KR0145024B1 - 자갈을 사용하지 않는 영구 철도 제작 방법 및 그에 따른 영구 철도 - Google Patents

Abstract

자갈을 사용하지 않는 영구 철도를 제작하기 위해, 콘크리트로 이루어진 하부 구조물(2)에 아스팔트 기부(2)가 부가되고, 하부측 중앙에 요홈(4)를 갖는 침목(5)들이 상기 아스팔트 기부상에 놓여진다. 횡방향 힘들에 대해 침목(5)들을 고정하고, 정확한 끼워 맞춤 및 마모없는 고정을 보장하기 위해, 침목(5)들은 중앙에 구멍(8)을 갖고, 하부 구조물은 블라인드 구멍(9)를 갖는다. 접착제가 블라인드 구멍(9) 속에 채워진 다음에, 침목 구멍(8)속으로 삽입된 활주 및 스페이서 슬리이브(11)을 통해 인도되는 블라인드 구멍(9)속으로 도웰(13)이 삽입된다.

Description

자갈을 사용하지 않는 영구 철도 제작 방법 및 그에 따른 영구 철도

제1도는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도의 중앙 수직 단면도.

제2도는 도웰 결합(doweling) 지역의 상세도.

제3도는 제1도에 대응하는 단면도.

제4도는 볼트 결합 지역의 상세도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2:콘크리트 층 또는 하부 구조물 3:아스팔트 기부

4:요홈 5:침목

6:지지면 7:지오텍스타일

8:침목 구멍 9:블라인드 구멍

11:활주 및 스페이서 슬리이브 13:도웰(dowel)

16:나사식 로드 17:와셔

18:스프링 판 19:너트

본 발명은 청구 범위 제1항에 전문부에 따른 자갈을 사용하지 않는 영구 철도 제작 방법 및 본 발명의 방법에 따라 제작된 영구 철도에 관한 것이다.

자갈을 사용하지 않는 영구 철도는 고속 선로 구간에서 사용된다. 고속 열차의 경우, 열차로부터의 동응력(dynamic stress)이 진행 중인 열차의 전방 지역에서 선로 및 침목에 작용하여 선로 및 침목을 상승시키게 되는 현상이 발생한다. 이를 선로 받침대의 펌핑(pumping) 또는 라이딩(riding)이라 한다.

선로 받침대 상에 작용하는 종방향 및 횡방향 힘들이 하부 구조물에 의해 흡수되도록 하기 위해, 침목을 하부 구조물과 견고하게 연결하는 것이 알려져 있다. 이는 침목을 하부 구조물에 도웰 결합(doewling)하거나, 볼트 결합(bolting)하거나, 아교 접착(gluing)함으로써 수행되거나, 침목을 하부 구조물에 콘크리트로 묻음으로써 수행될 수 있다. 도웰 결합 및 볼트 결합의 예들은 DE-A-26 59 161에 기재되어 있다. 하부 구조물에 침목 사이의 그러한 견고한 연결은 동응력으로 인한 문제점들을 갖고 있다. 하부 구조물/침목 연결부의 비교적 빠른 파괴가 발생한다. 동응력에 의해 발생된 진동이 감쇠되지 않은 상태로 하부 구조물 및 진행 중인 열차에 전달된다.

상술한 형태의 방법은 DE 41 13 566 A1에서 발견할 수 있다. 이러한 방법에서는, 침목의 중앙 지역에 홈을 갖고 있는 아스팔트 기부가 콘크리트로 되어 있는 하부 구조물에 부가된다. 아스팔트 재료로 되어 있고 아스팔트 기부의 표면을 지나 돌출하는 횡방향 힘 기부가 상기 홈에 끼워진다. 횡방향 힘 기부의 그러한 돌출부는 모노블럭 침목의 중간에 있는 요홈에 결합되어, 침목에 작용하는 횡방향 힘을 흡수한다. 그에 따라, 선로 받침대의 펌핑 또는 라이딩을 야기시킬 수 있는 횡방향 힘이 횡방향 힘 기부에 의해 흡수되게 된다. 그러나, 횡방향 힘 기부는 침목의 하부측에 틈새가 없이 요홈에 결합될 필요가 있으므로, 횡방향 힘 기부와 요홈은 그들이 아주 정확하게 끼워 맞춤되게 제작되도록 보장할 필요가 있다. 이러한 방법으로 횡방향 힘이 하부 구조물에 의해 흡수될 수 있지만, 그럼에도 불구하고, 선로 받침대 상에 작용하는 종방향 힘의 거동은 문제가 된다. 종방향 힘은 단지 침목과 하부 구조물 사이의 마찰 접촉으로 인해 하부 구조물에 의해 흡수될 수 있지만, 이러한 마찰 접촉은 서로 받침대의 펌핑으로 인해 침목이 하부 구조물로부터 상승될 때는 중단된다.

