KR100627699B1 - Method of expanding railroad bed inthe existing railway bridge and a water jet apparatus of cutting ballast protection - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존철도교량에 있어서 유도상 궤도의 도상 저항력확보를 위한 시공방법 및 이를 위한 워터 젯(water jet) 절단장치에 관한 것으로 밸러스트 클리너에 의한 청소를 육상의 도상과 기존 철도교량의 도상에서 연속적으로 작업이 이루어지도록 하기 위한 것이고, 연속작업이 이루어짐으로써 밸러스트 클리너의 작업의 효율성을 향상시킬 뿐 아니라 기존 철도교량의 도상의 종ㆍ횡 저항력을 향상시켜 열차가 안전하게 운행되도록 한 것이다. The present invention relates to a construction method for securing the image resistance of guided tracks in an existing railway bridge, and a water jet cutting device for the same. The cleaning by a ballast cleaner is continuously performed on the land and on the existing railway bridge. This is to ensure that the work is done, and that the continuous work is performed to improve the efficiency of the ballast cleaner and to improve the longitudinal and lateral resistance of the existing railroad bridges so that the train can run safely.
그 구성은 먼저 커팅 라인과 거의 일치되는 높이를 갖으면서 선로중심에서 적어도 2.5m되는 폭을 갖는 대체 자갈막이를 설치한 다음, 워터 젯(water jet) 절단장치의 노즐부가 커팅 라인에 일치되어 구동 풀리에 의하여 수평으로 이동되면서 자갈막이를 절단한 후, 자갈막이를 수직으로 절단하여 블록화한 다음, 새로운 자갈을 대체 자갈막이를 깔아 유도상과 유사하도록 한 하여 기존의 자갈이 대체 자갈막이 쪽으로 흘러내리지 않게 한 후, 자갈막이의 블록을 제거하고 유도상을 정리하는 구성이다.Its configuration consists of first installing an alternative gravel with a height approximately equal to the cutting line and having a width of at least 2.5 m from the center of the track, and then the nozzle portion of the water jet cutting device is matched to the cutting line so that the driving pulley The gravel is cut horizontally while being moved horizontally, and then the gravel is cut vertically and blocked, and then the new gravel is replaced with an alternative gravel to resemble an induction phase so that the existing gravel does not flow down to the alternative gravel. After that, it removes the blocks of the gravel and organizes the induction phase.
유도상, 밸러스트 클리너(Ballast Cleaner), 워터 젯(water jet) 절단장치, 대체 자갈막이, 시공기면 Induction phase, Balllast Cleaner, Water jet cutting device, Alternative gravel, Construction surface
Description
도1 기존 철도교량(T-빔교)의 단면 폭과 도상의 높이를 수치로 나타낸 단면도 1 is a cross-sectional view showing numerically the cross-sectional width and height of an existing railway bridge (T-beam bridge).
도2 도1의 기존 철도교량에다 밸러스트 클리너의 작업상태를 나타낸 단면도 Figure 2 is a cross-sectional view showing the working state of the ballast cleaner on the existing railway bridge of Figure 1
도3a 기존 철도교량(T-빔교)에 대체 자갈막이를 설치하고 자갈막이에는 워터 젯(waterjet) 절단장치를 설치한 상태를 보인 단면도 3a is a cross-sectional view showing a state in which a replacement gravel is installed on an existing railway bridge (T-beam bridge) and a water jet cutting device is installed on the gravel;
도3b 워터 젯(waterjet) 절단장치가 자갈막이의 커팅 라인을 따라 절단하는 상태를 보인 사시도 3B is a perspective view showing a state in which a waterjet cutting device cuts along a cutting line of a gravel wall
도4 자갈막이가 절단되고 대체 자갈막이에 도상이 설치된 상태를 보인 단면 4 is a cross section showing a state in which the gravel is cut and the phase is installed in the alternative gravel
도5 도4의 도상에다 밸러스트 클리너의 작업상태를 나타낸 단면도 Fig. 5 is a sectional view showing the working state of the ballast cleaner on the drawing of Fig. 4
도6 기존 철도교량인 철근 콘크리트 슬라브교에 대체자갈막이를 설치한 상태를 보인 단면도 6 is a cross-sectional view showing a state in which a replacement gravel is installed in a reinforced concrete slab bridge that is an existing railway bridge
도7 기존 철도교량인 PC빔 합성교에 대체자갈막이를 설치한 상태를 보인 단면도7 is a cross-sectional view showing a state in which a replacement gravel is installed on a PC beam composite bridge that is an existing railway bridge
본 발명은 기존철도교량에 있어서 유도상 궤도의 도상 저항력확보를 위한 시공방법 및 이를 위한 워터 젯(water jet) 절단장치에 관한 것으로 유 도상(有 道床) 궤도의 분니를 제거 및 청소하는 기계화 장비가 유도상의 교량궤도에도 그대로 적용이 가능하게 함으로써 도상의 종ㆍ횡 저항력을 향상시켜 열차가 안전하게 운행되도록 한 것이다.The present invention relates to a construction method for securing the in-phase resistance of the induction track in the existing railway bridge, and a water jet cutting device for the same, and the mechanized equipment for removing and cleaning the bunnies of the induction track By allowing it to be applied as it is to the orbital bridge track, trains are operated safely by improving the longitudinal and transverse resistance of the road.
