KR101136837B1 - 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조수 간만의 차이에 의해 바닷물에 잠기는 상태가 반복되는 해상 강관파일 부위에 대한 부식을 방지하기 위한 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집은 폴리카보네이트 재질의 평판 구조로 이루어지고, 외부에는 중성재질 또는 아크릴 재질로 이루어지는 보호막이 코팅되며, 서로 마주하는 두 단부에 절곡되어 이루어지는 결합단부가 구비되는 거푸집 본체와; 상기 각 결합단부가 서로 접하게 되는 면에 구비되는 수직 수밀부재와; 상기 수직 수밀부재와 마주하는 상기 결합단부의 다른 일 면에 구비되는 보강부재와; 상기 거푸집 본체의 내부면과 강관파일의 외부면 사이에 좁은 일정한 간극이 형성되도록, 상기 거푸집 본체가 강관파일에 감긴 상태를 기준으로 상부와 하부 측면을 따라 결합되는 간극부재와; 상기 간극부재와 인접하여 상기 거푸집 본체의 상,하단부에 결합되는 수평 수밀부재와; 상기 거푸집 본체에 구비되는 내수 배출부, 부식방지 몰탈 주입부 및 공기 흡배기부;를 포함하여 구성되며, 상기 거푸집 본체에 코팅되는 보호막은 해수와 접하게 되는 외부면과 부식방지 몰탈과 접하게 되는 내부면에 아크릴계 1차 막이 형성되고, 상기 내부면에는 아크릴계 접착제를 사용하여 폴리에틸렌 수지(PET : Polyethylen Terephthalate), 폴리프로필렌 수지(PP : Polypropylene) 또는 비닐로 이루어지는 시트로 2차 막이 접합되어 이루어질 수도 있다.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 폴리카보네이트 소재가 가지는 단점의 보완이 가능하게 되어 해상 강관파일의 부식방지를 위해 보다 얇고 균일한 피복의 형성이 가능하고, 강관파일의 변형 또는 유동에 의한 박리 또는 균열의 발생을 최대한 억제할 수 있으며, 설치 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

해상, 강관파일, 부식, 거푸집, 폴리카보네이트, 간극

Description

해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집{POLYCARBONATE FORM FOR LINING ANTI-CORRODING MOLTAL ON MARINE STEEL PILE}

본 발명은 조수 간만의 차이에 의해 바닷물에 잠기는 상태가 반복되는 해상 강관파일 부위에 대한 부식을 방지하기 위한 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집에 관한 것이다.

해양에는 항만 구조물, 해상 교량, 수송요 시설, 해상부두 또는 해상 공원 등과 같은 다양한 해상구조물이 설치되고 있다. 이러한 해상구조물은 일반적으로 구조물을 지탱시키기 위해서 기둥이 설치된다. 이와 같이 해상 구조물을 지탱시키기 위해 설치되는 기둥은 콘크리트 구조물이 이용되기도 하나 시공의 용이성과 수명 등을 고려하여 강관으로 이루어지는 파일을 이용하고 있다.

강관파일을 이용하는 경우, 도 1에 도시된 것과 같이 해상 강관구조물(10)은 강관파일(11)이 해저의 바닥에 고정되어 상부의 구조물을 지지하도록 설치된다. 이 경우, 해상구조물은 부식의 측면에서 심도방향으로 부위를 해상 대기 부분, 비말대 부분, 간만대 부분, 해수중 부분, 해저토중 부분으로 구분한다.

각 부위의 자연 부식 속도는 해상 대기 부분은 연간 약 0.128mm, 비말대 부 분은 연간 약 0.272mm, 간만대 부분은 연간 약 0.083mm, 해수중 부분은 연간 약 0.090mm, 해저토중 부분은 연간 약 0.075mm 정도 부식되는 것으로 조사되었다. 즉, 산소의 공급이 충분한 비말대는 특히 부식이 심하고, 그중에서도 H.W.L(High Water Level) 직상부에서 부식속도는 최고가 되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 간만대 상부 부분에 적용되는 부식 방지를 위한 공법이 매우 중요하다고 볼 수 있다.

이 경우, 강관파일(11)은 해수에 의한 부식을 방지하기 위하여 그 강관파일(11)의 비말대 부분 외피에 방식 구조가 적용되어야만 한다. 해상 강관파일(11)에 적용되는 방식 기술로는 전기 방식기술과 도장 및 복장 방식기술이 알려져 있다. 해수에 의해 잠기는 영역(A)인 간만대 이상에는 도장 및 복장 기술이 적용되고, 해중부(B)와 해저토중부는 전기방식 기술을 적용하는 것이 일반적이다.

도장 및 복장 기술에는 도장 공법, 무기질 라이닝 공법, 유기질 라이닝 공법이 알려져 있다. 이중 모르타르 라이닝 방식 기술이 가장 널리 적용되었으나 기술상의 문제점을 가지고 있어, 작업의 편리성과 경제성에 장점이 있는 도장 공법과 유기질 라이닝 공법의 일종인 페트롤레이텀 공법이 적용되어 왔다.

