KR102340333B1

KR102340333B1 - 케이블 전단방지 면진패널

Info

Publication number: KR102340333B1
Application number: KR1020210138407A
Authority: KR
Inventors: 장성철
Original assignee: 주식회사 큐원
Priority date: 2021-10-18
Filing date: 2021-10-18
Publication date: 2021-12-16

Abstract

본 발명은 케이블 전단방지 면진패널에 관한 것으로서, 오목한 롤링판(5)과 이 롤링판(5)을 지지하는 측벽을 가진 상판(3)과 하판(4)이 대향 배치되고 상기 롤링판(5) 사이에 볼(6)이 개재되고 상판(3) 및 하판(4)과 롤링판(5) 사이에 하중을 지지하는 백업부(8)가 구비된 면진구동유닛(1)이 폭방향으로 간격을 두고 한 쌍 배치된 면진패널(10)에 있어서, 상기 하판(4)의 백업부(8)에는 폭방향과 평행하게 관통된 하나 또는 복수개의 관통공(9)이 형성되고, 상기 백업부(8)의 관통공(9)에는 상기 한 쌍의 면진구동유닛(1)을 연결하는 연결바(20)가 삽입되어 하판(4)에 고정되어 케이블 보호공간(b)이 확대된 면진패널이 제공된다.

Description

케이블 전단방지 면진패널 {Base Isolation Device with enhanced cable protection}

본 발명은 케이블 전단방지 면진패널에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 구조가 간단하고 시공이 용이하면서도 면진대상물인 함체로 인입되는 케이블의 통과공간을 충분히 확보하면서도 지진발생시에 케이블의 절단이나 훼손을 저감할 수 있고, 설치현장에서 면진패널의 폭을 간편하게 조절할 수는 새로운 구조의 케이블 전단방지 면진패널에 관한 것이다.

일반적으로 면진장치 또는 지진격리장치는 지진 등으로 인해 지반이나 건물 하부로부터 전달되는 진동을 차단하는 장치로서, 건축물의 기초나 내력벽과 같은 구조요소에 설치되는 면진장치와, 건축물 내부의 기계실이나 전기실에 설치되는 냉동기, 공조기, 변압기, 배터리, 전력설비, 전산설비, 통신설비와 같은 전기기계분야의 비구조요소를 면진대상물로 하는 면진장치로 구분된다.

한편, 종래에 이러한 비구조요소용 면진장치 중에서 볼타입 면진패널은 도 1에 도시된 바와 같이, 대향하는 오목한 롤링판(5) 사이에 강구 등으로 된 볼(6)이 개재되도록 상하로 중첩배치되는 사각형 상판(3)과 하판(4) 및 이 상판(3) 및 하판(4)과 롤링판(5) 사이에 볼(6)을 통해 전달되는 하중을 지지하여 전달하는 도시안된 백업부가 구비된 면진구동부를 포함하는데, 이러한 면진패널은 단일의 면진구동부(면진구동유닛)만으로 이루어진 정사각형 타입과 도 1에 도시된 바와 같이 직사각형 상판(3)과 하판(4)의 양단부에 각각 롤링판(5)과 볼(6)이 배치되는 직사각형 타입이 있는데, 이러한 직사각형 면진패널은 면진대상물인 함체의 폭방향(깊이방향)을 따라 면진패널의 장변부가 배치되고 함체의 가로방향을 따라 면진패널의 단변부가 배치되는데, 함체의 가로방향 길이나 개수에 따라 면진패널(10)이 가로방향을 따라 다수 간격을 두고 배치되어 사용된다. 그리고 이러한 직사각형 면진패널의 직사각형 상판(3)과 하판(4)의 단변부에는 인접하는 면진패널(10)과 연결하는 연결부재를 끼우는 채널홈(7)이 형성된다.

이러한 직사각형 면진패널(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 건물의 바닥에서 지주(13)에 의해 이격된 이중마루패널(12) 위에 가로방향으로 간격을 두고 다단 배치되어 소정 면적의 면진플로워(11)를 형성하고, 그 위에 보호대상물인 함체(14)를 가로방향으로 다단 연결하여 탑재한다. 한편, 이중마루패널(12)의 하부에는 케이블트레이(15)가 배치되어 면진패널(10) 사이에서 이중마루패널(12)이 일부 개방되어 케이블인입공간(16)을 형성한다.

