KR100704405B1 - 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 - Google Patents

콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법 Download PDF

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Abstract

콘크리트 도상에 형성된 안착홈에 설치된 방진침목을 교체하는 경우, 방진침목위에 체결장치에 의해 장착되는 레일 밑면에 내구성 및 탄성력이 뛰어난 탄성패드를 설치하고, 방진침목과 콘크리트 도상사이에 무수축 몰탈을 충진시킴에 따라, 열차 운행시 궤도에서 발생되는 진동 및 소음을 최소화할 수 있도록 한 것으로,
본 발명에 의한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법은, 콘크리트 도상의 안착홈에 방진상자를 안착하되, 방진상자에 안착되는 방진패드위에 방진침목을 장착하고 방진침목의 체결구에 의해 고정되는 레일클립에 의해 레일 플랜지를 가압고정하는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법에 있어서,
방진침목으로 부터 레일을 분리하고, 콘크리트 도상으로 부터 방진침목, 방진패드 및 방진상자를 철거하는 제1단계와,
콘크리트 도상의 안착홈으로 부터 이물질을 제거하는 제2단계와,
레일 클램프용 체결부재가 가조립된 블럭형 방진침목을 안착홈에 안착하되, 체결구에 의해 레일을 고정하는 제3단계와,
레일 클램프용 체결부재 외측으로 블럭형 방진침목에 설치된 레벨조정 볼트에 의해 안착홈 바닥면으로 부터 이격되는 블럭형 방진침목의 레벨을 맞추는 제4단계와,
콘크리트 도상과 블럭형 방진침목사이에 무수축 몰탈을 타설하는 제5단계와,
무수축 몰탈 경화후, 레벨조정 볼트를 블럭형 방진침목으로 부터 제거하고, 레벨조정 볼트용 결합공에 이물질 유입방지용 캡을 결합하는 제6단계를 포함한다.
콘크리트 도상, 방진패드, 방진상자, 레일

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 의한 본 발명에 의한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법을 나타내는 흐름도,
도 3(a-e)은 본 발명에 의한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법을 나타내는 작업공정도,
도 4는 본 발명에 의한 콘크리트 도상의 방진침목에 레일을 고정하는 체결장치의 분리사시도,
도 5(a,b,c)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 방진침목의 정면도, 측면도 및 평면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 콘크리트 도상의 방진침목에 레일을 고정하는 체결장치의 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 체결장치의 단면도이다.
*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명
10; 콘크리트 도상 11; 안착홈
12; 블럭형 방진침목 13; 매립전
14; 방진패드 15; 베이스 플레이트
16; 플랜지 17; 레일
18; 레일패드 19; 요홈
20; 앵글가이드 플레이트 21; 체결구
22; 텐션클램프 23; 상부 보강철근
24; 하부 보강철근 25; 와이어
본 발명은 콘크리트 도상위에 설치된 방진침목, 방진패드 및 방진상자를 해체한 후 방진침목을 교체시 방진기능이 뛰어난 탄성패드가 레일 밑면을 지지하도록하고, 방진침목과 콘크리트 도상사이에 무수축 몰탈을 충진시켜 진동,소음을 줄이고, 시공성을 향상시킬 수 있도록 한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 콘크리트 도상에 형성된 안착홈에 설치된 방진침목을 교체하는 경우, 방진침목위에 체결장치에 의해 장착되는 레일 밑면에 내구성 및 탄성력을 갖는 탄성패드를 설치하고, 방진침목과 콘크리트 도상사이에 무수축 몰탈을 충진시킴에 따라, 열차 운행시 궤도에서 발생되는 진동 및 소음을 최소화할 수 있도록 한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 열차 주행시 레일과 바퀴의 마찰로 인해 발생되는 진동은 흔들림, 균열 등을 유발하여 구조물의 사용성 및 안전성에 악영향을 주게되며, 철도레일 주변의 생활환경에 소음과 진동의 공해를 유발시킴에 따라 선로 주변에서 끊임없는 민원이 발생된다. 이로인해 철도의 방진 및 소음과 관련된 기술은 환경에 대한 관심이 고조됨에 따라 꾸준하게 개발되어지고 있다.
