KR100810523B1 - 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무용접 몸체부를 갖는 저수구조물에 관한 것으로서, 상세하게는 배수지, 응집지, 간이상수도, 탱크 타입 정수장 등의 용도로 사용되는 유체저장수단으로서 얇은 패널로 구성된 상판에 인장력을 부여하는 방식으로 몸체부와 체결되어 상판의 상재하중에 대한 강성이 우수하고, 무용접에 의한 시공이 가능하여 공기가 단축되고, 경제성이 우수한 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

본 발명은 내부에 유체를 저장할 수 있는 저수구조물에 있어서, 금속 패널이 라이닝 되어 원통형상으로 구성되는데 있어서, 금속패널이 연접부분에는 상단스트립의 하끝단부와 하단스트립의 상끝단부가 다중 절곡 및 적층되어 복수개의 겹으로 폴딩 되어 측면을 밀폐시키는 다중접힘부를 구비한 몸체부와; 상기 몸체부의 하부를 밀폐하면서 체결되는 바닥판과; 상기 몸체부의 상부에 체결되어지는 보강링과; 인장력에 의해 평평한 면을 형성하면서 상기 보강링의 상면에 체결수단에 의해 체결되는 상판;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

무용접, 저수구조물, 보강링, 바닥판, 상판, 몸체부, 다중접힘부

Description

장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물{WATER RESERVOIR STRUCTURE HAVING WELDINGLESS WALL AND TENSIONING ROOF}

도 1은 일반적인 립시스템구조를 이용한 저수구조물.

도 2는 본 발명에 따른 무용접 저수구조물의 제조장치를 설명하기 위한 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 마지막 단계의 다중접힘부의 확대 단면도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 다중접힘부의 고정수단을 나타내기 위한 확대단면도.

도 5는 본 발명의 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물의 구성을 설명하기 위한 사시도.

도 6는 도 5에 도시된 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물의 분해사시도.

도 7a 내지 도 7b는 본 발명에 있어 몸체부 상부의 보강링에 상판이 설치되는 과정을 나타내는 사시도.

도 8은 본 발명의 장력식 상판을 구비한 저수구조물의 시공방법을 나타내는 블록도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 몸체부 200 : 바닥판

300 : 상판 400 : 보강링

본 발명은 내부에 유체를 저장할 수 있는 저수구조물에 관한 것으로서, 상세하게는 배수지, 응집지, 간이상수도, 탱크 타입 정수장 등의 용도로 사용되는 유체저장수단으로서 얇은 패널로 구성된 상판에 인장력을 부여하는 방식으로 몸체부와 체결되어 상판의 상재하중에 대한 강성이 우수하고, 무용접에 의한 시공이 가능하여 공기가 단축되고, 경제성이 우수한 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 수리 시설 중에는 물을 보관하는 물탱크 시설, 배관 시설, 펌프 시설, 정수 처리 시설, 폐수 처리 시설 등이 있으며, 특히 물탱크 시설이나 정수 처리 시설은 물이 오염되지 않게 깨끗한 상태로 보관하는 것이 필수적이다.

대다수의 정수 처리 시설 중 착수정은 수돗물의 원료가 되는 자연상태 그대로의 물인 원수의 유량을 균등하게 조정 배분하는 역할을 수행한다.

약품투입시설은 원수 중 각종 탁질을 쉽게 제거하기 위해 원수량과 수질상태 에 따라 자동적으로 PAC(폴리염화알루미늄), 황산알루미늄, 소석회, 활성탄 등 약품을 혼화지에 투입하는 시설이다. 혼화지는 원수에 정수약품을 투입하여 교반기로 균일하게 섞어주는 설비이다. 응집지는 혼화지에서 균일하게 섞인 혼탁 물질(탁질)을 가라앉기 쉬운 큰 덩어리로 응결시키고, 침전지는 응집지에서 응결된 큰 덩어리(floc)를 가라앉혀 맑고, 깨끗하게 한다. 여과지는 침전지에서 제거되지 않은 미세 부유물질을 모래, A/C(안트라사이트)로 여과(filtering)시키고, 고도정수처리시설은 오존접촉 및 생물활성탄 여과지를 통과시켜 여과지에서 제거되지 않은 물 속의 유해한 물질을 제거한다. 또한, 정수지는 고도정수처리시설을 거친 정수에 염소소독 및 불소투입을 실시한 후 일시 저장하고, 송수펌프시설은 모터펌프로 수돗물을 각 가정과 배수지로 밀어 보내는 역할을 한다. 그리고, 배수지는 수요를 위해 물을 일시적으로 공급대기 시키는 역할을 하는 것으로서, 가압, 누수 등과 같은 손실을 예방하기 위해 비교적 높은 곳에 설치되어서 자연압력으로 각 가정에 물이 공급되도록 되어 있다.