그런데, 면진대상물이 변압기나 배전반과 같이 함체(14)인 경우에는 특별히 함체(14)와 다량의 케이블다발이 인출되어 이중마루패널(12)의 케이블인입공간(16)을 통과하는데, 이때 케이블다발이 다량인 경우에는 면진패널(10)과 간섭되어 용이하게 케이블다발을 통과시키기 어려운 문제가 있다. 또한, 케이블다발이 면진패널(10) 사이의 공간을 통해 통과되어 함체를 설치하더라도 지진발생시에 건물이 흔들리면서 함체(14)와 건물 바닥간의 상대적인 수평변위로 인해 면진패널(10)의 테두리부가 케이블다발을 횡방향으로 가압하여 케이블을 절단 또는 손상시키게 되는 문제점이 있었다.

아울러, 면진패널을 시공함에 있어서, 현장에서 탑재할 면진대상물인 랙이나 기타 함체의 규격을 미리 측정한 후에 면진패널을 제작하게 되는데, 보호대상물의 규격을 잘못 측정하는 경우도 종종 발생하고, 또는 보호대상물의 규격에 맞추어 면진패널을 미리 재단하여 제작하였는데, 현장사정의 변경에 의해 탑재할 보호대상물의 규격이 바뀌게 되면 면진패널을 다시 제작해야 하므로, 재료의 낭비는 물론 제작에 소요되는 시간이 대폭 길어지는 등의 문제점이 있었다.

국내등록특허 제10-1240410호 (2013.03.11)

본 발명은 전술한 바와 같은 면진패널의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 구조가 간단하고 시공이 용이하면서도 면진대상물인 함체로 인입되는 케이블의 통과공간을 충분히 확보하면서도 지진발생시에 케이블의 절단이나 훼손을 저감할 수 있고, 설치현장에서 면진패널의 폭을 간편하게 조절할 수 있어서 현장적응성이 우수하여 시공효율이 높은 새로운 구조의 케이블 전단방지 면진패널을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 오목한 롤링판(5)과 이 롤링판(5)을 지지하는 측벽을 가진 상판(3)과 하판(4)이 대향 배치되고 상기 롤링판(5) 사이에 볼(6)이 개재되고 상판(3) 및 하판(4)과 롤링판(5) 사이에 하중을 지지하는 백업부(8)가 구비된 면진구동유닛(1)이 폭방향으로 간격을 두고 한 쌍 배치된 면진패널(10)에 있어서, 상기 하판(4)의 백업부(8)에는 폭방향과 평행하게 관통된 하나 또는 복수개의 관통공(9)이 형성되고, 상기 백업부(8)의 관통공(9)에는 상기 한 쌍의 면진구동유닛(1)을 연결하는 연결바(20)가 삽입되어 하판(4)에 고정된 것을 특징으로 하는 케이블 전단방지 면진패널이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 면진구동유닛(1)의 상판(3)의 백업부(8)에는 폭방향과 평행한 방향으로 관통된 하나 또는 복수개의 관통공(9)이 형성되고, 상기 백업부(8)의 관통공(9)에는 상기 한 쌍의 면진구동유닛(1)을 연결하는 하나 또는 복수개의 연결바(20)가 관통되어 상판(3)에 고정된 것을 특징으로 하는 케이블 전단방지 면진패널이 제공된다.

본 발명에 다른 특징에 따르면, 상기 백업부(8)의 관통공(9)은 단면 사각형인 두개의 통공으로 이루어지고, 상기 연결바(20)는 상기 관통공(9)에 부합되는 규격의 단면사각형으로 이루어지며, 상기 상판(3)과 하판(4)의 상기 관통공(9)과 정렬되는 외측면에 상기 연결바(20)가 삽입되는 개방부(24)가 형성된 것을 특징으로 하는 케이블 전단방지 면진패널이 제공된다.

