KR100397276B1 - 강관말뚝의 방식구조물 및 외부 방식처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해양 강관말뚝의 간만조대와 비말대에 상습적으로 생성되는 부식물과 녹등을 해수를 이용한 고압수 분사장비로 제거한 후에 이곳에 방식처리를 하여 부식물이나 녹등이 더이상 생성되지 않게하며 반영구적으로 보존할 수 있는 강관말뚝의 방식구조물 및 외부 방식처리 방법에 관한 것으로서,

해수를 이용한 고압수 분사장비의 고압수세처리로 인해 깨끗한 표면을 유지하는 강관말뚝의 간만조대와 비말대에 걸쳐 피복되는 페트로레이텀테이프와; 상기 페트로레이텀 테이프위에 피복되는 PVC시트와; 상기 PVC시트의 피복부에 밀착설치되되, 체결수단에 의해서 고정되며 그 재질이 H.D.P.E(High Density Polyethylene)인 보호커버와; 상기 보호커버의 체결부 외측으로 설치되는 유선형의 보조판과; 상기 보호커버의 상부와 콘크리트간의 접합부에 엷게 코킹되는 수중경화용 에폭시수지와; 반원형의 링상으로서 그 끝단이 수직절곡되어 형성된 플랜지와, 상기 보조판의 외측과 접하도록 그 중앙부에 상향돌출되어 형성된 지지강판으로 구성된 스틸밴드로 이루어짐으로써 본 발명의 과제가 달성된다.

Description

강관말뚝의 방식구조물 및 외부 방식처리 방법{Anticorrosive structure of pipelines and treating method against corrosion}

본 발명은 해양 강관말뚝의 간만조대(inter-tidal zone)와 비말대(splash zone)의 방식(防蝕)을 위해 부식된 강관말뚝의 녹 및 기타 불순물을 해수를 이용한 고압수 분사장비로 표면처리하고, 페트로레이텀테이프(petrolatum tape)와 PVC시트와 같은 피복테이프를 부착하며, H.D.P.E 재질의 보호커버와 유선형의 보조판을 피복테이프가 부착된 강관말뚝에 간편한 시공으로 설치하는 등의 방식처리 공법에 의하여 방식효과와 수명을 반영구적으로 높일 수 있는 강관말뚝의 방식구조물 및 외부 방식처리 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 강관말뚝은 시공이 간편하고 강도면에서 많은 장점이 있으나, 일정기간 후에 건습이 반복되는 강관말뚝의 표면이 그 주위환경에 존재하는 성분과 반응하여 화합물로 변하여 부식되어지는 바, 이는 부식이 진행되는 과정에서 고체의 부식생성물, 즉 녹을 형성하는 경우도 있고 바로 용해되어 부식되는 경우도 있다.

상기와 같은 점을 감안하여 현재 시행되는 방식처리 방법으로서, 상기 강관말뚝의 표면에 생성된 부식물들을 수작업으로 깨끗이 처리한 후에 피복테이핑과 보호커버등을 적용한 방식처리 방법이 있으나, 이를 인력에 의존함으로써 표면처리에 대한 품질 확보가 어렵고, 상기 표면처리에는 많게는 40%이상의 공기가 소요되는 문제점이 있다.

또한, 기존의 보호커버는 FRP나 FRV와 같은 합성수지로 된 것인 바, 이것의 제조단가가 높은편이고, 유리섬유를 사용함으로써 인체에 해가되어 환경공해로 작용하게 되며, 더욱이 수명이 짧고 재활용이 불가능한 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 단점과 문제점을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 녹이 발생하여 노후된 강관말뚝의 간만조대와 비말대에 해수를 이용한 고압수 분사장비를 이용한 표면처리를 일괄적으로 실시하고, 해양용 페트로레이텀테이프를 강관말뚝의 간만조대와 비말대에 피복한 다음 PVC시트로 다시 피복하고, 여기에 외부충격보호용 합성수지 보호판과 보조판을 설치한 후에 에폭시 퍼팅작업과 스틸밴드를 설치함으로써 이루어지는 강관말뚝의 방식구조물 및 외부 방식처리 방법을 제공하고자 하는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1a, 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 방식구조물이 설치된 강관말뚝과 요부확대절개도,

도 2는 본 발명에 따른 보호커버를 펼친 상태도면,

도 3은 도 1b의 A-A'선 단면도,

도 4는 도 3의 Q부분에 대한 확대도,

도 5는 본 발명에 따른 스틸밴드가 강관말뚝에 설치된 상태를 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 강관말뚝 12 : 페트로레이텀테이프(petrolatum tape)

