KR102316050B1

KR102316050B1 - 경사지용 모노레일 장치 및 그 설치 방법

Info

Publication number: KR102316050B1
Application number: KR1020210051158A
Authority: KR
Inventors: 성지훈
Original assignee: 성지훈
Priority date: 2021-04-20
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2021-10-22

Abstract

본 발명은 경사지용 모노레일 장치 및 그 설치 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기초지주(pile)를 이용하여 설치된 콘크리트 기초와, 트러스지지대에 의하여 역 오각형을 이루는 안정된 구조의 레일 지지 거더를 구비하여 경사지가 많은 산악지형에서도 견고하고 설치가 용이한 모노레일 장치 및, 그러한 모노레일 장치의 설치 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 하나의 거더로 이루어지는 트러스 구조가 가벼운 개별 원형관들을 트러스지지대를 이용하여 현장에서 직접 체결할 수 있도록 함으로써, 중장비의 도움없이도 레일을 지탱하는 거더를 용이하게 운반 및 설치가 가능한 모노레일 장치를 제공한다. 또한 역 오각형 형태의 트러스지지대를 이용하여 레일을 지탱하는 거더를 구성함으로써, 더욱 견고하고 안정적으로 레일을 지지하도록 하며, 또한 트러스지지대와 트러스지지대 체결판의 체결시 간편한 조정으로 회전 구간의 켄트값에 맞춘 설치가 가능하며, 또한 레일의 높낮이, 굴곡, 오르막 및 내리막 등에서의 설치도 현장에서 용이하게 맞추어 설치가 가능한 모노레일 장치를 제공한다. 또한 콘크리트 기초에 있어서도, 먼저 기초지주(pile)들을 수직 및 사선으로 다수 지중에 박아 설치하고 이 위에 콘크리트를 타설하여 설치함으로써, 각 콘크리트 기초마다 콘크리트 양을 많이 사용하지 않고서도, 또한 콘크리드 기초 간에 충분한 간격을 형성하도록 하면서도 종래보다 더욱 견고하게 모노레일을 지지하는 콘크리트 기초가 구비된 모노레일 장치를 제공한다.

Description

경사지용 모노레일 장치 및 그 설치 방법{Monorail apparatus for mountainous terrain and its building method}

본 발명은 경사지용 모노레일 장치 및 그 설치 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기초지주(pile)를 이용하여 설치된 콘크리트 기초와, 트러스지지대에 의하여 역 오각형을 이루는 안정된 구조의 레일 지지 거더를 구비하여 평지 뿐 아니라 경사지가 많은 산악지형에서도 견고하고 설치가 용이한 모노레일 장치 및, 그러한 모노레일 장치의 설치 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 모노레일 및 그 설치 과정을 보여주는 도면이다.

도 1(a)에 도시된 바와 같이 종래 모노레일은 2개의 원형관이 사선 지지대로 연결된 무거운 트러스 구조로서, 공장에서 제작되어 현장에 공급된 경우, 인력으로 들거나 운반이 되지 않아 중장비를 동원하여야만 하였다. 이에 따라 중장비를 투입하려면 임도를 개설하여야 하는데, 현장의 경사가 30도 이상의 급경사인 경우 장비 차량이 우회함으로써 주변 환경에 원상회복이 불가능한 훼손이 발생하는 문제점이 있었다.

또한 도 1(b)와 같이 레일 설치용 장비가 있다 하여도 콘크리트 기초를 미리 설치하기 위해 임도를 개설해야 하고, 도 1(b)의 레일 설치용 장비로 레일을 설치시에도 자재를 싣고 와서 앞으로 옮기기 위해 스윙을 하게되면, 회전 반경 내의 모든 나무를 훼손할 수 밖에 없어, 심각한 환경 훼손이 일어나게 되는 문제점이 있었다.

JP

3687865

B2

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 하나의 거더로 이루어지는 트러스 구조가 가벼운 개별 원형관들을 트러스지지대를 이용하여 현장에서 직접 체결할 수 있도록 함으로써, 중장비의 도움없이도 레일을 지탱하는 거더를 용이하게 운반 및 설치가 가능한 모노레일 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 역 오각형 형태의 트러스지지대를 이용하여 레일을 지탱하는 거더를 구성함으로써, 더욱 견고하고 안정적으로 레일을 지지하도록 하며, 또한 트러스지지대와 트러스지지대 체결판의 체결시 간편한 조정으로 회전 구간의 켄트값에 맞춘 설치가 가능하며, 또한 레일의 높낮이, 굴곡, 오르막 및 내리막 등에서의 설치도 현장에서 용이하게 맞추어 설치가 가능한 모노레일 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한 콘크리트 기초에 있어서도, 먼저 기초지주(pile)들을 수직 및 사선으로 다수 지중에 박아 설치하고 이 위에 콘크리트를 타설하여 설치함으로써, 각 콘크리트 기초마다 콘크리트 양을 많이 사용하지 않고서도, 또한 콘크리드 기초 간에 충분한 간격을 형성하도록 하면서도 종래보다 더욱 견고하게 모노레일을 지지하는 콘크리트 기초가 구비된 모노레일 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 모노레일 장치는, 트러스지지대; 상기 트러스 지지대 하부에 부착되고, 서로 평행하며 레일 진행방향으로 바라본 단면이 역 삼각형 구조를 이루는 3개의 원형관; 상기 트러스지지대의 상부 일측에 부착되고 상기 원형관과 평행한 주행레일; 상기 트러스 지지대의 상부 타측에 부착되고 상기 원형관과 평행한 보조레일; 상기 트러스지지대 하단에 체결되는 트러스지지대 체결부; 상기 트러스지지대 체결부 하부에 중력방향에 평행하게 설치되는 지주부; 및, 일부가 지면에 박힌 콘크리트 구조물로서, 상기 지주부 하단에 구비되는 기초부를 포함한다.

