KR101954737B1 - 케이블 보강형 방음터널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블 보강형 방음터널에 관한 것으로서, 방음터널에서의 보강 케이블이 상부 구조에 발생하는 응력을 부담할 수 있도록 하여 도로 내에 중간지주 설치 없이 장경간의 방음터널 시공이 가능하도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 도로 양측을 따라 지면에 시공된 기초콘크리트(10) 상에 수직으로 설치되는 수직지주(20)와; 상기 양측 수직지주(20)를 상부에서 연결하여 구성되어 다수의 방음패널이 지지되는 골조프레임(25)과; 상기 수직지주(20) 상단부에 고정 설치되는 지지새들(30)과; 상기 지지새들(30)을 경유하되, 일단부는 골조프레임(25)에 연결되고 타단부는 기초콘크리트(10)에 연결되는 장력케이블(40)과; 상기 장력케이블(40)의 타단부에 연결 구성되어 장력케이블(40)의 장력을 조절하는 장력조절수단(50)과; 상기 장력케이블(40)의 안내를 위해 지지새들(30)에 구성되는 케이블 가이드(31);를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

케이블 보강형 방음터널{CABLE STAYED TYPE SOUND PROOF TUNNEL}

본 발명은 방음터널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로에서 발생되는 소음의 차단을 위해 도로 일정 구간에 터널 형태로 설치되는 방음터널의 상부부재를 케이블(Cable)로 보강하는 방음터널에 관한 것이다.

일반적으로, 도로와 인접한 주거지역에서는 차량의 주행과정에서 발생하는 각종 소음으로 인해 주거 환경에 심각한 영향을 받고 있어 이를 해소하여 쾌적한 주거환경을 확보하기 위해 주거지로 전달되는 소음을 차단하는 방법으로 방음벽이나 방음터널을 설치하고 있다.

이러한 방음터널의 종래 일 예로, 국내특허등록 제1019025호(2011.02.24 등록)에서는 종방향 지지구조를 갖는 방음터널에 관련된 기술이 개시되어 있다.

한편, 종래 방음터널은 상부하중의 지지를 위해 중앙분리대 위치에 중간지주를 설치하는 2경간 구조가 일반적으로, 중간지주의 기초시공 또는 차량충돌 발생시 중간지주의 보수로 인하여 차량통제가 불가피하고, 이때는 교통 혼잡 및 지체 등의 문제점이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 기존 도로상에 방음터널 설치시 중간지주 기초설치로 인해 도로내의 배수시스템이 변경되어 배수시설의 이설 또는 재시공 등의 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 종래 방음터널 구조에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 방음터널의 상부 부재를 케이블(사재)로 보강하는 구조를 제공함으로서 방음터널에서의 중간지주를 생략하여 중간지주 설치로 인해 발생되는 제반 문제점을 해소하고, 또한 경제적이며 보다 시공이 용이한 방음터널을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 방음터널은, 도로 양측을 따라 지면에 시공된 기초콘크리트 상에 수직으로 설치되는 수직지주와; 상기 양측 수직지주를 상부에서 연결하여 구성되어 다수의 방음패널이 지지되는 골조프레임과; 상기 수직지주 상단부에 고정 설치되는 지지새들과; 상기 지지새들을 경유하되, 일단부는 골조프레임에 연결되고 타단부는 기초콘크리트에 연결되는 장력케이블과; 상기 장력케이블의 타단부에 연결 구성되어 장력케이블의 장력을 조절하는 장력조절수단과; 상기 장력케이블의 이탈 방지를 위해 지지새들에 구성되는 케이블 가이드;를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 방음터널에서의 보강 케이블이 상부 구조에 발생하는 응력을 부담할 수 있도록 하여 도로 내에 중간지주 설치 없이 장경간의 방음터널 시공이 가능하게 되고, 이에 따라 왕복 4차로 이상의 도로에는 중간지주를 설치하고 있는 기존 방음터널에 비해 운전자의 시야확보 및 주행 안전성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 보강케이블의 응력 분담으로 방음터널 부재의 구조 최적화가 가능하여 경제적이면서도 안전한 방음터널의 구축이 가능한 이점을 나타낸다.

