KR200247987Y1 - 비용접식 강관체결구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 비용접식 강관 체결구조에 관한 것으로, 특히 좌·우 양단이 동일한 직경으로 이루어지고, 외주연 양측에 소정의 직경을 갖는 고정링(22)(22′)이 용접결합되며, 이 고정링(22)(22′)의 전방부에는 상기 고정링의 직경보다 큰 직경을 갖는 탄성제의 고무링(24)(24′)이 끼움 장착되는 강관(20)(21); 서로 인접 설치된 다른 두개의 강관(20)(21) 외주연 양단에 동시에 끼움 설치되도록 소정의 폭과 직경을 갖으며, 양쪽 강관(20)(21)의 고정링과 고무링의 외측을 감싸도록 소정의 형상으로 절곡된 절곡부(15)가 양측에 원주방향으로 형성되며, 분할된 양단부에 돌출 형성된 양측 플렌지(12)(12′)가 서로 맞대어 볼트 체결시 일측 플렌지(12)의 선단부에서 원주방향으로 소정의 길이만큼 연장 형성된 커플링연장단(13)이 타측 플렌지(12′)의 내측면으로 일정부분 삽입되도록 구성되는 커플링(10);으로 이루어져 상기 커플링(10)의 플렌지(12)(12′)부에서 체결볼트(17)의 조임에 의해 커플링의 가압력이 상기 고무링(24)(24′)의 외주연과 커플링연장단(13)의 상면을 가압하게 되어 강관(20)(21)내의 유체가 강관의 좌·우측 및 플렌지부로 누수되는 것이 방지될 수 있도록 하는 구조로 이루어진다.

Description

비용접식 강관체결구조{A COUPLING STRUCTURE OF THE CIRCULAR STEEL TUBE BY NON-WELDING TYPE}

본 고안은 비용접식 강관 체결구조에 관한 것으로, 특히 좌·우 양단이 동일한 직경으로 이루어진 상수관 등 대구경 강관의 설치 및 해체가 용이하고, 작업공수의 절감으로 시공비와 인건비의 절감을 실현할 수 있도록 하는 강관의 비용접식 체결구조에 관한 것이다.

본 고안이 적용되는 강관의 체결구조는 정수장이나 다목적댐에서 식수 및 산업용으로 사용되는 물을 각 가정이나 공장에 공급하기 위해 사용되는 대구경 강관의 연속 설치에 필요한 강관 체결구조에 관한 것으로, 통상 종래의 강관 연결구조 및 이의 설치방법은 연결하고자 하는 양측 강관을 상호 밀착시킨 상태에서 양쪽 강관의 연결부위를 현장에서 수동용접하여 강관을 연결시켰으며, 용접 후에는 용접부위에 별도의 코팅작업을 실시함으로써 강관의 연결잡업을 수행하였으며, 이러한 종래의 강관 연결방법은 강관 설치 작업장에서 작업공정이 불편하고 작업시간이 많이 소요되며, 숙련된 작업자가 필요하므로 인해 인건비가 상승되는 요인으로 작용하였으며, 우천시와 같은 기상조건이 악하되는 경우에는 강관의 설치작업이 불가능한 단점을 가지고 있었다.

특히, 수동용접된 강관의 용접부위는 내부에 흐르는 유체의 내압이 걸리거나 관외부에서 외력이 작용하는 경우 크랙이 발생되어 누수현상이 발생되는 원인이 되었으며, 강관 설치에 따른 시공비가 많이 소요되고 용접처리된 강관의 연결부위를 필요에 따라 해체하는 경우 이의 분해가 어렵고 해체된 관을 사용할 수 없는 단점이 있었다.

이와 같은 단점을 해결하기 위해 양쪽 강관의 연결부 외주연에 커플링을 끼움 설치하여 서로 다른 강관의 양단을 고정 체결하여 강관을 연결시키는 커플링타입의 강관체결구조가 안출되고 있는 실정이나, 커플링이 체결되는 강관의 연결부에서의 관내의 유체가 누수되는 것을 확실히 방지하지 못하고, 강관의 외부에서 토압등 외력이 작용하는 경우 결합된 커플링에서 강관이 탈관되거나 비틀려 누수가되는 는 문제점을 여전히 가지고 있었다.