상기 주행레일, 보조레일 및 3개의 원형관을 레일 진행방향으로 바라본 단면은 역 오각형 구조를 이룰 수 있으며, 상기 주행레일과 보조레일 사이는 개방된 구조일 수 있다.

상기 트러스지지대는, 레일의 회전구간에 설치되는 경우, 상기 트러스지지대 체결부에 체결 후, 회전구간의 켄트값에 따라 좌측 또는 우측으로 특정 각도로 기울일 수 있는 구조일 수 있다.

상기 트러스지지대와 상기 트러스지지대 체결부는, 체결 후 용접에 의해 서로 부착된 구조일 수 있다.

상기 각 트러스지지대는, 일정 갭(gap)을 두고 서로 평행한 1쌍의 트러스지지대 판을 구비할 수 있고, 상기 1쌍의 트러스지지대 판은, 다수의 트러스지지대 보강판에 의해 일정 갭을 형성한 상태로 고정될 수 있다.

상기 역 삼각형 구조를 이루는 3개의 원형관 중, 상부의 2개의 원형관은 각각, 상기 트러스지지대 양측에 바깥쪽으로 개방되도록 형성된 원형관 삽입부에 삽입되어 부착될 수 있으며, 레일 진행방향으로의 경사도가 클수록 상기 양측의 원형관 삽입부의 상하 폭은 더 크게 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 모노레일 장치는, 주행레일 및 보조레일이 부착되어 지지되는 레일 지지부; 상기 레일 지지부 하부에 중력방향에 평행하게 설치되는 지주부; 및, 일부가 지면에 박힌 콘크리트 구조물로서, 상기 지주부 하단에 구비되는 기초부를 포함하고, 상기 기초부는, 콘크리트 구조물; 상기 콘크리트 구조물 내부로부터 콘크리트 구조물 하단부를 통과하여 땅속에 박힌 다수의 기초지주; 및, 상기 콘크리트 구조물 내부에 구비되고 상기 기초지주와 용접 부착된 기초철근을 구비하고, 상기 기초지주는, 상기 콘크리트 구조물 내부로부터 콘크리트 구조물 하단부를 통과하여 땅속에 수직으로 박힌 기초지주; 및, 상기 콘크리트 구조물 내부로부터 콘크리트 구조물 하단부를 통과하여 땅속에 사선으로 박힌 기초지주를 구비하며, 상기 기초부는, 일정 간격을 두고 설치된 작업용 가설 지그 수직 아래 지점에, 기초부가 설치될 영역을 터파기하고, 다수의 기초지주를 상기 터파기된 부위(이하 '콘크리트 타설부'라 한다)의 하단면을 통과하여 땅속에 수직으로 박히도록 설치하며, 다수의 기초지주를 상기 콘크리트 타설부의 하단면을 통과하여 땅속에 사선으로 박히도록 설치하고, 상기 콘크리트 타설부 내에서, 기초지주 위에 기초철근을 용접 취부하며, 상기 기초철근 상단에 지주받침대 체결판을 설치하고, 상기 지주받침대 체결판과 트러스지지대 체결부를 연결하는 지주부를 설치한 후, 상기 콘크리트 타설부에 콘크리트를 타설함으로써 설치된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 모노레일 장치의 설치 방법은 (a) 일정 간격을 두고 작업용 가설 지그를 설치하여, 작업용 가설 지그 간에 원형관을 배치하는 단계; (b) 트러스지지대에 상기 원형관을 부착시키는 단계; (c) 상기 트러스지지대를 트러스지지대 체결부에 부착시키는 단계; (d) 상기 가설지그 수직 아래 지점에, 기초부가 설치될 영역을 터파기하는 단계; (e) 다수의 기초지주를 상기 터파기된 부위(이하 '콘크리트 타설부'라 한다)의 하단면을 통과하여 땅속에 박히도록 설치하는 단계; (f) 상기 콘크리트 타설부 내에서, 기초지주 위에 기초철근을 용접 취부하는 단계; (g) 상기 기초철근 상단에 지주받침대 체결판을 설치하는 단계; (h) 상기 지주받침대 체결판과 상기 트러스지지대 체결부를 연결하는 지주부를 설치하는 단계; 및, (i) 상기 콘크리트 타설부에 콘크리트를 타설하는 단계를 포함한다.