이런 배수지는 지하나 건물 내에 설치되어 물을 담을 수 있는 대용량의 공간을 갖는 구조물로서, 시공경제상 대부분 콘크리트로 제작되어 왔으며, 그 형태도 6면체를 이룸이 보통이다.

그러나 이러한 콘크리트 재질의 배수지는 구조적 강도나 수밀성 및 경제성이 뛰어남에도 불구하고, 수분과 접촉하고 있기 때문에 세월이 지나면서 내벽에 물이끼가 끼거나 부식이 되며, 이에 따라서 정수지에서 입수된 깨끗한 물이 각 가정으로 도달되기도 전에 오염될 수 있고, 이를 방지하기 위하여 배수지 내주면을 도장 하는 경우에도 수돗물 자체의 소독약제나 배수지 청소 및 살균 시에 사용하는 세척 소독제(예 : CARELAR BIO, CARELAR PLUS) 등에 의해 도료가 콘크리트 벽체로부터 이탈되어 수질이 오염되는 등 위생상의 문제가 야기되었다.

종래 기술에 따른 물탱크 조립 구조는 기존에 시공된 콘크리트 재질 물탱크의 내주면에 얇은 스테인리스 패널을 피복하는 시공방법으로서, 실용신안등록출원 제2000-2746호와 제2000-16586호에 개시되어 있다.

이 기술은 단순히 콘크리트 물탱크의 내부에 스테인레스 패널을 라이닝하는 시공방법으로서, 스테인레스 패널이 콘크리트 물탱크의 내면으로부터 박리되는 문제점이 야기됨과 동시에, 패널 자체를 면적 확장 방향으로 복수개의 결합구를 사용하여 코너 부위와 패널 연접 부위를 연결 및 수밀을 처리하여야 하는 복잡하고도 어려운 문제점을 여전히 갖고 있으며, 오랜 사용시 콘크리트에서 누수가 발생될 때, 토수, 토압에 의한 누수 문제가 발생되는 단점을 갖는다.

이러한 점을 해결하기 위한 종래 기술로서 본 출원인은 대한민국 특허출원 제2003-19228호를 통해서 패널 일체형 콘크리트 구조를 갖는 배수지 및 그의 시공방법을 개시한 바 있다.

종래 기술의 패널 일체형 콘크리트 구조를 갖는 배수지는 벽체와 바닥으로 이루어진 무용접 샌드위치 벽체를 갖는 저수구조로서, 중간부위에 복수개의 절곡부위와 고정편이 형성되며 인접하는 주변끼리 상호 결합된 복수개의 제1, 제2스테인레스패널과; 네 모서리에 홈들이 형성되며 인접하는 주변끼리 상호 결합된 복수개의 철제패널과; 상기 홈에 대응한 축의 양측 끝단에 제1, 제2지지판을 결합시킨 적 어도 하나 이상의 가로빔을 포함하되; 상기 벽체를 시공하기 위해, 상기 가로빔이 상기 제1스테인레스패널의 홈과 상기 철제패널의 홈에 각각 결합된 측벽 패널 거푸집 조립체에 콘크리트를 충진하고, 상기 바닥을 시공하기 위해, 상기 제2스테인레스패널이 콘크리트 양생 전의 바닥 콘크리트에 덮여지고, 상기 패널들과 상기 콘크리트들이 일체형 구조체의 역할을 수행하는 것을 특징으로 한다.

그러나, 종래 기술의 패널 일체형 콘크리트 구조를 갖는 배수지에서는 모든 패널을 넓이 방향으로 확장시킬 때 용접하여야 하기 때문에 수많은 용접 부위가 형성되며, 바닥과 벽체의 콘크리트를 일체로 시공하여 시공 기간이 다소 길어지고, 복잡한 단점이 지적되었다.

또한, 종래 기술의 패널 일체형 콘크리트 구조를 갖는 배수지는 콘크리트 타설시 배수 수단의 부재로 인하여, 양생 기간이 길어지는 단점이 있으며, 복수개의 가로빔들의 양쪽 끝단 각각을 스테인레스 패널과 철제 패널 사이에 용접을 통해 결합시켜야 하기 때문에, 용접 부위가 상대적으로 많아서, 많은 용접 작업자를 요구하는 단점을 갖고 있다.

