KR200216507Y1 - 비용접식 강관 체결구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 비용접식 강관 체결구조에 관한 것으로, 상세하게는 강관의 설치 및 해체가 용이하고 설치시 시공비용을 줄이며 조인트부위에 별도의 신축관이 없어도 신축작용이 가능한 구조를 갖도록 한 것으로, 일단이 본래 직경보다 다소 큰 직경을 갖는 확관부가 형성된 복수개의 강관중 서로 인접하는 제 1강관(10)의 확관부(14)에 제 2강관(20)의 확관부(24)가 형성된 타측단이 끼움 결합되어 연결되는 강관의 체결구조에 있어서, 상기 제 1, 제 2강관(10)(20)의 확관부(14)(24)가 형성된 타측단 외주연에는 콘형의 고무링(26)이 끼움결합되고, 상기 확관부(14)(24)의 선단면에는 확관부(14)보다 다소 큰 직경을 갖는 소정 두께의 원통형 압륜링(12)(22)이 용접 결합되어, 상기 제 1강관(10)의 확관부(14)에 제 2강관(20)의 고무링(26)이 끼워진 타측단이 끼움결합되어 제 1강관(10)의 압륜링(12) 선단면에 제 2강관(20)의 고무링(26)의 선단면을 밀착시킨 후에 상기 압륜링(12)과 고무링(26)의 외주연을 일체로 감싸고 수개로 등분되어 체결볼트(38)에 의해 플랜지(32) 부위에서 상호 결합되는 하우징(30)이 씌여져 서로 접속하는 양쪽 강관을 견고히 결합시킬 수 있는 구성으로 이루어지는 특징을 갖는다.

Description

비용접식 강관 체결구조{A coupling structure of circular steel tube by non welding type}

본 고안은 비용접식 강관 체결구조에 관한 것으로, 상세하게는 강관의 설치 및 해체가 용이하고 설치시 시공비용을 줄이며 조인트부위에 별도의 신축관이 없어도 신축작용이 가능하도록 한 것으로, 연결이 필요한 제 1강관의 선단부에 본래의 직경보다 확장된 확관부를 형성하고, 이 확관부 선단부에 압륜링을 결합시키며, 제 1강관에 끼워지는 제 2강관에 콘(CONE)형상을 갖는 고무링을 끼운 후에 제 2강관을 제 1강관의 확관부 내측으로 삽입시켜 고무링과 압륜링을 밀착시킨 후에 그 외측에 고리형상의 하우징을 씌어 볼트 결합함으로써 용접하지 않고 강관을 체결할 수 있는 구조에 관한 것이다.

통상 사용되고 있는 강관의 연결구조 및 방법으로는 연결이 이루어지는 양측관을 상호 밀착시킨 후에 관의 직경이 큰 경우(700㎜ 이상)에는 밀착부 내·외면으로 수동용접을 하여 양측관을 연결하였으며, 관의 직경이 작은 경우(700㎜ 이하)에는 밀착부 외면만을 수동용접하여 양측관을 연결하였으며, 이렇게 용접된 부위는 내부에 흐르는 유체에 의한 응력집중현상이 발생되어 장기간 사용할 경우 용접부위에 크랙이 발생되어 누수현상의 원인이 되었으며, 용접후 용접부위 및 용접부위 근처에는 별도의 코팅작업을 실시해야만 했으므로 작업공정의 불편과 작업시간의 과다로 작업의 능률을 저하시키는 요인으로 작용하였었다.

또한, 이와 같은 여러 공정이 필요하게 되므로서 시공비용이 비싸고, 한번 용접 결합된 연결부위는 필요에 따라 분해결합이 힘들었으며, 전천후 시공이 불가능하다는 단점을 가지고 있었다.

본 고안은 상기한 종래의 강관 연결시 가졌던 불편을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 고안에 따른 비용접식 강관 체결구조는 작업현장에서 별도의 관 연결을 위한 용접 및 코팅작업과 관이음부에서의 별도의 신축관 설치가 필요없고, 간단한 작업공구만으로 강관 설치작업을 할 수 있도록 함으로써 인건비와 시공비를 절감시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적으로는 날씨에 상관없이 전천후 작업이 가능하도록 하여 시공기일의 단축에 따른 시공자 및 발주자의 경제적 상승효과를 제공할 수 있도록 하며, 필요에 따라 연결된 강관의 분해결합이 가능하도록 하여 사후 관리비용을 절감시킬 수 있도록 하는데 있다.

