KR100613412B1 - 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 - Google Patents

Abstract

콘크리트 도상위에 방진 목적으로 설치된 방진상자, 방진패드 및 방진침목을 제거한 후 탄성력이 뛰어난 새로운 방진재를 충전시키는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 및 레일 체결장치에 관한 것으로,

본 발명에 따른 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법은, 콘크리트 도상에 형성된 안착홈에 방진패드가 바닥면에 장착된 방진상자를 설치하고, 방진패드에 방진침목을 장착한 후 방진침목에 타설된 체결구에 결합되는 레일클립에 의해 레일 플랜지를 가압하여 고정하는 콘크리트 도상의 방진침목에 있어서,

레일클립을 체결구로 부터 분리하여 방진침목을 방진상자로 부터 철거하고, 콘크리트 도상으로 부터 방진패드와 방진상자를 해체하는 제1단계와,

콘크리트 도상의 안착홈에 존재하는 이물질을 제거하는 제2단계와,

안착홈에 콘크리트 보강블럭을 안착시키는 제3단계와,

콘크리트 보강블럭에 형성된 나사공에 체결구를 체결한 후, 체결구에 결합되는 레일클립에 의해 콘크리트 보강블럭에 레일을 고정하는 제4단계와,

콘크리트 보강블럭에 형성된 수평 조절볼트에 의해 안착홈으로 부터 이격되는 콘크리트 보강블럭의 레벨을 맞추는 제5단계와,

안착홈과 콘크리트 보강블럭사이에 액상 방진재를 충전하는 제6단계와,

액상 방진재의 경화후 수평 조절볼트를 콘크리트 보강블럭으로 부터 제거하여 이물질 유입되는 것을 방지하도록 캡을 씌우는 제7단계를 포함한다.

콘크리트 도상, 폴리우레탄재, 방진패드 및 방진상자, 액상 방진재

Description

콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법{METHOD OF REPAIRING A VIBRATION PROOF SLEEPER OF THE CONCRETE BALLAST}

도 1은 종래 기술에 의해 콘크리트 도상에 방진침목이 설치됨을 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법을 개략적으로 나타내는 흐름도,

도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법을 나타내는 요부발췌도,

도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 도상의 콘크리트 보강블럭위에 레일을 고정하는 체결장치의 분리사시도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

1; 콘크리트 도상

6; 레일

10; 콘크리트 보강블럭

11; 액상 방진재

12; 나사공

13; 체결구

14; 레일클립

15; 수평 조절볼트

16; 캡

17; 베이스플레이트 패드

18; 베이스플레이트

19; 레일패드

20; 앵글가이드 플레이트

본 발명은 콘크리트 도상위에 방진 목적으로 설치된 방진상자, 방진패드 및 방진침목을 제거한 후 탄성력이 뛰어난 새로운 액상 방진재를 충전시키는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 및 레일 체결장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 콘크리트 도상으로 부터 방진침목, 방진패드 및 방진상자를 제거한 후, 콘크리트 보강블럭(RC;reinforced concrete)으로 교체하되, 콘크리트 도상과 보강블럭사이에 내진 및 내마모성이 뛰어난 액상 방진재를 충전시킴에 따라 시공이 용이하고, 궤도에서 발생되는 진동 및 소음을 최소화할 수 있도록 한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 및 레일 체결장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열차 주행시 레일과 바퀴의 마찰로 인해 발생되는 진동은 흔들림, 균열 등을 유발하여 구조물의 사용성 및 안전성에 악영향을 주게 되고 주변의 생활환경에 소음과 진동의 공해를 유발시킴에 따라, 선로 주변에서 끊임없는 민원이 발생된다. 이로 인해 철도의 방진 및 소음과 관련된 기술은 환경에 대한 관심이 더욱 고조됨에 따라 꾸준하게 기술개발이 이루어지고 있다.

콘크리트 도상은 보수작업이 불편한 지하 철도와 장대 터널, 건널목 등에 사용되어 왔으나, 보수 주기를 연장하고 고강도 목적으로 도시철도 및 고속철도에 많이 채택하고 있으며, 높은 투자비에도 불구하고 경제적이고, 궤도 틀림 진행이 적으며, 궤도의 유지보수 없이도 양호한 승차감을 유지할 수 있는 등의 장점 때문에 점진적으로 자갈 도상 대용으로 사용되고 있다.

도 1은 종래 기술에 의해 콘크리트 도상에 방진침목이 설치됨을 나타내는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 콘크리트 도상(1)위에 형성된 안착홈(1a)에 방진패드(2)가 바닥면에 깔린 상자형상의 방진상자(3)가 안착되고, 방진패드(2)에 보강 콘크리트 침목(Reinforced Concrete: RC) 또는 응력처리된 콘크리트 침목(Prestressed Concrete: PC)(9)이 결합되며, 침목에 타설된 체결구(4)에 결합되는 레일클립(5)에 의해 레일(6) 플랜지(7)를 가압하며, 레일(6) 하부에 레일패드(8)가 설치된다.