14 : PVC시트 20 : 보호커버(H.D.P.E cover)

22 : 사각홈 24 : 일자형홈

25 : 볼트 26 : 너트

27 : E링 28 : 평와샤

29 : 스프링와샤 30 : 보조판(cover protecting piece)

32 : 보조판홈 35 : 에폭시수지

40 : 스틸밴드(steel band) 42 : 플랜지

44 : 플랜지홈 46 : 지지강판

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 해수를 이용한 고압수 분사장비의 고압수세처리로 인해 깨끗한 표면을 유지하는 강관말뚝(10)의 간만조대와 비말대에 걸쳐 피복되는 페트로레이텀테이프(12)와; 상기 페트로레이텀 테이프(12)위에 피복되는 PVC시트(14)와; 상기 PVC시트(14)의 피복부에 밀착설치되되, 체결수단에 의해서 고정되며 그 재질이 H.D.P.E(High Density Polyethylene)인 보호커버(20)와; 상기 보호커버(20)의 체결부 외측으로 설치되는 유선형의 보조판(30)과; 상기 보호커버(20)의 상부와 콘크리트간의 접합부에 엷게 코킹되는 수중경화용 에폭시수지(35)와; 반원형의 링상으로서 그 끝단이 수직절곡되어 형성된 플랜지(42)와, 상기 보조판(30)의 외측과 접하도록 그 중앙부에 상향돌출되어 형성된 지지강판(46)으로 구성된 스틸밴드(40)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 강관말뚝의 방식처리 방법은, 해양용 강관말뚝(10) 표면에 생성된 불순물이나 녹등을 제거할 수 있도록 해수를 고압분사하여 표면처리되는 단계; 상기 표면처리된 강관말뚝(10)의 둘레를 따라서 페트로레이텀테이프(12)가 피복되는 단계; 상기 페트로레이텀테이프(12) 위에 PVC시트(14)가 피복되는 단계; H.D.P.E(High Density Polyethylene)의 재질로 된 보호커버(20)가 상기 페트로레이텀테이프(12)와 PVC시트(14)의 피복부에 걸쳐 밀착설치되도록 체결수단에 의해 고정되는 단계; 유선형의 보조판(30)이 상기 보호커버(20)의 체결부 외측에 체결수단에 의해 고정되는 단계; 상기 보호커버(20)의 상부와 콘크리트간의 접합부에 수중경화용 에폭시수지(35)가 엷게 코킹되어 마감처리되는 단계; 반원형의 링상으로 되어있는 스틸밴드(40) 한쌍이 상기 보호커버(20)의 하단과 보조판(30)에 밀착되면서 체결고정되는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1a,1b는 본 발명에 따른 방식구조물이 설치된 강관말뚝과 요부에 대한 확대절개도로서, 상기 강관말뚝(특히, 방식구조물의 간만조대나 비말대)(10)에는 부식물이나 녹이 생성되어 있는 바, 먼저 이를 제거하기 위해 해수를 이용하는 고압수 분사장비가 사용하게 된다.

상기 고압수 분사장비는 녹을 제거하고자 하는 수준의 표면처리능력을 충분히 가질수 있도록 압력을 900 Bar 까지 자유롭게 조절할 수 있으며, 토출량이 최소 60ℓ/min 이상인 사양을 가진 것으로서, 해수의 사용이 가능하도록 장비 내부의 물이 흐르는 부위에 특수 재질을 사용하고 필터 시스템을 내장한 장비이다.

따라서, 상기 해수를 이용한 고압수 분사장비를 사용하게 되면 인력에 의해 표면처리를 함에따른 비효율성과 한계성에서 탈피하여 부식물이나 녹을 확실하게 제거할 수 있고, 항만현장의 여건상 청수를 공급하기 어려운 점과 청수사용에 따른 과도한 비용을 해결하여 표면처리의 효율성과 경제성을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 고압수 분사장비를 사용하여 표면처리 작업을 한 후에, 표면처리된 부분에 걸쳐서 페트로레이텀테이프(12)를 먼저 피복하고 그 위에 다시 PVC시트(14)를 피복시키게 되는데, 상기 페트로레이텀테이프(12)는 페트로레이텀 컴파운드에 부식 억제제, 수분 박리제, 미생물 서식 억제제등을 첨가하여 이를 부직포에 함침시켜 완성된 것으로서, 55% 중첩되게 비스듬히 감아 준 다음 테이프 표면을 압착하면서 문질러 주어 테이프 속에 잔존하는 수분 및 공기를 제거하게 되고, 또한 상기 페트로레이텀테이프(12) 위에는 PVC시트(14)가 겹쳐져 피복되어지는데, 상기 PVC시트(14)는 30% 중첩되어져 감기게 된다.

