KR101963022B1 - 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치 - Google Patents

와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 완충기를 이용한 소화수조 내진장치에 관한 것으로, 소방설비 중의 하나인 소화수조에 완충기를 설치하여 지진에 의한 건물의 흔들림, 충격을 완충시키기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 소화수조를 철근콘크리트 바닥면으로부터 이격시켜 지지하고 소화수조의 하중을 분산 지지할 수 있도록 다수 개소에 분산 설치되는 철근콘크리트 기초(PAD), 소화수조와 철근콘크리트 기초 사이에 각각 개재되며 바닥면으로부터 소화수조로 전달되는 충격 또는 진동을 흡수 또는 완충시키거나 소화수조의 하중을 지지하는 완충기, 및 완충기의 상부에 설치되어 소화수조의 하부를 지지 및 보강하는 소화수조 받침용 보강부재를 포함하여, 물의 출렁거림이나 수조 자체의 흔들림을 줄여 소화수조의 파괴, 변형, 미끄러짐을 방지하여 지진으로 인해 발생되는 화재시에도 소방시설이 정상적으로 작동될 수 있도록 하여 인명과 재산 피해를 최소화할 수 있게 한다.

Description

와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치{The seismic device of the fire water tank using the wire rope type buffer}
본 발명은 와이어로프형 완충기(이하, 발명의 상세한 설명에서는 '완충기'라 약칭하기로 함)를 이용한 소화수조 내진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소화용수가 저장된 수조의 하부에 완충기를 설치하여 지진에 의한 건물의 흔들림, 충격을 완충시킬 수 있도록 함으로써 물의 출렁거림이나 수조 자체의 흔들림을 줄여서 소화수조의 파괴, 변형, 미끄러짐을 방지함으로써 지진으로 인해 화재가 발생하여도 소방시설이 정상적으로 작동될 수 있도록 하여 인명과 재산 피해를 최소화할 수 있는 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치에 관한 것이다.
일반적으로 지진이 발생하면 지진파에 의해 건물이 흔들리게 되면서 건축물의 내부에 설치된 소방시설물인 스프링클러, 옥내소화전, 물분무소화설비로 사용되는 소화수조, 펌프, 배관 등이 흔들림에 의해 탈락되거나 변형되거나 파손될 수 있으며, 지진에 의해 2차적인 화재 발생시 본래의 성능을 발휘하지 못하게 되어 화재로 인한 인명과 재산피해가 증가하게 된다.
따라서 이러한 지진으로부터 건물자체를 보전하기 위해서 건축법에서는 내진성능을 확보하도록 요구하는데, 내진성능을 확보하는 다양한 방법 중에서 건축물 자체를 면진(제진)하는 방법이 건물의 흔들림 자체를 방지하기 때문에 가장 안전하고 편리한 기법으로 사용되고 있다.
건축물을 면진(제진)하는 방법으로는 일반적으로 적층고무형태의 면진받침을 사용하는데, 면진받침용 고무가 지진에 의해 흔들리는 지반의 운동을 건물에 전달하지 않고 자신이 변형하면서 지반의 운동 에너지를 흡수하는 기술로 사용된다.
한편, 선박, 플랜트 등 고가의 장치가 큰 진동과 내진에 저항하기 위해 개발된 방법으로 와이어로프를 이용한 완충기를 사용하고 있다. 와이어로프를 이용한 완충기는 철선을 꼬아 만든 와이어를 원모양으로 말아서 내진 대상물의 흔들림에 의해서 발생되는 인장력과 압축력을 원모양의 와이어가 흡수할 수 있도록 고안된 것이다.
이와 관련된 종래의 기술로는 등록실용 제20-0403701호(2005.12.06.등록, 명칭 : 와이어로프 방진구), 등록특허 제10-1325131호(2013.10.29.등록, 명칭 : 방진 와이어 마운트), 등록실용 제20-0129596호(1998.08.21.등록, 명칭 : 방진구) 등이 공지되어 있다.
한편, 최근 국내에서도 잦은 지진이 발생하게 되면서 소방시설과 관련하여 ‘소방시설의 내진설계 기준(국민안전처고시 제2016-138, 시행 2016.1.25.)’이 제정·공포되어 시행되었고, 소방펌프, 비상발전기와 같은 중량물과 소방배관에 대한 지지방법은 이미 많은 제품이 출시되어 내진설계로 설치되고 있다.
소방시설의 일부인 소화수조는 조립식탱크를 많이 사용하기 때문에 지진에 의한 충격에 매우 취약한 상황으로, 외부 보강프레임 조립체, 방파부재가 구비된 물탱크, 내진성능이 강화된 물탱크받침과 같은 소화수조 내진공법이 제안되고 있다.
이와 관련된 종래의 기술로는 등록특허 제10-1640229호(2016.07.11. 등록, 명칭 : 내부 무보강 및 방파부재가 구비된 물탱크), 등록특허 제10-1238030호(2013.02.21. 등록, 명칭 : 외부 보강프레임 조립체를 갖는 조립식 물탱크), 등록특허 제10-1482082호(2015.01.07. 등록, 명칭 : 높이조절 및 내진성능이 강화된 물탱크받침) 등이 공지되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 기술들에서는 소화수조를 철근콘크리트 바닥 또는 기초(PAD)에 고정하거나 소화수조가 변형되지 않도록 내부 또는 외부에서 구조적인 보강을 실시하는 공법을 사용함으로써 물탱크 전체를 구조적으로 강성을 형성하기 위해 필요한 부재가 증가하고, 부재의 설치와 고정 및 정착에 많은 공정과 시간이 요구되어 큰 비용의 상승을 초래하고 있다.
