KR20100081064A

KR20100081064A - 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재와, 이를 갖는 멤브레인 조립체 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR20100081064A
Application number: KR1020090000333A
Authority: KR
Inventors: 이대길; 김병철; 김부기
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2009-01-05
Filing date: 2009-01-05
Publication date: 2010-07-14
Also published as: KR101052516B1

Abstract

본 발명에 의한 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재는, 단열 구조재에 접하도록 그 외면이 평탄한 바닥부와, 멤브레인의 주름부의 내면에 접하도록 주름부의 내면에 대응하는 외면을 갖는 지지부를 구비하고, 그 단면이 폐곡선으로 이루어진 파이프 형상의 보강용 몸체를 포함한다. 보강재는 단열 구조재와 주름부의 사이에 배치되어 주름부의 내면을 지지함으로써, 주름부의 강성을 보강한다. 본 발명에 의하면, 주름부의 내면을 지지할 수 있는 보강재를 주름부의 내부에 배치함으로써, 주름부의 면강성을 증가시키지 않고도 압력에 의한 주름부의 붕괴를 방지할 수 있다.

Description

주름부를 갖는 멤브레인용 보강재와, 이를 갖는 멤브레인 조립체 및 그 시공방법{REINFORCING MEMBER FOR CORRUGATED MEMBRANE, MEMBRANE ASSEMBLY HAVING THE REINFORCING MEMBER AND METHOD FOR CONSTRUCTING THE SAME}

본 발명은 멤브레인용 보강재에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 주름부를 갖는 멤브레인의 내압성능을 향상시키기 위한 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재와, 이를 갖는 멤브레인 조립체 및 그 시공방법에 관한 것이다.

주름부(Corrugation)를 갖는 멤브레인(Membrane)은 액화천연가스(LNG)와 같은 저온유체를 저장하는 저장탱크의 밀봉 벽 등 구조적 강도와 온도 변화에 따른 열충격 흡수가 요구되는 다양한 분야에 이용되고 있다.

저온유체 저장용 저장탱크의 밀봉 벽의 경우, 금속 재질로 이루어진 다수의 멤브레인이 이웃하는 것끼리 모서리가 겹쳐진 상태로 용접됨으로써 저장탱크의 기밀성을 유지하게 된다. 멤브레인에 저온의 유체가 접촉하면 주름부가 옆으로 신장됨으로써 멤브레인의 용접부에 발생하는 국부응력이 완화될 수 있다.

저온유체 저장용 저장탱크에 사용되는 금속 재질의 멤브레인은 대략 직사각형으로 제작되고, 열과 하중의 변화에 따라 팽창 및 수축이 용이하도록 다수의 주 름부를 가지고 있다. 이러한 멤브레인은 네 개의 변이 이웃하는 다른 멤브레인의 네 개의 변과 겹쳐져 용접됨으로써, 저장탱크의 기밀성을 유지하기 위한 밀봉 벽을 형성한다.

그런데 이러한 종래의 멤브레인은 융기된 다수의 주름부를 가지고 있기 때문에, 높은 정수압(Hydrostatic Pressure) 혹은 동압(Dynamic Pressure) 하에서 주름부 측면에서 소성 변형이 발생하면서 쉽게 붕괴되는 문제점을 가지고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 멤브레인의 두께를 증가하여 주름부의 강성을 보강하는 방법이 제안되었으나, 이러한 방법은 멤브레인의 가요성을 저하시키는 문제점이 있다. 멤브레인의 두께를 증가시키지 않고 주름부의 강성을 증가시키는 방법으로 주름부에 강화 릿지(Ridge)를 형성하는 방법이 미국 공개특허 US2005/0082297호에서 제안되었다.

미국 공개특허 US2005/0082297호에는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 하나 이상의 멤브레인(10)을 포함하는 밀봉 벽 구조물이 개시되어 있다. 멤브레인(10)은 하나 이상의 제 1 주름부(5) 및 제 2 주름부(6)가 서로 직교하도록 형성되어 있고, 이들 주름부(5)(6)는 저장탱크의 내부를 향하여 돌출된다. 밀봉 벽 구조물은 주름부(5)(6)가 서로 교차하는 교차부(8) 사이사이에 하나 이상의 강화 릿지(Ridge, 11)를 가지고 있다. 강화 릿지(11)는 대체로 볼록하며, 주름부(6)의 중간에 하나 이상이 국부적으로 형성되어 있다. 강화 릿지는 주름부가 유체의 압력에 의해 붕괴되는 것을 막아주는 역할을 한다.

