KR102201766B1

KR102201766B1 - 콘크리트 일체형 앵커를 이용한 중대형 유체 저장 탱크

Info

Publication number: KR102201766B1
Application number: KR1020190104308A
Authority: KR
Inventors: 김근표; 박시우; 최보근
Original assignee: 주식회사 원진
Priority date: 2019-08-26
Filing date: 2019-08-26
Publication date: 2021-01-13

Abstract

본 발명은 유체 저장 탱크에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상·하수도, 산업용 폐수처리장, 저류·저수조와 같이 지상 및 매립 시설의 중·대형 저장 탱크에 적용하여 그 형상 (원형 및 다각형)에 상관없이 구조적 안전성 향상, 기자재 소모량 최소화, 위생성 향상, 응결수 억제, 시공의 편리성 및 공정의 단순화를 실현할 수 있는 유체 저장 탱크에 관한 것이다.

Description

콘크리트 일체형 앵커를 이용한 중대형 유체 저장 탱크{Medium and large-sized fluid storage tank using concrete integrated type anchor}

인류의 거대 사회화 및 집중화 (urbanization)에 따라 자원은 점차적으로 집중화되기 시작하였고, 과학기술의 발전과 공업의 발달로 인간의 의식주 내에서 질적 양적 편리함을 추구하면서 물 소비량을 가속화시켜 물을 저장하는 저장 탱크는 더욱 복잡한 구조를 가지게 되었다.

또한, 최근 인구감소 및 노령화에 따른 사회현상 (New Normal era.) 변화와 지구온난화에 의한 기후변화를 고려한 도시계획으로 기존 유체 저장 탱크의 유지관리와 신규설치 저장시설의 구조적 안전성은 더욱 중요하게 되었다.

이러한 유체 저장 탱크는 그 구조적 안전성을 확보하기 위하여 사용 목적에 따라 크게 폴리에스테르 (PE: Polyester), 강화 플라스틱 (FRP: Fiber glass Reinforced Plastics), 첨단 복합소재 (SMC: Sheet Molding Compound), 철근콘크리트 (RC: Reinforced Concrete), 금속 재질 (STS: Stainless Steel) 등의 소재로 제작되고 있으며, 형태별로는 원형 및 다각형 (대표적으로 사각형)이 주를 이루고 있다.

또한, 상기 언급된 소재를 이용한 유체 저장 탱크의 제작 및 시공방법으로는 플라스틱 수지를 조형, 소조, 주형법 등을 통해 성형한 몰딩 방식, 미리 성형된 패널을 볼트 또는 용접방식으로 붙이는 패널 조립방식, 벽돌을 쌓거나 블록을 체결하면서 적층하는 조적 방식, 철근과 콘크리트를 이용한 철근콘크리트 타설 방식, 금속 재질의 변을 주름지게 절곡하여 용접하는 립 (LIPP)방식, 다수의 플랜지 유닛을 수평·수직 방향으로 적층하여 결합시키는 유닛 적층 방식이 사용되고 있으며, 최근에는 기존 구조물의 구조적 안전성, 위생성, 사용수명 연장 등의 목적으로 방수 도장, 폴리에칠렌, 스테인리스 스틸, 세라믹 코팅, 복합재질 등을 이용하여 라이닝 하는 방법이 사용되고 있으며, 이러한 구조체는 지상 또는 지하에 매립되어 시공·설치 되고 있다.

이러한 소재와 제작 방법 중 철근콘크리트 구조물은 그 구조적 특성뿐만 아니라 시공성이 용이하고 경제적인 장점으로 인하여 주로 대형 저장 탱크나 지하매립 시설에 많이 사용되고 있으나, 콘크리트 벽면에 표면 부식·탈리(박리)·균열 등과 같은 수밀 상의 결함이 발생하면, 그 부분으로 침투된 물 또는 약품에 의해 콘크리트 내부의 철근은 부식된다. 부식된 철근은 체적변화를 일으켜 균열을 더욱 가속화하며, 이러한 현상의 반복으로 최종 구조물의 열화 한계 범위를 초과하게 되어 구조물 전체가 매우 취약하게 되는 단점이 있다.

또한, 콘크리트는 자체 강알칼리성과 다른 유독성 물질을 용출시킬 수 있어 보관 내용물에 대한 오염 및 변질을 일으킬 수 있으며, 표면 거칠기 및 다공성으로 미생물 번식에 따른 보건환경 위협, 각종 슬러지 퇴적으로 청소주기를 짧게 함으로써 유지보수를 위한 비용을 증가시킬 수 있는 문제점을 가지고 있다.

또한, 금속 재질 (대표적으로 스테인리스 스틸)의 구조물은 재료 특성상 항복강도(내력)·응력·인장강도·기밀성 등이 높아 구조체에 대한 안전성이 높고, 표면이 매끄러워 미생물 및 기타 슬러지 부착 가능성이 낮아 보건환경 및 청소주기 측면에서 유리하며, 유체가 장시간 저장되어도 유체의 변질이 낮고, 단위 패널들을 시공현장에서 상호 조립함으로 시공이 용이한 장점이 있다. 그러나 금속 재질 특성상 필연적으로 용접이 수행되어야 하므로 천공·굴곡(휨)·뒤틀림 등과 같은 재질의 변형과 판재와 재질이 다른 용접봉을 사용하는 경우 용접 부위에 부식이 발생하는 단점을 가지고 있다. 또한, 대형 및 매립형태로 시공 시 수압지지력과 토압에 견딜 수 있는 내구성이 낮아질 수 있어 별도의 보강재가 필요하다는 단점이 있다.