또한, 종래 기술의 패널 일체형 콘크리트 구조를 갖는 배수지는 스테인레스와 철근 보강 콘크리트가 일체형 구조로 되어 보강재가 없는 안전한 구조이나, 거푸집 구조와 유사한 구조로 각종 패널과 가로빔을 결합시켜야 함에 따라 작업이 불편한 단점을 갖는다.

또한, 종래 기술로서 도 1에 도시된 일반적인 립 시스템(1)(LIPP SYSTEM)은 독일에서 개발된 탱크 구조로서, 용접 부위가 없으며 비숙련자도 시공 가능하고 완 전 배수가 가능하며 내부 보강재가 없는 안전한 구조물로 'KS B 6282'로 등록되어 있다.

그러나, 종래의 립 시스템(1)은 자체 구조만으로는 다중접힘부(2)가 사선 방향으로 형성되어 있고 무용접 상태를 유지함에 따라, 오랜 시간 사용후, 수밀 유지와 유지 보수에 대한 신뢰성이 떨어진다. 즉, 일단 누수가 다중접힘부(2)에서 발생하게 되면, 누수된 곳으로부터 사선을 따라 물이 나선 형상으로 흘러내리기 때문에 어느 부위에서 누수가 발생되었는지 파악하기가 어렵고, 또한 다중접힘부(2) 자체가 탱크의 아래쪽부터 위쪽까지 모두 나선 형상을 유지하면서 연속적으로 연결되어 있으므로, 누수 부위에 대한 유지 보수가 매우 어려운 단점을 갖는다.

즉, 종래의 립 시스템(1)은 다중접힘부(2)에서의 나선형상에 따른 누수 문제, 상대적으로 약한 내구성 문제, 반영구적 사용에 대한 안전성 확보 문제 및 유지 보수의 문제들을 해결할 수 있는 구성적 특징이 없어서, 대규모 수리 시설인 배수지로서 적용하여 사용하기 어려운 실정이다.

또한, 도 1에서 보는 바와 같이 종래의 상판(3)은 상재하중에 대한 응력을 완화하기 위해 여러 개의 패널을 용접하여 원뿔형상으로 구성하고, 내부에 보강판(4)을 덧대는 방식으로 구성되는데, 이러한 종래의 상판(3)은 여러 개의 패널을 용접하여 원뿔형상으로 구성하는데 오랜 공사기간이 소요되며, 이러한 원뿔형상의 상판의 내주연에 보강판(4)를 덧대는 작업 역시 오랜 공사기간이 소요되고, 재료적인 측면에서도 비경제적인 면이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 용접공정이 없어 설비시공이 신속하고 위생적이며 반영구적으로 사용가능하고, 상판을 폴딩 된 얇은 패널을 펴면서 인장력을 부여한 상태에서 몸체부에 체결하는 방식으로 시공하여 상재하중에 대한 우수한 강성과, 설비시공의 신속 및 재료적인 측면에서도 우수한 장력식 상판을 구비한 저수구조물 및 그 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, 다중접힘부에 수밀재를 게재하고, 다중접힘부 외부에 고정부재를 장착하여 다중접힘부에서 발생하기 쉬운 누수를 방지할 수 있는 장력식 상판을 구비한 저수구조물 및 그 시공방법을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 내부에 유체를 저장할 수 있는 저수구조물에 있어서, 금속 패널이 라이닝 되어 원통형상으로 구성되는데 있어서, 금속패널이 연접부분에는 상단스트립의 하끝단부와 하단스트립의 상끝단부가 다중 절곡 및 적층되어 복수개의 겹으로 폴딩 되어 측면을 밀폐시키는 다중접힘부를 구비한 몸체부와; 상기 몸체부의 하부를 밀폐하면서 체결되는 바닥판과; 상기 몸체부의 상부에 체결되어지는 보강링과; 장력에 의해 평평한 면을 형성하면서 상기 보강링의 상면에 체결수단에 의해 체결되는 상판;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 다중접힘부는 상단스트립의 하끝단부와 하단 스트립의 상끝단부를 다중 절곡 및 적층하여 복수개의 겹으로 폴딩 되어 있되, 접혀지고 절곡된 사이에는 실링재를 더 게재시키며, 상기 실링재는 다가 알코올과 과량의 폴리이소시아네이트의 반응 생성물인 우레탄 예비중합체를 함유하는 우레탄 접착제에, 접착제 전체 중량에 대하여 0.01 내지 5중량%의 겔화제를 첨가하고 여기에 다작용 고리화 활성 수소를 함유하는 화합물과 2가 알코올 또는 3가 알코올 화합물을 폴리이소시아네이트 화합물과 반응시켜 제조되는 열가소성 우레탄 다중블록 공중합체 수지를 첨가하여 얻어진 우레탄계 접착제인 것을 특징으로 한다.