하지만, 도장 및 유기질 라이닝 공법은 유기성재료의 사용으로 인하여 수막에 의한 부착 성능이 저하되어 녹이 전이되는 문제가 발생하고 있다. 그리고, 도포되는 물질이 VOC 물질인 신나 및 무수알콜의 사용과 석유화학 제품으로 이루어지기 때문에 사용시 공해 및 환경 문제뿐만 아니라 작업 위험성 등이 문제되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 다시 모르타르 라이닝 공법을 개량한 기술이 개발되고 있다. 모르타르 라이닝 공법을 간략히 요약하면, 강관과 약 10～15cm 간격의 외측에 거푸집을 설치하고, 강관과 거푸집 사이에 시멘트 모르타르나 콘크리트를 타설하여 피복을 형성시키고, 거푸집을 제거하거나 그대로 남기기도 하는 공법이다. 이 경우 거푸집은 FRP(Fiber-glass Reinforced Plastic)이 주로 이용되고 있다.

이와 같은 모르타르 라이닝 공법의 경우, 장점으로는 수성으로 수막을 제거할 수 있고, 주재료가 무기질이며 VOC(Volatile Organic Compounds)를 사용하지 않으므로 환경 위해성이 없고 작업 안정성을 확보할 수 있으며, 알카리성이므로 녹의 전이 방지할 수 있다.

그러나, 단점으로는 피복 두께가 두꺼우므로 중량이 무겁기 때문에 파랑 등과 같은 외부 요인이 작용하는 환경에서는 시공이 더욱 어려운 문제가 있다. 그리고, 강재의 변형이 발생되었을 때 강관파일로부터 분리되기 때문에 내구성이 약하고, 유지 보수에 어려움이 따르고 있다. 또한, 양생 과정에서 건조수축이 일어나 균열을 발생하는 문제가 있다. 이 경우 균열의 방지를 위하여 철재 거푸집을 남기는 방식이 적용되기는 하나, 철재 거푸집 또한 비말대에 노출되기 때문에 그에 따른 방식 공법이 부가적으로 적용되어야 한다. 한편, FRP 재질의 거푸집을 사용하고 있지만 휨강성이 약하기 때문에 균질한 두께의 피막을 형성할 수 없다.

라이닝 공법의 다른 기술로 CRUS 공법이 알려져 있는데, 이 공법은 강관의 외면에 철근을 용접하여 배근하고, 거푸집을 설치하여 거푸집과 강관 사이에 무수축 모르타르를 타설하는 기술이다. 이러한 공법은 이전 모르타르 라이닝의 단점을 극복할 수 있지만, 작업성이 난해하고 경제성이 부족하다는 단점이 있다.

이와 같이, 콘크리트를 이용한 라이닝의 경우에는 모르타르가 갖는 알카리성에 의해 강재의 표면에 부동태 피막을 형성해서 방식하는 것으로, 모르타르의 두께는 염분의 투과, 중성화 등에 의한 모르타르의 풍화, 유목의 충격 등에 의한 균열 등을 고려하여 10～15cm로 해야 한다. 이로 인하여, 시공이 어려울 뿐만 아니라 경제성에 있어서도 불리하다는 단점이 존재한다.

따라서, 강관파일의 방식을 위한 내구성을 충분히 가지면서도 시공과 유지보수가 용이하고, 이와 더불어 경제성이 충분히 뒷받침될 수 있는 방식 공법의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 해상 구조물의 강관파일에 부식방지를 위한 몰탈 피복 등을 형성시키기 위한 시공에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

본 발명의 일 목적은 폴리카보네이트 소재의 물리적, 화학적으로 불안정 문제를 보완하여 해상 강관파일의 부식방지를 위한 몰탈 피복이 보다 얇으면서 균질한 상태로 형성할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 부식방지를 위한 몰탈 피복이 보다 얇게 도포 되도록 하여 강관파일의 변형 또는 파랑 등에 의한 거동시 박리 또는 균열이 발생하는 것을 최대한 억제할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 강관파일의 부식방지를 위한 몰탈 피복을 형성시키기 위한 거푸집이 경량으로 이루어질 수 있도록 하여 설치 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 선박이나 부유물 등에 의한 외부 충격으로 발생하는 손상을 최소화할 수 있도록 강관파일의 부식방지를 위한 피복을 형성시킨 후에도 거푸집이 존치 가능하며, 거푸집의 방식을 위한 별도의 시공이 요구되지 않도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 보다 얇은 몰탈 피복의 형성이 가능하고, 몰탈의 유동성으로 인해 몰탈 피복의 두께를 감소시키는 데에 따른 제약을 최소화 할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 몰탈 피복을 보다 얇게 형성하여 고가의 몰탈 사용을 최소화 하면서도 방식 구조가 가능하도록 하는 것이다.

상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일 실시 형태와 관련된 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집은 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.