본 고안은 상술한 종래의 강관 체결에 따른 문제점을 해결하기 위해 안출된것으로, 본 고안은 작업현장에서 연속 설치되는 강관 연결부위를 용접을 행하지 않고 전·후 양측의 강관을 체결할 수 있도록 함으로써 강관 체결작업의 효율성을 향상하고, 작업의 편의성을 향상시킬 수 있는 비용접식 강관 체결구조를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 비전문 숙련자에 의해서도 강관의 설치작업이 가능하도록 하여 고 인건비의 지출을 예방하고, 우천시에도 강관 설치작업이 가능하도록 하여 작업일정의 지연에 따른 손실을 줄일 수 있으며, 설치후 필요에 따라 강관의 해체작업이 용이한 비용접식 강관 체결구조를 제공하기 위함에 그 목적이 있는 것이다.

도 1 및 도 2는 본 고안에 적용된 강관과 커플링의 외관사시도,

도 3 내지 도 5는 본 고안에 따른 강관 체결구조를 설명하기 위한 일부 절개된 주요 조립순서도,

도 6은 도 5의 A-A선에 따른 체결부의 단면도,

도 7은 도 5의 B-B선에 따른 일부 절개단면도,

도 8은 본 고안에 따른 커플링의 다른 실시예를 도시하고 있다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명

10, 10′: 커플링 12, 12′: 플렌지

13 : 커플링연장단 15 : 절곡부

20, 21 : 강관 22,22′: 고정링

24,24′: 고무링 26 : 탈관방지판

30 : 쐐기형고무판 40 : 체결부

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 따른 비용접식 강관 체결구조는 좌·우 양단이 동일한 직경으로 이루어지고, 외주연 양측에 소정의 직경을 갖는 고정링이 용접결합되며, 이 고정링의 전방부에는 상기 고정링의 직경보다 큰 직경을 갖는 탄성제의 고무링이 끼움 장착되는 강관; 서로 인접 설치된 다른 두개의 강관 외주연 양단에 동시에 끼움 설치되도록 소정의 폭과 직경을 갖으며, 양쪽 강관의 고정링과 고무링의 외측을 감싸도록 소정의 형상으로 절곡된 절곡부가 양측에 원주방향으로 형성되며, 분할된 양단부에 돌출 형성된 양측 플렌지가 서로 맞대어 볼트 체결되는 경우 일측 플렌지의 선단부에서 원주방향으로 소정의 길이만큼 연장 형성된 커플링연장단이 타측 플렌지의 내측면으로 일정부분 삽입되도록 구성되는 커플링; 으로 이루어져 상기 커플링의 양쪽 플렌지부에서 체결볼트의 조임에 의해 커플링의 가압력이 상기 고무링의 외주연과 커플링연장단의 상면을 가압하여 강관내의 유체가 고무링에 의해 강관의 좌·우측으로 누수되는 것이 방지되고, 커플링연장단에 의해 플렌지부로 유체가 누수되는 것이 방지될 수 있는 구조로 이루어진 특징을 갖는다.

