KR0169128B1 - 선로 - Google Patents

Abstract

비교적 단단한층, 층위에 배열된 자갈과 콘크리트 몸체들의 한면에 배열되고 지지부재에 평행하게 고정된 두 개의 레일(3)과 최소한 한 개의 콘크리트 몸체로 이루어진 레일 지지부재로 구성된 선로에 있어서 잘 알려진 수단으로서 몸체(1)는 레일(3)을 마주보는 몸체의 저면(1b)에서 점탄성 물질의 패드(4)와 결합되고 새로운 수단으로서 점탄성 물질은 0.9 보다 큰 밀도를 갖고 로스엔젤레스형의 표준시험 공정에 따라 실험기계의 드럼의 1500 회전 후 0.2% 이하의 상기 물질로 덥힌 콘크리트 입방체의 무게 손실로 표시된 파역 및 마모에 대한 저항값을 갖는 비기공 물질임을 특징으로 한다.

Description

선로

제1도는 본 발명에 따른 두 몸체의 콘크리트 침목의 단면도.

제2도는 제1도에 도시된 침목의 측면도.

제3도는 본 발명에 따른 한 몸체의 콘크리트 침목의 단면도.

제4도는 제3도에 도시된 침목의 측면도.

제5도는 본 발명에 다른 콘크리트 스위칭 기어 지지부재의 단면도.

제6도는 본 발명에 따른 블록의 측면도.

제7도는 단일 방향 바이브레이터의 실험에 따른 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 콘크리트 몸체(블럭) 1a : 상단면

1b : 저단면 2 : 금속 타이바(tiebar)

3 : 레일 4 : 패드

5 : 자갈(ballast) 50 : 콘크리트 트렌치(trench)

본 발명은 선로에 관한 것으로 특히 비교적 단단한 구조재, 구조재에 배열된 자갈, 선로의 일정 방향으로 분포되고 서로 일정한 간격을 두고 떨어져 있는 콘크리트 몸체 또는 콘크리트 몸체들로 이루어진 레일 지지부재 또는 지지부재들, 이들 지지부재들은 자갈 위에 배열되어 있고, 콘크리트 몸체 또는 몸체들의 한면 위에, 상기 지지부재 또는 지지부재들 위에 배열된 2개의 레일들로 구성된 선로에 관한 것이다.

상기 언급된 지지부재들은 상기 정의에 따라, 레일 아래 놓여지고 여기에 수직으로 놓인 콘크리트 몸체인 침목으로 이루어지고 그들은 자갈에 대한 하중의 전달을 확실하게 하도록 두 개의 레일의 간격 및 경사를 유지시키도록 하는 경향이 있고 두 개 형태의 침목은 뚜렷하게 구별이 되며 보강된 콘크리트의 두 개 블록으로 구성된 두 몸체로 된 침목들은 금속 타이바(tiebar)로 연결되고 압축응력을 준 콘크리트의 단일 몸체로 구성된 한 몸체의 침목, 선로에 수직으로 놓인 몸체이고 상기 스위칭 기어를 구성하는 부재들로 고정된 스위칭 기어용 지지부재, 그들은 자갈에 대한 하중의 전달을 확실하게 하고 스위칭 기어의 결합구조를 유지하도록 하는 경향이 있다. 두 개 형태의 지지부재는 뚜렷하게 구별된다.

압축응력을 준 콘크리트의 단일 몸체로 구성된 한 개 몸체로 된 지지부재들과 금속 타이바로 연결된 보강된 지지부재, 블록, 스터드(stud) 또는 빔, 이들 몸체들은 자갈에 대한 하중의 전달을 확실하게 하고 스위칭 기어를 구성하는 부재들을 고정시키며 레일의 경사를 유지시키는 경향이 있으나 그들은 동일한 선로의 레일들 사이 간격의 유지를 확실하게 하지는 못한다.

본 발명과 관련하여 자갈로 지지된 선로의 경우에 있어서, 이들 레일 지지부재들은 깨지기 쉬운 돌인 자갈층 위에 놓이고 단단한 기초층 또는 구조재에 놓인다. 이런 자갈들은 다음과 같은 기능을 갖는다. 레일 지지부재들로부터 수납된 집중 하중의 형성을 분포시키고 유동학적 성분들의 장점에 의해 진동을 상쇄시키는 기능을 갖는다.