즉, 콘크리트 도상(1)이 자갈도상 궤도와 비슷한 궤도 탄성을 갖게 한 것으로서, 궤도에 영향을 미치는 저주파수대의 진동은 침목(9) 하부의 방진패드(2)에서 여과되고 고주파수대의 진동은 레일패드(8)에서 감소시킨다.

한편, 철도의 수송량과 열차 통행 빈도수가 늘어남에 따라, 장기간 동적하중발생으로 피로 파괴에 의한 방진패드의 수축 및 경화(硬化)를 초래하여 궤도 보수는 필수적이고, 방진패드 두께의 불균일한 감소로 인해 고저틀림이 발생되어 레일에 파상마모 등을 유발하며, 궤도의 유지 및 보수가 매우 어렵게 된다.

또한, 방진상자와 방진패드를 설치하고 콘크리트 도상을 타설하는 과정에서 방진상자의 고정점이 흔들리거나, 밑면에 작용하는 콘크리트 압력에 의하여 방진상자의 측면이 벌어진다.

또한, 약간의 이격으로도 열차의 통과시에 침목과 방진패드 및 방진상자와의 상대적인 운동을 유발할 수 있어 궤도 틀림을 초래하며, 침목 모서리에 하중이 집중적으로 작용하여 방진패드나 방진상자의 사용수명을 단축시킨다.

따라서, 콘크리트 도상이나 침목의 보수시 방진패드와 방진상자를 재설치하여야 할 필요가 있으나, 침목이 매설되는 콘크리트 도상의 결합홈에 대해 방진상자의 사이즈가 항시 일치된다고 볼수 없어 보수 또는 교체하더라도 동일한 방진 효과를 얻기는 어렵고, 오히려 궤도 틀림으로 인해 안전사고가 발생될 수 있는 문제점을 갖는다.

본 발명의 목적은, 콘크리트 도상에 설치된 방진침목을 콘크리트 보강블럭으로 교체시 탄성력, 제진 및 내마모성이 뛰어난 액상 방진재를 콘크리트 도상과 보강블럭사이에 충전시킴에 따라, 열차 운행시 발생되는 소음 및 진동을 최소화하여 승차감을 향상시키며, 선로 주변에 쾌적한 환경을 제공할 수 있도록 한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 및 레일 체결장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 방진침목을 교체하는 작업이 용이하여 시공성이 뛰어나고, 궤도의 유지 및 보수가 용이하여 사후관리비용을 절감할 수 있도록 한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 및 레일 체결장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 레일 저면적보다 넓은 면적을 갖는 금속판에 의해 레일 저면적을 인위적으로 확장함에 따라 탄성패드 단면적이 확장되므로, 열차 운행시 탄성패드에 가해지는 단위면적당 하중을 경감시키며 지반에 전달되는 횡하중을 최소화할 수 있도록 한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 및 레일 체결장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 영구 압축율이 최대 15%이내인 내수성 및 내구성이 뛰어난 폴리우레탄재의 방진패드에 의해 궤도 변경되는 것을 방지하고, 온도 변화에 따른 탄성계수 변화량이 적어 사계절이 뚜렷한 장소에서도 사용수명을 연장할 수 있도록 한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 및 레일 체결장치를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 콘크리트 도상에 형성된 안착홈에 방진패드가 바닥면에 장착된 방진상자를 설치하고, 방진패드에 방진침목을 장착한 후 방진침목에 타설된 체결구에 결합되는 레일클립에 의해 레일 플랜지를 가압하여 고정하는 콘크리트 도상의 방진침목에 있어서,

레일클립을 체결구로 부터 분리하여 방진침목을 방진상자로 부터 철거하고, 콘크리트 도상으로 부터 방진패드와 방진상자를 해체하는 제1단계와,

콘크리트 도상의 안착홈에 존재하는 이물질을 제거하는 제2단계와,

안착홈에 콘크리트 보강블럭을 안착시키는 제3단계와,

콘크리트 보강블럭에 형성된 나사공에 체결구를 체결한 후, 체결구에 결합되는 레일클립에 의해 콘크리트 보강블럭에 레일을 고정하는 제4단계와,

콘크리트 보강블럭에 형성된 수평 조절볼트에 의해 안착홈으로 부터 이격되는 콘크리트 보강블럭의 레벨을 맞추는 제5단계와,

안착홈과 콘크리트 보강블럭사이에 액상 방진재를 충전하는 제6단계와,

액상 방진재의 경화후 수평 조절볼트를 콘크리트 보강블럭으로 부터 제거하여 이물질 유입되는 것을 방지하도록 캡을 씌우는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법을 제공함에 의해 달성된다.

