KR20210057357A - 원형관 플랜지 연결부의 차수커버, 이를 이용한 원형관의 차수구조, 원형관의 차수 시공방법 및 이에 의해 구축되는 수중 가시설물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상,하층으로 적층된 원형관의 플랜지 연결부의 외주면에 차수재를 밀착 배치하고, 플랜지 연결부와 차수재의 표면을 수밀하게 감싸도록 차수커버를 장착하며, 차수커버의 제1, 2 평판부에 각각 형성된 체결홀과 플랜지 연결부에 구비된 관통홀을 관통하도록 체결장치를 가압 체결하여 차수커버를 플랜지 연결부에 고정 설치함으로써, 차수재와 차수커버에 의한 2중 차수에 의해 플랜지의 연결부가 매우 수밀하게 연결되어 우수한 차수성능을 발휘하는 “원형관 플랜지 연결부의 차수커버, 이를 이용한 원형관의 차수구조, 원형관의 차수 시공방법 및 이에 의해 구축되는 수중 가시설물”에 관한 것이다.

Description

원형관 플랜지 연결부의 차수커버, 이를 이용한 원형관의 차수구조, 원형관의 차수 시공방법 및 이에 의해 구축되는 수중 가시설물{Sealing Cover and Sealing Method for Waterproof of Flange Connection between Steel Pipe, and Cofferdam constructed by such Method}

본 발명은 상,하층의 원형관을 차수커버를 이용하여 수밀하게 연결하는 기술에 관한 것으로서, 구체적으로 상,하층으로 적층된 제1 및 제2 원형관의 플랜지 연결부에 차수구조를 형성하여 서로 연결함에 있어서, 플랜지 연결부의 외주면에 차수(遮水)재를 밀착 배치하고, 플랜지 연결부와 차수재의 표면을 수밀하게 감싸도록 차수커버를 장착하며, 차수커버의 제1, 2 평판부에 각각 형성된 체결홀과 플랜지 연결부에 구비된 관통홀을 관통하도록 체결장치를 가압 체결하여 차수커버를 플랜지 연결부에 고정 설치함으로써, 차수재와 차수커버에 의한 2중 차수에 의해 플랜지의 연결부가 매우 수밀하게 연결되고, 제1 및 제2 원형관이 연직 정렬된 상태로 정확하게 결합되어 원형관 조립체를 형성하며, 원형관 조립체가 복수개 층으로 적층되어 일체화됨으로써 구축되는 구조체(예를 들면, 가물막이 구조물) 전체의 차수성능을 향상시킬 수 있는 “원형관 플랜지 연결부의 차수커버, 이를 이용한 원형관의 차수구조, 원형관의 차수 시공방법 및 이에 의해 구축되는 수중 가시설물”에 관한 것이다.

가물막이는 수중 공사에서 물의 유입을 막아 건식 작업공간 확보를 위해 임시로 설치되는 수중 가(假)시설물로서, 주로 교량의 교각, 수중 구조물의 말뚝기초의 시공 및 보수 공사 등에 사용된다. 수중 가시설물에는 가물막이 이외에도 말뚝 형태 부재 등과 같이 지지부재로서의 목적이나 기타 다양한 목적을 위해 시공되는 각종 시설물이 포함된다. 본 명세서에서는 편의상 수중 가시설물로서 “가물막이”를 예시하여 본 발명 및 종래 기술을 설명하였으나, 본 발명의 수중 가시설물은 가물막이에만 한정되는 것은 아니며, 수중 또는 수상에서의 작업을 위해 수중에 연직하게 설치되는 지지부재 등의 다양한 목적의 수중 구조물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

복수개의 원형관을 수중에 투입하고 상,하로 연직 결합하여 가물막이를구축함에 있어서는 연결부의 차수가 매우 중요하다. 일반적으로는 상,하층의 원형관에 각각 플랜지를 형성하고, 플랜지가 서로 마주 접한 상태에서 플랜지를 용접하거나 또는 체결볼트로 플랜지를 관통시켜 결속하는 방식 등이 사용되었다. 대한민국 등록특허공보 제10-0396838에는 복수 개의 원주 방향 분할판을 볼트 결합에 의해 조립하여 교각의 상측에 가물막이를 구축하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 이러한 종래의 차수 시공방법에서는 분할판의 결합하기 위한 용접이나 볼트 결합 작업이 수중에서 이루어지는데, 작업 중 조류와 파도의 영향에 의한 연결부의 변위 발생이 빈번하여 시공의 정확성이 떨어지고, 잠수하여 작업하는 작업자의 안전이 위험에 상시 노출되는 문제가 있었다. 또한, 충분한 차수가 이루어지지 않는다는 한계가 있다.

