KR100593194B1 - 합성 수지를 이용한 철도 침목 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성 수지를 이용한 철도 침목에 관한 것으로서, 특히 상면 중앙 양단에 복수의 볼트홈이 형성되는 H형강과, 상기 H형강의 볼트홈에 각각 결합되는 복수의 체결 볼트와, 금속 재질의 사각 판 형상으로 형성되고, 상기 체결 볼트가 관통하도록 이와 대응되는 위치에 볼트홀이 형성되어 상기 H형상의 상면에 부착되는 베이스 패널로 이루어져 상기 H형강의 표면에 합성 수지재가 도포되는 철도 침목에 있어서, 상기 H형강은,측면 양단에 복수의 보강 리브가 돌출 형성되고, 상기 H형강의 각각의 보강 리브에 동일 높이에 복수의 관통홀이 형성되어 상기 관통홀을 따라 보강 철근이 삽입되며, 표면에 요철이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면 H형강과 합성수지를 이용하여 침목을 제작함으로써 상대적으로 높은 강도를 제공함과 동시에 합성수지에 의해 진동을 흡수하여 소음이 발생하는 것을 차단할 수 있다.

철도, 레일, H형강, 합성 수지재, 충격, 흡수

Description

합성 수지를 이용한 철도 침목{Railroad tie for using synthetic resins}

도 1 및 도 2는 종래의 철도 레일 및 침목을 구성을 나타낸 도면,

도 3은 본 발명에 따른 합성 수지를 이용한 철도 침목의 제조 과정을 나타낸 설명도,

도 4는 본 발명에 따른 합성 수지를 이용한 철도 침목의 구성을 나타낸 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 합성 수지를 이용한 철도 침목에 레일이 설치된 모습을 나타낸 사용 상태도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

3 : 레일 110 : H형강

111 : 보강 리브 112 : 관통홀

113 : 볼트홈 115 : 요철

120 : 체결 볼트 130 : 베이스 패널

140 : 합성 수지재 150 : 보강 철근

본 발명은 합성 수지를 이용한 철도 침목에 관한 것으로서, 상세하게는 H형강과, 합성수지를 이용하여 침목을 제작함으로써 높은 강도를 제공하고, 충격을 흡수하여 소음 진동 발생을 최소화하고, 균열을 방지하도록 하는 합성 수지를 이용한 철도 침목에 관한 것이다.

일반적으로 기차가 이동하는 길인 철길은 도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 지면보다 일정높이 솟아 오른 도상(ballast)(1)과, 도상(1) 상부에 도상(1)을 따라 일정 거리를 두고 배열되는 침목(2)과, 침목(2)의 상면 양측에 각각 베이스 플레이트(4)를 개재한 상태에서 도상(1)을 따라 배열되어 미도시된 체결구를 통해 설치되며 기차의 바퀴가 맞물려 이동하도록 하는 레일(3)로 이루어진다.

일반적으로 도상(1)은 레일(3), 침목(2)을 경유하여 전달된 하중을 넓게 분포시켜 노반에 전달하고, 온도변화에 의한 레일(3) 신축으로 나타날 수 있는 침목(2)의 이동을 도상저향력으로 막아 방지하며 차량의 진동을 흡수하여 승차감을 좋게 할 뿐 아니라 빗물배수를 용이하게 하고 잡초가 자라는 것을 막는 등의 여러가지 역활을 수행하는 것으로 알려져 있다. 따라서 상기와 같은 특성을 잘 갖추고 있으면서 구하기 쉬운 자갈 또는 깬 자갈이 도상의 재료로 널리 사용됨에 따라 현 열차구간 중 교량부분을 제외한 전구간이 자갈도상 궤도로 이루어져 있다.

침목(2)은 콘크리트 재질로 이루어지며, 그 재질에 상관없이 철도차량의 하중과 진동을 견딜 수 있어야 하고, 특히 곡선선로에서는 철도차량의 곡선주행시 발생하는 원심력에 대항하는 도상 횡저항력이 충분하여야만 좌굴되는 현상이 없게 된다.

한편, 철도차량이 철도선로상에서 곡선주행시 선로밖으로 나가려는 원심력이 발생하게 되고, 이 힘이 레일(3)을 통해 침목(2)에 전달되어 침목(2)이 도상(1) 횡방향으로 힘을 받게 된다. 따라서, 침목(2)이 이 힘에 대한 저항력이 부족하면 좌굴현상이 발생되어 철도차량의 탈선이라는 대형사고를 초래한다. 그리하여, 수시로 레일(3)이 좌굴되었는지 검사하고 좌굴되었으면 보수 및 교체하는 등의 유지보수 비용이 많이 드는 문제점이 있다.