특히, 종래 방음터널의 문제점이었던 통행중인 도로상에 중간지주 시공에 따른 차량통제, 중간지주 기초형식이 직벽형 기초인 경우 기초 파일 시공을 위한 대형 파일시공 장비의 거치 및 작업로 확보의 문제, 종.횡방향 배수시설의 변경 시공으로 인한 시공성 저하 및 공사비 상승의 문제가 해결될 수 있게 된다.

또한, 수직대와 수평대가 크로스 형태로 교차되는 가운데 일측에서 곡률대가 연결된 구조의 지지새들이 지주 상단부에 설치됨으로서, 장력케이블의 안정적인 지지 및 장력 조절이 가능한 이점을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 방음터널 개략 구조도.
도 2는 본 발명에서의 장력케이블 설치부 상세 구조도.
도 3은 본 발명에서 지지새들 단면 구조도.
도 4는 본 발명에서 케이블 장력 조절부 구조도.
도 5는 본 발명에서 장력케이블의 상단 고정부 확대도.
도 6은 본 발명에서 장력케이블의 하단 고정부 확대도.
도 7은 본 발명에서 지지새들 설치부 측면 구조도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 지지새들 측단면 구조도.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 방음터널의 장력케이블 설치부 상세 구조도.
도 10 내지 도 12는 본 발명에서 장력케이블 지지구의 다양한 설치상태 단면구조도.
도 13은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 케이블 가이드 설치상태 단면 상세도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 케이블 보강형 방음터널 구조를 도 1 내지 도 7을 통해 살펴보면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 도로 양측을 따라 지면에 시공된 기초콘크리트(10) 상에 수직지주(20)가 수직으로 설치되고, 양측 수직지주(20) 상부에는 다수의 방음패널이 지지되는 골조프레임(25)이 연결 설치되며, 수직지주(20) 상단부에는 지지새들(30)이 구성되고, 상기 지지새들(30)에는 장력케이블(40)이 경유되어지게 된다.

즉, 본 실시 예에서의 장력케이블(40)은 부식방지 처리가 된 강봉 또는 와이어로프를 사용하게 되는데, 장력케이블(40)의 일단부는 골조프레임(25)에 정착브라켓(26)에 의해 고정 장착이 이루어지고, 타단부는 기초콘크리트(10)에 정착브라켓(11)에 의해 고정 장착이 이루어지게 된다.

그리고, 장력케이블(40)의 하단측에는 지상에서 작업자가 용이하게 조절 가능하도록 기초콘크리트(10)와 인접한 높이에서 장력케이블(40)의 장력을 조절하는 장력조절수단(50)이 구성되는데, 이러한 장력 조절수단(50)은 도 4에서와 같이 회동 가능하게 구성되는 턴버클 몸체(51)와, 상기 턴버클 몸체(51)의 양단부에 나사치합에 의한 체결이 이루어지는 가운데 장력 케이블(40)이 연결 구성되는 조절스크류(52)로 구성된다.

한편, 장력케이블(40)의 중단부를 지지하는 지지새들(30)은 수직 지지력 강화를 위한 수직대(31)와 수평 지지력 강화를 위한 수평대(32)가 상호 직각으로 교차되는 형태를 이루며, 상기 수직대(31)와 수평대(32)는 일단부에서 일정 곡률을 이루는 곡률대(33)로 연결된 구조를 이루며, 곡률대(33)에는 장력케이블(40)의 안내를 위한 "ㄱ" 형상의 케이블 가이드(30a)가 구성된다.

또한, 지지새들(30)은 상호간에 아치형 보강프레임(70)에 의해 지지력 보강이 이루어지도록 연결 구성된다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 케이블 보강형 방음터널의 시공에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

본 발명의 방음터널은 장력케이블(40)에 의해 터널 양측에서 골조프레임(25)이 일정 장력으로 지지되어짐으로 도 1에서와 같이 도로 중앙분리대(15) 부위에 중간지주 없이 시공이 가능하게 된다.

