KR0162542B1 - 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치 - Google Patents

Abstract

장기간에 걸쳐서 뛰어난 방진성능을 유지할 수 있고, 주행시의 안정성을 잘할 수 있으며, 또한, 지진에 대하여 충분한 내진성능을 구비한 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치를 제공함을 목적으로 하며, 기초구조물(1)과 플로우팅 슬랩(2)의 사이에 여러개의 방진유닛(A)이 개재삽입되어 있다. M은 침목, R은 레일이다. 방진유닛(A)은 금속제의 상판과 금속제의 하판과, 다수의 압축코일 스프링과 여러개의 상하방향 내진유닛과 수평방향 내진유닛등으로 구성되어 있다.

압축코일 스프링은 상판과 하판사이에 행렬형상으로 배렬되어 있으며, 또 옆층 밀리기하지 않도록 위치결정되어 있다. 플로우팅 슬랩(2)위를 전차등이 주행하면, 이 진동이 플로우팅 슬랩(2)위를 전자등이 주행하면, 이 진동이 플로우팅 슬랩(2)을 개재하여 상판으로 전하여지며, 다수의 압축코일 스프링에 의하여 흡수·감소되어서, 한판 및 기초구조물 (1)에는 거의 전달되지 않는다. 또, 지진에 의하여 기초구조물(1)이 진동하여도 그 진동은 방진유닛(A)에 의하여 저지된다.

Description

플로우팅 슬랩의 방진·내진장치

제1도는 본 발명의 한 실시예의 정면도(A)와 ㄱ-ㄱ 단면도 (B).

제2도는 제1도의 한 실시예에 있어서의 사용되는 방진유닛과 내진유닛을 나타낸 평면도 (A), ㄴ-ㄴ 단면도 (B).

제3도는 제1도에서 사용되는 상하방향 내진유닛의 한 예를 나타낸 단면도.

제4도는 제1도에서 사용되는 수평방향 내진유닛의 한 예를 나타낸 측면도.

제5도는 본 발명의 방진, 내진장치의 그밖의 실시예인 평면도 (A), ㄷ-ㄷ 단면도 (B).

제6도는 수평방향 내진유닛의 그 밖의 개변예를 나타낸 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기초구조물 2 : 플로우팅 슬랩(floating slab)

3 : 상판 3a : 부착구멍

3b : 돌기 3c : 관통구멍

3d : 포용부 4 : 하판

4a : 부착구멍 4b : 부착판

4c : 돌기 5 : 압축코일 스프링

6 : 상하방향 내진 (耐震) 유닛 6a : 내진보울트

6b : 헤드 6c : 탄성재

7 : 수평방향 내진유닛 7a : 브래킷

7b : 브래킷 7c : 적층고무

8 : 방진 (防振) 고무 9 : 방진고무

A : 방진유닛

본 발명은, 철도나 자동차 도로 등의 플로우팅 슬랩 (floating slab)의 방진(防震), 내진(耐震) 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 철도나 자동차 도로는, 이 위를 주행하는 전차나 자동차 등의 교통기관 자신 혹은 주행에 의한 진동, 즉 교통진동의 발생 근원으로 된다. 특히 슬랩 궤도 등을 발생원으로 하는 진동은, 이 슬랩에 직결하여 구축된 건물 등에 전하여져서, 건물내의 사무실이나 거주 등의 환경에 견디기 어려운 영향을 주었다.

종래, 슬랩궤도를 기초 구조물에서 잘라내어 플로우팅 슬랩으로하여 이 플로우팅 슬랩와 기초 구조물 사이에 고무를 개재시켜서, 이 플로우팅 슬랩으로부터 발생하는 진동이 기초 구조물, 예컨대, 주위의 건물 등에 전달되지 않도록 한 방진(防震)장치가 있었다.

그러나 상기 고무에 의한 방진장치는, 고유 진동수가 9㎐ 이상의 진동에 대하여서만 유효한 방진효과를 발휘할 수 있을 뿐이므로 9㎐ 이하의 진동에 대하여도 유효한 방진효과를 발휘시키기 위하여는 그 고유진동수를 더욱 낮게 할 필요가 있었다. 그러나, 낮은 고유진동수의 고무를 사용하면, 보다 급격하게 변형(creep)이 생겨서 방진성능이나 내구성이 저하한다거나, 플로우팅 슬랩의 특히 수평방향의 강성이 낮기 때문에 지진에 대하여 내진성능이 낮은 등의 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로 그 목적으로 하는 바는 장기간에 걸쳐서 높은 방진성능을 유지할 수 있어 주행시의 안정성을 잘할 수 있고, 또 지진에 대하여 충분한 내진성능을 구비한 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치를 제공함에 있다.

