KR100308408B1 - 패드형콘크리트침목및그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패드가 부착된 콘크리트 침목을 제조하는 신규한 방법과 그 방법으로 제조된 패드형 콘크리트 침목을 개시한다.

종래에는 접착 또는 볼팅으로 패드를 부착하여 패드가 쉽게 분리되었던 바, 본 발명에서는 면외로 돌출부를 가지는 메시에 의해 패드의 발포성형 및 콘크리트 침목의 양생시 양자와 일체로 형성함으로써, 안정된 패드의 부착이 가능하여 사용 수명이 긴 패드형 콘크리트 침목을 제공한다.

Description

패드형 콘크리트 침목 및 그 제조방법

본 발명은 철도 건설에 사용되는 침목과 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 패드(pad)을 가지는 패드형 콘크리트 침목과 그 제조방법에 관한 것이다.

일반 철도나 전철등 철도의 구성은 대략 도 1에 도시된 바와 같은 바, 정지된 지반(E)상에 완충과 하중 분담을 위해 자갈이나 깬 파쇄석 등을 깔아 밸러스트(ballast;B)를 형성한 뒤, 이 밸러스트(B) 상에 침목(S)을 놓아 레일(R)을 수평상태로 설치하게 된다.

열차(T)의 차륜(W)은 이 레일(R)상을 주행하게 되고, 그 하중과 진동은 침목(S)을 통해 밸러스트(B)에서 분산된 후 지반(E)에 전달된다.

여기서 침목(S)의 재질로는 종래 주로 목재가 사용되어 왔으나, 목재는 강도와 내구성이 낮아 잦은 교체가 필요할 뿐아니라 임목자원의 고갈로 그 경제성이 낮아져, 최근에는 주로 콘크리트로 침목(S)을 제조하고 있다.

콘크리트 침목(S)은 도 2에 도시된 바와 같이 그 내부에 철근이나 피아노선등의 인장재(N)를 설치하여 구성되는데, 고하중을 받는 침목(S)은 주로 피아노선을 인장재(N)로 하여 프리스트레스를 도입시킨 PC(프리 캐스트) 콘크리트방식으로 제조된다.

PC 콘크리트 침목(S)은 목재에 비해 강도와 내구성이 높아 경량으로 구성할 수 있으나, 목재가 외부 하중이나 기진력을 흡수할 수 있는 탄성(resilient) 재질인데 비해 PC 콘크리트는 강체(剛體)에 가까운 재질이므로 진동과 충격 흡수력이 낮은 문제가 있다.

콘크리트 침목(S)의 특성에 따른 열차(T)의 진동 및 충격력의 흡수와 피로 균열등의 문제를 방지하기 위해, 콘크리트 침목(S)의 하부에 고무등 탄성재질로 구성된 패드(pad;P)를 부착한 패드형 콘크리트 침목(S)이 널리 사용되고 있다.

패드(P)의 재질로는 최근 고무보다는 내압력과 내구성이 높은 발포 폴리우레탄등의 발포수지가 주로 사용된다.

이러한 패드(P)는 도 2의 좌측에 도시된 바와 같이 침목(S)의 하부에 접착되거나, 우측에 도시된 바와 같이 침목(S) 내에 앵커볼트(anchor bolt;A)를 설치하여 패드(P)를 볼팅(bolting)하는 방법으로 부착된다.

그런데 이와 같은 방법들은 패드(P)의 부착이 번거로울 뿐만 아니라 열차(T)의 고하중이 반복되는 사용환경에서 접착된 패드(P)의 접착이 쉽게 떨어지게 되며, 볼팅 부위는 패드(P)에 노치(notch)을 형성하게 되므로 역시 패드(P)를 침목(S)에 장기간 안정되게 유지하지 못하게 된다.

이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 패드의 부착이 용이하고 침목으로부터 분리되지 않는 침목을 제공하는 것이다.

제1도는 침목의 역할 및 구성을 보이는 철도의 단면도,

제2도는 종래의 패드형 콘크리트 침목을 보이는 단면도,

제3(a)도 내지 (d)도는 본 발명 방법을 보이는 순차적 단면도들,

제4(a)도 내지 (d)도는 본 발명 구성에 적합한 메시들의 여러 가지 구성을 보인 단면도들이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

S : (콘크리트) 침목 S' : 콘크리트

N : 인장재 P : 패드(pad)

1 : 메시(mesh) 2 : 돌출부

3,4 : (메시의) 씨줄 및 날줄

이와 같은 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 패드형 침목 제조방법은, 밑면에 충격흡수용 탄성소재의 패드가 부착된 패드형 콘크리트 침목 제조방법에 있어서, 양면에 다수의 돌출부가 돌기된 망상(網狀) 조직의 메시 하면으로 가압하면서 수지를 발포성형하여 상기 메시를 그 하면의 돌출부가 매설되도록 상기 패드에 접합하는 패드 성형 및 메시 접합단계와; 상기 메시가 버합된 패드의 메시 면으로 가압하면서 콘크리트를 양생하여 상기 패드를 그 패드에 접합된 메시 상면의 돌출부가 매설되도록 상기 침목 밑면에 접합하는 침목 양생 및 패드 접합단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그러면 메시의 돌출부가 패드의 발포수지와 침목의 콘크리트 내에 매립(埋立)된 상태가 되므로 이 메시의 앵커링(anchoring) 작용에 의해 패드가 일체로 부착된 콘크리트 침목이 완성된다.