상기 단계(b)와 단계(c) 사이에, (b1) 상기 레일 구간이 회전구간 또는 상하방향으로 경사진 굴곡구간인 경우, 벤딩(bending)기를 이용하여 상기 원형관에 구부림(bending)을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 단계(c)는, (c1) 상기 트러스지지대 하단을 트러스지지대 체결부에 체결하는 단계; (c2) 상기 레일 구간이 회전 구간인 경우, 계산된 켄트값에 따라 상기 트러스지지대를 좌측 또는 우측방향으로 기울이는 단계; 및, (c3) 상기 상기 트러스지지대를 트러스지지대 체결부에 용접 부착시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 단계(e)는, (e1) 다수의 기초지주를 상기 콘크리트 타설부의 하단면을 통과하여 땅속에 수직으로 박히도록 설치하는 단계; 및, (e2) 다수의 기초지주를 상기 콘크리트 타설부의 하단면을 통과하여 땅속에 사선으로 박히도록 설치하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 단계(h)는, (h1) 상기 트러스지지대 체결부 하단에, 하부가 개방된 원통형 구조의 지주 상면 체결부를 설치하는 단계; (h2) 상기 지주받침대 체결판 위에, 상부가 개방된 원통형 구조의 지주받침대를 설치하는 단계; 및, (h3) 지주의 상단을 상기 지주 상면 체결부에 삽입하여 체결하고, 상기 지주의 하단을 상기 지주받침대에 삽입하여 체결하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 하나의 거더로 이루어지는 트러스 구조가 가벼운 개별 원형관들을 트러스지지대를 이용하여 현장에서 직접 체결할 수 있도록 함으로써, 중장비의 도움없이도 레일을 지탱하는 거더를 용이하게 운반 및 설치가 가능한 모노레일 장치를 제공하는 효과가 있다.

또한 역 오각형 형태의 트러스지지대를 이용하여 레일을 지탱하는 거더를 구성함으로써, 더욱 견고하고 안정적으로 레일을 지지하도록 하며, 또한 트러스지지대와 트러스지지대 체결판의 체결시 간편한 조정으로 회전 구간의 켄트값에 맞춘 설치가 가능하며, 또한 레일의 높낮이, 굴곡, 오르막 및 내리막 등에서의 설치도 현장에서 용이하게 맞추어 설치가 가능한 모노레일 장치를 제공하는 효과가 있다.

또한 콘크리트 기초에 있어서도, 먼저 기초지주(pile)들을 수직 및 사선으로 다수 지중에 박아 설치하고 이 위에 콘크리트를 타설하여 설치함으로써, 각 콘크리트 기초마다 콘크리트 양을 많이 사용하지 않고서도, 또한 콘크리드 기초 간에 충분한 간격을 형성하도록 하면서도 종래보다 더욱 견고하게 모노레일을 지지하는 콘크리트 기초가 구비된 모노레일 장치를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 종래 모노레일 및 그 설치 과정을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 전체 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 구성 요소를 분해하여 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 트러스지지대의 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 트러스지지대의 차별점을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 트러스지지대 체결판의 구조를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 지주 상면 체결판의 구조를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 하부 구조를 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 기초지주(pile)를 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 기초 부분에 설치되는 철근 구조를 도시한 도면.
도 11은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 기초지주와 철근이 결합되어 설치된 상태를 도시한 도면.
도 12는 가설 지그 및 유압 실린더를 이용한 모노레일 설치를 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 설치 방법을 나타내는 순서도.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치(100)의 전체 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 구성 요소를 분해하여 나타낸 도면으로서, 모노레일 장치(100)에서 트러스지지대(140), 지주부(120) 및 기초부(110)를 분해한 상태의 정면도(도 3(a)) 및 그 측면도(도 3(b))를 나타낸다.

주행레일(160)과 보조레일(170)을 지지하는 거더부는, 주행레일(160)과 보조레일(170) 하부에 3개의 원형관(151,152,153)을 역삼각 구조로 배치하여 주행레일(160)과 보조레일(170), 그리고 3개의 원형관(151,152,153)이 역 오각형 형상을 이루며, 이러한 주행레일(160)과 보조레일(170), 그리고 3개의 원형관(151,152,153)은 트러스지지대(140)에 부착되어 지지된다.

이러한 3개의 원형관(151,152,153)은 각각 개별적으로 트러스지지대에 조립 후 용접 부착되는데, 따라서 중장비가 없이도 특정 구간에 부착할 원형관(151,152,153)을 각각 용이하게 이동이 가능하며, 또한 현장에서 즉시 조립 후 용접 부착하여 설치할 수 있는 장점이 있다. 특히 중앙 아래의 원형관(151)의 굵기를 더욱 굵게 하면, 지주부(120) 간의 설치 간격을 더 크게 하더라도 하중을 충분히 견딜 수 있는 구조가 된다.