그러나, 종래 기술에 의한 침목(2)은 콘크리트 재질로 이루어지는 구조이기 때문에 강도가 상대적으로 낮고, 균열이 발생함으로써 레일의 변형, 레일로부터 전가되는 횡압력을 견디지 못하여 좌굴현상이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, H형강과 합성수지를 이용하여 침목을 제작함으로써 상대적으로 높은 강도를 제공함과 동시에 합성수지에 의해 진동을 흡수하여 소음이 발생하는 것을 차단하도록 하는 합성 수지를 이용한 철도 침목을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

상면 중앙 양단에 복수의 볼트홈이 형성되는 H형강과, 상기 H형강의 볼트홈에 각각 결합되는 복수의 체결 볼트와, 금속 재질의 사각 판 형상으로 형성되고, 상기 체결 볼트가 관통하도록 이와 대응되는 위치에 볼트홀이 형성되어 상기 H형상의 상면에 부착되는 베이스 패널로 이루어져 상기 H형강의 표면에 합성 수지재가 도포되는 철도 침목에 있어서, 상기 H형강은,측면 양단에 복수의 보강 리브가 돌출 형성되고, 상기 H형강의 각각의 보강 리브에 동일 높이에 복수의 관통홀이 형성되어 상기 관통홀을 따라 보강 철근이 삽입되며, 표면에 요철이 형성되는 것을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명에 따른 합성 수지를 이용한 철도 침목의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 합성 수지를 이용한 철도 침목의 제조 과정을 나타낸 설명도이고, 도 4는 본 발명에 따른 합성 수지를 이용한 철도 침목의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 합성 수지를 이용한 철도 침목에 레일이 설치된 모습을 나타낸 사용 상태도이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 합성 수지를 이용한 철도 침목(100)은, H형강(110)과, 체결 볼트(120)와, 베이스 패널(130)과, 합성 수지재(140)와, 보강 철근(150)으로 구성된다.

먼저, H형강(110)은 측면 양단에 복수의 보강 리브(111)가 돌출 형성되고, 상면 중앙 양단에 복수의 볼트홈(113)이 형성되며, 하기에서 설명할 합성 수지재(140)의 결합력을 증대시키도록 표면에 요철(115)이 형성된다. 여기에서, 볼트홈(113)은 하기에서 설명할 체결 볼트(120)의 체결이 가능하도록 탭이 형성된다. 여기에서 또한, H형강(110)의 각각의 보강 리브(111)는 동일 높이에 복수의 관통홀(112)이 형성되어 관통홀(112)을 따라 보강 철근(150)이 삽입된다. 여기에서 또, 관통홀(112)은 선택에 따라 다단으로 형성될 수도 있고, 다단으로 형성되는 경우 보강 철근(150)이 다단으로 삽입된다.

그리고, 체결 볼트(120)는 H형강(110)의 상면에 형성된 볼트홈(113)에 각각 결합된다. 여기에서, 체결 볼트(120)는 H형강(110)에 체결후 용접 등에 의해 견고하게 부착될 수도 있다.

또한, 베이스 패널(130)은 금속 재질로 사각 판 형상으로 형성되고, 체결 볼트(120)가 관통하도록 이와 대응되는 위치에 볼트홀(131)이 형성되어 H형강(110)의 상면에 용접 등에 의해 부착 고정된다.

그리고, 합성 수지재(140)는 진동을 흡수할 수 있도록 탄성 재질로 이루어져, H형강(110)의 외측면에 분사되어 장방형을 이룬다.

이하, 본 발명에 따른 합성 수지를 이용한 철도 침목의 설치 과정 및 작용을 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, H형강(110)의 보강 리브(111)의 관통홀(112)에 보강 철근(150)을 삽입하여 고정시킨다. 이때, 보강 철근(150)은 용접 등에 의한 방식으로 고정된다.

보강 철근(150)의 삽입이 완료되면 H형강(110)의 볼트홈(113)에 체결 볼트 (120)를 체결한다. 이때, 체결 볼트(120)는 결합력을 증대시키도록 체결 후 용접을 시행할 수 있다.

그런 다음, 베이스 패널(130)의 볼트홀(131)을 통해 체결 볼트(120)를 인출하여 베이스 패널(130)을 H형강(110)의 상면에 용접 등에 의해 부착 고정시킨다.

베이스 패널(130)의 고정이 완료되면, H형강(110)의 표면에 합성 수지재(140)를 도포하는 데, 이때, 합성 수지재(140)는 장방형을 이룬다.

제작이 완료된 본 발명에 따른 합성 수지를 이용한 철도 침목(100)을 기초 콘크리트나 자갈 상에 올려놓고, 상면으로 돌출된 체결 볼트(120)에 레일(3)을 결합시킨다.

따라서, H형강의 표면에 합성 수지재를 도포함으로써 교량이나 구조물에 설치하여 기차의 이동시 레일에서 전달되는 충격을 흡수하기 때문에 교량이나 구조물에 전달되는 충격을 최소화시킬 수 있다.

또한, H형강과, 보강 리브 및 보강 철근에 의해 높은 강도를 제공할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 합성 수지를 이용한 철도 침목에 따르면, H형강을 이용하여 레일이 지지되는 위치의 강도를 보강함으로써 좌굴현상이 발생하는 것을 방지하고, 철골을 이용하여 균열 발생을 방지하도록 함으로써 유지 보수 비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (2)

1. 상면 중앙 양단에 복수의 볼트홈이 형성되는 H형강과, 상기 H형강의 볼트홈에 각각 결합되는 복수의 체결 볼트와, 금속 재질의 사각 판 형상으로 형성되고, 상기 체결 볼트가 관통하도록 이와 대응되는 위치에 볼트홀이 형성되어 상기 H형상의 상면에 부착되는 베이스 패널로 이루어져 상기 H형강의 표면에 합성 수지재가 도포되는 철도 침목에 있어서,

   상기 H형강은,

   측면 양단에 복수의 보강 리브가 돌출 형성되고, 상기 H형강의 각각의 보강 리브에 동일 높이에 복수의 관통홀이 형성되어 상기 관통홀을 따라 보강 철근이 삽입되며, 표면에 요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 합성 수지를 이용한 철도 침목.
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