KR102173687B1 - 교량용 방음 터널 - Google Patents

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KR102173687B1
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문종훈
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Abstract

본 발명은 기존 교량의 상부 구조에 방음 터널 시공시, 방음 터널의 측면 부분을 강성측벽프레임으로 구성함으로써 기존 교량의 상부 구조에 추가 하중 부담이 없고, 주변 대지에 여유가 없는 경우에도 충분히 적용 가능한 교량용 방음 터널에 대한 것이다.
본 발명은 기존 교량의 상판 양측 상부에 돌출 형성된 교량 측벽의 상부에 각각 구비되는 것으로, 교축 방향 양단에 구비된 메인지주, 양단이 각각 양측의 상기 메인지주 상단에 결합되는 수평스트럿 및 상기 양측의 메인지주 내측에서 수평스트럿과 교량 측벽 사이에 구비되는 복수의 중간지주로 구성되어 부재 전체가 교축 방향으로 배치되는 휨 부재인 강성측벽프레임; 양단이 각각 양측의 상기 강성측벽프레임의 상단에 결합되는 지붕프레임; 및 상기 강성측벽프레임 및 지붕프레임에 결합되는 방음패널; 로 구성되고, 상기 강성측벽프레임의 내부에는 하향의 포물선 형태로 양단이 각각 수평스트럿과 메인지주의 접합부에 고정되는 케이블이 구비되어 케이블의 긴장에 의해 강성측벽프레임에 상향력이 도입된다.

Description

교량용 방음 터널{Soundproof tunnel for bridge}
본 발명은 기존 교량의 상부 구조에 방음 터널 시공시, 방음 터널의 측면 부분을 강성측벽프레임으로 구성함으로써 기존 교량의 상부 구조에 추가 하중 부담이 없고, 주변 대지에 여유가 없는 경우에도 충분히 적용 가능한 교량용 방음 터널에 대한 것이다.
도로 주변에 주거지역이 있는 경우, 교통 소음 피해를 줄이기 위해 도로 양측에 방음벽이나 방음 터널을 설치한다.
이중 방음벽은 파동의 형태로 전달되는 소리의 특성을 고려하여 높이나 두께, 재료 등을 조절하여 도로와 주거지역 사이에 일정 높이로 설치한다. 그러나 방음벽은 상부가 개방되어 있기 때문에 차음 성능에 한계가 있고, 자체 중량은 그리 크지 않으나 풍하중에 의한 영향이 커 기초부 크기가 커지는 단점이 있다. 또한, 주변 건물의 높이가 높은 경우 방음벽의 높이를 높게 하여야 하므로 비경제적이고, 경관을 훼손하는 문제가 있다.
따라서 최근에는 폐쇄형의 방음 터널 채택이 증가하고 있다.
이러한 방음 터널은 양측 벽이 지반에 지지되므로 풍하중에 의한 영향이 크지 않다. 그러나 지붕에 쌓이는 눈으로 인한 설하중의 영향이 큰 편이다.
따라서 설계시 방음 터널에 대한 고려 없이 시공된 기존 교량에 방음 터널을 추가 시공하는 경우에는 교량의 최외곽 거더나 교량 상판의 캔틸레버 부분 등과 같은 상부 구조에 하중이 추가되는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하고자 도 1에 도시된 바와 같이, 하부지지구조물(300)의 상부에 콘크리트 박스거더(200)를 신설하여 방음벽(120)을 설치하는 기술이 제안되었다(등록특허 제10-1169460호, 발명의 명칭: 방음벽 기초부가 내부에 형성된 콘크리트 박스거더 및 이를 이용한 교량구조물 시공방법).
그러나 이러한 종래 기술은 교량 좌우에 추가로 하부지지구조물(300)이 설치되어야 하므로, 기존 교량 외부의 대지를 침범하는 문제가 있으며 교량 주변 대지에 여유가 없는 경우 적용 자체가 어렵다.
