KR100464688B1

KR100464688B1 - 상부구조물

Info

Publication number: KR100464688B1
Application number: KR10-1998-0702785A
Authority: KR
Inventors: 알브레흐트 뎀미히; 한스-울리히 디체; 후베르투스 회네; 세바스티안 베네노브스키
Original assignee: 베베게 부츠바헤르 바이헨바우 게엠베하
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 2005-04-06
Also published as: DE59605552D1; DE19544055A1; KR19990064291A

Abstract

본 발명은 콘크리트 침목(10) 위에 배치되고 리브판(16)으로부터 나오는 레일(18)을 포함하는 밸러스트레스 트랙과 같은 상부 구조물에 관한 것이다. 지지층과 고정 장치 사이에 강도(x)를 가지고 최대 허용 가능한 및/또는 미리 결정된 응력이 푸트 면상의 레일에서 발생할 수 있도록 설계된 적어도 하나의 중간층(36)이 배치되어 있다.

Description

상부 구조물

본 발명은 콘크리트 침목과 같은 지지층 위에 배치된 레일을 포함하는 상부 구조물에 관한 것으로, 레일은 리브판(ribbed plate) 같은 고정 장치에서 연장되고, 강도(x)를 갖는 적어도 하나의 중간층이 지지층과 고정 장치 사이에 배치되는 상부 구조물에 관한 것이다.

밸러스트 위에 침목을 깔거나, 밸러스트레스 트랙과 안정적인 강체 침목을 설치하는 설계는 이미 공지되어 있다. 후자의 경우 콘크리트 침목과 같은 침목을 아스팔트나 콘크리트 지지판 또는 적합한 트로프(trough) 위에 깔고, 콘크리트나 아스팔트와 같은 밀봉 합성물을 이용하여 부분적으로 주조한다.

밸러스트레스 트랙의 레일에서 발생하는 고체 전달음(solid-borne sound)과 공기 전파음(air-borne sound)을 줄이기 위해, 콘크리트 또한 강철 부품으로 이루어진 채널 내부의 코르크 층 위에 S54와 같은 표준 레일을 설치하는 구성이 공지되어 있다. 소음을 줄이기 위해, 상부가 폴리우레탄/코르크 혼합물로 충전되어 있는 캐비티가 부가로 배치된다. 그러나, 이러한 구성을 통해 원하는 결과에 도달하지는 못했다. 오히려 소음 측정 결과 심지어 밸러스트 구성과 비교해 소음이 10 dB 증가 했음이 밝혀졌다.

DE 89 15 837 U1호에는 철도 차량용 레일을 설치하는 장치가 공지되어 있다. 여기서는 적어도 리브판과 두께가 같은 탄성적 중간층 위에 리브판이 배치된다. 이때 일정한 기하학적 파라미터를 통해 중간층이 원하는 탄성을 갖도록 할 수 있다. 고속 트랙을 위한 강화된 레일 구조물에 관한 DE 40 11 013 A1호의 경우도 마찬가지다. 이 경우 플라스틱 변성된 접착 모르타르(mortar)로 캐비티를 형성함으로써 열 에너지 또는 냉각 에너지가 레일로 직접 전달되는 것을 방지한다.

DE 41 38 575 A1호에 따르면, 탄성적 중간층의 스프링 강도(spring rigidity)는 접촉력에 따라 설계될 수 있다.

EP 0 632 164 A1호는 탄성적 중간층의 바닥면을, 하중을 받으면 강도가 높아지는 동시에 소음 전송이 제한되도록 형성한다.

DE 43 14 578 A1호에는 바닥면에 압축점(compression point)을 가지고 모두 둥근 폐쇄형 에지 스트립을 가진 탄성적 레일 지지층이 공지되어 있다.

WO 95/06165호에는 가동(可動) 섹션이 설치된 지지층 위에 레일이 지지되는 상부 구조물이 공지되어 있다. 초기에, 레일은 이 가동 섹션 위에 지지된다. 그러다가 사전 설정 가능한 힘이 초과되면 이 힘이 지지층으로 전달됨으로써 침목과 같은 받침목으로 전달된다.

본 발명의 과제는 고체 전달음과 공기 전파음이 감소되는 상부 구조물, 특히 밸러스트레스 트랙을 제공하는 것이다.

도 1은 평저 레일의 첫 번째 실시예가 적용된 상부 구조물의 단면도.

도 2는 평저 레일의 두 번째 실시예가 적용된 상부 구조물의 단면도.