그러나 상기와 같은 종래 멤브레인은 도 2에 도시된 것과 같이, 주름부에 화살표 방향으로 힘이 가해졌을 때, 강화 릿지 때문에 면강성이 증가된 주름부가 주름부 본연의 팽창 및 수축 기능을 발휘하지 못하여 열수축 시 용접부에 응력이 증가하는 문제점을 가지고 있다. 그리고 압력을 덜 받거나 받지 않는 부위에는 강화 릿지가 필요 없으므로, 강화 릿지가 있는 멤브레인과 강화 릿지가 없는 멤브레인을 각각 준비하고, 시공 시 이들을 적절히 배치해야 하는 불편함이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 멤브레인의 주름부 내부에 삽입됨으로써 주름부의 면강성을 증가시키지 않고도 주름부의 붕괴를 방지할 수 있는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재와, 이를 갖는 멤브레인 조립체 및 그 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재는, 단열 구조재에 접하도록 그 외면이 평탄한 바닥부와, 멤브레인의 주름부의 내면에 접하도록 상기 주름부의 내면에 대응하는 외면을 갖는 지지부를 구비하고, 그 단면이 폐곡선으로 이루어진 파이프 형상의 보강용 몸체를 포함한다. 상기 보강재는 상기 단열 구조재와 상기 주름부의 사이에 배치되어 상기 주름부의 내면을 지지함으로써, 상기 주름부의 강성을 보강한다.

본 발명의 일실시예에 의한 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재는, 상기 보강재의 내부에 배치되어 상기 보강재의 내면을 지지하는 보조 보강수단을 더 포함할 수 있다.

여기에서, 상기 보조 보강수단은, 단면이 원형인 보강 파이프이거나, 상기 보강재의 내면에 접하도록 상기 보강재의 중앙에서 외측으로 뻗은 복수의 보강살을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재는, 상기 보강재의 단열 성능을 향상시키기 위해 상기 보강용 몸체의 내부에 배치된 단열재를 더 포함할 수 있다.

여기에서, 상기 단열재의 내부에 누설검사용 유체가 유동할 수 있는 통로가 구비될 수 있다.

상기 보강용 몸체의 표면경도는 상기 멤브레인의 경도보다 낮을 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재는, 상기 보강재의 충격 하중을 감쇠시키기 위해 상기 보강용 몸체의 외면에 결합되어 있는 완충재를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 보강용 몸체는 상기 단열 구조재와의 결합을 위한 삽입구멍을 구비할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재는, 상기 주름부의 내면에 접하여 탄성 변형됨으로써 상기 보강용 몸체를 상기 주름부의 내부에 고정시킬 수 있도록 상기 보강용 몸체의 끝단에 구비된 압입수단을 더 포함할 수 있다.

여기에서, 상기 압입수단은 주름부의 내면에 접하여 탄성 변형될 수 있도록 상기 보강용 몸체의 일부가 변형되어 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재는, 상기 보강용 몸체의 바닥부 끝단에서 외측으로 연장된 연장부를 더 포함하고, 상기 압입수단은, 상기 연장부에 감긴 코일부와, 상기 주름부의 내면에 접하여 탄성 변형될 수 있도록 상기 코일부의 양쪽 끝단에서 상기 주름부의 내면 쪽으로 연장된 한 쌍의 암을 구비할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 주름부를 갖는 멤브레인 조립체는, 평탄한 표면을 갖는 단열 구조재와, 상기 단열 구조재의 평탄한 표면에 결합되고, 외측으로 융기된 복수의 주름부를 갖는 멤브레인과, 상기 단열 구조재에 접하도록 그 외면이 평탄한 바닥부와, 상기 주름부의 내면에 접하도록 상기 주름부의 내면 형상에 대응하는 외면을 갖는 지지부를 구비하고, 그 단면이 폐곡선으로 이루어진 파이프 형상의 보강용 몸체를 갖는 보강재를 포함한다. 상기 보강재는 상기 단열 구조재와 상기 주름부의 사이에 배치되어 상기 주름부의 내면을 지지함으로써, 상기 주름부의 강성을 보강한다.