상기 다중접힘부에는 폴딩이 풀리지 않도록 원주방향으로 소정 간격을 유지하면서 고정수단이 결합되어 있음이 바람직하다.

상기 몸체부 하부테두리와 상기 바닥판에 연접한 각각의 코너부위에는 "ㄴ"자 단면으로서 링형상을 갖는 연결리브가 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 금속 패널은 스테인리스, 스테인리스와 스틸을 결합한 것 및 스틸내면에 방수제를 코팅한 것 중에 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 내부에 유체를 저장할 수 있는 저수구조물의 시공방법에 있어서, 상기 배수지의 설치를 위한 공간을 지중에 확보하는 터파기 단계와; 상기 확보한 공간의 지면을 편평하게 형성하는 지면 고르기 공사단계와; 상기 지면 위에 철근, 매시, 콘크리트로 이루어진 기저부를 완성하는 바닥 콘크리트 기저부 공사단계와; 상기 기저부의 상부에 바닥판을 고정시키는 바닥판 공사단계와; 상기 바닥판의 상부에 몸체부를 시공하는 공사단계와; 상기 배수지에 적합한 입수, 출수, 청소, 월류, 연결에 필요한 각종 배관을 설치하는 공사단 계와; 상기 몸체부 상부에 상판을 시공하는 공사단계와; 마무리 공사단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 몸체부 상부에 상판을 시공하는 공사단계에는 상기 몸체부 상부에 부착된 보강링의 상부에 원형단면으로 폴딩된 상판의 일측을 체결하고, 폴딩된 상판의 타측을 장력기를 이용하여 폴딩을 품과 동시에 폴딩이 풀린 상판부분을 상기 보강링의 상부에 체결하면서 상기 상판의 폴딩을 완전히 풀고 상기 상판을 보강링에 완전히 체결하는 것을 포함한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 무용접 저수구조물의 제조장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 마지막 단계의 다중접힘부의 확대 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 다중접힘부의 고정수단을 나타내기 위한 확대단면도이고, 도 5는 본 발명의 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물의 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 6는 도 5에 도시된 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물의 분해사시도이고, 도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 있어 몸체부 상부의 보강링에 상판이 설치되는 과정을 나타내는 사시도 이고, 도 8은 본 발명의 장력식 상판을 구비한 저수구조물의 시공방법을 나타내는 블록도이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물은 립 시스템과 유사하지만 구성적 특징을 더 구비한 본 발명의 제조장치(10)에 의해 제조된다.

본 발명에서 개시된 몸체부(100)의 제조장치(10)는 스테인레스 코일, 선 코 팅(pre-coated material) 스테인레스 코일, 기타 철판재 코일 중 어느 하나를 장착하고 그러한 코일을 풀어서 스트립 상태로 배출시키는 릴멤버(11)(reel member)와; 원형을 유지하면서 탱크 형상 유지/구조물 지지/멤버 장착대의 역할을 담당하는 링멤버(12)(ring member)와; 이런 링멤버(12)의 일측 원주에 설치되어서 상기 릴멤버(11)로부터 공급받은 스트립의 상끝단부와 하끝단부에 서로 다른 절곡 형상을 형성시키는 역할을 담당하는 프로파일멤버(13)와; 상기 링멤버(12)의 타측 원주에 설치되어서 상기 프로파일멤버(13)에서 빠져나온 서로 다른 절곡 형상의 끝단부를 합체시켜 다중접힘부로 형성시키는 역할을 담당하는 폴딩멤버(14) 및; 상기 폴딩멤버(14)의 스트립 입구부위에 설치되어서 상기 서로 다른 절곡 형상의 끝단부의 사이에 실링재를 주입함에 따라, 상기 폴딩멤버(14)를 통과하여 완성된 다중접힘부의 모든 내측면에 실링재가 균일하게 도포되도록 하는 역할을 담당하는 실링멤버(15)로 이루어져 있다.

여기서, 릴멤버(11)로부터 빠져나온 스트립의 상끝단부와 하끝단부는 일자형 단면 형상(a, b)을 갖는다. 그리고, 프로파일멤버(13)에 의해 가공되어 빠져나오는 스트립의 상끝단부와 하끝단부는 앞서 언급한 서로 다른 절곡 형상, 즉 스트립 상끝단부는 아래쪽으로 끝단이 꺾여있고 세워진 'ㄷ'자 단면 절곡 형상(c)을 갖고, 스트립 하끝단부는 좌측으로 끝단이 꺾여 있고 눕혀진 'ㄷ'자 단면 절곡 형상(d)을 갖는다.

