KR101211693B1 - 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법 - Google Patents

Abstract

레일뿐만 아니라 침목을 그대로 유지하면서 굴착 시공할 수 있고, 오거(Auger)를 사용하여 배토한 후 가로보를 압입하고, 2대 이상 설치하여 동시에 작업함으로써, 가로보 설치의 심야작업 시간을 단축시킬 수 있으며, 강성이 큰 박스형(ㅁ) 가로보를 사용함으로써, 처짐 및 연직 가속도 측면에서 안전한, 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법이 제공된다.

Description

오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법 {SUBSTRUCTURE CONSTRUCTION METHOD FOR EXISTING RAILWAY USING AUGER AND MOVING APPARATUS}

본 발명은 선로 하부구조물의 시공에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 기설치된 선로(전차선 및 궤도)의 하부구조물 시공시 오거(Auger) 및 이동대차(Moving Cart)를 이용하는 선로 하부구조물 시공 방법에 관한 것이다.

가설 교량은 도로 공사시 우회도로의 확보, 교량의 보수공사시 차량의 우회횡단, 통행이 심한 도로의 횡단육교, 항만 시설에 따른 작업용 교량, 철도를 횡단하는 하부구조물 설치 등 다양한 용도로 설치 및 사용되고 있다.

특히, 철도 가받침을 가설하는 경우, 통상적으로 H빔을 양측에 천공하여 파일(Pile)을 형성하고, 이 파일의 상측으로 가받침 가로보를 설치한 후, 상기 가받침 가로보 상에 교량침목을 설치하는 가받침 공법이 사용되었다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 기술에 따른 가받침 공법에 의해 가설교량이 설치된 상태의 평면도 및 가설교량의 시공도에 대한 종단면도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래 기술에 의한 가설교량 시공 방법은, 먼저 철도를 횡단하는 하부구조물의 설치를 위해서 심야에 열차감시원을 배치하고, 전차선을 차단한 상태에서 레일(11)을 절단 및 철거한다.

다음으로, 침목(12) 및 자갈도상(13)을 철거한 후, 철로의 길이 방향으로 나란하게 설치되는 한 쌍의 I형 주형보(14), 상기 I형 주형보(14)의 하면에 직각으로서 교량의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 설치되는 다수개의 가로보(15), 및 상기 가로보(15) 및 I형 주형보(14)와 나란하게 설치되는 한 쌍의 세로보(16)를 미리 조립한 구조물을 제작한 후, 상기 조립이 이루어진 구조물을 크레인(20)을 이용하여 일괄적으로 설치한다.

다음으로, 상기 세로보(16)의 위에 교량 길이 방향으로 나란하게 한 쌍의 가설레일 및, 상기 가설레일의 하면에 직각방향으로 일정 간격이 유지되도록 가설침목을 설치한 후, 상기 가설레일과 상기 절단이 이루어진 레일(11)을 연결하고, 철거된 자갈도상(13)을 가설교량 시종점부에 되메우기 및 다짐을 진행함으로써, 열차의 서행이 가능한 가설교량의 시공이 완료된다.

이러한 가받침 공법은 비용이 저렴한 장점은 있지만, 열차가 철도 가받침을 통과하는 경우, 속도를 줄여서 철도 가받침을 통과한 후 다시 속도를 증가시켜야 하므로 운행시간이 지체된다는 문제점이 있었다. 또한, 열차의 통행량이 적은 심야 시간대에 신속하게 공사를 시작하여 종료하기 어렵다는 문제점이 있었다.

이러한 가받침 공법은 심야시간에 전차선 차단 후 선로를 철거하고 임시 가설교량을 설치하는 대표적인 개착식 공법이지만, 이에 반해 PMT 공법(Push in cross Moving with Temporary bridge method)은 선로를 유지하면서 침목과 가로보를 교환하는 방식으로 가설교량을 설치하는 개착식 공법이다. 이러한 PMT 공법은 열차상간을 이용하여 전술한 가받침 공법과 달리 선로를 유지하면서 침목 교환 방식으로 시행하는 개착식 공법으로서, 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 종래의 기술에 따른 PMT 공법의 시공 순서를 나타내는 도면들이다.

