KR0175645B1 - Installation of rail tracks in roadways - Google Patents
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Abstract
그 상부면 상에서 차량들이 운행되도록 구성된 레일이 제공되며, 이 레일은 레일(11)의 상부로부터 횡방향으로 뻗어나온 플랜지(17)에 의해서 표면(14)에 지지된다. 레일은 차량의 바퀴가 수용될 그루우브(16)를 가진다. 레일은 비교적 얕은 홈(12)내에서 도로의 표면 안으로 수용되어 있다. 레일상에 부과되는 부하는 상기 표면상에 작용하기 때문에, 레일이 낮은 높이의 형상을 가지며, 그러한 표면에 대한 기판으로 침하되는 일이 없다.There is provided a rail configured to drive vehicles on its upper surface, which is supported on the surface 14 by a flange 17 extending laterally from the top of the rail 11. The rail has grooves 16 in which the wheels of the vehicle are to be received. The rail is received into the surface of the road in a relatively shallow groove 12. Since the load imposed on the rail acts on the surface, the rail has a low height shape and does not sink into the substrate for that surface.
Description
[발명의 명칭][Name of invention]
선로 및 선로에 레일을 설치하는 방법How to install rails on tracks and tracks
[발명의 분야][Field of Invention]
본 발명은 내부에 레일이 설치되어 있는 선로에 관한 것이다. 본 발명의 선로는, 특히 선로 차량 및 경량의 궤도 차량에 의해서 교차되는 부분을 포함하는 지역에서 사용된다.The present invention relates to a track provided with a rail therein. The tracks of the present invention are used in particular in areas comprising sections intersected by track vehicles and lightweight tracked vehicles.
[발명의 배경][Background of invention]
철로의 레일은, 소정의 베이스상에 설치된 밸러스트의 노반(bed) 위에 놓여진 횡방향 침목(transverse sleepers)에 의해 지지되는 I자형 보(I-beam)이다. 선로가 철로를 가로지르는 곳에서는, 선로의 표면이 레일의 상단부의 높이와 동일하고, 레일들간에 공간이 형성된다. 소위 이와같은 레일은, 레일의 폭이 그 깊이에 비해서 훨씬 작은, 높이가 높은 형태를 갖는다.The rail of the railway track is an I-beam supported by transverse sleepers placed on a bed of a ballast installed on a predetermined base. Where the track crosses the track, the surface of the track is equal to the height of the upper end of the rail, and a space is formed between the rails. So-called rails like this have a high height in which the width of the rail is much smaller than its depth.
시가지의 철로에 있어서도, 이와같은 높은 형상 레일(high profile rails)이 통상적으로 사용되고 있다. 따라서, 시가지 선로에서는 대체로 I자형보 이면서도 상부 플랜지에 기차 바퀴에 맞추어질 홈을 갖추고 있는 소위 피닉스 레일(phoenix rail)이 사용되어 왔다. 이러한 레일을 선로상에 설치하고자 할 경우에는, 18cm의 깊이로 놓여지는 레일 밑으로 콘크리이트 노반 혹은 침목을 제공하기 위해서 선로의 표면을 적어도 50cm의 깊이로 파헤쳐야 한다. 이러한 깊은 굴착으로 인해서, 수도 공급로나 전기공급로와 같은 지하 시설들을 재설정해야 하며 일체식으로된 도로구조물을 파괴시킨다. 이러한 굴착 깊이를 절감할 수 있는 방법들이 50년대 말경에 개발되었는데, 그중 하는 동독의 드레스덴(Dresden)에서 개발된 것으로서 약 20cm의 깊이로 (여기에는 용접될 레일의 최소 길이만을 포함함) 콘크리이트 패널에서 레일을 주조하는 것으로서, 또 다른 방법은 부다페스트의 자후멘스키(Dr. Zahumensky)에 의해서 개발된 것이고, 콘크리이트 패널내에 있는 금속 채널안으로 레일을 삽입하며, 매설 깊이는 약 18cm로 다소 낮아졌으며, 레일의 깊이는 약 7cm로 낮아졌다. 이러한 패널구조의 문제점은, 하층토가 단단하지 않을 경우에 패널들이 내려앉거나 진동하는 경향이 있다는 것인데, 상기 드레스덴에서 개발된 구조에 있어서는 이러한 결점이 피닉스형 궤도의 견고함에 의해서 방지되었다. 국제특허출원 공개공보 WO84/00391호에는, 작은 각부(foot)와 넓은 머리부(head)를 갖춘 l자형보로 이루어진 피닉스형 레일이 개시되었다. 머리부를 형성하는 플랜지들이 선로상에 부과되는 모든 하중을 수용하며, 선로는 아스팔트가 깔린 표면에 의해서 형성된 단단한 돌 구조물로 이루어져 있기 때문에, 이러한 피닉스형 레이른 침목 및 다른 기저부의 구조물의 수를 상당히 감소시킬 수가 있다. 그러나 도로 표면은 레일이 기저부상에서 지지될수있도록 굴착되어야 하며, 이렇게 레일이 지지될 때, 도로 표면은 역청의 표면 피복물에 의해 경계가 지워진 깨진 돌로 이루어진 밸러스트로 재형성 된다. 그러나, 깨진돌은 레일의 강도가 침하에 견뎌내지 못한다면 깨진돌이 침하되는 경향이 있으므로, 레일은 더 깊이 설치 되어야만 할 것이다. 미국 특허 제3089650호에는, 상부에 플랜지가 제공된 레일이 개시되어 있는데, 이들 플랜지는 개량 장치에 의해 하중에 대해서 견딜 수 있는 적절한 면적모멘트를 갖는다. 