KR100389562B1 - 철도 분기 구간에 사용되는 레일 가조립장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단블럭형의 콘크리트 침목구간에서 침목사이에 삽입하여 분기레일을 가조립 설치할 때 사용하는 철도 분기 구간용 레일 조립 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 철도의 분기구간에서 분기부를 셋팅하여 레일침목 밑부분을 자갈대신 콘크리트 도상을 타설하는데 필요한 구성자재이다. 본 발명의 레일 조립 장치는 철도 분기 구간의 각 궤간에 따라 길이 조절이 가능하도록, 센터 프레임과 이 센터 프레임의 양단으로부터 슬라이드 가능하게 설치되는 사이드 프레임들을 갖는 그리고 이들 프레임 각각에 등간격의 홀들이 형성된 슬립식 프레임과, 센터 프레임과 사이드 프레임이 겹쳐지는 부분의 홀을 통해 수직으로 고정하여 콘크리트 도상에 세워지며 좌우측 사이드 프레임의 높이와 기울기의 조절을 위한 높이 조절 받침대와, 슬립식 프레임으로부터 착탈 가능하게 설치되고 상면에 레일이 안착되는 경사면을 갖는 적어도 2개 이상의 좌면 받침대와, 좌면 받침대에 안착된 레일의 하단 일측 또는 양단을 고정시킬 수 있도록 좌면대에 설치되는 레일 체결구 및 좌면 받침대를 슬립식 프레임에 고정시키기 위한 클립 타입의 고정부재로 이루어진다.

Description

철도 분기 구간에 사용되는 레일 가조립장치 및 그 방법{temporary assembling apparatus used in reilway branching point and method therefor}

본 발명은 레일 가조립장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 레일을 콘크리트 도상에 조립 설치할 때 사용하는 철도 분기 구간용 레일 가조립 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

기존에 콘크리트 도상에서의 레일 시공 방법으로는, 선로가 되는 지면에 콘크리트를 양생하고, 콘크리트양생 중에 진동흡수 패드와 함께 2개 1조로 된 시멘트 침목(TWO BLOCK)을 도상에 배치하고, 이 침목에 레일을 조립 설치하는 것이다.

그런데, 콘크리트 도상은 2블록의 침목을 일정간격으로 배치하고 레일을 침목 위에 정확하게 조립시킨 후 콘크리트를 타설하여 양생하여야 하는데, 종래에는 레일을 침목에 조립하는 작업을 인력으로 함으로 레일의 시공상태가 불량해지고 작업이 지연되는 폐단이 있었다. 또한, 이러한 콘크리트 도상에서 레일의 조립을 불량하게 할 경우에는 보수가 어렵고 그만큼 보수비용도 많이 소요됨으로 콘크리트 도상을 양생할 때 레일간의 폭과 기울기 등을 정확하게 하여 조립하는 것이 가장 중요하다.

이러한 문제를 개선하기 위한 방안으로, 국내실용신안출원 제98-10036호에서는 철도를 콘크리트 도상으로 시공할 때 레일을 도상에 정확하게 조립할 수 있는 레일 조립대가 제시되었다. 그러나, 여기서 제시된 레일 조립대는 길이가 고정되어 있기 때문에 사용 침목 궤간(표준 궤간 1435mm)이 확보된 일반 침목 구간에서만 사용이 가능하고 철도 분기 구간에서는 결코 사용할 수 없을 뿐만 아니라 레일 고정 방식은 상당한 시간과 노력이 필요로 하는 볼트 체결이라는 단점을 안고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 레일 고정이 간단하고, 분기 구간에서도 사용 가능한 새로운 형태의 철도 분기 구간용 레일 가조립 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레일 조립 장치를 보여주는 도면;

도 2a 내지 도2c는 좌면 받침대를 설명하기 위한 도면들;

도 3은 도 1에 표시된 a-a선 단면도;

도 4는 본 발명의 레일 조립 장치가 철도 분기 구간의 포인트부에 사용되어지는 상태를 보여주는 도면;

도 5는 본 발명의 레일 조립 장치가 철도 분기 구간의 리드부에 사용되어지는 상태를 보여주는 도면;

도 6은 본 발명의 레일 조립 장치가 철도 분기 구간의 크로싱부에 사용되어지는 상태를 보여주는 도면;

도 7은 철도 분기 구간의 포인트부, 리드부 그리고 크로싱부를 표시한 도면; 도 8은 본 발명을 포함한 철도 분기 구간의 레일 조립 및 설치하는 일련의 방법 전체를 보여 주는 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110 : 슬립식 프레임 112 : 센터 프레임

