KR20160006581A - 내하중 능력이 증강된 합성 구조의 방음판 - Google Patents

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Abstract

소음발생영역 주변의 지주와 지주 사이에 설치되는 내하중 능력이 증강된 합성 구조의 방음판에 관한 것으로, 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 적어도 마주보는 두 개의 변 측의 결합 부위와 적어도 두 개의 보강프레임(400)의 일면의 결합 부위에 접착제(500)가 도포되어 경화됨에 따라 소음반사판(300)과 적어도 두 개의 보강프레임(400)은 일체로 합성되어 결합되게 되고 방음판의 내하중 능력이 증강된다.

Description

내하중 능력이 증강된 합성 구조의 방음판 {Soundproof plate having load carrying capacity increased by composite structure}
소음발생영역 주변의 지주와 지주 사이에 설치되는 방음판에 관한 것이다.
도로, 철도, 공장 등에서 발생하는 소음을 차단하기 위하여 방음시설이 그 주변에 설치된다. 이러한 방음시설은 크게 방음벽과 방음터널로 구분될 수 있다. 일반적으로 직립하여 설치되는 방음벽에 주로 작용하는 하중은 자중과 바람에 의한 수평력 즉, 풍하중이다. 방음터널은 이러한 방음벽에 지붕 부재가 추가되며 상기된 자중과 풍하중 외에도 설하중을 받게 된다. 방음시설의 내하중능력을 초과해서 하중이 작용할 경우 방음시설은 붕괴되거나 기능을 상실하게 된다. 방음판은 일차로 하중을 받아서 지주에 전달하며 방음시설 전체로 퍼지게 된다. 따라서, 방음판은 태풍이나 설하중에 견딜 수 있는 내하중 능력을 갖고 있어야 한다.
기존의 방음판은 방음판 자체의 내하중 능력 증강에 대해서는 별다른 대책을 강구하고 있지 않고 있다. 예를 들어, 기존의 방음판은 서로 다른 부재들간의 접속 부위에 실리콘 등으로 코킹 처리를 하여 제작되는데 코킹은 수밀성이나 기밀을 유지하기 위한 연성 재료로 이것에 의해 연결된 부재들은 하중이 작용할 때 상호간에 별개의 부재로 거동하여 하중 대응에 비효율적이다.
기존의 방음판에 추가적인 재료를 거의 사용하지 않으면서 내하중 능력이 증강되면서 내구성, 수밀성, 기밀성, 소음 차폐성, 분진 흡착성, 조립성 등 전체적인 성능이 향상된 방음판을 제공하는데 있다. 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.
본 발명의 일 측면에 따라 소음발생영역 주변의 지주와 지주 사이에 설치되는 내하중 능력이 증강된 합성 구조의 방음판은 사각판 형상의 소음반사판(300); 상기 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 적어도 마주보는 두 개의 변에 배치되어 일면이 상기 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 어느 하나의 변과 결합되는 적어도 두 개의 보강프레임(400); 및 상기 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 적어도 마주보는 두 개의 변 측의 결합 부위와 상기 적어도 두 개의 보강프레임(400)의 일면의 결합 부위에 도포되는 접착제(500)를 포함하고, 상기 접착제(500)가 경화됨에 따라 상기 소음반사판(300)과 상기 적어도 두 개의 보강프레임(400)은 일체로 합성되어 결합됨으로써 상기 방음판의 내하중 능력이 증강된다.
상기 방음판은 상기 소음반사판(300)과 상기 보강프레임(400) 사이에 삽입되어 완충 작용을 하는 적어도 두 개의 탄성소재의 패킹재(600)를 더 포함하고, 상기 접착제(500)는 상기 적어도 두 개의 패킹재(600)의 결합 부위에 더 도포되고, 상기 접착제(500)가 경화됨에 따라 상기 소음반사판(300), 상기 적어도 두 개의 보강프레임(400), 및 상기 적어도 두 개의 패킹재(600)는 일체로 합성되어 결합됨으로써 상기 방음판의 내하중 능력이 증강될 수 있다.
상기 각 보강프레임(400)의 일면에는 일정 깊이의 홈이 길이 방향으로 형성되어 있고, 상기 각 보강프레임(400)의 홈의 내면에는 상기 각 패킹재(600)의 외측면이 접착되고, 상기 소음반사판(300)이 상기 각 보강프레임(400)의 홈의 내면에 접착된 패킹재(600)에 의해 형성된 홈에 삽입됨으로써 서로 접촉하게 되는 소음반사판(300)의 삽입 부위와 상기 각 패킹재(600)의 내측면은 상기 접착제(500)에 의해 접착될 수 있다.
상기 접착제(500)는 서로 다른 경화 시간을 갖는 이종의 접착제를 포함하고, 상기 소음반사판(300)의 삽입 부위와 상기 각 패킹재(600)의 내측면에 도포되는 접착제(500)의 경화 완료 시점과 상기 각 보강프레임(400)의 홈 내면과 상기 각 패킹재(600)의 외측면에 도포되는 접착제(500)의 경화 완료 시점 사이에는 시간차가 있을 수 있다.
상기 각 보강프레임(400)의 홈의 길이방향 둘레에는 상기 홈의 외측으로 돌출되는 돌출부(401)가 형성되어 있고, 상기 각 패킹재(600)의 말단에는 상기 각 패킹재(600)의 단면의 높이가 상기 홈의 깊이보다 길게 연장되어 상기 각 보강 프레임(400)의 돌출부(401)에 걸리게 되는 걸림부(601)가 형성되어 있고, 상기 소음반사판(300)이 상기 각 보강프레임(400)의 홈의 내면에 접착된 패킹재(600)에 의해 형성된 홈에 삽입될 때에 상기 각 패킹재(600)의 걸림부(601)가 상기 각 보강 프레임(400)의 돌출부(401)에 걸리게 되어 상기 소음반사판(300)의 삽입에 의한 상기 각 패킹재(600)의 밀림이 방지될 수 있다.
상기 보강프레임(400)은 길이방향을 따라 한 쌍의 보강프레임(400)으로 분할되어 한 쌍의 보강프레임(400) 중 어느 하나는 상기 소음반사판(300)의 전면(351)에 합성 결합되고, 한 쌍의 보강프레임(400) 중 나머지 하나는 상기 소음반사판(300)의 후면(352)에 합성 결합될 수 있다.
상기 소음반사판(300)의 네 변 중 상변(310)과 하변(320) 중 적어도 하나의 변에 배치되는 한 쌍의 보강프레임(400)에는 상기 분할된 각 보강프레임(400)의 말단으로부터 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 상기 소음반사판의 상면(311) 또는 하면(321)을 감싸는 하중전달돌기(450)가 형성되어 있고, 상기 소음반사판(300)의 네 변 중 좌변(330)과 우변(340) 중 적어도 하나의 변에 배치되는 한 쌍의 보강프레임(400)에는 상기 분할된 각 보강프레임(400)의 말단으로부터 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 상기 소음반사판의 좌면(331) 또는 우면(341)을 감싸는 하중전달돌기(450)가 선택적으로 형성될 수 있다.
상기 한 쌍의 보강프레임(400)에는 상기 분할된 각 보강프레임(400)의 말단으로부터 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 걸림 결합되는 걸림결합부(460)가 형성되어 있어 상기 한 쌍의 보강프레임(400)의 상호간의 이탈이 방지될 수 있다.