0001)대한민국 등록특허공보 제10-0396838호(2003.09.06. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점과 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 상,하층으로 적층된 한 쌍의 원형관 플랜지 연결부에 차수구조를 형성하여 서로 연결함에 있어서, 플랜지 연결부의 외주면에 차수재를 밀착 배치하고, 플랜지 연결부와 차수재의 표면을 수밀하게 감싸도록 차수커버를 끼워 장착하며, 차수커버의 평판부 각각에 형성된 체결홀과 플랜지 연결부의 관통홀을 관통하는 체결장치를 가압 체결하여 차수커버를 플랜지 연결부에 고정 설치함으로써, 차수재와 차수커버에 의한 2중 차수에 의해 플랜지 연결부가 매우 수밀한 상태를 이루게 되는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명에서는 제1 및 제2 원형관을 조립 결합하는 작업이 모두 수면 위에서 이루어지며, 신속하고 간단한 작업과정으로 진행되도록 함으로써, 제1 및 제2 원형관을 수밀하게 조립 결합시키는 작업을 간소화할 뿐만 아니라 시공성 및 시공 품질을 개선할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

더 나아가, 본 발명의 차수커버 내지 차수구조를 이용하여 구축된 완료된 수중 가시설물은 그 부재들이 분리 가능하게 결합되어 사용 완료 후에 해체와 회수가 용이하고, 원형관의 개수를 조절하여 수중 가시설물의 연직 길이를 시공위치의 수심에 따라 변경 가능하게 구성되도록 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 상,하층으로 적층된 원형관의 플랜지 연결부를 차수하기 위한 차수커버로서, 서로 평행한 제1 평판부와 제2 평판부 및 그 사이에서 제1 평판부와 제2 평판부의 외측 가장자리를 연직 방향으로 연결하는 중간부를 포함하도록 구성되어, 플랜지 연결부의 외면에 끼워 설치되었을 때 플랜지 연결부의 상,하면 및 외주면을 일체로 감싸게 되며, 제1 평판부 및 제2 평판부 각각에는 원주 방향으로 간격을 두고 복수개의 체결홀이 관통 형성되어 있으며, 플랜지 연결부의 상,하면 및 외주면을 일체로 감싸게 설치된 상태에서, 체결홀과 원형관의 플랜지에 구비된 관통홀에 체결장치를 관통시켜서 가압 체결하게 되면, 제1 평판부와 제2 평판부가 플랜지 연결부의 상,하면에 밀착된 상태로 고정 설치됨으로써 플랜지 연결부를 수밀하게 차수하게 되는 것을 특징으로 하는 차수커버가 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 상,하층으로 적층된 원형관 사이의 플랜지 연결부를 수밀하게 연결하기 위한 차수구조로서, 띠형태의 차수재가 플랜지 연결부의 외주면에 밀착 배치되고, 청구항 제1항에 의한 차수커버가, 플랜지 연결부의 상,하면 및 차수재가 밀착배치된 플랜지 연결부의 외주면을 일체로 감싸는 형태로 플랜지 연결부의 외면에 장착되며, 체결장치가 플랜지 연결부에 관통 체결되는데, 체결장치가 플랜지 연결부에 장착된 차수커버에도 관통된 상태로 가압 체결됨으로써, 차수커버의 제1 평판부와 제2 평판부가 플랜지 연결부의 상,하면에 밀착되도록 플랜지 연결부에 밀착된 상태로 고정 설치되어, 플랜지 연결부에는 차수재에 의한 1차 차수층과, 차수커버에 의한 2차 차수층으로 이루어진 2중의 차수층이 형성되는 것을 특징으로 하는 차수구조가 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 상,하층으로 적층된 원형관 사이의 플랜지 연결부를 수밀하게 연결하는 차수 시공방법으로서, 띠형태의 차수재를 플랜지 연결부의 외주면에 밀착 배치하는 단계, 청구항 제1항에 의한 차수커버가 플랜지 연결부의 상,하면 및 차수재가 밀착배치된 플랜지 연결부의 외주면을 일체로 감싸도록, 청구항 제1항의 차수커버를 플랜지 연결부의 외면에 장착하는 단계 및 체결장치를 플랜지 연결부에 관통 체결하되 체결장치를 플랜지 연결부에 장착된 차수커버에도 관통시켜서 가압 체결하는 단계를 포함함으로써, 차수커버의 제1 평판부와 제2 평판부가 플랜지 연결부의 상,하면에 밀착되도록 플랜지 연결부에 밀착된 상태로 고정 설치되어, 플랜지 연결부에는 차수재에 의한 1차 차수층과, 차수커버에 의한 2차 차수층으로 이루어진 2중의 차수층을 가지도록 원형관의 플랜지 연결부를 수밀하게 연결하는 것을 특징으로 하는 차수 시공방법이 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 복수개의 원형관이 적층되어 형성되는 수중 가시설물로서, 상,하층으로 적층된 원형관의 각각에 구비된 플랜지가 서로 접하여 플랜지 연결부가 형성되고, 플랜지 연결부에는 청구항 제3항의 차수구조가 형성되어 있는 특징으로 하는 수중 가시설물이 제공된다.