또한, 기존 구조물에 보강재 등을 설치하는 라이닝 방법은 구조물의 구조적 안전성과 위생성 향상, 사용수명 연장, 기존 구조물의 활용으로 공기(工期)의 단축과 자재 소요량을 최소화할 수 있는 장점 등을 가지고 있으나, 방수 부재나 도포재의 박리현상, 앵커 설치 시 기존 구조물의 손상, 기존 구조물 표면에 밀착 고정이 어렵고 구조물 간 결속이 견고하지 않아 구조물의 들뜸 현상이 발생 되거나 그 틈으로 응축수 (이하 응결수 또는 결로수)가 발생하는 문제점이 있고 수압에 의해 물탱크가 변형 및 파손되는 경우가 발생할 수 있는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 수압 및 토압 등과 같은 내·외압을 견딜 수 있는 강도를 갖는 콘크리트 벽체 구조와 내구성 및 위생성을 갖는 스테인리스 벽체 등 두 가지 이상의 재료와 시공방법을 혼재하여 사용함으로써 지상 및 지하매립 설치가 가능한 유체 저장 탱크를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 콘크리트 바닥 기초공사 시 본 발명에 의한 바닥용 앵커를 고정 설치함으로써 후속 공정 중 스테인리스 패널인 바닥 패널 설치 시 절곡(휨)·뒤틀림 등 들뜸 현상을 억제하고 콘크리트와 스테인리스 상호 간 견고한 결속을 유도하여 응축수 및 수압에 의한 물탱크의 변형이 일어나지 않도록 하는 유체 저장 탱크를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 외부 탱크 시공시 콘크리트 일체형 측면용 앵커를 이용하여 다각 형태의 저장 탱크에서 발생할 수 있는 부분압에 대한 저항성을 향상시킴으로서 구조물의 형상에 국한 받지 아니하는 유체 저장 탱크를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 내부 탱크의 외 벽면에 도류벽과 와류노즐을 설치하여 소독약과 같은 약품의 확산속도를 크게 하고 유속의 흐름을 원활하게 할 수 있는 유체 저장 탱크를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 탱크 내부 청소시 슬러지나 폐수를 용이하게 배출할 수 있는 유체 저장 탱크를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 지붕 구조체를 지지하는 지붕 프레임의 설치강도를 향상시켜 적설 하중이나 기타 토사물의 하중을 충분히 견딜 수 있는 유체 저장 탱크를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 바닥 기초를 형성하는 콘크리트 구조물 바닥체; 상기 콘크리트 구조물 바닥체 상에 세워지고 유체를 저장하는 외부탱크; 및 상기 외부탱크의 상단을 덮는 지붕 구조체;를 포함하고, 상기 콘크리트 구조물 바닥체:는, 하단이 지면에 박혀 세워지는 바닥용 앵커; 상기 바닥용 앵커에 거푸집을 설치하고 타설되어 형성되되 상기 바닥용 앵커의 앵커 머리 상면이 노출되도록 형성되는 바닥 콘크리트 구조체; 및 상기 바닥 콘트리트 구조체의 상면에 구비되어 상기 외부탱크의 바닥면으로 이용되고, 상기 앵커 머리 상면에 용접되어 고정되는 바닥 패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 탱크를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 바닥용 앵커:는, 외면에 나사산이 형성된 원통형의 하부 지지대; 상기 하부 지지대 하단에서 측방으로 연장되며 끝단이 하방으로 절곡되어 지면에 박힐 수 있는 굽이 형성된 앵커 다리; 및 상기 하부 지지대와 나사 결합하여 상하로 이동할 수 있으며, 상단에 판 상의 앵커머리를 갖는 상부 지지대;를 포함하고, 상기 앵커 다리는 상기 하부 지지대의 하단에 방사상으로 복수 개로 형성되고, 상기 상부 지지대는 상기 바닥 콘크리트 구조체의 양생 후에 회전시켜 상기 앵커머리의 높이를 조절함으로써 상기 앵커머리의 상면과 상기 바닥 콘크리트 구조체의 상면이 서로 동일한 높이에 위치할 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 외부 탱크:는, 상기 외부 탱크의 중심을 기준으로 상기 콘크리트 구조물 바닥체 상에 적층하여 세워지는 측면용 앵커; 상기 측면용 앵커에 거푸집을 설치하고 타설되어 형성되는 측면 콘크리트 구조체; 상기 측면 콘크리트 구조체의 외측에서 상기 측면용 앵커와 용접되어 상기 측면 콘크리트 구조체의 외면을 마감하는 외측 패널; 및 상기 측면 콘크리트 구조체의 내측에서 상기 측면용 앵커와 용접되어 상기 측면 콘크리트 구조체의 내면을 마감하는 내측 패널;을 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 측면용 앵커:는, 상기 측면 콘크리트 구조체 내부에서 가로방향으로 위치하는 가로방향 지지봉; 상기 가로방향 지지봉의 외측단에 구비되며, 상기 측면 콘크리트 구조체의 외측면으로 노출되는 외측 앵커판; 및 상기 가로방향 지지봉의 내측단에 구비되며, 상기 측면 콘크리트 구조체의 내측면으로 노출되는 내측 앵커판;을 포함하고, 상기 가로방향 지지봉은 길이가 가변될 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 외부탱크의 내부에는 내부탱크가 구비되고, 상기 내부탱크로 유입된 유체는 일정 수위(최하단 와류노즐 위치)에 도달하면 상기 내부탱크의 측면에 돌출된 와류노즐들을 통해 토출되어 상기 외부탱크에 채워지며, 상기 와류노즐들은 끝단이 동일한 방향으로 꺾여져 유체가 토출될 때 동일한 방향으로 회전하면서 토출될 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 내부탱크의 외면 또는 상기 외부탱크의 내면에는 동일한 방향으로 소정의 각도를 갖고 설치되며 토출된 유체가 정체되지 않고 회전할 수 있게 하는 도류벽들이 설치된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 도류벽은 상기 내부탱크의 외면에 유체의 회전방향으로 이격되어 복수 개로 설치되고, 상기 와류노즐들 중, 상기 도류벽에 상대적으로 인접한 와류노즐의 유체토출위치는 상기 도류벽에서 상대적으로 먼 와류노즐의 유체토출위치보다 상기 내부탱크의 외면에서 멀다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 도류벽은 상기 내부탱크에 세로방향으로 부착되는 도류벽 프레임과 상기 도류벽 프레임에 체결위치를 가변하여 체결되어 상기 내부탱크의 외면에서 돌출된 길이가 가변될 수 있는 도류벽 날개를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 바닥 패널에는 유체 사용처로 급수를 위한 급수관로와 청소시 슬러지나 폐수를 방류할 수 있는 청소용 배수관로가 형성되고 상기 급수관로의 상단은 상기 바닥 패널에서 소정의 높이로 돌출되어 있고, 상기 배수관로의 상단은 상기 바닥 패널보다 낮은 위치에 위치하며, 상기 배수관로의 주위는 경사가 형성된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 외부탱크의 상부에는 상기 지붕 구조체를 얹어 체결하기 위해 상기 내부탱크의 중심에서 상기 외부탱크로 방사상으로 설치되는 지붕 프레임이 구비되고, 상기 지붕 프레임은 상기 도류벽의 최상단에 지지된다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