이에 따라 본 발명은 제조가 용이하고 사용수명이 긴 패드형 콘크리트 침목을 제공하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 패드형 콘크리트 침목은, 상,하면에 다수의 돌출부들을 형성하는 망상(網狀) 조직으로 이루어져, 그 상,하면의 각 돌출부들이 각각 매설되도록 하면에 상기 패드가 접합되고 상면은 상기 침목의 밑면에 접합되어 상기 패드를 상기 침목에 부착하는 메시를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

[실시예]

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질것이다.

도 3(a)에서, 몰드(mold;M1) 내에는 패드(P)를 형성할 수지(P')가 주입 및 발포되는데, 이 수지(P')의 발포가 완료되어 아직 경화가 개시되지 않은 시점에서 수지(P')의 상면에는 돌출부(2)를 가지는 메시(1)가 위치하여, 도 3(b)와 같이 가압상태로 패드(P)를 성형하게 된다.

패드(P)의 경화가 완료되면 그 일측 표면에는 메시(1)의 돌출부(2)가 노출된 상태로 메시(1)가 일체화된 패드(P)가 구성된다.

다음 이 패드(P)을 침목(S)의 몰드(M2)측으로 이송해가는데, 몰드(M2) 내에 는 침목(S)을 구성할 인장재(N)와 보강재(N')가 배열되어 소정의 인장력이 도입된 상태로 콘크리트(S')가 타설되어 아직 양생을 개시하기 전이다.

도 3(c)와 같이 이 침목(S)상에서 패드(P)의 메시(1)측을 침목(S)을 향하여 가압한 뒤, 콘크리트(S')를 양생시킨다.

그러면 도 3(d)와 같이 메시(1)에 의해 패드(P)와 침목(S)이 일체로 접합된 콘크리트 침목이 완성된다.

여기서 메시(1)는 그 양측 면외로 돌출하는 돌출부(2)에 의해 패드(P)의 발포수지와 침목(S)의 콘크리트(S') 내에 매립되어 앵커링(anchoring)작용을 하게 된다. 따라서 메시(1)의 구조강도가 패드(P)보다 크다면 이 침목(S)의 사용수명은 패드(P) 재질자체의 내구성에 의해 결정되며, 패드(P)의 부착상태에 의해 그 수명이 저하되지 않게 된다.

예를들어 패드(P)가 발포 폴리우레탄 등 발포수지로 구성되는 경우, 메시(1)는 바람직하기로 폴리우레탄 등의 합성수지나 필요에 따라 금속망으로 구성된다.

도 4에는 이러한 메시(1)의 구성에 적절한 구조들을 예시하고 있는 바, 먼저 도 4(a)의 구성은 도면의 전후 및 좌우로 연장되는 메시(1)의 씨줄(3)과 날줄(4)이 각각 소정높이(h)만큼 돌출되도록 굴곡된 돌출부(2)을 형성하도록 된 구성이다. 이러한 구성은 합성수지나 금속선에 의한 철망의 직조방식에 의해 구성할 수 있다.

도 4(b)의 구성은 씨줄(3)과 날줄(4) 중 적어도 어느 하나가 코일(coil)형태로 구성되어 소정 높이(h)의 돌출부(2)를 면외로 형성한 구성이다.

도 4(c)의 구성은 씨줄(3)과 날줄(4)이 모두 불규칙한 형태로 구성되어 돌출부(2)의 높이가 불규칙한 구성이다. 이와 같은 구성은 합성수지나 금속선에 의해 망을 직조한 후 이를 가압 성형등에 의해 소성가공함으로써 구성할 수 있다.

한편 도 4(d)의 구성은 부직포와 같이 불규칙한 형상의 단위선을 가압하는 등의 방법으로 구성한 것으로, 다른 망 직조방식에 비해서 그 제조가 간단하지만 가압방향에 직교하는 방향으로의 전단강도가 다소 약하므로 사용시 부착강도의 확인이 필요하다.

이상에 보인 바와 같이 본 발명에 의하면 콘크리트 침목에 패드를 일체로 부착하여 그 부착상태를 안정되게 유지함으로써 패드형 콘크리트 침목의 사용수명을 연장시키고, 그 결과 침목의 불량에 의한 열차의 진동 등의 부차적 문제와, 침목 교체를 위한 원가 및 운행제한의 문제를 해결한다.

Claims (2)

1. 밑면에 충격흡수용 탄성소재의 패드가 부착된 패드형 콘크리트 침목 제조방법에 있어서, 양면에 다수의 돌출부가 돌기된 망상(網狀) 조직의 메시 하면으로 가압하면서 수지를 발포성형하여 상기 메시를 그 하면의 돌출부가 매설되도록 상기 패드에 접합하는 패드 성형 및 메시 접합단계와; 상기 메시가 접합된 패드의 메시 면으로 가압하면서 콘크리트를 양생하여 상기 패드를 그 패드에 접합된 메시 상면의 돌출부가 매설되도록 상기 침목 밑면에 접합하는 침목 양생 및 패드 접합단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패드형 콘크리트 침목 제조방법.
2. 밑면에 충격흡수용 탄성소재의 패드가 부착된 패드형 콘크리트 침목에 있어서, 상,하면에 다수의 돌출부들을 형성하는 망상(網狀) 조직으로 이루어져, 그 상,하면의 각 돌출부들이 각각 매설되도록 하면에 상기 패드가 접합되고 상면은 상기 침목의 밑면에 접합되어 상기 패드를 상기 침목에 부착하는 메시를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패드형 콘크리트 침목.