도 1은 종래 기술에 의해 콘크리트 도상에 방진침목이 설치됨을 나타내는 단면도이다.
도시된 바와 같이, 종래 기술에 의해 콘크리트 도상에 방진침목을 설치하는 경우, 콘크리트 도상(1)위에 형성된 안착홈(1a)에 방진패드(2)가 바닥면에 깔린 방진상자(3)가 안착되고, 방진패드(2)에 보강 콘크리트침목(reinforced concrete; RC) 또는 응력처리된 콘크리트침목(prestressed concrete;PC)(4)이 안착되며, 침목(4)에 체결된 체결구(5)에 의해 압착되는 텐션클램프(6)에 의해 레일 플랜지(7)를 가압고정한다. 이때 레일 플랜지(7) 하부에 레일패드(8)가 설치된다.
즉, 콘크리트 도상(1)이 자갈도상 궤도와 비슷한 궤도 탄성을 갖도록 하여, 궤도에 영향을 미치는 저주파수대의 진동은 침목(4) 바닥면에 설치된 방진패드(2)에서 흡수하고, 고주파수대의 진동은 레일(9)의 플랜지(7) 바닥면에 설치된 레일패드(8)에서 흡수하여 감소시키게 된다.
한편, 반복적인 철도 운행에 따른 장기간 동적하중 발생으로 피로 파괴에 의한 방진패드(2)의 수축, 탄성력 저하 및 경화(硬化)를 초래하여 궤도 보수는 필수적이고, 방진패드(2) 두께의 불균일한 감소(불균일한 단면 수축됨을 말함)로 인해 고저 틀림이 발생되어 레일에 파상마모 등을 유발하며 진동,소음 발생은 물론, 노반의 균열을 초래하여 차량 증가구간과 곡선구간에서는 방진상자(3)에 크랙이 발생되며, 궤도의 유지 및 보수 작업으로 관리비용이 소요되는 문제점을 갖는다.
이로인해, 콘크리트 도상 또는 침목을 보수작업하는 경우, 방진패드(2)와 방진상자(3)를 재설치할 필요가 있으나, 콘크리트침목(4) 교체시 잭(미도시됨)을 이용하므로 정밀 시공이 이루어지지않고, 콘크리트 도상(1)의 안착홈(1a)에 대해 교체되는 방진상자(3)의 사이즈가 항시 일치된다고 볼 수 없어 보수 또는 교체작업하는 경우에도 동일한 방진 효과를 기대하기 힘들고, 안착홈(1a)과 방진상자(3) 사이즈의 불일치로 인한 궤도 틀림으로 인해 안전사고를 초래할 수 있는 문제점을 갖는다.
본 발명의 목적은, 콘크리트 도상의 안착홈에 설치된 방진침목을 블럭형 방진침목으로 교체시 레일 밑면에 탄성력이 뛰어난 방진패드를 설치하여 열차 운행시 진동 및 소음 발생을 최소화하여 선로 주변을 쾌적한 환경으로 조성하고, 레벨조정볼트에 의해 레일 레벨을 조정한 후 무수축 몰탈을 충진시켜 정밀한 시공이 가능하도록 한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 열차 주행시 내구성 및 탄성계수가 우수한 방진패드에 의해 레일의 파상마모를 줄임에 따라 진동 및 소음을 감소시키고, 온도 변화에 따른 탄성계수의 변화량이 적어 사계절 온도 변화가 뚜렷한 장소에서도 사용수명을 연장할 수 있도록 한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 보강철근이 좌우양측에 노출된 방진침목으로 교체시 콘트리트도상의 안착홈 일부를 확장하여 무수축 몰탈에 의해 타설하므로, 열차 운행시 방진침목 유동되는 것을 방지할 수 있도록 한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 방진침목을 성형시 레일을 체결하는 고정장치가 가조립된 상태에서 출하되므로 현장에서 작업공정이 단순하여 시공성을 향상시키고, 레일을 고정하는 부품의 교환이 가능하고 체결구의 허용변형이 크므로 체결구의 이완 발생을 방지하여 유지,보수 비용을 절감할 수 있도록 한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법을 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 콘크리트 도상의 안착홈에 방진상자를 안착하되, 방진상자에 안착되는 방진패드위에 방진침목을 장착하고 방진침목의 체결구에 의해 고정되는 레일클립에 의해 레일 플랜지를 가압고정하는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법에 있어서,
