KR101536485B1 - 터빈 외부 차실, 터빈 외부 차실용 가대 및 터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법 - Google Patents

터빈 외부 차실, 터빈 외부 차실용 가대 및 터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법 Download PDF

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미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

차실 내부의 증기의 흐름을 향상시키면서 간결한 구조로 차실의 강성을 높이는 것이 가능한 터빈 외부 차실, 터빈 외부 차실용 가대 및 터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 터빈 외부 차실은, 복수의 강판 사이에 콘크리트(13)가 충전된 강판 콘크리트 구조의 가대에 설치되는 터빈 외부 차실로서, 하반부를 구성하는 측판부(3) 또는 단판부(4)가 가대를 구성하는 강판으로 이루어진다.

Description

터빈 외부 차실, 터빈 외부 차실용 가대 및 터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법{TURBINE EXTERNAL COMPARTMENT, FRAME FOR TURBINE EXTERNAL COMPARTMENT, AND METHOD FOR CONSTRUCTING FRAME FOR TURBINE EXTERNAL COMPARTMENT}
본 발명은 터빈 외부 차실, 터빈 외부 차실용 가대(架臺) 및 터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법에 관한 것이다.
증기 터빈 발전 시스템에서는, 고압 터빈, 저압 터빈 및 발전기 등이 가대에 설치되어 고정된다. 가대는, 예컨대 철근 콘크리트 구조 또는 강판 내부에 콘크리트를 충전한 강판 콘크리트 구조 등이다. 가대 상부에는 각 장치의 하반부가 수용되는 개구가 마련된다.
도 8에 관련 기술에 있어서의 가대(80)의 일예를 도시한다. 도 8 중의 개구(HP)에는 고압 터빈이 수용되고, 개구(LP-1, LP-2)에는 저압 터빈이 수용되며, 개구(GEN)에는 발전기가 수용된다. 저압 터빈의 경우, 터빈 외부 차실의 하반부(50)가 개구에 수용되며, 하반부(50)의 상부에 외부 차실의 상반부(51)가 피복된다. 하반부(50)의 Y 방향 길이는 예컨대 약 10m이다.
특허문헌 1에는, 터빈 저압 케이싱에 있어서, 케이싱의 하반부가 철근 콘크리트 구조의 가대와 일체로 제작되는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 복수의 콘크리트 구조의 기둥에 복수의 강판 콘크리트 구조의 비임을 지지시키는 발전 설비용 가대가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제 1984-38402 호 공보 일본 특허 제 4358408 호 공보
그런데, 저압 터빈은 복수기에 증기가 배출되며, 차실 내부가 대기압 이하의 압력으로 보지된다. 그 때문에, 차실에는 변형 방지를 위해 보강 구조가 마련된다. 도 9는 관련 기술의 터빈 외부 차실의 하반부를 도시하는 사시도이다. 도 10은 관련 기술의 터빈 외부 차실의 하반부를 도시하는 종단면도이며, 도 11의 B-B선으로 절단한 단면도이다. 도 11은 관련 기술의 터빈 외부 차실의 하반부를 도시하는 평면도이다.
하반부(50)는, 강판제의 외벽이 예컨대 측판부(52)와 단판부(53)로 구성된다. 그리고, 외부 보강 구조로서, 단면 형상이 T자형인 T 리브(54)가 측판부(52)나 단판부(53)를 따라서 마련된다. 또한, 내부 보강 구조로서, 내부 보강 리브(57)나 스테이바(58)가 하반부(50) 내에 마련된다.
그러나, 최근, 터빈의 대형화에 수반하여, 관련 기술의 외부 보강 구조나 내부 보강 구조에 의해서, 차실에 필요한 강성을 확보하는 것이 곤란하게 되어 있다. 즉, 가대(80)에 외부 차실 하반부(50)를 설치하는 경우, 외부 차실 하반부(50)는 대판(82)을 거쳐서 풋(55)에 의해 가대(80)에 지지된다. 풋(55)은 외부 차실 하반부(50)의 측판부(52), 단판부(53)로부터 돌출되어 마련된 수평 부재이다.