상기한 본 발명의 차수커버, 이를 이용한 차수구조, 차수 시공방법 및 이에 의해 구축되는 수중 가시설물에 있어서, 차수커버의 체결홀은 원형관의 중심방향으로 개방되는 형태로 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 상,하층으로 적층된 제1 및 제2 원형관 플랜지 연결부의 외주면에 차수재를 배치하고, 그 외면에 차수커버를 장착하되 체결장치에 의한 가압 체결로 플랜지 연결부에 빈 틈 없이 고정 설치함으로써, 플랜지의 연결부가 매우 견고하고 수밀하게 연결되고, 제1 및 제2 원형관이 연직 정렬된 상태로 정확하게 결합되어 원형관 조립체를 형성하며, 원형관 조립체가 복수개 층으로 적층되어 일체화됨으로써 구축되는 구조체 전체의 차수성능을 향상시킬 수 있는 매우 유리한 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명의 차수커버는 사전 제작되고 시공 현장으로 운반되어 플랜지 연결부에 끼우는 간단한 작업에 의해 설치되므로, 차수커버의 품질 유지로 전체 차수 구조의 시공 품질 개선이 가능하고, 원형관 플랜지 연결부에 차수 구조를 시공하는 단계가 간소화되므로 작업 효율이 향상되고 소요 기간이 단축되는 장점이 발휘된다. 또한, 이러한 차수구조 시공 및 접합 조립 작업이 모두 수면 위에서 이루어지므로 수중 작업이 필요 없거나 최소화되어, 공사 비용이 절감되고 시공 정확도가 향상되는 장점이 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에 따라 차수커버 내지 차수구조를 이용하여 가물막이 등의 수중 가시설물을 구축하는 경우, 사용이 완료된 가물막이 구조물은 그 부재들이 효율적으로 분리 가능하게 결합되어 해체와 회수가 용이하고, 원형관의 개수를 조절하여 수중 가시설물의 연직 길이를 시공위치의 수심에 따라 변경할 수 있으므로 회수되는 부재를 효율적으로 재사용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 제1 실시예에 따라 차수커버를 이용하여 제1 및 제2 원형관이 접합 조립된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 플랜지 접합부에 차수재와 차수커버가 조립 설치되는 것을 보여주는 개략적인 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 선 A-A에 대한 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 4의 원 B에 대한 개략적인 확대도이다.
도 6은 도 3에 도시된 차수커버의 개략적인 사시도이다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 제1 실시예에 따라 플랜지 연결부의 차수구조를 시공하는 과정을 순차적으로 보여주는 개략적인 확대 단면 사시도이다.
도 9 및 도 10은 각각 본 발명의 제1 실시예에 따라 체결장치의 가체결 상태에서 차수커버를 설치하는 과정을 순차적으로 보여주는 개략적인 확대 단면 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따라 플랜지 접합부에 차수재와 차수커버가 조립 설치되는 것을 보여주는 개략적인 분해사시도이다.
도 12는 도 11의 차수커버의 개략적인 사시도이다.
도 13 및 도 14은 각각 본 발명의 제2 실시예에서 차수커버를 설치하는 과정을 순차적으로 보여주는 개략적인 확대 단면 사시도이다.
도 15 내지 도 17은 각각 ㄷ자 형태 단면의 차수재를 이용한 본 발명의 제3실시예에 따라 플랜지 연결부의 차수구조를 시공하는 과정을 순차적으로 보여주는 개략적인 확대 단면 사시도이다.
도 18은 단일 부재로 제작되고 개방형 체결홀이 형성된 본 발명의 또다른 실시예에 따른 차수커버에 대한 개략적인 사시도이다.
도 19는 단일 부재로 제작되고 폐합형 체결홀이 형성된 본 발명의 또다른 실시예에 따른 차수커버에 대한 개략적인 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 특히, 청구범위를 포함한 본 명세서에서 사용하는 용어에 대한 의미는 아래와 같다.

“원형관”은 완전한 원(圓)의 형태의 단면을 갖는 관부재로 예시되었으나, 타원형 형태를 포함하는 형상의 단면을 갖는 관부재를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 한 쌍의 원형관이 연직 적층되었을 때 상부 원형관을 “제1 원형관”으로 기재하고 하부 원형관은 “제2 원형관”으로 기재한다. “제1 플랜지”는 제1 원형관의 하단에 구비되는 것을 지칭하며, “제2 플랜지”는 제2 원형관의 상단에 구비되는 것을 지칭한다. “플랜지 연결부”는, 한 쌍의 원형관이 연직 방향으로 적층되었을 때 제1 원형관의 제1 플랜지와 제2 원형관의 제2 플랜지가 마주 접하는 부분으로서 제1 및 제2 플랜지를 모두 포함하는 의미로 이해되어야 한다. 앞서 언급한 것처럼 본 명세서에서는 편의상 “수중 가시설물”로서 교각과 같은 수중 구조물의 구축, 보수 등을 위한 건식 작업공간 확보 목적으로 설치되는 "가물막이"를 예시하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 수중 가시설물은 가물막이에만 한정되는 것은 아니며, 수중 또는 수상에서의 작업을 위해 복수개의 관부재를 수중에 연직하게 적층 설치하여 구축되는 지지부재 등의 다양한 목적의 수중 구조물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한 본 명세서에서는 체결장치가 “볼트 및 너트”로 예시되었으나, 체결장치의 종류 및 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따라 플랜지 연결부(2)의 차수커버(3)를 이용하여 제1 및 제2 원형관(1a, 1b)이 접합 조립된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 3에는 제1 및 제2 원형관(1a, 1b)의 플랜지 접합부에 차수재(4)와 차수커버(3)가 조립 설치되는 것을 보여주는 개략적인 분해사시도가 도시되어 있다. 도 4에는 도 1의 선 A-A에 대한 개략적인 단면도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 3의 원 B 부분의 개략적인 확대도가 도시되어 있다.

