KR101231653B1 - Earthquake Proof Apparatus for a Structure - Google Patents

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KR101231653B1 KR1020110051289A KR20110051289A KR101231653B1 KR 101231653 B1 KR101231653 B1 KR 101231653B1 KR 1020110051289 A KR1020110051289 A KR 1020110051289A KR 20110051289 A KR20110051289 A KR 20110051289A KR 101231653 B1 KR101231653 B1 KR 101231653B1
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/04Bearings; Hinges

Abstract

본 발명은 지면 위에 고정설치되는 면 형상의 하부플레이트; 상기 하부플레이트 상에 복수의 강철구를 개재하여 적층되며, 상면 중앙에서 수직방향으로 형성된 원통형의 안내기둥을 구비한 면 형상의 상부플레이트; 상기 상부플레이트 상에 마련되고 내부가 빈 원통형의 외부실린더; 상기 외부실린더의 내부둘레와 맞닿아 상하로 이동될 수 있고, 상기 외부실린더의 수직길이보다 작은 수직길이를 가진, 내부가 빈 원통형의 내부실린더; 상기 내부 실린더의 상부를 덮도록 상기 내부 실린더와 일체로 형성된 원형의 덮개; 상기 덮개 위에 마련되고 상기 외부실린더의 직경과 동일한 너비를 지닌 면형상의 탑플레이트; 및 상기 내부실린더의 내부둘레와 맞닿아 상하로 이동될 수 있는 원통형의 바디와, 바디의 상면 중앙에서 상기 덮개의 저면측으로 돌출된 돌출부와, 바디의 저면에서 상기 원통형의 안내기둥의 외부둘레와 맞닿아 상하로 이동될 수 있는 내부가 빈 원통형의 슬라이딩기둥을 구비한 완충피스톤;을 포함하는 내진장치로서, 외부실린더의 내부에서는, 상기 완충피스톤의 바디 아래에서 슬라이딩기둥을 감싸는 제1코일스프링이 마련되고, 상기 내부실린더(5) 아래에서 상기 제1코일스프링의 직경보다 직경이 크고 상기 제1코일스프링의 둘레를 감싸는 제2코일스프링이 마련되며, 상기 외부실린더의 하부에는 외부실린더 내부로 공기를 유입하는 제1공기유입구 및 외부실린더 내부로부터 대기로 공기를 배출하는 제1공기배출구가 형성되어 있고, 상기 덮개에는 상기 덮개, 상기 내부실린더 및 상기 바디가 이루는 공간으로 공기를 유입하는 제2공기유입구 및 상기 공간으로부터 대기로 공기를 배출하는 제2공기배출구가 형성되어 있고, 링형상의 제1에어쿠션이 탑플레이트의 측면과 외부실린더의 상부 측면을 동시에 감싸도록 형성되고, 링형상의 제2에어쿠션이 상기 외부실린더의 외부둘레를 감싸도록 형성되며, 링형상의 제3에어쿠션이 상부플레이트의 측면과 하부플레이트의 측면을 동시에 감싸도록 형성된 내진장치를 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 따른 내장장치에 의하면 상부플레이트와 하부플레이트사이에 개재된 강철구에 의해 구조물에 작용하는 수평방향의 변위를 수용하고, 외부실린더 내부에 마련된 제1코일스프링, 제2코일스프링 및 완충피스톤에 의해 구조물에 대한 수직방향의 진동을 최소화시킬 수 있게 된다.The present invention is a plate-shaped lower plate is fixed on the ground; An upper plate having a cylindrical shape formed on the lower plate via a plurality of steel spheres and having a cylindrical guide pillar formed in a vertical direction at the center of the upper surface; A cylindrical outer cylinder provided on the upper plate and having an empty interior; An inner hollow cylinder having a vertical length, which may be moved up and down in contact with an inner circumference of the outer cylinder, and having a vertical length smaller than the vertical length of the outer cylinder; A circular cover integrally formed with the inner cylinder to cover an upper portion of the inner cylinder; A top plate provided on the cover and having a width equal to the diameter of the outer cylinder; And a cylindrical body that can be moved up and down in contact with the inner circumference of the inner cylinder, a protrusion projecting from the center of the upper surface of the body to the bottom of the cover, and the outer circumference of the cylindrical guide pillar at the bottom of the body. An earthquake-resistant device comprising: a shock absorbing piston having a hollow cylindrical sliding column that can be moved up and down in contact with the inner cylinder, wherein a first coil spring is provided to surround the sliding pillar under the body of the shock absorbing piston. And a second coil spring having a diameter larger than the diameter of the first coil spring under the inner cylinder 5 and surrounding the circumference of the first coil spring, and having air in the outer cylinder at a lower portion of the outer cylinder. A first air inlet for introducing air and a first air outlet for discharging air from the inside of the outer cylinder to the atmosphere; The cover, a second air inlet for introducing air into the space formed by the inner cylinder and the body and a second air outlet for discharging air from the space to the atmosphere is formed, the ring-shaped first air cushion top It is formed to surround the side of the plate and the upper side of the outer cylinder at the same time, the ring-shaped second air cushion is formed to surround the outer periphery of the outer cylinder, the ring-shaped third air cushion is the side and the lower portion of the upper plate Characterized in the seismic device is formed to surround the side of the plate at the same time. Therefore, according to the built-in device according to the present invention accommodates the horizontal displacement acting on the structure by the steel sphere interposed between the upper plate and the lower plate, the first coil spring, the second coil spring and the buffer provided inside the outer cylinder The piston makes it possible to minimize vibration in the vertical direction with respect to the structure.

