KR101691326B1

KR101691326B1 - 지진에 안전한 내진 물탱크

Info

Publication number: KR101691326B1
Application number: KR1020160037415A
Authority: KR
Inventors: 문성호
Original assignee: 주식회사 문창
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2016-12-29

Abstract

본 발명은 지진시 물탱크의 파손을 방지할 수 있는 물탱크에 관한 것으로, 강재 또는 복합재료로 이루어져 내부에 물을 저장하기 위한 물탱크와 지반 또는 구조물의 상부에 형성되어 상기 물탱크의 하부와 접하고 물탱크를 지지하는 바닥기초 콘크리트부가 형성되며, 상기 물탱크의 일측면에 결합되어 저장 수가 유입되는 입수관부와 물이 배출되는 배출관부로 이루어진 배수관부로 이루어지고, 상기 바닥기초 콘크리트부의 상부와 물탱크부의 상부에 형성되어 외부의 수평 진동에 의한 충격력을 분산하기 위한 충격 완충부, 상기 물탱크부의 하부에 결합되고, 상기 바닥기초 콘크리트부의 측면에 형성되어 상기 물탱크부의 과도한 수평변위를 방지하기 위한 이탈방지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 지진에 의해 발생되는 수평진동 충격을 용이하게 흡수 및 분산시킬 수 있으며, 상기 물탱크에 가해지는 충격력을 효과적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

지진에 안전한 내진 물탱크{Seismic Water Tank}

본 발명은 지진에 안전한 물탱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물탱크 하부에 설치되는 충격완충부와 이탈방지부 및 과대변위방지부 등을 설치하여 물탱크의 지진동을 최소화 할 수 있는 지진에 안전한 내진 물탱크에 관한 것이다.

일반적으로 물탱크는 식수, 세척수를 비롯한 생활용수를 저장하기 위한 수단으로 사용되는 저장탱크로 다양한 구조를 갖고 있으나, 최근 시공을 용이하게 하기 위해 조립식 물탱크가 많이 사용되고 있다. 조립식 물탱크는 통상적으로 SMC(sheet molding compound) 또는 스테인레스(stainless)를 소재로 하여 제조된 사각체의 단위 패널들을 시공현장에서 상호 조립하여 구성된다. 이와 같은 조립식 물탱크와 관련된 기술은 등록특허공보 10-0456228을 비롯하여 다양한 형상으로 이루어져 있다. 등록특허공보 10-0456228에는 소정의 간격을 두고 세워지되 그 양측면에 요홈부가 형성되는 형강지주들과, 형강지주들로서 지지되도록 설치되는 철제 데크플레이트 벽판재들과, 철제 데크플레이트 벽판재들의 내면에 피복되는 합성수지 벽판 시이트들 및 서로 대향되는 형강지주들을 연결하는 타이볼트들로 구성되는 벽체를 가지는 것에 있어서, 형강지주들과 합성수지 벽판시이트들 사이에 철제 데크플레이트 벽판재들이 연이어서 고정되도록 하되, 철제 데크플레이트 벽판재들이 형강지주들에 형성되는 요홈부에 끼워져서 고정되는 합성수지 단열판재로 이루어진 것이다. 이러한 종래의 조립식 물탱크는 형강들을 이용한 프레임을 구성하고 변판재를 설치하여 이루어지므로 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 제작에 소요되는 자재가 많아 시공에 많은 시간과 비용이 소요되는 단점이 있다. 한편, 공사에 의한 진동 또는 지작의 변동에 따른 지진에 의해 물탱크가 손상되거나 물탱크와 연결된 배관이 손상되어 물을 공급할 수 없는 문제가 종종 발생되고 있으며, 이러한 단점을 개선하기 위한 기술로 등록톡허공보 10-0846308에 있다. 등록톡허공보 10-0846308은 지면으로부터 이격부재에 의해 지면의 상방으로 이격설치되는 조립식 물탱크에 있어서, 복수개의 단위패널이 상호 결합되어 내부에 물수용공간이 형성되는 탱크본체와 탱크본체의 하면 일측에 설치되어 저면으로부터 상기 탱크본체로 전달되는 진동을 완충시키는 적어도 하나의 진동완충수단을 포함하는 것이다.

