KR102158610B1 - 지진파를 흡수하는 가로등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차도나 인도의 주변에 세워져 설치되는 가로등주와 가로등주에 설치되는 램프로 이루어진 가로등에 있어서, 내부에 육면체의 공간이 형성되도록 상판, 바닥판, 측판을 맞대어 조립하여 만들어지고, 상판에는 가로등주가 삽입되는 등주홀이 형성된 지중매몰함(110); 상기 지중매몰함의 중간에 수평으로 위치되어 지중매몰함의 공간을 상하로 분리하고 상면에는 가로등주를 고정하는 수개의 고정볼트가 형성된 볼트고정판(120); 상기 상판의 저면과 볼트고정판의 상면 사이 및 상기 바닥판의 상면과 볼트고정판의 하면 사이에 탄성 지지된 상태로 끼워지는 압축스프링(130); 상기 압축스프링의 상하단이 지지되는 지점의 상기 상판의 저면, 상기 볼트고정판의 상면, 상기 바닥판의 저면, 상기 볼트고정판의 하면에 단면이 중심 방향으로 가면서 완만하게 깊어져 단면이 원뿔 모양으로 형성되는 자리홈(140); 및 상기 상판에 형성된 등주홀을 통해 삽입되어 상기 볼트고정판의 고정볼트에 체결되는 가로등주(150);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지진파를 흡수하는 가로등에 관한 것이다.

Description

지진파를 흡수하는 가로등{Streetlight for absorbing seimic waves}
본 발명은 가로등 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지진이 발생하였을 때 지진파의 종파와 횡파를 흡수하여 가로등이 넘어지지 않도록 하는 지진파를 흡수하는 가로등에 관한 것이다.
가로등은 일반적으로 차도나 인도의 일측에 설치되어 밤에도 자동차나 사람이 안전하게 이동할 수 있도록 한다. 가로등은 크게 가로등주와 그 가로등주에 장착되는 램프로 이루어진다.
가로등은 높은 곳에서 지면을 향해 조사하므로, 그 만큼의 높이를 갖추기 위해 높은 가로등주가 필요하다. 가로등주는 강판을 원통형으로 절곡하거나 금속파이프를 이용하므로 무겁다. 이러한 가로등은 넘어지면 인명피해가 발생할 우려가 크므로 지면에 가로등주를 구조적으로 안정적으로 설치하기 위해서 가로등주 고정장치를 만들어, 여기에 가로등주를 고정함으로써 구조적 안정성을 확보한다.
이러한 가로등은 태풍과 같은 강한 풍압에도 견딜 수 있도록 구조적 안정성을 확보하지만, 지진에 대해서는 구조적 안전성이 확보되어 있지 않다. 또한 가로등을 일반적인 건물과 같이 내진설계를 할 수 있지만, 구조가 복잡해지고 비용이 많이 든다.
지진은 종파와 횡파가 있는데, 종파란 파의 진행방향과 진동 방향이 평행한 파동을 말하고, 횡파란 매질의 진행방향과 진동방향이 수직인 파동을 말한다.
이와 같은 종파와 횡파를 힘의 작용면에서 단순화시키면 수직방향과 수평방향으로의 작용하는 진동하는 힘이다.
그런데 지진이 발생하면 종파와 횡파가 동시에 발생하고, 지진의 특성에 따라 종파가 더 파괴적일 수 있고, 횡파가 더 파괴적일 수 있지만, 항상 종파와 횡파가 발생한다. 따라서 지진파를 하나의 특성에만 대비하면 지진파로 부터 안전성을 확보할 수 없다.