본 발명의 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치는 기초구조물과 플로우팅 슬랩의 사이에 스프링을 끼워 넣어져서 이 플로우팅 슬랩에서 기초 구조물로 전달되는 교통진동을 저감시키도록 구성한 것을 특징으로 한다. 또, 기초구조물과 플로우팅 슬랩 사이에 금속제의 상판 및 하판과 이들판 사이에 설치된 스프링으로 구성된 방진유닛을 끼워서, 플로우팅 슬랩에서 기초구조물로 전달되는 교통진동을 저감시키도록 구성한 것도 특징으로 한다. 더욱이 장치자체의 높이를 낮게 누르기 위하여 상기 스프링은 여러개를 끼우는 것이 바람직하다. 또한, 상기 스프링으로는 코일스프링 혹은 판스프링이 가장 적합하다.

또, 본 발명의 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치는 기초구조물상에 스프링 혹은 고무 등의 탄성재로된 방진유닛을 개재하여 재치한 플로우팅 슬랩에 있어서, 이것들의 기초구조물과 플로우팅 슬랩사이에 상하방향 내진유닛 및/또는 수평방향 내진유닛을 설치하였음을 특징으로 한다. 상하방향 내진유닛으로서는, 예컨대 상기 기초구조물 혹은 플로우팅 슬랩의 어느 한쪽으로 부착한 내진보울트와, 상기 기초구조물 혹은 플로우팅 슬랩의 어느 다른쪽에 형성됨과 동시에 상기 내진보울트의 헤드를 상하방향으로 이동할 수 있도록 규제하는 규제수단 등으로 구성되어 있다.

더욱이 상기 내진 보울트의 헤드를 수평방향으로 규제하는 규제수단도 설치하여도 좋다. 상기 내진 보울트의 헤드의 상하면 혹은 원주면에 탄성재를 부설하거나, 혹은 상기 규제수단의 내측면에 탄성재를 부설하는 것이 바람직하다. 또, 상기 수평방향 내진유닛으로서는, 예컨대, 상기 기초구조물 및 플로우팅 슬랩에서 직접 또는 간접적으로 부착된 브래킷과 이것들 브래킷의 수평방향 사이에 끼워넣은 탄성재등으로 구성되어 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

제1도에 있어서, (1)은 기초구조물, (2)는 플로우팅 슬랩으로서, 그것들 사이에 여러개의 방진유닛(A)이 개재삽압되어 있다. 상기 기초구조물(1)은 RC (철근콘크리이트) 조성, SRC (철골철근 콘크리이트) 조성 혹은 S(철골) 조성의 건물, 고가교 교량, 터널등과 같이 플로우팅 슬랩(2)을 지지할 수 있는 것이라면, 어떤 구조물이였어도 좋다. 상기 플로우팅 슬랩(2)은 철도용의 궤도슬랩에 한정하는 것은 아니고, 자동차용 도로 등의 교통기관이 주행하는 RC조성 슬랩, SRC 조성슬랩 혹은 S 조성슬랩이며, 상기 기초구조물(1)에서 분리된 슬랩구조라면, 어느 것도 좋다. 더욱이, 제1도에 있어서, M은 침목, R은 레일이지만 침목(M)은 생략하여 플로우팅 슬랩(2)에 직접 레일(R)을 부설하여도 좋다.

상기 방진유닛(A)은, 제2도에 나타낸 바와 같이 금속제의 하판(4)과, 다수의 압축코일 스프링(5)과 여러개의 상하방향 내진유닛(6)과, 수평방향 내진유닛(7)등으로 구성되어 있다.

상기 금속제의 상판(3)은, 상기 플로우팅 슬랩(2)의 하측면에 골게 세워 설치한 보울트 (도면없음)에 부착구명(3a)를 삽입시켜서, 너트등으로 체결 부착함에 따라, 이 플로우팅 슬랩(2)에 고정된다. 또, 상기한 금속제의 하판(4)도 마찬가지로, 상기 기초구조물(1)의 상측면에 세워 설치한 보울트 (도면없음)에 부착구멍 (4a)을 끼우게 하여, 너트등으로 죄어붙임에 따라, 기초구조물(1)에 고정된다.