또한, 소화수조가 지진에 의해 흔들리는 경우에는 물의 출렁거림이 발생하여 벽면에 큰 힘으로 작용하여 소화수조가 손상되거나 파괴될 수 있기 때문에 방파판을 설치하도록 소방시설의 내진설계 기준에서 정하고 있지만, 방파판의 규격, 설치 위치, 재료, 설치방법, 설치거리와 간격 등 많은 변수들에 대하여는 정하고 있지 않음으로 인해서 아직까지는 방파판의 효과에 대한 구체적인 증명이 이루어지지 않은 상태이다.
따라서 방파판을 설치하지 않고도 물의 출렁거림이 발생하지 않을 수 있도록 지반에서 전달되는 흔들림을 중간에서 차단하고 충격 에너지를 저감할 수 있는 기술이 더욱 요구된다.
KR 20-0129596 Y1 1998.08.21 등록 KR 20-0403701 Y1 2005.12.06 등록 KR 10-1238030 B1 2013.02.21 등록 KR 10-1325131 B1 2013.10.29 등록 KR 10-1482082 B1 2015.01.07 등록 KR 10-1640229 B1 2016.07.11 등록
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 소방설비 중의 하나인 소화수조에 와이어로프형 완충기를 설치하여 지진에 의한 건물의 흔들림, 충격을 완충시킬 수 있도록 함으로써, 물의 출렁거림이나 수조 자체의 흔들림을 줄여 소화수조의 파괴, 변형, 미끄러짐을 방지하여 지진으로 인해 발생되는 화재시에도 소방시설이 정상적으로 작동될 수 있도록 하여 인명과 재산 피해를 최소화할 수 있는 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치를 제공하고자 하는 것이다.
또한 본 발명은 소화수조의 내부나 외부에서 별도의 보강이 필요가 없도록 함으로써, 설치가 용이하고 유지관리가 매우 편리하게 하는 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 소화수조를 철근콘크리트 바닥면으로부터 이격시켜 지지하고 소화수조의 하중을 분산 지지할 수 있도록 다수 개소에 분산 설치되는 철근콘크리트 기초(PAD), 소화수조와 철근콘크리트 기초 사이에 각각 개재되며 바닥면으로부터 소화수조로 전달되는 충격 또는 진동을 흡수 또는 완충시키거나 소화수조의 하중을 지지하는 완충기, 및 완충기의 상부에 설치되어 소화수조의 하부를 지지 및 보강하는 소화수조 받침용 보강부재를 포함하는, 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치이다.
본 발명에 의하면, 소방시설용으로 사용하는 소화수조의 내진성능을 확보함으로써 지진으로 인해 화재가 발생하여도 소화용수를 안정적으로 공급하여 화재를 소화할 수 있으며, 이를 통해 인명과 재산을 보호할 수 있게 하는 이점을 제공한다.
또한 본 발명에 의하면, 선박, 플랜트, 수배전반 시설의 내진성능에서 이미 검증된 완충기를 사용함으로써 기존 물탱크 또는 소화수조의 내진방법보다 개선되고 신뢰성이 높은 소화수조의 내진성능을 확실하게 보증할 수 있는 이점을 제공할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 지진으로 인한 소화수조의 출렁거림 현상을 방지하기 위해 설치하는 방파판 등을 설치하지 않아도 물의 출렁거림 현상을 방지할 수 있기 때문에 방파판의 설치 위치, 면적, 높이, 거리와 같은 변수에 의해 성능이 변하는 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 이점이 있다.
따라서 본 발명은 보다 안정적이고 확실한 내진성능을 확보할 수 있어 소화설비의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 하며, 설치가 용이하고 유지관리가 편리하여 설치 및 유지 관리에 따른 비용과 시간을 단축할 수 있어 비용 절감 효과 및 편리성 향상 효과를 얻을 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치의 전체적인 구성을 예시한 개략 단면도이다.
도 2는 도 1에서 하나의 완충기가 철근콘크리트 기초 위에 설치된 상태를 발췌하여 확대 예시한 정면도이다.
도 3은 도 2의 완충기를 발췌하여 확대 예시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 완충기가 다른 형태로 구현된 예를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명에 의한 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치의 전체적인 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치의 전체적인 구성을 예시한 개략 단면도이고, 도 2는 도 1에서 하나의 완충기가 철근콘크리트 기초(10) 위에 설치된 상태를 발췌하여 확대 예시한 정면도이며, 도 3은 도 2의 완충기를 발췌하여 확대 예시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 완충기가 방향성을 고려하여 다른 형태로 구현된 예를 나타내는 사시도로서, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 소화수조 내진장치는, 도 1 내지 도 4에 예시된 바와 같이, 철근콘크리트 기초(10), 완충기(200), 및 소화수조 받침용 보강부재(30)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 본 발명의 내진장치는 소화수조(2) 또는 소화수조를 겸용하는 일반수조의 내진장치에 적용되어 구현될 수 있다. 이하의 상세한 설명에서는 소화수조(2)에 적용된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
철근콘크리트 기초(PAD)(10)는 도 1에 예시된 바와 같이 철근콘크리트 바닥면(1)으로부터 소화수조(2)를 이격시켜 지지하기 위해 철근콘크리트 바닥면(1) 위에 직접 설치되며, 소화수조(2)의 하중을 여러 개소에서 분산 지지할 수 있도록 소화수조 설치 위치 내의 다수 개소에 분산되어 설치된다.
