KR200328430Y1

KR200328430Y1 - The radiation and assembling hexagonal water tank as a central supporter with inflow pipe.

Info

Publication number: KR200328430Y1
Application number: KR20-2003-0020988U
Authority: KR
Inventors: 조남수
Original assignee: 한삼코라(주)
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2003-09-29

Abstract

본 고안은 물탱크 제작에 있어 기존의 형식인 원통형 및 사각(직사각포함)물탱크에 구조와 설치방법을 달리하는 최적설계에 의한 이상적인 육각형 물탱크를 조립 시공함으로써 용접시공에서의 시간과 비용을 줄이고 탱크내 균일한 분포하중이 작용 이상적인 응력상태의 안전한 물탱크를 만드는데 있다. 일반적으로 원통형 물탱크는 원통둘레에 균일한 분포하중이 미치므로 가장 이상적인 저장탱크구조임에 틀림 없다. 그러나 간이급수시설이나 공공시설에서 다수인이 사용하는 일정규모의 담수 저장조인 물탱크를 스틸, 스텐인레스로 제작시 접합부분을 일일이 용접을 해야 하는 번거로움이 있다. 또한 용접시 높은 열로 인해 담수시 용접부위에서 녹이 슬거나 중금속인 크롬이 용출되는등 유해한 문제가 발생할 수 있다. 또한 사각형물탱크는 조립시공이 가능한 잇점이 있으나 다른 한편으로 면의 균일한 분포하중이 어려워 탱크에 미치는 수압의 압력이 높아 판 두께가 두꺼워지고 프레임 같은 보강재를 적용해야 하는 문제가 또한 있게 된다. 따라서 현장에서 조립시공이 가능하면서도 모양도 좋고 원통형에 비해 균일한 분포하중 면에서 뒤떨어지지 않아 이상적인 응력상태를 유지할 수 있는 최적설계의 육각형 물탱크를 제작하는데 있다.The present invention reduces the time and cost of welding by assembling and constructing an ideal hexagonal water tank with an optimal design that differs in structure and installation method into the existing types of cylindrical and square (including rectangular) water tanks. Uniform distribution loads in the tank work to create a safe water tank under ideal stress conditions. In general, the cylindrical water tank must be the most ideal storage tank structure because it has a uniform distribution load on the circumference of the cylinder. However, when the water tank, which is a scale freshwater storage tank used by many people in simple water supply facilities or public facilities, is made of steel or stainless steel, it is cumbersome to weld the joints one by one. In addition, due to high heat during welding, harmful problems may occur such as rust or heavy metal chromium eluted from the welding area during fresh water. In addition, the rectangular water tank has the advantage that it can be assembled, but on the other hand it is difficult to uniformly distribute the surface, the pressure of the hydraulic pressure on the tank is high, the plate thickness is thick and there is also a problem to apply a frame-like reinforcement. Therefore, it is possible to manufacture the hexagonal water tank of the optimal design that can be assembled in the field and the shape is good, and it is not inferior to the uniform distribution load in comparison with the cylindrical shape and can maintain the ideal stress state.

Description

{The radiation and assembling hexagonal water tank as a central supporter with inflow pipe.}