도면에 예시된 것처럼, 상,하로 적층되는 제1 및 제2 원형관(1a, 1b)은, 그 플랜지가 서로 마주접하면서 플랜지 접합부(2)를 이루게 되는데, 플랜지 접합부(2)의 외주면에는 차수재(4)가 밀착되고, 차수커버(3)가 플랜지 연결부(2)의 표면과 차수재(4)를 한 번에 감싸도록 설치되고, 볼트(50)와 너트(51)로 이루어진 체결장치를 플랜지 접합부(2)에 관통시켜 체결하되, 체결장치로 차수커버(3)를 플랜지에 밀착시켜서 견고히 고정하여 본 발명의 차수구조를 형성함으로써, 플랜지 연결부(2)를 효과적으로 차수하게 된다. 상,하로 적층된 제1 및 제2 원형관(1a, 1b)는 플랜지 연결부(2)가 차수커버(3) 및 체결장치(5)에 의해 상호 결합되어 원형관 조립체(100)를 형성하게 된다.

도 2 내지 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 차수구조에 있어서, 차수재(4)는 띠 형태의 판부재로 이루어지는데, 차수재(4)가 연직하게 세워졌을 때 그 높이 즉, 차수재(4)의 폭은 플랜지 접합부(2)의 연직 높이에 대응되는 것이 바람직하다. 즉, 차수재(4)의 폭은 제1 원형관(1a)의 제1 플랜지 두께와 제2 원형관(1b)의 제2 플랜지 두께를 합한 것과 동일한 것이 바람직한 것이다. 물론 차수재(4)의 폭이, 제1 원형관(1a)의 제1 플랜지 두께와 제1 원형관(1a)의 제1 플랜지 두께를 합한 것보다 작아도 무방하다. 차수재(4)는 플랜지 접합부(2)의 외주면에 밀착되어, 제1, 2 플랜지 사이의 틈으로 물이 유입되는 것을 차단하는 1차적인 차수기능을 발휘한다. 차수재(4)를 설치함에 있어서, 필요에 따라서는 플랜지 접합부(2)의 외주면과 차수재(4) 사이에 접착제를 도포하여 차수재(4)를 플랜지 접합부(2)의 외주면에 부착할 수도 있다. 차수재(4)는 고무 등과 같이 플랜지 접합부(2)의 외면에 잘 밀착될 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 도 2 내지 도 5에 도시된 차수재(4)는 띠 형태의 판부재로 이루어져 있으나, 후술하는 것처럼 차수재(4)는 플랜지 연결부(2)의 상,하 표면과 그 외주면을 모두 감쌀 수 있도록 원주방향으로 "ㄷ"자 형태의 단면을 가지도록 구성될 수도 있다.

도 6에는 도 1 내지 도 5에 도시된 차수커버(3)만을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 차수커버(3)는 플랜지 연결부(2)의 외면에 끼워 장착되었을 때 플랜지 연결부(2)의 상,하 표면과 그 외주면에 배치된 차수재(4)를 한 번에 감쌀 수 있는 구성을 가지고 있다. 구체적으로 도 6에 예시된 실시예의 경우, 차수커버(3)는 서로 간격을 두고 나란하게 위치하는 제1 평판부(30)와 제2 평판부(31), 그리고 제1 평판부와 제2 평판부의 외측 가장자리를 연직 방향으로 연결하는 중간부(32)를 포함하여, "ㄷ"자 형태의 단면을 가지도록 구성되어 있다. 차수커버(3)를 플랜지 연결부(2)에 설치하였을 때, 제1 평판부(30) 및 제2 평판부(31)는 각각 플랜지 연결부(2)의 상,하면에 각각 접하고, 중간부(32)는 차수재(4)에 외측에 접하면서, 플랜지 연결부(2)의 3면(상,하면 및 외주면)을 모두 감싸게 된다. 필요에 따라서는 차수커버(3)의 내측면에 접착제를 도포하여 설치할 수도 있다.

차수커버(3)의 제1 및 제2 평판부(30, 31)에는 각기 체결장치(5)가 관통되는 복수개의 체결홀(33)이 원주 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 제1 및 제2 원형관(1a, 1b) 각각의 플랜지에는 원주를 따라 복수개의 관통홀(20)이 구비되어 있는데, 차수커버(3)의 체결홀(33)은 플랜지의 관통홀(20)과 연직 방향으로 정렬되는 위치에 형성된다. 따라서 차수커버(3)를 플랜지 연결부에 장착하였을 때, 체결홀(33)은 플랜지 연결부(2)의 관통홀(20)과 일치되게 배치되어 연직방향으로 연장된 공동(空洞)을 형성하게 된다.