그러나, 이와같은 레일에서는 그 그루브가 바퀴의 플랜지뿐만 아니라 전체 바퀴의 폭을 수용할 수 있도록 넓고, 이와같은 넓은 그루브는 바퀴 플랜지를 수용할 뿐만 아니라 바퀴 폭 전체를 수용하도록 매우 넓기 때문에, 선로를 지나는 차량의 바퀴가 끼워지게 되어 매우 위험한 상황을 제공할 수 있다.Even in urban railways, such high profile rails are commonly used. Therefore, so-called phoenix rails have been used in urban tracks, which are generally I-shaped beams and have grooves in the upper flanges to fit the train wheels. If such a rail is to be installed on the track, the surface of the track must be dug to a depth of at least 50 cm to provide a concrete subgrade or sleeper under the rail placed 18 cm deep. Due to this deep excavation, underground facilities such as water and electricity supply lines have to be reset and the integrated road structures are destroyed. Methods to reduce this depth of drilling were developed in the late 50's, including Dresden, East Germany, with a depth of about 20 cm (including only the minimum length of the rail to be welded). Another method was the casting of rails in, developed by Dr. Zahumensky of Budapest, inserting the rails into a metal channel in the concrete panel, and the embedding depth was somewhat lowered to about 18 cm, The depth of the rail was lowered to about 7 cm. The problem with such a panel structure is that the panels tend to settle down or vibrate when the subsoil is not hard, which, in the structure developed in Dresden, was prevented by the robustness of the Phoenix-type track. International Patent Application Publication No. WO84 / 00391 discloses a phoenix type rail consisting of an l-shaped beam having a small foot and a wide head. The flanges forming the head accommodate all the loads placed on the track, and since the track consists of a solid stone structure formed by an asphalted surface, it significantly reduces the number of these Phoenix-like Lairne sleepers and other base structures. I can do it. However, the road surface must be excavated so that the rails can be supported on the base, and when this rail is supported, the road surface is reformed into a ballast made of broken stone bounded by bitumen surface coating. However, the cracked stone tends to sink if the strength of the rail does not withstand settlement, so the rail will have to be installed deeper. U. S. Patent No. 3089650 discloses a rail provided with a flange at the top, which flange has an appropriate area moment to be able to withstand the load by the retrofitting device. However, in a rail like this, the groove is wide enough to accommodate the width of the entire wheel as well as the flange of the wheel, and such a wide groove is very wide to accommodate not only the wheel flange but also the entire wheel width. The wheels of the vehicle can be fitted to provide a very dangerous situation.
[발명의 요약][Summary of invention]
본 발명은 한쌍의 레일이 설치될 홈을 갖추고 있는 선로를 제공하는 것이며, 상기 레일은 중앙이 움푹한 바아 부분과 이 바아 부분의 상단으로부터 일체식으로 측면으로 연장된 한쌍의 플랜지를 포함하며, 상기 바아 부분은 레일용 차량의 바퀴를 지지하는 상부면내에 그루브를 제공하고 있고, 상기 그루브는 바퀴의 휠을 구비하며, 상기 레일의 깊이가 폭보다 훨씬 작으며, 상기 레일의 상기 바아 부분은 상기 바아 부분을 수용하는 깊이로 상기 도로 표면에 형성되어 있는 얕은 홈안에 설치되며, 상기 플랜지(17)가 상기 레일(11)을 효과적으로 지지하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a track having a groove in which a pair of rails are to be installed, the rail including a centrally recessed bar portion and a pair of flanges integrally extending laterally from an upper end of the bar portion. The bar portion provides a groove in an upper surface supporting the wheel of the vehicle for the rail, the groove having a wheel of the wheel, the depth of the rail is much smaller than the width, and the bar portion of the rail is the bar It is installed in a shallow groove formed in the surface of the road to a depth to receive the portion, characterized in that the flange 17 effectively supports the rail (11).