본 발명은 기본적으로, 폴리카보네이트 소재의 물리적, 화학적으로 불안정 문제를 보완하여 해상 강관파일의 부식방지를 위한 몰탈 피복이 보다 얇으면서 균질한 상태로 형성할 수 있도록 구성되는 것을 기초로 한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집은 폴리카보네이트 재질의 평판 구조로 이루어지고, 외부에는 중성재질 또는 아크릴 재질로 이루어지는 보호막이 코팅되며, 서로 마주하는 두 단부에 절곡되어 이루어지는 결합단부가 구비되는 거푸집 본체와; 각 결합단부가 서로 접하게 되는 면에 구비되는 수직 수밀부재와; 수직 수밀부재와 마주하는 결합단부의 다른 일 면에 구비되는 보강부재와; 거푸집 본체의 내부면과 강관파일의 외부면 사이에 좁은 일정한 간극이 형성되도록, 거푸집 본체가 강관파일에 감긴 상태를 기준으로 상부와 하부 측면을 따라 결합되는 간극부재와; 간극부재와 인접하여 거푸집 본체의 상,하단부에 결합되는 수평 수밀부재와; 거푸집 본체에 구비되는 내수 배출부, 부식방지 몰탈 주입부 및 공기 흡배기부;를 포함하여 구성되며, 거푸집 본체에 코팅되는 보호막은 해수와 접하게 되는 외부면과 부식방지 몰탈과 접하게 되는 내부면에 아크릴계 1차 막이 형성되고, 내부면에는 아크릴계 접착제를 사용하여 폴리에틸렌 수지(PET : Polyethylen Terephthalate), 폴리프로필렌 수지(PP : Polypropylene) 또는 비닐로 이루어지는 시트로 2차 막이 접합되어 이루어질 수도 있다.

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그리고, 간극부재는 거푸집 본체의 상,하부 측면을 따라 결합되는 간극 유지부와; 간극 유지부로부터 강관파일과 접하는 방향으로 연장되어 형성되는 보조 수평 수밀부가 더 구비될 수도 있다.

한편, 거푸집 본체의 결합단부와 수직 수밀부재 및 보강부재에는 서로 연결되는 체결구멍이 형성되고, 결합단부의 체결구멍은 수직 수밀부재 및 보강부재에 형성되는 체결구멍 보다 직경이 크게 형성되어 체결부재가 결합단부의 체결구멍과 접촉되지 않도록 구성될 수도 있다.

또한, 수직 수밀부재 및 보강부재의 외측 단부는 거푸집 본체의 결합단부의 외측 단부 보다 더 돌출되도록 구성되며, 결합단부의 외측 단부에는 외부로부터 결합단부로 전달되는 충격을 차단하기 위한 완충부재가 더 구비될 수도 있다.

그리고, 보강부재는 평판 플레이트 구조로 이루어지거나, 또는 앵글구조로 이루어질 수도 있다. 또한, 거푸집 본체는 해수와 접하는 외측 하단부 영역에 보강띠가 더 구비될 수도 있다.

그리고, 내수 배출부, 부식방지 몰탈 주입부 및 공기 흡배기부는 거푸집 본체에 형성된 구멍에 연결부재가 내측에서 끼워지고, 연결부재에는 체결부재가 결합 되어 구성되며, 거푸집 본체에 형성된 구멍과 연결부재 사이에는 밀봉부재가 삽입되도록 구성될 수도 있다.

한편, 수직 수밀부재와 보강부재는 탄성재질로 이루어지는 접합부재에 의해 거푸집의 결합단부에 접합될 수도 잇다. 이 경우, 보강부재를 접합시키게 되는 접합부재는 외부 충격의 차단이 가능한 두께로 이루어질 수도 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 폴리카보네이트 소재의 물리적, 화학적으로 불안정 문제를 보완하게 되어 해상 강관파일의 부식방지를 위한 몰탈 피복이 보다 얇으면서 균질한 상태로 형성할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 보다 얇게 부식방지를 위한 몰탈 피복의 도포가 가능하게 되어 강관파일의 변형 또는 파랑 등에 의한 거동시 박리 또는 균열이 발생하는 것을 최대한 억제할 수 있다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 강관파일의 부식방지용 몰탈 피복을 형성시키기 위한 거푸집이 경량으로 이루어질 수 있게 되어 설치 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 강관파일의 부식방지를 위한 몰탈 피복을 형성시킨 후에도 거푸집이 존치가 가능하여 선박이나 부유물 등에 의한 외부 충격으로 발생하는 손상을 최소화 할 수 있다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 존재되는 거푸집에 대하여 거푸집의 방식을 위한 별도의 시공이 요구되지 않도록 할 수 있다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 보다 얇은 몰탈 피복의 형성이 가능하고, 몰탈의 유동성으로 인해 몰탈 피복의 두께를 감소시키는 데에 따른 제약을 최소화 할 수 있다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 몰탈 피복을 보다 얇게 형성하게 되어 고가의 몰탈 사용을 최대한 감소시킬 수 있게 되므로 경제성을 증가시킬 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집에 대하여 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다.

그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로 폴리카보네이트 소재의 물리적, 화학적으로 불안정 문제를 보완하여 해상 강관파일의 부식방지를 위한 피복이 보다 얇으면서 균질한 상태로 형성할 수 있도록 구성되는 것을 기초로 한다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집(100)이 도시되어 있다.

일 실시예에 따른 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집(100)은 강관파일(11)의 부식 방지를 위한 부식방지 몰탈이 약 10mm이하의 두께로 얇으면서 최대한 균질하게 피복될 수 있도록 거푸집 본체(110)가 폴리카보네이트로 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 거푸집 본체(110)를 구성하게 되는 폴리카보네이트와 종래의 다른 거푸집으로 재작되는 비금속 재질의 물리적 특성은 다음 표에 나타나는 바와 같다.