유 도상에서는 크게 노반과 자갈 도상으로 나누어진다. 노반과 자갈도상의 경계면을 시공기면이라 부른다. On induction, it is divided into roadbed and gravel bed. The interface between roadbed and gravel is called construction surface.
자갈도상에는 침목과 레일이 설치된다. 열차하중이 전달ㆍ감소되는 메카니즘은 열차하중→레일→침목→자갈 도상→노반의 순으로 전달ㆍ감소된다. On gravel, sleepers and rails are installed. The mechanism by which the train load is transmitted and reduced is transmitted and decreased in the order of train load → rail → sleeper → gravel road → roadbed.
자갈도상은 열차하중을 고르게 분산ㆍ전달하기 위한 중간매체로서 하중감소의 역할을 담당하고 있다. 상부로부터 오는 하중을 자갈이 지지하기 위해서 는 자갈 상호간에는 단단히 조여져있어야 한다. The gravel road serves as a load reduction as an intermediate medium for evenly distributing and transferring train loads. In order for the gravel to support the load coming from the top, the gravel must be firmly tightened.
한편, 철도에서 기초바닥을 도상이라 하며, 크게 자갈도상과 콘크리트도상으로 구분하고 있다.On the other hand, in the railway, the base floor is called a statue, and is divided into a gravel statue and a concrete statue.
자갈도상은 분진발생에 의하여 환경저해 및 환기불량의 요인이 가장 큰 문제 점으로 지적되고 있는 반면에, 열차의 고속주행에 의한 진동의 흡수 능력과 무거운 차량하중을 지지하는 능력이 콘크리트 도상에 비해 월등하다. Gravel statues are pointed out as the biggest problem of environmental degradation and poor ventilation due to dust generation, whereas the ability to absorb vibrations due to high-speed driving of trains and to support heavy vehicle loads is much higher than that of concrete statues. Do.
또한 건설비가 콘크리트 도상보다 저렴하여 일반 철길에 많이 사용하고 있다. In addition, the construction cost is cheaper than that of concrete, so it is often used for general railroad tracks.
분진이 발생되는 원인을 살펴보면 열차의 고속주행과 무거운 차량하중을 자갈도상이 담당하고 있다. 자갈도상에 대해 자갈의 측면에서 보면 열차의 하중은 자갈간의 마찰력에 의하여 지지되고 있는 셈이다. 자갈을 다지는 것도 자갈사이의 조임력을 향상시키려는 것이긴 하지만 결국은 자갈사이의 마찰력을 향상시키는 것이다. 자갈사이의 마찰력 때문에 분진의 발생은 불가피하다. 그런데 열차하중의 지지가 자갈의 마찰력에 의한 것이라면 분진은 마찰능력을 감소시키는 주범이다. 자갈도상을 밸러스트 클리너(Ballast Cleaner)라는 장비로 일정 주기마다 자갈치기를 하는 것도 이러한 이유에서다. 자갈치기는 일정크기 이하의 자갈을 선별하여 제거하고, 그 양만큼 다시 일정 크기이상의 자갈로 채워 넣는 작업을 말한다. 물론 이 작업과정에서 분진은 제거된다. 분진은 자갈도상에 많이 쌓이게 되고 쌓인 분진은 빗물과 만나게 되면 분니가 된다. 분니는 물을 함유하고 있기 때문에 열차의 하중을 지지하지 못할 뿐 아니라 상하진동을 일으키는 원인이다. In terms of dust generation, gravel beds are responsible for high-speed driving and heavy vehicle loads. In terms of gravel, the load of the train is supported by the friction between the gravel. To crush the gravel is to improve the tightening force between the gravel, but eventually to improve the friction between the gravel. Dust generation is inevitable due to the friction between the gravel. However, if the support of the train load is caused by the friction of the gravel, dust is the main culprit of reducing the frictional capacity. It is for this reason that gravel beds are graveled at regular intervals with a device called Balllast Cleaner. Gravel scraping is the work of sorting and removing gravel below a certain size and filling it with gravel of a certain size. Of course, this process removes dust. Dust builds up a lot on the gravel road, and the accumulated dust becomes dust when it meets rainwater. Bunny does not support the load of the train because it contains water and causes vibrations up and down.
