KR101131745B1 - 노면트램용 궤도구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도궤도 기술에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 경량전철인 노면트램이 주행하는 철도궤도 구조에 관한 것이다.
본 발명의 노면트램용 궤도구조는 지반에 자갈과 모래를 다져서 형성하거나 버림 콘크리트를 타설하여 형성한 노반(1), 두 레일의 중심선을 따라 상기 노반(1)에 일정한 간격으로 다수 개가 세워지는 중심봉(2), 상기 중심봉(2)에 결합되어 레일의 길이방향으로 다수 개가 구비되는 가로대결합체(3), 상기 가로대결합체(3)의 상부 양측에 2줄로 설치되는 레일결합체(4), 그리고 상기 노반(1) 위에 상기 레일결합체(4)의 상면과 같은 높이로 타설되는 궤도슬래브(5)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 노면트램용 궤도구조는 노반 위에 미리 공장에서 만들어진 중심봉(2), 가로대결합체(3), 그리고 레일결합체(4) 등을 현장에서 단순히 조립한 후 컨크리트를 타설하여 시공되므로, 현장 시공이 아주 용이하고 단시간에 공사를 마칠 수 있다. 또한 발명의 노면트램용 궤도구조는 특별히 설계된 가로대결합체(3)를 사용하여 레일의 간격, 높낮이, 수평경사각 등을 용이하게 조정할 수 있고, 진동을 차단할 수 있는 수단을 구비하여, 노면트램이 주행할 때 발생한 진동이 주변지역으로 전파되는 것을 차단한다.

Description

노면트램용 궤도구조{Rail Track Structure for Tramcar}

본 발명은 철도궤도 기술에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 경량전철인 노면트램이 주행하는 철도궤도의 구조에 관한 것이다.

대표적인 도심용 대량교통수단으로서 경량전철에 속하는 노면트램은 자동차의 발달로 인하여 한때 많은 도시에서 폐지되거나 운행이 중단되었으나, 최근 노면트램에 관한 기술의 발달과 도심의 과밀화에 따른 극심한 도로교통체증으로 인하여 다시 여러 도시에서 다시 부활하고 있다.

노면트램은 중량전철인 지하철에 비하여 수송량은 다소 뒤지지만 버스보다는 많고, 건설비가 지하철에 비하여 상당히 적게 소요되고, 또한 운행시 대기오염과 소음공해가 발생하지 않아 도심 대중교통 수단으로 다시 각광받고 있다.

최근 노면트램은 대부분 인구가 밀집하여 도로교통체증이 심한 대도시의 도심에 건설되거나 일시적으로 많은 사람이 몰리는 대형 행사장에 많이 사용되고 있다.

노면트램의 궤도구조는 일반철도나 중량전철인 지하철과 상당히 다른 구조로 건설되는데, 통상적으로 지상에 설치되어 자동차와 보행자가 함께 다니는데 불편을 초래하지 않도록 레일이 지면 위로 돌출되지 않는 것이 보통이다. 그리고 노면트램은 일반 철도차량 또는 지하철과 달리 차량 중량이 비교적 가벼우므로 궤도구조 또한 경량화되어 있다.

통상적인 철도가 I-자형 레일을 사용하는데 비하여, 노면트램용 레일은 I-자형 레일을 사용하기도 하나 주로 도 1에 도시한 바와 같은 Grooved형 레일을 사용하고, 레일의 상면이 지면과 일치하도록 지중에 매설하여, 노면트램의 차량 바퀴가 레일의 바퀴홈에 삽입되어 레일 위를 주행한다.

상기와 같이 노면트램은 주로 인구가 과밀한 도심에서 사용되므로, 단기간에 레일설치공사를 할 수 있는 궤도구조가 요구된다. 상기와 같은 목적의 노면트램용 궤도구조는 레일의 간격, 높낮이, 수평경사각(cant) 등을 용이하게 조정할 수 있는 구조여야 하고, 전차 주행시 발생한 진동이 주변지역으로 전파되지 않는 구조여야 한다.

