KR101670322B1

KR101670322B1 - 모노레일 설치구조물

Info

Publication number: KR101670322B1
Application number: KR1020140089210A
Authority: KR
Inventors: 장대수
Original assignee: 주식회사 스윕코리아
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2016-10-28
Also published as: KR20160008865A

Abstract

본 발명은 모노레일 설치구조물에 관한 것으로서, 각 직선 또는 곡선 구간을 지나갈때 모노레일의 안전성을 확보하기 위한 편심된 트러스 구조를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

모노레일 설치구조물{Omitted}

본 발명은 모노레일이 설치되는 구조물에 관한 기술 분야에 속한다.

모노레일을 이용한 운행시스템은 기본적으로 모노레일을 교각구조위에 설치하고, 이 모노레일위에 차량을 설치한다. 모노레일을 운행하는 구동구조는 모노레일의 양 측면에서 운행차량을 잡아주는 안내차륜이 설치되어진다. 그리고 집전장치와 안정차륜이 동시에 설치되어 동력공급과 함께 안정화를 유도한다. 그리고 구동차륜이 모노레일 상면에 설치되어 지고, 이 구동차륜은 구동장치에 의하여 동력을 공급받아 구동한다.

통상적인 모노레일 승객들이 타고 내리는 곳에서는 단지 진입한 모노레일이 정지하였다가 다시 출발하는 아주 단순한 수준의 구조물만이 갖춰져 있었다.

그러나 각종 놀이기구에 대한 사용자들의 다양한 요구 즉, 2인승 전용 혹은 5 ~6명 정도의 탑승전용 모노레일 등의 수요자의 요구를 반영한 탑승 구조물이 제시되지는 못하였다.

모노레일 설비 구축시 가장 중요한 점은 안전상의 문제이다. 즉 모노레일 구조물은 직선 곡선 구간을 번갈아가며 이동하기 때문에 구조물의 안정적 설계가 매우 중요하다. 이에 따라 본 발명에서는 모노레일의 곡선 구간 등에 설치되는 구조물의 특징을 제시한다.

등록특허공보 10-1161612 에 모노레일 시공방법이 제시되어 있으나 곡선구간 회전방향에 따른 트러스 구조 등이 제시되지 못하고 있다.

등록특허공보 10-1161612 (무벌식 자연보호형 모노레일 시공방법 및 이에적합한 작업대차 및 이송대차)

본 발명에서는 놀이기구 설비의 안전을 고려한 구조 특히 곡선 구간에서의 트러스 구조물 및 레일 고정 구조 등을 제시하고자 한다.

모노레일 설치구조물에 있어서, 지면으로부터 수직으로 형성된 타워(10);

상기 타워와 직교하게 수평 설치되는 수평보(500);

상기 수평보 상부에 설치되는 트러스구조물(T1, T3);

상기 수평보 단부 하방에 설치되는 내측곡선레일(100a);

상기 내측곡선레일과 평행하게 설치되는 외측곡선레일(100b);

상기 내, 외측곡선레일 사이를 연결하는 다수의 방사형스트러트(400);

를 포함하되, 상기 트러스 구조물(T3)은,

직선 형태의 바(bar)들이 상호 연결되어 형성되어 삼각형이 순차적으로 연결된 구조를 가지되, 수평보와 예각을 이루도록 설치되는 제1 내지 제4 경사트러스 부재(321,322,323,324) 가 순차 형성되고, 상기 제1 내지 제4경사트러스부재 상부에는 수평보(500)와 평행한 방향으로 수평트러스부재(320)가 형성되며, 트러스 구조물(T3)의 상단 꼭지점 부위 및 레일 상측지점과 연결하는 제1 내지 제4 트러스지지케이블(200,210,220,230)이 설치되며, 상기 트러스 구조물의 경사트러스부재들 중에서, 제4경사트러스 부재(324)는, 수평보(500)가 이루는 각도(F1)가 90도 각도 보다 큰 둔각(鈍角)을 이루도록 형성되어, 트러스 구조물(T3)가 비대칭을 이룸을 특징으로 한다.

