KR101184606B1 - 개선된 구조의 방진체결장치 받침이 적용된 콘크리트 도상 선로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직결 선로인 콘크리트 도상 선로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레일 체결장치의 하부 플레이트 면적보다 넓은 면적으로 된 방진체결장치 받침을 형성하고, 그 방진체결장치 받침의 상부면에는 하부 플레이트의 테두리를 감싸는 돌출턱을 형성하며, 방진체결장치 받침의 하부면에는 다각의 경사면으로 된 매립지지부를 돌출 형성하여 콘크리트 타설시 매립지지부가 콘크리트 도상 표면으로부터 매립되게 구성함으로써,
틈새 및 공극에 의해 발생하는 콘크리트 도상 선로의 소음이나 진동 및 충격에 의한 파괴 또는 내구성 저하 등을 방지하여 정숙하고 우수한 사용 수명을 갖는 콘크리트 도상 선로를 시공할 수 있는 것이고, 콘크리트 도상과 방진체결장치 받침 및 레일 체결장치 간의 긴밀 밀착 시공으로 인해 레일 체결장치의 각 구성품이 갖는 본래의 체결력이나 탄력성 및 내진성을 극대화시킬 수 있는 것이며, 콘크리트 도상의 상면과 방진체결장치 받침의 상면이 서로 일치되므로 미장작업이 용이하고 시공성이 향상되는 동시에 하부의 매립지지부는 콘크리트 속에 매설된 상태에서 선로의 횡저항력을 증대시켜 선로에 대한 틀어짐을 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Description

개선된 구조의 방진체결장치 받침이 적용된 콘크리트 도상 선로 {Concrete ballast rail accepting dusproof pad having improved structure}

본 발명은 직결 선로인 콘크리트 도상 선로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판 형태로 된 방진체결장치 받침의 상부면에는 레일 체결장치의 외곽을 감싸는 돌출턱을 형성하고 그 방진체결장치 받침의 하부면에는 경사면으로 된 매립지지부를 돌출 형성함으로써, 콘크리트 도상을 위한 콘크리트의 타설시 그 콘크리트가 레일 체결장치와 방진체결장치 받침의 사이로 침투하는 것을 방지하면서도, 방진체결장치 받침과 콘크리트 타설부와의 공극이 발생하는 것을 방지하며, 우수한 체결력은 물론 뛰어난 방진 성능을 연출하면서도 콘크리트 도상 표면의 미장을 미려하면서도 용이하게 수행할 수 있도록 한 콘크리트 도상 선로에 대한 것이다.

일반적으로 직결 선로인 콘크리트 도상 선로는 변형성이 적고 지내력이 우수한 지하터널 내에 시공되는 것으로서, 흔히 지하철의 선로 또는 터널에 널리 사용되고 있다.

이와 같은 콘크리트 도상 선로는 침목이 없는 대신에 콘크리트 도상 상측에 레일 체결장치를 고정한 후 그 레일 체결장치에 레일을 결합하여 시공하게 되는데, 그 시공순서를 살펴보면 우선 레일에 레일 체결장치를 조립하여 고정한 후, 궤도의 수평과 방향 및 비틀림 등을 시공기준에 적합하도록 맞추어 버팀재를 설치하는 것이며, 상기한 버팀재에 의해 레일 및 레일 체결장치가 공중에 떠있는 상태에서 레일 체결장치의 하부 공간에 콘크리트를 타설하여 양생하는 것으로 완성하게 된다.

이와 같이 시공된 콘크리트 도상 선로는, 도 1의 도시와 같이 콘크리트 도상(100)의 상부에 레일 체결장치가 설치되는 것인데, 상기한 레일 체결장치는 하부 플레이트(101)가 앵커볼트(102)에 의해 콘크리트 도상(100)에 고정 설치되고, 그 하부 플레이트(101)의 내측에는 저면에 탄성부재(103)가 결합된 상부플레이트(104)가 장착되는 것이다.

또한, 상기한 상부플레이트(104)에는 상면에 레일패드(105)가 삽입되고 별도의 레일(106)이 길이방향으로 연속하여 체결되는 것으로서, 상기한 하부 플레이트(101)와 콘크리트 도상(100)의 사이에는 고밀도의 폴리에틸렌(HDPE; High Density Polyethylene) 소재로 된 방진체결장치 받침(107)이 삽입되는 것이다.