시가지에서는, 가벼운 철로가 사용되는 것이 보다 바람직한 최근에 11톤의 바퀴 하중을 가지는 40톤의 차량을 운반할 수 있는 선로가 건설되고 있다. 그러한 건설에 드는 비용은 막대한 것이며, 본 발명의 목적은 레일을 설치하기위한 굴착을 최소화시키는 것이다. 플랜지들은 수직방향의 하중을 분산시키고 교차로의 하중에 견디도록 선로를 눌러주며, 바아 부분의 측면들 아래로 누설되는 물로 인한 선로의 손상을 최소화시킨다. 플랜지들이 선로안에 결합되는 리지(ledge)를 갖추고 있으며, 방수를 제공하기 위해서 그리고 부하를 측면으로 흡수하기 위해서 밀봉제를 사용할 수도 있다.In urban areas, tracks are being constructed that can carry 40 tonnes of vehicles with wheel loads of 11 tonnes in recent years, where light rails are more preferred. The cost of such construction is enormous, and the object of the present invention is to minimize the excavation for installing the rails. The flanges push the track to distribute the load in the vertical direction and withstand the load at the intersection, minimizing damage to the track due to water leaking down the sides of the bar portion. The flanges have ledges that fit into the track and sealants may be used to provide waterproofing and to absorb the load laterally.
[도면의 간단한 설명][Brief Description of Drawings]
제1도는 선로내에 끼워져 있는 레일의 단면도.1 is a cross-sectional view of a rail fitted in a track.
제2도는 선로내에 끼워져 있는 한쌍의 레일의 사시도, 그리고2 is a perspective view of a pair of rails fitted in a track, and
제3도는 레일 교차로를 도시한 사시도 이다.3 is a perspective view of a rail intersection.
[바람직한 실시예의 설명][Description of Preferred Embodiment]
제1도에는 철로(14)나 또는 다른 적절한 표면내에 제공된 얕은 홈(12) 안으로 끼워져 있는 레일(11)을 확대한 단면도가 도시되어 있다. 홈은, 예를들어서 4cm의 깊이와 10cm의 폭을 가진다. 레일에는 중앙의 바아 부분(15)이 포함되어 있는데, 이 바아 부분(15)은 그 단면이 대체로 일정한 사다리꼴 형상을 가지며, 사용시에 바아 부분의 최상부가 되는 넓은 표면에 차량바퀴를 수용하기 위한 그루브(16)를 갖추고 있다. 레일의 양쪽에는, 바아 부분으로부터 일체식으로 양측면으로 뻗어나간 플랜지(17)가 제공되어 있다.홈은, 홈의 측면들을 절단시키는 원판형 커터나, 홈의 측면들 사이에 남아있는 재료를 제거시키는 평면 커터등에 의해서 절단되는 것이 바람직하다. 이어서, 홈은 적절한 재료(18)로 채워져서, 레일이 홈안으로 삽입될 때 레일이 재료내에서 안정되게 설치되어, 수직방향의 하중을 플랜지로부터 지지된 레일에 의해서 효과적으로 분산되도록 한다. 레일은 바람직하게는 코르케라스트(Corkelast)에 의해 제공되는 것과 같은 일정한 탄성도를 가지고 있는 접착본드 또는 기계적 수단 등에 의해서 고정될 수 있다. 접착제의 밀봉성을 향상시키고 레일이 측방향으로 변위되는 것을 방지하기 위해서, 양 플랜지의 밑면에는 리브(ribs)나 얕은 홈을 제공할 수도 있다. 레일은 용접이나 다른 수단에 의해서 그 단부들이 서로 연결되어서 연속하는 궤도를 형성하며,열팽창등의 문제점을 피하도록 인장된 상태로 놓여진다. 제2도에 도시된 바와같이 통상적으로 한쌍의 레일이 사용되는데, 정확한 간격을 제공하기 위해 갱 커터(ganged cutter)에 의해서 홈이 절단될 수도 있다. 도시되지는 않았지만 침목들이 일정한 간격을 두고서 제공되어서 궤간 한정 장치(gauge defining device)를 형성하여, 이들은 홈의 선로 표면 아래로 수용된다.1 shows an enlarged cross-sectional view of a rail 11 fitted into a shallow groove 12 provided in a rail 14 or other suitable surface. The groove has, for example, a depth of 4 cm and a width of 10 cm. The rail includes a central bar portion 15, which has a substantially trapezoidal cross-section in its cross-section, and has grooves for accommodating the vehicle wheels on a wide surface which is the top of the bar portion in use. 16). Both sides of the rail are provided with flanges 17 which extend integrally on both sides from the bar portion. The groove is a disk cutter which cuts the sides of the groove or removes material remaining between the sides of the groove. It is preferable to cut | disconnect with a plane cutter etc. The groove is then filled with a suitable material 18 so that when the rail is inserted into the groove, the rail is securely installed in the material so that the vertical load is effectively distributed by the rail supported from the flange. The rail may be secured by adhesive bonds or mechanical means or the like, preferably having a certain degree of elasticity such as that provided by Corkelast. In order to improve the sealability of the adhesive and to prevent the rail from displacing laterally, ribs or shallow grooves may be provided on the underside of both flanges. The rails are joined together by welding or other means to form a continuous raceway, which is placed in tension to avoid problems such as thermal expansion. As shown in FIG. 2, a pair of rails is typically used, with the grooves being cut by a ganged cutter to provide the correct spacing. Although not shown, the sleepers are provided at regular intervals to form a gauge defining device, which is received below the track surface of the groove.