상기 각 패킹재(600)는 상기 한 쌍의 보강프레임(400) 중 어느 하나와 상기 소음반사판(300)의 전면(351) 사이와 한 쌍의 보강프레임(400) 중 나머지 하나와 상기 소음반사판(300)의 후면(352) 사이에 삽입되는 두 개의 벽 형상의 부분을 포함하고, 상기 소음반사판(300)의 말단을 넘어서 상기 한 쌍의 보강프레임(400)의 말단이 연장된 부분과 상기 각 패킹재(600)의 두 개의 벽 형상의 부분으로부터 연장된 부분은 서로 접촉하고, 상기 한 쌍의 보강프레임(400)의 연장 부분의 접촉면과 상기 각 패킹재(600)의 연장 부분의 접촉면에는 상호간에 걸림 결합되는 걸림결합부(460)가 형성되어 있어 상기 한 쌍의 보강프레임(400)의 상호간의 이탈이 방지될 수 있다.
상기 걸림결합부(460)는 상호간에 걸림 결합되는 요입부와 돌출부의 형상으로 형성되고, 상기 요입부에는 상기 돌출부의 이동 공간이 마련되어 있어, 상기 돌출부에 외력이 가해지면 상기 돌출부는 이동되어 상기 요입부와 돌출부의 걸림 결합은 풀릴 수 있다.
상기 소음반사판(300)과 결합되는 보강프레임(400)의 내측면의 반대편에 해당하는 보강프레임(400)의 외측면에는 보강프레임(400)의 외측 방향으로 개방된 적어도 하나의 항아리 형상의 소음회절공간(480)을 형성하는 다수 개의 단면보강돌기(470)가 돌출되어 있을 수 있다. 상기 각 소음회절공간(480)에는 다공질의 흡수재(700)가 삽입될 수 있다.
소음반사판(300)의 네 개의 변 중 적어도 마주보는 두 개의 변 측의 결합 부위와 적어도 두 개의 보강프레임(400)의 일면의 결합 부위에 접착제(500)가 도포되어 경화됨에 따라 소음반사판(300)과 적어도 두 개의 보강프레임(400)은 일체로 합성되어 결합됨으로써 소음반사판(300)과 보강프레임(400) 상호간의 하중 분담 및 변형이 구조적인 일체를 이루는 합성 구조가 되어 방음판(10)의 내하중 능력이 증강된다. 기존의 방음판(10)의 주요 재료를 그대로 사용하면서 구조적 성능 면에서 고효율의 방음판(10)을 저렴한 비용으로 제작할 수 있다.
또한, 소음반사판(300)과 보강프레임(400) 사이에 상호간의 충격을 방지하는 패킹재(600)를 추가로 제공하여 소음반사판(300)과 패킹재(600)가 접착제로 접착되고 패킹재(600)와 보강프레임(400)이 접착제로 접착되어 내하중 능력이 증강된 합성 구조의 방음판(10)을 제공하면서도 방음판(10)에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있다. 소음반사판(300)과 보강프레임(400)의 사이에 접착되는 패킹재(600)는 패킹재(600)의 전단 변형으로 소음반사판(300)과 보강프레임(400) 상호간의 신축량 차이를 수용할 수 있어 구속응력으로부터 해방될 수 있다.
이러한 방음판(10)의 구조적 합성은 기존의 코킹 없이도 투과손실 성능, 수밀성, 기밀성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 방음판(10)의 내구성도 향상시킬 수 있다. 또한, 소음반사판(300)이 각 보강프레임(400)의 홈의 내면에 접착된 패킹재(600)에 의해 형성된 홈에 삽입될 때에 각 패킹재(600)의 걸림부(601)가 각 보강 프레임(400)의 돌출부(401)에 걸리게 되어 소음반사판(300)의 삽입에 의한 각 패킹재(600)의 밀림이 방지될 수 있다.
또한, 보강프레임(400)은 길이방향을 따라 한 쌍의 보강프레임(400)으로 분할되어 한 쌍의 보강프레임(400) 중 어느 하나는 소음반사판(300)의 전면(351)에 합성 결합되고, 한 쌍의 보강프레임(400) 중 나머지 하나는 소음반사판(300)의 후면(352)에 합성 결합됨으로써 방음판(10)의 제작이 간편해지면서도 양측에서 용이하게 압력이 가해질 수 있어 접착제(500)의 접착력이 최상의 상태가 되도록 할 수 있다. 접착제(500)의 접착력 강화에 따라 방음판(10)의 구성 요소들간에 더욱 밀착되어 접착되면 방음판(10)의 수밀성과 기밀성도 향상되게 된다.
또한, 소음반사판(300)의 네 변 중 상변(310)과 하변(320) 중 적어도 하나의 변에 배치되는 한 쌍의 보강프레임(400)에는 분할된 각 보강프레임(400)의 말단으로부터 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 소음반사판의 상면(311) 또는 하면(321)을 감싸는 하중전달돌기(450)가 형성되어 있어 방음판(10)의 자중에 의한 하중은 접착제(500)가 부담하지 않게 되어 고온 시의 접착제(500)의 이완에도 방음판(10)의 형상이 견고하게 유지되게 된다.
또한, 한 쌍의 보강프레임(400)에는 분할된 각 보강프레임(400)의 말단으로부터 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 걸림 결합되는 걸림결합부(460)가 형성되어 있어 한 쌍의 보강프레임(400)의 상호간의 이탈이 방지될 수 있다. 소음반사판(300)의 전면(351)과 후면(361)에 결합되는 한 쌍의 보강프레임(400)이 보다 용이하게 일체를 이루어 인위적으로 분리되는 경우를 제외하고 반영구적으로 소음반사판(300)으로부터 한 쌍의 보강프레임(400)이 이탈되지 않게 된다. 이러한 걸림결합부(460)는 상호간에 걸림 결합되는 요입부와 돌출부의 형상으로 형성되고, 요입부에는 돌출부의 이동 공간이 마련되어 있어, 돌출부에 외력이 가해지면 돌출부는 이동되어 요입부와 돌출부의 걸림 결합은 풀리게 된다. 방음판의 교체 등에 있어서 분리 해체를 간편하게 할 수 있다.
또한, 각 패킹재(600)는 한 쌍의 보강프레임(400) 중 어느 하나와 소음반사판(300)의 전면(351) 사이와 한 쌍의 보강프레임(400) 중 나머지 하나와 소음반사판(300)의 후면(352) 사이에 삽입되는 두 개의 벽 형상의 부분을 구비하고 있고 소음반사판(300)의 말단을 넘어서 한 쌍의 보강프레임(400)의 말단이 연장된 부분과 각 패킹재(600)의 두 개의 벽 형상의 부분으로부터 연장된 부분은 서로 접촉하고, 한 쌍의 보강프레임(400)의 연장 부분의 접촉면과 각 패킹재(600)의 연장 부분의 접촉면에는 상호간에 걸림 결합되는 걸림결합부(460)가 형성되어 있어 한 쌍의 보강프레임(400)의 상호간의 이탈이 방지되게 된다. 또한, 한 쌍의 보강프레임(400)의 말단 사이에 패킹재(600)가 존재하도록 패킹재(600)의 하부를 돌출시키면 도 9의 (a)에 도시된 실시예와 마찬가지로 적층되는 상하의 방음판(10)간의 완충 작용과 함께 상하의 방음판(10)이 서로 어긋나지 않도록 할 수 있다.
