KR100402139B1

KR100402139B1 - Swing plate type rail fastening eqipment and fastening method

Info

Publication number: KR100402139B1
Application number: KR10-2001-0031036A
Authority: KR
Inventors: 권태수
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2001-06-02
Filing date: 2001-06-02
Publication date: 2003-10-17
Also published as: KR20020092131A

Abstract

본 발명은 스윙 플레이트 타입의 레일체결장치 및 체결방법에 관한 것으로,The present invention relates to a rail fastening device and a fastening method of the swing plate type,

본 발명의 목적은 나사를 사용하지 않고 판스프링의 고정이 이루어지도록하여 유지보수비의 절감에 따른 경제성 향상효과를 기대할 수 있는 스윙 플레이트 타입의 레일체결장치 및 체결방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a swing plate type rail fastening device and a fastening method of which a plate spring can be fixed without using screws so that an economical improvement effect can be expected due to a reduction in maintenance costs.

Description

Swing plate type rail fastening device and fastening method {SWING PLATE TYPE RAIL FASTENING EQIPMENT AND FASTENING METHOD}

본 발명은 스윙 플레이트 타입의 레일체결장치 및 체결방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나사를 사용하지 않는 판 스프링방식을 적용하여, 제작비의 절감과 동시에 유지보수비의 절감효과를 기대할 수 있는 스윙 플레이트 타입의 레일체결장치 및 체결방법에 관한 것이다.The present invention relates to a swing plate type rail fastening device and a fastening method. More specifically, by applying a plate spring method without using a screw, a swing plate type that can be expected to reduce manufacturing costs and maintenance costs at the same time. It relates to a rail fastening device and a fastening method of the.

일반적으로, 레일 체결장치란, 좌우 2개의 레일을 침목 및 기타 지지체에 체결하는 수단으로서, 궤간을 유지해 주며 차량 주행시에 차량에 의해 궤도에 가해지는 여러방향의 하중 및 진동, 주로 상하 방향력, 옆 방향력, 수평 레일 방향력에 저항하면서 이를 하부구조인 침목, 도상, 노반에 전달해 주는 역할을 감당하게 되는데,In general, a rail fastening device is a means for fastening two left and right rails to a sleeper and other supports. The rail fastening device maintains a gap and carries various loads and vibrations applied to the track by the vehicle during driving, mainly a vertical force, It resists the directional force and the horizontal rail directional force, and plays the role of transmitting it to the sleepers, the roadbed, and the roadbed.

기존의 레일체결장치에 있어, RN형 및 나브라형으로 대표되는 프랑스타입을 도 1~도 2로 도시하였다.In the conventional rail fastening device, the French type represented by the RN type and Nabra type is shown in Figs.

프랑스타입은 2블럭 철근 콘크리트 침목과 이에 장착하기 위한, 2중 탄성 레일 체결장치인 도 1의 RN형 레일체결장치를 널리 사용해 왔으며, 근래에는 도 2로 도시된 나브라(Nabla)형을 개발하여 사용하고 있는바,The French type has been widely used the RN type rail fastening device of Figure 1, a double elastic rail fastener for mounting on two-block reinforced concrete sleepers, and recently developed the Nabla type shown in Figure 2 I use it,

나브라(Nabla)형 레일 체결장치는 얇은 판의 판 스프링(100)은 레일 길이 방향으로 윗쪽으로 볼록하게 만들고, 이를 조여서 그 중앙의 볼록한 부분을 눌러 나일론제 클립 상부에 닿았을 때에, 일정한 체결력을 얻을 수 있으며, 상향 스프링계수도 커지는, 2점의 접촉에 의한 2단 탄성을 실현한 것이다.Nabla-type rail fastening device makes the leaf plate 100 of the thin plate convex upward in the length direction of the rail, and tightens it to press a convex part at the center thereof to reach a fixed portion of the nylon clip. The two-stage elasticity by contact of two points which can obtain and the upward spring coefficient becomes large is realized.

하지만, 그 체결방식은 콘크리트안에 매립된 앵커에 T볼트(110)의 두부를 고정하고 판스프링(100) 위에서 너트(120)로 죄는 형식임에 따라, 나사체결에 따른 유지보수가 어려운 문제점을 갖는 것이다.However, the fastening method is fixed to the head of the T bolt 110 to the anchor embedded in the concrete and fastened with the nut 120 on the leaf spring 100, there is a problem that is difficult to maintain according to screwing will be.