전술한 바와 같은 트러스지지대(140)를 중심으로 한 역 오각형 구조는 상부의 모노레일 차량을 지지함에 있어 매우 견고하고 안정된 구조이며, 이에 대하여는 도 5를 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

또한 만약 트러스지지대(140)가 두껍고 무거운 형태라면, 그 이동 및 설치에 특수한 장비와 많은 인력이 필요할 것이다. 이를 방지하기 위해 본 발명의 트러스지지대(140)는 2개의 얇은 트러스지지대 판(140.1, 140.2) 2개를 일정 간격을 띄운 상태로 결합시킨 구조로서, 따라서 매우 가볍기 때문에 설치 위치로의 이동 및 설치가 용이할 뿐만 아니라, 매우 견고한 구조를 가지고 있다. 이에 대하여는 도 4를 참조하여 상세히 후술하기로 한다.

트러스지지대(140)는 하부에서 트러스지지대 체결부(124)와 체결되어 설치되는데, 모노레일의 회전 구간에 설치되는 트러스지지대(140)의 경우, 고정된 트러스지지대 체결부(130)에 트러스지지대(140)를, 계산된 켄트값에 따라 기울여서 체결하는 방식으로 용이하게 회전구간 경사를 줄 수 있다. 이에 대하여는 도 6을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.

지주(121)는 상부에서 지주 상면 체결부(124)에 삽입되고, 하부에서 지주받침대(122)에 삽입되며, 지주 상면 체결부(124)는 트러스지지대 체결부(130) 하단의 체결판과 체결 설치되고, 지주받침대(122)는 하단의 지주받침대 체결판(123)과 체결 설치된다. 지주(121)간 거리는 서로 동일할 수 있다.

기초부(110)는 콘크리트 구조물을 포함하는데, 콘크리트 구조물 내부에는 기초철근이 구비되고, 콘크리트 구조물을 통과하여 지면 아래로 다수의 기초지주(pile)가 박혀서 기초부를 견고하게 한다. 도 3(b)에서 기초부 내부에 도시된 철근은 콘크리트 구조물 내부의 기초철근(113)이다. 이러한 기초부(110)의 구조 및 시공 방법에 대하여는 도 9 내지 도 11을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치(100) 트러스지지대(140)의 구조를 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 3개의 원형관(151,152,153)은 각각 개별적으로 트러스지지대에 조립 후 용접 부착되는데, 도 4(b)에 도시된 각각의 원형관 삽입부(141,142,143)에 삽입된 후 조립되었다가 구부림(bending)과 교정이 완료되면 용접부착된다. 좌측 및 우측의 원형관 삽입부(142,143)에 대하여 표시된 다수의 점선은, 설치시의 경사도에 따라 원형관 삽입부의 크기가 달라짐을 의미한다. 즉, 경사도가 클수록, 원형관(152,153)이 원형관 삽입부(142,143)를 통과하는 기울기 역시 크기 때문에 원형관 삽입부는 그러한 원형관을 수용하기 위해서는 더욱 크게 형성되어야 하는 것이다. 하부의 원형관 삽입부(141)는, 통과하는 원형관(151)이 경사지에서 기울어짐을 수용하기 위하여 도시된 바와 같이 위아래로 그 홈이 길게 형성되어 있음을 볼 수 있다.

전술한 바와 같이, 만약 트러스지지대(140)가 두껍고 무거운 형태라면, 그 이동 및 설치에 특수한 장비와 많은 인력이 필요할 것이므로, 이를 방지하기 위해 본 발명의 트러스지지대(140)는 2개의 얇은 트러스지지대 판(140.1, 140.2) 2개를 일정 간격을 띄운 상태로 결합시킨 구조로 형성된다. 따라서 각각의 트러스지지대 판(140.1, 140.2)은 가볍기 때문에 설치 위치로의 이동 및 설치가 용이할 뿐만 아니라, 매우 견고한 구조를 가지고 있다. 트러스지지대 보강판(144)을 1쌍의 트러스지지대 판(140.1, 140.2)의 트러스지지대 보강판 끼움홈(145)에 연결하여 끼움으로써 1쌍의 트러스지지대 판(140.1, 140.2)은 일정 간격을 두고 결합되어, 가벼우면서도 매우 견고한 구조를 가지게 된다. 트러스지지대 보강판(144)의 형상은 도 3(a)에 도시되어 있다.

도 5는 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치(100)의 트러스지지대(140)의 차별점을 설명하기 위한 도면이다.