본 발명의 유체 저장 탱크에 의하면, 수압 및 토압 등과 같은 내·외압을 견딜 수 있는 강도를 갖는 콘크리트 벽체 구조와 내구성 및 위생성을 갖는 스테인리스 벽체 등 두 가지 이상의 재료와 시공방법을 혼재하여 사용함으로써 지상 및 지하매립 설치가 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명의 유체 저장 탱크에 의하면, 콘크리트 바닥 기초공사 시 바닥용 앵커를 고정 설치함으로써 후속 공정 중 스테인리스 패널인 바닥 패널 설치 시 절곡(휨)·뒤틀림 등 들뜸 현상을 억제하고 콘크리트와 스테인리스 상호 간 견고한 결속을 유도하여 응출수 및 수압에 의한 물탱크의 변형이 일어나지 않도록 하는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 유체 저장 탱크에 의하면, 외부 탱크 시공시 콘크리트 일체형 측면용 앵커를 이용하여 다각 형태의 저장 탱크에서 발생할 수 있는 부분압에 대한 저항성을 향상시킴으로서 구조물의 형상에 국한 받지 아니하고 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 유체 저장 탱크에 의하면, 내부 탱크의 외 벽면에 도류벽과 와류노즐을 설치하여 소독약과 같은 약품의 확산속도를 크게 하고 유속의 흐름을 원활하게 할 수 있으며, 유체 머무름 공간(Dead Zone)이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 유체 저장 탱크에 의하면, 바닥 패널에 공간을 구획하여 급수관로와 청소용 배수관로를 형성하여 슬러지나 오염물질이 급수관로로 배출되는 것을 방지할 수 있고, 청소용 배수관로 주변에 경사를 형성하여 슬러지나 폐수가 모여 용이하게 배출할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 유체 저장 탱크에 의하면, 지붕 구조체를 지지하는 지붕 프레임이 도류벽 프레임 상단에 지지되므로 별도의 지지대를 설치하지 않고도 설치강도를 향상시켜 적설 하중이나 기타 토사물의 하중을 충분히 견딜 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 유체 저장 탱크의 측면용 앵커는 유체 이송 관로의 제작에도 그대로 이용될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 탱크를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 탱크의 콘크리트 구조물 바닥체를 보여주는 도면,
도 3은 도 2의 콘크리트 구조물 바닥체의 측면을 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 탱크의 바닥용 앵커를 보여주는 도면,
도 5는 도 4의 바닥용 앵커의 다른 실시예들을 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 탱크의 외부 탱크를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 탱크의 측면용 앵커를 보여주는 도면,
도 8은 도 7의 측면용 앵커의 다른 실시예를 보여주는 도면,
도 9는 도 7의 측면용 앵커의 가로방향 지지봉의 다른 실시예들을 보여주는 도면,
도 10은 도 7의 측면용 앵커의 외측 및 내측 앵커판의 다른 실시예들을 보여주는 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 탱크의 내부 탱크를 보여주는 도면,
도 12는 도 11의 내부 탱크의 도류벽을 보여주는 도면,
도 13은 도 12의 도류벽 중, 도류벽 날개의 다른 실시예들을 보여주는 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 탱크의 바닥 패널을 보여주는 도면,
도 15는 도 14의 바닥 패널에 형성된 급수 관로를 설명하기 위한 도면,
도 16은 도 14의 바닥 패널에 형성된 배수 관로를 설명하기 위한 도면,
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 탱크의 지붕 구조체를 설명하기 위한 도면,
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 탱크의 측면용 앵커가 적용된 유체 이송 관로를 보여주는 도면이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 탱크를 보여주는 도면으로, 실질적으로 내부가 보이지 않도록 마감되어 있으나 이해를 돕기 위해 내부 일부를 개방하여 도시하였다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 탱크(1000)는 지상 설치 및 매립설치가 가능한 형태로 상·하수도, 산업용, 폐수처리장, 저류지 및 저수조와 같이 물이나 오폐수, 다양한 산업용 유체를 저장할 수 있는 탱크이다.