본 발명의 노면트램용 궤도구조는 지반에 자갈과 모래를 다져서 형성하거나 버림 콘크리트를 타설하여 형성한 노반(1), 두 레일의 중심선을 따라 상기 노반(1)에 일정한 간격으로 다수 개가 세워지는 중심봉(2), 상기 중심봉(2)에 결합되어 레일의 길이방향으로 다수 개가 구비되는 가로대결합체(3), 상기 가로대결합체(3)의 상부 양측에 2줄로 설치되는 레일결합체(4), 그리고 상기 노반(1) 위에 상기 레일결합체(4)의 상면과 같은 높이로 타설되는 궤도슬래브(5)를 포함하여 구성된다.

궤도슬래브(5)는 가로대결합체(3)와 중심봉(2)을 이용하여 레일결합체(4)를 노반(1)에 설치하고 레일(41)의 위치조정을 마친 후, 노반(1)의 양측에 거푸집을 설치하고 콘크리트를 레일(41)의 상면과 같은 높이로 타설하여 형성된다. 만약 지반 또는 노반(1)이 취약할 경우, 철근을 일정한 크기로 길게 배근하여 제작한 철근골조(51)를 레일결합체(4)의 하단에 레일(41)을 따라 배치한 후 콘크리트를 타설한다.

본 발명의 노면트램용 궤도구조는 노반 위에 미리 공장에서 만들어진 중심봉(2), 가로대결합체(3), 그리고 레일결합체(4) 등을 현장에서 단순히 조립한 후 콘크리트를 타설하여 시공되므로, 현장 시공이 아주 용이하고 단시간에 공사를 마칠 수 있다.

또한 발명의 노면트램용 궤도구조는 특별히 설계된 가로대결합체(3)를 사용하여 레일의 간격, 높낮이, 수평경사각 등을 용이하게 조정할 수 있다. 또한 본 발명은 레일에 진동을 차단할 수 있는 수단을 구비하여, 노면트램이 주행할 때 발생한 진동이 주변지역으로 전파되는 것을 차단한다.

도 1은 노면트램용 궤도에 주로 사용되는 Grooved형 레일이다.
도 2는 본 발명의 노면트램용 궤도의 단면도이다.
도 3은 중심봉(1)이 가로대에 결합된 도면이다.
도 4는 가로대 결합체의 구성도이다.
도 5는 중심봉홀더 도면이다.
도 6은 탄성코팅층을 구비한 레일을 사용한 노면트램용 궤도의 단면도이다.
도 7은 탄성충진제에 매립된 레일을 사용한 노면트램용 궤도의 단면도이다.
도 8은 레일이 탄성충진제에 매립된 레일결합체의 구성도이다.
도 9는 궤도슬래브가 타설되기 전의 노면트램용 궤도구조이다.

본 발명의 노면트램용 궤도구조는 도 2에 도시한 바와 같이, 지반에 자갈과 모래를 다져서 형성하거나 버림 콘크리트를 타설하여 형성한 노반(1), 두 레일의 중심선을 따라 상기 노반(1)에 일정한 간격으로 다수 개가 세워지는 중심봉(2), 상기 중심봉(2)에 결합되어 레일의 길이방향으로 다수 개가 구비되는 가로대결합체(3), 상기 가로대결합체(3)의 상부 양측에 2줄로 설치되는 레일결합체(4), 그리고 상기 노반(1) 위에 상기 레일결합체(4)의 상면과 같은 높이로 타설되는 궤도슬래브(5)를 포함하여 구성된다.

노반(1)은 노면트램용 궤도가 설치될 지반 위에 자갈과 모래 혼합한 것을 다져서 형성하거나, 지반 위에 버림 콘크리트를 타설하여 형성한다.

