KR101869919B1 - 그라우팅 강관의 체크밸브 나사방식 결합방법 - Google Patents

그라우팅 강관의 체크밸브 나사방식 결합방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 그라우팅 강관의 체크밸브 나사방식 결합방법에 관한 것으로서, 그라우팅 강관에 체결된 체크밸브가 체결공에 나사체결된 상태를 이루도록 하여 그라우팅 작업 과정에서 내부압력으로 인한 체크밸브의 이탈 현상이 방지되도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 그라우팅 강관(100)에 체크밸브의 체결을 위한 체결공을 형성시킨 후 체크밸브를 결합시키는 방법에 있어서, 그라우팅 강관(100)에 체결공(110)을 드릴지그(10)를 이용하여 관통 형성시키는 드릴링 단계와; 상기 관통 형성이 이루어진 체결공(110)의 내벽면에 나사탭 지그(20)를 이용하여 나사탭(120)을 형성시키는 나사탭 단계와; 외주면에 나사홈(210)이 형성된 체크밸브(200)를 상기 체결공(110)의 나사탭(120)과 치합에 따른 체결이 이루어지도록 하는 체크밸브 체결단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

그라우팅 강관의 체크밸브 나사방식 결합방법{CHECK VALVE SCREW TYPE UNION METHOD OF GROUTING PIPE}
본 발명은 그라우팅 강관의 체크밸브 나사방식 결합방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 그라우트재의 역류 방지를 위한 체브밸브의 체결이 이루어지는 강관 체결공을 나사홈으로 가공하여 나사 체결이 이루어지는 체크밸브 결합방법에 관한 것이다.
일반적으로 터널 굴착면이나 연약지, 절개지의 지반을 개량 및 보강하기 위해 지반 또는 암반에 천공하고 천공된 공간으로 주입재를 주입하는 그라우팅 주입장치가 사용된다.
특히, 터널 원주면을 따라 일정 간격으로 천공하여 강관을 삽입하고 그라우트재를 주입하여 지반을 차수 또는 보강하기도 하고, 터널 굴착시 암반에 생기는 크랙 및 공동을 탐지하여 일정 직경의 천공홀을 형성하고, 이 천공홀에 그라우트를 주입하게 된다.
즉, 이러한 천공홀에 그라우팅 강관을 삽입시킨 후, 강관에 체결된 체크밸브를 통해 지반으로 그라우트재가 공급되어지게 된다.
한편, 그라우팅 강관에 체결되는 체크밸브의 종래 일 예로 국내특허공개 제2016-19572호(2016.02.22 공개)에서는 그라우팅 공법에 적용되는 강관용 체크밸브에 관련된 기술이 개시되어 있다.
그러나, 종래기술에서의 체크밸브는 강관에 가공된 체결공에 단순히 억지끼움에 의한 결합이 이루어지게 됨으로, 강관의 직천공 작업시 타격에 의한 진동에 있어 밸브이탈 및 그라우트재 공급 과정에서 강관 내압에 의한 체크밸브의 이탈이 발생되는 문제점이 있었으며, 이로 인해 강관 내부로 그라우트재가 다시 유입되는 문제점이 발생된다.
또한, 체크밸브의 체결공의 드릴가공 과정에서 강관 내벽면에 버(Burr)가 발생되어 돌출되어짐으로 인해, 고무패커를 강관 내부에서 이동시키는 과정에서 버와의 걸림작용으로 인해 패커가 찢어지는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 체크밸브의 이탈 방지를 위한 나사홀을 그라우팅 강관에 가공시킨 후 체크밸브의 결합이 이루어질 수 있도록 함으로서 가공 과정에서 버(Burr)의 발생을 방지시킴과 함께 그라우팅 작업효율을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 그라우팅 강관에 체크밸브의 체결을 위한 체결공을 형성시킨 후 체크밸브를 결합시키는 방법에 있어서, 그라우팅 강관에 체결공을 관통 형성시키는 드릴링 단계와; 상기 관통 형성이 이루어진 체결공의 내벽면에 나사탭을 형성시키기 위한 나사탭 단계와; 외주면에 나사홈이 형성된 체크밸브를 상기 체결공에 나사치합에 따른 체결이 이루어지도록 하는 체크밸브 체결단계;를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은, 그라우팅 강관에 체결된 체크밸브가 체결공에 나사체결된 상태를 이루게 됨으로, 그라우팅 작업 과정에서 내부압력 및 천공타격시 진동에 인한 체크밸브의 이탈 현상이 방지되어질 수 있게 된다.