도 3 내지 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예에서, 차수커버(3)의 체결홀(33)은 원형관의 중심 방향을 향해 연장되어 개방된 형태로 형성되어 있다. 제1 실시예와 같이 차수커버(3)가 개방형의 체결홀(33)을 구비함으로써, 차수커버(3)를 일정 범위에서 그 곡률 중심 방향으로 구부리고 펴는 것이 가능하여 차수커버(3)의 원주방향 곡률에 변화를 줄 수 있게 되고, 그에 따라 차수커버(3)는 설치될 플랜지 연결부(2)의 형상에 대해 매우 우수한 구조적 유연성을 발휘하게 된다. 따라서 플랜지 연결부(2)에 다양한 이유로 인한 오차가 존재하더라도 차수커버(3)를 용이하게 플랜지 연결부(2)에 설치될 수 있게 되는 장점이 발휘된다. 이를 위하여 제1 실시예의 차수커버(3)는 가요성(可撓性) 재료로 제작되는 것도 바람직하다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 체결홀(33)이 “U”형으로 형성되어 있으나, 체결홀(33)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 이와 같이 개방형 체결홀(33)이 형성되어 있는 경우에는, 후술하는 것처럼, 볼트(50)와 너트(51)를 플랜지 연결부(2)에 임시로 가체결한 상태에서도 차수커버(3)를 용이하게 설치할 수 있게 되는 추가적인 장점이 발휘된다.

도 7 및 도 8에는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따라 플랜지 연결부(2)의 차수구조를 시공하는 과정을 순차적으로 보여주는 개략적인 확대 단면 사시도가 도시되어 있다. 제1 및 제2 원형관(1a, 1b)을 상,하로 적층하여 플랜지가 서로 마주 접하게 만들어서 플랜지 접합부(2)를 형성한다. 후속하여 도 7에 예시된 바와 같이, 플랜지 연결부(2)의 외주면에는 차수재(4)를 설치한다. 차수재(4)의 설치에 의해 플랜지 연결부(2)의 제1 차수층을 형성하게 된다. 후속하여 플랜지 연결부(2)와 차수재(4)의 표면을 수밀하게 감싸는 형태로 차수커버(3)를 장착하고 체결장치(5)를 이용하여 플랜지 연결부(2)를 가압 체결하여 차수커버(3)를 플랜지 연결부(2)에 고정 설치함으로써, 플랜지 연결부(2)의 제2 차수층을 형성하게 된다.

앞서 언급한 것처럼, 차수재(4)를 설치할 때 접착제 등을 이용하여 플랜지 연결부(2)의 외주면에 차수재(4)를 접착 설치할 수도 있으며, 더 나아가 차수커버(3)의 내측면에도 접착제 등을 도포하여 차수커버(3)가 플랜지 연결부(2)에 더욱 안정적으로 장착되게 할 수도 있다. 플랜지 연결부(2)를 체결하기 위한 볼트(50)를 관통홀(20)에 삽입하고 너트(51)로 체결함에 있어서, 본 발명에서는 체결장치(5)를 이루는 볼트(50)와 너트(51)가 각각 차수커버(3)의 제1 및 제2 평판부(30, 31)를 가압하게 된다. 차수커버(3)를 플랜지 연결부(2)에 설치하였을 때, 차수커버(3)의 체결홀(33)은 제1 및 제2 원형관의 플랜지에 형성된 관통홀(20)과 연직 방향으로 정렬되는 위치에 있게 된다. 따라서 체결장치(5)를 체결홀(33)과 관통홀(20)에 관통 체결하게 되면 볼트(50)와 너트(51)가 각각 차수커버(3)의 제1 및 제2 평판부(30, 31)를 가압하여, 제1 및 제2 평판부(30, 31)가 플랜지 연결부(2)의 상,하면에 더욱 강하게 밀착되고, 그에 따라 플랜지 연결부(2)에 차수커버(3)가 견고하게 고정 설치됨과 동시에 차수커버(3)에 의한 차수성능이 더욱 향상되는 것이다. 즉, 상기한 본 발명의 가압 체결 방식에 의하면, 차수커버(3)가 플랜지 연결부(2)에 빈 틈 없이 밀착되어 견고하게 고정 결합되므로, 플랜지 연결부(2)의 차수구조가 조류나 파도 등에 의한 외압에 대한 저항성을 발휘하며 더욱 수밀하게 유지될 수 있는 장점이 발휘된다.

차수커버(3)의 체결홀(33)이 개방형으로 이루어진 제1 실시예의 경우에는, 차수커버(3)를 설치함에 있어서, 차수커버(3)의 장착 전에 플랜지 연결부(2)에 볼트(50) 및 너트(51)을 먼저 임시로 가(假)체결시키고, 차수커버(3)를 차후에 설치할 수도 있다. 도 9 및 도 10에는 각각 본 발명의 제1 실시예에서, 볼트(50)과 너트(51)의 가체결 상태에서 차수커버(3)를 설치하는 과정을 순차적으로 보여주는 개략적인 확대 단면 사시도가 도시되어 있다. 도면에 예시된 것처럼 우선 플랜지 연결부(2)의 관통홀(20)을 통해 볼트(50) 및 너트(51)을 가체결시킨다. 후속하여 제1 실시예의 차수커버(3)를 체결홀(33)이 개방된 방향으로 끼워 장착하게 되면, 볼트(50)가 체결홀(33)에 끼워지면서 차수커버(3)의 제1 평판부(30)와 제2 평판부(31)가 플랜지 연결부(2)의 상,하면을 덮게 된다. 이러한 상태에서 볼트(50) 및 너트(51)을 완전히 체결시키게 되면, 볼트(50)의 머리와 너트(51)가 차수커버(3)의 제1 및 제2 평판부(30, 31)를 가압하여 제1 및 제2 평판부(30, 31)가 플랜지 연결부(2)의 상,하면에 더욱 강하게 밀착된 상태로 차수커버(3)가 설치된다.