Description

내진장치{Earthquake Proof Apparatus for a Structure}Earthquake Proof Apparatus for a Structure}

본 발명은 내진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상부플레이트 및 하부플레이트 사이에 개재된 강철구와 내, 외부 실린더 내부에 개재된 완충피스톤에 의해 지진시 수평, 수직방향의 진동을 감소시켜 구조물을 보호하는 내진장치에 관한 것이다.The present invention relates to an earthquake-resistant device, and more particularly, to protect the structure by reducing the vibration in the horizontal and vertical direction during the earthquake by the steel ball interposed between the upper plate and the lower plate and the buffer piston interposed in the inner and outer cylinders. It relates to a seismic device.

교량, 건물 등의 구조물은 지진, 강풍, 폭우 등의 자연 현상에 대해 충분한 안정성을 가져야 한다. 요즈음 지진에 대한 안전성은 특히 강조되고 있다.Structures such as bridges and buildings should have sufficient stability against natural phenomena such as earthquakes, strong winds and heavy rain. These days, safety against earthquakes is particularly important.

지진으로 발생되는 지진파는 크게 실체파(body wave)와 표면파(surface wave)로 나뉜다. 실체파는 지각 내부를 통과해 전달되는 파로 파의 진행방향과 매질의 이동방향이 같은 P파(primary wave)와 파의 진행방향과 매질의 이동방향이 수직인 S파(secondary wave)의 두 가지가 있다. 또한, 표면파는 지표면을 따라 파가 전달되므로 지진이 발생하면 큰 피해를 입히게 된다.The seismic waves generated by the earthquake are largely divided into a body wave and a surface wave. The real wave is a wave that passes through the interior of the crust and is a P wave (primary wave) with the same direction of movement and movement of the medium, and an S wave (secondary wave) with perpendicular direction of movement and the movement of the medium. have. In addition, since surface waves are transmitted along the surface of the earth, an earthquake causes great damage.

따라서, 본 발명은 수평방향으로의 움직임을 수용하여 구조물에 작용하는 수평력을 저감시킴으로써 내진성능을 향상시키고, 또한, 수직방향의 변형으로 인한 구조물의 수직진동을 최소화시킴으로써 지진이 발생했을 경우 구조물에 대한 피해를 최소화하는 것을 목적으로 한다. Therefore, the present invention improves the seismic performance by reducing the horizontal force acting on the structure by receiving the movement in the horizontal direction, and also minimizes the vertical vibration of the structure due to the deformation in the vertical direction to the structure when the earthquake occurs The aim is to minimize the damage.