특히, 상기 커플링연장단의 선단부에는 양측 플렌지부가 볼트 체결시 강관의 외면과 커플링의 내주연 사이에서 압착되어 유체가 누수되는 것을 방지할 수 있도록 쐐기형고무판이 결합되어 있는 특징을 갖으며, 상기 커플링의 양측 선단부 내주연에는 양쪽 강관의 외주연에 설치된 고정링의 외측에 각각 걸려 서로 인접 설치된 양쪽 강관이 설치후 체결된 커플링에서 탈관되는 것을 방지할 수 있는 소정의 두께와 폭을 갖는 탈관방지판이 구비되어 있는 또 다른 특징적인 구조로 이루어진다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 고안의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 고안에 따른 비용접식 강관체결구조는 통상 상수도용으로 사용되는 대구경용 강관을 특수한 형상으로 이루어진 커플링으로 체결 고정시킴으로써 강관의 연결부에서 용접을 행하지 않고 두개의 서로 다른 강관을 연결시키는 강관 체결구조를 제공하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2에는 본 고안에 적용된 강관(20)(21)과 제 1실시예에 따른 커플링(10)의 외관사시도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 적용된 강관(20)(21)은 좌·우 양단의 외경이 동일한 대구경 강관이며, 강관(20)(21)의 외주연에는 양측 선단부에서 내측 으로 일정간격 이격된 부위에 고정링(22)(22′)이 용접 결합되며, 이 고정링(22) (22′)의 전방부에는 고정링(22)(22′)의 직경보다 훨씬 큰 직경을 갖는 탄성제의 고무링(24)(24′)이 끼움 결합되는 구성으로 이루어진다.

강관(20)(21)의 외주연에 결합된 고정링(22)(22′)과 그 전방에 끼움 결합된 고무링(24)(24′)은 강관 제조후 강관을 설치하기 위해 작업장으로 이동하기 전에 강관의 외주연에 결합시키거나 끼움 결합된다.

이와 같이 구성된 복수개의 강관(20)(21)을 연속 설치하는 경우, 서로 다른 두개의 인접하는 강관(20)(21) 사이에는 도 2에 도시된 바와 같은 커플링(10)이 설치되어 양쪽의 서로 다른 두개의 강관(20)(21)을 연결 고정시키는 것으로 , 본 고안에 따른 커플링(10)은 양쪽 강관(20)(21)의 외측에 끼움 결합되어 돌출된 고정링(22)(22′)과 고무링(24)(24′)이 소정의 형상으로 절곡된 내측에 위치되도록 일정간격 이격된 양측에 절곡부(15)가 형성되며, 분할 형성된 양단부에는 서로 맞대어 볼트 체결되도록 체결공(16)이 형성된 플렌지(12)가 돌출 형성된다.

특히, 양측에 형성된 플렌지(12)(12′)중 일측 플렌지(12)의 선단부에는 양측 플렌지(12)(12′)가 서로 맞대어 볼트 체결되는 경우 타측 플렌지(12′)의 내측면으로 일정부분 삽입되도록 커플링(10)의 원주방향으로 소정의 길이를 갖는 커플링연장단(15)이 커플링(10)의 내경과 동일한 크기로 형성되어 있으며, 상기 커플링연장단(15)의 선단부에는 양측 플렌지(12)(12′)의 체결시 압착되는 타측 커플링 (12′)의 내주연과 긴밀히 밀착되도록 쐐기형고무판(30)이 결합되어 있는 특징적인 구성으로 이루어진다.

한편, 이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하면서 상술한 구성으로 이루어진 강관과 커플링의 결합에 따른 강관의 체결구조와 그 방법에 대해서 설명한다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 강관(20)(21)을 설치하고자 하는 위치에 배치시킨 후에 전방의 강관(10)의 일단 외주연에 상기 커플링(10)을 절반정도를 끼우고, 후방에 위치한 강관(21)의 일단을 상기 커플링(10)의 나머지 부분에 끼움 장착한다. 전·후방에 설치된 각 강관(20)(21)의 서로 인접하는 양단을 커플링(10)의 내측에 각각 끼움 장착시, 커플링(10)의 양측에 형성된 절곡부(15)의 내측으로 각 강관(20)(21)의 외주연에 설치된 고정링(22)(22′)과 고무링(24)(24′)이 위치되도록 끼움 장착한다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 커플링(10)의 양측에 강관(20)(21)의 양단을 끼운 후에 양측 플렌지(12)(12′)를 클램프 등 조임수단(40)을 이용해 양측 플렌지(12)(12′)의 거리를 좁히면서 일측 플렌지(12)의 선단부에 형성된 커플링연장단(15)이 타측 플렌지(12′)가 형성된 커플링(10) 내측으로 끼워지도록 하면서 최대한 밀착시킨 후에 양측 플렌지(12)(12′)에 형성된 체결공(16)에 체결볼트(17)를 관통 설치하여 견고히 체결한다.

