KR102548293B1

KR102548293B1 - 강관이음용 파이프 클램프 유닛 및 이를 이용한 강관의 이음접합 방법

Info

Publication number: KR102548293B1
Application number: KR1020210156604A
Authority: KR
Inventors: 문삼섭
Original assignee: (주)해성기공
Priority date: 2021-11-15
Filing date: 2021-11-15
Publication date: 2023-06-27
Also published as: KR20230070729A

Abstract

본 발명은 강관의 클램핑시 얻을 수 없는 축방향 힘과 축의 직각방향에 작용하는 힘에 대응할 수 있도록 함으로써 안정된 구조에서의 용접 접합이 가능하도록 하며, 접합 작업의 용이성과 완전 용입 용접을 함께 구현할 수 있도록 한 강관이음용 파이프 클램프 유닛 및 이를 이용한 강관의 이음접합 방법을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 강관이음용 파이프 클램프 유닛은, 상호 동일 직경인 제1강관에 제2강관을 동일축상으로 접합 이음시키기 위한 파이프 클램프 유닛에 있어서, 제1강관과 제2강관의 이음부에 볼트 체결로 조임되어 제1,2강관의 외주면에 밀착되게 조립되는 볼트조임식 파이프 클램프와; 제1강관의 이음부측 단부 외주면에 접합되어 있는 브릿지 체결판과; 일단이 브릿지 체결판에 면접되고 타단이 제2강관의 이음부측 단부 외주면에 접합되어 이음부를 가로질러 설치되며, 이음부에 발생되는 축방향의 축력과 축의 직각방향에 작용하는 수직력에 저항하는 가설브릿지와; 브릿지 체결판과 가설브릿지에 삽통되어 너트로 체결되어 있는 복수의 브릿지 볼트를 포함하여, 제1강관과 제2강관의 노출된 이음부에 선용접하고, 볼트조임식 파이프 클램프의 해체와 가설브릿지의 제거 후 나머지 이음부 부분을 후용접할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

강관이음용 파이프 클램프 유닛 및 이를 이용한 강관의 이음접합 방법{Pipe clamp unit and steel pipe join method using the same}

본 발명은 강관 구조물에 사용되는 파이프 클램프 유닛 및 이를 이용한 강관의 이음접합 방법에 관한 것으로, 특히 강관의 클램핑시 얻을 수 없는 축방향 힘과 축의 직각방향에 작용하는 힘에 대응할 수 있도록 함으로써 안정된 구조에서의 용접 접합이 가능하도록 하며, 접합 작업의 용이성과 완전 용입 용접을 함께 구현할 수 있도록 한 강관이음용 파이프 클램프 유닛 및 이를 이용한 강관의 이음접합 방법에 관한 것이다.

강관 구조물은 강관이 서로 연결 접합되어져 하나의 대공간 구조물을 이루게 된다. 예로, 강관 구조물이 트러스 형태를 갖는 경우, 각 부재는 강관을 상호 접합시켜 일체된 구조물을 이루게 된다. 이 경우 강관들을 상호 연결하고 현장 용접을 실시하게 된다. 따라서 강관들을 상호 연결하는데 클램프가 필요하게 된다. 그런데 종래의 클램프는 강관을 조임력으로 잡아주는 역할을 할 뿐 축방향의 힘과 축의 직각방향에 작용하는 힘에 대응할 수 없어 안정된 용접을 실현하기 어려웠다. 또한 현장에서 이루어지는 용접부위는 완전 용입 용접(CJP)이 필요함으로 용접부 내부에 뒷댐재를 설치하여야 한다. 그런데 강관과 강관간의 연결부 틈새가 수밀리미터로 작아 덧댐재를 설치할 수 있는 방법이 매우 제한적일 수 밖에 없다. 예로, 가는 봉의 선단에 작은 호형의 덧댐재를 연결부 틈새에 집어넣고, 그 봉을 잡고 있는 상태에서 가접을 수행하는 연속적인 작업을 여러번 반복할 수 밖에 없었다. 이 경우 작업이 어렵고 난해하여 용접 접합의 품질 확보가 되지 않는 문제가 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1055347호(특허문헌 1)로서, '모듈러 충전 강관 조립을 위한 용접용 가이드웨이'가 제안되어 있다. 이는 상부 충전 강관과 하부 충전 강관이 상호 맞댐시키고, 맞댐 부위에 용접을 할 수 있도록 공간부를 제공하도록 한 것이다. 그러나 이 배경기술은 볼트의 조임력에 의해 강관에 클램핑력을 발휘하는 것으로 축방향의 힘과 축의 직각방향에 작용하는 힘에 안정적으로 대응하기 어렵다.