도 3은 충전 단면 레일이 있는 상부 구조물의 단면도.

도 4는 유효 강도가 낮은 중간층의 단면도.

도 5는 유효 강도가 높은 도 4에 따른 중간층을 도시한 도면.

도 6은 특성 곡선.

상기 과제는 본 발명에 따라 중간층의 강도(x)를 레일의 최대 허용 응력 및/ 또는 사전 설정 가능한 응력에서 레일의 추가 휨(bending)이 거의 발생하지 않도록, 중간층이 거의 비탄성 특성을 갖게 설계함으로써, 실질적으로 해결된다.

본 발명에 따르면, 중간층을 허용 가능한 또는 원하는 최대 레일 응력으로 설계하여서, 레일 자체를 보다 유연하게 지지함으로써 레일과 침목 사이를 분리한다는 장점이 있다. 이는 지지점 하중(supporting point load)을 감소시킴으로써 고체 전달음을 줄이는 효과도 있다. 이것은 예를 들어 충전 단면 레일(filled section rail)과 같이 레일 중심축에 대해서 높은 관성 모멘트(moment of inertia)와 저항 모멘트를 갖는 레일을 사용함으로써 향상되므로, 레일이 받침목의 기능을 하고 하중 지지 효과를 나타낸다. 그 결과 레일과 침목을 더욱 분리할 수 있게 되고, 이로써 철도 차량이 통과할 때 레일에서 발생하는 고체 전달음을 더욱 줄일 수 있다.

허용 가능한 및/또는 사전 설정 가능한 최대 레일 응력에 도달하기 전에는 중간층의 강도가 낮고, 최대 레일 응력에 도달하면 강도가 높아진다.

허용 레일 응력 범위에서는 중간층의 강도(x)가 x ≤ 25 kN/mm, 바람직하게는 4 ≤ x ≤ 25 kN/mm이고, 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달시 중간층의 강도 (x)는 x ≥ 35 kN/mm, 특히 x ≥ 90 kN/mm이고, 바람직하게는 100 kN/mm의 부근에 놓이도록 하는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명에 따라, 중간층에 하중이 가해지지 않을 때 중간층은 그 하부면을 돌출하며 그 내부에서 캐비티(리세스)에 의해 원주 방향으로 둘러싸인 여러개의 돌출부를 가진다. 캐비티의 체적(V_a)은, 각 돌출부의 아랫면으로 돌출된 부분의 체적(V_b)과 같다.

본 발명에 따라, 돌출부는 지지층에 의해 지지되는 레일의 최대 레일 응력에 도달하지 않았을 때 작용하는 지지 스프링의 기능을 수행한다. 최대 레일 응력에 도달하면, 돌출부가 지지층에 밀려 들어감으로써 중간층의 아랫면과 일렬을 이루게 되고, 동시에 캐비티(리세스) 전체가 돌출부로 채워지게 된다. 그 결과, 중간층의 형태 인자(form factor)가 증가해서, 추가 힘이 가해지더라도 최대 허용 가능한 레일 응력을 기본적으로 초과할 수 없게 된다. 특히 지지층의 캐비티가 돌출부로 완전히 채워졌을 경우 중간층의 강도(x)는 100 kN/mm의 부근에 놓여야 한다.

특히 레일로는 최대 허용 가능한 레일 응력이 70 내지 100 N/㎟인 평저(平底) 레일(Vignol rail)이 사용되고, 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달하지 않았을 때 중간층의 강도(x)는 약 4내지 16 kN/mm이 되도록 한다.

레일의 기하학적 특성과는 별도로 본 발명을 발전시킨 형태로서 특히 관성 모멘트(I_x)가 바람직하게는 I_x ≥ 3,400 cm⁴이고 저항 모멘트(W_x)가 바람직하게는 W_x ≥ 350 ㎤인 레일을 사용한다.

특히 밸러스트레스 트랙의 상부 구조물의 경우 레일로서 관성 모멘트(I_x)가 3,700 ≤ I_x ≤ 3,800 cm⁴이고 저항 모멘트(W_x)가 390 ≤ W_x ≤ 410 ㎤인 충전 단면 레일을 사용하고, 원하는 최대 레일 응력(σ)[인장 강도가 880 N/㎟인 궤조강(rail steel) UIC 등급 A에 있어 약 70 ± 4 N/㎟]을 발생할 수 있으며, 충전 단면 레일에서 중간층의 강도(x)를 약 10 ± 2 kN/mm가 되도록 한다. 차축 하중이 적은 트래픽 캐리어의 경우 강도가 상기 수치보다 낮다.