전술한 본 발명의 목적은, 콘크리트 도상위에 장착되며, 상면의 대향되는 가이드턱사이에 결합홈이 형성되는 콘크리트 보강블럭과,

콘크리트 보강블럭의 결합홈에 장착되는 탄성체의 베이스플레이트 패드와,

베이스플레이트 패드에 장착되는 베이스플레이트와,

베이스플레이트에 장착되는 레일패드와,

레일패드에 장착되는 레일 플랜지와 상기 가이드턱사이에 장착되는 앵글가이드 플레이트와,

결합홈에 형성된 체결공에 결합되는 체결구에 의해 고정되며, 레일 플랜지를 가압하여 고정지지하는 레일클립을 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 도상의 레일 체결장치를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 액상 방진재는 발포 폴리우레탄재가 사용된다.

또한, 전술한 액상 방진재는 타이어 칩 또는 코르크 칩중 적어도 어느 하나를 포함하여 교반된다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하며 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

이하에서, 본 발명에 의한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 및 레일 체결장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 방진침목의 교체 시공방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 콘크리트 도상(1)에 형성된 안착홈(1a)에 방진패드(2)가 바닥면에 장착된 방진상자(3)를 설치하고, 방진패드(2)에 방진침목(9)을 장착한 후 방진침목(stedef)(9)에 타설된 체결구(4)에 결합되는 레일클립(5)에 의해 레일 플랜지(7)를 가압하여 고정하도록 설치된 콘크리트 도상의 방진침목을 교체하는 시공방법에 적용된다.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, 전술한 레일 플랜지(7)를 가압하여 고정지지한 레일클립(5)을 체결구(4)로 부터 분리하여 방진침목(9)을 잭(jack) 등을 이용하여 방진상자(3)로 부터 철거한다. 콘크리트 도상(1)의 안착홈(1a)으로 부터 방진패드(2)와 방진침목(9)을 감싼 노후된 방진상자(3)를 해체한다(S100 참조).

콘크리트 도상(1)의 안착홈(1a)에 존재하는 이물질을 제거한다(S200 참조). 즉 콘크리트 보강블럭(10)이 설치될 자리를 청소하는 단계로서, 안착홈(1a) 내부 모서리 부분에 균열이 있는 경우 보수한 후, 에어건 등을 이용하여 안착홈(1a) 내측면에 묻어있는 수분을 건조시킨다.

한편, 안착홈(1a) 내부에 충전되는 액상 방진재(11)로 사용되는 발포폴리우레탄의 접착력을 향상시키도록 안착홈(1a) 내측면에 폴리우레탄(polyurethane) 프라이머(primer)를 미리 도포할 수 있다.

도 3(b)에 도시된 바와 같이, 나사공(12)이 중앙측에 형성되고, 수평 조절볼트(미도시됨) 체결공이 좌우 양측에 형성된 콘크리트 보강블럭(10)(RC;reinforced concrete)을 안착홈(1a)에 안착시킨다(S300 참조).

도 3(c) 및 도 4에 도시된 바와 같이, 콘크리트 보강블럭(10) 성형시 미리 형성된 나사공(12)에 체결구(13)를 체결한 후, 체결구(13)에 결합되는 레일클립(14)(텐션클램프를 말함)에 의해 콘크리트 보강블럭(10)에 레일(6)을 고정한다(S400 참조).

콘크리트 보강블럭(10) 성형시 미리 형성된 체결공(미도시됨)에 결합되는 수평 조절볼트(15)에 의해 안착홈(1a)으로 부터 이격되는 콘크리트 보강블럭(10)의 수평 레벨 및 레일(6)의 궤간 간격을 맞춘다(S500 참조).

안착홈(1a)과 콘크리트 보강블럭(10)사이의 공간에 탄성력, 내진 및 내마모성이 뛰어난 발포 폴리우레탄 수지계열의 액상 방진재(11)를 충전할 수 있도록 소정의 거푸집(미도시됨)을 설치한 후, 소정의 건을 이용하여 액상 방진재(11)를 충전한다(S600 참조).

이때, 수평 조절볼트(15)에 의해 액상 방진재(11)의 충전시 콘크리트 도상(1)에 대해 콘크리트 보강블럭(10)의 흔들림을 방지하고, 액상 방진재(11) 충전후 경화될때 까지 콘크리트 도상(1)으로 부터 콘크리트 보강블럭(10)을 지지할 수 있게 된다.