본 발명의 배경이 되는 다른 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1485101호(특허문헌 2)로서, '강관 트러스 구조물의 시공방법'이 제안되어 있다. 이는 상현재와 하현재를 연결하는 다수의 연결재 중 각각이 경사재인 웨브재, 제1,2강관 브라켓 3개의 부재로 구성되고, 제1,2강관 브라켓의 일단이 상기 상현재와 하현재의 외주면에 접합될 때 3개의 부재가 센터 상에 맞도록 가조립시켜, 추후 웨브재와 제1,2강관 브라켓의 맞대기 용접을 정확한 위치에서 행할 수 있게 한 것이다. 그러나 상기 배경기술은 덧댐재의 설치 방법이 난해하여 접합의 전체적인 작업시간이 많이 소요되고, 덧댐재가 불연속적으로 설치되어 용접 접합의 품질을 높이는데 한계가 있다.

한국 등록특허 등록번호 제10-1055347호 한국 등록특허 등록번호 제10-1485101호

본 발명은 강관의 클램핑시 얻을 수 없는 축방향 힘과 축의 직각방향에 작용하는 힘에 대응할 수 있도록 함으로써 안정된 구조에서의 용접 접합이 가능하도록 하며, 접합 작업의 용이성과 완전 용입 용접을 함께 구현할 수 있도록 한 강관이음용 파이프 클램프 유닛 및 이를 이용한 강관의 이음접합 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 강관이음용 파이프 클램프 유닛은, 상호 동일 직경인 제1강관에 제2강관을 동일축상으로 접합 이음시키기 위한 파이프 클램프 유닛에 있어서, 제1강관과 제2강관의 이음부에 볼트 체결로 조임되어 제1,2강관의 외주면에 밀착되게 조립되는 볼트조임식 파이프 클램프와; 제1강관의 이음부측 단부 외주면에 접합되어 있는 브릿지 체결판과; 일단이 브릿지 체결판에 면접되고 타단이 제2강관의 이음부측 단부 외주면에 접합되어 이음부를 가로질러 설치되며, 이음부에 발생되는 축방향의 축력과 축의 직각방향에 작용하는 수직력에 저항하는 가설브릿지와; 브릿지 체결판과 가설브릿지에 삽통되어 너트로 체결되어 있는 복수의 브릿지 볼트를 포함하여, 제1강관과 제2강관의 노출된 이음부에 선용접하고, 볼트조임식 파이프 클램프의 해체와 가설브릿지의 제거 후 나머지 이음부 부분을 후용접할 수 있도록 하며, 상기 가설브릿지는 이음부의 본용접시 방해가 되지 않도록 제1강관 또는 제2강관의 외주면으로부터 일정한 유격이 나타나도록 L자 형태를 갖고 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 볼트조임식 파이프 클램프는, 제1강관 또는 제2강관과 동일한 반경을 갖는 반원형 받침판과; 반원형 받침판의 원호방향의 일단부 양쪽에 일단이 힌지 결합되어 가설브릿지의 축방향 길이보다 긴 상호간의 이격거리를 갖고 설치되며, 반원형 받침판의 원호방향의 타단부에 각기 조임볼트 삽입구를 갖는 너트 걸침턱을 구비하고 있는 반원형 덮개판과; 반원형 받침판의 원호방향의 타단부 양쪽에 회전 가능하게 힌지 결합되어 닫힘된 반원형 덮개판측 조임볼트 삽입구에 삽입되는 조임볼트와; 조임볼트에 각기 나사 결합되어 회전 체결력으로 반원형 덮개판과 반원형 받침판의 내경을 축소시키는 조임너트를 포함하되, 반원형 받침판에는 용접될 전체 이음부 중 일부를 노출시키는 용접용 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 반원형 덮개판과 반원형 받침판의 내측면에 마찰력을 높이기 위해 요철로 돌출되어 있는 요철부 각각 형성되거나 메쉬망이 각각 덧부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 가설브릿지는 반원형 덮개판의 중심에서 90°간격을 두고 한 쌍을 이루어 상호 직교 방향으로 설치된 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 제1강관의 접합부 단부측 내면에 원주방향으로 일정 간격마다 설치된 백링 위치결정구와; 제1강관의 접합부 단부측 내부에 끼워져 일정량 외부로 돌출되어 제2강관의 단부가 끼워지도록 하는 백링;을 더 포함하되, 백링 위치결정구는 제1강관에 삽입되는 백링의 삽입량을 제한하는 백링 걸림턱을 갖고, 백링 