이러한 내진성을 갖는 물탱크들은 내진성능을 갖추기는 하였으나, 충분한 내진성능을 구현함에 한계가 있고, 물탱크에 허용변위 이상의 진동이 발생할 경우 충분히 수용할 수 없고, 물탱크에 연결된 배관의 파손을 방지할 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로, 발명의 목적은 물탱크 하부에 충격완충부와 이탈방지부 및 과대변위방지부 등을 설치하여 물탱크의 지진동을 최소화하고, 탈락을 방지할 수 있는 내진 시스템이 적용된 물탱크를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 내진 시스템이 적용된 물탱크는 강재 또는 복합재료로 이루어져 내부에 물을 저장하기 위한 물탱크에 있어서, 지반 또는 구조물의 상부에 형성되어 상기 물탱크의 하부와 접하고 물탱크를 지지하는 바닥기초 콘크리트부; 상기 물탱크의 일측면에 결합되어 저장 수가 유입되는 입수관부와 물이 배출되는 배출관부로 이루어진 배수관부; 상기 바닥기초 콘크리트부의 상부와 물탱크부의 상부에 형성되어 외부의 수평 진동에 의한 충격력을 분산하기 위한 충격 완충부; 상기 바닥기초 콘크리트부의 측면에 형성되어 상기 물탱크부의 과도한 수평변위를 방지하기 위한 이탈방지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. 상기 물탱크의 상단에는 물이 유입되는 입수관부가 설치되고, 하단의 일측에는 물이 배출되는 출수관부가 설치되되, 이들에는 플레시블관이 더 설치되는 것이 바람직하다. 상기 입수관부에는 수직으로 형성된 배관을 지지하는 내진 지지바가 설치되어 지진동 발생시 배관의 파손을 억제할 수 있고, 배관이 수평으로 형성되는 경우에는 배관을 지진동으로부터 파손을 억제하기 위해 내진지지받침이 형성될 수 있다. 상기 충격완충부는, 상기 기초콘크리트 상부와 물탱크 하부 사이에 형성되며, 지진력을 분산하기 위한 지진격리받침과 지진동이 물탱크에 작용하여 수평거동이 발생할 경우 상기 수평력을 억제 분산하기 위한 탄성복원체 및 상기 탄성복원체를 지지하기 위한 수평반력대를 포함하여 이루어 질 수 있다. 상기 이탈방지부는, 지진동에 의해 물탱크 본체에 과도한 변위가 발생할 경우 물탱크의 하부에서 지지하는 물탱크 지지구가 기초콘크리트에서 이탈되어 떨어질 경우를 대비하여 물탱크 하부패널에 일측면이 고정되고, 타측면은 기초콘크리트의 양측면을 향해 돌출된 수평저항지지구가 형성되어 물탱크가 과도한 수평변위에 의한 이탈 및 탈락을 방지하도록 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 내진 시스템이 형성된 물탱크는 다중으로 지진동에 저항 및 보호할 수 있도록 형성되어 지중의 진동이 물탱크에 전달되더라도 물탱크 본체 뿐만 아니라 물탱크에 접하는 배관도 지진동에 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다. 또한, 배수관부에는 플랙시블관 및 배관지지대, 내진지지받침이 배관에 결합됨으로써 탱크의 진동에 의해 진동이 발생하더라도 배관이 손상되지 않게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 물탱크의 일예의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 물탱크의 내부에 형성된 물의 과도유동 방지부의 분해 사시도
도 3은 본 발명에 따른 물탱크의 수평반력대 일예의 측면도
도 4는 본 발명에 따른 물탱크의 수평반력대의 작용 일예의 측면도
도 5는 본 발명에 따른 물탱크의 수평저항지지구 일예의 측면도
도 6은 본 발명에 따른 물탱크의 수직 배관의 내진지지바 일예의 단면도
도 7은 본 발명에 따른 물탱크의 수평 배관의 내진지지받침 일예의 단면도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시예 들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 물탱크를 상세하게 설명한다.