교차로의 혼잡을 피하거나 레일에 의해서 형성되는 미끄러운 금속성 충돌에 의해 페달식 2륜차나 자동차 등이 불편해지는 것을 방지하기 위해서, 레일(11)간의 공간에는 타맥(tarmac)(20) 등의 선로표면 재료의 얇은 층에 의해서 그 높이가 레일의 상단에 이를 때까지 높게 구성되어 있다. 플랜지를 선로 표면의 플랜지용 홈에 제공하여서, 플랜지의 높이를 선로와 거의 동일한 평면상에 놓여지게 하여 단지 플랜지의 양 옆에 타맥등의 재료를 채워넣는 방법도 가능하다. 혹은 플랜지를 레일의 상단의 아랫쪽으로 위치시켜서, 레일의 상부가 선로와 동일 평면상에 놓여지도록, 플랜지의 상부에 타맥등의 재료를 제공하여 금속의 노출을 최소화시킬 수도 있다.In order to avoid congestion at intersections or to prevent inconvenience of pedal type motorcycles or automobiles due to slippery metallic collisions formed by the rails, track surface materials such as tarmacs 20 are provided in the spaces between the rails 11. It is made up of a thin layer of metal until its height reaches the top of the rail. It is also possible to provide flanges in the grooves for the flanges of the track surface so that the heights of the flanges lie on substantially the same plane as the tracks so as to only fill materials such as tarmacs on both sides of the flanges. Alternatively, the flange may be positioned below the top of the rail so that the top of the flange is provided with a material such as a tarmac so that the top of the rail is flush with the track, thereby minimizing metal exposure.
제3도는 주조 등에 의해 형성된 교차 구조물(junction piece)을 도시하고 있는데, 일정한 각선로 교차하는 2개의 레일(21 및 22)를 포함하고 있으며, 각각의 레일에는 중앙의 교차점(23)을 가로지르며 뻗어있는 홈이 제공되어 있다. 보다 복잡한 배열로 교차부분이 형성된 곳에서는 특정한 고려가 있어야하는데 예를들면, 종래의 피닉스 궤도(phoenix tracks)등이 제공될 수도 있으나, 가장 바람직한 것은 제3도에 제공된 것이다.3 shows a junction piece formed by casting or the like, which includes two rails 21 and 22 intersecting at regular angles, each rail extending across a central intersection 23. Home is provided. Where cross-sections are formed in more complex arrangements, certain considerations must be taken, for example conventional phoenix tracks or the like may be provided, but the most preferred one is provided in FIG.