이와 같은 방진체결장치 받침(107)은 금속재로 된 하부 플레이트와 콘크리트 재로 된 도상(100)이 열차의 하중과 충격 및 진동에 의해 마찰이 발생하는 경우 서로 다른 재질에 의한 마모 및 파손을 감소시키기 위한 것으로서, 질기고 우수한 내구성을 갖는 재질을 사용함에 따라 콘크리트 도상(100)의 파손을 감소시키는 역할을 하게 되는 것이다. 또한, 콘크리트 타설시 탄성부재(103)에 시멘트 몰탈의 침투를 막아 탄성 기능을 확보하는 역할을 수행하게 되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 방진체결장치 받침은 전술한 바와 같이 우수한 효과와 특징을 갖고 있으나 그 방진체결장치 받침을 사용함에 따라 많은 문제점이 동반되는 역효과를 갖고 있는 것인데, 상기한 방진체결장치 받침을 하부 플레이트의 저면에 밀착시킨 상태에서 그 저면에 콘크리트를 타설하게 되면 토출되는 콘크리트 압력에 의해 하부 플레이트와 방진체결장치 받침의 틈새(T1)(T1')로 콘크리트가 유입되는 현상이 발생하는 것으로서, 이와 같은 틈새로 유입되는 콘크리트가 경화되는 경우 상기한 도상 선로의 수평이나 양호한 직진성을 얻을 수 없게 됨은 물론, 틈새로 유입된 콘크리트가 경화된 상태로 시공 완료된 상태에서 열차 등이 운행을 하게 되면 상기한 틈새의 콘크리트는 극히 취약하여 쉽게 파손되므로 결국 해당의 틈새는 공극으로 전환되어 잡음이나 진동 및 구조적 취약함을 유도하는 원인으로 작용하게 된다.

또한, 상기한 하부 플레이트의 저면에 밀착되는 방진체결장치 받침은 평면상 장방형의 사각형상을 갖고 있는 것으로서, 콘크리트 타설 전 버팀재 등을 이용하여 가설한 상태에서는 중앙부에 대한 처짐이 발생하는 문제점을 갖고 있는 것인데, 콘크리트 타설전 상기한 방진체결장치 받침의 저면은 빈 공간 상태일 것이므로 탄력성을 갖는 방진체결장치 받침은 자체의 중량에 의해 그 중간부의 휨이나 처짐이 발생하게 된다.

이와 같은 휨이나 처짐 상태에서 콘크리트를 타설하게 되면 상기한 휨 또는 처짐 상태로 콘크리트 상부면이 경화되므로 결국 콘크리트 도상의 상부면과 하부 플레이트 저면에는 상기한 방진체결장치 받침의 휨 및 처짐량에 비례하여 빈 공간(T2)이 발생하게 되는 것이다.

이러한 빈 공간은 열차가 레일을 통과하는 경우 레일이 하측으로 탄성 변형되는 공간으로의 역할을 하게 되므로 그에 따른 진동이나 소음을 유발시키면서도, 틈새에 해당하는 충격을 콘크리트 도상에 지속적으로 가하는 결과를 낳게 되므로 결국 상기한 콘크리트 도상의 내구성이나 레일 체결장치 전체적인 내구성을 크게 저하시키는 원인이 되고 있는 것이다.

또한, 종래의 방진체결장치 받침은 레일 체결장치의 하부 플레이트와 평면상 동일한 형태로 제작되므로 콘크리트 타설 후 도상 표면에 대한 미장 처리를 수행하고자 하는 경우 동일한 크기로 된 레일 체결장치와 방진체결장치 받침은 수평면을 가늠하는데 매우 곤란함을 겪게 되므로 결국 콘크리트 도상 표면과 방진체결장치 받침 및 레일 체결장치를 수평 상태로 시공할 수 없는 문제점을 갖게 된다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 레일 체결장치의 하부 플레이트 면적보다 넓은 면적으로 된 방진체결장치 받침을 형성하고, 그 방진체결장치 받침의 상부면에는 하부 플레이트의 테두리를 감싸는 돌출턱을 형성하며, 방진체결장치 받침의 하부면에는 다각의 경사면으로 된 매립지지부를 돌출 형성하여 콘크리트 타설시 매립지지부가 콘크리트 도상 표면으로부터 매립되게 구성함으로써,