즉, 정착브라켓(11,26)에 의해 양단이 각각 골조프레임(25)과 기초콘크리트(10)에 연결되어진 장력케이블(40)의 장력 작용으로 인해 골조프레임(25)에 대한 지지력 보강이 이루어지게 된다.

특히, 일측에는 턴버클 형태의 장력조절수단(50)이 구비되어져 있기 때문에 필요에 따라 장력케이블(40)의 장력을 용이하게 조절할 수 있게 되며 이때 장력케이블(40)이 꺽여지는 부위에는 지지새들(30)이 구성되어져 있기 때문에 보다 안정적이면서 용이하게 장력 조절이 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.

또한, 지지새들(30)에 구비된 케이블가이드(35)에 의해 장력케이블(40)의 이탈이 방지되어질 수 있게 된다.

또한, 각각의 지지새들(30)은 아치형 보강프레임(70)에 의해 상호간의 지지가 이루어짐으로서 더욱 안정적인 지지력 보강이 이루어질 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 방음터널은 장력케이블(40)에 의해 상부 골조프레임(25)에서 발생하는 응력 부담을 경감시킴으로서 중간지주 없이도 장경간의 방음터널 시공이 가능하며, 또한 구조 합리화로 골조프레임(25)의 부재 소형화가 용이하여 경제적이며 안전한 방음터널을 구축할 수 있게 된다.

또한, 방음터널의 처짐 관리가 용이하며 풍하중 등의 횡력에 대한 저항성능이 우수한 장점을 나타내게 된다.

한편, 도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 지지새들(30)에는 장력케이블(40)의 장력조절이 원활하게 이루어질 수 있도록 안내롤러(34)가 구비되고, 케이블가이드(35)에는 안내롤러(34)에 의해 안내되는 장력케이블(40)을 일정 탄성력으로 가압하기 위한 판스프링(35a)이 일정 곡률형상을 이루어 구성된다.

이와 같은 구성을 이루게 되면, 안내롤러(34)에 의해 장력케이블(40)의 원활한 안내가 이루어지게 됨으로 장력조절수단(50) 조절에 따른 장력케이블(40)의 장력조절이 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.

또한, 판스프링(35a)에 의한 가압작용이 유지되어짐으로서 장력케이블(40)이 안내롤러(34)와 밀착상태를 이루도록 함과 함께, 장력케이블(40)의 장력이 안정적으로 유지되어질 수 있게 된다.

또한, 도 9 내지 도 12는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 지지새들(30)은 상단부에 반원형상의 헤드부(30')가 구비되며, 헤드부(30') 및 지지새들(30) 일측에 케이블 가이드(35)가 도 10 내지 도 12에서와 같이 다양한 형상으로 구성되어질 수 있게 된다.

이와 같은 구성을 이루게 되면, 헤드부(30')에 의해 장력케이블(40)의 안정적인 지지가 이루어짐과 함께 케이블 가이드(35)에 의한 장력 케이블(40)의 이탈이 방지되어질 수 있게 된다.

또한, 도 13은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 케이블 가이드(35) 내벽면에는 장력케이블(40)의 장력 조절이 용이하게 이루어질 수 있도록 장력케이블(40)과의 마찰력을 감소시키기 위해 테프론 재질의 코팅층(35a)이 형성되고, 케이블 가이드(35)의 입구부에는 외부 이물질의 유입 방지 및 장력케이블(40)의 장력조절 과정에서 마찰에 따른 이물질 제거를 위한 브러쉬(36)가 구비된다.

이때, 코팅층(35a)은 테프론 40~60중량%, 유리섬유 10~30중량%, 에폭시수지 10~20중량%, 하이드로칼루마이트(hydrocalumite) 1~10중량%의 혼합 조성을 이루도록 함이 바람직하다.

이와 같은 구성을 이루게 되면, 케이블 가이드(35) 내벽면에 형성된 윤활 기능의 코팅층(35a)에 의해 장력케이블(40)의 장력조절 유동성이 향상되어질 수 있게 된다.

