KR102338280B1 - 경량 차음터널용 거더 구조 및 그 거더구조를 갖는 차음터널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경량 차음터널용 거더 구조 및 그 거더구조를 갖는 차음터널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로 양측에 각각 설치되는 기초 콘크리트 각각에 종방향으로 일정 간격을 이루어 수직방향으로 구성되는 지주; 양측 지주 사이 상단부에 구비되며, 횡방향으로 배치되는 상현 파이프; 및 상기 상현 파이프의 하부측으로 특정간격 이격되어, 상기 양측 지주 사이에 구비되는 하현 파이프; 상기 상현 파이프와 상기 하현 파이프 사이 공간 양단 각각에 구비되는 전단력보강부재; 상기 상현 파이프와 상기 하현 파이프 사이에 설치되고, 횡방향으로 서로 특정간격 이격배치되는 복수의 이격부재;를 포함하고, 상기 이격부재는 평면방향이 종방향과 평행되게 설치되는 것을 특징으로 하는 경량 차음터널용 거더 구조. 관한 것이다.

Description

경량 차음터널용 거더 구조 및 그 거더구조를 갖는 차음터널{Lightweight Girder structure for soundproof tunnel}

본 발명은 경량 차음터널용 거더 구조 및 그 거더구조를 갖는 차음터널에 관한 것이다.

일반적으로, 도심지 및 주택가에 시공되는 고층건물은, 도로와 인접한 것이 통상적이고 이러한 인접도로에서 발생하는 차량의 소음으로부터 노출되어 있는 것이 보통이다.

이러한 도로 내부의 소음을 차단 또는 흡수하기 위해 각종 차단벽 또는 흡음벽 등을 도로변에 설치하여 도로내부의 소음이 건물에 직접 영향을 미치는 것을 방지하고 있으나, 이러한 차단벽 또는 흡음벽은 그 설치 높이의 한계성으로 인하여 일정한 층고 이상부터는 도로 내부의 소음으로부터 안전하지 못한 문제점이 있는 것이다.

따라서 차량의 주행과정에서 발생한 소음이 주택가로 전달되는 것을 차단함으로써 쾌적한 주거환경을 유지시키도록 한 차음벽 또는 차음터널이 설치된다.

이러한 차음시설에 적용되는 차음판은 유해시설 등이 가려지도록 불투명체를 사용하기도 하나, 점차 외부의 자연경관을 자연스럽게 보여질 수 있는 투명 재질의 차음판을 사용함으로써 빛 등이 쉽게 투과되어 주거지를 쾌적하게 하고 있는 추세이다.

따라서, 상기한 바와 같이 고층건물이 밀집한 도심지 또는 주택가에는 터널형 방음시설이 적용되는 것인데, 상기한 터널형 방음시설은 도로의 양측면 및 상부를 완전히 밀폐시켜 도로 내부의 소음이 외부로 새어나가지 못하게 함과 동시에 도로 내부의 소음을 효과적으로 흡수하여 운전자에게 영향을 미치는 주행 소음 또한 감소시키게 되는 것이다.

상기한 터널형 방음벽은 방음패널 설치시 기초부 상단의 중간 중간에 일정 간격으로 지주를 설치하고, 이들 지주 사이에 방음패널을 차례로 끼워 설치하며, 방음패널의 외측에 마감커버를 설치하여 외관을 미려하게 함으로써 터널형 방음벽을 시공하고 있다.

그런데, 이러한 종래의 터널형 방음벽을 시공시에는 지주가 상호 대향되게 배치된 상태에서 일정 간격을 갖도록 도로를 따라 설치한 후에 지주와 지주 사이에 지붕 구조물을 설치하게 되는데, 상호 대향되게 배치된 지주와 지주 사이에 지붕 구조물을 설치하기가 까다로워 터널형 방음벽을 시공하는데 많은 시간과 노력이 소요된다는 문제점이 있다.

또한, 지붕 구조물이 단순하게 아치 형상을 갖도록 형성되어 있으므로 적설이나 바람 등의 외력이 작용시에 구조적인 안정성이 저하되어 하중을 견디지 못하고 터널형 방음벽이 손상되어 유지 및 보수에 많은 시간과 노력이 소요된다는 문제점이 있다.

또한, 상기한 종래 기술에서는 투명패널의 설치를 위해서는 패널 주변을 감싸는 사각프레임 및 고정프레임 등의 추가적인 구성을 필요로 함으로써 시설물의 전체적인 중량이 증가되어지게 되고, 프레임 구조체로 인하여 미관 및 시야를 저해하는 등의 문제점이 있었다.

도 1은 종래 차음 터널용 거더 구조(1)의 사시도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 또한, 종래 차음 터널용 거더 구조(1)는 지주(10)와 지주(10) 사이의 지붕구조물로서 I빔(2), 또는 H빔을 사용하게 됨으로써 중량이 증가하게 되며, 빔(2)의 웹부에 의해 운전자의 시인성과, 거더의 풍 저항력이 커지고, 통기성이 좋지 않은 문제점이 존재한다.