한편, 일본에서는 협궤선에 5형, 5N형, 9형 등의 레일체결장치, 신간선의 PC침목에 102형 레일체결장치가 사용되고 있으며, 신간선에 사용되는 레일체결장치를 도 3으로 도시하였다.Meanwhile, in Japan, rail fastening devices such as 5 type, 5N type and 9 type are used for narrow gauge lines, and 102 type rail fastening devices are used for PC sleepers of Shinkansen lines, and the rail fastening devices used for Shinkansen lines are shown in FIG. 3.

도시된 레일체결장치(200)는 레일틸팅에 대하여 2단 탄성 체결을 통해 저지하게 되는데, 여기서 2단 탄성이라 함은 레일의 아래쪽 변위에 대한 스프링계수는 작고 윗방향 변위에 대해서는 스프링 계수가 크게 작용하도록 하는 것으로,The illustrated rail fastening device 200 is prevented by a two-stage elastic fastening with respect to the rail tilting, where the two-stage elasticity has a small spring coefficient for the downward displacement of the rail and a large spring coefficient for the upward displacement. To do that,

나사식을 사용하는 것으로 말미암아 선단탄성정수(線端彈性定數)를 작게 설계하는 것이 바람직하므로, 이로인해 설계에 불리한 점으로 작용한다.It is preferable to design a small tip modulus of elasticity by using a screw type, which is disadvantageous in design.

또한, 일본타입의 체결장치의 가장 단점은 대부분 나사식 체결방식이라는 점으로서, 이는 일본 철도총연의 보고에 의하면 나사 이완의 발생, 유지보수의 어려움이라는 문제점을 가지고 있고, 빗물에 의한 나사산의 부식으로 해체가 불가능할 경우가 있으며, 나사체결 토크의 설계에 어려움이 따르는 것이라고 알려져 있다.In addition, the most disadvantage of the Japanese type fastening device is that most of the screw type fastening method, which is reported by the Japan Railway Federation has a problem of occurrence of screw loosening, maintenance difficulties, and corrosion of the thread by rain water Disassembly is sometimes impossible and it is known that the design of the screwing torque is difficult.

이와따라 일본타입 체결장치는 조절성과 종류별 다양성과 板스프링의 제작 용이성으로 인한 장점이 있으나, 나사식을 적용함에 따른 많은 문제점을 갖는 것이다.Accordingly, the Japanese type fastening device has advantages due to its controllability, variety of types, and ease of manufacture of shock springs, but has many problems due to the application of a screw type.

따라서, 상기에서 살펴본 바와 같이 판스프링 형식의 레일체결장치는 봉 스프링 형식에 비해 스프링의 제작이 용이한 장점이 있고, 제작의 용이성으로 인하여다양한 형태의 변형이 가능한 장점이 있으나, 판스프링의 대부분은 나사를 사용하는 체결방식을 택하고 있어, 선로에 수없이 많이 설치된 체결장치의 나사체결상태를 검사하기 위한 유지보수에 어려움을 갖는 것이고, 또한, 빗물등에 의해 나사가 부식될 경우 해체도 불가능한 문제점을 갖는 것이다.Therefore, the rail fastening device of the leaf spring type as described above has the advantage that the production of the spring is easier than the rod spring type, and there are advantages that can be modified in various forms due to the ease of manufacture, most of the leaf spring Since the fastening method using screws is adopted, it is difficult to maintain and inspect the screw fastening state of the fastening devices installed on the tracks a lot. Also, if the screw is corroded by rain water, it is impossible to disassemble it. To have.

이에, 본 발명은 전술한 기존의 레일체결장치가 갖는 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로,Accordingly, the present invention was made to solve the general problems of the conventional rail fastening device described above,

상기한 목적을 구현하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;Specific means of the present invention for achieving the above object;

레일풋을 "ㄱ"자 형태로 감싸도록 직각절곡체로 구성되는 인슈레이터와;An insulator composed of a right angled bend to surround the rail foot in a "-" shape;

경사면을 갖는 고정프레임의 상부면 중앙부로 지지축이 수직방향으로 돌출형성되고, 고정프레임의 경사면 끝단으로는 지지홈을 갖는 지지부가 일체로 연장형성되는 숄더와;A shoulder having a support shaft protruding in the vertical direction toward a central portion of the upper surface of the fixed frame having the inclined surface, and having a support portion integrally formed at the end of the inclined surface of the fixed frame;

