KR20120097849A - 높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직포로 제작된 원단을 방음 막재로 하여 방음 시설을 구성하므로 시공 비용을 절감하고, 경량화가 가능하며 시공기간을 단축할 수 있고, 세척 등 유지 관리가 용이하며, 방음 막재가 풍하중에 따라 높낮이가 가변되도록 하여 막재를 포함한 방음 시설물을 안전하게 보호할 수 있는 높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽을 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 지반상의 콘크리트 기초를 따라 방음구간에 걸쳐 일정 간격마다 입설되는 다수 개의 막재 기둥과; 상기 다수 개의 막재 기둥의 상부에 횡방향으로 긴장되게 설치되어 있는 횡방향 와이어와; 인접한 두 개의 기둥의 사이에 서로 일정 간격을 두고 일단이 상기 콘크리트 기초측에 연결되고 타단이 상기 횡방향 와이어 연결된 다수 개의 종방향 와이어와; 상기 다수 개의 막재 기둥에 선택적으로 설치되어 막재 기둥의 길이 방향으로 따라 승강 이동가능하게 결합되어 있는 슬라이더와; 방수 원단 또는 방수 비닐로서 하부가 콘크리트 기초 또는 막재 기둥의 하부측에 고정되고 상부가 상기 슬라이더에 연결되어 높낮이가 조절되는 방음 막재; 및 상기 방음 막재의 높낮이를 조절하기 위해 상기 슬라이더를 승강 이동가능하게 구동시키는 구동수단;을 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽{Height adjustable membrane using soundproof wall}

본 발명은 차도, 공사장 등 소음이 발생되는 장소에 시공되는 방음벽에 관한 것으로, 특히 직포로 제작된 방음 막재로 방음 시설을 구성하여 시공 비용을 절감하고, 방음 막재가 바람의 세기에 따라 높낮이가 가변되도록 하여 막재를 포함한 방음 시설물을 안전하게 보호할 수 있는 높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽에 관한 것이다.

일반적으로 방음벽은 소음의 전달과정에서 소음을 감쇠시켜 주변지역의 전반적인 소음분포를 일정기준 이하로 낮추어 주는 소음저감대책용 구조물이다. 방음벽은 통상의 지지대 사이에 방음판 등이 설치되어 이루어지고, 특히 소음의 저감이 강조되는 지역에서는 방음벽을 터널 형상의 구조물로서 형성한 방음터널 구조물이 사용되기도 한다.

종래의 방음벽 및 방음터널에 사용되는 방음판은 고가의 강화유리, PC, PMMA, 목재 및 철재류 등이 사용되므로 인해 경제적인 부담이 크고, 방음판의 연결부위를 방수처리하는 등의 작업으로 인해 시공비가 상승된다. 또한 과도한 방음판 중량으로 인하여 교량 설계 등에 적용할 때 설계상 난점이 있을 뿐 아니라 시공성도 저하되며, 먼지나 이물질 등이 묻음으로 인해 청소 등과 같은 유지관리가 빈번하게 발생되어 유지보수비용이 상승되는 단점이 있다.

국내 공개특허 제10-2009-0042893호(방음막재를 이용한 방음벽, 방음터널, 경계벽)('특허문헌1'이라 함)는 원단층 및 원단층 보호 단일 또는 다중 코팅층을 포함하여 구성된 방음막재가 도로에 설치된 양 지지대를 연결 하여 설치된 것을 특징으로 한다. 따라서 경제적인 부담을 줄일 뿐만 아니라 방음막재 경량성으로 시공성이 좋아 시공비가 절감되고, 방음막재의 코팅층에 의해서 먼지나 이물질 등이 묻지 않으므로 유지관리비용을 절감시킬 수 있는 이점을 제공하고 있다. 그러나 위 특허문헌1은 방음막재가 돌풍이나 강풍 또는 태풍에 의한 풍하중을 받게 될 경우 찢어지는 등의 파손을 받게 된다. 특히 방음막재가 높게 쳐져 방음벽을 형성하게 될 경우 방음막재의 파손 현상이 더욱 크게 나타나는 문제를 갖게 된다. 국내 등록특허 제10-0954149호(높낮이 방음벽)('특허문헌2'이라 함)는 가동방음벽을 구동장치를 통해 고정방음벽 위로 신장 또는 수축시켜서 방음벽의 높이를 가변시키도록 한 것을 특징으로 한다. 따라서 특허문헌2는 가동방음벽을 신장시켜 방음벽을 높일 수 있고, 태풍 등 큰 바람이 불 경우 가동방음벽을 수축시켜 예상 가능한 최대 풍속에 견뎌내도록 하고 있다. 그러나 위 특허문헌 2에 적용된 고정방음벽은 흡음형 방음판, 콘트리트 방음판, 투명방음판 등이 사용되고, 가동방음벽은 폴리카보네이트 판을 포함한 판재가 사용되므로 인해 전체적으로 시공비를 상승시키게 되고, 구조물의 중량이 증가되고, 많은 판재를 조립 설치해야 하므로 시공기간이 길어지는 문제를 갖는다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 직포로 제작된 원단을 방음 막재로 하여 방음 시설을 구성하므로 시공 비용을 절감하고, 경량화가 가능하며 시공기간을 단축할 수 있고, 세척 등 유지 관리가 용이하며, 방음 막재가 풍하중에 따라 높낮이가 가변되도록 하여 막재를 포함한 방음 시설물을 안전하게 보호할 수 있는 높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,