방진침목으로 부터 레일을 분리하고, 콘크리트 도상으로 부터 방진침목, 방진패드 및 방진상자를 철거하는 제1단계와,
콘크리트 도상의 안착홈으로 부터 이물질을 제거하는 제2단계와,
레일 클램프용 체결부재가 가조립된 블럭형 방진침목을 안착홈에 안착하되, 체결구에 의해 레일을 고정하는 제3단계와,
레일 클램프용 체결부재 외측으로 블럭형 방진침목에 설치된 레벨조정 볼트에 의해 안착홈 바닥면으로 부터 이격되는 블럭형 방진침목의 레벨을 맞추는 제4단계와,
콘크리트 도상과 블럭형 방진침목사이에 무수축 몰탈을 타설하는 제5단계와,
무수축 몰탈 경화후, 레벨조정 볼트를 블럭형 방진침목으로 부터 제거하고, 레벨조정 볼트용 결합공에 이물질 유입방지용 캡을 결합하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법을 제공함에 의해 달성된다.
바람직한 실시예에 의하면, 전술한 블럭형 방진침목은,
블럭형 방진침목 상부에 횡방향으로 복열을 이루어 내설되는 상부 보강철근과, 블럭형 방진침목 하부에 종방향으로 복열을 이루어 내설되는 하부 보강철근과, 블럭형 방진침목 중간정도에 나선형을 이루어 내설되는 금속재 와이어를 더 포함한다.
전술한 블럭형 방진침목은, 하부 보강철근이 좌우양측에 노출되도록 연장형성되며, 열차 운행시 콘크리트 도상에 대해 블럭형 방진침목이 유동되는 것을 방지하는 하부 보강철근의 연장편을 더 포함한다.
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이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 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 사 상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
이하에서, 본 발명에 의한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3(a)에 도시된 바와 같이, 레일(9)의 플랜지(7)를 가압한 체결구(미도시됨)를 풀어 방진침목(4)으로 부터 레일(9)을 분리한 후, 유압 쟈키 등을 이용하여 방진침목(4)을 방진상자(3)로 부터 들어올리며, 콘크리트 도상(10)의 안착홈(11)으로 부터 방진패드(2)가 바닥면에 장착된 방진상자(3)를 철거한다(S100 참조).
전술한 안착홈(11)에 부착되는 각종 이물질을 브러쉬 또는 그라인더(미도시됨)를 이용하여 제거한다. 즉 블럭형 방진침목(12)이 설치되는 자리를 깨끗하게 청소하는 단계로서, 안착홈(11) 내측면에 균열이 발생된 경우 모르타르 등을 틈새에 채워넣어 보수한 후, 송풍기 등을 이용하여 안착홈(11) 내측면에 잔존되는 수분을 제거한다(S200 참조).
도 3(b)에 도시된 바와 같이, 블럭형 방진침목(12) 콘크리트 타설시 레일 클램프용 체결부재가 가조립되어 출하되는 블럭형 방진침목(12)을 안착홈(11)에 안착하되, 체결구(21)에 의해 레일(17)을 체결한다(S300 참조).
이와 같이, 전술한 체결구(21)와 텐션클램프(22) 등의 체결부재가 방진침목 (12)에 가조립되어 현장에 투입되므로, 현장에서 작업자는 체결구(21)를 이용하여 레일(17)을 블럭형 방진침목(12)에 간단하게 고정할 수 있다.
도 3(c)에 도시된 바와 같이, 레일 클램프용 체결부재 외측으로 블럭형 방진침목(12)에 설치된 레벨조정 볼트(29)를 조정하여 안착홈(11) 바닥면으로 부터 이격되는 블럭형 방진침목(12)의 수평방향의 레벨을 맞추고, 궤간 간격을 맞춘다(S400 참조). 즉 레벨조정 볼트(29)의 회전방향에 따라 안착홈(11) 바닥면에 대해 방진침목(12)의 높낮이를 조절할 수 있다. 레벨조정 볼트(29)를 시계방향으로 회전시키는 경우 방진침목(12)은 안착홈(11)으로 멀어져 안착홈(11)으로 부터 올라오게된다.
