KR101258807B1 - 가설장치 및 이를 이용한 철도횡단 구조물 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가설장치와 이를 이용한 철도횡단 구조물 시공방법을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 도상자갈이 채워지는 합성구조물인 상부슬래브(S.R.C)를 사용하여 철도교나 철도횡단 구조물을 시공하되, 그 시공시 지면을 대신하는 임시 바닥판을 설치한 후 그 위에 다시 임시 도상자갈을 가설하여 줌으로서, 열차가 서행하지 않고 열차 운행시간에 구애됨이 없이 정상적인 운행이 가능한 상태에서 지반 보강 및 벽체와 슬래브 등의 철도횡단 구조물을 시공하도록 구성한 것이며, 이에 따라 철도횡단 구조물에 대한 시공시 철도레일을 절단하지 않고 열차의 운행이 최대한 정상 유지되도록 하면서 열차의 안전성 및 정시성을 확보하는 한편, 철도 상부의 전철선과 철탑 등의 구조물를 제거하지 않도록 하면서 중장비 사용에 따른 경제적 비용을 줄이고, 종래 현장 타설 공법인 철도횡단 구조물의 상부슬래브 두께에 비해 철도횡단 구조물의 상부슬래브 두께를 대폭 축소하면서 시공성 및 경제성을 극대화시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

가설장치 및 이를 이용한 철도횡단 구조물 시공방법 {tunnel installation method and tunnel installation structure of crossing railroad}

본 발명은 지하통로, 차로, 교량 또는 공동구 등의 철도횡단 구조물을 시공하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도상자갈이 채워지는 합성슬래브(S.R.C)를 사용하여 철도 횡단 구조물을 시공하고 그 시공시 열차가 서행하지 않도록 하면서 열차 운행에 관계없이 지반 보강 및 벽체 및 슬래브와 같은 철도 횡단 구조물을 시공할 수 있도록 하면서 열차의 안전성 및 정시성을 확보하고, 특히 종래 현장 타설 공법인 철도 횡단 구조물의 상부 슬래브 두께에 비해 철도 횡단 구조물의 슬래브 두께를 대폭 축소하면서, 시공성 및 경제성을 극대화시키는 가설장치와 이를 이용한 철도횡단 구조물 시공방법에 관한 것이다.

종래의 철도에 사용되는 철도 횡단 구조물은 등록특허 제 10-538272 호와 같이 조립식 구조물을 이용하는 시공방법이나, 또는 개착식 무도상 가받침 공법이 사용되고 있었다.

상기 개착식 무도상 가받침 공법은 첨부된 도 1 내지 도 3에서와 같이, 하로 판형교(1)를 설치하기 전에 미리 말뚝기둥(2)을 설치하고, 철도레일(3) 및 도상에 매입된 침목과 도상을 철거하고, 말뚝기둥(2)의 위에 횡빔(4)을 야간 열차 미운행시간에 설치하고, 제작된 무도상등록 하로 판형교(1)를 설치하며, 무도상 하로판형교(1)에 설치된 목침목(5)에 철도레일(3)을 체결시키고 열차를 통행시키며, 터파기 실시 후 철도 횡단 구조물을 시공하는 방법으로 설치된다.

이같은 개착식 무도상 가받침 공법에 따르면, 열차 통행시 무도상 하로 판형교(1)는 세로보(6)에 목침목(5)을 올려 놓고, 상기 목침목(5)과 철도레일(3)을 일체화 시킨 구조로, 이는 열차 운행시 자갈층이 없어 목침목(5)의 진동으로 인하여 열차의 서행이 불가피하므로 열차의 정상적인 운행시간을 유지하는 것이 불가능하고 나아가 열차의 안정성 및 정시성 저하가 초래되고 있는 걱이었으며, 무도상 하로 판형교(1)의 설치를 위해서는 기존의 철도레일을 일부 절단 제거하여야 하는 것이어서 대형 중장비가 진입할 수 있도록 전철주와 전선을 제거 또는 우회 설치하여야 하는 등 공사비 증액과 시공 효율성 저하 요인의 문제점을 가지고 있었다.

