 의해 연결된 파이프간에 신축이 발생될 경우에도 이음장치가 가변적으로 이동할 수 있고, 외부에서 전달되는 동적 충격의 축적으로 인한 피로파괴의 발생을 최소화시켜 주는 파이프 이음장치에 관한 것이다.
일반적으로 교량에는 집수구를 통해 집수된 빗물을 포함하는 유동체가 하천 등과 같은 외부로 방류되도록 집수구와 연결된 집수관 및 배수관으로 이루어진 파이프가 설치되어 있다.
도 1은 교량에 연결설치된 일반적인 파이프를 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이, 교량에는 집수구를 통해 유입되는 유동체를 외부로 방출하기 위해 집수관(1)과 배수관(2)으로 이루어진 파이프는 그 설치장소가 교량을 구성하는 슬래브(3)의 하부벽체 및 교각(4)을 따라 설치된다.
이중, 배수관의 경우 그 연장길이 및 설치각도와 같은 다양한 인자에 따라 배수관(2) 규격(길이)의 변경이 자주 발생하기 때문에 설계도면대로 제작하기가 어려울 뿐만 아니라, 제작한다 하더라도 그 제작된 배수관(2)의 길이로 인해 운반이 불가능하여 현장 제작 및 실측에 의한 절단 작업을 해서 이루어진다.
이와 같은, 종래의 교량용 파이프 중 집수관(1)의 설치공정은 슬래브(3) 양생 시 설치되고, 배수관(2)의 설치공정은 기 양생된 슬래브(3)의 하부벽체 및 교각(4)에 소정간격으로 드릴링하여 배수관 고정홈을 형성하고, 그 형성된 배수관 고정홈에 앵커볼트를 내삽 고정한 후 U자형 클램프를 이용하여 소정규격을 가지는 배수관(2)들을 연결고정한 후 그 연결고정된 배수관들의 각 끝단을 용접에 의해 연결고정하고, 집수관(1)과 연결되는 배수관(2)도 용접에 의해 연결한다.
그런데 용접에 의한 각 배수관(2) 및 집수관(1)의 연결고정은 슬래브(3)의 하부벽체 및 교각(4)을 따라 각 배수관(2)들을 배치시킨 상태에서 수행되기 때문에 용접공정을 원활하게 수행할 수 없어 각 연결된 집수관(1) 및 배수관(2)의 연결부분에서 균열이 빈번하게 발생하며, 이동 중인 차량 또는 보행자에 의해 전파되는 동적 충격, 계절에 따른 외부온도 등을 포함하는 환경요인에도 영향을 받기 때문에 설치공정에 제한을 받고 있다.
이를 해소하기 위해 제안된 것으로, 도 2는 선등록(등록번호; 20-0347094)된 종래의 교량에 설치되는 각 파이프를 중계연결하여 주는 이음장치를 나타낸 단면도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 파이프들을 중계연결하여 주는 이음장치는 고무관(5)의 양측에 연결시키고자 하는 일측 연결관(P1) 및 타측 연결관(P2)의 일단부를 내삽하여 연결고정하되, 기밀유지를 위해 상기 일측 파이프(P1) 및 타측 파이프(P2)의 일단부가 물리는 연결홈(6a)이 형성되고, 외측에 벤딩홈이 형성된 한 쌍의 배수관 연결자(6)를 일측 파이프(P1) 및 타측 파이프(P2)에 끼운 상태에서 고무관 (5)의 양측에 연결시키는 구조이다.
또한, 고무관(5)의 양측에 일부 내삽된 일측 파이프(P1) 및 타측 파이프(P2)가 견고하게 고정되도록 일측 파이프(P1) 및 타측 파이프(P2)의 일단이 안착되는 안착턱과 상기 한 쌍의 배수관 연결자(6)의 외측에 형성된 벤딩홈의 형상에 대응하는 요철이 고무관(5)의 내경에 형성되어 있어 벤딩처리되고 또한, 강도 보강을 위해 고무관(5)의 내부에는 코일스프링(7)이 내삽되어 있다.
