KR101202962B1 - 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단일 변위 발생 장치를 이용하여 침목의 종방향과 횡방향 변위를 동시에 발생시키고, 종방향과 횡방향 저항력을 동시에 측정하여 실제 주행 환경과 동일한 조건의 시험 환경을 제공할 수 있는 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치는 침목의 횡방향 또는 종방향의 저항력을 측정하는 도상 저항력 측정 장치에 있어서, 이동 침목의 중앙에 설치되는 제 1 메인 고정지그, 이동 침목의 전방에 위치하는 제 1 고정 침목에 제 1 메인 고정지그와 경사각을 이루도록 설치되는 제 2 메인 고정지그, 제 1 메인 고정지그와 제 2 메인 고정지그 사이에 결합되되, 제 1 메인 고정지그에 경사 방향 가압력을 제공하도록 제 1 메인 고정지그와 경사각을 갖도록 설치되는 가압수단, 이동 침목의 일측과 레일에 사이에 결합되어 이동 침목의 횡방향 변위값을 검출하는 제 1 변위센서 및 이동 침목의 후방에 위치하는 제 2 고정 침목과 제 1 메인 고정지그 사이에 결합되어 이동 침목의 종방향 변위값을 검출하는 제 2 변위센서를 포함한다.

Description

도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치{APPARATUS FOR SIMULTANEOUSLY MEASURING LATERAL RESISTANCE OF BALLAST AND LONGITUDINAL RESISTANCE OF BALLAST}
본 발명은 도상 종?횡 저항력을 동시에 측정하기 위한 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 단일 변위 발생 장치를 이용하여 침목의 종방향과 횡방향 변위를 동시에 발생시키고, 종방향과 횡방향 저항력을 동시에 측정하여 실제 주행 환경과 동일한 조건의 시험 환경을 제공함으로써 측정의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 열차가 이동하는 철도 선로는 도 1에 도시한 바와 같이, 지면(地面)보다 일정한 높이로 솟아 오른 도상(ballast)(100)에 길이방향을 따라 일정 간격으로 침목(200)들이 배치되고, 그 침목(200)들의 상면 양측에 열차의 차륜(車輪)이 지지되고 전동하는 레일(300)이 체결장치에 의해 고정된다.
이와 같은 레일(300)의 상면으로 열차가 이동하게 되면, 그 레일(300)에 가해진 열차의 하중은 침목(200)에 전달 및 분산되며, 이는 도상(100)으로 전달 및 분산됨으로써 열차의 진동흡수 및 승차감 향상을 도모하게 된다.
그런데, 직선형태의 철도 선로상에 열차가 정속운전을 하는 이상적인 운전환경하에서는 침목의 변형이 크게 일어나지 않으나, 실제 환경하에서는 철도선로는 곡선선로와 직선선로 그리고 오르막(상구배)과 내리막(하구배)이 혼재되어 있고 열차의 제동 및 견인 제어에 의해 침목의 변형이 발생될 수 있다.
이때, 도상(100)에 부설된 침목(200)이 종방향 또는 횡방향의 밀림에 대하여 저항하는 도상저항력은 침목(200) 1개를 궤도의 종방향 또는 횡방향으로 미는 경우의 저항력을 편측 레일 당의 단위길이로 변환한 값으로서, 그 방향에 따라 종저항력과 횡저항력으로 나뉜다.
도상횡저항력은 레일의 축력에 따른 좌굴과 밀접한 관계가 있어 도상횡저항력의 감소는 열차주행안전에 큰 영향을 미치게 된다.
즉, 열차가 곡선선로를 주행하는 경우에는 레일의 바깥쪽으로 열차가 이동하려고 하는 원심력이 발생하게 되어 레일(300)을 통해 침목(200)에 전달됨에 따라 침목(200)이 도상(100)의 횡방향으로 압력을 받게 되는데, 횡압력에 대한 저항력(이하, '도상 횡저항력'이라 한다.)이 부족하면 좌굴 현상이 발생되어 열차가 탈선하는 사고를 유발할 수 있으므로 레일(300)의 좌굴여부를 수시로 감시해야 한다.