또한, 상기 유체 저장 탱크(1000)는 콘크리트 구조물 바닥체(100), 외부탱크(200) 및 지붕 구조체(300)를 포함하여 이루어지고 내부탱크(400)를 더 포함할 수 있다.

상기 콘크리트 구조물 바닥체(100)는 지면에 설치되어 바닥기초를 형성하는 것으로 상기 외부탱크(200) 및 상기 내부탱크(400)를 설치할 수 있는 기초이다.

도 2 및 도 3을 참조하여 더욱 자세하게 설명하면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 탱크의 콘크리트 구조물 바닥체를 보여주는 도면, 도 3은 도 2의 콘크리트 구조물 바닥체의 측면을 보여주는 도면으로, 상기 콘크리트 구조물 바닥체(100)는 바닥용 앵커(110), 바닥 콘크리트 구조체(120) 및 바닥 패널(130)을 포함하여 이루어진다.

상기 바닥용 앵커(110)는 하단이 평탄화 작업이 수행된 지면(S) 상에 박혀 세워지는 앵커이다.

또한, 상기 바닥용 앵커(110)는 대략 상기 외부탱크(200)가 설치될 수 있는 크기로 상기 지면(S) 상에 복수 개로 박혀 고정된다.

상기 바닥 콘크리트 구조체(120)는 상기 바닥용 앵커(110)에 가로 철근(140a) 및 세로 철근(140b)을 배근하고 거푸집을 설치한 후, 콘크리트를 타설하여 형성되되, 상기 바닥용 앵커(110)의 앵커 머리 상면이 상부로 노출되도록 형성된다.

또한, 상기 철근들(140a,140b)은 2단으로 배근되어 시공되는 것으로 도시하였으나 1단 또는 3단 등 필요에 따라 단수가 가변될 수 있다.

또한, 상기 철근들(140a,140b)과 상기 바닥용 앵커(110)는 철사 묶음 작업으로 고정될 수 있으며, 이는 상기 바닥용 앵커(110)가 움직이거나 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

상기 바닥 패널(130)은 상기 바닥 콘크리트 구조체(120)의 상면에 설치되어 상기 외부탱크(200)의 바닥면으로 이용된다.

또한, 상기 바닥 패널(130)은 강도, 내화학성, 내부식성, 내마모성, 시공성, 무게, 주변의 기후환경 등을 고려하여 소재가 선정되며, 폴리에스테르, 강화 플라스틱(유리섬유, 탄소섬유 등), 케블라(방향족 나일론 섬유), 첨단 복합소재(SMC), 알루미늄, 마그네슘, 스틸, 스테인리스 등으로 제작될 수 있다. 본 발명에서는 용접시공성, 부식성, 내화학성, 내마모성이 우수한 스테인리스 스틸로 제작하였다.

또한, 상기 바닥 패널(130)은 상기 바닥용 앵커(110)의 앵커 머리 상면에 모서리가 용접되어 고정된다.

또한, 상기 바닥 패널(130)이 원형일 경우 부채꼴 모양의 단위 패널들을 각각 상기 바닥용 앵커(110)의 앵커 머리에 짜맞춰 용접위치(a)를 용접함으로써 하나의 원형 형태의 패널로 제작될 수 있다.

그러나 상기 바닥 패널(130)은 하나의 원형 형태의 스테인리스 스틸로 제작이 가능하며, 모서리 부분을 상기 바닥용 앵커(110)에 용접함으로써 고정할 수 있다.

한편, 상기 바닥용 앵커(110)는 지면(S)에 박혀 강하게 고정되어야 하고 상기 바닥 콘크리트 구조체(120)의 양생이 완료된 후에도 앵커 머리의 높이가 조절되어 상기 바닥 콘크리트 구조체(120)의 높이와 나란하게 맞춰줌으로써 상기 바닥 패널(130)과 용접할 수 있도록 하여야 한다.

도 4는 상기 바닥용 앵커(110)의 구조를 구체적으로 설명하기 위한 것으로 상기 바닥용 앵커(110)는 외면에 나사산이 형성된 원통형의 하부 지지대(111), 상기 하부 지지대(111)의 하단에서 측방으로 일체로 연장되고 끝단이 하방으로 절곡되어 지면(S)에 박힐 수 있는 굽(112a)이 구비된 앵커 다리(112) 및 상기 하부 지지대(111)의 외면에 나사결합으로 체결되어 상하로 이동할 수 있으며 상단에 판 상의 앵커 머리(113a)를 구비하는 상부 지지대(113)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 앵커 다리(112)는 상기 하부 지지대(111)를 중심으로 방사상에 복수 개로 형성될 수 있으며, 도 4에서는 네 개의 앵커 다리가 있는 것을 도시하였으나 그 개수에 특별한 제약은 없다.

또한, 상기 앵커 머리(113a)의 상면에는 드라이버로 상기 앵커 머리(113a)를 회전시킬 수 있도록 "+"자나 "-"자 형태의 공구 홈(113b)이 형성된다.

