KR102044690B1 - 파형강관의 이음부 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파형강관의 이음부 연결구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파형강관 연결 시공에 있어서, 파형강관 이음부위에 대한 기밀 유지력을 극대화한 파형강관의 이음부 연결구조에 관한 것이다.
이를 위해, 시공방향으로 연이어 형성된 복수의 파형강관; 길이 방향으로 서로 이웃하는 파형강관의 단부에 각각 형성되어 서로 맞대어 연결되며, 파형강관의 직경에 비해 작은 직경으로 형성되어 파형강관으로부터 단차지되 단면은 파형강관에 대하여 직교하는 면으로 형성된 이음관부; 상기 이음관부의 둘레면을 따라 설치된 씰링부재; 상기 이음관부를 감싸 체결되어 이웃하는 파형강관을 서로 연결시키는 체결부재:를 포함하며, 상기 체결부재에는 시간이 지나면서 경화되는 경화물이 이음관부로 주입될 수 있도록 한 주입구가 형성되고, 상기 체결부재는, 상기 이음관부를 양측에서 감싸는 한 쌍의 몸체; 상기 각 몸체의 상부 및 하부에 각각 형성되며, 결합수단을 통해 서로 밀착 결합되는 결합플랜지:를 포함하되, 상기 주입구는, 상기 몸체의 상부에 형성된 결합플랜지부터 상기 이음관부까지 관로를 형성하며, 상기 몸체는 상기 이음관부만 감싸도록 몸체의 내경은 상기 이음관부의 외경에 대응되며, 상기 결합플랜지는 상기 이음관부와 파형강관간 단차 높이에 대응되어, 상기 체결부재는 밀착된 이음관부에 대한 체결력을 높인 것을 특징으로 하는 파형강관의 이음부 연결구조를 제공한다.

Description

파형강관의 이음부 연결구조{A connection part joint structure of corrugated steel pipe}

본 발명은 파형강관의 이음부 연결구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파형강관 시공시 파형강관 간 이음부위에 대한 기밀 유지력을 극대화한 파형강관의 이음부 연결구조에 관한 것이다.

일반적으로 매설관은 역학적으로 큰 하중이나 토압을 감당할 수 있도록 콘크리트 또는 주철관이 주로 사용된다.

상기 콘크리트관 또는 주철관은 토압이나 하중에 대응하는 구조적 강도가 우수한 장점을 가지는 것이 사실이나 콘크리트 흄관은 부피와 크고 중량이 무겁기 때문에 운반, 시공, 해체에 따른 제반 취급이 불편하고, 콘크리트 양생 조건에 따라 제품의 재질이 달라져 겨울철과 같이 양생 조건이 좋지 않을 경우 불량품이 양산되

는 문제가 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 주름관인 파형강관이 개발되어서 제공되고 있으며, 상기 파형강관은 오수 및 폐수의 배수, 생활 용수 또는 산업용수의 급수, 건축 분야에서 중공 거푸집이나 건축 슈트로서 널리 채용되고 있다.

특히, 최근에는 배수관 건설시 증가되는 인력난과 비용 및 환경문제에 대한 인식의 증대로 인하여, 상기 파형강관은 기존의 콘크리트재 배수관의 대체 자재로서 높은 외압강도와 구조적 안정성, 내구성, 경제성 및 시공성을 제공하는 우수한 배관자재로 주목받고 있다.

상기 파형강관은 하중 및 반력이 관둘레에 균등하게 분포되어 내하력이 크며, 경량으로 취급이 용이하므로 조립과 시공이 모두 간단하고 경제적일 뿐만 아니라, 용융 아연도금 강판을 사용하기 때문에 부식에 강하고 수명이 긴 장점이 있다.

한편 파형강관은 시공될 길이에 따라 여러 개의 강관을 길이방향으로 서로 연결하여 시공되는데, 상기 강관 연결을 위해 견고한 연결장치가 요구된다.