여기에서, 상기 보강용 몸체는 삽입구멍을 구비하고, 본 발명의 일실시예에 의한 주름부를 갖는 멤브레인 조립체는, 상기 보강재를 상기 단열 구조재에 고정하기 위해 상기 삽입구멍을 관통하여 상기 단열 구조재에 결합된 고정수단을 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 주름부의 끝단에는 상기 단열 구조재 쪽으로 함몰된 함몰부가 형성되어 있고, 상기 보강용 몸체의 끝단에는 상기 보강용 몸체를 상기 주름부의 내부에 고정할 수 있도록 상기 함몰부의 내면에 접하여 탄성 변형되는 압입수단이 구비될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 멤브레인 조립체의 시공방법은, a) 멤브레인의 주름부의 내면과 단열 구조재의 표면 사이에 상기 단열 구조재의 표면에 대응하는 외면을 갖는 바닥부 및 상기 주름부의 내면에 대응하는 외면을 갖는 지지부를 갖는 보강재를 배치하는 단계와, b) 상기 주름부의 내면이 상기 보강재의 외면과 접하도록 상기 멤브레인을 상기 단열 구조재의 표면에 결합하는 단계를 포함한다.

여기에서, 상기 a) 단계는 접착제를 이용하여 상기 주름부의 내면과 상기 단열 구조재의 표면 중 어느 하나에 상기 보강재를 접착할 수 있다.

그리고 상기 a) 단계는 상기 단열 구조재와 상기 보강재 중 어느 하나에 외부로 돌출되도록 구비된 고정수단을 다른 하나에 삽입함으로써 상기 보강재를 상기 단열 구조재의 표면에 고정할 수 있다.

또한, 상기 a) 단계는 상기 보강재의 일부분을 상기 주름부의 내면에 접촉시켜 탄성 변형시킴으로써 상기 보강재를 상기 주름부 내부에 압입할 수 있다.

본 발명에 의하면, 주름부의 내면을 지지할 수 있는 보강재를 주름부의 내부에 배치함으로써, 주름부의 면강성을 증가시키지 않고도 압력에 의한 주름부의 붕괴를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 보강재의 내부에 단열재 등의 충전물을 배치함으로 써 단열 성능이나 충격 감쇠 성능을 향상시킬 수 있고, 보강재의 외면에 폴리머 소재의 완충재를 배치함으로써 충격 감쇠 성능을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 의한 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재와, 이를 갖는 멤브레인 조립체 및 그 시공방법에 대하여 설명한다. 도면에서 구성요소의 크기와 형상 등은 발명의 이해를 돕기 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 멤브레인 조립체의 일부를 나타낸 단면도이다. 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 멤브레인 조립체(20)는, 평탄한 표면(21)을 갖는 단열 구조재(22), 단열 구조재(22)의 표면(21)에 결합되고 외측으로 융기된 주름부(25)를 갖는 멤브레인(23), 주름부(25)의 내부에 배치되어 주름부(25)의 강성을 보강하는 보강재(26)를 포함한다. 멤브레인(23)은 접착제에 의한 접착 방법이나, 용접, 또는 별도의 고정수단에 의한 기계적 방법으로 단열 구조재(22)의 표면(21)에 결합될 수 있다.

멤브레인(23)은 단열 구조재(22)의 표면(21)에 결합되는 평탄부(24)와 단열 구조재(22)의 외측으로 융기된 복수의 주름부(25)를 갖는다. 주름부(25)는 멤브레인(23)의 열수축 시 팽창하거나 수축함으로써 용접부와 같은 특정 부분에 응력이 집중되는 것을 막아준다. 멤브레인(23)은 금속 재질로 이루어지는 것이 대부분이나, 다른 소재로 제조될 수도 있다. 단열 구조재(22)는 멤브레인(23)과 함께 단열 밀폐벽을 형성할 수 있도록 플라이우드(Plywood) 또는 그 이외의 다양한 재질의 것 으로 이루어질 수 있다.