그러나 이와 같이, 구성되는 종래의 이음장치를 교량에 구비된 파이프들을 중계연결하여 사용 중 다음과 같은 문제점이 있다.
각 파이프(P1,P2)를 연결시켜주는 이음장치는 상술한 바와 같이, 그 연결된 각 파이프(P1,P2)가 유동되지 않도록 고무관(5)의 양측부에 벤딩처리가 되어 있고, 고무관(5)에는 일정형상을 유지시켜 주는 코일스프링(7)이 내삽되어 있기 때문에 탄성력이 거의 없는 상태이다.
이는, 환경요인 중 외부온도에 영향을 받을 경우, 여름에는 고온으로 인해 고무관(5)에 끼워진 각 연결관(P1,P2)의 신장이 발생한다. 그러나, 고무관(5)의 일정형상을 유지시켜 주는 코일스프링(7)과 견고하게 결합된 벤딩 때문에 각 파이프(P1,P2)의 신장하고자 하는 힘과 고무관(5)을 일정형상으로 유지시키고자 하는 힘이 충돌하여 고무관(5)에 크랙이 야기될 수 있다.
또한, 겨울에는 영하의 온도로 인해 고무관(5)에 끼워진 각 파이프(P1,P2)의 수축이 발생하나 이 또한, 고무관(5)에 구비된 코일스프링(7)과 벤딩결합 때문에 각 파이프(P1,P2)의 수축하고자 하는 힘과 고무관(5)을 일정형상으로 유지시키고자 하는 힘이 충돌하여 고무관(5)에 크랙이 야기될 수 있다. 이로 인해, 종래의 이음장치를 구성하는 고무관(5)의 누수현상이 야기된다.
또한, 환경요인 중 차량 및 보행자에 의해 전달되는 동적 충격은 에너지적으로 불안정한 부분인 이음장치의 고무관(5) 부분에 동적 충격에 의한 잔류응력이 축적되는데 고무관(5)의 재질특성상 축적된 잔류응력으로 인한 피로파괴가 조기에 발생하며 이는, 이음장치의 훼손을 야기시켜 유지보수에 어려움이 있다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 이음장치 내에 연결된 각 파이프의 이송수단을 구비함으로써 환경요인 중 외부온도(냉온, 또는 고온)의 영향에 의해 연결된 파이프간에 신축이 발생될 경우에도 해당 이음장치가 가변적으로 이동할 수 있는 파이프 이음장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 환경요인 중 차량 및 보행자에 의해 전달되는 동적 충격의 축적으로 인한 피로파괴의 발생을 최소화함과 더불어 이음장치의 구성 중 고무재질인 패킹에 피로파괴로 인한 훼손이 발생할 경우에도 누수현상을 예방하여 주는 파이프 이음장치를 제공하는데 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 파이프 이음장치를 나타낸 분해상태 사시도이고, 도 4는 본 발명의 파이프 이음장치를 나타낸 결합상태 사시도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 파이프 이음장치의 작동상태도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 교량용 파이프 이음장치는 소정의 길이로 된 각 파이프(P1,P2)를 길이방향으로 연속되게 연결하는 이음장치에 있어서, 상기 이음장치는, 일측 이음관과, 상기 일측 이음관에 대응되는 타측 이음관과, 상기 각 이음관의 내측으로 조립되는 패킹(100)으로 구성되되, 상기 패킹(100)은 양측에 상기 각 파이프(P1,P2)의 일단부가 소정거리 이격되게 끼워지고, 상기 일측 이음관은, 일측부에서 상기 각 파이프(P1,P2) 중 일측 파이프(P1)가 끼워진 패킹(100)에 대해 체결되어 고정되는데, 이때 타측부에 상기 타측 이음관과 조립되는 결합부(210a,210b)를 갖는 일측 분할이음구(200a,200b)가 복수개로 이루어진다. 아울러 반대편의 상기 타측 이음관은, 일측부에서 상기 각 파이프(P1,P2) 중 일측 파이프(P1)가 끼워진 패킹(100)에 대해 체결됨으로써 한쌍인 이들 양쪽 이음관이 상기 각 파이프(P1,P2)가 끼워진 패킹(100)에 대해 압착 고정될 수 있다. 물론 상기 일측 분할이음구(200a,200b)의 결합부(210a,210b)와 결합되는 타측단에 이탈을 방지하는 걸림턱(310a,310b)을 갖는 타측 분할이음구(300a,300b)도 복수개로 이루어진다.