그러나 상기 공구 홈(113a)의 형태는 "+"자나 "-"자에 한정되지 않고 육각렌지나 별렌치등을 삽입할 수 있는 형태로 형성될 수 있다.

따라서, 상기 지면(S)의 평탄화가 제대로 되지 않아, 상기 앵커 머리(113a)의 상면이 상기 바닥 콘크리트 구조체(120)와 같은 높이가 아닌 경우 간편하게 공구를 이용하여 높이를 조절할 수 있는 장점이 있다.

만약, 높이조절을 하더라도 상기 앵커 머리(113a)가 상기 바닥 콘크리트 구조체(120)와 나란해지지 않는 다면, 상기 앵커 머리(114a)의 하단에 "c"자 형태의 와셔를 삽입하여 높이 조절을 할 수 있다.

또한, 상기 앵커 머리(113a)는 용접을 위한 최소면적을 가져야 하며, 직경이 최소 50mm에서 최대 1500mm로 제작되는 것이 바람직하다.

한편, 도 5는 상기 바닥용 앵커(110)의 다른 실시예들을 보여주는 것으로, 상기 바닥용 앵커(110)는 도 5에 도시한 바와 같이 길이조절이 되지 않는 형태로도 제공이 가능하며, 지지대에 철근 삽입홀(1,1a)이나 철근 배근 시 가이드 역할과 철사 묶음 작업을 수행할 수 있는 배근 가이드(2,2a,2b,2c)가 형성될 수 있다.

상기 외부 탱크(200)는 상기 콘크리트 구조물 바닥체(100) 상에 세워지고 유체를 저장한다.

도 6을 참조하여 자세하게 설명하면, 도 6은 상기 외부 탱크(200)를 설명하기 위한 도면으로, 상기 외부 탱크(200)는 상기 바닥 패널(130)의 외주에서 상부로 세워져 설치되며, 상기 바닥 패널(130)은 상기 외부 탱크(200)의 바닥면이 된다.

또한, 상기 외부 탱크(200)는 탱크의 중심을 기준으로 상기 콘크리트 구조물 바닥체(100) 상에 세워지되 방사상으로 세워지는 측면용 앵커(210), 상기 측면용 앵커(210)들에 세로 철근(250a)과 가로 철근(250)을 배근하여 고정한 후, 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 형성되는 측면 콘크리트 구조체(220), 상기 측면 콘크리트 구조체(220)의 외측에서 이웃한 측면용 앵커(210)들에 양 모서리가 용접되어 외면을 마감하는 외측 패널(230) 및 상기 측면 콘크리트 구조체(220)의 내측에서 이웃한 측면용 앵커(210)들에 양 모서리가 용접되어 내면을 마감하는 내측 패널(240)을 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 외부 탱크(200)는 상기 측면용 앵커(210)를 이용하여 측면 콘크리트 구조체(220)를 완성한 후, 콘크리트 구조체 내·외면에 형성된 측면앵커에 패널을 용접하여 마감함으로써 제작된다.

또한, 상기 외측 패널(230)과 상기 내측 패널(240)은 상기 바닥 패널(130)과 마찬가지로 스테인리스 스틸인 것이 바람직하다.

또한, 상기 측면용 앵커(210)는 상기 측면 콘크리트 구조체(220)의 내부에서 가로방향으로 위치하며, 세로 철근(250a)과 가로 철근(250)이 묶일 수 있는 가로 방향 지지봉(211), 상기 가로 방향 지지봉(211)의 외측단에 구비되며, 상기 측면 콘크리트 구조체(220)의 외측면과 나란하게 외측으로 노출되는 외측 앵커판(212), 상기 가로 방향 지지봉(211)의 내측단에 구비되며, 상기 측면 콘크리트 구조체(220)의 내측면과 나란하게 내측으로 노출되는 내측 앵커판(213)을 포함하여 이루어지며, 상기 외측 앵커판(212)과 상기 내측 앵커판(213)은 각각 상기 외측 패널(230)과 상기 내측 패널(240)을 용접하여 고정할 수 있도록 소정의 면적을 갖는다.

또한, 상기 외측 앵커판(212)과 상기 내측 앵커판(213)은 중앙을 중심으로 양측이 상기 외부 탱크(200)의 내부를 향해 소정의 각도를 갖도록 꺾여 있으며, 평판 형상의 상기 외측 패널(230)과 상기 내측 패널(240)을 용접하여 부착하더라도 전체적으로 거의 원통형의 탱크를 만들 수 있다.

즉, 상기 외측 패널(230)과 상기 내측 패널(240)은 상기 측면 콘크리트 구조체(220)에 밀착되어 설치되므로 내측에 공기나 수분이 최소화되어 외부 온도 변화에 관계없이 응축수(응결수, 결로수)가 생기지 않는 장점이 있다.

또한, 상기 외부 탱크(200)에 담기는 물은 콘크리트에 접촉하지 않고 스테인리스 패널에만 접촉하므로 콘크리트의 수밀성, 철근의 부식 또는 균열 등의 문제를 원천적으로 차단할 수 있고 외부 탱크(200)의 구조적 안정성을 최대로 확보할 수 있어 수명을 연장할 수 있다.

또한, 상기 외측 패널(230)과 상기 내측 패널(240)은 각각 외측 앵커판(212)과 내측 앵커판(213)에 용접되므로 용접 부위를 최소화하면서도 견고한 부착 시공이 가능하고, 상기 측면 콘크리트 구조체(220)가 완성된 후에 시공되므로 스테인리스 표면에 발생할 수 있는 스크레치 등의 손상을 최소화하여 부식의 가능성을 낮출 수 있다.