도 2 및 도 3은 종래의 도상 횡저항력 측정 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 우선 레일체결을 위해 침목(200)의 상부면에 매립된 숄더(330)와 레일 풋(300a)을 체결 스프링(310)을 이용하여 가압고정하고, 유압실린더(400)를 일측 레일에 고정하고, 타측 레일에 변위측정수단인 변위계(500)를 설치한다.
그리고 나서, 유압실린더(400)를 작동시켜 일측 레일을 가압한 후 타측 레일에 설치되는 변위계(500)에서 상대변위를 측정함으로써 침목의 횡방향 밀림에 대한 저항값을 측정하게 된다.
한편, 종래에는 도상 종저항력은 레일의 축력에 따른 레일의 신축과 밀접한 관계가 있어 열차의 견인 또는 제동시에 궤도의 거동과 교량상 장대레일 축력 등에 큰 영향을 미치게 되므로, 도상 종저항력 또한 수시로 감시해야 한다.
도 4는 종래의 도상 종저항력 측정방법을 설명하기 위한 도면으로서, 우선 침목(200) 사이의 자갈을 제거하고, 일측 침목(200a)에 유압실린더(400)를 받침대(420)로 고정 설치하고, 타측 침목(200b)의 레일체결장치를 제거한 후 일측 침목(200a)을 기준으로 철도의 주행 경로 방향으로 타측 침목(200b)을 밀어주면서 레일과 침목의 상대변위를 측정하여 도상 종저항력을 산정한다.
이와 같이 종래에는 일정 구간마다 도상의 횡방향 변위 및 종방향 변위를 각각 측정하므로, 유압실린더와 같은 침목의 변위 발생 장치와, 발생 변위 측정을 위한 변위센서를 종저항 측정시와 횡저항력 측정시 개별적으로 설치 및 제거해야 하므로 작업 시간의 증가와 인력투입 낭비 등 측정 효율성이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 횡저항력 측정 장치와 종저항력 측정 장치를 별도로 구비해야 하는 단점이 있으며, 각각의 구간별 변위센서의 변위값을 측정자가 일일이 육안으로 확인해야 하므로, 측정 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.
그리고, 실제 철도 차량의 주행시에는 침목이 종방향 또는 횡방향 중 어느 한쪽으로만 변위가 발생하지 않고 종횡 동시에 변위가 발생하는데, 종래에는 종방향 또는 횡방향 저항력을 각각 측정하므로 실제 주행 환경과 동일한 시험 환경을 제공하지 못하는 단점이 있다.
또한, 종래의 횡저항력 측정시에는 유압실린더를 이용하여 레일을 가압하여 횡저항력을 측정함에 따라 레일의 변위를 발생시키는 문제가 있었다.
배경기술의 단점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 단일 변위 발생 장치를 이용하여 침목의 종방향과 횡방향 변위를 동시에 발생시키고, 종방향과 횡방향 저항력을 동시에 측정하여 실제 주행 환경과 동일한 조건의 시험 환경을 제공할 수 있는 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 동시에 측정되는 침목의 종방향과 횡방향 저항력을 통신 수단을 통해 동시에 취합하고, 이를 원격지에서 실시간으로 분석할 수 있도록 하는 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치는 침목의 횡방향 또는 종방향의 저항력을 측정하는 도상 저항력 측정 장치에 있어서, 이동 침목의 중앙에 설치되는 제 1 메인 고정지그, 이동 침목의 전방에 위치하는 제 1 고정 침목에 제 1 메인 고정지그와 경사각을 이루도록 설치되는 제 2 메인 고정지그, 제 1 메인 고정지그와 제 2 메인 고정지그 사이에 결합되되, 제 1 메인 고정지그에 경사 방향 가압력을 제공하도록 제 1 메인 고정지그와 경사각을 갖도록 설치되는 가압수단, 이동 침목의 일측과 레일에 사이에 결합되어 이동 침목의 횡방향 변위값을 검출하는 제 1 변위센서 및 이동 침목의 후방에 위치하는 제 2 고정 침목과 제 1 메인 고정지그 사이에 결합되어 이동 침목의 종방향 변위값을 검출하는 제 2 변위센서를 포함한다.