여기서, 상기 패킹(100)에 끼워지는 각 파이프(P1,P2)의 이격거리는 본 발명의 교량용 파이프가 연결설치되는 곳의 기후에 따른 온도 변화 및 파이프의 열팽창계수 등을 고려하여 최초 설치 시에 여름철 고온에 열팽창되는 각 파이프(P1,P2)가 닿지 않을 정도가 되는 거리만큼 이격시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 일측 이음관을 구성하는 일측 분할이음구(200a,200b) 및 타측 이 음관을 구성하는 타측 분할이음구(300a,300b)의 개수는 각각 2-3개 정도로 이루어지며, 바람직한 개수는 2개이다.
상기 결합부(210a,210b)는 단차를 이루는 것으로 상기 패킹의 굴곡되는 부분을 수용하는 패킹수용부(211a,211b) 및 상기 조립된 타측 이음관을 안내하는 안내공간(212a,212b)과 안내턱(213a,213b)으로 이루어져 있다.
즉, 결합부(210a,210b)는 패킹수용부(211a,211b) 및 안내공간(212a,212b)이 형성되도록 일측부와 연결된 타측부의 첫 단부분에 1차 계단 및 2차 계단을 순차적으로 형성한 구조이다.
상기 복수개 구비된 각 일측 분할이음구(200a,200b)의 일측부 및 상기 복수개 구비된 각 타측 분할이음구(300a,300b)의 일측부 간에는 볼트 체결에 의해 상기 각 파이프(P1,P2)의 일단부를 고정시킨다.
여기서, 복수개의 일측 분할이음구(200a,200b) 및 복수개의 타측 분할이음구(300a,300b) 간을 고정시켜 주는 볼트는 아이볼트구조를 가지는 것으로 일측 분할이음구(200a,200b)를 이용하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 하나의 일측 분할이음구(200a)의 일측부의 외경에 중공이 형성된 수직편(240a)이 설치되고, 그 하나의 일측 분할이음구(200a)에 대응하는 다른 하나의 일측 분할이음구(200b)의 일측부에 중공이 형성된 한 쌍의 수평편(240b)이 설치되며, 볼트머리에 관통공이 형성된 I볼트(400a)를 상기 한 쌍의 수평편(240b)에 위치시킨 후 일자볼트(500a)를 각 중공 및 관통공을 관통하여 너트(410a)체결하고, I볼트(400a)의 나사산이 형성된 부분을 수직편(240a)의 중공에 관통시켜 너트(510a)체 결함으로써 결합된다.
이와 같은, I볼트 체결방식은 일측 분할이음구(200a) 간에 맞닿는 타측부에도 동일하게 구현되며, 타측 분할이음구(300a,300b)에도 상술한 I볼트 체결방식과 동일한 체결방식으로 결합되도록 각 타측 분할이음구(300a,300b) 간의 맞닿는 일측부 및 타측부에는 중공이 형성된 수직편(340a) 및 한 쌍의 수평편(340b)이 각각 설치되어 있고, I볼트(400b), 일자볼트(500b) 및 너트(410b,510b)가 각각 구비되어 있다.
상기 각 일측 분할이음구(200a,200b) 및 상기 각 타측 분할이음구(300a,300b)의 내경면에는 일측 돌출단(220a,220b) 및 타측 돌출단(320a,320b)이 형성되어 있어 I볼트 체결 시 해당 돌출단(220a,220b)(320a,320b)에 힘이 응집되어 보다 견고하게 결합이 되도록 제공한다.
