KR101934365B1 - 내진 보강용 오일 댐퍼 장치 및 이를 시공하는 방법 - Google Patents

내진 보강용 오일 댐퍼 장치 및 이를 시공하는 방법 Download PDF

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KR101934365B1
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김종배
성하범
이성준
이성재
이병현
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주식회사 에이이
동우건설산업(주)
(주)자운이앤씨
주식회사 성림이엔씨
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    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means

Abstract

본 발명은 내진 보강용 오일 댐퍼 장치 및 이를 시공하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치는, 건축구조물의 상부슬래브 및 하부슬래브 사이에 설치되는 내진보강용 댐퍼장치에 있어서, 탄성스토퍼가 내부에 설치되는 중앙실린더와, 상기 중앙실린더의 상측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼와 하측 끝단이 접촉되는 유동피스톤을 내부에 구비하는 상부실린더, 및 상기 중앙실린더의 하측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼와 상측 끝단이 접촉되는 유동피스톤을 내부에 구비하는 하부실린더를 포함하는 원통형상의 오일 댐퍼; 및 끝단이 상기 건축구조물의 상부슬래브 및 하부슬래브에 형성된 앵커홀에 삽입 고정된 채 상기 오일 댐퍼의 상단 및 하단과 탄성결합되는 복수개의 방진앵커;를 구비할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 몸체를 구성하는 원통형 실린더 내부에 복수개의 수밀격벽을 설치하고 탄성스토퍼가 구비되는 중앙실린더를 중심으로 상측 및 하측에 유동피스톤을 구비하며 오일이 주입되는 상부실린더와 하부실린더를 구성함으로써 진동흡수효과를 높인 내진 보강용 오일 댐퍼 장치 및 이를 시공하는 방법을 제공하는 효과가 있다.

Description

내진 보강용 오일 댐퍼 장치 및 이를 시공하는 방법 {Oil Damper Device for Seismic Reinforcement and Method of Constructing It}
본 발명은 내진 보강용 오일 댐퍼 장치 및 이를 시공하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 몸체를 구성하는 원통형 실린더 내부에 복수개의 수밀격벽을 설치하고 탄성스토퍼가 구비되는 중앙실린더를 중심으로 상측 및 하측에 유동피스톤을 구비하며 오일이 주입되는 상부실린더와 하부실린더를 구성함으로써 진동흡수효과를 높인 내진 보강용 오일 댐퍼 장치 및 이를 시공하는 방법에 관한 것이다.
최근에 세계 곳곳에서 강진이 잇달아 발생하고 국내에서도 진도 3.0 이상의 지진의 발생빈도가 높아지고 있어 지진에 대한 우려가 어느 때보다도 높아지고 있는 상황이다.
특히, 경주에서 발생한 지진과 포항에서 발생한 지진으로 지진의 불안감이 커지고 있는 반면에, 현재 국내의 지진에 대한 대비태세는 극히 미약하다고 할 수 있다.
이와 같은 점을 극복하고자 정부에서는 지진방재대책의 일환으로 내진설계규정을 지속적으로 강화해 나가고 있으며 기존 공공시설물에 대한 내진보강대책을 추진하고 있다.
일반적으로 내진이라 하면 지진에 견딜 수 있는 구조물을 가리키며, 지진발생시 구조물이 손상되지 않도록 하는 주요 내진기술에는 내진구조, 면진구조, 및 제진구조가 있다.
내진구조는 건축물의 강도나 연성을 증가시켜 지진에 대항하는 구조로 단면의 크기를 결정하고 철근이나 철골등을 보강해 건물의 내력을 증진시키는 구조일 수 있다.
또한, 면진구조는 건물과 지반사이에 전단변형장치를 설치하여 지반에서 전해지는 지진의 강한 진동을 건축물의 기초부터 차단하는 구조일 수 있다.
게다가, 제진구조는 건축물에 인위적인 손상을 집중시키는 내진보강용 장치(댐퍼 등)를 설치해 건축물에 작용하는 진동을 상기 내진보강용 장치에서 흡수 및 상쇄시키는 구조일 수 있다.