겨울철에 분니가 동결되면 부피가 팽창되어 궤도가 상승되고 해빙되면 다시 궤도가 하강되어 열차진동의 원인이다. 심하면 열차가 탈선하기도 한다.In the winter, when the bunnies are frozen, the volume expands and the tracks rise. In severe cases, the train may derail.
자갈도상이 분니로 오염되었을 때는 반드시 자갈치기를 하여야한다. 그 판단기준은 자갈도상에서 22mm미만의 미립자가 30%이상일 때는 자갈치기가 필요한 시기 이다. When gravel soils are contaminated with bunny, they must be graveled. The criterion is the time when gravel is needed when less than 30% of fine particles less than 22mm are on gravel.
오늘날은 열차의 고속화, 수송의 대형화, 열차 통행회수의 증가로 보수주기도 그만큼 빨라졌다. 보선작업의 기계화가 절실하게 요구된다. Today's repair cycles have become even faster due to the higher speeds of trains, the larger transports, and the increased number of train passes. Mechanization of maintenance work is urgently needed.
인건비의 상승, 인력수급의 어려움, 특히 보수작업시간의 절대적 부족으로 인력에 의한 보수작업은 현실적으로 불가능하다. Repair work by manpower is practically impossible due to rising labor costs, difficulty in supply and demand, especially the absolute lack of repair work.
유도상 궤도의 분니화보다 더 심한 곳이 기존 교량의 자갈도상의 오염도이다. 실제 기존철도교량의 자갈도상상태는 도상으로서 역할을 못할 정도로 열악한 상태이다. 현재 자갈도상의 오염도는 심각하며, 궤도보수의 실무자들도 오염도를 염려하고 있다. 기존 철도교량의 자갈도상오염도가 50-70%로 조사되었다. 그 원인으로는 분니의 청소가 제대로 이루어지지 않았음을 지적하였다. 분니의 청소가 이루어지지 않은 이유로서 인력작업의 한계성, 기존철도교량의 구조적인 문제, 밸러스트 클리너의 장비의 문제라고 분석하고 있다. More severe than the divergence of the guided orbit is the degree of contamination on the gravel road of the existing bridge. In fact, the gravel phase of the existing railway bridge is so poor that it cannot play a role. At present, pollution levels on gravel roads are serious, and practitioners in track repair are also concerned about pollution levels. The gravel phase contamination of the existing railway bridges was 50-70%. He pointed out that Bunny was not cleaned properly. The reason why Bunny was not cleaned was analyzed as the limitation of manpower work, the structural problem of existing railway bridge, and the problem of equipment of ballast cleaner.
열차의 고속화, 열차 통행회수의 증가 등으로 인하여 분니의 청소를 인력작업으로 한다는 것은 그 한계성이 있으므로 기계화 작업은 불가피하다. Due to the high speed of trains and the increase in the number of train passes, it is inevitable that mannequins are cleaned by manpower.
그런데 우리나라 철도 시설은 대부분이 1945년 이전에 건설되었다. However, most Korean railway facilities were built before 1945.
인력작업에 의존하던 시기이다. 지금까지 그 당시 건설된 철도교량을 보수ㆍ보강하여 사용하고 있다. 인력작업을 기준으로 건설된 기존철도교량은 기계화작업 에 적합하지 않다는데 문제가 있다. It was time to rely on manpower. Until now, the railway bridges built at that time have been repaired and reinforced. The existing railway bridge built on the basis of manpower work is not suitable for mechanized work.
현재 우리나라는 열차의 고속화, 열차 통행회수의 증가의 시대적인 요청에 부응하여 도상 청소를 기계화하였다. 밸러스트 클리너라는 장비를 사용하고 있다. At present, Korea has mechanized the road cleaning in response to the demands of the high speed of trains and the increase of the number of train passes. I'm using a ballast cleaner.
그러나 기존철도교량에서는 사용할 수 없다. 그 이유를 설명하면 다음과 같다.However, it cannot be used on existing railway bridges. The reason for this is as follows.