상기 패킹(100)의 일단 및 타단이 위치하는 상기 일측 분할이음구(200a,200b) 및 타측 분할이음구(300a,300b)의 내경면에는 일측 이탈방지턱(230a,230b) 및 타측 이탈방지턱(330a,330b)이 각각 구비되어 조립되는 패킹(100)이 사용 시 외부로 이탈되는 것을 방지한다.
이상과 같이, 구성되는 본 발명의 교량용 파이프 이음장치를 각 파이프(P1,P2)에 중계연결할 경우 먼저 교량을 구성하는 슬래브의 하부벽체 및 교각을 따라 집수관과 배수관 기능을 수행하는 소정규격의 각 파이프(P1,P2)를 배치한다.
이후, 그 배치된 각 파이프(P1,P2)의 일단부를 소정간격 이격되게 패킹(100)에 끼운 상태에서 본 발명의 타측 이음관을 구성하는 2개의 타측 분할이음구를 타 측 파이프(P2)가 끼워진 패킹(100)을 감싸도록 배치하고, 일측 이음관을 구성하는 2개의 일측 분할이음구(200a,200b)를 일측 파이프(P1)가 끼워진 패킹(100)을 감싸도록 배치하되, 타측 분할이음구(300a,300b)에 구비된 걸림턱(310a,310b)이 일측 분할이음구(200a,200b)에 구비된 결합부(210a,210b)와 맞물리는 구조로 배치한다.
이 후, 배치된 각 일측 분할이음구(200a,200b) 및 타측 분할이음구(300a,300b)를 I볼트 체결하여 고정함으로써 설치를 완료한다.
이 후, 사용 중 본 발명의 교량용 파이프 이음장치가 환경요인 중 외부온도, 예를 들어, 여름철의 고온 및 겨울철의 냉온에 영향을 받을 경우 연결된 각 파이프(P1,P2)의 신축이 발생한다.
먼저 여름철의 고온으로 인해 패킹(100)에 끼워진 각 파이프(P1,P2) 간에 신장이 발생할 경우 각 타측 분할이음구(300a,300b)에 구비된 걸림턱(310a,310b)은 각 일측 분할이음구(200a,200b)에 구비된 결합부(210a,210b)의 안내공간(212a,212b)에 위치되어 있어, 그 걸림턱(310a,310b)은 파이프(P2)가 신장되는 방향으로 결합부(210a,210b)의 안내공간(212a,212b)을 따라 이송된다.
또한, 결합부(210a,210b)에 형성된 안내턱(213a,213b)도 파이프(P1)가 신장되는 방향으로 이송되며, 각 파이프(P1,P2)의 신장에 의해 발생하는 패킹(100)의 주름(굴곡되는 부분)은 패킹수용부(211a,211b)에 수용됨으로써 패킹(100)에 어떠한 힘도 전달되지 않아 패킹(100)의 훼손 없이 장기간 사용할 수 있다.
또한, 겨울철의 냉온으로 인해 패킹(100)에 끼워진 각 파이프(P1,P2) 간에 수축이 발생할 경우 각 타측 분할이음구(300a,300b)에 구비된 걸림턱(310a,310b)은 파이프(P2)가 수축되는 방향으로 각 일측 분할이음구(200a,200b)에 구비된 결합부(210a,210b)의 안내공간(212a,212b)을 따라 이송된다.
또한, 결합부(210a,210b)에 형성된 안내턱(213a,213b)도 파이프(P1)가 수축되는 방향으로 이송되는데 이때, 패킹수용부(211a,211b)에 수용된 패킹(100)의 주름이 펴짐으로서 패킹(100)에 어떠한 힘도 전달되지 않아 패킹(100)의 훼손 없이 장기간 사용할 수 있다.