한편, 철근 구조물 또는 콘크리트 구조물의 내진 보강공법으로서 국내외에서 주로 사용되는 제진구조용 댐퍼장치로는 강제의 항복 메카니즘을 이용하여 에너지를 소산시키는 강재댐퍼(Metallic Damper), 마찰 메커니즘을 이용하여 에너지 소산 장치로 사용하는 마찰댐퍼(Friction Damper), 및 속도 의존성을 보이는 점성 물질을 이용하여 입력 에너지를 소산시키는 점성댐퍼(Viscous Damper) 가 될 수 있다.
이러한 댐퍼장치는 구조물의 거주성, 기능성 및 안전성을 향상 및 확보하도록 하고, 이를 위해 구조물에 작용하는 지진에너지를 흡수 및 소산시키고, 구조물의 파괴등으로 인한 인명 및 재산상 피해를 최소화 하도록 한다.
이와 같이, 앞서 기술한 강재댐퍼, 마찰댐퍼, 및 점성댐퍼등을 시작으로 하여 제진구조용 댐퍼장치는 지진공학 및 구조공학계로 부터 구조물의 내진성능을 향상시킬 수 있는 하나의 방법으로 폭넓은 인정을 받기 시작하였으며 그 적용성이 점점 증가하고 있는 추세이다.
그러나, 최근까지 사용된 종래기술에 따른 많은 형태의 댐퍼장치들은 그 구조가 지나치게 복잡하거나 진동 흡수효과가 높지 않은 문제점이 있었다.
따라서, 진동흡수효과가 높으면서도 구조를 단순화하여 현실적으로 적용이 가능한 내진 보강용 댐퍼장치에 관한 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
공개특허공보 KR 10-2016-0079431호(공개일자 2016.07.06.)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은, 몸체를 구성하는 원통형 실린더 내부에 복수개의 수밀격벽을 설치하고 탄성스토퍼가 구비되는 중앙실린더를 중심으로 상측 및 하측에 유동피스톤을 구비하며 오일이 주입되는 상부실린더와 하부실린더를 구성함으로써 진동흡수효과를 높인 내진 보강용 오일 댐퍼 장치 및 이를 시공하는 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치는, 건축구조물의 상부슬래브 및 하부슬래브 사이에 설치되는 내진보강용 댐퍼장치에 있어서, 탄성스토퍼가 내부에 설치되는 중앙실린더와, 상기 중앙실린더의 상측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼와 하측 끝단이 접촉되는 유동피스톤을 내부에 구비하는 상부실린더, 및 상기 중앙실린더의 하측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼와 상측 끝단이 접촉되는 유동피스톤을 내부에 구비하는 하부실린더를 포함하는 원통형상의 오일 댐퍼; 및 끝단이 상기 건축구조물의 상부슬래브 및 하부슬래브에 형성된 앵커홀에 삽입 고정된 채 상기 오일 댐퍼의 상단 및 하단과 탄성결합되는 복수개의 방진앵커;를 포함할 수 있다.
상기 오일 댐퍼는, 원형으로 형성되며 중심부에 상기 유동피스톤이 수밀구조로 관통하는 관통홀을 구비하는 수밀격벽을 상기 중앙실린더의 탄성스토퍼 상측 및 하측으로 복수개 구비할 수 있다.
상기 유동피스톤은, 봉형상을 가지며 수직으로 배치되는 피스톤 본체; 상기 피스톤 본체의 일측에 형성되며 상기 탄성스토퍼와 접촉하는 내캡, 및 상기 피스톤 본체의 타측에 형성되며 원통형상의 실린더 내부면과 접촉하여 실린더 내부를 밀폐시키는 외캡;을 구비할 수 있다.
상기 유동피스톤이 설치되는 상부실린더 및 하부실린더는 각각, 내부에 오일을 주입하기 위한 오일 주입구를 외측면에 형성될 수 있다.
상기 탄성스토퍼는, 내부에 스프링을 구비한 플렉시블한 재질의 튜브로 형성되고, 상기 튜브에 탄성수지가 주입되기 위한 튜브주입구를 형성하며 상기 튜브주입구의 끝단은 중앙실린더의 외측면을 관통하여 돌출된 실린더주입구와 연결될 수 있다.