상기 압축코일 스프링(5)은, 상판(3)과 하판(4)사이에 행령형상으로 배렬되어 있으나, 배렬방법은 이에 한정하는 것은 아니다. 각 압축코일 스프링(5)은 상기 상판(3)의 하측면에 돌출설치되어 있는 (3b) 및 하판 (4)의 상면에 설치된 부착판(4b)에 돌출설치되어 있는 돌기 (4c)에 끼워맞춤하여 옆층밀리기하지 않도록 위치 결정되어 있다.

본 실시예의 압축코일 스프링(5)은 예컨대 스프링 정수 41.46 kgf/㎜, 직경 8㎜, 코일 평균지름 28㎜, 안지름 20㎜, 바깥지름 36㎜, 유효감은수 4.5, 총감은수 6.5, 자유시의 높이 57㎜, 부착시의 높이 51.5㎜ 등의 것이, 7열×7행의 합계 49개가 사용되고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 요컨대, 10㎐의 낮은 고유진동수를 효과적으로 방진하는 것이 가능하다면 좋다.

상기 상하방향 내진유닛(6)은, 제3도에 확대하여 나타낸 바와 같이, 상기 하판(4)에 내진 보울트(6a)를 나사식 부착함과 동시에 상판(3)에 관통구멍(3c)을 형성하여 그 하측에 포용부(3d)를 형성하여, 이것들 규제수단으로서의 관통구멍 (3c) 및 포용부(3d)내에 내진보울트(6a)의 헤드 (6b)를 수용하여 구성되어 있다. 이 헤드 (6b)의 상하면에는 고무 등의 탄성재 (6c)가 부설되었고, 이 헤드 (6b)는, 상하방향 및 수평방향(제2도에 나타낸 X·Y방향)으로 약간 움직일 수 있도록 상기 포용부 (3d) 내에 수용되어 있다. 더욱이, 이 탄성재 (6c)는 헤드 (6b)의 주위에도 부설하여도 좋다.

또, 상기 수평방향 내진유닛(7)은, 상판(3)과 하판(4)에 설치된 브래킷(7a) 및 (7b)의 수평방향 사이에, 적층고무 (7c)를 개재 삽입시켜서 구성한 것이며, 방진유닛(A)의 X 방향 및 Y방향으로 각기 4개씩, 합계 8개가 배렬되어 있다. 더욱이 상하방향 내진유닛(6)이라거나 수평방향 내진유닛(7)은, 필요에 따라서 생략할 수 있다.

본 실시예의 방진·내진장치는 이상과 같은 구성되어 있음으로, 플로우팅 슬랩(2) 상을 전차등이 주행하면, 이 진동이 플로우팅 슬랩(2)을 개재하여 상판(3)으로 전하여 진다. 상판(3)에 전하여진 진동은, 상기 다수의 압축코일 스프링(5)에 의하여 흡수 감쇠되어서 하판(4) 및 기초구조물(1)에는 거의 전하여지지 않는다.

또, 본 실시예의 방진·내진장치는 지진에 의하여 상기 기초구조물(1)이 진동하면, 그 진동의 상하 방향의 흔들림은, 상기 방진유닛(A)의 하판(4)을 개재하여, 내진 보울트(6a)에 전달된다. 이 내진 보울트(6a)가 상하 운동하면, 그 헤드(6b)의 상하면에 부설되어 있는 탄성재(6c) (충격을 완화하기 위한 것)가 상기 플로우팅 슬랩(2)의 하면 및 포용부 (3d) 등의 규제수단에 탄성적으로 충돌하여 플로우팅 슬랩(2)의 흔들림이 감쇠된다.

또, 자진에 의하여 상기 기초구조물(1)이 진동하면 그 진동의 상하 방향의 흔들림은, 상기 방향 내진유닛(6)에 의하여 저지됨과 동시에 수평방향(X·Y방향)의 흔들림은, 상기 수평방향 내진유닛(7)에 의하여 저지된다.