더욱이 종래 철도 횡단 구조물을 시공할 경우에는, 열차 통행시에는 그 시공이 거의 불가능하였고, 그러므로 열차 통행이 없는 야간에 집중하여 시공할 수 밖에 없는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 도상자갈이 채워지는 합성구조물인 상부슬래브(S.R.C)를 사용하여 철도횡단 구조물을 시공하고 그 시공시 열차가 서행하지 않도록 하면서 열차 운행에 관계없이 지반 보강 및 벽체와 슬래브 등의 철도횡단 구조물을 시공하도록 구성함으로써, 철도 횡단 구조물에 대한 시공시 철도레일을 절단하지 않고 열차의 운행이 최대한 정상 유지되도록 하면서 열차의 안전성 및 정시성을 확보하려는데 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 또한, 철도 상부의 전철선과 철탑 등의 구조물를 제거하지 않도록 하면서 중장비 사용에 따른 경제적 비용을 줄이고, 종래 현장 타설 공법인 철도횡단 구조물의 상부슬래브 두께에 비해 철도횡단 구조물의 상부슬래브 두께를 대폭 축소하면서 시공성 및 경제성을 극대화시킬 수 있도록 하는 가설장치와 이를 이용한 철도횡단 구조물 시공방법을 제공함에 다른 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 철도횡단 구조물의 가설장치는, 철로의 좌우 외측을 따라 일정간격을 유지하며 지면 이하로 타설되는 말뚝기둥; 상기 말뚝기둥 위에 철도 진행방향을 따라 설치되는 평행한 한 쌍의 종방향 빔; 및, 상기 종방향 빔 위에 철도 진행방향과 교차되도록 조밀하게 설치되어 가설기간동안 지면을 대신하여 바닥 구조물로 기능하게 되는 횡방향 빔 부재; 를 포함하는 것이다.

또한, 상기 횡방향 빔 부재는, 철도를 횡단하여 설치하고자 하는 철도횡단 구조물의 상부슬래브로 이용하기 위하여, 양측면으로 철근이 돌출되는 콘크리트 구조물과, 상기 콘크리트 구조물을 관통하여 콘크리트 구조물의 전후방측에 돌출 형성되고 한 쌍으로 이루어지는 I형의 제 1 강재거더와, I형의 상기 제 1 강재거더와 직교되게 상기 콘크리트 구조물의 양측면에 일정간격을 두고 돌출 형성되는 I형의 제 2 강재거더를 포함하는 상부슬래브(S.R.C); 및, 철도횡단 구조물의 외측 토공부의 지면을 대신하여 임시 설치되고 철도횡단 구조물의 설치가 완료되면 제거되는 횡방향 빔; 을 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 제 1 강재거더에는 볼트 체결을 위한 다수의 홀이 형성되는 것이다.

또한, 상기 상부슬래브(S.R.C)가 일정간격을 두고 나란하게 배열 설치시, 상기 상부슬래브 단위체간의 상면에는 연결 간격을 가리워서 바닥면이 연속성을 가지도록 하는 것과 함께 연결 간극의 틈새에 콘크리트를 채움할 때 거푸집의 기능을 동시에 수행하는 덮개판에 의해 덮혀도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 콘크리트 구조물의 상면 가장자리면에는 복수의 볼트가 일정간격을 두고 돌출 형성되고, 상기 덮개판에는 상기 볼트에 대응하는 볼트 홀이 형성되는 것이다.

또한, 상기 횡방향 빔은 수직 빔과 복수의 수평 빔으로 이루어지는 I형 빔 구조물로서, 상기 복수의 수평 빔 중 어느 하나의 수평 빔에는 연속된 바닥면을 이루며 상부에 설치되는 자갈도상의 자갈이 낙하하지 않도록 양끝단에 제 1,2 받침부를 형성하는 것이다.