그리고 환경요인 중 차량 및 보행자에 의해 전달되는 동적 충격은 에너지적으로 불안정한 부분인 본 발명의 이음장치에 전달된다 할지라도 일측 이음관, 타측 이음관 및 패킹(100)에 분산 전달되기 때문에 잔류응력이 축적량이 적어 피로파괴가 종래 보다 매우 늦게 발생할 뿐만 아니라 고무재질인 패킹(100)에 잔류응력이 축적되어 패킹(100)에서 피로파괴가 발생한다 할지라도 밀폐된 일측 이음관과 타측 이음관의 내경면에 그 훼손된 패킹(100)이 안착되어 있기 때문에 누수현상을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 환경요인 중 외부온도(냉온, 또는 고온)의 영향에 의해 연결된 파이프간에 신축이 발생될 경우에도 해당 이음장치가 가변적으로 이동할 수 있어 해당 파이프를 연결하여 주는 패킹의 훼손을 방지하여 장기간 사용할 수 있어 유지보수가 용이한 효과를 발휘한다.
또한, 환경요인 중 차량 및 보행자에 의해 전달되는 동적 충격의 축적으로 인한 피로파괴의 발생을 최소화함과 더불어 이음장치의 구성 중 고무재질인 패킹에 피로파괴로 인한 훼손이 발생할 경우에도 누수현상을 예방하여 주는 효과도 있다.
Claims (5)
- 소정의 길이로 된 각 파이프(P1,P2)를 길이방향으로 연속되게 연결하는 이음장치에 있어서,상기 이음장치는, 일측 이음관과, 상기 일측 이음관에 대응되는 타측 이음관과, 상기 각 이음관의 내측으로 조립되는 패킹(100)으로 구성되되,상기 패킹(100)은 양측에 상기 각 파이프(P1,P2)의 일단부가 소정거리 이격되게 끼워지고,상기 일측 이음관은, 일측부에서 상기 각 파이프(P1,P2) 중 일측 파이프(P1)가 끼워진 패킹(100)을 통해 고정시키고, 타측부에 상기 타측 이음관과 조립되는 결합부(210a,210b)를 갖는 일측 분할이음구(200a,200b)가 복수개로 이루어지며,상기 타측 이음관은, 일측부에서 상기 각 파이프(P1,P2) 중 일측 파이프(P1)가 끼워진 패킹(100)을 통해 고정시키고, 상기 일측 분할이음구(200a,200b)의 결합부(210a,210b)와 결합되는 타측단에 이탈을 방지하는 걸림턱(310a,310b)을 갖는 타측 분할이음구(300a,300b)가 복수개로 이루어진 것을 특징으로 하는 파이프 이음장치.
- 제 1항에 있어서,상기 결합부(210a,210b)는 단차를 이루는 것으로 상기 패킹의 굴곡되는 부분 을 수용하는 패킹수용부(211a,211b) 및 상기 조립된 타측 이음관을 안내하는 안내공간(212a,212b)과 안내턱(213a,213b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프 이음장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 복수개 구비된 각 일측 분할이음구(200a,200b)의 일측부 및 상기 복수개 구비된 각 타측 분할이음구(300a,300b)의 일측부 간에는 볼트 체결에 의해 상기 각 파이프(P1,P2)의 일단부를 고정시키는 것을 특징으로 하는 파이프 이음장치.
- 제 1항에 있어서,상기 각 일측 분할이음구(200a,200b) 및 상기 각 타측 분할이음구(300a,300b)의 내경면에는 일측 돌출단(220a,220b) 및 타측 돌출단(320a,320b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프 이음장치.
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| KR1020050022067A KR100696183B1 (ko) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | 파이프 이음장치 |
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| KR20060100513A KR20060100513A (ko) | 2006-09-21 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101399189B1 (ko) * | 2012-01-20 | 2014-06-27 | 안석환 | 교량 배수관용 신축이음장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200216502Y1 (ko) | 2000-10-10 | 2001-03-15 | 최의영 | 파이프의 이음장치 |
| KR200357234Y1 (ko) | 2004-04-30 | 2004-07-23 | 문원기 | 파이프 이음구조 |
-
2005
- 2005-03-17 KR KR1020050022067A patent/KR100696183B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR200216502Y1 (ko) | 2000-10-10 | 2001-03-15 | 최의영 | 파이프의 이음장치 |
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| KR101399189B1 (ko) * | 2012-01-20 | 2014-06-27 | 안석환 | 교량 배수관용 신축이음장치 |
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