본 발명의 실시예에 있어서, 레일의 푸트(foot)가 진동의 여기시 500 내지 3,000 Hz의 주파수 범위를 벗어나는 주파수(v)를 가진 음파를 내보내도록, 레일 푸트를 설계할 수 있다. 이 같은 진동 기술을 고려한 레일의 푸트 설계를 통해 공기 전파음을 대폭 줄일 수 있다.

또한, 레일을 웨브(web)없이 제작함으로써 마찬가지로 바람직하지 못한 공기 전파음으로 인한 문제를 방지할 수 있다.

레일에 웨브가 있는 경우, 진동의 여기시 약 500 내지 3,000 Hz의 주파수 범위를 벗어나는 주파수(v)의 음파를 내보내도록 웨브를 설계한다.

레일이 고정 장치를 통해, 비교적 유연한 중간층 위에 위치함으로 인해 레일이 기울어지지 않도록 하기 위해, 본 발명의 실시예에서는 레일이 리브판과 같은 고정 장치와 함께 레일을 확대하는 효과를 갖는 유닛을 형성한다. 상기 고정 장치는 중간층에 내부에 배치되고 세로 방향 에지를 따라서 중간층에 의해 둘러싸인다.

본 발명의 그 밖의 세부 사항과 장점, 특징은 이 같은 하나의 특징 및/또는 특징들의 조합을 포함하는 청구항과 도면을 이용해서 몇 가지 실시예를 설명한 다음의 설명 부분에 제시되어 있다.

원칙적으로 동일한 요소는 동일한 도면 부호를 붙인 도면들에서 콘크리트 침목(10), 볼트(12, 14)에 의해 상기 콘크리트 침목(10)과 연결된 리브판(ribbed plate)(16), 및 상기 리브판(16)에 부착된 레일을 포함한 밸러스트레스 트랙의 단면을 볼 수 있다. 도 1의 레일은 UIC60 레일(18)이고, 도 2의 레일은 UIC60 레일(18)에 비해 웨브(22)와 푸트(24)가 진동 기술적으로 변경된 평저 레일(20)이며, 도 3의 레일은 충전 단면 레일(26)이다.

각 레일(18, 20, 26)은 레일(20 또는 18 및 26)의 푸트들(24 또는 32, 34)에 지지된 클립(28, 30)과 같은 적당한 고정 수단에 의해 리브판(16)에 고정되어 있다. 이때 외관상 레일 푸트를 확대시키는 기계 유닛이 형성되도록 고정 수단들(28, 30)과 각 레일 푸트들(24, 32, 34) 사이를 연결한다. 이를 통해 각 레일(18, 20, 26)은 높은 틸팅(tilting) 안정성을 갖는다.

리브판(16)을 볼트(12, 14)에 의해 콘크리트 침목(10)에 고정하는 것과 관련해서, 종래의 구성, 특히 WO 95/17552에 개시된 구성을 참고할 수 있다. 그러한 점에서, 이것과 관련한 공개 내용은 본 발명에 포함된다.

그러나, 리브판(16) 또는 이와 동일한 작용을 하는 요소와 침목(10) 사이를 고정하는 형식과 상관없이, 본 발명에 따라 탄성 중간층(36, 38, 40)이 리브판(16) 또는 각 레일(18, 20, 26)을 고정하기 위한 고정 장치와 침목(10) 사이를 통과하며 상기 중간층(36, 38 내지 40)의 강도(x)는 각 레일(18, 20, 26)의 원하는 최대 레일 응력에 의존한다. 이러한 경우에, 리브판(16)은 바람직하게는 소위 휘어진 강도 특성 곡선을 가진 중간층(36, 38, 40)으로 가황된다(vulcanize). 이것은 중간층(36, 38, 40)이 레일(18, 20, 26)이 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달하지 않은 작용 범위에서는 유연한 특성을 갖지만, 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달하면 갑자기 단단하게 변함을 의미한다. 소위 휘어진 강도 특성 곡선을 얻기 위해, WO 94/08093에 개시된 구성적인 조치들을 선택할 수 있다. 이에 관해서는 본 발명에 포함되는 해당 공개 내용을 참고할 수 있다.