또한, 소음반사판(300)과 결합되는 보강프레임(400)의 내측면의 반대편에 해당하는 보강프레임(400)의 외측면에는 보강프레임(400)의 외측 방향으로 개방된 적어도 하나의 항아리 형상의 소음회절공간(480)을 형성하는 다수 개의 단면보강돌기(470)가 돌출되어 있어 보강프레임(400)의 단면 강도를 극대화함과 동시에 방음판(10)에 부딪혀 회절되는 소음을 최대한 차단할 수 있다. 각 소음회절공간(480)에는 다공질의 흡수재(700)가 삽입되어 있어 방음판(10)이 흡음 기능을 발휘함과 함께 분진 흡착 기능을 발휘할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방음판(10)이 적용되는 방음벽을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방음판(10)이 적용되는 방음터널을 도시한 도면이다.
도 3-4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방음판(10)을 도시한 도면이다.
도 5-16은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다.
도 17은 본 발명에 따른 실시예들로부터 변형 가능한 방음판(10)의 단면의 예들을 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 대표적인 방음벽용 방음판(10)의 전체 단면을 도시한 도면이다.
도 19는 도 10에 도시된 실시예가 주위 온도 변화에 따라 변화되는 모습을 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 소음발생영역 주변의 지주와 지주 사이에 설치되는 내하중 능력이 증강된 합성 구조의 방음판에 관한 것으로 이하에서는 이러한 방음판을 간략하게 "방음판"으로 호칭하기로 한다. 소음발생영역의 예로는 도로, 철로, 공장 등을 들 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들은 도로변, 철로변, 공장 주변에 직립으로 배치되는 지주와 지주 사이에 설치되는 방음판에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방음판(10)이 적용되는 방음벽을 도시한 도면이다. 도 1의 (a)에는 3단으로 적층된 방음판(10)의 정면이 도시되어 있고, 도 1의 (b)에는 기초(100)와 지주(200)간의 결합 구조를 나타내는 단면이 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 방음판(10)이 적용되는 방음벽의 주요 구성 부재는 기초(100), 다수 개의 지주(200), 및 다수 개의 방음판(10)이다. 기초(100)는 소음발생영역 주변의 지반 상에 시멘트 등으로 구축된다. 각 지주(200)는 그 하단이 기초(100)에 매립된 앵커(210)로 고정되어 기초(100) 위에 직립으로 배치되는 H형 빔(H-BEAM)이다. 각 방음판(10)은 공장에서 완제품으로 조립되며 H형 빔 지주(200)와 H형 빔 지주(200) 사이에 끼움 결합되어 몇 단으로 적층되어 고정된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방음판(10)이 적용되는 방음터널을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 방음판(10)이 적용되는 방음터널의 주요한 구성부재는 기초(100), 다수 개의 지주(200), 및 다수 개의 방음판(10)이다. 도 2에 도시된 방음터널은 도 1에 도시된 방음벽에 지붕이 덮여짐으로써 완성될 수 있다. 방음터널의 지붕은 기초(100) 위에 직립으로 배치되는 지주(200)들의 상단에 아치 형상의 지주(200)가 결합되고 아치 형상의 지주(200)와 지주(200) 사이에 방음판(10)이 걸쳐짐으로써 완성될 수 있다. 방음터널의 지붕은 이것에 눈이 쌓일 수 있어 별도의 설하중을 고려하여 설계되어야 한다.
도 3-4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방음판(10)을 도시한 도면이다. 도 3의 (a)에는 방음판(10)의 정면이 도시되어 있고, 도 3의 (b)에는 소음반사판(300)과 보강프레임(400)간의 길이방향 결합 구조를 나타내는 단면이 도시되어 있고, 도 3의 (c)에는 소음반사판(300)과 보강프레임(400)간의 횡방향 결합 구조를 나타내는 단면이 도시되어 있다. 도 4의 (a)에는 소음반사판(300)의 정면도가 도시되어 있고, 도 4의 (b)에는 소음반사판(300)의 횡방향 측면도가 도시되어 있고, 도 4의 (c)의 소음반사판(300)의 사시도가 도시되어 있다.
도 3-4를 참조하면, 본 실시예에 따른 방음판(10)은 차량, 기차, 공장 설비 등으로부터 발생된 소음을 반사시키는 사각판 형상의 패널인 소음반사판(300), 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 적어도 마주보는 두 개의 변에 배치되어 일면이 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 어느 하나의 변과 결합되는 적어도 두 개의 보강프레임(400), 및 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 적어도 마주보는 두 개의 변 측의 결합 부위와 적어도 두 개의 보강프레임(400)의 일면의 결합 부위에 도포되는 접착제(500)로 구성된다.
접착제(500)가 경화됨에 따라 소음반사판(300)과 적어도 두 개의 보강프레임(400)은 일체로 합성되어 결합됨으로써 소음반사판(300)과 보강프레임(400) 상호간의 하중 분담 및 변형이 구조적인 일체를 이루는 합성 구조가 되어 방음판(10)의 내하중 능력이 크게 증강된다. 이에 따라, 방음판(10)에 설하중 등 자연재해로 인한 일정 수준 이상의 초과하중이 작용하더라도 붕괴되지 않고 기능적으로 이상이 없게 된다. 이러한 방음판(10)의 구조적 합성에는 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 적어도 마주보는 두 개의 변 측의 결합 부위와 적어도 두 개의 보강프레임(400)의 일면의 결합 부위에 도포되는 접착제(500) 이외에 특별한 다른 재료가 요구되지 않기 때문에 구조적 성능 면에서 고효율의 방음판(10)을 저렴한 비용으로 제작할 수 있다.
이러한 방음판(10)의 구조적 합성으로 휨에 대한 내하중 성능의 향상 효과를 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 동일재료 동일규격을 가정하고 합성이 되지 않았을 경우에는 구형(rectangular) 단면의 폭 B=2M, 높이 H=3M에서 단면 2차모멘트 I=1/12xBxH3=1/12x2x33=4.5M4이 되고, 도심으로부터 연단까지의 거리 Y=H/2=3/2=1.5M가 되며, 단면계수 Z=I/Y=4.5/1.5=3M3이 된다. 이러한 단면이 합성되지 않은 상태로 두 개가 별개로 거동하는 경우에 내하중 능력, 즉 단면계수는 Z=2x3=6M3이 된다. 반면, 이러한 단면이 합성이 되어 구조적으로 일체적인 거동을 하게 된다면 구형 단면의 폭 B=2M, 높이 H=2x3=6M에서 단면 2차모멘트 I=1/12xBxH3=1/12x2x63=36M4이 되고, 도심으로부터 연단까지의 거리 Y=H/2=6/2=3M이 되며, 단면계수 Z=I/Y=36/3=12M3이 된다.
이와 같이, 동일한 양의 재료를 사용하여 하중에 버틸 수 있는 단면 성능은 2배가 된다. 즉, 방음판(10)의 합성 구조는 상호간에 별개로 거동하는 비합성 구조에 비해 하중에 저항하는 능력이 현격히 향상된다. 본 실시예는 기존의 방음판(10)의 주요 재료를 그대로 사용하면서 구성 요소들간의 상호간의 구속조건만 달리하여 방음판(10)의 내하중 능력을 크게 향상시킬 수 있다.