이때, 도 11에 도시하는 바와 같이 하반부(50)의 측판부(52)와 가대(80)의 비임 측면(80a)의 사이나, 하반부(50)의 단판부(53)와 가대(80)의 비임 측면(80b)의 사이에는 간극이 마련되지만, 간극을 너무 넓히면 터빈 가대의 비임 단면이 커지는, 즉 가대의 비용 증가가 되기 때문에 좁은 편이 바람직하다. 그 때문에, 외부 보강 구조로서의 T 리브(54)의 사이즈를 크게 하는 것에 의해서, 차실의 강성을 높일 수 없다.
또한, 내부 보강 구조로서의 내부 보강 리브(57)나 스테이바(58)는 차실 내부에 있어서의 증기의 흐름을 방해하여 압력 손실의 원인이 된다. 그 때문에, 복수기로 인도되는 증기가 막혀, 저압 터빈의 배기 성능이 저하될 우려가 있다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 차실 내부의 증기의 흐름을 향상시키면서 간결한 구조로 차실의 강성을 높이는 것이 가능한 터빈 외부 차실, 터빈 외부 차실용 가대 및 터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 터빈 외부 차실, 터빈 외부 차실용 가대 및 터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법은 이하의 수단을 채용한다.
즉, 본 발명의 제 1 태양에 따른 터빈 외부 차실은, 복수의 강판 사이에 콘크리트가 충전된 강판 콘크리트 구조의 가대에 설치되는 터빈 외부 차실이며, 하반부를 구성하는 측판부 또는 단판부가 가대를 구성하는 강판으로 이루어진다.
본 발명의 제 1 태양에 따른 터빈 외부 차실에 의하면, 터빈 외부 차실이 설치되는 가대는 복수의 강판 사이에 콘크리트가 충전된 강판 콘크리트 구조이며, 터빈 외부 차실의 하반부를 구성하는 측판부 또는 단판부는 가대를 구성하는 강판으로 이루어진다. 여기서, 터빈 외부 차실의 측판부나 단판부는, 예컨대 터빈 외부 차실의 외벽이며, 측판부는 터빈 축방향에 대하여 평행한 판상 부재이며, 단판부는 터빈 축방향에 대하여 수직인 판상 부재이다. 또한, 가대의 비임 부분의 측면이나 저면이 강판으로 이루어진다. 그리고, 터빈 외부 차실의 측판부 또는 단판부가 가대의 비임 부분의 측판과 공통화되어 있으므로, 가대가 터빈 외부 차실의 보강 부재를 겸용한다. 그 결과, 가대 내부에 독립 단체(單體)로 구성 가능한 터빈 외부 차실을 설치하는 경우에 비해, 터빈 외부 차실의 보강 구조를 삭감할 수 있다. 또한, 가대가 강판 콘크리트 구조이기 때문에, 철근 콘크리트 구조의 경우에 비해, 콘크리트 시공을 위한 거푸집 공사를 삭감할 수 있어서, 공사 기간의 단축화를 도모할 수 있다.
본 발명의 제 1 태양에 따른 터빈 외부 차실에 있어서는, 터빈 내부 차실을 상부에서 지지하는 지지 부재와, 지지 부재 상에 마련되며, 터빈 내부 차실의 연직 방향의 위치를 조정하는 조정 부재를 구비하여도 좋다.
이러한 구성에 의하면, 지지 부재는 터빈 내부 차실을 상부에서 지지하고, 조정 부재는 지지 부재 상에 마련됨으로써 터빈 내부 차실의 연직 방향의 위치를 조정할 수 있다. 지지 부재는 예컨대 가대의 비임 부재의 측면에 접속된다. 터빈 내부 차실은 터빈 외부 차실의 내측에 마련된다. 일반적으로, 강판 콘크리트 구조의 터빈 외부 차실의 치수 정밀도는 터빈 내부 차실의 치수 정밀도에 비하여 낮기 때문에, 터빈 내부 차실을 정밀도 양호하게 설치하는 것은 곤란하다. 한편, 조정 부재에 의해 위치 조정함으로써 정밀도 양호하게 터빈 내부 차실을 설치할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 태양에 따른 터빈 외부 차실용 가대는, 복수의 강판 사이에 콘크리트가 충전된 강판 콘크리트 구조의 터빈 외부 차실용 가대로서, 비임 부재의 측면을 구성하는 강판이 터빈 외부 차실의 하반부를 구성하는 측판부 또는 단판부이다.
