KR20160122488A - 구조물의 슬래브 진동저감장치 - Google Patents

Abstract

기존 슬래브의 진동특성을 변경하고 진동전달 경로를 좀 더 짧게 하여 주고 전달경로 사이에 방진 탄성체를 개제함으로써 구조물의 진동을 감쇠시키고 진동이 전달되는 것을 억제하는 효과를 얻을 수 있고, 기존의 구조물 및 신설 구조물에 모두 쉽게 적용할 수 있고 적용 방진 탄성체의 종류와 개수, 진동저감장치의 설치 수량을 조절하여 방진성능을 쉽게 조정하여 설계할 수 있는 진동저감장치가 개시된다. 상기 진동저감장치는 회동지지부를 구비하고 구조물의 한 부분에 고정하기 위한 고정수단, 상기 회동지지부에 회동 가능케 지지가 된 팔부재, 상기 회동지지부에서 이격한 위치의 상기 팔부재에 설치되고 진동체에 접촉되게 하기 위한 방진 탄성체 및 상기 고정수단 또는 상기 고정수단이 설치되는 주변 구조물에 설치되어 상기 팔부재를 일 회전방향으로 당겨주거나 밀어주는 힘을 작용시킴으로써 상기 방진 탄성체가 상기 진동체에 가압되게 하기 위한 팔부재 회동 가압수단을 포함하는 구성을 한다.

Description

구조물의 슬래브 진동저감장치{Slab vibration reduction device for structure with slab}

본 발명은 진동저감장치의 개선에 관련된 것으로, 특히, 철도의 선하 역사 등 진동이 발생되는 구조물의 슬래브진동을 감쇠시키는 데 적합하게 사용될 수 있는 구조물의 슬래브 진동저감장치에 관한 것이다.

철도 선하 역사나 교량의 슬래브 구조물 등에 발생되는 진동을 감쇠하기 위한 다양한 장치가 개발되어 사용되고 있다. 기존의 진동감쇠장치로는 두 구조물 사이에 탄성체를 설치한 것, 두 구조물 사이에 점성유체를 내장시킨 실린더기구를 이용한 것 등이 있다.

그 일례로는, 공개번호 10-2009-0033686호(발명의 명칭: 방진댐퍼, 발명자: 손기택)의 공개특허공보에 "실린더, 실린더의 내부를 복수의 공간으로 구획하는 한 쌍의 피스톤, 한 쌍의 피스톤 사이에 위치되는 제 1 완충재, 일단은 교각 또는 상부구조물에 회전 가능하게 결합되고 타단은 피스톤과 일체로 형성되는 피스톤 로드, 피스톤 로드에 끼워지는 복수의 제 2 완충재, 제 2 완충재 사이에 끼워지는 와셔 및 개방된 실린더의 양단을 밀봉하는 덮개"를 포함하는 구성을 하는 것이 개시되어 있다.

상기와 같은 기존의 진동저감장치는 모두 별개로 만들어진 두 구조물 사이에 설치되어 충격을 완충하면서 진동을 감쇠시키고 타구조물로 진동이 전달되는 것을 억제하는 데 사용되는 것으로, 일체로 된 구조물 자체의 진동을 감쇠하는 기능은 가지고 있지 않다.

고층 빌딩 자체의 진폭을 줄이기 위한 것으로 중량물 진동자를 이용한 것이 있으나 이런 것은 보와 보의 상단에서 측방으로 연장된 슬래브를 가지는 형태의 교량 구조물 자체의 진동을 감소시키는 데 사용할 수는 없다.

