KR101723995B1 - 대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체 및 시스템 - Google Patents

대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체 및 시스템에 관한 것으로, 기존 지하철보다 더 깊은 심도를 통해 이동하는 광역 철도를 위한 역사의 화재 대비 구조체에 있어서, 승객이 승하차하는 플랫폼 및 상기 플랫폼을 기준으로 양측에 하향 경사 구간과 상향 경사 구간이 각각 배치되는 철로 구간을 포함하고, 상기 플랫폼과 상기 철로 구간은 터널 상부에 철도 이동 통로가 구비되고, 터널 하부에 수로가 구비되는 터널 구조체로 구성되고, 상기 수로를 통해 지하수를 이동시켜 상기 플랫폼 또는 상기 철로 구간 내의 화재시 발생하는 연기 흐름 경로를 제어하도록 구성되는 대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체을 포함한다. 따라서 대심도 광역 철도 역사 내에 발생하는 화재를 효율적으로 대비하여 화재로 인한 피해 범위를 줄여줄 수 있다.

Description

대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체 및 시스템{ARCHITECTURE AND SYSTEM FOR FIRE EVACUATION IN METRORAIL STATION OF DEEP UNDERGROUND SPACE}
본 발명은 대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하 대심도를 통해 이동하는 광역 철도에 화재가 발생하는 경우 화재에 의한 연기의 흐름을 효과적으로 제어하는 대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체 및 시스템에 관한 것이다.
근래에는 버스나 택시와 같이 육상 교통 시설의 증가로 인해 교통 체증이 증가하게 되고, 이를 보완하기 위하여 지하를 통과하는 지하철과 같은 교통 수단의 활용이 증가하고 있다.
기존의 지하철은 대부분 1km 이하의 짧은 거리를 이동하는 근거리 이동 수단으로 사용되고 있는데, 이러한 지하철은 서울 시내는 물론이고 서울 주변 도시로까지 확장되고 있는 추세이다.
그러나, 지하철이 주변 지역까지 확장됨으로 인해 경유역이 많아지게 되고, 환승 시스템이 복잡해짐으로 인해 이동 시간 및 탑승 시간이 점차 증가하게 되어 지하철 본연의 기능이 점차 상실되어가고 있는 추세이다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 지하철 노선보다 깊은 깊이로 굴착하여 광역 도시 간을 연결하기 위한 대심도 광역 철도 사업이 추진되고 있다. 광역 급행 철도는 녹색 교통 확충을 기초로 하는 수도권 신개념 광역 교통 수단으로서 소음/진동이 감소하고, 경관 유지로 지상의 도시 환경을 보전할 수 있고, 혼잡한 지상에서의 대규모 도심지 토목 공사를 지양할 수 있으며, 지상 건설시 동반되는 토지 공간의 확보의 어려움과 과다한 보상비 및 주변 주민의 건설 반대 등과 같은 문제점을 해결할 수 있을 것으로 예상된다.
그러나, 대심도 광역 철도의 경우 기존 지하철 및 철도 노선 등과 간섭될 가능성이 있고, 경우에 따라 고층 건물 등의 지상 지장물 및 상하수도관, 가스관 등의 지중 지장물과 간섭될 가능성이 있다.
그래서, 정거장 계획 단계에서는 이러한 지장물의 영향을 최소화하기 위하여 특별히 대심도 터널 정거장을 위한 계획이 이루어져야 하며, 이 단계에서는 환승 계획, 기계 전기실 등의 기능실 배치, 승강장 및 대합실 등의 계획을 철저하게 기획하여야 한다.
그리고, 터널 정거장이 대심도 내에 구축됨에 따라, 대심도까지 연결되는 환기 시스템 및 비상 탈출로에 대한 대비책도 필요한 실정이며, 터널 정거장 내에 발생될 수 있는 재난에 대한 대비책 역시 반드시 구축되어야만 할 것이다.
특히, 재난의 경우 인명 피해와 직결되는 문제이기 때문에 보다 세심한 계획이 이루어져야 한다. 참고로, 대심도 터널 정거장과 같이 밀폐된 공간을 가지는 구조에서 화재가 발생하는 경우 불에 의한 인명 피해보다는 연기에 의한 인명 피해가 더 크다. 때문에, 터널 정거장 계획시 이를 고려하여 화재 대비 시스템을 구축해야만 할 것이다.
결국, 대심도 광역 철도를 구축하기 위해서는 대심도 터널 정거장에 대한 보다 구체적이고 현실적인 계획안이 필요한 실정이다.