상기 탄성수지는, 공기, 엘라스토머 및 폴리우레탄 중 어느 하나일 수 있다.
상기 오일 댐퍼의 상단 및 하단과 탄성결합되는 복수개의 방진앵커는 각각, 외측면에 나사홈이 형성되는 앵커헤드; 및 상기 앵커헤드의 일측으로 연장되어 건축구조물의 상부슬래브 및 하부슬래브에 형성된 앵커홀에 삽입체결되는 앵커볼트;를 구비할 수 있다.
상기 오일 댐퍼의 상부 및 하부실린더 내부에 구비된 유동피스톤은, 상기 앵커헤드의 외측면에 형성된 나사홈에 결합되는 탄성스프링을 외측 끝단에 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치를 시공하는 방법은, 건축구조물의 상부슬래브 및 하부슬래브 사이에 설치되는 내진보강용 댐퍼장치의 시공방법에 있어서, 건축구조물의 상부슬래브 및 하부슬래브에 방진앵커의 앵커볼트를 삽입하기 위한 복수개의 앵커홀을 천공하는 단계; 상기 앵커홀에 방진앵커를 삽입고정하는 단계; 탄성스토퍼가 내부에 설치되는 중앙실린더와, 상기 중앙실린더의 상측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼와 하측 끝단이 접촉되는 유동피스톤을 내부에 구비하는 상부실린더, 및 상기 중앙실린더의 하측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼와 상측 끝단이 접촉되는 유동피스톤을 내부에 구비하는 하부실린더를 포함하는 오일 댐퍼를 복수개의 방진앵커 사이에 설치하는 단계; 상기 하부실린더에 오일을 주입하고 상기 하부실린더 내부에 설치된 유동피스톤의 탄성스프링을 상기 하부슬래브에 고정된 방진앵커에 결합하는 단계; 상기 상부실린더에 오일을 주입하고 상기 상부실린더 내부에 설치된 유동피스톤의 탄성스프링을 상기 상부슬래브에 고정된 방진앵커에 결합하는 단계; 및 상기 중앙실린더 내부의 탄성스토퍼에 탄성수지를 주입하여 오일댐퍼를 고정하는 단계;를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 몸체를 구성하는 원통형 실린더 내부에 복수개의 수밀격벽을 설치하고 탄성스토퍼가 구비되는 중앙실린더를 중심으로 상측 및 하측에 유동피스톤을 구비하며 오일이 주입되는 상부실린더와 하부실린더를 구성함으로써 진동흡수효과를 높인 내진 보강용 오일 댐퍼 장치 및 이를 시공하는 방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 내진 보강용 오일 댐퍼 장치의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 내진 보강용 오일 댐퍼 장치를 구성하는 몸체 외형을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 내진 보강용 오일 댐퍼 장치를 구성하는 몸체 내부에 장착되는 탄성스토퍼를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 내진 보강용 오일 댐퍼 장치를 구성하며 건축구조물의 슬래브에 결합되는 방진앵커를 개력적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 내진 보강용 오일 댐퍼 장치의 방진앵커 결합구조를 개략적으로 나타내기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치의 시공방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8 내지 도 13은 도 7에 도시된 내진 보강용 오일 댐퍼 장치의 시공방법을 순차적으로 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
본 발명에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치는, 건축구조물의 상부슬래브(1) 및 하부슬래브(2) 사이에 설치되는 내진보강용 댐퍼장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치는, 건축물 창틀(수직,수평)보강, 건축물 기둥 보강, 건축물 기초 보강, 및 건축물 벽체내 삽입 보강에 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 내진 보강용 오일 댐퍼 장치의 세부 구성을 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 내진 보강용 오일 댐퍼 장치를 구성하는 몸체 외형을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치는, 오일 댐퍼(10) 및 방진앵커(20)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 오일 댐퍼(10)는, 전체적으로 일체형의 원통형상으로 형성되며 중앙실린더(100)를 중심으로 상측에 상부실린더(200)를 배치하고 하측으로 하부실린더(300)를 배치할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 중앙실린더(100)는 내부에 상기 상부실린더(200)와 하부실린더(300)를 탄성력을 가지고 동시에 접촉하는 탄성스토퍼(110)가 설치될 수 있다.