도 1 및 도 2는 본 고안에 따른 제 1, 제 2강관의 외관사시도,

도 3은 본 고안에 따른 하우징의 일부 분해사시도,

도 4는 도 1의 A-A선 단면도,

도 5는 도 2의 B-B선 단면도 및 일부 확대단면도,

도 6은 본 고안에 따른 제 1강관과 제 2강관의 결합상태 단면도,

도 7은 도 6에 하우징이 결합된 단면상태도,

도 8은 본 고안에 따른 제 1강관과 제 2강관이 결합된 외관사시도,

도 9는 도 8의 일부 횡단면도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명

10 : 제 1강관 12, 22 : 압륜링

14, 24 : 확관부 26 : 고무링

20 : 제 2강관 28 : 탄성공

30 : 하우징 32 : 플랜지

34 : 탄성패킹 35 : 체결공

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 따른 비용접식 강관체결구조는 일단이 본래 직경보다 다소 큰 직경을 갖는 확관부가 형성된 복수개의 강관중 서로 인접하는 제 1강관의 확관부에 제 2강관의 확관부가 형성된 타측단이 끼움 결합되어 연결되는 강관의 체결구조에 있어서, 상기 제 1, 제 2강관의 확관부가 형성된 타측단 외주연에는 콘형의 고무링이 끼움결합되고, 상기 확관부의 선단면에는 확관부보다 다소 큰 직경을 갖는 소정 두께의 원통형 압륜링이 용접 결합되어, 상기 제 1강관의 확관부에 제 2강관의 고무링이 끼워진 타측단이 끼움결합되어 제 1강관의 압륜링 선단면에 제 2강관의 고무링의 선단면을 밀착시킨 후에 상기 압륜링과 고무링의 외주연을 일체로 감싸고 수개로 등분되어 체결볼트에 의해 플랜지 부위에서 상호 결합되는 하우징이 씌여져 서로 접속하는 양쪽 강관을 견고히 결합시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

한편, 이하에서는 명세서에 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 상세한 설명을 하기로 한다.

본 고안은 다수개의 강관이 연속 설치되는 연결부위에서 그 작용 및 효과가 두드러지는 것으로, 본 고안의 상세한 설명에서는 동일한 형상과 구조를 갖는 다수개의 강관이 상호 접속되어 결합되는 체결구조중 서로 인접하는 제 1강관(10)과 제 2강관(20)의 체결구조에 한정해서 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 고안에 따른 비용접식 강관 체결구조에 적용된 제 1강관(10)과 제 2강관(20)의 외관사시도를 도시하고 있으며, 도 3은 제 1강관(10)과 제 2강관(20)의 결합시 연결부위에 사용되는 하우징(30)의 일부 분리된 사시도를 도시하고 있다.

본 고안에 따른 비용접식 강관의 체결구조는 강관의 현장 설치시 작업공수를 줄임과 동시에 작업의 편의를 향상시켜 작업능률을 올릴 수 있도록 하고, 시공의 간편화로 시공비용을 절감시킬 수 있도록 하는 본 고안의 목적을 달성할 수 있도록 강관의 일측 선단부에 본래의 강관 직경보다 크게 확장된 확관부(14)(24)가 형성되고, 확관부(14)(24)의 선단면에는 소정 두께를 갖는 원통형의 금속재 압륜링 (12)(22)이 용접 결합되어 있으며, 강관의 후단 외주연에는 콘형으로 이루어진 고무링(26)이 끼워지는 구성을 갖는다.

본 고안에 따른 강관의 특징적 구조를 더욱 상세히 도시하기 위해 도 4와 도 5에 제 1강관(10)과 제 2강관(20)의 “A-A”선 및 “B-B” 선에 따른 단면도가 도시되어 있다.

본 고안에 따른 강관(10)(20)은 일단에 본래의 직경보다 큰 직경을 갖는 확관부(14)(24)가 형성되도록 구성되고, 상기 확관부(14)(24)가 형성된 타측단의 외주연에는 콘(CONE)형의 고무링(26)이 끼워진다.