본 고안은 지표, 지하수 또는 수도수를 송수 받아 저장하는 물탱크 구조형태 및 제작방법에 관한 것이다. 일반적으로 물탱크라 하면 원통형 및 사각형(직사각포함)이 있는바 이는 제작시공에 있어 각기 장단점이 있게 된다. 원통형물탱크는 저장된 물의 수압이 균일하게 작용하고 탱크의 응력상태가 가장 이상적으로 되어있는 탱크이다. 따라서, 사각 및 변형된 탱크에 비해 강도측면에서 보다 얇은 두께의 강판을 사용하면서도 충분한 안전율을 갖출 수 있다. 그런 점 때문에 원통형 연약재질의 수지계통으로 탱크성형 및 제작이 가능하다. 그러나 강판에 의한 원통형탱크는 조립시공보다 경제성 및 편의성 때문에 완성상태의 탱크를 현장에 안착하거나 아니면 현장에서 용접에 의한 시공이 불가피하게 된다. 이러한 용접시공은 고기능 인력이 투입되는 고비용으로 생산단가가 높아지며 스틸은 방청도장, 스테인레스는 용접문제가 발생한다. 즉 STS 304와 같은 오스테나이트 계통은 용접은 쉬우나 용접불량으로 인한 녹이 슬게 되며 STS 444와 같은 페라이트 계통은 재질의 강성으로 인하여 용접시 크랙이 발생하여 누수 가능성도 있게 된다. 그러나 물탱크의 재질로는 STS444와 같은 페라이트계통을 사용함으로써 녹이 안슬고 영구적인 면이 있기 때문이다. 또한 현장에서 용접 없이 사용할 때는 STS444계통은 더욱 유리한 위치를 점유할 수 있다. 한편 사각형 물탱크는 현장에서 손쉽게 볼트조립시공이 가능하나 설계상 분포하중이 전체적으로 달라 수압에 견디도록 강판두께가 두꺼워지고 보강제가 필요하며 인장력 및 전단력에서 원통형에 비해 크게 불안전하다 할 수 있다. 따라서 재료 및 시공비용의 상승과 설계상 유입, 배수구의 위치선정이 잘못되면 물 체류의 사각지대가 생기게 된다. 이러한 점에서 분포하중이 고르게 작용하고 최적의 응력상태를 유지하는 원통형탱크의 장점과 현장에서 볼트조립시공이 가능한 사각형 물탱크의 장점을 결합한 육각형 탱크로 그 해답을 찾을 수 있다. 이렇게 되면 원통형 물탱크에 비해 응력은 다소 떨어지나 균일한 분포 하중면에서 큰 차이가 없는 육각형 물탱크를 용접 없이 조립 시공 할 수 있어 현장시공에서 시간, 비용을 줄이면서 안정감 있고 완벽한 물탱크를 제작할 수 있게 된다.The present invention relates to a structure and a manufacturing method of the water tank for receiving and storing the surface, groundwater or tap water. In general, a water tank has a cylindrical shape and a rectangular shape (including a rectangle), which have advantages and disadvantages in manufacturing. Cylindrical water tank is a tank in which the water pressure of the stored water acts uniformly and the tank is in an ideal state of stress. Therefore, it is possible to have a sufficient safety factor while using a steel sheet having a thinner thickness in terms of strength compared to the square and modified tanks. For this reason, it is possible to mold and manufacture tanks with cylindrical soft resin system. However, the cylindrical tank made of steel plate is inevitably installed on the site or welded on the site because of the economical and convenience than the assembly construction. This welding construction cost increases the high cost of high-power manpower, the steel is rust-proof coating, stainless steel welding problems occur. That is, austenitic systems such as STS 304 are easy to weld, but rust due to poor welding, and ferrite systems such as STS 444 may have leaks due to cracks during welding due to the rigidity of the material. However, the material of the water tank is because it uses a ferrite system such as STS444 rust and permanent surface. In addition, when used without welding in the field, the STS444 system can occupy a more advantageous position. On the other hand, the rectangular water tank can be easily assembled in the field, but due to the overall distribution of the design, the steel plate is thicker, reinforcing agent is required to withstand the hydraulic pressure, and it can be said to be much more unstable in the tensile and shear forces than the cylindrical one. Therefore, the rise of material and construction cost, design inflow, and poor location of drainage can lead to blind spots of water retention. In this respect, the hexagonal tank combines the advantages of a cylindrical tank with evenly distributed loads and maintains an optimal stress state and the advantages of a rectangular water tank that can be assembled in the field. This makes it possible to assemble a hexagonal water tank without any significant difference in the uniform distribution load in comparison with the cylindrical water tank without welding, so that it is possible to manufacture a stable and perfect water tank while reducing time and cost in the field construction. do.

