KR100369639B1

KR100369639B1 - 자갈도상용 ｐｃ침목 고정쇠

Info

Publication number: KR100369639B1
Application number: KR10-1999-0051387A
Authority: KR
Inventors: 장영길
Original assignee: 장영길
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2003-01-29
Also published as: CN1420955A; EP1234074A4; US6685100B1; AU1896601A; CN1205389C; KR20010047257A; WO2001036748A1; EP1234074A1

Abstract

자갈도상용 PC침목의 콘크리트양생시 철도레일의 플랜지를 압착지지하여 열차 운행시 발생되는 수직 및 수평방향으로의 동적하중 및 진동을 3점 지지로 분산시켜 상쇄시키는 클립이 고정되는 고정쇠의 체결부가 매설되어 철도레일을 PC침목위에 용이하게 체결할 수 있도록 한 것이다.

열차 운행시 발생되는 수직 및 수평방향으로의 가압력을 3점지지로 분산시켜 상쇠시키도록 철도레일의 플랜지를 압착지지하는 소정형상의 클립 삽입부가 밀착삽입되는 장공형상의 고정공이 수직방향으로 형성되는 고정플레이트와, 상기 고정플레이트하단에 일체형으로 연장형성되어 PC침목에 매설되는 체결부와, 상기 고정플레이트와 상기 체결부의 경계부위에 돌출형성되며, 상기 철도레일의 플랜지밑면에 안착되어 상기 철도레일과 상기 PC침목이 직접 접촉되는 것을 차단하여 열차 통행시 발생되는 충격 및 진동이 상기 PC침목에 전달되는 것을 방지하는 연장편을 구비한다.

이로 인해, 자갈도상용 PC침목의 콘크리트양생시 철도레일의 플랜지를 압착지지하여 열차 운행시 발생되는 수직 및 수평방향으로의 동적하중 및 진동을 3점 지지로 분산시켜 상쇄시키는 클립이 고정되는 고정쇠의 체결부가 매설되어 철도레일을 PC침목위에 용이하게 체결할 수 있다. 철도레일을 PC침목에 설치시 별도의 전용장비 사용이 불필요하여 작업성을 향상시킬 수 있다. 고정쇠를 이용하여 철도레일을 PC침목위에 설치후 열차 통행시 반복적으로 발생되는 수직하중 및 충격으로 인해 고정쇠가 PC침목으로 부터 이완되는 것을 방지함에 따라 진동 및 충격 발생되는 것을 최소화하여 선로 및 역사주변의 쾌적한 환경을 조성할 수 있도록 한 이점을 갖는다.

Description

자갈도상용 ＰＣ침목 고정쇠{fixing metal of PC sleeper of ballast roadbed}

본 발명은 자갈도상용 PC침목 고정쇠에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자갈도상용 PC침목의 콘크리트양생시 철도레일의 플랜지를 압착지지하여 열차 운행시 발생되는 수직 및 수평방향으로의 동적하중 및 진동을 3점 지지로 분산시켜 상쇄시키는 클립이 고정되는 고정쇠의 체결부가 매설되어 철도레일을 PC침목위에 용이하게 체결할 수 있도록 한 자갈도상용 PC침목 고정쇠에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의해 PC침목에 철도레일을 고정시키는 것을 나타내는 개략도 이다.

도시된 바와 같이, 콘크리트도상 또는 자갈도상에 설치되는 PC침목(1)위에 금속판으로 형성된 상판부재(2)(base plate)가 PC침목(1)에 매설되는 체결부재(3)에 의해 장착되며, 고정공(4)이 일측에 관통형성된 고정플레이트(5)가 상판부재(2)상에 체결부재(3)에 의해 장착되며(또는 용접에 의해 상판부재(2)상에 고정됨), 자체의 일단이 고정공(4)에 삽입되는 소정형상의 클립(7)의 타단이 철도레일(8)의 플랜지(8a)상에 안착되는 가압판(9)을 압착지지하여 철도레일(8)을 고정하며, 철도차량의 반복적인 운행시 수직방향으로 발생되는 동적하중 및 진동을 흡수하여 열차의지반진동을 감쇠시키도록 탄성력을 갖는 평판형의 절연성 패드(10)가 철도레일(8)과 상판부재(2)사이에 게재된 것이다.