수지종류	비중	휨강도 (kgf/cm2)	신율(%)	충격강도 (kgf/cm2)	연소성
아크릴	1.17-1.20	840	2.0	1.6	자기소화성
PVC	1.25-2.30	700	40.0	2.2	자기소화성
FRP	1.35-2.30	700	0.5	13.5	자기소화성
폴리카보네이트	1.20	950	90.0	75.0	가연성

상기 표와 같이 폴리카보네이트는 다른 거푸집 소재와 비교하여 볼 때, 강도, 비중, 온도가 우수한 것을 알 수 있고, 특히 충격강도가 매우 우수한 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.

즉, 거푸집이 폴리카보네이트로 이루어지는 경우, 강관파일(11)의 비말대에 방식을 위하여 부식방지 몰탈을 얇으면서도 균질하게 피복하는 것이 가능하게 될 수 있다. 다시 말해서, 부식방지 몰탈은 강관파일(11)과 폴리카보네이트 거푸집(100) 사이의 좁은 간극 사이로 주입되기 위해서는 상당한 압력으로 주입되어야 하고, 또한 피복되는 강관파일(11)의 비말대 면적이 클 수록 더 큰 압력이 가해져야한다.

이 경우, FRP로 제작된 거푸집은 부식방지 몰탈의 주입시 하부 영역이 압력에 의해 부풀어 오르는 현상으로 인해 전체가 10mm이하의 얇고 균질한 막을 형성하기 어려우나, 폴리카보네이트 거푸집(100)은 철재 거푸집과 같이 휨강성이 높기 때문에 전체가 10mm이하의 얇고 균질한 막을 형성할 수 있다.

한편, 폴리카보네이트 거푸집(100)은 철재 거푸집과 달리 거푸집에 대한 또 다른 방식작업이 요구되지 않고 충격강도 또한 철재 거푸집과 대등한 정도이기 때문에 강관파일(11)에 설치된 상태로 존치되어 부식방지를 위한 피복의 보호가 가능하도록 할 수 있다.

다만, 폴리카보네이트는 물리적으로나, 화학적으로 불안정한 소재이므로 취급이 난이한 소재이나, 아래 설명되는 실시예에서와 같이 폴리카보네이트가 가지는 장점을 최대한 유지하면서 설치가 용이한 거푸집으로 구성할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하여 보면, 본 발명의 일시예에 따른 폴리카보네이트 거푸집(100)은 강관파일(11)의 둘레를 감싸도록 설치되어 부식방지를 위한 몰탈이 주입될 수 있도록 구성된다. 이 경우, 상기 폴리카보네이트 거푸집(100)은 설치가 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 단순히 강관파일(11)에 둘러 감싸진 후 그 단부가 체결되므로 설치가 이루어지도록 구성할 수 있다.

예를 들어, 상기 폴리카보네이트 거푸집(100)은 그 거푸집 본체(110)가 폴리카보네이트 재질의 평판 구조로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 거푸집 본체(110)의 평면영역에는 폴리카보네이트로 이루어지는 거푸집 본체(110)가 알카리 또는 산성 물질에 의해 손상이 발생하는 억을 방지하기 위하여 보호막이 코팅될 수 있다.

이 경우, 거푸집 본체(110)의 외부면에 코팅되는 상기 보호막은 중성재질 또는 아크릴 재질로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 상기 거푸집 본체(110)가 강관파일(11)을 둘러 감싸도록 설치되는 경우, 해수와 접하게 되는 외부면과 상기 폴리카보네이트 거푸집(100)에 주입되는 부식방지 몰탈과 접하게 되는 내부면에는 아크릴계 1차 막을 형성한다. 그리고, 상기 하고, 상기 부식방지 몰탈과 접하게 되는 거푸집 본체(110)의 내부면에는 아크릴계 접착제를 사용하여 폴리에틸렌 수지(PET : Polyethylen Terephthalate), 폴리프로필렌 수지(PP : Polypropylene) 또는 비닐로 이루어지는 시트가 접합되어 2차 막이 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 것과 같이, 상기 폴리카보네이트 거푸집(100)이 강관파일(11)이 설치된 상태에서 거푸집 본체(110)의 내부면과 강관파일(11)의 외부면 사이에 좁은 일정한 간극이 형성되면서 밀봉이 이루어지도록, 상기 거푸집 본체(110)의 양단부에는 수평 밀봉부(120)가 형성될 수 있다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 수평 밀봉부(120)는 거푸집 본체(110)와 강관파일(11) 사이에 일정한 간극을 형성하기 위한 간극부재(122)와 거푸집 본체(110)와 강관파일(11) 사이를 밀봉시키기 위한 수평 수밀부재(121)를 포함하여 이루어질 수 있다.

즉, 상기 거푸집 본체(110)와 강관파일(11) 사이에 일정한 간극을 형성시키기 위하여 상기 간극부재(122)는 거푸집 본체(110)가 강관파일(11)에 감긴 상태를 기준으로 상부와 하부 측면을 따라 결합된다. 이 경우, 상기 간극부재(122)는 거푸집 본체(110)와 강관파일(11) 사이의 간극이 약 1 - 10mm 정도로 형성되도록 이루어질 수 있다. 이 경우, 주입되는 부식방지 몰탈의 유동성이나 요구되는 두께에 따라, 피복이 약 5mm 이상 또는 이하의 두께로 형성되도록 간극부재(122)의 두께가 선택될 수도 있다.

