KR20200082401A - 수직 및 수평변이를 억제한 모노레일 지주 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중공구조의 지주,
상기 지주의 측면에 설치한 침하방지판,
상기 지주의 상단에 체결하는 레일홀더로 이루어진 모노레일 지주로서,
상기 지주의 측면에 수평보강판 안내홈을 형성하며,
상기 지주의 하부로 갈수록 첨예한 형태의 비트부를 형성하며, 비트부의 측벽을 따라 지반강화제의 토출을 유도하는 노즐들을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평변이를 억제한 모노레일 지주에 관한 것이다.
본 발명은 수평 보강판과 비트부에서 공급되는 지방강화제의 수직 및 수평방향의 강화된 안정기능으로 동하절기의 지반의 변동으로 인한 지주의 이동에 따른 모노레일의 변화를 최대한 억제하여, 다년간 운행하여도 안정된 운행이 가능한 모노레일의 설치가 가능하게 되었다.

Description

수직 및 수평변이를 억제한 모노레일 지주{Vertical stop device for monorail system}

본 발명은 모노레일을 지면과 일정한 높이에 지지하는 지주에 관한 것이다. 본 발명은 특히 지면에 고정한 지주를 고정한 지중 구조를 강화하여 모노레일의 수직 및 수평 변이를 억제한 모노레일 지주에 관한 것이다.

모노레일은 주로 급경사지 혹은 산지의 경사면 습지와 같은 지면의 상황이 불안정한 곳에 수직으로 지주를 삽입고정하고, 이 지주에 모노레일 차량을 올려서 설치 운행하는 시스템이다.

모노레일은 설치장소가 열악하여, 현장 설치에 많은 어려움이 있다. 특별히 다수의 승객이 탑승하여 운행하는 대형 모노레일의 경우에는 각각의 지주의 하부에 별도의 보강, 즉, 하부에 별도의 콘크리트에 의한 구조물로 안정화한 다음 이곳에 지주를 고정하고 있다.

그러나 소형으로 상기한 콘크리트를 이용한 기초보강구조를 설치하기 어려운 곳에는 단순히 수직으로 지주를 타공하여 삽입고정한 다음 레일을 체결하고 있다.

이러한 지주는 도 1에 도시하듯이 중공구조의 지주(1)의 측면에 침하방지판(2)을 체결하고, 땅에 억지로 타격하여 고정하여 지주를 구성한다. 이렇게 구성된 지주의 상측에 지주홀더(5)를 체결하고, 이 지주홀더에는 다시 모노레일(r)을 체결하여 레일구조를 완성하고 있다.

본 발명은 동하절기의 온도변화와 우기, 건기의 반복에 따른 지면과 지반의 심각한 수축 변동이 있다 하여도, 수직으로 지면에 고정한 모노레일 지주의 수직 및 수평 방향의 변이가 최소화한 모노레일 지주를 제공하고자 한다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하고자 중공구조의 지주,

상기 지주의 측면에 설치한 침하방지판,

상기 지주의 상단에 체결하는 레일홀더로 이루어진 모노레일 지주로서,

상기 지주의 측면에 수평보강판 안내홈을 형성하며,

상기 지주의 하부로 갈수록 첨예한 형태의 비트부를 형성하며, 비트부의 측벽을 따라 지반강화제의 토출을 유도하는 노즐들을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평변이를 억제한 모노레일 지주를 개발하였다.

본 발명은 지주의 측면에 형성한 수평보강판 안내홈은,

ㅗ 자 형태의 개방형태로, 상단에 힌지부에 의하여 회전가능하도록 수평보강판이 확장판안내홈으로 진출입가능하도록 설치하여 강력한 수직 수평 보강기능을 갖도록 하였다.

또한 수평보강판은,

지면을 향하여 하판은 평판형태이고, 하판의 측단부에서는 수직판을 수직 돌출하며, 하판과 수직판의 사이에는 보강판이 설치되었다.

또한 비트부는,

지반침투가 용이하도록 첨예한 원뿔구조이며,

측면을 따라 형성한 노즐들은 액상의 지반강화제의 토출이 용이하도록 노즐공이 경사진 형태로 구성하였다.

본 발명은 지주의 중간부와 하부에 동시에 설치한 수평보강판과 비트부에서 배출된 지반강화제의 협동 상승 작용으로 수직 및 수평 변화를 최대한 억제가능하게 되었다.

