KR20030076471A - 풍압 흡수형 회전식 방음벽 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로변에 설치되어 풍압 발생시 회전되면서 풍압을 흡수하게 되는 풍압 흡수형 회전식 방음벽에 관한 것이다.

본 발명은 지주와 지주 사이에 끼워지는 외측 프레임과, 이 외측 프레임 내에 회전축에 의해 유동 가능하게 끼워지는 방음판과, 이 방음판이 설계 풍하중 이상의 풍압에 따라 회전축을 중심으로 어느 일방으로 탄성력을 가지며 회전할 수 있도록 하는 풍하중 흡수형 회전식 방음벽에 있어서, 상기 회전축에, 일단이 상기 방음판에 끼움 고정되고 타단이 상기 외측프레임에 끼움 고정되는 비틀림스프링이 감겨지도록 하여 풍압에 따른 방음판의 회동시 탄성 복원력이 발생되도록 함을 특징으로 한다.

이는, 방음판에 설계 풍하중 이상의 풍압이 작용하면 방음판이 회전하여 바람을 받는 면적이 줄어들게 되고 아울러 방음벽 전체의 하중 감소와 공사비가 대폭 절감된다.

Description

풍압 흡수형 회전식 방음벽{A ROTATION TYPE SOUNDPROOFING WALLS FOR ABSORBED OF WIND PRESSURE}

본 발명은 도로변에 설치되는 방음벽에 풍압 발생시 방음판이 회전되면서 풍하중을 흡수할 수 있도록 하는 것으로, 더욱 상세하게는 회전되는 방음판이 회전축에 구비된 비틀림 스프링에 의해 고정 및 풍압에 의해 탄력적으로 회전될 수 있도록 하여 조립 간편화는 물론 방음벽의 하중 감소로 공사비를 크게 줄일 수 있도록 하는 풍압 흡수형 회전식 방음벽에 관한 것이다.

종래의 방음벽은 도로변의 지면이나 교량의 가장자리에 일정 간격으로 지주(H-Post)를 세우고 그 지주와 지주 사이에 방음판을 끼워 설치하고 있으며, 대부분의 방음판은 방음효율이 높도록 설계된 불투명의 소재로 이루어져 있지만 장소에 따라서는 투명한 소재를 사용하는 경우도 있다.

또한, 종래 제시된 회전식 투명 방음판으로는 실용신안등록 20-0228357(실2000-0009744 공개)가 공지된 바 있으며, 이 발명은 기존의 일반적인 샤시 창문과 동일한 구조로서 창문틀의 위아래에 창문을 손으로 걸어 잠그거나 열기 위한 문고리가 달려 있어 단순하게 창문을 여닫는 행위만을 할 뿐 방음벽 전체의 풍하중을 개선시키기에는 어려움이 있다.

이를 해결 즉, 바람에 의한 방음벽의 풍압을 해소시켜 방음벽의 풍하중을 감소시키도록 한 것이 본원 출원인에 의해 특허출원 제10-2002-2433호(풍하중 흡수형 방음벽)로 출원된 바 있다.

이는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 지주(H1)와 지주(H2) 사이에 끼워지는 외측 프레임(2)과, 이 외측 프레임(2) 내에 유동 가능하게 끼워지는 방음판(1)과, 이 방음판(1)이 설계 풍하중 이상의 풍압에 따라 회전 중심을 이용하여 압축스프링(4)과 원호형 캠버(3)에 의해 어느 일방으로 탄성적으로 회전할 수 있도록 하는 탄성수단과, 설계 풍하중 이상의 풍압에 따라 탈락하는 고정수단으로 이루어져, 방음판(1)에 풍압이 발생하게 되면 먼저 고정수단이 탈락하면서 방음판(1)이 회전되어지고, 이때 방음판(1)과 함께 원호형 캠버(3)가 회전되면서 압축스프링(4)을 압축하게 되어 풍압이 서서히 해소되는 것이다.

이에 따라 기존 방음벽은 예상 최대 풍하중을 막연하게 정하여 방음벽 및 그와 연결된 구조물에 적용하였으나 상기 발명은 부분 또는 전체에 적용하면서 방음판의 회전각 조절을 하면 상시 방음벽의 사용성과 태풍시 풍하중의 사용성을 개별적으로 제어할 수 있는 설계가 가능해 진다.