또한, 하부지지구조물(300)이 별도로 신설되어야 하므로, 공기 및 공사비가 크게 증가한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 기존 교량의 상부 구조에 방음 터널 시공시, 상부 구조에 하중 부담이 추가되지 않는 교량용 방음 터널을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 기존 교량의 상판 양측 상부에 돌출 형성된 교량 측벽의 상부에 각각 구비되는 것으로, 교축 방향 양단에 구비된 메인지주, 양단이 각각 양측의 상기 메인지주 상단에 결합되는 수평스트럿 및 상기 양측의 메인지주 내측에서 수평스트럿과 교량 측벽 사이에 구비되는 복수의 중간지주로 구성되어 부재 전체가 교축 방향으로 배치되는 휨 부재인 강성측벽프레임; 양단이 각각 양측의 상기 강성측벽프레임의 상단에 결합되는 지붕프레임; 및 상기 강성측벽프레임 및 지붕프레임에 결합되는 방음패널; 로 구성되고, 상기 강성측벽프레임의 내부에는 하향의 포물선 형태로 양단이 각각 수평스트럿과 메인지주의 접합부에 고정되는 케이블이 구비되어 케이블의 긴장에 의해 강성측벽프레임에 상향력이 도입되는 것을 특징으로 하는 교량용 방음 터널을 제공한다.
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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 중간지주의 일측에는 상기 케이블의 상면을 지지하는 새들이 구비되어 케이블을 길이 방향으로 긴장함으로써 강성측벽프레임에 상향력이 도입되는 것을 특징으로 하는 교량용 방음 터널을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 케이블과 교량 측벽의 사이에는 연속된 지그재그 형상으로 복수의 지점에서 케이블과 교량 측벽에 교호(交互)로 쉬브에 의해 결합되는 컨트롤 로프가 고정되어 컨트롤 로프를 당겨 강성측벽프레임에 상향력이 도입되는 것을 특징으로 하는 교량용 방음 터널을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 강성측벽프레임의 중앙 부분에 위치한 중간지주들의 하부에는 상기 케이블의 상면을 지지하는 새들이 구비되고, 상기 컨트롤 로프는 중앙 부분 좌우 측에서 각각 케이블과 교량 측벽에 교호로 쉬브에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 교량용 방음 터널을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 메인지주는 교량의 하부 구조와 동일선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 교량용 방음 터널을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 교량이 거더교인 경우 하부 구조와의 지점 위치에서 상판 하부를 최외곽 거더에 지지하는 브래킷 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 방음 터널을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기존 교량의 상부 구조에 방음 터널 시공시 방음 터널의 측면 부분을 강성 부재인 강성측벽프레임으로 구성함으로써, 강성측벽프레임이 전체로 휨 부재 역할을 하여 방음 터널의 하중을 지지할 수 있다. 그러므로 기존 교량의 상부 구조에 추가 하중 부담이 없는 교량용 방음 터널을 제공할 수 있다. 아울러 기존 교량 외부의 대지를 침범하지 않아도 되므로, 교량 주변 대지에 여유가 없는 경우에도 충분히 적용 가능하다.
둘째, 강성측벽프레임의 내부에 상향력을 도입하는 경우, 설계하중에 대해서 교량 측벽에 작용하는 하향의 수직력을 상쇄할 수 있다.
셋째, 강성측벽프레임의 교축 방향 양단에 구비되는 메인지주를 교량 하부 구조와 동일선상에 위치하도록 구성하는 경우, 방음 터널의 수직 하중이 메인지주를 통해 하부로 직접 전달되므로 방음 터널의 하중으로 인하여 휨이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래기술에 의한 방음 터널을 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명 교량용 방음 터널의 제1실시예를 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명 교량용 방음 터널을 도시하는 측면도.
도 4는 상향력이 도입된 강성측벽프레임을 도시하는 측면도.
도 5는 본 발명 교량용 방음 터널의 제2실시예를 도시하는 사시도.
도 6은 도 5의 실시예에서 케이블 긴장에 의한 상향력 관계를 나타내는 측면도.