본 발명은 물탱크에 전달되는 지진을 포함하는 외부의 진동을 보호하고 효과적으로 진동 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 지진과 같은 급작스러운 큰 진동이 발생할 경우에도 물탱크의 파손 및 배관이 단절되지 않게 할 수 있다.

본 발명에 따른 내진시스템이 적용된 물탱크는 다수의 단위패널 또는 일체로 조립하여 만들어진 물탱크에 있어서, 강재 또는 복합재료로 이루어져 내부에 물을 저장하기 위한 물탱크부(100); 지반 또는 구조물의 상부에 형성되어 상기 물탱크부의 하부와 접하고 물탱크를 지지하는 바닥기초 콘크리트부(200); 상기 물탱크부 내부에 결합되어 물의 유동압력에 저항하기 위한 과도유동 방지부(110); 상기 물탱크부의 일측면에 결합되어 저장 수가 유입되는 입수관부와 물이 배출되는 배출관부가 포함되도록 형성된 배수관부(500); 바닥기초 콘크리트부의 상부와 물탱크부의 상부에 형성되어 외부의 수평 진동에 의한 충격력을 분산하기 위한 충격 완충부(300); 물탱크부의 과도한 수평변위를 방지하기 위한 이탈방지부(400); 물탱크부의 상부에 발생하는 수평변위를 저감시키기 위한 과대 변위 방지부(600)로 이루어진 내진장치를 포함하는 내진 시스템을 포함 한다.

이러한 본 발명에 따른 내진시스템을 구비한 물탱크는 도1에 도시한 바와 같이, 다수의 단위패널을 서로 조립하여 이루어지고, 상부 일측에는 뚜껑이 개폐가능하게 설치되어 있고, 뚜껑의 일측에는 사다리가 설치되어 뚜껑을 통해 작업자가 출입할 수 있다. 또한, 상부면 일측에는 배기구가 설치되어 내부의 온도가 상승함에 의해 내부 압력이 높아질 경우 공기가 외부로 배출될 수 있다. 이러한 물탱크의 기본 구조는 기 출원등록된 등록특허 제0890458호와 동일 유사하고, 상기의 구성은 물탱크에 있어서 일반적인 것이어서 도면을 도시를 하지 않았다. 본 발명의 내진시스템이 적용된 물탱크는 강재 또는 복합재료로 이루어져 다수의 단위패널을 이용하여 만들어진 것으로, 주로 강재판을 소재로 육면체 또는 원통형의 물탱크를 제조하되, 물탱크의 벽체를 상, 중, 하로 구분하여 접합부위를 대폭 절감할 수 있게 구성하고, 강재로 형성된 물탱크일 경우 물탱크 내면전체에는 에폭시수지 소부코팅막을 형성하여 내부부식에 대응할 수 있게 함으로써 내구적인 제품이 되게한 것이다. 상기 물탱크를 외부를 이루는 단위패널에는 보강요철부를 형성하여 벽면의 응력을 향상시켰다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 물탱크는 내진성능을 향상하기 위한 내진장치들이 구비되어 있으며, 이 내진장치들은 도면1에 도시한 바와 같이 물탱크부(100)의 하부에는 지지격리받침(140)과, 상기 물탱크부(100)와 지진격리받침(140)의 측면에 결합되어 수평력을 제어 분산하는 탄성복원체(320)를 포함하는 충격완충부(300)와 지진과 같은 급작스런 큰 진동에 의해 상기 물탱크부(100)의 탈락을 방지하기 위한 이탈방지부(400) 및 물탱크부(100)의 상단부의 과대 변위를 억제하기 위한 과대변위방지부(600)와 상기 물탱크부(100)에 결합되어 물의 유입 및 배출하기 위한 배관을 진동으로부터 안전하게 지지하기 위한 배수관부(500)가 형성된다.