걸림턱의 높이는 백링의 원활한 삽입을 위해 백링의 두께보다 크게 구성되고, 백링은 제1강관의 외경과 동일하게 구성됨과 동시에 외경을 수축시키면 탄성 반발력을 발휘하도록 일개소에 절단된 절단부를 갖는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 강관이 음용 파이프 클램프 유닛을 이용한 강관의 이음접합 방법은, (a) 제1강관과 제2강관을 일축상에 배치한 후, 제1강관과 제2강관의 이음부에 볼트조임식 파이프 클램프를 설치해 놓는 단계와; (b) 볼트조임식 파이프 클램프측 반원형 덮개판의 사이에 형성된 개구영역에 가설브릿지를 위치시킨 후, 브릿지볼트로 제1강관에 설치된 브릿지 체결판에 가설브릿지를 체결시켜 놓는 단계와; (c) 제1강관과 제2강관의 이음부에 가용접을 실시한 후, 볼트조임식 파이프 클램프를 제1강관과 제2강관에서 해체하는 단계와; (d) 제1강관과 제2강관의 이음부에 본용접을 실시하는 단계와; (e) 브릿지 체결판과 가설브릿지를 각각 제1강관과 제2강관에서 제거하는 단계;를 포함하며, 상기 (a) 단계에서, 제1강관과 제2강관을 일축상에 정열하기 전에 제1강관의 접합부 단부측 내면에 원주방향으로 일정 간격마다 백링 위치결정구를 설치한 후, 제1강관의 접합부 단부측 내부에 백링을 끼워넣고 일정량 외부로 돌출시켜 놓는 단계와; 제2강관을 백링의 돌출부에 끼워넣은 후 제1강관과 제2강관과의 이음 틈새를 통해 백링을 외부에서 타격하여 일정량 제2강관으로 밀어넣어 백링의 중심이 이음 틈새의 중앙에 위치하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 강관이음용 파이프 클램프 유닛 및 이를 이용한 강관의 이음접합 방법에 따르면, 강관이음용 파이프 클램프 유닛에 포함된 가설브릿지에 의해 강관의 이음부에 발생되는 축방향의 축력과 축의 직각방향에 작용하는 수직력에 저항할 수 있기 때문에 구조적으로 안정된 이음 용접작업을 실시할 수 있고, 이로 인해 용접 접합부의 품질이 향상된다.

또한, 제1강관의 접합부 내부에 백링을 강제 삽입시킨 후 그 백링을 타격하여 제2강관의 내부로 일정량 이동시켜 가접과 본용접을 실시함으로써 접합 작업이 용이할 뿐만 아니라 완전 용입 용접으로 우수한 용접 품질이 가능하다. 또한, 백링 하나로 가용접과 본용접을 실시할 수 있어 전체적인 강관의 접합 작업시간을 단축할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 강관이음용 파이프 클램프 유닛의 설치상태도.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 정면도 및 평면도.
도 3은 도 2a의 A-A선 단면도.
도 4는 도 2a의 종단면도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 적용되는 볼트조임식 파이프 클램프의 다양한 형태의 사시도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 강관이음용 파이프 클램프 유닛을 이용한 강관 이음접합 방법의 순서도.
도 7은 본 발명의 강관이음용 파이프 클램프 유닛이 적용되는 강관 구조물의 일 예시도.
도 8a는 본 발명의 실시 예에 따른 제1강관에 백링 위치결정구가 설치된 상태 및 백링의 결합전 사시도.
도 8b는 도 8a에 도시된 제1강관에 백링을 삽입시킨 사시도.
도 8c는 제1강관과 제2강관의 사이에 백링이 설치된 상태도.
도 8d는 제1강관과 제2강관의 이음부가 완전 용입 용접되어 백링의 둘레로 용접비드가 형성된 상태도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시 예에 따른 파이프 클램프 유닛(2)은 도 1 내지 도 4와 같이 상호 동일 직경인 제1강관(10)에 제2강관(20)을 동일축상으로 접합 이음시키기 위한 것이다. 즉, 파이프 클램프 유닛(2)은 제1강관(10)과 제2강관(20)의 노출된 이음부에 선용접하고, 볼트조임식 파이프 클램프(100)의 해체와 가설브릿지(102)의 제거 후 나머지 이음부 부분을 후용접할 수 있도록 한 것이다.