상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은 지면 위에 고정설치되는 면 형상의 하부플레이트; 상기 하부플레이트 상에 복수의 강철구를 개재하여 적층되며, 상면 중앙에서 수직방향으로 형성된 원통형의 안내기둥을 구비한 면 형상의 상부플레이트; 상기 상부플레이트 상에 마련되고 내부가 빈 원통형의 외부실린더; 상기 외부실린더의 내부둘레와 맞닿아 상하로 이동될 수 있고, 상기 외부실린더의 수직길이보다 작은 수직길이를 가진, 내부가 빈 원통형의 내부실린더; 상기 내부 실린더의 상부를 덮도록 상기 내부 실린더와 일체로 형성된 원형의 덮개; 상기 덮개 위에 마련되고 상기 외부실린더의 직경과 동일한 너비를 지닌 면형상의 탑플레이트; 및 상기 내부실린더의 내부둘레와 맞닿아 상하로 이동될 수 있는 원통형의 바디와, 바디의 상면 중앙에서 상기 덮개의 저면측으로 돌출된 돌출부와, 바디의 저면에서 상기 원통형의 안내기둥의 외부둘레와 맞닿아 상하로 이동될 수 있는 내부가 빈 원통형의 슬라이딩기둥을 구비한 완충피스톤;을 포함하는 내진장치로서, 외부실린더의 내부에서는, 상기 완충피스톤의 바디 아래에서 슬라이딩기둥을 감싸는 제1코일스프링이 마련되고, 상기 내부실린더(5) 아래에서 상기 제1코일스프링의 직경보다 직경이 크고 상기 제1코일스프링의 둘레를 감싸는 제2코일스프링이 마련되며, 상기 외부실린더의 하부에는 외부실린더 내부로 공기를 유입하는 제1공기유입구 및 외부실린더 내부로부터 대기로 공기를 배출하는 제1공기배출구가 형성되어 있고, 상기 덮개에는 상기 덮개, 상기 내부실린더 및 상기 바디가 이루는 공간으로 공기를 유입하는 제2공기유입구 및 상기 공간으로부터 대기로 공기를 배출하는 제2공기배출구가 형성되어 있고, 링형상의 제1에어쿠션이 탑플레이트의 측면과 외부실린더의 상부 측면을 동시에 감싸도록 형성되고, 링형상의 제2에어쿠션이 상기 외부실린더의 외부둘레를 감싸도록 형성되며, 링형상의 제3에어쿠션이 상부플레이트의 측면과 하부플레이트의 측면을 동시에 감싸도록 형성된 내진장치를 특징으로 한다.In order to solve the above object, the present invention is a plate-shaped lower plate is fixed on the ground; An upper plate having a cylindrical shape formed on the lower plate via a plurality of steel spheres and having a cylindrical guide pillar formed in a vertical direction at the center of the upper surface; A cylindrical outer cylinder provided on the upper plate and having an empty interior; An inner hollow cylinder having a vertical length, which may be moved up and down in contact with an inner circumference of the outer cylinder, and having a vertical length smaller than the vertical length of the outer cylinder; A circular cover integrally formed with the inner cylinder to cover an upper portion of the inner cylinder; A top plate provided on the cover and having a width equal to the diameter of the outer cylinder; And a cylindrical body that can be moved up and down in contact with the inner circumference of the inner cylinder, a protrusion projecting from the center of the upper surface of the body to the bottom of the cover, and the outer circumference of the cylindrical guide pillar at the bottom of the body. An earthquake-resistant device comprising: a shock absorbing piston having a hollow cylindrical sliding column that can be moved up and down in contact with the inner cylinder, wherein a first coil spring is provided to surround the sliding pillar under the body of the shock absorbing piston. And a second coil spring having a diameter larger than the diameter of the first coil spring under the inner cylinder 5 and surrounding the circumference of the first coil spring, and having air in the outer cylinder at a lower portion of the outer cylinder. A first air inlet for introducing air and a first air outlet for discharging air from the inside of the outer cylinder to the atmosphere; The cover, a second air inlet for introducing air into the space formed by the inner cylinder and the body and a second air outlet for discharging air from the space to the atmosphere is formed, the ring-shaped first air cushion top It is formed to surround the side of the plate and the upper side of the outer cylinder at the same time, the ring-shaped second air cushion is formed to surround the outer periphery of the outer cylinder, the ring-shaped third air cushion is the side and the lower portion of the upper plate Characterized in the seismic device is formed to surround the side of the plate at the same time.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 외부실린더의 내부둘레와 맞닿는 내부실린더의 외부둘레, 완충피스톤의 바디의 둘레, 및 상기 안내기둥의 둘레를 따라 O링이 각각 형성되는 내진장치를 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the seismic device is formed in the outer ring of the inner cylinder in contact with the inner ring of the outer cylinder, the circumference of the body of the cushioning piston, and the circumference of the guide pillar, respectively.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 상기 복수의 강철구가 일정간격으로 형성되도록 하기 위하여 원형의 중공부가 일정한 간격으로 형성된 스페이서를 더 포함하고, 상기 복수의 강철구는 상기 중공부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, in order to form a plurality of steel spheres at regular intervals between the upper plate and the lower plate further comprises a spacer formed with a circular hollow portion at regular intervals, the plurality of steel spheres in the hollow portion It is characterized by being inserted.

