KR101954742B1 - 케이블 보강형 반 방음터널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블 보강형 반 방음터널에 관한 것으로서, 반 방음터널에서의 보강케이블이 상부 구조에 발생하는 응력을 분담할 수 있도록 하여 보강케이블이 중간지주에 작용하는 하중을 조절할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 도로를 따라 지면에 시공된 기초콘크리트(10) 상에 수직으로 설치되는 수직지주(20)와; 상기 수직지주(20) 상부에서 다수의 방음패널 지지를 위해 연결 구성되는 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 반 방음터널{CABLE STAYED TYPE SOUND PROOF HALF TUNNEL}

본 발명은 반 방음터널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로에서 발생되는 소음의 차단을 위해 도로 중앙의 중앙분리대를 기준으로 편측 도로에만 설치가 이루어지는 반 방음터널의 상부부재를 케이블(Stay Cable)로 보강하는 케이블 보강형 반 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 방음터널, 또는 반 방음터널을 설치하고 있다.

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

한편, 종래 반 방음터널은 상부하중의 지지를 위해 중앙분리대 측에 지주를 설치하게 되는데, 중앙분리대 측에 설치하는 지주의 기초시공 또는 차량충돌로 인한 지주의 손상 및 변형발생시 보수 및 보강공사로 인해 차량통제가 불가피하고, 이때는 교통 혼잡 및 지체 등의 문제점이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 기존 도로상에 반 방음터널 설치시 중앙분리대 측의 방음벽 기초시공으로 인해 도로내의 배수시스템이 변경되어 배수시설의 이설 또는 재시공 등의 문제가 발생하게 된다.

특히, 반 방음터널의 경우는 중간분리대 측에 설치되는 지주는 풍하중의 영향을 직접 받아 방음터널의 중간지주에 비해 하중이 크게 작용하므로, 차량 충돌 등으로 인한 손상 및 변형발생시 반 방음터널의 구조안전성 확보에 큰 영향을 미칠 수 있다는 문제점이 있다.

1. 국내특허등록 제657172호(2006.12.07 등록) 2. 국내특허공개 제2014-94142호(2014.07.30 공개)

본 발명은 상기한 종래 반 방음터널 구조에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 중앙분리대 측에 설치되는 지주로 전달되는 하중을 조절할 수 있도록 반 방음터널의 상부부재를 케이블(사재)로 보강하는 구조를 제공함으로서 반 방음터널에서 중앙분리대 측의 지주로 전달되는 하중(반력)을 제어하여, 지주에 작용하는 하중을 최소화 함으로서 별도의 방음벽기초 설치 없이 기존의 중앙분리대에 지주를 직접 고정토록 하거나 또는 중앙분리대가 없어 방음벽 기초설치를 생략함으로서 기존 반 방음터널의 문제점을 획기적으로 개선하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 반 방음터널은, 도로를 따라 지면에 시공된 일측 기초콘크리트 상에 수직으로 설치되는 수직지주와; 상기 수직지주 상부에서 다수의 방음패널 지지를 위해 연결 구성되는 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 안내를 위해 지지새들에 구성되는 케이블 가이드를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 반 방음터널에서의 보강 부재가 설치되는 케이블이 상부 구조에 발생하는 응력을 분담할 수 있도록 하여 중앙분리대 측의 지주에 작용하는 하중을 조절할 수 있게 됨으로서, 중앙분리대 상에 설치되는 지주의 규모를 최소화하거나 지주를 단지 상부 구조물의 고정을 위한 부재로만 계획할 수 있게 된다.

또한, 케이블의 응력 분담으로 반 방음터널 상부부재의 구조 최적화가 가능하여 경제적이면서도 안전한 반 방음터널의 구축이 가능한 이점을 나타낸다.

따라서, 도로 중앙에 지주거치 및 중앙 분리대용 직벽형 방음벽 기초를 설치하는 기존 형식의 반 방음터널에 비해 차량 충돌시에 발생되는 방음벽 기초의 손상 및 변형으로 인해 반 방음터널에 미치는 악영향을 최소화할 수 있는 이점을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반 방음터널 개략 구조도.
도 2는 본 발명에서의 장력케이블 설치부 상세 구조도.
도 3은 본 발명에서 중앙분리대 설치부 상세 구조도.
도 4는 본 발명에서 지지새들 단면 구조도.
도 5는 본 발명에서 케이블 장력 조절부 구조도.
도 6은 본 발명에서 장력케이블의 상단 고정부 확대도.
도 7은 본 발명에서 장력케이블의 하단 고정부 확대도.
도 8은 본 발명에서 지지새들 설치부 측면 구조도.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 지지새들 측단면 구조도.
도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 반 방음터널의 장력케이블 설치부 상세 구조도.
도 11 내지 도 13은 본 발명에서 장력케이블 지지구의 다양한 설치상태 단면구조도.
도 14는 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 반 방음터널 구조를 도 1 내지 도 8을 통해 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에서의 반 방음터널은 도 1에 도시된 바와 같이 도로 중앙에 설치되는 중앙분리대(15)를 중심으로 한쪽에만 방음터널이 설치되는 것으로서, 일측 기초콘크리트(10)상에 수직지주(20)가 수직으로 설치되고, 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.

