KR101528612B1 - 라이너 플레이트용 인양 툴 및 이를 이용한 원자로 격납건물 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 원자력 발전소 격납건물 라이너 플레이트 시공 시, 지상에서 라이너 플레이트를 조립하여 인양 시공하는 방식의 장점을 살리면서 동시에 공기를 더욱 단축할 수 있는 방안을 제공하는 것이다. 이를 위하여 본 발명에서는 원자로 격납건물의 시공 과정에서, 지상에서 조립된 환형(環形)의 라이너 플레이트를 인양할 때 사용되는 착탈 가능한 인양 툴로서, 상기 라이너 플레이트에는 그 둘레에 연직 방향으로 연장된 복수 개의 앵글이 간격을 두고 배치되고, 상기 복수 개의 앵글 외측에는 상기 라이너 플레이트의 둘레를 따라 단면 형상이 "ㄷ"자 형인 채널이 개방된 부분이 위를 향하도록 고정되고, 상부에 샤클을 체결하는 고리가 형성되고, 측면에 상기 "ㄷ"자형 단면의 채널이 안착되는 개구부가 형성된 본체; 상기 채널이 상기 개구부 내측에 안착된 상태에서 상기 채널이 상기 개구부로부터 이탈되지 않도록 상기 개구부의 하부로부터 상부로 연장된 연장부; 상기 본체의 일측 방향에 배치되어 상기 본체의 측면과 함께 상기 앵글을 부분적으로 덮는 앵글용 지지부; 및 상기 본체의 타측 방향에 배치되어 상기 라이너 플레이트의 표면에 접하는 측방향 지지부를 포함하는 인양 툴과 이를 이용한 시공 방법을 제공한다.

Description

라이너 플레이트용 인양 툴 및 이를 이용한 원자로 격납건물 시공 방법{Lifting tool for liner plate and construction method for nuclear reactor containment building}

본 발명은 원자력 발전소의 원자로 격납건물의 내구재로 사용되는 라이너 플레이트를 인양하는 인양 툴과 이를 이용한 원자로 격납건물 시공 방법에 관한 것이다.

원자로 격납건물(containment building)은, 원자력 발전소에서 원자력발전소의 주기기인 핵반응조와 증기발생기 등이 배치되는 밀폐 건물이다.

도 1에는 원자로 격납건물의 개략적인 구성을 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 1에 도시된 것과 같이, 원자로 격납건물은 일반적으로 돔(Dome)형 건물로 이루어지는데, 보다 구체적으로는 복수의 라이너 플레이트를 적층하고 그 외부에 콘크리트를 타설하여 만들어진다. 즉, 원자로 격납건물의 내측은 스테인리스 스틸 등의 강재 플레이트로 라이닝 되고, 라이너 플레이트의 외측에는 시멘트 콘크리트를 타설한 형태로 이루어지는데, 강재 라이닝은 도시된 바와 같이 최상부의 돔 라이너와 돔 하부의 쉘 라이너(shell liner)를 포함한다.

원자력발전소 원자로 격납건물 라이너 플레이트 건설시 지상에서 조각들로 이루어진 Plate 조각들을 정반에서 조립 완성 하여 2단 내지 3단 완성 후 시공현장에 인양 설치를 하게 된다.

기존 시공 방법으로 이러한 과정 중에 완성된 라이너 플레이트 조립체는 인양 툴들을 라이너 플레이트의 주의에 용접하고 대용량 크레인(예를 들어, 1350ton 용량)으로 현장에 인양하여 설치하게 된다. 이후에 하단에 미리 시공된 라이너 플레이트와 새로 인용하여 설치한 라이터 플레이트를 현장에서 용접한 후, 인양을 위해 설치되었던 인양 툴들은 절단 작업을 통해 제거하게 된다.

예를 들어, 라이너 플레이트의 1, 2단은 현장 설치되고, 나머지 3단 이후의 단들은 지상의 정반에서 조립하여 라이너 플레이트 조립체를 완성한 후 시공 위치로 인양 및 설치하게 된다.

격납 건물의 시공 시에 라이너 플레이트를 지상에서 미리 조립한 후에 인양하는 방식으로 시공하는 것은, 고소(高所)에서의 작업을 피하고 공기를 단축하기 위한 것이다. 고소에서의 작업에는 비계 구조물과 엘리베이터 등 안전 설비를 설치하여야 하는 등으로 인해, 고소에서의 작업량이 늘어나는 것은 공기가 길어지게 되는 원인 중의 하나이다.

통상 라이너 플레이트는 19단 정도로 이루어지고, 인양할 때마다 매번 인양 툴을 용접하여 설치했다가, 설치가 완료된 후 절단하여 제거하는 방식의 작업이 반복되었다.

이에 지상에서 라이너 플레이트를 조립하여 인양 시공하는 방식의 장점을 살리면서 동시에 공기를 더욱 단축할 수 있는 방안을 강구할 필요성이 크게 제기되어 왔다.

공개특허공보 제10-2005-0001665호(2005.01.07.) 공개특허공보 제10-2010-0117463호(2010.11.03.)