이러한 절곡 형상(c, d)을 상끝단부와 하끝단부에 각각 일체형으로 형성한 스트립은 나선 방향으로 회전한다.

나선 방향의 회전에 의해, 상기 폴딩멤버(14)의 스트립 입구부위 전방에는 상단 스트립(31)과 하단 스트립(32)이 높이 방향으로 상호 이격된 상태로 적층 배치된다.

상단 스트립(31)의 하단 끝단부와 하단 스트립(32)의 상단 끝단부는 폴딩멤버(14)의 스트립 입구부위 전방 위치에서 작업자에 의해 교합되어서, 도면부호 'e'로 표시한 바와 같이 된다.

여기서, 하단 스트립(32)의 상끝단부에 해당하는 절곡 형상(c)이 상단 스트립(31)의 하끝단부에 해당하는 절곡 형상(d)의 내측 공간에 교합된다.

이런 상황 하에서, 실링멤버(15)는 앞서 언급한 실링재를 절곡 형상(c, d)의 사이에 균일하게 도포한다.

그리고, 실링재가 도포되어 있고 상호 교합된 스트립의 절곡 형상(e)은 상기 폴딩멤버(14)의 1차 내지 5차 폴딩디바이스를 각각 통과하면서, 도면부호 'f', 'g', 'h', 'i', 'j'로 표시한 바와 같은 단면 형상으로 변화된다.

결국 최종 단계(도면부호 'j' 참조)에서 상단 스트립(31)과 하단 스트립(32)은 다중접힘부(30)를 통해서 무용접 결합부위를 갖게 된다.

이러한 제조장치(10)에 의해서 점선으로 표시한 바와 같은 나선 튜브 형상 또는 원통 형상의 기본형 몸체(20)가 완성된다.

상기 기본형 몸체(20)가 본 발명의 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물에서 내부에 유체를 저장하는 원통형의 벽체로 사용되는 경우 몸체부(100)라 칭한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 다중접힘부(30)는 상기 언급된 몸체부(100)에서 탱크의 높이 방향으로 일정 간격을 유지하면서 복수개로 존재하되 스트립의 감긴 방향(예 : 나선 방향)으로 연속적으로 형성된다.

이런 다중접힘부(30)는 상단 스트립(31)의 하끝단부와 하단 스트립(32)의 상끝단부를 다중 절곡 및 적층하여 복수개의 겹(예 : 5겹)으로 접혀져 있되, 접혀지고 적층된 사이사이에 실링재(50)를 더 개재시켜 수밀을 더욱 효과적으로 수행하도록 되어 있다.

실링재(50)는 상단 스트립(31)과 하단 스트립(32)의 최초 절곡 부위의 연접부위에서 약간 돌출된 부위(51)를 갖고 있는 것이 바람직하다.

상기 실링재(50)는 본 발명의 일실시예로서 우레탄계 접착제를 사용한 것이 바람직하다. 사용 가능한 우레탄 접착제는 시중에서 시판되고 있는 임의의 것을 사용할 수 있지만, 바람직하게는 본 발명자가 직접 개발한 것으로서 수중 접착 내구성과 방수성이 강화된 우레탄 접착제를 사용할 수 있다. 그 우레탄 접착제는 다가 알코올과 과량의 폴리이소시아네이트의 반응 생성물인 우레탄 예비중합체를 함유하는 우레탄 접착제에, 접착제 전체 중량에 대하여 0.01 내지 5중량%의 겔화제를 첨가하고 여기에 비스페놀 수지, 테르펜 수지 등의 다작용 고리화 활성 수소를 함유하는 화합물과 2가 알코올 또는 3가 알코올 화합물을 폴리이소시아네이트 화합물과 반응시켜 제조되는 열가소성 우레탄 다중블록 공중합체 수지를 첨가하여 얻어진 것을 말한다.

상기 우레탄 예비중합체를 제조하는데 사용되는 다가 알코올로는 폴리에테르 다가 알코올, 폴리에스테르 다가 알코올 등을 들 수 있으며, 우레탄 예비중합체를 제조하는데 사용되는 폴리이소시아네이트로는 트리메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 다가 알코올과 과량의 폴리이소시아네이트 화합물의 반응은, 예컨대 다가 알코올로 폴리에테르 다가 알코올을 사용할 경우, 폴리에테르 다가 알코올과 폴리이소시아네이트의 혼합물을 70 내지 90℃에서 0.5 내지 5시간 동안 가열하여 실시될 수 있다.