한편, 상기 간극부재(122)는 상기 거푸집 본체(110)의 상부 및 하부 측면(즉, 단부 테두리)에 끼워지는 상태로 결합이 이루어지도록 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 거푸집 본체(110)의 상부 및 하부 측면에 충격의 전달이 방지될 수 있도록 상기 간극부재(122)는 변형율이 작은 완충부재로 구성될 수도 있다. 이와 달리, 상기 간극부재(122)는 강도와 경도가 높은 부재로 구성되고, 간극부재(122)와 상기 거푸집 본체(110)의 상,하부 단부 사이에 완충부재가 끼워지도록 구성될 수도 있다.

도 4a에 도시된 것과 같이, 상기 간극부재(122)는 보조 수평 수밀부(122b)가 간극유지부(122a)로부터 내측 방향(강관파일과 접하게 되는 방향)으로 연장되게 구비될 수도 있다. 다른 한편, 도 4b에 도시된 것과 같이, 상기 간극부재(123)는 단순히 거푸집 본체(110)의 상,하부 단부에 끼워지도록 구성될 수도 있다.

여기서, 상기 보조 수평 수밀부(122b)는 강관파일(11)의 외부면에 밀착될 때, 압축변형이 발생하여 밀봉이 이루어질 수 있도록 내부에 구멍(도면부호 미표시)이 더 형성될 수도 있다.

한편, 상기 수평 수밀부재(121)는 상기 간극부재(122)와 인접한 상기 거푸집 본체(110)의 상,하부 단부에 구비되어 상기 간극부재(122)에 의해 상기 거푸집 본체(110)와 강관파일(11) 사이에 형성되는 간극이 외부와 차단되도록 밀봉하게 된다. 이 경우, 상기 수평 수밀부재(121)는 약 30 - 80 %의 신축력을 갖도록 구성될 수 있다.

상기 구성을 통해, 상기 거푸집 본체(110)와 강관파일(11) 사이에 형성되는 간극은 실질적으로 간극부재(122)에 의해 이루어지고, 거푸집 본체(110)와 강관파일(11) 사이에 형성된 간극은 상기 수평 수밀부재(121)에 의해 밀봉이 이루어지게 된다.

도 3에 도시된 것과 같이, 상기 거푸집 본체(110)는 그 양단부에는 수직 방향의 수밀구조를 이루게 되는 결합부(130)가 구비되어 상기 강관파일(11)을 둘러싸는 상태로 결합 가능하게 구성될 수 있다.

상기 결합부(130)의 구성에 관한 일 예로, 상기 거푸집 본체(110)의 서로 마주하는 양 단부는 절곡되어 플렌지와 같은 구조로 이루어지는 결합단부(111)가 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 결합단부(111)는 마주하도록 접한 상태에서 체결부재(136)에 의해 고정 가능하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 상기 결합단부(111)에는 체결구멍(111a)이 형성되고, 볼트(136a)와 너트(136b)로 이루어지는 체결부재(136)로 결합력에 제공되도록 구성할 수도 있다. 이와 달리, 일반적으로 알려진 클램핑 구조의 체결부재(136)로 결합력이 제공되도록 구성할 수도 있다.

이 경우, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 것과 같이, 상기 결합단부(111)의 일 면에는 두 결합단부(111)가 서로 접하게 되는 각 면에는 수직 수밀부재(132)가 구비되어 결합시 수밀구조가 이루어지도록 구성할 수 있다.

이 경우, 상기 결합단부(111)를 사이에 두고 수직 수밀부재(132)와 마주하도록 결합단부(111)의 다른 일 면에는 보강부재(131)가 더 구비될 수 있다. 상기 보강부재(131)는 평판 플레이트 구조로 이루어지거나, 또는 앵글구조로 이루어질 수도 있다. 상기 보강부재(131)는 체결부재(136)에 의해 거푸집 본체(110)의 두 결합단부(111)가 서로 접하여 결합이 이루어질 때, 전체 결합단부(111)의 결합력이 최대한 균일한 상태로 이루어질 수 있도록 보강력을 제공하게 된다.

한편, 도 5b에 도시된 것과 같이, 거푸집 본체(110)의 결합단부(111)와 상기 수직 수밀부재(132) 및 보강부재(131)에는 체결부재(136)가 끼워질 수 있도록 서로 연결되는 체결구멍(111a,132a,131a)이 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 결합단부(111)의 체결구멍(111a)은 상기 수직 수밀부재(132) 및 보강부재(131)에 형성되는 체결구멍(132a,131a) 보다 직경이 크게 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 결합단부(111)의 체결구멍(111a)이 크게 형성되는 경우, 체결부재(136)가 끼워져 결합단부(111)의 결합이 이루어지는 상태 또는 결합이 이루어진 후에도 체결부재(136)를 통해 상기 결합단부(111)의 체결구멍(111a)으로 외부의 충격력이 전달되지 않게 되므로 거푸집 본체(110)의 손상을 방지할 수 있다.