본 발명의 제 2 태양에 따른 터빈 외부 차실용 가대에 의하면, 터빈 외부 차실용 가대는 복수의 강판 사이에 콘크리트가 충전된 강판 콘크리트 구조이다. 그리고, 가대의 비임 부재의 측면을 구성하는 강판이 터빈 외부 차실의 하반부를 구성하는 측판부 또는 단판부이므로, 가대가 터빈 외부 차실의 보강 부재를 겸용한다. 그 결과, 가대 내부에 독립 단체로 구성 가능한 터빈 외부 차실을 설치하는 경우에 비하여, 터빈 외부 차실의 보강 구조를 삭감할 수 있다. 또한, 가대가 강판 콘크리트 구조이기 때문에, 철근 콘크리트 구조인 경우에 비하여 콘크리트 시공을 위한 거푸집 공사를 삭감할 수 있어서, 공사 기간의 단축화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 태양에 따른 터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법은, 복수의 강판 사이에 콘크리트가 충전된 강판 콘크리트 구조로서, 비임 부재의 측면을 구성하는 강판이 터빈 외부 차실의 하반부를 구성하는 측판부 또는 단판부인 터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법에 있어서, 측면이 강판인 제 1 비임 부재로 이루어지는 제 1 블록과, 측면이 강판인 제 2 비임 부재 및 제 2 비임 부재로 접속되어 터빈 내부 차실을 상부에서 지지하는 지지 부재로 이루어지는 제 2 블록을 제작하고, 제 1 블록과 제 2 블록을 접속한다.
본 발명의 제 3 태양에 따른 터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법에 의하면, 터빈 외부 차실용 가대를 시공할 때, 우선, 가대의 비임 부재가 되는 제 1 비임 부재로 이루어지는 제 1 블록과, 가대의 비임 부재가 되는 제 2 비임 부재 및 제 2 비임 부재에 접속되어 터빈 내부 차실을 상부에서 지지하는 지지 부재로 이루어지는 제 2 블록이 제작된다. 그리고, 제 1 블록과 제 2 블록이 접속됨으로써, 터빈 외부 차실용 가대가 구성된다. 이 터빈 외부 차실용 가대는 복수의 강판 사이에 콘크리트가 충전된 강판 콘크리트 구조로서, 비임 부재의 측면을 구성하는 강판이 터빈 외부 차실의 하반부를 구성하는 측판부 또는 단판부이다. 예컨대 공장 등에서 미리 제 1 블록이나 제 2 블록을 제작하고, 이들을 현지 설치함으로써, 가대의 비임 부재와 일체로 된 터빈 외부 차실의 치수 정밀도가 향상하며, 또한 현지 시공 기간을 단축할 수 있다.
본 발명에 의하면, 차실 내부의 증기의 흐름을 향상시키면서 간결한 구조로 차실의 강성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 가대와 터빈 외부 차실을 도시하는 종단면도,
도 2는 본 발명의 가대와 터빈 외부 차실을 도시하는 평면도,
도 3은 본 발명의 어저스터를 도시하는 측면도,
도 4는 본 발명의 어저스터를 도시하는 측면도,
도 5는 본 발명의 가대 및 터빈 외부 차실의 시공 방법의 일 공정을 도시하는 개략도,
도 6은 본 발명의 가대 및 터빈 외부 차실의 시공 방법의 일 공정을 도시하는 개략도,
도 7은 본 발명의 가대 및 터빈 외부 차실의 시공 방법을 나타내는 흐름도,
도 8은 관련 기술의 가대를 도시하는 사시도,
도 9는 관련 기술의 터빈 외부 차실의 하반부를 도시하는 사시도,
도 10은 관련 기술의 가대와 터빈 외부 차실의 하반부를 도시하는 종단면도,
도 11은 관련 기술의 가대와 터빈 외부 차실의 하반부를 도시하는 평면도,
도 12는 관련 기술의 가대 및 터빈 외부 차실의 시공 방법을 나타내는 흐름도.