대한민국 공개특허 10-2018-0118414 대한민국 등록특허 10-1896278

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 차음터널에 있어서, 지주와 지주 사이에 설치되는 지붕 구조물을 수직 방향으로 서로 특정간격 이격되게 배치되는 상현파이프와 하현파이프로 구성하고, 상현파이프와 하현파이프 사이에 구비되는 이격부재의 평면방향이 종방향과 평행하게 배치하게 됨으로써, 경량, 저비용, 운전자 시인성 개선, 통기성, 거더의 풍저항력을 감소시킬 수 있는 경량 차음터널용 거더 구조, 그 그 구조를 포함하는 차음 터널을 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 목적은, 차음터널용 거더 구조에 있어서, 도로 양측에 각각 설치되는 기초 콘크리트 각각에 종방향으로 일정 간격을 이루어 수직방향으로 구성되는 지주; 양측 지주 사이 상단부에 구비되며, 횡방향으로 배치되는 상현 파이프; 및 상기 상현 파이프의 하부측으로 특정간격 이격되어, 상기 양측 지주 사이에 구비되는 하현 파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 차음터널용 거더 구조로서 달성될 수 있다.

그리고 상기 상현 파이프와 상기 하현 파이프 사이 공간 양단 각각에 구비되는 전단력보강부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 전단력 보강부재는 다이아프램으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 다이아프램의 상면은 상기 상현 파이프에 결합되며, 하면은 상기 하현 파이프에 결합되고, 외측면은 지주에 결합되며, 내측면은 내측으로 오목한 만곡면으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 상현 파이프와 상기 하현 파이프 사이에 설치되고, 횡방향으로 서로 특정간격 이격배치되는 복수의 이격부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 이격부재는 평면방향이 종방향과 평행되게 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 상현 파이프와 상기 하현 파이프는 횡방향 중앙부가 상부로 볼록한 아치형으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 앞서 언급한 제1목적에 따른 거더 구조; 상기 거더 구조의 지주와 지주 사이, 상현 파이프와 상현 파이프 사이를 연결하는 복수의 골재프레임; 및 상기 골재프레임에 안착 설치되는 다수의 방음패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 경량형 차음타널로서 달성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더 구조, 그 그 구조를 포함하는 차음 터널에 따르면, 지주와 지주 사이에 설치되는 지붕 구조물을 수직 방향으로 서로 특정간격 이격되게 배치되는 상현파이프와 하현파이프로 구성하고, 상현파이프와 하현파이프 사이에 구비되는 이격부재의 평면방향이 종방향과 평행하게 배치하게 됨으로써, 경량, 저비용, 운전자 시인성 개선, 통기성, 거더의 풍저항력을 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 I 빔을 이용한 차음터널용 거더 구조의 사시도,
도 2는 거더 하중에 대한 전단응력, 휨응력 곡선,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더의 정면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더의 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 아치형 경량 차음터널용 거더의 정면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 아치형 경량 차음터널용 거더의 사시도,
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더의 부분 사시도,
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더의 부분 정면도,
도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더의 측면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음 터널용 거더 구조의 사시도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 아치형 경량 차음 터널용 거더 구조의 사시도를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더 구조(110)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 도 2는 거더 하중에 대한 전단응력, 휨응력 곡선을 도시한 것이다.

그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더(100)의 정면도를 도시한 것이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더(100)의 사시도를 도시한 것이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더(100)는, 양측의 지주(10)와, 상현 파이프(20), 하현 파이프(30), 이격부재(40), 전단력 보강부재(50) 등을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

이러한 경량 차음터널용 거더(100)가 도로의 길이방향 즉 종방향으로 서로 특정간격 이격되어 배치되어, 경량 차음터널용 거더 구조(110)를 형성하게 된다.

지주(10)는 통상의 차음 터널용 거더 구조와 같이, 도로 양측에 각각 설치되는 기초 콘크리트 각각에 종방향으로 일정 간격을 이루어 수직방향으로 구성된다.

그리고 이러한 양측의 지주(10)에 대하여 횡방향으로 지붕 구조물이 설치되게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 지붕 구조물은 기본적으로 상현 파이프(20)와, 하현 파이프(30)를 통해 구성된다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 종래 I 빔, H 빔 또는 트러스 구조 등으로 구성되었던 지붕 구조물을 파이프로 구성되는 상현 파이프(20)와, 하현 파이프(30)를 적용하게 됨으로써, 경량화를 실현할 수 있게 된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상현 파이프(20)는 양측 지주(10) 사이 상단부에 구비되며, 횡방향으로 배치되게 된다. 또한, 하현 파이프(30)는 상현 파이프(20)의 하부측으로 특정간격 이격되어, 양측 지주(10) 사이에 구비되게 된다.

도 1에 도시된 ①②부분의 휨 모멘트는 상현 파이프(20)와 하현 파이프(30)에서 부담하게 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 아치형 경량 차음터널용 거더(100)의 정면도를 도시한 것이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 아치형 경량 차음터널용 거더(100)의 사시도를 도시한 것이다.