특히 지반의 상황에 따라 수평보강판의 숫자도 2에서 시작하여 다수개의 설치로 강한 보강효과를 줄 수 있으며, 비트부에서 토출되는 기반강화제의 선택도 임의로 가능하여, 주변 설치 여건에 최적화한 지주의 설치가 가능하게 되었다.

도 1 은 종래 모노레일 지주의 설치상태를 보여주는 단면도,
도 2 는 본 발명의 모노레일 지주의 설치사시도,
도 3 은 본 발명의 모노레일 지주의 설치상태 정면도,
도 4 는 본 발명의 모노레일 지주의 사시도,
도 5 는 본 발명의 모노레일 지주의 정면도,
도 6 은 본 발명의 모노레일 지주의 내부상태를 보여주는 투시도,
도 7 은 본 발명의 모노레일 지주의 수평보강판의 동작상태를 보여주는 투시도,
도 8 은 본 발명의 모노레일 지주의 설치상태를 보여주는 투시도,
도 9 는 본 발명의 다양한 수평보강판을 예시한 사시도,
도 10은 본 발명의 또 다른 수평보강판을 예시한 사시도,
도 11 은 본 발명의 노즐부의 부분확대 단면도임.

이하 본 발명의 대표적 실시예를 첨부한 도면에 의하여 설명한다.

본 발명에서 모노레일시스템이란, 경사면을 따라 설치한 중공구조의 지주, 상기 지주의 측면에 설치한 침하방지판, 상기 지주의 상단에 체결하는 레일홀더 그리고 레일홀더에 조립된 모노레일 그리고 모노레일위를 주행하는 주행대차로 이루어지며, 이들 모노레일 시스템에 대한 구체적 설명은 생략토록 한다. 본 발명에서 예시한 모노레일은 내부가 중공구조인 4각 봉체를 예시하였으나, 4각봉체이외에도 원형, 타원형 혹은 다각형 형태 혹은 판형 등이 모두 사용가능하며, 이들을 고정하기 위한 본 발명의 지주의 사용시 모두 본 발명의 기술적 범위에 구속되어지며, 구체적으로 도시하지 않다하여도 균등한 기능과 동작으로 인하여 본 발명의 범위에 속한다.

예시하는 것들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본발명의 실시예는 다양한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 발명은 특히 레일과 지주 그리고 레일과 레인간의 연속적으로 결하기 위한 엘보우, 어댑터, 부싱, 캡, O링, 커넥터, T관 같은 도관계에 사용되는 부품을 모두 함께 포함하여 사용되며 이들의 기재가 없다 하여도 본 발명의 기술적 범위에 포함한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" , "구성하다" , "구비하다" 또는 "이루어지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

본 발명의 대표적 실시예는 도 2에 실제 설치된 상태의 사시도, 도 3의 설치된 상태의 정면도, 도 4 에서 도 6의 지주부품에 대한 사시도, 정면도 그리고 투시도로 설명한다. 도 7은 실제 지반강화제의 주입시 수평보강판이 확장하는 동작을 도시한 투시도이며, 도 8은 지방강화제의 주입이 하부 비트부로 충분히 주입후 양생완료된 후의 투시도이다. 도 9 는 본 발명의 수평보강판을 다양하게 예시한 사시도이며, 도 10은 본 발명의 또 다른 수평보강판을 예시한 사시도이고, 도 11 은 본 발명의 노즐부의 부분확대 단면도이다.

본 발명은 중공구조의 지주(10),

상기 지주의 측면에 설치한 침하방지판(20),

상기 지주의 상단에 체결하는 레일홀더(30)로 이루어진 모노레일 지주로서,

상기 지주의 측면에 수평보강판(21)의 진출입을 위한 수평보강판 안내홈(11)을 형성하며,

상기 지주의 하부로 갈수록 첨예한 형태의 비트부(15)를 형성하며, 비트부의 측벽을 따라 지반강화제의 토출을 유도하는 노즐(16)들을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평변이를 억제한 모노레일 지주에 관한 것이다.