(문헌 1) 한국등록특허 제10-0968210호 (문헌 2) 한국등록특허 제10-0969228호
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 대심도 광역 철도 역사 내에서 발생하는 화재에 대항하는 화재 대비 구조체 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 대심도 광역 철도 역사 내의 화재로 인하여 발생하는 연기가 예정된 연기 이동 경로로 안내되어 배출되는 화재 대비 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 대심도 광역 철도 역사 내의 화재에 대하여 내부 승객들이 화재에 의한 연기로부터 안전하게 대피하는 것이 가능한 화재 대비 구조체 및 시스템를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 기존 지하철보다 더 깊은 심도를 통해 이동하는 광역 철도를 위한 역사의 화재 대비 구조체에 있어서, 승객이 승하차하는 플랫폼 및 상기 플랫폼을 기준으로 양측에 하향 경사 구간과 상향 경사 구간이 각각 배치되는 철로 구간을 포함하고, 상기 플랫폼과 상기 철로 구간은 터널 상부에 철도 이동 통로가 구비되고, 터널 하부에 수로가 구비되는 터널 구조체로 구성되고, 상기 수로를 통해 지하수를 이동시켜 상기 플랫폼 또는 상기 철로 구간 내의 화재시 발생하는 연기 흐름 경로를 제어하도록 구성되는 대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 터널 구조체는, 상기 플랫폼과 상기 철로 구간을 위한 내부 공간을 형성하는 터널 몸체; 상기 터널 몸체 내부에 수평 방향으로 가로질러 상기 터널 몸체 길이 방향으로 형성되며, 상기 플랫폼과 상기 철로 구간 각각의 터널 상부와 터널 하부를 구분하기 위한 수평 구획벽; 및 상기 플랫폼의 터널 하부의 수로와 상기 하향 및 상향 경사 구간 터널 하부의 수로 각각에 연통되는 개방면에 배치되며, 상기 화재 발생시 상기 플랫폼의 터널 하부의 수로에 저류되어 저장된 지하수를 해당 경사 구간의 터널 하부로 배출하기 위한 개폐 도어를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 수평 구획벽은, 상기 터널 상부와 상기 터널 하부를 관통하여 형성되며, 상기 화재로 인한 연기를 상기 수로로 배출하기 위한 연기 배출구를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 개폐 도어는 일측 단부가 상기 수평 구획벽 일측에 힌지 결합되고, 상기 개방면을 차폐하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 수평 구획벽 하부 중앙에서 하향 수직으로 상기 터널 몸체 하부까지 연장되어 상기 터널 몸체의 길이 방향으로 형성되며, 상기 플랫폼과 상기 철로 구간 하부의 수로를 상기 터널 몸체의 길이 방향으로 구획하기 위한 수직 구획벽을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 플랫폼의 터널 상부와 터널 하부 사이에는 승객이 상행선 철도와 하행선 철도를 진입하기 위한 플랫폼 연결 통로가 배치되며, 상기 수평 구획벽은 상기 플랫폼 연결 통로와 상기 터널 하부 사이에 형성되도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 철로 구간의 터널 하부의 일측에 연결되며, 지하수를 상기 터널 하부로 안내하기 위한 지하수 통로를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 플랫폼과 연결된 상기 하향 경사 구간과 상향 경사 구간 각각의 타단에 연결되며, 상기 수로를 통해 이동하는 지하수를 집수하기 위한 집수조를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 플랫폼과 지상을 연결하는 수직 연결 통로; 및 상기 플랫폼과 상기 수직 연결 통로 사이에 배치되며, 상기 플랫폼 내의 화재로 인한 연기를 차단하기 위한 에어 스크린 장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따르면, 승객이 승하차하는 플랫폼 및 상기 플랫폼을 기준으로 양측에 하향 경사 구간과 상향 경사 구간이 각각 배치되는 철로 구간을 포함하며, 기존 지하철보다 더 깊은 심도를 통해 이동하는 광역 철도를 위한 역사의 화재 대비 시스템에 있어서, 상기 플랫폼의 터널 하부에 지하수를 저장하는 단계; 화재시 상기 지하수를 상기 하향 경사 구간 및 상향 경사 구간으로 배출하는 단계; 및 상기 배출하는 단계로 인하여 생성되는 압력 차이를 이용하여 화재에 의한 연기의 흐름을 제어하는 단계를 포함하는 대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 시스템이 제공된다.