즉 본 발명의 실시예에 따르면, 상현 파이프(20)와 하현 파이프(30)는 횡방향 중앙부가 상부로 볼록한 아치형으로 구성될 수 있다.

그리고 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상현 파이프(20)와 하현 파이프(30) 사이 공간 양단 각각에 전단력 보강부재(50)가 구비됨을 알 수 있다. 따라서 도 1의 ① 부분의 전단력은 전단력 보강부재(50)에서 부담하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 전단력 보강부재(50)는 다이아프램으로 구성될 수 있으며, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 평면방향이 횡방향과 평행되게 설치됨을 알 수 있다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다이아프램의 상면은 상현 파이프(20)에 결합되며, 하면은 하현 파이프(30)에 결합되고, 외측면은 지주(10)에 결합되며, 내측면은 내측으로 오목한 만곡면으로 구성됨을 알 수 있다.

그리고 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상현 파이프(20)와 하현 파이프(30) 사이에 설치되고, 횡방향으로 서로 특정간격 이격배치되는 복수의 이격부재(40)를 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

이러한 이격부재(40)는 상현 파이프(20)와 하현 파이프(30)를 서로 이격을 유지시키는 용도만을 담당하게 된다.

도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더(100)의 부분 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더(100)의 부분 정면도를 도시한 것이다. 또한, 도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음터널용 거더(100)의 측면도를 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 이격부재(40)는 전체적으로 평판 형태를 가지며, 상단면은 상현 파이프(20)의 외면과 형상맞춤되는 만곡면을 가지며, 하단면은 하현 파이프(30)으 외면과 형상맞춤되는 만곡면을 가져, 상현 파이프(20)와 하현 파이프(30)와의 연결이 용이하도록 구성된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 이격부재(40)는 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 평면방향이 종방향과 평행하도록 상현 파이프(20)와 하현 파이프(30) 사이에 설치되게 된다.

따라서 이격부재(40)의 평면방향이 종방향과 평행되도록 설치되게 되어, 공기 흐름에 대한 저항성을 최소화할 수 있고, 운전자의 시인성을 개선할 수 있으며, 통기성을 높일 수 있는 효과를 갖게 된다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 경량 차음 터널용 거더 구조(110)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 아치형 경량 차음 터널용 거더 구조(110)의 사시도를 도시한 것이다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 앞서 언급한 직선형 또는 아치형 경량 차음터널용 거더(100)를 종방향으로 특정간격 이격배치하여 경량 차음터널용 거더 구조(110)를 제작하게 된다.

이러한 경량 차음 터널용 거더 구조(110)를 제작한 후, 지주(10)와 지주(10) 사이, 및 상현 파이프(20)와 상현 파이프(20) 사이를 골재 프레임 등으로 연결한 후, 골재 프레임 상에 다수의 방음패널을 안착 설치하여 차음타널을 시공하게 된다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:종래 차음터널용 거더 구조
2:I빔
10:지주
20:상현 파이프
30:하현 파이프
40:이격부재
50:전단력보강부재
100:경량 차음터널용 거더
110:경량 차음터널용 거더 구조

Claims (8)

1. 차음터널용 거더 구조에 있어서,
   도로 양측에 각각 설치되는 기초 콘크리트 각각에 종방향으로 일정 간격을 이루어 수직방향으로 구성되는 지주;
   양측 지주 사이 상단부에 구비되며, 횡방향으로 배치되는 상현 파이프; 및
   상기 상현 파이프의 하부측으로 특정간격 이격되어, 상기 양측 지주 사이에 구비되는 하현 파이프;
   상기 상현 파이프와 상기 하현 파이프 사이 공간 양단 각각에 구비되며 다이아프램으로 구성되는 전단력보강부재; 및
   상기 상현 파이프와 상기 하현 파이프 사이에 설치되고, 횡방향으로 서로 특정간격 이격배치되는 복수의 이격부재;를 포함하고,
   상기 다이아프램의 상면은 상기 상현 파이프에 결합되며, 하면은 상기 하현 파이프에 결합되고, 외측면은 지주에 결합되며, 내측면은 내측으로 오목한 만곡면으로 구성되고,
   상기 이격부재는,
   평판형태를 가지며, 상단면은 상기 상현 파이프의 외면과 형상맞춤되는 만곡면을 가지며, 하단면은 상기 하현 파이프의 외면과 형상맞춤되는 만곡면을 가지고, 평면방향이 종방향과 평행되게 설치되어 공기흐름에 대한 저항성을 최소화하고 운전자의 시인성과 통기성을 높이는 것을 특징으로 하는 경량 차음터널용 거더 구조.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 상현 파이프와 상기 하현 파이프는 횡방향 중앙부가 상부로 볼록한 아치형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 경량 차음터널용 거더 구조.
   
8. 차음터널에 있어서,
   제 1항 또는 제 7항에 따른 거더 구조;
   상기 거더 구조의 지주와 지주 사이, 상현 파이프와 상현 파이프 사이를 연결하는 복수의 골재프레임; 및
   상기 골재프레임에 안착 설치되는 다수의 방음패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 경량형 차음터널.

Images