소음반사판(300)의 상변(310)과 하변(320) 각각에는 상부보강프레임(410)과 하부보강프레임(420)이 서로 마주보며 조립되고, 또한 좌변(330)과 우변(340)에 각각 좌측보강프레임(430)과 우측보강프레임(440)이 서로 마주보며 조립된다. 상부보강프레임(410)과 하부보강프레임(420)의 양단은 기초(100) 위에 직립으로 설치되는 H형 빔 지주(200)에 끼워지므로 H형 빔 지주(200)를 지점으로 하는 단순보 거동을 한다. 즉, 상부보강프레임(410)과 하부보강프레임(420)은 방음판(10)에 작용하는 수평력을 H형 빔 지주(200)로 전달하는 역할을 한다. 그러므로, 방음판(10)에서 소음반사판(300)이 스스로 수평력에 저항하는 강성이 부족하면 상부보강프레임(410)과 하부보강프레임(420)은 반드시 제공되어야 하는 부재이다.
좌측보강프레임(430)과 우측보강프레임(440)은 방음판(10)의 자중을 상부에서 하부로 전달하고 상부보강프레임(410)과 하부보강프레임(420) 사이에 결합되어 사각형의 틀을 유지하는 역할을 한다. 그러나, 방음판(10)에 작용하는 자중의 크기는 수평력에 비해서 매우 작기 때문에 소음반사판(300) 자체의 강성만으로도 자중에 저항할 수도 있다. 그러므로, 좌측보강프레임(430)과 우측보강프레임(440)은 방음판(10) 자체의 강성만으로 방음판(10)의 형태가 유지될 수 있다면 필요하지 않기 때문에 방음판(10)을 제작할 때 선택적으로 제공될 수 있도록 하는 것이 방음판(10)의 제작 비용 절감 측면에서 유리하다.
만약 방음벽의 H형 빔 지주(200)와 지주(200) 사이에 수평방향으로 몇 단의 보를 설치하고 방음판(10)이 이와 같이 수평방향으로 설치된 보에 고정된다면, 상하부 보강프레임(410,420)과 좌우측 보강프레임(430,440)의 기능과 역할은 바뀔 것이다. 결국, 방음판(10)이 지지되는 조건에 따라서 소음반사판(300)에 상하부 보강프레임(410,420)만으로 방음판(10)을 구성할 수도 있고 좌우측 보강프레임(430,440)만으로 방음판(10)을 구성할 수도 있고 네 변의 보강프레임(410, 420, 430, 440)으로 방음판(10)을 구성할 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 소음반사판(300)은 사각판의 형상으로서 직육면체의 형상을 갖는다. 소음반사판의 전면(351)에서 볼 때 상변(310),하변(320), 좌변(330), 우변(340)의 측면에 각각 상면(311), 하면(321), 좌면(331), 우면(341)이 있고 직육면체의 전면(351)의 반대편에 후면(361)이 있다. 접착제(500)가 도포될 수 있는 면, 즉 접착제(500)로 접착될 수 있는 면은 소음반사판 전면(351)과 후면(361)의 네 변 일부와 상면(311), 하면(321), 좌면(331), 우면(341)이 가능하다.
종래의 방음판은 소음반사판을 보강프레임의 홈에 끼워 넣어 완성하는 방식이었기 때문에 종래의 소음반사판과 보강프레임은 그 접촉면들간에 서로 미끄러질 수 있는 비합성 구조로 결합되었다. 이에 따라, 소음반사판에 하중이 작용하는 경우에 종래의 소음반사판과 보강프레임은 별개의 부재로서 거동하게 되어 하중 저항에 비효율적이다. 반면, 본 실시예에서는 소음반사판(300)의 결합 부위와 보강프레임(400)의 결합 부위에 접착제(500)가 도포되어 접착제(500)가 경화됨에 따라 소음반사판(300)과 보강프레임(400)은 일체로 합성되어 결합되게 된다. 이와 같이, 소음반사판(300)과 보강프레임(400)이 일체로 합성 결합되면 소음반사판(300)에 하중이 작용하는 경우에 소음반사판(300)과 보강프레임(400)은 일체로 거동하게 되어 하중에 저항할 수 있는 능력, 즉 내하중 능력이 대폭 증강되게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 보강프레임(400)의 일면에는 일정 깊이의 홈이 길이 방향으로 형성되어 있다. 소음반사판(300)이 각 보강프레임(400)의 홈에 삽입됨으로써 서로 접촉하게 되는 소음반사판(300)의 삽입 부위와 보강프레임(400)의 홈 내면은 접착제(500)에 의해 접착되게 된다. 이와 같이, 소음반사판(300)의 삽입 부위와 보강프레임(400)의 홈 내면은 접착제(500)가 도포되어 소음반사판(300)과 보강프레임(400)은 소음반사판(300)에 작용하는 하중에 대해 상호간에 일체로 거동하는 합성 구조를 이루게 된다. 접착제(500)를 소음반사판(300)에 미리 도포하거나 보강프레임(400)에 미리 도포하여 소음반사판(300)과 보강프레임(400)을 합성 결합할 수 있다. 소음반사판(300)과 보강프레임(400) 중 어느 한쪽에 접착제(500)를 미리 도포하더라도 소음반사판(300)과 보강프레임(400)이 접촉할 때 양쪽에 접착제(500)가 도포되게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 방음판(10)은 사각판 형상의 소음반사판(300), 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 적어도 마주보는 두 개의 변에 배치되어 일면이 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 어느 하나의 변과 결합되는 적어도 두 개의 보강프레임(400), 소음반사판(300)과 보강프레임(400) 사이에 삽입되어 완충 작용을 하는 적어도 두 개의 탄성소재의 패킹재(600), 및 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 적어도 마주보는 두 개의 변 측의 결합 부위, 적어도 두 개의 보강프레임(400)의 일면의 결합 부위, 및 상기 적어도 두 개의 패킹재(600)의 결합 부위에 도포되는 접착제(500)로 구성된다.
소음반사판(300)은 소음발생영역으로부터 발생되는 소음을 반사시켜 소음을 저감하는 역할도 하면서 소음발생영역으로 조사되는 자연광을 거의 손실 없이 투과시키기 위하여 유리, 폴리카보네이트 등과 같은 소재로 제작된다. 폴리카보네이트와 같이 내충격 강도가 높은, 즉 외부 충격에 강한 소재로 소음반사판(300)이 제작되는 경우라면 패킹재(600) 없이 도 5에 도시된 바와 같은 합성 구조로 방음판이 제작될 수 있다. 그러나, 유리와 같이 내충격 강도가 약한 소재로 소음반사판(300)이 제작되는 경우라면 소음반사판(300)과 보강프레임(400) 사이에 패킹재(600)를 삽입하여 도 6에 도시된 바와 같은 합성 구조로 방음판이 제작될 수 있다.
접착제(500)가 경화됨에 따라 소음반사판(300), 적어도 두 개의 보강프레임(400), 및 적어도 두 개의 패킹재(600)는 일체로 합성되어 결합됨으로써 방음판(10)의 내하중 능력이 증강된다. 이와 같이, 소음반사판(300)과 보강프레임(400) 사이에 이것들 상호간의 충격을 방지하는 패킹재(600)가 추가로 제공되어 소음반사판(300)과 패킹재(600)가 접착됨과 함께 패킹재(600)와 보강프레임(400)이 접착되어 소음반사판(300), 패킹재(600), 및 보강프레임(400)이 소음반사판(300)에 작용하는 하중에 대해 상호간에 일체로 거동하는 합성 구조를 이루게 된다.