또한, 상기 상부실린더(200)는, 상기 중앙실린더(100)의 상측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼(110)와 하측 끝단이 접촉되는 유동피스톤(210)을 내부에 구비할 수 있다.
게다가, 상기 하부실린더(300)는, 상기 중앙실린더(100)의 하측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼(110)와 상측 끝단이 접촉되는 유동피스톤(310)을 내부에 구비할 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 상기 복수개의 방진앵커(20)는, 끝단이 상기 건축구조물의 상부슬래브(1) 및 하부슬래브(2)에 형성된 앵커홀(3)에 삽입 고정된 채 상기 오일 댐퍼(10)의 상단 및 하단과 탄성결합될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서, 상기 오일 댐퍼(10)는, 원형으로 형성되며 중심부에 상기 유동피스톤(210,310)이 수밀구조로 관통하는 관통홀(201a,301a)을 구비하는 수밀격벽(201,301)을 상기 중앙실린더(100)의 탄성스토퍼(110) 상측 및 하측으로 복수개 구비할 수 있으며, 상기 수밀격벽(201,301)이 전체 실린더 내부를 상중하로 구분하는 경계면으로 사용될 수 있다.
이때, 상기 수밀격벽(201,301)과 후술하는 유동피스톤(210,310)의 외캡(213,313)에 의하여 상부실린더(200)와 하부실린더(300) 내부가 밀폐되고 오일을 주입하더라도 외부유출을 방지할 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치를 구성하는 유동피스톤(210,310)은, 피스톤 본체(211,311)와 내캡(212,312) 및 외캡(213,313)을 구비할 수 있으며 전체적으로 'I'자 형상을 가질 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 피스톤 본체(211,311)는, 봉형상을 가지며 실린더 내부에서 수직으로 배치될 수 있다.
여기서, 상기 내캡(212,312)은, 상기 피스톤 본체(211,311)의 일측에 형성되며 상기 탄성스토퍼(110)와 접촉할 수 있다.
또한, 상기 외캡(213,313)은, 상기 피스톤 본체(211,311)의 타측에 형성되며 외측면이 원통형상의 실린더 내부면과 접촉하여 실린더 내부를 밀폐시킬 수 있으며, 탄성스프링(213a, 313a)을 외측 끝단에 구비할 수 있다.
이때, 상기 외캡(213,313)의 외주연과 상기 수밀격벽(201,301)의 관통홀(201a,301a)에 오링등의 수밀부재가 형성될 수 있다.
또한, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 상기 유동피스톤(210,310)이 설치되는 상부실린더(200) 및 하부실린더(300)는 각각, 내부에 오일을 주입하기 위한 오일 주입구(202,302)를 외측면에 형성할 수 있다.
또한, 상기 유동피스톤(210,310)은, 유압식 피스톤으로서 실린더 내부에 주입되는 오일의 입력량 및 배출량에 따라 감쇠력과 신축길이를 조절이 가능하며, 도면에 도시되지는 않았으나, 유압식 피스톤에 유압공급을 제어하는 유압공급부가 별도로 구성되어 연결될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 내진 보강용 오일 댐퍼 장치를 구성하는 몸체 내부에 장착되는 탄성스토퍼를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 탄성스토퍼(110)는, 원통형의 내부 중앙에 스프링(101)을 구비한 플렉시블한 재질의 튜브(111)로 형성되고, 상기 튜브(111)에 탄성수지가 주입되기 위한 튜브주입구(112b)를 형성할 수 있다.