또한, 밸브 체결공 가공 과정에서 그라우팅 강관 내벽면에 발생된 Burr가 나사탭 가공과정에서 제거되어질 수 있게 되어 강관 내부에서 고무패커 이동 중 찢어짐 현상 발생이 방지되는 이점을 나타내게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 그라우팅 강관의 드릴링 상태 단면 구조도.
도 2는 본 발명에서 강관의 드릴 체결공에 나사탭 가공 상태 구조도.
도 3은 본 발명에서 강관의 체결공에 체크밸브 결합전 상태도.
도 4는 본 발명에서 강관의 체결공에 체크밸브 결합 상태도.
도 5는 본 발명의 실시 예에서의 체크밸브 평면 구조도.
도 6은 본 발명의 실시 예에서의 체크밸브 측면 구조도.
도 7은 본 발명의 실시 예에서의 체크밸브 개폐작동을 나타낸 A-A부 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 드릴 및 나사탭 가공용 지그 사용 상태도.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 체크밸브 가공 및 나사체결과정도.
도 12는 본 발명의 응용 예에 따른 체크밸브 단면 확대도.
도 13은 본 발명의 응용 예에 따른 체크밸브 저면 구조도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 그라우팅 강관의 체크밸브 체결공 가공 및 결합과정을 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서 그라우팅 강관(100)에 체크밸브의 체결을 위한 체결공을 형성시킨 후 체크밸브를 결합시키는 과정을 실시 함에 있어서, 먼저 그라우팅 강관(100)에 체결공(110)을 드릴지그(10)를 이용하여 관통 형성시키는 드릴링 단계를 실시한다.
즉, 이때에는 도 1에서와 같이 하단부에 드릴부(11)가 구비된 드릴 지그(10)를 이용함으로서 체결공(110)이 관통 형성되어지게 되는데, 이때 체결공(110) 내측에는 Burr가 돌출 형태로 형성이 이루어진 것을 확인할 수 있다.
이후, 관통 형성이 이루어진 체결공(110)의 내벽면에 도 2에서와 같이 나사탭 지그(20)를 이용하여 나사탭(120)을 가공 형성시키는 나사탭 단계를 실시하게 된다.
이때 사용되는 나사탭 지그(20)는 상기 드릴링 단계에서 사용되는 드릴링 지그(10)의 드릴부(11) 보다 나사탭부(21)의 구경이 증가된 지그를 사용함으로서, 상기 드릴링 단계에서 그라우팅 강관의 내벽면에 형성된 버(Burr)가 나사탭 단계에서 제거되어질 수 있게 된다.
이와 같이 나사탭(120)의 형성이 완료되면 체결공(110)에 체크밸브(200)를 결합시키는 체결단계를 시행하게 된다.
즉, 이때에는 도 3 및 도 4에서와 같이 외주면에 나사홈(210)이 형성된 체크밸브(200)를 밸브 삽입지그(30)를 이용하여 회전시키게 되면, 체결공(110)의 나사탭(120)과 체크밸브(200)의 나사홈(210)이 상호 치합에 따른 체결이 이루어지도록 하게 된다.