보다 상세하게 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 각 보강프레임(400)의 일면에는 일정 깊이의 홈이 길이 방향으로 형성되어 있고, 각 보강프레임(400)의 홈의 내면에는 각 패킹재(600)의 외측면이 접착된다. 각 패킹재(600)는 일정 두께를 갖기 때문에 각 보강프레임(400)의 홈의 내면에 일정 두께의 패킹재(600)가 접착되면 패킹재(600)의 내측면은 각 보강프레임(400)의 홈과 동일한 형상의 홈을 형성하게 된다. 소음반사판(300)이 각 보강프레임(400)의 홈의 내면에 접착된 패킹재(600)에 의해 형성된 홈에 삽입됨으로써 서로 접촉하게 되는 소음반사판(300)의 삽입 부위와 각 패킹재(600)의 내측면은 접착제(500)에 의해 접착되게 된다. 양면에 미리 접착제(500)가 도포된 패킹재(600)를 사용하여 소음반사판(300)에 보강프레임(400)을 접착하면 방음판(10)의 조립이 더욱 간편해질 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다. 도 7을 참조하면, 각 보강프레임(400)의 홈의 길이방향 둘레에는 홈의 외측으로 돌출되는 돌출부(401)가 형성되어 있고, 각 패킹재(600)의 말단에는 각 패킹재(600)의 단면의 높이가 홈의 깊이보다 길게 연장되어 각 보강 프레임(400)의 돌출부(401)에 걸리게 되는 걸림부(601)가 형성되어 있다. 이에 따라, 소음반사판(300)이 각 보강프레임(400)의 홈의 내면에 접착된 패킹재(600)에 의해 형성된 홈에 삽입될 때에 각 패킹재(600)의 걸림부(601)가 각 보강 프레임(400)의 돌출부(401)에 걸리게 되어 소음반사판(300)의 삽입에 의한 각 패킹재(600)의 밀림이 방지될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 보강프레임(400)의 단면은 중간에 장방형의 홈을 갖는 장방형의 중공 단면과 홈의 입구로부터 두 개의 벽체가 수직으로 올라가는 돌출부(401)의 단면으로 구성된다. 보강프레임(400) 양측의 돌출부(401)에 패킹재(600)가 걸림형으로 고정되어 돌출부(401) 사이에 배치되고, 소음반사판(300)이 양측의 패킹재(600) 사이에 끼워져 접착되게 된다.
방음판(10)을 제작할 때에 패킹재(600)와 보강프레임(400)을 먼저 조립한 후에 소음반사판(300)을 패킹재(600) 사이에 끼워 넣게 되면, 접착제(500)가 속경화성일 경우에 접착제(500)로 인해 소음반사판(300)이 쉽게 삽입되지 않으며 패킹재(600)가 소음반사판(300)에 말려 들어가게 된다. 보강프레임(400) 양측의 돌출부(401)는 패킹재(600)를 걸림형으로 고정하여 소음반사판(300)이 삽입될 때에 패킹재(600)가 안으로 말려 들어가는 것을 방지한다.
보강프레임(400) 양측의 돌출부(401)의 말단에는 수직으로 올라가는 돌출부(401)로부터 수평방향으로 꺽여져 일정 길이로 돌출되는 맞물림부(402)가 추가로 형성될 수 있다. 이에 대응하여, 패킹재(600)의 걸림부(601)의 말단은 보강프레임(400)의 맞물림부(402)에 맞물리는 꺾쇠 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 패킹재(600)는 보강프레임(400)과의 걸림 결합에 맞물림 결합이 더해져 패킹재(600)는 보강프레임(400)에 단단하게 고정되게 된다.
도 5-7에 도시된 실시예에서는 방음판(10)의 조립을 보다 편리하고 정확하게 하기 위해 서로 다른 경화 시간을 갖는 이종의 접착제가 이러한 실시예들에 적용되는 접착제(500)로 사용될 수 있다. 이러한 접착제(500)의 사용에 의해 소음반사판(300)의 삽입 부위와 각 패킹재(600)의 내측면에 도포되는 접착제(500)의 경화 완료 시점과 각 보강프레임(400)의 홈 내면과 상기 각 패킹재(600)의 외측면에 도포되는 접착제(500)의 경화 완료 시점 사이에는 시간차가 있을 수 있다. 소음반사판(300)의 삽입 부위와 각 패킹재(600)의 내측면에 도포되는 접착제(500)의 경화 시간은 각 보강프레임(400)의 홈 내면과 상기 각 패킹재(600)의 외측면에 도포되는 접착제(500)의 경화 시간보다 긴 것이 바람직하다. 보강프레임(400)의 홈 내면과 각 패킹재(600)의 외측면이 완전히 접착된 상태에서 소음반사판(300)을 각 패킹재(600)의 홈에 다소의 시간을 가지고 정확히 삽입할 수 있어 방음판(10)의 조립 실패가 방지될 수 있으며 방음판(10)의 정확한 조립이 가능하게 된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다. 도 8을 참조하면, 보강프레임(400)은 길이방향을 따라 한 쌍의 보강프레임(400)으로 분할되어 한 쌍의 보강프레임(400) 중 어느 하나는 소음반사판(300)의 전면(351)에 합성 결합되고, 한 쌍의 보강프레임(400) 중 나머지 하나는 소음반사판(300)의 후면(352)에 합성 결합된다. 이와 같이, 보강프레임(400)이 소음반사판(300)의 전면(351)과 후면(352)에 분리된 상태로 제공되는 것은 방음판(10)의 제작성을 향상시키기 위함이다. 접착제(500)는 그 종류에 따라 일정한 압력을 가해야 양호한 접착력이 발휘될 수 있다. 이와 같이 분할된 한 쌍의 보강프레임(400)은 양측에서 용이하게 압력이 가해질 수 있어 접착제(500)의 접착력이 최상의 상태가 되도록 할 수 있다.
도 8의 (a)에는 한 쌍의 보강프레임(400) 중 어느 하나가 소음반사판(300)의 전면(351)에 직접 접착되어 합성 결합되고, 한 쌍의 보강프레임(400) 중 나머지 하나가 소음반사판(300)의 후면(352)에 직접 접착되어 합성 결합되는 구조가 도시되어 있다. 도 8의 (b)에는 한 쌍의 보강프레임(400) 중 어느 하나가 패킹재(600)의 일면에 접착되고 패킹재(600)의 타면이 소음반사판(300)의 전면(351)에 접착되어 합성 결합되고, 한 쌍의 보강프레임(400) 중 나머지 하나가 패킹재(600)의 일면에 접착되고 패킹재(600)의 타면이 소음반사판(300)의 후면(352)에 접착되어 합성 결합되는 구조가 도시되어 있다. 접착제(500)의 접착력 강화에 따라 방음판(10)의 구성 요소들간에 더욱 밀착되어 접착되면 방음판(10)의 수밀성과 기밀성도 향상되게 된다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다. 도 8에 도시된 방음판(10)은 접착제(500)가 최상의 상태의 접착력을 발휘할 수 있도록 할 수 있으나 도 5-7에 도시된 방음판(10)과는 달리 소리반사판(300)의 두께면, 예를 들어 상면(311), 하면(321)과 접촉하는 부재가 사라졌다. 이에 따라, 여러 개의 방음판(10)이 수직으로 적층되면 소리반사판(300) 끼리 서로 맞닿게 된다. 소리반사판(300)이 쉽게 깨질 수 있는 유리 소재인 경우에 소리반사판(300)간의 충돌로 인해 깨질 수 있다.