본 고안은 종전의 원통형 및 사각형물탱크의 장점들만 갖춘 이상적인 최적설계의 육각형의 물탱크를 제작 하기위해서는 다음과 같은 기술적과제가 필요하게 된다. 첫째. 원통형에 비해 다소 떨어지는 인장력을 보강하기 위해 중앙에 유입송수관((5)을 지지대로 한 상단면 고정판(7)와 하단면 고정판(2)을 바닥면과 천정면에 설치한 다음 이를 상하 각각 강판과 연결하여 중심에서 고르게 힘이 분산되는 방사형 설계를 구성하였다. 둘째 육각면에 미치는 담수압력에 대한 유지력 강화를 위해 프로그램을 이용한 구조특성을 해석한 결과를 적용 최적의 강판두께를 산출 경제성을 살리는 것이다. 셋째 조립시공에 대한 절곡부분의 수밀도 패킹에 시공 중 밀리지 않고 영구 유지되는 맞춤절곡 부위개발과 내식성 고무패킹 또는 황동 게스킷(16) 선정에 있다.The present invention requires the following technical challenges to produce an ideal optimal hexagonal water tank with the advantages of conventional cylindrical and rectangular water tanks. first. In order to reinforce the tensile force that is somewhat lower than the cylindrical shape, the upper and lower fixing plates (7) and the lower fixing plate (2) with the inlet and outflow pipe ((5) supported in the center are installed on the bottom and ceiling surfaces, respectively. The radial design is designed to distribute the force evenly from the center, and secondly, it is applied to the result of analyzing the structural characteristics using the program to strengthen the holding force against freshwater pressure on the hexagonal surface. Third, the development of custom bending parts and corrosion-resistant rubber packing or brass gasket 16, which are permanently maintained without being pushed during construction in the water-density packing of the bent portion for the assembly construction.

도1은 본 고안의 대표도로 사시도이다.1 is a perspective view of a representative view of the present invention.

도2는 상단면과 하단면 고정판과 상부 조립도 및 하부조립도의 평면도이다.Figure 2 is a plan view of the upper and lower surface fixing plate and the top and bottom assembled view.

도3은 물탱크 측면판의 측면도이다.3 is a side view of the water tank side plate.

도4는 측면판 조립도와 상단면과 하단면 고정판의 이음방법도이다.Figure 4 is a side plate assembly diagram of the top and bottom surface fixing method of the joint.

도5는 하단면의 육면체 강판을 거꾸로 시공할 때의 이음방법도이다.5 is a diagram illustrating a method of jointing when a hexahedral steel sheet on the bottom surface is installed upside down.

도6은 보온제 충진과 알류미늄판의 시공 단면도이다.Figure 6 is a cross-sectional view of the insulation pack and aluminum plate construction.

<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>

(1)송수관 (2)하단면 고정판 (3)급수관 (4)송수관 연결 소켓 (5)송수관 연장관 (6) 물탱크 조립형 측면판 (7)상단면 고정판 (8)나팔관형 오버플로우관 (9)맨홀 (10)내부 진입사다리 (11)외부 진입사다리 (12)소제구 (13)소제구 밸브 (14)상단 및 하단 조립판 (15)조립 볼트 너트 (16) 수밀도 고무 패킹 또는 황동 게스킷 (17)알류미늄 판 (18)우레탄 보온제.(1) Water pipes (2) Side end plates (3) Supply pipes (4) Water pipe connection sockets (5) Water pipe extension pipes (6) Water tank assembly side plates (7) Upper surface fixing plates (8) Trumpet type overflow pipes (9 Manhole (10) Internal entry ladder (11) External entry ladder (12) Cleaning tool (13) Cleaning tool valve (14) Upper and lower mounting plate (15) Assembled bolt nut (16) Water density rubber packing or brass gasket ( 17) Aluminum Plate (18) Urethane Insulating Agent.