이러한 제1 실시예의 차수커버(3)의 개방형 체결홀(33) 구성에 의하면, 차수커버(3)의 체결홀(33)과 플랜지 연결부(2)의 관통홀(20)이 연직 정렬되는 정확한 위치에 차수커버(3)를 쉽고 빠르게 장착할 수 있고, 시공 정확도가 향상되는 장점이 있다. 물론 제1 실시예의 차수커버(3)를 설치함에 있어서, 먼저 차수커버(3)를 플랜지 연결부(2)에 장착하여 체결홀(33)과 관통홀(20)이 연직 정렬된 상태에서, 볼트(50)를 차수커버(3)의 체결홀(33)과 플랜지 연결부(2)의 관통홀(20)로 통과시켜 가압 체결시켜 차수커버(3)를 플랜지 연결부(2)에 고정 설치할 수도 있다.

본 발명에 있어서 차수커버(3)에 형성된 체결홀(33)은 개방형의 구멍이 아니라, 단순한 구멍 형태의 폐합형 구멍으로 형성될 수도 있다. 도 11에는 체결홀이 폐합형 구멍으로 이루어진 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수개의 차수커버가 플랜지 연결부 상에 장착되기 전 상태의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 12에는 도 11의 차수커버에 대한 개략적인 확대 사시도가 도시되어 있다. 제2 실시예에서 차수커버(3)의 체결홀(33)은, 앞서 살펴본 제1 실시예와 달리 폐합된 형태로 형성된다. 도면에 예시된 바에 의하면, 체결홀(33)이 원형으로 형성되어 있으나, 체결홀(33)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 실시예로 제시된 차수커버(3)의 기타 구성을 앞서 설명한 제1 실시예의 차수커버와 동일한 바, 반복 설명은 생략한다.

제2 실시예에 따른 차수커버(3)의 장착은 플랜지 연결부(2)의 관통홀(20)에 체결장치(5)를 체결하기 전에 이루어져야 한다. 도 13 및 도 14에는 각각 본 발명의 제2 실시예에서, 차수커버(3)를 장착한 후 볼트(50)과 너트(51)을 체결하는 과정을 순차적으로 보여주는 개략적인 확대 단면 사시도가 도시되어 있다. 제2 실시예의 경우에는 도면에 예시된 것처럼 우선 차수커버(3)를 플랜지 연결부(2)에 그 3면을 감싸도록 끼워 장착한다. 후속하여 차수커버(3)의 체결홀(33)과 플랜지 연결부(2)의 관통홀(20)이 연직 정렬된 상태에서 체결홀(33)과 관통홀(20)을 통해 볼트(50) 및 너트(51)로 가압 체결하여 차수커버(3)를 플랜지 연결부(2)에 고정 설치한다.

위에서 도면을 참조하여 설명한 실시예의 경우, 차수커버(3)는 플랜지 연결부(2)의 원주를 따라 소정 길이를 가지고 있는 분할편으로 제작되며, 따라서 위에서 설명한 차수커버(3)의 설치 단계를 반복함으로써, 복수개의 차수커버(3)를 원주방향으로 연속 배치하여 플랜지 연결부(2)의 원주 전체를 덮게 된다. 이때, 원주 방향으로 연속 배치된 차수커버(3) 사이를 서로 수밀하게 일체화시켜 그 원주 방향 단부 사이에 틈이 존재하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

도 2 내지 도 14를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에는 띠 형태의 판부재로 이루어진 차수재(4)가 구비되어 있으나, 필요에 따라서는 원주방향으로 "ㄷ"자 형태의 단면을 가지는 차수재(4)를 이용할 수도 있다. 도 15 내지 도 17에는 각각 ㄷ자 형태 단면의 차수재를 이용한 본 발명의 제3실시예에 따라 플랜지 연결부(2)의 차수구조를 시공하는 과정을 순차적으로 보여주는 도면이 도시되어 있는데, 도 15에는 도 7에 대응되는 도면이 도시되어 있고, 도 16에는 도 15에 후속하여 체결장치(5)와 차수커버(3)를 설치하는 것을 보여주는 도면이 도시되어 있으며, 도 17에는 도 16에 후속하여 차수재(4)와 차수커버(3)의 설치가 완료된 상태를 보여주는 도 10에 대응되는 도면이 도시되어 있다.

본 발명에 있어서, 차수재(4)는 플랜지 연결부(2)의 상,하 표면과 그 외주면을 모두 감쌀 수 있도록 원주방향으로 "ㄷ"자 형태의 단면을 가지도록 구성될 수도 있는 바, 이 경우 제1 및 제2 원형관(1a, 1b)을 상,하로 적층하여 플랜지가 서로 마주 접하게 만들어서 플랜지 접합부(2)를 형성한 후, 도 15에 예시된 바와 같이, 플랜지 연결부(2)의 상,하 표면과 외주면에 밀착되도록 차수재(4)를 설치하여, 플랜지 연결부(2)의 제1 차수층을 형성한다.