전술한 바와 같이 레일을 지탱하는 거더부의, 트러스지지대(140)를 중심으로 한 역 오각형 구조(도 5 참조)는 상부의 모노레일 차량을 지지함에 있어 매우 견고하고 안정된 구조이다. 상부의 모노레일 차량은 그 무게의 절반을 차량 구동부(10)가 차지하는데, 차량 구동부(10)와 프레임의 무게중심은 도 5에 도시된 화살표(20)와 같이 주행레일(160)과 보조레일(170)의 하단에 위치함으로써 매우 안정된 구조를 이루게 된다. 또한 도 5에 점선으로 도시된 바와 같이, 차량 구동부(10)의 x축을 기준으로 한 좌,우 회전과, y축을 기준으로 한 전,후로의 굴곡시에도 오각형 공간 안에서 자유자재로 움직일 수 있어, 공간활용이 매우 뛰어나다.

주행레일(160)과 보조레일(170)은 레일 체결부(180, 도 3, 도 4 및 도 5 참조)에 체결 설치된다.

도 6은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치(100)의 트러스지지대 체결부(130)의 구조를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 지주 상면 체결판의 구조를 도시한 도면이다.

트러스지지대 체결홈(132)과 트러스지지대(140)의 체결홈(146)에는 체결구가 끼워져서 트러스지지대(140)가 트러스지지대 체결부(130)에 체결된다. 하부 원형관 지지부(131)에는 아래쪽 원형관(151)이 통과하고, 1쌍의 트러스지지대 판(140.1, 140.2)은 각각 하부 원형관 지지부(131) 전후 양면에 밀착되고, 모두 트러스지지대 체결부 측면홈(135) 내측을 통과하도록 체결된다.

또한 트러스지지대 체결부(130)의 하부 체결구(133)는 지주 상면 체결부(124)의 체결구 홀(124.1)에 끼워져 체결된다. 지주 상면 체결부(124)는 하부에 지주(121)가 삽입되어 체결되어 고정된다. 체결구 홀(124.1)은 도시된 바와 같이 1쌍씩 사방에 대칭으로 형성되어 있다. 이때, 트러스지지대 체결부(130)는 레일의 방향에 따라, 지주 상면 체결부(124) 위에 특정한 방향으로 향하도록 체결되는데, 이때 하부 체결구 위치조정홀(134)은 도시된 바와 같이 긴 통로를 가지므로, 트러스지지대 체결부(130)가 어느 방향으로 향하더라도 하부 체결구 위치조정홀(134) 상의 특정 지점을 선택하면, 그 지점에서 하부 체결구(133)를 지주 상면 체결부(124)의 특정 체결구 홀(124.1)에 체결할 수 있어 편리한 구조이다.

회전구간에서는, 트러스지지대(140)와 트러스지지대 체결부(130)를 조립한 후 트러스지지대(130)를 계산된 켄트값에 따라 좌우로 기울여 설정값을 준 후 용접 부착한다. 이와 같이 트러스지지대(140)와 트러스지지대 체결부(130)는 체결 조립한 후, 트러스지지대(140)를 계산된 켄트값에 따라 좌우로 기울일 수 있는 구조로 제작된다.

도 8은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치(100)의 하부 구조를 도시한 도면이다.

기초부(110)의 몸체는 콘크리트이고, 상부면에 지주받침대 체결판(123)이 있으며, 그 위에 지주받침대(122)가 구비되어, 여기에 지주(121)가 박힌 상태로 체결되게 된다.

도 9는 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치(100)의 기초지주(pile)(111,112)를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치(100)의 기초 부(110)에 설치되는 철근 구조를 도시한 도면이며, 도 11은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치의 기초지주와 철근이 결합되어 설치된 상태를 도시한 도면이다.

기초부(110)를 설치할 지점에 터파기를 시행하고, 터파기가 끝나면, 터파기된 부위, 즉, 콘크리트가 타설되는 부위(이하 '콘크리트 타설부'라 한다)(114)에 도 9와 같이 다수의 기초지주(pile)(111)를 수직으로 깊게 박는다. 수직으로의 기초지주(111) 박기가 끝나면 전후좌우에 일정 각도로 기울인 상태(사선)의 기초지주(112)를 다수개 박는다. 도 9에는 그와 같이 사선의 기초지주(112)가 일 실시예로서 4개가 박혀있는 경우가 도시되어 있다. 이러한 모든 기초지주(111,112)들은, 도시된 바와 같이 콘크리트 타설부(114) 하단면 아래 땅속으로 깊이 박는다. 이때, 암반의 경우에는, 먼저 드릴로 천공을 실시한 후에 기초지주(pile)들을 박을 수 있다.

도 10에는 미리 제작되고, 콘크리트 내부에 들어갈 기초철근(113)이 도시되어 있다. 도 9의 기초지주(111,112) 위에 이러한 기초철근(113)을 얹어 수평기로 수평을 맞춘 후 용접취부하는데, 그렇게 용접취부된 상태가 도 11(a)에 도시되어 있다. 그 위에 지주받침대 체결판(123)을 체결한 상태가 도 11(b)이다.

수평 교정이 끝나면 트러스지지대 체결부(130)와 지주 상면 체결부(124)를 조립하고 지주의 높이를 구한 후, 지주를 높이에 맞게 자르고 지주받침대(122)를 조립하고 지주 상면 체결부에 조립을 한다. 이후 콘크리트 타설부(114)에 거푸집을 설치하고 콘크리트 타설부(114)에 콘크리트를 타설하여 기초부(110)를 완성하게 된다.