파이프 클램프 유닛(2)은 제1강관(10)과 제2강관(20)의 이음부에 볼트 체결로 조임되어 제1,2강관(10,20)의 외주면에 밀착되게 조립되는 볼트조임식 파이프 클램프(100)를 갖는다.

또한, 파이프 클램프 유닛(2)은 제1강관(10)의 이음부측 단부 외주면에 접합되어 있는 브릿지 체결판(101)을 구비한다.

또한, 파이프 클램프 유닛(2)은 도 4와 같이 일단이 브릿지 체결판(101)에 면접되고 타단이 제2강관(20)의 이음부측 단부 외주면에 접합되어 이음부를 가로질러 설치되며, 이음부에 발생되는 축방향의 축력(F1)과 축의 직각방향에 작용하는 수직력(F2)에 저항하는 가설브릿지(102)를 구비하고, 브릿지 체결판(101)과 가설브릿지(21)에 삽통되어 너트로 체결되어 있는 복수의 브릿지 볼트(103)를 포함한다.

볼트조임식 파이프 클램프(100)는 도 5a와 같이 제1강관(10) 또는 제2강관(20)과 동일한 반경을 갖는 반원형 받침판(110)과, 반원형 받침판(110)의 일단에 힌지 결합되어 있는 반원형 덮개판(120,120a)과, 반원형 덮개판(120,120a)의 타단에 힌지 결합되어 있는 조임볼트(130,130a)와, 조임볼트(106,106a)에 각기 나사 결합되어 있는 조임너트(140,140a)를 포함한다.

반원형 받침판(110)에는 용접될 전체 이음부 중 일부를 노출시키는 용접용 개구부(112)가 형성되어 있다. 이때 용접용 개구부(112)는 가설브릿지(102)가 설치될 수 있는 충분한 폭(H)을 갖는다.

반원형 덮개판(120,120a)은 반원형 받침판(110)의 원호방향의 일단부 양쪽에 일단이 힌지 결합되어 가설브릿지(102)의 축방향 길이(L)보다 긴 상호간의 이격거리(S)를 갖고 설치되며, 반원형 받침판(110)의 원호방향의 타단부에 각기 조임볼트 삽입구(122a)를 갖는 너트 걸침턱(122)을 구비하고 있다.

조임볼트(130,130a)는 반원형 받침판(110)의 원호방향의 타단부 양쪽에 회전 가능하게 힌지 결합되어 닫힘된 반원형 덮개판(120,120a)측 조임볼트 삽입구(122a)에 삽입될 수 있게 되어 있다. 조임너트(140,140a)는 조임볼트(106,106a)에 각기 나사 결합되어 회전 체결력으로 반원형 덮개판(120,120a)과 반원형 받침판(110)의 내경을 축소시키는 역할을 한다.

한편, 볼트조임식 파이프 클램프(100)에는 반원형 덮개판(120,120a)과 반원형 받침판(110)의 내측면에 마찰력을 높이기 위해 도 5a와 같이 요철로 돌출되어 있는 요철부(127)가 각각 형성될 수 있다. 또한, 도 5b와 같이 반원형 덮개판(120,120a)과 반원형 받침판(110)의 내측면에 마찰력을 높이기 위해 메쉬망(129)이 각각 덧부착되어 설치될 수 있다.