상기 숄더의 지지홈과 일치하는 형상을 갖는 걸림턱이 일측 끝단부로 형성되며, 걸림턱에서부터 수평연장되는 탄성 플레이트는 설치홈에 의해 양분되는 구조를 갖게 되는 스윙 플레이트;로 이루어짐을 특징으로 하는 스윙 플레이트 타입의 레일체결장치를 구비하므로서 달성되며,The swinging jaw having a shape corresponding to the support groove of the shoulder is formed at one end, and the elastic plate extending horizontally from the locking jaw is a swing plate having a structure that is bisected by the installation groove; Swing plate, characterized in that consisting of Achieved by having a rail fastening device of the type,

레일풋(RAIL FOOT)의 양측으로 인슈레이터를 설치하는 1단계와;A step of installing an insulator on both sides of a rail foot;

각 인슈레이터의 측벽에 밀착고정되도록 숄더를 설치고정하는 2단계와;Installing and fixing the shoulders so as to be closely fixed to the side walls of each insulator;

설치홈을 통해 스윙 플레이트를 각 숄더의 지지축에 끼움된 상태에서 걸림턱과 지지홈이 마주보도록 90도 회전시키는 3단계와;A third step of rotating the swing plate 90 degrees so that the locking jaw and the support groove face each other while being fitted to the support shaft of each shoulder through the installation groove;

각 스윙 플레이트에 역방향으로 외력을 가해 지지홈으로 걸림턱이 지지고정되게하여 각 탄성플레이트가 지지축을 축으로 탄성변형되며 레일을 고정하게 하는 4단계로 이루어짐을 특징으로 하는 레일체결방법을 구비하므로서 달성된다.Achieve by having a rail fastening method, characterized in that it consists of four steps that each elastic plate is elastically deformed about the support shaft and fixed the rail by applying the external force to each swing plate in a reverse direction to support the locking jaw by the support groove. do.

도 1 내지 도 2는 기존 프랑스타입인 RN형 레일체결장치와 나브라(Nabla)형 체결장치의 체결상태도1 to 2 is a fastening state of the conventional French type RN rail fastening device and Nabla (Nabla) fastening device

도 3은 신간선의 PC침목에 102형 레일체결장치의 구성도.3 is a block diagram of a 102-type rail fastening device to the PC sleeper of the Shinkansen.

<도면주요부위에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for major parts of drawing>

1 : 레일체결장치 2 : 숄더 3 : 인슈레이터1: Rail fastening device 2: Shoulder 3: Insulator

4 : 스윙 플레이트 5 : 레일풋 21 : 고정프레임4 swing plate 5 rail foot 21 fixed frame

22 : 지지축 23 : 지지부 41 : 걸림턱22: support shaft 23: support portion 41: locking jaw

42 : 탄성플레이트 43 : 설치홈 211 : 경사면42: elastic plate 43: mounting groove 211: inclined surface

231 : 지지홈231: support groove

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4은 본 발명에 따른 레일체결장치의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 레일체결장치의 결합상태도이며, 도 6은 본 발명에 따른 레일체결장치의 체결방법을 보인 설치상태도이다.Figure 4 is an exploded perspective view of the rail fastening device according to the invention, Figure 5 is a coupling state diagram of the rail fastening device according to the present invention, Figure 6 is an installation state diagram showing a fastening method of the rail fastening device according to the present invention.

이에, 본 발명의 레일체결방법은 지지축(22)과 지지부(23)를 갖는 숄더(2)와, 인슈레이터(3)와, 스윙 플레이트(4)가 조합되는 체결장치(1)를 통해 구현되며,Accordingly, the rail fastening method of the present invention is implemented through the shoulder 2 having the support shaft 22 and the support 23, the insulator 3, and the fastening device 1 in which the swing plate 4 is combined. ,

인슈레이터(3)를 설치하는 1단계(S1)와, 숄더(2)를 설치고정하는 2단계(S2)와, 스윙 플레이트(4)를 숄더(2)의 지지축(22)으로 끼움설치하는 3단계(S3)와, 외력을 가해 스윙 플레이트(4)를 고정하는 4단계(S4)로 이루어진다.Step 1 (S1) for installing the insulator (3), step 2 (S2) for mounting and securing the shoulder (2), and fitting the swing plate (4) to the support shaft (22) of the shoulder (2) It consists of three steps (S3), and four steps (S4) for applying the external force to secure the swing plate (4).