이와 같이 구성된 각각의 강관, 즉 제 1강관(10)과 제 2강관(20)은 제 1강관(10)의 확관부(14)에 제 2강관(20)의 고무링(260이 끼워진 후단부가 끼움 결합되어 제 1강관(10)의 압륜링(12)의 선단면에 제 2강관(20)의 고무링(26) 선단면이 밀착되도록 한다. 압륜링(12)과 고무링(26)이 상호 밀착된 후에 그 외주연으로 압륜링(12)과 고무링(26)을 동시에 감쌀수 있는 하우징(30)이 결합되어 제 1강관 (10)과 제 2강관(20)이 체결시키는 구조로 이루어진다.

상기 압륜링(12)(22)은 일정한 두께와 높이를 갖는 원통형 금속재링으로 형성되고, 고무링(26)은 부채꼴 형상인 콘형(CONE-TYPE,원뿔형) 단면을 갖으며, 양변이 만나는 교차점에서 고무링(26)의 중심부측으로 소정 크기의 탄성공(28)이 방사선 방향으로 관통 형성되고 양변중 한변은 강관의 표면과 접촉되고, 강관의 표면에 수직을 이루는 다른 한변은 강관의 후방부를 향하도록 끼움 결합된다.

또한, 상기 하우징(30)은 통상 사등분되어 구성되는데, 이는 강관의 크기나 두께에 따라 여러등분으로 분할 형성될 수 있고, 각각 분할 형성된 하우징(30)의 선단부에는 플랜지(32)가 형성되어 체결볼트에 의해 분할된 하우징(30) 상호간을 결합될 수 있도록 구성되며, 상기 하우징(30)의 내측은 압륜링(12)과 고무링(22)을 상호 견고히 밀착시킬 수 있도록 탄성패킹(34)이 구비되어 있으며, 이 탄성패킹 (34)의 내주연은 압륜링(12)과 고무링(22)의 외주연과 동일한 형상을 갖는 곡면부(36)가 형성되어 양쪽관을 견고히 체결시킬 수 있도록 구성된다.

한편, 도 6 및 도 7은 제 1강관(10)과 제 2강관(20)이 상호 끼워진 상태의 결합상태 단면도와, 제 1강관(10)의 압륜링(12)과 제 2강관(20)의 고무링(26)의 외주연에 하우징(30)이 씌여진 상태의 단면도를 도시하고 있으며, 도 8 및 도 9는 제 1강관(10)과 제 2강관(20)이 상호 결합된 외관사시도와 하우징(30)에 의해 양쪽 강관이 결합된 강관의 일부 절개 사시도가 도시되어 있다.

본 고안에 적용된 강관(10)(20)의 확관부(14)(24)는 강관 제조시 일단을 확관시켜 제조하고, 확장된 확관부(14)(24)의 선단부에는 소정의 두께와 높이를 갖는 금속재의 압륜링(12)(22)이 용접결합된 후에 용접 이음부에 별도의 코팅처리를 한 후에 제품 출하가 이루어져 현장에서 각 강관의 체결작업시 압륜링과 고무링의 외주연에 하우징이 결합되어 양쪽 강관이 결합되므로 강관의 연결부위 별도의 도장작업이나 코팅작업을 할 필요가 없도록 구성된다.

한편, 이하에서는 상기한 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 비용접식 강관체결구조에 따른 강관의 체결작업과 그 작용에 대해서 설명한다.

먼저, 공장에서 제작완료된 강관을 설치가 필요한 현장으로 이동한 후에, 설치장소에 제 1강관(10)과 제 2강관(20)을 순서대로 정렬시킨다.

제 1강관(10)의 확관부(14)에 외주연에 고무링(22)이 끼워진 제 2강관(20)의 일단을 끼움 결합 한 후에, 제 1강관(10)의 압륜링(12)의 선단면에 제 2강관(20)의 고무링(22)을 밀착시킨 후에 압륜링(12)과 고무링(22)의 외주연에 여러 등분으로 이루어진 하우징(30)을 씌우고, 하우징(30)의 플랜지(32)에 형성된 체결공(35)에 체결볼트(38)를 결합하면 하우징(30)의 내부에 위치하고 있는 압륜링(12)과 고무링(22)이 상호 밀착되면서 양쪽 강관이 견고히 결합된다.

이와 같이, 두개의 강관이 결합된 후에 연속해서 확관부(14)가 형성된 강관에 고무링(22)이 외주연에 끼워진 또다른 강관의 일단을 끼움 결합하여 하우징 (30)의 체결작업을 통해 다수의 강관을 연속 설치한다.