이하에, 본 발명에 따른 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
우선, 본 발명의 실시형태에 따른 가대와 터빈 외부 차실의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 가대와 터빈 외부 차실을 도시하는 종단면도이다. 도 2는 본 발명의 가대와 터빈 외부 차실을 도시하는 평면도이다. 또한, 도 1은 도 2의 A-A선으로 절단한 단면도이다.
본 실시형태의 가대는, 도 8에 도시한 관련 기술의 가대(80)와 마찬가지로, 비임과, 비임을 지지하는 기둥을 갖는다. 가대는, 상부에 마련되며 비임에 둘러싸여 형성되는 개구에 의해 터빈 외부 차실의 하반부(1)를 수용하면서 고정한다. 또한, 하반부(1)에 내장되는 터빈은, 예컨대 증기 터빈 발전 시스템에 있어서의 저압 터빈이다. 하반부(1)의 상부에는, 외부 차실의 상반부(2)가 피복된다. 가대 중 적어도 비임은 복수의 강판 사이에 콘크리트(13)가 충전된 강판 콘크리트 구조이다.
가대의 비임은 측면이나 저면이 강판으로 이루어진다. 그리고, 가대의 비임 중 일 방향의 비임은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 저면을 구성하는 판 형상의 저면부(11)와, 비임의 일측면을 구성하는 측판부(3)와, 측판부(3)에 대향하면서 비임의 타측면을 구성하는 판 형상의 측면부(12)로 이루어진다. 여기서, 측판부(3)는 외부 차실의 하반부(1)의 벽면이기도 하다. 또한, 측판부(3)는 터빈 축방향에 대하여 평행한 방향으로 마련된 부재이다.
또한, 상기 일 방향의 비임 부재에 대하여 직교하는 다른 방향의 비임 부분은, 상기와 마찬가지로 저면부(도시하지 않음)와, 도 2에 도시하는 바와 같이, 비임의 일측면을 구성하는 단판부(4)와, 단판부(4)에 대향하면서 비임의 타측면을 구성하는 측면부(16)로 이루어진다. 여기서, 단판부(4)는 외부 차실의 하반부(1)의 벽면이기도 하다. 또한, 단판부(4)는 터빈 축방향에 대하여 수직 방향으로 마련된 부재이다.
또한, 비임 부분의 내부에는 다이어프램(14)이나 스터드(15)가 마련되어도 좋다. 다이어프램(14)은 비임 부분의 축방향에 대해 수직으로 마련되는 판상 부재이며, 비임 부분의 강성을 높인다. 스터드(15)는 강판인 측판부(3)나 단판부(4)에 용접으로 장착되는 볼트 등의 부재이며, 스터드(15)가 비임 부재의 내측에 마련됨으로써, 강판과 콘크리트(13)가 일체화된다.
외부 차실의 측면 부분의 외벽은 상기의 측판부(3)와 단판부(4)로 구성된다. 그리고, 내부 구조로서 내부 보강 리브(5, 8)나 내부 보강 스테이바(9)가 하반부(1) 내에 마련된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은, 외부 차실의 측판부(3)와 단판부(4)가 가대의 비임 부분의 측판과 공통화되어 있으므로, 가대가 외부 차실의 보강 부재를 겸용한다. 가대는 강판 콘크리트 구조이며, 외부 차실의 내외 압력차에 의한 변형을 방지하기 위한 높은 강도를 확보할 수 있다. 관련 기술의 도 8 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 가대(80) 내부에 독립 단체로 구성 가능한 외부 차실을 설치하는 경우, 외벽을 따라서 T 리브(54)를 마련하거나, 내측에 내부 보강 리브(57)나 스테이바(58)를 마련하거나 할 필요가 있었다. 한편, 본 발명은 관련 기술에 비하여, 외부 차실의 보강 구조를 삭감할 수 있다. 그 때문에, 외부 차실로부터 복수기로 인도되는 증기의 흐름을 방해하는 부재를 줄일 수 있어서, 저압 터빈의 배기 성능을 향상시킬 수 있다.