수평보(500) 하부와 레일 상부의 사이 공간에는 턴버클(700)이 더 형성되어 수평보와 레일 사이 간격이 조절이 가능하도록 설치됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기 모노레일 설치 구조물은, 평행한 한쌍의 직선레일(150,151)을 더 포함하며, 상기 직선레일(150,151)이 서로 맞닿는 직선레일 단부 및 수평보(500) 단부는,수평보연결브라켓(800)에 의하여 결합되되, 상기 결합구조는,

수평보(500) 단부 하부에는 3개의 수직격벽(660,661,662)이 형성되고, 수직격벽들을 가로질러 수평하게 볼트(650)가 형성되며 볼트 단부는 너트(652)가 결합되며, 상기 수직격벽들(660,661,662)들의 사이 공간으로는, 서로 단부를 마주하는 레일에 직교하게 각각 돌출형성된 플랜지(600,601)가 삽입된 후, 상기 볼트 및 너트에 의하여, 상호 체결됨을 특징으로 한다.

모노레일 구조에 있어서 곡선 레일 구간의 안정성을 확보하기 위한 비대칭형 트러스 구조물로 인해서 운행체가 원심력을 작용할 때에도 이에 대응되는 구조를 갖추고 있다는 장점이 있다.

도 1은 모노레일 설치 구조물의 사시도이고,
도 2는 직선구간의 모노레일 설치 구조물이며,
도 3은 곡선 구간에서의 타워 포스트(10) 상측의 트러스 구조물을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 두개의 레일이 결합되는 부위에서의 브라켓 구조물을 도시하고 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

다만, 본 발명의 권리범위는 실시예에 한정되지 아니하고 특허청구범위와 균등 범위에서 파악되어야 한다.

도 1은 모노레일 곡선 구간 설치 구조물이고 도 2는 직선구간에 대한 구조물이다

도 1의 레일(100)은 평행하게 한쌍이 형성되어 있으며, 이러한 레일을 지지하기 위하여, 레일 하방으로는 소정의 간격을 두고 기둥형태의 타워(10)가 설치된다.

한편, R1 은 도 1의 곡선 레일의 원중심 방향을 나타내고, R2 는 그 반대방향 즉, 모노레일의 운행체(미도시)가 운행할 때 원심력을 받는 방향이다.

한쌍의 레일 사이 간격에는 방사형스트러트(400)들이 다수 소정의 간격을 두고 설치된다. 이러한 방사형스트러트는 레일 한쌍의 간격을 유지하며, 운행체에 의하여 외력이 모노레일 구조물에 미치게 될 때 구조의 안정성을 확보한다.

레일의 상부에는 ㄷ 자 구조의 결합브라켓이 레일에 억지끼움되어서 레일의 뒤틀림 현상을 방지하는데 도움을 준다.

타워(10) 상부에는 레일과 직교하는 방향으로 수평보(500)가 설치되어 있어서, 타워 및 수평보가 합쳐져서 T자 형상을 가진다. (도 2 참조)

도 2와 같이, 직선구간의 레일에서는 수평보(500) 위에 트러스 구조가 설치될 필요가 없지만, 도 1과 같이 곡선의 레일이 형성된 구간에서는 운행체에 의한 원심력이 강하게 작용하게 되므로, 구조물의 안정성을 확보할 필요가 있는 바, 이에 따라 수평보(500) 상부에 3개의 삼각형 구조물이 합쳐진 형태로 트러스 구조(T1, 도 1)가 형성된다.

도 3에서는 모노레일 구조물 상방향에서 내려다 본 그림으로서, S1 구간은 직선구간으로서 트러스 구조물이 타워 상부에 설치되지 않고 있으며, S2 S3 와 같이 곡선 구간에서는 운행체의 원심력에 의하여, 타워 상부에 트러스 구조물이 형성되어 있는 특징이 있다.

즉 도 3의 트러스 구조 중에서 곡선 구간의 두개의 트러스( T1, T3)는 트러스는 편심된 삼각형 구조물이 구비되어 있으며, 그 중간위치의 트러스는 좌우 대칭 형태의 트러스 구조물이 타워 상부에 설치되어 있다.