본 발명에 따른 대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체 및 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명은 대심도 광역 철도 역사 내에 발생하는 화재를 효율적으로 대비하여 화재로 인한 피해 범위를 줄여줄 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 대심도 광역 철도 역사 내의 화재로 인한 연기를 지하수를 이용하여 배출함으로써, 연기로 인한 인명 피해를 방지해 줄 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 대심도 광역철도 역사의 바람직한 실시예를 보인 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 대심도 광역철도 역사의 연결관계를 보인 구조도.
도 3은 도 1의 단면도.
도 4는 도 3의 부분 상세도.
도 5는 본 발명에 의한 대심도 광역철도 역사의 수직 연결통도 상단을 보인 단면도.
도 6은 도 1의 평면도.
도 7 은 도 6의 A-A` 단면도
도 8 은 도 6의 B-B` 단면도.
도 9 는 본 발명에 의한 대심도 광역철도 역사 간에 연결되는 철로 구간을 설명하기 위한 단면도.
도 10 은 도 1 의 대심도 광역 철도 역사에 화재가 발생하는 경우 동작 시스템을 설명하기 위한 도면.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
본 발명에 의한 대심도 광역 철도 역사는 일반적인 지하철 터널보다 더 깊은 위치에 시공되는 대심도 광역 철도와 연결되는 역사 구조체에 대한 것으로서, 대심도 광역 철도는 대략 50 미터 이상의 깊이를 통과하는 광역 철도를 의미한다.
도 1 내지 도 6 에는 본 발명에 의한 대심도 광역 철도 역사의 바람직한 실시예가 도시되어 있다.
본 발명의 대심도 광역 철도 역사는 지상의 출입구 또는 다른 지하철 역사와 연결되어 지중에 설치되는 대합실(100)과; 상기 대합실(100)과 연결되어, 수직 방향으로 승객을 이동시키기 위한 수직 연결 통로(200)와; 상기 수직 연결 통로(200)와 연결되고, 광역 철도에 승객이 탑승하기 위한 플랫폼(300); 및 상기 플랫폼(300)과 연결되어 지표면까지 승객을 피난시키기 위한 피난 통로를 포함한다.
본 발명의 대심도 광역 철도 역사는 지표면에 최소한으로 설치되는 출입구(10)와 연결되어 승객이 진입하여 머무르기 위한 대합실(100)을 포함한다. 대합실(100)은 일반적인 철도 이용과 관련된 제반 시설을 모두 포함할 수 있다.
상기 대합실(100)에는 수직 방향으로 플랫폼(300)과 연결되기 위한 수직 연결 통로(200)가 연결된다. 상기 수직 연결 통로(200)는 수직 방향으로 구축되는 구조체로서 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 본 발명에서는 원기둥 형태로 구축되는 구조체를 일 예로 설명한다.
상기 수직 연결 통로(200)는 대합실(100)과 플랫폼(300)을 수직 방향으로 연결하는 수직 구조체(210)와; 상기 수직 구조체(210)의 중심을 관통하여 지표면으로부터 수직 구조체(210) 하단까지 연장되는 채광 및 공조 복합 유닛(220)과; 상기 채광 및 공조 복합 유닛(220)의 둘레를 감싸면서 수직 구조체(210)의 상단에서부터 하단까지 연결되는 비상 계단(230)을 포함한다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 수직 구조체(210)의 상단부는 대합실(100)과 연결되고, 중앙에는 코어부(211)가 구비된다. 상기 코어부(211)는 채광 및 공조 복합 유닛(220)이 관통하기 위한 구획부이고, 비상 계단(230)으로 진입하기 위한 통로의 역할을 한다.
그리고, 코어부(211)를 중심으로 수직 구조체(210)의 둘레에는 다수개의 엘리베이터 유닛(212)이 배치된다. 엘리베이터 유닛(212)은 대심도를 통해 이동하는 승객을 운송해야 하기 때문에 방사상으로 다수개가 설치되는 것이 바람직하다. 엘리베이터 유닛(212)의 사이 공간에는 화장실 및 기타 유틸리티 공간이 구비될 수 있다.
상기 수직 구조체(210)의 코어부(211)의 중심에는 채광 및 공조 복합 유닛(220)이 구비된다. 채광 및 공조 복합 유닛(220)은 옥외의 공기 및 빛을 유입시켜 대심도 내의 플랫폼(300)으로 공급하기 위한 역할을 한다.