다음에, 본 발명의 가대 및 터빈 외부 차실을 이용한 경우에 있어서의 터빈 내부 차실의 설치에 대하여 설명한다.
터빈 내부 차실(70)은 내부에 로터를 수용하고 있으며, 터빈 외부 차실의 내측에 설치된다. 내부 차실(70) 본체는 내부 차실(70)의 외벽에 마련된 플랜지(72)에 의해 내부 보강 리브(5) 상에 지지된다. 플랜지(72)는 내부 차실(70)의 외벽으로부터 돌출되어 마련된, 터빈 축방향에 대해 평행인 수평 부재이다. 내부 보강 리브(5)는 측판부(3)와 결합되며, 2매의 측판부(3) 사이에 마련되는 판상 부재이다. 내부 보강 리브(5)는 외부 차실을 내측으로부터 보강하여 내외의 압력차에 의한 변형을 방지하는 동시에, 내부 차실(70)을 상부에서 지지한다. 내부 보강 리브(5)의 상단에는 어저스터(6)가 설치된다.
관련 기술의 내부 차실(70) 본체는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 내부 차실(70)의 외벽에 마련된 지지 부재(71)에 의해 가대(80) 상에 지지되며, 외부 차실에 내장되어 있다. 또한, 관련 기술의 내부 보강 리브(57)는 내부 차실(70)을 지지하고 있지 않으며, 외부 차실을 내측으로부터 보강하고 있을 뿐이다. 한편, 도 1 및 도 2에 도시한 본 발명은 내부 보강 리브(5)가 외부 차실의 보강과 내부 차실(70)의 지지를 겸하고 있다. 따라서, 본 발명은 관련 기술이 갖고 있던 내부 차실의 외벽에 마련된 지지 부재(71)가 불필요해져, 내부 차실(70)의 지지 구조가 간소화된다. 그 때문에, 외부 차실로부터 복수기로 인도되는 증기의 흐름을 방해하는 부재를 줄일 수 있어서, 저압 터빈의 배기 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 관련 기술의 구조에서, 내부 보강 리브(57) 상에 내부 차실(70)을 탑재한다고 하는 구성으로 하면, 도 11에 도시하는 바와 같이 하반부(50)와 가대(80)의 비임 측면(80a, 80b)의 사이에는 간극이 마련되어 있기 때문에, 내부 차실(70)의 중량 등에 의해 하반부(50)가 변형한다. 그 때문에, 내부 차실(70)의 지지점이 이동하여, 클리어런스 관리상에 문제가 발생한다. 한편, 본 발명은 외부 차실이 가대와 일체로 되는 것에 의해서, 외부 차실의 강성이 향상되어 있기 때문에, 내부 보강 리브(5)에 내부 차실(70)을 탑재해도 외부 차실이 변형하는 일이 없다.
또한, 관련 기술의 내부 차실(70)의 위치 결정은 유구조(flexible structure)의 외부 차실에 의해 실행되고 있었다. 한편, 본 발명에서는, 외부 차실은 진공 하중을 받았을 경우에서도 거의 변형이 없기 때문에, 내부 차실(70)은 내부 보강 리브(5)를 거쳐서 강구조인 가대에 의해 내부 차실(70)의 위치 결정을 하게 된다. 그 결과, 본 발명은 내부 차실의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
다만, 강제(綱製) 콘크리트 구조의 가대의 제작 정밀도는 내부 차실(70)의 제작 정밀도보다 낮기 때문에, 본 발명에서는 어저스터(6)에 의한 위치 조정이 필요하다. 어저스터(6)는 내부 차실(70)의 외벽에 마련된 플랜지(72)의 아래에만 설치된다. 도 3 및 도 4를 이용하여 어저스터(6)에 대해 설명한다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 어저스터를 도시하는 측면도이다. 도 3은 터빈 축방향에 평행한 방향에서 본 도면이며, 도 4는 터빈 축방향에 대해 수직인 방향에서 본 도면이다.