본 발명에 따르면, 사각형 상판(3)과 하판(4)의 내측에 부착되는 롤링판(5) 사이에 볼(6)이 개재되어 하중을 전달하는 면진구동유닛(1)이 폭방향으로 간격을 두고 한 쌍 이격배치되는 면진패널에서, 하판(4)의 백업부(8)에는 폭방향과 평행하게 관통된 관통공(9)이 형성되고, 상이 관통공(9)에는 상기 한 쌍의 면진구동유닛(1)을 연결하는 연결바(20)가 삽입되어 하판(4)에 고정하도록 함으로써, 면진패널(10)의 구조가 간단하여 제작이 용이하면서도, 하판(4)을 연결하는 연결바(20)가 하판(4)의 양측 가장자리로부터 내측으로 후퇴된 위치에 설치되므로, 지진발생으로 인해 건물의 바닥이 수평변위되면 바닥에 놓인 면진패널(10)의 하판(4)도 이에 추종하여 변위되는 반면, 상판(3)과 이에 탑재된 함체는 볼(6)의 롤링작용에 위해 수평변위가 차단되어 정위치를 유지할 때, 면진패널(10)의 하판(4)을 연결하는 연결바(20)가 인접하는 면진패널(10)의 상판(3)의 연결바(20)에 접근하면서 케이블 또는 케이블다발에 대하여 전단작용을 가하려 할 때, 하판(4)의 연결바(20)가 내측으로 후퇴된 상태이므로 수평변위에 의해 인접하는 상판(3)의 연결바(20)가 접근하더라도 충분한 간격을 확보할 수 있어서 연결바(20)에 의해 케이블이나 케이블다발이 절단되거나 훼손되는 일이 방지되어 케이블생존성이 증대되어 케이블의 보호에 더욱 만전을 기할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 면진구동유닛(1)의 하판(4)에 더하여 상판(4)에 연결되는 연결바(20)도 상판(4)의 양측 가장자리에서 내측으로 후퇴된 위치에 설치되므로, 지진발생으로 인한 하판(4)이 수평변위되면서 상판(3)과 하판(4)의 연결바가 접근하면서 케이블에 대한 전단작용을 하려 할 때, 하판(4)의 연결바(20)는 물론 상판(3)의 연결바(20)까지 후퇴된 상태에 위치하므로 더욱 충분한 케이블 통과공간을 확보할 수 있어서, 지진발생시에도 케이블의 전단을 효과적으로 방지할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따르면, 백업부(8)에 형성된 관통공(9)은 단면 사각형인 두개의 통공으로 이루어지고, 상기 연결바(20)는 단면사각형으로 이루어짐으로써, 더욱 견고하고 안정적으로 한 쌍의 면진구동유닛(1)을 연결하여 고정할 수 있고, 또한, 상판(3) 또는 하판(4)의 상기 관통공(9)과 정렬되는 외측면에 상기 연결바(20)가 삽입되는 개방부(24)가 형성되므로, 시공현장에서 면진대상물인 탑재물의 변동된 규격에 맞게 면진구동유닛(1)과 사각연결바(20)의 상대위치를 조절하여 간편하게 폭조절하여 면진패널를 조립할 수 있어서 현장적응성이 우수하여 시공효율이 높고 시공품질도 만족스럽게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 연결바(20)를 면진구동유닛(1)의 외측면(19) 쪽에서 외부에서 개방부(24)를 통해 면진구동유닛(1)의 내부로 끼워 결합할 수 있는데, 이는 설치현장에 이미 탑재물인 함체(랙)이 설치된 경우에 함체를 바닥으로부터 리프트로 살짝 들어올린 상태에서 면진구동유닛(1)을 함체 밑으로 밀어넣어 위치설정한 후에, 면진구동유닛(1)의 외측면(19)의 개방부(24)를 통해 사각연결바(20)를 삽입하여 정확한 위치에 면진패널(10)를 제작하고 함체를 내려서 탑재할 수 있어서, 탑재물이 이미 현장에 설치되어 있는 경우에도 면진패널(10)를 정밀하게 위치설정하여 설치할 수 있다.

도 1은 종래의 볼타입 면진패널의 구성도
도 2는 상기 면진패널의 설치상태도
도 3은 본 발명의 일 실시예의 사시도
도 4는 상기 실시예의 분해사시도
도 5는 상기 실시예의 횡단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 사시도
도 7은 상기 실시예의 분해사시도
도 8은 상기 실시예의 횡단면도
도 9는 본 발명의 케이블 전단방지거동을 보여주는 도면

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 발명의 일 실시예의 사시도이고, 도 4와 도 5는 각각 분해사시도 및 횡단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 사각형의 상판(3)과 하판(4)을 포함하는 볼타입 면진구동부로 이루어진 면진구동유닛(1)이 폭방향(탑재되는 랙의 깊이방향)으로 한 쌍 간격을 두고 배치되고 이를 연결하는 한 쌍의 연결바(20)가 간격을 두고 배치되어 단일의 면진패널(10)를 구성한다. 그리고 면진대상 탑재물인 함체(랙)의 길이나 갯수에 따라 이러한 면진패널(10)를 횡방향으로 간격을 두고 다수 배치하여 면진플로워를 형성하게 된다.

