KR100865977B1

KR100865977B1 - 현존 금속 구조물을 보강하는 방법

Info

Publication number: KR100865977B1
Application number: KR1020037003396A
Authority: KR
Inventors: 케네디스테판제이.
Original assignee: 인텔리전트 엔지니어링 (바하마즈) 리미티드
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2008-10-29
Also published as: HU226625B1; KR20030034173A; RU2433936C2; PT1392557E; JP4949598B2; BR0113753B1; EE200300091A; ES2233668T3; US20030230375A1; RU2007114880A; MXPA03001990A; CZ299174B6; WO2002020341A2; ATE282546T1; SK2542003A3; PL202597B1; HUP0301918A2; MY128454A; CA2420088C; HK1059069A1

Abstract

현존 구조물의 금속 패널 또는 파이프를 보강하는 방법은: 보강 금속층과 금속패널의 내부면 과의 사이에 적어도 1개 공동을 형성하도록 서로 이격 분리되어 금속패널 또는 배관프에 보강 금속층을 부착하는 단계와; 적어도 1개 공동에 비경화 플라스틱 물질을 함유한 중간개재 층을 도입하는 단계 및; 보강 금속층과 금속패널 또는 파이프의 내부면에 부착하도록 플라스틱 물질을 경화하는 단계를 포함한여 이루어진다.

경화, 플라스틱 물질, 보강 금속층, 금속 패널.지선, 패널, 평판, 강화재.

Description

현존 금속 구조물을 보강하는 방법{METHOD OF REINFORCING AN EXISTING METAL STRUCTURE}

본 발명은 현존 금속 구조물 특히, 현존 대형 구조물로 이루어진 현존 금속패널을 보강 및/또는 복원 및/또는 재건하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 방법은 수리 시에 부식 및/또는 마모에 의해 두께가 감소되어져 있어서 대체 또는 강도를 보강하는데 사용되는 복원 및/또는 재건 금속패널에 관한 것이다.

Ro-Ro(또는 Ro-Pax)연락선의 갑판에 사용되는 금속패널은 일반적으로 년간 0.15mm의 비율로 1년에 0.1 내지 0.3mm 범위에 부식 및 마모가 발생한다. 로이드 보험자협회(Lloyd's Register)와 같은 선급협회의 규정과 규약에 의거, 상기 평판은 원래 두께가 30% 감소하면 기구적 성질이 현저하게 저하되기 때문에 대체되어져야 한다. 전형적인 선박 섹션에 적합한 원래 평판 두께의 기능과 구성 요소로 나타나야 하는 감소된 상당부분의 평판 두께와 평판 대체 조건은, "로이드 보험자협회 규정과 1997년 1월 개정2판의 선박분류를 위한 규정에 따르는 선박의 두께 측정과 정밀관찰 검사"에 명명된 로이드 보험자협회 기술문서에 특정되어 있다. 관성이 저하된 탄성 섹션 계수와 모멘트는 임계량보다 많은 변형과 편형을 일으킨다. 선박의 다른 부분에 있는 평판도 선급협회가 특정한 값에 감소된 두께가 이르게 되면 대체되어져야 한다.

현재는 갑판을 제거 대체하여 선박의 수명을 연장시키고 있다. 이러한 종래기술의 방법은 광범위한 작업을 필요로 하는데, 예를 들면 다음과 같은 작업들이 있다. 주 강화작용부의 대체; 배선과 케이블의 분리; 갑판 패널의 하측부로부터의 방화재 등의 제거; 발판작업 및 광범위한 용접작업. 일반적으로, 이러한 작업은 비용이 많이 들며, 시간을 많이 소요하고, 그리고 상기 용접을 원래의 위치에 이루기가 매우 곤란하여 용접부에 피로성 균열(fatigue prone flaws)을 유입시킬 수도 있다.

본 발명의 목적은 강화부재(stiffening members) 및 다른 세부를 제거하지 않고 강화 금속판을 구조적으로 보강 또는 복원하는 방법을 제공하는 것이다.