어저스터(6)는, 예컨대 직방체 형상의 지지 부재(21) 및 승강 부재(22)와 볼트(23)로 이루어진다. 지지 부재(21)는 내부 보강 리브(21) 상에 설치되며, 볼트(23)가 관통하는 볼트 구멍이 형성되어 있다. 볼트(23)의 단부는 승강 부재(22)에 고정된다. 그리고, 볼트(23)를 조이거나 느슨하게 하거나 하는 것에 의해서, 승강 부재(22)의 위치를 상승 또는 하강시킬 수 있다. 승강 부재(22) 상에 내부 차실(70)의 플랜지(72)를 탑재하는 것에 의해서, 어저스터(6)는 내부 차실(70)을 연직 방향으로 위치 조정할 수 있다.
본 발명은 운전 시의 온도 상승에 의한 외부 차실의 열신장이 거의 발생하지 않는다. 이것에 대해, 내부 차실(70) 내의 로터는 축방향으로 열신장이 발생한다. 그 때문에, 터빈 축방향에 있어서, 외부 차실과 내부 차실(70) 내의 로터와의 사이에 열신장 차이가 커져 클리어런스 관리가 어려워진다. 관련 기술에서는, 내부 차실(70)은 위치 결정을 위해 내부 보강 리브(57)의 중간에 마련된 위치 결정 키(56)를 사용하고 있었다. 그러나, 본 발명에서는, 외부 차실과 내부 차실(70) 내의 로터와의 축방향의 열신장 차이에 의한 영향을 저감하기 위해서, 내부 차실(70)을 열신장시킬 필요가 있기 때문에, 내부 차실(70)의 위치 결정을 위한 위치 결정 키를 마련하지 않는다. 즉, 본 발명에서는, 원칙으로서 내부 보강 리브(5)와 내부 차실(70)을 접촉시킬 일은 없다.
다음에, 본 발명의 가대 및 터빈 외부 차실의 시공 방법에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 가대 및 터빈 외부 차실의 시공 방법의 일 공정을 도시하는 개략도이며, 강제 블록의 반입 및 현지 설치를 나타내고 있다. 도 6은 도 5와 동일하게 본 발명의 가대 및 터빈 외부 차실의 시공 방법의 일 공정을 도시하는 개략도이며, 강제 블록끼리의 접속을 나타내고 있다. 도 7은 본 발명의 가대 및 터빈 외부 차실의 시공 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 가대(80)를 철근 콘크리트 구조가 아니라, 강제 콘크리트 구조로 함으로써, 콘크리트 타설을 위한 거푸집 공사가 불필요해진다. 그 결과, 가대를 포함한 터빈 건물의 공사 기간을 단축할 수 있다. 또한, 가대와 터빈 외부 차실의 하반부가 일체이기 때문에, 가대를 제작하는 것에 의해서, 하반부의 외벽이 제작된다. 그 때문에, 현지에서의 하반부의 제작 공정을 삭감할 수 있다.
본 발명에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 미리 강제 블록(BL1, BL2, BL3)을 공장 등에서 제작하여 둔다. 강제 블록(BL1, BL2, BL3)은 콘크리트를 위한 거푸집이기도 하다. 또한, 강제 블록(BL1, BL2, BL3)의 내부에, 미리 다이어프램(14)나 스터드(15)를 설치해둠으로써, 건물 공사의 현장에서의 시공 기간을 단축할 수 있다. 강제 블록(BL1, BL3)은 단판부(4)를 포함하는 비임 부재와, 비임 부재의 양단에 위치하는 기둥 부재와, 베어링부(21)를 갖는다. 강제 블록(BL2)은 측판부(3)를 포함하는 2개의 비임 부재와, 비임 부재 사이에 설치된 내부 보강 구조[내부 보강 리브(5, 8), 내부 보강 스테이바(9)]를 갖는다.