다시 말해서, 상기 체결부재(136)는 각 보강부재(131) 또는 보강부재(131)와 더불어 수직 수밀부재(132)의 체결구멍(131a,132a)에 의해 유동되지 않도록 지지되므로 결합단부(111)의 체결구멍(111a)과 접촉되지 않는다.

한편, 상기 거푸집 본체(111)의 결합단부(111)의 측면(즉, 테두리 영역)이 외부 충격력에 노출되지 않도록, 상기 결합단부(111)의 측면과 인접한 상기 수직 수밀부재(132) 및 보강부재(131)의 단부(외측 단부)가 상기 거푸집 본체(110)의 결합단부(111)의 측면(외측 단부) 보다 더 돌출되게 구성될 수도 있다.

다른 한편, 상기 결합단부(111)의 외측 단부에는 외부로부터 상기 결합단부(111)로 전달되는 충격을 차단하기 위한 완충부재(135)가 더 구비될 수도 있다. 이 경우, 상기 완충부재(135)는 탄성부재로 이루어지는 패킹 등이 결합 또는 접합되어 이루어질 수도 있고, 코킹부재가 도포되어 이루어질 수도 있다.

또 다른 한편, 상기 수직 수밀부재(132) 및 보강부재(131)의 단부(외측 단부)가 상기 거푸집 본체(110)의 결합단부(111)의 측면(외측 단부) 보다 더 돌출되게 구성하고, 이 상태에서 상기 결합단부(111)의 외측 단부에 완충부재(135)가 더 구비되게 구성할 수도 있다.

그리고, 상기 수직 수밀부재(132)와 보강부재(131)는 접합부재(133,134)에 의해 상기 결합단부(111)에 각각 접합될 수도 있다. 이 경우, 상기 접합부재(133,134)는 탄성재질로 이루어지는 부재를 적용하여 외부 충격이 결합단부(111)로 전달되는 것을 최소화 하도록 구성할 수도 있다. 특히, 보강부재(131)를 접합시키기 위한 접합부재(134)는 외부 충격의 전달이 보다 용이하게 이루어질 수 있으므로 충분한 두께로 이루어져 충격력이 최대한 방지될 수 있도록 구성할 수도 있다.

한편, 상기 수평 밀봉부(120)와 수직 방향의 밀봉구조를 이루는 결합부(130)의 경계부, 즉 상기 폴리카보네이트 거푸집(110)의 코너부는 도 6a에 도시된 것과 같이, 수평 밀봉부(120)가 상,하 단부 영역 전체에 배치되도록 구성되고, 상기 수평 밀봉부(120) 사이에 결합부(130)가 배치되도록 구성할 수도 있다.

이와 달리, 상기 폴리카보네이트 거푸집(100)의 거푸집 본체(110)의 코너부는 도 6b에 도시된 것과 같이, 결합부(130)가 거푸집 본체(110)의 수평 방향 양단부 전체에 배치되게 구성되고, 상기 결합부(130) 사이에 수평 밀봉부(120)가 배치되도록 구성할 수도 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 거푸집 본체(110)에는 폴리카보네이트 거푸집(100)이 강관파일(11)에 설치된 후, 거푸집 본체(110)와 강관파일(11) 사이에 형성된 간극에 존재하는 해수를 배출시키기 위하여 내수 배출부(140)가 구비된다.

그리고, 상기 거푸집 본체(110)에는 거푸집 본체(110)와 강관파일(11) 사이에 형성된 상기 간극으로 부식방지 몰탈을 주입시기키 위한 부식방지 몰탈 주입부(150)가 구비된다.

또한, 상기 거푸집 본체(110)에는 상기 내수 배출부(140)를 통해 해수를 배출시키기 위하여 양수 펌프로 양수하여 배출하고, 부식방지 몰탈의 주입이 용이하게 이루어지도록 간극 사이의 기압을 낮추기 위하여 내부 공기를 배출시키기 위하여 공기 흡입장치가 연결되는 공기 흡배기부(160)가 구비된다.

이 경우, 상기 내수 배출부(140)는 하부에 구비되는 수평 밀봉부(120)와 인접한 위치에 구비되고, 상기 공기 흡배기부(160)는 상부에 구비되는 수평 밀봉부(120)와 인접한 위치에 구비된다. 그리고, 부식방지 몰탈 주입부(150)는 공극의 발생을 최소화 하기 위하여 거푸집 본체(110)의 하부영역에 구비될 수 있다. 한편, 거푸집 본체(110)의 상부영역에 공극이 발생하거나 충진이 덜되는 영역이 존재하게 되는 경우, 부식방지 몰탈의 주입이 용이하도록 거푸집 본체(110)의 상부영역에 부가적인 부식방지 몰탈 주입부(150)가 더 구비될 수도 있다.

