KR100643204B1 - 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반복적인 하중에 의해서 콘크리트도상과 방진침목 사이가 이격되는 문제점을 해결하고, 본래의 기능이 상실된 방진패드 및 방진상자를 교체하여 궤도의 안정화와 열차내의 소음 및 진동을 저감할 수 있도록 한 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 방진침목을 그대로 사용하되, 장기간 동적하중으로 방진패드의 수축 및 경화(硬化)를 방지하고, 레일의 높이를 조절하기 위한 높이조절패드를 적용하여 궤도틀림을 방지할 수 있어 열차의 주행 신뢰성이 월등하게 향상되며, 시공이 용이하고 향후 유지관리가 불필요하여 경제적인 작용효과가 있다.

방진침목, 방진밴드, 방진패드, 높이조절패드, 동특성

Description

콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법{Method of repairing a vibration proof sleeper of the concrete ballast}

도 1은 공지의 기술인 콘크리트도상에 방진침목이 설치된 상태를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법을 개략적으로 나타내는 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법을 나타내는 공정단면도.

도 4는 본 발명에 따른 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법에 의해 시공된 방진침목의 부분확대도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1: 콘크리트도상 2: 방진패드

3: 방진상자 4: 체결구

5: 레일클립 6: 레일

7: 플랜지 8: 레일패드

9: 방진침목 10: 브러쉬

12: 방진밴드 14: 높이조절패드

16: 방진패드 18: 우레탄탄성본드

본 발명은 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반복적인 하중에 의해서 콘크리트도상과 방진침목 사이가 이격되는 문제점을 해결하고, 본래의 기능이 상실된 방진패드 및 방진상자를 교체하여 궤도의 안정화와 열차내의 소음 및 진동을 저감할 수 있도록 한 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 도상은 보수작업이 불편한 지하철도와 장대터널, 건널목 등에 한정적으로 사용되어 왔다.

그러나, 근래에 들어 부설되는 도시철도 및 고속철도에는 콘크리트도상의 높은 투자비에도 불구하고 경제적이고, 궤도 틀림 진행이 적으며, 궤도의 유지보수 없이도 양호한 승차감을 유지할 수 있는 등의 장점으로 인해서 자갈도상의 대용으로 사용되고 있다.

공지의 예로서, 도 1은 공지의 기술인 콘크리트도상에 방진침목이 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.

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

이것은, 콘크리트 도상(1)이 자갈도상 궤도와 비슷한 궤도탄성을 갖게 한 것으로서, 궤도에 영향을 미치는 저주파수대의 진동은 침목(9) 하부의 방진패드(2)에서 여과되고 고주파수대의 진동은 레일패드(8)에서 감소시키는 역할을 수행한다.

그러나, 철도의 수송량과 열차 통행 빈도수가 늘어남에 따라, 장기간 동적하중은 전술한 방진패드(2)의 수축 및 경화(硬化)를 초래하고, 이는 주기적인 궤도보수를 필수적으로 요구하게 된다.

또한, 위와 같은 방진패드(2)는 그 두께의 불균일한 감소로 인해 고저틀림이 발생되어 레일(6)에 파상마모 등을 유발시켜 소음 및 진동의 원인이 되는 문제점이 발생한다.

한편, 방진패드(2)와 방진상자(3)를 설치하고 콘크리트도상을 타설하는 과정에서는 방진상자(3)의 고정점이 흔들리거나, 밑면에 작용하는 콘크리트 압력에 의하여 방진상자(3)의 측면이 벌어지게 되고, 이러한 이격은 열차의 통과시에 침목(9)과 방진패드(2) 및 방진상자(3)와의 상대적인 운동을 유발할 수 있어 궤도 틀림을 초래하며, 침목(9) 모서리에 하중이 집중적으로 작용하여 방진패드(2)나 방진상자(3)의 사용수명을 단축시키는 문제점이 발생하였다.