상기와 같은 본 발명의 내진장치에 의하면, 상부플레이트와 하부플레이트사이에 개재된 강철구에 의해 구조물에 작용하는 수평방향의 변위를 수용하고, 외부실린더 내부에 마련된 제1코일스프링, 제2코일스프링 및 완충피스톤에 의해 구조물에 대한 수직방향의 진동을 최소화시킬 수 있게 된다. According to the earthquake resistance device of the present invention as described above, the first coil spring, the second coil spring and the inner coil to accommodate the horizontal displacement acting on the structure by the steel sphere interposed between the upper plate and the lower plate and By the buffer piston it is possible to minimize the vibration in the vertical direction to the structure.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내진장치의 단면을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내진장치의 동작을 설명하기 위한 개략적인 장치구성도이다.
1 is a cross-sectional view of a seismic device according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a device for explaining the operation of the seismic device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 내진장치를 설명하기로 한다. Hereinafter, a seismic device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내진장치의 단면을 도시한 도면이다. 본 발명에 따른 내진장치(100)는 지반 위에 설치되며 최상부에 위치한 탑플레이트(8) 상에 구조물 또는 구조물의 일부가 축조되게 되고, 구조물의 중량에 따라 내진장치의 수를 적절히 조절하여 배치할 수 있다. 1 is a cross-sectional view of a seismic device according to an embodiment of the present invention. The seismic device 100 according to the present invention is installed on the ground and the structure or a part of the structure is to be built on the top plate (8) located on the top, can be arranged by appropriately adjusting the number of earthquake devices according to the weight of the structure have.

본 발명의 실시예에 따른 내진장치(100)는 면 형상의 하부플레이트(1)가 지반 위에 고정설치되고, 상기 하부플레이트(1) 상에서 복수의 강철구(2)를 개재하여 상부플레이트(3)가 적층된 구조로 이루어져 있다. 상기 복수의 강철구(2)에는 강철구(2) 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 스페이서(21)가 마련되며, 상기 스페이서의 모양은 공지의 다양한 모양으로 형성될 수 있다.In the seismic device 100 according to the embodiment of the present invention, the lower plate 1 having a planar shape is fixedly installed on the ground, and the upper plate 3 is interposed between the plurality of steel balls 2 on the lower plate 1. It consists of a laminated structure. The plurality of steel balls (2) is provided with a spacer 21 to maintain a constant interval between the steel balls (2), the shape of the spacer may be formed in a variety of known shapes.

또한, 상부플레이트(3)도 하부플레이트(1)와 같은 면 형상으로 상면의 중앙에는 수직방향으로 원통형의 안내기둥(31)이 형성되어 있다. In addition, the upper plate 3 also has the same surface shape as the lower plate 1, and a cylindrical guide pillar 31 in the vertical direction is formed at the center of the upper surface.

한편, 상기 상부플레이트(3) 상에는 내부가 빈 원통형의 외부실린더(4)가 형성되어 있고, 상기 외부실린더(4)의 내부에는 외부실린더(4)의 내부둘레에 맞닿을 수 있도록 외부실린더(4) 보다 직경이 작은 내부실린더(5)가 형성되어 있다. 따라서, 상기 내부실린더(5)는 상기 외부실린더(4)의 내벽을 따라 상하로 이동할 수 있다. On the other hand, the upper cylinder (3) is formed with a cylindrical outer cylinder 4 is hollow inside, the outer cylinder (4) inside the outer cylinder (4) to be in contact with the inner circumference of the outer cylinder (4) An inner cylinder 5 having a diameter smaller than) is formed. Accordingly, the inner cylinder 5 may move up and down along the inner wall of the outer cylinder 4.

또한, 내부실린더(5)도 내부가 빈 원통형으로 형성되어 있고, 내부실린더(5)의 수직길이는 외부실린더(5)의 수직길이보다 작게 형성된다. 그리고, 내부실린더(5)의 상부를 덮기 위해 원형의 덮개(6)가 내부실린더(5)와 일체로 형성되어 있다. In addition, the inner cylinder 5 is also formed in a hollow cylindrical shape, the vertical length of the inner cylinder 5 is formed smaller than the vertical length of the outer cylinder (5). In addition, a circular cover 6 is integrally formed with the inner cylinder 5 to cover the upper portion of the inner cylinder 5.

또한, 상기 덮개(6) 위에는 면형상의 탑플레이트(8)가 마련되는데, 이 탑플레이트(8)의 너비는 상기 외부실린더(4)의 직경과 동일한 너비를 가진다. In addition, the cover 6 is provided with a planar top plate 8, the width of the top plate 8 has the same width as the diameter of the outer cylinder (4).