그러나, 특히 도 4와 도 5에서 도시된 조치에서는 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달하기 전에는 유연한 특성이 주어지고, 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달한 다음에는 상기 특성이 갑자기 단단한 특성으로 변하도록 중간층의 강도를 설정한다.

도 1 내지 3에서 볼 수 있는 중간층(36, 38, 40)은 원칙적으로 도 4와 도 5에 도면 부호 "42"로 표시된 구성과 동일하다. 따라서, 중간층(42)에는 그 아랫면(44)을 돌출하는 돌출부(46)가 있다. 동시에, 중간층(42)에 하중이 가해지지 않을 때 돌출부(46)가 캐비티(48)[중간층(42) 내부의 리세스에 의해 둘러싸여 있다. 이 캐비티(48)의 체적(V_a)은 중간층(42)의 아랫면(44)으로 돌출된 돌출부(46)의 부분(50)의 체적(Vb)과 같다.

돌출부(46)는 레일에 표준 하중이 가해질 때, 다시 말해 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달하기 전에 지지 스프링의 기능을 수행해서, 단독으로 리브판(16)을 지지한다. 가해지는 힘이 강해지고, 이에 따라 레일 응력이 증가되면 돌출부(46)는 중간층(42) 안에 점점 더 깊숙이 밀려 들어가게 되고, 그 결과 캐비티(48)가 돌출부(46)의 재료로 채워지게 된다. 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달하면, 돌출부(46)가 캐비티(48)를 완전히 채움으로써 돌출부(46)의 정면(52)이 중간층(42)의 아랫면(44)과 일렬을 이루게 된다. 이를 통해 전체 중간층(42)이 지지하는 기능을 하게 되어, 그 결과 중간층(42)이 전체적으로 높은 강도로 작용하게 된다. 이는 레일에 출가의 힘이 가해져도 레일 응력이 상승되지 않거나 또는 단지 약간만 상승될 수 있다는 것을 의미한다.

도 5는 중간층(42) 안에 돌출부(46)가 밀려 들어온 것을 나타낸 것이다. 여기서 돌출부들의 정면들(52)이 중간층(42)의 아랫면(44)과 일렬을 이룸을 알 수 있다.

도 6은 순전히 원칙적인 중간층(42)의 특성 곡선을 나타낸 것이다. 즉, 중간층(42)에 작용하는 힘에 따른 하강 정도(s)가 나타나 있다. 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달하지 않은 부분에서 특성 곡선은 기울기가 완만하다가 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달하면 가파르게 상승한다.

다르게 표현하면, 중간층(42)의 강도(x)가 양호하게는 100 kN/mm 이상의 범위로 높기 때문에 최대 허용 가능한 레일 응력이 발생될 수 있을 만큼 레일이 휘어지고, 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달했을 때 레일이 더 이상 휘지 않도록 중간층(42)을 설계한다.

이때 최대 허용 가능한 레일 응력은 푸트 하부면에서 나타날 수 있고, 예를 들어 측정 스트립으로 측정할 수 있는 레일 응력이다. 밸러스트레스 트랙의 경우 레일을 통과하는 차량의 표준 바퀴 하중인 10t에서 원하는 최대 레일 응력이 70 ±4 N/㎟이다.

바퀴 하중이 10t인 철도 차량이 레일을 통과할 때, 적절한 최대 레일 응력을 허용하기 위해서, 각 중간층(36, 38, 40)의 강도(x)를 상응하게 설계한다. 다시 말해 중간층(36, 38, 40)의 강도(x)가 종래 상부 구조물에 비해 감소된다. 즉, 레일(18, 20, 26)이 보다 유연하게 지지될 수 있다. 그 결과 레일(18, 20, 26)이 침목(10)과 분리되기 때문에 고체 전달음이 감소된다. 지지점 하중도 역시 감소된다.

그러나, 본 발명에 따른 사상을 구현하기 위해, 중간층(36, 38, 40)의 스프링 특성 또는 강도가 소위 휘어진 특성 곡선을 갖는다. 따라서 중간층(36, 38, 40)은 허용 가능한 또는 사전 설정 가능한 최대 레일 응력에 도달하지 않는 한 탄성적 또는 "유연한" 특성을 가진다. 이와는 달리, 허용 가능한 또는 사전 설정 가능한 최대 레일 응력에 도달한 경우 중간층(36, 38, 40)이 "단단해진다". 다시 말해 강도가 높아져서 레일(18, 20, 26)이 더 휘지 않으며, 그 결과 레일 응력이 상승하지 않게 된다.