중심봉(2)은 노면트램이 주행하는 두 레일의 중심선을 따라 상기 노반(1)에 일정한 간격으로 다수 개가 세워지는데, 도 3에 도시한 바와 같이, 하부봉(21)과 상부봉(22)으로 구성하는 것이 편리하다. 이 경우 상부봉(22)은 하부봉(21)에 삽입되는 형태로 결합되는데, 하부봉의 상단에는 암나사를 형성하고 상부봉의 하단에는 수나사가 형성하거나 하부봉(21)의 상단에 수나사를 형성하고 상부봉(22)의 하단에는 암나사를 형성하여, 상부봉과 하부봉이 서로 나사결합을 할 수 있도록 할 수 있다. 경우에 따라서는 이 중심봉(2)을 사용하지 않을 수도 있다.

가로대결합체(3)는 도 4에 도시한 바와 같이, 그 위에 두 레일을 설치하는데 충분한 길이를 가진 가로대(31), 상기 가로대(31)의 양단에 결합되어 가로대를 지지하는 지지봉(32), 상기 가로대(31)의 측면 중간부위에 설치되어 상기 중심봉(2)의 상부봉(22)이 삽입되어 결합되는 중심봉홀더(33)으로 구성된다.

가로대(31)는 ㄱ-앵글로 제작하는 것이 가장 편리하지만, ㄷ-채널이나 사각파이프로 제작할 수도 있다. 가로대(31)의 상면에는 레일결합체(4)를 고정할 수 있는 레일고정구멍(311)이 형성되는데 이 레일고정구멍(311)은 길이가 긴 구멍으로 하는 것이 레일간격을 조정하기에 용이하다. 그리고 가로대(31)의 양끝에는 지지봉(32)이 결합되는 지지봉구멍(312)이 형성되고, 중심부에는 중심봉홀더(33)가 결합되는 중심봉홀더구멍(313)이 형성되어 있다.

지지봉(32)은 상기 가로대(31)를 상기 노반(1)에 지지하는 것으로서, 높이를 조절할 수 있는 구조이고, 상단에는 상기 가로대(31)의 지지봉구멍(312)에 삽입되는 수나사(321)가 형성되어 있으며, 가로대(31)에 결합된 뒤에는 고정너트(322)를 체결한다. 경우에 따라서는 지지봉(32)을 가로대(31)의 중간에 추가로 설치할 수 있다. 지지봉(32)은 나사식 잭과 유사한 구조로 제작하면 되고, 나사식 잭을 지지봉(32)으로 사용할 수도 있다.

중심봉홀더(33)는 상기 가로대(31)의 측면 중간 부위에 결합되는데, 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 중심봉(2)의 상부봉(22)이 삽입되는 파이프인 홀더몸체(331)의 측면에 고정부(332)가 부착되어 T-자 형성을 이룬다. 고정부의 끝단에는 수나사(333)가 형성되고, 가로대(31)에 결합된 뒤에는 고정너트(334)를 체결한다.

레일결합체(4)는 레일의 길이방향으로 일정한 간격으로 노반(1) 위에 설치된 상기 가로대(2)의 상부 양측에 2줄로 설치된다. 가장 간단한 구조의 레일결합체(4)는 도 2에 도시한 바와 같이, 레일(41)과, 이 레일(41)을 상기 가로대결합체(3)의 가로대(31)에 고정하기 위한 레일브래킷(42)으로 구성된다. 가로대결합체(3)의 가로대(31) 상면에 레일(41)을 올려두고 위치조정을 마치면, 레일브래킷(42)을 레일(41)의 양측에 밀착시킨 후 고정나사(43)를 이용하여 레일(41)을 가로대결합체(3)의 가로대(31)에 고정한다.

노면트램이 주행할 때 발생하는 진동이 주변으로 전파되는 것을 차단하기 위하여 도 6에 도시한 바와 같이, 레일(41)의 상면을 제외한 표면에 탄성코팅층(411)이 형성된 레일을 사용할 수 있다. 탄성코팅층(411)은 방진고무, 발포우레탄 등 탄성이 있는 방진재료로 제작한 커버를 씌우는 방법으로 형성할 수도 있고, 레일(41)을 방진재료와 함께 성형하여 형성할 수도 있다.

노면트램이 주행할 때 발생하는 진동이 주변으로 전파되는 것을 더욱 높은 정도로 차단하기 위해서는 특별한 진동차단 구조를 가지는 레일결합체(4-1)를 사용하는데, 이를 사용한 궤도구조는 도 7에 도시한 바와 같다.