채광 및 공조 복합 유닛(220)은 지상에 설치되어 공기를 가압하여 지하로 전송하거나 지하의 공기를 외부로 배기시키는 공조부(221)와; 지상에 설치되어 광을 포집하여 지하로 전달하는 광 포집부(222)와; 상기 공조부(221) 및 광 포집부(222)와 일단이 연결되고, 타단이 수직 구조체(210)의 하단까지 연장되는 전송부(223)와; 전송부(223)의 하단에 연결되어 공기를 흡배기시키거나 광을 공급하는 공급부(224)를 포함한다.
공조부(221)는 통상의 구성을 포함하는 공조 장치를 의미하고, 공조 장치에 의해 공급되는 공기를 가압된 상태로 지하로 전송하기 위한 가압 펌프 및 기타 장치들을 포함할 수 있다. 공조부(221)는 주로 공기를 지하로 공급하는 기능을 하지만, 재난시와 같은 상황에서는 공기를 지하로부터 배기시키는 기능을 할 수도 있다. 그리고, 광 포집부(222)는 반원 형태의 글래스로 구성된 장치로서 광을 흡수시켜 전송부(223)를 통해 전달되도록 하기 위한 역할을 한다.
그리고, 공조부(221) 및 광 포집부(222)와 일단이 연결되는 전송부(223)는 반사체가 내주면에 도포된 반투명체의 원통관으로 구성될 수 있다. 다만, 필요에 따라서 전송부(223)는 구간 별로 완전 투명체로 구성되거나 반투명체로 구성되거나 불투명체로 구성될 수 있다.
따라서, 전송부(223)는 내부 중공을 통해 공조부(221)로부터 공급되는 공기를 대심도의 플랫폼(300)으로 공급하고, 광 포집부(222)에 의해 포집된 광의 일부는 외부로 발산시키고 일부는 반사시킴으로써 대심도 내부까지 광이 도달하도록 하는 역할을 한다. 또한, 전송부(223)의 하단에 연결되는 공급부(224)는 전송부(223)를 통해 전달되는 공기 및 광을 지하의 플랫폼(300)에 공급하기 위한 것이다.
상기와 같이 구성되는 수직 연결 통로(200)의 둘레에는 비상 계단(230)이 나선형으로 배치된다. 비상 계단(230)은 비상시 엘리베이터가 작동하지 않을 경우 이용하도록 하기 위한 것으로서 수직 연결 통로(200)의 상단에서부터 하단까지 연결될 수 있다.
그리고, 수직 연결 통로(200)의 하단에는 광역 철도가 정차하기 위한 플랫폼(300)이 연결된다. 플랫폼(300)은 수직 연결 통로(200)의 하단과 연결되고 양압 상태를 유지하도록 구성되어 있는 피난 안전 구역(310)과; 상기 피난 안전 구역(310)과 연결되는 플랫폼 연결 통로(320)와; 플랫폼 연결 통로(320)와 연결되어 승하차를 위한 승강장(330)을 포함한다.
상기 피난 안전 구역(310)은 수직 연결 통로(200)와 플랫폼 연결 통로(320) 사이에 형성되는 공간으로써, 재난시 승객들이 안전하게 대피하기 위한 공간을 제공한다.
상기 피난 안전 구역(310)은 플랫폼 연결 통로(320)를 통해 승강장(330)과 연결된다. 플랫폼 연결 통로(320)는 광역 철도 선로의 하부에 형성되는 것으로서, 플랫폼 연결 통로(320)를 통해 상부의 상행선 광역 철도 승강장 또는 하행선 광역 철도 승강장으로 진입할 수 있다.
광역 철도가 정차하는 승강장(330)에는 지상과 연결되는 피난 통로(400)가 연결된다. 상기 피난 통로(400)는 수직방향으로 설치되는 피난용 계단으로써 대심도의 승강장(330)과 지상의 출입구(10)를 연결한다.
상기 피난 통로(400)에도 상기에서 설명한 바와 같은 채광 및 공조 복합 유닛(220)이 구비될 수 있다. 채광 및 공조 복합 유닛(220)은 지상의 공기를 승강장(330)으로 공급할 수 있고, 지상의 광을 끌어들여 피난 통로(400) 내부 및 승강장에 광을 공급할 수 있다.
한편, 도 6에서 볼 수 있듯이, 수직 연결 통로(200)와 플랫폼(300) 사이를 연결하는 피난 안전 구역(310)에는 에어 스크린 장치(20)가 배치된다. 에어 스크린 장치(20)는 플랫폼(300) 내의 화재로 인한 연기를 차단하기 위한 것으로써, 플랫폼(300)과 수직 연결 통로(200) 사이에서의 연기 이동을 차단하는 것이 가능하다.