먼저, 도 2의 a)에 도시된 바와 같이, H-파일(31)을 압입하고 세로보(32)를 설치한다. 이후, 도 2의 b)에 도시된 바와 같이, 크레인(41) 등을 사용하여 횡빔(33) 설치를 준비한다.

다음으로, 도 2의 c)에 도시된 바와 같이, 침목(42) 및 자갈(43)을 제거한 후, 도 2의 d)에 도시된 바와 같이, 횡빔(33)을 순차적으로 설치한다.

다음으로, 도 2의 e)에 도시된 바와 같이, 굴착기 등을 사용하여 선로의 하부를 굴착하고, 하부 구조물(50)을 설치한 후, 도 2의 f)에 도시된 바와 같이, 침목(42)을 자갈(43)을 설치하여 궤도도상을 복구한다.

다음으로, 도 2의 g)에 도시된 바와 같이, 하부 구조물(50) 상의 횡빔(33) 및 H-파일(31)을 제거한 후, 도 2의 h)에 도시된 바와 같이, 선로 하부구조물을 완성한다.

한편, 전술한 PMT 공법과 관련된 선행 기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-924306호에는 "이동형 가로보를 갖는 가설교량의 시공 방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 종래의 기술에 따른 이동형 가로보를 갖는 가설교량의 시공 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 이동형 가로보를 갖는 가설교량은 철도에서 레일(71)을 절단하지 않은 상태에서 그 시공이 이루어진다.

다음으로, 철도의 길이방향을 따라 좌우 한 쌍의 주형보(74)를 나란히 설치하며, 이러한 좌우 한 쌍의 주형보(74) 외측에는 롤러장치(82)가 부착된 이동지지대(81)와 횡방향 동력장치(83)를 서로 마주보도록 설치한다.

다음으로, 이동지지대(81)의 상면에 크레인을 이용하여 견인고리(84)와 침하방지물(85)이 부착되는 가로보를 설치한다.

다음으로, 열차상간을 이용하여 레일(71)을 절단하지 않은 상태에서, 백호우 등의 중장비를 이용하여 철도의 침목(72)과 자갈도상(73)을 제거한다.

다음으로, 동력장치(83)와 가로보를 와이어(86)로 연결시킨 상태에서, 동력장치(83)를 구동시켜 상기 이동지지대(81)의 상면에 배치된 가로보를 상기 침목(72)과 자갈도상(73)이 제거된 철도방향으로 수평 이동시켜 상기 가로보에 의해 상기 레일(71)의 하부를 지지할 수 있게 한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 철도의 길이 방향을 따라 좌우에 평행하게 배치되는 한 쌍의 주형보(74)를 설치한 후, 상기 한 쌍을 이루는 좌우 주형보(74)의 외측에 각각 롤러장치(82)가 부착된 이동지지대(81)와 횡방향 동력장치(83)를 설치한다.

다음으로, 가로보에 부착 구성되는 견인고리(84)에 와이어를 연결시킨 후, 상기 와이어에 크레인의 고리를 걸어 상기 가로보를 이동지지대(81)의 상면에 올려놓는다. 이에 따라, 상기 가로보는 상기 이동지지대(81의 상면에 형성되는 롤러장치(82)에 의해 이동이 가능하게 된다.

다음으로, 철도에서 열차상간을 이용하여 레일(71)을 절단하지 않고 그대로 유지시킨 상태에서, 중장비를 이용하여 레일(71)을 지지하고 있던 철도의 침목(72)과 자갈도상(73)을 제거한다.

다시 말하면, 종래의 기술에 따른 PMT 공법은 소정의 간격으로 다수의 파일을 박고, 그 위에 종방향 빔을 설치한 후 침목을 철거하면서 동시에 그 위치에 가로보를 설치하는 방식으로 시공한다. 이때, 무도상 체결장치로 레일과 일체 고정하고, 열차를 운행하면서 하부를 굴착하여 구조물을 설치한 후, 가설 교량을 철거하고 선로를 원상 복구하여 선로 하부구조물을 완성한다.