대한민국 등록특허 제10-1255179호 대한민국 등록특허 제10-1349896호 대한민국 등록특허 제10-1955428호 대한민국 등록특허 제10-1545652호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 지진이 발생했을 때 가로등이 넘어지는 것을 방지하고, 특히 지진의 종파와 횡파를 모두 흡수하여 가로등이 넘어지지 않도록 하는 지진파를 흡수하는 가로등 고정장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 차도나 인도의 주변에 세워져 설치되는 가로등주와 가로등주에 설치되는 램프로 이루어진 가로등에 있어서, 내부에 육면체의 공간이 형성되도록 상판, 바닥판, 측판을 맞대어 조립하여 만들어지고, 상판에는 가로등주가 삽입되는 등주홀이 형성된 지중매몰함(110); 상기 지중매몰함의 중간에 수평으로 위치되어 지중매몰함의 공간을 상하로 분리하고 상면에는 가로등주를 고정하는 수개의 고정볼트가 형성된 볼트고정판(120); 상기 상판의 저면과 볼트고정판의 상면 사이 및 상기 바닥판의 상면과 볼트고정판의 하면 사이에 탄성 지지된 상태로 끼워지는 압축스프링(130); 상기 압축스프링의 상하단이 지지되는 지점의 상기 상판의 저면, 상기 볼트고정판의 상면, 상기 바닥판의 상면, 상기 볼트고정판의 하면에 단면이 중심 방향으로 가면서 완만하게 깊어져 단면이 원뿔 모양으로 형성되는 자리홈(140); 및 상기 상판에 형성된 등주홀을 통해 삽입되어 상기 볼트고정판의 고정볼트에 체결되는 가로등주(150);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지진파를 흡수하는 가로등을 제공한다.
또한, 상기 지중매몰함의 측면에는 상기 볼트고정판의 높이에 대응되는 곳에 다수의 구공이 형성되고, 상기 구공에는 상기 끝이 상기 볼트고정판의 측면과 밀착되어 볼트고정판의 수평방향 이동을 제한하는 정위치고정구가 억지 끼움되는 것을 특징으로 하고, 상기 압축스프링의 상하단에는 수직방향의 외력이 작용할 때 편심되지 않도록 평평한 스프링받침판이 더 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 상판의 저면과 볼트고정판의 상면 및 바닥판의 상면 및 볼트고정판의 저면에 끼워지는 압축스프링은 볼트고정판의 4개의 모서리 부분에 형성되고, 볼트고정판의 상면에 형성되는 압축스프링과 저면에 형성되는 압축스프링이 동일 수직선상에 형성되도록 하여 수직방향의 외력이 작용할 때 볼트고정판에 편심이 발생되지 않도록 하고, 상기 자리홈의 외주에는 단턱이 형성되어 상기 볼트고정판이 외력에 의해 수평방향으로 왔다 갔다 하면서 상기 스프링받침판이 자리홈에서 미끄럼 운동을 할 때 단턱에 걸려서 자리홈의 밖으로 더 이상 이동하지 못하도록 그 이동거리를 제한하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 가로등주가 설치되는 지중에 매설된 지중매몰함에 지진파가 도달하여도 그 지진파가 가로등주에 바로 전달되지 않고 볼트고정판에 먼저 전달되어 볼트고정판이 압축스프링에 의해 수직방향으로 진동하면서 수직방향 외력을 흡수하고, 동시에 볼트고정판이 자리홈을 따라 수평으로 왔다 갔다 하면서 진동하여 수평방향의 외력을 흡수하므로 볼트고정판에 결합된 가로등주는 부러지거나 붕괴 되지 않는다.
따라서, 지진이 발생하여도 가로등주가 부러지거나 붕괴되지 않으므로 가로등주가 부러지거나 넘어지면서 발생하는 재산피해나 인명피해를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가로등의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지중매몰함에 가로등주가 결합된 상태를 개념적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 지중매몰함이 분해된 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 볼트고정판에 압축스프링이 설치되는 것을 구체적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 지중매몰함에 가로등주가 결합된 상태의 단면도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 내부에 육면체의 공간이 형성되도록 상판(110a), 바닥판(110b), 측판(110c)을 맞대어 조립하여 만들어지는 육면체의 지중매몰함(110)이 구비된다.