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본 발명은 다음의 단계를 포함하는 현존 금속 구조물을 보강하는 방법을 제공하는 것이다:

보강 금속층과 금속패널의 내부 면 과의 사이에 1개 이상의 공동(空洞)이 형성되게 양자 간을 이격시키어 그 사이에 공간이 형성되게 금속패널에 보강 금속층을 제공하는 단계와,

1개 이상의 공동에 비경화 플라스틱 물질을 함유한 중간개재 층을 도입(inject)하는 단계, 및

금속패널과 보강 금속층과의 사이에 전단력을 전달하기에 충분한 세기로 보강 금속층과 금속패널의 내부면에 부착되게 플라스틱 물질을 경화하는 단계.
이하에 기술된 방법은 유익하게, 그 유효 생명의 끝에 와있는 현존 구조물의 금속패널을 적은 준비와 제거 없이 보강이 이루어게 하는 것이다. 이러한 방식은 복원을 하는 중에 라인 밖에서 이루어지는 작업이 거의 없어진 것이다. 생성된 보강 구조는 구 패널을 대체하는 신 금속패널보다 경계구역에서만 더 중량인 것이다. 이러한 방법은 독크를 건조할 필요 없이 선체 복원이 이루어지게 한다. 이러한 보강은 기본적으로 댐핑과 차음성을 제공한다. 플라스틱 물질은 자체-경화작용을 하며, 그리고 경화, 예를들어 열 경화를 쉽게 허용하여, 열 경화된다.

삭제

물론, 이하에 기술되는 방법은 필요에 따라 신구의 여부에 따른 임의적인 현존 구조물에 적용되어 구조를 향상, 보호 또는 강화할 수 있다.

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본 발명의 사용으로 초래되는 구조는 미국특허 5,778,813호 영국특허출원 GB-A-2 37 022호와 영국특허출원 제9926333.7호에 기술된 것들과 유사한 것이다. 상기 명세서에 기재된 재료와 기술로 본원을 실시하여 제조될 수 있으며, 본 발명에 따라 구성된 구조는 본원에 기술된 이득과 장점을 향유할 수 있는 것이다.
이제 본 발명을 첨부 도면을 참고로 단지 예시적인 목적으로 기술된다.

도1은 본 발명에 따르는 방법을 사용하는 금속패널의 위가 보강되어져 있는 현존 구조의 금속패널의 단면도.

도2는 본 발명의 방법을 사용하는 보강작업 중에 있는 현존 구조물의 금속패널의 평면도.

도3은 본 발명이 적용될 수 있는 전형적인 선박의 횡 단면도.

도4는 본 발명에 따르는 방법을 사용하여 보강되어져 있는 래싱 포트(lashing pot)를 둘러싸고 있는 현존 구조의 금속패널의 단면도.

도5는 본 발명에 따르는 방법을 사용하는 금속패널 내에 보강되어져 있는 현존 구조의 금속패널의 단면도.

도6은 복합 구조의 층상구조를 제공하게 본 발명에 따르는 방법을 사용하여 금속패널 내에 보강되어져 있는 현존 구조의 금속패널의 단면도.

도7a,b,c는 본 발명에 따르는 방법을 사용하여 보강되어져 있으며 그리고 금속패널의 지지부재(강화재)를 보강 금속층이 둘러싸고 있는 현존 구조의 금속패널의 단면도.

삭제

도면에서 유사부분은 가능한 유사 도면번호로 지시하여 도시하였다.

도1은 본 발명에 따르는 방법에 의해 보강되어져 있는 Ro-Ro연락선의 갑판의 단면도 이다. 원래 갑판을 형성한 금속패널(10)은 빔(12)과 구형(bulb) 평판(17)에 의해 지지된다. 방화 물질(15)에 더하여 다양한 파이프와 케이블(14)이 금속패널(10)의 하측부(16)에 부착된다.

금속패널(10)은 예를 들어 Ro-Ro연락선 갑판에서 10mm와 20mm 사이에 범위에 있는 원래의 두께(A)를 가진다. 일반적으로, 부식과 마모는 년간 대략 0.15mm의 금속패널(10)의 두께를 감소시킨다. 이러한 조건 하에서는, 금속패널(10)이 대략 20년 사용 후에는 교체 또는 보강될 필요가 있게 될 것이다.