이러한 PMT 공법은 레일을 철거하지 않고 침목과 가로보를 교환 방식으로 가설교량을 설치하기 때문에 열차 운행 횟수에 크게 영향을 받지 않는다. 또한, 개착식 공법이므로 별도의 제작 공간이 불필요하고 구조물 품질이 우수하며, 시공중 구조물 설계변경이 용이하다. 또한, 이러한 PMT 공법은 기존의 가설교량 공법과 달리 가설교량 설치시 선로 및 전차선의 차단이 필요하지 않으며, 구조물 외측에 주거더를 설치한 후에 가로보를 설치하기 때문에 토피고를 최소화할 수 있다.

그러나 종래의 기술에 따른 PMT 공법은 가받침 설치 및 공사 완료시까지 계속 서행 운전을 하여야 하며, 되메우기 작업시 충분한 다짐이 필요하다. 또한, 종래의 기술에 따른 PMT 공법은 전차선이 구조물에 충분히 이격되지 않은 경우에는 이설이 필요하며, 개착식 공법이기 때문에 구조물을 시공한 후 되메우기 및 도상 작업이 필연적으로 추가되어야 한다.

종래의 기술에 따른 PMT 공법은 전술한 가받침 개착식 공법보다 공사비가 다소 고가이며, 침목과 가로보 일대일 교환 방식이기 때문에 전술한 가받침 개착식 공법보다 공사기간이 다소 길어진다는 문제점이 있었다. 예를 들면, 종래의 기술에 따른 PMT 공법은 레일 하부에서 별도의 배토 작업이 필요하기 때문에 공사기간이 길어진다는 문제점이 있었다.

1) 대한민국 등록특허번호 제10-793956호(출원일: 2007년 2월 16일), 발명의 명칭: "철도 하로판형교의 시공 구조 및 그 공법" 2) 대한민국 등록특허번호 제10-924306호(출원일: 2009년 5월 11일), 발명의 명칭: "이동형 가로보를 갖는 가설교량의 시공 방법"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 레일뿐만 아니라 침목을 그대로 유지하면서 굴착 시공할 수 있는, 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 오거를 사용하여 배토한 후 가로보를 압입하고, 2대 이상의 동시 작업으로 가로보 설치의 심야 작업시간을 단축시킬 수 있는, 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 종래의 H형 가로보(H-700x300x13x24)에 비해 강성이 큰 박스형(ㅁ) 가로보를 사용함으로써, 처짐 및 연직 가속도 측면에서 안전한, 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법은, 기설치된 선로의 레일을 유지하면서 굴착 시공하는 선로 하부구조물 시공 방법에 있어서, a) 이동대차의 상부에 수평보를 배치한 후, 상기 이동대차 사이에서 상기 수평보를 따라 수평으로 이동하는 유압장치를 설치하는 단계; b) 적어도 하나 이상의 오거(Auger) 및 가로보를 침목 하부의 정위치에 배치한 후, 상기 오거를 회전시키는 동력을 제공하는 오거구동장치를 사용하여 상기 오거를 수평 천공하여 배토하고 상기 가로보를 압입하는 단계; c) 상기 오거구동장치를 수평 이동시키는 유압장치 및 상기 오거구동장치를 상하 이동시키는 오거구동장치 인양모터를 사용하여 상기 오거 및 상기 가로보를 각각 연결하고, 상기 연결된 오거를 수평 천공하여 배토하고 상기 연결된 가로보를 압입하는 단계; 및 d) 상기 가로보의 설치가 완료되면, 상기 오거를 빼낸 후 선로 하부구조물을 축조하는 단계를 포함하되, 상기 a) 내지 d) 단계는 레일 및 침목은 그대로 유지하면서 수행되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 c) 단계는, c-1) 상기 오거구동장치를 상향 이동시켜 다음으로 운반된 오거 및 가로보와 상기 오거 및 상기 가로보를 각각 연결하고, 상기 오거구동장치를 수평 이동시키는 유압장치를 상기 이동대차 상에 배치된 수평보를 따라 후진시키는 단계; c-2) 상기 오거구동장치를 하향 이동시켜, 상기 유압장치를 전진시키고, 상기 연결된 오거를 수평 천공하여 배토하고 상기 연결된 가로보를 압입하는 단계; c-3) 상기 오거구동장치를 상향 이동시켜 다음 오거 및 가로보를 연결하고, 상기 유압장치를 후진시키는 단계; 및 c-4) 상기 오거를 수평 천공하여 배토하고 상기 가로보를 압입하고, 상기 오거구동장치를 상향 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법은, e) 상기 하부구조물의 축조가 완료되면, 상기 수평이동 유압장치를 후진시켜 침목 하부에 압입된 상기 가로보를 빼내는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