본 고안은 유입송수관(5)을 중앙지지대로 한 조립형 육각형 물탱크의 제작방법에 관한 것이다. 본 고안은 스틸, 스테인레스 강판을 이용하여 물탱크를 제작하는데 있어 지면을 정지 및 다짐작업을 한 다음, 바닥면 중앙에 송수관 연결 소켓(4)으로 연결하여 세운 Φ50 유입송수관(5), Φ100소제관(12), 상부가 Φ100이고 하부가 Φ50 인 나팔관형 오버플러우관(8)을 정위치에 설치한 후 탱크가 안착할 철골프레임을 설치하거나 또는 몰탈을 타설 육각콘크리트 받침대를 만든다. 이어 중앙의 유입송수관에 송수관이 관통되고 하중 보강대 6개가 받쳐주는 하단면 고정판(2)를 끼워 바닥면에 고정 안착한 후 내각이 60°인 정삼각형 강판(14) 6개를 바닥면 하부쪽에 이음 조립 한다. 이때 5개는 호퍼각도를 5°정도구성하고 1개는 평면으로 하면서 청소배출구와 연결 내부 청소시 물빠짐을 좋게 한다. 접합부분은 수밀도가 좋은 합성 고무패킹이나 항동 게스킷(16)을 삽입하여 조립하나 물에 의한 유해성분이 검출되지 않고 시공시 밀리지 않는 규격품을 사용한다. 다음에는 접합부분을 미리 볼트조립시공(15) 부위면적만큼 90° 절곡하여 나사부위를 천공한 측면강판 6장을 절곡면을 안쪽으로하여 육각형틀 몸체를 만든다. 구조해석에 의한 탱크용량이 클 경우 강판의 높이 연결은 90°절곡한 이음부분이 보강재 역할을 할 수 있도록 한다. 다음단계는 유입송수관 상단에 상단면 고정판(7)를 끼워 고정시킨 후 역시 내각이 60°인 정삼각형 강판(14) 6개를 조립쪽이 바같쪽으로 한 천정면을 조립시공하나 수평은 5°각도 중앙쪽을 높이하여 천정면에 빗물이 고이지 않도록 한다. 이때 천장 제1강판에 물탱크 내부 출입을 위한 맨홀(9)이 설치되어 있어야 한다. 이렇게 되면 바닥면과 천정면의 강판이 중앙유입관(5)으로 인장력이 집중되고 균형있는 분포하중이 작용하게 된다. 또한 자중에 의한 처짐현상이나 하절기 온도상승에 의한 처짐도 방지하게 되며 바닥면이 콘크리트 지면과 맞닫지 않을 경우에도 처짐을 극소화 하게 된다. 이외에 기능개선은 수위조절 고장으로 물이 넘칠 경우 내부 최상층위치의 해충의 외부침입방지용 필터가 나팔 출구관에 장착된 오버플러우관을 통해 출수할 수 있다. 유입송수관(5), 오버 프로우관(8)등이 모두 내부에 위치한 구조로 설계되어 배관의 겨울철동파나 보온재가 자외선에 의해 부식되거나 외부자극에 의해 벗겨지는 문제가 해결된다. 또한 탱크외관의 미관이 매우 깔끔하게 된다. 유입 중앙송수관(5)의 또 하나 장점은 유입수 토출구를 수위조절 하이레벨보다 조금 높은위치에 T형 밸브소켓으로 설치케 하여 T형 분기관으로 송수 유입되고 유입관 최상단에 밀봉마개 처리하면 차후 약품투입을 위한 분기관 설치 때나 기타 다른 용수로 사용 시 송수관의 구조변경을 하지 않고 매우 용이하게 지붕에서 물을 이용할 수 있다. 이상과 같은 최적설계에 의한 유입송수관을 중앙지지대로 한 방사형 조립식 육각물탱크는 그 용적율은 같은 직경의 원통형물탱크 6.28㎥에 비해 5.196㎥으로 담수량에 매우 근접한 반면 사각형과 같은 현장에서 조립시공을 함으로 시공시간을 단축하고 공사비가 절감 용접에 의한 설치 고비용과 불량용접에 의한 문제에서 벗어날 수 있게 된다. 이외 별도의 구조물로는 육각탱크 상하 및 측면외부에 보온재 및 알루미늄 보호카바를 시공해 주고 상부에 낙뢰방지용 피뢰침과 탱크내부로 들어갈 수 있도록한 출입용 맨홀(9)과 사다리(10) 그리고 외부측면에 부착된 사다리(11)가 있다. 유입관, 배수관, 청소관의 각각의 밸브는 필요시 물의 차단기능을 하게 되고 탱크내 오버플러우관 유입구를 나팔관에 그물망을 설치 혹시 모를 해충의 침입을 방지하고 배수압력을 증가시켰다.The present invention relates to a method of manufacturing the assembled hexagonal water tank with the inlet water pipe (5) as a center support. The present invention stops and compacts the ground in the production of water tanks using steel and stainless steel sheets, and then connects the Φ50 inlet water pipe (5) and Φ100 fire pipe connected to the water pipe connection socket (4) at the center of the bottom surface. (12) After installation of the fallopian tube-type overplug pipe (8) having the upper portion of Φ100 and the lower portion of Φ50, the steel frame to which the tank is to be seated or the hexagonal concrete pedestal for mortar is to be made. Subsequently, the water pipe penetrates into the center inlet pipe and the bottom fixing plate (2) supported by six load reinforcement members is fitted and fixed to the bottom surface. Then, six equilateral triangular steel sheets (14) having an internal angle of 60 ° are jointed to the bottom of the bottom surface. . At this time, the five hopper angle is composed of about 5 ° and one is flat, so that the water drains when cleaning the inside of the cleaning outlet and connection. Joint parts are assembled by inserting synthetic rubber packing or anti-vibration gasket 16 with good water density, but use hazardous products that do not detect harmful components by water and are