밸러스트 클리너는 도5에서와 같이 도상의 자갈을 버켓으로 퍼 올려 일정기준이상의 자갈을 선별하고 새 자갈과 함께 이를 다시 그 위치에 채우는 작업을 수행하는 장비이다. 이 과정에서 분니가 깨끗이 청소된다. 밸러스트 클리너의 버켓은 궤도의 직각방향으로 작동된다. The ballast cleaner is a device for picking up gravel over a predetermined standard as shown in FIG. 5 through a bucket, and filling the gravel with new gravel again in its position. In the process, the bunnies are cleaned. The bucket of the ballast cleaner is operated in the direction perpendicular to the track.
기존철도교량 아닌 육상의 도상에서는 직각방향의 폭에 여유가 있으므로 밸러스트 클리너의 버켓이 회전하는데 전혀 방해가 되지 않는다. 그러나 기존 철도교량은 교량의 폭이 여유가 없게 시공되어있으면서 도상의 양측에 자갈막이가 설치되어있는 것이 특징이다.On the land, not the existing railway bridge, the width of the right-angle direction can afford, so that the bucket of the ballast cleaner does not interfere at all. However, the existing railway bridge is characterized by the fact that gravel is installed on both sides of the road while the width of the bridge is constructed without room.
1995년 이후에 건설된 철도교량은 교량의 폭에 여유가 있으므로 밸러스트 클리너 장비사용에 지장이 없다.Railroad bridges built after 1995 have no room for ballast cleaner equipment because of the wide width of the bridge.
그러나 1995년 이전에 건설된 기존 철도교량은 밸러스트 클리너에 의한 도상작업이 불가능하다. 기존 철도교량의 자갈막이가 밸러스트 클리너의 버켓 회전반경 을 방해하고 있기 때문이다.However, existing railway bridges built before 1995 cannot be used for ballast cleaners. This is because the gravel of the existing railway bridge interferes with the bucket radius of the ballast cleaner.
밸러스트 클리너에 의한 도상작업의 관점에서 보면 육상도상을 청소해오다가 기존 철도교량의 직전에서 청소를 중단하여야하는 문제가 생긴다.From the point of view of the ballast cleaner's work, there is a problem of cleaning the land figure and stopping the cleaning just before the existing railway bridge.
청소의 중단에만 문제가 있는 것이 아니다. 청소를 위한 장비를 다시 분해하고 기존 철도교량을 건넌 후에 육상의 도상을 청소하기 위하여 다시 조립하여야하는 문제가 발생된다. 분해ㆍ조립에 필요한 시간은 적어도 30분이 소요된다. 고속화 열차가 빈번하게 통과하고 있다는 점을 고려한다면 분해ㆍ조립은 밸러스트 클리너가 갖고 있는 작업의 효율성을 너무 떨어뜨리는 원인이 된다. It is not just a matter of stopping cleaning. After dismantling the equipment for cleaning and crossing the existing railway bridge, there is a problem of reassembly to clean the land. The time required for disassembly and assembly takes at least 30 minutes. In view of the frequent passing of high-speed trains, disassembly and assembly can cause the ballast cleaner to lose its efficiency.
밸러스트 클리너를 중단 없이 청소작업이 가능하도록 하기위해서는 밸러스트 클리너를 기존 철도교량에 맞게 개량하든가 아니면 기존 철도교량을 밸러스트 클리너에 맞게 개량할 수밖에 없다. 현재로서는 기존 철도교량을 밸러스트 클리너에 맞도록 개량하는 것이 현실적이다.In order to ensure that the ballast cleaner can be cleaned without interruption, the ballast cleaner must be upgraded for the existing railway bridge or the existing railway bridge for the ballast cleaner. At present, it is realistic to retrofit existing railroad bridges to fit ballast cleaners.
본 발명은 밸러스트 클리너의 버켓 회전반경에 지장이 없도록 기존 철도교량의 자갈막이를 제거하고 도상을 확대하고자한 것이다. The present invention is to remove the gravel of the existing railroad bridge so as not to interfere with the bucket rotation radius of the ballast cleaner and to expand the image.
도상은 열차의 하중을 노반에 전달하는 중간 매개체이다. 열차하중을 지지하면서 그 하중을 노반에 전달하기 위해서는 적어도 도상의 높이(h)는 시공기면으로부터 35cm가 되어야한다. 구조 역학적으로 계산된 높이이다.A roadbed is an intermediate vehicle that transfers the load of the train to the roadbed. In order to support the train load and transfer the load to the roadbed, at least the height h of the ship shall be 35 cm from the construction plane. It is the height calculated structurally.
자갈막이를 제거하는 경우에도 도상의 최저높이는 지켜져야 한다. 그렇지 않으면 열차하중을 구조 역학적으로 안전하게 노반에 전달할 수 없기 때문이다. Even when the gravel is removed, the minimum height of the statue must be maintained. Otherwise, the train load cannot be transmitted to the roadbed structurally and mechanically.