소리반사판(300)간의 충격 방지를 위해 도 8에 도시된 실시예는 한 쌍의 보강프레임(400)의 말단이 소리반사판(300)의 말단보다 돌출되도록 하였으나 충분하지 않을 수 있으며 소리반사판(300) 사이에 빈 공간이 발생하여 소리반사판(300)의 자중에 의해 소리반사판(300)이 밀려 내려올 가능성이 있다. 도 9의 (a)에 도시된 방음판(10)은 소리반사판(300)간의 충격 방지 및 이탈 방지를 위해 한 쌍의 보강프레임(400)의 말단 사이에 소음반사판(300)의 하부를 지탱하는 패킹재(600)가 추가로 제공된다. 도 9의 (b)에 도시된 방음판(10)에서는 보강프레임(400)의 상면은 패킹재(600)와 소음반사판(300)의 상면보다 돌출되어 있고, 소음반사판(300)의 하부를 지탱하는 패킹재(600)의 하면은 보강프레임(400)의 하면보다 돌출되어 있다. 이에 따라, 방음판(10)이 적층될 때 방음판(10)끼리 서로 맞물리게 되어 소음반사판(300)간의 충격 방지와 이탈 방지는 물론 방음판(10)간의 이탈도 방지되게 된다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다. 도 10을 참조하면, 소음반사판(300)의 네 변 중 상변(310)과 하변(320) 중 적어도 하나의 변에 배치되는 한 쌍의 보강프레임(400)에는 분할된 각 보강프레임(400)의 말단으로부터 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 소음반사판의 상면(311) 또는 하면(321)을 감싸는 하중전달돌기(450)가 형성되어 있다. 한편, 소음반사판(300)의 네 변 중 좌변(330)과 우변(340) 중 적어도 하나의 변에 배치되는 한 쌍의 보강프레임(400)에는 분할된 각 보강프레임(400)의 말단으로부터 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 소음반사판의 좌면(331) 또는 우면(341)을 감싸는 하중전달돌기(450)가 선택적으로 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 좌측보강프레임(430)과 우측보강프레임(440)은 상부보강프레임(410)과 하부보강프레임(420)에 힘을 덜 받기 때문에 접착제(500)의 접착력이 우수하다면 좌면(331) 또는 우면(341)을 감싸는 하중전달돌기(450)는 생략될 수도 있다.
예를 들어, 소음반사판(300)의 상면(311), 하면(321), 좌면(331), 우면(341)을 감싸는 하중전달돌기(450)가 형성될 수 있다. 이와 같이, 보강프레임(400)에 소음반사판의 측면들을 감싸는 하중전달돌기(450)를 제공함으로써 방음판(10)의 자중에 의한 하중 전달이 위쪽의 소음반사판(300)으로부터 하부보강프레임(420), 상부보강프레임(410), 아래쪽의 소음반사판(300)의 순서로 이루어지도록 할 수 있다. 이러한 하중전달돌기(450)에 의해 방음판(10)의 자중에 의한 하중은 접착제(500)가 부담하지 않게 되어 고온 시의 접착제(500)의 이완에도 방음판(10)의 형상이 견고하게 유지되게 된다.
도 10의 (a)에는 한 쌍의 보강프레임(400)이 소음반사판(300)의 전면(351)에 직접 접착되는 구조가 도시되어 있고, 도 10의 (b)에는 한 쌍의 보강프레임(400) 각각과 소음반사판(300) 사이에 패킹재(600)가 삽입되어 접착되는 구조가 도시되어 있다. 도 10의 (c)에는 한 쌍의 보강프레임(400) 각각과 소음반사판(300) 사이에 삽입되는 패킹재(600)에 추가로 하중전달돌기(450)와 소음반사판(300)의 말단 사이에 삽입되는 패킹재(600)가 제공되어 유리 소재의 소음반사판(300)의 말단의 깨짐을 방지할 있다. 이러한 패킹재(600)는 유리 보호 블럭과 같이 경도가 높은 것이 바람직하다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다. 도 11을 참조하면, 한 쌍의 보강프레임(400)에는 분할된 각 보강프레임(400)의 말단으로부터 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 걸림 결합되는 걸림결합부(460)가 형성되어 있다. 이에 따라, 한 쌍의 보강프레임(400)의 상호간의 이탈이 방지될 수 있다. 이것은 소음반사판(300)의 전면(351)과 후면(361)에 결합되는 한 쌍의 보강프레임(400)이 보다 용이하게 일체를 이루어 인위적으로 분리되는 경우를 제외하고 반영구적으로 소음반사판(300)으로부터 한 쌍의 보강프레임(400)이 이탈되지 않도록 한다.
결과적으로, 고온 시의 접착제(500)의 이완에도 방음판(10)의 형상이 견고하게 유지되게 된다. 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 걸림결합부(460)는 일측이 요입부 형상의 단면으로 형성되고 타측이 볼록한 돌기 형상의 단면을 갖는 걸림 결합 구조로 구현될 수 있다. 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 걸림결합부(460)가 단순한 후크 형상의 걸림 결합 구조로 구현되어 수직방향의 힘에 의해 상호 분리가 가능하도록 제작될 수도 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다. 도 11에 도시된 실시예는 주로 방음벽에 적용되며 방음판(10)간의 적층을 위해 걸림결합부(460)의 하부를 포함하는 보강프레임(400)의 하면이 평면 형상으로 절단되어 있다. 반면, 도 12에 도시된 실시예는 주로 방음터널의 지붕에 적용되며 수평하게 연결되는 소음반사판(300)들의 경계를 지탱하기 위해 보강프레임(400)은 걸림결합부(460)의 양측으로부터 좌우방향으로 두 개의 홈이 형성되어 있고, 두 개의 홈 각각에 서로 다른 소음반사판(300)이 삽입된다. 도 12의 (a)에 도시된 실시예는 상부 측의 보강프레임(400)과 하부 측의 보강프레임(400) 모두 중공형의 단면을 갖는 반면, 도 12의 (b)에 도시된 실시예는 하부 측의 보강프레임(400)만 중공형의 단면을 갖고 있고 상부 측의 보강프레임(400)은 얇은 평판의 단면을 갖는다. 방음터널의 지붕 구조의 특성상 상부 측의 보강프레임(400)은 힘을 거의 받지 않기 때문에 얇은 평판으로 구현될 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다. 도 13을 참조하면, 걸림결합부(460)는 상호간에 걸림 결합되는 요입부와 돌출부의 형상으로 형성되고, 요입부에는 돌출부의 이동 공간이 마련되어 있어, 돌출부에 외력이 가해지면 돌출부는 이동되어 요입부와 돌출부의 걸림 결합은 풀리게 된다. 즉, 걸림결합부(460)의 틈새에 송곳 등과 같은 도구를 집어넣은 후에 이러한 도구에 의해 돌출부의 하단이 눌려지면 요입부와 돌출부의 걸림 결합은 풀리게 된다. 도 13의 (a)에는 방음벽에 적용되는 실시예가 도시되어 있고, 도 13의 (b)에는 방음터널의 지붕에 적용되는 실시예가 도시되어 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다. 도 14를 참조하면, 각 패킹재(600)는 한 쌍의 보강프레임(400) 중 어느 하나와 소음반사판(300)의 전면(351) 사이와 한 쌍의 보강프레임(400) 중 나머지 하나와 소음반사판(300)의 후면(352) 사이에 삽입되는 두 개의 벽 형상의 부분을 구비하고 있다. 소음반사판(300)의 말단을 넘어서 한 쌍의 보강프레임(400)의 말단이 연장된 부분과 각 패킹재(600)의 두 개의 벽 형상의 부분으로부터 연장된 부분은 서로 접촉하고, 한 쌍의 보강프레임(400)의 연장 부분의 접촉면과 각 패킹재(600)의 연장 부분의 접촉면에는 상호간에 걸림 결합되는 걸림결합부(460)가 형성되어 있어 한 쌍의 보강프레임(400)의 상호간의 이탈이 방지되게 된다.