상기 물탱크부(100)는 도1, 도2에 도시한 바와 같이 물탱크부(100)의 내부에 중앙부 일측과 타측에 십자(+)형태로 형성되어 물탱크부(100) 내부를 분할 구획하는 과도유동 방지부(110)가 포함하여 형성된다. 상기 과도유동 방지부(100)는 물탱크부(100)에 과도하게 큰 진동이 전달되어 내부에 저장된 물과 같은 유체가 크게 출렁일 경우 물탱크부(100)의 측면벽체에 충격력이 크게 발생하게 되는데, 이와 같은 유체의 출렁임에 의한 충격력을 저감시키기 위한 목적으로 십자(+)형태로 분할격벽(111)이 형성되고, 상기 분할격벽(111)의 중앙 접합부에는 분할격벽(111)을 고정하기 위한 중간기둥(112)이 형성되고, 중앙 접합부의 타단에는 분할격벽(111)을 중간기둥(112)과 연결하며, 지지하기 위한 보조기둥(113)이 결합 형성된다.

상기 분할격벽(111)의 양 끝단면에는 상기 중앙기둥(112)과 보조기둥(113)에 결합 고정될 수 있도록 원형, 사각형, 사다리꼴형 등 다양한 형태의 돌기가 형성되고, 상기 중앙기둥(112)과 보조기둥(113)은 분할격벽(111)과 결합되는 부분에는 분할격벽(111)의 양 끝단부에 각각 형성 결합된 돌기와 동일한 형상으로 기둥 내부에 홈이 상하로 길게 형성되어 분할격벽(111)와 결합 고정될 수 있다. 상기 분할격벽(111)은 중앙기둥(112)과 보조기둥(113)의 내부에 상하로 길게 형성된 홈을 통해 상하부로 슬라이딩 이동이 가능하고, 분할격벽(111)을 중앙기둥(112)과 보조기둥(113)의 일정 위치에 슬라이딩 이동 후 고정하기 위해 중앙기둥(112)과 보조기둥(113)에는 다수의 구멍이 일정 간격으로 형성되고, 상기 구멍에는 고정 핀이 결합되어 분할격벽(111)을 일정 위치에 슬라이딩 이동 후 고정할 수 있다.

상기 바닥기초 콘크리트부(200)는 지반이나 구조물 상부에 형성되고, 물탱크의 수평배치 및 고정을 위해 물탱크보다 넓은 면적으로 평평하게 매트기초콘크리트 층을 형성하고, 상기 매트기초콘크리트 층의 상부에 일체로 형성되도록 기초콘크리트(210) 블록을 형성할 수 있다. 상기 바닥기초 콘크리트부(200)의 상부에는 물탱크가 놓이므로 충분한 압축강도를 가져야 하고, 물탱크 설치 후 유지관리의 용이성을 위하여 작업자의 이동 및 작업이 가능하도록 충분한 높이로 설치된다.

상기 충격완충부(300)는 다양하게 변형하여 실시할 수 있으나, 바람직한 예는 도 3 및 도4에 도시한 바와 같이 구성하는 것이다. 상기 충격완충부(300)는, 물탱크부(100)와 기초콘크리트(210)의 사이에 지진격리받침(140)이 형성되고, 상기 물탱크부(100)의 측면에는 지진과 같인 급작스런 진동이 수평으로 작용할 경우 물탱크부(100)의 과도한 수평력 및 변위를 억제하고 제어하기 위한 탄성복원체(320)가 형성되며, 상기 탄성복원체(320)의 타 측면에는 탄성복원체가 압축 변형될 경우 지지하기 위한 수평반력대(310)가 형성된다. 상기 지지격리받침(140)은 종래 교량 및 건축물 또는 원자력발전소 등과 같은 사회간접시설물에 일반적으로 적용되고 있는, 내진받침(seismic bearing) 및 면진받침(seismic isolation bearing)이 사용되며, 지진격리받침으로는 고무와 보강철판이 다수 층으로 적층 결합된 적층고무받침(탄성받침, 납고무받침, 고감쇠고무받침 등)과 고압축 고탄성 성질의 폴리우레탄소재를 이용한 디스크받침, 면진디스크받침(EQS) 및 강재 및 황동주물 재료로 하여 제조된 스페리컬받침, 포트받침, 볼베어링 미끄럼 받침 등을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 상기 지진격리받침(140)의 일예로 펜듈럼 형태의 지진격리장치를 적용한 실시 예를 설명한다.