이때, 체결이 이루어지는 체크밸브(200)는 도 5 내지 도 7에서 나타내어지는 바와 같이 상면에 테두리를 따라 톱날홈(220)이 연속적으로 형성되고, 이와 대응되는 밸브 삽입지그(30)의 저면에는 톱날홈(220)과의 치합이 가능하도록 치합홈(31)이 형성된 상태에서 밸브 삽입지그(30)의 회전에 따른 체크밸브(200)의 나사 체결이 이루어지게 된다. 미설명 부호 230은 개폐 구동이 이루어지는 고무마개이고, 240은 고무마개(230)의 이탈 방지를 위한 지지다리를 나타낸다.
상기와 같은 과정을 통해 그라우팅 강관(100)에 체결된 체크밸브(200)는 체결공(110)에 나사체결이 이루어진 상태를 이루게 됨으로, 그라우팅 작업 과정에서 내부압력으로 인한 체크밸브(200)의 이탈 현상이 방지되어질 수 있게 된다.
또한, 체결공(110) 가공 과정에서 그라우팅 강관(100) 내벽면의 Burr 발생이 방지되어질 수 있게 되어 강관 내부에서 고무패커 이동 중 찢어짐 현상 발생이 방지되는 이점을 나타내게 된다.
한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가공과정을 나타낸 것으로서, 드릴링 단계와 나사탭 단계는 하나의 통합지그(10')에 의해 동시에 이루어지되, 상기 통합지그(10')는 선단부에 드릴부(11)가 형성되고, 상기 드릴부(11) 위에는 나사탭부(21)가 연속하여 형성된 것을 확인할 수 있다.
이와 같은 구성을 이루는 통합지그(10')를 사용하여 체결공(110)을 가공 형성시키게 되면, 2개의 공정이 한번에 이루어지게 됨으로 그라우팅 강관(100)의 가공시간을 단축시킴과 함께 작업효율이 개선되어질 수 있는 이점을 나타낸다.
특히, 체결공(110)의 가공시 나사탭(120)이 동시에 가공되어지게 됨으로 가공과정에서 그라우팅 강관(100) 내벽면의 Burr 발생이 원천적으로 방지되는 효과를 나타내게 된다.
또한, 도 9 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가공과정을 나타낸 것으로서, 체크밸브 체결공정에서 사용되는 체크밸브(200)는 외주면에 나사홈이 가공되지 않은 제품을 체결공(110)에 회전 압입시킴으로서 나사탭(120)과의 치합에 따른 나사홈이 형성되어지면서 나사탭(120)과의 나사방식 체결이 이루어지게 된다.
즉, 이때 사용되는 체크밸브(200)는 가공성이 용이한 합성수지재질로 구비된 것으로서, 미리 나사홈을 가공하지 않은 상태에서 밸브 삽입지그(30)의 가압력과 회전력이 동시에 작용되어짐으로서 체결공(110)에 압입되어지는 과정에서 나사탭(120)의 형상에 따라 동일한 형태의 나사홈이 가공되어지면서 나사체결 상태를 이루게 된다.
따라서, 이러한 방법으로 체크밸브(200)의 결합이 이루어지게 되면 가공비용을 절감시키는 가운데 보다 증가된 체크밸브(200) 결합상태를 이루게 됨으로, 강관 내부 압력으로 인한 그라우팅 과정에서 밸브 이탈현상이 방지되어질 수 있게 됨을 알 수 있다.
한편, 도 12 및 도 13은 본 발명의 응용 예에 따른 체크밸브(200) 단면 구조를 나타낸 것으로서, 체크밸브(200)의 하부에는 체결공(110) 입구측에 안착을 위한 안착돌부(260)가 돌출 구비되고, 상기 안착돌부(260)에는 나사탭(120)과의 초기 치합을 위한 홈부(261)가 양측에 대칭되는 부위에 형성됨으로서, 나사가공이 이루어지지 않은 체크밸브(200)의 압입 체결 과정에서 초기 진입이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 체크밸브(200)의 둘레를 따라 측벽에는 체결공(110)에 회전 압입과정에서 나사탭(120)을 따라 나사형태의 가공이 용이하게 이루어질 수 있도록 테프론과 실리콘을 주 원료로 하는 성형 코팅층(250)이 형성된다.