나아가, 콘크리트도상이나 침목(9)의 보수시 방진패드(2)와 방진상자(3)를 재설치하여야 할 필요가 있으나, 침목(9)이 매설되는 콘크리트도상의 안착홈(1a)에 대해 방진상자(3)의 사이즈가 항시 일치된다고 볼수 없어 보수 또는 교체하더라도 동일한 방진 효과를 얻기는 어렵고, 오히려 궤도틀림으로 인해 안전사고가 발생될 수 있는 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 방진침목을 그대로 사용하되, 장기간 동적하중으로 방진패드의 수축 및 경화(硬化)를 방지하고, 레일의 높이를 조절하기 위한 높이조절패드를 적용하여 궤도틀림을 방지할 수 있는 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법을 제공하는데 있다.

하나의 바람직한 실시 양태에 있어서 본 발명에 따른 방진패드는, 전술한 문제를 모두 해소하고, 최대 15% 영구압축줄임율을 가지고 있는 발포 폴리우레탄재질을 적용하여 연속적인 사용에도 그 정밀도를 유지할 수 있도록 하며, 이는 내수, 내구성이 우수하여 온도변화에 따른 탄성계수의 변화량이 적은 특성을 가지고 있다.

본 발명의 높이조절패드에 있어서는, 동특성이 우수한 우레탄재질로서 반복적인 하중에 의해서 불균일화된 궤도의 고저틀림을 보정할 수 있도록 한다.

또한, 방진침목의 하부를 감싸는 방진밴드는 방진침목의 좌우 진동을 흡수하며, 이를 상쇄할 수 있도록 한다.

본 발명의 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 콘크리트도상에 형성된 안착홈으로 방진패드가 바닥면에 장착된 방진상자를 안착시키고, 방진패드에 방진침목을 장착한 후 방진침목에 타설된 체결구에 의해 결합되는 레일클립으로 레일의 플랜지를 가압하여 고정되는 콘크리트도상의 방진침목에 있어서,

상기 레일클립을 체결구로부터 분리하여 방진침목을 방진상자로 부터 철거하고, 콘크리트도상으로 부터 방진패드와 방진상자를 해체하는 제1단계와,

상기 안착홈에 존재하는 요철 및 이물질을 제거하는 제2단계와,

상기 방진침목의 하부에 방진밴드를 씌우는 제3단계와,

상기 안착홈에 상기 방진패드 및 방진상자의 분리에 의해서 변화된 방진침목의 높이를 조절하는 높이조절패드와 새로운 방진패드를 순차적으로 설치하는 제4단계와,

상기 방진밴드가 씌어진 방진침목을 상기 안착홈에 원위치시키는 제5단계와,

상기 레일과 체결구를 조립한 후 궤간을 정정하는 제5단계와,

상기 안착홈과 방진침목 사이의 홈에 우레탄탄성본드로 마감하는 제6단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 제 3단계에서는 상기 안착홈의 내부 상면에 형성된 하니콤부분을 시멘트몰탈로 마감한 후 표면처리하는 과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 높이조절패드는 발포폴리우레탄재가 사용되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법을 나타내는 공정단면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법은 콘크리트도상(1)에 형성된 안착홈(1a)으로 방진패드(2a)가 바닥면에 장착된 방진상자(3)를 안착시키고, 방진패드(2a)에 방진침목(9)을 장착한 후 방진침목(9)에 타설된 체결구(4)에 의해 결합되는 레일클립(5)으로 레일(6)의 플랜지(7)를 가압하여 고정되는 콘크리트도상(1)의 방진침목(9)을 교체하는 시공방법이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1단계의 시공방법을 적용하기 위해서는 전술한 레일(6)의 플랜지(7)를 가압하여 고정지지한 레일클립(5)을 체결구(4)로부터 분리하여 방진침목(9)을 잭(jack) 등을 이용하여 방진상자(3)로 부터 철거한다.

다음에는 콘크리트 도상(1)의 안착홈(1a)으로 부터 방진패드(2)와 방진침목(9)을 감싼 노후된 방진상자(3)를 해체한다.

제2단계는 콘크리트도상(1)의 안착홈(1a)에 형성된 요철 및 이물질을 제거하기 위한 청소하는 단계로서, 안착홈(1a) 내부 모서리 부분에 균열이 있는 경우 보수한 후, 에어건 등을 이용하여 안착홈(1a) 내측면에 묻어있는 수분을 건조시키고, 브러쉬(10) 등을 이용하여 이물질을 제거한다.

