KR0148421B1 - 자기부상열차의 트랙 설치방법 및 그에 의한 트랙 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기부상열차의 트랙 설치방법과 그에 의한 트랙에 관한 것으로, 평행한 좌·우측 레일의 사이에 받침대를 등간격으로 배열하여 일체로 부착함으로써 사다리 형태의 구조로 된 일체형 레일 구조체와, 상기 일체형 레일 구조체의 받침대 하부에 위치하여 관통된 개구부를 통해 교량 상부의 앵커볼트에 체결고정하는 테이퍼 블록을 주요구성으로 하여, 개구부를 통해 교량 상부의 앵커볼트에 테이퍼 블록을 설치하는 단계와, 상기 테이퍼 블록의 상부와 일체형 레일 구조체의 받침대 양단 하부가 밀착하도록 일체형 레일 구조체를 위치시킨 후 앵커볼트에 예비체결하는 단계와, 테이퍼 블록의 경사면 조합을 조절하여 일체형 레일 구조체의 수평 및 연속되는 각 일체형 레일 구조체와의 연결위치를 미세조정하는 단계로 이루어진 공정에 의해 트랙을 설치함으로써 고정밀도를 요하는 자기부상열차의 트랙을 고도의 숙련기술 없이 빠른 시일안에 설치할 수 있으며, 이에 의해 설치비용의 절감을 극대화 할 수 있는 한편, 보수유지가 용이하여 높은 경제성을 지닌 효과가 있다.

Description

자기부상열차의 트랙 설치방법 및 그에 의한 트랙

제1도 (a)는 레일의 진직도에 대한 허용공차 예시도.

(b)는 레일의 단차에 대한 허용공차 예시도.

(c)는 레일의 좌우편차에 대한 허용공차 예시도.

제2도 (a)는 받침대 검측점의 도시도.

(b)는 종래의 자기부상열차 트랙의 단면 구성도.

제3도 (a)는 본 발명에 의한 자기부상열차 트랙의 단면 구성도.

(b)는 본 발명에 의한 자기부상열차 트랙의 측면 구성도.

제4도 (a)는 직선형으로 구성한 일체형 레일 구조체의 도시도.

(b)는 곡선형으로 구성한 일체형 레일 구조체의 도시도.

제5도 (a)는 본 발명에 의한 테이퍼 블록의 작용 상태도.

(b)는 본 발명에 의한 테이퍼 블록의 다른 실시예이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 레일 2 : 받침대

3 : 테이퍼 블록 3A,3B : 상하부 블록

3C : 개구부 4 : 앵커볼트

10 : 일체형 레일 구조체 20 : 교량

50 : 트랙

본 발명은 자기부상열차의 트랙 설치방법과 그에 의한 트랙에 관한 것으로 상세하게는 높은 정밀도를 요하는 자기부상열차의 트랙을 단기간에 경제적으로 설치할 수 있으며, 보수 유지가 간편한 자기부상열차의 트랙 설치방법과 이에 의해 구성하는 자기부상열차의 트랙에 관한 것이다.

자기부상열차는 레일과 일정한 부상공극을 유지하여 주행하므로 레일을 정밀하게 구성하여야 하는데, 이러한 레일의 정밀도가 불량하면 레일과 부상용 전자석간의 부상력 편차가 커져 차량의 요동이 발생하여 승차감이 좋지 못하고, 부상력 편차가 극히 심할 경우 레일과 부상용 전자석이 흡착하여 탑승객의 안전상의 문제나 차량의 파손이 발생하는 등의 우려가 있다.

특히, 상전도 흡인식 자기부상열차는 그 부상 공극이 10mm 내외의 작은 공극으로 부상하므로 이에 따라 레일의 처짐 등의 전직도와 각 레일 연결부의 단차나 좌우편차 등의 허용오차도 제1도에 도시한 바와 같이 기계 가공품이나 정밀기계 구조물의 제작공차와 동등할 정도의 고정밀도가 요구된다.