완충기(200)는 각 소화수조(2)와 철근콘크리트 기초(10) 사이에 각각 개재되며, 도 2 내지 도 4에 예시된 바와 같이 수직방향의 진동 또는 충격을 흡수하기 위한 제1완충부재(220)와 수평방향의 진동 또는 충격을 흡수하기 위한 제2완충부재(230)를 구비하여 소화수조(2)의 하중을 지지하면서 바닥면으로부터 전달되는 수직 및 수평 방향의 진동 또는 충격을 흡수 또는 완충시키도록 구성된다. 이러한 기능을 구현하기 위하여 완충기(200)는 서로 이격되게 설치되는 상부 보강판(210)과 하부 보강판(240), 두 보강판 사이에 개재되는 제1완충부재(220), 제2완충부재(230)를 포함하여 구성될 수 있으며, 레벨링 부재(250), 네오프렌 패드(260)를 더 구비하여 구성될 수도 있다.
상부 보강판(210)과 하부 보강판(240)은 완충기(200)가 소화수조(2)의 하부에서 그 하중을 지지할 수 있도록 강성 보강을 위한 강성 재질로 구성되며, 제1완충부재(220)와 제2완충부재(230)가 사이에 개재될 수 있도록 상, 하로 수평하게 일정 간격(바람직하게는 제1완충부재로 사용될 코일 스프링의 몸체 길이) 이격 배치된다. 이때 상부 보강판(210)의 하면 중앙부에는 하부가 개방되도록 스프링 상부 지지캡(211)이 설치되고 하부 보강판(240)의 상면 중앙부에는 상부가 개방되도록 스프링 하부 지지캡(241)이 설치되며, 이러한 스프링 상부 지지캡(211)과 스프링 하부 지지캡(241)은 아래에서 설명될 코일 스프링이 끼움 삽입될 수 있도록 그 내경이 코일 스프링의 직경보다 큰 것으로 설치되는 것이 바람직하다.
또한 이러한 하부 보강판(240)에는 철근콘크리트 기초(10) 에 완충기(200)를 매립 또는 조립하여 설치하기 위한 앵커볼트 조립홈 등을 더 구비할 수 있다.
제1완충부재(220)는 상하방향으로 인장 또는 압축되는 탄성력과 복원력, 및 소화수조(2)의 하중을 지지할 수 있는 강성을 갖는 코일스프링으로 이루어지며, 각 보강판(210,240)을 통해 상부 또는 하부에서 전달되는 외력에 의해 상하로 인장 또는 압축될 수 있도록 상부 보강판(210)과 하부 보강판(240) 사이에 수직하게 개재된다. 이러한 제1완충부재(220)는 상부 보강판(210)의 하면 중앙부에 하부가 개방되도록 설치된 스프링 상부 지지캡(211)에 의해 그 상단부가 지지 및 고정되고, 하부 보강판(240)의 상면 중앙부에 상부가 개방되도록 설치된 스프링 하부 지지캡(241)에 의해 그 하단부가 지지 및 고정되어, 내진 대상물의 흔들림에 의한 상하방향의 인장력과 압축력을 흡수 또는 완충시킨다.
제2완충부재(230)는 각 보강판(210,240)을 통해 전달되는 외력에 의해 횡으로 인장 또는 수축 가능하도록 상부 보강판(210)과 하부 보강판(240) 사이에 수직하게 개재되며, 도 3에 예시된 바와 같이 제1완충부재(220)를 중심으로 그 양측 또는 전후에 서로 대향하게 쌍으로 설치되거나 도4에 예시된 바와 같이 제1완충부재(220)를 중심으로 그 양측과 전후에 서로 대향하게 쌍으로 설치되어 내진 대상물의 흔들림에 의한 횡방향의 인장력과 압축력을 제1완충부재(220)의 양측 또는 전후, 또는 양측과 전후에서 각각 흡수 또는 완충시킨다.
이러한 기능을 구현하기 위하여 각 제2완충부재(230)는 도 3에 예시된 바와 같이, 상부 보강판(210)과 하부 보강판(240)에 각각 연결되되 제1완충부재(220)를 중심으로 그 양측 또는 전후에 서로 대향하게 쌍으로 설치되는 상부 하우징(231)과 하부 하우징(235), 각 하우징(231,235)에 각각 결합되는 상부 베이스부재(232)와 하부 베이스부재(234), 및 각 베이스부재(232,234)에 의해 지지 및 고정되어 설치되는 다수 개의 와이어 마운트(233)를 포함하여 구성될 수 있으며, 또는 도 4에 예시된 바와 같이, 상부 보강판(210)과 하부 보강판(240)에 서로 대향하게 각각 안착 및 고정되되 제1완충부재(220)를 중심으로 그 양측과 전후에 서로 대향하게 쌍으로 설치되고 몸체를 수평으로 관통하는 다수 개의 마운트 끼움공(238a,239a)이 각각 균등 간격으로 이격되게 형성되는 상부 고정블록(238)과 하부 고정블록(239), 상부 고정블록(238)과 하부 고정블록(239)의 각 마운트 끼움공(238a,239a)에 상부와 하부가 각각 끼움 조립되어 두 고정블록(238,239)에 의해 상부와 하부가 각각 지지 및 고정되는 다수 개의 와이어 마운트(233)를 포함하여 구성될 수 있다.