114 : 사이드 프레임 116 : 볼트홀

120 : 높이 조절 받침대 130 : 좌면 받침대

132 : 경사면 134 : 스톱퍼

140 : 레일 체결구 150 : 고정부재(착탈식)

160 : 보조 받침대

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 철도 분기 구간의 시점부, 포인트부, 리드부, 크로싱부 그리고 종점부 각각에 모두 사용할 수 있는 레일 가조립 장치는 철도 분기 구간의 각 궤간에 따라 길이 조절이 가능하도록, 센터 프레임과 이 센터 프레임의 양단으로부터 슬라이드가 가능하게 설치되는 사이드 프레임들을 갖는 그리고 이들 프레임 각각에 등간격으로 홀들이 형성된 슬립식 프레임과; 상기 센터 프레임과 사이드 프레임이 겹쳐지는 부분의 홀을 통해 수직으로 고정하여 콘크리트 도상에 세워지며 좌우측 사이드 프레임의 높이와 기울기의 조절을 위한 높이 조절 받침대와; 상기 슬립식 프레임으로부터 착탈 가능하게 설치되고 상면에 레일이 안착되는 경사면을 갖는 적어도 2개의 좌면 받침대와; 상기 좌면 받침대에 안착된 레일의 하단 일측 또는 양단을 고정시킬 수 있도록 좌면대에 설치되는 레일 체결구 및; 상기 좌면 받침대를 상기 슬립식 프레임에 고정시키기 위한 클립 타입의 고정부재를 갖는다.

이와 같은 본 발명에서 상기 슬립식 프레임의 센터 프레임과 사이드 프레임들은 4각형의 강관으로 이루어진다. 이와 같은 본 발명에서 상기 좌면 받침대의 경사면에는 상기 레일의 밀림을 방지하기 위한 스톱퍼가 돌출 형성되며, 상기 좌면 받침대의 밑면은 상기 프레임상에서의 밀림을 방지하기 위해 널링(Knurling) 가공될 수 있다. 이와 같은 본 발명에서 상기 좌면 받침대와 상기 슬립식 프레임 사이에는 밀림 방지를 위한 고무 패드가 설치될 수 있다.

이와 같은 본 발명에서 상기 슬립식 프레임의 센터 프레임에 설치되는 좌면 받침대는 상기 사이드 프레임에 설치되는 좌면 받침대와 동일 레벨이 되도록 그 차이만큼 두께를 두껍게 형성될 수 있다. 이와 같은 본 발명에서 상기 높이 조절 받침대에 결합되어 상기 슬립식 프레임의 밑면을 서포트하기 위한 보조 받침대를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 철도 분기 구간용 레일 가조립 장치를 이용한 레일 조립 방법은 측량 및 중심선을 표시하는 단계와; 지면에서 분기기의 구성품들을 1차 세팅하는 단계와; 궤간에 맞추어 슬립식 프레임의 센터 프레임 양단으로부터 사이드 프레임을 빼내어 그 길이를 조절하는 단계와; 상기 센터 프레임과 상기 사이드 프레임의 홀들중 서로 겹쳐져 있는 홀을 통해 높이 조절 받침대를 1차 콘크리트층에 고정하는 단계와; 상기 슬립식 프레임상에 설치된 상기 좌면 받침대상에 레일을 안착시킨 후 레일 체결구를 이용하여 레일을 고정하는 단계와; 상기 좌면 받침대를 상기 슬립식 프레임상에 클립식 고정부재를 이용하여 고정하는 단계 및; 상기 높이 조절 받침대의 높이를 조정하여 상기 레일의 레벨을 맞추는 단계를 포함한다.

이와 같은 본 발명에서 상기 레일 고정 단계는 세 개의 레일이 지나가는 철로 분기 구간인 크로싱부에서는 두께가 다른 좌면 받침대를 이용하여 상기 센터 프레임상의 좌면 받침대에 안착되는 레일과 상기 사이드 프레임상의 좌면 받침대에 안착되는 레일의 레벨을 동일하게 맞추는 단계를 더 포함할 수 있다.

예컨대, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 7에 의거하여 상세히 설명하며, 도 8에서는 레일 가조립을 위한 전체 단계와 콘크리트를 타설하여 레일을 정확히 최종적으로 설치하는 단계까지 포함하는 흐름도를 보여 준다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레일 가조립 장치가 도시되어 있다.