도 3(d)에 도시된 바와 같이, 콘크리트 도상(10)과 블럭형 방진침목(12)사이의 공간에 무수축 몰탈(26)을 타설할 수 있도록 거푸짚(미도시됨)을 설치한 후, 무수축 몰탈(26)을 타설한다(S500 참조). 이때 무수축 몰탈(26)은 20 - 30㎜정도 타설되며, 무수축 몰탈(26)은 일반 시멘트에 비하여 3 - 6배 정도의 완충성이 뛰어나므로 철도 운행시 궤도로 부터 진동 및 소음 발생되는 것을 감소시킬 수 있다.
또한, 콘크리트 도상(10)과 블럭형 방진침목(12)사이의 공간에 무수축 몰탈(26)을 타설시 레벨조정 볼트(29)에 의해 블럭형 방진침목(12)의 흔들림을 방지하고, 무수축 몰탈(26) 타설후 경화될때 까지 블럭형 방진침목(12)을 콘크리트 도상(10)에 대해 지지할 수 있게된다.
이와 같이, 콘크리트 도상(10)의 안착홈(11)에 설치된 방진침목(12)을 교체작업시 레벨조정 볼트(29)를 이용하여 레일(17) 레벨을 조정함에 따라 정밀한 시공이 가능한 것이다.
도 3(e)에 도시된 바와 같이, 타설된 무수축 몰탈(26) 경화후, 거푸짚을 해체하고, 레벨조정 볼트(29)를 블럭형 방진침목(12)으로 부터 제거하되 레벨조정 볼트용 결합공(27)에 빗물 등의 이물질 유입방지용 캡(28)을 결합한다(S600 참조).
도 4는 본 발명에 의한 콘크리트 도상의 방진침목에 레일을 고정하는 체결장치의 분리사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 레일을 방진침목에 고정하는 체결장치는, 콘크리트 도상(10)에 형성된 안착홈(11)에 장착되는 블럭형 방진침목(12)과,
블럭형 방진침목(12)의 안착홈(11) 좌우측에 매립되며 합성수지재로 형성되는 절연체의 매립전(13)과,
매립전(13)사이의 안착홈(11) 바닥면에 장착되는 내구성이 뛰어난 탄성체의 방진패드(14)와,
방진패드(14)위에 장착되는 베이스 플레이트(15)와,
베이스 플레이트(15)와 레일(17)의 플랜지(16)사이에 장착되는 탄성력이 뛰어난 레일패드(18)와,
안착홈(11) 좌우측에 형성된 요홈(19)에 안착되고, 레일(17)의 횡방향으로 유동되는 것을 방지하며 절연체로 형성되는 앵글가이드 플레이트(20)와,
베이스 플레이트(15)와 방진패드(14)를 관통하여 매립전(13)에 체결되는 체결구(21)(나사 스파이크를 말함)에 의해 고정지지되고, 레일(17)의 플랜지(16)를 압착고정하는 텐션클램프(22)를 포함한다.
도 5(a,b)에 도시된 바와 같이, 전술한 블럭형 방진침목(12)은,
블럭형 방진침목(12) 상부에 횡방향으로 복열을 이루어 내설되는 상부 보강철근(23)과, 블럭형 방진침목(12) 하부에 종방향으로 복열을 이루어 내설되는 하부 보강철근(24)과, 블럭형 방진침목(12) 중간정도에 나선형을 이루어 내설되는 금속재 와이어(25)를 더 포함하여 형성된다.
도 5(a,c) 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 전술한 블럭형 방진침목(12)은 블럭형 방진침목(12) 외측으로 소정길이 노출되도록 연장형성되고, 블럭형 보강블럭(12)을 안착홈(11)에 안착시킨 후 무수축 몰탈(26)을 타설시 매설되어 콘크리트 도상(10)에 대해 블럭형 방진침목(12) 유동되는 것을 방지하는 연장편(24a)을 더 포함할 수 있음은 물론이다.