본 발명에서 지주는 내부가 중공의 구조를 갖는 봉상체로서, 지면에 수직으로 타공하여 모노레일이 지상에서 일정한 거리를 갖고 공간상에 배치가능하도록 지지하는 구조물이다. 지주는 지상의 토양특성에 따라 타공하는 깊이가 다르게 되며, 특히 동절기에는 땅이 얼면서 팽창이 되며, 반대로 하절기에는 우기 건기에 따라 지면상태가 다양하게 변화한다. 그 결과 초기에 설정한 지주의 타공깊이가 변화하게 된다. 이러한 변화는 지주에 설치한 모노레일의 높이변화를 초래하게 되면서 모노레일의 레일부분에 굴곡현상이 발생하게 된다. 이러한 굴곡은 허용된 오차범위를 벗어날 경우 주행하는 차량의 중단, 심한 경우에는 탈선을 일으켜 심한 안전사고의 위험이 상존하고 있었다. 이러한 모노레일을 지지하는 지주는, 타공깊이의 변화라는 수직 방향의 변이와 함께 수평 방향의 변이도 함께 발생하며, 이러한 수직 수평방향의 변이가 동시에 발생하면서 돌이킬 수 없는 모노레일의 구조변화와 그로 인한 주행 중단이라는 심각한 문제가 발생하고 있다.

본 발명에서 사용한 지주는 원형을 대표예시하였으나, 지주의 형태는 사각, 육각의 다각형이나 혹은 타원형도 모두 동일한 기술사상하에서 실시가능한 것으로 모두 본발명의 기술적 범위에 속한다.

본 발명에서는, 상기한 지주의 측면에 형성한 수평보강판 안내홈을 형성하였다.

수평보강판 안내홈은 수평방향의 변이를 억제하기 위한 수평보강판이 진출이가능하도록 안내하는 홈이다. 보다 구체적으로는, ㅗ 자 형태의 개방형태로, 상단에 힌지부에 의하여 회전가능하도록 수평보강판이 확장판안내홈으로 진출입가능하도록 설치하였다.

본 발명에서 상기 수평보강판 안내홈은 ㅗ 자형태외에도 삼각(△), 사각(□), 육각의 다양한 형태의 선택이 가능하다. 이는 지주의 측면에서 지하를 향하여 넓은 면이 확장되어 안정성을 강화하는 형태라면 모두 동일한 기능을 하기 때문이다.

상기 수평보강판(21)은,

지면을 향하여 하판(22)은 평판형태이고, 하판의 측단부에서는 수직판(23)을 수직 돌출한 보강판이 설치한 구조이다.

본 발명의 또 다른 실시예로, 도 9 와 도 10에 도시하듯이 수평보강판의 하판이 평판 형태보다 강화된 내구성과 변이억제가 가능하도록 삼각(△), 사각(□), 육각의 다양한 형태의 하부(22a)의 구조도 선택가능하다. 하부의 형태는 이외에도 하면에 요철구조를 추가하여 열, 충격, 인장 등의 다양한 힘의 변화를 효과적으로 흡수하여 보다 안정된 수평 변이 억제를 가능하게 한다.

본 발명에서 비트부는,

지반침투가 용이하도록 첨예한 원뿔구조이며,

측면을 따라 형성한 노즐공들은 액상의 지반강화제의 토출이 용이하도록 노즐공이 경사진 형태로 구성하였다.

지주를 설치할 경우, 지면을 향하여 강한 충격으로 지주의 상단에서 타공시, 지면을 향하여 보다 용이한 침투가 가능하도록 첨예한 원뿔구조를 형성하였다.

측면에 설치된 노즐공들은 타공 완료후 지주의 상단 개방부를 통하여 강한 압력으로 주입되는 지반강화제들이 비트부 주위를 감싼 토양부에 침투가 용이하도록 내측이 보다 확장된 구조를 갖도록 하였다.보다 구체적으로는 도 11의 비트부 부분확대도에 도시하듯이 노즐공(16)의 내주(16a)와 외주(16b)에 경사진 형태를 구성하였다. 내주는

본 발명의 또 다른 실시예로,

중공구조의 지주,

상기 지주의 측면에 설치한 침하방지판,

상기 지주의 상단에 체결하는 레일홀더로 이루어진 모노레일 지주로서,

상기 지주의 측면에 수평보강판 안내홈을 형성하며,

상기 지주의 하부로 갈수록 첨예한 형태의 비트부를 형성하며, 비트부의 측벽을 따라 지반강화제의 토출을 유도하는 노즐들을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평변이를 억제한 모노레일 지주로서,

상기 보강판 안내홈이 동서남북 4방향으로 교차 설치하는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평 변이를 억제한 모노레일 지주에 관한 것이다.