본 발명의 레일 조립 장치(100)는 도 7에 도시된 철도의 분기 구간의 시점부(ｘ1), 포인트부(x2), 리드부(x3), 크로싱부(x4) 그리고 종점부(ｘ5) 각각에 모두 사용할 수 있는 것으로, 그 구성을 좀 더 구체적으로 살펴보면 슬립식 프레임(110), 높이 조절 받침대(120), 좌면 받침대(130), 레일 체결구(140) 그리고 고정부재(150)로 이루어진다.

상기 슬립식 프레임(110)은 센터 프레임(112)과 이 센터 프레임(112)의 양단으로부터 슬라이드가 가능하게 설치되는 좌/우측 사이드 프레임(114)으로 구성되어 철도 분기 구간의 각 궤간에 따라 그 길이 조절이 가능하다는 장점이 있다. 이들 센터 프레임(112)과 좌/우측 사이드 프레임(114)은 강도 보강을 위해 도 4에서와 같이, 4각형의 강관으로 이루어지며, 이들 프레임 각각에는 등간격으로 볼트홀(116)들이 형성되어 있다.

상기 높이 조절 받침대(120)는 콘크리트 도상에서 상기 슬립식 프레임(110)의 좌/우측 높이와 기울기를 조절하기 위한 부분으로, 상기 높이 조절 받침대(120)는 상기 센터 프레임(112)과 사이드 프레임(114)이 겹쳐지는 부분의 볼트홀(116)에 수직으로 체결되어 콘크리트 도상에 세워진다. 이 높이 조절 받침대(120)는 그 길이를 상황에 따라 조정 가능토록 하며, 상측의 나사산이 형성된 부위와 하측의 원추형으로 된 부위로 나누어지며, 나사산은 사각 나사산으로 이루어진다.

도 2a 내지 도 2c를 살펴보면, 상기 좌면 받침대(130)는 기존 받침대와는 달리 상기 고정부재(150)에 의해 상기 슬립식 프레임(110)에 착탈 가능하게 설치됨으로, 궤간에 따라 위치를 변경할 수 있다는 장점이 있다.

상기 좌면 받침대(130)는 레일이 안착되는 상면을 갖으며, 그 상면에는 상기 좌면 받침대(130)에 안착된 레일(R)의 하단 일측을 고정시킬 수 있는 클립타입의 레일 체결구(140)와, 레일의 밀림을 방지하기 위한 스톱퍼(134)가 돌출 형성되어 있다. 그리고 상기 슬립식 프레임 상에서의 밀림 방지를 위해 상기 좌면 받침대의 밑면은 널링(Knurling) 처리되어 있으며,(도 2c 참조) 상기 좌면 받침대(130)와 프레임(110) 사이에는 추가로 고무 패드(138)가 설치된다.

예컨대, 상기 좌/우 사이드 프레임(114)상에 설치되는 상기 좌면 받침대(130)는 상면에 프레임의 중심축으로 경사를 이루도록 경사면(132)을 갖는다. 이 경사면(132)의 기울기는 레일의 시공 규정에 따라 설정되어 질 수 있는데 일반적으로 1/40의 기울기를 갖는다.

상기 고정 부재(150)는 상기 좌면 받침대(130)를 상기 슬립식 프레임(110)에 고정시키기 위한 크램프 타입으로 이루어진다.

상기 보조 받침대(160)는 상기 높이 조절 받침대(120)에 결합되어 상기 슬립식 프레임(110) 밑면의 수직볼트를 서포트한다.

이러한 본 발명의 구조적인 특징은 프레임이 길이 조절이 가능한 이중관 구조의 슬립식으로 이루어진다는데 있다. 본 발명의 또 다른 특징은 좌면 받침대가 프레임으로부터 착탈 가능하다는데 있으며, 이 좌면 받침대는 상면에 레일의 밀림방지를 위한 스톱퍼가 형성되고, 프레임상에서의 밀림방지를 위해 밑면이 널링 처리되어 있다는데 있다. 또한, 좌면 받침대를 프레임상에 고정하는 장치는 고정 볼트식이 아닌 착탈이 용이한 크램프 방식이라는데 그 특징이 있다.

다음은 본 발명의 레일 조립 장치를 가지고 철도 분기 구간 중에 특히, 포인트부(X2)에서의 레일 조립 과정을 도 1 및 도 4를 참조하면서 설명하기로 한다.