본 발명에 따르면, 면진패널(10)를 구성하는 한 쌍의 면진구동유닛(1)은 접시형태의 오목한 롤링판(5)이 사각형 상판(3)과 하판(4)의 대향하는 면에 장착되고, 이 롤링판(5) 사이에는 강구로 된 볼(6)이 개재된다. 그리고 상판(3) 및 하판(4)과 롤링판(5) 사이에 하중을 지지하는 백업부(8)가 배치된다. 이 백업부(8)는 볼(6)과 롤링판(5)을 통해 전달되는 하중을 백업지지하는 것으로서, 댐퍼라고도 칭하며, 스틸재 디스크로 이루어지거나 스틸과 탄성플라스틱의 복합재료 디스크 등 적절한 소재와 형태로 이루어진다. 또한, 이 백업부(8)는 롤링판(5)과 별체로 구성될 수도 있으나, 롤링판(5)과 일체로 이루어질 수도 있다.

또한, 면진구동유닛(1)의 상판(3)과 하판(4)의 양측면(17)은 ㄷ자형상으로 절곡된 측벽의 선단에서 내향절곡부를 통해 상기 롤링판(5)이 볼트나 용접 등에 의해 접합된다. 그리고 면진패널(10)의 양단부에 대향배치된 상판(3)과 하판(4)의 내측면(18), 즉 마주보는 대향 측면은 측벽이 없이 개방된다. 그러나 이와는 달리 내측면(18)은 양 가장자리 부분만 개방되고 중간부는 측벽에 의해 차단되어도 무방하다. 한편, 이 면진패널(10)의 상판(3)과 하판(4)의 외측면(19)에는 인접하는 면진패널(10)와의 연결부재(26)을 위한 채널홈(7)이 외측으로 개방되도록 형성된다.

이러한 구성에 따라 지진발생시에 지반으로부터 전달되는 수평방향 진동에 의해 지반과 건물 및 이에 탑재된 면진패널(10)의 하판(4)은 수평변위되지만, 볼(6)의 롤링작용으로 수평변위가 차단되어 면진패널(10)의 상판(3)과 이에 탑재된 중량물인 함체는 수평으로 변위하지 않거나 수평변위가 억제된다.

여기서 본 발명의 실시예에 따르면, 면진패널(10)의 일측 상판(3)과 타측 상판(4)을 연결하는 연결바(20)가 상판(3)의 양측 가장자리를 따라 슬라이드가능하게 끼워져 결합된다. 그리고 하판(3)의 백업부(8)에는 폭방향에 평행하게 관통된 하나 또는 복수개의 관통공(9)이 형성되고, 하판(3)을 연결하는 연결바(20)는 이 백업부(8)의 관통공(9)에 삽입되어 서로 연결된다.

바람직하게는 이 백업부(8)의 관통공(9)은 단면 사각형인 두개의 통공으로 이루어지고, 상기 연결바(20)는 상기 관통공(9)에 부합되는 규격의 단면사각형으로 이루어진다. 그리고 이들 연결바(20)는 상판(3) 또는 하판(4)과 볼트(21)로 체결고정되거나, 용접, 접착제본딩 또는 별도의 체결금구로 체결고정된다. 그리고 상기 상판(3)과 하판(4)의 상기 관통공(9)과 정렬되는 외측면에 상기 연결바(20)가 삽입되는 개방부(24)가 형성된다.

이에 따라 상판(3)과 하판(4)에 대하여 연결바(20)의 상대위치를 조절할 수 있도록 된다. 이와 같이 탑재물인 함체의 깊이(Depth)에 대응하는 면진패널(10)의 폭방향 길이는 상판(3)과 하판(4)에 대한 연결바(20)의 상대위치를 조절함으로써 현장에서 탑재물의 규격변동 등에 부합하게 면진패널(10)의 폭을 조절할 수 있다. 이와 같이 설치현장에서 설치규격에 맞도록 상판(3)과 하판(4)에 대한 사격연결바(20)의 상대위치의 조절이 완료되면, 이 상판(3) 및 하판(4)과 사각연결바(20)를 볼트(21) 등으로 체결고정한다.

도 9을 참조하여 이러한 구조의 면진패널의 케이블 전단방지작동을 살펴보면, 3개의 면진패널이 가로방향으로 일정간격으로 배치되어 하나의 면진플로워(11)를 구성한 것을 보여준다. 여기서 도 9a는 면진패널(10)의 상판(3)과 하판(4)을 연결하는 연결바(20)가 내측으로 후퇴되지 않고 면진패널(10)의 양측 가장자리에 배치된 종래의 면진장치의 거동을 보여주고, 도 9b는 본 실시예에 따라 하판(4)의 연결바(20)가 내측으로 후퇴된 면진장치를 보여준다.