지중매몰함(100)은 크기가 가로×세로×높이(800mm×800mm×200mm)이다. 지중매몰함(110)은 가로등주(150)의 직경이나 높이에 따라 또는 무게에 따라 더 크거나 작게 만들 수 있다. 지중매몰함(110)을 구성하는 상판, 바닥판, 측판은 5 ~ 15mm정도의 강판이다. 상판(110a)의 가운데에는 가로등주(150)가 삽입되는 등주홀(112)이 형성되어 있다.
지중매몰함(110)은 지중에 매설되어 지면과 수평을 이루게 하는 것이 바람직하다. 가로등이 설치되는 지점의 특성 때문에 지중매몰함(110)은 지면 위로 노출시킬 수도 있지만, 지면에 노출되면 행인들이 부딪히는 등 안전성도 떨어지고 미감도 좋지 않다.
지중매몰함(110)의 가운데 부분에는 수평으로 볼트고정판(120)이 위치된다. 지중매몰함(110)은 수평한 볼트고정판(120)에 의하여 공간이 상하로 분리된다.
볼트고정판(120)에는 가운데 부분에 수개의 고정볼트(122)가 형성된다. 고정볼트는 가로등주(150)가 끼워져 고정된다.
볼트고정판(120)과 바닥판(110b)의 상면 사이 및 볼트고정판(120)과 상판(110a)의 저면 사이에는 압축스프링(130)이 수직하게 받쳐져 볼트고정판(120)이 지중매몰함(110) 내에서 중간에 떠 있는 상태가 된다.
압축스프링(130)의 상하단에는 압축스프링의 탄성력이 작용할 때 편심되지 않도록 스프링받침판(132)을 형성한다. 스프링받침판(132)은 압축스프링(130)의 직경과 동일한 직경을 갖는 얇은 원판이다. 압축스프링(130)은 사각의 볼트고정판(120)의 모서리 부분에 하나씩 형성된다. 따라서 압축스프링(130)은 볼트고정판(120)에 4곳에 각각 형성된다. 압축스프링(130)은 볼트고정판(120)의 상부와 하부에 형성되므로 모두 8개의 압축스프링(130)이 형성된다.
압축스프링(130)은 볼트고정판(120)의 어느 곳에 형성되어도 상관없지만, 압축스프링(130)이 형성된 지점을 연결하여 선을 그으면 정사각형을 이루도록 하여 역학적으로 편심을 최소화 시킨다. 볼르고정판(120)이 직사각형이면 압축스프링(130)이 형성된 지점을 선으로 연결하면 직사각형을 이루도록 한다.
볼트고정판(120)의 상부와 하부에 형성되는 압축스프링(130)은 서로 동일 수직선상에 위치되도록 하여 볼트고정판(120)의 상부나 하부의 압축스프링(130)에 외력이 가해지면 그 외력이 수직방향으로 바로 전달되어 편심이 발생되지 않도록 한다.
압축스프링(130)이 지지되는 부분의 볼트고정판(120)의 상면과 저면, 상판(110a)의 저면 및 바닥판(120b)의 상면에는 중심으로 가면서 완만하게 깊어져 오목하게 경사진 자리홈(140)이 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 자리홈(140)은 가운데 부분이 가장 깊고 외주로 가면서 완만한 경사를 이루고 있으면 가장 외주는 단턱(142)이 형성되어 있다. 압축스프링(130)의 상하단에는 스프링받침판(132)이 형성되어 있으므로, 스프링받침판(132)이 자리홈(140)의 가운데에 자리 잡는다. 즉 압축스프링(130)은 볼트고정판(120)과 상판(110a) 및 바닥판(110b)에 일체로 고정되지 않고 스프링받침판(132)에 의해 압축스프링(130)의 탄성력에 의해 밀착된 상태가 된다.