이때, 앞서 상술한 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 탄성스토프(110)를 구성하는 튜브(111)의 주입구(112b) 끝단은 중앙실린더(110)의 외측면을 관통하여 돌출된 실린더주입구(112a)와 실린더 내에서 튜브로 연결되고 전체적으로 탄성수지주입구(112)를 형성하여 외부에서 탄성수지를 용이하게 주입할 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 탄성수지는, 공기, 엘라스토머 및 폴리우레탄 중 어느 하나일 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 내진 보강용 오일 댐퍼 장치를 구성하며 건축구조물의 슬래브에 결합되는 방진앵커를 개력적으로 나타내는 도면이고, 도 6은 도 1에 도시된 내진 보강용 오일 댐퍼 장치의 방진앵커 결합구조를 개략적으로 나타내기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 적용된 방진앵커(20)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 오일 댐퍼(10)의 상단 및 하단과 탄성결합되는 복수개의 방진앵커(20)는 각각, 앵커헤드(21) 및 앵커볼트(22)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 앵커헤드(21)는, 외측면에 나사홈(21a)이 형성될 수 있어 후술하는 탄성스프링(213a, 313a)과 연결되어 오일댐퍼(10)와 방진앵커(20)를 결합할 수 있다.
이때, 상기 앵커헤드(21)는, 진동을 흡수할 수 있는 발포우레탄, 고무, 실리콘 등의 연질이면서 탄성을 가지는 소재로 형성될 수 있다.
또한, 상기 앵커볼트(22)는, 상기 앵커헤드(21)의 일측으로 연장되어 건축구조물의 상부슬래브(1) 및 하부슬래브(2)에 형성된 앵커홀(3)에 삽입체결될 수 있다.
따라서, 앞서 상술한 상기 오일 댐퍼의 상부 및 하부실린더 내부에 구비된 유동피스톤(210,310)은, 탄성스프링(213a, 313a)을 외측 끝단에 구비하여 상기 앵커헤드(21)의 외측면에 형성된 나사홈(21a)에 결합될 수 있으며, 이로 인해 진동시 완충력이 더욱 상승되어 효율적으로 진동을 흡수하고 구조물의 지진에 대한 내력을 증대시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치의 시공방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 8 내지 도 13은 도 7에 도시된 내진 보강용 오일 댐퍼 장치의 시공방법을 순차적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치의 시공방법은 건축구조물의 상부슬래브 및 하부슬래브 사이에 설치되는 내진보강용 댐퍼장치의 시공방법에 있어서, 앵커홀 천공 단계(S100), 방진앵커 고정단계(S200), 오일댐퍼 설치단계(S300), 하부실린더 오일주입단계(S400), 상부실린더 오일주입단계(S500), 및 탄성스토퍼 탄성수지 주입단계(S600)를 구비할 수 있다.
도 8 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 내진 보강용 오일 댐퍼 장치의 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 앵커홀 천공 단계(S100)는, 건축구조물의 상부슬래브 및 하부슬래브에 방진앵커의 앵커볼트를 삽입하기 위한 복수개의 앵커홀을 천공하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 방진앵커 고정단계(S200)는, 상기 앵커홀에 방진앵커를 삽입고정하는 단계일수 있다.
다음으로, 상기 오일댐퍼 설치단계(S300)는, 탄성스토퍼가 내부에 설치되는 중앙실린더와, 상기 중앙실린더의 상측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼와 하측 끝단이 접촉되는 유동피스톤을 내부에 구비하는 상부실린더, 및 상기 중앙실린더의 하측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼와 상측 끝단이 접촉되는 유동피스톤을 내부에 구비하는 하부실린더를 포함하는 오일 댐퍼를 복수개의 방진앵커 사이에 설치하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 하부실린더 오일주입단계(S400)는, 오일댐퍼의 하부실린더(300)에 형성된 오일주입구(302)를 통해 오일을 주입하고, 유동피스톤(310)의 외캡(313)에 형성된 탄성스프링(313a)을 하부슬래브에 고정된 방진앵커(21)의 나사홈(21a)에 결합하는 단계일 수 있다.
여기서, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 하부실린더에 오일이 주입되면 하부실린더에 설치된 유동피스톤(310)이 앞서 상술한 유압식 피스톤이기 때문에 오일의 입력량에 따라 하측으로 이동할 수 있다.
