KR100775411B1 - 압송압력에 의해 콘크리트 몰탈을 이송하는 이송배관라인의조인트 연결구조 및 이를 이용하여 콘크리트 몰탈을송전철탑의 현장으로 이송하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압의 압송압력에 의하여 콘크리트 몰탈이 이송배관라인을 통해 송전철탑의 시공되는 현장까지 이송되는 과정에서 압송압력이 최대로 걸리는 3/5L구역의 조인트부와 , 그리고 압송압력이 비교적 최소로 걸리는 2/5L구역일지라도 굴곡경사면의 조인트부에 모멘트로 인한 커플링 날개부의 회전을 방지하도록 한 대항수단을 구비한 이송배관 결합구조와, 그리고 이에 대응되는 커플링 구조를 체결하여 고압의 압송압력으로 인한 조인트부의 터짐을 방지하고자함에 그 목적이 있다.

이송배관 라인, 이송배관 결합구조, 커플링 날개 걸림부재, 커플링 날개 지지부재

Description

압송압력에 의해 콘크리트 몰탈을 이송하는 이송배관라인의 조인트 연결구조 및 이를 이용하여 콘크리트 몰탈을 송전철탑의 현장으로 이송하는 방법{Joint coupler structure having transfering concrete mortar to the site by high pressure through pipe laying line and method transfering concrete mortar to the site}

도1 본 발명의 이송배관 라인을 나타낸 상태도

도2a 종래의 이송배관구조와 커플링구조를 보인 분해사시도

도2b 종래의 이송배관구조와 커플링구조가 고압의 압송압력으로 인하여 커플링의 날개부에 회전모멘트가 작용하고 있는 상태를 보인 개념도

도3a 본 발명의 이송배관 결합구조를 보인 단면 사시도

도3b 본 발명의 이송배관 결합구조에 커플링구조를 결합시킨 상태를 보인 분해 단면도

도3c 본 발명의 이송배관 결합구조에 커플링구조를 결합시킨 상태를 보인 결합 상태도

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100; 이송배관 라인, 10; 이송배관, 12; 조인트부,

20; 이송배관 결합구조, 21; 패킹, 22; 커플링 날개 걸림부재, 24; 커플링 날개 삽입홈, 26; 커플링 날개 지지부재,

30; 커플링 구조, 32; 반원형 부재, 34; 경첩부, 36; 고정부, 362; 고정 볼트, 364; 고정 홈, 38; 수직 날개부,

40; 체결부재

본 발명은 압송압력에 의해 콘크리트 몰탈을 이송하는 이송배관라인의 조인트 연결구조 및 이를 이용하여 콘크리트 몰탈을 송전철탑의 현장으로 이송하는 방법에 관한 것이다.

송전철탑은 산악지대에 설치되는 것이 보통이다. 송전철탑의 높이가 통상 50~100m이므로 기초지반을 견고하여야 한다. 기초지반에 투입되는 철근은 차치하더라도 콘크리트 양은 엄청나게 소요된다. 송전철탑을 건설하기위한 중량의 70%이상이 콘크리트 중량이다.

콘크리트 몰탈은 그 중량도 무겁고 그 부피도 커서 송전철탑 공사현장까지 헬기로 운반하기에는 비경제적이다. 헬기로 운반할 수 있는 용량이 너무 작기 때문에 헬기에 의한 이송은 비효율적이다.

이송도로를 송전철탑 공사현장까지 건설하는 경우에는 자연환경을 훼손하는 문제점이 있다. 그뿐 아니라 이송도로를 건설하기 위한 공사기간에다 실제 송전철탑건설에 드는 기간을 더하게 되면 송전철탑건설을 위한 공사기간이 너무 많이 걸린다는 문제점이 있다.

가파른 산악지역인 경우에는 이송도로가 완만하게 건설되어야하기 때문에 이송도로의 건설은 비경제적이다.

비교적 급한 경사인 경우에는 삭도를 이용하는 것이 보통이다. 삭도의 설치를 위하여 케이블의 설치와 케이블을 지지하기위한 지지철탑이 별도로 설치하여야하므로 삭도설치를 위한 기간이 많이 소요된다. 삭도에 의해 운반되는 콘크리트 몰탈 양이 적어 그 반복운송에 따른 비용에 비하여 비경제적이다. 진입도로를 건설할 수 없는 경우에 그 대안으로 사용되는 것이므로 비효율적이다.