그렇다면 자갈막이를 도상의 최소높이를 유지하도록 길이방향으로 수평레벨로 절단하는 것이 절대적으로 중요하다.If so, it is absolutely important to cut the gravel to the horizontal level in the longitudinal direction to maintain the minimum height.
여기에다 자갈막이를 길이방향의 수평레벨로 절단된 자갈막이를 수직으로 절단하여 소규모로 블록화한다면 제거가 훨씬 용이하다. 수직으로의 절단이 가능한 절단장치가 필요하다. 그뿐만 아니라 자갈막이의 절단에 있어 절단으로 인한 충격이 없어야한다. 노후화된 기존 철도교량에 충격을 주지 않기 위해서다. In addition, it is much easier to remove the gravel if it is cut into small pieces by vertically cutting the gravel cut to the horizontal level in the longitudinal direction. There is a need for a cutting device capable of cutting vertically. In addition, there should be no impact of cutting on the cutting of gravel. This is to avoid impacting the aging existing railway bridge.
이와 같이 본 발명의 목적은 밸러스트 클리너에 의한 청소를 육상의 도상과 기존 철도교량의 도상에서 연속적으로 작업이 이루어지도록 함에 있고, 연속작업이 이루어짐으로써 밸러스트 클리너의 작업의 효율성을 향상시킬 뿐 아니라 기존 철도교량의 도상의 종ㆍ횡 저항력을 향상시켜 열차가 안전하게 운행되도록 함에 다른 목적이 있다. 또 다른 목적은 도상의 구조 역학적인 안정을 유지하면서 자갈막이의 제거와, 그리고 도상의 폭을 확대하고자하는데 있다. As described above, the object of the present invention is to allow the ballast cleaner to be cleaned continuously on the land and on the existing railway bridge, and the continuous operation is performed to improve the efficiency of the ballast cleaner and to improve the efficiency of the existing railroad. Another purpose is to improve the longitudinal and transverse resistance of the bridge to ensure that the train runs safely. Another aim is to remove the cobblestones and expand the width of the statue while maintaining the structural dynamics of the statue.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 핵심은 자갈막이의 절단에 있다. The key to achieving the object of the present invention is the cutting of the gravel.
자갈막이의 절단은 적어도 다음 3가지 요건이 만족되어야한다. Cutting of gravel must meet at least three requirements.
첫째, 도상의 최소높이(h)가 반드시 유지되도록 자갈막이를 절단하여야한다. 도상의 최소높이가 유지되지 못한다면 도상의 구조 역학적 안정성이 훼손되기 때문 이다. 첫째 조건은 자갈막이를 길이방향으로 수평레벨로 절단하는 것을 의미한다.First, the gravel wall should be cut so that the minimum height (h) of the figure is maintained. If the minimum height of the image is not maintained, the structural mechanical stability of the image is compromised. The first condition means that the gravel is cut to the horizontal level in the longitudinal direction.
둘째, 자갈막이의 절단에 의하여 기존 철도 교량에 충격이 가해지지 않아야 한다. 기존철도교량은 노후화된 상태이기 때문이다.Second, the impact of existing railroad bridges should not be affected by the cutting of gravel. This is because existing railway bridges are aging.
셋째, 절단된 자갈막이를 일정한 크기로 블록화하여야한다. Third, the cut gravel should be blocked to a certain size.
자갈막이의 운반ㆍ제거를 위해서다. 셋째 요건은 자갈막이를 수직방향으로 절단하여 운반 및 취급이 용이하도록 블록화하는 것을 의미한다. For transporting and removing gravel walls. The third requirement is to cut the gravel in the vertical direction to block it for easy transportation and handling.
위 3가지 요건을 만족시키기 위하여 먼저 충격이 가해지지 않는 자갈막이의 절단수단으로 가장 적합한 것은 워터 젯(water jet) 방식일 것이다. In order to satisfy the above three requirements, the most suitable as a means of cutting the gravel wall that is not impacted first will be a water jet method.
워터 젯(water jet)은 노즐을 통하여 분사되는 고압수의 에너지를 이용하는 절단 방식이다. 그런데 워터 젯(water jet) 방식은 노즐하나만 방향 전환시키면 수평방향과 수직방향으로의 방향전환이 용이하다는 것이 특징이다.A water jet is a cutting method using energy of high pressure water injected through a nozzle. However, the water jet method is characterized in that it is easy to change the direction in the horizontal direction and the vertical direction only by changing the direction of one nozzle.
