KR100806134B1 - 밸브실 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브실을 이중 벽체로 하여 결로현상을 방지하고 동시에 이중 벽체 사이에 개재된 프레임의 구조 강성에 의해 연직토압과 수평토압에 대하여 변형이 없고 구조의 안정성을 갖도록 하는 밸브실 구조물에 관한 것으로, 박스 형태의 틀을 형성하기 위해 각재로 짜여진 박스프레임의 내측과 외측을 감싸는 형태로 설치되어 이중 벽체를 형성하는 내측패널함체 및 외측패널함체로 이루어진 함체와, 각재로 짜여진 커버프레임을 통해 내측과 외측을 감싸는 형태로 설치되는 내측패널커버 및 외측패널커버로 하여 이중 벽체로 이루어져 상기 함체의 상부를 통해 착탈 가능하게 설치되는 상부커버와, 상기 함체의 양측을 관통하여 관로를 수용하는 관로수용공과, 상기 상부커버에 형성되어 맨홀과 연통되는 맨홀연통공과, 상기 내측패널함체에 일정간격으로 설치되어 작업자의 이동수단을 제공하는 계단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

밸브실, 관로, 프레임, 패널, 이중 벽체, 결로현상, 절연성

Description

밸브실 구조물{A valve room structures}

본 발명은 상·하수도 및 용수관로에 사용되는 관로의 유지보수를 위해 지중에 매설되어 사용되는 밸브실에 관한 것으로, 특히 밸브실을 이중 벽체로 하여 결로현상을 방지하고 동시에 이중 벽체 사이에 개재된 프레임의 구조 강성에 의해 연직토압과 수평토압에 대하여 변형이 없고 구조의 안정성을 갖도록 하는 밸브실 구조물에 관한 것이다.

상·하수 및 용수관로에 사용되는 관로는 지중에 매설되어 사용되고 있으며, 관로 내부에 유동되는 다양한 종류의 유체를 효과적으로 제어하기 위하여 관로에는 일정한 구간마다 제수밸브, 공기밸브, 감압밸브, 이토변, 소화전 등의 부속시설물(이하, '밸브시설물'로 통칭함)을 갖추고 있으며, 이러한 밸브시설물은 밸브실 구조물 내에 배치되어 관리된다.

즉, 상기 밸브실 구조물은 맨홀과 연결되어 있으며, 맨홀을 통해 작업자가 밸브실 구조물로 들어가 관로의 유량조절, 단수 등을 실시하는 유지관리를 위하여 작업자가 작업할 공간이 형성되어 있다.

상기와 같은 밸브실 구조물의 크기는 원통형인 경우 대략 지름이 1.5미터 높 이가 1.5미터, 상자형의 경우 가로 폭 및 세로 폭 1.5미터 높이 1.5미터로 형성되어 사용되고 있다.

종래 밸브실 구조물은 여로 형태로 제작되어 사용되고 있다.

첫째, 현장 타설 콘크리트 밸브실의 경우, 현장여건의 변화에 적응력이 우수한 반면에, 콘크리트 양생 등에 따른 제작기간이 길고 작업공간이 협소한 장소에서의 시공에 어려움이 있고, 작업자의 숙련도에 따라 시공품질의 변화가 크고, 시공시 장시간 교통장애로 통행에 불편을 주는 등의 문제점이 있었다.

둘째, 합성구조체(섬유강화플라스틱;FRP) 밸브실의 경우, 중량이 가볍고 적재 및 현장 관리가 용이하고, 재료의 특성으로 내식성 및 방수성이 좋고, 원형 및 사각형으로 제작이 우수한 반면에 합성구조체 저판을 설치한 후 상부틀을 현장 접합하고 접합시 경화시간이 필요하여 시공이 지연되는 문제점이 있었다.

셋째, 방수밀폐형 밸브실의 경우, 대한민국 등록특허공보 10-0600515에 개시된 것으로, 이는 중량이 가볍고 적재 및 현장 관리가 용이하고 강재의 내부 및 외부에 에폭시 및 폴리우레아 도복 처리에 의해 내식성이 우수한 효과가 있다.

상기와 같이 설명된 종래 세 가지 기술은 다음과 같은 공통적인 문제점을 갖고 있다.