그리고, 내부실린더(5)의 내부에는 완충피스톤(7)이 마련되는데, 완충피스톤(7)은 상기 내부실린더(5)의 내부둘레와 맞닿을 수 있도록 내부실린더(5) 보다 직경이 작은 원통형의 바디(72)와, 바디(72)의 상면 중앙에서 상기 덮개(6)의 저면측으로 돌출된 돌출부(71)와, 바디(72)의 저면에 마련된 원통형의 슬라이딩기둥(73)을 구비한다. 이 경우, 원통형의 슬라이딩기둥(73)은 내부가 비어 있고, 슬라이딩기둥(73)의 내부에 상술한 안내기둥(31)이 위치될 수 있다. 따라서, 완충피스톤(7)은 내부실린더(5)의 내벽을 따라, 그리고, 안내기둥(31)은 슬라이딩기둥(73)의 내벽을 따라, 상하로 이동할 수 있다.In addition, a buffer piston (7) is provided inside the inner cylinder (5), the buffer piston (7) of cylindrical shape smaller than the inner cylinder (5) to be in contact with the inner circumference of the inner cylinder (5) A body 72, a protrusion 71 protruding from the center of the upper surface of the body 72 toward the bottom surface of the cover 6, and a cylindrical sliding column 73 provided on the bottom surface of the body 72. In this case, the cylindrical sliding column 73 may be empty inside, and the above-described guide column 31 may be located inside the sliding column 73. Therefore, the buffer piston 7 can move up and down along the inner wall of the inner cylinder 5 and the guide column 31 along the inner wall of the sliding column 73.

한편, 외부실린더(4)의 내부에는, 완충피스톤(7)의 바디(72) 아래에서, 상기 슬라이딩기둥(73)을 감싸는, 즉, 제1코일스프링(9)의 내부에 상기 슬라이딩기둥(73)이 위치되도록, 제1코일스프링(9)이 마련되어, 제1코일스프링(9)이 바디(72)를 지지하고 있다. 또한, 상기 내부실린더(5) 아래에는 제1코일스프링(9) 보다 직경이 큰 제2코일스프링(10)이 상기 제1코일스프링(9)의 둘레를 감싸도록 마련됨으로써 제2코일스프링(10)이 내부실린더(5)를 지지하고 있다. On the other hand, in the interior of the outer cylinder 4, under the body 72 of the buffer piston (7), the sliding pillar (73), that is, the sliding coil (73) inside the first coil spring (9) ), The first coil spring 9 is provided so that the first coil spring 9 supports the body 72. In addition, a second coil spring 10 having a diameter larger than that of the first coil spring 9 is provided below the inner cylinder 5 so as to surround the circumference of the first coil spring 9. ) Supports the inner cylinder (5).

따라서, 외부에서 내부방향으로, 외부실린더(4), 제2코일스프링(10), 제1코일스프링(9), 슬라이딩기둥(73), 안내기둥(31)의 순으로 형성되어 있다. 도면에 도시된 제1코일스프링(9)의 높이는 제2코일스프링(10)의 높이 보다 높게 도시되었지만, 양자의 높이는 동일할 수도 있다.Therefore, the outer cylinder 4 is formed in order of the outer cylinder 4, the second coil spring 10, the first coil spring 9, the sliding pillar 73, and the guide pillar 31 in this order. Although the height of the first coil spring 9 shown in the figure is shown higher than the height of the second coil spring 10, the height of both may be the same.

또한, 상기 외부실린더(4)의 하부에는 외부실린더(4) 내부로 공기를 유입하는 제1공기유입구(41) 및 외부실린더(4) 내부로부터 대기로 공기를 배출하는 제1공기배출구(42)가 형성되어 있다. 따라서, 지진센서가 지진발생을 감지하게 되면 미도시된 공기공급제어장치를 통해 압축공기를 외부실린더 내부로 공급할 수 있고, 외부실린더(4) 내부가 일정한 압력 이상이 되면 외부실린더 외부로 공기를 배출할 수도 있다.In addition, a lower portion of the outer cylinder 4 has a first air inlet 41 for introducing air into the outer cylinder 4 and a first air outlet 42 for discharging air from the inside of the outer cylinder 4 to the atmosphere. Is formed. Therefore, when the earthquake sensor detects an earthquake, it is possible to supply compressed air to the inside of the outer cylinder through an air supply control device (not shown), and when the inside of the outer cylinder 4 is above a certain pressure, the air is discharged to the outside of the outer cylinder. You may.

마찬가지로, 상기 덮개(6)에도 덮개(6), 내부실린더(5) 및 바디(72)가 이루는 공간(I)으로 공기를 유입하는 제2공기유입구(61) 및 이 공간으로부터 대기로 공기를 배출하는 제2공기배출구(62)가 형성되어 있다. 따라서, 지진센서가 지진발생을 감지하게 되면 미도시된 공기공급제어장치를 통해 압축공기를 상기 공간(I)으로 공급할 수 있고, 일정한 압력 이상이 되면 외부로 공기를 배출할 수도 있다.Similarly, the cover 6 also discharges air to the atmosphere from the second air inlet 61 which introduces air into the space I formed by the cover 6, the inner cylinder 5, and the body 72. The second air outlet 62 is formed. Therefore, when the earthquake sensor detects an earthquake, it is possible to supply compressed air to the space (I) through an air supply control device, which is not shown.