또한, 상기 가로방향 지지봉(211)은 도 7에 도시한 바와 같이 거리 조절용 나사선(211a)과 거리 조절용 볼트(211b)를 포함하여 이루어질 수 있고, 이 경우 상기 외측 앵커판(212)과 상기 내측 앵커판(213)의 거리를 조절할 수 있다.

이는 상기 외부 탱크(200) 상기 외측 앵커판(212)과 상기 내측 앵커판(213)이 최대한 거푸집에 밀착되게 하여 앵커판의 표면이 측면 콘크리트 구조체(220)의 면과 서로 나란하게 되도록 하기 위함이다.

또한, 상기 외측 앵커판(212)과 상기 내측 앵커판(213)은 도 8에 도시한 바와 같이 꺾이지 않고 평판 형태로 제작될 수 있다.

또한, 상기 외측 앵커판(212)과 상기 내측 앵커판(213)의 각 가로 방향 지지봉은 도 9에 예시한 바와 같이 철근을 삽입하거나 철근을 묶기 위한 철사를 삽입할 수 있는 철근 삽입홀(3,3a)이 형성될 수 있고 배근의 위치를 가이드할 수 있는 돌출된 배근 가이드(4,4a,4b,4c)가 구비될 수도 있다.

또한, 상기 외측 앵커판(212)과 상기 내측 앵커판(213)은 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이 양측 모서리가 한번 절곡된 절곡부(212a)가 구비될 수 있고, (b)와 같이 동일한 방향으로 두번 절곡된 절곡부(212b)가 구비될 수 있으며, 서로 다른 방향으로 두번 절곡된 절곡부(213c)가 구비될 수 있다.

또한, 도 10의 (d),(e),(f)에 도시한 바와 같이 중앙부가 소정의 각도로 꺽여 있는 상태에서 양측 모서리가 절곡될 수 있다.

이는 콘크리트 양생 후에 절곡부가 콘크리트 내부로 삽입되어 유동이 최대한 억제될 수 있고 큰 외압이나 내압에도 견고한 부착을 유지할 수 있게 하기 위함이다.

상기 내부 탱크(400)는 상기 외부 탱크(200)보다 작은 직경으로 상기 외부 탱크(200)의 내부에서 상기 외부 탱크(200)와 이격되어 설치된다.

또한, 상기 내부 탱크(400)는 복수 개의 원통형 스테인리스 패널(401)을 적층하여 제작된다.

또한, 상기 내부 탱크(400)의 외측에는 상기 내부 탱크(400)로 공급된 물을 상기 외부 탱크(400)로 토출하기 위한 와류 노즐들(410)과 도류벽(420)이 구비된다.

또한, 상기 와류 노즐들(410)은 상기 내부 탱크(400)로 유입된 물이 상기 내부 탱크(400)의 외부를 따라 돌며 와류를 형성하는 역할을 한다.

또한, 상기 와류 노즐들(410)은 별도의 동력 없이 상기 내부 탱크(400)와 상기 외부 탱크(200)의 수위 차에 의해 물의 유속을 형성한다.

또한, 상기 와류 노즐들(410)은 끝단이 동일한 방향으로 꺾여 있으며 물이 토출될 때 동일한 방향으로 와류가 형성되게 한다.

또한, 상기 와류 노즐들(410)은 상대적으로 길이(h1)가 길어 유체가 토출되는 위치가 상기 내부 탱크(400)에서 먼 제1 와류 노즐(411)과 길이(h2)가 상기 제1 와류 노즐(411)보다 길이(h1)보다 짧아 유체의 토출위치가 상기 내부 탱크(400)에서 가까운 제2 와류 노즐(412)로 구성된다.

또한, 상기 제1 와류 노즐(411)은 상기 내부 탱크(400)에서 멀리 떨어진 바깥으로 일정한 흐름의 유속이 유지되게 하는 역할을 하고, 상기 제2 와류 노즐(412)은 상기 내부 탱크(400)에 근접한 유체의 유속을 유지시키는 역할을 한다.

또한, 상기 제2 와류 노즐(412)은 상기 제1 와류 노즐(411)보다 상대적으로 도류벽(420)에서 멀리 떨어져 있으며, 상기 도류벽(420)의 후방으로 유체를 토출하여 도류벽(420)에 의해 발생할 수 있는 유체 머무름 공간(Dead Zone)을 소멸시키는 역할을 한다.

또한, 상기 와류 노즐들(410)은 상기 내부 탱크(400)의 외면에 가상의 나선을 따라 설치될 수 있다.

또한, 상기 도류벽(420)은 상기 내부 탱크(400)의 외면에 동일한 방향으로 소정을 각도를 갖고 서로 이격되어 복수 개로 설치된다.

또한, 상기 도류벽(420)은 상기 와류 노즐들(410)에서 토출된 유체의 유속이 최대한 변화되지 않으면서 그 흐름 방향만을 안내하는 역할을 한다.

또한, 도류벽(420a)은 상기 외부 탱크(200)의 내면에도 부착될 수 있다.