그리고, 각 강제 블록(BL1, BL2, BL3)을 공장으로부터 현지에 반입하여 설치한다[단계(S1)]. 그때, 도 6에 도시하는 바와 같이, 강제 블록(BL1)과 강제 블록(BL2) 사이, 강제 블록(BL2)과 강제 블록(BL3)의 사이를 용접함으로써, 일체화된 가대를 제작할 수 있다. 도 6 중의 도면부호(W)는 용접 부분을 나타낸다.
그 후, 현지에서 강제 블록(BL1, BL2, BL3)의 강판 사이에 콘크리트를 타설한다[단계(S2)]. 그리고, 콘크리트 타설 후에, 내부 차실 하반부를 외부 차실 내에 설치한다[단계(S3)]. 또한, 내부 차실의 설치 정밀도를 확보하기 위해, 어저스터(6)에 의한 위치 결정 조정을 실행한다.
한편, 관련 기술의 철근 콘크리트 구조인 가대의 경우, 가대의 시공은 도 12에 도시하는 공정이 된다. 도 12는 관련 기술의 가대 및 터빈 외부 차실의 시공 방법을 나타내는 흐름도이다.
즉, 우선, 비계 공사를 실행하여 비계를 쌓아올린 후, 거푸집 시공을 실행한다[단계(S11)]. 그리고, 거푸집 안에 철근을 배근한다[단계(S12)]. 그 후, 철근이 배근된 거푸집 안에 콘크리트를 타설한다[단계(S13)]. 마지막으로, 콘크리트가 경화하는 양생 기간을 거친 후, 거푸집을 철거한다[단계(S14)]. 이상의 공정에 의해서, 관련 기술의 철근 콘크리트 구조의 가대가 제작된다.
그리고, 완성된 가대 상부의 개구 내에 외부 차실 하반부(50)를 설치한다[단계(S15)]. 다음에, 내부 차실(70)의 하반부를 외부 차실 하반부(50) 내에 설치한다[단계(S16)].
상기의 관련 기술의 시공 방법에 대해서, 본 발명에서는, 우선, 강제 블록(BL1, BL2, BL3)을 공장에서 제작함으로써, 현지에서의 시공 기간의 단축화를 도모할 수 있다. 또한, 공장 제작에 의해 가대의 제작 정밀도의 향상이 가능하다. 또한, 강제 블록(BL1, BL2, BL3)의 현지 설치를 간소화할 수 있으면, 거푸집 공사를 위해서 필요한 비계 공사를 생략할 수도 있다.
또한, 본 발명의 가대는 철근 콘크리트 구조가 아니고 강판 콘크리트 구조이기 때문에, 현지에서의 배근 공사가 불필요하다. 또한, 콘크리트 타설 후, 거푸집을 철거할 때까지의 콘크리트 경화에 필요한 대기 시간을 삭감할 수 있다. 따라서, 본 발명은 관련 기술에 비해 공사 기간의 단축화를 도모하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 가대와 외부 차실의 외벽을 공통화하고 있으므로, 가대와 외부 차실의 외벽 사이에 간극이 없다. 그 때문에, 외부 차실의 사이즈가 관련 기술과 본 발명에서 동일하다라고 했을 경우, 본 발명의 가대의 사이즈는 작아져, 콘크리트의 타설량을 저감할 수 있다. 또한, 관련 기술의 철근 콘크리트 구조의 가대에서는, 철근을 충분히 피복하기 위해, 피복 콘크리트가 필요했었다. 한편, 본 발명에서는, 피복 콘크리트를 삭감할 수 있기 때문에, 이 점에서도 콘크리트의 타설량을 저감할 수 있다.
그리고, 본 발명에서는, 강제 블록(BL2)과 같이 비임 부재와 내부 보강 부재를 일체화하여 현지에서 설치 공사를 하기 때문에, 관련 기술의 철근 콘크리트 구조의 가대와 같은 별도 외부 차실을 고정시키는 공정이 불필요해진다.