상부 하우징(231)은 일단부가 상부 보강판(210)의 하면에 부착 및 고정되되 상부 보강판(210)에 대하여 수직하도록 T자형으로 부착되고 다른 단부는 제1완충부재(220) 측으로 일정 각도 절곡되어 경사진 형태로 연설되는 마운트 상부 지지부(231a)를 형성한다.
상부 베이스부재(232)는 베이스 상판(232-1)과 베이스 하판(232-2)으로 분리 구성되며, 베이스 상판(232-1)과 베이스 하판(232-2)의 각 양단과 중앙에는 마운트 상부 지지부(231a)와의 결합을 위한 마운트 결합부재(236)가 관통될 수 있는 나사공(도면에서는 도시가 생략됨)이 형성되고, 베이스 상판(232-1)과 베이스 하판(232-2)이 서로 면접촉되는 표면에는 다수의 와이어 마운트(233)가 루프형으로 삽입 설치될 수 있도록 일정 간격으로 이격되게 다수의 요홈(232-1a)(232-2a)이 각각 형성되어 두 판(232-1,232-2)을 조립시 와이어 마운트(233)의 설치를 위한 상부 마운트 설치홈(232a)이 형성될 수 있도록 구성된다. 이러한 구성의 상부 베이스부재(232)는 상부 마운트 설치홈(232a)에 와이어 마운트(233)의 상부 몸체 일부를 삽입시킨 상태로 하여 상부 하우징(231)의 마운트 상부 지지부(231a)에 별도의 상부 마운트 결합부재(236)를 이용하여 결합된다. 또한 이러한 베이스 상판(232-1)과 베이스 하판(232-2)이 서로 면접촉되는 표면에는 내진 대상물로 전달되는 진동이나 충격 흡수 및 소음 억제를 위한 탄성중합체가 각각 도포되어 형성될 수 있다.
각 와이어 마운트(233)는 횡방향으로 인장 또는 압축되는 탄성력과 복원력, 및 소화수조(2)의 하중을 지지할 수 있는 강성을 지녀 지진의 진동에 저항할 수 있도록 철선을 꼬아 만든 루프형 와이어로프 몸체로 구성되며, 상부 베이스부재(232)의 상부 마운트 설치홈(232a) 및 하부 베이스부재(234)의 하부 마운트 설치홈(234a)에 루프형 와이어로프 몸체의 상부 일측과 하부 일측이 각각 삽입 설치되어 내진 대상물의 흔들림에 의해 횡으로 발생되는 인장력과 압축력을 흡수한다.
하부 베이스부재(234)는 베이스 상판(234-1)과 베이스 하판(234-2)으로 분리 구성되며, 베이스 상판(234-1)과 베이스 하판(234-2)의 각 양단과 중앙에는 마운트 하부 지지부(235a)와의 결합을 위한 마운트 결합부재(237)가 관통될 수 있는 나사공(도면에는 도시가 생략됨)이 형성되고, 베이스 상판(234-1)과 베이스 하판(234-2)이 서로 면접촉되는 표면에는 각 와이어 마운트(233)가 루프형으로 삽입 설치될 수 있도록 일정 간격으로 이격되게 다수의 요홈(234-1a)(234-2a)이 각각 형성되어 두 판을 조립시 와이어 마운트(233)의 설치를 위한 하부 마운트 설치홈(234a)이 형성될 수 있도록 구성된다. 이러한 구성의 하부 베이스부재(234)는 하부 마운트 설치홈(234a)에 와이어 마운트(233)의 하부 몸체 일부를 삽입시킨 상태로 하여 하부 하우징(235)의 마운트 하부 지지부(235a)에 별도의 하부 마운트 결합부재(237)를 이용하여 결합된다. 또한 이러한 베이스 상판(234-1)과 베이스 하판(234-2)이 서로 면접촉되는 표면에는 내진 대상물로 전달되는 진동이나 충격 흡수 및 소음 억제를 위한 탄성중합체가 각각 도포되어 형성될 수 있다.
하부 하우징(235)은 일단부가 하부 보강판(240)의 상면에 부착 및 고정되되 하부 보강판(240)에 대하여 수직하도록 T자형으로 부착되고 다른 단부는 제1완충부재(220) 반대측으로 일정 각도 절곡되어 경사진 형태로 연설되는 마운트 하부 지지부(235a)를 형성한다. 여기서 상부 하우징(231)의 마운트 상부 지지부(231a)와 하부 하우징(235)의 마운트 하부 지지부(235a)는 상, 하부 베이스부재(232,234)를 이용하여 그 사이에 와이어 마운트(233)를 개재시켜 설치할 수 있도록 와이어 마운트의 직경보다 큰 이격 거리를 갖게 설치된다.