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 고려하여 안출 한 것으로, 본 발명의 목적은 지상에서 라이너 플레이트를 조립하여 인양 시공하는 방식의 장점을 살리면서 동시에 공기를 더욱 단축할 수 있는 방안을 제공하는 것이다. 특히, 원자력 발전소 격납건물 라이너 플레이트 시공 시, 라이너 플레이트 조립체를 지상에서 제작한 후, 인양하여 설치할 때마다 인양 툴의 용접 공정과 절단 공정이 반복되는 것을 개선함으로써, 품질을 확보하면서도 공사비 절감, 공기 단축 등 시공 생산성 향상을 기하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 원자로 격납건물의 시공 과정에서, 지상에서 조립된 환형(環形)의 라이너 플레이트를 인양할 때 사용되는 착탈 가능한 인양 툴로서,

상기 라이너 플레이트에는 그 둘레에 연직 방향으로 연장된 복수 개의 앵글이 간격을 두고 배치되고, 상기 복수 개의 앵글 외측에는 상기 라이너 플레이트의 둘레를 따라 단면 형상이 "ㄷ"자 형인 채널이 개방된 부분이 위를 향하도록 고정되고,

상부에 샤클(shackle)을 체결하는 고리가 형성되고, 측면에 상기 "ㄷ"자형 단면의 채널이 안착되는 개구부가 형성된 본체;

상기 채널이 상기 개구부 내측에 안착된 상태에서 상기 채널이 상기 개구부로부터 이탈되지 않도록 상기 개구부의 하부로부터 상부로 연장된 연장부;

상기 본체의 일측 방향에 배치되어 상기 본체의 측면과 함께 상기 앵글을 부분적으로 덮는 앵글용 지지부; 및

상기 본체의 타측 방향에 배치되어 상기 라이너 플레이트의 표면에 접하는 측방향 지지부를 포함하는 인양 툴을 제공함으로써 달성된다.

여기서, 상기 본체의 고리 내측면에는 상기 샤클이 상기 고리에 걸릴 때 상기 샤클에 의해 상기 고리 내측면에 가해지는 하중의 크기를 측정하는 센서가 설치될 수 있다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 원자로 격납건물의 시공 과정에서, 지상에서 조립된 환형(環形)의 라이너 플레이트를 인양할 때 사용되는 착탈 가능한 인양 툴로서,

상기 라이너 플레이트에는 그 둘레를 따라 단면 형상이 T자인 T자형 빔이 머리 부분이 외측을 향하도록 설치되고, 상기 T자형 빔과 상기 라이너 플레이트가 접하는 부분의 하부에는 상하 방향으로 연장된 앵글이 상기 T자형 빔과 상기 라이너 플레이트와 동시에 접하도록 배치되고,

상부에 샤클을 체결하는 고리가 형성되고, 측면에 상기 T자형 빔의 머리 부분이 안착되는 개구부가 형성된 본체; 및

상기 T자형 빔이 개구부 내측에 안착된 상태에서 상기 개구부를 통해 상기 T자형 빔의 머리 부분이 이탈되지 않도록 상기 개구부를 폐쇄하는 체결 플레이트를 포함하는 인양 툴을 제공함으로써 달성된다.

여기서, 상기 개구부에는 상기 T자형 빔의 머리 부분에서 하방으로 연장된 부분을 수용하는 수용 홈이 형성되어 있고, 상기 개구부에서 상기 T자형 빔의 머리 부분을 마주하는 부분, 상기 수용 홈의 하부 및 상기 T자형 빔의 목 부분을 마주하는 부분에는 보강재가 설치될 수 있다.

여기서, 상기 본체의 고리 내측면에는 상기 샤클이 상기 고리에 걸릴 때 상기 샤클에 의해 상기 고리 내측면에 가해지는 하중의 크기를 측정하는 센서가 설치된 것일 수 있다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 한 층 이상의 라이너 플레이트를 설치한 후 콘크리트를 타설 및 양생하고, 미리 조립된 그 위층을 형성하는 라이너 플레이트를 배치한 후 그 부분까지 콘크리트를 다시 타설 및 양생하는 단계를 반복적으로 실시하는 것을 포함하는 원자로 격납건물의 시공 방법에 있어서,

지상의 정반 위에서 강판을 용접하여 환형(環形)의 라이너 플레이트를 제작하는 라이너 플레이트 지상 조립 단계;

라이너 플레이트의 둘레를 따라 복수 개의 인양 툴을 등간격으로 착탈가능하게 고정하는 인양 툴 장착 단계;

상기 라이너 플레이트의 둘레에 설치된 인양 툴들에 각각 샤클을 걸고 각각의 샤클과 연결된 와이어들을 하나 이상의 후크를 구비한 멀티 디바이스의 후크에 연결하는 와이어 연결 단계; 및

크레인으로 멀티 디바이스를 연직 방향으로 당겨 라이너 플레이트 조립체를 인양하고 라이너 플레이트 조립체의 설치 위치에 배치하는 인양·설치 단계를 포함하는 원자로 격납건물의 시공 방법을 제공함으로써 달성된다.