예컨대, 중요도가 높은 구조물에서의 방음벽은 고정핀의 단면력 또는 탄성력을 증가시켜서 상시의 안정성을 더 키울 수 있으며 중요도가 낮은 구조물의 경우에는 그 단순 기능으로 하여 최소한의 비용으로 방음벽을 설치할 수 있도록 하는 인위적인 설계가 가능한 것이다.

하지만, 상기한 풍하중 흡수형 방음벽은 풍압 발생시 방음판이 일방향으로만 회전되고 또한 회전시 탄성력을 부여하는 탄성수단이 원호형 캠버와 압축스프링 및 이를 고정하는 부분이 복수의 부품 결합에 의해 이루어져 조립이 다소 불편한 문제점이 있다.

이에 본 발명은 본원 출원인에 의해 출원된 바 있는 특허출원 제10-2002-2433호(풍하중 흡수형 방음벽)의 개량에 관한 것으로 풍압에 따른 방음판의 회전 및 복원이 비틀림스프링의 탄성력에 의해 이루어질 수 있도록 하여 그 조립이 보다 간편화 될 수 있도록 하는데 있는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 방음벽이 최대 풍압으로 하중을 받았을 경우 방음판이 회전하여 풍하중 방향의 투영 면적이 줄어들게 함으로써 방음벽 전체의 하중 감소와 공사비의 대폭적인 절감을 기할 수 있도록 하는데 있는 것이다.

도 1은 종래 풍하중 흡수형 방음벽의 요부 사시도.

도 2는 도 1의 요부 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 풍압 흡수형 회전식 방음벽의 요부 정면도.

도 4는 도 2의 요부 분해 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 풍압 흡수형 회전식 방음벽의 사용상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

H1,H2:지주

100: 외측 프레임

110,210: 결합홈 120,220: 회전축 안내홈

130,230: 고정홈 150,250: 커버

200: 방음판 240: 회전축 걸림턱

300: 회전축 310: 헤드부

400: 비틀림 스프링

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 지주와 지주 사이에 끼워지는 외측 프레임과, 이 외측 프레임 내에 회전축에 의해 유동 가능하게 끼워지는 방음판과, 이 방음판이 설계 풍하중 이상의 풍압에 따라 회전축을 중심으로 어느 일방으로 탄성력을 가지며 회전할 수 있도록 하는 풍하중 흡수형 회전식 방음벽에 있어서, 상기 회전축에, 일단이 상기 방음판에 끼움 고정되고 타단이 상기 외측프레임에 끼움 고정되는 비틀림스프링이 감겨지도록 하여 풍압에 따른 방음판의 회동시 탄성 복원력이 발생되도록 함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 풍압 흡수형 회전식 방음벽을 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 풍압 흡수형 회전식 방음벽의 요부를 확대시켜 도시한 것이고, 도 4는 방음판이 외측 프레임에 결합되는 상태를 사시도로 분해시켜 도시한 것이며, 도 5는 방음판에 풍압 발생시 방음판이 회전되는 상태를 도시한 것이다.

도 3 내지 도 5의 도시에 의하여, 본 발명은 소정간격을 두고 도로상에 배열되는 지주(H1,H2)와, 이 지주(H1,H2)들 사이에 양단이 슬라이드 끼움 결합되는 외측 프레임(100)과, 이 외측 프레임(100)에 양쪽 회전축(300)에 의해 결합되어 풍압 발생시 회전하게 되는 방음판(200)과, 이 회전축(300)에 결합되어 방음판(200)의 회전시 탄성력을 부여하게 되는 비틀림 스프링(400)을 포함하여 구성된다.

상기 지주(H1,H2)는, 도로상의 양쪽에 일정간격을 두고 세워져 고정되는 공지의 "H"빔이 이용되며, 서로 대응된 방향으로 수직하게 개방된 수직 안내홈이 위치되도록 한다.