따라서, 열차가 철도레일(8)위를 소정속도로 운행하는 경우 발생되는 수직하중이 철도레일(8) 및 PC침목(1)을 통하여 지면에 전달되며, 이와 동시에 철도레일(8)의 플랜지(8a)부위를 압착지지하는 클립(7)의 타단부 및 고정플레이트(5)의 고정공(4)에 삽입되는 클립(7)의 일단부가 수직방향으로의 하중을 전달받아 레일(8)을 지지할 수 있게된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 자갈도상용 PC침목의 콘크리트양생시 철도레일의 플랜지를 압착지지하여 열차 운행시 발생되는 수직 및 수평방향으로의 동적하중 및 진동을 3점 지지로 분산시켜 상쇄시키는 클립이 고정되는 고정쇠의 체결부가 매설되어 철도레일을 PC침목위에 용이하게 체결할 수 있도록 한 자갈도상용 PC침목 고정쇠를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 철도레일을 PC침목에 설치시 별도의 전용 장비 사용이 불필요하여 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 자갈도상용 PC침목 고정쇠를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 고정쇠를 이용하여 철도레일을 PC침목위에 설치후 열차 통행시 반복적으로 발생되는 수직하중 및 충격으로 인해 고정쇠가 PC침목으로 부터 이완되는 것을 방지함에 따라 진동 및 충격 발생되는 것을 최소화하여 선로 및 역사주변의 쾌적한 환경을 조성할 수 있도록 한 자갈도상용 PC침목 고정쇠를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의해 PC침목에 철도레일을 고정시키는 것을 나타내는 개략도,

도 2는 본 발명에 의한 자갈도상용 PC침목 고정쇠의 개략도,

도 3은 본 발명에 의한 자갈도상용 PC침목 고정쇠의 사용상태도,

도 4는 본 발명에 의한 자갈도상용 PC침목 고정쇠를 이용하여 철도레일을 고정시 사용되는 클립의 개략도,

도 5는 본 발명에 의한 자갈도상용 PC침목 고정쇠의 다른 실시예시도,

도 6은 본 발명에 의한 자갈도상용 PC침목 고정쇠의 또다른 실시예시도,도 7(a,b,c,d)는 본 발명에 의한 고정쇠에 의해 고정되는 클립의 상세도,도 8은 본 발명에 의한 고정쇠와 클립의 결합관계를 상세하게 나타내는 도면,도 9는 본 발명에 의한 도 5의 고정쇠에 의해 고정되는 클립의 개략도,도 10은 본 발명에 의한 도 5의 고정쇠와 도 9의 클립의 결합관계를 상세하게 나타내는 도면,도 11은 본 발명에 의한 도 6의 고정쇠에 의해 고정되는 클립의 개략도,도 12는 본 발명에 의한 도 6의 고정쇠와 도 11의 클립의 결합관계를 상세하게 나타내는 도면이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