여기서, 상기 가로보는 레일 및 레일체결장치를 지지하는 주부재로서, 적어도 하나 이상 구비되어 서로 수평으로 연결되는 박스형(ㅁ) 가로보인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 오거는 상기 박스형(ㅁ) 가로보가 압입될 수 있도록 침목 하부에서 자갈도상 및 강화노반을 수평으로 굴착하여 배토하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 a) 단계의 이동대차는 레일의 양측에 배치되고, 상기 이동대차의 휠(Wheel)은 스토퍼(Stopper)에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 레일 양측에 배치된 이동대차 상부에 힘의 균형을 위한 콘크리트 침목인 카운트웨이트(Count Weight)가 각각 배치되고, 상기 오거의 수평 천공 및 상기 가로보의 압입시 상기 카운트웨이트의 수가 조절되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 c) 단계의 가로보는 가로보의 연결부에서 상기 가로보의 내부에 수직 보강재가 배치되고, 체결볼트를 체결할 수 있는 공간을 제공하는 볼트 삽입 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 오거구동장치는 상기 오거구동장치 인양모터에 의해 오거구동장치 가이드빔(Guidebeam)을 따라 상하로 이동되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 a) 내지 d) 단계는 복수의 이동대차, 유압장치, 오거 및 가로보를 사용하여 동시에 작업이 수행될 수 있다.

종래의 PMT 공법은 레일을 절단하지 않고 기존선로를 유지하면서 침목과 가로보를 교환하는 방식이지만, 본 발명에 따르면, 레일뿐만 아니라 침목을 그대로 유지하면서 굴착 시공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 오거를 사용하여 배토한 후 가로보를 압입하고, 2대 이상 설치하여 동시에 작업함으로써, 가로보 설치의 심야작업 시간을 단축시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래의 H형 가로보(H-700x300x13x24)에 비해 강성이 큰 박스형(ㅁ) 가로보를 사용함으로써, 처짐 및 연직 가속도 측면에서 안전하다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 기술에 따른 가설교량이 설치된 상태의 평면도 및 가설교량의 시공도에 대한 종단면도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 PMT 공법의 시공 순서를 나타내는 도면들이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 이동형 가로보를 갖는 가설교량의 시공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법을 설명하기 위한 횡단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 A-A 라인을 절개선으로 하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법의 동작흐름도이다.
도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 과정을 구체적으로 예시하는 도면들이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법을 설명하기 위한 횡단면도이고, 도 5은 도 4에 도시된 A-A 라인을 절개선으로 하는 단면도로서, 도 5의 a)는 단면 A-A 라인을 절개선으로 하는 단면도 이고, 도 5의 b)는 가로보 연결 상세도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물의 시공 방법은, 기설치된 선로의 레일(350) 및 침목(340)을 유지하면서 굴착 시공하는 선로 하부구조물 시공 방법으로서, 이동대차(110), 수평보(130), 스토퍼(120), 카운트웨이트(140), 오거(150), 오거구동장치(160), 오거구동장치 인양모터(180), 수평이동 유압장치(190) 및 가로보(210) 등이 사용된다.

구체적으로, 이동대차(110)의 상부에 수평보(130)를 배치한 후, 상기 이동대차(110) 사이에서 상기 수평보(130)를 따라 수평으로 이동하는 유압장치(190)가 설치된다. 여기서, 상기 이동대차(110)는 레일의 양측에 선로 방향을 따라 배치되며, 상기 수평보(130)는 레일 위를 이동하는 이동대차(110)의 휠(Wheel)과 수평이동 유압장치(190)를 지지하는 보이다. 이때, 상기 유압장치(190)는 상기 오거구동장치(160)를 수평 이동시키는 유압기계이다.