not pushed during construction. Next, the joint part is bent 90 ° by the bolt assembly construction (15) area, and six hexagonal steel plates perforated on the screw part are made inward to form a hexagonal frame body. When the tank capacity is large due to structural analysis, the height connection of the steel plate allows the joints bent at 90 ° to act as reinforcement. The next step is to fix the top surface fixing plate (7) on the top of the inflow water pipe, and then assemble the ceiling surface with 6 square triangle steel sheets (14) whose inner angle is 60 °. Raise the sides so that rainwater does not collect on the ceiling. At this time, the manhole 9 for accessing the inside of the water tank should be installed in the ceiling first steel sheet. In this case, the tensile strength is concentrated to the central inlet pipe 5 of the steel plate of the bottom surface and the ceiling surface, and a balanced distribution load acts. It also prevents sag caused by self weight or sagging due to temperature increase in summer, and minimizes sag even when the floor is not in contact with the concrete ground. In addition, the functional improvement can be withdrawn through the over-plug pipe equipped with a trumpet outlet pipe is a filter for preventing external intrusion of pests in the uppermost floor position when water overflows due to a water level failure. Inflow water pipe (5), over-proud pipe (8), etc. are all designed to be located inside the problem that the winter winter wave or insulation of the pipe is corroded by ultraviolet rays or peeled off by external stimulation. In addition, the appearance of the tank exterior is very clean. Another advantage of the inlet central water supply pipe (5) is that the inlet water outlet is installed with a T-type valve socket at a position slightly higher than the water level control high level so that the water is introduced into the T-type branch pipe and sealed at the top of the inlet pipe. It is very easy to use the water from the roof without changing the structure of the water pipe when installing branch pipes or using other water. The radial prefabricated hexagonal water tank with the inlet water pipe as the center support according to the above-mentioned optimal design has a volume ratio of 5.196m3 compared to 6.28m3 of cylindrical water tanks of the same diameter, which is very close to fresh water, but is assembled in the field such as square. Shorten the construction time and reduce the construction cost It is possible to escape the problems caused by the high installation cost and poor welding by welding. In addition, the structure of the insulation tank and the aluminum protective cover on the upper and lower sides of the hexagonal tank, and the entrance manhole (9), the ladder (10) and the outer side to enter the tank with a lightning protection rod on the upper side There is an attached ladder 11. Each valve of the inlet pipe, the drain pipe and the cleaning pipe shuts off the water if necessary, and the mesh of the overflow pipe inlet in the tank is installed in the fallopian pipe to prevent any invasion of pests and to increase the drain pressure.