여기서, 상기 인양·설치 단계를 시행하기 전에 상기 멀티 디바이스를 크레인으로 연직 방향으로 당겨서 각각의 인양 툴에 설치된 하중 센서를 통해 하중이 균일하게 분포되는지 여부를 체크한 후 하중 균일도 점검 및 조절 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 공사비 절감, 작업 공기 단축 등의 효과를 얻을 수 있다.

공사비 절감은, 인양 툴을 용접에 의해 설치하는 방식과 비교할 때 인양 툴을 재사용이 가능함에 따른 고임금의 용접 인력 노무비용과, 일회용 인양 툴을 사용함에 따른 자재비의 증가를 피함으로써 달성될 수 있다.

작업 공기 단축은, 용접 작업을 통해 인양 툴을 고정하거나 인양 완료 후 인양 툴을 절단하는 작업 시간에 비해, 착탈 가능한 인양 툴을 체결 방식을 사용하여 설치 및 제거하는 작업의 작업 시간 자체가 크게 단축된다는 것으로부터 달성될 수 있다.

대용량 크레인에 연결된 인양 장구(슬링(sling), 인양 툴 등)와 비계 자재를 분리하는 취외 작업 시 타 공정 대기 시간이 상당히 발생 하였는데, 본 발명에 따른 착탈 가능한 인양 툴을 사용하는 경우에는 타 공정 대기 시간을 크게 줄일 수 있게 된다.

도 1은 원자로 격납건물의 개략적인 구성을 보여주는 도면.
도 2는 대용량 크레인을 사용하여 지상에서 조립된 라이너 플레이트 조립체를 인양하는 모습을 보여주는 도면.
도 3은 환형의 라이너 플레이트 조립체에서 인양 툴이 설치되는 위치를 보여주는 도면.
도 4는 대용량 크레인의 후크에 연결된 멀티 디바이스(multi device)의 모습을 보여주는 측면도.
도 5는 멀티 디바이스에서 샤클(shackle) 및 와이어가 연결되는 방식을 보여주는 평면도.
도 6은 멀티 디바이스에 연결된 와이어가 각각의 인양 툴에 연결되는 방식을 보여주는 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예1의 라이너 플레이트용 인양 툴의 구성을 보여주는 사시도.
도 9는 본 발명의 실시예1에 따른 라이너 플레이트용 인양 툴이 라이너 플레이트에 체결된 상태를 보여주는 측면도.
도 10은 비교예의 인양 툴이 외부 보강재가 앵글과 채널이 사용된 경우에 라이너 플레이트에 용접으로 고정된 것을 보여주는 도면.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예2의 라이너 플레이트용 인양 툴의 구성을 보여주는 사시도.
도 13은 본 발명의 실시예2에 따른 라이너 플레이트용 인양 툴이 라이너 플레이트에 체결된 상태를 보여주는 측면도.
도 14는 라이너 플레이트의 외부 보강재가 앵글과 T자형 빔이 설치된 경우에 비교예2의 인양 툴(110)이 용접 고정된 것을 보여주는 도면.
도 15는 본 발명에 따른 원자로 격납건물 시공 방법을 단계적으로 보여주는 순서도.

먼저, 본 발명에 따른 인양 툴이 체결되는 라이너 플레이트에 관하여 간단히 설명한다.

라이너 플레이트는 강(剛)재 플레이트로 만들어진 환형(環形)의 강구조물이다.

라이너 플레이트 자체의 강성을 강화하기 위해 라이너 플레이트에는 보강재가 설치된다. 예를 들어, 라이너 플레이트의 둘레를 따라 연직 방향으로 연장된 복수 개의 강재 앵글이 등간격으로 용접 고정되고, 이와 실질적으로 직교하도록 강재 앵글들 위에 라이너 플레이트의 둘레 전체에 'ㄷ'자형 단면의 강재 채널 또는 T자형 단면의 T자형 빔(beam)이 용접 고정될 수 있다. 'ㄷ'자형 단면의 강재 채널 또는 T자형 빔은 통상 제작이 용이하고 자재 수급이 편하면서도 강성이 크고 라이너 플레이트의 외측에 콘크리트가 타설된 후에 콘크리트와의 접촉 면적을 넓게 하여 구조적 안정성에 기여할 수 있기 때문이다. 라이너 플레이트(70)의 연직 방향으로 자른 단면은 도 9, 도 10, 도 13 및 도 14에 도시되어 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 라이너 플레이트 인양 툴 및 이를 이용한 원자로 격납건물 시공 방법에 관하여 보다 상세히 설명한다.