상기 외측 프레임(100)은, 직사각 형상을 가지며 양쪽의 테두리가 상기 지주(H1,H2)의 대응된 수직 안내홈에 슬라이드 삽입되며, 내측에는 직사각 형상의 관통홀(160)이 형성되고, 상기 관통홀(160)의 양쪽에는 상기 회전축(300)의 일단이 회동가능하게 끼움 되도록 소정면적의 개방된 결합홈(110)과 상기 결합홈(110)에 회전축 안내홈(120)이 형성된다.

상기 결합홈(110)에는 상기 외측 프레임(100)이 동일 두께를 유지하도록 커버(150)가 보올트 고정되어 삽입된 상기 회전축(300) 및 비틀림 스프링(400)의 지지 및 이탈을 방지하게 된다.

상기 방음판(200)은, 상기 외측 프레임(100)의 관통홀(160)에 삽입되도록 직사각 형상을 가지며, 상기 외측 프레임(100)의 결합홈(110)과 대응된 위치에 결합홈(210)이 형성되고, 상기 결합홈(210)에는 상기 회전축(300)의 일측단이 걸림되어 이탈이 방지되도록 호형의 회전축 걸림턱(240)이 형성된다.

여기서, 상기 방음판(200)의 외측 테두리와 이에 접하는 상기 외측 프레임(100)의 관통홀 내측벽에는 음을 흡수 및 반사시킬 수 있도록 유연성 소재의 흡음패드가 부착시켜 풍압이 크게 발생되지 않는 경우 음의 전달을 방지하도록 하고 동시에 상기 방음판(200)이 정위치 상태로 고정될 수 있도록 함이 가능할 것이다.

상기 회전축(300)은, 상기 방음판(200)이 상기 외측 프레임(100)내에 고정되어 회전 될 수 있도록 하는 것이며, 적어도 한쪽에 상기 방음판(200)의 회전축 걸림턱(240)에 걸림되어 이탈이 방지되도록 직경이 큰 헤드부(310)가 형성된다.

상기 비틀림 스프링(400)은, 상기 회전축(300)의 외주면에 감겨지며, 일단이 상기 방음판(200)의 결합홈(210)에 형성되는 수직한 고정홈(230)에 끼움 고정되고 타단은 상기 외측 프레임(100)의 결합홈(110)에 형성된 고정홈(130)에 끼움되어 상기 방음판(200)의 회전시 비틀림 탄성력을 부여하게 된다. 그리고 상기 비틀림 스프링(400)은 상기 방음판(200)에 최대 한계 하중 이상의 풍압이 발생되었을때 탄성력이 부여되도록 설계함이 바람직하다.

또한, 미설명 부호 150,250은 커버로서, 이는 상기 방음판(200)의 결합홈(210)과 상기 외측 프레임(100)의 결합홈(110)에 보올트 결합되어 상기 비틀림 스프링(400) 및 회전축(300)의 이탈을 방지하게 된다.

이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 풍압 흡수형 회전식 방음벽의 조립 및 사용상태를 첨부도면을 참조로 상세히 설명한다.

조립시에는, 도 4에 도시된 바와같이 먼저 외측 프레임(100)의 관통홀(160)에 방음판(200)을 삽입시킨 후 이들 힌지부에 각기 형성된 결합홈(110)(210)의 회전축 안내홈(120)(220)에 비틀림 스프링(400)이 권취된 회전축(300)의 양단을 결합시키고 동시에 비틀림 스프링(400)의 양단을 각각 방음판(200)의 고정홈(230)과 외측 프레임(100)의 고정홈(130)에 끼움 시킨 후 각기 커버(150)(250)를 결합시키면 도 3에 도시된 바와같이 조립이 완료되며, 연속해서 방음판(200)이 결합된 외측 프레임(100)을 도로상에 배열된 지주(H1,H2)들 사이의 안내홈에 상하방향으로 밀어넣게 되면 방음벽의 조립이 완료된다.