상기와 같은 테이핑 방식을 강관말뚝(10) 표면에 적용하게 되면 강관말뚝(10)의 부식이나 녹의 재발생을 완전히 차단할 수 있게 될 뿐만아니라, 상기 페트로레이텀테이프는 영구히 증발하지도 않고 경화되지도 않는 물성을 가지고 있기 때문에 긁힘이나 충격과 같은 외부적 요인에 의하여 물리적 손상을 입지 않는 한 반영구적으로 방식 효과를 지속할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 페트로레이텀테이프(12)와 PVC시트(14)를 외부의 물리적인 환경요인으로부터 보호하기 위하여 피복된 전체면에 걸쳐서 보호커버(20)를 설치하게 되는 바, 상기 보호커버(20)에 대하여 도 2와 표 1을 참조로 하여 설명하고자 한다.

*보호커버의 물리적 특성

시험항목	단위	기준치	시험기준
밀도	g/㎤	MIN. 0.94	KSM 3016
인장강도	Kgf/㎠	MIN. 180	KSM 3006
굴곡강도	Kgj/㎠	MIN. 150	KSM 3008

상기 보호커버(20)는 기존의 범용화된 플라스틱 중에서 유리 섬유보다 물성이 강화된 H.D.P.E(High Density Polyethylene) 재질로 되어 있어 환경친화적인 요소를 갖추고 있고, 기계화에 의한 대량생산이 가능하여 제조 단가가 낮아서 그에따른 경제성이 향상될 수 있게 된다.

한편, 도 3과 도 4를 추가로 하여 보호커버(20)의 설치상태를 설명하면 상기 보호커버(20)는 페트로레이텀테이프(12)와 PVC시트(14)가 피복되어 있는 강관말뚝(10)에 감싸지기 위해 일측에 형성된 사각홈(22)과 타측에 형성된 일자형홈(24)이 겹쳐지게 한 다음 볼트(25)가 이곳을 관통하게 되는데, 이때 볼트(25)의 머리부가 안쪽에 있도록 하여 몸통부가 외부로 노출되게 관통되고, 여기에 E링(27)과 평와샤(28), 그리고 너트(26)를 순서대로 체결하여 단단히 고정하게 된다.

여기서, 상기 보호커버(20)의 체결부위가 외부에 노출되는 것을 방지하는 동시에 그 체결부위가 벌어지지 않도록 견고히 체결하기 위하여 보조판(30)을 설치하게 되는데, 상기 보조판(30)은 유선형의 형상으로 되어 있고, 상기 보조판(30)에는 상기 보호커버(20)의 체결부위와 같이 겹쳐지도록 보조판홈(32)이 형성되어 있다.

이때, 상기 유선형의 형상으로 되어 있는 보조판(30)의 곡률은 강관말뚝(10)의 곡률보다는 큰 것이 바람직하고, 유선형인 이유는 파도에 대한 저항력을 높이기 위함이며, 곡률이 큰 이유는 상기 보조판(30)을 보호커버(20)의 체결부위 위에 설치시 체결부위에 형성된 E링(27), 평와샤(28), 너트(26)와 간섭되지 않기 위함이며, 상기 볼트(25)는 몸통부가 보조판(30)의 외측으로 충분히 노출되는 길이를 가진 것이어야 한다.

이에, 상기 보조판홈(32)을 관통하는 볼트(25)에는 평와샤(28), 스프링와샤(29), 그리고 너트(26)가 순서대로 체결되어 보호커버(20)의 접합부 틈새가 벌어지지 않도록 단단히 고정되어진다.

다음으로, 도 1b에서와 같이 상기 강관말뚝(10)의 상부에 있는 콘크리트와 보호커버(20)의 접합부에 수중경화용 에폭시수지(35)를 도포하여 해수가 침투하지 못하도록 마감처리를 하게 된다.