도 2에는 대용량 크레인을 사용하여 지상에서 조립된 라이너 플레이트 조립체를 인양하는 모습을 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 2에 도시된 것과 같이, 원자로 격납건물은 2, 3단의 라이너 플레이트를 쌓아 올리고 그 주변에 콘크리트를 타설한 후, 다시 2, 3단의 라이너 플레이트를 쌓아 올리고 다시 주위에 콘크리트를 타설하는 방식으로 시공된다. 전체적으로는 예를 들어 8개의 층으로 나누고 각각의 층을 이루는 2, 3단의 라이너 플레이트를 한번에 인양하여 설치하는 방식이 사용될 수 있다. 이때, 기초에 해당하는 1, 2단은 현장에서 조립 및 설치되고, 그 이후의 층을 이루는 라이너 플레이트 조립체는 지상에 설치된 정반에서 조립한 후 본 발명에 따른 인양 툴을 사용하여 인양 설치된다.

각 층을 이루는 라이너 플레이트 조립체는 각각 대략 120 내지 170 ton 정도 되는 중량물로 환형(環形)의 대형 철 구조물이다.

도 3에는 환형의 라이너 플레이트 조립체에서 인양 툴이 설치되는 위치를 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 3에 도시된 것과 같이, 전체 둘레를 따라 36군데에 등간격으로 인양 툴을 설치하여 인양 시의 하중이 고르게 분포할 수 있도록 한다.

도 4에는 대용량 크레인의 후크에 연결된 멀티 디바이스(multi device)의 모습을 보여주는 측면도가 도시되어 있고, 도 5에는 멀티 디바이스에서 샤클(shackle) 및 와이어가 연결되는 방식을 보여주는 평면도가 도시되어 있으며, 도 6에는 멀티 디바이스에 연결된 와이어가 각각의 인양 툴에 연결되는 방식을 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이, 멀티 디바이스에는 둘레(평면도 기준)를 따라 등간격으로 샤클이 회동 가능하게 연결되는 연결 홀이 배치되고 각각의 샤클에 4개 또는 5개의 와이어가 연결된다.

도 6에 도시된 것과 같이, 인양 툴로부터 복수의 샤클(shackle)과 슬링(sling), 턴버클(turn buckle)이 조합되어 와이어가 멀티 디바이스에 연결된다. 도면에서 81, 83은 슬링, 82, 84, 86은 샤클, 85는 턴버클이고, 10, 20은 본 발명의 인양 툴이다. 턴버클을 사용하는 이유는 멀티 디바이스로부터 인양 툴까지의 연결되는 부재의 길이를 조절하여 인양되는 라이너 플레이트의 수평을 유지하고 각 와이어에 걸리는 장력을 균일하게 유지하도록 쉽게 조절하기 위한 것이다.

도 10에는 비교예의 인양 툴(90)이 외부 보강재가 앵글과 채널이 사용된 경우에 라이너 플레이트에 용접으로 고정된 것을 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 10에 도시된 것과 같이, 비교예1의 경우에는 인양 툴(90)을 라이너 플레이트(70) 및 앵글(105)에 각각 93으로 지시된 부분에서 용접으로 고정하여 사용된다. 이에 따라 라이너 플레이트 조립체의 인양이 완료된 후 이를 절단하여 제거하여야 하므로, 인양 툴(90)의 재사용이 불가능하다. 그러나 본 발명의 인양 툴(10)의 경우에는 반복 재사용이 가능하여 재료비를 절감할 수 있다는 장점이 있다.

도 7 및 도 8에는 본 발명의 실시예1의 라이너 플레이트용 인양 툴의 구성을 보여주는 사시도가 도시되어 있고, 도 9에는 본 발명의 실시예1에 따른 라이너 플레이트용 인양 툴이 라이너 플레이트에 체결된 상태를 보여주는 측면도가 도시되어 있다.

본 발명의 실시예1에 따른 라이너 플레이트용 인양 툴은 원자로 격납건물의 시공 과정에서, 지상에서 조립된 환형(環形)의 라이너 플레이트를 인양할 때 사용되는 착탈 가능한 인양 툴이다.

본 발명의 실시예1에 따른 라이너 플레이트용 인양 툴이 사용되는 라이너 플레이트에는 그 둘레에 연직 방향으로 연장된 복수 개의 앵글이 간격을 두고 배치되고, 상기 복수 개의 앵글 외측에는 상기 라이너 플레이트의 둘레를 따라 단면 형상이 "ㄷ"자 형인 채널이 개방된 부분이 위를 향하도록 고정되어 있다.

도 7 내지 도 9에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예1의 라이너 플레이트용 인양 툴(10)은 본체, 연장부, 앵글용 지지부 및 측방향 지지부를 포함한다.

상기 본체는 상부에 샤클을 체결하는 고리가 형성되고, 측면에 "ㄷ"자형 단면의 채널이 안착되는 개구부가 형성되어 있다. 상기 본체의 고리 부분은 샤클이 체결 된 후 인양될 때 하중이 크게 걸리는 부분으로 그 둘레를 따라 보강재가 덧대어져서 하중이 집중될 때 하중에 의한 파손을 방지한다. 상기 본체의 측면에는 본체면에 나란하게 보강재를 덧대어 본체의 강도를 보강하는 것이 바람직하다.

상기 연장부(107)는 상기 "ㄷ"자형 단면의 채널이 상기 개구부 내측에 안착된 상태에서 상기 채널이 상기 개구부로부터 이탈되지 않도록 상기 개구부의 하부로부터 상부로 연장되어 형성되어 있다.