여기서, 제 1 메인 고정지그와 제 2 메인 고정지그는 고정 침목 또는 이동 침목이 삽입되는 홈부가 형성된 몸체와, 몸체의 내측벽에 삽입되어 각 침목과 몸체 사이에 밀착 결합되는 패드로 이루어질 수 있다.
또한, 제 1 메인 고정지그와 제 2 메인 고정지그 각각에는 가압수단의 하중 지지축과 직각 조건을 형성하기 보조 고정지그가 설치될 수 있다.
또, 제 2 메인 고정지그의 전면에는 제 2 메인 고정지그와 도상 사이의 횡저항력을 지지하기 위한 돌출부가 더 형성될 수 있다.
그리고, 이동 침목에 대한 가압수단의 설치 각도는 종방향 기준변위와 횡방향 기준변위를 각각 발생하였을 경우의 가압력을 기초로 설정할 수 있다.
또한, 제 1 변위센서와 제 2 변위센서 및 가압수단은 변위 검출 결과와 이동 침목에 가한 압력값을 송신하는 통신 모듈을 구비하며, 제 1 변위 센서와 제 2 변위센서 및 가압수단에서 송신된 데이터를 기초로 종저항력과 횡저항력을 동시에 산출하는 모니터링 단말기를 더 포함하 수 있다.
본 발명은 단일 변위 발생 장치를 이용하여 도상의 종방향과 횡방향 변위를 동시에 발생시키고, 종방향 저항력과 횡방향 저항력을 동시에 측정함으로써 측정 시간 단축과 측정 장비의 간소화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 종방향과 횡방향에 대한 변위를 동시에 발생시켜 실제 주행 환경과 동일한 조건의 시험 환경을 제공함으로써 측정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 통신망을 통해 단일 또는 다수의 침목에 대한 검출 데이터를 동시에 수집함으로써, 저항력 측정 시간을 단축하고, 취합된 데이터를 원격지에서 실시간 및 통합적으로 분석할 수 있다.
도 1은 일반적으로 도상에 설치된 레일의 상태를 도시한 도면.
도 2 및 도 3은 종래의 도상 횡저항력 측정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 종래의 도상 종저항력 측정방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치를 나타낸 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치의 가압수단의 설치 각도 산출 예시도.
도 7 및 도 8은 도 5의 제 1 및 제 2 메인 고정지그의 실시예들을 나타낸 단면도.
도 9는 도 5의 제 2 메인 고정지그의 전방 사시도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치를 나타낸 구성도로서, 본 발명은 단일 변위 발생 장치를 이용하여 도상에 설치된 침목의 종방향과 횡방향에 대한 변위를 동시에 발생시키고, 종방향과 횡방향 저항력을 동시에 측정할 수 있도록 한다.
우선, 주행 방향으로 설치된 양측의 레일(R1, R2) 사이에는 체결 스프링(S)에 의해 고정 결합된 복수의 침목이 설치되어 있는데, 종?횡 저항력을 측정하기 위해서는 레일(R1,R2) 사이에 설치된 침목 중 하나의 체결 스프링(S)을 해체해야 하며, 이하에서는 이러한 저항력 측정을 위해 체결 스프링(S)이 해체된 침목을 이동 침목(1)이라 하고, 체결 스프링(S)에 의해 레일에 결합되어 있는 침목을 고정 침목(2;2a,2b)이라 한다.
본 발명의 실시예에 따른 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치는 한쌍의 메인고정지그(3), 가압수단(5), 제 1 변위센서(6), 제 2 변위센서(7) 및 모니터링 단말기(8)를 포함한다.