한편, 도 4에 예시된 바와 같이, 상부 보강판(210)과 하부 보강판(240)은 그 형상이 사각형이나 십자형으로 형성될 수도 있으며, 상부 보강판(210)과 상부 고정블록(238) 사이, 또는 하부 보강판(240)과 하부 고정블록(239) 사이에는 상부 고정블록(238)과 하부 고정블록(239)를 견고하게 지지하기 위한 지지부재(238b)가 개재되어 구성될 수 있다.
레벨링 부재(250)는 소화수조 받침용 보강부재(30)와 상부 보강판(210) 사이에 개재되어, 소화수조 받침용 보강부재(30)와 철근 콘크리트 기초(10)의 높이 변화를 조절한다. 이를 위하여 레벨링 부재(250)는 레벨링 볼트(251), 레벨링 너트(252), 및 레벨링 와셔(253)를 포함하여 구성될 수 있다.
레벨링 볼트(251)는 소화수조 받침용 보강부재(30)와 철근 콘크리트 기초(10)의 높이 변화를 조절할 수 있는 길이의 볼트 몸체를 가지며, 상부 보강판(210)의 상면에 하측 단부가 고정되고 소화수조 받침용 보강부재(30)에 상측 단부가 연결된다.
레벨링 너트(252)는 레벨링 볼트(251)의 몸체에 끼움 조립되며, 레벨링 볼트의 몸체에 형성된 나사산을 따라 회전하는 동작에 의해 레벨링 볼트의 몸체를 상하 길이방향으로 이동하면서 소화수조 받침용 보강부재(30)의 높이를 조절한다.
레벨링 와셔(253)는 레벨링 너트(252)와 상부 보강판(210) 사이에 다수 개가 삽입되며, 레벨링 너트(252)와 상부 보강판(210) 사이의 간격을 조절한다.
네오프렌 패드(260)는 하부 보강판(240)의 하면에 전체적으로 부착되며, 탄성 중합체로 구성되어 바닥면(1)에서 철근콘크리트 기초(10)를 통해 하부 보강판(240)으로 전달되는 충격 또는 진동을 1차적으로 직접 흡수 또는 완충시킨다.
소화수조 받침용 보강부재(30)는 완충기(200)의 상부에 설치되되 레벨링 부재(250)를 사이에 개재시킨 상태로 설치되며, 소화수조(2)의 하부를 지지 및 보강한다. 이러한 소화수조 받침용 보강부재(30)의 하면에는 레벨링 볼트(251)의 삽입 및 체결을 위한 볼트 삽입홈(도면에서는 도시가 생략됨)이 형성될 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치의 동작 및 그에 의한 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 소화수조(2) 또는 소화수조를 겸용하는 일반수조가 설치되기 위한 위치의 철근콘크리트 바닥면(1)에 도 1에 예시된 바와 같이 다수 개의 철근콘크리트 기초(10)를 분산시켜 설치한다. 이러한 철근콘크리트 기초(10)는 도 1에 예시된 바와 같이 철근콘크리트 바닥면(1)으로부터 소화수조(2)를 이격시켜 지지할 수 있도록 일정 높이로 설치하며, 소화수조(2)의 하중을 여러 개소에서 분산 지지할 수 있도록 소화수조 설치 위치 내의 다수 개소에 분산 설치한다.
다음으로 완충기(200) 조립과정을 보면, 우선 소화수조(2)의 하중을 지지할 수 있는 강성 재질의 상부 보강판(210)과 하부 보강판(240)을 준비하여, 도 3에 예시된 바와 같이 상부 보강판(210)의 하면 중앙부에는 스프링 상부 지지캡(211)을 하부 쪽으로 캡이 개방되도록 설치하고, 하부 보강판(240)의 상면 중앙부에는 스프링 하부 지지캡(241)을 상부 쪽으로 캡이 개방되도록 설치한다.
이어서 상부 보강판(210)의 하면 양측 단부에는 한 쌍의 상부 하우징(231)을 서로 마주보도록 설치하고, 하부 보강판(240)의 상면 양측 단부에는 한 쌍의 하부 하우징(235)을 서로 등지도록 설치한다. 이때 상부 하우징(231)과 하부 하우징(235)은 각각 상부 보강판(210) 및 하부 보강판(240)에 대하여 수직하도록 T자형으로 일단부가 부착 설치되며, 상부 하우징(231)의 다른 단부에는 보강판의 안쪽으로 일정 각도 절곡되어 경사진 마운트 상부 지지부(231a)가 형성되고, 하부 하우징(235)의 다른 단부에는 보강판의 바같쪽으로 일정 각도 절곡되어 경사진 마운트 하부 지지부(235a)가 형성된다.
다음으로, 제1완충부재(220)인 코일스프링을 개재시킨 상태에서 상부 보강판(210)과 하부 보강판(240)을 코일스프링의 몸체 길이만큼 상하로 이격되게 수평으로 배치하여, 코일스프링의 상단부와 하단부를 상부 보강판(210)의 스프링 상부 지지캡(211)과 하부 보강판(240)의 스프링 하부 지지캡(241)의 내측에 각각 끼워 조립한다.