본 발명의 목적은 간단한 설치를 통한 기존 구조물 슬래브의 진동특성을 조정하여 방진할 수 있는 구조물의 슬래브 진동저감장치로 사용하기에 적합한 진동저감장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 분리된 두 구조물 사이에 설치하여 사용할 수 있음은 물론이고 일체로 된 구조물에도 설치하여 구조물 자체의 진동을 감쇠하는 데에도 사용할 수 있는 진동저감장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 특히 보와 보의 일단에서 측방으로 연장된 슬래브를 가지는 일체형 구조물의 진동을 줄이는 데 적합하게 사용할 수 있는 진동저감장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 방진특성을 조정할 수 있는 진동저감장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이중의 방진기능을 가지는 진동저감장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 진동저감장치는 회동지지부를 구비하고 구조물의 한 부분에 고정하기 위한 고정수단; 상기 회동지지부에 회동 가능케 지지가 된 팔부재; 상기 회동지지부에서 이격한 위치의 상기 팔부재에 설치되고 진동체에 접촉되게 하기 위한 방진 탄성체; 및 상기 고정수단 또는 상기 고정수단이 설치되는 주변 구조물에 설치되어 상기 팔부재를 일 회전방향으로 당겨주거나 밀어주는 힘을 작용시킴으로써 상기 방진 탄성체가 상기 진동체에 가압되게 하기 위한 팔부재 회동 가압수단을 포함하는 구성을 한다.

상기 팔부재의 단부에 고정판이 설치되고, 상기 방진 탄성체는 상기 고정판에 설치된 것이 바람직하다.

상기 팔부재 회동 가압수단은 상기 팔부재를 상기 일 회전방향으로 탄성적으로 힘을 가하기 위한 스프링을 갖춘 것이 좋다.

상기 팔부재 회동 가압수단은 상기 팔부재를 상기 일 회전방향으로 탄성적으로 힘을 가하기 위한 스프링, 상기 고정수단 또는 상기 고정수단이 설치되는 주변 구조물에 설치되어 상기 스프링을 상기 일 회전방향으로 당겨주거나 밀어주는 스프링 지지부재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 팔부재에는 통공이 뚫려 있고, 상기 팔부재 회동 가압수단은 상기 통공이 형성된 부분의 상기 팔부재의 일 측면에 설치된 스프링, 상기 고정수단 또는 상기 고정수단이 설치되는 주변 구조물에 설치되고 상기 통공과 상기 스프링을 통과하는 봉부재 및 상기 스프링을 통과한 상기 봉부재의 단부에 설치되어 상기 스프링을 상기 팔부재를 향해 가압하는 가압부재를 구비하여 구성된 것이 더욱 바람직하다.

상기 가압부재는 상기 봉부재에 나사결합 되어서 상기 스프링의 가압력을 조정할 수 있게 된 것이 좋다.

상기 팔부재에는 상기 스프링의 적어도 일부를 수용하기 위한 스프링 수용홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 하는 본 발명에 따른 진동저감장치는 슬래브에서 보로 진동이 전달되는 과정에 감쇠 값을 갖는 지점을 늘려서 진동을 줄일 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 판상의 진동체에 감쇠특성을 가지는 방진 탄성체를 접촉시킴으로서 구조물의 진동을 감쇠시킨다.

본 발명에 따르면, 기존 슬래브의 진동특성을 변경하고 진동전달 경로를 좀 더 짧게 하여 주고 전달경로 사이에 방진 탄성체를 개제함으로써 구조물의 진동을 감쇠시키고 진동이 전달되는 것을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 진동저감장치는 기존의 구조물 및 신설 구조물에 모두 쉽게 적용할 수 있고 적용 방진 탄성체의 종류와 개수, 진동저감장치의 설치 수량을 조절하여 방진성능을 쉽게 조정하여 설계할 수 있다.

본 발명에 따르면 방진 탄성체 진동체에 가압 되는 힘을 조정할 수 있어 현장에 맞게 시공을 할 수 있고, 설치 후 여건 변화에 따라 방진 특성을 조정할 수 있다.

본 발명에 따르면 분리된 두 구조물 사이에 설치되어 방진기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 일체로 된 구조물에도 설치하여 진동이 상대적으로 많이 발생되는 부분의 진동을 감쇠할 수 있다.