종래의 방진체결장치 받침이 적용된 콘크리트 도상 선로의 다양한 문제점을 합리적으로 극복한 개선된 구조의 방진체결장치 받침이 적용된 콘크리트 도상 선로를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 콘크리트 도상 선로용 레일 체결장치의 하부 플레이트보다 넓은 면적으로 된 방진체결장치 받침을 구비하되, 상기 방진체결장치 받침의 상부면에는 전기한 하부 플레이트의 테두리를 감싸는 돌출턱을 형성하고 방진체결장치 받침의 하부면에는 다각의 경사부로 된 매립지지부를 돌출 형성하여,

콘크리트 타설에 의해 양생되는 콘크리트 도상의 표면과 방진체결장치 받침의 표면이 서로 일치하도록 콘크리트 도상에 상기 방진체결장치 받침을 매립 시공하여 이루어지는 것이다.

본 발명은, 틈새 및 공극에 의해 발생하는 콘크리트 도상 선로의 소음이나 진동 및 충격에 의한 파괴 또는 내구성 저하 등을 방지하여 정숙하고 우수한 사용 수명을 갖는 콘크리트 도상 선로를 시공할 수 있는 것이고, 콘크리트 도상과 방진체결장치 받침 및 레일 체결장치 간의 긴밀 밀착 시공으로 인해 레일 체결장치의 각 구성품이 갖는 본래의 체결력이나 탄력성 및 내진성을 극대화시킬 수 있는 것이며, 콘크리트 도상의 상면과 방진체결장치 받침의 상면이 서로 일치되므로 미장작업이 용이하고 시공성이 향상되는 동시에 하부의 매립지지부는 콘크리트 속에 매설된 상태에서 선로의 횡저항력을 증대시켜 선로에 대한 틀어짐을 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 종래의 콘크리트 도상 선로에 대한 전체 단면도
도 2는 본 발명에 따른 방진체결장치 받침 및 레일 체결장치의 분리 사시도
도 3은 본 발명에 따른 방진체결장치 받침의 저면 사시도
도 4는 본 발명에 따른 방진체결장치 받침이 적용된 콘크리트 도상 선로의 전체 단면도
도 5는 본 발명에 따른 방진체결장치 받침이 결합된 레일 체결장치에 콘크리트 도상을 위한 콘크리트 타설 상태도
도 6은 본 발명에 따른 방진체결장치 받침에 대한 다른 실시예를 보인 사시도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 방진체결장치 받침 및 레일 체결장치의 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 방진체결장치 받침의 저면 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 방진체결장치 받침이 적용된 콘크리트 도상 선로의 전체 단면도이다.

도시와 같은 본 발명의 콘크리트 도상 선로는, 콘크리트가 양생된 상태의 콘크리트 도상(30)의 상부면으로 돌출된 앵커볼트(도면에서의 보호는 생략함)를 통해 콘크리트 도상(30)의 상측으로 레일 체결장치(10)가 장착되는 것이고, 상기 콘크리트 도상(30)의 상부면과 레일 체결장치(10)의 하부 플레이트(11) 저면 사이에는 방진체결장치 받침(20)이 삽입되는 것인데, 상기의 방진체결장치 받침(20)은 고밀도의 폴리에틸렌(HDPE; High Density Polyethylene) 소재로 제작되므로 질기고 뛰어난 물리적 특성을 갖는 것인데, 그 방진체결장치 받침(20)은 금속재인 하부플레이트(11)와 콘크리트 도상(30) 간의 마찰이나 충격에 의해 상호 간의 마모 및 파손이 발생하는 것을 방지하는 동시에 상호 간의 충돌 소음이나 충격을 완화시켜 주는 역할을 하게 된다.

이때, 상기와 같은 방진체결장치 받침(20)은 레일 체결장치(10)의 하부 플레이트(11)보다 넓은 면적을 갖고 형성하되, 방진체결장치 받침(20)의 상부면에는 하부 플레이트(11)의 외곽 테두리를 감싸거나 테두리에 밀착되어 상향 돌출되는 돌출턱(21)을 형성하고, 그 방진체결장치 받침(20)의 하부면으로는 콘크리트 도상(30)의 상부로부터 매설되는 매립지지부(22)를 형성하여 구성되는 것이다. 여기서, 상기의 방진체결장치 받침(20)에는 콘크리트 도상(30) 및 레일 체결장치(10)와 체결 고정하기 위한 슬릿공 형태의 결합공(도면에서의 부호는 생략함)이 관통 형성되어 있어야 할 것이다.