특히, 코팅층(35a)에는 내구성 증대를 위한 유리섬유가 혼합되어 있기 때문에 장력케이블(40)과의 마찰에 따른 크랙 발생이 방지되며, 코팅층(35a)에 혼입된 하이드로칼루마이트는 에폭시수지와 접촉에 의해 반응하여 코팅층의 점도를 높여줌으로서 케이블 가이드(35) 내벽면과의 결합력을 증대시킬 수 있게 된다.

따라서, 장력케이블(40)의 유동에 따른 진동 발생시 코팅층의 탈락 현상이 방지되는 이점을 나타낸다.

또한, 브러쉬(35)가 케이블 가이드(35) 입구측에 구성되어 있기 때문에 장력케이블(40)의 이탈 방지효과를 향상시킴과 함께 외부 이물질의 유입 방지 및 표면 이물질 제거가 가능한 이점을 나타내게 된다.

10 : 기초콘크리트 11,26 : 정착브라켓
20 : 수직지주 25 : 골조프레임
30 : 지지새들 31 : 수직대
32 : 수평대 33 : 곡률대
34 : 안내롤러 35 : 케이블 가이드
40 : 장력케이블 50 : 장력조절수단
60 : 중간지주 70 : 보강프레임

Claims (7)

1. 도로 양측을 따라 지면에 시공된 기초콘크리트(10) 상에 수직으로 설치되는 수직지주(20)와, 상기 양측 수직지주(20)를 상부에서 연결하여 구성되어 다수의 방음패널이 지지되는 골조프레임(25)과, 상기 수직지주(20) 상단부에 고정 설치됨과 함께 수직 지지력 강화를 위한 수직대(31)와 수평 지지력 강화를 위한 수평대(32)가 상호 직각으로 교차되는 형태를 이루는 지지새들(30)과, 상기 지지새들(30)을 경유하되, 일단부는 골조프레임(25)에 연결되고 타단부는 기초콘크리트(10)에 연결되는 장력케이블(40)과, 상기 장력케이블(40)의 타단부에 연결 구성되어 장력케이블(40)의 장력을 조절하는 장력조절수단(50)과, 상기 장력케이블(40)의 이탈 방지를 위해 지지새들(30)에 구성되는 케이블 가이드(35)를 포함하는 구성을 이루는 방음터널에 있어서,
   상기 수직대(31)와 수평대(32)는 일단부에서 일정 곡률을 이루는 곡률대(33)로 연결된 구성되고;
   상기 각각의 지지새들(30) 상호간을 연결하는 형태로 지지력을 보강하는 아치형 보강프레임(70)이 구성되며;
   상기 장력조절수단(50)은 지상에서 작업자가 조절 가능하도록 기초콘크리트(10)와 인접한 하단측에 구비되되, 회동 가능하게 구성되는 턴버클 몸체(51)와, 상기 턴버클 몸체(51)의 양단부에 나사치합에 의한 체결이 이루어지는 가운데 장력 케이블(40)이 연결 구성되는 조절스크류(52)로 구성되고;
   상기 지지새들(30)에는 장력케이블(40)의 장력조절이 원활하게 이루어질 수 있도록 안내롤러(34)가 구비되고, 상기 케이블가이드(35)에는 안내롤러(34)에 의해 안내되는 장력케이블(40)을 일정 탄성력으로 가압하기 위한 판스프링(35a)이 일정 곡률형상을 이루어 구성되며;
   상기 케이블 가이드(35) 내벽면에는 장력케이블(40)의 장력 조절이 용이하게 이루어질 수 있도록 장력케이블(40)과의 마찰력을 감소시키기 위해 테프론 40~60중량%, 유리섬유 10~30중량%, 에폭시수지 10~20중량%, 하이드로칼루마이트(hydrocalumite) 1~10중량%의 혼합 조성을 이루는 코팅층(35a)이 형성되고, 케이블 가이드(35)의 입구부에는 외부 이물질의 유입 방지 및 장력케이블(40)의 장력조절 과정에서 마찰에 따른 이물질 제거를 위한 브러쉬(36)가 구비된 것을 특징으로 하는 케이블 보강형 방음터널.
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