지반상의 콘크리트 기초를 따라 방음구간에 걸쳐 일정 간격마다 입설되는 다수 개의 막재 기둥과;

상기 다수 개의 막재 기둥의 상부에 횡방향으로 긴장되게 설치되어 있는 횡방향 와이어와;

인접한 두 개의 기둥의 사이에 서로 일정 간격을 두고 일단이 상기 콘크리트 기초측에 연결되고 타단이 상기 횡방향 와이어 연결된 다수 개의 종방향 와이어와;

상기 다수 개의 막재 기둥에 선택적으로 설치되어 막재 기둥의 길이 방향으로 따라 승강 이동가능하게 결합되어 있는 슬라이더와;

방수 원단 또는 방수 비닐로서 하부가 콘크리트 기초 또는 막재 기둥의 하부측에 고정되고 상부가 상기 슬라이더에 연결되어 높낮이가 조절되는 방음 막재; 및

상기 방음 막재의 높낮이를 조절하기 위해 상기 슬라이더를 승강 이동가능하게 구동시키는 구동수단;을 포함한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면,

상기 방음 막재에 일정 높이마다 연결되어 상기 종방향 와이어에 이동 가능하게 삽입되어 있는 다수 개의 막재 연결링이 더 포함된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면,

상기 횡방향 와이어의 하방으로 상호 일정한 높이 간격을 두고 상기 막재 기둥에 횡방향으로 긴장되게 다수 개의 보조 횡방향 와이어가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면,

상기 콘크리트 기초의 상면에는 방음 막재를 따라 그 하부에 위치되어 방음 막재의 세척을 위한 세척통이 더 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면,

상기 구동수단은 상기 막재 기둥에 장착되어 상기 슬라이더에 연결된 막재 구동케이블을 왕복시키는 기어드 모터인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면,

상기 기어드 모터는 풍압의 세기를 감지하는 풍압감지센서에 의해 구동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽에 의하면, 방수 원단 또는 방수 비닐로 제작된 방음 막재로 방음 시설을 구성하여 시공 비용이 절감되고, 경량화가 가능하여 시공이 용이하고 시공기간을 단축할 수 있다.

또한, 방음 막재가 바람의 세기에 따라 높낮이가 자동 조절되도록 하여 막재를 포함한 방음 시설물을 안전하게 보호할 수 있다.

또한, 방음 막재를 접어서 쉽게 세척할 수 있어 유지 관리가 용이하다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 방음 막재 설치 전 와이어 케이블의 설치상태도.
도 2는 본 발명에 따른 높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 방음 막재를 구동시키기 위한 구동 장치의 구성도.
도 4는 본 발명에 적용되는 슬라이더의 설치 상태도.
도 5는 본 발명에 적용되는 방음 막재와 종방향 케이블의 연결 상태도.
도 6은 본 발명에 적용되는 종방향 케이블의 하부측 연결 상태도.
도 7은 본 발명에 적용되는 세척통의 설치상태도.
도 8은 본 발명에 적용되는 막재 기둥의 다양한 설치 상태도.
도 9는 본 발명에 적용되는 제어장치의 블록 구성도.
도 10은 본 발명에 따른 기어드 모터의 구동 제어 흐름도.
도 11은 본 발명에 적용되는 막재 기둥의 다양한 단면 형태를 나타낸 예시도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1 및 도 2에서와 같이 지반상의 콘크리트 기초(1)를 따라 방음구간에 걸쳐 일정 간격마다 금속재의 막재 기둥(10)이 설치되어 있다. 본 실시 예에서 막재 기둥(10)은 도 4와 같이 플랜지(11)와 웨브(12)를 가지는 T자형 단면을 하고 있으나 도 11과 같이 다양한 형태의 단면으로 구성할 수도 있고 그 재질은 금속재에 한정되지 않는다. 막재 기둥(10)은 본 실시 예에서 음원 영역으로 휘어진 호형으로 형성되어 있으나 직선형으로 구성될 수도 있다.