상기 지진격리받침(140)은 물탱크와 기초콘크리트 사이에 설치되어 물탱크의 하중을 하부로 전달하고, 물탱크의 회전 변위 및 이동 변위를 수용할 수 있도록 하는 펜듈럼 타입의 지진격리장치이다. 상기 지진격리받침(140)은 기초콘크리트 상단에 설치되고 상면에는 반구형의 안착홈이 형성된 하부플레이트(142)와 하면은 상기 안착홈에 대응하여 안착되는 형상으로 볼록하게 형성되고, 상면은 일정 곡률반경을 갖도록 볼록하게 형성된 구면자(143)와 상기 물탱크에 설치되고 하면에는 상기 구면자(143)의 상면에 대응하여 접촉하는 곡률반경을 갖는 슬라이드홈이 형성된 상부플레이트(141)와 상기 하부플레이트(142)에 대한 상기 상부플레이트(141)의 일정 이상 수평변위를 억제하도록 상기 하부플레이트(142)를 중심으로 대향하는 양편에 쌍으로 이루어 설치되는 쐐기(144)를 포함하며, 상기 쐐기(144)는 일정 이상 수평력을 받으면 일지점에서 파단 되도록 설계되고, 상기 쐐기(144)의 일부는 신축 가능한 탄성편으로 구비되어 상기 상부플레이트(141)의 수평변위로 인해 상기 쐐기(144)가 상기 하부플레이트(142)와 접촉하면 상기 탄성편이 수축하면서 상기 상부플레이트(141)의 변위를 일정 변위시까지 허용하고 일정치 이상 수평력이 가해지는 경우 일지점이 파단되면서 구조물을 보호할 수 있도록 하되, 상기 쐐기(144)는 상기 상부플레이트(141)의 측단부에 상단부가 고정된 수직편(146)과 상기 수직편(146)의 하단부로부터 이격된 상태로 선단부가 상기 하부플레이트(142)의 측단부를 향하도록 배치된 수평편(145)을 구비하고, 상기 탄성편(147)은 상기 수직편(146)의 하단부와 상기 수평편(145)의 후단부 사이에 배치되고, 신축 가능한 탄성재질로 이루어져 상기 상부플레이트(141)의 수평변위로 인해 상기 수평편(145)의 선단부가 상기 하부플레이트(142)의 측단부와 접촉하여 밀리면 수축되면서 상기 상부플레이트(141)의 일정 수평변위시 까지 상기 수평편(145)의 밀림을 허용하는 것을 특징으로 하는 펜듈럼 타입의 지진격리장치이다.

상기 탄성복원체(320)는 수평으로 전달되는 수평지진력을 압축 변형하여 변위를 수용하고, 진동이 저감된 후 원상태로 복원할 수 있는 탄성체로 형성되며, 상기 탄성체로는 고감쇠 고무(high-damping rubber), 폴리우레탄 등 탄성 복합체로 이루어지고, 물탱크부(100)와 맞닫는 탄성복원체의 일측면에는 상기 물탱크부(100)의 측벽면에 마찰없이 미끄러질 수 있도록 슬라이딩판(350)이 형성되고, 상기 슬라이딩판(350)을 탄성복원체(320)와 일체로 결합하기 위해 사이에 정착판(340)에 의해 결합되며, 탄성복원체를 수평으로 지지하고 고정하기 위해 상기 탄성복원체(320)의 중앙을 관통하고 상기 정착판(340)의 일측면에 결합되는 원형봉 형태의 정착바(330)가 형성되어 수평반력대(310)에 볼트로 체결되며, 상기 수평반력대(310)를 구성하는 수직판(313)에는 정착바(330)가 원할히 이동될 수 있도록 장공으로 형성된다. 상기 수평반력대(310)는 탄성복원체(320)를 고정하고, 탄성복원체(320)를 통해 전달되는 수평력에 대해 저항하기 위해 탄성복원체를 지지하고, 정착바(330)가 원활이 거동할 수 있도록 장공이 형성된 수직판(313)과 수직판의 하부에 결합되고 기초콘크리트(210)에 앵커볼트로 고정 결합되는 수평판(311) 및 수직판(313)이 충분한 내력을 갖도록 보강하기 위해 보강판(312)이 세로로 하나 또는 다수개 결합 형성된다.