또한, 상기 제 1 받침부는 수평 빔의 일측면에서 상단방향에 돌출되도록 구성하고, 상기 제 2 받침부는 수평 빔의 타측면에서 하단방향에 돌출되도록 구성하는 것이다.

다른 일면에 따라, 상기 철도횡단 구조물 가설장치의 시공방법은, 철로의 좌우 양측을 길이방향으로 일정깊이 굴착한 후, 상기 굴착된 좌우에 일정간격으로 말뚝기둥을 세우는 제 1 공정; 상기 말뚝기둥의 위에 평행한 한쌍의 종방향 빔을 가설하는 제 2 공정; 복수의 토공부 구간에서 철도레일과 침목의 결속구를 해제하고, 침목 및 자갈층을 제거하며, 미제거된 철도레일 하부에 작업공간부를 형성한 다음, 상기 종방향 빔 위에 종방향 빔과 직교되는 방향으로 횡방향 빔을 조밀하게 가설하여 일정구간의 임시 바닥구조물을 설치하는 제 3 공정; 상기 제 3 공정을 통해 설치된 임시 바닥구조물 위에 자갈층과 침목을 재설치하고 결속구를 체결하여 궤도를 임시 복귀시키는 제 4 공정; 상기 제 4 공정으로부터 가설되는 토공부 구간 사이의 구조물 설치구간에서 철도레일과 침목의 결속구를 해제하고, 침목 및 자갈층을 제거한 다음, 상기 구조물 설치구간에 위치하는 종방향 빔 위에 종방향 빔과 직교되는 방향으로 영구적인 바닥구조물인 상부슬래브를 조밀하게 설치하여 상기 횡방향 빔과 함께 바닥 구조물을 이루도록 하는 제 5 공정; 상기 제 5 공정을 통해 설치된 상기 상부슬래브 위에 침목 설치와 자갈층을 채워 궤도를 복귀시키는 제 6 공정; 상기 제 3 내지 6 공정을 통해 가설되어 임시 및 영구 바닥구조물을 이루는 상부슬래브 및 횡방향 빔의 하부측을 터파기한 후, 철도차량의 운행시간에 구애받지 않고 철도횡단 구조물을 시공하는 제 7 공정; 및, 상기 제 3 내지 6 공정의 역순으로, 복수의 토공부와 구조물 설치구간에 철도레일과 침목의 결속구를 해제시킨 후 침목과 자갈층을 제거하고, 가설된 횡방향 빔을 철거한 다음, 상기 횡방향 빔이 철거된 복수의 토공부 구간에서는 뒷채움과 침목 설치와 자갈층을 채워주고, 구조물 설치구간에서는 침목 설치와 자갈층을 채워 궤도를 다시 복귀시키는 제 8 공정; 을 포함하여 진행하는 것이다.

이때, 상기 제 8 공정이 완료되면, 상기 제 1 및 2 공정에서 가설한 종방향 빔과 말뚝기둥을 순차적으로 제거하면서 부대공을 설치하는 제 9 공정; 을 추가로 실시할 수 있다.

또한, 상기 제 3 공정에서 가설되는 임시 바닥구조물인 횡방향 빔은 수직 빔과 복수의 수평 빔으로 이루어진 I형 빔 구조물로, 상기 복수의 수평 빔 중 어느 하나의 수평 빔에는 연속된 바닥면을 이루며 상부에 설치되는 자갈도상의 자갈이 낙하하지 않도록 양끝단에 제 1,2 받침부를 형성하고, 상기 제 1 받침부는 수평 빔의 일측면에서 상단방향에 돌출되도록 구성하며, 상기 제 2 받침부는 수평 빔의 타측면에서 하단방향에 돌출되도록 구성한 것이다.

또한, 다단을 이루는 상기 횡방향 빔은 일정간격을 두고 다단 배열되도록 가설하되, 상기 수평 빔의 일측면에서 상단방향으로 돌출되는 제 1 받침부는 옆에 위치하는 다른 횡방향 빔의 수평 빔의 타측면에서 하방향으로 돌출되는 제 2 받침부의 위에 얹혀지도록 시공하는 것이다.