상기 겔화제는 우레탄 예비중합체 점도의 온도감수성을 강화할 수 있는 한 임의의 겔화제도 사용할 수 있다. 상기 겔화제의 양을 접착제 총량에 대하여 0.01 내지 5%로 한 것은 겔화제가 0.02% 이하로 사용되면 초기 접착력이 강화되지 않고, 그 양이 5% 이상이면 보관 안정성이 감소된다.

상기 열가소성 우레탄 다중블록 공중합체 수지는 다작용 고리와 활성 수소를 함유하는 화합물 및 2가 알코올 또는 3가 알코올 화합물을 동량 또는 과량의 폴리이소시아네이트 화합물과 반응시켜 제조되는데, 이는 시중에 구입하여 사용할 수도 있다.

다중접힘부(30)는 무용접 결합부위에 해당하는 것으로서, 상단 스트립(31)과 하단 스트립(32)이 만나는 나선 방향을 따라 연속적으로 형성된다.

다중접힘부(30)는 나선 원통형으로 형성되는 몸체부(100)에서 나선형 플랜지의 역할을 하여 구조적 강성 증가에 일조하게 된다.

한편, 상기 다중접힘부(30)는 몸체부(100)의 외부에 위치하므로 폴딩이 외부에서 작용된 힘에 의해 풀릴 수 있다. 이를 방지하기 위하여 고정수단을 사용할 수 있는데, 그 예로서 도 4a에서 보는 바와 같이 다중접힘부(30)를 관통하는 고정체결구(33)를 사용하여 폴딩이 풀림을 방지할 수 있다. 상기의 고정체결구(220)는 특별히 한정하지 않으며, 그 예로 볼트와 너트 등을 들 수 있다. 또한, 도 4b에서 보는 바와 같이 'ㄷ' 모양의 고정탄착부(34)로 다중접힘부(30)가 풀림을 방지할 수 있는데, 상기 고정탄착부(34)는 판형의 스틸 등을 사용하여 현장에서 상기 다중접힘부(30)를 감싸도록 시공할 수 있으며, 고정탄착부(34)를 'ㄷ' 모양으로 공장제작하여 현장에서 상기 다중접힘부(30)에 삽입하여 체결하는 방식으로 시공할 수도 있다.

상기 몸체부(100)는 앞서 언급한 제조장치에 의해 신속하고 용이하며 무용접 형식으로 수 십분에서 한 두시간 내에 모두 완성된다.

본 발명의 저수구조물에서 바닥판(200)은 원형, 원추형, 주름형 중 어느 하나의 형상을 갖는다.

이때, 바닥판(200)은 몸체부(100)의 직경에 상응한 직경을 갖고 있는 것이 바람직하여, 각각 하기에 상세히 설명할 연결리브(210)에 의해 몸체부(100)의 하단 원주테두리와 용접에 의해 결합된다.

상기 몸체부(100)의 원자재(금속패널)는 경제성에 따라 스테인리스, 스테인리스와 스틸을 결합한 것 및 스틸내면에 방수제를 코팅한 것 중에 어느 하나일 수 있다. 스테인리스와 스틸을 결합한 경우, 결합비율은 통상적으로 제한하지 않으며 몸체부(100) 내부를 스테인리스로 구성할 수 있으면 좋다. 또한 스틸내면에 방수제를 코팅하는 경우, 방수제는 특별히 제한하지 않으며 통상적으로 수밀을 위해 방수 제로 사용되는 것이면 좋다.

상판(300)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 그의 지름방향으로 장력이 팽팽하게 인가된 상태에서 'ㄴ'모양의 보강링(400)과 체결수단를 통하여 결합된다.

상기 상판(300)에는 저수구조물로의 출입을 위하여 맨홀(310)이 더 형성될 수 있다.

상기 보강링(400)은 도 5 및 도 6에 나타난 바와 같이 몸체부(100)의 상단부의 외주연을 감싸게 삽입될 수 있는 링 형상의 직경을 갖는 밴드부(410)와 이런 밴드부(410)의 상단에서 외측방향으로 절곡되어 소정폭을 갖게 확장된 플랜지(420)를 포함하고, 상기 플랜지(420)에 복수 개의 체결구멍(430)을 원주방향을 따라 규칙적으로 배치 및 형성하고 있는 것이 바람직하다.