여기서, 메인고정지그(3)는 이동 침목(1)의 중앙에 설치되는 제 1 메인 고정지그(3a)와, 이동 침목(1)의 전방에 위치하는 제 1 고정 침목(2a)에 설치되는 제 2 메인 고정지그(3b)로 구성된다. 이때, 제 2 메인 고정지그(3b)는 제 1 메인 고정지그(3a)와 경사각을 이루도록 설치된다. 즉, 제 2 메인 고정지그(3b)는 제 1 고정 침목(2a)의 중앙에서 타측 방향으로 일정 거리 이격된 위치에 고정 설치됨으로써 제 1 메인 고정지그(3a)와는 경사각을 이루게 된다.
또한, 제 1 메인 고정지그(3a)와 제 2 메인 고정지그(3b)는 가압수단(5)에 의해 하중이 가해지는 경우 변형이 일어나지 않도록 금속재로 이루어짐이 바람직하며, 제 1 메인 고정지그(3a)와 제 2 메인 고정지그(3b)의 구체적인 구성에 대해서는 이하에서 도 7 내지 도 9를 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
가압수단(5)은 제 1 메인 고정지그(3a)와 제 2 메인 고정지그(3b) 사이에 결합되되, 제 1 메인 고정지그(3a)와 소정의 경사각을 갖도록 설치되어, 제 1 메인 고정지그(3a)에 경사 방향 가압력을 제공함으로써, 제 1 메인 고정지그(3a)의 종방향 이동과 횡방향 이동이 동시에 이루어지도록 한다.
이때, 가압수단(5)은 엑추에이터 구동에 의해 제 1 메인 고정지그를 가압하는 로드셀 방식 또는 모터 구동에 의한 기계적인 가압 방식 모두 적용할 수 있다. 또한, 가압수단(5)은 제 1 메인 고정지그(3a)에 가한 압력값에 대한 정보를 통신망을 통해 모니터링 단말기(8)로 전송할 수 있도록 통신 모듈을 구비한다.
또한, 이동 침목(1)에 대한 가압수단(5)의 설치 각도는 종방향 기준변위와 횡방향 기준변위를 각각 발생하였을 경우의 가압력을 기초로 하여 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 종저항력(RV)과 횡저항력(RH)은 각각 RH=Rcosθ, RV=Rsinθ가 되므로, 측정 관리지침에 따른 도상 저항력(RV, RH)을 만족하는 θ값을 산출하여 이동 침목(1)과 가압수단(5)의 설치 각도를 설정할 수 있으며, θ=45ㅀ 일 경우가 가장 최적일 것으로 예상된다.
본 발명은 이동 침목(1)에 대한 가압수단(5)의 설치 각도를 고정적으로 설정하는 것으로서 설명하였으나, 가압 수단(5)의 설치 각도를 임의로 변형시키면서 설치 각도에 따라 변화하는 기준 변위값을 실험 데이터를 통해 획득하여 설치 각도별 기준변위를 테이블화하고, 실제 저항력 측정시에 가압수단(5)이 설치된 각도에 대응되는 기준 변위 데이터를 적용할 수도 있다.
여기서, 가압력(도상저항력)은 "선로정비지침"에 따르면 도상 자갈중 궤광을 궤도와 직각 혹은 평행방향으로 수평이동 하려할 때 침목과 도상자갈 사이에 생기는 저항력이라고 정의되며, 그 단위는 1m 당의 최대 저항력(kgf/m)이고, 이때 기준 변위는 2mm(고속철 기준)로 명시되어 있다. 즉, 저항력은 기준변위를 발생시키기 위해 가압수단에 가해지는 가압력을 의미하므로 예를 들어, 종방향 또는 횡방향으로 기준 변위 2mm를 발생시키기 위해 가해진 가압력이 600kgf/m일 경우의 저항력은 600kgf/m가 된다.