우선, 철도 분기 구간의 지면을 평탄화 및 안정화시키고, 여기에 소정의 높이로 자갈과 모래를 깐 다음에, 소정 두께로 콘크리트를 타설하여 1차 콘크리트층(5)을 양생하거나 기존 콘크리트층을 이용한다. 그리고 양생된 1차 콘크리트층(5)위에 2블록으로 된 콘크리트 침목(B)을 일정폭과 간격으로 배치한다. 한편, 본 발명에 따른 조립 장치에 레일(R)을 조립하여 1차 콘크리트층(5)에 배치할 수 있도록 준비한다. 레일(R)의 조립은 궤간에 맞추어 슬립식 프레임(110)의 센터 프레임(112) 양단으로부터 좌/우측 사이드 프레임(114)을 빼내어 그 길이를 조절한 후, 양측 좌면 받침대(130)에 레일(R)을 안착시킨 후 클립 타입의 레일 체결구(140) 및 스톱퍼(134)로 레일(R)을 고정시킨다. 그리고, 레일(R)이 안착된 좌면 받침대(130)는 상기 슬립식 프레임(110)상에 크램프식 고정부재(150)에 의해 고정된다.

이 상태에서 상기 센터 프레임(112)과 상기 사이드 프레임(114)의 볼트홀(116)들 중 서로 겹쳐져 있는 볼트홀을 통해 높이 조절 받침대(120)를 체결하여 프레임을 1차 콘크리트층(5)상에 규정 높이로 세운 후, 체결용 너트로 높이 조절 받침대(120)를 조정하여 프레임(110)의 레벨을 조정한다.

침목에 레일이 조립된 상태에서 콘크리트를 타설하여 2차 콘크리트층(6)을 양생하여, 레일을 지지하는 침목이 2차 콘크리트층(6)에 고착되게 한 후, 조립 장치(100)를 도상으로부터 제거 및 회수하면 된다.

도 5는 본 발명의 레일 조립 장치(100)가 철도 분기 구간의 리드부(X3)에 사용되어지는 상태를 보여주는 도면이다.

도 5에서 알 수 있듯이, 상기 슬립식 프레임(110)은 상기 센터 프레임(112)으로부터 좌/우측 사이드 프레임(114)이 인출되어 리드부(X3)의 폭 만큼 길이 조절이 이루어진다. 리드부(X3)를 지나가는 4개의 레일들은 각각의 규정된 간격을 유지하기 위하여 4개의 좌면 받침대(130)에 각각 안착/고정된다. 이들 좌면 받침대(130)들은 슬립식 프레임(110)의 사이드 프레임(114)에 각각 고정된다. 물론, 상기 높이 조절 받침대(120)들은 상기 센터 프레임(112)과 상기 사이드 프레임(114)의 볼트홀(116)들 중 서로 겹쳐져 있는 홀을 통해 1차 콘크리트층(5)에 고정된다. 이때에 적용된 방법들은 종점부(ｘ5)에도 동일하게 적용된다.

도 6은 본 발명의 레일 조립 장치가 철도 분기 구간의 크로싱부(X4)에 사용되어지는 상태를 보여주는 도면이다.

도 6에서 알 수 있듯이, 상기 슬립식 프레임(110)은 도 5에서와 마찬가지로상기 센터 프레임(112)으로부터 좌/우측 사이드 프레임(114)이 인출되어 크로싱부(X4)의 폭 만큼 길이조절이 이루어진다. 크로싱부(X4)를 지나가는 3개의 레일들은 3개의 좌면 받침대(130,130')에 각각 안착/고정된다. 여기서, 좌우 레일은 사이드 프레임(114)상에 설치되는 좌면 받침대(130)상에 안착/고정되며, 중앙 레일은 센터 프레임(112)상에 설치되는 좌면 받침대(130')상에 안착/고정된다. 여기에서 간과하지 말아할 점은, 중앙 레일이 안착되는 좌면 받침대(130') 다시 말해, 센터 프레임(112)상에 설치되는 좌면 받침대(130')는 상기 사이드 프레임(114)에 설치되는 좌면 받침대(130)보다 낮은 위치에 설치되므로, 좌우 레일과 중앙 레일의 레벨이 달라질 수 있다. 이러한 점을 보안하기 위해 상기 좌면 받침대(130')는 그 단차 만큼 두께를 두껍게 형성하여 세 개 레일의 레벨을 맞출 수 있도록 하였다. 한편, 상기 좌면 받침대(130')는 상면이 경사지지 않고 평평하게 형성된다.