본 발명의 목적은 침목의 정확한 끼워 맞춤 및 마모없는 고정 방식으로 전술한 방식을 개선하는 것이다.

이러한 목적은 청구범위 제1항의 특징부에 의해 해결된다. 양호한 실시에 및 자갈을 사용하지 않는 영구 철도가 후속 청구항들에 기재되어 있다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 두 가지 실시예들을 상세히 설명한다.

종래의 아스팔트 도로 포장기(asphalt street finishing machine)에 의해 서리 방지층(1) 상에 비보강 압연 콘크리트 층(2)가 250 mm까지의 두께로 부가된다. 이러한 압연 콘크리트 층(2) 상에 역시 도로 포장기에 의해 최상부층(3A)가 아스팔트콘크리트로 구성되는 다층 아스팔트 기부(3)이 부가된다. 이 다층 아스팔트 기부의 두께 역시 250 mm까지이다.

이제, 이러한 아스팔트 기부(3) 상에 콘크리트로 이루어진 모노블럭 침목(5)들이 놓여진다. 이들 콘크리트 침목들은 그 하부측 중앙부에서 침목의 전체 폭에 걸쳐 연장하는 요홈(4)를 갖고 있어서, 요홈(4)의 양 측면 상에 지지면(6)들이 형성되게 된다. 이들 지지면(6)들과 아스팔트 콘크리트 층(3A) 사이에는 지오텍스타일(geotextile, 7)이 놓여진다.

침목의 종방향 및 횡방향 치수에 대해 중앙인, 요홈(4)의 지역에, 관통 구멍(8)이 만들어진다. 이러한 관통 구멍(8)은 천공기에 의해 아스팔트 층(3) 및 압연 콘크리트 층(2)에 만들어지는 블라인드(blind) 구멍(9)를 위한 표준 치수로서 이용된다. 그 다음에, 블라인드 구멍(9)로부터 천공부를 세척한다. 2성분 접착제의 두 성분들로 먼저 혼합된 접착제가 구멍(8)을 통해 블라인드 구멍(9) 속으로 삽입된다.

또한, 두 성분들을 담고 있는 카트리지가 블라인드 구멍(9) 속으로 삽입될 수 있고, 상기 두 성분들은 카트리지가 천공될 때 혼합된다. 이제, 칼라(12)를 갖고 있는 활주 및 스페이서 슬리브(11)이 침목의 블라인드 구멍(9) 속으로 삽입되어, 구멍(8)의 벽에 인접해 있는 활주 및 스페이스 슬리이브(11)이 요홈(4)의 상부 에지까지 연장하여 허용 오차없이 강제 체결된다. 그 다음에, 블라인드 구멍(9) 속으로 삽입될 때 관통 구멍(8)의 상부 에지를 지나 약간 돌출하는 상기 슬리이브(11)을 통해, 도웰(13)이 블라인드 구멍(9) 속으로 가압된다. 도웰(13)이 블라인드 구멍(9) 속으로 가입될 때, 접착제가 상승하여, 블라인드 구멍(9)와 도웰(13) 사이의 틈새를 채운다.

접착제의 양은 접착제가 블라인드 구멍으로부터 구멍 상부로 나오도록 하는 정도로 선택된다. 달리, 접착제의 두 성분들을 담고 있는 카트리지(10)을 블라인드 구멍속으로 삽입할 수도 있다. 도웰이 가압될 때, 접착제 카트리지가 파괴되어 접착제의 두 성분들이 서로 혼합되어 접착제를 결합하게 된다.

선로 받침대의 각각의 예비 응력을 받은 콘크리트 침목들 사이의 공간들은 시멘트 또는 비튜멘(bitumen) 결합된 흡음 재료로, 예컨대, 단결정립 콘크리트로 채워진다. 이러한 재료(14)는, 제1도 및 제3도에 도시된 바와 같이, 침목(5)들과 콘크리트 층(2, 3)의 측면의 지역들에도 마찬가지로 채워진다.

이제, 제2도에 따른 방법의 변형례를, 제1도에 따른 방법과의 차이점안을 언급하여, 설명한다.

이 경우, 압연 콘크리트 층(2) 대신에, 유압식으로 결합된 기부(hydraulically bound base, HBB)(15)가 사용된다. 이제, 도웰(13) 대신에, 나사식 로드(16)이 카트리지로 채워진 블라인드 구멍(9) 속으로 삽입된다. 이러한 나사식 로드(16)은 구멍(8)의 상부 단부를 지나 돌출한다. 이제 그러한 돌출 단부 상에 와셔(17) 및 컵스프링 판(18)이 위치된 다음에, 컵 너트(19)가 나사 결합된다. 컵 스프링 판(18)은 침목이 수직으로 이동할 수 있게 한다.