도 7a 및 도 7b에 도시된 것과 같이, 상기 내수 배출부(140), 부식방지 몰탈 주입부(150) 및 공기 흡배기부(160)는 거푸집 본체(110)에 형성된 구멍(110a)에 연결부재(141,151,161)가 내측 방향에서 끼워지고, 상기 연결부재(141,151,161)에 체결부재(142,152,162)가 결합되도록 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 연결부재(141,151,161)와 거푸집 본체(110)의 구멍(110a) 사이에는 밀봉부재(143,153,163)가 구비되어 밀봉구조를 이루도록 하면서 상기 연결부재(141,151,161) 또는 체결부재(142,152,162)를 통해 외부 충격이 거푸집 본체(110)의 구멍(110a) 영역으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 것과 같이, 강관파일(11)의 크기로 인하여 카보네이트 거푸집(100)에 충진되는 부식방지 몰탈의 양이 많아지거나, 도포면적이 큰 경우, 압력에 의해 거푸집 본체(110)의 하부 영역이 부풀어 오르는 것을 억제할 수 있도록 거푸집 본체(110)의 하부 영역에는 보강띠(170)가 더 구비될 수도 있다.

상기 폴리카보네이트 거푸집(100)에 주입되는 부식방지 몰탈은 1 내지 10mm의 두께로 도포되었을 때, 종래의 모르타르 라이닝 공법의 100 내지 150mm 두께의 라이닝보다 자기 방청, 염소 제거, 신축성, 수밀성, 부착성 또는 강도 특성 등이 동등하거나 향상된 재료로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 부식방지 몰탈은 분체부와, 액체부가 혼합되어 이루어질 수 있다. 상기 분체부는 백색 시멘트, 실리카퓸, 슬래그 분말, 실리카 분말, 리그닌 슬폰산염류, 탄소섬유 및 섬유류 등을 포함하여 이루어질 수 있고, 이들 물질 중 둘 이상의 물질이 혼합되어 이루어질 수도 있다. 그리고, 상기 액체부는 아크릴산 에스테르 공중합체, 스티렌과 부타디엔 유화공중합체 및 아소산 용액 등을 포함하여 이루어질 수 있고, 이들 물질 중 둘 이상의 물질이 혼합되어 이루어질 수도 있다.

상기 백색시멘트는 수화작용에 의해 강도발현 및 알카리성(자기방청능)을 갖는 물질이고, 실리카퓸은 수밀성 및 고강도를 위한 물질이며, 슬래그 분말은 장기 강도 및 알카리성을 갖는 물질이다. 그리고, 실리카 분말은 탄소섬유 분산 및 강도를 향상시키기 위한 물질이고, 리그닌산 슬폰산 염류는 염소 제거 및 유동성(작업성)을 향상시키기 위한 물질이며, 탄소섬유 및 섬유류는 신축성과 균열방지(수밀성)를 위한 물질이다.

백색시멘트는 약 30 내지 50 중량부로, 실리카퓸은 약 4 내지 7 중량부, 슬래그 분말은 약 20 내지 35 중량부, 실리카 분말은 약 5 내지 20 중량부, 리그닌 슬폰산염류는 약 0.1 내지 0.2 중량부, 그리고, 탄소섬유 및 섬유류는 약 0.8 내지 1.9 중량부로 이루어질 수 있다.

한편, 아크릴산 에스테르 공중합체와 스티렌과 부타디엔 유화공중합체는 수밀성, 신축성 및 부착성을 위한 물질이고, 아소산 용액은 염소제거를 위한 물질이다.

다른 한편, 부식방지 몰탈로 한국특허출원 제2006-0052709호에 개시된 탄소섬유를 포함하는 도포 조성물을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리카보네이트 거푸집(100)에 주입할 수도 있다.

상기와 같이 구성되는 폴리카보네이트 거푸집(100)은 다음과 같이 설치되어 내부 간극에 부식방지 몰탈을 주입하게 되다.

부식을 방지하고자 하는 강관파일(11)의 비말대에 폴리카보네이트 거푸집(100)을 감고, 결합부(130)에 체결부재(136)를 체결하여 폴리카보네이트 거푸집(100)을 설치한다.

그리고, 강관파일(11)과 폴리카보네이트 거푸집(100) 사이에 채워진 해수를 배출시킨다. 이때, 상기 공기 흡배기부(160)를 통해 내부로 공기압을 주입하여 내수 배출부(140)를 통해 내부에 채워진 해수가 배출되도록 한다.

그 다음에는 내수 배출부(140)를 막고 부식방지 몰탈 주입부(150)를 통해 부식방지 몰탈을 주입하게 된다. 이때, 상기 공기 흡배기부(160)를 통해 내부 공기를 배출하여 부식방지 몰탈의 도포가 용이하게 이루어지도록 할 수도 있다.

한편, 상부 영역에 부식방지 몰탈의 충전이 부족한 영역이 존재하는 경우, 상부에 구비된 부식방지 몰탈 주입부(150)를 통해 부식방지 몰탈을 주입하여 간극 전체에 부식방지 몰탈이 완전히 채워지도록 하여 강관파일(11)의 비말대에 부식방지 피복이 형성되도록 한다.

한편, 상기 폴리카보네이트 거푸집(100)은 외부 충격으로 인해 부식방지 피복의 손상을 방지하기 위하여 피복을 위해 설치된 상태로 존치시킬 수도 있다.

본 발명에 따른 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집은 상기와 같이 설명된 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집의 실시예들에 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 이루어질 수도 있다.

도 1은 종래의 해상 강관 구조물의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집이 강관파일에 설치된 상태를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집이 설치 전 펼쳐진 상태를 나타내는 도면이다.

도 4a는 도 3에 도시된 폴리카보네이트 거푸집의 선 A-A을 따라 절개된 단면의 구조를 나타내는 도면이다.