이러한 요구조건을 만족시키기 위한 파형강관 연결장치가 종래 개발되어 왔는 바, 『대한민국 실용신안등록 제0220068호』에 개시된 파형강관 연결장치는 파형강관의 끝부분에 강관을 감싼 상태로 고정된 연결부재 및 플랜지와, 상기 연결부재 사이에 끼워지는 패킹과, 상기 연결부재의 플랜지를 조이는 한 쌍의 조임부재와, 상기 조임부재의 고정편을 고정시켜 주는 볼트 및 너트로 이루어진다.

상기와 같은 종래기술에 따른 파형강관 연결장치는 기밀성을 확보하기 위하여 연결부재의 사이에 패킹을 끼워 조립하였는 바, 이러한 구성 만으로는 기밀성을 완벽하게 확보하기 어려운 문제점이 있다.

특히 파형강관이 오,폐수 등의 수로 또는 통로로써 사용될 경우, 파형강관 연결장치가 가져야 할 가장 중요한 기계적 특성은 연결부의 기밀성인데, 파형강관 제작의 특성상 상기 파형강관의 단부 단면은 도 1에 도시된 바와 같이 균일하지 못하므로 파형강관 상호 간에 밀착되더라도 틈새가 발생하여 기밀성이 낮은 문제가 있다.

왜냐하면, 파형강관은 성형장치를 통해 금속박판이 나선형으로 말려지면서 제작되는데, 파형강관의 단면은 일직선으로 마감되기 어렵기 때문에 이웃하는 파형강관 간에 단부끼리 밀착되었을 때 틈새가 발생되므로 기밀 유지력을 극대화하기 어려운 문제가 있는 것이다.

선행문헌『대한민국 실용신안등록 제0220068호』에 개시된 도면에는 파형강관간 단면끼리 균일하게 밀착되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 나선형의 파형강관 단부 형태는 도 1에 도시된 바와 같이 단차를 발생하므로 파형강관의 단면간 밀착력을 높이기 어려운 것이다.

대한민국 등록실용 제20-0220068호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 파형강관의 단부에는 단차없이 균일한 단면을 갖는 이음관부를 형성하고, 이웃하는 파형강관과의 연결을 위한 체결부재에는 경화물이 이음관부로 유입되어 파형강관의 이음부위에서 경화될 수 있도록 한 주입구가 형성되도록 함으로써, 파형강관의 이음부위에 대한 기밀 유지력이 극대화될 수 있도록 한 파형강관의 이음부 연결구조를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 시공방향으로 연이어 형성된 복수의 파형강관; 길이 방향으로 서로 이웃하는 파형강관의 단부에 각각 형성되어 서로 맞대어 연결되며, 파형강관의 직경에 비해 작은 직경으로 형성되어 파형강관으로부터 단차지되 단면은 파형강관에 대하여 직교하는 면으로 형성된 이음관부; 상기 이음관부의 둘레면을 따라 설치된 씰링부재; 상기 이음관부를 감싸 체결되어 이웃하는 파형강관을 서로 연결시키는 체결부재:를 포함하며, 상기 체결부재에는 시간이 지나면서 경화되는 경화물이 이음관부로 주입될 수 있도록 한 주입구가 형성되고, 상기 체결부재는, 상기 이음관부를 양측에서 감싸는 한 쌍의 몸체; 상기 각 몸체의 상부 및 하부에 각각 형성되며, 결합수단을 통해 서로 밀착 결합되는 결합플랜지:를 포함하되, 상기 주입구는, 상기 몸체의 상부에 형성된 결합플랜지부터 상기 이음관부까지 관로를 형성하며, 상기 몸체는 상기 이음관부만 감싸도록 몸체의 내경은 상기 이음관부의 외경에 대응되며, 상기 결합플랜지는 상기 이음관부와 파형강관간 단차 높이에 대응되어, 상기 체결부재는 밀착된 이음관부에 대한 체결력을 높인 것을 특징으로 하는 파형강관의 이음부 연결구조를 제공한다.

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본 발명에 따른 파형강관의 이음부 연결구조는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 파형강관의 단부에는 파형강관의 직경에 비해 작은 직경을 갖는 이음관부를 형성하되 상기 이음관부의 단면을 균일하게 형성함으로써, 이음관부의 밀착력을 높일 수 있는 효과가 있다.