상기 에어 스크린 장치(20)는 플랫폼(300)과 피난 통로(400) 사이에도 배치될 수 있으며, 설명의 편의를 위하여 동일한 도면 부호를 부여하였다. 피난 통로(400)에 배치되는 에어 스크린 장치(20)는 피난 안전 구역(310)에 배치되는 에어 스크린 장치(20)와 마찬가지로, 플랫폼(300)과 피난 통로(400) 사이에서의 연기 이동을 차단하는 것이 가능하다.
그래서, 에어 스크린 장치(20)는 화재 발생시 승객들이 대피할 수 있는 수직 연결 통로(200)와 피난 통로(400)를 통해 화재로 인한 연기가 유입되는 것을 차단해 주며, 이로 인하여 화재로부터 승객의 안전을 도모하는 것이 가능하다. 참고로, 수직 연결 통로(200)와 피난 통로(400)는 화재시 승객들이 대피한다는 점에서 서로 동일한 통로 구역으로 분류될 수 있다.
도 7 은 도 6의 A-A` 단면도이고, 도 8 은 도 6의 B-B` 단면도이다. 참고로, 도 6 의 A-A`는 승객이 승하차하는 플랫폼(300)에 대응하는 단면도이고, 도 8 은 도 6 의 B-B`는 철도가 이동하는 철로 구간(500)에 대응하는 단면도이다.
도 7 을 참조하면, 플랫폼(300)은 철도 이동 통로가 구비되는 터널 상부(330)와, 수로가 구비되는 터널 하부(340)로 구성되는 터널 구조체를 가지고 있으며, 터널 상부(330)와 터널 하부(340)에는 플랫폼 연결 통로(320)가 배치된다.
상기 플랫폼 연결 통로(320)와 터널 하부(340) 사이에는 터널 구조체에 있어서 터널 상부(330)와 터널 하부(340)를 구획하기 위한 수평 구획벽(SP)이 형성된다. 상기 수평 구획벽(SP)은 플랫폼(300)을 위한 내부 공간을 형성하는 터널 몸체(BD)에 수평 방향으로 가로지르며 터널 몸체(BD)의 길이 방향으로 형성된다.
상기 수평 구획벽(SP)에 의해 구획되는 터널 하부(340)에는 주변 지하수를 유입시켜 저장해놓을 수 있다. 터널 하부(340)에 저장된 지하수는 화재 발생시 외부로 방출하여 연기를 배출하도록 배출하도록 할 수도 있고, 지하수를 이용하여 화재 용수로 활용할 수도 있다.
상기 수평 구획벽(SP)은 화재로 인한 연기를 수로 방향으로 배출하기 위한 연기 배출구(BC)를 포함하며, 상기 배출구(BC)는 터널 상부(330)와 터널 하부(340)이 서로 연통되도록 형성된다. 이후 다시 설명하겠지만, 플랫폼(300) 내에서 발생한 화재에 의한 연기는 연기 배출구(BC)를 통해 터널 상부(330)에서 터널 하부(340)로 배출된다. 연기 배출구(BC)는 연기는 통과하되 하부에 저류된 지하수는 통과하지 못하는 구조를 가질 수 있으며, 이를 위하여 터널 상부(330) 방향이 넓이가 좁고 터널 하부(340) 방향이 넓이가 넓은 형태를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 연기 배출구(BC)에 공기는 통과시키지만 물은 통과시키지 않는 별도의 밸브 부재가 추가적으로 구비될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체는 수평 구획벽(SP) 하부의 지하수를 이동시켜 플랫폼(300) 내의 화재시 발생하는 연기를 연기 배출구(BC)를 통해 수로 방향으로 흐르도록 제어하는 것이 가능하다.
상기 수평 구획벽(SP) 하부 중앙에는 하향 수직으로 터널 몸체(BD) 하부까지 연장되어 터널 몸체(BD)의 길이 방향으로 형성되는 수직 구획벽(SJ)이 형성된다. 상기 수직 구획벽(SJ)은 화재 발생시 방류하는 지하수를 선택적으로 조절하기 위한 것으로써, 상행선 철도 하부의 지하수와 하행선 철도 하부의 지하수의 방류 여부를 제어하는 것이 가능하다. 참고로, 여기서는 수평 구획벽(SP)을 하나만 설치하여 지하수를 두 부분으로 나누었지만, 설계에 따라 나누는 개수는 달라질 수 있다.
도 8 을 참조하면, 철로 구간(500)은 철도 이동 통로가 구비되는 터널 상부(510)와, 수로가 구비되는 터널 하부(520)로 구성되는 터널 구조체를 가진다.