이어서, 상부 하우징(231)의 마운트 상부 지지부(231a)에 상부 베이스부재(232)의 베이스 하판(232-2)을 대응시킨 상태에서 마운트 결합부재(236)를 나사공을 통해 끼워 넣어 마운트 상부 지지부(231a)에 베이스 하판(232-2)을 일차 결합하고, 다시 하부 하우징(235)의 마운트 하부 지지부(235a)에 하부 베이스부재(234)의 베이스 하판(234-2)을 대응시킨 상태에서 마운트 결합부재(237)를 나사공을 통해 끼워 넣어 마운트 하부 지지부(235a)에 베이스 하판(234-2)을 일차 결합한다.
이후에 각 베이스 하판(232-2, 234-2)의 요홈(232-2a, 234-2a)에 다수의 와이어 마운트(233)의 루프형 와이어로프 몸체 일측이 각각 안착되도록 정위치시킨 상태에서 다시 각 베이스 상판(232-1, 234-1)의 요홈(232-1a, 234-1a)이 각 와이어 마운트(233)의 루프형 와이어로프 몸체를 완전히 덮을 수 있도록 각 베이스 상판(232-1, 234-1)을 각 베이스 하판(232-2, 234-2)의 상부에 대응되게 위치시킨다. 그리고 그 상태에서 마운트 결합부재(236)로 상부 베이스부재(232)의 베이스 상판(232-1)을 베이스 하판(232-2)에 결합하고, 마운트 결합부재(237)로 하부 베이스부재(234)의 베이스 상판(234-1)을 베이스 하판(234-2)에 결합함으로써, 각 베이스 하판(232-2, 234-2)의 요홈(232-2a, 234-2a)과 각 베이스 상판(232-1, 234-1)의 요홈(232-1a, 234-1a)이 만나 형성되는 상부 마운트 설치홈(232a) 및 하부 마운트 설치홈(234a)에 다수의 와이어 마운트(233)를 거치시켜 조립할 수 있게 된다. 이로써 제2완충부재(230)의 주된 구성요소인 다수의 와이어 마운트(233)는 상부 하우징(231)의 마운트 상부 지지부(231a)와 하부 하우징(235)의 마운트 하부 지지부(235a) 사이에서 탄성적으로 인장 또는 압축 가능하게 결합될 수 있게 된다.
이때 상부 베이스부재(232)의 베이스 상판(232-1)과 베이스 하판(232-2), 및 하부 베이스부재(234)의 베이스 상판(234-1)과 베이스 하판(234-2)의 서로 면접촉되는 각 표면에는 탄성 중합체가 각각 도포되어 형성되므로, 내진 대상물로 전달되는 진동이나 충격 흡수 및 소음이 억제될 수 있게 된다.
한편, 상기와 같은 제2완충부재(230)는 제1완충부재(220)를 중심으로 그 양측에 서로 대향하게 쌍으로 설치된다. 이 경우 내진 대상물의 흔들림에 의해 각 보강판(210,240)을 통해 전달되는 상하방향의 인장력과 압축력은 제1완충부재(220)를 통해 안전하게 흡수 또는 완충시킬 수 있게 되며, 각 보강판(210,240)을 통해 좌,우 양측에서 전달되는 횡방향의 인장력과 압축력은 제2완충부재(230)를 통해 안전하게 흡수 또는 완충시킬 수 있게 된다.
또한, 상기와 같이 조립 완료된 완충기(200)에는 상부 보강판(210)의 상면 중앙부에 레벨링 볼트(251)와 레벨링 너트(252) 및 레벨링 와셔(253)로 구성되는 레벨링 부재(250)를 더 설치할 수 있는데, 이 경우 레벨링 부재(250)는 레벨링 볼트(251)의 몸체에 의해 안내되는 레벨링 너트(252)의 회전 및 상하 이동, 레벨링 와셔(253)의 삽입 갯수에 의해 소화수조 받침용 보강부재(30)와 완충기(200)의 상부 보강판(210) 사이의 높이 조절이 가능하게 되므로, 소화수조 받침용 보강부재(30)와 철근 콘크리트 기초(10)의 높이 변화를 조절할 수 있게 된다.
아울러, 상기와 같이 조립 완료된 완충기(200)에는 하부 보강판(240)의 하면 전체에 네오프렌 패드(260)를 더 부착하여 구성할 수 있는데, 이 경우 네오프렌 패드(260)는 바닥면(1)에서 철근 콘크리트 기초(10)를 통해 하부 보강판(240)으로 전달되는 충격 또는 진동을 1차적으로 직접 흡수 또는 완충시킬 수 있게 된다.
상기와 같이 완충기(200)가 조립 완료되면, 하부 보강판(240)에 구비된 앵커볼트 조립홈 등을 통해 앵커볼트를 조립하여 완충기(200)를 철근콘크리트 기초(10)의 상부에 설치하고, 완충기(200)의 상부 보강판(210)에 구비된 레벨링 부재(250)를 이용하여 소화수조 받침용 보강재(30)를 완충기(200)의 상부 보강판(210)에 연결함으로써, 소화수조 받침용 보강부재(30)와 각 철근콘크리트 기초(10) 사이에 각각의 완충기(200)가 개재될 수 있도록 한다. 특히 본 발명에서는 철근콘크리트 기초(10)에 다수의 앵커볼트가 매립되는 구조로 완충기(200)를 철근콘크리트 기초(10)에 고정하거나, 또는 철근콘크리트 기초(10)가 시공된 상태에서 그 상부에서 각각의 앵커볼트를 조립하여 완충기(200)를 철근콘크리트 기초(10)에 고정하는 방법이 사용될 수 있다.