상기 이탈방지부(400)는 다양하게 변형하여 실시할 수 있으나, 바람직한 예는 도 5에 도시한 바와 같이 구성하는 것이다. 상기 이탈방지부(400)는 상기 물탱크부(100)의 하부에 결합되어 상기 바닥기초 콘크리트부(200)의 기초콘크리트(210) 양쪽 측면을 향해 하향 배치되고, 상기 기초콘크리트(210)를 향해 “L”자형으로 돌출 형성된 수평저항지지구(410)가 포함되며, 상기 수평저항지지구(410)의 앞에는 상기 기초콘크리트(210)와 이격되게 배치되어 지진에 따른 과도한 수평 진동으로 물탱크가 수평으로 이탈 또는 탈락될 우려가 있는 경우 더 이상 이동하지 못하도록 이격거리를 제한하고, 충격으로부터 보호하는 작용을 하는 충격완충판(430)이 설치되며, 상기 충격완충판(430)과 수평저항지지구(410)의 사이에는 수평저항고정판(420)이 결합되어 상기 충격완충판(430)을 상기 수평저항지지구(410)와 완전 체결한다. 상기 충격완충판(430)은 수평압력에 충분히 저항하고 진동이 끝난 경우 원상태로 복원하는 기능을 갖은 탄성체로 형성되고, 상기 탄성체로는 고감쇠고무(HR), 천연고무(NR), 합성고무(CR) 또는 고압축 고탄성의 폴리우레탄 등의 소재로 이루지며, 충격력이 과대하게 발생될 우려가 있을 경우 상기 탄성체는 얇은 탄성체 시트와 철판 보강판이 교호로 다수 층 적층된 적층 탄성체 형태로 적용할 수 있다. 상기 이탈방지부(400)와 기초콘크리트(210)의 이격거리는 물탱크부(100)의 하부에 설치되는 지지격리받침(140)의 설계 이동거리를 고려하여 양측면을 상기 설계 이동거리 이상으로 이격되도록 거리를 두어 설치한다.

상기 배수관부(500)는 다양하게 변형하여 실시할 수 있으나, 바람직한 예는 도 6에 도시한 바와 같이 구성하는 것이다. 상기 배수관부(500)는 물탱크부(100)의 측벽에 직접 연결되어 물이 유입되는 입수관부(510)와 물이 배출되는 배출관부(520)로 형성되고, 상기 입수관부(510)와 배출관부(520)에는 각각 배관(P)의 수평 진동에 따른 변위로 배관이 파손될 우려가 있으므로 충분히 이동량을 수용할 수 있도록 플랙시블관(530)이 형성되어야 한다. 상기 배수관부(500)는 상기 입수관부(510) 또는 배출관부(520)의 설치위치에 따라 내진 지지바(540)와 내진지지받침(550)이 형성된다. 상기 입수관부(510) 또는 배출관부(520)에서 물탱크와 비교적 높은 위치에 결합될 경우 배관(P)의 수평 진동 억제하기 위해 상기 일측면은 물탱크부(100)의 측벽에 결합되도록 이루어진 내진 지지바(540)를 형성한다. 상기 내진 지지바(540)는 물탱크의 측벽에 결합되는 지지바(541)가 형성되고, 상기 지지바(541)의 타측면은 배관(P)을 감싸도록 배관고정구(543)가 형성되며, 상기 지지바(541)와 배관고정구(543)의 사이에는 탄성지지체(544)가 포함되도록 이루어진다. 상기 탄성지지체(544)는 진동을 충분히 흡수할 수 있는 탄성복원력이 우수한 고무 또는 우레탄 소재로 형성하는게 좋으며, 바람직하게는 고감쇠고무(HR), 천연고무(NR), 합성고무(CR) 또는 고압축 고탄성의 폴리우레탄 등의 소재로 형성된다. 상기 배관고정구(543)는 지지바(541)의 끝단에 형성된 지지정착판(543)을 관통 연결하고 볼트를 체결하여 고정하고, 상기 지지정칙판(543)에 형성된 관통공은 지진 변위에 의해 상하 변형 이동을 수용할 수 있도록 장공으로 형성한다. 상기 입수관부(510) 또는 배출관부(520)에서 물탱크와 비교적 낮은 위치에 형성되어 지반 또는 구조체 바닥과 수평으로 설치될 경우 배관(P)의 수평 진동 억제하기 위해 상기 배수관부(500)는 배관(P)의 수평 진동 억제하기 위해 상기 배관(P)의 하부에 내진 지지받침(550)을 형성한다.