또한, 상기 제 5 공정에서 설치되는 영구 바닥구조물인 상부슬래브는 양측면으로 철근이 돌출되는 콘크리트 구조물; 상기 콘크리트 구조물을 관통하여 콘크리트 구조물의 전후방측에 돌출 형성되는 한 쌍으로 이루어지는 I형의 제 1 강재거더; I형의 상기 제 1 강재거더와 직교되게 상기 콘크리트 구조물의 양측면에 일정간격을 두고 돌출 형성되는 I형의 제 2 강재거더; 를 포함하는 합성 구조물인 것이다.

또한, 상기 제 1 강재거더에는 볼트 체결을 위한 다수의 홀이 형성되는 것이다.

또한, 제 5 공정에는 상기 상부슬래브가 일정간격을 두고 나란하게 배열 설치시, 상기 상부슬래브 단위체간의 상면에는 연결 간격을 가리워서 바닥면이 연속성을 가지도록 하는 것과 함께 연결 간극의 틈새에 콘크리트를 채움할 때 거푸집의 기능을 동시에 수행하도록 볼트 홀이 형성되는 덮개판을 설치하는 공정; 을 더 포함하는 것이다.

또한, 상기 덮개판의 볼트 홀에는 상부슬래브에 포함되는 콘크리트 구조물의 상면 가장자리에 돌출 형성되는 복수의 볼트가 체결되도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 제 7 공정의 철도횡단 구조물 시공은, 버림콘크리트를 타설하는 공정; 하부 방수를 실시하는 공정; 철근을 배근하고 거푸집을 설치하는 공정; 콘크리트를 타설하여 하부슬래브와 벽체를 시공하는 공정; 시공된 벽체에 방수를 시공하는 공정; 상부 공동구를 충진하는 공정; 을 포함하는 것이다.

이와 같이 본 발명은 도상자갈이 채워지는 합성구조물인 상부슬래브(S.R.C)를 사용하여 철도교나 철도횡단 구조물을 시공하되, 그 시공시 지면을 대신하는 임시 바닥판을 설치한 후 그 위에 다시 임시 도상자갈을 가설하여 줌으로서, 열차가 서행하지 않고 열차 운행시간에 구애됨이 없이 정상적인 운행이 가능한 상태에서 지반 보강 및 벽체와 슬래브 등의 철도횡단 구조물을 시공하는 것으로, 이를 통해 철도 횡단 구조물에 대한 시공시 철도레일을 절단하지 않고 열차의 운행이 최대한 정상 유지되도록 하면서 열차의 안전성 및 정시성을 확보하는 한편, 철도 상부의 전철선과 철탑 등의 구조물를 제거하지 않도록 하면서 중장비 사용에 따른 경제적 비용을 줄이고, 종래 현장 타설 공법인 철도횡단 구조물의 상부슬래브 두께에 비해 철도횡단 구조물의 상부슬래브 두께를 대폭 축소하면서 시공성 및 경제성을 극대화시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1 내지 도 3은 종래 철도 횡단 구조물의 도면.
도 4는 본 발명의 실시예로 콘크리트 구조물이 생략된 상부슬래브의 구조를 보인 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예로 콘크리트 구조물이 포함된 상부슬래브의 구조를 보인 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예로 상부슬래브와 덮개판의 결합 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예로 횡방향 빔의 구조를 보인 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예로 가설장치에 포함되는 말뚝기둥과 종방향 빔의 가설 상태를 보인 사시도.
도 9는 본 발명의 실시예로 도 8의 가설장치에 임시 바닥구조물인 횡방향 빔의 가설상태를 보인 사시도.
도 10은 본 발명의 실시예로 도 9의 가설장치에 영구 바닥구조물인 상부슬래브의 가설상태를 보인 사시도.
도 11은 본 발명의 실시예로 도 10의 가설장치에 철도횡단 구조물이 시공된 상태를 보인 사시도.
도 12는 본 발명의 실시예로 도 11에 대한 평면도.
도 13a는 본 발명의 실시예로 토공부 구간에서의 가설장치 구조를 보인 단면 개략도.
도 13b는 본 발명의 실시예로 구조물 설치구간에서의 가설장치 구조를 보인 단면 개략도.
도 14는 본 발명의 실시예로 철로구조물의 단면 개략도.
도 15는 본 발명의 실시예로 말뚝기둥과 종방향 빔의 설치 상태를 보인 단면 개략도.
도 16은 본 발명의 실시예로 도 15의 종방향 빔 위에 횡방향 빔 부재를 설치한 상태를 보인 단면 개략도.
도 17 내지 도 32는 본 발명의 실시예로 철도횡단 구조물의 시공 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예로 콘크리트 구조물이 생략된 상부슬래브의 구조를 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예로 콘크리트 구조물이 포함된 상부슬래브의 구조를 보인 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예로 상부슬래브와 덮개판의 결합 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예로 횡방향 빔의 구조를 보인 사시도를 도시한 것이다.