본 발명 방법의 두 실시예들의 특징들은 상호 교환 가능한데, 즉, 도웰이 기부(15)에 그리고 나사식 로드가 압연 콘크리트 층(2)에 사용될 수 있다. 나사식 로드가 사용될 때에도, 접착제를 블라인드 구멍 속에 채울 수 있다.

본 발명의 두 실시예들은 공통적으로 도웰 또는 나사식 로드에 대향하는 동응력의 존재 시에 침목이 상방으로 이동할 수 있으나, 여전히 그 측면에 대하여 완벽하게 안내된다. 이러한 방식으로, 선로 받침대의 펌핑이 가능하다. 즉, 침목들이 상방으로 이동할 수 있다. 한편, 받침대 상에 작용하는 횡방향 및 종방향 힘들은 도웰(13) 또는 나사식 로드(16)에 의해 흡수되어, 하부 구조물로 인도된다.

Claims (16)

1. 콘크리트로 이루어진 하부 구조물에 아스팔트 기부를 부가하고, 하부측 중앙에 요홈을 갖추고 이 요홈의 양 측면들이 아스팔트 기부 상에 놓여지는 모노블럭 침목들이 그 위에 놓여져서 횡방향 힘들에 대해 고정되는, 자갈을 사용하지 않는 영구 철도를 제작하는 방법에 있어서, 침목(5)들은 중앙에 구멍(8)을 갖추고 있고, 각각의 침목(5)를 위치시킨 후, 하부 구조물로 통하는 부가적인 구멍이 상기 구멍(8)을 경유하여 블라인드 구멍(9)로 만들어지고, 상기 블라인드 구멍(9) 속으로 접착제가 삽입되고, 그 다음에, 구멍축 방향으로 변위될 수 있는 벽을 갖는 구멍(8)과 구멍(9)들 속으로 삽입해 들어가는 고정 부품이 블라인드 구멍(9) 속으로 삽입되고 상기 벽에 인접하게 놓여지는 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도 제작 방법.
2. 제1항에 있어서, 접착제로서 2성분 접착제가 블라인드 구멍(9) 속으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도 제작 방법.
3. 제2항에 있어서, 접착제의 두 성분들을 담고 있는 카트리지(10)이 블라인드 구멍(9) 속으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도 작업 제작 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중의 한 항에 있어서, 고정 부품을 삽입하기 전에, 활주 및 스페이서 슬리이브(11)이 침목 구멍(8)속으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도 제작 방법.
5. 제4항에 있어서, 플라스틱으로 만들어진 스페이서 슬리이브(11)이 삽입되는 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도 제작 방법.
6. 제1항 내지 제3항 중의 한 항에 있어서, 지오텍스타일(7)이 침목(5)들의 지지면(6)들과 아스팔트 기부(3) 사이에서 아스팔트 기부(3) 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도 제작 방법.
7. 제1항 내지 제3항 중의 한 항에 있어서, 침목(5)들은 시멘트 또는 비튜멘 결합된 흡음 재료로 에워싸인 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도 제작 방법.
8. 제7항에 있어서, 인접한 침목(5)들 사이의 공간이 상기 흡음 재료로 채워지는 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도 제작 방법.
9. 제1항 내지 제3항 중의 한 항에 있어서, 접착제의 양은 블라인드 구멍(9)와 고정 부품 사이의 전체 틈새를 채우기에 충분하고, 접착제는, 고정 부품의 삽입되었을 때, 블라인드 구멍(9)로부터 구멍 상부로 나오는 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도 제작 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중의 한 항에 따른 방법에 따라 제작된 자갈을 사용하지 않는 영구 철도.
11. 제10항에 있어서, 고정 부품은, 침목(5)을 지나 돌출하고 침목 구멍(8)이 활주식으로 안내되는 도웰(13)인 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도.
12. 제10항에 있어서, 고정 부품은, 침목(5)을 지나 돌출하고 침목 구멍(8)이 활주식으로 안내되는 나사식 로드(16)인 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도.
13. 제12항에 있어서, 너트가 나사식 로드(16) 상으로 나사 결합되고, 스프링 판(18)이 침목(5)와 너트 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도.
14. 제11항에 있어서, 와셔(17)이 스프링 판(18) 아래에 설치되는 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도.
15. 제10항 내지 제14항 중의 한 항에 있어서, 침목 구멍(8) 내에 칼라(12)를 갖는 스페이서 슬리이브(11)이 삽입되는 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도.
16. 제15항에 있어서, 스페이서 슬리이브(11)은 요홈(4)의 상부 에지 상에서 종단되는 것을 특징으로 하는 자갈을 사용하지 않는 영구 철도.