이 경우, 미도시된 공기공급제어장치는 지진센서의 신호를 입력받아 기설정된 압축공기를 배출하고 기설정된 압력이 초과되는 경우 압축공기를 차단하기 위한 장치로서, 공지의 에어컴프레셔, 에어탱크, 레귤레이터, 및 액츄에이터와 같은 구성을 포함할 수 있다.In this case, the air supply control device, not shown, is a device for discharging the preset compressed air by receiving a signal from the earthquake sensor and blocking the compressed air when the predetermined pressure is exceeded. A known air compressor, an air tank, a regulator , And actuators.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 내진장치(100)에는 탑플레이트(1)의 측면과 외부실린더(4)의 상부측면을 동시에 감싸는 링형상의 제1에어쿠션(11)이 마련되어 있고, 외부실린더의 외부둘레를 감싸는 링형상의 제2에어쿠션(12)이 마련되어 있으며, 상부플레이트의 측면과 하부플레이트의 측면을 동시에 감싸는 링형상의 제3에어쿠션(13)이 마련되어 있다. On the other hand, the seismic device 100 according to an embodiment of the present invention is provided with a ring-shaped first air cushion 11 that simultaneously covers the side of the top plate 1 and the upper side of the outer cylinder 4, the outer cylinder A ring-shaped second air cushion 12 surrounding the outer circumference of the upper plate is provided, and a ring-shaped third air cushion 13 surrounding the side of the upper plate and the lower plate is provided at the same time.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 내진장치(100)는, 외부실린더(4)의 내부, 및 덮개(6)와 내부실린더(5)와 완충피스톤(7)의 바디(72)로 이루어진 공간으로 주입된 공기가 새어나가지 않도록 하기 위해, 상기 외부실린더(4)의 내부둘레와 맞닿는 내부실린더(5)의 외부둘레, 완충피스톤(7)의 바디(72)의 둘레, 및 안내기둥(31)의 둘레를 따라 O링(14)이 형성되는 것이 바람직하다. In addition, the seismic device 100 according to the embodiment of the present invention includes an interior of the outer cylinder 4 and a space composed of a cover 6, an inner cylinder 5, and a body 72 of the buffer piston 7. In order to prevent the injected air from leaking, the outer circumference of the inner cylinder 5 in contact with the inner circumference of the outer cylinder 4, the circumference of the body 72 of the buffer piston 7, and the guide pillar 31 It is preferable that the O-ring 14 is formed along the circumference.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 내진장치(100)는 외부환경에 노출되어 있으므로 녹이 스는 것을 방지하기 위해 전 표면 및 제1코일스프링과 제2코일스프링에 Cr도금을 하는 것이 바람직하다. In addition, since the seismic device 100 according to the embodiment of the present invention is exposed to the external environment, it is preferable to perform Cr plating on the entire surface and the first coil spring and the second coil spring to prevent rust.

본 발명의 실시예에 따른 내진장치(100)는 구조물의 면적에 따라 적절한 수량으로 구조물의 하부에 설치될 수 있다. Earthquake resistance device 100 according to an embodiment of the present invention can be installed in the lower portion of the structure in an appropriate amount according to the area of the structure.

이하에서는 지진이 발생했을 경우, 본 발명의 실시예에 따른 내진장치(100)의 동작을 도 2를 참조로 하여 설명하기로 한다. Hereinafter, when an earthquake occurs, the operation of the earthquake-resistant device 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