이상, 최근, 터빈의 대형화에 따라, 차실에 필요한 강성을 계속 확보하는 것이 곤란해지고 있는바, 본 발명에서는, 터빈 외부 차실의 외벽과 강판 콘크리트 구조의 가대 비임의 측면부를 공통화한다. 이것에 의해서, 외부 차실의 외부 보강이 불필요하게 되어, 관련 기술에서 실행하고 있던 외부 차실의 외부 보강을 대형화할 필요가 없어서, 외부 차실을 효율적으로 보강할 수 있다. 또한, 외부 차실 내부의 보강 구조를 줄일 수 있기 때문에, 외부 차실 내부로부터 복수기로의 배기 성능을 관련 기술에 비해 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 가대 및 터빈 외부 차실의 시공 방법에 있어서, 가대의 비임 부재와 외부 차실의 외벽이나 내부 보강 부재가 일체화되어 있으므로, 현지에서의 외부 차실의 설치가 불필요해져, 현지에서의 시공 기간을 단축할 수 있다. 또한, 공장에서 가대와 외부 차실이 일체화된 강제 블록을 제작함으로써, 외부 차실의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6에서는 가대를 3 분할하여 강제 블록을 3개로 나누는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 가대의 크기, 시공 순서, 크레인의 중량 제한 등에 따라 강제 블록은 2개 이하로 해도 좋고 4개 이상으로 해도 좋다. 가대를 분할하는 일 없이 도 6에 도시하는 형상이며 일체인 그대로 공장으로부터 현지 설치를 할 수 있으면, 분할하는 예에 비하여 치수 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 설명에서는, 강제 블록에 의해 본 발명의 가대 및 터빈 외부 차실을 시공하는 방법에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예컨대, 강제의 가대와 터빈 외부 차실을 각각 별도로 제작하고, 외부 차실을 가대에 간극 없이 삽입하는 것에 의해서, 외부 차실의 외벽과 가대의 측판부 또는 단판부를 일체화시켜도 좋다. 이러한 경우에서도, 상기 설명의 가대 및 터빈 외부 차실과 마찬가지로, 차실 내부의 증기의 흐름을 향상시키면서 간결한 구조로 차실의 강성을 높일 수 있다.
1 : 하반부 2 : 상반부
3 : 측판부 4 : 단판부
5, 8 : 내부 보강 리브 6 : 어저스터
9 : 내부 보강 스테이바 12, 16 : 측면부
13 : 콘크리트 14 : 다이어프램
15 : 스터드 70 : 내부 차실

Claims (4)

  1. 복수의 강판 사이에 콘크리트가 충전된 강판 콘크리트 구조의 가대에 설치되는 터빈 외부 차실에 있어서,
    하반부를 구성하는 측판부 또는 단판부가 상기 가대를 구성하는 상기 강판으로 이루어지고,
    상기 하반부를 구성함과 동시에 상기 가대의 강판을 겸하는 한 쌍의 상기 측판부의 사이 또는 한 쌍의 상기 단판부의 사이에 마련됨과 함께, 상기 한 쌍의 측판부 또는 상기 한 쌍의 단판부에 결합되어, 터빈 내부 차실을 상부에서 지지하는 내부 보강 리브와,
    상기 내부 보강 리브 상에 마련되며, 상기 터빈 내부 차실의 연직 방향의 위치를 조정하는 조정 부재를 더 구비하는
    터빈 외부 차실.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 복수의 강판 사이에 콘크리트가 충전된 강판 콘크리트 구조이며, 비임 부재의 측면을 구성하는 상기 강판이 터빈 외부 차실의 하반부를 구성하는 측판부 또는 단판부인 터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법에 있어서,
    측면이 강판인 제 1 비임 부재로 이루어지는 제 1 블록과, 측면이 강판인 제 2 비임 부재 및 상기 제 2 비임 부재에 접속되어 터빈 내부 차실을 상부에서 지지하는 지지 부재로 이루어지는 제 2 블록을 제작하고,
    상기 제 1 블록과 상기 제 2 블록을 접속하는
    터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법.
KR1020137004823A 2011-01-19 2011-12-21 터빈 외부 차실, 터빈 외부 차실용 가대 및 터빈 외부 차실용 가대의 시공 방법 KR101536485B1 (ko)

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