액상 방진재(11)에 타이어 칩 또는 코르크 칩(chip)중 적어도 어느 하나를 교반하여 충전시키는 경우 친환경적이다.

한편, 전술한 안착홈(1a)과 콘크리트 보강블럭(10)사이의 공간에 모르타르를 충전시킬 수 있음은 물론이다.

도 3(d)에 도시된 바와 같이, 액상 방진재(11)의 경화후 수평 조절볼트(15)를 콘크리트 보강블럭(10)으로 부터 제거하여 수평 조절볼트(15)의 체결공에 빗물 등의 이물질 유입되는 것을 방지할 수 있도록 캡(16)을 결합한다(S700 참조).

도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 도상의 콘크리트 보강블럭위에 레일을 고정하는 체결장치의 분리사시도이다.

도시된 바와 같이, 전술한 콘크리트 보강블럭(10)상면에 형성된 가이드턱(10a)사이의 결합홈(10b)에 장착되는 탄성체의 베이스플레이트 패드(17)와, 베이스플레이트 패드(17)에 안착되는 베이스플레이트(18)와, 베이스플레이트(18)에 안착되는 레일패드(19)와, 레일 플랜지(7)와 가이드턱(10a)사이에 장착되는 앵글가이드플레이트(20)와, 콘크리트 보강블럭(10)상면에 형성된 체결공(10c)에 결합되는 체결구(13)에 의해 고정되며 레일 플랜지(7)를 가압하여 고정지지하는 레일클립(14)을 구비한다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 의한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 및 레일 체결장치는 아래와 같은 이점을 갖는다.

방진침목을 콘크리트 보강블럭으로 교체시 탄성력, 제진 및 내마모성이 뛰어난 액상 방진재를 콘크리트 도상과 보강블럭사이에 충전시킴에 따라, 열차 운행시 발생되는 소음 및 진동을 최소화하여 승차감을 향상시키며, 선로 주변에 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.

또한, 방진침목을 교체하는 작업이 용이하여 시공성이 뛰어나고, 궤도의 유지 및 보수가 용이하여 사후관리비용을 절감하여 경쟁력을 갖는다.

또한, 레일 저면적보다 넓은 면적을 갖는 금속판에 의해 레일 저면적을 인위적으로 확장함에 따라 탄성패드 단면적이 확장되므로, 열차 운행시 탄성패드에 가해지는 단위면적당 하중을 경감시키며 지반에 전달되는 횡하중을 최소화할 수 있다.

또한, 영구 압축율이 최대 15%이내인 내수성 및 내구성이 뛰어난 폴리우레탄재의 방진패드에 의해 궤도 정밀도를 유지할 수 있고, 온도 변화에 따른 탄성계수 변화량이 적어 사계절이 뚜렷한 장소에서도 사용수명을 연장할 수 있다.

또한, 액상 방진재는 타이어 칩 또는 코르크 칩을 교반시켜 충전하는 경우 친환경적인 효과가 있다.

Claims (4)

1. 콘크리트 도상에 형성된 안착홈에 방진패드가 바닥면에 장착된 방진상자를 설치하고, 방진패드에 방진침목을 장착한 후 방진침목에 타설된 체결구에 결합되는 레일클립에 의해 레일 플랜지를 가압하여 고정하는 콘크리트 도상의 방진침목에 있어서:

   상기 레일클립을 체결구로 부터 분리하여 상기 방진침목을 방진상자로 부터 철거하고, 상기 콘크리트 도상으로 부터 방진패드와 방진상자를 해체하는 제1단계;

   상기 콘크리트 도상의 안착홈에 존재하는 이물질을 제거하는 제2단계;

   상기 안착홈에 콘크리트 보강블럭을 안착시키는 제3단계;

   상기 콘크리트 보강블럭에 형성된 나사공에 체결구를 체결한 후, 상기 체결구에 결합되는 레일클립에 의해 콘크리트 보강블럭에 레일을 고정하는 제4단계;

   상기 콘크리트 보강블럭에 형성된 수평 조절볼트에 의해 상기 안착홈으로 부터 이격되는 콘크리트 보강블럭의 레벨을 맞추는 제5단계;

   상기 안착홈과 콘크리트 보강블럭사이에 액상 방진재를 충전하는 제6단계; 및

   상기 액상 방진재의 경화후, 상기 수평 조절볼트를 콘크리트 보강블럭으로 부터 제거하여 이물질 유입되는 것을 방지하도록 캡을 씌우는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 액상 방진재는 발포 폴리우레탄재가 사용되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 액상 방진재는 타이어 칩 또는 코르크 칩중 적어도 어느 하나를 포함하여 교반되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법.
4. 삭제

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