이때, 상기 성형 코팅층(250)은 테프론 30~40중량%, 실리콘 20~30중량%, 파라핀왁스 10~20중량%, 폴리아크릴로나이트릴 10~20중량%, 유리섬유 1~10중량%, 염화알루미늄제이철 1~10중량%, 규산소다 1~10중량%, 카본분말 1~10중량%의 혼합 조성을 이루게 된다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 가공성이 향상된 성형 코팅층(250)의 작용으로 인해 체크밸브(200)와 체결공(110)의 결합력이 증대되어질 수 있게 된다.
특히, 성형 코팅층(250)에는 파라핀왁스와 폴리아크릴로나이트릴이 혼합되어져 있기 때문에 유동성 및 윤활성이 개선됨으로서 체결공(110)으로의 회전 체결이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 유리섬유는 성형 코팅층(250)의 내구성을 향상시키는 기능을 수행하고, 염화알루미늄제이철은 테프론의 산화 현상을 방지하며, 규산소다는 폴리아크릴로나이트릴 성분과 유리섬유 상호간의 결합력을 증대시킬 수 있게 된다.
또한, 카본분말은 코팅층의 내구성 강화 안정화를 통해 크랙 발생이 방지됨으로서, 그라우팅 강관(100)의 그라우팅 작업 과정에서 내부 압력으로 인한 체크밸브(200) 이탈현상이 방지되는 이점을 나타내게 된다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 체크밸브 결합과정이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 드릴 지그 11 : 드릴부
20 : 나사탭 지그 21 : 나사탭부
30 : 밸브 삽입지그 31 : 치합홈
100 : 그라우팅 강관 110 : 체결공
120 : 나사탭 200 : 체크밸브
210 : 나사홈 220 : 톱날홈
230 : 고무마개 240 : 지지다리

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 그라우팅 강관(100)에 체크밸브(200)의 체결을 위한 체결공을 형성시킨 후 체크밸브를 결합시키는 방법에 있어서,
    그라우팅 강관(100)에 체결공(110)을 관통 형성시키는 드릴링 단계와;
    상기 관통 형성이 이루어진 체결공(110)의 내벽면에 나사탭(120)을 형성시키기 위한 나사탭 단계와;
    외주면에 나사홈이 가공되지 않은 체크밸브(200)를 상기 나사탭(120)이 형성된 체결공(110)에 회전 압입시킴으로서 나사탭(120)과의 치합에 따라 외주면에 나사산이 형성되면서 나사체결이 이루어지되, 상기 체크밸브(200)의 하부에는 체결공(110) 입구측에 안착을 위한 안착돌부(260)가 돌출 구비되고, 상기 안착돌부(260)에는 나사탭(120)과의 초기 치합을 위한 홈부(261)가 양측에 대칭되는 부위에 형성되며, 체크밸브(200)의 상면에는 테두리를 따라 톱날홈(220)이 연속적으로 형성되고, 체크밸브(200)에 회전력을 전달하기 위해 연결되는 밸브 삽입지그(30)의 저면에는 톱날홈(220)과의 치합이 가능하도록 치합홈(31)이 형성된 상태에서 밸브 삽입지그(30)의 회전에 따른 체크밸브(200)의 나사 체결이 이루어지도록 하는 체크밸브 체결단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 강관의 체크밸브 나사방식 결합방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 체크밸브(200)의 측벽에는 체결공(110)에 회전 압입과정에서 나사탭(120)을 따라 나사형태의 가공이 용이하게 이루어질 수 있도록 성형 코팅층(250)이 형성되되, 상기 성형 코팅층(250)은 테프론, 실리콘, 파라핀왁스, 폴리아크릴로나이트릴, 유리섬유, 염화알루미늄제이철, 규산소다 및 카본분말의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 하는 그라우팅 강관의 체크밸브 나사방식 결합방법.
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