보강재(26)는 평탄부(24)에 비해 높은 정수압 또는 동압 하에서 소성 변형되기 쉬운 주름부(25)의 강성을 보강하는 역할을 한다. 보강재(26)는 단열 구조재(22)의 표면(21)에 접하는 바닥부(27)와 주름부(25)의 내면에 접하는 지지부(28)를 갖는 보강용 몸체(29)를 포함한다. 바닥부(27)의 외면은 단열 구조재(22)의 표면(21)에 밀착될 수 있도록 평면으로 되어 있고, 지지부(28)의 외면은 주름부(25)의 내면 형상에 대응하는 곡면으로 되어 있다.

이와 같이, 보강재(26)는 그 단면이 폐곡선으로 이루어진 파이프 형상으로 이루어져서 구조 강도가 크고, 주름부(25)에 가해지는 압력에 대항하여 주름부(25)의 내면을 안정적으로 지지할 수 있다. 보강재(26)는 멤브레인(23)의 마찰 손상을 줄이기 위해 멤브레인(23)의 경도보다 낮은 표면경도를 갖는 것이 좋다. 이를 위해 보강재(26)는 멤브레인(23)의 경도보다 낮은 재질로 만들어질 수 있다. 예컨대, 멤브레인(23)이 스테인리스 스틸로 이루어지는 경우, 보강재(26)는 알루미늄(Aluminum)이나 황동(Brass) 등 스테인리스 스틸의 경도 보다 낮은 경도의 재질로 이루어진다. 또는, 보강재(26)의 외면을 경도가 낮은 금속이나 폴리머로 코팅하면 보강재(26)의 재질과 상관없이 보강재(26)의 표면경도를 낮출 수 있다.

보강재(26)는 멤브레인(23)이 단열 구조재(22)의 표면(21)에 결합될 때 주름부(25)에 의해 단열 구조재(22)의 표면(21)으로 가압되기 때문에, 별도의 결합수단 없이 단열 구조재(22)에 밀착된 상태를 유지할 수 있다. 조립의 편의를 위해, 보강재(26)는 접착제에 의해 단열 구조재(22) 또는 멤브레인(23)에 가접착될 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 멤브레인 조립체들 각각의 일부분을 나타낸 것으로, 보강재의 측면 강성을 높이기 위해 보강재의 내부에 보조 보강수단이 구비된 것이다. 이들 실시예에 의한 멤브레인 조립체의 구성 대부분은 도 3에 도시된 것과 같으므로, 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 4에 도시된 멤브레인 조립체(31)는, 단열 구조재(22), 주름부(25)를 갖는 멤브레인(23), 주름부(25)의 강성을 보강하기 위한 보강재(26), 보강재(26)의 내부에 배치된 보강 파이프(32)를 포함한다. 보강 파이프(32)는 단면이 원형으로 이루어지며, 보강재(26)의 내부에 배치되어 보강재(26)의 측면 강성을 높여준다. 보강 파이프(32)는 바닥부(27)의 내면과 지지부(28) 좌우 내면 등 보강재(26)의 내면과 3점 접촉함으로써 보강재(26)의 내면을 지지한다. 보강 파이프(32)의 재질은 금속 또는 보강재(26)의 내면을 지지할 수 있는 다양한 재질의 것이 이용될 수 있다.

도 5에 도시된 멤브레인 조립체(33)는 보강재(34)의 강성을 향상시키기 위한 보조 보강수단으로 보강재(34)의 내부에 복수의 보강살(Reinforcing Spoke, 39)이 배치된 것이다. 복수의 보강살(39)은 보강재(34)의 중심에서 내면 쪽으로 뻗은 방사형으로 배치되어 바닥부(35)의 내면, 정상부(36)의 내면, 지지부(37)의 좌우 내면에 접한다. 복수의 보강살(39)은 금속 또는 보강재(34)의 내면에 접하여 보강재(34)의 강성을 향상시킬 수 있는 다양한 재질의 것이 이용될 수 있다.

본 발명에 있어서, 보강재의 강성을 향상시키기 위한 보조 보강수단은 도 4 및 도 5에 도시된 구조로 한정되지 않고, 보강재의 내부에 배치되어 보강재의 내면 을 지지할 수 있는 다른 구조로 변경될 수 있다.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 멤브레인 조립체들 각각의 일부분을 나타낸 것이다.