첫째, 밸브실의 결로현상에 의하여 밸브실 내에 설치된 밸브시설물이 수분에 의해 부식이 발생되어 수명을 단축시키는 문제점이 있다. 밸브실의 결로현상은 밸브실 내의 온도와 땅속의 온도차에 의해 발생되는 것으로, 이는 밸브실 내의 습공기가 외부와의 온도차에 의하여 습공기가 온도가 낮은 밸브시설물에 닿으면서 습공 기의 온도가 내려가서 포화수증기 상태로 되면서 물이 생겨 결국 금속재료로 된 밸브시설물에 부식을 발생시키게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 현장 타설 콘크리트 밸브실은 벽체의 두께를 두껍게 하여 결로현상을 어느 정도 해결할 수 있으나, 그에 따른 비용이 상승하게 된다.

둘째, 지중에 설치되는 밸브실이 연직토압과 수평토압에 대하여 구조의 안정성을 갖기 위해서 종래 현장 타설 콘크리트 밸브실의 경우, 밸브실의 벽체 두께를 두껍게 하여 해결할 수 있으나, 이는 현장 여건에 따라 어려움이 있을 수 있고 벽체를 두껍게 하는 것에 대한 비용이 상승하는 문제점이 있으며, 합성구조체형 밸브실과, 방수밀폐형 밸브실의 경우에는 연직토압 또는 수평토압에 대한 밸브실의 변형에 의해 구조의 안정성을 갖지 못하는 문제점이 있다.

셋째, 합성구조체형 밸브실과, 방수밀폐형 밸브실의 경우에는 토사와 밀착력이 낮아 밸브실이 땅속에서 함몰 또는 부력이 발생될 수 있어 도로를 침하시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 지중에 매설된 관로의 유지 및 보수를 위해 설치되는 밸브실에 있어서, 상기 밸브실을 이중 벽체로 하여 결로현상을 방지하고 동시에 이중 벽체 사이에 개재된 프레임에 연직토압과 수평토압에 대하여 변형이 없고 구조의 안정성을 갖도록 하는 밸브실 구조물을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로, 박스 형태의 틀을 형성하기 위해 각재로 짜여진 박스프레임의 내측과 외측을 감싸는 형태로 설치되어 이중 벽체를 형성하는 내측패널함체 및 외측패널함체로 이루어진 함체와, 각재로 짜여진 커버프레임을 통해 내측과 외측을 감싸는 형태로 설치되는 내측패널커버 및 외측패널커버로 하여 이중 벽체로 이루어져 상기 함체의 상부를 통해 착탈 가능하게 설치되는 상부커버와, 상기 함체의 양측을 관통하여 관로를 수용하는 관로수용공과, 상기 상부커버에 형성되어 맨홀과 연통되는 맨홀연통공과, 상기 내측패널함체에 일정간격으로 설치되어 작업자의 이동수단을 제공하는 계단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 함체와 상부커버는 절연 및 부식 방지를 위한 고무재로 코팅한 것을 특징으로 한다.

상기 함체와 상부커버는 부식방지를 위해 폴리우레아, 에폭시, 불포화 폴리 에스테르수지 중 어느 하나를 선택적으로 코팅한 것을 특징으로 한다.

상기 함체와 상부커버는 강재 또는 섬유보강 플라스틱 복합재 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 외측패널함체에 코팅된 고무재의 표면에 토사와의 밀착력을 갖기 위해 엠보싱으로 처리한 것을 특징으로 한다.

상기 함체와 상부커버는 박스프레임과 커버프레임에 설치된 플랜지를 통해 볼트 너트의 고정수단으로 착탈 가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 함체와 상부커버를 구성하는 박스프레임과 커버프레임에는 단열재가 개재되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 밸브실 구조물에 의하면, 함체와 상부커버가 프레임을 매개로 공간을 갖는 이중 벽체로 이루어짐으로써 밸브실 내의 결로현상을 방지하여 밸브시설물의 부식을 방지하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 밸브실 구조물은, 함체와 상부커버 사이에 배치되고 각재로 짜여진 프레임에 의하여 연직토압과 수평토압에 대하여 변형이 없고 구조의 안정성을 갖는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 밸브실 구조물은, 함체와 상부커버의 표면을 고무재로 코팅함으로써 별도의 절연 장비 없이 밸브실의 절연성을 얻을 수 있고, 부식을 방지함으로써 내구성을 향상시키는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 밸브실 구조물은, 외측패널함체에 코팅된 고무재의 표면을 엠보싱으로 처리함으로서 토사와의 밀착력이 우수하여 진동에도 밸브실이 땅속으로 빠지지 않고 부력에 대한 영향도 적게 받아 결국 밸브실이 땅속에서의 위치 고정이 이루어지는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 1실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 밸브실 구조물(10)은, 크게 함체(20)와 이 함체(20)의 상부에 설치되는 상부커버(60)로 구성된다.