자기부상열차의 트랙설치는 먼저, 지형에 따라 설치할 트랙이 직선선로인가 또는 곡선선로인가의 여부와 지반의 경사도에 따른 구배 및 곡선선로의 원심력 보정을 위한 캔트량에 의해 노선계획을 결정한 후 이러한 노선계획에 따라 개략적으로 교각과 교량을 축조한 다음 교량의 상부에 선로 계획과 정확히 일치하도록 트랙을 설치함으로써 이루어지는데, 예로써 종래의 트랙설치방법은 노선계획에 따라 제2도의 (a)에 도시한 바와 같이 레일(1)의 부착위치인 받침대(2) 양단의 4개 검측점(A,B,C,D)의 좌표값을 결정하고, 또한 받침대(2) 양단에 부착하는 레일(1)도 일정구간마다 임의로 검측점을 설정하여 설치 좌표값을 결정한 다음 제2도의 (b)에 도시한 바와 같이 교량(20)의 상부에 설치하는 각각의 받침대(2)마다 4개 검측점(A,B,C,D)이 노선계획에 의해 결정한 좌표값과 정확히 일치하도록 받침대(2)의 양단 하부에 삽입되는 라이너(6)의 수량을 조절하여 앵커볼트(4)에 각각의 받침대(2)를 체결 고정시키고, 상기한 받침대(2)의 양단에 부착하는 레일(1)도 상세도에 도시한 바와 같이 일정 구간마다 레일(1)의 검측점이 좌표값과 일치하도록 레일(1)과 받침대(2) 사이에 삽입되는 라이너(6)의 수량을 조절하여 각 받침대(2)의 양단에 레일(1)을 고정한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 트랙 설치방법은 선로 전 길이에 걸쳐 소요되는 개개의 받침대(2)마다 4개의 검측점(A,B,C,D) 모두를 노선계획에 의한 좌표값에 맞게 조절하는데 라이너(6) 삽입수량의 가감에 의존하므로서 다량의 라이너(6)가 소요되고, 또한 초기 설치작업뿐 아니라 레일(1) 및 받침대(2)의 미세 조정시에도 크레인이나 유압잭 등의 장비로서 레일(1)과 받침대(2)를 들어 올린후 라이너(6)의 착탈을 수차례 반복해야 하므로 트랙의 설치에 복잡한 장비의 동원과 함께 고도의 숙련된 기술이 요구되었고, 또한 트랙의 설치에 많은 시간과 비용이 소요되었으며 고가 교각부에서의 작업시에는 작업자가 교량(20)의 가장자리에 위치하여 받침대(2)의 끝단에 레일(1)을 부착해야 하므로 작업자의 안전에 많은 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하여 고정밀도를 갖는 자기부상열차의 트랙을 단기간 내에 용이하게 설치하도록 한 것으로 이하 첨부한 도면에 의해 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명에 의한 자기부상열차의 트랙(50)을 도시한 구성도로서 본 발명에 의한 트랙(50)은 평행한 좌·우측 레일(1)의 사이에 받침대(2)를 등간격으로 배열하여 일체로 부착함으로 사다리 형태의 구조로 된 일체형 레일 구조체(10)와, 상기 일체형 레일 구조체(10)의 받침대(2) 하부에 위치하여 관통된 개구부(3C)를 통해 교량(20) 상부의 앵커볼트(4)에 체결고정하는 테이퍼 블록(3)을 주요구성으로 하여, 관통된 개구부(3C)를 통해 교량(20) 상부의 앵커볼트(4)에 테이퍼 블록(3)을 설치하는 단계와, 상기 테이퍼 블록(3)의 상부와 일체형 레일 구조체(10)의 받침대(2) 양단 하부가 밀착하도록 일체형 레일 구조체(10)를 위치시킨 후 앵커볼트(4)에 예비체결하는 단계와, 테이퍼 블록(3)의 경사면 조합을 조절하여 일체형 레일 구조체(10)의 수평 및 연속되는 각 일체형 레일 구조체(10)와의 연결위치를 미세조정하는 단계로 이루어진 공정에 의해 트랙(50)을 설치한다.

일체형 레일 구조체(10)는 평행한 좌·우측 레일(1) 사이에 받침대(2)를 등간격으로 배열하여 볼트 및 너트에 의한 체결이나 용접에 의해 일체로 부착한 것으로 통상의 레일은 교량(20)의 상부에 받침대(2)의 설치가 완료된 상태에서 그 양단에 레일(1)을 부착하나 본 발명에 의한 트랙(50)에서는 교량(20) 상부로의 설치전에 각 받침대(2)와 레일(1)을 단위길이로 규격화하여 일체 구조물로 형성한다.

상기한 일체형 레일 구조체(10)는 제4도의 (a)에 도시한 바와 같이 자기부상열차의 제원에 따라 좌·우측 레일(1)의 배치폭과 받침대(2)의 배열 간격을 결정하여 각 부분의 정밀도가 허용오차 이내에 들도록 제작한 것으로, 본 발명에 의한 실시에에서는 9m 길이의 레일(1)에 1.5m 간격으로 받침대(2)를 배열한 후 볼트 및 너트에 의한 체결이나 용접으로 일체화하여 사다리형의 구조를 갖는다.