지진이 발생했을 경우, 지진센서가 이를 감지하여 공기공급제어장치로 공기공급신호를 송출하게 되면, 공기공급제어장치는 압축공기를 내진장치(100)의 제1공기유입구(41) 및 제2공기유입구(61)로 주입하게 된다. 이 경우, 압축공기는 100㎏/㎠ 이상이 바람직하다. 외부실린더(4)의 내부, 및 덮개(6)와 내부실린더(5)와 바디(72)에 의해 이루어진 공간(I)으로 압축공기가 주입됨에 의해, 덮개(6)와 일체로 형성된 내부실린더(5) 및 완충피스톤(7)의 상하 이동이 조절되게 되고 한편으론 제1코일스프링(9) 및 제2코일스프링(10)의 탄성변형 및 복원을 통하여 내진장치(100) 상부에 마련된 구조물에 대한 수직방향의 충격이 흡수되고 진동을 감쇠시키게 된다. 이후, 공기공급제어장치는 외부실린더(4)의 내부 및 상기 공간(I)의 압력이 기설정된 압력을 초과하게 되면 제1공기배출구(42) 및 제2공기배출구(62)를 통해 대기로 공기가 배출되게 한다.When an earthquake occurs, when the earthquake sensor detects this and sends an air supply signal to the air supply control device, the air supply control device is configured to provide compressed air with the first air inlet 41 and the second air of the seismic device 100. It is injected into the inlet (61). In this case, the compressed air is preferably 100 kg / cm 2 or more. Compressed air is injected into the interior of the outer cylinder 4 and the space I formed by the cover 6, the inner cylinder 5, and the body 72, thereby forming an inner cylinder integrally formed with the cover 6 ( 5) and the up and down movement of the cushioning piston (7) is controlled, while the elastic deformation and restoration of the first coil spring (9) and the second coil spring (10) with respect to the structure provided on the seismic device (100) Vertical shocks are absorbed and dampen vibrations. Thereafter, the air supply control device supplies air to the atmosphere through the first air outlet 42 and the second air outlet 62 when the pressure inside the outer cylinder 4 and the space I exceeds a predetermined pressure. To be discharged.

지진파의 강도 및 종류에 따라 압축공기는 제1코일스프링(9) 및 제2코일스프링(10)이 마련된 외부실린더(4)의 내부, 및 덮개(6)와 내부실린더(5)와 바디(72)로 이루어진 공간(I)으로 동시에 주입될 수도 있고 순차로 주입될 수도 있으며, 배출되는 공기도 상이한 양으로 때를 달리하여 배출될 수 있게 조절될 수 있다. According to the strength and type of the seismic wave, the compressed air is inside the outer cylinder 4 provided with the first coil spring 9 and the second coil spring 10, and the cover 6, the inner cylinder 5, and the body 72. It may be injected at the same time into the space (I) consisting of) or may be injected sequentially, and the air discharged may be adjusted to be discharged at different times in different amounts.

한편, 지진 발생시 수평방향의 진동은 상부플레이트(3)에 대해 강철구(2) 및 하부플레이트(1)가 수평방향으로 상대적으로 이동함으로써 구조물에 대한 충격을 흡수하게 된다.On the other hand, the vibration in the horizontal direction during the earthquake to absorb the impact on the structure by moving the steel sphere 2 and the lower plate 1 relative to the upper plate (3) in the horizontal direction.

따라서, 구조물의 중량에 따라 본 발명에 따른 내진장치를 적정한 수로 설치하여 구조물을 축조할 경우, 지진 발생시, 지지파에 의한 수직진동 및 수평진동을 모두 최소화하여 내진장치 상부에 마련된 구조물을 안정적으로 유지할 수 있게 할 수 있다. Therefore, when constructing a structure by installing the seismic device according to the present invention in an appropriate number according to the weight of the structure, when the earthquake occurs, to minimize the vertical vibration and horizontal vibration caused by the support wave to maintain the structure provided on the top of the earthquake resistant device You can do that.

1 : 하부플레이트 2 : 강철구
3 : 상부플레이트 31 : 안내기둥
4 : 외부실린더 5 : 내부실린더
6 : 덮개 7 : 완충피스톤
71 : 돌출부 72 : 바디
73 : 슬라이딩기둥 8 : 탑플레이트
9 : 제1코일스프링 10 : 제2코일스프링
11, 12, 13 : 제1, 2, 3에어쿠션 100 : 내진장치
1: lower plate 2: steel ball
3: upper plate 31: guide pillar
4: outer cylinder 5: inner cylinder
6: cover 7: buffer piston
71: protrusion 72: body
73: sliding column 8: top plate
9: 1st coil spring 10: 2nd coil spring
11, 12, 13: 1st, 2nd, 3rd air cushion 100: seismic device

Claims (3)