본 발명의 자갈막이 절단수단으로 워터 젯(water jet)방식을 선정하기로 한다. 수평방향과 수직방향으로의 방향전환이 용이하기 때문이다.As a gravel cutting means of the present invention will be selected a water jet (water jet) method. This is because it is easy to change the direction in the horizontal direction and the vertical direction.
이와 같은 워터 젯(water jet)방식에 대한 구체적인 절단장치의 구성을 설명하면 다음과 같다. Referring to the configuration of a specific cutting device for such a water jet method as follows.
본 발명 워터 젯(water jet) 절단장치의 구성을 길이방향으로 절단하는 과정으로 설명한다. (도3a 및 도3b 참조)The configuration of the water jet cutting apparatus of the present invention will be described as a process of cutting in the longitudinal direction. (See Figures 3A and 3B)
워터 젯(water jet) 절단장치(40)는 크게 노즐고정 프레임(41)과, 이송지지플레이트(45)와, 노즐부(42)와, 그리고 가이드 롤러(43)로 이루어진다. 노즐고정 프레임(41)은 파이프 형상으로 고압수(A)와 연마제(B)의 통로로 형성할 수 있다. 그 하단에는 직각으로 노즐부(42)와 가이드 롤러(43)가 평행으로 설치되어있으며, 그 상단에는 이송 지지플레이트(45)의 후면과 연결된 완충스프링(46)과 이에 대응되게 힌지 받침부(47)가 형성되어있고, 또한 완충스프링(46)과 힌지 받침부(47) 사이에는 가이드 와이어 고정부(48)가 형성되어있다.Water jet cutting device 40 is largely composed of a
이송 지지플레이트(45)의 전면에는 가이드 블록(49)이 형성되어있다.A
워터 젯(waterjet) 절단장치(40)에서의 고압수(A)는 고압펌프를 갖는 장비에 의하여 주어진다. 통상 이동이 가능한 자동차에 탑재되어있다. 연마제(B)는 연마제 공급탱크에 의해 공급된다. 고압수 이송장비라든가 연마제 공급탱크는 기존의 것을 그대로 사용한다. 다만 워터 젯(waterjet) 절단장치(40)의 구성에 있어서 자갈막이(11)를 수평ㆍ수직으로 절단하기에 알맞은 구성으로 최적화시킨 것이다. The high pressure water A in the waterjet cutting device 40 is given by equipment having a high pressure pump. Usually mounted on a mobile car. The abrasive B is supplied by the abrasive supply tank. High pressure water transfer equipment or abrasive feed tanks are used as is. However, in the configuration of the water jet cutting device 40, the
이와 같이 공급되는 고압수(A)와 연마제(B)를 워터 젯(waterjet) 절단장치(40)에 호스로 연결하여 사용하는 것이다.The high-pressure water (A) and the abrasive (B) supplied in this way is used by connecting to the water jet cutting device 40 with a hose.
한편, 자갈막이(11)에는 고정 판넬(50)이 설치되어있다. 그 수직상에는 수평방향으로 가이드 레일(51)과 가이드 와이어(52)가 평행되게 설치되어있다. 가이드 와이어(52)는 고정 판넬(50)의 양단에 설치된 구동 풀리(53)와 종동 풀리(54)에 의하여 회전된다. 그 가이드 와이어(52)의 일단이 가이드 와이어 고정부(48)에 고정 되어있다. 가이드 레일(51)에는 이송 지지플레이트(45)의 전면에 설치된 가이드 블록(49)이 삽입된다.On the other hand, the fixed
구동 풀리(53)는 모터(M)에 의하여 구동된다. 구동 풀리(53)의 회전에 의하여 가이드 와이어(52)에 고정된 워터 젯(waterjet) 절단장치(40)가 수평방향으로 이동하면서 노즐부에서 분사되는 고압수(A)에 의하여 자갈막이(11)가 절단되는 것이다. The
또한 가이드 롤러(43)와 노즐부(42)의 어느 한쪽에는 커팅라인 조정센서가 부착될 수도 있다.In addition, a cutting line adjustment sensor may be attached to either of the