막재 기둥(10)의 상부에는 횡방향 와이어(20)가 횡방향으로 긴장되게 설치되어 있다. 횡방향 와이어(20)의 하방으로는 상호 일정한 높이 간격을 두고 막재 기둥(10)에 횡방향으로 다수 개의 보조 횡방향 와이어(22)가 긴장되게 설치되어 있다. 횡방향 와이어(20)와 보조 횡방향 와이어(22)는 막재 기둥(10)에 형성된 와이어 삽입공(10a)을 삽통하여 설치되어 있다.

횡방향 와이어(20)와 보조 횡방향 와이어(22)를 도 1과 같이 정착 지점(P)에 긴장시켜 연결해 놓을 수 있다. 이때 해당 와이어의 말단에 통상의 턴버클을 이용하거나 긴장 후 웨지로 고정하는 방식이 채택될 수 있다. 보조 횡방향 와이어(22)는 후술할 방음 막재(50)를 평탄하게 지지하며 바람에 펄럭이는 현상을 줄일 수 있다.

인접한 두 개의 기둥(10) 사이에는 서로 일정 간격을 두고 다수 개의 종방향 와이어(30)가 설치된다. 종방향 와이어(30)들은 하단이 콘크리트 기초(1)측에 연결되고 상단이 횡방향 와이어(20)에 긴장되게 연결된다. 콘크리트 기초(1)에는 종방향 와이어(30)의 하단을 연결하기 위해 링형 고리를 갖는 앵커(35)가 추가적으로 설치될 수 있다.

횡방향 와이어(20)와 종방향 와이어(30)는 굵은 하나의 강선을 사용하거나 가는 강선을 다수 가닥으로 꼬아서 제작된 것이 될 수 있다. 또한 통상의 와이어 로프 형태로 제작된 것을 사용할 수도 있다.

막재 기둥(10)에는 승강 이동가능하게 결합되어 있는 슬라이더(40)가 설치된다. 이때 슬라이더(40)는 기본적으로 방음구간의 시작단과 끝단에 설치된 막재 기둥(10)에 설치되며, 인접한 두 개의 막재 기둥(10)간의 간격이 클 경우 모든 막재 기둥(10)에 설치될 수 있다. 또한 경우에 따라 막재 기둥(10)을 선택적으로 하여 중간중간에 설치될 수도 있다.

슬라이더(40)는 도 4와 같이 막재 기둥(10)의 플랜지(11)를 따라 승강 안내되도록 상하로 개방된 사각 형상의 안내공(40a)과, 상하 이동시 막재 기둥(10)의 웨브(12)에 방해받지 않도록 일정 폭으로 절개된 절개부(40b)가 형성되어 있다.

슬라이더(40)에는 방음 막재(50)가 연결되어 있다. 방음 막재(50)는 체결볼트(52)를 통해 슬라이더(40)에 연결될 수 있다. 방음 막재(50)는 직조된 원단 또는 비닐이 사용될 수 있다. 방음 막재(50)는 원단의 표면에 수지로 방수 코팅 처리된 방수 원단을 사용하거나 방수 비닐을 사용함이 바람직하다. 방음 막재(50)는 슬라이더(40)의 하강 작동시 접어지기가 용이하도록 일정 높이 간격마다 횡방향으로 절첩선(51)이 구성됨이 바람직하다. 이때 막재 기둥(10)에는 슬라이더(40)의 하방으로 방음 막재(50)와 연결되어 있는 다수 개의 보조 슬라이더(42)를 더 추가하여 설치될 수 있다. 이때 보조 슬라이더(42)들은 서로 일정 높이마다 방음 막재(50)와 연결된다.

방음 막재(50)는 하부가 막재 기둥(10)의 하부측에 고정되고 상부가 슬라이더(40)에 연결되어 있다. 따라서 슬라이더(40)의 승강 이동에 따라 방음 막재(50)는 상방으로 펼처지거나 하방으로 접어지게 된다. 이때 방음 막재(50)를 슬라이더(40)와 막재 기둥(10)에 각기 고정시키는 수단은 예로, 체결 볼트가 될 수 있다.