상기 플랫폼 연결 통로(320)와 터널 하부(340) 사이에는 터널 구조체에 있어서 터널 상부(330)와 터널 하부(340)를 구획하기 위한 수평 구획벽(SP)이 형성된다. 상기 수평 구획벽(SP)은 철로 구간(500)을 위한 내부 공간을 형성하는 터널 몸체(BD)에 수평 방향으로 가로지르며, 터널 몸체(BD)의 길이 방향으로 형성된다.
상기 수평 구획벽(SP)은 터널 상부(510)와 터널 하부(520)를 관통하여 형성되며, 화재로 인한 연기를 수로 방향으로 배출하기 위한 연기 배출구(BC)를 포함한다. 철로 구간(500) 내에서 발생한 화재에 의한 연기는 연기 배출구(BC)를 통해 터널 하부(520)로 배출된다.
이후 다시 설명하겠지만, 본 발명의 실시예에 따른 대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체는 수평 구획벽(SP) 하부의 지하수를 이동시켜 철로 구간(500) 내의 화재시 발생하는 연기를 수로 방향으로 흐르도록 제어하는 것이 가능하다.
상기 수평 구획벽(SP) 하부 중앙에는 하향 수직으로 터널 몸체(BD) 하부까지 연장되어 터널 몸체(BD)의 길이 방향으로 형성되는 수직 구획벽(SJ)이 형성된다.
그리고, 터널 몸체(BD)의 터널 하부(520)의 양측에는 지하수 통로(JT)가 연결된다. 지하수 통로(JT)는 터널 몸체(BD) 주변에서 유입되는 지하수를 터널 하부(520)의 수로로 안내하기 위한 구성으로써, 도면에는 터널 몸체(BT) 양측에 각각 1 개씩의 지하수 통로(JT)가 형성되는 것을 일례로 하였지만 지하수 통로(JT)의 모양과 개수는 설계에 따라 달라질 수 있다.
상기 지하수 통로(JT)는 터널 몸체(BD) 둘레에 형성되는 지하수 수위를 낮추어서 주변 수압을 낮추는 효과를 가짐과 동시에 지하수를 유입시켜 화재 및 피난시 화재 용수로 활용할 수 있도록 하는 것이다.
도 9 는 본 발명에 의한 대심도 광역철도 역사 간에 연결되는 철로 구간을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9 를 참조하면, 대심도 광역 철도 역사 간에는 철로 구간(500)이 형성된다. 상기 철로 구간(500)은 플랫폼(300)을 기준으로 상향 경사 구간(500_U)과 하향 경사 구간(500_D)으로 구분된다.
상기 상향 경사 구간(500_U)은 철도가 플랫폼(300) 방향으로 경사지게 상향 이동하는 구간을 의미하며, 하향 경사 구간(500_D)은 철도가 플랫폼(300)에서 경사지게 하향 이동하는 구간을 의미한다. 즉, 상향 경사 구간(500_U)과 하향 경사 구간(500_D)은 플랫폼(300)을 기준으로 양측에 배치되며, 철도는 상향 경사 구간(500_U)과 하향 경사 구간(500_D)을 통해 대심도 광역 철도 역사와 역사를 오고 가는 것이 가능하다. 이와 같은 구조는 철도로 하여금 관성 운행을 가능하게 하며, 이러한 운행을 통해 동력을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 상향 경사 구간(500_U)과 하향 경사 구간(500_D) 각각의 일단은 플랫폼(300)에 연결되며, 각각의 타단은 집수조(600)에 연결된다. 다시 말하면, 집수조(600)의 일측에는 상향 경사 구간(500_U)에 연결되고 다른 일측에는 하방 경사 구간(520)이 연결되며, 상향 경사 구간(500_U)과 하향 경사 구간(500_D)으로부터 이동되는 지하수를 모아주는 역할을 한다. 집수조(600)는 플랫폼(300)의 수로와 비교하여 ‘H’만큼의 깊이 차이를 가지며, 접수조(600)에 모인 지하수는 필요로 하는 곳으로 제공되어 사용될 수 있다.
도 10 은 도 1 의 대심도 광역 철도 역사에 화재가 발생하는 경우 동작 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 동작 시스템에 대한 설명에 앞서 본 발명의 실시예에 따른 개폐 도어(GP)에 대하여 살펴보기로 한다.