이와 같이, 본 고안에 따른 강관의 체결구조를 이용하는 경우 강관이 설치되는 현장에서는 간단한 작업도구만으로 강관의 조립 설치작업을 완료할 수 있어, 작업이 편리하고 작업자의 노동력 경감효과를 기대할 수 있으며, 종래와 같이 강관 설치 후 연결부위에 용접이나 코팅처리를 할 필요가 없기 때문에 고임금의 숙련된 작업공이 필요치 않고 단순한 조력공만으로 작업을 할 수 있어 고임금 지불에 따른 사업자의 경비를 절감시킬 수 있다.

또한, 종래에는 강관의 연결부위에 별도의 신축관을 설치하여야 했으나, 본 고안에서는 탄성공(28)이 형성된 고무링(26)이 강관 내측에 작용하는 압력에 능동적으로 동작되어 누수를 방지할 수 있는 구조를 갖기 때문에 시공비용 또한 절감할 수 있으며, 작업일정을 단축시킬 수 있는 작용을 갖는다.

즉, 본 고안에 따른 고무링(26)은 콘(CONE)형으로 이루어지고, 양변이 만나는 교차점 중심부에서 그 내측으로 소정크기의 탄성공(28)이 형성되어 있기 때문에 강관의 내측에서 발생된 압력이 탄성공(28)의 내면에서 방사선 방향으로 작용하게 되어 강관의 표면과 하우징(30) 사이의 접촉력을 증대시켜 이음부에서의 누수를 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 비용접식 강관체결구조는 필요시 분해, 결합이 용이하며, 강관의 설치 현장에서 별도의 작업없이 그 설치가 가능하므로 전천후 시공이 가능하도록 한다.

상술한 구성 및 작용을 갖는 본 고안에 따른 비용접식 강관 체결구조는 간단한 작업도구만으로 현장에서 강관의 설치작업을 수행할 수 있으며, 강관 설치현장에서 이음부의 용접작업이나 재도장, 코팅작업 등 별도의 보조작업을 할 필요가 없기 때문에 시공이 빠르고, 시공시 인건비의 절감을 줄일 수 있으며, 최단의 기간내에 강관의 설치작업을 마무리할 수 있어 시공자 뿐만 아니라 발주자에게도 경제적 상승적 효과를 제공할 수 있으며, 강관내의 압력발생시에도 고무링의 탄성적 동작에 의해 누수를 확실히 차단할 수 있는 유용한 효과를 제공하는 것이다.

Claims (3)

1. 일단이 본래 직경보다 다소 큰 직경을 갖는 확관부(14)(24)가 형성된 복수개의 강관중 서로 인접하는 제 1강관(10)의 확관부(14)에 제 2강관(20)의 확관부(24)가 형성된 타측단이 끼움 결합되어 연결되는 강관의 체결구조에 있어서,

   상기 제 1, 제 2강관(10)(20)의 확관부(14)(24)가 형성된 타측단 외주연에는 콘형의 고무링(26)이 끼움결합되고, 상기 확관부(14)(24)의 선단면에는 확관부(14)보다 다소 큰 직경을 갖는 소정 두께의 원통형 압륜링(12)(22)이 용접 결합되어, 상기 제 1강관(10)의 확관부(14)에 제 2강관(20)의 고무링(26)이 끼워진 타측단이 끼움결합되어 제 1강관(10)의 압륜링(12) 선단면에 제 2강관(20)의 고무링(26)의 선단면을 밀착시킨 후에 상기 압륜링(12)과 고무링(26)의 외주연을 일체로 감싸고 수개로 등분되어 체결볼트(38)에 의해 플랜지(32) 부위에서 상호 결합되는 하우징(30)이 씌여져 서로 접속하는 양쪽 강관을 견고히 결합시킬 수 있는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비용접식 강관 체결구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 콘형의 고무링(26)은 중심 모서리부에서 내측으로 일정한 깊이를 갖는 탄성공(28)이 원주방향으로 관통 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 비용접식 강관 체결구조.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징(30)의 내주연에는 상기 압륜링(12)과 고무링(26)의 외주연에 긴밀히 밀착될 수 있도록 내측에 곡면부가 형성된 탄성패킹(34)이 구비된 것을 특징으로 하는 비용접식 강관 체결구조.