도 6에 도시된 멤브레인 조립체(38)는 보강재(26)의 내부가 단열재(40)로 채워진 것이다. 단열재(40)로는 우레탄폼 등 단열성이 있는 다양한 재질의 것이 이용될 수 있다. 단열재(40)는 보강재(26)의 단열 성능을 향상시킬 뿐만 아니라, 충격 하중에 대한 감쇠 성능을 향상시킨다.

도 7에 도시된 멤브레인 조립체(41)는 도 6에 도시된 멤브레인 조립체(38)와 대부분의 구성이 같고, 다만, 단열재(40)의 내부에 통로(30)가 형성되어 있는 점이 다른 것이다. 통로(30)는 멤브레인(23)의 누설을 검사하기 위한 누설검사용 유체를 유동시키기 위한 것이다.

도 8에 도시된 멤브레인 조립체(42)는 보강재(26)의 외면에 완충재(43)가 배치된 것이다. 완충재(43)는 보강재(26)의 외면 전체를 감싸고 있으며, 단열 구조재(22)와 바닥부(27) 사이 및 주름부(25)와 지지부(28) 사이에서 충격 하중을 감쇠시키는 역할을 한다. 완충재(43)는 충격 하중을 감쇠시킬 뿐만 아니라, 보강재(26)와 단열 구조재(22)의 사이 및 보강재(26)와 주름부(25) 사이의 마찰을 줄여 보강재(26)의 표면 손상을 방지하는 역할을 한다. 완충재(43)로는 폴리머 코팅층 또는 탄성을 가지고 있는 다양한 재질의 것이 이용될 수 있다.

도 9에 도시된 멤브레인 조립체(44)는 보강재(26) 외면의 일부분에만 완충재(45)가 배치된 것이다. 완충재(45)는 보강재(26)의 바닥부(27)에 배치되어 보강 재(26)와 단열 구조재(22) 사이에서 충격 하중을 완충시키고, 바닥부(27)의 외면이 단열 구조재(22)와의 마찰에 의해 손상되는 것을 막아준다.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 멤브레인 조립체들 각각의 일부분을 나타낸 것으로, 보강재가 별도의 고정수단에 의해 단열 구조재에 고정된 것이다.

도 10에 도시된 멤브레인 조립체(46)는 단열 구조재(22)에 고정되어 있는 후크형 고정부재(47)로 보강재(26)를 고정한 것이다. 후크형 고정부재(47)는 플라스틱이나 금속, 또는 보강재(26)를 고정할 수 있는 다양한 재질로 이루어질 수 있다. 그리고 후크형 고정부재(47)는 그 재질에 따라 접착제, 용접, 또는 다른 기계적 방법으로 단열 구조재(22)에 결합될 수 있다. 후크형 고정부재(47)는 단열 구조재(22)의 표면(21)으로부터 수직으로 돌출된 후크(48)를 가지고 있으며, 이 후크(48)가 보강재(26)의 바닥부(27)에 형성되어 있는 삽입구멍(49)에 삽입됨으로써 보강재(26)를 단열 구조재(22)에 고정시킨다.

도 11에 도시된 멤브레인 조립체(50)는 고정수단으로써 후크형 플러그(51)를 이용한 것이다. 후크형 플러그(51)의 결합을 위해 보강재(26)의 바닥부(27)에는 삽입구멍(54)이 형성되어 있고, 단열 구조재(22)에는 결합구멍(55)이 형성되어 있다. 후크형 플러그(51)는 삽입구멍(54) 보다 큰 머리부(52)와, 결합구멍(55)에 삽입되어 쉽게 이탈되지 않는 후크(53)를 가지고 있다. 후크형 플러그(51)는 보강재(26)의 내부에서 삽입구멍(54)을 통해 결합구멍(55)으로 삽입됨으로써, 보강재(26)를 단열 구조재(22)에 고정시킨다.

보강재(26)를 단열 구조재(22)에 고정하기 위한 고정수단으로 도 10에 도시된 후크형 고정부재(47)와 도 11에 도시된 후크형 플러그(51)를 이용하면, 별도의 장착용 공구를 사용하지 않고 손쉽게 보강재(26)를 단열 구조재(22)에 고정할 수 있는 이점이 있다. 도 11에 도시된 후크형 플러그(51)는 보강재(26)의 바닥부(27)에서 외부로 돌출된 일체형 돌기로 구비될 수도 있다.