도 3을 보면, T1 트러스와 T3 트러스는 좌우가 편심된 형태이고, 곡선의 변곡점 위치의 T2 트러스는 좌우 대칭의 트러스 구조임을 파악할 수 있다.

이하, 트러스 구조물(T3)의 보다 상세한 구조를 설명한다.

도 1의 점선 내부는 타워 및 그 상부의 트러스와, 이를 지지하는 케이블 구조물 등을 도시하고 있고 도 5는 도 3의 T3 트러스를 확대 표현한 것이다.

운행체가 레일을 따라 이동하면, 원심력이 작용하여, 모노레일 구조물의 안정성에 문제가 있을 수 있다.

곡선 구간의 트러스 구조물은 도 1, 도 5와 같이 직선 형태의 바(bar)가 상호 연결되어 형성되고, 이는 제1 내지 제4 경사트러스 부재(321,322,323,324)가 수평보(500) 상부면과 예각(銳角)을 이루며 형성되어 있다.

그리고 제1 내지 제4경사트러스부재 상부에는 수평보(500)와 평행한 방향으로 수평트러스부재(320)가 형성됨으로써, 전체적으로 T3 트러스 구조는 3개의 삼각형이 순차적으로 연결된 구조를 가진다.

도 1을 참조하면 트러스 구조물(T3)의 상단 꼭지점 부위 및 레일 상측지점과 연결하는 제1 내지 제4 트러스지지케이블(200,210,220,230)이 설치되어 트러스 구조물을 안정화시킨다.

T3 트러스에서 특징적인 것은, 제4경사트러스 부재(324)는, 외측곡선레일 (100b)의 직상부로부터 R2방향(회전중심 반대방향)으로 더 돌출된 형태로 구성되어 있다.

즉, 도 5에서와 같이 운행체의 원심력 방향(레일의 회전중심과 반대방향)으로 제4경사트러스부재(324)와 수평보(500)가 이루는 각도(F1)는 90도 각도 보다 큰 둔각(鈍角)을 이루도록 형성되어 있다.

제3,4 트러스지지케이블(220,230)에 의하여 제4경사트러스부재(324)가 고정되어 있으므로, 운행체에 의하여 모노레일 구조물에 R2방향의 원심력이 작용할 때에도 안정적으로 트러스 구조를 지지하게 된다.

그에 반하여 회전중심방향(R1) 쪽으로 위치한 제1경사트러스부재(321)과 수평보(500)가 이루는 각도(F2)는 90도 각도보다 작은 예각을 이루고 있다.

이하, 수평보(500) 양단부의 하측과 레일(100a, 100b)의 연결구조를 설명한다. 도 4는 직선 레일 구간에서의 레일 및 수평보의 결합구조가 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 두개의 레일 단부가 상호 결합되는 지점으로서, 수평보(500)의 단부 하방 위치에는 수평보연결브라켓(800)이 설치된다.

즉, 수평보(500) 단부 하부에는 3개의 수직격벽(660,661,662)이 형성되고, 수직격벽들을 가로질러 수평하게 볼트(650)가 형성되며 볼트 단부는 너트(652)가 결합된다.

상기 수직격벽들 사이 공간으로는 상호 단부를 마주하는 레일에 직교하게 각각 돌출형성된 플랜지(600,601)가 삽입된 후, 상기 볼트 및 너트에 의하여, 수평보(500)와, 두 마주하는 레일이 서로 결합이 완성된다.

반면에, 도 1과 같은 곡선 레일 구간에서는 수평보(500) 하부와 레일 단부의 사이 공간에는 턴버클(700)이 형성되어 길이 조절이 가능하도록 설치되어야 한다. 이는 운행체가 곡선 구간을 레일을 따라 돌 때, 모노레일 운행체의 원심력에 따라서 수평보(500)가 수평위치를 기준으로, 상하 방향으로 변위(變位)를 일으킬 수 있기 때문에, 이를 감안하여 수평보와 레일 상부간 거리조절을 할 필요성이 있기 때문이다.