또한, 상기 함체(20)는 박스프레임(30)과 이 박스프레임(30)의 사이에 설치되는 내측패널함체(40)와 외측패널함체(50)로 구성되며, 상기 상부커버(60)는 커버프레임(70)과 이 커버프레임(70)의 사이에 설치되는 내측패널커버(80)와 외측패널커버(90)로 구성된다.

상기 박스프레임(30)은 도 2에 도시된 바와 같이 박스 형태의 틀을 형성하기 위해 창살 형태로 하여 각재로 짜여진 것이다.

상기 박스프레임(30)의 내측과 외측을 감싸는 형태로 하여 내측패날함체(40)와 외측패널함체(50)가 설치되어 이중 벽체 형태의 함체(20)를 구성하게 된다.

상기 함체(20)는 기밀되게 설치되어 외부로부터의 유입수를 차단하게 된다.

상기 함체(20)의 양측에는 관로수용공(21)이 형성되어 관로를 수용하게 된다.

상기 상부커버(60)는 창살 형태로 하여 각재로 짜여진 커버프레임(70)의 내측과 외측을 감싸는 형태로 내측패널커버(80)와 외측패널커버(90)가 설치되어 구성된다.

상기 커버프레임(70)의 테두리에 다수 형성된 플랜지(71)와 이와 대응하여 박스프레임(30)의 테두리에 다수 형성된 플랜지(31)를 통해 볼트(22)와 너트(23)의 고정수단으로 하여 상부커버(60)가 함체(20) 상부에 착탈 가능하게 설치된다.

상기 상부커버(60)에는 맨홀(100)과 연통 설치되는 맨홀연통공(61)이 형성되어 구성된다.

상기 함체(20)의 내측패널함체(40)에는 수직으로 하여 일정간격으로 계단(24)이 설치되어 작업자가 맨홀(100)을 통해 밸브실 구조물(10)의 함체(20) 내로 진입할 때 상기 계단(24)을 이용하여 오르내리게 된다.

한편, 상기 함체(20)와 상부커버(60)는 절연 및 부식 방지를 위한 고무재(25)(62)로 코팅하여 구성할 수 있다.

즉, 상기 함체(20)를 구성하는 내측패널함체(40) 및 외측패널함체(50)와, 상기 상부커버(60)를 구성하는 내측패널커버(80) 및 외측패널커버(90)의 표면에 고무재(25)(62)를 코팅하여 구성하는 것이다.

상기 고무재(25)(62)는 절연성 및 부식성이 양호한 스티렌부타디엔 고무(styrene butadiene rubber:SBR), 엔비아르(nitrile butadiene rubber:NBR) 등의 고무와, 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM) 등의 일라스토머 및 실리콘 고무를 선택적으로 사용할 수 있다.

그리고 상기 함체(20)와 상부커버(60)에 코팅된 고무재(25)(62) 대신 건조가 빠르고 방수성 및 방식성이 우수한 폴리우레아 또는 에폭시, 불포화 폴리에스테르수지를 선택적으로 코팅하여 구성할 수 있다.

특히 상기 폴레우레아(POLYUREA)는 이소시아네이트기(NCO)의 높을 활용성을 이용하는 것으로, 반응이 쉽고 내마모성 등 기계적 성질이 우수하며 내약품성이 뛰어난 특성을 갖고 있다.

한편, 상기 함체(20)와 상부커버(60)를 구성하는 패널(40,50)(80,90)은 강재 또는 섬유보강 플라스틱 복합재 중 어느 하나로 구성할 수 있다.

한편, 상기 외측패널함체(50)에 코팅된 고무재(25)의 표면에는 엠보싱(26)으로 처리하여 토사와의 밀착력을 갖게 하여 밸브실 구조물(10)이 땅속으로 빠지지 않고 부력에 대한 영향을 적게 받아 밸브실 구조물(10)의 위치 고정이 이루어져 도로의 침하를 방지하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 밸브실 구조물(10)은 함체(20)와 상부커버(60)가 프레임(30)(70)을 매개로 하여 프레임(30)(70)의 각재 두께만큼의 공간을 갖는 이중 벽체로 구성됨으로써 땅속과 밸브실 구조물(10) 내의 온도차이를 최소화시켜 밸브실 구조물(10) 내부의 결로현상을 방지함으로써 밸브실 구조물(10) 내에 배치된 밸브시설물(110)의 부식을 방지하게 된다.