도 7은 도 5에서 A 부분을 나타내는 확대도.
도 8은 본 발명 교량용 방음 터널의 제3실시예를 도시하는 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 실시예에서 케이블 긴장에 의한 상향력 관계를 나타내는 측면도.
도 10은 도 8에서 B 부분을 나타내는 확대도.
도 11은 도 8에서 C 부분을 나타내는 확대도.
도 12는 본 발명 교량용 방음 터널의 제4실시예를 도시하는 측면도.
도 13은 도 8에서 D 부분을 나타내는 확대도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명 교량용 방음 터널의 제1실시예를 도시하는 사시도이고, 도 3은 본 발명 교량용 방음 터널을 도시하는 측면도이다.
도 2 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 교량용 방음 터널은 기존 교량(1)의 상판(11) 양측 상부에 돌출 형성된 교량 측벽(12)의 상부에 각각 구비되는 것으로 부재 전체가 교축 방향으로 배치되는 휨 부재인 강성측벽프레임(21); 양단이 각각 양측의 상기 강성측벽프레임(21)의 상단에 결합되는 지붕프레임(22); 및 상기 강성측벽프레임(21) 및 지붕프레임(22)에 결합되는 방음패널(23); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기존 교량의 상부 구조에 하중 부담이 추가되지 않는 교량용 방음 터널을 제공하기 위한 것이다.
기존 교량(1)은 차량 등이 통행되는 상판(11)의 양측 상부에 교량 측벽(12)이 돌출 형성되어 구성된다.
상기 교량 측벽(12)은 방호벽, 연석 등을 포함하는 것으로, 상판(11) 상부로 일정 높이 돌출 형성된다.
본 발명 교량용 방음 터널은 강성측벽프레임(21), 지붕프레임(22) 및 방음패널(23)을 포함하여 구성된다.
상기 강성측벽프레임(21)은 각 교량 측벽(12)의 상부에 구비되는 것으로, 부재 전체가 교축 방향으로 배치되는 휨 부재를 이루도록 구성된다.
기존 방음 터널은 양측의 지주 상부에 지붕프레임을 결합한 단위프레임을 교축 방향으로 일정 간격 이격되도록 설치하고, 각 단위프레임을 수평프레임으로 연결한 후 방음패널을 결합하는 순서로 시공하였다.
그러나 본 발명에서는 방음 터널(2)의 측면 부분을 하나의 강성 부재로 거동하는 강성측벽프레임(21)으로 구성한다. 이에 따라 강성측벽프레임(21)이 전체로 휨 부재의 역할을 하므로, 방음 터널(2)의 자중 및 지붕의 설하중 등을 방음 터널(2) 측면의 강성측벽프레임(21)이 지지한다. 그러므로 방음 터널(2)의 강성측벽프레임(21) 하부가 결합되는 교량 측벽(12)에 방음 터널(2)의 자중 및 지붕의 설하중 등으로 인한 추가적인 하중 부담이 없다.
즉, 본 발명은 방음 터널(2)의 측벽 자체가 내력벽의 역할을 하여 자체적으로 방음 터널(2)의 수직 하중에 의한 휨모멘트를 저항 가능하다.
그리고 강성측벽프레임(21) 설치를 위하여 기존 교량 외부의 대지를 침범하지 않아도 되므로, 교량 주변 대지에 여유가 없는 경우에도 충분히 적용 가능하다.
아울러 방음 터널(2)의 경우 양측 벽에 의해 지지되므로 풍하중 등 횡하중이 강성측벽프레임(21)에 작용하여 발생하는 휨모멘트는 그 크기가 그리 크지 않다. 그러므로 강성측벽프레임(21)의 하단을 교량 측벽(12) 상단에 고정하여 휨모멘트에 저항하도록 하여도 기존 구조물에 부담이 거의 없다.
도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 강성측벽프레임(21)은 트러스 등으로 구성할 수 있다.
상기 지붕프레임(22)은 양단이 각각 양측에 위치하는 상기 강성측벽프레임(21)의 상단에 결합된다.