한편, 제 1 메인 고정지그(3a)와 제 2 메인 고정지그(3b) 각각에는 가압수단(5)의 하중 지지축과 직각 조건을 형성하기 보조 고정지그(4)가 설치될 수 있다. 즉, 가압 수단(5)을 제 1 메인 고정지그(3a)와 제 2 메인 고정지그(3b) 사이에 직접 결합시킬 경우 가압 수단의 하중 지지축을 직각으로 형성하기 어려우므로, 제 1 메인 고정지그(3a)와 제 2 메인 고정지그(3b)에 삼각형 형태의 보조 고정지그(4)를 설치하여 하중 지지축이 직각을 이루도록 할 수 있다.
그리고, 제 1 변위센서(6)는 이동 침목(1)의 일측과 일측 레일(R1) 사이에 결합되어 이동 침목(1)의 횡방향 이동에 따른 변위값을 검출하고, 제 2 변위센서(7)는 이동 침목(1)의 후방에 위치하는 제 2 고정 침목(2b)과 제 1 메인 고정지그(3a) 사이에 결합되어 이동 침목(1)의 종방향 이동에 따른 변위값을 검출한다.
이때, 제 1 변위센서(6)와 제 2 변위센서(7)는 검출된 변위값을 디지털값으로 변환하기 위한 내부 A/D컨버터(미도시함)와 이를 모니터링 단말기(8)로 전송하기 통신 모듈(미도시함)을 구비한다.
모니터링 단말기(8)는 가압수단(5)과, 제 1 변위센서(6) 및 제 2 변위센서(7)로부터 수신된 압력값과 종방향 변위 데이터 및 횡방향 변위 데이터를 기초로 도상 종저항력과 횡저항력을 동시에 산출한다.
한편, 도면에는 도시하지 않았으나 본 발명은 종방향과 횡방향 변위센서 뿐만 아니라, 온도 센서와 기울기 센서 및 변형 계측(스트레인게이지 등) 센서를 더 구비하여 이러한 각종 계측 데이터를 다수의 통신 채널을 통해 모니터링 단말기(8)로 수집 및 분석할 수 있다. 즉, 침목의 변위 및 가압력(저항력) 측정시에 온도와 기울기 및 변형 데이터를 반영함으로써 측정의 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있다. 일예로, 레일과 레일 베이스가 완벽하게 밀착 결합되지 않고 이격이 발생한 경우 실제 침목의 변위값보다 큰 변위값이 나올 수 있으므로, 레일과 레일 베이스 간의 이격에 따른 변형량을 변형계측 센서를 통해 계측하여 이를 저항력 산출시 적용하는 것이다.
도 7 및 도 8은 도 5의 제 1 및 제 2 메인 고정지그의 실시예들을 나타낸 단면도로서, 각 메인 고정지그(3a, 3b)는 이동 침목(1) 또는 제 고정 침목(2)이 삽입되는 홈부(31a)가 형성된 몸체(31)와, 몸체(31)의 내측벽에 삽입되어 각 침목(3,4)과 몸체(31) 사이에 밀착 결합되는 패드(32)로 이루어질 수 있다.
즉, 제 1 및 제 2 메인 고정지그(3a, 3b)는 각각 침목(1,2)의 전후면과 상면에 밀착되며 나사(33)를 통해 각각의 침목(1,2)에 결합되는데, 각 침목(1,2)과 제 1 및 제 2 메인 고정지그(3a, 3b)의 재질에 따라 각 메인 고정 지그(3,4)가 침목(1,2)에서 미끄러질 수 있으며, 이 경우 이동 침목(1)에 정확한 가압력을 가할 수 없을 뿐만 아니라 저항력 측정의 정확도가 떨어질 수 있다.
이에, 각 메인 고정지그(3a, 3b)의 내측벽에 고무 재질이나 플라스틸 재질 등의 미끄럼 방지를 위한 패드(32)를 삽입하는 것이 바람직하다.
또한, 도 8과 같이 침목의 상면이 하면보다 좁은 사다리꼴 형태일 경우에는 패드(32)와 침목(1,2)의 사이에 보조 패드(32a)를 더 삽입하거나, 패드(32)를 각 침목(1,2)과 메인 고정지그(3a, 3b) 사이의 빈 공간에 대응되는 형상으로 형성할 수 있다.