이와 같이 플렌지(12)(12′)부에서 체결볼트(17)의 조임으로 커플링(10)이 견고하게 결속되어짐에 따라 커플링(10)의 가압력이 양쪽 강관(20)(21)의 외측 선단부에 끼움 결합된 고무링(24)(24′)과 커플링연장단(13)의 상면을 가압하게 되며, 커플링(10)의 양측 절곡부(15)의 내측 선단부는 고정링(22)(22′)의 외측에 긴밀히 밀착되면서 양쪽 강관(20)(21)을 더욱 견고히 결속시키게 된다.

커플링(10)의 체결로 고무링(24)(24′)의 표면과 커플링연장단(13)의 상면이 가압되어짐에 따라 강관(20)(21)의 외주연과 고무링(24)(24′) 및 커플링(10)의 내면이 상호 밀착되어 강관(20)(21)내의 유체가 연결 설치된 강관(20)(21)의 틈새로 유출되어 강관(20)(21)의 설치방향으로 누수되는 경우 강관(20)(21)의 외주연에 설치된 고무링(24)(24′)에 의해 횡방향 누수가 방지되고, 커플링(10)의 플렌지(12)(12′)부로 유출되려는 유체는 체결볼트(17)의 조임력에 의한 커플링연장단(15)의 강관 외표면에 대한 압착력에 의해 누수가 방지되며, 강관(20)(21)내에서 높은 수압이 걸리거나 외부에서 토압이 걸리는 경우에도 양쪽 강관(20)(21)에구비된 고정링(22)(22′)이 각각 커플링(10)의 절곡부(15)에 의해 탈관이 방지되는 것으로, 도 6과 도 7에 강관(20)(21)의 양단에 커플링(10)이 체결 후 플렌지(12)(12′)부위에서의 체결상태를 설명하기 위한 종단면도와 일부 절개단면도가 도시되어 있다.

그리고, 도 8에는 본 고안에 따른 커플링의 다른 실시예를 도시하고 있는 것으로, 본 고안의 다른 실시예에 의한 커플링(10′)은 내주연 양측 선단부에 커플링(10′)의 원주방향으로 소정의 폭과 두께를 갖는 탈관방지판(26)이 추가로 결합되어 있는 구조를 갖는다.

즉, 커플링(10′)의 양측 내주연 선단부에 결합된 상기 탈관방지판(26)은 강관(20)(21)의 외주연에 각각 결합된 고정링(22)(22′)의 외측에 위치하게 되어 커플링(10′)의 체결시 커플링(10′)의 절곡부(15′)가 각 고정링(22)(22′)의 외주연에서 미끄럼이 발생되지 않도록 하여 고압용으로 이용되는 강관에 적용되는 경우 커플링(10′)의 체결부위에서 강관(20)(21)의 탈관(脫棺)을 효율적으로 방지할 수 있는 구조를 제공하는 것이다.

한편, 이하에서는 상술한 본 고안에 따른 비용접식 강관 체결구조의 작용에 대해서 설명한다.

즉, 본 고안에 따른 강관의 체결구조는 고정링(22)(22′)과 고무링(24)(24′)이 끼움 결합된 강관(20)(21)을 설치하고자 하는 장소에 이동시킨 후에 어느 일측 강관(20)의 일단에 상기 커플링(10)(10′)을 절반정도 끼워 고정링(22)과 고무링(24)이 절곡부(15) 내측에 위치하도록 끼움 결합하고, 커플링(10)(10′)의 타측에 다른 강관(21)의 일단을 끼워 고무링(24′)과 고정링(22′)이 커플링(10)(10′)의 타측에 형성된 절곡부(15)에 다시 끼워지도록 하여 서로 다른 강관(20)(21)의 양단을 하나의 커플링(10)(10′)에 끼움 결합시킨다.