본 발명자가 선출원한 특허 등록번호 제10-0712221호(송전철탑 건설을 위한 콘크리트 몰탈 이송배관라인 시공방법 및 구조)는 압송압력에 의하여 콘크리트 몰탈을 송전철탑이 건설되는 현장까지 이송하는 방법이다.

상기 선 출원 발명은 이송배관에 의하여 콘크리트 몰탈을 송전철탑이 건설되 는 현장까지 이송하는 방법이다. 이송과정에서 경사가 깊은 계곡에 와이어로프 거치대를 설치하여 이송배관이 내려갔다가 다시 올라오지 않도록 이송배관을 직선화한 것이다. 압송압력의 효율성을 향상시킨 콘크리트 몰탈 이송방식이다.

그런데 본 발명자는 실제 선출원의 이송배관 방식에 의하여 콘크리트 몰탈을 압송시켜 송전철탑의 기초지반을 실제 건설하는 과정에서 이송배관에 다음과 같은 사실이 발생되는 알게 되었다. 이때 조인트부(12)에 사용된 이송배관 구조(20a)와 커플링구조(30a)는 종래 흔히 사용되던 구조로서 도2a에 도시된 구조이다.

첫째, 콘크리트 이송배관라인은 지면에 견고하게 고정할 수 없는 여건 하에서 설치되기 때문에 콘크리트 몰탈이 고압으로 압송되는 과정에서 이송배관에 강한 진동이 발생됨을 알 수 있었다. 강한 진동이 발생되는 곳에 위치된 조인트부는 강한 진동으로 인하여 거의 모두가 터진 것을 볼 수 있었다.

둘째, 강한 진동이 발생되는 곳은 굴곡경사면에서 발견되고, 여기에다 굴곡경사면이 많을수록 더 많은 곳에서 조인트부가 터지는 현상이 발견되었다.

셋째, 또한 강한 진동이 발생되는 곳은 이송배관의 시점(S)과 종점(E)의 이송거리를 L이라할 때 시점에서 3/5L구간에서 이송배관의 진동이 강하게 발생되고, 이송배관의 조인트부도 이 구간에서 많이 터진 것을 발견하였다.

넷째, 시점(S)기준으로 3/5L구간을 넘어 종점(E)기준으로 2/5L구간에서는 이송배관의 조인트부가 터지는 현상은 거의 없었다. 그러나 2/5L구간이라도 굴곡경사면이 위치되는 경우에는 이송배관의 조인트부가 터지는 현상이 발생하였다.

다섯째, 이송배관의 시점(S)에서 압송압력이 최대가 되고, 이송배관의 종점(E)에서 최소가 된다는 것을 시험에 의하여 알 수 있었다.

여기에서 이송배관의 시점(S)에서는 이송배관 내에 채워진 이송거리 전체의 콘크리트 몰탈의 전 중량을 받는 곳이기 때문에 압송압력이 최대가 된다. 경사가 급하게 되면 압송압력은 더 한층 가중된다. 이러한 이유로 인하여 이송배관의 시점(S)을 기준으로 3/5L구간에서 이송배관의 조인트부가 터지게 되는 것이라고 판단된다.

이와 반대로 종점(E)기준으로 2/5L구간은 이송배관내의 콘크리트 몰탈 중량이 2/5L에 해당하는 중량이므로 3/5L구간보다 압송압력이 작게 걸리므로 이송배관의 조인트부가 터지는 일은 거의 발생되지 않는다고 판단된다.

이러한 상기의 사실을 기초하여 본 발명은 선 출원 발명의 이송방식에 대한 문제점을 개선한 것이다

선 출원 발명의 이송방식의 문제점은 압송압력으로 인한 이송배관 조인트부의 터짐 현상이다. 조인트부가 터지는 원인은 도2b에서와 같이 조인트부를 기준으로 양측에 설치된 이송배관(10)(10)에 압송압력이 서로 반대방향으로 작용함으로써 커플링 날개부(38a)가 체결되어있는 이송배관의 커플링 날개 걸림부재(22a)의 힘을 이기지 못하여 떨어져나가기 때문이다.

커플링 날개부(38a)의 두께를 두껍게 형성하여도 이송배관의 커플링 날개 걸림부재(22a)에는 압송압력에 의하여 수평방향으로 작용한다. 또 이 수평방향의 힘은 커플링 날개부(38a)를 수평방향으로 벌어지게 하는 힘으로 작용하게 되고, 벌어지려는 힘에 대하여 지지하는 곳은 바로 커플링의 상단 코너부(O)이다.