이와 같이, 본 발명의 레일 가조립 장치는 길이 조절이 가능한 슬립식 프레임과, 이 프레임상으로부터 착탈 가능하게 설치되는 좌면 받침대에 의해 철도 분기 구간의 시점부, 포인트부, 리드부, 크로싱부 그리고 종점부 각각에 모두 사용할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 레일 가조립 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 레일 가조립 장치는 단블럭 콘크리트 침목의 분기부 사용시 각 구간에서 정확한 세팅이 가능한 이점이 있다. 그리고, 착탈식 좌면 받침대를 이용함으로 분기부의 슬랙과 궤간확보가 가능하고, 분기부의 궤광 조립을 간편하게 조립할 수 있는 이점이 있다.

Claims (8)

1. 철도 분기 구간의 시점부, 포인트부, 리드부, 크로싱부 그리고 종점부 각각에 모두 사용할 수 있는 레일 가조립 장치에 있어서:

   철도 분기 구간의 각 궤간에 따라 길이 조절이 가능하도록, 센터 프레임과 이 센터 프레임의 양단으로부터 슬라이드 가능하게 설치되는 사이드 프레임들을 갖는 그리고 이들 프레임 각각에 등간격으로 홀들이 형성된 슬립식 프레임과;

   상기 센터 프레임과 사이드 프레임이 겹쳐지는 부분의 홀을 통해 수직으로 고정하여 콘크리트 도상에 세워지며 좌우측 사이드 프레임의 높이와 기울기의 조절을 위한 높이 조절 받침대와;

   상기 슬립식 프레임으로부터 착탈 가능하게 설치되고 상면에 레일이 안착되는 경사면을 갖는 적어도 2개 또는 그 이상의 좌면 받침대와;

   상기 좌면 받침대에 안착된 레일의 하단 일측 또는 양단을 고정시킬 수 있도록 좌면대에 설치되는 레일 체결구 및;

   상기 좌면 받침대를 상기 슬립식 프레임에 고정시키기 위한 클립 타입의 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 분기 구간용 레일 가조립 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬립식 프레임의 센터 프레임과 사이드 프레임들은 4각형의 강관으로이루어지는 것을 특징으로 하는 철도 분기 구간용 레일 가조립 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 좌면 받침대의 경사면에는 상기 레일의 밀림을 방지하기 위한 스톱퍼가 돌출 형성되며, 상기 좌면 받침대의 밑면은 상기 프레임상에서의 밀림을 방지하기 위해 널링(Knurling) 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 철도 분기 구간용 레일 가조립 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 좌면 받침대와 상기 슬립식 프레임 사이에는 밀림 방지를 위한 고무 패드가 설치되는 것을 특징으로 하는 철도 분기 구간용 레일 가조립 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬립식 프레임의 센터 프레임에 설치되는 좌면 받침대는 상기 사이드 프레임에 설치되는 좌면 받침대와 동일 레벨이 되도록 그 차이만큼 두께를 두껍게 형성하는 것을 특징으로 하는 철도 분기 구간용 레일 가조립 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 높이 조절 받침대에 결합되어 상기 슬립식 프레임의 밑면 및 수직볼트를 서포트하기 위한 보조 받침대를 더 포함하는 것을 철도 분기 구간용 레일 가조립 장치.
7. 철도 분기 구간용 레일 조립 장치를 이용한 레일 조립 방법에 있어서:

   지면에 분기 부품들을 조립하는 세팅 단계와;

   궤간에 맞추어 슬립식 프레임의 센터 프레임 양단으로부터 사이드 프레임을 빼내어 그 길이를 조절하는 단계와;

   상기 센터 프레임과 상기 사이드 프레임의 홀들중 서로 겹쳐져 있는 홀을 통해 높이 조절 받침대를 1차 콘크리트층에 고정하는 단계와;

   상기 슬립식 프레임상에 설치된 상기 좌면 받침대상에 레일을 안착시킨 후 레일 체결구를 이용하여 레일을 고정하는 단계와;

   상기 좌면 받침대를 상기 슬립식 프레임상에 클립식 고정부재를 이용하여 고정하는 단계 및;

   상기 높이 조절 받침대의 높이를 조정하여 상기 레일의 레벨을 맞추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 분기 구간에서의 레일 가조립 방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 레일 고정 단계에서, 세 개의 레일이 지나가는 철도 분기 구간인 크로싱부에서는 두께가 다른 좌면 받침대를 이용하여 상기 센터 프레임상의 좌면 받침대에 안착되는 레일과 상기 사이드 프레임상의 좌면 받침대에 안착되는 레일의 레벨을 동일하게 맞추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 분기 구간에서의 레일 가조립 방법.