교통 하중의 작동아래 상기 언급된 지지부재들의 저면의 마찰과 단단한 돌자갈 위와 예리한 변부는 콘크리트의 마모를 일으킨다.

US-C-4,652,495 서류에 다르면 콘크리트 구조재로 이루어진 구조재 소위 폴리우레탄 포함(foam)이라고 하는 세포막 점탄성 물질로 만들어진 패드와 레일을 마주보는 저면에 연속적으로 연결된 단일 몸체의 콘크리트, 침목의 수평되게 고정되고 배열된 두 개의 레일, 침목과 구조재 사이에 배치된 그라우트(grout)로 이루어진 선로에 관해 언급하고 있다.

동일한 서류에 따르면, 패드의 측정 또는 조절 두께를 얻기 위해서 스웰링 에이전트(swelling agent)를 함유한 인조 탄성 중합체의 구성물과 함께 혼합되고 얻어진 혼합물은 합중중 혼합물의 팽창 및 수납을 위한 공간을 만들고 침목 주변에 기공을 갖는 성형장치에 주입된다. 셋팅 후 성형장치는 침목의 직접적으로 부착시키는 탄성패드를 얻기 위해 뽑아내어진다.

이런 서류에 다르면 자갈 없이 선로를 위해 진동 소음의 부분적인 흡수를 허용한다.

다른 한편으로 본 발명은 자갈을 갖는 선로에 관한 것이고 자갈과 접촉한 다양한 선로 지지부재들의 콘크리트 몸체의 자갈에 관하여 언급하는 것처럼 점탄성 패드의 작동에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 선로 지지부재의 콘크리트 몸체의 마찰은 다음 성분들의 기초로 탄성물질의 선택에 의해 감소되거나 최소화되는 것을 알 것이다.

선택된 탄성물질이 실질적으로 비기공성 물질이고 비교적 막 또는 기공이 없는 고체기재며 개폐쇄되거나 비거나 채워진 것이고 상기 기재의 동질성을 제공한다. 이런 형태의 물질의 점탄성을 포함하는 것과는 크게 다르며 이미 유용한 것이며 최소한 65회이고 쇼오에이(shore A)경도가 65∼77 사이 경도로 놓인다. 밀도가 0.9이하인 것을 특징으로 한다. 그리고 이런 물질은 파쇄 및 마손에 의해 입는 것에 대하여 고저항을 가져야 한다. 이런 공정에 따르면 선택된 점탄성 물질은 언급된 공정에서 이용되고 실험된 점탄성 물질로 콘크리트 입방체의 무게의 감손이 회전드럼의 시험기계의 1500 회전후 0.2%이하가 되도록 저항을 가져야 한다.

점탄성 물질은 바꾸어 말하면 동시에 신축성이 있어야 하고 쉽게 변형할 수 있어야 하고 탄성력이 있어야 하는 기계적 성분의 고무를 갖는 자연 또는 인공 물질을 의미한다는 것을 알 수 있다.

상기 수단으로 선택된 점탄성 패드를 이용함으로서 이런 패드는 콘크리트 기재를 노출하는 도로에서 분리되고, 파열되고 마모되지 않는다.

이런 결과는 예를 들면 200시간의 시험후 단일 방향 바이브레이터에서 제시되고 상기에서 언급된 시험공정에 의해 증명되었다. 그러한 물질은 마모에 대한 콘크리트 몸체를 효과적으로 보호하고 0.4∼0.75의 매우 낮은 밀도를 갖고 특히 만족하지 못할 만한 기계적 성분을 갖는 유에스-씨(US-C)-4,652,495 서류에서 언급된 것과 갖는 세포막의 점탄성 물질과 함께 예견할 수 없는 것이다.

비록 선로의 콘크리트 몸체의 마모에 대한 저항이 본 발명의 명료한 목적으로 있을지라도 소위 단일 방향 바이브레이터를 이용한 시험공정은 완전히 예기치 못했던 성분을 가져오고 자갈에 관한 결과를 가져온다. 실로 교통하중에 관하여 패드들은 본 발명에 따라 선택된 점탄성 물질을 이용하여 만들어졌다.