레일의 기하학적 특성에 따라 레일이 어느 정도 지지 기능을 수행하고, 그 결과 하중을 지지하는 효과가 있기 때문에, 레일의 관성 모멘트(I_x)와 저항 모멘트(W_x)가 상승하면 중간층의 강도(x)는 감소된다. 즉, 예를 들어, 표준 UIC60 레일(18)의 기하학적 특성이 변해서 도 2에 따라 웨브(22)가 넓어지고, 레일 푸트(24)가 약간 휘어지면서 웨브(22)로 옮아간다. 그 결과 레일(20)이 보다 유연하게 지지될 수 있으면서 동시에 특히 70 ± 4 N/㎟의 최대 허용 가능한 레일 응력도 초과하지 않게 된다. 유연한 지지는 침목(10)으로부터 분리된다는 것을 의미하고, 이로써 레일(20)로부터 발생한 고체 전달음이 감소된다.

최대 허용 가능한 레일 응력에 도달하기 전에, 높은 관성 모멘트(I_x)와 저항 모멘트(W_x)로 인해 보다 유연한 지지가 가능하므로, 도 3에 따른 충전 단면 레일(26)의 경우 결과가 더욱 향상된다.

레일(20) 또는 충전 단면 레일(26)의 기하학적 특성으로 인해 레일 푸트(24 또는 34)가 UIC60레일(18)에 비해 진동 기술적으로 변화됨으로써, 진동의 여기서 방사되는 소음이 바람직하지 못한 주파수 범위인 500 내지 3,000 Hz 사이에 놓이지 않게 되는 장점도 있다. 레일(20)의 웨브(22)를 확대 또는 형태 변형함으로써 일반적으로 평저 레일의 웨브에서 방사되는 공기 전파음도 줄일 수 있다.

레일(18, 20, 26)을 중간층(36, 38, 40) 위에 탄성적으로 설치함으로써 통상적인 바퀴 하중이 작용할 때 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달할 수 있지만 특성 곡선이 휘어지기 때문에 기본적으로 이 응력을 초과하지는 않도록 하는 본 발명에 따른 사상에 기초해서, 레일(18, 20, 26)과 침목(20) 사이를 분리함으로써 바람직하지 못한 고체 전달음을 차단할 수 있다는 장점이 있다. 더욱이 500 - 3,000 Hz 범위의 공기 전파음이 방사되는 것을 방지하기 위해 진동 특성들이 변경된 웨브(22)와 푸트(24)를 가진 충전 단면 레일(26)이나 평저 레일(20)을 사용하면 밸러스 트레스 트랙의 소음 공학적인 측면을 개선할 수 있다.

본 발명에 따른 사상을 고려할 때 I_x = 3,760 cm⁴이고 W_x = 430 ㎤이며 최대 허용 가능한 레일 응력이 73 N/㎟인 충전 단면 레일 Vo 1-60의 경우 중간층(40)의 강도가 10 kN/mm이고, 이로부터 다시 25.3 kN의 최대 지지점 하중이 산출된다. 이 수치들은 최대 레일 응력을 초과하지 않는 작동 범위에 적용된다. 이와는 달리, 최대 레일 응력에 도달한 경우 중간층(40)의 강도는 "단단해지도록", 다시 말해 비탄 성적이 되도록 변화함으로써 레일이 더 이상 휘어지지 않게 된다. 이 "단단한" 범위에서 강도는 x ≥ 35 kN/mm이어야 한다.

이 수치들은 레일(26)을 통과할 때 레일의 약간의 고체 전달음만이 침목(10)과 지지층에 전달되는 정도로 충전 단면 레일(26)이 침목(10)과 분리된다는 것을 나타낸다.

Claims

콘크리트 침목(10)과 같은 지지층 위에 배치되고, 리브판 같은 고정 장치(16)로부터 연장되는 레일(18, 20, 26)을 포함하고, 상기 지지층과 상기 고정 장치 사이에 강도(x)를 갖는 적어도 하나의 중간층(36, 38, 40, 42)이 설치되는 밸러스 트레스 트랙과 같은 상부 구조물에 있어서,