상기 앵글용 지지부(106)는 상기 본체의 일측 방향에 배치되어 상기 본체의 측면과 함께 상기 앵글을 부분적으로 덮도록 형성되어 있다. 즉, 앵글은 "ㄱ"자형 단면을 가지는 부재인데 앵글용 지지부는 앵글을 접하면서 덮도록 상기 본체의 일측에 형성된다. 상기 앵글용 지지부는 "ㄱ"자형 단면으로 형성될 수 있는데, 이 경우 그 후방에 보강재(102)를 설치하여 인양 작업 중의 하중에 의해 앵글용 지지부가 꺾여 기능을 상실하는 것을 예방하는 것이 바람직하다. 상기 앵글 지지부는 상기 연장부(107)와 함께 라이너 플레이트의 연직 방향 앵글을 덮고 이에 기대어 지지된다.

상기 측방향 지지부(108)는 상기 본체를 기준으로 상기 앵글용 지지부가 형성된 방향의 반대방향에 배치되어 상기 라이너 플레이트의 표면에 접하도록 형성되어 있다.

상기 앵글용 지지부와 상기 측방향 지지부는 상기 본체가 좌우 방향으로 자세가 흐트러지는 것을 방지하도록 지지하는 기능을 한다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시예1의 라이너 플레이트용 인양 툴(10)은 라이너 플레이트(70)에 착탈 가능하게 체결되어 인양 작업에 사용되고, 라이너 플레이트 조립체의 인양 및 설치 공정이 완료되면 다른 층을 형성하는 라이너 플레이트 조립체의 인양에 다시 사용이 가능하다.

한편, 상기 본체의 고리 내측면에는 상기 샤클이 상기 고리에 걸릴 때 상기 샤클에 의해 상기 고리 내측면에 가해지는 하중의 크기를 측정하는 센서가 설치될 수 있다. 보다 구체적인 설치 위치는 상기 본체가 연직 방향으로 길게 배치된 상태, 즉 도 9에서와 같은 실제 라이너 플레이트에 장착된 상태에서 60도 방향(2시 방향)을 중심으로 선택된다. 실제의 인양 작업에서 멀티 디바이스와 인양 툴을 연결하는 와이어의 각도가 60도를 이루도록 하는 것과 관련된다. 센서는 스트레인 게이지가 부착될 수 있다. 스트레인 게이지가 부착될 때에는 60도 방향에 중심을 맞춰 하나를 설치하고, 그 양 측에 5 내지 15도 범위에서 하나씩 더 설치하여 총 3개를 설치하는 방식을 사용할 수 있다. 이와 같이 설치한 후 60도 방향으로 하중이 작용할 때의 세 개의 스트레인 게이지에 나타나는 하중 분포를 미리 파악하여 둠으로써 미세한 스트레인 게이지 설치 오차에 따른 계측 오차를 실제 활용 시에 제거할 수 있다.

센서의 실제 활용에 있어서는 인양을 위해 크레인을 당겨 와이어가 충분히 긴장된 상태에서 각각의 센서에 작용하는 하중 값을 읽어 각각의 와이어에 가해지는 장력이 균일하게 분포하는지 확인한다. 인양 대상인 라이너 플레이트 조립체는 라이너 플레이트가 두 개 이상 결합된 초대형의 중량물이기 때문에 인양 과정에서 하중 분포가 균일 하지 않을 경우 진동이 커져 구조 안전에 문제를 발생시킬 수 있고, 인양 시에 라이너 플레이트 조립체의 자세 제어가 어려워 정확한 시공 위치에 라이너 플레이트를 위치시키기 어려운 문제점이 있으며, 시공 위치에 내려놓을 때 먼저 닿는 부분에 충격과 하중이 집중되어 파손이나 변형의 우려가 있다. 이에 이러한 문제점을 미리 예방하기 위해 본 발명에서와 같이 센서를 인양 툴에 설치하고 미리 하중 분포를 파악한다. 하중 분포가 균일 하지 않은 것이 파악되면 원인에 따라 대응 방법이 다를 수 있지만, 통상 와이어에 함께 연결된 턴버클을 회전시켜서 멀티 디바이스와 인양 툴 사이의 길이를 조절함으로써 하중 분포를 균일하게 맞출 수 있다.

도 11 및 도 12에는 본 발명의 실시예2의 라이너 플레이트용 인양 툴의 구성을 보여주는 사시도가 도시되어 있고, 도 13에는 본 발명의 실시예2에 따른 라이너 플레이트용 인양 툴이 라이너 플레이트에 체결된 상태를 보여주는 측면도가 도시되어 있다.

본 발명의 실시예2에 따른 라이너 플레이트용 인양 툴은 원자로 격납건물의 시공 과정에서, 지상에서 조립된 환형(環形)의 라이너 플레이트를 인양할 때 사용되는 착탈 가능한 인양 툴이다.