상기 레일결합체(4-1)는 도 8에 도시한 바와 같이, 레일(41), 레일(41)의 양 측면에 레일(41)의 길이방향으로 나란히 구비되는 2개의 측면막음판(4-11), 그리고 두 측면막음판(4-11)과 레일(41) 사이의 공간에 충진되는 것으로서 고무(천연고무 합성고무를 모두 포함한다.), 발포고무 등의 탄성체인 탄성충진재(4-12)로 구성된다. 측면막음판(4-11)의 상단은 레일(41)의 상면과 같은 높이로 하고, 레일(41)의 하단에도 탄성충진재(4-12)가 주입될 수 있도록 측면막음판(4-11)의 높이를 레일(41)의 높이보다 높게 하는 것이 좋다.

측면막음판(4-11)은 ㄱ-앵글을 사용하거나 강판을 단면이 ㄱ-자가 되도록 절곡하여 제작할 수 있다. 측면막음판(4-11)의 수평부에는 레일결합체(4-1)를 가로대결합체(3)의 가로대(31)에 고정할 수 있도록 하는 레일고정구멍(4-13)을 형성한다. 레일결합체(4-1)를 가로대결합체(3)의 가로대(31)에 올려두고 레일(41)의 위치조정이 종료되면 고정나사(43)를 이용하여 레일결합체(4-11)를 가로대결합체(3)의 가로대(31)에 고정한다.

상기와 같은 레일결합체(4-1)는 금형을 이용하여 레일(41)과 측면막음판(4-11)을 적절한 위치에 고정한 후, 측면막음판(4-11)과 레일(41) 사이의 공간에 액상의 수지를 충진한 후 경화시켜 일체로 제작할 수 있다.

상기 레일결합체(4, 4-1)에서 레일(41)은 모두 Y-자형 레일이 도시되어 있으나, I-자형 레일도 동일한 방법으로 사용할 수 있다. 이와 같은 레일결합체(4, 4-1)는 도 9에 도시한 바와 같이 가로대결합체(3)와 중심봉(2)을 이용하여 노반(1) 위에 설치하고, 두 레일(41)의 간격, 각 레일의 높이, 수평기울기 등이 설계된 상태를 만족하도록 두 레일결합체(4, 4-1)의 위치를 정밀하게 조정한다.

궤도슬래브(5)는 상기와 같이 레일결합체(4, 4-1)의 위치를 조정한 후, 노반(1)의 양측에 거푸집을 설치하여 도 2, 도 6, 그리고 도 7에 도시한 바와 같이 레일(41)의 상면과 같은 높이로 콘크리트를 타설하여 형성한다. 만약 지반 또는 노반(1)이 취약할 경우, 철근을 길게 배근하여 일정한 크기로 결속한 철근골조(51)를 도 2, 도 6, 그리고 도 7에 도시한 바와 같이 레일결합체(4, 4-1)의 하단에 레일(41)을 따라 배치한 후 콘크리트를 타설한다.

경우에 따라서는 궤도슬래브(5)를 레일(41)의 하단만 매설되도록 형성하고, 궤도슬래브(5)의 상면에서부터 레일(41)의 상면까지 높이만큼 흙을 채우고 잔디 등의 식물을 식재할 수도 있다.

1 : 노반, 2 : 중심봉, 3 : 가로대결합체,
4, 4-1 : 레일결합체, 5 : 궤도슬래브,
21 : 하부봉, 22 : 상부봉,
31 : 가로대, 32 : 지지봉, 33 : 중심봉홀더,
41 : 레일, 42 : 레일브래킷, 43 : 고정나사,
4-11 : 측면막음판, 4-12 : 탄성충진재, 4-13 : 레일고정구멍,
51 : 철근골조.