그리고 상기 강성측벽프레임(21)과 지붕프레임(22)에는 방음패널(23)이 결합된다.
도 3 등에 도시된 바와 같이, 상기 강성측벽프레임(21)은 교축 방향 양단에 구비된 메인지주(211), 양단이 각각 양측의 상기 메인지주(211) 상단에 결합되는 수평스트럿(212) 및 상기 양측의 메인지주(211) 내측에서 수평스트럿(212)과 교량 측벽(12) 사이에 구비되는 복수의 중간지주(213)로 구성 가능하다.
즉, 상기 강성측벽프레임(21)은 메인지주(211), 수평스트럿(212) 및 중간지주(213)를 포함하여 구성 가능하다.
종래 단위프레임을 교축 방향으로 이격 배치하고 단위프레임들을 수평프레임을 연결하는 방음 터널과는 달리, 본 발명에서는 방음패널(23) 측면의 강성측벽프레임(21)이 하나의 강성 부재로 거동하는 휨 부재로서 수직 하중에 저항한다.
그러므로 강성측벽프레임(21)의 양단에 메인지주(211)를 구비하고, 메인지주(211)의 상부에는 압축력을 지지하는 수평스트럿(212)을 설치한다.
아울러 교축 방향 양단에 위치하는 한 쌍의 메인지주(211) 사이에는 횡하중에 의한 휨에 저항하고, 강성측벽프레임(21)의 전단력을 지지하는 중간지주(213)들을 서로 이격되게 복수 개 구비한다.
상기 지붕프레임(22)들은 각각 메인지주(211) 또는 중간지주(213)의 상단에 결합 가능하다.
도 3과 같이 강성측벽프레임(21)을 트러스 부재로 구성하는 경우, 이웃하는 중간지주(213) 사이에 사재(214)를 설치할 수 있다. 그리고 상기 강성측벽프레임(21)의 하부에는 인장력에 저항할 수 있도록 철판 등으로 형성되는 인장밴드(215)가 추가로 구비될 수 있다.
상기 메인지주(211) 및 중간지주(213)는 풍하중 등과 같은 횡하중에 의해 발생하는 휨모멘트를 저항하기 위해 하단에 베이스플레이트(BP)가 구비될 수 있다(도 10 등).
상기 베이스플레이트(BP)는 교량 측벽(12)의 상단에 앵커볼트(미도시)에 의해 고정 가능하다.
도 4는 상향력이 도입된 강성측벽프레임을 도시하는 측면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 강성측벽프레임(21)의 내부에는 상향력이 도입될 수 있다.
상기 강성측벽프레임(21)이 결합되는 교량 측벽(12)은 통상 철근콘크리트 구조물로 형성되어 경량프레임 구조인 강성측벽프레임(21)보다 강성이 훨씬 크다. 그러므로 방음 터널(2)에 작용하는 하중이 강성측벽프레임(21)이 아니라 교량 측벽(12)에 의해 직접 부담되어 결국 교량 측벽(12)에 하중이 증가되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 설계하중에 대해서 교량 측벽(12)에 작용하는 하향의 수직력을 상쇄할 수 있도록 강성측벽프레임(21)의 내부에 상향력, 즉 상향의 역모멘트를 도입할 수 있다.
상기 강성측벽프레임(21)의 중간지주(213)는 교량 측벽(12) 상부에 고정되어 있으므로, 강성측벽프레임(21)의 내부에 도입된 상향력은 교량 측벽(12)으로 전달되어 교량 측벽(12)에도 상향력이 도입된다.
여기에서 설계하중은 방음 터널(2)의 자중인 강성측벽프레임(21), 지붕프레임(22) 및 방음패널(23)의 자중과 적설하중, 풍하중 등이다.
적설하중과 풍하중이 작용하지 않는 상태, 즉 방음 터널(2)의 자중만 작용하는 상태에서는 방음 터널(2)의 하중에 의한 하향의 수직력보다 강성측벽프레임(21)에 도입된 상향력이 우세한 상태이다. 그러므로 상향력의 일부만 상쇄되어 여전히 상향력이 잔존한다.