본 발명의 보강방법은 현존 구조의 금속패널(10)에 보강 금속층(20)을 부착하는 단계를 포함하는 것이다. 금속층(20)은 금속패널(10)과 서로 이격 분리되어 배치되어서, 금속패널(10)과 보강 금속층(20) 사이에는 공동(40)이 형성된다. 다음, 비경화 플라스틱 물질(uncured plastics material)이루어진 중간개재 코어층이 공동(40)내에 도입 또는 주조 된다. 플라스틱 물질이 경화되어지면(이것은 경화에 따른 작업이 필요없는 자기-경화 플라스틱 물질 또는 예를 들어 경화에 소요되는 가열동작을 필요로 하는 플라스틱 물질), 금속패널(10)과 보강층(20)과의 사이에 전단 하중(shear loads)을 전하기에 충분한 세기로 보강 금속층(20)의 내부면(22)에 그리고 금속패널(10)의 내부면(18)에 부착되어 자기 중량보다 상당히 더 큰 하중을 견딜 수 있는 복합 구조부재를 형성한다. 일반적으로, 모든 용접은 플라스틱 물질을 도입하기 전에 이루어진다.

도1에 도시된 실시예에서, 금속패널(10)과 보강 금속층(20) 사이에는 스페이서(30)가 설치된다. 스페이서(30)는 임의적인 단면 또는 모양이지만, 인접 표면 단부(34)에 의해 금속패널(10)의 내부면(18)에 부착되면 일반적으로 동일한 량으로 금속패널(10) 위로 돌출되어진 것이다. 이러한 돌출 거리는 공동에서 공동까지의 거리를 변경할 수 있다. 또는, 상기 돌출 거리는 적용에 따라서 공동 내에서 변경할 수 있는 것이다. 다음, 보강 금속층(20)은 스페이서(30)의 타 단부(32)에 부착되어 공동(40)을 형성한다. 이러한 방식에서는, 상기 방법이 변형 또는 상당히 비틀려진 패널에서도 수행될 수 있게 한다. 이러한 사실은 특히 차량용의 완만한 탑승면을 제공하는 Ro-Ro연락선용으로 이상적인 것이다.

양호하게, 스페이서(30)는 금속으로 제조되며 그리고 이러한 방식에서는 이들이 자연적 평판 봉합부(seam)를 따라서 이루어진 단접(36)을 사용하는 보강 금속층(20)에 더하여 원래 금속패널(10)에 용접(연속적 필렛 용접(35)을 사용)될 수 있다. 안정적으로, 스페이서(30)는 일정 크기로 복수개의 소형 공동으로 금속패널(10)과 보강 금속층(20)과의 사이에 공동(40)을 다시 세분하는데 사용되어 플라스틱 물질을 그 안에 주조할 수 있게 한다.

도3은 본 발명이 적용될 수 있는 선박(100)의 구조를 나타낸 도면이다. 이러한 선박은 내부와 외부 측 셀(101, 102)과 내부와 외부 바닥(103, 104)을 가진 이중-홀 구조 이다. 또한 횡단형 벌크 헤드(105)도 나타내었으며, 갑판은 '106'으로 지시 되었다. 만곡부(bilge)는 '107'이며, 현측(108)과 웨브 프레임은 '109'이다. 본 발명은 선박의 상기 부분에 적용될 수 있는 것이며, 물론 단일-선체로 이루어진 선박을 포함하는 다른 배와 다른 부분에도 적용될 수 있는 것이다.

현존 금속패널을 준비하고 스페이서(30)와 현존 금속패널(10) 사이에 양호한 접합을 보장하는 적용에 대해 현재 알려져 있는 최선의 방식은, 금속패널(10)의 내부면(18)에 발포 또는 그리트 분출(to shot or grit blast)을 하는 것이다. 그리고, 플라스틱 물질을 접합하기에 알맞은 적절한 표면 거칠기와 페인트 및 무부식 표면을 제공하는 다른 방법을 사용할 수 있다. 이상적으로는, 상기 표면(18)에는 이물질, 먼지, 오일 및 물기가 없어야 한다.

중간개재 층 코어(40)는 양호하게, 보강작업이 사용되는 환경에서 최대 예상온도에서 적어도 250MPa, 양호하게는 275MPa의 탄성계수(E)를 가져야 한다. 선박건조작업에서는 이러한 온도가 100℃가 된다.

신장(elongation)과 마찬가지로 분열(tear), 압축 및 인장강도는 최대로 되어 보강된 패널이 충격과 같은 일반적이지 않은 하중 사건에서 에너지를 흡수한다. 특히, 플라스틱 물질의 압축과 인장강도는 적어도 2MPa, 양호하게는 20MPa로 최적하게 되어야 한다. 물론, 압축 및 인장강도도 상기 최소치 보다 상당히 더 크다.