서로 다른 강관(20)(21)의 양단을 하나의 커플링(10)(10′)에 끼움 결합시킨 후에 미체결된 커플링(10)(10′)의 양측 플렌지(12)를 클램프 등 조임수단을 이용해 체결볼트(17)를 체결할 수 있는 정도까지 조임과 동시에 일측 플렌지의 선단부에 형성된 커플링연장단(13)이 타측 플렌지(12′)의 내측으로 끼워지도록 하면서 플렌지(12)(12′)의 체결공(16)에 체결볼트(17)를 관통시켜 결합시키면 강관(20) (21)의 연결 설치작업이 마무리되는 것이다.

강관(20)(21)의 연결 설치시 커플링(10)(10′)의 양측부에서 원주방향으로 형성된 절곡부(15)의 내측으로 각 강관(20)(21)의 선단부에 구비된 고정링(24)(24′)과 고무링(22)(22′)이 위치되도록 하여 커플링(10)(10′)의 조임시 강관(20) (21)의 표면에 긴밀히 밀착되어 강관(20)(21)내의 유체가 누수되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 한다.

이와 같은 체결구조로 이루어지는 본 고안은 각 강관(20)(21)의 외주연 양단에 끼움 결합된 고무링(24)(24′)이 플렌지(12)(12′)의 체결에 따라 강관(20)(21)의 외주연과 커플링(10)(10′)의 내주연 사이에 긴밀히 밀착되어 강관(20)(21)의 좌·우측으로 유체가 누수되는 것을 방지하게 되며, 두개의 강관(20)(21)이 접촉하는 체결부(40)의 상방향, 즉 커플링(10)(10′)의 플렌지(12)(12′)부를 향해 유체가 누수되는 것은 커플링연장단(13)의 내면이 강관(20)(21)의 외부 표면에 압착되어 누수되는 것을 방지하게 되며, 강관(20)(21)의 설치시 단차가 발생되거나 강관내의 수압의 고저에 따라 플렌지(12)(12′)에 결합된 체결볼트(17)의 긴장상태를 조절하여 커플링연장단(13)의 길이만큼 조절할 수 있으며, 이때에도 유체가 누수되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 양쪽 강관(20)(21)의 외주연에 결합된 고무링(24)(24′)이 커플링(10) (10′)의 V형 절곡부(15)의 내부에 위치하게 되어 내압 및 외압 작용시에도 고무링(24)(24′)의 이탈을 방지함은 누수를 방지하며, 절곡부(15)의 내측 선단부가 고정링(22)(22′)의 외측에 걸림 설치되어 강관(20)(21)의 외부에서 토압 등 외력이 작용하는 경우 커플링(10)(10′)에서 강관(20)(21)이 탈관되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 서로 다른 강관(20)(21)이 연속 설치되고, 각 강관(20)(21)의 양단에 커플링연장단(13)이 구비된 커플링(10)(10′)이 체결됨으로써 강관(20)(21) 체결부(40)의 누수를 방지할 수 있는 구조로 이루어진 본 고안에 따른 비용접식 강관 체결구조는 강관의 설치현장에서 종래와 같이 용접작업을 하거나, 용접작업후 용접부위에 코팅작업을 하는 등 강관설치에 따른 별도의 부수적인 작업을 수행할 필요가 없게 되어 강관의 설치에 따른 작업 효율성을 향상시킬 수 있으며, 특히 우천시 등 외부 기상악하시에도 강관의 설치작업이 가능하여 작업일정에 차질이 생기는 것을 방지할 수 있다.