본 발명의 실시예2에 따른 라이너 플레이트용 인양 툴이 사용되는 라이너 플레이트에는 그 둘레를 따라 단면 형상이 T자인 T자형 빔이 머리 부분이 외측을 향하도록 설치되고, 상기 T자형 빔과 상기 라이너 플레이트가 접하는 부분의 하부에는 상하 방향으로 연장된 앵글이 상기 T자형 빔과 상기 라이너 플레이트와 동시에 접하도록 배치되어 있다.

도 11 내지 도 13에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예2의 라이너 플레이트용 인양 툴(10)은 본체 및 체결 플레이트를 포함한다.

상기 본체는 상부에 샤클을 체결하는 고리가 형성되고, 측면에 라이너 플레이트의 T자형 빔의 머리 부분이 안착되는 개구부가 형성되어 있다.

상기 체결 플레이트는 상기 T자형 빔이 개구부 내측에 안착된 상태에서 상기 개구부를 통해 상기 T자형 빔의 머리 부분이 이탈되지 않도록 상기 개구부를 폐쇄한다. 또한, 상기 체결 플레이트는 T자형 빔과 본체의 밀착도를 높이는 기능을 한다. 이를 위해 상기 체결 플레이트는 H 빔으로 만들어질 수 있고, 상기 본체의 개구부 일측에서 볼트 등의 체결 요소로 착탈 가능하게 고정된다.

한편, 상기 개구부에는 상기 T자형 빔의 머리 부분에서 하방으로 연장된 부분을 수용하는 수용 홈이 형성되어 있고, 상기 개구부에서 상기 T자형 빔의 머리 부분을 마주하는 부분, 상기 수용 홈의 하부 및 상기 T자형 빔의 목 부분을 마주하는 부분에는 보강재가 설치된다.

그리고 상기 본체의 고리 내측면에는 상기 샤클이 상기 고리에 걸릴 때 상기 샤클에 의해 상기 고리 내측면에 가해지는 하중의 크기를 측정하는 센서가 설치될 수 있다. 센서의 기능 및 설치 위치 활용 방법 등은 앞서 실시예1에서 설명한 것과 같다.

도 14에는 라이너 플레이트의 외부 보강재가 앵글과 T자형 빔이 설치된 경우에 비교예2의 인양 툴(110)이 용접 고정된 것을 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 14에 도시된 것과 같이, 비교예2의 경우에는 인양 툴(110)을 T자형 빔(122)에 각각 114로 지시된 부분에서 용접으로 고정하여 사용될 수 있다. 이 경우 라이너 플레이트 조립체의 인양이 완료된 후 이를 절단하여 제거하여야 하므로, 인양 툴(90)의 재사용이 불가능하다. 그러나 본 발명의 인양 툴(120)의 경우에는 반복 재사용이 가능하여 재료비를 절감할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명은 라이너 플레이트 조립체 인양의 반복 작업을 새로운 인양 툴을 발명 하여 용접 절단 방식이 아닌 체결방식으로 변경함으로써 재료비 절감에 따른 공사비 절감과, 작업 시간 단축에 따른 공기 단축 등으로 전체적으로 시공 생산성 향상 및 품질 확보할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명에 따른 인양 툴을 사용하는 원자로 격납건물 시공 방법에 관하여 설명한다.

본 발명에 따른 원자로 격납건물 시공 방법은 기본적으로 한 층 이상의 라이너 플레이트를 설치한 후 콘크리트를 타설 및 양생하고, 미리 조립된 그 위층을 형성하는 라이너 플레이트를 배치한 후 그 부분까지 콘크리트를 다시 타설 및 양생하는 단계를 반복적으로 실시하는 것을 포함하는 것이다.

도 15에는 본 발명에 따른 원자로 격납건물 시공 방법을 단계적으로 보여주는 순서도가 도시되어 있다.

도 15에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 원자로 격납건물 시공 방법은, 라이너 플레이트 지상 조립 단계, 인양 툴 장착 단계, 와이어 체결 연결 단계 및 인양·설치 단계를 포함한다.

상기 라이너 플레이트 지상 조립 단계에서는 지상에 설치된 정반 위에서 강판을 용접 연결하여 환형(環形)의 라이너 플레이트를 제작한다. 라이너 플레이트 외면에는 연직방향으로 연장된 앵글을 그 둘레를 따라 등간격으로 용접 고정한다. 또한, 상기 앵글의 외측에 T자형 빔 또는 "ㄷ"자형 단면의 채널을 상기 앵글과 교차(실질적으로 직교)하는 방향으로 용접 고정한다. 필요에 따라 인양 작업의 횟수를 줄이기 위해 2, 3개의 라이너 플레이트를 적층하는 작업도 포함된다. 즉, 2, 3단으로 라이너 플레이트들이 적층된 라이너 플레이트 조립체를 한번에 인양하도록 한다.

상기 인양 툴 장착 단계에서는 라이너 플레이트의 둘레를 따라 복수 개의 인양 툴을 등간격으로 착탈가능하게 체결 고정한다.

상기 와이어 체결 연결 단계에서는 상기 라이너 플레이트의 둘레에 설치된 인양 툴들에 각각 샤클을 걸고 각각의 샤클과 연결된 와이어들을 하나 이상의 후크를 구비한 멀티 디바이스의 후크에 연결한다.