상기 상판(300)이 상기 몸체부(100) 상부에 부착된 보강링(400)에 체결되는 방식을 설명하면 우선 도 7a에서 보는 바와 같이 여러 겹의 원형 단면으로 폴딩된 얇은 패널로 구성된 상판으로 그 일측의 체결구멍(320)에 대향하는 상기 보강링(400)의 체결구멍(430)을 체결수단 즉 볼트결합을 통해 체결한다. 그다음으로 도 7b에서 보는 바와 같이 폴딩된 상판을 소정의 장력기를 이용하여 도 7a에서와 같이 체결된 측면의 반대방향으로 폴딩을 품과 동시에 팽팽하게 잡아당겨 지름방향으로 장력을 인가한다. 이렇게 장력을 인가하면서 폴딩이 풀린 상판의 체결구멍(320)에 대향하는 상기 보강링(400)의 체결구멍(430)을 볼트결합을 통해 체결해 나간다. 마지막으로 도 7c에서 나타난 바와 같이 팽팽하게 인장력이 인가된 상판과 상기 보강링에 있어 각각 대향하는 체결구멍(430, 320)에 볼트결합을 통해 완전히 체결한다.

상기 상판(300)은 상기와 같이 인장력이 인가된 경우, 얇은 패널을 사용하더라도 어떠한 보조 보강장치를 구성하지 않더라도 상판(300) 상부에 작용하는 사하중 및 활하중에 대해 충분한 강성을 가질 수 있게 된다.

한편 도 8에 도시한 바와 같이 본 발명의 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물의 시공방법은 대용량 물 저장 시설인 지상 또는 지하(지중)의 배수지를 비롯하여 물 저장과 관련된 수리 시설 전반에 적용될 수 있다.

예컨대, 배수지는 지하에 설치되는 경우, ① 터파기 공사, ② 지면 고르기 공사, ③ 바닥 콘크리트 기저부 공사, ④ 바닥판 공사, ⑤ 몸체부 공사, ⑥ 배관 타설 공사, 그리고 ⑦ 상판에 인장력을 인가하면서 시공하는 공사 및 ⑧ 마무리 공사의 시공 순서로 축조된다.

만일, 본 발명의 배수지가 건물(도시 안됨) 내부 또는 지상에 설치되는 경우, 상기 시공 순서 중 터파기 공사가 생략될 것이다.

① 터파기 공사단계

이 공사에서는 착굴기, 발파 등, 일반적인 토목 기술을 사용하여 원하는 면적과 깊이 만큼 땅을 파서 내려가서 본 발명의 저수구조물의 배수지의 설치를 위한 공간을 확보한다.

② 지면 고르기 공사단계

여기에서는 흙과 자갈을 적당히 섞어서 배수지의 설치를 위한 공간의 지면을 평평하게 형성한다.

③ 바닥 콘크리트 기저부 공사단계

이는 부직포, 지오네트 등과 같은 토목 시트를 지면 위에 깐 후, 거푸집 부설과 함께 철근 및 매시 등을 설치한 후, 콘크리트를 타설 및 양생하여 바닥 콘크리트 기저부를 완성하는 공사이다.

④ 바닥판 공사단계

여기에서는 콘크리트 기저부의 상부에 몸체부(100)의 직경에 상응한 평면적을 갖도록 바닥판(200)을 제작한 후, 앵커를 이용하여 바닥판(200)을 콘크리트 기저부에 고정시킨다.

⑤ 몸체부(100) 공사단계

작업자는 바닥판(200)의 상부에서 앞서 설명한 제조장치를 이용하여 원통형의 몸체부(100)를 제조한다. 이후, 작업자는 바닥판(200) 위에 몸체부(100)를 안치한다.

이때, 몸체부(100)의 하부 테두리가 바닥판(200)에 연접한 각각의 코너부위에는 연결리브(210)가 면 접촉 방식으로 각각 용접되어 있다.

연결리브(210)는 도 6에서 보는 바와 같이 'ㄴ'자 단면을 갖는 앵글이며, 상기 몸체부(100)의 원주에 대응한 링형상을 갖는다.

연결리브(210)는 면접촉한 몸체부(100)와 바닥판(200)의 코너를 기준으로 원주방향을 따라 용접됨에 따라 바닥판(200)과 몸체부(100)를 연결 및 고정시키는 역할을 담당한다.

⑥ 배관 타설 공사단계

이 공사에서는 통상의 배수지 등에 적합한 입수, 출수, 청소, 월류, 연결에 필요한 각종 배관을 설치한다.

⑦ 상판에 인장력을 인가하면서 시공하는 공사단계

여기에서는 상기에서도 언급한 바와 같이 몸체부(100) 상부에 부착된 보강링(400) 상부에 폴딩 된 얇은 패널로 구성된 상판(300)을 폴딩을 품과 동시에 지름방향으로 인장력을 주는 방법에 의해 시공한다.