도 1은 구조물의 슬래브 진동저감장치로 사용하기에 적합한 진동저감장치가 보와 슬래브를 가지는 구조물에 설치된 상태를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 구조물의 슬래브 진동저감장치로 사용하기에 적합한 진동저감장치의 분리사시도,
도 3은 본 발명에 따른 진동저감 구조물의 다른 예를 나타낸 정면도,
도 4와 5는 본 발명에 따른 진동저감장치의 변형 예들을 각각 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 구조물의 슬래브 진동저감장치로 사용하기에 적합한 진동저감장치가 보와 슬래브를 가지는 구조물에 설치된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 구조물의 슬래브 진동저감장치로 사용하기에 적합한 진동저감장치의 분리사시도이다.

도 1과 2에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 진동저감장치(100)는 고정수단(110)을 갖추고 있다. 이 고정수단(110)은 앵커볼트(111)나 앵커너트 등을 통해 구조물(10)의 보(12) 등에 고정되는 부분이다. 이 실시 예에서, 구조물(10)은 보(12)와 보(12)의 상단에서 측방으로 연장된 슬래브(14)를 형성한 것을 보여주고 있다. 교량구조물에 이러한 구조의 구조물(10)이 많이 사용된다. 고정수단(110)은 회동지지부(112)를 가진다. 고정수단(110)으로는 앵커볼트(111) 등이 통과될 수 있는 구멍이 뚫린 베이스 플레이트(Base Plate, 114)에 회동지지부(112)를 설치한 형태의 것이 적당하다.

본 발명에 따른 진동저감장치(100)는 회동지지부(112)에 회동 가능케 지지가 된 팔부재(130)를 구비한다. 팔부재(130)로는 스틸 스트럿(Steel Strut)이 적당하다. 이 팔부재(130)는 핀(P)을 통해 고정수단(110)에 회동 가능케 설치된다. 이러한 팔부재(130)의 상단에는 바람직하게 고정판(132)이 설치된다. 이 고정판(132)은 뒤에서 설명되는 방진 탄성체(150)를 설치할 수 있도록 하기 위한 것이다.

양단 사이의 팔부재(130)에는 통공(134)이 뚫려 있고, 통공(134)이 뚫린 부위의 외측면에 스프링 수용홈(136)이 형성되어 있다. 스프링 수용홈(136)은 뒤에서 설명되는 스프링(172)의 적어도 일부를 수용할 수 있도록 하기 위한 것이다. 도 2의 상태에서, 스프링 수용홈(136)의 스프링(172)과 접촉되는 면은 연직면으로 형성된다. 연직면을 형성하지 않은 대신에 스프링(172)의 내측면을 팔부재(130)의 표면과 같은 경사도로 경사지게 형성할 수도 있다.

회동지지부(112)에서 이격한 위치의 팔부재(130)의 상단부에 설치된 고정판(132)에는 방진 탄성체(150)가 설치되어 있다. 이 방진 탄성체(150)는 바람직하게, 슬래브(14) 등의 판상의 진동체에 접촉되어 진동을 감쇠시키기 위한 것으로, 탄성고무 또는 폴리우레탄 디스크가 적당하고, 볼트 등을 통해 고정판(132)상에 고정된다. 바람직하게, 방진 탄성체(150)는 슬래브(14) 등 판상의 진동체의 표면에 비접착된 상태로 유지된다.

본 발명에 따른 진동저감장치(100)는 팔부재 회동 가압수단(170)을 갖춘다. 팔부재 회동 가압수단(170)은 팔부재(130)를 일 회전방향으로 당겨주거나 밀어주는 힘을 작용시킴으로써 방진 탄성체(150)가 슬래브(14) 등의 판상 진동체에 가압되게 하기 위한 것이다. 이 팔부재 회동 가압수단(170)은 고정수단(110)에 설치되는 것이 바람직하지만, 때에 따라 고정수단(110)이 설치되는 주변 구조물에 설치될 수도 있다.