상기 인양·설치 단계에서는 크레인으로 멀티 디바이스를 연직 방향으로 당겨 라이너 플레이트 조립체를 인양하고 라이너 플레이트 조립체의 설치 위치에 배치한다.

한편, 본 발명에 따른 원자로 격납건물 시공 방법에는 하중 균일도 점검 및 조절 단계가 더 포함될 수 있다.

상기 하중 균일도 점검 및 조절 단계는 상기 멀티 디바이스를 크레인으로 연직 방향으로 당겨서 각각의 인양 툴에 설치된 하중 센서를 통해 하중이 균일하게 분포되는지 여부를 체크한다. 즉, 하중이 각각의 와이어에 균일하게 분포된 것으로 확인한 후 상기 인양·설치 단계를 실시한다.

10, 20, 90, 110 : 인양 툴
70 : 라이너 플레이트
71 : 후크
73 : 샤클
74 : 와이어
93, 114 : 용접 위치
100, 120 : 본체
101, 121 : 보강재
102 : 보강재
103 : "ㄷ"자형 단면의 채널
104, 106 : 앵글용 지지부
105, 123: 앵글
108, 109 : 측면 지지부
122 : T자형 빔
125 : 체결 플레이트
126 : 볼트
127 : 체결 플레이트 고정부

Claims (7)