다음으로 도 5에 도시된 바와 같이, 에폭시수지(35)를 이용한 마감처리 후에 상기 보호커버(20)의 하부에 인접한 강관말뚝(10)의 외표면에 보호커버(20)나 피복테이프등이 밑으로 처지지 않도록 스틸밴드(40)를 설치하게 되는데, 상기 스틸밴드(40)는 강관말뚝(10)과 같은 곡률을 가진 반원형의 형상으로서, 그 양끝단에는 수직절곡된 플랜지(42)가 형성되어 있고, 상기 플랜지(42)에는 플랜지홈(44)이 형성되어 있다.

이에, 상기 강관말뚝(10)을 감싸도록 두 개의 스틸밴드(40)가 설치되면서 그 양끝단에 형성된 플랜지(42)가 좌우측에서 밀착되고, 상기 플랜지(42)에 형성된 플랜지홈(44)에 각형머리볼트(48)와 평와샤(28), 그리고 너트(26)를 체결고정함으로써 스틸밴드(40)를 설치하게 되므로, 보호커버(20)와 피복테이프가 밑으로 처지는 것을 방지하게 된다.

결국, 상기와 같은 과정을 거쳐 완성된 방식구조물에 의해서 강관말뚝(10)의 간만조대와 비말대에 상습적으로 생성되는 부식물이나 녹을 완전 차단할 수 있게 되고, 기계적인 장비의 사용을 통해 효율성을 극대화 할 수 있으며, 그와 동시에 경제성도 향상시킬수 있게 된다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 강관말뚝의 방식구조물 및 외부 방식처리 방법에 의하면 인력비용의 낭비요소로 작용하는 표면처리작업을 해수를 이용한 고압수 분사장비에 의하여 경제적이고 완벽하게 수행할 수 있고, 보호커버의 재질을 대량생산과 원가절감의 효과가 있는 H.D.P.E를 사용하여 경제성을 향상시킬수 있으며, 상기 보호커버의 체결부에 유선형의 보조판을 설치하여 파도의 저항력을 높이고 체결부의 벌림을 방지할 뿐만아니라, 상기 보호커버와 페트로레이텀테이프등의 이탈을 방지하도록 방식구조물 하단과 인접한 부분의 강관말뚝에 반원형의 스틸밴드를 연결 고정함으로써 완벽한 방식효과를 발휘할 수 있고, 시공범위와 조건에 제한을 받지 않으며, 무엇보다 이전에 비해 훨씬 우수한 경제성을 가질 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 해수를 이용한 고압수 분사장비의 고압수세처리로 인해 깨끗한 표면을 유지하는 강관말뚝(10)의 간만조대와 비말대에 걸쳐 피복되는 페트로레이텀테이프(12)와; 상기 페트로레이텀 테이프(12)위에 피복되는 PVC시트(14)와; 상기 PVC시트(14)의 피복부에 밀착설치되되, 체결수단에 의해서 고정되며 그 재질이 H.D.P.E(High Density Polyethylene)인 보호커버(20)와; 상기 보호커버(20)의 체결부 외측으로 설치되는 유선형의 보조판(30)과; 상기 보호커버(20)의 상부와 콘크리트간의 접합부에 엷게 코킹되는 수중경화용 에폭시수지(35)와; 반원형의 링상으로서 그 끝단이 수직절곡되어 형성된 플랜지(42)와, 상기 보조판(30)의 외측과 접하도록 그 중앙부에 상향돌출되어 형성된 지지강판(46)으로 구성된 스틸밴드(40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 강관말뚝의 방식구조물.
2. 해양용 강관말뚝(10) 표면에 생성된 불순물이나 녹등을 제거할 수 있도록 해수를 고압분사하여 표면처리되는 단계; 상기 표면처리된 강관말뚝(10)의 둘레를 따라서 페트로레이텀테이프(12)가 피복되는 단계; 상기 페트로레이텀테이프(12) 위에 PVC시트(14)가 피복되는 단계; H.D.P.E(High Density Polyethylene)의 재질로 된 보호커버(20)가 상기 페트로레이텀테이프(12)와 PVC시트(14)의 피복부에 걸쳐 밀착설치되도록 체결수단에 의해 고정되는 단계; 유선형의 보조판(30)이 상기 보호커버(20)의 체결부 외측에 체결수단에 의해 고정되는 단계; 상기 보호커버(20)의 상부와 콘크리트간의 접합부에 수중경화용 에폭시수지(35)가 엷게 코킹되어 마감처리되는 단계; 반원형의 링상으로 되어있는 스틸밴드(40) 한쌍이 상기 보호커버(20)의 하단과 보조판(30)에 밀착되면서 체결고정되는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 강관말뚝의 외부 방식처리 방법.