여기서, 가설브릿지(102)는 이음부의 본용접시 방해가 되지 않도록 제1강관(10) 또는 제2강관(20)의 외주면으로부터 일정한 유격(G)이 나타나도록 L자 형태를 갖고 설치됨이 바람직하다. 가설브릿지(102)는 반원형 덮개판(120,120a)의 중심(O)에서 원주방향으로 일정 각도(θ)를 두고 한 쌍을 이루고 있다. 바람직하게 가설브릿지(102)는 그 각도(θ)가 90°를 가져 상호 직교 방향으로 설치됨으로써 축력(F1)과 수직력(F2)에 저항하는 힘을 증가시킬 수 있다.

한편, 도 8a 내지 도 8d와 같이 제1강관(10)과 제2강관(20)간의 접합 작업이 용이하고, 완전 용입 용접을 구현하기 위해서 제1강관(10)의 접합부 단부측 내면에 원주방향으로 일정 간격마다 설치된 백링 위치결정구(12)와, 제1강관(10)의 접합부 단부측 내부에 끼워져 일정량 외부로 돌출되어 제2강관(20)의 단부가 끼워지도록 하는 백링(14)을 더 포함할 수 있다.

이때 백링 위치결정구(12)는 제1강관(10)에 삽입되는 백링(14)의 삽입량을 제한하는 백링 걸림턱(12a)을 갖고, 백링 걸림턱(12a)의 높이(h)는 백링(14)의 원활한 삽입을 위해 백링(14)의 두께(t)보다 크게 구성된다. 또한 백링(14)은 제1강관(10)의 외경과 동일하게 구성됨과 동시에 외경을 수축시키면 탄성 반발력을 발휘하도록 일개소에 절단된 절단부(14a)를 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 파이프 클램프 유닛(2)을 이용한 강관의 이음접합 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 6a의 (가)와 같이 제1강관(10)과 제2강관(20)을 일축상에 배치한 후, (나)와 같이 제1강관(10)과 제2강관(20)의 이음부에 볼트조임식 파이프 클램프(100)를 설치해 놓는다.

여기서 제1강관(10)은 도 7의 강관 구조물(1000)에서 상현재(1002) 또는 하현재(1004)가 될 수 있고, 제2강관(20)은 제1강관(10과 10)의 사이에 배치되는 것으로 이해될 수 있다.

그 다음, 도 6a의 (다)와 같이 볼트조임식 파이프 클램프(100)측 반원형 덮개판(120,120a)의 사이에 형성된 개구영역에 가설브릿지(102)를 위치시킨 후, 브릿지볼트(103)로 제1강관(10)에 설치된 브릿지 체결판(101)에 가설브릿지(102)를 체결시켜 놓는다.

이와 같이 강관이음용 파이프 클램프 유닛(2)은 일단이 브릿지 체결판(101)에 면접되고 타단이 제2강관(20)의 이음부측 단부 외주면에 접합되어 이음부를 가로질러 설치되는 가설브릿지(102)에 의해 이음부에 발생되는 축방향의 축력(F1)과 축의 직각방향에 작용하는 수직력(F2)에 저항할 수 있기 때문에 구조적으로 안정된 이음 용접작업을 실시할 수 있다.

그 다음, 도 6b의 (라)와 같이 제1강관(10)과 제2강관(20)의 이음부에 가용접을 실시한 후, 볼트조임식 파이프 클램프(100)를 제1강관(10)과 제2강관(20)에서 해체한다. 이후, 제1강관(10)과 제2강관(20)의 이음부에 본용접(W)을 실시한다.

그 다음, (마)와 같이 브릿지 체결판(101)과 가설브릿지(102)를 각각 제1강관(10)과 제2강관(20)에서 제거한다. 여기서 브릿지 체결판(101)과 가설브릿지(102)는 가스 절단으로 제거되거나 다이아몬드 소우(saw) 등을 통해 제거될 수 있다.