상기 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.

한편, 중앙분리대(15) 상부에는 골조프레임(25)을 지지하기 위한 중간지주(60)가 설치되는데, 상기 중간지주(60) 하단부에는 중앙분리대(15) 상면에 안착되는 안착플레이트(61)가 구비되어 관통볼트(62)에 의한 설치가 이루어지는 구성을 이루게 된다.

즉, 본원발명에서는 반 방음터널 구축시 중앙분리대(15)의 방음벽 기초공사를 생략하거나, 최소화 하여 도로 내 매설되어 있는 배수 구조물의 이설 및 재시공 없이 시공을 가능하게 함으로서 공사 중 교통처리가 용이하고, 공기 단축이 가능하여 민원발생을 방지할 수 있게 된다.

또한, 반 방음터널의 경우 중간지주(60)에 발생하는 응력을 제어할 수 있어 중간지주(60)의 규격 축소 및 설치 간격 최대화로 운전자의 시야 확보가 용이하여 주행성 향상 및 쾌적한 도로를 구축할 수 있는 이점을 나타내게 된다.

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

본 발명의 반 방음터널은 장력케이블(40)에 의해 터널 일측에서 골조프레임(25)이 일정 장력으로 지지되어짐으로 도 1에서와 같이 도로 중앙분리대(15) 부위의 설치물을 최소화할 수 있게 된다.

즉, 중간지주(60) 없는 구조로도 가능하나, 시각적인 안정감과 처짐관리, 사재 파단시의 낙교방지 및 상부 구조의 거치 시공성 등을 고려하여 최소한의 구조물로 중간지주(60) 설치가 이루어지게 된다.

이와 함께, 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 반 방음터널은 장력케이블(40)에 의해 상부 골조프레임(25)에서 발생하는 응력을 분담시킴으로서 중간지주(60)의 규모를 최소화하거나 중간지주(60)를 단지 상부 구조물의 고정을 위한 부재로만 계획할 수 있게 된다.

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

따라서, 도로 중앙에 지주거치 및 중분대용 직벽형 방음벽 기초를 설치하는 기존 형식의 반 방음터널에 비해 차량 충돌시에 발생되는 방음벽 기초의 손상 및 변형으로 인해 반 방음터널에 미치는 악영향을 최소화할 수 있는 이점을 나타낸다.

한편, 도 9는 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 일정 곡률 형상을 이루는 판스프링(35a)이 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 10 내지 도 13은 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 14는 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 15 : 중앙분리대
20 : 수직지주 25 : 골조프레임
30 : 지지새들 31 : 수직대
32 : 수평대 33 : 곡률대
34 : 안내롤러 35 : 케이블가이드
40 : 장력케이블 50 : 장력조절수단
60 : 중간지주 70 : 보강프레임

Claims (8)

1. 도로를 따라 지면에 시공된 일측 기초콘크리트(10) 상에 수직으로 설치되는 수직지주(20)와, 상기 수직지주(20) 상부에서 다수의 방음패널 지지를 위해 연결 구성되는 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 안내를 위해 지지새들(30)에 구성되는 케이블 가이드(35)와, 도로 중앙에 설치되는 중앙분리대(15)에서 골조프레임(25)을 지지하기 위해 설치되는 중간지주(60)와, 상기 중간지주(60) 하단부에 구성되어 중앙분리대(15)와 관통볼트(62)에 의한 고정 설치가 이루어지는 안착플레이트(61)를 포함하는 구성을 이루는 가운데 도로 중앙분리대(15)를 기준으로 일측에만 시공이 이루어지는 반 방음터널에 있어서,
   상기 수직대(31)와 수평대(32)는 일단부에서 일정 곡률을 이루는 곡률대(33)로 연결된 구성을 이루고;
   상기 각각의 지지새들(30) 상호간을 연결하는 형태로 아치형 보강프레임(70)이 구성되어 지지력을 보강하며;
   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 반 방음터널.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

Images