이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 전술한 블럭형 방진침목(12)을 콘크리트 도상(10)에 형성된 안착홈(11)에 설치하는 경우, 방진침목(12)에 노출된 연장편(24a)을 수용할 수 있도록 안착홈(11)의 좌우 양측을 공구(햄머 등을 말함)를 이용하여 확장한 후, 레벨조정볼트(29)를 이용하여 레일(17) 레벨을 조정하고, 무수축 몰탈 (26)을 충진시킴에 따라 콘크리트 도상(10)에 대해 방진침목(12)의 교체작업은 완료된다.
이상에서와 같이, 본 발명에 의한 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법은 아래와 같은 이점을 갖는다.
콘크리트 도상의 안착홈에 설치된 방진침목을 블럭형 방진침목으로 교체작업시, 레일 밑면에 탄성력이 뛰어난 방진패드를 설치하여 열차 운행시 진동 및 소음 발생을 최소화하여 승차감을 향상시키고 선로 주변을 쾌적한 환경으로 조성하고, 레벨조정볼트에 의해 레일 레벨을 조정한 후 무수축 몰탈을 충진시켜 정밀한 시공이 가능하다.
열차 주행시 내구성 및 탄성계수가 우수한 방진패드에 의해 레일의 파상마모를 줄임에 따라 진동 및 소음을 감소시키고, 온도 변화에 따른 탄성계수의 변화량이 적어 사계절 온도 변화가 뚜렷한 장소에서도 사용수명을 연장할 수 있다.
보강철근이 좌우양측에 노출된 방진침목으로 교체시 콘트리트 도상의 안착홈 일부를 확장하여 무수축 몰탈에 의해 타설하므로, 열차 운행시 방진침목 유동되는 것을 방지하여 안전성을 확보할 수 있다.
방진침목을 성형시 레일을 체결하는 고정장치가 가조립된 상태에서 출하되므로 현장에서 작업공정이 단순하여 시공성을 향상시키고, 레일을 고정하는 부품의 교환이 가능하고 체결구의 허용변형이 크므로 체결구의 이완 발생을 방지하여 유 지,보수 비용을 절감할 수 있다.

Claims (4)

  1. 콘크리트 도상의 안착홈에 방진상자를 안착하되, 방진상자에 안착되는 방진패드위에 방진침목을 장착하고 방진침목의 체결구에 의해 고정되는 레일클립에 의해 레일 플랜지를 가압고정하는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법에 있어서:
    상기 방진침목으로 부터 레일을 분리하고, 콘크리트 도상으로 부터 방진침목, 방진패드 및 방진상자를 철거하는 제1단계;
    상기 콘크리트 도상의 안착홈으로 부터 이물질을 제거하는 제2단계;
    레일 클램프용 체결부재가 가조립된 블럭형 방진침목을 안착홈에 안착하되, 체결구에 의해 레일을 고정하는 제3단계;
    상기 레일 클램프용 체결부재 외측으로 블럭형 방진침목에 설치된 레벨조정 볼트에 의해 안착홈 바닥면으로 부터 이격되는 블럭형 방진침목의 레벨을 맞추는 제4단계;
    상기 콘크리트 도상과 블럭형 방진침목사이에 무수축 몰탈을 타설하는 제5단계; 및
    상기 무수축 몰탈 경화후, 레벨조정 볼트를 블럭형 방진침목으로 부터 제거하고, 레벨조정 볼트용 결합공에 이물질 유입방지용 캡을 결합하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 블럭형 방진침목은,
    상기 블럭형 방진침목 상부에 횡방향으로 복열을 이루어 내설되는 상부 보강철근;
    상기 블럭형 방진침목 하부에 종방향으로 복열을 이루어 내설되는 하부 보강철근; 및
    상기 블럭형 방진침목 중간정도에 나선형을 이루어 내설되는 금속재 와이어를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 블럭형 방진침목은, 상기 하부 보강철근이 좌우양측에 노출되도록 연장형성되며, 열차 운행시 상기 콘크리트 도상에 대해 블럭형 방진침목 유동되는 것을 방지하는 연장편을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 도상의 방진침목 교체 시공방법.
  4. 삭제
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