이때 각각의 완충기(200)는 코일 스프링으로 구성된 제1완충부재(220)와 다수의 와이어 마운트(233)와 상,하부 하우징(232,234) 등으로 구성된 제2완충부재(230)를 상부 보강판(210)과 하부 보강판(240) 사이에 개재시켜 구성되므로, 내진 대상물의 흔들림에 의해 철근콘크리트 바닥면(1)으로부터 충격 또는 진동 등이 전달되는 경우 각 보강판(210,240)을 통해 전달되는 상하방향의 인장력과 압축력은 제1완충부재(220)를 통해 안전하게 흡수 또는 완충시킬 수 있게 되며, 횡방향의 인장력과 압축력은 좌, 우 양측의 제2완충부재(230)를 통해 안전하게 흡수 또는 완충시킬 수 있게 된다.
따라서 본 발명에 의한 완충기(200)가 설치된 내진 대상물의 경우 외력에 의해 내진 대상물의 흔들림이 발생되더라도 소화수조(2)의 하부에서 각 보강판(210,240) 사이의 제1 완충부재(220)와 제2완충부재(230)가 자체 변형되면서 수직방향 및 횡방향의 인장력과 압축력을 흡수 또는 완충시킬 수 있게 되므로, 전체적으로 철근 콘크리트 바닥면으로부터 진동 또는 충격 등이 소화수조로 전달되는 것을 방지할 수 있으며, 소화수조의 하중을 견고하게 지지할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면, 소화수조 내에 출렁거림이 발생되지 않게 되므로 소화수조 내부에 방파판을 설치할 필요성이 배제되어 소화수조의 공사를 단순화시켜 공사비용을 절감할 수 있으며, 따라서 경제적인 이익 창출과 동시에 신뢰성을 향상된 소화수조를 제공할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1 : 철근콘크리트 바닥면 2 : 소화수조
10 : 철근 콘크리트 기초 30 : 소화수조 받침용 보강부재
200 : 완충기 210 : 상부 보강판
211 : 스프링 상부 지지캡 220 : 제1완충부재
230 : 제2완충부재 231 : 상부 하우징
231a : 마운트 상부 지지부 232 : 상부 베이스부재
232a : 상부 마운트 설치홈 232-1,234-1 : 베이스 상판
232-1a,232-2a,234-1a,234-2a : 요홈
232-2,234-2 : 베이스 하판 233 : 와이어 마운트
234 : 하부 베이스부재 234a : 하부 마운트 설치홈
235 : 하부 하우징 235a : 마운트 하부 지지부
236,237 : 마운트 결합부재 238 : 상부 고정블록
238a,239a : 마운트 끼움공 238a : 지지부재
240 : 하부 보강판 239 : 하부 고정블록
241 : 스프링 하부 지지캡 250 : 레벨링 부재
251 : 레벨링 볼트 252 : 레벨링 너트
253 : 레벨링 와셔 260 : 네오프렌 패드

Claims (9)

  1. 소화수조(2)의 내진장치에 있어서,
    상기 소화수조를 철근콘크리트 바닥면(1)으로부터 이격시켜 지지하기 위해 철근콘크리트 바닥면(1) 위에 직접 설치되며, 상기 소화수조(2)의 하중을 분산 지지할 수 있도록 소화수조 설치 위치의 다수 개소에 분산 설치되는 철근콘크리트 기초(PAD)(10);
    상기 소화수조(2)와 각 철근콘크리트 기초(10) 사이에 각각 개재되며, 수직방향의 진동 또는 충격을 흡수하기 위한 제1완충부재(220)와 수평방향의 진동 또는 충격을 흡수하기 위한 제2완충부재(230)를 각각 구비하여 소화수조(2)의 하중을 지지하면서 바닥면으로부터 전달되는 수직 및 수평 방향의 진동을 흡수 또는 완충시키는 완충기(200); 및,
    상기 완충기(200)의 상부에 설치되어 소화수조의 하부를 지지 및 보강하는 소화수조 받침용 보강부재(30);를 포함하여 구성되고,
    상기 완충기(200)는,
    상, 하로 수평하게 일정 간격 이격 배치되는 상부 보강판(210)과 하부 보강판(240);
    상하방향으로 인장 또는 압축되는 탄성력과 복원력, 및 소화수조(2)의 하중을 지지할 수 있는 강성을 갖는 코일스프링으로 이루어지며, 상기 각 보강판(210,240)을 통해 전달되는 외력에 의해 상하로 인장 또는 압축 가능하도록 상부 보강판(210)과 하부 보강판(240) 사이에 수직하게 개재되되 상부 보강판(210)의 하면 중앙부에 하부가 개방되도록 설치된 스프링 상부 지지캡(211)에 의해 그 상단부가 지지 및 고정되고, 하부 보강판(240)의 상면 중앙부에 상부가 개방되도록 설치된 스프링 하부 지지캡(241)에 의해 그 하단부가 지지 및 고정되어, 대상물의 흔들림에 의한 상하방향의 인장력과 압축력을 흡수 또는 완충하는 제1완충부재(220);
    상기 각 보강판(210,240)을 통해 전달되는 외력에 의해 횡으로 인장 또는 압축 가능하도록 상부 보강판(210)과 하부 보강판(240) 사이에 수직하게 개재되되 상기 제1완충부재(220)를 중심으로 그 양측 또는 전후, 또는 양측과 전후에 서로 대향하게 쌍으로 설치되어, 내진 대상물의 흔들림에 의한 횡방향의 인장력과 압축력을 흡수 또는 완충하는 제2완충부재(230);