또한, 상기 창살 형태의 프레임(30)(70)을 통해 형성된 함체(20)와 상부커버(60)가 구조적으로 강성을 갖게 되어 밸브실 구조물(10)에 대한 연직토압과 수평토압에 대해 변형이 없이 구조의 안정성을 갖게 된다.

또한, 함체(20)와 상부커버(60)의 표면에 코팅된 고무재(25)(62)에 의해 절연성과 함께 부식을 방지하여 내구수명을 향상시키게 된다.

한편, 상기와 같이 제작된 밸브실 구조물(10)은 땅속에 그대로 설치할 수도 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 땅속에 콘크리트 구조물(120)을 구축하고 그 위에 설치하여 밸브실 구조물(10)이 침하하는 것을 억지할 수 있다. 도면 중 설명부호 130은 도로를 도시한 것이다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 함체(20)를 구성하는 박스프레임(30)의 창틀 사이에는 단열재(140)를 개재하고, 마찬가지로 상부커버(60)를 구성하는 커버프레임(70)의 창틀 사이에도 단열재를 개재함으로써 밸브실 구조물(10) 내의 단열효과에 의하여 땅속과 밸브실 구조물(10) 내의 온도차이를 보다 최소화시켜 밸브실 구조물(10) 내부의 결로현상을 확실하게 방지할 수 있다.

상기와 같이 박스프레임(30)과 커버프레임(70) 사이에 단열재(140)설치된 밸브실 구조물(10)이 땅속이 아닌 지상에 설치할 경우 뛰어난 단열효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 밸브실 구조물의 분리사시도이다.

도 2는 도 1의 분해사시도이다.

도 3은 본 발명의 밸브실 구조물의 설치 단면도이다.

도 4는 본 발명의 밸브실 구조물을 수평으로 절단한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 밸브실 구조물을 구성하는 함체에 엠보싱을 처리한 상태의 분리사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 밸브실 구조체 20 : 함체

30 : 박스프레임 40 : 내측패널함체

50 : 외측패널함체 60 : 상부커버

70 : 커버프레임 80 : 내측패널커버

90 : 외측패널커버 100 : 맨홀

110 : 밸브시설물

Claims (7)

1. 박스 형태의 틀을 형성하기 위해 각재로 짜여진 박스프레임의 내측과 외측을 감싸는 형태로 설치되어 이중 벽체를 형성하는 내측패널함체 및 외측패널함체로 이루어진 함체와, 각재로 짜여진 커버프레임을 통해 내측과 외측을 감싸는 형태로 설치되는 내측패널커버 및 외측패널커버로 하여 이중 벽체로 이루어져 상기 함체의 상부를 통해 착탈 가능하게 설치되는 상부커버와, 상기 함체의 양측을 관통하여 관로를 수용하는 관로수용공과, 상기 상부커버에 형성되어 맨홀과 연통되는 맨홀연통공과, 상기 내측패널함체에 일정간격으로 설치되어 작업자의 이동수단을 제공하는 계단을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브실 구조물.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 함체와 상부커버는 절연 및 부식 방지를 위한 고무재로 코팅한 것을 특징으로 하는 밸브실 구조물.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 함체와 상부커버는 부식방지를 위해 폴리우레아, 에폭시, 불포화 폴리에스테르수지 중 어느 하나를 선택적으로 코팅한 것을 특징으로 하는 밸브실 구조물.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 함체와 상부커버는 강재 또는 섬유보강 플라스틱 복합재 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 밸브실 구조물.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 외측패널함체에 코팅된 고무재의 표면에 토사와의 밀착력을 갖기 위해 엠보싱으로 처리한 것을 특징으로 하는 밸브실 구조물.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 함체와 상부커버는 박스프레임과 커버프레임에 설치된 플랜지를 통해 볼트 너트의 고정수단으로 착탈 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 밸브실 구조물.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 함체와 상부커버를 구성하는 박스프레임과 커버프레임에는 단열재가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브실 구조물.

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