특히, 종래에는 강관 설치시 숙련된 작업자가 반드시 필요하여 고 인건비의상승이 필수불가결하였으나, 본 고안에 따른 강관 체결구조는 비숙련자라도 강관 설치작업이 가능하므로 고 인건비의 지출에 따른 비용의 손실을 절감할 수 있고, 강관의 설치후에 강관(20)(21)을 분리·해체하는 경우에도 커플링(10)(10′)의 플렌지(12)(12′)에 결합된 체결볼트(17)를 해체함으로써 강관의 해체작업이 용이하다.

또한, 본 고안의 다른 실시예에 의한 커플링(10′)은 내주연 양측 선단부에 커플링(10′)의 원주방향으로 소정의 폭과 두께를 갖는 탈관방지판(26)이 결합되고, 이 탈관방지판(26)은 고정링(22)(22′)의 외측면에 강한 압착력을 제공하게 되어 강관의 내압 또는 외압이 작용하더라고 상호 체결된 강관이 커플링(10′)으로부터 탈관되는 것을 효과적으로 예방할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 비용접식 강관 체결구조는 강관의 외주연 양단에 고정링이 결합되고, 고정링의 외측으로 고무링이 끼움 결합되며, 서로 인접 설치되는 서로 다른 강관의 양단에 양측에 절곡부가 구비된 커플링이 끼움 결합되며, 커플링이 체결되는 일측 플렌지의 내측 선단부에는 커플링연장단이 형성되어 플렌지 결합시 타측 커플링 내측으로 끼워져 체결볼트에 체결력에 의해 커플링의 가압력이 강관의 외주연 표면과 커플링의 내주연 사이에 구비된 고무링을 압착하면서 강관의 외면에 밀착되어 내압 또는 외압이 작용하더라도 강관으로부터 누수되는 것을 효과적으로 방지하며, 강관의 외주연에 결합된 고정링이 커플링의 양측 절곡부 내측에 걸려 탈관이 되는 것을 방지하며, 강관의 설치 현장에서 용접이나 코팅 등 부대작업을 수행할 필요가 없기 때문에 비숙련자라도 작업이 가능하며, 기후에 상관없이 작업이 가능하여 작업공기를 단축시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 좌·우 양단이 동일한 직경으로 이루어지고, 외주연 양측에 소정의 직경을 갖는 고정링이 용접결합되며, 이 고정링의 전방부에는 상기 고정링의 직경보다 큰 직경을 갖는 탄성제의 고무링이 끼움 장착되는 강관; 서로 인접 설치된 다른 두개의 강관 외주연 양단에 동시에 끼움 설치되도록 소정의 폭과 직경을 갖으며, 양쪽 강관의 고정링과 고무링의 외측을 감싸도록 소정의 형상으로 절곡된 절곡부가 양측에 원주방향으로 형성되며, 분할된 양단부에 돌출 형성된 양측 플렌지가 서로 맞대어 볼트 체결시 일측 플렌지의 선단부에서 원주방향으로 소정의 길이만큼 연장 형성된 커플링연장단이 타측 플렌지의 내측면으로 일정부분 삽입되도록 구성되는 커플링; 으로 이루어져 상기 커플링의 플렌지부에서 체결볼트의 조임에 의해 커플링의 가압력이 상기 고무링의 외주연과 커플링연장단의 상면을 가압하여 강관내의 유체가 고무링에 의해 강관의 좌·우측으로 누수되는 것이 방지되고, 커플링연장단에 의해 플렌지부로 유체가 누수되는 것이 방지될 수 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 비용접식 강관의 체결구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 커플링연장단의 선단부에는 양측 플렌지가 볼트체결시 강관의 외면과 타측 커플링의 내주연사이에 압착되어 유체의 누수를 방지할 수 있도록 하는 쐐기형고무판이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 비용접식 강관 체결구조.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 커플링은 인접 설치된 서로 다른 강관의 양단 외주연의 결합시 각 강관의 외주연에 설치된 고정링의 외측에 걸려 각 강관이 커플링에서 탈관되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 양측 선단부 내주연에 원주방향으로 소정의 두께와 폭을 갖는 탈관방지판이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 비용접식 강관체결구조.