20; 철도레일

20a; 플랜지

21; PC침목

22; 클립

23; 고정공

24; 고정플레이트

25; 체결부

27; 연장편

전술한 본 발명의 목적은, 레일의 플랜지를 가압지지하는 클립 일단이 결합되는 고정공이 형성되는 고정플레이트와, 상기 고정플레이트 하방으로 연장형성되며 PC침목에 매설되는 체결부와, 상기 고정플레이트와 체결부의 경계부위에 형성되어 상기 레일과 PC침목이 접촉되는 것을 차단하는 연장편을 구비하는 자갈도상용 PC침목 고정쇠에 있어서,레일(20)의 플랜지(20a)를 가압지지하는 압착부(22b)와, 상기 압착부(22b)와 일체로 연장형성되어 고정공에 결합되는 "ㄷ"자 형상의 삽입부(22a,22c)로 이루어진 클립(22)의 삽입부(22a,22c)가 2지점에서 밀착지지되도록 결합지지되는 장공형상의 고정공(23)이 고정플레이트(24)에 전후방향으로 관통형성된 것을 특징으로 하는 자갈도상용 PC침목 고정쇠를 제공함에 의해 달성된다.바람직한 실시예에 의하면, 상기 고정공(23)은 그 장공형 단면이 수평방향으로 배치되도록 형성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 고정공(23)은 그 장공형 단면이 1도 내지 90도 범위내에서 레일(20)측으로 기울어지도록 형성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 고정공(23)은 그 장공형 단면이 레일(20)측으로 45도 경사각으로 기울어지도록 형성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 설명하되, 이는 본원 기술내용의 이해를 돕기 위하여 동업종 분야에서 통상의 지식을 가진자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본원의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명은 자갈도상에 설치되는 PC침목(21)에 형성되어 철도레일(20)의 좌측 또는 우측 플랜지(20a)부를 압착지지하도록 클립(22)이 고정되는 소정형상을 갖는 자갈도상용 PC침목 고정쇠에 관련된다.

전술한 PC침목 고정쇠는, 자체의 상단에 형성되어 철도레일(20)의 플랜지(20a)부를 압착지지하도록 소정형상의 클립(22)의 삽입부(22a)가 삽입되는 장공형상의 고정공(23)이 형성되는 고정플레이트(24)와, 고정플레이트(24)하단에 일체형으로 연장형성되어 PC침목(21)에 매설되는 체결부(25)와, 전술한 고정플레이트(24)와 체결부(25)의 경계부위에 돌출형성되며 철도레일(20)의 플랜지(20a)밑면에 안착되어 철도레일(20)과 PC침목(21)이 직접 접촉되는 것을 차단하여 열차 통행시 발생되는 충격 및 진동이 PC침목(21)에 전달되는 것을 방지하는 연장편(27)을 구비하여 형성된다.

이때, 전술한 고정공(23)은 열차 통행시 발생되는 수직 및 수평방향으로의 가압력에 대항하여 철도레일(20)의 플랜지(20a)를 고정지지할 수 있도록 소정형상의 클립(22)의 삽입부(22a)(22C)상하면이 밀착되어 고정되는 상하측지지부(23a,23b)로서 이루어진 장공형상으로 형성된다.

전술한 체결부(25)는 PC침목(21)에 매설후 열차 운행으로 인해 반복적으로 발생되는 수직하중 및 진동에 의해 PC침목(21)으로 부터 이완되는 것을 방지할 수있도록 상광하협형상으로 반복 형성된다.

미 설명부호 28은 전술한 클립(22)의 압착부(22b)에 의해 철도레일(20)의 플랜지(20a)부를 압착시 가압력을 증가시키도록 안착되는 가압플레이트, 29는 철도레일(20)의 플랜지(20a)와 PC침목(21)상면사이에 장착되어 열차 운행시 발생되는 충격 및 진동을 상쇄시켜 PC침목(21)에 전달되는 것을 감쇠시키는 완충부재 이다.

이하에서, 본 발명에 의한 자갈도상용 PC침목 고정쇠의 작동을 첨부도면을 참조하여 설명하면 아래와 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, PC침목(21)의 콘크리트양생시 전술한 PC침목 고정쇠의 상광하협형상으로 반복되는 체결부(25)를 매설하되, 체결부(25)는 고정플레이트(24)와 체결부(25)사이의 경계부위에 형성되는 연장편(27)이 철도레일(20)을 향하는 방향으로 매설된다.

따라서, 자체의 체결부(25)가 PC침목(21)에 매설되어 대향되게 고정되는 좌우측 고정쇠의 고정플레이트(24)사이에 완충부재(29)를 안착시킨후, 완충부재(29)위에 철도레일(20)을 안착시키며, 전술한 고정플레이트(24)에 형성된 장공형상의 고정공(23)에 열차 운행시 발생되는 수직 및 수평방향으로의 가압력에 대항하도록 클립(22)의 삽입부(22a,22c)가 밀착되도록 삽입된다. 이와 동시에 클립(22)의 압착부(22b)가 전술한 철도레일(20)의 플랜지(20a)위에 안착되는 가압플레이트(28)를 3점식으로 가압지지하게 된다.