후속해서는 앞서 설명한 제1 및 제2실시예와 마찬가지로 차수재(4)의 외면을 감싸는 형태로 차수커버(3)를 장착하고 체결장치(5)를 이용하여 플랜지 연결부(2)를 가압 체결하여 차수커버(3)를 플랜지 연결부(2)에 고정 설치하여 플랜지 연결부(2)의 제2 차수층을 형성하게 된다. 이때, 플랜지 연결부(2)의 상,하 표면을 감싸는 차수재(4)의 상,하면에는 관통홀(20)과 연직 정렬되는 위치에 복수개의 차수재 홀(40)이 원주 방향으로 간격을 두고 형성될 수 있다. 차수재 홀(40)은 차수커버(3)의 제1, 2평판부에 형성된 체결홀(33)과도 일치하게 된다. 따라서 차수재(4)의 설치가 완료되면, 후속하여 앞서 설명한 제1 및 제2실시예와 마찬가지로 차수재(4)의 외면을 감싸는 형태로 차수재(4) 외면에 차수커버(3)를 장착하게 되는데, 이 때 관통홀(20), 체결홀(33) 및 차수재 홀(40)이 서로 연직 정렬된 상태가 된다. 후속하여, 체결장치(5)를 관통홀(20), 차수재 홀(40) 및 체결홀(33)에 순차 관통시켜 체결함으로써 “ㄷ”자형 단면의 차수재(4) 및 차수커버(3)를 플랜지 연결부(2)에 고정 설치하여 플랜지 연결부(2)의 제2 차수층을 형성한다. 도 15 내지 도 17에는 개방형 체결홀(33)이 형성된 차수커버(3)를 설치하는 것이 도시되어 있으나, "ㄷ"자 형태의 단면을 가지는 차수재(4)를 이용할 때에도, 폐쇄형 체결홀(33)이 형성된 차수커버(3)를 이용할 수도 있다. 차수재(4) 및 체결장치(5)의 설치 구성에 대해서는 앞서 설명한 제1 및 제2 실시예와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 차수구조를 형성하기 위하여 앞서 설명한 실시예처럼 복수개로 분절된 차수커버(3)가 설치될 수도 있지만, 필요에 따라서는 분절되지 않은 1개의 차수커버(3)가 플랜지 연결부(2)의 원주 전체를 덮도록 설치될 수도 있다. 도 18 및 도 19에는 각각 단일 부재로 제작된 차수커버(3)에 대한 개략적인 사시도가 각각 도시되어 있다. 도 18에 도시된 차수커버(3)의 경우에는 개방형 체결홀(33)이 형성되어 있고, 도 19에 도시된 차수커버(3)에는 폐합형 체결홀(33)이 형성되어 있다는 점에서만 차이가 있다. 도면에 예시된 것처럼, 차수커버(3)는 원형관의 원주 길이 이상을 되도록 설정된 단일 부재로 형성될 수 있다. 이와 같이 단일 부재로 이루어진 차수커버(3)는 취급이 더욱 용이하다는 장점이 있다. 도 18 및 도 19에 예시된 차수커버(3)의 기타 사항은 앞서 설명한 다른 실시예와 동일한 바, 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 상,하 적층된 원형관 사이의 플랜지 연결부(2)는 차수재(4)와 차수커버(3)에 의해 2중으로 차수되는 구성을 가지는 바, 상,하 적층된 원형관은 서로 연직 정렬된 상태로 정확하게 조립 결합되면서도 플랜지의 연결부가 매우 수밀하게 연결되고, 그에 따라 원형관을 연직 방향으로 조립 결합하여 구축되는 구조체(예를 들면, 가물막이 등의 수중 가시설물) 전체의 차수성능이 크게 향상되는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명에서 차수커버(3)는 미리 제작된 후, 수면 위 시공 현장으로 운반되어 플랜지 연결부(2)에 끼우는 간단한 작업에 의해 설치되므로, 차수커버(3)를 고품질로 유지할 수 있으며, 그에 따라 전체 차수구조의 시공 품질을 향상시킬 수 있게 되며, 원형관의 플랜지 연결부(2)에 차수구조를 시공하는 과정이 대폭 간소화되어 작업 효율이 향상되고 공기가 단축되는 장점이 발휘된다.

본 발명에서 플랜지 연결부(2)의 형성 및 차수커버(3)의 설치에 따른 차수구조 시공과정은 모두 수면 위에서 이루어질 수 있으며, 따라서 수중에서의 원형관 접합 작업이 필요 없게 되거나 최소화되어 가물막이 등의 수중 가시설물 공사에 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 시공 정확도 및 시공 효율성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

상,하로 적층된 제1 및 제2 원형관(1a, 1b)는 차수재(4)가 배치된 플랜지 연결부(2)에 차수커버(3)를 체결장치(5)로 가압 체결함으로써 수밀하게 상호 결합되어 원형관 조립체(100)를 형성할 수 있다. 즉, 연직방향으로 원형관을 연직방향으로 적층 배치하고 수면 위에서 상기한 본 발명의 차수구조를 가지도록 서로 수밀하게 접합하는 과정을 수행함으로써 원형관 조립체(100)를 구축할 수 있는 것이다. 이와 같이 본 발명에 따라 제1 및 제2 원형관(1a, 1b)을적층하여 원형관 조립체(100)를 구축하여 이를 그대로 수중 가시설물로 이용할 수도 있고, 필요에 따라서는 설계된 연직 높이를 가지도록 원형관을 더 많은 개수로 적층하여 원형관 조립체(100)를 형성함으로써 이를 수중 가시설물로 이용할 수도 있다.