방음 막재(50)의 높낮이를 조절하기 위해 슬라이더(40)를 승강 이동가능하게 구동시키는 구동수단이 설치된다.

일례로, 구동수단은 도 3과 같이 막재 기둥(10)에 장착되어 슬라이더(40)에 연결된 막재 구동케이블(80)을 왕복시키는 기어드 모터(70)로 구성될 수 있다. 이때 구동케이블(80)을 이동을 지지하기 위한 도르래(77)가 설치됨이 바람직하다. 기어드 모터(70)의 출력단에는 보빈(72)이 설치되고, 보빈(72)의 회전 방향에 따라 구동케이블(80)의 권취방향이 결정되어 슬라이더(40)의 승강이 유도된다. 막재 구동케이블(80)은 와이어 형태로 제작되거나 체인 형태로 구성된 것이 될 수 있다. 체인으로 막재 구동 케이블(80)을 구성할 경우 도르래(77)는 스프라켓 휠로 대체된다. 체인 형태로 막재 구동케이블(80)을 제작할 경우 기어드 모터(70)의 출력단에 체인과 이물림으로 결합되는 구동스프라켓 휠을 설치하고 체인의 양단을 슬라이더(40)에 연결 고정시켜서 구성될 수 있다.

방음 막재(50)는 도 5와 같이 종방향 와이어(30)에 이동 가능하게 삽입되어 있는 다수 개의 막재 연결링(60)과 연결되어 있다. 막재 연결링(60)은 방음 막재(50)의 일정 높이마다 연결되어 있다. 이때 막재 연결링(60)과 방음 막재(50)의 연결은 도 5에서와 같이 막재 연결링(60)에 형성된 나사축을 방음 막재(50)에 삽통시킨 후 너트(62)로 체결하여 이루어질 수 있다.

도 9와 같이 기어드 모터(70)의 구동을 제어하기 위해 제어기(100)가 설치되며, 제어기(100)는 전기적으로 풍압감지센서(110)와 연결되어 있다. 이때 풍압감지센서(110)는 방음벽이 설치되는 위치의 바람 세기를 측정하기 위한 것으로 예로, 막재 기둥(10)의 최상부측에 설치될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작동 상태를 도 10의 제어 흐름도를 함께 참조하여 설명한다.

먼저, 풍압감지센서(110)에 의해 방음벽에 작용하는 풍압이 측정된다(S10). 제어기(100)는 측정 풍압과 설정 풍압을 비교 판단한다(S11). 비교 판단 단계에서 바람의 풍압이 설정 풍압의 이하가 되면 기어드 모터(70)가 정회전 동작한다(S12). 기어드 모터(70)의 정회전으로 막재 구동케이블(80)이 상방으로 잡아당겨지게 되고, 막재 구동케이블(80)에 연결된 슬라이더(40)가 막재 기둥(10)을 따라 상승된다.

따라서 슬라이더(40)에 연결된 방음 막재(50)가 슬라이더(40)에 연동하여 상방으로 펼쳐지면서 방음벽이 형성된다(S13). 방음 막재(50)가 펼쳐지는 동안 막재 연결링(60)은 종방향 와이어(30)를 따라 상승한다.

슬라이더(40)가 상승 중 상부 리미트 스위치(LS1)를 작동(S14)시키면, 기어드 모터(70)는 정지하고 방음 막재(50)는 팽팽한 상태로 방음벽을 형성하게 된다. 이같이 방음 막재(50)의 전체가 다 펼쳐지게 되면, 다수 개의 종방향 와이어(30)가 막재 연결링(60)을 통해 방음 막재(50)를 균등하게 부여 잡아 안정되게 방음벽을 형성시키게 된다. 또한 이 상태에서 바람이 약하게 불더라도 보조 횡방향 와이어(22)의 지지력으로 방음 막재(50)가 펄럭이는 현상은 없다. 따라서 방음 막재(50)에 의해 음원측 소음을 흡수 및 차단하여 방음이 이루어진다.

한편, 비교 판단 단계에서 풍압감지센서(110)에 검출된 방음벽측 바람의 풍압이 설정 풍압을 초과하게 되면, 제어기(100)의 제어신호로 기어드 모터(70)가 역회전 동작(S15)하여 막재 구동케이블(80)을 하방으로 끌어내리게 되고, 막재 구동케이블(80)에 연결된 슬라이더(40)가 막재 기둥(10)을 따라 하강된다.