즉, 지진에 의한 기초구조물(1)의 수평방향(X·Y방향)의 흔들림은, 방진유닛(A)의 하판(4)을 개재하여 브래킷(7b)에 전달된다. 이 브래킷(7b)이 수평방향으로 흔들리면, 그 흔들림은, 적층고무 (7c) (충격을 환화하기 위한것)에 의하여 흡수·감쇠되어서 브래킷 (7a)에 전달되어, 이 브래킷 (7a)이 부착되어 있는 상판(3)을 개재하여 플로우팅 슬랩(2)의 흔들림이 저지된다.

제5도는, 상기 실시예의 방진유닛(A)의 압축코일 스프링(5)대신에 상판(3)과 하판(4) 사이에 여러개의 방진고무 (8)를 개재삽입하여, 플로우팅 슬랩(2)으로부터의 교통진동을 실질적으로 차단하려하는 다른 실시예 나타낸 것이다.

또, 제6도는 상기 수평방향 내진 유닛(7)의 적층고무(7c) 대신에 방진고무(9)를 부착한 다른 실시예를 나타낸 것이다.

플로우팅 슬랩과 기초구조물의 사이에 개재삽입되는 스프링으로서는, 상기 실시예의 압축코일 스프링(5)이 가장 적합하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 인장코일 스프링 등의 코일 스프링, 혹은 중복판 스프링등이었어도, 요컨대, 플로우팅 슬랩과 기초구조물 사이에 개재 삽입할 수 있고, 교통진동을 실질적으로 차단할 수 있는 스프링이라면 어느 것이나 좋다.

제2도에 나타낸 실시예에서는 내진보울트(6a)를 하판 (4)에 나사식 부착하였으나 상판(3)에 부착하여도 좋다. 또, 내진보울트 (6a)는, 상기 기초구조물(1) 혹은 플로우팅 슬랩(2)에 직접 부착 고정하여도 좋다. 또한, 내진 보울트 (6a)의 헤드 (6b)의 상하동의 규제수단으로서는 상기 관통구멍(3c), 포용부 (3d)의 구조에 한정하는 것은 아니고 요컨대, 이 헤드부 (6b) 상하의 움직임을 일정한 범위내에서 규제할 수 있는 구조라면 어떤 구조였어도 좋다.

1) 기초구조물과 플로우팅 슬랩사이에 스프링을 개재 삽입하여, 이 플로우팅 슬랩에서 기초구조물로 전달되는 교통진동을 저감시킬 수 있도록 구성 하였음으로, 장기간에 걸쳐서 높은 방진성능을 유지할 수 있고, 주행시의 안정성을 잘할 수 있다.

2) 본 발명자 등의 실험의 결과, 플로우팅 슬랩의 침하량이 종래의 허용량의 4㎜ 보다 컷어도 안정하다는 사실이 확인되었음으로, 본 발명과 같이 기초구조물과 플로우팅 슬랩 사이에 보다 부드러운 스프링을 개재 삽입 시킴에 따라, 일반적으로 말하고 있는 고무의 가장 적합한 이용범위보다 낮은 9㎐ 이하의 고유진동수의 낮은 방진유닛을 실현하는 것이 가능하게 되었다. 이에 따라 보다 높은 방진효과를 얻을 수 있었다.

3) 고무에 비교하여 스프링은 그 성능이나 성질을 정확히 해명할 수 있으므로 설계 및 유지관리가 용이하고, 내구성, 내유성(耐油性)에 뛰어나 있다. 도, 고무와 비교하여, 전자 주행시에 요구되는 수평강성을 스프링 자체가 구비하고 있기 때문에 내진성만을 고려하는 것만으로 좋다.

4) 기초구조물과 플로우팅 슬랩 사이에 금속제의 상판 및 하판과 이것들 판사이에 설치한 스프링으로 구성된 방진유닛을 개재 삽입시켜서, 상기 플로우팅 슬랩에서 기초구조물로 전달되는 교통진동을 저감시키도록 구성하였으므로, 상기 1)의 효과에 더하여, 시공 및 관리가 용이하며 또한 신속하게 할 수 있다.

5) 여러개의 스프링을 개재 삽입시킴에 따라, 장치장체의 높이를 낮게 억제할 수 있다.