T1, T2, T3 : 트러스
10:타워 13:타워커넥터
100: 곡선레일 100a: 내측곡선레일 100b:외측곡선레일
150,151:직선레일
160: 결합브라켓
200,210,220,230: 제1 내지 제4 트러스 지지케이블
202, 212: 수평보 지지케이블
320: 수평트러스 부재
321,322, 323,324: 제1 내지 제4 경사트러스 부재
400: 방사형 스트러트
500:수평보
600,601:플렌지
605:수용구
650:볼트 652:너트
660,661,662:수직격벽
800, 880:수평보연결 브라켓

Claims

모노레일 설치구조물에 있어서,
지면으로부터 수직으로 형성된 타워(10);
상기 타워와 직교하게 수평 설치되는 수평보(500);
상기 수평보 상부에 설치되는 트러스구조물(T1,T2, T3);
상기 수평보 단부 하방에 설치되는 내측곡선레일(100a);
상기 내측곡선레일과 평행하게 설치되는 외측곡선레일(100b);
상기 내, 외측곡선레일 사이를 연결하는 다수의 방사형스트러트(400);
를 포함하되,

상기 트러스 구조물은,
곡선구간(S2)에서의 트러스구조물(T1) 및
변곡점 위치의 트러스구조물(T2) 및
상기 T2 트러스구조물에 인접함과 동시에 상기 변곡점이후의 곡선구간에 설치되고 T1트러스구조물과 반대편으로 기울어져 형성된 트러스구조물(T3)를 포함하며,
상기 T1, T2,T3 트러스구조물은, 각각 직선 형태의 바(bar)들이 상호 연결되어 형성되어 삼각형이 순차적으로 연결된 구조를 가지되,
상기 변곡점 위치의 T2 트러스 구조물은 좌우대칭의 트러스 구조형태를 가지며,
곡선구간의 T1, T3 구조물은, 각각 곡선구간의 회전의 중심과 반대되는 방향으로 비스듬하게 기울어진 형사의 트러스 구조물 형태를 취하며,

상기 T3 트러스구조물은,
제1 내지 제4 경사트러스 부재(321,322,323,324)가 순차 형성되고, 상기 제1 내지 제4경사트러스부재 상부에는 수평보(500)와 평행한 방향으로 수평트러스부재(320)가 형성되며,
트러스 구조물(T3)의 상단 꼭지점 부위 및 레일 상측지점과 연결하는 제1 내지 제4 트러스지지케이블(200,210,220,230)이 설치되며,
상기 제4경사트러스 부재(324)는, 수평보(500)가 이루는 각도(F1)가 90도 각도 보다 큰 둔각(鈍角)을 이루며 회전중심반대방향(R2)으로 경사지게 형성되고,
회전중심방향(R1)쪽으로 위치한 제1경사트러스부재(321)는, 수평보(500)와 이루는 각도(F2)는 90도 각도보다 작은 예각을 이룸으로써, 전체적으로 상기 제1 내지 제4 경사트러스부재들은, 곡선구간의 회전의 중심과 반대방향(R2)으로 기울어진 편심된 형태로 트러스 구조물(T3)이 형성됨을 특징으로 하는, 모노레일 설치구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 모노레일 설치 구조물은,
평행한 한쌍의 직선레일(150,151)을 더 포함하며,
상기 직선레일(150,151)이 서로 맞닿는 직선레일 단부 및 수평보(500) 단부는,수평보연결브라켓(800)에 의하여 결합되되,
상기 결합구조는,
수평보(500) 단부 하부에는 3개의 수직격벽(660,661,662)이 형성되고, 수직격벽들을 가로질러 수평하게 볼트(650)가 형성되며 볼트 단부는 너트(652)가 결합되며, 상기 수직격벽(660,661,662)들의 사이 공간으로는, 서로 단부를 마주하는 레일에 직교하게 각각 돌출형성된 플랜지(600,601)가 삽입된 후, 상기 볼트 및 너트에 의하여, 상호 체결됨을 특징으로 하는
모노레일 설치 구조물.