다음으로, 상기 상부실린더 오일주입단계(S500)는, 오일댐퍼의 상부실린더(200)에 형성된 오일주입구(202)를 통해 오일을 주입하고, 유동피스톤(210)의 외캡(213)에 형성된 탄성스프링(213a)을 상부슬래브에 고정된 방진앵커(21)의 나사홈(21a)에 결합하는 단계일 수 있다.
이때, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 상부실린더에 오일이 주입되면 상부실린더에 설치된 유동피스톤(210)도 앞서 상술한 바와 같이, 유압식 피스톤이기 때문에 오일의 입력량에 따라 상측으로 이동할 수 있다.
따라서, 하부실린더 및 상부실린더에 오일이 주입되면, 중앙실린더 내에 배치된 복수개의 내캡(212,312)이 각각 상측 및 하측으로 이동하여 탄성스토퍼의 주변에 이격공간이 발생할 수 있다.
마지막으로, 상기 탄성스토퍼 탄성수지 주입단계(S600)는, 상기 중앙실린더 내부의 탄성스토퍼에 탄성수지를 주입하여 탄성스토퍼를 팽창시킴으로써 상기 유동피스톤(210,310)의 내캡(212,312)과 상하로 밀착되고 탄성스토퍼의 주변에 형성된 이격공간을 채우면서 오일댐퍼를 고정하는 단계일 수 있다.
이때, 상기 탄성스토퍼는 앞서 상술한 바와 같이, 내부에 스프링이 있고 내부공간을 메우는 탄성수지가 탄성을 갖고 있기 때문에 진동을 흡수 및 완충작용을 할 수 있을 뿐만 아니라 감쇠력을 가지며 상부실린더 및 하부실린더에 배치된 유동피스톤을 고정시켜주는 기능을 수행하면서 지지할 수 있는 지지력을 보완해 줄 수 있다.
상기와 같이, 본 발명은, 몸체를 구성하는 원통형 실린더 내부에 복수개의 수밀격벽을 설치하고 탄성스토퍼가 구비되는 중앙실린더를 중심으로 상측 및 하측에 유동피스톤을 구비하며 오일이 주입되는 상부실린더와 하부실린더를 구성함으로써 진동흡수효과를 높인 내진 보강용 오일 댐퍼 장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는 효과가 있다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
1 : 상부슬래브
2 : 하부슬래브
3 : 앵커홀
10 : 오일 댐퍼
20 : 방진앵커
21 : 앵커헤드
21a : 나선홈
22 : 앵커볼트
100 : 중앙실린더
110 : 탄성스토퍼
111 : 튜브
101 : 스프링
112(112a,112b) : 탄성수지주입구(실린더주입구,튜브주입구)
200 : 상부실린더
201, 301 : 수밀격벽
202,302 : 오일주입구
201a, 301a : 관통홀
210, 310 : 유동피스톤
211, 311 : 피스톤 본체
212, 312 : 내캡
213, 313 : 외캡
313a : 탄성스프링
300 : 하부실린더

Claims (9)

  1. 건축구조물의 상부슬래브(1) 및 하부슬래브(2) 사이에 설치되는 내진보강용 댐퍼장치에 있어서,
    탄성스토퍼(110)가 내부에 설치되는 중앙실린더(100)와, 상기 중앙실린더(100)의 상측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼(110)와 하측 끝단이 접촉되는 유동피스톤(210)을 내부에 구비하는 상부실린더(200), 및 상기 중앙실린더(100)의 하측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼(110)와 상측 끝단이 접촉되는 유동피스톤(310)을 내부에 구비하는 하부실린더(300)를 포함하는 원통형상의 오일 댐퍼(10); 및
    끝단이 상기 건축구조물의 상부슬래브(1) 및 하부슬래브(2)에 형성된 앵커홀(3)에 삽입 고정된 채 상기 오일 댐퍼(10)의 상단 및 하단과 탄성결합되는 복수개의 방진앵커(20);를 포함하고,
    상기 오일 댐퍼(10)는,
    원형으로 형성되며 중심부에 상기 유동피스톤(210,310)이 수밀구조로 관통하는 관통홀(201a,301a)을 구비하는 수밀격벽(201,301)을 상기 중앙실린더(100)의 탄성스토퍼(110) 상측 및 하측으로 복수개 구비하고,