자갈의 마모를 실질적으로 감소시킨다. 즉 다른 것에 대한 돌의 마모를 감소시키고 자갈의 침하를 감소시킨다.

자갈의 마모와 침하를 감소시키는 것은 선로의 이용에 필수적이다.

보통 콘크리트 레일 지지부재에 대한 자갈의 마모는 다른 형태의 지지부재의 그것과 비교해서 증가된다. 콘크리트 몸체 또는 부재의 커다란 이완 때문이고 특히 콘크리트 덱크(deck)를 갖는 단단한 구조재에 그러하다.

이런 마모는 보통 선로의 기하학 구조를 각 평탄한 표면을 만드는 작동 사이에서 점진적으로 빠르게 악화시키도록 자갈을 형성하도록 요구한다.

본 발명에 따른 지지부재와 함께 이런 작동의 주파수는 감소 또는 이런 작동의 동일한 주파수와 함께 자갈의 두께 및 부피가 감소 될 수 있다.

본 발명에 다른 문제 해결은 이미 레일과 침목 사이에 존재하는 곳에 점성도의 부가 상태를 선로에 적용한다. 이것은 레일, 침목, 자갈 시스템의 스티프니스의 감소를 분포시킨다. 이것은 또한 교통하중에 의해 발생된 진동에너지를 특히 에너지가 구조재에 의해 흡수될 수 없을 때 예를 들면 후자의 것이 구조재의 콘크리트 덱크이면 상기 언급된 시스템에서 사라지도록 하게 할 수 있다.

본 발명은 또한 예를 들면 인공 탄성 중합체인 점탄성 물질의 이용에 관련하여 다른 이점을 제공한다. 패드의 측정된 또는 조절된 두께를 얻기 위해 유에스-씨(US-C)-4,652,495 서류에서 언급된 것처럼 몰드 또는 성형 장치의 이용으로 점탄성 물질은 직접적으로 콘크리트 몸체를 합중하는 동안 액체 또는 풀 같은 상태로 단지 제공된다.

예를 들면 탄성합중체는 최소한 다음과 같은 기술중 하나를 이용한 층에서 침전될 수 있다. 즉, 최소한 콘크리트 몸체의 저면에 브러쉬, 롤러로 분사하고 붓거나 한다.

본 발명은 아래와 같은 특징을 더 갖는다.

- 점탄성 물질은 자연 또는 인공 탄성물질이다.

- 탄설물질은 예를 들면 스웨링 에이전트 또는 포아밍 에이전트 없이 폴리에테르폴리올(polyrtherpolyol)의 직접적인 합중에 의해 얻어질 수 있는 폴리우레탄(polyurethane)이다.

- 패드의 부착영역은 콘크리트 몸체의 전체 저면에 연장된다.

- 패드는 최소한 3mm와 동일한 두께를 갖는다.

본 발명에 따른 지지부재들은 다음과 같은 기술 중 하나를 이용한 특별한 차이성 없이 얻어질 수 있다.

- 점탄성 물질이 인공 탄성합체면 브러쉬 또는 롤러에 분사되거나 붓도록 제공된다.

- 미리 제조된 점탄성 물질의 시트들은 지지부재의 제조중 콘크리트의 몰딩에 의해 주입될 수 있다.

- 그리고 마지막으로 미리 제조된 시트는 접착제 예를 들면 매스틱 접착제(mastic glue)로 콘크리트에 접착된다.

본 발명은 로스엔젤레스(Los Angeles)형의 본 발명에 따른 시험공정의 언급을 자세히 언급하고 있다. 즉, 이 공정은 아프너(AFNOR)의 엔에프(NF) 피(P) 18-573 아래 동일명의 표준공정과 어떤 점에서 유사하지만 동일하지는 않다.

이런 공정은 일반적인 수단으로서 회전, 스틸드럼, 스틸볼, 특정된 자갈부재와 일정하게 피복된 콘크리트 입방체, 결합없이 점탄성 물질층 특히 탄성중합체와 함께 시험되도록 구성되고 드럼의 회전수의 기능처럼 이들 입방체의 무게 손실로 구성된다.