한편, 상기한 일체형 레일 구조체(10)는 직선선로에 적용되는 것으로 본 발명에 의한 일체형 레일 구조체(10)는 이에 한정하는 것이 아니며, 노선계획에 따라 곡선선로나 완화곡선 선로에서는 일체형 레일 구조체(10)의 형상을 노선계획과 일치하도록 제4도의 (b)와 같이 곡선이나 완화곡선의 일체형 레일 구조체(10')를 적용한다.

테이퍼 블록(3)은 교량(20)의 상부에서 전술한 일체형 레일 구조체(10)를 지지하는 한편, 일체형 레일 구조체(10)의 수평 및 노선계획과의 정렬을 조절하기 위한 구성으로 하부에 경사면을 형성한 상부 블록(3A)과 상부에 경사면을 형성한 하부 블록(3B)으로 구성하며, 몸체의 상·하부로는 교량(20)의 상부에 고정 설치된 앵커볼트(4)에 지지되어 경사면의 조합에 의한 유동이 가능하도록 한 조의 개구부(3C)가 형성되어 있다.

테이퍼 블록(3)은 제5도의 (a)에 도시한 바와 같이 상부 블록(3A)과 하부 블록(3B)의 경사면 조합에 따라 높낮이가 가변 조절되는데, 받침대(2) 하부와 교량(20) 상부와의 평행도가 맞지 않는 경우에는 수평방향으로 회전시켜 틈새없이 밀착 삽입시킬 수 있다.

제5도의 (b)는 일체형 레일 구조체(10)와 앵커볼트(4)의 분리없이 착탈이 용이하도록 개구부(3C)의 일측을 개방된 형태로 구성한 본 발명의 트랙(50)을 구성하는 테이퍼 블록(3)의 다른 실시예이다.

미설명 부호 7은 그라우팅 처리부분, 11은 전원부, 30은 교각이다.

상기한 구성을 갖는 본 발명에 의한 트랙(50)의 설치방법을 이하 설명한다.

먼저, 노선계획에 의해 개략적으로 축조한 교량(20)의 상부에 자기부상열차의 제원과 선로의 형태에 따라 제작한 일체형 레일 구조체(10)의 설치 위치에 테이퍼 블록(3)과 일체형 레일 구조체(10)의 체결고정을 위한 앵커볼트(4)를 연속적으로 삽입 고정하는데. 상기한 앵커볼트(4)의 삽입위치는 일체형 레일 구조체(10)의 각 받침대(2) 하부에 형성한 고정공(2A)의 폭과 간격이 일치하도록 하여 결정한다.

앵커볼트(4)의 삽입공정 후에는 테이퍼 블록(3)이 설치되는데, 이에 앞서 교량(20) 상부에 삽입된 앵커볼트(4)의 고정력을 높이고 테이퍼 블록(3)의 정확한 설치를 위해 앵커볼트(4)의 삽입 고정부위를 포함한 테이퍼 블록(3)의 설치위치에 에폭시나 콘크리트로서 표면을 평탄하게하는 그라우팅(Grouting) 처리가 선행된다.

일체형 레일 구조체(10)를 지지하도록 한 테이퍼 블록(3)은 하부 블록(3B)과 상부 블록(3A)을 중첩되게 하여 관통된 개구부(3C)를 통해 교량(20) 상부의 앵커볼트(4)에 설치한다.

상기한 공정 후에는 일체형 레일 구조체(10)의 받침대(2)에 형성한 고정공(2A)이 테이퍼 블록(3)의 상부로 돌출한 앵커볼트(4)와 결합하도록 한 후 예비체결을 한다. 즉, 일체형 레일 구조체(10)의 양단 하부가 테이퍼 블록(3)에 의해 지지되도록 테이퍼 블록(3)의 개구부(3C)와 일체형 레일 구조체(10)의 받침대(2) 하단에 형성한 고정공(2A)을 통해 앵커볼트(4)가 돌출되도록 한 후 일체형 레일 구조체(10)와 테이퍼 블록(3)이 적당히 유동할 수 있도록 여유를 두고 앵커볼트(4)에 너트를 체결한다.

상기한 과정후에는 노선계획과 정확히 일치하도록 일체형 레일 구조체(10)의 미세조정을 하게 된다.