수평방향의 지주의 변이가 동서남북의 4방향으로 다양한 변형력이 가해지므로, 이들 다양한 힘의 변화에 보다 안정되도록 4개를 설치하는 것이다.

이러한 4방향 설치외에도 지반의 특성상 수평변이가 심하다고 예상되는 경우에는 4방향외에도 6방향, 8방향으로 다양하게 보강판을 설치가능하게 하였다.

본 발명의 또 다른 실시예로

중공구조의 지주,

상기 지주의 측면에 설치한 침하방지판,

상기 지주의 상단에 체결하는 레일홀더로 이루어진 모노레일 지주로서,

상기 지주의 측면에 수평보강판 안내홈을 형성하며,

상기 지주의 하부로 갈수록 첨예한 형태의 비트부를 형성하며, 비트부의 측벽을 따라 지반강화제의 토출을 유도하는 노즐들을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평변이를 억제한 모노레일 지주로서,

상기 수평보강판 안내홈이 동서남북 4방향으로 교차 설치하는 동시에

지반강화제 토출을 위한 노즐들이 상기 비트부와 함께 지주의 측면에도 형성하는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평 변이를 억제한 모노레일 지주에 관한 것이다.

수평보강판의 다양한 설치와 함께 지반강화제가 지주의 주변에도 함께 토출되어져 지주와 비트부 하부를 동시에 강화하여 보다 안정된 구조를 이루게 하였다.

10:지주, 11:수평보강판 안내홈 20:침하방지판, 21:수평보강판 30:레일홀더 12:셋트스크류 r:레일 P:지반강화제

Claims (6)

1. 중공구조의 지주,
   상기 지주의 측면에 설치한 침하방지판,
   상기 지주의 상단에 체결하는 레일홀더로 이루어진 모노레일 지주로서,
   상기 지주의 측면에 수평보강판 안내홈을 형성하며,
   상기 지주의 하부로 갈수록 첨예한 형태의 비트부를 형성하며, 비트부의 측벽을 따라 지반강화제의 토출을 유도하는 노즐들을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평변이를 억제한 모노레일 지주
   
2. 제 1 항에 있어서,
   지주의 측면에 형성한 수평보강판 안내홈은,
   ㅗ 자 형태의 개방형태로, 상단에 힌지부에 의하여 회전가능하도록 수평보강판이 확장판안내홈으로 진출입가능하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평변이를 억제한 모노레일 지주.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   수평보강판은,
   지면을 향하여 하판은 평판형태이고, 하판의 측단부에서는 수직판을 수직 돌출하며, 하판과 수직판의 사이에는 보강판이 설치되어지는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평 변이를 억제한 모노레일 지주.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   비트부는,
   지반침투가 용이하도록 첨예한 원뿔구조이며,
   측면을 따라 형성한 노즐들은 액상의 지반강화제의 토출이 용이하도록 노즐공이 경사진 형태로 구성하는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평 변이를 억제한 모노레일 지주.
   
5. 중공구조의 지주,
   상기 지주의 측면에 설치한 침하방지판,
   상기 지주의 상단에 체결하는 레일홀더로 이루어진 모노레일 지주로서,
   상기 지주의 측면에 수평 보강판 안내홈을 형성하며,
   상기 지주의 하부로 갈수록 첨예한 형태의 비트부를 형성하며, 비트부의 측벽을 따라 지반강화제의 토출을 유도하는 노즐들을 형성한 수직 및 수평변이를 억제한 모노레일 지주로서,
   상기 수평 보강판 안내홈이 동서남북 4방향으로 교차 설치하는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평 변이를 억제한 모노레일 지주.
   
6. 중공구조의 지주,
   상기 지주의 측면에 설치한 침하방지판,
   상기 지주의 상단에 체결하는 레일홀더로 이루어진 모노레일 지주로서,
   상기 지주의 측면에 수평 보강판 안내홈을 형성하며,
   상기 지주의 하부로 갈수록 첨예한 형태의 비트부를 형성하며, 비트부의 측벽을 따라 지반강화제의 토출을 유도하는 노즐들을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평변이를 억제한 모노레일 지주로서,
   상기 수평 보강판 안내홈이 동서남북 4방향으로 교차 설치하는 동시에
   지반강화제 토출을 위한 노즐들이 상기 비트부와 함께 지주의 측면에도 형성하는 것을 특징으로 하는 수직 및 수평 변이를 억제한 모노레일 지주.
   
   
   
   
   
   

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