따라서 슬라이더(40)에 연결된 방음 막재(50)가 슬라이더(40)에 연동하여 하방으로 접어진다(S16). 방음 막재(50)가 접어지는 동안 막재 연결링(60)은 종방향 와이어(30)를 따라 하강한다.

슬라이더(40)가 하강 중 하부 리미트 스위치(LS2)를 작동(S17)시키면, 기어드 모터(70)의 역회전 동작은 정지되고 방음 막재(50)는 접어져 방음벽이 제거된다. 따라서 강풍이나 돌풍이 발생되더라도 방음 막재(50)가 찢어지는 등의 손상을 방지할 수 있고 다른 방음벽 시설물도 안전하게 보호를 받게 된다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 방음 막재(10)를 사용하므로 방음벽의 시공 비용을 저렴하게 할 수 있다. 또한 방음 막재(10)가 강풍이나 돌풍을 받게될 경우 그 높이를 낮추는 접동 가변동작이 이루어져 방음 막재(10)의 파손이나 훼손을 방지할 수 있어 수명을 향상시키는 이점을 제공하게 된다.

한편, 콘크리트 기초(1)의 상면에는 방음 막재(50)의 세척을 위해 도 7과 같이 세척통(120)이 더 설치될 수 있다. 세척통(120)은 방음 막재(50)를 따라 그 하부에 위치된다. 세척통(120)은 상방으로 개방된 개구부를 가지고 있는 구조이다. 따라서 세척통(120)은 빗물이나 별도의 세척수를 저장할 수 있고 이 빗물이나 세척수를 사용하여 방음 막재(50)를 깨끗하게 세척하여 유지관리가 용이하게 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성되고 동작되는 방음벽은 도 8의 (다)와 같이 터널형으로 설치될 수도 있다. 터널형으로 설치될 경우 막재 기둥(10)은 반원형을 이루게 된다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으면 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 막재 기둥
20: 횡방향 와이어
30: 종방향 와이어
40: 슬라이더
50: 방음 막재
60: 막재 연결링
70: 기어드 모터
80: 막재 구동케이블
110: 풍압감지센서

Claims (6)

1. 지반상의 콘크리트 기초(1)를 따라 방음구간에 걸쳐 일정 간격마다 입설되는 다수 개의 막재 기둥(10)과;
   상기 다수 개의 막재 기둥(10)의 상부에 횡방향으로 긴장되게 설치되어 있는 횡방향 와이어(20)와;
   인접한 두 개의 기둥(10)의 사이에 서로 일정 간격을 두고 일단이 상기 콘크리트 기초(1)측에 연결되고 타단이 상기 횡방향 와이어(20)에 연결된 다수 개의 종방향 와이어(30)와;
   상기 다수 개의 막재 기둥(10)에 선택적으로 설치되어 막재 기둥(10)의 길이 방향으로 따라 승강 이동가능하게 결합되어 있는 슬라이더(40)와;
   방수 원단 또는 방수 비닐로서 하부가 콘크리트 기초(1) 또는 막재 기둥(10)의 하부측에 고정되고 상부가 상기 슬라이더(40)에 연결되어 높낮이가 조절되는 방음 막재(50); 및
   상기 방음 막재(50)의 높낮이를 조절하기 위해 상기 슬라이더(40)를 승강 이동가능하게 구동시키는 구동수단을 포함한 것을 특징으로 하는 높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 방음 막재(50)에 일정 높이마다 연결되어 상기 종방향 와이어(30)에 이동 가능하게 삽입되어 있는 다수 개의 막재 연결링(60)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 횡방향 와이어(20)의 하방으로 상호 일정한 높이 간격을 두고 상기 막재 기둥(10)에 횡방향으로 긴장되게 다수 개의 보조 횡방향 와이어(22)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 콘크리트 기초(1)의 상면에는 방음 막재(50)를 따라 그 하부에 위치되어 방음 막재(50)의 세척을 위한 세척통(120)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 구동수단은 상기 막재 기둥(10)에 장착되어 상기 슬라이더(40)에 연결된 막재 구동케이블(80)을 왕복시키는 기어드 모터(70)인 것을 특징으로 하는 높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 기어드 모터(70)는 풍압의 세기를 감지하는 풍압감지센서(110)에 의해 구동하는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절되는 방음 막재를 이용한 방음벽.

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