도 12에 도시된 멤브레인 조립체(56)는 고정수단으로써 나사(57)를 이용한 것이다. 나사(57)의 결합을 위해 보강재(26)의 바닥부(27)에는 삽입구멍(58)이 형성되어 있고, 단열 구조재(22)에는 나사구멍(59)이 형성되어 있다. 그리고 보강재(26)의 지지부(28)에는 나사(57)를 조이기 위한 공구를 나사(57)에 접근시키기 위한 관통구멍(60)이 형성되어 있다. 보강재(26)를 단열 구조재(22)에 배치한 상태에서 관통구멍(60)을 통해 나사(57)와 공구를 삽입하여 고정 작업을 수행할 수 있다.

도 10 내지 도 12에 도시된 것과 같이, 고정수단을 이용하여 보강재(26)를 먼저 단열 구조재(22)에 장착하면, 미리 장착된 보강재(26)가 멤브레인(23)의 주름부(25) 위치를 잡아주는 가이드 역할을 할 수 있다. 보강재(26)를 주름부(25)의 내부에 고정하기 위한 고정수단은 접착제와 함께 사용될 수도 있다.

도 13은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 멤브레인 조립체의 멤브레인을 나타낸 것이고, 도 15 내지 도 17은 도 13에 도시된 멤브레인에 결합될 수 있는 다양한 형태의 보강재를 나타낸 것이다.

도 13에 도시된 것과 같이, 멤브레인(61)은 복수의 주름부(62)가 수직으로 교차하도록 배치되어 있다. 주름부(62)가 교차하는 부분에는 특수한 형태의 교차부(63)가 형성되어 있다. 교차부(63)에 인접하는 주름부(62)의 양끝단에는 함몰부(64)가 형성되어 있다. 함몰부(64)는 주름부(62)의 정상부(65)가 함몰되어 옆으로 퍼진 형상으로 이루어진다. 함몰부(64)는 정상부(65)에서 완만하게 굽은 언덕부(66)와 언덕부(66)의 끝에 연결된 골부(67)를 포함한다. 도 14에 도시된 것과 같이, 골부(67)의 폭은 다른 부분의 폭보다 크고, 골부(67)의 내면에는 양측면으로 굽은 한 쌍의 요면부(68)가 형성되어 있다.

도 15 내지 도 17에 도시된 보강재는 굴곡부의 내면에 접하여 탄성 변형될 수 있는 압입수단을 가지고 있어서, 별도의 고정수단 없이 멤브레인에 고정될 수 있는 것이다.

도 15에 도시된 보강재(69)는 주름부(62)의 내면을 지지하기 위한 보강용 몸체(70)와 보강용 몸체(70)의 양단부에 구비되어 있는 폐쇄형 탄성변형부(71)를 포함한다. 폐쇄형 탄성변형부(71)는 보강용 몸체(70)의 단부 일부분을 절개하고, 최상부를 눌러 양측단을 외측으로 튀어나오게 소성 변형시킴으로써 형성할 수 있다. 폐쇄형 탄성변형부(71)의 양측단에는 외측으로 튀어나온 한 쌍의 걸쇠부(72)가 형성되어 있다. 걸쇠부(72)는 주름부(62)의 요면부(68)에 대응하는 부분으로, 요면부(68)에 압입되어 탄성 변형됨으로써 보강용 몸체(70)를 주름부(62) 내부에 고정시킬 수 있다. 보강용 몸체(70)의 양단부에는 주름부(62)의 양단부에 형성되어 있는 언덕부(66)에 대응하는 경사부(73)가 형성되어 있다.

도 16에 도시된 보강재(73)는 주름부(62)의 내면을 지지하기 위한 보강용 몸 체(74)와 보강용 몸체(74)의 양단부에 한 쌍씩 구비되어 있는 개방형 탄성변형부(75)를 포함한다. 개방형 탄성변형부(75)는 보강용 몸체(74)의 일부분을 절개하고 변형시킴으로써 보강용 몸체(74)와 일체로 형성할 수 있다. 개방형 탄성변형부(75)의 끝단에는 외측으로 굽은 걸쇠부(76)가 구비되어 있으며, 이 걸쇠부(76)가 주름부(62)의 요면부(68)에 압입됨으로써 보강용 몸체(74)는 별도의 고정수단 없이 주름부(62)의 내부에 고정될 수 있다. 보강용 몸체(74)의 양단부에는 주름부(62)의 언덕부(66)에 대응하는 경사부(77)가 형성되어 있다.