커플링의 상단 코너부(O)는 수직부재인 커플링 날개부(38a)를 지지하는 곳이므로 커플링 날개부(38a)에 수평방향의 힘이 작용하게 되면 커플링의 상단 코너부(O)에는 도2b의 바깥방향으로 모멘트가 크게 걸리게 된다. 즉 압송압력으로 인한 이송배관(10)에 작용하는 수평방향의 힘이 커플링 날개부(38a)에 수평방향으로 작용하게 되고 이는 다시 커플링의 상단 코너부(O)에 모멘트로 작용되어 커플링 날개부(38a)를 파손시키게 되는 것이다.

이를 요약하면 압송압력으로 인하여 이송배관(10)에 작용하는 수평방향의 힘 이 커플링의 상단 코너부(O)에 모멘트를 발생시키고 이는 커플링 날개부(38a)를 파손시키는 원인이다.

커플링의 상단 코너부(O)에 발생되는 모멘트는 커플링 날개부(38a)를 밖으로 회전되게 하는 힘이기 때문에 상기 회전되게 하는 힘에 대항하는 대항수단을 갖게 된다면 상기 모멘트로 인하여 커플링 날개부(38a)가 파손되지 않을 것이라는 점에 착안된 것이 바로 본 발명의 이송배관 구조이다.

본 발명은 크게 이송배관 결합구조(20)와 커플링 구조(30)로 이루어졌다. (도3a와 도3b 참조)

커플링 날개부의 회전을 방지하는 대항수단은 이송배관 구조에 형성하였다. 이송배관 결합구조에 대항수단이 형성된 것이므로 종래의 이송배관 구조와는 다르다.

커플링 구조는 종래의 커플링 구조와 동일하다. 다만 날개부의 외측면부를 수직면으로 형성한 것이 종래의 곡면형상과 다를 뿐이다. 이송배관 결합구조에 형성된 대항수단의 형상에 대응되도록 하기위해서 날개부의 외측면부를 수직면으로 형성하였다.

본 발명의 목적은 고압의 압송압력에 의하여 콘크리트 몰탈이 이송배관라인 을 통해 송전철탑의 시공되는 현장까지 이송되는 과정에서 압송압력이 최대로 걸리는 3/5L구역의 조인트부와 , 그리고 압송압력이 비교적 최소로 걸리는 2/5L구역일지라도 굴곡경사면의 조인트부에 커플링 날개부의 회전을 방지하는 대항수단을 갖는 이송배관 결합구조와, 그리고 이에 대응되는 커플링 구조를 체결하여 고압의 압송압력으로 인한 조인트부의 터짐을 방지하고자함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기위항 본 발명의 구성을 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 이송배관 결합구조(20)와 커플링 구조(30)로 이루어졌다. 이송배관 결합구조(20)는 조인트부에 형성되어있다. 이송배관 결합구조(20)는 커플링 날개 걸림부재(22)와, 커플링 날개 삽입홈(24)과, 그리고 체결공(261)이 형성된 커플링 날개 지지부재(26)로 형성되어있다.

커플링 날개 걸림부재(22)는 커플링 구조(30)내에 위치하고, 커플링 날개 지지부재(26)는 커플링 구조(30)밖에 위치한다. 그 높이는 커플링 날개 걸림부재(22)는 커플링 구조(30)보다 작고 커플링 날개 지지부재(26)는 커플링 구조(30)보다 크다.

커플링 구조(30)는 반원형 부재(32)와, 반원형 부재(32)의 양단에는 경첩부(34)와 고정부(36)로 이루어지고 반원형 부재(32)의 양 측면은 수직 날개부(38)로 이루어졌다.

커플링 구조(30)의 수직 날개부(38)가 커플링 날개 삽입홈(24)에 삽입된다. 이때 수직 날개부(38)는 이송배관 결합구조(20)의 커플링 날개 지지부재(26)와 밀착된 상태이다. 커플링 구조(30)의 수직 날개부(38)가 모멘트로 인한 회전을 방지하여 수직 날개부(38)가 파손되는 것을 방지하기위해서다.

콘크리트 몰탈의 누수를 방지하기위해서 커플링 구조(30)의 수직 날개부(38)의 내부에는 패킹(21)이 삽입되어있다.

압송압력이 크게 걸리는 3/5L 구간이나 2/5L 구간이지만 굴곡경사면이 위치된 조인트부에는 2개의 이송배관 결합구조(20)의 커플링 날개 지지부재(26)의 체결공(261)에 체결부재(40)를 견고하게 체결한다. 커플링 구조(30)의 수직 날개부(38)가 모멘트로 인하여 회전되는 것을 확실하게 방지하기위해서다.