상기 이동대차(110)는 레일(350)의 양측에 배치되고, 상기 이동대차(350)의 휠(Wheel)은 스토퍼(Stopper:120))에 의해 고정될 수 있다. 이때, 상기 스토퍼(120)는 상기 이동대차(110)의 휠을 고정하는 목재일 수 있다.

또한, 도 5의 a)에 도시된 바와 같이, 상기 레일(350) 양측에 배치된 이동대차(110) 상부에 힘의 균형을 위한 콘크리트 침목인 카운트웨이트(Count Weight: 140)가 각각 배치되고, 상기 오거(150)의 수평 천공 및 상기 가로보(210)의 압입시 상기 카운트웨이트(140)의 수가 조절될 수 있다.

또한, 적어도 하나 이상의 수평 오거(150) 및 가로보(210)를 침목(340) 하부의 정위치에 배치한 후, 상기 오거(150)를 회전시키는 동력을 제공하는 오거구동장치(160)를 사용하여 상기 오거(150)를 수평 천공하여 배토하고 상기 가로보(210)를 압입한다. 이때, 상기 오거(150) 및 상기 가로보(210)는 크레인(380) 등에 의해 운반될 수 있으며, 상기 가로보(210)는 상기 유압장치(190)의 수평 이동에 대응하여 가로보 압입 ㄷ형강(170)에 의해 압입된다.

여기서, 상기 가로보(210)는 레일(350) 및 레일체결장치(220)를 지지하는 주부재로서, 적어도 하나 이상 구비되어 서로 수평으로 연결되는 박스형(ㅁ) 가로보(ㅁ-700x300x13x24)일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 이에 따라 종래의 H형 가로보(H-700x300x13x24)에 비해 강성이 큰 박스형(ㅁ) 가로보를 사용함으로써, 처짐 및 연직 가속도 측면에서 안전하게 된다.

또한, 도 5의 b)에 도시된 바와 같이, 상기 가로보(210)는 가로보의 연결부에서 상기 가로보의 내부에 수직 보강재(212)가 배치되고, 체결볼트(220)를 체결할 수 있는 공간을 제공하는 볼트 삽입 홀(211)이 형성될 수 있다.

또한, 도 5의 a)에 도시된 바와 같이, 상기 오거(150)는 상기 박스형(ㅁ) 가로보(210)가 압입될 수 있도록 침목(340) 하부 및 종빔(310) 상부에서 자갈도상(330) 및 강화노반(320)을 수평으로 굴착하여 배토한다.

또한, 상기 오거구동장치(160)를 수평 이동시키는 유압장치(190) 및 상기 오거구동장치(160)를 상하 이동시키는 오거구동장치 인양모터(180)를 사용하여 상기 오거(150) 및 상기 가로보(210)를 각각 연결하고, 상기 연결된 오거(150)를 수평 천공하여 배토하고 상기 연결된 가로보(210)를 압입한다. 이때, 상기 오거구동장치(160)는 상기 오거(150)를 회전시키는 동력장치이고, 상기 오거구동장치 인양모터(180)는 상기 오거구동장치(160)를 상향 및 하향으로 이동하게 하는 전기 모터일 수 있다. 또한, 도 5의 a)에 도시된 바와 같이, 상기 오거구동장치(160)는 상기 오거구동장치 인양모터(180)에 의해 오거구동장치 가이드빔(Guidebeam: 230))을 따라 상하로 이동된다.

또한, 상기 가로보(210)의 설치가 완료되면, 상기 오거(150)를 빼낸 후 선로 하부구조물을 축조하게 되며, 상기 하부구조물의 축조가 완료되면, 상기 수평이동 유압장치(190)를 후진시켜 침목(340) 하부에 압입된 상기 가로보(210)를 빼내게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물의 시공 방법은, 상기 레일(350) 및 침목(340)은 그대로 유지하면서 수행된다.

본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물의 시공 방법은, 복수의 이동대차, 유압장치, 오거 및 가로보를 사용하여 동시에 작업이 수행될 수 있다. 이에 따라 오거를 사용하여 배토한 후 가로보를 압입하고, 2대 이상 설치하여 동시에 작업함으로써, 가로보 설치의 심야작업 시간을 단축시킬 수 있다.