6) 기초구조물 상에 스프링 혹은 고무 등의 탄성재로된 방진유닛을 개재하여 재치한 플로우팅 슬랩에 있어서, 이러한 기초구조물과 플로우팅 슬래브 사이에 상하방향 내진유닛 및/또는 수평방향 내진유닛을 설치하였으므로 지진에 대한 충분한 내진성능을 구비한 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치를 얻을 수 있다.

7) 상기 방진유닛으로서 스프링을 채용하였을 경우에는 이 스프링 감쇠 부족을 상하방향 내진유닛으로서의 적층고무의 감쇠성능에 의하여 보충함에 따라 안정한 방진·내진장치를 얻을 수 있다.

8) 상하방향 내진장치를 기초구조물 혹은 플로우팅 슬랩의 어느 한편에 부착한 내진보울트와, 기초구조물 혹은 플로우팅 슬랩의 어느 다른 편에 형성됨과 동시에 상기 내진보울트의 헤드를 상하방향 및 이에 더하여 수평방향으로 이동할 수 있도록 규제하는 규제수단 등으로 구성하였으므로, 간단하며, 또한 값싼 구성수단으로 효과적인 상하방향 내진유닛을 얻을 수 있다.

9) 수평방향 내진유닛을 기초기조물 및 플로우팅 슬랩으로 직접 또는 간접적으로 부착된 브래킷과, 이러한 브래킷의 수평방향 사이에 개재삽입된 탄성재 등으로 구성하였으므로, 간단하며 또한 값싼 구성수단으로 효과적인 수평방향 내진유닛을 얻을 수 있다.

Claims (14)

1. 기초구조물과 플로우팅 슬랩 사이에, 스프링을 개재삽입시켜서, 이 플로우팅 슬랩에서 기초구조물로 전달되는 교통진동을 저감시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치.
2. 기초구조물과 플로우팅 슬랩 사이에 금속제의 상판 및 하판과 이러한 판 사이에 설치한 스프링으로 구성된 방진유닛을 개재 삽입시켜서 플로우팅 슬랩에서 기초구조물에 전달되는 교통진동을 저감시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치.
3. 제1항에 있어서, 스프링을 여러개 개재 삽입시킨 것을 특징으로 하는 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 스프링이 코일스프링인 것을 특징으로 하는 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치.
5. 제1항에 또는 제3항에 있어서, 스프링이, 판스프링인 것을 특징으로 하는 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치.
6. 기초구조물상에 스프링 혹은 고무 등의 탄성재로된 방진유닛을 개재하여 재치한 플로우팅 슬랩에 있어서, 이들 기초구조물과 플로우팅 슬랩 사이에 상하방향 내진유닛 및/또는 수평방향 내진유닛을 설치한 것을 특징으로 방진·내진장치.
7. 제6항에 있어서, 상하방향 내진유닛이, 기초구조물 혹은 플로우팅 슬랩의 어느한편에 부착한 내진보울트와, 기초구조물 혹은 플로우팅 슬랩의 어느 다른편에 형성됨과 동시에 내진보울트의 헤드를 상하방향으로 이동할 수 있도록 규제하는 규제수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치.
8. 제7항에 있어서, 내진보울트의 헤드를 수평방향으로 이동할 수 있도록 규제하는 규제수단으로 구비한 것을 특징으로 하는 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 내진보울트의 헤드의 상하면 혹은 원주면에 탄성재를 부설하거나, 또는 상기 규제수단의 내측면에 탄성재를 부설한 것을 특징으로 하는 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치.
10. 제6항, 제7항 또는 제8항에 있어서, 수평방향 내진유닛이 기초 구조물 및 플로우팅 슬랩으로 직접 또는 간접적으로 부착된 브래킷과, 이들 브래킷의 수평방향의 사이에 개재 삽입된 탄성재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방진·내진장치.
11. 제2항에 있어서, 스프링을 여러개 개재 삽입시킨 것을 특징으로 하는 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치.
12. 제2항 또는 제11항에 있어서, 스프링이, 코일스프링인 것을 특징으로 하는 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치.
13. 제2항 또는 제11항에 있어서, 스프링이, 판스프링인 것을 특징으로 하는 플로우팅 슬랩의 방진·내진장치.
14. 제9항에 있어서, 수평방향 내진유닛이 기초구조물 및 플로우팅 슬랩으로 직접 또는 간접적으로 부착된 브래킷과, 이들 브래킷의 수평방향의 사이에 개재 삽입된 탄성재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방진·내진장치.