이 팔부재 회동 가압수단(170)은 바람직하게, 팔부재(130)를 일 회전방향으로 탄성적으로 힘을 가하기 위한 스프링(172)과, 고정수단(110) 또는 고정수단(110)이 설치되는 주변 구조물에 설치되어 스프링(172)을 일 회전방향으로 당겨주거나 밀어주는 스프링 지지부(174)를 포함하여 구성된 것이 바람직하다. 스프링으로는 폴리우레탄으로 된 머스프링(MER spring)이 적당하고, 폴리우레탄 대신에 여타의 탄성중합체나 고무가 사용될 수 있다. 때에 따라, 코일 스프링 등이 사용될 수 있음은 물론이다.

더 바람직하게, 팔부재(130)에는 통공이 뚫려 있고, 팔부재 회동 가압수단(170)은 통공이 형성된 부분의 팔부재(130)의 일 측면에 설치된 스프링(172), 고정수단(110) 또는 고정수단(110)이 설치되는 주변 구조물에 설치되고 통공과 스프링(172)을 통과하는 봉부재(174a) 및 스프링(172)을 통과한 봉부재(174a)의 단부에 설치되어 스프링(172)을 팔부재(130)를 향해 가압하는 가압부재(174b)를 구비하여 구성된다. 가압부재(174b)는 봉부재(174a)에 나사결합 되어서 스프링(172)의 가압력을 조정할 수 있게 된 것이 더욱 좋다.

도 1에서는 팔부재 회동 가압수단(170)이 고정수단(110) 쪽으로 당겨주는 것을 예시하고 있으나, 때에 따라 다른 구조물 등에 지지가 되어 팔부재(130) 바깥 면을 일 회전방향으로 밀어주는 형태로 설치될 수 있다. 단지 팔부재(130)가 일 회전방향으로 회전하는 힘을 받을 수 있게 하면 된다.

때에 따라, 팔부재(130)에 통공을 형성하지 않고 고정수단(110)과 팔부재(130)의 마주 보는 부위 사이에 인장 코일스프링 등을 설치하여 팔부재(130)를 일 회전방향으로 탄성적으로 당겨주도록 하여 팔부재 회동 가압수단(170)의 역할을 하게 할 수 있다. 팔부재(130) 바깥 면을 둘러싸서 고정수단(110) 쪽으로 당겨주도록 하여도 된다.

즉, 팔부재 회동 가압수단(170)이 회동 가능케 설치된 팔부재(130)를 일 회전방향으로 힘을 가함으로써, 방진 탄성체(150)가 슬래브(14)에 탄성 가압된 상태에서 슬래브(14)에서 발생되는 진동을 감쇠시킨다. 이에 따라 팔부재(130)를 통해 보(12)로 전달되는 진동은 감쇠된다. 또한, 팔부재(130)는 진동전달 경로를 좀 더 짧게 하여준다.

상기와 같은 본 발명에 따른 진동저감장치(100)는 신설 구조물뿐만 아니라 기존 구조물에도 쉽게 적용할 수 있고 적용 방진 탄성체(150)의 종류와 개수, 진동저감장치(100)의 설치 수량을 조절하여 방진성능을 쉽게 조정할 수 있다.

본 발명에 따른 진동저감장치(100)는 가압부재(174b)의 나사결합 정도를 조정하여 방진 탄성체(150)가 슬래브(14) 등의 진동체에 가압 되는 힘을 조정할 수 있어 현장에 맞게 시공을 할 수 있고, 설치 후 여건 변화에 따라 방진 특성을 쉽게 조정할 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같은, 본 발명에 따른 진동저감장치(100)가 설치된 구조물(10)은 일종의 진동저감 구조물(200)로서 기존의 일반 교량구조물에 비해 진동이 적게 발생되고, 진동특성을 조정할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 진동저감 구조물의 다른 예를 나타낸 정면도이다.