본 발명은 주로 선로 주행 차량 및 궤도 차량이 함께 다니는 곳에서 이용된다. 그러한 상황은 시가지 선로(tramways)나 경량의 도시 철로등에서 찾을 수 있다. 그러한 선로에는 갈라진 궤도나 주라인의 철로들이 포함되어 있으며, 레일이 놓여지는 선로는 중량의 콘크리이트, 석판(stone slabs), 패널, 또는 심지어 연속하는 콘크리이트 기저부 등으로 이루어질 수도 있으며, 그러한 콘크리이트 선로에 있어서는 홈이 확장 연결부의 형태로 제공될수도 있지만, 습한 콘크리이트를 깔아놓거나 제조하는 과정에서 홈이 형성될 수도 있다. 예를들면, 이러한 홈들은 슬립형 페이버(slip-form paviour)또는 다른 기계에 의해 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 높이가 낮은 형태의 레일은, 궤도가 전력을 사용하거나 궤간 변환(gauge conversion)이 가능한 경우에는 기존의 궤도 베드를 하강시켜서 기존의 터널에 있는 벽의 기저부를 노출시킬 수 있도록 기저부를 하강시킬 필요가 없기 때문에, 종래의 철로 궤도에 비해서 레일의 높이를 감소시킨데 따른 장점을 제공한다.The present invention is mainly used where the track driving vehicle and the track vehicle travel together. Such a situation can be found in tramways or lightweight urban railways. Such tracks include cracked tracks or mainline tracks, and the tracks on which the rails are laid may consist of heavy concrete, stone slabs, panels, or even continuous concrete bases. In the track, grooves may be provided in the form of expansion joints, but grooves may be formed in the process of laying or manufacturing wet concrete. For example, these grooves may be formed by slip-form paving or other machines. The low-profile rail according to the present invention has a base that allows the base to be exposed by lowering the existing track bed when the track uses power or gauge conversion. Since it does not need to be lowered, it offers the advantage of reducing the height of the rail compared to conventional rail tracks.
레일이 절연된다면, 레일은 교통신호나 전력공급에도 이용될 수가 있다. 그러나, 이와같은 방법으로는 충분한 전력을 공급할 수는 없고 단지 레일을 복귀 경로로서 이용할 수 있을 것이며, 이에 따라서 다른 시설등과 서로 간섭되는 전류의 접지부 누설을 피할 수 있도록 레일을 일정한 간격으로 낮은 저항을 가지는 접지 케이블에 접속시키는 것이 바람직할 것이다.If the rails are insulated, the rails can also be used for traffic signals or power supply. However, this method does not provide enough power and only the rails can be used as return paths, thus reducing the resistance of the rails at regular intervals so as to avoid leakage of grounding currents that interfere with each other. It would be desirable to connect to a ground cable having
레일의 횡단면은 그 용도에 따라서 달라진다. 그루브의 형태는 교통 혼잡에 적합하도록 형성되어 있는데, 이러한 그루브는 바퀴와 결합되어 차량을 지지할수 있을 뿐만 아니라, 이러한 그루브와 결합한 스티어링 바퀴들을 조정하여 지지 바퀴에 조향 정보를 전달한다. 중앙의 바아 부분의 깊이는 적절한 홈을 제공할 수 있도록 충분히 깊으며, 통상적으로 약 7cm의 깊이를 가지며 선로안에서의 홈의 깊이는 약 4cm 정도가 수용되고, 약 10cm의 폭을 가지는데, 레일을 선로로부터 지지하기에 충분할 정도의 부하 지지용량을 고려하여 플랜지들이 충분한 거리만큼 뻗어나와서, 종래의 구조와는 달리 레일의 바닥부에 수직방향의 부하가 가해짐으로써 레일이 침하(settlement)됨이 없이 레일에 작용하는 수직 및 수평 방향의 부하가 선로의 상부면에 작용한다.The cross section of the rail depends on its use. The groove is shaped to be suitable for traffic congestion. The groove is not only coupled to the wheel to support the vehicle but also adjusts the steering wheels associated with the groove to transmit steering information to the support wheels. The depth of the central bar portion is deep enough to provide adequate grooves, typically about 7 cm deep and about 4 cm deep in the track and about 10 cm wide. The flanges are extended by a sufficient distance in consideration of the load carrying capacity sufficient to be supported from the track, so that unlike the conventional structure, a vertical load is applied to the bottom of the rail so that the rail is not settled. Vertical and horizontal loads acting on the rail act on the top surface of the track.
플랜지들이 바아 부분으로부터 편향되게 혹은 그 아래로 내려앉아있고, 바아 부분 뿐만 아니라 플랜지들도 선로 안에 수용되어 있는 경우라 할지라도, 수직방향의 부하는 선로의 상부면 근처에 작용된다. 선로를 건설하는중에 흠을 형성하거나 선로의 건설중에 레일이 설치될 수 있는 경우에는, 플랜지를 선로 안으로 삽입시켜서, 선로의 높이를 의도적으로 높이지 않고서 선로의 최종 표면이 플랜지를 덮도록 하는 것이 바람직할 것이다.Even if the flanges are deflected from or below the bar portion and the bar portion as well as the flanges are accommodated in the track, the vertical load is applied near the top surface of the track. In the event that a fault is formed during the construction of the track or a rail can be installed during the construction of the track, it is desirable to insert the flange into the track so that the final surface of the track covers the flange without intentionally raising the height of the track. something to do.
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