상기 개폐 도어(GP)는 플랫폼(300)의 터널 하부(340)의 수로와 하향 경사 구간(500_D)의 터널 하부(520)의 연통되는 개방면에 배치된다. 개폐 도어(GP)는 화재 발생시 플랫폼(300)의 터널 하부(340)의 수로에 저류되어 저장된 지하수를 하향 경사 구간(500_D)의 터널 하부(520)로 배출한다.
상기 개폐 도어(GP)는 일측 단부가 수평 구획벽(SP) 일측에 힌지 결합되어 개방면을 차폐하도록 구성된다. 개폐 도어(GP)는 개방면에 대응하는 크기를 가질 수 있으며, 개방면을 차폐하는 것이 가능하다. 개폐 도어(GP)는 평상시에 개방면을 차폐하여 지하수를 저장하고, 화재시 개방면을 개방하여 지하수를 하향 경사 구간(500_D)으로 배출한다.
보다 자세하게 설명하면, 화재로 인해 연기가 발생하면, 개폐 도어(GP)를 개방하여 플랫폼(300)의 터널 하부(340)에 저장된 지하수를 하향 경사 구간(500_D)의 터널 하부(520)로 배출한다. 플랫폼(300)의 터널 하부(340)에 저장된 지하수가 배출되면, 플랫폼(300) 터널 하부(340)의 압력은 상대적으로 낮은 공압 상태가 되기 때문에 터널 상부(330)의 공기가 터널 하부(340)로 유입된다. 따라서, 화재로 인해 발생하는 연기가 연기 배출구(BC)를 통해 터널 하부(340)로 배출됨으로써 플랫폼(300)에 있는 승객들의 피해를 최소화할 수 있다. 한편, 터널 하부(340)로 배출되는 연기는 별도의 제연시설을 통해 제거하여 배출시킬 수 있다.
그리고, 에어 스크린 장치(20)는 화재 발생 위치에 따라 선택적으로 작동될 수 있는데, 가령 플랫폼(300)에서 화재가 발생하는 경우에는 모든 에어 스크린 장치(20)를 가동하여 피난 안전 구역(310)이나 피난 통로(400)로 연기가 유입되지 않도록 할 수 있고, 피난 안전 구역(310)에서 화재가 발생하는 경우에는 해당 위치의 에어 스크린 장치(20)를 가동시키지 않음으로써 해당 위치의 연기를 신속하게 배출시킬 수 있다.
참고로, 도 10 에서는 개폐 도어(GP)가 플랫폼(300)의 터널 하부(340)와 하향 경사 구간(500_D)의 터널 하부(520) 사이에 배치되는 것을 일례로 하였으며, 본 발명은 개폐 도어(GP)가 플랫폼(300)의 터널 하부(340)와 상향 경사 구간(500_U) 사이에 배치되는 것도 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 광역 철도 역사의 화재 대비 시스템에 대하여 살펴보기로 한다.
상기 광역 철도 역사의 화재 대비 시스템은 상기 플랫폼(300)의 터널 하부(340)에 지하수를 저장하는 단계; 화재시 상기 지하수를 상기 하향 경사 구간(500_D) 및 상향 경사 구간(500_U)으로 배출하는 단계; 및 상기 배출하는 단계로 인하여 생성되는 압력 차이를 이용하여 화재에 의한 연기의 흐름을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 지하수를 저장하는 단계는 평상시 개폐 도어(GP)를 차폐하여 플랫폼(300)의 터널 하부(340)의 수로에 지하수를 저장한다. 지하수의 저장 용량이 넘어서는 경우 개폐 도어(GP)를 개방하여 초과된 용량에 해당하는 지하수를 하향 경사 구간(500_D)의 터널 하부(520)로 배출하는 것도 가능하다.