이것은 소음반사판(300)의 전면(351)과 후면(361)의 보강프레임(400)이 패킹재(600)의 걸림 결합 구조를 이용하여 보다 쉽게 일체를 이루고 반영구적으로 상호간에 이탈되지 않도록 한다. 결과적으로, 고온 시의 접착제(500)의 이완에도 방음판(10)의 형상이 견고하게 유지되게 된다. 또한, 한 쌍의 보강프레임(400)의 말단 사이에 패킹재(600)가 존재하도록 패킹재(600)의 하부를 돌출시키면 도 9의 (a)에 도시된 실시예와 마찬가지로 적층되는 상하의 방음판(10)간의 완충 작용과 함께 상하의 방음판(10)이 서로 어긋나지 않도록 할 수 있다.
도 11, 12의 (a)에 도시된 실시예와 마찬가지로, 걸림결합부(460)는 일측이 요입부 형상의 단면으로 형성되고 타측이 볼록한 돌기 형상의 단면을 갖는 걸림 결합 구조로 구현될 수 있다. 도 11, 12의 (b)에 도시된 걸림결합부(460)와 같이 단순한 후크 형상의 결합 구조로 구현될 수 있고, 도 13에 도시된 걸림결합부(460)와 같이 외력에 의해 돌출부가 이동되어 요입부와 돌출부의 걸림 결합은 풀리게 되는 구조로 구현될 수도 있다. 도 14의 (a)는 이러한 형상의 패킹재(600)가 일체 형태로 제공되는 실시예인 반면, 도 14의 (b)는 두 개의 벽 형상의 부분과 그 하부의 걸림결합부(460)가 별개로 제공되는 실시예이다. 도 14의 (b)에 도시된 실시예는 각 부위에 따라 길이나 경도가 달리할 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다. 도 15를 참조하면, 소음반사판(300)과 결합되는 보강프레임(400)의 내측면의 반대편에 해당하는 보강프레임(400)의 외측면에는 보강프레임(400)의 외측 방향으로 개방된 적어도 하나의 항아리 형상의 소음회절공간(480)을 형성하는 다수 개의 단면보강돌기(470)가 돌출되어 있다. 이와 같이, 보강프레임(400)의 외측면에 다수 개의 단면보강돌기(470)를 제공하여 보강프레임(400)의 외측면 상에 소음회절부(480)가 형성되도록 함으로써 보강프레임(400)의 단면 강도를 극대화함과 동시에 방음판(10)에 부딪혀 회절되는 소음을 최대한 차단할 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방음판(10)의 결합 부분의 단면도이다. 도 16을 참조하면, 각 소음회절공간(480)에는 다공질의 흡수재(700)가 삽입된다. 이러한 다공질의 흡수재(700)는 방음판(10)이 흡음 기능을 발휘함과 함께 분진 흡착 기능을 발휘할 수 있도록 할 수 있다.
도 17은 본 발명에 따른 실시예들로부터 변형 가능한 방음판(10)의 단면의 예들을 도시한 도면이다. 도 17의 (a)는 보강프레임(400)이 소음반사판(300)의 일측에만 배치되어 있는 예이고, 도 17의 (b)는 소음반사판(300)과 보강프레임(400)의 결합 부위가 코킹(800) 처리된 예이고, 도 17의 (c)는 상부보강프레임(410)의 상면에 돌출홈(491)이 형성되어 있고 하부보강프레임(420)의 하면에 오목홈(490)이 형성되어 있어 방음판(10)이 적층될 때에 상호간의 이탈이 방지될 수 있다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 대표적인 방음벽용 방음판(10)의 전체 단면을 도시한 도면이다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 도 17에 도시된 예들 외에도 이상에서 설명된 실시예들을 바탕으로 다른 형태의 방음판(10)이 용이하게 변형 설계될 수 있음이 이해할 수 있으며, 도 18에 도시된 예들 외에도 이상에서 설명된 실시예들에 따른 방음판(10)의 전체 단면이 용이하게 추론될 수 있음을 이해할 수 있다.
도 19는 도 10에 도시된 실시예가 주위 온도 변화에 따라 변화되는 모습을 도시한 도면이다. 패킹재(600)는 신축성이 큰 소재로 충격방지, 수밀성, 및 차음성을 제공하는 소재로 제작되는 것이 바람직하다. 도 19에 도시된 바와 같이, 주위 온도 변화, 예를 들어 여름과 겨울의 기온 차이에 의해 소음반사판(300)과 보강프레임(400)의 상호간에 신축량 차이 Δ가 발생할 경우에 패킹재(600)가 없다면 신축량 차이 Δ를 수용할 수 없어 방음판(10)의 각 부재에 심한 구속응력이 발생하게 된다. 반면, 소음반사판(300)과 보강프레임(400)의 사이에 접착되는 패킹재(600)는 패킹재(600)의 전단 변형으로 이러한 신축량 차이 Δ를 수용할 수 있어 구속응력으로부터 해방될 수 있다.