이상과 같은 조립형 육각형물탱크를 시공했을 때 유입송수관을 중앙지지대로 한 방사형 구조물은 최대압력에 대한 인장력 및 전단력에서 큰 차이가 없는 것으로 나타난다.When the assembled hexagonal water tank is constructed as described above, the radial structure with the inlet water pipe as the center support does not show a big difference in the tensile force and the shear force with respect to the maximum pressure.

상기한 내용에 의한 유입송수관을 중앙 지지대로 한 방사형 육각물탱크를 제작하면 육각둘레로 균일한 분포하중이 발생하여 응력상태가 매우 양호하고 육면체인 가로부분보다 높이인 세로부분이 높을 경우 접합된 절곡부분이 보강제 역할을 함으로써 수압에 의한 강판변형을 막을 수 있게 된다. 따라서 지금까지 규모이하의 원통형은 PE, 규모이상은 FRP로 시공하였지만 견고하면서도 가장 이상적인 음용수 저장조 재질인 스텐인레스 강판이나 방청 처리된 스틸재질은 용접에 의한 고비용 및 현장시공의 난해로 차량진입이 어려운 산간지대의 간이급수시설이나 평야지대의 높은 저수용 콘크리트 받침탑에 설치되지 못하였다. 이런 점을 볼 때 인장력 및 전단력에서 원통형에 결코 뒤지지 않고 사각형에 비해 보강재가 필요 없이 얇은 강판의 시공이 가능하게 되었다. 또한 유입송수관을 중앙지지대로 한 방사형 육각물탱크는 스틸, 스텐인레스 같은 이음부 절곡강판을 가지고 손쉽게 현장에서 조립 시공함으로써 시간비용을 줄이는 효과가 있게 된다.When the radial hexagonal water tank with the inlet water pipe as the center support according to the above is produced, uniform distribution load is generated by the hexagonal circumference, so that the stress state is very good and the vertical bending which is higher than the horizontal part of the cube is high. The part serves as a reinforcing agent to prevent the deformation of the steel sheet due to hydraulic pressure. Therefore, until now, cylindrical cylinders of scale below have been constructed of PE and FRP of scales above, but stainless steel plate, which is the most durable and ideal drinking water reservoir, or rust-treated steel, is difficult to enter the vehicle due to high cost by welding and difficulty of field construction. It has not been installed in a simple water supply facility or a concrete low tower concrete tower in the plain. From this point of view, it is possible to construct a thin steel sheet without falling behind the cylinder in tensile and shear forces and without the need for reinforcement compared to the square. In addition, the radial hexagonal water tank with the inlet water pipe as the center support has the effect of reducing the time cost by easily assembling and constructing the site with the bent steel plate such as steel and stainless steel.

Claims

6 60 ° equilateral triangular steel plates with the central axis are assembled first in the lower part, and then 6 side steel plates are assembled in order. Radial assembly hexagonal water tank with the center of the inflow and outflow pipe in which the steel plate assembly as the lower part is reversed on the upper part.

The inlet water pipe (5), sweeping tool (12), and overflow pipe (8) according to claim 1 can be connected to the outside by means of elbows with valves under the bottom of steel or concrete pedestals within the tank and the feed pipes are lateral fixed. A radially assembled hexagonal water tank with a central support for the inlet and outflow pipe that is valved with a elbow down from the height.

The radially assembled hexagonal water tank according to claim 2, wherein the inlet water pipes of which the diameters of the various pipes and the steel plate thickness of the tanks can be varied according to the water supply volume and the tank capacity are used as the center supports.

According to claim 3, in addition to the austenitic and ferritic STS, stainless steel can be used for antibacterial new material storage for drinking water, and internal surface treatment for water-resistant coating film or ceramic coating in addition to rust-proof coating on steel steel. Radial hexagonal water tank with centered inlet and water pipes.

According to claim 2, the T-type socket is used as the inlet water outlet in the upper portion of the inlet water pipe in the tank, and the inlet water pipe that can be used as the dissolved water or other water in the upper part of the inlet pipe is formed by valves and sealing treatment on the inlet pipe that protrudes above the ceiling surface. One radial prefabricated hexagonal water tank.

The radially-assembled hexagonal water tank according to claim 1, wherein the inlet water pipe, which is coated with a heat insulating material on the outside of the tank, and which has a corrosion-resistant aluminum plate, is used as a center support.

The radially assembled hexagonal water tank according to claim 1, wherein the assembly of the steel assembly plate is assembled with bolts and nuts, and the inlet water pipe for construction by welding the joints is provided as a center support.

The radially assembled hexagonal water tank according to claim 1, wherein the inlet and outflow pipes, which can be installed by moving the tightening part to the lower part or the upper part when assembling the upper and lower sections, are used as the center support.