KR200385372Y1 - 파형강관 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따르면, 파형강관 연결장치는 상호 연결되는 파형강관들의 연결부위를 감싸며 파형강관 연결부위의 내부면을 따라 공간부를 형성하는 커버부재와, 상기 파형강관의 연결부위와 커버부재에 의해 형성된 공간부에 채워져 경화되는 소결재를 구비한다.

Description

파형강관 연결장치{jointing apparatus of steel ribbed pipes}

본 고안은 파형강관 연결장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 소결재를 이용하여 파형강관을 연결하는 파형강관 연결장치에 관한 것이다.

일반적으로 주름관인 파형강관은 토목 분야에서 오수 및 우수의 배수, 생활 용수 또는 산업용수의 급수, 건축 분야에서 중공 거푸집이나 건축 슈트로서 널리 채용된다. 또한, 최근에는 배수관 건설 시 증가되는 인력난과 비용 및 환경문제에 대한인식의 증대로 말미암아 기존의 콘크리트재 배수관의 대체 자재로서 높은 외압강도와 구조적 안정성, 내구성, 경제성 및 시공성을 제공하는 우수한 배관자재로 주목받고 있었으나 연결부의 누수로 인하여 폐수관으로는 사용할 수 없었다.

이러한 파형강관은 상대적으로 큰 직경과 적정한 길이를 가지는 것으로, 설치현장으로 운반된 후 다수개를 연결하여 시공하게 된다.

대한민국 공개 실용신안 제95-30884호에는 배수로관의 연결 접속장치가 개시되어 있다. 개시된 연결접속장치는 배수로관의 연결부위에 방수시트와 자연수축 및 경질화 되는 연질밴드와, 상기 연질밴드를 감싸는 체결구를 구비한다.

상기 접속장치는 연질밴드를 체결구를 이용하여 배수로관에 가압되어 연결하는 구조를 가지나 상기 배수로관은 파형의 형상으로 가지고 있으므로 연질밴드 만으로는 가압력을 제공하기 어렵다.

등록 실용신안 0339759호에는 파형강관 연결구가 개시되어 있다. 이 파형강관 연결구는 연결하고자 하는 양측의 파형강관에 각각 끼워지는 고무재 패킹링과, 상기 각 고무재 패킹링을 지지하는 엔지니어링 플라스틱재 이음관 본체들과, 이들을 연결하는 고정덮개를 구비한다.

공개특허 제2003-0075505호에는 흄관 파이프 연결구가 개시되어 있다. 개시된 연결구는 내측면이 흄관의 형상을 갖도록 요철을 형성하는 돌출부를 갖고 외측면이 일자형으로 형성되며 돌출부를 따라서 수축석이 삽입되어 가열 수축되면서 흄관파이프를 연결시키는 구성을 가진다.

상기와 같이 주름관 특히, 파형강관을 연결하는 연결장치는 단순히 외주면에 연질의 패킹을 가압하여 결합력 및 밀착력을 제공하고 있으므로 외주면에 굴곡을 갖는 골과 산부위에 균일한 밀착력을 제공할 수 없으므로 기밀성이 좋지 않다.

또한 상호 연결된 파형강관에 패킹을 삽입하고 이를 가압하여 결합하게 되므로 시공성이 좋지 않다. 그리고 연결부품간의 결합구조가 견고하지 못해 지반변화로 인한 부등침하, 진동, 열에 의한 팽창 및 수축, 높은 수압과 워터해머 등에 의해 강관의 길이방향으로의 가압이나 비틀어짐이 발생될 시 쉽게 이탈된다. 또한 연질의 패킹부재를 체결구를 이용하여 무리하게 가압하는 경우 특정부위의 파형강관이 찌그러져 누수가 발생되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 감안하여 본 출원인은 파형강관의 연결부위를 감싸는 신축부재에 유체를 소정의 압력으로 주입하여 연결하는 연결장치를 출원한 바 있으며, 이를 지속적으로 연구개발하여 이 고안을 출원하기에 이르렀다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연결되는 파형강관들의 외주면에 액상 또는 겔상의 결합제를 경화시킴으로써 결합에 따른 기밀성을 높일 수 있는 파형강관 연결장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 시공이 편리하고 파형강관의 형성된 주름의 형상에 관계없이 균일한 기밀력을 제공할 수 있는 파형강관 연결장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 파형강관 연결장치는,