또한, 상기 도류벽(420)는 상기 내부 탱크(400)의 외주에 직각으로 설치되는 것이 아니라 소정의 각도를 가지도록 설치되므로 유속저하나 유체 머무름 공간이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 도류벽(420)은 도 12에 도시한 바와 같이 상기 내부 탱크(400)에 부착되는 도류벽 프레임(420)과 상기 도류벽 프레임(420)에 위치를 가변하며 체결되어 상기 내부 탱크(400)에서 돌출된 길이가 가변될 수 있는 도류벽 날개(422)를 포함하여 이루어진다. 그러나, 상기 도류벽 날개(422)는 상기 도류벽 프레임(420)에 고정형으로 부착이 가능하다.

또한, 상기 도류벽 프레임(420)에는 유체가 지나갈 수 있는 복수 개의 유체 흐름공(421a)이 형성되고, 상기 도류벽 날개(422)는 상기 유체 흐름공(421a)에 선택적으로 체결됨으로써 길이 가변이 가능하다.

또한, 상기 도류벽 날개(422)는 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이 일측 모서리에 절곡부(422a)가 형성될 수 있고 (b)에 도시한 바와 같이 양측 모서리에 절곡부(422b)가 형성될 수 있다. 또한, (c)에 도시한 바와 같이 중앙부가 곡면이고 일측이 두 번 절곡된 절곡부(422aa)가 형성될 수 있다.

또한, (d),(e),(f)에 도시한 바와 같이 도류벽 날개(422)에는 유체의 속도를 제어하거나 인가되는 유체의 압력을 감소시키기 위한 복수의 유체 흐름홀이 타공될수 있다.

한편, 도 14에 도시한 바와 같이 상기 외부 탱크(200)의 바닥 패널(130)에는 상기 유체를 사용처로 급수하기 위한 급수관로(131)과 청소시 슬러지나 폐수를 방류할 수 있는 청소용 배수관로(132)가 형성된다.

또한, 상기 급수관로(131)와 상기 배수관로(132)는 상기 바닥 패널(130)에서 소정 높이 세워진 영역 구획 턱(133)에 의해 구획된 서로 다른 영역에 설치된다.

또한, 도 15를 참조하면, 상기 급수관로(131)의 상단은 상기 바닥 패널(130)의 상면보다 소폭 돌출되어 있고, 도 16을 참조하면, 상기 배수관로(132)의 상단은 상기 바닥 패널(130)의 상면보다 소폭 아래쪽에 위치하며, 상기 배수관로(132)의 주변에는 경사(132a)가 형성되어 있다.

이는 상기 바닥 패널(130)에 깔려있는 슬러지 등이 상기 급수관로(131)로 유입되는 것을 방지하고 청소시 슬러지나 폐수가 상기 청소용 배수관로(132) 주위에 모여 배출을 용이하게 하기 위함이다.

상기 지붕 구조체(300)는 상기 외부 탱크(200)의 개방된 상부를 덮으며 스테인리스 스틸로 제작된다.

또한, 상기 지붕 구조체(300)는 상기 외부 탱크(200)의 중앙에서 방사상으로 펼쳐져 설치되는 지붕 프레임(500) 상에 설치된다.

또한, 상기 지붕 프레임(500)은 "∪"자 형태로 제작되며 상기 도류벽 프레임(421) 상단에 얹혀 강하게 지지되며, 이는 별도의 지지대 없이도 상기 지붕 구조체(300)를 강하게 지지해 줄 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 지붕 구조체(300)는 복수 개의 단위 지붕 패널들(300a,300b)을 연결하여 제작되며, 상기 단위 지붕 패널들(300a,300b)의 모서리는 하방으로 절곡되어 상기 지붕 프레임(500)의 "∪"자형 홈에 삽입되어 용접됨으로써 고정된다.

또한, 도 18은 상기 측면용 앵커(210)가 적용된 유체 이송 관로(2000)를 보여주는 도면으로 상기 유체 이송 관로(2000)는 상기 측면용 앵커(210)를 원통 형태의 거푸집 내부에 설치되고 콘크리트를 타설하여 콘크리트 구조체(2200)를 형성한 후, 외벽과 내벽에 패널(2300)을 상기 측면용 앵커(210)에 용접하여 제작이 가능하다.

즉, 본 발명의 측면용 앵커(210)는 유체 저장 탱크(1000) 뿐만아니라 유체 이송 관로(2000) 제작에도 적용이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

1000:유체 저장 탱크 100:콘트리트 구조물 바닥체
110:바닥용 앵커 111:하부 지지대
112:앵커 다리 113:상부 지지대
113a:앵커 머리 113b:공구홈
120:바닥 콘크리트 구조체 130:바닥 패널
131:급수관로 132:배수관로
200:외부 탱크 210:측면용 앵커
211:가로 방향 지지봉 211a:거리 조절용 나사선
211b:거리 조절용 볼트 212:외측 앵커판
213;내측 앵커판 220:측면 콘크리트 구조체
230:외측 패널 240:외측 패널
300:지붕 구조체 400:내부 탱크
410:와류 노즐 420:도류벽
500:지붕 프레임 2000:유체 이송 관로