이어서, 화재 발생시 플랫폼(300) 내부에는 화재로 인한 연기가 발생하게 된다. 이때 개폐 도어(GP)는 개방되며, 플랫폼(300)의 터널 하부(340)의 지하수는 하향 경사 구간(500_D)의 터널 하부(520)로 배출된다. 이때, 플랫폼(300)의 터널 하부(340)의 압력은 터널 상부(330)의 압력보다 낮아지게 되는데, 이러한 압력 차이로 인하여 플랫폼(300)에 발생한 연기는 연기 배출구(BC)를 통해 플랫폼(300)의 터널 하부(340)로 전달되고, 하향 경사 구간(500_D)의 터널 하부(520)로 배출되는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 대심도 광역 철도 역사는 지하수를 저장하고 화재시 저장된 지하수를 배출함으로써, 화재가 발생한 영역과 압력 차이를 생성하여 화재로 인한 연기의 흐름을 제어하는 것이 가능하다. 따라서, 플랫폼(300)의 승객들은 연기에 의한 인명 피해로부터 보호받는 것이 가능하다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 대합실 200 : 수직 연결 통로
210 : 수직 구조체 220 : 채광 및 공조 복합유닛
230 : 비상계단 300 : 플랫폼
310 : 피난 안전 구역 320 : 플랫폼 연결통로
330 : 승강장 400 : 피난통로

Claims (10)

  1. 기존 지하철보다 더 깊은 심도를 통해 이동하는 광역 철도를 위한 역사의 화재 대비 구조체에 있어서,
    승객이 승하차하는 플랫폼 및 상기 플랫폼을 기준으로 양측에 하향 경사 구간과 상향 경사 구간이 각각 배치되는 철로 구간을 포함하고,
    상기 플랫폼과 상기 철로 구간은
    터널 상부에 철도 이동 통로가 구비되고, 터널 하부에 수로가 구비되는 터널 구조체로 구성되고, 상기 수로를 통해 지하수를 이동시켜 상기 플랫폼 또는 상기 철로 구간 내의 화재시 발생하는 연기 흐름 경로를 제어하도록 구성되는
    대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터널 구조체는,
    상기 플랫폼과 상기 철로 구간을 위한 내부 공간을 형성하는 터널 몸체;
    상기 터널 몸체 내부에 수평 방향으로 가로질러 상기 터널 몸체 길이 방향으로 형성되며, 상기 플랫폼과 상기 철로 구간 각각의 터널 상부와 터널 하부를 구분하기 위한 수평 구획벽; 및
    상기 플랫폼의 터널 하부의 수로와 상기 하향 및 상향 경사 구간 터널 하부의 수로 각각에 연통되는 개방면에 배치되며, 상기 화재 발생시 상기 플랫폼의 터널 하부의 수로에 저류되어 저장된 지하수를 해당 경사 구간의 터널 하부로 배출하기 위한 개폐 도어를 포함하는
    대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수평 구획벽은,
    상기 터널 상부와 상기 터널 하부를 관통하여 형성되며, 상기 화재로 인한 연기를 상기 수로로 배출하기 위한 연기 배출구를 포함하는
    대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 개폐 도어는 일측 단부가 상기 수평 구획벽 일측에 힌지 결합되고, 상기 개방면을 차폐하도록 구성되는
    대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 수평 구획벽 하부 중앙에서 하향 수직으로 상기 터널 몸체 하부까지 연장되어 상기 터널 몸체의 길이 방향으로 형성되며, 상기 플랫폼과 상기 철로 구간 하부의 수로를 상기 터널 몸체의 길이 방향으로 구획하기 위한 수직 구획벽을 더 포함하는
    대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 플랫폼의 터널 상부와 터널 하부 사이에는 승객이 상행선 철도와 하행선 철도를 진입하기 위한 플랫폼 연결 통로가 배치되며,
    상기 수평 구획벽은 상기 플랫폼 연결 통로와 상기 터널 하부 사이에 형성되도록 구성되는
    대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 철로 구간의 터널 하부의 일측에 연결되며, 지하수를 상기 터널 하부로 안내하기 위한 지하수 통로를 더 포함하는
    대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 플랫폼과 연결된 상기 하향 경사 구간과 상향 경사 구간 각각의 타단에 연결되며, 상기 수로를 통해 이동하는 지하수를 집수하기 위한 집수조를 더 포함하는
    대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 플랫폼과 지상을 연결하는 수직 연결 통로; 및
    상기 플랫폼과 상기 수직 연결 통로 사이에 배치되며, 상기 플랫폼 내의 화재로 인한 연기를 차단하기 위한 에어 스크린 장치를 더 포함하는
    대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체.
  10. 승객이 승하차하는 플랫폼 및 상기 플랫폼을 기준으로 양측에 하향 경사 구간과 상향 경사 구간이 각각 배치되는 철로 구간을 포함하며, 기존 지하철보다 더 깊은 심도를 통해 이동하는 광역 철도를 위한 역사의 화재 대비 시스템에 있어서,
    상기 플랫폼의 터널 하부에 지하수를 저장하는 단계;
    화재시 상기 지하수를 상기 하향 경사 구간 및 상향 경사 구간으로 배출하는 단계; 및
    상기 배출하는 단계로 인하여 생성되는 압력 차이를 이용하여 화재에 의한 연기의 흐름을 제어하는 단계를 포함하는
    대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 시스템.
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