본 발명에 있어서, 폐쇄형 탄성변형부(71)나 개방형 탄성변형부(75)는 도시되고 설명된 것과 같이, 보강용 몸체(70)(74)의 일부분을 변형시킨 형태로 한정되지 않는다. 즉, 폐쇄형 탄성변형부(71)나 개방형 탄성변형부(75)는 별도로 제조된 후 보강용 몸체(70)(74)에 결합될 수도 있다.

도 17에 도시된 보강재(78)는 보강용 몸체(79)의 양단부에 압입수단인 확장형 클립(82)을 구비하고 있다. 보강재(78)는 확장형 클립(82)을 결합하기 위한 연장부(81)를 가지고 있다. 연장부(81)는 보강용 몸체(79)의 바닥부(80)에서 외측으로 돌출되어 있다. 확장형 클립(82)은 연장부(81)에 감긴 코일부(83), 주름부(62)의 내면에 접하여 탄성 변형될 수 있도록 코일부(83)의 양단부에서 주름부(62)의 내면 쪽으로 연장된 한 쌍의 암(84)을 포함한다. 보강재(78)가 주름부(62)의 내부에 삽입될 때, 암(84)의 끝단이 주름부(62)의 요면부(68)에 접하여 클립(82)이 탄성 변형됨으로써 보강재(78)는 주름부(62)의 내부에 고정될 수 있다.

도 15 내지 도 17에 도시된 보강재(69)(73)(78)는 주름부(62)에 내면에 접하 여 탄성 변형되는 압입수단을 가지고 있기 때문에, 접착제나 별도의 고정수단 없이 주름부(62)의 내부에 고정될 수 있다. 따라서, 단열 구조재(22)의 구조 변경 없이 종래의 시공방법으로 보강재를 설치하여 주름부(62)의 강성을 보강할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명은 기재된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.

도 1 및 도 2는 종래의 멤브레인 및 멤브레인의 주름부를 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 멤브레인 조립체의 일부분을 나타낸 단면도이다.

도 4 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 의한 멤브레인 조립체들 각각의 일부분을 나타낸 단면도이다.

도 13은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 멤브레인 조립체의 멤브레인을 나타낸 사시도이다.

도 14는 도 13의 A-A 선을 따라 취한 단면도이다.

도 15 내지 도 17은 도 13에 도시된 멤브레인에 결합될 수 있는 다양한 형태의 보강재를 나타낸 사시도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

22 : 단열 구조재 23, 61 : 멤브레인

25, 62 : 주름부 26, 34, 69, 73, 78 : 보강재

27, 35, 80 : 바닥부 28, 37 : 지지부

29, 70, 74, 79 : 보강용 몸체 32 : 보강 파이프

39 : 보강살 40 : 단열재

43, 45 : 완충재 47 : 후크형 고정부재

51 : 후크형 플러그 57 : 나사

63 : 교차부 64 : 함몰부

66 : 언덕부 67 : 골부

71 : 폐쇄형 탄성변형부 75 : 개방형 탄성변형부

82 : 확장형 클립

Claims

단열 구조재에 결합되는 멤브레인에 구비된 주름부의 강성을 보강하기 위한 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재에 있어서,

상기 단열 구조재와 상기 주름부 사이에 배치되고,

상기 단열 구조재에 접하도록 그 외면이 평탄한 바닥부와, 상기 주름부의 내면에 접하도록 상기 주름부의 내면에 대응하는 외면을 갖는 지지부를 구비하고, 그 단면이 폐곡선으로 이루어진 파이프 형상의 보강용 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재.
제 1 항에 있어서,

상기 보강재의 내부에 배치되어 상기 보강재의 내면을 지지하는 보조 보강수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재.
제 2 항에 있어서,

상기 보조 보강수단은 단면이 원형인 보강 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재.
제 2 항에 있어서,

상기 보조 보강수단은 상기 보강재의 내면에 접하도록 상기 보강재의 중앙에 서 외측으로 뻗은 복수의 보강살을 포함하는 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재.
제 1 항에 있어서,

상기 보강재의 단열 성능을 향상시키기 위해 상기 보강용 몸체의 내부에 배치된 단열재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재.
제 5 항에 있어서,