다음으로 이송배관 결합구조(20)를 갖는 이송배관라인(100)에 의해 콘크리트 몰탈을 송전철탑의 현장으로 이송하는 방법에 대하여 설명한다.

2가지 이송방법에 대하여 설명한다.

첫 번째의 이송방법은 다음과 같다.

⒜ 이송배관라인(100)을 설치하기위하여 설계된 배관라인에 이송배관(10)을 준비하는 단계;

⒝ 이송거리(L)의 3/5L의 구간에 위치된 조인트부를 이송배관 결합구조(20)와 커플링 구조(30)로 견고하게 고정하고, 동시에 2개의 이송배관 결합구조(20)의 커플링 날개 지지부재(26)의 체결공(261)에 체결부재(40)를 견고하게 체결하는 단계;

⒞ 이송거리(L)의 2/5L의 구간에 굴곡경사면의 조인트부가 위치된 경우 굴곡경사면의 조인트부를 이송배관 결합구조(20)와 커플링 구조(30)로 견고하게 고정하고, 동시에 2개의 이송배관 결합구조(20)의 커플링 날개 지지부재(26)의 체결공(261)에 체결부재(40)를 견고하게 체결하는 단계;

⒟ 이송거리(L)의 2/5L의 구간의 조인트부에는 상기 ⒞를 제외하고는 2개의 이송배관 결합구조(20)의 커플링 날개 지지부재(26)의 체결공(261)에 체결부재(40)를 체결하지 않는 단계;

⒠ 콘크리트 몰탈을 이송배관라인(100)의 시점(S)에서 압송압력에 의하여 송전철탑이 시공되는 현장으로 이송하는 단계; 로 이루어짐을 특징으로 하는 이송배관 결합구조를 갖는 이송배관라인에 의해 콘크리트 몰탈을 송전철탑의 현장으로 이송하는 방법이다.

두 번째의 이송방법은 다음과 같다.

⒜ 이송배관라인(100)을 설치하기위하여 설계된 배관라인에 이송배관(10)을 준비하는 단계;

⒝ 이송거리(L)의 3/5L의 구간에 위치된 조인트부를 이송배관 결합구조(20)와 커플링 구조(30)로 견고하게 고정하고, 동시에 2개의 이송배관 결합구조(20)의 커플링 날개 지지부재(26)의 체결공(261)에 체결부재(40)를 견고하게 체결하는 단계;

⒞ 이송거리(L)의 2/5L의 구간에 위치된 조인트부를 이송배관 결합구조(20)와 커플링 구조(30)로 견고하게 고정하고, 동시에 2개의 이송배관 결합구조(20)의 커플링 날개 지지부재(26)의 체결공(261)에 체결부재(40)를 견고하게 체결하는 단계;

⒟ 콘크리트 몰탈을 이송배관라인(100)의 시점(S)에서 압송압력에 의하여 송전철탑이 시공되는 현장으로 이송하는 단계; 로 이루어짐을 특징으로 하는 이송배관 결합구조를 갖는 이송배관라인에 의해 콘크리트 몰탈을 송전철탑의 현장으로 이송하는 방법이다.

본 발명은 고압의 압송압력에 의하여 콘크리트 몰탈이 이송배관라인을 통해 송전철탑의 시공되는 현장까지 이송되는 과정에서 압송압력이 최대로 걸리는 3/5L 구역의 조인트부와 , 그리고 압송압력이 비교적 최소로 걸리는 2/5L구역일지라도 굴곡경사면의 조인트부에 커플링 날개부의 회전을 방지하는 대항수단을 갖는 이송배관 결합구조와, 그리고 이에 대응되는 커플링 구조를 체결함으로써 고압의 압송압력으로 인한 조인트부의 터짐을 방지하게 되는 효과가 있다.

이송배관 결합구조의 커플링 날개 지지부재가 압송압력으로 인한 모멘트에 의하여 커플링 구조의 수직 날개부가 회전되는 것을 방지함으로써 고압의 압송압력으로 인하여도 압송압력이 최대로 걸리는 3/5L구간이나 압송압력이 최소로 걸리는 2/5L구간의 굴곡경사면의 이송배관의 조인트부가 터지지 않게 되어 종래의 진입도로 및 삭도 건설로 인한 자연훼손을 방지할 수 있는 효과가 있다. 그뿐 아니라 이송배관라인에 의하여 콘크리트 몰탈을 송전철탑시공현장까지 이송이 가능하게 되어 경제적이고 효율적인 산악시공이 가능한 유용한 발명이다.