미세 조정은 먼저, 일체형 레일 구조체(10)의 횡방향은 제작과정에서 이미 각 부분의 공차가 허용오차 이내에 들도록 제작하였으며 연결부분의 횡단차와 레일 끝단의 틈새만 설치 허용공차 이내에 들도록 평면도상의 노선계획의 결정치수에 맞춘다.

상기한 조정후에는 상하 단차의 조정작업을 하는데, 상하 단차의 조정은 일체형 레일 구조체(10)의 양단 하부에 위치한 양 테이퍼 블록(3) 사이인 받침대(2)와 교량(20) 상부와의 공간에 유압잭이나 지렛대로서 일체형 레일 구조체(10)를 들어올린후 테이퍼 블록(3)의 조합을 조정하여 일체형 레일 구조체(10)의 지지높이를 조절한 후 일체형 레일 구조체(10)가 노선계획의 결정치수와 일치되는지 조절하는 받침대 측의 레일밑면 즉, 제3도의 (a)에 도시한 검측점(E)의 좌표값을 측정한다. 이때 좌표값과 노선계획의 결정치수에 편차가 있으면 테이퍼 블록(3)의 조합을 재조절하여 검측점(A,B,C,D)의 좌표값이 노선계획의 결정치수와 정확히 일치하도록 하며, 이러한 미세조정작업을 각 받침대(2)의 위치마다 순차적으로 함으로서 하나의 일체형 레일 구조체(10)의 설치작업이 완료되며, 전술한 전 과정에 의해 순차적으로 다음 일체형 레일 구조체(10)의 설치작업을 함으로서 자기부상열차의 트랙(50)이 설치된다.

상기한 바와 같이 실시하는 본 발명에 의하면 직선, 곡선 또는 완화 곡선 선로에 해당하는 사다리 형태의 각 일체형 레일 구조체(10)가 진직도, 진원도, 평면도 및 허용오차 이내의 각 제작공차에 맞춰 제작되므로 실제 교량(20)위에 일체형 레일 구조체(10)를 설치하는 작업은 매우 간단하다.

따라서 고정밀도를 요하는 자기부상열차의 트랙을 고도의 숙련기술 없이 빠른 시일안에 설치할 수 있으며, 이에 의해 설치비용의 절감을 극대화 할 수 있는 한편, 보수유지가 용이하여 높은 경제성을 지닌 효과가 있다.

Claims (7)

1. 노선계획에 의해 축조한 교량(20)의 상부에 자기부상열차의 트랙(50)을 설치하는 방법에 있어서, 관통된 개구부(3C)를 통해 교량(20)의 상부의 앵커볼트(4)에 테이퍼 블록(3)을 설치하는 단계와, 상기 테이퍼 블록(3)의 상부에 일체형 레일 구조체(10)의 받침대(2) 양단 하부가 밀착하도록 일체형 레일 구조체(10)를 위치시킨 후 앵커볼트(4)로 예비체결하는 단계와, 테이퍼 블록(3)의 경사면 조합을 조절하여 일체형 레일 구조체(10)의 수평 및 연속되는 각 일체형 레일 구조체(10)와의 연결위치를 미세조정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기부상열차의 트랙 설치방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 교량(20) 상부의 앵커볼트(4)에 테이퍼 블록(3)을 설치하는 단계는 에폭시나 콘크리트로서 교량(20) 상부의 테이퍼 블록(3)의 설치위치를 그라우팅 처리하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상열차의 트랙 설치방법.
3. 자기부상열차의 트랙을 구성함에 있어서, 평행한 좌·우측 레일(1) 사이에 받침대(2)를 등간격으로 배열하여 부착함으로써 사다리 형태의 구조를 갖는 일체형 레일 구조체(10)로 구성한 것을 특징으로 하는 자기부상열차의 트랙.
4. 제3항에 있어서, 상기 일체형 레일 구조체(10)의 레일(1)과 받침대(2)의 부착은 볼트·너트에 의한 부착이나 용접부착중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기부상열차의 트랙.
5. 제3항에 있어서, 일체형 레일 구조체(10)는 경사면의 조합을 조절함으로써 지지높이 조절이 가능하도록 구성한 테이퍼 블록(3)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 자기부상열차의 트랙.
6. 제5항에 있어서, 상기 테이퍼 블록(3)은 일측면에 경사면을 형성한 상·하부 블록(3A,3B)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기부상열차의 트랙.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 테이퍼 블록(3)은 관통된 개구부(3C)의 형상을 일측이 개방되도록 형성한 것을 특징으로 하는 자기부상열차의 트랙.