때에 따라, 본 발명에 따른 진동저감장치(100)는 보(12)와 슬래브(14)가 간격을 두고 연속하여 설치된 격자 구조물(20)에 설치되어 본 발명에 따른 진동저감 구조물(202)을 구성할 수 있다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

도 4와 5는 본 발명에 따른 진동저감장치의 변형 예들을 각각 나타낸 도면이다.

때에 따라, 도 4에 나타낸 바와 같이, 가압부재(174b)의 중심부 통공에 나사를 형성하여 봉부재(174a)에 나사결합하거나, 도 5에 나타낸 바와 같이 봉부재(174a)가 가압부재(174b)를 관통한 상태에서 너트(N)를 봉부재(174a)에 나사결합 하여 팔부재 회동 가압수단(170)을 구성할 수 있다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

본 발명은 슬래브 등의 진동체를 가지는 구조물에 설치하여 슬래브 등의 진동체의 진동을 감쇠시키기 위한 진동저감장치를 만드는 데 이용될 가능성이 있다.

10: 구조물 12: 보
14: 슬래브 100: 진동저감장치
110: 고정수단 130: 팔부재
150: 방진 탄성체 170: 팔부재 회동 가압수단
172: 스프링 174: 스프링 지지부
174a: 봉부재 174b: 가압부재
200, 202: 진동저감 구조물

Claims (7)

1. 회동지지부를 구비하고 구조물의 한 부분에 고정하기 위한 고정수단;
   상기 회동지지부에 회동 가능케 지지가 된 팔부재;
   상기 회동지지부에서 이격한 위치의 상기 팔부재에 설치되고 진동체에 접촉되게 하기 위한 방진 탄성체; 및
   상기 고정수단 또는 상기 고정수단이 설치되는 주변 구조물에 설치되어 상기 팔부재를 일 회전방향으로 당겨주거나 밀어주는 힘을 작용시킴으로써 상기 방진 탄성체가 상기 진동체에 가압되게 하기 위한 팔부재 회동 가압수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동저감장치.
2. 제1항에서, 상기 팔부재의 단부에 고정판이 설치되고, 상기 방진 탄성체는 상기 고정판에 설치된 것을 특징으로 하는 진동저감장치.
3. 제1항에서, 상기 팔부재 회동 가압수단은 상기 팔부재를 상기 일 회전방향으로 탄성적으로 힘을 가하기 위한 스프링을 갖춘 것을 특징으로 하는 진동저감장치.
4. 제1항에서, 상기 팔부재 회동 가압수단은 상기 팔부재를 상기 일 회전방향으로 탄성적으로 힘을 가하기 위한 스프링, 상기 고정수단 또는 상기 고정수단이 설치되는 주변 구조물에 설치되어 상기 스프링을 상기 일 회전방향으로 당겨주거나 밀어주는 스프링 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동저감장치.
5. 제1항에서, 상기 팔부재에는 통공이 뚫려 있고,
   상기 팔부재 회동 가압수단은 상기 통공이 형성된 부분의 상기 팔부재의 일 측면에 설치된 스프링, 상기 고정수단 또는 상기 고정수단이 설치되는 주변 구조물에 설치되고 상기 통공과 상기 스프링을 통과하는 봉부재 및 상기 스프링을 통과한 상기 봉부재의 단부에 설치되어 상기 스프링을 상기 팔부재를 향해 가압하는 가압부재를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 진동저감장치.
6. 제5항에서, 상기 가압부재는 상기 봉부재에 나사결합 되어서 상기 스프링의 가압력을 조정할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 진동저감장치.
7. 제5항에서, 상기 팔부재에는 상기 스프링의 적어도 일부를 수용하기 위한 스프링 수용홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동저감장치.

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