상호 연결되는 파형강관들의 연결부위를 감싸며 파형강관 연결부위의 외주면을 따라 공간부를 형성하는 커버부재와,

상기 파형강관의 연결부위와 커버부재에 의해 형성된 공간부에 채워져 경화되는 소결재를 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 커버부재는 상호 결합수단에 의해 결합되어 파형강관의 결합부위를 감싸는 밴드부재와, 상기 밴드부재에 결합되어 파형강관의 결합부위를 감싸는 구획 리브를 구비한다. 상기 구획 리브는 밴드부재의 가장자리를 따라 원주방향으로 부착되는 우레탄 또는 스폰지로 이루어 질 수 있다.

한편, 상기 커버부재는 파형강관 연결부위를 감싸는 띠상의 본체와, 파형강관의 연결부위를 따라 형성되는 인입부와, 상기 인입부와 연통되는 주입구가 형성된 본체를 구비하며, 상호 결합수단에 의해 결합되며 파형강관의 연결부위를 따라 상기 커버부재를 감싸는 밴드부재를 포함한다.

한편 상기 소결재는 진공상태에서 경화될 수 있는 것으로 발포재와 고무, 합성수지 또는 폴리우레탄 성분이 포함될 수 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 파형강관 연결장치의 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 파형강관 연결장치는 연결부위를 소결재를 이용하여 경화시킴으로서 연결부위의 외주면 형상에 영향을 받지 않고 기밀성을 유지하면서 연결할 수 있는 것으로, 그 일 실시예를 도 1 및 도 2에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 파형 강관 연결장치(10)는 상호 연결되는 파형강관(20)(30)들을 연결하는 연결부위를 감싸며 파형강관(20)(30) 연결부위의 외주면을 따라 공간부(41)를 형성하는 커버부재(40)와, 상기 파형강관(20)(30)의 연결부위와 커버부재(40)에 의해 형성된 공간부에 체워져 경화되는 소결재(50)를 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 파형강관 연결장치를 구성요소 별로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 파형강관(20)(30)은 금속재가 밴딩되어 이루어진 것으로, 외주면에 구조적 강도보완을 위하여 나선형으로 비드가 형성되어 단면이 파형을 이룬다. 이러한 파형강관(20)(30)들은 금속으로 이루어지지 않고 합성수지재 등으로 이루어질 수 있다.

상기 커버부재(40)는 도 1에 도시된 바와 같이 파형강관(20)(30)들의 연결부위를 감싸는 것으로, 상호 결합수단(60)에 의해 결합되어 파형강관 연결부위를 감싸는 밴드부재(42)(43)들과, 상기 밴드부재들의 내면에 부착되며, 상기 파형강관 연결부위의 외주면과 더블어 공간부(41)를 형성하는 패드(46)를 구비한다. 상기 패드(46)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 배드부재(42)(43)들의 내측 가장자리를 따라 띠상으로 부착되어 이루어질 수 있으며, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 밴드부재(42)(43)의 내부에 부착되며 내주면에 인입부가 형성되어 공간부(41)를 이르는 단일의 패드(47)가 부착되어 이루어질 수 있다. 그리고 도 5에 도시된 바와 같이 밴드부재(42)(43)의 양측에 스커트부(42a)(43a)가 형성됨으로써 별도의 패드를 부착하지 않고 공간부(41)을 형성할 수도 있다. 이 경우 상기 밴드부재(42)(43)의 재질은 합성수지재로 제작함이 바람직하다. 상기 밴드 부재(42)(43)의 적어도 일측과 패드(46)에는 공간부(41)에 수지를 공급하기 위한 주입구(48)가 형성되는데, 상기 주입구(48)에는 별도의 도어가 설치되거나 주입구 차단을 위한 밸브가 설치될 수 있다. 한편, 상기 패드(46)는 연질의 합성수지, 우레탄, 스폰지, 공기가 주입되는 튜브 등으로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 밴드부재(42)(43)들을 연결하는 결합수단(60)은 도 1에 도시된 바와 같이 밴드의 양 단부에 플랜지부를 형성하고, 이들을 체결하는 볼트(67)와 너트(68)로 이루어질 수 있다. 상기 결합수단은 상기 실시예에 의해 한정되지 않고, 토글 클램프, c형 클램프 등으로 이루어질 수 있다.