이후, 설하중과 풍하중을 포함한 최대 설계하중 작용시에는 방음 터널(2)의 하중에 의한 하향의 수직력과 강성측벽프레임(21)에 도입된 상향력이 동일하게 된다. 그러므로 상향력과 하향력이 서로 상쇄되어 교량 측벽(12) 및 이를 지지하는 상판(11)이나 최외곽 거더(13)와 같은 상부 구조에 추가적인 하중이 작용하지 않는다.
상기 강성측벽프레임(21)에 상향력 도입으로 인해 방음 터널(2)의 모든 연직 하중은 강성측벽프레임(21) 최외곽의 메인지주(211)를 통해 하부로 전달되고, 양측 메인지주(211) 사이의 교량 측벽(12)에는 앞서 설명한 바와 같이 추가적인 하중 작용하지 않는다.
한편, 도 3과 같이 상기 강성측벽프레임(21)이 트러스인 경우, 사재(214)에 프리텐션을 도입하여 강성측벽프레임(21)에 역모멘트를 도입할 수 있다.
이를 위해 트러스는 상부에서 작용하는 하중에 대해 사재(214)가 인장력을 받는 프랫 트러스(Pratt truss)를 사용하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명 교량용 방음 터널의 제2실시예를 도시하는 사시도이고, 도 6은 도 5의 실시예에서 케이블 긴장에 의한 상향력 관계를 나타내는 측면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 강성측벽프레임(21)의 내부에는 하향의 포물선 형태로 양단이 각각 수평스트럿(212)과 메인지주(211)의 접합부에 고정되는 케이블(24)이 구비되어 케이블(24)의 긴장에 의해 강성측벽프레임(21)에 상향력이 도입되도록 구성할 수 있다.
트러스에 프리텐션을 도입하기 위해서는 각 사재(214)에 도입되어야 할 긴장력을 정확하게 계산하고, 현장에서 실제 설계치에 맞게 긴장력이 도입되었는지를 확인하는 작업이 필요하여 매우 번거롭다.
따라서 설치가 간단하고 긴장력 도입이 용이한 케이블(24)을 상향력 도입에 이용할 수 있다.
이에 하향 포물선 형태를 그리는 케이블(24)에 프리텐션에 의해 장력을 도입하면, 케이블(24)의 수직 분력에 의해 강성측벽프레임(21)에 상향의 역모멘트를 도입할 수 있다.
상기 케이블(24)의 단부는 케이블(24)의 장력으로 인해 메인지주(211)에 추가 모멘트가 발생하지 않도록 메인지주(211)와 수평스트럿(212)이 만나는 접합부에 고정한다.
도 7은 도 5에서 A 부분을 나타내는 확대도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 중간지주(213)의 일측에는 상기 케이블(24)의 상면을 지지하는 새들(241)이 구비되어 케이블(24)을 길이 방향으로 긴장함으로써 강성측벽프레임(21)에 상향력이 도입되도록 구성할 수 있다.
즉, 상기 케이블(24)의 수직 분력을 강성측벽프레임(21)에 전달하기 위해 중간지주(213)의 일측에 새들(241, saddle)을 결합하고, 새들(241)에 케이블(24)을 걸어 지지되도록 구성 가능하다.
상기 새들(241)은 측면이 라운드 지도록 원기둥 형상으로 형성 가능하며, 케이블(24)의 상부 위치에서 케이블(24)의 상면을 지지한다. 상기 새들(241)은 케이블(24)의 방향을 변경하여 케이블(24) 긴장시에도 케이블(24)이 포물선 형상을 유지하도록 한다.
상기 새들(241)은 각 중간지주(213)의 일측면에 케이블(24)이 그리는 포물선의 높이에 대응되는 높이에 고정 설치한다.