즉, 이음관부의 단면이 단차없이 균일하게 형성됨으로써, 이웃하는 이음관부간 밀착력을 높일 수 있으므로, 파형강관의 이음부 틈새 발생을 최소할 수 있어 파형강관의 기밀력을 높일 수 있는 효과가 있는 것이다.

둘째, 이음관부의 둘레면에 씰링부재를 설치한 후, 상기 이음관부를 감싸 체결하는 체결부재를 설치함으로써 파형강관의 이음부 기밀력을 높일 수 있는 효과가 있다.

셋째, 이음관부를 감싸 체결하는 체결부재의 내부에 경화물을 삽입할 수 있도록 구성함으로써, 이음관부간 기밀력을 더욱 극대화시킬 수 있다.

채결부재를 통해 이음관부로 삽입된 경화물은 이음관부 주변에서 경화됨으로써, 파형강관 간 기밀 유지력을 극대화할 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 일반적인 파형강관의 단부를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파형강관의 이음부 연결구조를 나타낸 분해사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파형강관의 이음부 연결구조를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파형강관의 이음부 연결구조를 나타낸 정단면도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파형강관의 이음부 연결구조의 요부 내측을 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파형강관의 이음부 연결구조의 요부 내측을 나타낸 단면도.

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.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파형강관의 이음부 연결구조에 대하여 설명하도록 한다.

파형강관의 이음부 연결구조는 파형강관(100)과, 이음관부(200)와, 씰링부재(300)와, 체결부재(400)를 포함한다.

파형강관(100)은 매설관으로써의 관로를 제공하며, 성형장치를 통해 금속패널을 원형으로 말아 원통체로 제공된다.

다음으로, 이음관부(200)는 파형강관(100) 시공시, 이웃하는 파형강관(100)과의 결합을 위한 구성이며, 파형강관의 단부에 형성된다.

상기 이음관부(200)는 파형강관(100) 제작시 일체로 구성될 수도 있으며, 별도 제작후 파형강관(100)에 결합되어 사용될 수도 있다.

기밀유지력을 높이고자 하는 본 발명의 기술적 특징상, 이음관부(200)는 파형강관(100)에 일체로 형성됨이 바람직하다.

상기 이음관부(200)는 파형강관(100)의 직경에 비해 작은 직경을 갖도록 형성된다.

이에 따라, 이음관부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 파형강관(100)으로부터 단차지게 형성된다.

이때, 이음관부(200) 단부의 단면은 단차없이 균일한 면으로 형성된다.

이는 이웃하는 이음관부(200)끼리 밀착되었을 때, 단차 발생으로 인한 이음관부(20)) 사이에 틈새 발생을 방지하기 위함이다.

즉, 상기 이음관부(200)의 단면은 파형강관(100)에 직교하게 형성되도록 함으로써, 이음관부(200)의 단면이 서로 맞대어졌을 때, 이음관부(200) 간 밀착력을 높여 기밀 유지력이 높일 수 있는 것이다.

또한, 도시되지는 않앗지만, 상기 이음관부(200)의 둘레면에는 씰링홈이 형성됨이 바람직하다.

씰링홈은 후술하는 씰링부재(300)가 설치되도록 하기 위한 구성이다.

다음으로, 씰링부재(300)는 이음관부(200)로부터 액상이 새어나오더라도, 파형강관(100) 외측으로 흘러나오지 않도록 기밀을 유지하는 구성이다.

상기 씰링부재(300)는 연질의 오링(o-ring)으로 제공됨이 바람직하며, 이음관부의 씰링홈에 결합된다.

다음으로, 체결부재(400)는 이웃하는 파형강관(100)을 서로 결합시키는 역할을 한다.

체결부재(400)는 파형강관(100) 시공시, 서로 맞대어 있는 이음관부(200)를 감싸 결합하여 이웃하는 파형강관(100)을 서로 결합시키는 것이다.

상기 체결부재(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 이음관부(200)의 양측을 감싸는 한 쌍으로 구성됨이 바람직하다.

상기 각각의 체결부재(400)는 몸체(410)와 결합플랜지(420)로 구성된다.

몸체(410)는 이음관부(200)를 감싸며, 이음관부(200)의 외경 곡률에 대응되는 호(arc) 형태로 이루어진다.