작동시에는, 도 5에 도시된 바와같이 방음판(200)에 풍압이 발생하게 되면 해당 방음판(200)에 풍하중이 분포적으로 발생하며 이때 최대 풍하중이 설정된 한계 하중 즉, 비틀림 스프링(400)의 탄성한도를 넘어서게 되면 방음판(200)이 양쪽 회전축(300)을 중심으로 회전하게 되고 이때 풍하중은 방음판(200)에 의해 통과되어 방음벽 전체 풍하중은 감소하게 된다. 이후 풍하중이 줄어들게 되면 비틀림 스프링(400)을 복원력을 발생하며 방음판(200)을 초기상태로 회전시켜 방음판(200)의 역할을 수행하도록 하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 풍압 흡수형 회전식 방음벽은 토공용 방음벽의 경우지주의 단면을 최소 1/2 크기로 줄일 수 있으며 도로의 여유 공간이 있을 경우 회전각을 크게 하여 바람의 영향이 최소화되도록 할 수도 있다. 따라서 지주의 가격을 상당수 떨어뜨리며 이에 수반되는 용융아연도금의 중량도 상당히 줄어들고 앵커의 크기 및 간격의 축소로 인해 기초 옹벽의 단면도 줄일 수 있어 전체 방음벽 공사비의 20~50% 정도의 절감 효과가 있다. 특히 방음벽의 높이가 증가할수록 공사비의 절감은 더 커지며 구조적으로도 더 안정적이다.

또한, 교량용 방음벽의 경우 토공용 방음벽의 장점과 더불어 기존 지주의 간격인 2m에서 4m로 늘릴 수 있으므로 지주 가격의 추가 절감을 이룰 수 있으며, 방음벽의 높이가 높아져도 베이스 플레이트의 특수설계가 필요 없어 이 경우 부대 비용이 상당히 줄어든다. 특히 풍하중에 의한 수평력의 영향으로 인해 교각의 단면이 지나치게 커지는 것을 방지할 수 있으며 슬라브 캔틸레버부의 과다한 단면 증가도 막을 수 있어서 이로 인한 공사비의 대폭적인 절감이 이루어 질 수 있다.

또한, 설계 및 구조적인 면에서 보면, 교량의 면진 설계시 상시 풍하중이 지진시 수평력 보다 큰 경우 면진 받침의 상시 강성을 키우기 위해 과다한 설계가 이루어지고 있는데 이 경우 본 발명을 적용하면 최소한 상시 풍하중을 지진시 수평력 보다 적게 할 수 있다. 그래서 면진 설계시의 어려움을 해결할 수 있어 그 적용성을 높일 수 있는 계기가 되며 내진 설계시의 풍하중 감소 효과 역시 탁월하므로 그 적용성이 광범위하다고 볼 수 있다.

또한, 방음벽의 높이가 높아질수록 기초부 콘크리트의 활동, 전도, 지지력의 증대를 고려한 단면 상승이 필수적이지만 본 발명을 적용하면 기초부 옹벽 및 구조물의 단면이 거의 변하지 않으므로 구조물 설계시 부담이 없다. 그리고 베이스 플레이트의 특수 설계가 거의 필요 없게 되어 설계가 간편해 질 수 있다.

기존에는 예상 최대 풍하중을 막연하게 정하여 방음벽 및 그와 연결된 구조물에 적용하였으나 본 발명을 부분 또는 전체에 적용하면서 비틀림 스프링의 탄성력을 조절하게 되면 상시 방음벽의 사용성과 태풍시 풍하중의 사용성을 개별적으로 제어할 수 있는 설계가 가능해 진다.

Claims (2)

1. 지주와 지주 사이에 끼워지는 외측 프레임과, 이 외측 프레임 내에 회전축에 의해 유동 가능하게 끼워지는 방음판과, 이 방음판이 설계 풍하중 이상의 풍압에 따라 회전축을 중심으로 어느 일방으로 탄성력을 가지며 회전할 수 있도록 하는 풍하중 흡수형 회전식 방음벽에 있어서,

   상기 회전축에, 일단이 상기 방음판에 끼움 고정되고 타단이 상기 외측프레임에 끼움 고정되는 비틀림스프링이 감겨지도록 하여 풍압에 따른 방음판의 회전시 탄성 복원력이 발생되도록 함을 특징으로 하는 풍압 흡수형 회전식 방음벽.
2. 제1항에 있어서,

   상기 방음판의 외측 테두리와 이에 대응되는 외측 프레임의 내측 테두리 중 적어도 한쪽에 유연성 소재의 흡음패드를 부착시켜 상기 비틀림 스프링의 고정상태 유지 또는 이들 틈새를 통한 음파의 전달을 방지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 풍압 흡수형 회전식 방음벽.