⑧ 마감 시공하는 공사단계

지상 배수지의 경우, 각종 외장 또는 페인트를 몸체부(100)의 외표면에 시공하거나, 외부사다리 등을 몸체부(100)의 외주연에 고정 및 부설한다. 반면, 지하 배수지의 경우, 흙메우기를 수행하여 지하 배수지를 제외한 상기 터파기 했던 공간을 토사로 충진시키고 주변 청소 등과 같은 마무리 작업을 수행한다.

본 발명에 따른 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물 및 그 시공방법은 얇은 패널에 장력을 인가하여 상판으로 사용함으로서 우수 및 적설 등 상재하중에 대한 강성이 우수하고, 얇은 패널을 사용하여도 우수한 강성을 도출할 수 있으므로 경제성에 있어서도 우수한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물 및 그 시공방법은 용접공정이 거의 없어 설비시공이 신속하고 위생적이며 반영구적으로 사용가능하고, 다중접힘부를 고정수단을 통하여 고정함으로서 오랜시간 사용 후 수밀 유지가 가능한 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (7)

1. 내부에 유체를 저장할 수 있는 저수구조물에 있어서,

   금속 패널이 라이닝 되어 원통형상으로 구성되는데 있어서, 금속패널이 연접부분에는 상단스트립의 하끝단부와 하단스트립의 상끝단부가 다중 절곡 및 적층되어 복수개의 겹으로 폴딩 되어 측면을 밀폐시키는 다중접힘부를 구비한 몸체부와;

   상기 몸체부의 하부를 밀폐하면서 체결되는 바닥판과;

   상기 몸체부의 상부에 체결되어지는 보강링과;

   장력에 의해 평평한 면을 형성하면서 상기 보강링의 상면에 체결수단에 의해 체결되는 상판;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 장력식 상판을 구비한 무용접저수구조물.
2. 제1항에 있어서,

   상기 다중접힘부는 상단스트립의 하끝단부와 하단 스트립의 상끝단부를 다중 절곡 및 적층하여 복수개의 겹으로 폴딩되어 있되, 접혀지고 절곡된 사이에는 실링재를 더 게재시키되, 상기 실링재는 다가 알코올과 과량의 폴리이소시아네이트의 반응 생성물인 우레탄 예비중합체를 함유하는 우레탄 접착제에, 접착제 전체 중량에 대하여 0.01 내지 5중량%의 겔화제를 첨가하고 여기에 다작용 고리화 활성 수소를 함유하는 화합물과 2가 알코올 또는 3가 알코올 화합물을 폴리이소시아네이트 화합물과 반응시켜 제조되는 열가소성 우레탄 다중블록 공중합체 수지를 첨가하여 얻어진 우레탄계 접착제인 것을 특징으로 하는 장력식 상판을 구비한 무용접저수구조물.
3. 제1항에 있어서,

   상기 다중접힘부의 폴딩이 풀리지 않도록 원주방향으로 소정 간격을 유지하면서 고정수단이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 몸체부 하부테두리와 상기 바단판에 연접한 각각의 코너부위에는 "ㄴ"자 단면으로서 링형상을 갖는 연결리브가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물.
5. 제1항에 있어서,

   상기 금속 패널은 스테인리스, 스테인리스와 스틸을 결합한 것 및 스틸내면에 방수제를 코팅한 것 중에 어느 하나인 것을 특징으로 하는 것을 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물.
6. 삭제
7. 내부에 유체를 저장할 수 있는 저수구조물의 시공방법에 있어서,

   상기 배수지의 설치를 위한 공간을 지중에 확보하는 터파기 단계와;

   상기 확보한 공간의 지면을 편평하게 형성하는 지면 고르기 공사단계와;

   상기 지면 위에 철근, 매시, 콘크리트로 이루어진 기저부를 완성하는 바닥 콘크리트 기저부 공사단계와;

   상기 기저부의 상부에 바닥판을 고정시키는 바닥판 공사단계와;

   상기 바닥판의 상부에 몸체부를 시공하는 공사단계와;

   상기 배수지에 적합한 입수, 출수, 청소, 월류, 연결에 필요한 각종 배관을 설치하는 공사단계와;

   상기 몸체부 상부에 상판을 시공하는 공사단계와;

   마감 시공하는 공사단계;를 포함하는 것을 특징으로 하되,

   상기 몸체부 상부에 상판을 시공하는 공사단계에는 상기 몸체부 상부에 부착된 보강링의 상부에 원형단면으로 폴딩된 상판의 일측을 체결하고, 폴딩된 상판의 타측을 장력기를 이용하여 폴딩을 품과 동시에 폴딩이 풀린 상판부분을 상기 보강링의 상부에 체결하면서 상기 상판의 폴딩을 완전히 풀고 상기 보강링에 체결하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 장력식 상판을 구비한 무용접 저수구조물의 시공방법.

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