이와 같이 기초지주(111,112)를 미리 설치한 후 콘크리트를 타설한 경우, 좁은 콘크리트 면적으로도, 기초지주(111,112) 없이 설치한 콘크리트 기초보다 높은 지지력을 확보하는 장점이 있다. 이 방법은 기초(콘크리트)의 지지력을 확보하면서 굴착장비가 없이도 안전하고 지지력이 뛰어난 지주 기초를 설치할 수 있는 장점이 있다. 또한 이와 같이 콘크리트를 적게 사용하여 설치 지역의 환경 훼손면적을 최소화하는 장점이 있다.

도 12는 가설 지그 및 유압 실린더를 이용한 모노레일 설치를 설명하기 위한 도면이다.

도 12(a)의 좌측과 같이 지주부를 설치할 지점에 가설 지그(200)를 배치하고, 도 12(a)의 우측과 같이 기 설치한 레일의 1경간의 원형관과 연결하여 가설 지그를 통과하는 원형관(151,152,153)을 설치한다.

이와 같이 설치된 원형관(151,152,153)에 대하여, 도 12(c)의 유압 실린더(300)를 이용하여 레일의 방향, 높이 굴곡에 맞게 구부림(bending)을 실시한다. 즉, 도 12(c)를 참조하면, 유압 실린더(300)에 전원을 넣어 스위치를 누르면, 실린더가 화살표 방향으로 하강하면서 레일 또는 원형관의 'A'부분이 하강하고, 좌,우의 'B'부분에 걸려있는 레일 또는 원형관은 구부러지게 되며(bending), 이러한 벤딩용 유압 실린더(300)를 레일 또는 원형관의 필요한 위치로 이동해가면서 적절한 구부림(bending)을 실시하게 된다. 레일 또는 원형관에 대하여, 이러한 벤딩용 유압 실린더(300)를 상,하,좌,우로 돌리면서 필요에 따른 벤딩을 실시한다. 예를 들어 전술한 바와 같이 위에서 누르면 레일 또는 원형관의 해당 부분이 아래로 볼록하게 구부러지게 되고, 좌측에서 누르면 레일 또는 원형관의 해당 부분이 우측으로 볼록하게 되는 것이다.

도 12(b)는 원형관(151,152,153)이 높은 곳에 설치되는 경우의 가설 지그(230)의 일 실시예를 나타낸다.

도 12(d)는 레일 교정기이다. 레일의 사각각관을 원통안에 집어 넣고 라쳇트를 앞으로 또는 뒤로 돌리면 고정구간에서 각관을 잡고 회전구간에서 비틀어진다. 경사구간을 올라가면서 회전을 하면 각관은 회전방향으로 비틀어지는데 그 비틀어진 부분을 펼 때 사용한다.

도 13은 본 발명에 따른 경사지용 모노레일 장치(100)의 설치 방법을 나타내는 순서도이다.

도 2 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 모노레일 장치(100)의 각 구성의 구조 및 기능에 대하여는 상세히 설명한 바 있으므로, 이하에서는, 그러한 각 구성을 설치해 나가는 전체적인 과정을 간략히 정리하여 설명하기로 한다.

도 12(a) 왼쪽 도면과 같이, 작업용 가설 지그(210.220)를 설치하여 원형관(151,152,153)을 배치한다(S1301). 이 경우, 도 12(a) 오른쪽 도면과 같이 기 설치된 1경간의 레일 장치(100)가 존재할 경우, 그 1경간의 레일 장치(100)의 원형관에, 설치를 위한 원형관(151,152,153)을 연결한다.

배치된 원형관(151,152,153)은 설치되는 레일의 방향, 높이, 높낮이 굴곡에 맞게 도 12(c)의 벤딩(bending)용 유압 실린더(이하 '벤딩기'라 한다)(300)로 구부림(bending)을 실시한다(S1302).

가설 지그(210)에 매달린 추(211)로 기초부(110)가 설치될 지점을 확인하여 위치지점과 일치하도록 구부림을 한 후 원형관을 트러스지지대(140)에 용접 부착한다(S1303). 또한, 트러스지지대(140)와 트러스지지대 체결부(130)를 조립하는데(S1304), 이 경우, 해당 레일 구간이 회전 구간인 경우, 그 회전 반경에 따라 계산된 켄트값을 계산하고, 트러스지지대 체결부(130)에 체결 조립된 트러스지지대(140)를 해당 켄트값에 따라 좌우로 기울여 설정값을 준 후 트러스지지대(140)와 트러스지지대 체결부(130)를 용접 부착한다(S1304).