상기 몸체(410)는 이음관부(200)를 덮어씌우며, 이음관부(200)의 씰링부재(300)는 몸체(410)의 내주면에 압착된다. 이때, 몸체(410)의 내경은 이음관부(200)의 외경에 대응되며, 몸체(410)의 전체 직경은 이음관부(200)의 직경에 대응되도록 형성된다. 즉, 몸체(410)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이음관부(200)만 덮어씌우는 것으로서, 체결부재(400)의 체결력은 이음관부(200)에만 집중될 수 있다. 이에 따라, 파형강관이 지중에 매립되어 설치된 경우에 부등침하가 발생하거나 파형강관에 외력이 발생하더라도 본 발명의 파형강관의 이음부 연결구조는 서로 밀착된 이음관부(200)가 분리되는 일을 최대한 억제시킬 수 있다.

결합플랜지(420)는 한 쌍의 체결부재(400)를 서로 체결시키기 위한 구성이며, 몸체(410)의 상부 및 하부에 각각 형성된다

결합플랜지(420)는 몸체(410)의 상방 및 하방을 향해 각각 형성되며, 결합플랜지(420)에는 복수의 체결공(420a)이 형성된다.

설명의 편의상, 몸체(410)의 상부에 형성된 결합플랜지(420)는 상부 결합플랜지(421)라하고, 몸체의 하부에 형성된 결합플랜지(420)는 하부 결합플랜지(422)라 한다. 이때, 상부 결합플랜지(421) 및 하부 결합플랜지(422)는 파형강관과 이음관부(200) 사이에 단차진 높이에 대응되는 길이로 형성된다. 즉, 결합플랜지(420)가 파형강관의 외경을 벗어나지 않는 길이로 형성됨으로써 파형강관 설치공간의 효율성을 높일 수 있으며, 체결면적을 최대화할 수 있으므로 체결력을 극대화시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 상부 결합플랜지(421)에는 주입구(421a)가 형성된다.

주입구(421a)는 경화물이 주입되는 관로로써, 경화물이 주입구(421a)를 통해 이음관부(200)에 투입되도록 한 것이다.

주입구(421a)를 통해 이음관부(200)에 유입된 경화물은 시간이 흐른후, 이음관부(200)의 이음부 주변에서 경화됨에 따라 이음관부(200)의 기밀력을 극대화시킬 수 있다.

즉, 주입구(421a)는 이음관부(200)의 둘레면에 설치된 씰링부재(300)와 함께 파형강관(100)의 기밀력을 높일 수 있도록 한 구성인 것이다.

상기 주입구(421a)는 상부 결합플랜지(421)로부터 몸체(410)를 향해 관로를 형성하며, 상부 결합플랜지(421)로부터 외측을 향해 만곡지게 돌출 형성된다.

상기 주입구(421a)의 반(半)은 도 2에 도시된 바와 같이, 호(arc)로 구성됨으로써, 도 3에 도시된 바와 같이 한 쌍의 체결부재(400)가 서로 결합되었을 때 비로소 주입구(421a)를 형성한다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 파형강관의 이음부 연결구조의 결합 및 작용에 대하여 설명하도록 한다.

시공하고자 하는 복수의 파형강관(100)을 운반하고, 파형강관(100)의 길이 방향으로 복수의 파형강관(100)을 배치시킨다.

이때, 파형강관(100)의 이음관부(200)를 서로 밀착시킨다.

이때, 마주하는 이음관부(200)의 단면은 단차없이 서로 평평한 면을 형성하고 있으므로, 이음관부(200)간 유격은 최소화된다.

다음으로, 서로 맞대어 있는 이음관부(200)의 양측에서 한 쌍의 체결부재(400)를 결합시킨다.

이때, 체결부재(400)의 몸체(410)는 이음관부(200)를 감싸고, 결합플랜지(420)는 서로 밀착된다.

또한, 씰링부재(300)는 몸체(410)의 내측면에 압착되어 이음관부(200)과 체결부재(400) 간 기밀을 유지시킨다.

또한, 체결부재(400)의 주입구(421a)는 이음관부(200)끼리 밀착되어 있는 이음관부(200) 경계라인에 대응이 된다.