1. 원자로 격납건물의 시공 과정에서, 지상에서 조립된 환형(環形)의 라이너 플레이트를 인양할 때 사용되는 착탈 가능한 인양 툴로서,
   상기 라이너 플레이트(70)에는 그 둘레에 연직 방향으로 연장된 복수 개의 앵글(105)이 간격을 두고 배치되고, 상기 복수 개의 앵글(105) 외측에는 상기 라이너 플레이트(70)의 둘레를 따라 단면 형상이 "ㄷ"자 형인 채널(103)이 개방된 부분이 위를 향하면서 상기 앵글(105)들과 교차하도록 고정되고,
   상부에 샤클을 체결하는 고리가 형성되고, 측면에 상기 "ㄷ"자형 단면의 채널(103)이 안착되는 개구부가 형성된 본체(100);
   상기 채널(103)이 상기 개구부 내측에 안착된 상태에서 상기 채널(103)이 상기 개구부로부터 이탈되지 않도록 상기 개구부의 하부로부터 상부로 연장된 연장부(107);
   상기 본체(100)의 일측 방향에 배치되어 상기 연장부(107)와 함께 상기 앵글(105)을 일부분 이상 덮는 앵글용 지지부(104, 106); 및
   상기 본체(100)의 타측 방향에 배치되어 상기 라이너 플레이트(70)의 표면에 접하는 측방향 지지부(108, 109)를 포함하는 인양 툴(10).
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 고리 내측면에는 상기 샤클이 상기 고리에 걸릴 때 상기 샤클에 의해 상기 고리 내측면에 가해지는 하중의 크기를 측정하는 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 인양 툴.
3. 원자로 격납건물의 시공 과정에서, 지상에서 조립된 환형(環形)의 라이너 플레이트를 인양할 때 사용되는 착탈 가능한 인양 툴로서,
   상기 라이너 플레이트(70)에는 그 둘레를 따라 단면 형상이 T자인 T자형 빔(122)이 머리 부분이 외측을 향하도록 설치되고, 상기 T자형 빔(122)과 상기 라이너 플레이트(70)가 접하는 부분의 하부에는 연직 방향으로 연장된 앵글(123)이 상기 T자형 빔(122)과 상기 라이너 플레이트(70)와 동시에 접하도록 배치되고,
   상부에 샤클을 체결하는 고리가 형성되고, 측면에 상기 T자형 빔의 머리 부분이 안착되는 개구부가 형성된 본체(120); 및
   상기 T자형 빔(122)이 개구부 내측에 안착된 상태에서 상기 개구부를 통해 상기 T자형 빔(122)의 머리 부분이 이탈되지 않도록 상기 개구부를 폐쇄하는 체결 플레이트(125)를 포함하는 인양 툴(20).
4. 제3항에 있어서,
   상기 개구부에는 상기 T자형 빔(122)의 머리 부분에서 하방으로 연장된 부분을 수용하는 수용 홈이 형성되어 있고, 상기 개구부에서 상기 T자형 빔의 머리 부분을 마주하는 부분, 상기 수용 홈의 하부 및 상기 T자형 빔(122)의 목 부분을 마주하는 부분에는 보강재(121)가 설치된 것을 특징으로 하는 인양 툴(20).
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 본체(100, 120)의 고리 내측면에는 상기 샤클이 상기 고리에 걸릴 때 상기 샤클에 의해 상기 고리 내측면에 가해지는 하중의 크기를 측정하는 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 인양 툴.
6. 한 층 이상의 라이너 플레이트를 설치한 후 콘크리트를 타설 및 양생하고, 미리 조립된 그 위층을 형성하는 라이너 플레이트를 배치한 후 그 부분까지 콘크리트를 다시 타설 및 양생하는 단계를 반복적으로 실시하는 것을 포함하는 원자로 격납건물의 시공 방법에 있어서,
   지상의 정반 위에서 강판을 용접하여 환형(環形)의 라이너 플레이트를 제작하는 라이너 플레이트(70) 지상 조립 단계;
   라이너 플레이트(70)의 둘레를 따라 복수 개의 인양 툴(10)을 등간격으로 착탈가능하게 고정하는 인양 툴 장착 단계;
   상기 라이너 플레이트(70)의 둘레에 설치된 인양 툴(10)들에 각각 샤클(73)을 걸고 각각의 샤클과 연결된 와이어(74)들을 하나 이상의 후크(71)를 구비한 멀티 디바이스의 후크(71)에 연결하는 와이어 연결 단계; 및
   크레인으로 멀티 디바이스를 연직 방향으로 당겨 라이너 플레이트 조립체를 인양하고 라이너 플레이트 조립체의 설치 위치에 배치하는 인양·설치 단계를 포함하고,
   상기 인양 툴(10)은
   원자로 격납건물의 시공 과정에서, 지상에서 조립된 환형(環形)의 라이너 플레이트를 인양할 때 사용되는 착탈 가능한 인양 툴로서,
   상기 라이너 플레이트(70)에는 그 둘레에 연직 방향으로 연장된 복수 개의 앵글(105)이 간격을 두고 배치되고, 상기 복수 개의 앵글(105) 외측에는 상기 라이너 플레이트(70)의 둘레를 따라 단면 형상이 "ㄷ"자 형인 채널(103)이 개방된 부분이 위를 향하면서 상기 앵글(105)들과 교차하도록 고정되고,
   상부에 샤클을 체결하는 고리가 형성되고, 측면에 상기 "ㄷ"자형 단면의 채널(103)이 안착되는 개구부가 형성된 본체(100);
   상기 채널(103)이 상기 개구부 내측에 안착된 상태에서 상기 채널(103)이 상기 개구부로부터 이탈되지 않도록 상기 개구부의 하부로부터 상부로 연장된 연장부(107);
   상기 본체(100)의 일측 방향에 배치되어 상기 연장부(107)와 함께 상기 앵글(105)을 일부분 이상 덮는 앵글용 지지부(104, 106); 및
   상기 본체(100)의 타측 방향에 배치되어 상기 라이너 플레이트(70)의 표면에 접하는 측방향 지지부(108, 109)를 포함하는 인양 툴(10)인 것을 특징으로 하는 원자로 격납건물의 시공 방법.
7. 한 층 이상의 라이너 플레이트를 설치한 후 콘크리트를 타설 및 양생하고, 미리 조립된 그 위층을 형성하는 라이너 플레이트를 배치한 후 그 부분까지 콘크리트를 다시 타설 및 양생하는 단계를 반복적으로 실시하는 것을 포함하는 원자로 격납건물의 시공 방법에 있어서,
   지상의 정반 위에서 강판을 용접하여 환형(環形)의 라이너 플레이트를 제작하는 라이너 플레이트(70) 지상 조립 단계;
   라이너 플레이트(70)의 둘레를 따라 복수 개의 인양 툴(20)을 등간격으로 착탈가능하게 고정하는 인양 툴 장착 단계;
   상기 라이너 플레이트(70)의 둘레에 설치된 인양 툴(20)들에 각각 샤클(73)을 걸고 각각의 샤클과 연결된 와이어(74)들을 하나 이상의 후크(71)를 구비한 멀티 디바이스의 후크(71)에 연결하는 와이어 연결 단계; 및
   크레인으로 멀티 디바이스를 연직 방향으로 당겨 라이너 플레이트 조립체를 인양하고 라이너 플레이트 조립체의 설치 위치에 배치하는 인양·설치 단계를 포함하고,
   상기 인양 툴(20)은,
   원자로 격납건물의 시공 과정에서, 지상에서 조립된 환형(環形)의 라이너 플레이트를 인양할 때 사용되는 착탈 가능한 인양 툴로서,
   상기 라이너 플레이트(70)에는 그 둘레를 따라 단면 형상이 T자인 T자형 빔(122)이 머리 부분이 외측을 향하도록 설치되고, 상기 T자형 빔(122)과 상기 라이너 플레이트(70)가 접하는 부분의 하부에는 연직 방향으로 연장된 앵글(123)이 상기 T자형 빔(122)과 상기 라이너 플레이트(70)와 동시에 접하도록 배치되고,
   상부에 샤클을 체결하는 고리가 형성되고, 측면에 상기 T자형 빔의 머리 부분이 안착되는 개구부가 형성된 본체(120); 및
   상기 T자형 빔(122)이 개구부 내측에 안착된 상태에서 상기 개구부를 통해 상기 T자형 빔(122)의 머리 부분이 이탈되지 않도록 상기 개구부를 폐쇄하는 체결 플레이트(125)를 포함하는 인양 툴(20)인 것을 특징으로 하는 원자로 격납건물의 시공 방법.

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