이후, 기초부(110)를 설치할 지점의 지그(210)를 1m 가량 앞으로 옮기고 기초부(110)가 설치될 지점을 일정 깊이로 터파기(114)한 후(S1305), 지그로 지점을 표시한다. 또한 터파기된 부분에, 다수개의 기초지주(pile)(111)를 수직으로 깊게 박고(S1306)(도 9 참조), 이와 같이 수직으로의 기초지주(111) 박기가 끝나면 전,후,좌,우에 각각 대각선으로 경사를 준 기초지주(112)를 다수개 박는다(S1307). 이러한 기초지주(pile)(111,112)는 터파기된 부위(114) 하단면 아래로 땅속으로 더욱 깊이 박는 방식을 취한다.

이와 같이 설치된 기초지주(pile)(111,112)위에 미리 제작된 기초철근(113)을 얹어 수평기로 수평을 맞추고 용접취부한다(S1308).

기초철근(113)의 L앙카 상단에 너트를 조립하고, 지주받침대 체결판(123)을 L앙카에 삽입하여, 너트를 조이거나 풀면서 레벨측정기와 수평기로 교정하며 지주받침대 체결판(123)을 설치한다(S1309).

이후, 트러스지지대 체결부(130) 하단에 지주 상면 체결부(124)를 조립하고, 또한 하단의 지주받침대 체결판(123) 위에는 지주받침대(122)를 조립한 후(S1310), 지주(121)를 높이에 맞게 자르고, 해당 지주(121)를 지주 상면 체결부(124) 및 지주받침대(122)에 각각 삽입하고, 체결 조립을 한다(S1311).

최종적으로 콘크리트 타설부(114)에 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설함으로써 기초부(110)를 완성한다(S1312).

전술한 바와 같은 본 발명의 레일 장치(100)의 각 구성은 현장에서 수정이 불가능한 완성품 형태가 아닌, 각각의 부분품으로 제작되어, 현장에서 경사각, 회전각, 켄트값 등에 따른 조정 설치가 용이한 구조로서, 설치시 현장 적용성이 매우 뛰어나며, 또한 현장에서 중장비가 없이 인력으로도 운반할 수 있는 구성요소로 구성되어 역시 설치의 용이성 뿐 아니라 설치시의 자연 훼손을 최소화하는 장점을 가진다.

10: 차량 구동부
100: 모노레일 장치
110: 기초부
111,112: 기초지주(pile)
113: 기초철근
114: 콘크리트 타설부
120: 지주부
121: 지주
122: 지주받침대
123: 지주받침대 체결판
124: 지주 상면 체결부
124.1: 체결구 홀
130: 트러스지지대 체결부
131: 하부 원형관 지지부
132: 트러스지지대 체결홈
133: 하부 체결구
134: 하부 체결구 위치조정홀
135: 트러스지지대 체결부 측면홈
140: 트러스지지대
140.1, 140.2: 트러스지지대 판
141,142,143: 원형관 삽입부
144: 트러스지지대 보강판
145: 트러스지지대 보강판 끼움홈
146: 체결홈
150,151,152,153: 원형관
154: 원형관 보강판
160: 주행레일
170: 보조레일
180: 레일 체결부
210,220,230: 가설 지그
211: 가설 지그 추
300: 벤딩(bending)용 유압실린더