종래의 면진패널은 지진발생 이전에는 도 9a의 검은색과 같이 면진패널(10)이 위치되지만 지진발생으로 면진패널(10)의 하판(4)이 길이 a 만큼 우측으로 수평변위하면 빨간색과 같이 이동되어 하판(4)의 연결바(20)과 인접하는 상판(3)의 연결바(20)는 간격이 좁아져서 케이블 또는 케이블다발이 전단작용을 받지 않는 케이블 보호공간(b)의 직경이나 폭은 예를들면 100mm정도로서 상대적으로 좁다. 한편, 본 실시예에 따라 하판(4)의 연결바(20)를 내측으로 후퇴시킨 경우에는 도 9b에 도시된 바와 같이 하판(4)이 지진발생 전의 검은색 위치에서 지진발생후의 빨간색 위치로 이동하더라도 하판(4)의 연결바(20)가 후퇴된 상태에 있으므로 하판(4)의 연결바(20)와 인접하는 상판(3)의 연결바(20) 사이의 간격은 예를들면 180mm 정도로서 상대적으로 큰 케이블 보호공간(b)이 확보되므로, 케이블이 전단작용을 받아 절단 또는 손상될 가능성이 낮아지므로 케이블 생존성이 개선된다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예 및 그 케이블 전단방지거동을 보여주는 도면인데, 이 실시예는 전술한 실시예에서 면진패널(10)의 하판(4)은 물론 상판(3)을 연결하는 연결바(20)까지 양측 가장자리로부터 내측으로 후퇴시켜서 연결고정한 것이고, 다른 부분은 대동소이하다.

이 실시예는 지진발생시에 전술한 실시예보다 더욱 넓은 안전한 케이블통과 간격을 확보할 수 있는데 이를 도 9를 참조하여 설명하면, 도 9c에 도시된 바와 같이 하판(4)이 지진발생 전의 검은색 위치에서 지진발생후의 빨간색 위치로 이동하더라도 하판(4)의 연결바(20)는 물론 상판(3)의 연결바(20)도 후퇴된 상태에 있으므로 하판(4)의 연결바(20)와 인접하는 상판(3)의 연결바(20) 사이의 간격인 케이블 보호공간(b)은 예를들면 260mm 정도로서 도 9a의 종래의 면진패널은 물론 도 9b의 전술한 실시예보다 더 넓은 케이블 보호공간(b)이 확보되므로, 케이블이 전단작용을 받아 절단 또는 손상될 가능성이 더욱 낮아지므로 케이블 생존성이 더욱 향상되게 된다.

이에 더하여 본 발명에 따르면, 면진패널(10)의 구조가 간단하여 제작이 용이하면서도 구조적으로 견고하면서도 부재의 결합부분이 적어 비틀림의 발생이 작을 뿐만 아니라, 시공현상에서 면진대상물인 함체의 변동된 규격에 맞도록 면진패널(10)의 폭을 현장에서 즉시 조절하여 면진패널을 조립할 수 있으므로, 현장적응성이 우수하여 시공효율이 우수하고 시공품질도 만족스럽게 된다.

Claims

오목한 롤링판(5)과 이 롤링판(5)을 지지하는 측벽을 가진 상판(3)과 하판(4)이 대향 배치되고 상기 롤링판(5) 사이에 볼(6)이 개재되고 상판(3) 및 하판(4)과 롤링판(5) 사이에 하중을 지지하는 백업부(8)가 구비된 면진구동유닛(1)이 폭방향으로 간격을 두고 한 쌍 배치된 면진패널(10)에 있어서, 상기 하판(4)의 백업부(8)에는 폭방향과 평행하게 관통된 하나 또는 복수개의 관통공(9)이 형성되고, 상기 백업부(8)의 관통공(9)에는 상기 한 쌍의 면진구동유닛(1)을 연결하는 연결바(20)가 삽입되어 하판(4)에 고정된 것을 특징으로 하는 케이블 전단방지 면진패널.
제 1 항에 있어서, 상기 면진구동유닛(1)의 상판(3)의 백업부(8)에는 폭방향과 평행한 방향으로 관통된 하나 또는 복수개의 관통공(9)이 형성되고, 상기 백업부(8)의 관통공(9)에는 상기 한 쌍의 면진구동유닛(1)을 연결하는 하나 또는 복수개의 연결바(20)가 관통되어 상판(3)에 고정된 것을 특징으로 하는 케이블 전단방지 면진패널.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 백업부(8)의 관통공(9)은 단면 사각형인 두개의 통공으로 이루어지고, 상기 연결바(20)는 상기 관통공(9)에 부합되는 규격의 단면사각형으로 이루어지며, 상기 상판(3)과 하판(4)의 상기 관통공(9)과 정렬되는 외측면에 상기 연결바(20)가 삽입되는 개방부(24)가 형성된 것을 특징으로 하는 케이블 전단방지 면진패널.