한편, 본 발명의 강관의 이음접합 방법에 있어 도 8a 내지 도 8d와 같이 볼트조임식 파이프 클램프(100)의 설치 전, 즉, 제1강관(10)과 제2강관(20)의 정열 과정에서 제1강관(10)의 접합부 단부측 내면에 원주방향으로 일정 간격마다 백링 위치결정구(12)를 설치한 후, 제1강관(10)의 접합부 단부측 내부에 백링(14)을 끼워넣고 일정량 외부로 돌출시켜 놓을 수 있다.

이후, 제2강관(20)을 백링(14)의 돌출부에 끼워넣은 후 제1강관(10)과 제2강관(20)과의 이음 틈새를 통해 백링(14)을 외부에서 타격하여 일정량 제2강관(20)으로 밀어넣어 백링(14)의 중심이 이음 틈새의 중앙에 위치하도록 할 수 있다. 여기서 백링(14)의 타격은 예로 제1강관(10)과 제2강관(20)과의 이음 틈새에 송곳을 갖다데고 해머로 송곳을 타격하여 이루어질 수 있다.

이와 같이 제1강관(10)의 접합부 내부에 백링(14)을 강제 삽입시킨 후 그 백링(14)을 타격하여 제2강관(20)의 내부로 일정량 이동시켜 가접과 본용접을 실시함으로써 접합 작업이 용이할 뿐만 아니라 완전 용입 용접으로 우수한 용접 품질이 가능하다. 또한, 제1강관(10)의 접합부 내부에 백링 위치결정구(12)가 설치되어 백링(14)의 삽입량을 쉽게 결정할 수 있고 일정량이 외부로 돌출되어 백링(14)의 타격 이동에 문제가 발생되지 않는다. 또한, 백링(14) 하나로 가용접과 본용접을 실시할 수 있어 전체적인 강관의 이음 접합 작업시간을 단축할 수 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 제1강관
12: 백링 위치결정구
14: 백링
20: 제2강관
100: 볼트조임식 파이프 클램프
101: 브릿지 체결판
102: 가설브릿지
103: 브릿지 볼트
110: 반원형 받침판
120,120a: 반원형 덮개판
127: 요철부
129: 메쉬망
130,130a: 조임볼트
140,140a: 조임너트