또한, 도 9는 도 5의 제 2 메인 고정지그의 전방 사시도로서, 제 2 메인 고정지그(3b)의 전면에는 제 2 메인 고정지그(3b)와 도상 사이의 횡저항력을 지지하기 위한 돌출부(34)를 더 형성할 수 있다. 즉, 고정 침목(2)과 레일(R1,R2) 사이에 결합된 체결 스프링이 해체되거나 체결 상태가 불량일 경우 고정 침목(2)이 밀리는 현상이 발생할 수 있다. 이 경우 이동 침목(1)에 적절한 가압력을 제공하지 못하게 될 뿐만 아니라 이로 인하여 저항력 측정의 정확도가 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 이때, 제 2 메인 고정지그(3b) 전면에 형성된 돌출부(34)가 침목 주변의 자갈 등에 걸림에 따라 고정 침목(2)이 밀리는 현상을 방지할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치의 작용을 설명하도록 한다.
우선, 철도의 주행 방향을 따라 일정 간격 설치된 침목들 중 하나의 침목에 연결된 체결스프링(S)을 제거한다.
그리고, 체결스프링(S)이 제거된 이동 침목(1)에 제 1 메인 고정지그(3a)를 나사(33)를 이용하여 체결하고, 이동 침목(1) 전방의 제 1 고정 침목(2a)에 제 2 메인 고정지그(3b)를 나사(33)를 이용하여 체결한다.
이때, 이동 침목(1)과 제 1 고정 침목(2a)이 각 메인 고정지그(3a, 3b) 홈부(31)의 내측벽에 삽입될 때 패드(32)에 밀착 삽입됨으로써 미끄러짐이 발생하지 않도록 한다.
그리고, 제 1 메인 고정지그(3a)와 제 2 메인 고정지그(3b) 사이에 가압수단(5) 연결시킨다. 이때, 제 1 메인 고정지그(3a)의 전면과 제 2 메인 고정지그(3b) 후면에 보조 고정지그(4)를 더 설치할 수 있다.
이어서, 이동 침목(1)의 일측과 일측 레일(R1) 사이에 제 1 변위센서(6)를 설치하고, 제 2 고정 침목(2b)의 전면과 제 1 메인 고정지그(3a)의 후면 사이에 제 2 변위센서(7)를 설치한다.
그런 다음에, 가압수단(5)을 구동시키면 제 1 고정 침목(2a)을 기준으로 이동 침목(1)이 직선 방향이 아닌 경사 방향에서 가압되어 밀려나게 되고, 이로 인하여 이동 침목(1)의 종방향 및 횡방향 이동이 동시에 이루어진다.
그리고, 제 1 변위센서(6) 또는 제 2 변위센서(7) 중 설정된 기준변위에 먼저 도달하는 방향의 가압력을 먼저 검출하고, 이때의 가압력 데이터와 변위 데이터를 디지털 신호로 변환하여모니터링 단말기(8)로 전송한다.
이어서, 나머지 방향의 변위가 설정된 기준 변위에 도달하도록 계속 가압한 후 설정된 기준 변위에 도달하면 이때의 가압력을 검출하여 가압력 데이터와 변위 데이터를 디지털 신호로 변환하여 모니터링 단말기(8)로 전송한다.
이후, 모니터링 단말기(8)는 수신된 변위 데이터와 가압력 데이터, 합력-분력 관계성 및 설치각도를 고려해 종방향과 횡방향의 저항력을 각각 산출 한다.
여기서, 본 발명은 하나의 이동 침목에 대한 종?횡 저항력을 산출하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 실시예에 따른 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치를 일정 구간마다 설치하고, 각 구간에 설치된 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치로부터 측정 결과를 동시에 모니터링 단말기로 수집함으로써 다수의 구간에서의 종?횡 저항력을 실시간으로 동시에 산출할 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도상의 종방향과 횡방향 변위를 단일 변위 발생 장치를 이용하여 동시에 발생시키고, 종방향 저항력과 횡방향 저항력을 동시에 측정함으로써 측정 시간 단축과 측정 장비의 간소화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 통신망을 통해 다수의 침목에 대한 검출 데이터를 동시에 수집함으로써, 작업자가 일일이 육안으로 확인해야 하는 종래 기술과 대비하여 저항력 측정 시간을 단축하고, 취합된 데이터를 원격지에서 실시간 및 통합적으로 분석할 수 있다.