Claims

모노레일 장치로서,
트러스지지대;
상기 트러스 지지대 하부에 부착되고, 서로 평행하며 레일 진행방향으로 바라본 단면이 역 삼각형 구조를 이루는 3개의 원형관;
상기 트러스지지대의 상부 일측에 부착되고 상기 원형관과 평행한 주행레일;
상기 트러스 지지대의 상부 타측에 부착되고 상기 원형관과 평행한 보조레일;
상기 트러스지지대 하단에 체결되는 트러스지지대 체결부;
상기 트러스지지대 체결부 하부에 중력방향에 평행하게 설치되는 지주부; 및,
일부가 지면에 박힌 콘크리트 구조물로서, 상기 지주부 하단에 구비되는 기초부
를 포함하는 모노레일 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 주행레일, 보조레일 및 3개의 원형관을 레일 진행방향으로 바라본 단면은 역 오각형 구조를 이루며,
상기 주행레일과 보조레일 사이는 개방된 구조인 것
을 특징으로 하는 모노레일 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 트러스지지대는,
레일의 회전구간에 설치되는 경우, 상기 트러스지지대 체결부에 체결 후, 회전구간의 켄트값에 따라 좌측 또는 우측으로 특정 각도로 기울일 수 있는 구조인 것
을 특징으로 하는 모노레일 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 트러스지지대와 상기 트러스지지대 체결부는,
체결 후 용접에 의해 서로 부착된 구조인 것
을 특징으로 하는 모노레일 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 각 트러스지지대는,
일정 갭(gap)을 두고 서로 평행한 1쌍의 트러스지지대 판
을 구비하고,
상기 1쌍의 트러스지지대 판은,
다수의 트러스지지대 보강판에 의해 일정 갭을 형성한 상태로 고정되는 것
을 특징으로 하는 모노레일 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 역 삼각형 구조를 이루는 3개의 원형관 중, 상부의 2개의 원형관은 각각,
상기 트러스지지대 양측에 바깥쪽으로 개방되도록 형성된 원형관 삽입부에 삽입되어 부착되며,
레일 진행방향으로의 경사도가 클수록 상기 양측의 원형관 삽입부의 상하 폭은 더 크게 형성되는 것
을 특징으로 하는 모노레일 장치.
모노레일 장치로서,
주행레일 및 보조레일이 부착되어 지지되는 레일 지지부;
상기 레일 지지부 하부에 중력방향에 평행하게 설치되는 지주부; 및,
일부가 지면에 박힌 콘크리트 구조물로서, 상기 지주부 하단에 구비되는 기초부
를 포함하고,
상기 기초부는,
콘크리트 구조물;
상기 콘크리트 구조물 내부로부터 콘크리트 구조물 하단부를 통과하여 땅속에 박힌 다수의 기초지주; 및,
상기 콘크리트 구조물 내부에 구비되고 상기 기초지주와 용접 부착된 기초철근
을 구비하고,
상기 기초지주는,
상기 콘크리트 구조물 내부로부터 콘크리트 구조물 하단부를 통과하여 땅속에 수직으로 박힌 기초지주; 및,
상기 콘크리트 구조물 내부로부터 콘크리트 구조물 하단부를 통과하여 땅속에 사선으로 박힌 기초지주
를 구비하며,
상기 기초부는,
일정 간격을 두고 설치된 작업용 가설 지그 수직 아래 지점에, 기초부가 설치될 영역을 터파기하고,
다수의 기초지주를 상기 터파기된 부위(이하 '콘크리트 타설부'라 한다)의 하단면을 통과하여 땅속에 수직으로 박히도록 설치하며,
다수의 기초지주를 상기 콘크리트 타설부의 하단면을 통과하여 땅속에 사선으로 박히도록 설치하고,
상기 콘크리트 타설부 내에서, 기초지주 위에 기초철근을 용접 취부하며,
상기 기초철근 상단에 지주받침대 체결판을 설치하고,
상기 지주받침대 체결판과 트러스지지대 체결부를 연결하는 지주부를 설치한 후,
상기 콘크리트 타설부에 콘크리트를 타설함으로써 설치되는,
모노레일 장치.
삭제
모노레일 장치의 설치 방법으로서,
(a) 일정 간격을 두고 작업용 가설 지그를 설치하여, 작업용 가설 지그 간에 원형관을 배치하는 단계;
(b) 트러스지지대에 상기 원형관을 부착시키는 단계;
(c) 상기 트러스지지대를 트러스지지대 체결부에 부착시키는 단계;
(d) 상기 가설지그 수직 아래 지점에, 기초부가 설치될 영역을 터파기하는 단계;
(e) 다수의 기초지주를 상기 터파기된 부위(이하 '콘크리트 타설부'라 한다)의 하단면을 통과하여 땅속에 박히도록 설치하는 단계;
(f) 상기 콘크리트 타설부 내에서, 기초지주 위에 기초철근을 용접 취부하는 단계;
(g) 상기 기초철근 상단에 지주받침대 체결판을 설치하는 단계;
(h) 상기 지주받침대 체결판과 상기 트러스지지대 체결부를 연결하는 지주부를 설치하는 단계; 및,
(i) 상기 콘크리트 타설부에 콘크리트를 타설하는 단계
를 포함하는 모노레일 장치의 설치 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 단계(b)와 단계(c) 사이에,
(b1) 상기 레일 구간이 회전구간 또는 상하방향으로 경사진 굴곡구간인 경우, 벤딩(bending)기를 이용하여 상기 원형관에 구부림(bending)을 수행하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모노레일 장치의 설치 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 단계(c)는,
(c1) 상기 트러스지지대 하단을 트러스지지대 체결부에 체결하는 단계;
(c2) 상기 레일 구간이 회전 구간인 경우, 계산된 켄트값에 따라 상기 트러스지지대를 좌측 또는 우측방향으로 기울이는 단계; 및,
(c3) 상기 상기 트러스지지대를 트러스지지대 체결부에 용접 부착시키는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 모노레일 장치의 설치 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 단계(e)는,
(e1) 다수의 기초지주를 상기 콘크리트 타설부의 하단면을 통과하여 땅속에 수직으로 박히도록 설치하는 단계; 및,
(e2) 다수의 기초지주를 상기 콘크리트 타설부의 하단면을 통과하여 땅속에 사선으로 박히도록 설치하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 모노레일 장치의 설치 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 단계(h)는,
(h1) 상기 트러스지지대 체결부 하단에, 하부가 개방된 원통형 구조의 지주 상면 체결부를 설치하는 단계;
(h2) 상기 지주받침대 체결판 위에, 상부가 개방된 원통형 구조의 지주받침대를 설치하는 단계; 및,
(h3) 지주의 상단을 상기 지주 상면 체결부에 삽입하여 체결하고, 상기 지주의 하단을 상기 지주받침대에 삽입하여 체결하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 모노레일 장치의 설치 방법.