최저 운영온도에서의 플라스틱 물질의 연성(ductility)은 금속패널 또는 금속층의 것보다 더 커야 한다. 최저 운영온도에서 플라스틱 물질의 연성에 적합한 양호한 값은 50%이다. 플라스틱 물질의 팽창 또는 수축 열계수도 금속패널(10)과 금속층(20)의 열계수에 상당히 가까워서, 예상 작업 범위에 걸쳐진 온도변화와 용접작업 중에 온도변화가 엽렬을 일으키지 않는다. 2개 재료의 팽창 또는 수축 열계수의 차이의 정도는 부분적으로 플라스틱 탄성에 부분적으로 종속한다. 상기 플라스틱 물질의 팽창 또는 수축 열팽창계수는 금속층의 약 10배의 계수가 될 것이다. 열팽창 계수는 플라스틱 물질에 첨가되는 충진재로 조절할 수 있다.

금속패널과 층의 플라스틱 물질과 내부면(18, 22)사이에 접합강도는 전체 작업 범위에 걸처 적어도 0.5MPa, 양호하게는 6MPa이어야 한다. 이러한 강도는 금속에 대한 플라스틱 물질의 접착 특성으로 양호하게 이루어지지만, 다르게, 부가의 접합제를 제공하여 이루어질 수도 있다.

금속패널(10)이 선박 선체의 일 부분일 때에 추가적으로 필요한 것에는(도3에 개략적으로 도시), 계면을 횡단하는 인장 접합강도가 금속 접속부에서 예상되는 음성 수압력(negative hydrostatic pressure)과 엽렬작용력(delaminating forces)을 충분히 견디어야만 한다는 것이 있다. 플라스틱 물질은 바다와 민물 모두에 가수분해적으로 안정적인 것이며, 부재가 오일탱크에 사용되어도 오일에 대한 화학적 내성을 가지는 것이다.

양호하게, 플라스틱 물질은 엘라스토머 이며 그리고 보강 금속층(20)은 강철, 스테인리스강, 알루미늄합금 또는 구조물 표준 작업과 상관된 다른 일반적인 금속으로 이루어진다. 따라서, 엘라스토머는 기본적으로 이소시안산염 또는 디(di)-이소시안산염과 함께하는 폴리올(예, 폴리에스테르 또는 폴리에테르), 체인 증량제(chain extender) 그리고 필러를 포함할 수 있다. 기본적으로 필러를 제공하여, 중간개재 층의 열계수를 떨어뜨리고, 그 가격을 낮추며 그리고 엘라스토머의 물리적 성질을 다르게 제어한다. 기구적 성질 또는 다른 특성(예, 접착, 물과 오일 내성)을 변경하기 위한 부가적 첨가제와 방화 반응지연제를 함유할 수 있다.

소요되는 도입 포트의 크기와 설치 위치는 공동의 방향과 플라스틱 물질의 성분을 도입하는데 활용되는 장비에 따른다. 일반적으로 공동 당 1개 도입 포트(one injection port per cavity)가 있다. 상기 포트는 보강 층(20) 또는 금속패널(10)의 어느 하나에 배치되며 스플레시(splash)를 최소 또는 없게 위치되어야 한다. 상기 도입 포트는, 주조 후에 연마될 수 있는, 1웨이 밸브로, 신속하게 접속해제하는 포트이다. 또한, 이들은 주조 후에 완만하게 연마되는 플러그로 밀봉될 수도 있다.

복수개의 공동의 각각에 통기구(air vent)를 배치하여 공동 내에 모든 공기의 배기가 이루어져서 빈 공간이 남아있지 않게 한다. 통기구에는 나사가 형성되어 충진 후에 플러그의 삽입이 가능하고, 충진 후에 폐쇄되는 밸브 또는 다른 기구적 디바이스를 구비할 수도 있다. 통기구와 플러그 또는 밸브는 플라스틱재가 경화되어진 후에 완만하게 연마 된다.

도입 포트 또는 통기구에 삽입되는 플러그는 금속층(20)과 공존할 수 있는 갈바니 전기특성을 가진 재료로 제조되어야 한다. 예를 들어, 만일 금속 층(20)이 강 이라면, 플러그는 황동으로 된다. 통기구 또는 도입 포트의 금속 플러그는 필요에 따라 온도 제어식 압력경감 밸브로서 설명될 수 있다.