상기 케이블(24)의 긴장시 케이블(24)이 새들(241)을 통해 중간지주(213)를 상향으로 가압하면서 중간지주(213)들이 상향의 하중을 받게 되고, 이에 따라 강성측벽프레임(21)에 상향력이 발생한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 케이블(24)의 중앙에는 커플러와 같은 길이조절수단(242)이 구비될 수 있다. 상기 길이조절수단(242)의 회전을 통해 케이블(24)의 길이를 단축시켜 긴장력의 크기를 조절할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나 상기 케이블(24)의 단부에 정착구를 설치하고, 유압잭 등에 의해 긴장한 후 정착하는 방식으로 긴장력을 도입할 수도 있다.
도 8은 본 발명 교량용 방음 터널의 제3실시예를 도시하는 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 실시예에서 케이블 긴장에 의한 상향력 관계를 나타내는 측면도이다. 그리고 도 10은 도 8에서 B 부분을 나타내는 확대도이고, 도 11은 도 8에서 C 부분을 나타내는 확대도이다.
도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 케이블(24)과 교량 측벽(12)의 사이에는 연속된 지그재그 형상으로 복수의 지점에서 케이블(24)과 교량 측벽(12)에 교호(交互)로 쉬브(251)에 의해 결합되는 컨트롤 로프(25)가 고정되어 컨트롤 로프(25)를 당겨 강성측벽프레임(21)에 상향력이 도입되도록 구성할 수 있다.
즉, 상기 케이블(24)과 교량 측벽(12)의 사이에 컨트롤 로프(25)를 설치하여 강성측벽프레임(21)에 상향력을 도입하는 것도 가능하다.
상기 컨트롤 로프(25)는 연속된 지그재그 형상으로, 복수의 지점에서 케이블(24)과 교량 측벽(12)에 결합할 수 있다.
따라서 상기 컨트롤 로프(25)의 일단을 당기면 컨트롤 로프(25)의 지점 간 길이가 짧아지면서 케이블(24)에 긴장력이 도입되고, 이에 대한 반작용으로 교량 측벽(12) 및 이에 결합된 중간지주(213)에 상향력이 도입된다(도 9).
상기 케이블(24)을 축 방향으로 당겨 케이블(24)에 장력을 도입하는 경우, 케이블(24)의 상부 방향 분력에 의해 상향력을 발생시키기 위해서는 케이블(24)을 매우 큰 크기의 긴장력으로 긴장하여야 한다.
이와 달리 컨트롤 로프(25)는 케이블(24)의 측 방향으로 케이블(24)을 당기도록 구성되므로, 적은 힘으로도 케이블(24)을 팽팽하게 당길 수 있어 시공이 매우 편리하다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤 로프(25)가 케이블(24) 또는 교량 측벽(12)과 만나는 각 지점을 고정하면서도 컨트롤 로프(25)의 이동을 자유롭게 하기 위해 케이블(24)과 교량 측벽(12)의 상부에는 각각 쉬브(251)가 고정 설치될 수 있다.
상기 컨트롤 로프(25)는 각 쉬브(251)에 걸어 지지시킬 수 있다.
상기 교량 측벽(12) 측에 결합되는 쉬브(251)는 중간지주(213)를 교량 측벽(12)에 고정하기 위한 앵커를 활용하여 설치 가능하다. 이에 상기 중간지주(213)의 하부에 위치하는 베이스플레이트(BP)의 상면에 쉬브(251)를 거치하고 앵커볼트로 교량 측벽(12)에 고정 가능하다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤 로프(25)를 당기기 위해 컨트롤 로프(25)의 일단 또는 양단에는 턴버클 등과 같은 길이조절부재(252)가 구비될 수 있다.
이에 방음 터널(2) 사용 중 케이블(24)의 장력이 감소하거나 설하중 등이 설계 하중을 상회하는 경우, 상기 길이조절부재(252)를 조절하여 강성측벽프레임(21)에 도입되는 상향력의 크기를 조절할 수 있다.