상기 결합수단(60)이 토글 클램프로 이루어진 경우에는 밴드부재(42)의 일측 단부에 설치되는 훅부재(61)와, 타측의 밴드부재(43)에 회전가능하게 설치되는 회동레버(62)와, 상기 회동레버(62)에 지지되면 상기 훅부재(61)에 걸리는 체결부재(63)를 구비한다. 상기 체결부재(63)는 판스프링으로 이루어질 수 있으며, 상기 회동부재(62)에 설치된 브라켓(62a)에 슬라이딩 가능하게 설치되며 탄성스프링에 의해 훅부재(61) 측과 반대 방향으로 탄성바이어스 된다.

한편 상기 소결재(50)는 진공상태에서 경화될 수 있는 것으로 발포재와 우레탄 고무 또는 F.R.P가 혼합되어 이루어질 수 있으며, 연질 합성수지재로 이루어질 수 있고, 폴리우레탄 성분이 포함된 물질로 이루어질 수 있다.

상기 폴리우테탄 성분을 포함하는 물질은 하나 이상의 폴리이소시아네이트, 하나 이상의 활성 수소-함유 물질, 하나 이상의 중합 폴리아민 예컨데 폴리옥시알킬렌 폴리아민, 하나 이상의 1급 또는 2급 아미노 기 및 하나 이상의 하이드록실 기를 갖는 하나 이상의 물질, 및 폴리우레탄 물질을 형성하는 기타 성분의 이소시아네이트 또는 하이드록실 기와 반응하는 작용기를 갖는 하나 이상의 산 작용성 물질 또는 무수물을 포함하는 성분의 반응 생성물로부터 형성될 수 있다. 바람직하게, 폴리우레탄 물질은 자체-가교 결합 할 수 있다, 즉 가교결합 망상을 형성하기 위해 서로 반응할 수 있는 반응성 기를 포함한다. 예를 들어, 본 고안의 하나의 양태에서, 시아네이트 기 및 하이드록실 기는 가교결합 망상을 형성하기 위해 서로 반응할 수 있다. 폴리우레탄 물질을 제조하는데 사용된 적합한 폴리이소시아네이트로는, 지방족, 지환족, 아르지방족, 방향족 시아네 이트 및/또는 이들의 혼합물이 포함된다. 바람직하게, 폴리이소시아네이트는 지방족 또는 지환족이다. 유용한 지방족 및 지환족 폴리이소시아네이트의 예로는, 4,4-메틸렌비스디사이클로헥실 디이소시아네이트(수소화 MDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 메틸렌비스(사이클로헥실 이소시아네 이트), 트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트(TMDI), 메타-테트라메틸크실릴렌 디이소시아네이트(TMXDI) 및 사이클로헥실렌 디이소시아네이트(수소화 XDI)가 포함된다. 기타 지방족 폴리시아네이트로는 IPDI 및 HDI의 이소시아누레이트가 포함된다. 적합한 방향족 폴리이소시아네이트의 예로는 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)(즉, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2,6 -톨루엔 디이소시아네이트 또는 이들의 혼합물), 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트(MDI), 나프탈렌-1,5-디이소시 아네이트(NDI), 3,3-디메틸-4,4-비페닐렌 디이소시아네이트(TODI), 조질 TDI(즉, TDI와 그의 올리고머의 혼합물), 폴리메틸렌폴리페닐 폴리이소시아네이트, 조질 MDI(즉, MDI와 그의 올리고머의 혼합물), 크실릴렌 디이소시아네이 트(XDI) 및 페닐렌 디이소시아네이트가 포함된다.

헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸사이클로헥산(IPDIamp;quot), 이들의 이소시아누레이트 및/또는 4,4'-비스(이소시아네이토사이클로헥실)메탄으로부터 제조된 폴리이소시아 네이트 유도체가 적합하다. 폴리우레탄 물질을 제조하는데 사용된 폴리이소시아네이트의 양은, 폴리우레탄 물질을 제조하는데 사용된 수지 고형분의 총 중량을 기준으로, 일반적으로 약 10 내지 약 60중량%, 바람직하게는 약 20 내지 약 50중량%, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 약 45중량%의 범위이다. 폴리우레탄 물질을 형성하는 성분은 하나 이상의 활성 수소-함유 물질을 포함한다. 활성 수소는 폴리올이다. 적합한 활성 수소-함유 물질의 예로는 폴리올, 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리우레아 및 이들의 혼합물이 포함되지만, 이에 제한되지는 않는다. 하나의 양태에서, 활성 수소-함유 물질은 하나 이상의 저분자량의 폴리올, 예를 들어 2 내지 4개의 하이드록실 기를갖는 폴리올일 수 있다. 저분자량의 폴리올의 중량 평균 분자량은 통상적으로 몰 당 3000g 미만, 바람직하게는 700g 미만, 60 내지 250g일 수 있다. 적합한 저분자량의 폴리올의 예로는 디올, 트리올 및 탄소수 1 내지 10의 테트라올(예: 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 트리메틸롤프로판(바람직함), 디트리메틸롤프로판, 트리메틸롤에탄, 글리세롤, 펜타에리트리톨 및 소르비톨)이 포함된다. 저분자량의 기타 폴리올의 예로는 에테르폴리올, 예를들어 디에틸렌 글리콜 및 에톡실레이트화 비스페놀 A가 있다.

저분자량의 폴리올은, 폴리우레탄 물질을 제조하는데 사용된 수지 고형분의 총 중량을 기준으로, 약 50중량% 이하, 바람직하게는 약 2 내지 약 50중량%의 양으로 사용될 수 있다. 또 다른 양태에서, 활성 수소-함유 물질은 하나 이상의 활성 수소-함유 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게, 이러한 물질은 제레위트노프 시험으로 측정될 때 약 2 내지 8개, 바람직하게는 약 2 내지 4개의 평균 활성 수소 작용기를 갖는다.

활성 수소-함유 물질의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 몰 당 약 400 내지 10,000g, 더욱 바람직하게는 400 내지 3,000g의 범위이다. 활성 수소-함유 물질의 유리전이온도(Tg)는 바람직하게는 약 -120 내지 약 50℃, 더욱 바람직하게는 약 0℃ 이하이다. 폴리에테르 폴리올 및 폴리에스테르 폴리올이 바람직하다.

상기 가압재(50)는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 상기 커버부재(40)에 의해 형성된 공간부에 주입된 후 경화되는 것이면 어느 것이나 가능하다.