도입 공정(injection process)은 모니터 되어져서, 부풀어지고 균일하지 않은 두께를 발생하는 배압 없이, 확실하게, 공동을 균일하게 충진하고 그리고 특정 임계값 안에서 정확한 치수(코어 두께)를 유지하게 실시된다.

제작 후, 보강 수명을 유지하는 중에, 엘라스토머가 금속층에 올바르게 부착되어져 있음을 확인할 필요가 있을 수 있다. 이러한 확인 작업은 음향, 초음파 또는 x-레이 기술을 사용하거나 또는 다른 적절한 측정기술로 행하여 진다.

본원의 방식에서는, 현존 구조물의 금속패널(10)이, 지지 빔(12), 파이프 또는 케이블(14) 및, 방화 물질과 같은 구성요소를 하측부(18)에서 제거하여 분리하지 않고 보강된다.

납작한 평행 단부면을 가진 임의적인 모양의 금속 또는 엘라스토머 지지요소(50)는, 보강 금속층(20)을 스페이서(30)에 부착하기에 앞서, 스페이서(30) 사이에 금속패널(10)의 내부면(18)에 위치시키거나 부착시킨다. 상기 지지요소(50)는 보강 금속층(20)을 지지하여 정밀한 치수(엘라스토머 두께와 보강 금속층 평면)가 이루어지게 한다.

도2는 본 발명에 사용될 수 있는 전형적인 스페이서(30)와 지지요소(50)를 평면으로 나타낸 도면이다. 양호하게, 스페이서(30)는, 상기 스페이서가 엘라스토머를 도입하기에 적절한 크기의 공동을 형성하도록 용이하게 함께 연결될 수 있게 사각형상 단면으로 이루어진다. 스페이서(30)의 평탄 면(32)은 보강 금속층(20)과 단접(鍛接) 또는 평판 봉합부(36)를 만들기 위한 이상적인 랜딩면을 제공한다.

보강 금속층(20)의 두께(B)는 양호하게 1mm보다 크지만, 필요한 구조 특성을 제공하고 구성, 조작 및 용접을 용이하게 하는 두께로서 6mm 정도의 두께로 이루어진다. 3mm의 두께는 그 자체로서 현존 금속패널(10)보다 구조적으로 동일하거나 더 양호하게 갑판 평판의 사용 유지를 추가로 10년 더 사용할 수 있는 것이다. 플라스틱 물질의 두께(C)는 10mm 내지 25mm 사이에 두께가 최적한 두께이지만, 적용 및 구조적 요구에 따라서는 더 두껍게 할 수 있다. 예를 들면, 벌크 캐리어의 탱크 정상부용으로는 평균 코어 두께가 100mm두께 이다.

140m X 19m의 플랜 치수(Ro-Ro연락선의 일반적 갑판)를 가진 3mm의 치수(B)와 15mm의 치수(C)의 완전 갑판 덥개는 대략 1대의 트럭에 대한 중량과 동일하다. 상기 갑판은 연락선에서 그 사용수명을 최소 10년 더 사용할 수 있게 한다. 상기 보강 갑판은 2.2kN/m²의 12.5mm 두께인 원래 갑판의 정하중(dead load)과 대비하여 대략 2.5kN/m²의 정하중(靜荷重)을 가진다.

도4는 래싱 포트(lashing pot)를 둘러싸는 갑판에 적용 방법을 설명하는 도면이다. 상기 경우에서(그리고 현존 패널(10)이 해치 커버와 같이 수직으로 또는 수직에 가깝게 금속부재와 맞닿지 않는 환경에서), 스페이서(30)는 보강 구조의 외측부와 공동(40)과의 사이에 측벽을 형성하는데 활용될 수 있다. 다음, 필렛 용접(35)이 래싱 포트의 부가와 같이 현존 패널(10)에 스페이서(30)를 부착하고 그리고 스페이서(30)에 보강층(20)을 부착하는데 사용된다.

도5는 현존 패널에 대해 보강층(20)을 교차식으로 위치설정하여 나타낸 도면이다. 이 방법에서는, 현존 지지부재(12)(예를 들면, 길이방향 거더(girder)와 횡방향 빔)와 경성부재(17)와 동일한 측에서, 보강층이 서로 이격 공간져서 현존 강화된 평판패널에 부착된다. 이 실시예는 외부 평판 면이 유체(바닷물, 오일 등)에 인접하여 보강된 강성 선체(stiffened hull)와 측부 구조를 이루게 한다. 이러한 보강 방법은 사용 수명을 연장하거나 부하용량(load carrying capacity) 및 충격저항(impact resistance)이 증가하게 가할 수 있는 다른 내부 경성 평판에 적용할 수 있다.