Claims

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바닥 기초를 형성하는 콘크리트 구조물 바닥체;
상기 콘크리트 구조물 바닥체 상에 세워지고 유체를 저장하는 외부탱크; 및
상기 외부탱크의 상단을 덮는 지붕 구조체;를 포함하고,
상기 콘크리트 구조물 바닥체:는,
하단이 지면에 박혀 세워지는 바닥용 앵커;
상기 바닥용 앵커에 거푸집을 설치하고 타설되어 형성되되 상기 바닥용 앵커의 앵커 머리 상면이 노출되도록 형성되는 바닥 콘크리트 구조체; 및
상기 바닥 콘트리트 구조체의 상면에 구비되어 상기 외부탱크의 바닥면으로 이용되고, 상기 앵커 머리 상면에 용접되어 고정되는 바닥 패널;을 포함하고,
상기 바닥용 앵커:는,
외면에 나사산이 형성된 원통형의 하부 지지대;
상기 하부 지지대 하단에서 측방으로 연장되며 끝단이 하방으로 절곡되어 지면에 박힐 수 있는 굽이 형성된 앵커 다리; 및
상기 하부 지지대와 나사 결합하여 상하로 이동할 수 있으며, 상단에 판 상의 앵커머리를 갖는 상부 지지대;를 포함하고,
상기 앵커 다리는 상기 하부 지지대의 하단에 방사상으로 복수 개로 형성되고, 상기 상부 지지대는 상기 바닥 콘크리트 구조체의 양생 후에 회전시켜 상기 앵커머리의 높이를 조절함으로써 상기 앵커머리의 상면과 상기 바닥 콘크리트 구조체의 상면이 서로 동일한 높이에 위치할 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 탱크.
제 2 항에 있어서,
상기 외부 탱크:는,
상기 외부 탱크의 중심을 기준으로 상기 콘크리트 구조물 바닥체 상에 적층하여 세워지는 측면용 앵커;
상기 측면용 앵커에 거푸집을 설치하고 타설되어 형성되는 측면 콘크리트 구조체;
상기 측면 콘크리트 구조체의 외측에서 상기 측면용 앵커와 용접되어 상기 측면 콘크리트 구조체의 외면을 마감하는 외측 패널; 및
상기 측면 콘크리트 구조체의 내측에서 상기 측면용 앵커와 용접되어 상기 측면 콘크리트 구조체의 내면을 마감하는 내측 패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 탱크.
제 3 항에 있어서,
상기 측면용 앵커:는,
상기 측면 콘크리트 구조체 내부에서 가로방향으로 위치하는 가로방향 지지봉;
상기 가로방향 지지봉의 외측단에 구비되며, 상기 측면 콘크리트 구조체의 외측면으로 노출되는 외측 앵커판; 및
상기 가로방향 지지봉의 내측단에 구비되며, 상기 측면 콘크리트 구조체의 내측면으로 노출되는 내측 앵커판;을 포함하고,
상기 가로방향 지지봉은 길이가 가변되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 탱크.
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바닥 기초를 형성하는 콘크리트 구조물 바닥체;
상기 콘크리트 구조물 바닥체 상에 세워지고 유체를 저장하는 외부탱크; 및
상기 외부탱크의 상단을 덮는 지붕 구조체;를 포함하고,
상기 콘크리트 구조물 바닥체:는,
하단이 지면에 박혀 세워지는 바닥용 앵커;
상기 바닥용 앵커에 거푸집을 설치하고 타설되어 형성되되 상기 바닥용 앵커의 앵커 머리 상면이 노출되도록 형성되는 바닥 콘크리트 구조체; 및
상기 바닥 콘트리트 구조체의 상면에 구비되어 상기 외부탱크의 바닥면으로 이용되고, 상기 앵커 머리 상면에 용접되어 고정되는 바닥 패널;을 포함하고,
상기 외부탱크의 내부에는 내부탱크가 구비되고, 상기 내부탱크로 유입된 유체는 일정 수위에 도달하면 상기 내부탱크로 유입되어 상기 내부탱크의 측면에 돌출된 와류노즐들을 통해 토출되어 상기 외부탱크에 채워지며, 상기 와류노즐들은 끝단이 동일한 방향으로 꺾여져 유체가 토출될 때 동일한 방향으로 회전하면서 토출될 수 있게 하며,
상기 내부탱크의 외면 또는 상기 외부탱크의 내면에는 동일한 방향으로 소정의 각도를 갖고 설치되며 토출된 유체가 정체되지 않고 회전할 수 있게 하는 도류벽들이 설치되고,
상기 도류벽은 상기 내부탱크의 외면에 유체의 회전방향으로 이격되어 복수 개로 설치되고, 상기 와류노즐들 중, 상기 도류벽에 상대적으로 인접한 와류노즐의 유체토출위치는 상기 도류벽에서 상대적으로 먼 와류노즐의 유체토출위치보다 상기 내부탱크의 외면에서 먼 것을 특징으로 하는 유체 저장 탱크.
제 7 항에 있어서,
상기 도류벽은 상기 내부탱크에 세로방향으로 부착되는 도류벽 프레임과 상기 도류벽 프레임에 체결위치를 가변하여 체결되어 상기 내부탱크의 외면에서 돌출된 길이가 가변될 수 있는 도류벽 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 탱크.
제 7 항에 있어서,
상기 바닥 패널에는 유체 사용처로 급수를 위한 급수관로와 청소시 슬러지나 폐수를 방류할 수 있는 청소용 배수관로가 형성되고 상기 급수관로의 상단은 상기 바닥 패널에서 소정의 높이로 돌출되어 있고, 상기 배수관로의 상단은 상기 바닥 패널보다 낮은 위치에 위치하며, 상기 배수관로의 주위는 경사가 형성된 것을 특징으로 하는 유체 저장 탱크.
제 7 항에 있어서,
상기 외부탱크의 상부에는 상기 지붕 구조체를 얹어 체결하기 위해 상기 내부탱크의 중심에서 상기 외부탱크로 방사상으로 설치되는 지붕 프레임이 구비되고, 상기 지붕 프레임은 상기 도류벽의 최상단에 지지되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 탱크.