    소화수조 받침용 보강부재(30)와 상부 보강판(210) 사이에 개재되어, 소화수조 받침용 보강부재(30)와 철근 콘크리트 기초(10)의 높이 변화를 조절하는 레벨링 부재(250); 및
    상기 하부 보강판(240)의 하면에 전체적으로 부착되며, 탄성중합체로 구성되어 바닥면에서 하부 보강판(240)으로 전달되는 충격 또는 진동을 직접 흡수 또는 완충시키는 네오프렌 패드(260);를 포함하며,
    상기 제2완충부재(230)는,
    일단부가 상부 보강판(210)의 하면에 부착 및 고정되되 상부 보강판(210)에 대하여 수직하도록 T자형으로 부착되고 다른 단부는 제1완충부재(220) 측으로 일정각도 절곡되어 경사진 마운트 상부 지지부(231a)를 형성하는 상부 하우징(231);
    상기 상부 하우징(231)의 마운트 상부 지지부(231a)에 별도의 상부 마운트 결합부재(236)를 이용하여 결합되며, 와이어 마운트(233)의 설치를 위한 상부 마운트 설치홈(232a)을 구비하는 상부 베이스부재(232);
    일단부가 하부 보강판(240)의 상면에 부착 및 고정되되 하부 보강판(240)에 대하여 수직하도록 T자형으로 부착되고 다른 단부는 제1완충부재(220) 반대측으로 일정 각도 절곡되어 경사진 마운트 하부 지지부(235a)를 형성하는 하부 하우징(235);
    상기 하부 하우징(235)의 마운트 하부 지지부(235a)에 별도의 하부 마운트 결합부재(237)를 이용하여 결합되며, 와이어 마운트(233)의 조립을 위한 하부 마운트 설치홈(234a)을 구비하는 하부 베이스부재(234); 및
    진동과 내진에 저항할 수 있도록 철선을 꼬아 만든 루프형 와이어로프 몸체로 구성되며, 상기 상부 베이스부재(232)의 상부 마운트 설치홈(232a) 및 하부 베이스부재(234)의 하부 마운트 설치홈(234a)에 루프형 와이어로프 몸체의 상부 일측과 하부 일측이 각각 삽입 설치되어 내진 대상물의 흔들림에 의해 횡으로 발생되는 인장력과 압축력을 흡수하는 와이어 마운트(233);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부 베이스부재(232) 및 하부 베이스부재(234)는,
    베이스 상판(232-1,234-1)과 베이스 하판(232-2,234-2)으로 분리 구성되며, 베이스 상판(232-1,234-1)과 베이스 하판(232-2,234-2)의 양단과 중앙에는 마운트 상부 지지부(231a) 및 마운트 하부 지지부(235a)에 결합되는 마운트 결합부재(236,237)가 관통되기 위한 나사공이 형성되고, 베이스 상판(232-1,234-1)과 베이스 하판(232-2,234-2)이 면접촉되는 표면에는 와이어 마운트(233)가 루프형으로 삽입 설치되도록 일정간격으로 요홈(232-1a,234-1a)(232-2a,234-2a)이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 베이스 상판(232-1,234-1)과 베이스 하판(232-2,234-2)이 면접촉되는 표면에는 내진 대상물로 전달되는 진동이나 충격을 효과적으로 흡수하고 이에 따라 소음을 억제시키기 위한 탄성중합체가 각각 도포되어 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 레벨링 부재(250)는,
    상부 보강판(210)의 상면에 하측 단부가 고정되고 소화수조 받침용 보강부재(30)에 상측 단부가 연결되는 레벨링 볼트(251);
    상기 레벨링 볼트(251)에 끼움 조립되어 소화수조 받침용 보강부재(30)의 높이를 조절하는 레벨링 너트(252); 및
    상기 레벨링 너트(252)와 상부 보강판(210) 사이에 삽입되는 레벨링 와셔(253);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2완충부재(230)는,
    상부 보강판(210)과 하부 보강판(240)에 서로 대향하게 각각 안착 및 고정되되 제1완충부재(220)를 중심으로 그 양측과 전후에 서로 대향하게 쌍으로 설치되고 몸체를 수평으로 관통하는 다수 개의 마운트 끼움공(238a,239a)이 각각 균등 간격으로 이격되게 형성되는 상부 고정블록(238)과 하부 고정블록(239);
    상부 고정블록(238)과 하부 고정블록(239)의 각 마운트 끼움공(238a,239a)에 상부와 하부가 각각 끼움 조립되어 두 고정블록(238,239)에 의해 상부와 하부가 각각 지지 및 고정되는 다수 개의 와이어 마운트(233);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와이어로프형 완충기를 이용한 소화수조 내진장치.
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