지면 위에 고정설치되는 면 형상의 하부플레이트;
상기 하부플레이트 상에 복수의 강철구를 개재하여 적층되며, 상면 중앙에서 수직방향으로 형성된 원통형의 안내기둥을 구비한 면 형상의 상부플레이트;
상기 상부플레이트 상에 마련되고 내부가 빈 원통형의 외부실린더;
상기 외부실린더의 내부둘레와 맞닿아 상하로 이동될 수 있고, 상기 외부실린더의 수직길이보다 작은 수직길이를 가진, 내부가 빈 원통형의 내부실린더;
상기 내부 실린더의 상부를 덮도록 상기 내부 실린더와 일체로 형성된 원형의 덮개;
상기 덮개 위에 마련되고 상기 외부실린더의 직경과 동일한 너비를 지닌 면형상의 탑플레이트; 및
상기 내부실린더의 내부둘레와 맞닿아 상하로 이동될 수 있는 원통형의 바디와, 바디의 상면 중앙에서 상기 덮개의 저면측으로 돌출된 돌출부와, 바디의 저면에서 상기 원통형의 안내기둥의 외부둘레와 맞닿아 상하로 이동될 수 있는 내부가 빈 원통형의 슬라이딩기둥을 구비한 완충피스톤;을 포함하는 내진장치로서,
외부실린더의 내부에서는, 상기 완충피스톤의 바디 아래에서 슬라이딩기둥을 감싸는 제1코일스프링이 마련되고, 상기 내부실린더(5) 아래에서 상기 제1코일스프링의 직경보다 직경이 크고 상기 제1코일스프링의 둘레를 감싸는 제2코일스프링이 마련되며,
상기 외부실린더의 하부에는 외부실린더 내부로 공기를 유입하는 제1공기유입구 및 외부실린더 내부로부터 대기로 공기를 배출하는 제1공기배출구가 형성되어 있고,
상기 덮개에는 상기 덮개, 상기 내부실린더 및 상기 바디가 이루는 공간으로 공기를 유입하는 제2공기유입구 및 상기 공간으로부터 대기로 공기를 배출하는 제2공기배출구가 형성되어 있고,
링형상의 제1에어쿠션이 탑플레이트의 측면과 외부실린더의 상부 측면을 동시에 감싸도록 형성되고,
링형상의 제2에어쿠션이 상기 외부실린더의 외부둘레를 감싸도록 형성되며,
링형상의 제3에어쿠션이 상부플레이트의 측면과 하부플레이트의 측면을 동시에 감싸도록 형성된 내진장치.
A lower plate having a surface shape fixedly installed on the ground;
An upper plate having a cylindrical shape formed on the lower plate via a plurality of steel spheres and having a cylindrical guide pillar formed in a vertical direction at the center of the upper surface;
A cylindrical outer cylinder provided on the upper plate and having an empty interior;
An inner hollow cylinder having a vertical length, which may be moved up and down in contact with an inner circumference of the outer cylinder, and having a vertical length smaller than the vertical length of the outer cylinder;
A circular cover integrally formed with the inner cylinder to cover an upper portion of the inner cylinder;
A top plate provided on the cover and having a width equal to the diameter of the outer cylinder; And
A cylindrical body which can be moved up and down in contact with the inner circumference of the inner cylinder, a protrusion projecting from the center of the upper surface of the body to the bottom of the cover, and abutting the outer circumference of the cylindrical guide pillar at the bottom of the body As an earthquake-resistant device comprising; a shock absorbing piston having a hollow cylindrical sliding column that can be moved up and down;
In the interior of the outer cylinder, a first coil spring is provided to surround the sliding column under the body of the buffer piston, a diameter larger than the diameter of the first coil spring under the inner cylinder (5) of the first coil spring The second coil spring is wrapped around the circumference,
A lower portion of the outer cylinder is formed with a first air inlet for introducing air into the outer cylinder and a first air outlet for discharging air from the inside of the outer cylinder to the atmosphere,
The cover has a second air inlet for introducing air into the space formed by the cover, the inner cylinder and the body and a second air outlet for discharging air from the space to the atmosphere,
A ring-shaped first air cushion is formed to simultaneously surround the side of the top plate and the upper side of the outer cylinder,
A ring-shaped second air cushion is formed to surround the outer circumference of the outer cylinder,
A seismic device is formed such that the ring-shaped third air cushion surrounds the side of the upper plate and the side of the lower plate at the same time.
제1항에 있어서, 상기 외부실린더의 내부둘레와 맞닿는 내부실린더의 외부둘레, 완충피스톤의 바디의 둘레, 및 상기 안내기둥의 둘레를 따라 O링이 각각 형성되는 내진장치.The earthquake resistance device of claim 1, wherein an O-ring is formed along an outer circumference of the inner cylinder, which is in contact with the inner circumference of the outer cylinder, a circumference of the body of the cushioning piston, and a circumference of the guide pillar. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 상기 복수의 강철구가 일정간격으로 형성되도록 하기 위하여 원형의 중공부가 일정한 간격으로 형성된 스페이서를 더 포함하고, 상기 복수의 강철구는 상기 중공부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 내진장치.
The method according to claim 1 or 2,
In order to form the plurality of steel spheres at regular intervals between the upper plate and the lower plate further comprises a spacer formed with a circular hollow portion at regular intervals, wherein the plurality of steel spheres are inserted into the hollow portion Device.
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