측판(110c)에는 설치된 볼트고정판(120)의 높이와 일치되는 곳에 다수의 구공(114))이 형성된다. 구공(114)에는 정위치고정구(116)가 억지 끼움되고, 정위치고정구(116)의 끝은 볼트고정판(120)의 측면에 접촉된다. 따라서 볼트고정판(120)은 정위치고정구(116)에 의해 수평방향의 이동이 제한되고, 수평방향으로 과도한 외력이 작용할 때에만 억지 끼움된 정위치고정구(116)가 구공에서 이탈하면서 이동이 가능하다.
상판(110a)에는 등주홀(112)이 형성되어 있는데, 가로등주(150)의 직경과 대략 일치하도록 형성한 것이고, 가로등주는 등주홀(112)을 통해 하부가 삽입되어 고정볼트(122)와 결합됨으로써 가로등주(150)가 볼트고정판(120)에 일체로 고정된다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 지중매몰함(110)을 가로등이 설치되는 곳에 지면과 수평이 되도록 매설하고, 가로등주(150)를 등주홀(112)을 통해 볼트고정판(120)의 고정볼트(122)에 결합하여 가로등의 설치를 완료한다.
지중매몰함(110)에 가로등주가 설치된 상태에서, 지진이 발생하여 수직 방향으로 진동하는 지진파가 도달하면, 그 힘은 지중매몰함(110)을 밑에서 타격하여 지중매몰함(110)이 수직 방향으로 진동하는 외력이 작용한다. 지진파에 의해 수직방향의 외력이 가로등주(150)에 순간적으로 작용하면 수직 방향의 단차가 생기면서 기울어지면서 가로등주가 부러질 수도 있지만, 지진파에 의한 수직방향의 외력이 볼트고정판(120)에 바로 전달되지 않고, 볼트고정판(120)과 바닥판(110c) 사이의 압축스프링(130)이 압축되면서 흡수되어 전달되고, 볼트고정판(120)에 전달된 외력은 다시 볼트고정판(120)과 상판(110a) 사이의 압축스프링(130)이 압축되면서 흡수되어 가로등주(150)에 전달된다. 즉 가로등주는 볼트고정판(120)과 바닥판(110b) 사이 및 볼트고정판(120)과 상판(110a) 사이의 압축스프링(130)에 의해 수직방향의 외력이 순간적으로 흡수되고 복원되면서 가로등주가 부러지거나 붕괴 되는 것을 방지한다.
지진이 발생하여 수평 방향으로 진동하는 지진파가 도달하면, 지중매몰함(110)을 측면에서 타격하여 지중매몰함(110)이 수평방향으로 진동하는 외력이 작용한다. 지진파에 의해 수평방향의 외력이 가로등주(150)에 순간적으로 작용하면 수직방향의 외력과 마찬가지로 가로등주가 부러질 수도 있고, 붕괴 될 수도 있지만, 지진파에 의한 수평방향의 외력이 먼저 볼트고정판(120)에 전달된다.
볼트고정판(120)에 수평방향의 외력이 일정크기 이상으로 작용하면, 볼트고정판(120)이 정위치고정구(116)을 밀어내고 수평방향으로 이동한다. 즉 지진파에 의한 수평방향의 외력이 볼트고정판(120)에 전달되지만, 볼트고정판(120)이 지중매몰함(110)의 공간 내에서 수평으로 이동하면서 그 외력을 흡수한다. 게다가 볼트고정판(120)은 상하로 압축스프링에 의하여 고정된 상태이므로 수평방향으로 외력이 진동해도 스프링받침판(132)이 오목한 자리홈(140)에서 수평방향으로 왔다 갔다 하면서 연동하여 수평방향의 외력을 반복적으로 흡수할 수 있다. 이때 스프링받침판(132)은 단턱(142)에 걸려 수평방향 최대 이동거리가 제한된다.
따라서 볼트고정판(120)에 수평방향으로 진동하면서 작용하는 지진파가 도달하여 순간적이 외력이 전달되어도 볼트고정판(120)이 수평으로 왔다 갔다 하면서 수평방향 외력을 흡수하므로 여기에 고정된 가로등주(150)는 부러지거나 붕괴 되지 않는다.