도 12는 본 발명 교량용 방음 터널의 제4실시예를 도시하는 측면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 강성측벽프레임(21)의 중앙 부분에 위치한 중간지주(213)들의 하부에는 상기 케이블(24)의 상면을 지지하는 새들(241)이 구비되고, 상기 컨트롤 로프(25)는 중앙 부분 좌우 측에서 각각 케이블(24)과 교량 측벽(12)에 교호로 쉬브(251)에 의해 결합되도록 구성 가능하다.
상기 컨트롤 로프(25)는 케이블(24)을 하부로 당기기 위한 것이므로, 케이블(24)의 하부에는 컨트롤 로프(25)가 배치되기 위한 공간이 확보되어야 한다.
이에 상기 케이블(24)과 교량 측벽(12) 사이 공간을 어느 정도 확보하기 위해서는 케이블(24)의 새그(sag)를 작게 하거나 강성측벽프레임(21)의 높이를 높게 하여야 한다.
그런데 상기 케이블(24)의 새그를 작게 할 경우, 케이블(24)의 장력에 대한 수직 분력이 작아져 강성측벽프레임(21)에 도입되는 상향력이 많이 감소할 수 밖에 없다.
그리고 상기 강성측벽프레임(21)의 높이를 높게 할 경우, 풍하중에 의한 영향이 커지고 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
따라서 상기 케이블(24)의 만곡된 형상을 이용하여, 케이블(24)과 교량 측벽(12) 사이의 거리가 가까운 강성측벽프레임(21)의 중앙 부분(L1)은 중간지주(213)에 새들(241)을 설치하여 새들(241) 하부에 케이블(24)이 지지되도록 한다. 그리고 케이블(24)과 교량 측벽(12) 사이에 충분한 거리를 확보할 수 있는 강성측벽프레임(21)의 중앙 부분 좌우 측의 외곽 부분(L2)에만 컨트롤 로프(25)를 설치한다.
이에 따라 좌우 측의 컨트롤 로프(25)를 당기면, 외곽 부분의 케이블(24)이 하부로 당겨지면서 케이블(24)에 긴장력 도입과 함께 교량 측벽(12)에 상향력이 도입되게 된다.
그리고 외곽 부분에서 케이블(24)이 하부로 당겨지므로, 중앙 부분에서는 케이블(24)에 상향력이 발생하여 새들(241)을 통해 중간지주(213)에 상향력이 작용한다.
이에 따라 전체 구간에서 교량 측벽(12)에 상향력이 도입된다.
도 2, 도 5 등에 도시된 바와 같이, 상기 메인지주(211)는 교량(1)의 하부 구조(14)와 동일선상에 위치하도록 구성할 수 있다.
여기에서 교량(1)의 하부 구조(14)는 상부 구조의 하중을 지반으로 전달하는 교각, 교대 등 수직 부재를 의미한다.
본 발명은 방음 터널(2)의 모든 수직 하중이 강성측벽프레임(21)의 최외곽에 위치한 메인지주(211)만을 통해서 하부로 전달되도록 구성된다.
따라서 방음 터널(2)의 하중이 최외곽 거더(13)나 상판(11)과 같은 상부 구조에 추가 하중으로 작용하여 휨이 발생하는 것을 방지하기 위해, 메인지주(211)를 교량(1)의 하부 구조(14)와 동일선상에 위치하도록 할 수 있다.
즉, 메인지주(211)가 상부 구조의 지점에 위치한다.
이에 따라 상기 메인지주(211)의 하중은 상부 구조에 추가 하중으로 작용하지 않게 되고, 직접 하부 구조(14)를 통해 하부로 전달된다.
도 13은 도 8에서 D 부분을 나타내는 확대도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 교량(1)이 거더교인 경우 하부 구조(14)와의 지점 위치에서 상판(11) 하부를 최외곽 거더(13)에 지지하는 브래킷 부재(26)가 구비될 수 있다.
본 발명은 방음 터널(2)의 모든 수직 하중이 강성측벽프레임(21)의 메인지주(211)를 통해서 하부 구조(14)로 직접 전달되도록 구성된다. 그런데 거더교는 상판(11)이 최외곽 거더(13)의 외측으로 돌출되어 캔틸레버 형식으로 구성되므로, 메인지주(211)에 전달된 수직 하중에 의해 상판(11)에 추가적인 휨이 발생한다.