도6에 도시된 예에서는, 보강 패널이 단접(36)을 사용하는 현존 강성부재(17)의 인접 바닥 단부(19)에 직접 용접된다. 이러한 배열에서는, 공동의 대형 깊이 때문에, 공동에 발포 형성부(foam forms)(60)를 배치하여 전체 보강 중량을 줄이는 이점이 있다. 도6에 상세하게 설명되지는 않았지만, '10'과 '20'사이에 스페이서 또는 공동도 영국특허출원 9926333.7호에 개시된 바와 같은 기능(배관, 케이블)을 할 수 있는 것이다.

도7은 현존 구조물에 대한 보강 금속층(20)의 교체식 위치설정을 나타낸 도면이다. 설명된 실시예에서는, 보강 금속층(20)이, 평판 패널과 서로 이격 분리되어, 현존 지지구조(17)와 동일한 측에서 현존 강화된 평판 패널에 부착된다. 보강금속층(20)은 구형 평판이 현존 금속패널(10)과 보강 금속층(20)과의 사이에 위치되게 구형 평판 둘레로 굽어진다. 도7a에서 설명되는 실시예에서는, 보강 금속층(20)이, 구형 평판이 금속패널(10)에 부착되는 구형 평판의 표면과 마주하고 있는 구형 평판(17)의 표면에도 용접되는 스페이서(31)에 용접된다. 스페이서는 연속적 또는 단속적 이어서, 비경화 플라스틱 물질이 구형 평판(17) 둘레를 자유롭게 흐르게 하거나 1개 이상의 구형 평판을 구비하는 제한된 체적의 공동을 형성하도록 한다. 도7b는 스페이서(31)가 구형 평판(17)에 보강 금속패널(20)을 부착하는데 활용되지 않는 실시예를 설명하는 도면이다. 도7b에 실시예도 또한, 평판 봉합부 연결 보강 금속층(20)이 구형 평판(17)의 플랜지의 길이를 따라서 각각의 구형 평판에 만들어진 것을 나타내었다. 도7c에 설명된 실시예는, 도7a와 도7b에 설명된 구형 평판(17)에 보강 금속층(20)을 부착하는 방식과 유사한 식으로 각진 보강재 또는 한정된 경우에서 횡단 빔(12) 또는 길이방향 거더에 부착된 금속층(20)을 나타낸 도면이다. 도7에 설명된 모든 실시예에서, 보강 금속층(20)은 금속층(20)이 다른 위치에 비해서 빔(12) 또는 구형 평판(17)의 근접부에 금속패널(10)로부터 더 멀리 있도록 굽어진다. 금속 층(20)은 임의적인 모양(예, 곡선, 평면 등)으로 굽어질 수 있으며, 예를 들어 각각의 구형 평판(17)과의 사이에 하나가 있는 복수개의 패널이거나 연속성 시트로 있을 수 있다. 도7에서 설명되는 실시예의 이점은 보강 금속층(20)이 양질의 코팅을 가하도록 보다 단순하게 내부면을 만들고, 보강재-평판 용접 접속부에서 연결 용접부의 피로균열의 가능성이 작아지게 국부 평판 굽힘작용을 감소하고, 그리고 손상 또는 다르게 될 수 있는 현존 보강재가 안정적이도록 또는 강화되도록 추가적인 보강을 제공하는 것이다.

모든 실시예에서, 중간개재 층(40)은 공동이 완전하게 채워지게 보장하는데 소요되는 만큼의 많은 구역에서 금속패널(10) 또는 보강 금속 층(20)의 어느 하나를 통해서 도입된다.

도7에 도시된 실시예는 도1에 설명된 바와 같은 금속층의 적용을 방해하는 금속패널(10)의 외부면에 덱크 피팅, 배관, 해치 등과 유사한 상당수의 장애물이 있는 구조물에 매우 적절한 것이다. 또한, 이 실시예는 특정 장소의 과하중으로 손상된 강화재 손상(비틀림 또는 항복)이 있는 구조물에 적용할 수 있는 것이다.