특히, 회전된 충전량은 각각의 무게0.42∼0.445kg을 갖는 18개 스틸볼, 입방체에 맞도록 시험된 5m 두께의 물질로 피복된 9개 콘크리트 블록으로 구성되고 이 입방체의 총무게는 P이고 단단한 실리카로된 자갈의 무게는 P'이고 P와 동일하며 압축강도 4000바(bar)를 갖는다.

충전량은 33.33 회전/min의 회전속도를 갖는 시험기계의 스틸드럼에 유입된다. 그 기계는 예를 들면 500회전의 규칙적인 간격을 두고 정지된다.

콘크리트 블록과 자갈은 무게가 가해지고 무게의 손실은 P'와 P 각각에 대하여 퍼센트로 기록된다.

본 발명에 따라 안정될 수 있는 점탄성 물질들은 상기 실험공정에 따라 시험기계의 드럼의 1500 회전후 0.2% 이하의 콘크리트 입방체의 무게의 손실을 초래하여야 한다.

그와 같은 물질을 예를 들면 아래표에 따라서 선택되고 동일시되었다.

점탄성 물질은 예를 들면 베이어사 베이텍크 308/309와 베이텍크 310/309 구입하여 두 개의 폴리우레탄이다.

이 폴리우레탄은 즉 솔벤트 없이 폴리에테르 폴리올과 DMI의 직접적인 합중에 의해 직접적으로 얻을 수 있다.

이 폴리우레탄은 예를 들면 유니프리 브랜드(UNIPRE brand)장치와 같은 분사공기의 건조를 갖는 핫-스프레잉 장치(hot-spraying equipment)에 이용될 수 있다.

본 발명에 따라 선택될 폴리우레탄들은 아래와 같은 물리적 기계적 성질을 갖는다.

밀도 : 0.9∼1.1

쇼오 에이 경도(shore A hargness) : 65∼77(표준 DIN 53505 기준에 따라)

신장도 100%에서 탄성율 : 4-5㎫(표준 DIN 53505 기준에 따라)

신장도 300%에서 탄성율 : 7∼10㎫(표준 DIN 53504 기준에 따라)

인장강도 : 10∼16㎫(표준 DIN 53504 기준에 따라)

신장도 : 400%(표준 DIN 53504 기준에 따라)

파열 확대에 대한 저항 : 12∼17KN/m(표준 DIN 53515 기준에 따라)

마모에 대한 저항 : 110∼170㎣(표준 DIN 53512 기준에 따라)

상기 언급된 시험 공정에 따라 선택된 점탄성 물질은 아래 참조 도면에서 설명되고 있다.

제1도에 따르면 발명에 따른 침목 또는 레일 지지부재는 서로 일정한 간격을 두고 떨어져 있으며 금속 타이바(tiebar,2)로 연결된 두 개의 보강된 콘크리트 몸체로 이루어진다. 두 개의 블록의 상단면(1a)상에 서로를 향하여 약간 경사지며 안정되게 홈이 파져 있는 곳에 2개의 레일(3)이 고정되어 있다. 도시되지 않았지만 탄력 있는 패드가 레일과 각 블록 사이에 놓여있다. 두 블록(1)의 저단면(1b)상에 점탄성 또는 탄력성 물질로 이루어진 두 개의 패드(4)가 두 개의 블록(1)의 저단면(1b)의 전표면과 상응하는 부착영역에서 각각 고정된다. 계속해서 두 개의 블록(1)들은 각각 두 개의 패드(4)들 위에 놓이고 그후 자갈(5)에 접촉하게 되고 블록(1)의 전체 저단면(1b)위에 선택된 탄성물질이 상기 블록의 기재 또는 콘크리트에 단단하게 결합된다.

제3도와 제4도에 따르면 한 몸체 콘크리트 침목(1)의 저단면(1b)은 두 개의 분리 부착 영역에서 침목의 기재에 부착되며 두 개의 레일(3)과 각각 마주보도록 배치된 두 개의 완충부재(4a)(4b)와 일치하는 탄성물질의 패드(4)로 덮인다.

제5도는 기어를 스위칭 하기 위한 콘크리트 지지부재를 도시하고 있다.

지지부재의 저단면(1b)은 스위칭 기어의 레일(3)들과 각각 수직으로 배치된 여러개의 완충부재(4a,4b,4c)로 구성된 점탄성 물질의 패트(4)로 부분적으로 덮인다.