따라서 거더교의 경우, 거더가 하부 구조(14)에 지지되는 지점 위치에서 상판(11)과 최외곽 거더(13)의 외측면 사이에 브래킷 부재(26)를 설치하여 상판(11)을 지지하도록 구성할 수 있다.
이를 위해 상기 브래킷 부재(26)의 일단은 상판(11)의 외측 하면에 지지되고, 타단은 최외곽 거더(13)의 하부 외측면에 지지되도록 할 수 있다.
1: 교량 11: 상판
12: 교량 측벽 13: 최외곽 거더
14: 하부 구조 2: 방음 터널
21: 강성측벽프레임 211: 메인지주
212: 수평스트럿 213: 중간지주
214: 사재 215: 인장밴드
22: 지붕프레임 23: 방음패널
24: 케이블 241: 새들
242: 길이조절수단 25: 컨트롤 로프
251: 쉬브 252: 길이조절부재
26: 브래킷 부재 BP: 베이스플레이트

Claims (9)

  1. 기존 교량(1)의 상판(11) 양측 상부에 돌출 형성된 교량 측벽(12)의 상부에 각각 구비되는 것으로, 교축 방향 양단에 구비된 메인지주(211), 양단이 각각 양측의 상기 메인지주(211) 상단에 결합되는 수평스트럿(212) 및 상기 양측의 메인지주(211) 내측에서 수평스트럿(212)과 교량 측벽(12) 사이에 구비되는 복수의 중간지주(213)로 구성되어 부재 전체가 교축 방향으로 배치되는 휨 부재인 강성측벽프레임(21);
    양단이 각각 양측의 상기 강성측벽프레임(21)의 상단에 결합되는 지붕프레임(22); 및
    상기 강성측벽프레임(21) 및 지붕프레임(22)에 결합되는 방음패널(23); 로 구성되고,
    상기 강성측벽프레임(21)의 내부에는 하향의 포물선 형태로 양단이 각각 수평스트럿(212)과 메인지주(211)의 접합부에 고정되는 케이블(24)이 구비되어 케이블(24)의 긴장에 의해 강성측벽프레임(21)에 상향력이 도입되는 것을 특징으로 하는 교량용 방음 터널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 중간지주(213)의 일측에는 상기 케이블(24)의 상면을 지지하는 새들(241)이 구비되어 케이블(24)을 길이 방향으로 긴장함으로써 강성측벽프레임(21)에 상향력이 도입되는 것을 특징으로 하는 교량용 방음 터널.
  6. 제1항에서,
    상기 케이블(24)과 교량 측벽(12)의 사이에는 연속된 지그재그 형상으로 복수의 지점에서 케이블(24)과 교량 측벽(12)에 교호(交互)로 쉬브(251)에 의해 결합되는 컨트롤 로프(25)가 고정되어 컨트롤 로프(25)를 당겨 강성측벽프레임(21)에 상향력이 도입되는 것을 특징으로 하는 교량용 방음 터널.
  7. 제6항에서,
    상기 강성측벽프레임(21)의 중앙 부분에 위치한 중간지주(213)들의 하부에는 상기 케이블(24)의 상면을 지지하는 새들(241)이 구비되고, 상기 컨트롤 로프(25)는 중앙 부분 좌우 측에서 각각 케이블(24)과 교량 측벽(12)에 교호로 쉬브(251)에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 교량용 방음 터널.
  8. 제1항에서,
    상기 메인지주(211)는 교량(1)의 하부 구조(14)와 동일선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 교량용 방음 터널.
  9. 제8항에서,
    상기 교량(1)이 거더교인 경우 하부 구조(14)와의 지점 위치에서 상판(11) 하부를 최외곽 거더(13)에 지지하는 브래킷 부재(26)가 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 방음 터널.
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