다음으로, 체결볼트(B) 및 너트(N)를 이용해 결합플랜지(420)를 서로 결합시킨다.

이에 따라, 길이 방향으로 이웃하는 파형강관(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 결합된다.

또한, 체결부재(400)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 파형강관(100)의 직경에 대응된다.

도 4를 통해 알 수 있듯이, 체결부재(400)의 상,하 전체 높이는 파형강관(100)의 직경에 대응되는 것이다.

즉, 체결부재(400)의 체결부위는 파형강관(100)이 아니라, 파형강관(100)으로부터 단차진 이음관부(200)이므로 체결부재(400)를 구성하는 결합플랜지(420)는 파형강관(100)으로부터 외측으로 돌출되지 않는 것이다.

이에 따라, 시공된 파형강관의 외관은 깔끔하게 제공될 수 있을 뿐만아니라, 매설공간의 효율성을 높일 수 있다.

다음으로, 상기와 같이 이음관부(200)에 체결부재(400)의 결합이 완료되면, 주입구(421a)를 통해 경화물을 주입한다.

경화물은 특정한 것으로 한정되지 않으며, 이음관부(200)의 이음부 주변에서 경화되어 이음관부(200) 간 틈새의 기밀을 유지시켜줄 수 있는 것이면 무방하다.

주입구(421a)를 통해 주입된 경화물은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이음관부(200)의 이음부위 주변에 도포된 후, 시간이 흐름에 따라 경화된다.

이와 같이 이음관부(200)의 이음부 주변에 경화물이 경화됨으로써, 이음관부(200)의 이음부위에 대한 기밀 유지는 극대화될 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 파형강관의 이음부 연결구조는 파형강관 간에 이음부위에 대한 기밀 유지력을 극대화하였다.

파형강관의 단부에 이음관부를 형성하여 이음관부간 밀착력 향상을 통해 1차적으로 이음부위에 대한 기밀력을 높였고, 이음관부의 둘레면에 씰링부재를 구성하여 이음관부와 체결부재간 씰링을 통해 2차적으로 이음부위에 대한 기밀력을 높였으며, 주입관을 통해 유입된 경화물의 경화를 통해 3차적으로 이음부위에 대한 기밀력을 높인 것이다.

이에 따라, 파형강관을 지나는 액상의 누수 발생을 원천적으로 차단하였다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 파형강관 200 : 이음관부
300 : 씰링부재 400 : 체결부재
410 : 몸체 420 : 결합플랜지
420a : 체결공 421 : 상부 결합플랜지
421a : 주입구 422 : 하부 결합플랜지

Claims (3)

1. 시공방향으로 연이어 형성된 복수의 파형강관;
   길이 방향으로 서로 이웃하는 파형강관의 단부에 각각 형성되어 서로 맞대어 연결되며, 파형강관의 직경에 비해 작은 직경으로 형성되어 파형강관으로부터 단차지되 단면은 파형강관에 대하여 직교하는 면으로 형성된 이음관부;
   상기 이음관부의 둘레면을 따라 설치된 씰링부재;
   상기 이음관부를 감싸 체결되어 이웃하는 파형강관을 서로 연결시키는 체결부재:를 포함하며,
   상기 체결부재에는 시간이 지나면서 경화되는 경화물이 이음관부로 주입될 수 있도록 한 주입구가 형성되고,
   상기 체결부재는,
   상기 이음관부를 양측에서 감싸는 한 쌍의 몸체;
   상기 각 몸체의 상부 및 하부에 각각 형성되며, 결합수단을 통해 서로 밀착 결합되는 결합플랜지:를 포함하되,
   상기 주입구는,
   상기 몸체의 상부에 형성된 결합플랜지부터 상기 이음관부까지 관로를 형성하며,
   상기 몸체는 상기 이음관부만 감싸도록 몸체의 내경은 상기 이음관부의 외경에 대응되며, 상기 결합플랜지는 상기 이음관부와 파형강관간 단차 높이에 대응되어,
   상기 체결부재는 밀착된 이음관부에 대한 체결력을 높인 것을 특징으로 하는 파형강관의 이음부 연결구조.
   
   
   
   
   
   
   
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