따라서, 열차 운행시 클립(22)에 상방향으로 작용하는 반력과 수직방향으로 작용하는 가압력의 경계부위에 반복적으로 누적되는 피로를 3점 지지로 인해 분산시켜 감쇄시킴에 따라 클립(22)의 사용수명을 연장시킬 수 있는 것이다.

이로 인해, 전술한 철도레일(20)을 설치하는 전반적인 공사비용 및 인건비용을 대폭적으로 절감시킬 수 있게되는 것이다.

또한, 전술한 PC침목(21)에 매설되는 고정쇠의 고정플레이트(24)와 체결부(25)사이의 경계부위에 형성되는 연장편(27)이 전술한 철도레일(20)의 플랜지(20a)밑면에 안착되므로, 철도레일(20)과 PC침목(21)이 직접 접촉되는 것을 차단하여 열차 운행시 반복적으로 발생되는 수직하중 및 진동이 PC침목(21)에 직접적으로 전달되는 것을 차단할 수 있게된다.

이로 인해, 철도 운행시 발생되는 충격 및 진동을 최소화하여 선로 및 역사주변의 쾌적한 환경을 조성할 수 있게되는 것이다.

도 5는 본 발명에 의한 자갈도상용 PC침목 고정쇠의 다른 실시예시도 이다.

도시된 바와 같이, 전술한 고정플레이트(24)에 형성되는 고정공(23)은 철도레일(1)측으로 1°내지 90°각도범위내에서 소정각도로 경사지게 형성된다. 더욱 바람직하기로는 45°각도로 경사지게 형성된다. 이때 전술한 고정공(23)에 삽입되는 클립(22)의 삽입부(22a)는 도 9에 나타낸 바와 같이 45°각도로 경사지게 형성됨은 물론이다. 덧붙여, 이와 같은 경우의 고정쇠의 고정공(23)과 클립(22)의 결합관계는 상세하게 도 10에 나타낸다.상기 클립(22)의 압착부(22b)에 의한 레일(20)의 플랜지(20a)를 압착지지하는 지지점과, 클립(22)의 삽입부(22a,22c)와 밀착지지되는 고정공(23)의 상하측지지부(23a,23b)의 지지점을 각각 연결하는 직각삼각형의 응력관계가 형성되는 3점 지지방식이 성립되는 것이다.이때, 레일(20)의 압착지지점과 고정공(23)사이의 거리와 높이는 통상적인 레일과 차륜간의 제한적인 공간조건으로 인해 일정한 것이며, 다른 한점의 지지점 역시 레일의 체결구조 특성상 동일한 것이다.즉, 장공의 고정공(23)에 밀착결합되는 클립(22)의 3점지지방식과, 고정공(23)의 각도 차이에 의해 의해 열차의 저속(100km/hr이하), 중속(100-200km/hr) 및 고속(200km/hr이상)까지 대응할 수 있도록 레일 체결력이 상이하게 된다.즉 고정공(23)의 경사각도가 1도인 경우에는 고정공(23)에 삽입되는 클립(22)과 고정공(23)의 각이 저각으로서 지렛대의 원리에 의해 클립(22)을 통한 응력전달력이 작아 체결력이 낮게 된다. 고정공(23)의 경사각도가 1도 내지 30도인 경우에는 클립의 체결력이 낮게되어 저속구간에 적용되며, 고정공(23)의 경사각도가 45도인 경우에는 중속구간에 적용되며, 고정공(23)이 90도인 경우에는 클립의 체결력이 최고치에 이르는 고속구간에 해당되며, 90도를 초과하는 둔각인 경우에는 체결력이 더이상 증가하지는 않게되며 이는 삼각형의 밑변이 일정하고 높이가 일정한 상태에서 형태변화는 넓이가 동일하게되는 것이다.

도 6은 본 발명에 의한 자갈도상용 PC침목 고정쇠의 또다른 실시예시도 이다.