이에 따라, 패킹재(600)는 유연성이 큰 소재로 제작되는 것이 바람직하며, 소음반사판(300)과 보강프레임(400)의 재질에 따른 신축량 차이가 작은 경우에는 패킹재(600)의 두께를 얇게 하고 신축량 차이가 클 경우에는 두껍게 제작하여 방음판(10)의 신축량 차이를 흡수할 수 있도록 할 수 있다. 이와 같이, 패킹재(600)는 그 재질 및 두께에 따라 방음판(10)에 해로운 구속응력의 발생을 방지할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들에 따르면, 패킹재(600)는 일면이 소음반사판(300)의 접촉 부위 전체에 접착되고 타면이 보강프레임(400)의 접촉 부위 전체에 접착되어 수밀과 기밀이 유지되기 때문에 수밀과 기밀 유지를 위한 코킹 작업과 같이 많은 노력이 투입되는 작업이 요구되지 않아 보다 용이하게 방음판(10)을 제작할 수 있다. 특히, 이러한 방음판(10)의 구조적 합성은 기존의 코킹에 비해 투과손실 성능, 수밀성, 기밀성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 방음판(10)의 내구성도 향상시킬 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명은 실시예들을 통하여 구체적으로 설명하였으나 이는 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니며 단지 본 발명을 예증하기 위한 것이다. 따라서 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 방음판
100: 기초
200: H-BEAM지주 210: 앵커
300: 소음반사판
310: 상변 320: 하변 330: 좌변 340: 우변
311: 상면 321: 하면 331: 좌면 341: 우면
351: 전면 361: 후면
400: 보강프레임
401: 돌출부 402: 맞물림부
410: 상부보강프레임 420: 하부보강프레임
430: 좌측보강프레임 440: 우측보강프레임
450: 하중전달돌기 460: 걸림결합부
470: 단면보강돌기 480: 소음회절공간
490: 오목홈 491: 돌출홈
500: 접착제
600: 패킹재 601: 걸림부
700: 흡수재
800: 코킹

Claims (11)

  1. 소음발생영역 주변의 지주와 지주 사이에 설치되는 내하중 능력이 증강된 합성 구조의 방음판에 있어서,
    사각판 형상의 소음반사판(300);
    상기 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 적어도 마주보는 두 개의 변에 배치되어 일면이 상기 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 어느 하나의 변과 결합되는 적어도 두 개의 보강프레임(400);
    상기 소음반사판(300)과 상기 보강프레임(400) 사이에 삽입되어 완충 작용을 하는 적어도 두 개의 탄성소재의 패킹재(600); 및
    상기 소음반사판(300)의 네 개의 변 중 적어도 마주보는 두 개의 변 측의 결합 부위, 상기 적어도 두 개의 보강프레임(400)의 일면의 결합 부위, 및 상기 적어도 두 개의 패킹재(600)의 결합 부위에 도포되는 접착제(500)를 포함하고,
    상기 소음반사판(300), 상기 적어도 두 개의 보강프레임(400), 및 상기 적어도 두 개의 패킹재(600)는 상기 접착제(500)에 의해 일체로 합성되어 결합됨으로써 상기 방음판의 내하중 능력이 증강되는 것을 특징으로 하는 방음판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 보강프레임(400)의 일면에는 일정 깊이의 홈이 길이 방향으로 형성되어 있고,
    상기 각 보강프레임(400)의 홈의 내면에는 상기 각 패킹재(600)의 외측면이 접착되고,
    상기 소음반사판(300)이 상기 각 보강프레임(400)의 홈의 내면에 접착된 패킹재(600)에 의해 형성된 홈에 삽입됨으로써 서로 접촉하게 되는 소음반사판(300)의 삽입 부위와 상기 각 패킹재(600)의 내측면은 상기 접착제(500)에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 방음판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 접착제(500)는 서로 다른 경화 시간을 갖는 이종의 접착제를 포함하고,
    상기 소음반사판(300)의 삽입 부위와 상기 각 패킹재(600)의 내측면에 도포되는 접착제(500)의 경화 완료 시점과 상기 각 보강프레임(400)의 홈 내면과 상기 각 패킹재(600)의 외측면에 도포되는 접착제(500)의 경화 완료 시점 사이에는 시간차가 있는 것을 특징으로 하는 방음판.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 각 보강프레임(400)의 홈의 길이방향 둘레에는 상기 홈의 외측으로 돌출되는 돌출부(401)가 형성되어 있고,
    상기 각 패킹재(600)의 말단에는 상기 각 패킹재(600)의 단면의 높이가 상기 홈의 깊이보다 길게 연장되어 상기 각 보강 프레임(400)의 돌출부(401)에 걸리게 되는 걸림부(601)가 형성되어 있고,
    상기 소음반사판(300)이 상기 각 보강프레임(400)의 홈의 내면에 접착된 패킹재(600)에 의해 형성된 홈에 삽입될 때에 상기 각 패킹재(600)의 걸림부(601)가 상기 각 보강 프레임(400)의 돌출부(401)에 걸리게 되어 상기 소음반사판(300)의 삽입에 의한 상기 각 패킹재(600)의 밀림이 방지되는 것을 특징으로 하는 방음판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강프레임(400)은 길이방향을 따라 한 쌍의 보강프레임(400)으로 분할되어 한 쌍의 보강프레임(400) 중 어느 하나는 상기 소음반사판(300)의 전면(351)에 합성 결합되고, 한 쌍의 보강프레임(400) 중 나머지 하나는 상기 소음반사판(300)의 후면(352)에 합성 결합되는 것을 특징으로 하는 방음판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 소음반사판(300)의 네 변 중 상변(310)과 하변(320) 중 적어도 하나의 변에 배치되는 한 쌍의 보강프레임(400)에는 상기 분할된 각 보강프레임(400)의 말단으로부터 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 상기 소음반사판의 상면(311) 또는 하면(321)을 감싸는 하중전달돌기(450)가 형성되어 있고,
    상기 소음반사판(300)의 네 변 중 좌변(330)과 우변(340) 중 적어도 하나의 변에 배치되는 한 쌍의 보강프레임(400)에는 상기 분할된 각 보강프레임(400)의 말단으로부터 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 상기 소음반사판의 좌면(331) 또는 우면(341)을 감싸는 하중전달돌기(450)가 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 방음판.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 보강프레임(400)에는 상기 분할된 각 보강프레임(400)의 말단으로부터 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 걸림 결합되는 걸림결합부(460)가 형성되어 있어 상기 한 쌍의 보강프레임(400)의 상호간의 이탈이 방지되는 것을 특징으로 하는 방음판.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 각 패킹재(600)는 상기 한 쌍의 보강프레임(400) 중 어느 하나와 상기 소음반사판(300)의 전면(351) 사이와 한 쌍의 보강프레임(400) 중 나머지 하나와 상기 소음반사판(300)의 후면(352) 사이에 삽입되는 두 개의 벽 형상의 부분을 포함하고,
    상기 소음반사판(300)의 말단을 넘어서 상기 한 쌍의 보강프레임(400)의 말단이 연장된 부분과 상기 각 패킹재(600)의 두 개의 벽 형상의 부분으로부터 연장된 부분은 서로 접촉하고, 상기 한 쌍의 보강프레임(400)의 연장 부분의 접촉면과 상기 각 패킹재(600)의 연장 부분의 접촉면에는 상호간에 걸림 결합되는 걸림결합부(460)가 형성되어 있어 상기 한 쌍의 보강프레임(400)의 상호간의 이탈이 방지되는 것을 특징으로 하는 방음판.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 걸림결합부(460)는 상호간에 걸림 결합되는 요입부와 돌출부의 형상으로 형성되고,
    상기 요입부에는 상기 돌출부의 이동 공간이 마련되어 있어, 상기 돌출부에 외력이 가해지면 상기 돌출부는 이동되어 상기 요입부와 돌출부의 걸림 결합은 풀리는 것을 특징으로 하는 방음판.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소음반사판(300)과 결합되는 보강프레임(400)의 내측면의 반대편에 해당하는 보강프레임(400)의 외측면에는 보강프레임(400)의 외측 방향으로 개방된 적어도 하나의 항아리 형상의 소음회절공간(480)을 형성하는 다수 개의 단면보강돌기(470)가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 방음판.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 각 소음회절공간(480)에는 다공질의 흡수재(700)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 방음판.
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KR20060071376A (ko) * 2006-05-30 2006-06-26 리텍건설환경(주) 커버 결합형 방음판 프레임
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