상기 단열재의 내부에 누설검사용 유체가 유동할 수 있는 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재.
제 1 항에 있어서,

상기 보강용 몸체의 표면경도는 상기 멤브레인의 경도보다 낮은 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재.
제 1 항에 있어서,

상기 보강재의 충격 하중을 감쇠시키기 위해 상기 보강용 몸체의 외면에 결합되어 있는 완충재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재.
제 1 항에 있어서,

상기 보강용 몸체는 상기 단열 구조재와의 결합을 위한 삽입구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재.
제 1 항에 있어서,

상기 주름부의 내면에 접하여 탄성 변형됨으로써 상기 보강용 몸체를 상기 주름부의 내부에 고정시킬 수 있도록 상기 보강용 몸체의 끝단에 구비된 압입수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재.
제 10 항에 있어서,

상기 압입수단은 주름부의 내면에 접하여 탄성 변형될 수 있도록 상기 보강용 몸체의 일부가 변형되어 이루어진 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강재.
제 10 항에 있어서,

상기 보강용 몸체의 바닥부 끝단에서 외측으로 연장된 연장부를 더 포함하고,

상기 압입수단은, 상기 연장부에 감긴 코일부와, 상기 주름부의 내면에 접하여 탄성 변형될 수 있도록 상기 코일부의 양쪽 끝단에서 상기 주름부의 내면 쪽으로 연장된 한 쌍의 암을 갖는 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인용 보강 재.
평탄한 표면을 갖는 단열 구조재와;

상기 단열 구조재의 평탄한 표면에 결합되고, 외측으로 융기된 복수의 주름부를 갖는 멤브레인과;

상기 단열 구조재와 상기 주름부 사이에 배치되고, 상기 단열 구조재에 접하도록 그 외면이 평탄한 바닥부와, 상기 주름부의 내면에 접하도록 상기 주름부의 내면에 대응하는 외면을 갖는 지지부를 구비하고, 그 단면이 폐곡선으로 이루어진 파이프 형상의 보강용 몸체를 갖는 보강재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주름부를 갖는 멤브레인 조립체.
제 13 항에 있어서,

상기 보강용 몸체는 삽입구멍을 구비하고,

상기 보강재를 상기 단열 구조재에 고정하기 위해 상기 삽입구멍을 관통하여 상기 단열 구조재에 결합된 고정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 조립체.
제 13 항에 있어서,

상기 주름부의 끝단에는 상기 단열 구조재 쪽으로 함몰된 함몰부가 형성되어 있고,

상기 보강용 몸체의 끝단에는 상기 보강용 몸체를 상기 주름부의 내부에 고정할 수 있도록 상기 함몰부의 내면에 접하여 탄성 변형되는 압입수단이 구비된 것을 특징으로 하는 멤브레인 조립체.
주름부를 갖는 멤브레인과, 상기 멤브레인이 결합되는 평탄한 표면을 갖는 단열 구조재를 포함하는 멤브레인 조립체의 시공방법에 있어서,

a) 상기 주름부의 내면과 상기 단열 구조재의 표면 사이에 상기 단열 구조재의 표면에 대응하는 외면을 갖는 바닥부 및 상기 주름부의 내면에 대응하는 외면을 갖는 지지부를 갖는 보강재를 배치하는 단계와;

b) 상기 주름부의 내면이 상기 보강재의 외면과 접하도록 상기 멤브레인을 상기 단열 구조재의 표면에 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 조립체의 시공방법.
제 16 항에 있어서,

상기 a) 단계는 접착제를 이용하여 상기 주름부의 내면과 상기 단열 구조재의 표면 중 어느 하나에 상기 보강재를 접착하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 조립체의 시공방법.
제 16 항에 있어서,

상기 a) 단계는 상기 단열 구조재와 상기 보강재 중 어느 하나에 외부로 돌 출되도록 구비된 고정수단을 다른 하나에 삽입함으로써 상기 보강재를 상기 단열 구조재의 표면에 고정하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 조립체의 시공방법.
제 16 항에 있어서

상기 a) 단계는 상기 보강재의 일부분을 상기 주름부의 내면에 접촉시켜 탄성 변형시킴으로써 상기 보강재를 상기 주름부 내부에 압입하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 조립체의 시공방법.