상기 내진 지지받침(550)는 배관의 하부를 지지하고 진동을 흡수하는 배관받침대(551)를 설치하고, 배관의 상부를 가로질러 형성되고 상기 배관받침대(551)와 결합되어 배관을 고정하는 배관고정대(552)을 형성한다. 상기 배관받침대(551)와 배관의 사이에는 배관(P)을 지진력으로부터 이격하기 위해 탄성받침체(553)이 포함되도록 형성하며, 상기 탄성받침체(553)의 재료는 상기 탄성지지체(544)와 동일한 소재인 고감쇠고무(HR), 천연고무(NR), 합성고무(CR) 또는 고압축 고탄성의 폴리우레탄 등을 이용하여 진동을 충분히 흡수할 수 있는 탄성복원력을 줄 수 있다.

상기 과대변위 방지부(600)는 다양하게 변형하여 실시할 수 있고, 별도로 도면은 도시 하지 않았다. 상기 과대변위 방지부(600)는 물탱크부의 상부에 발생하는 수평변위를 저감시키기 위한 것으로서 크게 과대변위를 수용하기 위한 인장부재(610)와 상기 인장부재를 물탱크의 상부에 고정하기 위한 상부 고정구(620) 및 물탱크 하부에 고정하기 위한 하부 고정구(630), 인장부재의 중간부에 결합되어 인장부재의 위치를 고정하고 인장력을 분산하기 위한 중간 고정구(640)로 형성된다. 상기 인장부재(610)는 물탱크의 상부의 과대변위를 제어하기 위한 것으로서 물탱크 상부 고정구(620)에서 하부 고정구(630)으로 대각 방향으로 경사지게 형성되고, 상호 대각 방향에서 경사지게 형성된 두 개의 인장부재(610)는 중간 고정구(640)의 내부에서 위치를 확정하여 설치되며, 상기 상부 고정구(620) 또는 하부 고정구(630)의 일측면에는 고정하고, 타측면에서는 상기 인장부재(610)에서 당겨 긴장력을 주어 설계 인장력으로 긴장시키며, 그 끝단에는 고정쐐기가 형성되어 쐐기 고정구에 결합됨으로써 긴장 고정할 수 있다. 상기 중간고정구(640)는 상하부판으로 분리되고 내부에는 대각 방향으로 경사 형성된 인장부재(610)가 상하로 교체 배치되고, 서로 접하여 마찰이 발생하지 않도록 별도의 인장부재 통로부가 형성되며, 하부판은 물탱크의 측벽에 용접 또는 볼트로 완전체결되고, 하부판의 상부에 상부판에 볼트 결합되어 인장부재를 덮도록 형성한다.