Claims

상호 동일 직경인 제1강관(10)에 제2강관(20)을 동일축상으로 접합 이음시키기 위한 파이프 클램프 유닛(2)에 있어서,
제1강관(10)과 제2강관(20)의 이음부에 볼트 체결로 조임되어 제1,2강관(10,20)의 외주면에 밀착되게 조립되는 볼트조임식 파이프 클램프(100)와;
제1강관(10)의 이음부측 단부 외주면에 접합되어 있는 브릿지 체결판(101)과;
일단이 브릿지 체결판(101)에 면접되고 타단이 제2강관(20)의 이음부측 단부 외주면에 접합되어 이음부를 가로질러 설치되며, 이음부에 발생되는 축방향의 축력(F1)과 축의 직각방향에 작용하는 수직력(F2)에 저항하는 가설브릿지(102)와;
브릿지 체결판(101)과 가설브릿지(21)에 삽통되어 너트로 체결되어 있는 복수의 브릿지 볼트(103)를 포함하여,
제1강관(10)과 제2강관(20)의 노출된 이음부에 선용접하고, 볼트조임식 파이프 클램프(100)의 해체와 가설브릿지(102)의 제거 후 나머지 이음부 부분을 후용접할 수 있도록 하며,
상기 가설브릿지(102)는 이음부의 본용접시 방해가 되지 않도록 제1강관(10) 또는 제2강관(20)의 외주면으로부터 일정한 유격(G)이 나타나도록 L자 형태를 갖고 설치된 것을 특징으로 하는 강관이음용 파이프 클램프 유닛.
제 1항에 있어서,
볼트조임식 파이프 클램프(100)는,
제1강관(10) 또는 제2강관(20)과 동일한 반경을 갖는 반원형 받침판(110)과;
반원형 받침판(110)의 원호방향의 일단부 양쪽에 일단이 힌지 결합되어 가설브릿지(102)의 축방향 길이(L)보다 긴 상호간의 이격거리(S)를 갖고 설치되며, 반원형 받침판(110)의 원호방향의 타단부에 각기 조임볼트 삽입구(122a)를 갖는 너트 걸침턱(122)을 구비하고 있는 반원형 덮개판(120,120a)과;
반원형 받침판(110)의 원호방향의 타단부 양쪽에 회전 가능하게 힌지 결합되어 닫힘된 반원형 덮개판(120,120a)측 조임볼트 삽입구(122a)에 삽입되는 조임볼트(130,130a)와;
조임볼트(130, 130a)에 각기 나사 결합되어 회전 체결력으로 반원형 덮개판(120,120a)과 반원형 받침판(110)의 내경을 축소시키는 조임너트(140,140a)를 포함하되,
반원형 받침판(110)에는 용접될 전체 이음부 중 일부를 노출시키는 용접용 개구부(112)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 강관이음용 파이프 클램프 유닛.
제 2항에 있어서,
반원형 덮개판(120,120a)과 반원형 받침판(110)의 내측면에 마찰력을 높이기 위해 요철로 돌출되어 있는 요철부(127)가 각각 형성되거나 메쉬망(129)이 각각 덧부착되어 있는 것을 특징으로 하는 강관이음용 파이프 클램프 유닛.
제 1항에 있어서,
가설브릿지(102)는 반원형 덮개판(120,120a)의 중심(O)에서 90°간격을 두고 한 쌍을 이루어 상호 직교 방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 강관이음용 파이프 클램프 유닛.
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제 1항에 있어서,
제1강관(10)의 접합부 단부측 내면에 원주방향으로 일정 간격마다 설치된 백링 위치결정구(12)와;
제1강관(10)의 접합부 단부측 내부에 끼워져 일정량 외부로 돌출되어 제2강관(20)의 단부가 끼워지도록 하는 백링(14);을 더 포함하되,
백링 위치결정구(12)는 제1강관(10)에 삽입되는 백링(14)의 삽입량을 제한하는 백링 걸림턱(12a)을 갖고, 백링 걸림턱(12a)의 높이(h)는 백링(14)의 원활한 삽입을 위해 백링(14)의 두께(t)보다 크게 구성되고,
백링(14)은 제1강관(10)의 외경과 동일하게 구성됨과 동시에 외경을 수축시키면 탄성 반발력을 발휘하도록 일개소에 절단된 절단부(14a)를 갖는 것을 특징으로 하는 강관이음용 파이프 클램프 유닛.
(a) 제1강관(10)과 제2강관(20)을 일축상에 배치한 후, 제1강관(10)과 제2강관(20)의 이음부에 볼트조임식 파이프 클램프(100)를 설치해 놓는 단계와;
(b) 볼트조임식 파이프 클램프(100)측 반원형 덮개판(120,120a)의 사이에 형성된 개구영역에 가설브릿지(102)를 위치시킨 후, 브릿지볼트(103)로 제1강관(10)에 설치된 브릿지 체결판(101)에 가설브릿지(102)를 체결시켜 놓는 단계와;
(c) 제1강관(10)과 제2강관(20)의 이음부에 가용접을 실시한 후, 볼트조임식 파이프 클램프(100)를 제1강관(10)과 제2강관(20)에서 해체하는 단계와;
(d) 제1강관(10)과 제2강관(20)의 이음부에 본용접을 실시하는 단계와;
(e) 브릿지 체결판(101)과 가설브릿지(102)를 각각 제1강관(10)과 제2강관(20)에서 제거하는 단계;를 포함하며,
상기 (a) 단계에서,
제1강관(10)과 제2강관(20)을 일축상에 정열하기 전에 제1강관(10)의 접합부 단부측 내면에 원주방향으로 일정 간격마다 백링 위치결정구(12)를 설치한 후, 제1강관(10)의 접합부 단부측 내부에 백링(14)을 끼워넣고 일정량 외부로 돌출시켜 놓는 단계와;
제2강관(20)을 백링(14)의 돌출부에 끼워넣은 후 제1강관(10)과 제2강관(20)과의 이음 틈새를 통해 백링(14)을 외부에서 타격하여 일정량 제2강관(20)으로 밀어넣어 백링(14)의 중심이 이음 틈새의 중앙에 위치하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강관이 음용 파이프 클램프 유닛을 이용한 강관의 이음접합 방법.
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