또한, 지진파에 의해 수평방향이나 수직방향으로 진동하는 외력이 동시에 작용하더라도 순간적으로 압축스프링(130)이 수직방향으로 압축되고 복원되면서 진동하는 수직방향 외력이 흡수되고, 동시에 볼트고정판(120)이 수평방향으로 순간적으로 왔다 갔다 하면서 진동하는 수평방향 외력을 흡수한 후 가로등주(150)에 전달되므로 가로등주가 부러지거나 붕괴 되는 것을 방지한다. 이와 같이 지진이 발생하더라도 가로등이 부러지거나 넘어지는 것을 방지하여 재산이나 인명피해를 방지할 수 있다.
110 : 지중매몰함 110a : 상판
110b : 바닥판 110c : 측판
112 : 등주홀 114 : 구공
116 : 정위치고정구 120 : 볼트고정판
122 : 고정볼트 130 : 압축스프링
132 : 스프링받침판 140 : 자리홈
142 : 단턱 150 : 가로등주

Claims (5)

  1. 차도나 인도의 주변에 세워져 설치되는 가로등주와 가로등주에 설치되는 램프로 이루어진 가로등에 있어서,
    내부에 육면체의 공간이 형성되도록 상판, 바닥판, 측판을 맞대어 조립하여 만들어지고, 상판에는 가로등주가 삽입되는 등주홀이 형성된 지중매몰함(110);
    상기 지중매몰함의 중간에 수평으로 위치되어 지중매몰함의 공간을 상하로 분리하고 상면에는 가로등주를 고정하는 수개의 고정볼트가 형성된 볼트고정판(120);
    상기 상판의 저면과 볼트고정판의 상면 사이 및 상기 바닥판의 상면과 볼트고정판의 하면 사이에 탄성 지지된 상태로 끼워지되, 상기 볼트고정판과 상판 및 바닥판에 일체로 고정되지 않는 압축스프링(130);
    상기 압축스프링의 상하단이 지지되는 지점의 상기 상판의 저면, 상기 볼트고정판의 상면, 상기 바닥판의 상면, 상기 볼트고정판의 하면에 단면이 중심 방향으로 가면서 완만하게 깊어져 단면이 원뿔 모양으로 형성되는 자리홈(140); 및
    상기 상판에 형성된 등주홀을 통해 삽입되어 상기 볼트고정판의 고정볼트에 체결되는 가로등주(150);
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지진파를 흡수하는 가로등.
  2. 제1항에 있어서,
    지중매몰함의 측면에는 상기 볼트고정판의 높이에 대응되는 곳에 다수의 구공이 형성되고, 상기 구공에는 끝이 상기 볼트고정판의 측면과 밀착되어 볼트고정판의 수평방향 이동을 제한하는 정위치고정구가 억지 끼움되는 것을 특징으로 하는 지진파를 흡수하는 가로등.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압축스프링의 상하단에는 수직방향의 외력이 작용할 때 편심이 발생하지 않도록 평평한 스프링받침판이 더 형성된 것을 특징으로 하는 지진파를 흡수하는 가로등.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상판의 저면과 볼트고정판의 상면 및 바닥판의 상면 및 볼트고정판의 저면에 끼워지는 압축스프링은 볼트고정판의 4개의 모서리 부분에 형성되고, 볼트고정판의 상면에 형성되는 압축스프링과 저면에 형성되는 압축스프링이 동일 수직선상에 형성되도록 하여 수직방향의 외력이 작용할 때 볼트고정판에 편심이 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 지진파를 흡수하는 가로등.
  5. 제1항에 있어서,
    자리홈의 외주에는 단턱이 형성되어 상기 볼트고정판이 외력에 의해 수평방향으로 왔다 갔다 하면서 압축스프링 상하단에 형성되는 스프링받침판이 자리홈에서 미끄럼 운동을 할 때 단턱에 걸려서 자리홈의 밖으로 더 이상 이동하지 못하도록 그 이동거리를 제한하는 것을 특징으로 하는 지진파를 흡수하는 가로등.
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