특히, 상기의 매립지지부(22)는 평면상 장방형의 직사각 형태를 갖고 있는 것으로서, 사방의 측면은 모두 경사부(23)(23')로 이루어져 있어 상광하협의 형상을 갖는 것이고, 긴축 방향의 양측 경사부(23)에는 굴절 형성된 2차경사부(24)를 형성하여 콘트리트의 타설 시 이들 경사부(23)(23')(24)로 인해 그 콘크리트와의 간섭 저항이 최소화되도록 한 것이다.

즉, 상기와 같은 콘크리트 도상 선로는 주지한 바와 같이 선로의 수평과 방향 및 비틀림 등을 시공기준에 적합하도록 맞추어 버팀재를 설치한 후, 레일이 장착된 상태의 레일 체결장치(10) 및 하부의 방진체결장치 받침(20)이 공중에 떠있는 상태로 버팀재에 고정하여, 상기 레일 체결장치(10)의 하부 공간에 콘크리트를 타설하여 양생시키는 과정을 거치게 되는 것인데, 상기의 방진체결장치 받침(20)은 비교적 두꺼운 형태로 만들어져 있고 하부의 매립지지부(22)가 갖는 두께로 인해 방진체결장치 받침(20)의 처짐이나 휨이 발생하지 않게 되는 것이다.

이에 따라 상기와 같은 상태에서 도 5의 도시와 같이 콘크리트를 타설시키면 고압 토출되는 콘크리트가 방진체결장치 받침(20)의 저면으로부터 매립지지부(22)와 간섭을 일으키게 될 것이나, 상기의 매립지지부(22)의 측면은 모두 경사부(23)(23')로 이루어져 있고 긴축방향은 2차경사부(24)를 형성하고 있으므로 상기의 콘크리트는 이들 경사부(23)(23') 및 2차경사부(24)를 따라 자연스럽게 유도되어 흘러들어가면서 공극이 없는 상태의 양생에 의한 콘크리트 도상(30)을 형성할 수 있는 것이다.

여기서, 상기의 방진체결장치 받침(20)은 그 상부면이 콘크리트 도상(30)의 상부면과 서로 일치하도록 설계 시공하여야 하는 동시에 방진체결장치 받침(20)은 하부 플레이트(11)보다 넓은 면적을 갖고 있는 것으로서, 상기의 콘크리트 도상(30)의 상부면과 방진체결장치 받침(20)의 상부면이 수평으로 서로 일치함에 따라 콘크리트 도상(30) 표면에 대한 미장 작업이 매우 수월하게 이루어질 수 있는 것이고, 상기 방진체결장치 받침(20)의 돌출 및 노출 상태의 상부면을 기준으로 수평 미장 작업을 할 수 있어 콘크리트 도상(30)에 대한 표면 미장을 균일하게 수행할 수 있는 장점을 갖게 되는 것이다. 이와 동시에 방진체결장치 받침(20) 전체가 콘크리트 도상(30)의 상부로부터 매립되어 있는 상태이므로 상측의 레일로부터 반복적이고 고중량의 충격이나 진동 및 하중이 작용하더라도 상기의 방진체결장치 받침(20)이 유동하지 않아 매우 안정적인 것이고, 방진체결장치 받침(20)의 유동이 발생하지 아니하므로 앵커볼트 등의 체결부 또는 체결공이 파단되거나 파손되는 것을 방지할 수 있어 그 사용 수명이 매우 증가할 수 있는 것이다.

또한, 콘크리트의 고압 포설시 그 콘크리트가 레일 체결장치(10)의 하부 플레이트(11) 저면과 방진체결장치 받침(20) 상면의 틈새로 유입되는 것은 상기 방진체결장치 받침(20)의 돌출턱(21)이 차단 및 방지하므로 이들 사이로 콘크리트가 전혀 유입될 수 없어 하부 플레이트(11)와 방진체결장치 받침(20) 간의 긴밀 밀착 고정이 이루어지는 것이고, 하부 플레이트(11)의 테두리를 따라 형성된 돌출턱(21)으로 인해 방진체결장치 받침(20)의 유동이 재차 방지되므로 더욱 안정적이고 견고한 고정 설치가 이루어질 수 있는 것이다.