부가 실시예에서, 현존 강화재는 그 길이를 짧아지게 절단하여 스터브를 남기고, 그리고 보강층이 강화재 스터브에 상호 이격 공간져서 현존 패널에 부착된다. 상기 배열에서, 중간개재 층은 필요한 강성을 제공하도록 보다 두껍게 할 필요가 있다. 이러한 실시예는 만일 강화재가 변형되어져 있거나 손상되어져 있거나, 또는 강화재와 평판 사이에 현존 용접이 파손되어져 있는 경우에 유용한 것이다.

모든 실시예에서, 보강층을 부착하기 전에, 강화재의 용접크랙이 보수되고 다른 유지작업이 이행된다.

본 발명은 Ro-Ro연락선의 갑판과 관련하여 기술하고 있지만, 본 발명은 다른 적용에도 유용한 것이다. 특히, 높은 수평면(in-plane)과 가로하중(transverse loads)은, 예를 들어 슬래밍 하중(slamming loads)이 예상되는 장소에 또는 높은 파열강도, 높은 피로강도 또는 높은 크랙파생에 대한 내성이 필요한 장소에 유용한 것이다. 상기 구조의 예는 터널 라이닝, 오쏘트로픽 브릿지 덱크(orthotropic bridge decks), 카고 홀드, 벌크 캐리어의 탱크탑, 선체, 외부 선박구조, 근해선 구조, 특히 헬리콥터, 스타디움 지붕, 및 컨테이먼트 선박이 있다.

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현존 금속 구조물의 패널을 보강하는 방법에 있어서, 상기 방법은:

패널 내부면과 보강 금속층과의 사이에 1개 이상의 공동을 형성하게, 서로 이격 분리하여, 상기 패널에 보강재 금속층을 설치하는 단계와;

1개 이상의 공동에 비경화 플라스틱 물질을 함유한 중간개재 층을 도입하는 단계; 및

상기 패널과 상기 보강 금속층과의 사이에 전단력을 전달하기에 충분한 세기로 보강 금속층과 패널의 내부면에 부착되도록, 플라스틱 물질을 경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제33항에 있어서, 상기 보강 금속층을 설치하는 단계는:

상기 패널의 내부면에 일 단부에서 스페이서를 부착하는 단계와;

타 단부에서 상기 스페이서에 보강 금속층의 내부면을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제34항에 있어서, 상기 스페이서는 금속제이고 그리고 상기 부착단계는 용접작업을 포함하는 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제34항 또는 제35항에 있어서, 상기 스페이서는 평판 스페이서이며 그리고, 상기 스페이서는 플라스틱, 래싱 포트 칼러(lashing pot collars) 또는 배킹 바아(backing bar)로 제조되는 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 금속층의 내부면과 상기 패널의 내부면과 접촉하는 1개 이상의 공동에 지지부재를 부가로 배열시킨 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 금속층을 제공하는 단계 전에, 금속 구조물의 내부면이 발포(shot)- 또는 그리트(grit)-분출되어 클린 되는 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 금속층의 두께는 20mm 미만인 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간개재 층의 두께는 적어도 10mm인 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스틱 물질은 엘라스토머인 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 현존 금속 구조물의 패널 은, 터널 라이닝, 브릿지 덱크, 카고 홀드, 선체, 선박 갑판, 벌크헤드, 외부 선박구조물, 컨테이먼트 선박, 빌딩 구조물, 연근해선 구조물 또는 현존 구조물의 소형 금속부분인 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 현존 금속 구조물은 대형 현존 구조물의 현존 금속부분인 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속패널은 빔, 거더 또는 구형 평판에 의해 지지되고 그리고 상기 보강 금속층은 상기 빔, 거더 또는 구형 평판이 금속패널과 보강 금속층 사이에 위치되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제44항에 있어서, 상기 보강 금속층은 다른 지점에 비해서 상기 빔 또는 구형 평판부에 근접하여 금속패널에서 더 멀어지게 굽어지는 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제44항에 있어서, 상기 보강 금속층은 상기 빔 또는 구형 평판이 금속패널에 부착되는 표면과 마주하는 면 위에 빔 또는 구형 평판에 부착되는 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제46항에 있어서, 상기 보강 금속층은 스페이서에 의해 빔 또는 구형 평판에 부착되는 것을 특징으로 하는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항의 현존 금속 구조물의 패널 보강방법을 사용하여 보강된 현존 패널을 가진 선박.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 따르는 현존 금속 구조물의 패널 보강방법으로 제조된 보강 금속 구조물.