여기서, 상기 1단계(S1)를 통해 레일풋(RAIL FOOT)의 양측으로 설치되는 절연체 인슈레이터(3)는 도 4 내지 도 5에 도시된 바와같이 직각으로 절곡된 격자형태를 취하되, ""와 같은 형태를 취하는 레일의 풋((5)FOOT) 상부면에 밀착되도록 풋(40)의 상부면과 일치하는 내측면을 갖는 것이며, "ㄱ"자 행태로 레일풋(5)을 감싸도록 설치되는 것이다.Here, the insulator insulator 3 installed on both sides of the rail foot through the first step S1 may take the form of a lattice bent at right angles as shown in FIGS. 4 to 5. It has an inner surface that matches the upper surface of the foot 40 so as to be in close contact with the upper surface of the foot (5) FOOT of the rail taking the form of "," to wrap the rail foot 5 in the "a" It is installed.

또한, 2단계(S2)를 통해 각 인슈레이터(3)의 측벽에 밀착고정되도록 설치되는 숄더(2)는 도 4에서와 같이 경사면(211)을 갖는 고정프레임(21)의 상부면 중앙부로 지지축(22)이 수직방향으로 돌출형성되고, 고정프레임(21)의 경사면 끝단으로는 지지홈(231)을 갖는 지지부(23)가 일체로 연장형성되는 것인데,In addition, the shoulder 2 installed to be closely fixed to the side walls of the insulators 3 through the second step S2 is supported by the center of the upper surface of the fixing frame 21 having the inclined surface 211 as shown in FIG. 4. The shaft 22 protrudes in the vertical direction, and the support 23 having the support groove 231 extends integrally to the end of the inclined surface of the fixed frame 21.

상기 고정프레임(21)은 인슈레이터(3)와 밀착되는 부위로부터 하향되는 경사면(211)을 갖게 되며, 이러한 경사면(211)의 중앙부로 "" 자 형태를 취하는 지지축(22)이 돌출형성되고,The fixed frame 21 has an inclined surface 211 downward from a portion in close contact with the insulator 3, and the center of the inclined surface 211 " "Support shaft 22, which takes the form of a ruler, protrudes,

상기 지지부(23)는 도 4에 도시된 바와같이 고정프레임(21)의 하향된 경사면 끝단에서 적어도 고정프레임(21)의 높이보다 높은 위치로 수직돌출형성되는 것인데,As shown in FIG. 4, the support 23 is vertically projected to a position at least higher than the height of the fixed frame 21 at the end of the inclined surface of the fixed frame 21.

이러한, 지지부(23)의 최상단부는 고정프레임(21) 경사면의 역방향으로 경사지며This, the top end of the support 23 is inclined in the opposite direction of the inclined surface of the fixed frame 21

""와 같은 형태의 지지홈(231)이 형성되는 것이다." Support grooves 231 of the same type will be formed.

한편, 상기 3단계(S3)를 통해 숄더(2)의 지지축(22)으로 끼움되는 스윙 플레이트(4)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와같이 상기 숄더(2)의 지지홈(231)과 일치하는 형상을 갖는 걸림턱(41)이 일측 끝단부로 형성되며, 걸림턱(41)에서부터 수평연장되는 탄성 플레이트(42)는 설치홈(43)에 의해 양분되는 구조를 갖게 되어 전체적으로 ""와 같은 형태를 취하게 되는데,Meanwhile, the swing plate 4 fitted into the support shaft 22 of the shoulder 2 through the third step S3 has the support groove 231 of the shoulder 2 as shown in FIGS. 4 to 6. Hanging jaw 41 having a shape corresponding to the end is formed with one side end, the elastic plate 42 horizontally extended from the locking jaw 41 has a structure that is bisected by the installation groove 43 as a whole " It takes the form "

이때, 상기 설치홈(43)은 적어도 숄더(2)의 지지축(22) 수직봉에 끼움될 수 있도록 그 두께를 설정함이 바람직하고, 상기 걸림턱(41)은 숄더(2)의 지지홈(231)에 지지고정된 상태에서 이탈을 방지할 수 있도록 끝단을 직각으로 절곡형성함이 바람직하며,At this time, the installation groove 43 is preferably set at least so that the thickness can be fitted to the support shaft 22 vertical rod of the shoulder (2), the locking jaw 41 is the support groove of the shoulder (2) It is preferable to bend the ends at right angles so as to prevent the departure from the state fixed in the support (231),

이와같은 스윙 플레이트(4)는 각 숄더(2)의 지지축(22)에 끼움된 상태에서 걸림턱(41)과 지지홈(231)이 마주보도록 도 6에서와 같이 90도 회전시키게 된다.The swing plate 4 is rotated 90 degrees as shown in FIG. 6 such that the locking jaw 41 and the support groove 231 face each other while being fitted to the support shaft 22 of each shoulder 2.