도시된 바와 같이, 전술한 고정플레이트(24)에 형성되는 고정공(23)은 철도레일(1)측으로 수평방향으로 형성된다. 이때 전술한 고정공(23)에 삽입되는 클립(22)의 삽입부(22a)는 도 11에 나타낸 바와 같이 수평지게 형성됨은 물론이다. 덧붙여, 이와 같은 경우의 고정쇠의 고정공(23)과 클립(22)의 결합관계는 상세하게 도 12에 나타낸다.도 7(a,b,c,d)는 도 4에 도시된 클립의 평면도, 저면도, 좌측면도 및 우측면도이다. 도 8은 본 발명에 의한 PC침목 고정쇠와 클립의 상호 결합관계를 명확하게 도시한 단면도 이다.도시된 바와 같이, 상기 고정플레이트(24)에 관통형성된 장공형상의 고정공(23)에 클립(22)의 삽입부(22a,22c)를 결합시키는 경우, 고정공(23)의 상측 지지부(23a)에 클립(22)의 삽입부(22c)상면이 밀착지지되고, 고정공(23)의 하측지지부(23b)에 클립(22)의 삽입부(22a)저면이 밀착지지 된다.따라서, 장공형상의 고정공(23)은 압착부(22b)에 의해 레일(20)의 플랜지(20a)를 가압하는 클립(22)의 삽입부(22a,22c)를 수용하며 클립(22)을 고정하는 기능과, 삽입부(22a,22c)와 밀착되는 고정공(23)의 상하측지지부(23a,23b)에 의해 압착부(22b)를 통하여 전달되는 하중 및 응력을 분산시켜 상쇄시키는 기능을 갖게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 자갈도상용 PC침목 고정쇠는 아래와 같은 이점을 갖는다.자갈도상용 PC침목의 콘크리트양생시 철도레일의 플랜지를 압착지지하여 열차 운행시 발생되는 수직 및 수평방향으로의 동적하중 및 진동을 3점 지지로 분산시켜 상쇄시키는 클립이 고정되는 고정쇠의 체결부가 매설되어 철도레일을 PC침목위에 용이하게 체결할 수 있다.

한편, 철도레일을 PC침목에 설치시 별도의 전용 장비 사용이 불필요하여 작업성을 향상시킬 수 있다.

한편, 고정쇠를 이용하여 철도레일을 PC침목위에 설치후 열차 통행시 반복적으로 발생되는 수직하중 및 충격으로 인해 고정쇠가 PC침목으로 부터 이완되는 것을 방지함에 따라 진동 및 충격 발생되는 것을 최소화하여 선로 및 역사주변의 쾌적한 환경을 조성할 수 있도록 한 이점을 갖는다.

Claims

레일의 플랜지를 가압지지하는 클립 일단이 결합되는 고정공이 형성되는 고정플레이트와, 상기 고정플레이트 하방으로 연장형성되며 PC침목에 매설되는 체결부와, 상기 고정플레이트와 체결부의 경계부위에 형성되어 상기 레일과 PC침목이 접촉되는 것을 차단하는 연장편을 구비하는 자갈도상용 PC침목 고정쇠에 있어서:

레일(20)의 플랜지(20a)를 가압지지하는 압착부(22b)와, 상기 압착부(22b)와 일체로 연장형성되어 고정공에 결합되는 "ㄷ"자 형상의 삽입부(22a,22c)로 이루어진 클립(22)의 삽입부(22a,22c)가 2지점에서 밀착지지되도록 결합지지되는 장공형상의 고정공(23)이 고정플레이트(24)에 전후방향으로 관통형성된 것을 특징으로 하는 자갈도상용 PC침목 고정쇠.
삭제
제1항에 있어서, 상기 고정공(23)은 그 장공형 단면이 1도 내지 90도 범위내에서 레일(20)측으로 기울어지도록 형성된 것을 특징으로 하는 자갈도상용 PC침목 고정쇠.
제3항에 있어서, 상기 고정공(23)은 그 장공형 단면이 레일(20)측으로 45도 경사각으로 기울어지도록 형성된 것을 특징으로 하는 자갈도상용 PC침목 고정쇠.