한편, 상기와 같이 소결재(50)가 주입되는 공간부(41)에는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 파형강관(20)(30)의 연결부위를 감싸는 금속망(70) 또는 그물망이 설치될 수 있다. 이 금속망은 공간부에 주입되는 소결재의 내부에 매립되어 경화된 파형강관(20)(30) 연결부위의 구조적 강도를 높일 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 파형강관 연결장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 파형 강관 연결장치(10)를 이용하여 파형강관(20)(30)을 상호 연결하기 위해서는 먼저 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 파형강관(20)(30)의 연결부위에 커버부재(40)를 장착한다. 즉, 파형강관(20)(30)의 연결부위에 커버부재(40)를 이용하여 감싼다. 이때에 상기 커버부재(40)가 밴드부재(42)(43)와 패드(46)로 이루어진 경우 분리된 밴드부재(42)(43)를 결합수단(60)이 볼트, 너트 또는 토글 클램프를 이용하여 결합한다.

이와 같이 하면, 상기 커버부재(40)에 의해 파형강관(20)(30)의 연결부위가 패드(46) 또는 패드와 밴드부재에 의해 형성된 공간부(41)에 의해 감싸여지게 된다. 이 상태에서 상기 주입구(48)를 통하여 소결재(50)를 소정의 압력으로 주입한다.

이 과정에서 상기 소결재(50)는 파형강관(20)(30)의 외부형상에 관계없이 연결부위를 감싸게 된다. 상기와 같이 공간부(41)에 소결재(50)의 주입이 충분히 주입이 완료되면 주입구(48)를 차단한다. 상기 소결재(50)의 공급이 완료되는 시점에서 시간이 경과하면 상기 소결재(50)가 경화되어 파형강관(20)(30)을 연결하게된다. 이러한 과정에서 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 파형강관(20)(30)의 연결부위가 금속망(70) 또는 그물망으로 감싸여져 있는 경우 소결재의 내부에 몰입된 상태로 금속막이 고정되므로 연결부위의 구조적 강도를 높일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 파형강관의 연결장치는 파형강관의 외주면 형상에 관계없이 연결이 가능하고, 파형강관의 연결부위를 별도로 가공할 필요가 없다.

그리고 커버부재에 의해 형성된 공간부에 소결재를 주입한 후 경화시키게 되므로 파형강관과 소결재와의 밀착력을 높여 기밀성을 높일 수 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 고안의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 파형강관 연결장치의 분리 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 파형강관 연결장치의 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 파형강관 연장장치의 다른 실시예를 나타내 보인 분리 사시도,

도 4는 도 3에 도시된 파형강관 연결장치의 파형강관 연결장치의 단면도,

도 5는 파형강관 연결장치의 다른 실시예를 도시한 분리 사시도,

도 6은 본 고안에 따른 파형강관 연결장치의 또 다른 실시예를 나타내 보인 분리사시도,

도 7은 도 6에 도시된 파형강관 연결장치의 단면도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10; 파형강관 연결장치

20,30; 파형강관,

40;커버부재

50; 소결재

70; 금속망

Claims (7)

1. 상호 연결되는 파형강관들의 연결부위를 감싸며 파형강관 연결부위의 내부면을 따라 공간부를 형성하는 커버부재와,

   상기 파형강관의 연결부위와 커버부재에 의해 형성된 공간부에 채워져 경화되는 소결재를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 파형강관 연결장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 커버부재는 상호 결합수단에 의해 결합되어 파형강관의 결합부위를 감싸는 밴드부재와, 상기 각 밴드부재에 결합되어 파형강관의 결합부위를 감싸며 연결되는 파형강관과의 기밀유지를 유지하여 소결재의 누설을 방지하기 위한 패드를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 파형강관 연결장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 패드는 합성수지재, 고무, 우레탄, 스폰지, 튜브 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 파형강관 연결장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 소결재는 상기 공간부에 주입후 경화되는 고무, F.R.P와, 겔상의 합성수지 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 파형강관 연결장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 소결재는 상기 공간부에 주입후 경화되는 폴리우레탄 물질을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 파형 강관 연결장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 공간부에는 소결재의 주입시 매립되는 금속망 또는 그물망이 설치된 것을 특징으로 하는 파형 강관 연결장치.
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