다음으로 밸러스트 클리너(30)와 기존 철도교량의 폭과의 관계를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Next, the relationship between the
도2에서 보는바와 같이 밸러스트 클리너(30)의 최소 작업반경은 2.3m이다.As shown in FIG. 2, the minimum working radius of the
도1에서와 같이 기존철도교량의 자갈막이(11)까지의 거리는 선로 중심에서 2.1m이다. 교량의 형태에 따라 그 폭이 달라지는 것은 아니다. 다시 말하면 T-빔교 형태(도1 참조)이든 철근 콘크리트 슬라브교 형태(도6 참조)이든 PC빔 합성교(도7 참조) 형태이든 간에 그 폭은 거의 비슷하다. 여기서는 설명이 편의를 위해 T-빔교 형태를 중심으로 설명하기로 한다. As shown in Figure 1, the distance to the
밸러스트 클리너(30)로 작업하기에는 기존철도교량의 폭이 20cm나 모자란다. 밸러스트 클리너(30)의 원활한 작업을 위해서는 적어도 선로 중심에서 2.5m는 되어야한다. 적어도 40cm이상 폭을 확대하여 대체 자갈막이(20)를 설치하고자하는 것이 바로 본 발명의 기술요지이다. 만약 대체 자갈막이(20)의 설치에 좀더 여유가 있다면 교측 보도(24)로 이용할 수 있다. To work with the
본 발명의 대체 자갈막이(20)의 구조에 대하여 설명한다. The structure of the
대체 자갈막이(20)의 구조는 자갈막이 수직판(22)과, 자갈막이 수평판(21)과, 그리고 지지부(23)로 이루어졌다. The structure of the
자갈막이 수직판(22)은 선로중심에서 적어도 2.5m되는 위치에 자갈막이 수평판(21)에 수직으로 설치된다. 자갈막이 수평판(21)은 적어도 커팅 라인과 동일한 높이이거나 5-10cm하단에 설치된다. 워터 젯(waterjet) 절단장치(40)가 수평판(21)에 의하여 방해가 되지 않는 높이가 필요하기 때문이다. 기존 철도교량은 커팅 라인은 시공기면(15)과 거의 일치하는 것이 통상적이다. Gravel film
수평판(21)은 슬라브에 매설된 앵카 볼트(26)와, 그리고 지지부(23)에 의해 지지된다.The
지지부(23)는 수평판(21)을 지지하는 경사부재로서 한 쪽의 수평판(21)의 단부에 고정되고 다른 한쪽은 빔(10)이나 교각(16)에 고정되어있다. 교량의 형태에 따라 달라지기 때문이다.The supporting
특히 도6에서와 같이 철근 콘크리트 슬라브교 형태에서는 수평판(21)의 한쪽을 슬라브와 앵카 볼트(26)로 결합하고 다른 한쪽은 교각(16)에 브라켓(17)을 설치하고 그 브라켓(17) 위에 수직부재(18)를 세워 수평판(21)을 지지하도록 하였다. In particular, in the form of reinforced concrete slab bridge as shown in Figure 6, one side of the
수평판(21)를 지지하는 지지부(23)는 교량의 형태에 따라 그 변형이 가능하 다.The
지지부(23)의 형상보다 선로중심에서 적어도 2.5m되는 위치에 대체 자갈막이 수직판과, 이를 지지하고 있는 수평판이 커팅 라인에 일치하도록 구성하는 것이 더 중요하기 때문이다. This is because it is more important that the replacement gravel film and the horizontal plate supporting the vertical plate coincide with the cutting line at a position at least 2.5 m from the center of the track than the shape of the
밸러스트 클리너(30)에 의하여 육상의 도상은 물론 기존 철도교량의 도상까지도 중단 없이 청소가 가능하도록 하는 것이 본 발명 목적의 하나이므로 기존 철도교량의 도상의 높이(h)는 시공기면(15)으로부터 35cm이상이 되어야한다. Since the
그런데 기존 철도교량의 도상의 높이(h)는 거의 35cm정도이다. 이를 설계한 당시는 인력으로 도상을 청소하도록 된 시대이기 때문이다.However, the height (h) of the existing railway bridge is about 35cm. This is because it was the time when people designed to clean the streets.
그렇다면 자갈막이(11)의 절단은 시공기면(15)에 거의 일치시켜 수평방향으로 절단하여야한다. 이에 따라 대체 자갈막이의 수평판(21)도 시공기면(15)과 일치하거나 이보다 약간 아래에 설치해야한다.If so, the cutting of the
이제 유도상 궤도의 도상 저항력확보를 위한 시공방법에 대하여 설명하기로 한다.Now, the construction method for securing the image resistance of the guided orbit will be described.