Claims (7)

1. 지반을 다지거나 콘크리트를 타설하여 형성한 노반(1);
   상기 노반(1) 위에 레일의 길이방향으로 일정한 간격으로 다수 개가 세워지는 것으로서, 상부에 2개의 레일이 설치되는 가로대(31), 그리고 상기 가로대(31)의 양단에 결합되어 가로대를 지지하는 것으로서 높이를 조절할 수 있는 지지봉(32)으로 구성되는 가로대결합체(3);
   상기 가로대(31)의 상부 양측에 2줄로 설치되는 것으로서, 노면트램의 바퀴가 활주하는 레일(41), 그리고 상기 레일(41)을 양측에서 밀착하여 레일(41)을 상기 가로대결합체(3)의 가로대(31)에 고정하는 레일브래킷(42)으로 구성되는 레일결합체(4);
   그리고 상기 노반(1) 위에 상기 레일결합체(4)의 상면과 같은 높이로 콘크리트를 타설하여 형성하는, 궤도슬래브(5);
   상기 노반(1)에 두 레일(41)의 중심선을 따라 일정한 간격으로 다수 개가 매설되어 세워지는 중심봉(2)을 포함하고,
   상기 가로대결합체(3)는,
   가로대(31)의 측면 중간부위에 회전할 수 있도록 설치되는 것으로서 상기 중심봉(2)이 삽입되는 홀더몸체(331)와 상기 홀더몸체(331)의 측면에 구비되어 가로대(31)에 결합되는 고정부(332)로 구성되는 중심봉홀더(33)를 추가로 구비함으로써, 상기 가로대결합체(3)가 상기 중심봉(2)에 결합되어 상기 노반(1) 위에 세워지는 것을 특징으로 하는, 노면트램용 궤도구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 중심봉(2)은 나사결합을 하는 하부봉(21)과 상부봉(22)의 두 부분으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 노면트램용 궤도구조.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 레일결합체(4)의 레일(41)은, 상면을 제외한 표면에 탄성코팅층(411)이 형성된 레일인 것을 특징으로 하는, 노면트램용 궤도구조.
5. 삭제
6. 지반을 다지거나 콘크리트를 타설하여 형성한 노반(1);
   상기 노반(1) 위에 레일의 길이방향으로 일정한 간격으로 다수 개가 세워지는 것으로서, 상부에 2개의 레일이 설치되는 가로대(31), 그리고 상기 가로대(31)의 양단에 결합되어 가로대를 지지하는 것으로서 높이를 조절할 수 있는 지지봉(32)으로 구성되는 가로대결합체(3);
   상기 가로대(31)의 상부 양측에 2줄로 설치되는 것으로서, 노면트램의 바퀴가 활주하는 레일(41), 상기 레일(41)의 양측에 레일(41)의 길이방향으로 나란히 구비되는 2개의 측면막음판(4-11), 그리고 상기 두 측면막음판(4-11)과 레일(41) 사이의 공간에 충진되는 탄성체인 탄성충진재(4-12)로 구성되는 레일결합체(4);
   그리고 상기 노반(1) 위에 상기 레일결합체(4)의 상면과 같은 높이로 콘크리트를 타설하여 형성하는 궤도슬래브(5);
   상기 노반(1)에 두 레일(41)의 중심선을 따라 일정한 간격으로 다수 개가 매설되어 세워지는 중심봉(2);
   상기 가로대결합체(3)는 가로대(31)의 측면 중간부위에 회전할 수 있도록 설치되는 것으로서 상기 중심봉(2)이 삽입되는 홀더몸체(331)와 상기 홀더몸체(331)의 측면에 구비되어 상기 가로대(31)에 결합되는 고정부(332)로 구성되는 중심봉홀더(33);를 포함함으로써,
   상기 가로대결합체(3)가 상기 중심봉(2)에 결합되어 상기 노반(1) 위에 세워지는 것을 특징으로 하는, 노면트램용 궤도구조.
7. 제1항, 제3항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 궤도슬래브(5)는, 철근을 길게 배근하여 일정한 크기로 결속한 철근골조(51)를 레일결합체(4)의 하단에 레일(41)을 따라 배치한 후 콘크리트를 타설하여 형성한 것을 특징으로 하는, 노면트램용 궤도구조.

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