이때, 상기의 콘크리트를 고압으로 포설한 상태에서 바이브레이터 등에 의해 내부의 공기를 제거하는 동시에 다짐공정을 수행하는 경우 바이브레이터에 의해 내부 공기가 상측 표면으로 상승하게 되는데, 이와 같이 상승하는 공기는 종래와 같이 수평면 상태로 된 방진체결장치 받침(20)의 저면에 적체되어 있는 것이 아니라 상기의 경사부(23)(23') 및 2차경사부(24)의 표면을 따라 자연스럽게 방진체결장치 받침(20) 이외의 외측으로 유도 배출되므로 콘크리트 도상(30)에 대한 긴밀한 조직구조의 양생이 이루어지면서도 방진체결장치 받침(20)의 저면에 공기층에 의한 공극이 전혀 발생하지 않게 되는 것이다.

또한, 상기의 매립지지부(22)는 도 6의 도시와 같이 장축방향의 전,후면에 형성된 2차경사부(24)에 의한 하부 끝단에 수평의 평면부(25)를 형성함에 따라 상기의 콘크리트가 더욱 원활하고 자연스럽게 흘러들어가 상호 간의 공극 발생을 억제하게 되는 것이고, 상기의 평면부(25)는 콘크리트 도상(30)과의 수평 접지면적을 향상시키게 되어 결국 상기 레일 체결장치(10)를 통해 방진체결장치 받침(20)에 전달되는 충격이나 진동으로부터 더욱 견고하고 안정적인 지지력을 얻을 수 있게 된다.

특히, 상기의 방진체결장치 받침(20)은 장기간 사용이나 파손으로 인해 교체를 하여야 하는 경우에는 상기의 매립지지부(22)가 콘크리트 도상(30)의 상부로부터 매립되어 있다 하더라도 상기의 매립지지부(22)가 상광하협의 경사부(23)(23')로 이루어져 있어 쉽게 상향 분리가 가능한 것이고, 재설치 역시 기존의 매립지지부(22)가 위치하고 있던 형상 그대로를 유지하고 있으므로 신규의 방진체결장치 받침을 안치 삽입하여 고정하면 종래와 마찬가지의 위치에서 정확하게 교체 설치할 수 있는 특징을 갖게 된다.

또한, 상기 방진체결장치 받침(20)의 매립지지부(22)는 장방형 구조를 갖고 있으므로 선로의 횡방향 저항력을 극대화시켜 선로의 틀어짐을 방지하는데에도 상당한 역할을 수행하는 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10 : 레일 체결장치 11 : 하부 플레이트
20 : 방진체결장치 받침 21 : 돌출턱
22 : 매립지지부 23,23' : 경사면
24 : 2차경사면 25 : 평면부
30 : 콘크리트 도상

Claims (4)

1. 콘크리트 도상 선로용 레일 체결장치(10)의 하부 플레이트(11)보다 넓은 면적으로 된 방진체결장치 받침(20)을 구비하되, 상기 방진체결장치 받침(20)의 상부면에는 전기한 하부 플레이트(11)의 테두리를 감싸는 돌출턱(21)을 형성하고 방진체결장치 받침(20)의 하부면에는 매립지지부(22)를 돌출 형성하여,
   콘크리트 타설에 의해 양생되는 콘크리트 도상(30)의 표면과 방진체결장치 받침(20)의 표면이 서로 일치하도록 콘크리트 도상(30)에 상기 방진체결장치 받침(20)을 매립 시공하여 구성된 개선된 구조의 방진체결장치 받침이 적용된 콘크리트 도상 선로에 있어서,
   상기 방진체결장치 받침(20)의 매립지지부(22)는 평면상 직사각의 장방형 구조로 하향 돌출 형성하되, 매립지지부(22)는 상광하협의 형태를 갖도록 사방의 경사부(23)(23')로 형성하고, 상기 경사부(23)(23')에는 굴절각을 갖는 2차경사부(24)를 추가적으로 형성하여 콘크리트 도상(30)을 위한 콘크리트 타설시 그 콘크리트의 흐름이 원활하도록 구성하고, 2차경사부의 하부 끝단에 수평의 평면부(25)를 형성하여 방진체결장치 받침의 안정적인 지지가 가능하도록 한 개선된 구조의 방진체결장치 받침이 적용된 콘크리트 도상 선로.
   
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