본 발명에 의해 구축된 원형관 조립체(100)에서 차수커버(3)와 체결장치(5) 등의 부재는 분리가 가능하다. 따라서 사용 목적이 달성된 원형관 조립체(100)에서는 차수커버(3), 체결장치(5) 등을 분리하여 제거한 후 상,하층 원형관을 서로 분리하여 해체하여 재활용할 수 있게 된다. 수중 가시설물의 연직 길이는 시공위치의 수심에 따라 결정되는데, 본 발명에 따른 수중 가시설물은 원형관의 개수를 조절하여 재사용될 시공위치의 수심에 적합하게 연직 길이를 변경할 수 있으므로, 회수된 부재를 효율적으로 재사용 가능한 장점이 발휘된다.

1a: 제1 원형관
1b: 제2 원형관
2: 플랜지 연결부
20: 관통홀
3: 차수커버
30: 제1 평판부
31: 제2 평판부
32: 중간부
33: 체결홀
4: 차수재
5: 체결장치
50: 볼트
51: 너트
100: 원형관 조립체

Claims (5)

1. 상,하층으로 적층된 원형관의 플랜지 연결부를 차수하기 위한 차수커버로서,
   서로 평행한 제1 평판부와 제2 평판부 및 그 사이에서 제1 평판부와 제2 평판부의 외측 가장자리를 연직 방향으로 연결하는 중간부를 포함하도록 구성되어, 플랜지 연결부의 외면에 끼워 설치되었을 때 플랜지 연결부의 상,하면 및 외주면을 일체로 감싸게 되며;
   제1 평판부 및 제2 평판부 각각에는 원주 방향으로 간격을 두고 복수개의 체결홀이 관통 형성되어 있으며;
   플랜지 연결부의 상,하면 및 외주면을 일체로 감싸게 설치된 상태에서, 체결홀과 원형관의 플랜지에 구비된 관통홀에 체결장치를 관통시켜서 가압 체결하게 되면, 제1 평판부와 제2 평판부가 플랜지 연결부의 상,하면에 밀착된 상태로 고정 설치됨으로써 플랜지 연결부를 수밀하게 차수하게 되는 것을 특징으로 하는 차수커버.
   
2. 제1항에 있어서,
   차수커버의 체결홀은 원형관의 중심방향으로 개방되는 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차수커버.
   
3. 상,하층으로 적층된 원형관 사이의 플랜지 연결부를 수밀하게 연결하기 위한 차수구조로서,
   띠형태의 차수재가 플랜지 연결부의 외주면에 밀착 배치되고;
   청구항 제1항에 의한 차수커버가, 플랜지 연결부의 상,하면 및 차수재가 밀착배치된 플랜지 연결부의 외주면을 일체로 감싸는 형태로 플랜지 연결부의 외면에 장착되며;
   체결장치가 플랜지 연결부에 관통 체결되는데, 체결장치가 플랜지 연결부에 장착된 차수커버에도 관통된 상태로 가압 체결됨으로써, 차수커버의 제1 평판부와 제2 평판부가 플랜지 연결부의 상,하면에 밀착되도록 플랜지 연결부에 밀착된 상태로 고정 설치되어, 플랜지 연결부에는 차수재에 의한 1차 차수층과, 차수커버에 의한 2차 차수층으로 이루어진 2중의 차수층이 형성되는 것을 특징으로 하는 차수구조.
   
4. 상,하층으로 적층된 원형관 사이의 플랜지 연결부를 수밀하게 연결하는 차수 시공방법으로서,
   띠형태의 차수재를 플랜지 연결부의 외주면에 밀착 배치하는 단계;
   청구항 제1항에 의한 차수커버가 플랜지 연결부의 상,하면 및 차수재가 밀착배치된 플랜지 연결부의 외주면을 일체로 감싸도록, 청구항 제1항의 차수커버를 플랜지 연결부의 외면에 장착하는 단계; 및
   체결장치를 플랜지 연결부에 관통 체결하되 체결장치를 플랜지 연결부에 장착된 차수커버에도 관통시켜서 가압 체결하는 단계를 포함함으로써,
   차수커버의 제1 평판부와 제2 평판부가 플랜지 연결부의 상,하면에 밀착되도록 플랜지 연결부에 밀착된 상태로 고정 설치되어, 플랜지 연결부에는 차수재에 의한 1차 차수층과, 차수커버에 의한 2차 차수층으로 이루어진 2중의 차수층을 가지도록 원형관의 플랜지 연결부를 수밀하게 연결하는 것을 특징으로 하는 차수 시공방법.
   
5. 복수개의 원형관이 적층되어 형성되는 수중 가시설물로서,
   상,하층으로 적층된 원형관의 각각에 구비된 플랜지가 서로 접하여 플랜지 연결부가 형성되고;
   플랜지 연결부에는 청구항 제3항의 차수구조가 형성되어 있는 특징으로 하는 수중 가시설물.

Images