제6도는 콘크리트 기재의 한 면에 부착하고 다른 면에 자갈(5)과 접촉하여 부착된 탄성물질 패드(4)로 그것의 단면에 덮인 한 몸체 콘크리트 블록(1)을 도시하고 있다. 제1도에 도시된 것과 같이 본 발명에 따른 지지부재 또는 침목은 제7도에서 설명된 소위 단일 방향 바이브레이터 공정에 따라 시험되었으며 두께 0.5㎝인 베이텍(BAYTEC) 물질로 덮인다.

표준 엔에프 에프 53695에 따라서 디알지(DRG) 경도 17의 최소 계수를 갖는 자갈(51)의 충전이 콘크리트 트렌치(trench,50)에 배치된다.

침목(52)은 자갈의 선단위 트렌치내 평행으로 배치된다. 제한된 길이의 두 개의 레일(54)들이 블록 위에 고착되고 서로 평행을 이루고 침목과 수직으로 고착된다. 두 개의 하중(55)들은 약10㎝의 처짐을 각 레일에 주고 침목에 40KN의 예비 하중을 가하도록 동일 레일의 두 개 단부에 각각 제공된다.

따라서 단일 방향 바이브레타는 빔과 두 개의 레일(54)을 경유하여 실험되도록 침목에 50㎐의 주파수 상태에서 ±45KN의 사인 곡선적 수직힘이 전달된다.

실험은 30분주기내 15분 범위에서와 하루 5시간의 범위에서 각각 200시간동안 침목을 진동시키도록 실험한다. 실험의 말기에서 실험요소의 조건은 콘크리트의 저단면의 경우에서 발견되었다.

이런 실험은 완벽하기 때문에 자갈들이 탄성물질의 기초를 부분적으로 잘랐지만 상기 물질의 층 깨짐 없었던 것이 관찰됐다. 즉 자갈과의 접촉으로부터 블록의 저면을 보호한다. 언급된 결과가 얻어졌다.

두 개의 필수적이고 놀랄만한 결과들은 다음과 같이 관찰되었다.

1) 자갈의 마모가 매우 제한되어 유지되었으며,

2) 자갈의 침하가 없었다.

Claims (4)

1. 비교적 단단한층, 층위에 배열된 자갈과 콘크리트 몸체들의 한면에 배열되고 지지부재에 평행하게 고정된 두 개의 레일(3)과 최소한 한 개의 콘크리트 몸체로 이루어진 레일 지지부재로 구성된 선로는 몸체(1)가 레일(3)을 마주보는 몸체의 저면(1b)에서 점탄성 물질의 패드(4)와 결합되는 종래의 수단에 있어서, 점탄성 물질은 0.9보다 큰 밀도를 갖고 로스엔젤스형 표준시험공정에 따라 실험기계의 드럼의 1500 회전후 0.2%이하의 상기 물질로 덮인 콘크리트 입방체의 무게손실로 표시된 파열 및 마모에 대한 저항값을 갖는 비기공 물질임을 특징으로 하는 선로.
2. 제1항에 있어서, 점탄성 물질의 쇼오에이(shore A)경도가 최소한 65이고 적당하게는 65∼77사이의 범위인 것을 특징으로 하는 선로.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지부재에 제공될 때 얻어진 인공 탄성 중합체가 콘크리트 몸체의 저면에 브러쉬 또는 롤러로 분사, 주입, 도포와 같은 기술중 적어도 한 방법을 이용하여 상기지지부재 층에 부착됨을 특징으로 하는 레일 지지부재를 얻기 위한 방법.
4. 레일(3)을 수납하는 면과 마주보는 그것의 저면에 점탄성물의 패트(4)와 결합된 최소한 한 개의 콘크리트 몸체(1)로 이루어진 선로를 위한 지지부재에 있어서, 점탄성 물질이 0.9 보다 큰 밀도를 갖고 로스엔젠스형 표준 시험공정에 따라 실험기계의 드럼의 1500 회전후 0.2% 이하의 상기 물질로 덮인 콘크리트 입방체의 무게손실로 표시된 파열 및 마모에 대한 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 선로용 레일 지지부재.