Claims (4)

1. 압송압력에 의하여 콘크리트 몰탈을 이송배관(10)으로 이송하는 이송배관라인(100)에 있어서 이송배관 결합구조(20)와 커플링 구조(30)로 이루어지고, 이송배관 결합구조(20)는 조인트부를 기준으로 커플링 날개 걸림부재(22)와, 커플링 날개 삽입홈(24)과, 그리고 체결공(261)이 형성된 커플링 날개 지지부재(26) 순으로 형성되어 있으며, 커플링 구조(30)는 반원형 부재(32)와, 반원형 부재(32)의 양단에는 경첩부(34)와 고정부(36)로 이루어지고 반원형 부재(32)의 양 측면은 수직 날개부(38)로 이루어지며, 커플링 날개 걸림부재(22)는 커플링 구조(30)내에 위치되면서 커플링 날개 지지부재(26)는 커플링 구조(30)밖에 위치되는 형태로 결합됨을 특징으로 하는 압송압력에 의해 콘크리트 몰탈을 이송하는 이송배관라인의 조인트 연결구조
2. 제1항에 있어서

   2개의 이송배관 결합구조(20)가 대향된 상태에서 커플링 날개 지지부재(26)의 체결공(261)에 체결부재(40)가 체결됨을 특징으로 하는 압송압력에 의해 콘크리트 몰탈을 이송하는 이송배관라인의 조인트 연결구조
3. ⒜ 이송배관라인(100)을 설치하기위하여 설계된 배관라인에 이송배관(10)을 준비하는 단계;

   ⒝ 이송거리(L)의 3/5L의 구간에 위치된 조인트부를 이송배관 결합구조(20)와 커플링 구조(30)로 견고하게 고정하고, 동시에 2개의 이송배관 결합구조(20)의 커플링 날개 지지부재(26)의 체결공(261)에 체결부재(40)를 견고하게 체결하는 단계;

   ⒞ 이송거리(L)의 2/5L의 구간에 굴곡경사면의 조인트부가 위치된 경우 굴곡경사면의 조인트부를 이송배관 결합구조(20)와 커플링 구조(30)로 견고하게 고정하고, 동시에 2개의 이송배관 결합구조(20)의 커플링 날개 지지부재(26)의 체결공(261)에 체결부재(40)를 견고하게 체결하는 단계;

   ⒟ 이송거리(L)의 2/5L의 구간의 조인트부에는 상기 ⒞를 제외하고는 2개의 이송배관 결합구조(20)의 커플링 날개 지지부재(26)의 체결공(261)에 체결부재(40)를 체결하지 않는 단계;

   ⒠ 콘크리트 몰탈을 이송배관라인(100)의 시점(S)에서 압송압력에 의하여 송전철탑이 시공되는 현장으로 이송하는 단계; 로 이루어짐을 특징으로 하는 이송배관 결합구조를 갖는 이송배관라인에 의해 콘크리트 몰탈을 송전철탑의 현장으로 이송하는 방법
4. ⒜ 이송배관라인(100)을 설치하기위하여 설계된 배관라인에 이송배관(10)을 준비하는 단계;

   ⒝ 이송거리(L)의 3/5L의 구간에 위치된 조인트부를 이송배관 결합구조(20)와 커플링 구조(30)로 견고하게 고정하고, 동시에 2개의 이송배관 결합구조(20)의 커플링 날개 지지부재(26)의 체결공(261)에 체결부재(40)를 견고하게 체결하는 단계;

   ⒞ 이송거리(L)의 2/5L의 구간에 위치된 조인트부를 이송배관 결합구조(20)와 커플링 구조(30)로 견고하게 고정하고, 동시에 2개의 이송배관 결합구조(20)의 커플링 날개 지지부재(26)의 체결공(261)에 체결부재(40)를 견고하게 체결하는 단계;

   ⒟ 콘크리트 몰탈을 이송배관라인(100)의 시점(S)에서 압송압력에 의하여 송전철탑이 시공되는 현장으로 이송하는 단계; 로 이루어짐을 특징으로 하는 이송배관 결합구조를 갖는 이송배관라인에 의해 콘크리트 몰탈을 송전철탑의 현장으로 이송하는 방법

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