또한, 본 발명은 종방향과 횡방향에 대한 변위를 동시에 발생시키고 한번에 종횡 변위를 검출하여 실제 주행 환경과 동일한 조건의 시험 환경을 제공함으로써 측정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 종래에는 횡방향 저항력 측정을 위해서 레일을 가압시켜 변위를 발생시켰으나, 본 발명은 침목만을 가압시켜 변위를 발생시킴으로써 레일에 대한 직접적인 하중 재하를 발생시키지 않는 이점이 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
1 : 이동 침목 2 : 고정 침목
2a : 제 1 고정 침목 2b : 제 2 고정 침목
3 : 메인고정지그 3a : 제 1 메인 고정지그
3b : 제 2 메인 고정지그 31 : 홈부
32 : 패드 33 : 나사
34 : 돌출부 4 : 보조 고정지그
5 : 가압수단 6 : 제 1 변위센서
7 : 제 2 변위센서 8 : 모니터링 단말기

Claims (6)

  1. 침목의 횡방향 또는 종방향의 저항력을 측정하는 도상 저항력 측정 장치에 있어서,
    이동 침목의 중앙에 설치되는 제 1 메인 고정지그;
    상기 이동 침목의 전방에 위치하는 제 1 고정 침목에 상기 제 1 메인 고정지그와 경사각을 이루도록 설치되는 제 2 메인 고정지그;
    상기 제 1 메인 고정지그와 상기 제 2 메인 고정지그 사이에 결합되되, 상기 제 1 메인 고정지그에 경사 방향 가압력을 제공하도록 상기 제 1 메인 고정지그와 경사각을 갖도록 설치되는 가압수단;
    상기 이동 침목의 일측과 레일에 사이에 결합되어 이동 침목의 횡방향 변위값을 검출하는 제 1 변위센서;
    상기 이동 침목의 후방에 위치하는 제 2 고정 침목과 제 1 메인 고정지그 사이에 결합되어 이동 침목의 종방향 변위값을 검출하는 제 2 변위센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메인 고정지그와 제 2 메인 고정지그는 제 1 고정 침목 또는 이동 침목이 삽입되는 홈부가 형성된 몸체와, 상기 몸체의 내측벽에 삽입되어 각 침목과 몸체 사이에 밀착 결합되는 패드로 이루어짐을 특징으로 하는 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메인 고정지그와 제 2 메인 고정지그 각각에는 상기 가압수단의 하중 지지축과 직각 조건을 형성하기 보조 고정지그가 설치됨을 특징으로 하는 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 메인 고정지그의 전면에는 제 2 메인 고정지그와 도상 사이의 횡저항력을 지지하기 위한 돌출부가 형성됨을 특징으로 하는 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 침목에 대한 가압수단의 설치 각도는 종방향 기준변위와 횡방향 기준변위를 각각 발생하였을 경우의 가압력을 기초로 설정함을 특징으로 하는 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 변위센서와 제 2 변위센서 및 가압수단은 변위 검출 결과와 이동 침목에 가한 압력값을 송신하는 통신 모듈을 구비하며,
    상기 제 1 변위 센서와 제 2 변위센서 및 가압수단에서 송신된 데이터를 기초로 종저항력과 횡저항력을 동시에 산출하는 모니터링 단말기를 더 포함함을 특징으로 하는 도상 종?횡 저항력 동시 측정 장치.
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KR102053577B1 (ko) * 2019-05-07 2020-01-22 주식회사 에이베스트 무도상 궤도 종, 횡 저항력 측정장치

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