마지막으로, 4단계에서는 각 스윙 플레이트(4)에 역방향으로 외력을 가해 지지홈(231)으로 걸림턱(41)이 지지고정되게하여 각 탄성플레이트(42)가 지지축(22)을 축으로 탄성변형되며 레일을 고정하게 되는데,Finally, in step 4, external force is applied to each swing plate 4 in the reverse direction so that the locking jaw 41 is supported by the support groove 231 so that each elastic plate 42 elastically supports the support shaft 22 as the axis. It will be deformed and the rail will be fixed

이와같이 외력을 가하여 숄더(2)의 지지축(22)을 축으로 하여 스윙 플레이트(4)를 끼움설치하게 되면, 상기 지지축(22)에 탄성플레이트(42)가 눌림되어, 일측 끝단의 걸림턱(41)은 지지홈(231)에 의해 지지고정되고, 타측에 위치되는 각 탄성플레이트(42)의 끝단부는 도 5에서와 같이 탄성변형을 일으키며 인슈레이터(3)의 상부를 압압하게 되므로 레일을 견고하게 고정할 수 있게 된다.In this way, when the swing plate 4 is fitted with the support shaft 22 of the shoulder 2 as an axis by applying an external force, the elastic plate 42 is pressed against the support shaft 22, and the locking jaw at one end thereof. 41 is supported and fixed by the support groove 231, the end of each elastic plate 42 located on the other side causes the elastic deformation as shown in Figure 5 to press the upper portion of the insulator (3) It can be fixed firmly.

따라서, 본 발명의 스윙타입 체결장치 및 체결방법은 나사를 사용하지 않고 판스프링인 스윙 플레이트(4)를 고정할 수 있어, 기존의 문제점을 일거에 해결할 수 있으며, 각 구성요소를 통한 체결공간이 작은 장점을 갖게 된다.Therefore, the swing type fastening device and the fastening method of the present invention can fix the swing plate 4, which is a leaf spring, without using a screw, so that the existing problems can be solved at once, and the fastening space through each component is It has a small advantage.

한편, 이와같은 본 발명에 따른 탄성레일체결장치는 철도의 레일뿐만아니라이와 유사한 분야의 체결장치 및 방법으로 적용할 수 있는 것이다.On the other hand, the elastic rail fastening device according to the present invention can be applied not only to the rail of the railroad but also to a fastening device and method in a similar field.

이상과 같이, 본 발명에 따른 스윙 플레이트 타입의 레일체결장치 및 체결방법은 나사방식을 적용하지 않고 스윙 플레이트를 통해 레일을 고정할 수 있어, 유지보수성이 우수하며,As described above, the rail fastening device and the fastening method of the swing plate type according to the present invention can fix the rail through the swing plate without applying the screw method, it is excellent in maintainability,

숄더와 스윙플레이트와 인슐레이터만을 이용하여 레일체결작업을 행할 수 있음에 따라 그만큼 부품수를 줄일 수 있어, 설치비를 절감할 수 있는 장점을 갖게 된다.As the rail fastening operation can be performed using only the shoulder, the swing plate, and the insulator, the number of parts can be reduced by that, and the installation cost can be reduced.

Claims

An insulator configured at right angles to enclose a rail foot in a "-" shape;

A shoulder having a support shaft protruding in the vertical direction toward a central portion of the upper surface of the fixed frame having the inclined surface, and having a support portion integrally formed at the end of the inclined surface of the fixed frame;

The swinging jaw having a shape corresponding to the support groove of the shoulder is formed at one end, and the elastic plate extending horizontally from the locking jaw is a swing plate having a structure that is bisected by the installation groove; Swing plate, characterized in that consisting of Type rail fastening device.

A step of installing an insulator on both sides of a rail foot;

Installing and fixing the shoulders so as to be closely fixed to the side walls of each insulator;

A third step of rotating the swing plate 90 degrees so that the locking jaw and the support groove face each other while being fitted to the support shaft of each shoulder through the installation groove;

Rail fastening method characterized in that it consists of four steps that each elastic plate is elastically deformed about the support shaft and the rail is fixed by applying the external force to each swing plate in a reverse direction so that the locking jaw is supported by the support groove.