100 : 물탱크부
200 : 바닥기초 콘크리트부
300 : 충격완충부
400 : 이탈방지부
500 : 배수관부
600 : 과대변위 방지부

Claims

물탱크에 있어서,
강재 또는 복합재료로 이루어져 내부에 물을 저장하기 위한 물탱크부(100), 지반 또는 구조물의 상부에 형성되어 상기 물탱크부(100)의 하부와 접하고 물탱크를 지지하는 바닥기초 콘크리트부(200), 상기 물탱크부(100) 내부에 결합되어 물의 유동압력에 저항하기 위한 과도유동 방지부(110), 그리고 상기 물탱크부(100)의 일측면에 결합되어 저장 수가 유입되는 입수관부(510)와 저장 수가 배출되는 배출관부(520)가 형성된 배수관부(500)를 포함하여 이루어지되,
상기 바닥기초 콘크리트부(200)의 상부와 물탱크부(100)의 하부 측면부에 형성되어 외부의 수평 진동에 의한 충격력을 분산하기 위한 충격 완충부(300)와, 상기 물탱크부(100)의 하부에 결합되고 상기 바닥기초 콘크리트부(200)의 측면에 일정 거리를 두고 형성되어 상기 물탱크부(100)의 과도한 수평변위를 방지하기 위한 이탈방지부(400)와, 상기 물탱크부(100)의 일 측면에 상부에서 하부로 대각방향으로 경사지게 형성되어 물탱크부(100)의 상부에 발생하는 수평변위를 저감시키기 위한 과대변위 방지부(600)와, 상기 물탱크부(100)의 하부를 지지하도록 결합된 물탱크 지지구(120)와 상기 물탱크 지지구(120)의 하부에 결합되어 지반의 수평변위가 발생할 경우 수평변위를 수용하기 위한 지진격리받침(140) 및 지반의 수평변위에 따라 물탱크가 과도하게 수평변형 할 경우 탄성 변형 복원됨으로써 수평변위를 수용하는 탄성복원체(320)와, 상기 탄성복원체(320)를 반력 지지하기 위해 탄성복원체의 일측면에 부착 결합된 수평반력대(310)를 포함하며,
상기 물탱크부(100)와 맞닫는 탄성복원체의 일측면에는 상기 물탱크부(100)의 측벽면에 마찰없이 미끄러질 수 있도록 슬라이딩판(350)이 형성되고, 상기 슬라이딩판(350)을 탄성복원체(320)와 일체로 결합하기 위해 사이에 정착판(340)에 의해 결합되며, 탄성복원체를 수평으로 지지하고 고정하기 위해 상기 탄성복원체(320)의 중앙을 관통하고 상기 정착판(340)의 일측면에 결합되는 원형봉 형태의 정착바(330)가 형성되어 수평반력대(310)에 볼트로 체결되며, 상기 수평반력대(310)를 구성하는 수직판(313)에는 정착바(330)가 원할히 이동될 수 있도록 장공으로 형성되고, 상기 수평반력대(310)는 탄성복원체(320)를 고정하여 탄성복원체(320)를 통해 전달되는 수평력에 대해 저항하기 위해 탄성복원체를 지지하는 것을 특징으로 하는 지진에 안전한 내진 물탱크
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제1항에 있어서,
상기 물탱크부(100)의 중심부 일측에 세워지는 중앙기둥(112)와, 타측에 세워지는 보조기둥(113)과, 상기 중앙기둥(112)과 보조기둥(113) 사이에 결합되어 상기 물탱크 내부를 분할 구획하는 분할격벽(111)이 포함되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 지진에 안전한 내진 물탱크.
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제1항에 있어서,
상기 이탈방지부(400)는 기초콘크리트(210)의 양 측면에 이격되도록 형성된 수평저항지지구(410)와 상기 수평저항지지구(410)의 일측면에 결합 형성된 충격완충판(430)이 포함되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 지진에 안전한 내진 물탱크.
제1항에 있어서,
상기 배수관부(500)는 배관(P)의 수평진동을 억제하기 위해 일측면은 물탱크부(100)의 측벽에 결합되도록 지지바(541)가 형성되고, 상기 지지바(541)의 타측면은 배관(P)을 감싸도록 배관고정구(543)가 형성되며, 상기 지지바(541)와 배관고정구(543)의 사이에는 탄성지지체(544)가 결합되어 형성된 내진지지바(540)가 포함되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 지진에 안전한 내진 물탱크
제1항에 있어서,
상기 물탱크부(100)와 결합된 입수관부(510)와 배출관부(520)에서 상기 바닥기초 콘크리트부(200)와 수평으로 연결된 배관(P)을 지지하기 위해 배관의 하부에 형성된 배관받침대(551)와 배관의 상부에 형성되고, 상기 배관받침대(551)와 결합되어 배관을 고정하는 배관고정대(552) 및 배관받침대(551)와 배관의 사이에 삽입 결합되는 탄성받침체(553)가 결합 형성된 내진지지받침(550)이 포함되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 지진에 안전한 내진 물탱크