상기 중간층(36, 38, 40, 42)의 강도(x)는, 상기 레일(18, 20, 26)의 최대 허용 가능한 및/또는 사전 설정 가능한 레일 응력에서 상기 중간층이 상기 레일의 추가적인 휨(further bending)이 미미하게 발생하는 실질적으로 비탄성 특성들을 가지도록 정해지는, 상부 구조물.
제 1 항에 있어서, 상기 중간층(36, 38, 40, 42)은 허용 가능한 레일 응력의 범위에서 x ≤ 25 kN/mm, 바람직하게는 4 ≤ x ≤ 25 kN/mm인 강도(x)를 가지는, 상부 구조물.
제 1 항 또는 2 항에 있어서, 최대 허용 가능한 레일 응력에서, 상기 중간층(36, 38, 40, 42)은 x ≥ 35 kN/mm, 특히 x ≥ 90 kN/mm, 바람직하게는 약 100kN/mm의 강도(x)를 가지는, 상부 구조물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 레일은 최대 허용 가능한 레일 응력이 70 내지 100 N/㎟ 인 평저 레일(Vignol rail; 20)이고, 상기 중간층(38)은 상기 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달되기 전에 대략 4 내지 16 kN/mm의 강도(x)를 가지는, 상부 구조물.
제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 레일은 특히 인장 강도가 대략 880 N/㎟이고 관성 모멘트(I_x)가 I_x ≥ 3,700 cm⁴ 및/또는 저항 모멘트(W_x)가 W_x ≥ 390cm³ 인 궤조강 UIC 등급 A의 충전 단면 레일(26)이고, 대략 70 ± 4 N/㎟의 최대 요구 레일 응력에서, 상기 중간층(40)은 대략 10 ± 2 kN/mm의 강도(x)를 가지는, 상부 구조물.
제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 레일(20)의 푸트는 진동의 여기시, 주파수(v)를 가진 음파들을 방사하며, 상기 음파들은 약 500 내지 3,000 Hz 사이의 주파수 범위를 실질적으로 벗어나는, 상부 구조물.
제 1 항 또는 2항에 있어서, 상기 레일(26)은 웨브 없이 설계되는, 상부 구조물.
제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 레일(20)은 상기 웨브(22)가 진동의 여기시 주파수(v)를 가진 음파들을 방사하도록 설계되고, 상기 음파들은 약 500 내지 3,000 Hz 사이의 주파수 범위를 실질적으로 벗어나는, 상부 구조물.
제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 레일(18, 20, 26)은 상기 고정 장치(16)와 함께 레일 푸트가 확대되도록 하는 장치를 형성하는, 상부 구조물.
제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 고정 장치(16)는 상기 중간층(36, 38, 40) 내부에 배치되고, 바람직하게는 세로 방향의 에지를 따라서 상기 중간층(36, 38, 40)에 의해 둘러싸이는, 상부 구조물.
제 1 항에 있어서, 상기 레일(18, 20, 26)이 푸트 하부면에서 최대 70 내지 100 N/㎟의 레일 응력까지 변형 가능하도록, 상기 중간층(36, 38, 40, 42)의 강도(x)가 정해지는, 상부 구조물.
콘크리트 침목(10)과 같은 지지층 위에 배치되고, 리브판 같은 고정 장치(16)로부터 연장되는 레일(18, 20, 26)을 포함하고, 상기 지지층과 상기 고정 장치 사이에 강도(x)를 갖는 적어도 하나의 중간층(36, 38, 40, 42)이 설치되는 밸러스 트레스 트랙과 같은 상부 구조물에 있어서,

상기 중간층(42)은 하중이 가해지지 않을 때, 중간층(42)의 아랫면(44)을 넘어 돌출하고 상기 중간층(42) 내부의 캐비티(48)에 의해 원주 방향으로 둘러싸인 돌출부(46)를 구비하고, 각 캐비티의 체적(V_a)이 중간층의 아랫면을 넘어 돌출한 돌출부(46)의 부분(50)의 체적(V_b)과 같으며, 레일(18, 20, 26)의 허용 가능한 및/또는 사전 설정 가능한 최대 레일 응력에 도달하면, 상기 돌출부들이 상기 중간층으로 밀려 들어가 중간층의 아랫면과 일렬을 이루는, 상부 구조물.
제 12 항에 있어서, 상기 최대 허용 가능한 레일 응력에 도달하면 캐비티들(48)의 체적들은 상기 돌출부들(46)의 재료에 의해 완전히 채워지고, 상기 중간층(42)의 높은 강도(x), 특히 약 100 kN/mm의 강도(x)에 도달할 수 있도록 상기 돌출부들이 상기 중간층의 아랫면(44)과 일렬을 이루는, 상부 구조물.