도 4b는 다른 일 실시예에 따른 폴리카보네이트 거푸집의 단면도이다.

도 5a는 도 3에 도시된 폴리카보네이트 거푸집의 선 B-B을 따라 절개된 단면의 구조를 나타내는 도면이다.

도 5b는 도 5a에 도시된 폴리카보네이트 거푸집의 "C" 영역에 대한 확대 단면도이다.

도 5c는 도 5a에 도시된 폴리카보네이트 거푸집의 결합부가 체결부재에 의해 결합된 상태를 나타내는 부분 단면도이다.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리카보네이트 거푸집의 결합부가 체결부재에 의해 결합되는 상태를 나타내는 부분 정면도이다.

도 6b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리카보네이트 거푸집의 결합부가 체결부재에 의해 결합되는 상태를 나타내는 부분 정면도이다.

도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리카보네이트 거푸집에 구비되는 내 수 배출부, 부식방지 몰탈 주입부 및 공기 흡배기부가 분리된 상태를 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.

도 7b는 도 7a에 도시된 내수 배출부, 부식방지 몰탈 주입부 및 공기 흡배기부가 결합된 상태를 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 설명*

100 ... 폴리카보네이트 거푸집 110 ... 거푸집 본체

111 ... 결합단부 111a,131a,132a ... 체결구멍

120 ... 수평 밀봉부 121 ... 수평 수밀부재

122,123 ... 간극부재 122b ... 보조 수평 수밀부

130 ... 결합부 131 ... 보강부재

132 ... 수직 수밀부재 133,134 ... 접합부재

135 ... 완충부재 136 ... 체결부재

140 ... 내수 배출부 150 ... 부식방지 몰탈 주입부

160 ... 공기 흡배기부 141,151,161 ... 연결부재

142,152,162 ... 체결부재 143,153,163 ... 밀봉부재

Claims (10)

1. 폴리카보네이트 재질의 평판 구조로 이루어지고, 외부에는 중성재질 또는 아크릴 재질로 이루어지는 보호막이 코팅되며, 서로 마주하는 두 단부에 절곡되어 이루어지는 결합단부가 구비되는 거푸집 본체와;

   상기 각 결합단부가 서로 접하게 되는 면에 구비되는 수직 수밀부재와;

   상기 수직 수밀부재와 마주하는 상기 결합단부의 다른 일 면에 구비되는 보강부재와;

   상기 거푸집 본체의 내부면과 강관파일의 외부면 사이에 좁은 일정한 간극이 형성되도록, 상기 거푸집 본체가 강관파일에 감긴 상태를 기준으로 상부와 하부 측면을 따라 결합되는 간극부재와;

   상기 간극부재와 인접하여 상기 거푸집 본체의 상,하단부에 결합되는 수평 수밀부재와;

   상기 거푸집 본체에 구비되는 내수 배출부, 부식방지 몰탈 주입부 및 공기 흡배기부;를 포함하여 구성되며,

   상기 거푸집 본체에 코팅되는 보호막은 해수와 접하게 되는 외부면과 부식방지 몰탈과 접하게 되는 내부면에 아크릴계 1차 막이 형성되고, 상기 내부면에는 아크릴계 접착제를 사용하여 폴리에틸렌 수지(PET : Polyethylen Terephthalate), 폴리프로필렌 수지(PP : Polypropylene) 또는 비닐로 이루어지는 시트로 2차 막이 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 간극부재는 거푸집 본체의 상,하부 측면을 따라 결합되는 간극 유지부와;

   상기 간극 유지부로부터 강관파일과 접하는 방향으로 연장되어 형성되는 보조 수평 수밀부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 거푸집 본체의 결합단부와 상기 수직 수밀부재 및 보강부재에는 서로 연결되는 체결구멍이 형성되고, 상기 결합단부의 체결구멍은 상기 수직 수밀부재 및 보강부재에 형성되는 체결구멍 보다 직경이 크게 형성되어 체결부재가 상기 결합단부의 체결구멍과 접촉되지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 수직 수밀부재 및 보강부재의 외측 단부는 상기 거푸집 본체의 결합단부의 외측 단부 보다 더 돌출되도록 구성되며, 상기 결합단부의 외측 단부에는 외부로부터 결합단부로 전달되는 충격을 차단하기 위한 완충부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네 이트 거푸집.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 보강부재는 평판 플레이트 구조로 이루어지거나, 또는 앵글구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 거푸집 본체는 해수와 접하는 외측 하단부 영역에 보강띠가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 내수 배출부, 부식방지 몰탈 주입부 및 공기 흡배기부는 거푸집 본체에 형성된 구멍에 연결부재가 내측에서 끼워지고, 상기 연결부재에 체결부재가 결합되어 구성되며, 상기 거푸집 본체에 형성된 구멍과 연결부재 사이에는 밀봉부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 수직 수밀부재와 보강부재는 탄성재질로 이루어지는 접합부재에 의해 거푸집의 결합단부에 접합되는 것을 특징으로 하는 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 보강부재를 접합시키게 되는 접합부재는 외부 충격의 차단이 가능한 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해상 강관파일 부식방지 몰탈 도포용 폴리카보네이트 거푸집.

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