    상기 유동피스톤(210,310)은,
    봉형상을 가지며 수직으로 배치되는 피스톤 본체(211,311);
    상기 피스톤 본체(211,311)의 일측에 형성되며 상기 탄성스토퍼(110)와 접촉하는 내캡(212,312), 및
    상기 피스톤 본체(211,311)의 타측에 형성되며 원통형상의 실린더 내부면과 접촉하여 실린더 내부를 밀폐시키는 외캡(213,313);을 구비하는 것을 특징으로 하는 내진 보강용 오일 댐퍼 장치
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 유동피스톤(210,310)이 설치되는 상부실린더(200) 및 하부실린더(300)는 각각,
    내부에 오일을 주입하기 위한 오일 주입구(202,302)를 외측면에 형성하는 것을 특징으로 하는 내진 보강용 오일 댐퍼 장치
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 탄성스토퍼(110)는,
    내부에 스프링(101)을 구비한 플렉시블한 재질의 튜브(111)로 형성되고,
    상기 튜브(111)에 탄성수지가 주입되기 위한 튜브주입구(112b)를 형성하며 상기 튜브주입구(112b)의 끝단은 중앙실린더(110)의 외측면을 관통하여 돌출된 실린더주입구(112a)와 연결되는 것을 특징으로 하는 내진 보강용 오일 댐퍼 장치
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 탄성수지는,
    공기, 엘라스토머 및 폴리우레탄 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 내진 보강용 오일 댐퍼 장치
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 오일 댐퍼의 상단 및 하단과 탄성결합되는 복수개의 방진앵커(20)는 각각,
    외측면에 나사홈(21a)이 형성되는 앵커헤드(21); 및
    상기 앵커헤드(21)의 일측으로 연장되어 건축구조물의 상부슬래브(1) 및 하부슬래브(2)에 형성된 앵커홀(3)에 삽입체결되는 앵커볼트(22);를 구비하는 것을 특징으로 하는 내진 보강용 오일 댐퍼 장치
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 오일 댐퍼의 상부 및 하부실린더 내부에 구비된 유동피스톤(210,310)은,
    상기 앵커헤드(21)의 외측면에 형성된 나사홈(21a)에 결합되는 탄성스프링(213a, 313a)을 외측 끝단에 구비하는 것을 특징으로 하는 내진 보강용 오일 댐퍼 장치
  9. 건축구조물의 상부슬래브 및 하부슬래브 사이에 설치되는 내진보강용 댐퍼장치의 시공방법에 있어서,
    건축구조물의 상부슬래브 및 하부슬래브에 방진앵커의 앵커볼트를 삽입하기 위한 복수개의 앵커홀을 천공하는 단계;
    상기 앵커홀에 방진앵커를 삽입고정하는 단계;
    탄성스토퍼가 내부에 설치되는 중앙실린더와, 상기 중앙실린더의 상측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼와 하측 끝단이 접촉되는 유동피스톤을 내부에 구비하는 상부실린더, 및 상기 중앙실린더의 하측으로 배치되며 상기 탄성스토퍼와 상측 끝단이 접촉되는 유동피스톤을 내부에 구비하는 하부실린더를 포함하는 오일 댐퍼를 복수개의 방진앵커 사이에 설치하는 단계;
    상기 하부실린더에 오일을 주입하고 상기 하부실린더 내부에 설치된 유동피스톤의 탄성스프링을 상기 하부슬래브에 고정된 방진앵커에 결합하는 단계;
    상기 상부실린더에 오일을 주입하고 상기 상부실린더 내부에 설치된 유동피스톤의 탄성스프링을 상기 상부슬래브에 고정된 방진앵커에 결합하는 단계; 및
    상기 중앙실린더 내부의 탄성스토퍼에 탄성수지를 주입하여 오일댐퍼를 고정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내진 보강용 오일 댐퍼 장치를 시공하는 방법
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