한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법의 동작흐름도이고, 도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 과정을 구체적으로 예시하는 도면들이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법은, 기설치된 선로의 레일 및 침목을 유지하면서 굴착 시공하는 선로 하부구조물 시공 방법으로서, 먼저, 이동대차(110)의 상부에 수평보(130)를 배치한 후, 상기 이동대차(110) 사이에서 상기 수평보(130)를 따라 수평으로 이동하는 유압장치(190)를 설치한다(S110).

다음으로, 도 7a에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 오거(150) 및 가로보(210)를 침목(340) 하부의 정위치에 배치한 후, 상기 오거(150)를 회전시키는 동력을 제공하는 오거구동장치(160)를 사용하여 상기 오거(150)를 수평 천공하여 배토하고 상기 가로보(210)를 압입한다(S120). 이때, 상기 수평보(130) 및 가로보(210) 사이에 보조 와이어(370)가 연결될 수 있다.

다음으로, 상기 오거구동장치(160)를 수평 이동시키는 유압장치(190), 및 상기 오거구동장치(160)를 상하 이동시키는 오거구동장치 인양모터(180)를 사용하여 상기 오거(150) 및 상기 가로보(210)를 각각 연결하고, 상기 연결된 오거(150)를 수평 천공하여 배토하고 상기 연결된 가로보(210)를 압입한다.

구체적으로, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 오거구동장치(160)를 상향 이동시켜 다음으로 운반된 오거 및 가로보와 상기 오거(150) 및 상기 가로보(210)를 각각 연결하고, 상기 오거구동장치(160)를 수평 이동시키는 유압장치(190)를 상기 이동대차(110) 상에 배치된 수평보(130)를 따라 후진시킨다(S130). 이후, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 오거구동장치(160)를 하향 이동시켜, 상기 유압장치(190)를 전진시키고, 상기 연결된 오거(150)를 수평 천공하여 배토하고 상기 연결된 가로보(210)를 압입한다(S140). 이후, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 오거구동장치(160)를 상향 이동시켜 다음 오거(150) 및 가로보(210)를 연결하고, 상기 유압장치(190)를 후진시킨다(S150). 이후, 도 7e에 도시된 바와 같이, 상기 오거(150)를 수평 천공하여 배토하고 상기 가로보(210)를 압입하고, 상기 오거구동장치(160)를 상향 이동시킨다(S160).

다음으로, 도 7f에 도시된 바와 같이, 상기 가로보(210)의 설치가 완료되면, 상기 오거(150)를 빼낸 후 선로 하부구조물을 축조한다(S170).

다음으로, 도 7g에 도시된 바와 같이, 상기 하부구조물의 축조가 완료되면, 상기 수평이동 유압장치(190)를 후진시켜 침목(340) 하부에 압입된 상기 가로보(210)를 빼낸다(S180).

결국, 본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법의 경우, 레일뿐만 아니라 침목을 그대로 유지하면서 굴착 시공할 수 있다. 즉, 종래의 PMT 공법은 레일을 절단하지 않고 기존선로를 유지하면서 침목과 가로보를 교환하는 방식이지만, 본 발명의 실시예에 따르면, 레일뿐만 아니라 침목을 그대로 유지하면서 굴착 시공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법의 경우, 오거를 사용하여 배토한 후 가로보를 압입하고, 2대 이상 설치하여 동시에 작업함으로써, 가로보 설치의 심야작업 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법의 경우, 종래의 H형 가로보(H-700x300x13x24)에 비해 강성이 큰 박스형(ㅁ) 가로보를 사용함으로써, 처짐 및 연직 가속도 측면에서 안전하다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 이동대차(Moving Cart)
120: 스토퍼(Stopper)
130: 수평보
140: 카운트웨이트(침목)
150: 수평 오거(Auger)
160: 오거구동장치
170: 가로보 압입 ㄷ형강
180: 오거구동장치 인양모터
190: 유압장치
210: 가로보
211: 볼트 넣기 홀(Hole)
212: 수직 보강재
220: 레일체결장치
230: 오거구동장치 가이드빔(Guide Beam)
310: 종빔
320: 강화노반
330: 자갈도상
340: 침목
350: 레일(Rail)
370: 보조 와이어
380: 크레인