본 발명 시공방법의 기본개념은 먼저 커팅 라인과 거의 일치되는 높이를 갖으면서 선로중심에서 적어도 2.5m되는 폭을 갖는 대체 자갈막이(20)를 설치한 다음, 워터 젯(water jet) 절단장치(40)의 노즐부(42)를 커팅 라인에 일치시켜 구동 풀리(53)에 의하여 수평으로 이동시키면서 자갈막이(11)를 절단한 후, 자갈막이(11)를 수직으로 절단하여 블록화한 다음, 새로운 자갈을 대체 자갈막이(20)를 깔아 유도상과 유사하도록 한 하여 기존의 자갈이 대체 자갈막이(20) 쪽으로 흘러내리지 않게 한 후, 자갈막이(11)의 블록을 제거하고 유도상을 정리하는 방법이다. The basic concept of the construction method of the present invention is to first install a
커팅 라인보다 5-10cm정도의 하단에 수평판(21)을 설치하는 단계;Installing a
적어도 선로중심에서 2.5m되는 위치에 자갈막이 수직판(22)을 설치하는 단계;Installing a gravel film vertical plate (22) at least 2.5 m from the center of the track;
자갈막이(11)에 고정 판넬(50)을 설치하고 그 수직상에 워터 젯(water jet) 절단장치(40)의 노즐부(42)가 커팅 라인에 일치하도록 가이드 레일(51)을 설치하는 단계;Installing the fixed
구동 풀리(53) 및 종동 풀리(52)를 설치하고 가이드 와이어(52)를 설치하는 단계;Installing the driving
노즐고정 프레임(41)과, 이송지지플레이트(45)와, 노즐부(42)와, 그리고 가이드 롤러(43)로 이루어진 워터 젯(water jet) 절단장치(40)의 가이드 블록(49)을 가이드 레일(51)에 삽입하면서 가이드 와이어(52)의 일단을 워터 젯(water jet) 절단장치(40)의 가이드 와이어(52)에 고정시키는 단계;
노즐부(42)가 커팅 라인을 향하여 고압수(A)를 분사하면서 구동 풀리(53)의 구동에 의하여 커팅 라인을 따라 절단하는 단계;Cutting along the cutting line by the driving of the driving
자갈막이(11)의 수직방향에 설치된 가이드 레일(51)을 따라 워터 젯(water jet) 절단장치(40)에 의하여 자갈막이(11)를 수직방향으로 일정 간격마다 절단하여 블록화하는 단계; Cutting and blocking the
설치된 수평판(21)과 수직판(22)에 유도상의 상태로 새로운 대체 자갈을 까는 단계;Laying new replacement gravel in an inductive state on the installed
블록화된 자갈막이를 하나씩 들어내는 단계;Removing the blocked gravel one by one;
깔아놓은 자갈을 정리하는 단계를 포함하는 구성으로 이루어진 기존철도교량에 있어서 유도상 궤도의 도상 저항력확보를 위한 시공방법이다.It is a construction method for securing the in-phase resistance of the guided track in the existing railway bridge consisting of the step of cleaning the laid gravel.
상기의 커팅 라인은 거의 시공기면(15)과 일치하므로 커팅 라인을 시공기면(15)이라 할 수 있다. Since the cutting line substantially coincides with the
대체 자갈막이(20)의 폭을 선로중심에서 2.5m이상 확대하여 여유 폭을 교측 보도(24)로 이용할 수도 있다.The width of the
노즐고정 프레임(41)은 파이프 형상으로 고압수(A)와 연마제(B)의 통로로 사용할 수도 있다. The
워터 젯(water jet) 절단장치(40)의 노즐부(42)에서 고압수(A)가 분사되고 고압수(A)에는 연마제(B)가 혼합되어있다.The high pressure water A is injected from the
기존 철도교량에서 자갈막이를 절단하고 대체 자갈막이를 설치함으로써 밸러스트 클리너에 의하여 청소가 가능할 뿐 아니라 육상과 교량에서의 도상 청소작업이 연속화되어 밸러스트 클리너의 작업 효율이 향상된다. By cutting gravel from existing railway bridges and installing replacement gravel, not only can it be cleaned by ballast cleaners, but also the efficiency of ballast cleaners can be improved by continuous cleaning of roads and bridges.
그뿐 아니라 교량도상의 청소로 인하여 기존 철도교량의 도상의 종ㆍ횡 저항력이 향상되어 열차의 안전운행이 가능하게 된다. In addition, the cleaning of the bridge map improves the longitudinal and transverse resistance of the existing railway bridge, enabling safe operation of the train.
워터 젯(water jet) 절단장치에 의하여 수평상의 커팅 라인으로의 절단이 가능하므로 도상의 구조 역학적인 안정을 유지하면서 자갈막이의 제거와, 그리고 도상의 폭을 확대하는 효과를 지닌 유용한 발명이다. Since the water jet cutting device can be cut into horizontal cutting lines, it is a useful invention having the effect of removing the gravel wall and increasing the width of the image while maintaining the structural dynamic stability of the image.
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