특히, 방진상자(3)의 하면과 접촉되어 있던 안착홈(1a)의 저면으로 형성된 하니콤형상의 요철부를 시멘트몰탈로 표면처리 한 후 면을 정리한다.

제3단계에서는 방진침목(9)의 하부에 방진밴드(12)를 씌우는 단계로서, 이는 반복적인 하중으로 인한 안착홈(1a)과 방진침목(9)의 이격을 방지하는 역할을 수행하고, 방진밴드(12)의 외면은 도시된 바와 같이 요철과 요홈이 교차되어 이루어진 형상 내지 평탄한 면으로 형성될 수 있다.

제4단계에서는 안착홈(1a)에 방진패드(2) 및 방진상자(3)의 분리에 의해서 변화된 방진침목(9)의 높이를 조절할 수 있는 높이조절패드(14)와 새로운 방진패드(16)를 순차적으로 설치한다.

이때, 높이조절패드(14)는 동특성이 우수한 플라스틱재질로 이루어지고, 방진패드(16)는 종래의 방진패드(2)와 같은 폴리우레탄재질이 적용된다.

제5단계에서는 방진밴드(12)가 씌어진 방진침목(9)을 안착홈(1a)에 전술한 잭등에 의해서 원위치시키는 단계이다.

제6단계에서는 안착홈(1a)과 방진침목(9) 사이의 홈에 우레탄탄성본드(18)로 마감하여 방진침목(9)의 진동을 완충하는 역할을 수행하고, 반복적인 하중과 진동으로 인한 안착홈(1a)과 방진침목(9) 사이의 이격을 방지하는 역할을 수행한다.

즉, 전기 설명으로부터 명확해지듯이, 이 발명은 높이조절을 수행할 수 있는 높이조절패드(14)와 방진침목(9)의 좌우 이격을 방지할 수 있는 방진밴드(10)를 적용하여 기존의 방진침목(9)을 사용하더라도 진동 및 소음의 저감하고, 레일틀림을 방지할 수 있다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법은 방진침목을 그대로 사용하되, 장기간 동적하중으로 방진패드의 수축 및 경화(硬化)를 방지하고, 레일의 높이를 조절하기 위한 높이조절패드를 적용하여 궤도틀림을 방지할 수 있어 열차의 주행 신뢰성이 월등하게 향상되며, 시공이 용이하고 향후 유지관리가 불필요하여 경제적인 작용효과가 있다.

Claims (3)

1. 콘크리트도상에 형성된 안착홈으로 방진패드가 바닥면에 장착된 방진상자를 안착시키고, 방진패드에 방진침목을 장착한 후 방진침목에 타설된 체결구에 의해 결합되는 레일클립으로 레일의 플랜지를 가압하여 고정되는 콘크리트도상의 방진침목에 있어서,

   상기 레일클립을 체결구로부터 분리하여 방진침목을 방진상자로 부터 철거하고, 콘크리트도상으로 부터 방진패드와 방진상자를 해체하는 제1단계와,

   상기 안착홈에 존재하는 요철 및 이물질을 제거하는 제2단계와,

   상기 방진침목의 하부에 방진밴드를 씌우는 제3단계와,

   상기 안착홈에 상기 방진패드 및 방진상자의 분리에 의해서 변화된 방진침목의 높이를 조절하는 높이조절패드와 새로운 방진패드를 순차적으로 설치하는 제4단계와,

   상기 방진밴드가 씌어진 방진침목을 상기 안착홈에 원위치시키는 제5단계와,

   상기 레일과 체결구를 조립한 후 궤간을 정정하는 제5단계와,

   상기 안착홈과 방진침목 사이의 홈에 우레탄탄성본드로 마감하는 제6단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 3단계에서는 상기 안착홈의 내부 상면에 형성된 하니콤부분을 시멘 트몰탈로 마감한 후 표면처리하는 과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법
3. 제 1항에 있어서,

   상기 높이조절패드는 플라스틱재질이 적용되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법.

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