Claims (11)

1. 기설치된 선로의 레일을 유지하면서 굴착 시공하는 선로 하부구조물 시공 방법에 있어서,
   a) 이동대차의 상부에 수평보를 배치한 후, 상기 이동대차 사이에서 상기 수평보를 따라 수평으로 이동하는 유압장치를 설치하는 단계;
   b) 적어도 하나 이상의 오거(Auger) 및 가로보를 침목 하부의 정위치에 배치한 후, 상기 오거를 회전시키는 동력을 제공하는 오거구동장치를 사용하여 상기 오거를 수평 천공하여 배토하고 상기 가로보를 압입하는 단계;
   c) 상기 오거구동장치를 수평 이동시키는 유압장치 및 상기 오거구동장치를 상하 이동시키는 오거구동장치 인양모터를 사용하여 상기 오거 및 상기 가로보를 각각 연결하고, 상기 연결된 오거를 수평 천공하여 배토하고 상기 연결된 가로보를 압입하는 단계; 및
   d) 상기 가로보의 설치가 완료되면, 상기 오거를 빼낸 후 선로 하부구조물을 축조하는 단계
   를 포함하되,
   상기 a) 내지 d) 단계는 레일 및 침목은 그대로 유지하면서 수행되는 것을 특징으로 하는 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 c) 단계는,
   c-1) 상기 오거구동장치를 상향 이동시켜 다음으로 운반된 오거 및 가로보와 상기 오거 및 상기 가로보를 각각 연결하고, 상기 오거구동장치를 수평 이동시키는 유압장치를 상기 이동대차 상에 배치된 수평보를 따라 후진시키는 단계;
   c-2) 상기 오거구동장치를 하향 이동시켜, 상기 유압장치를 전진시키고, 상기 연결된 오거를 수평 천공하여 배토하고 상기 연결된 가로보를 압입하는 단계;
   c-3) 상기 오거구동장치를 상향 이동시켜 다음 오거 및 가로보를 연결하고, 상기 유압장치를 후진시키는 단계; 및
   c-4) 상기 오거를 수평 천공하여 배토하고 상기 가로보를 압입하고, 상기 오거구동장치를 상향 이동시키는 단계
   를 포함하는 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법.
3. 제1항에 있어서,
   e) 상기 하부구조물의 축조가 완료되면, 상기 수평이동 유압장치를 후진시켜 침목 하부에 압입된 상기 가로보를 빼내는 단계를 추가로 포함하는 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 가로보는 레일 및 레일체결장치를 지지하는 주부재로서, 적어도 하나 이상 구비되어 서로 수평으로 연결되는 박스형(ㅁ) 가로보인 것을 특징으로 하는 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 오거는 상기 박스형(ㅁ) 가로보가 압입될 수 있도록 침목 하부에서 자갈도상 및 강화노반을 수평으로 굴착하여 배토하는 것을 특징으로 하는 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 a) 단계의 이동대차는 레일의 양측에 배치되고, 상기 이동대차의 휠(Wheel)은 스토퍼(Stopper)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 레일 양측에 배치된 이동대차 상부에 힘의 균형을 위한 콘크리트 침목인 카운트웨이트(Count Weight)가 각각 배치되고, 상기 오거의 수평 천공 및 상기 가로보의 압입시 상기 카운트웨이트의 수가 조절되는 것을 특징으로 하는 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 c) 단계의 가로보는 가로보의 연결부에서 상기 가로보의 내부에 수직 보강재가 배치되고, 체결볼트를 체결할 수 있는 공간을 제공하는 볼트 삽입 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 오거구동장치는 상기 오거구동장치 인양모터에 의해 오거구동장치 가이드빔(Guidebeam)을 따라 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 a) 내지 d) 단계는 복수의 이동대차, 유압장치, 오거 및 가로보를 사용하여 동시에 작업이 수행되는 것을 특징으로 하는 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 오거 및 이동대차를 이용한 선로 하부구조물 시공 방법에 의해 시공된 선로 하부구조물.

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