도 8은 본 발명의 실시예로 가설장치에 포함되는 말뚝기둥과 종방향 빔의 가설 상태를 보인 사시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예로 도 8의 가설장치에 임시 바닥구조물인 횡방향 빔의 가설상태를 보인 사시도이며, 도 10은 본 발명의 실시예로 도 9의 가설장치에 영구 바닥구조물인 상부슬래브의 가설상태를 보인 사시도이고, 도 11은 본 발명의 실시예로 도 10의 가설장치에 철도횡단 구조물이 시공된 상태를 보인 사시도를 도시한 것이다.

도 12는 본 발명의 실시예로 도 11에 대한 평면도이고, 도 13a는 본 발명의 실시예로 토공부 구간에서의 가설장치 구조를 보인 단면 개략도이며, 도 13b는 본 발명의 실시예로 구조물 설치구간에서의 가설장치 구조를 보인 단면 개략도이고, 도 14는 본 발명의 실시예로 철로구조물의 단면 개략도를 도시한 것이다.

도 15는 본 발명의 실시예로 말뚝기둥과 종방향 빔의 설치 상태를 보인 단면 개략도이고, 도 16은 본 발명의 실시예로 도 15의 종방향 빔 위에 횡방향 빔 부재를 설치한 상태를 보인 단면 개략도를 도시한 것이다.

첨부된 도 4 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 철도횡단 구조물 가설장치는, 지하통로, 차로, 교량 또는 공동구 등의 철도횡단 구조물의 시공을 위해 설치되는 것으로, 말뚝기둥(10), 종방향 빔(20), 바닥 구조물인 횡방향 빔 부재를 포함하는 것이다.

상기 말뚝기둥(10)은 철로의 좌우 외측을 따라 일정간격을 유지하며 지면 이하로 타설되도록 구성되는 것이다.

상기 종방향 빔(20)은 상기 말뚝기둥(10)의 위에 철도 진행방향을 따라 설치되는 평행한 한 쌍의 구조물인 것이다.

상기 횡방향 빔 부재는 상기 종방향 빔(20)의 위에 철도 진행방향과 교차되도록 조밀하게 설치되어 가설기간동안 지면을 대신하여 바닥구조물로 기능하게 되는 것으로, 이는 철도를 횡단하여 설치하고자 하는 철도횡단 구조물(100)의 영구 바닥구조물인 상부슬래브(50)와 임시 바닥구조물인 횡방향 빔(40)을 포함하는 것이다.

상기 상부슬래브(50)는 상기 철도횡단 구조물(100)의 구조물 설치구간에 설치되는 것으로, 콘크리트 구조물(51), 제 1 강재거더(52), 제 2 강재거더(53)를 포함하고, 이에 더하여 덮개판(60)을 포함하는 것이다.

상기 콘크리트 구조물(51)은 상기 제 1,2 강재거더(52)(53)를 감싸는 구조물로서 양측면에는 철근(51a)이 돌출 형성되고, 상면의 가장자리면에는 복수의 볼트(51b)가 일정간격을 두고 돌출 형성되는 것이다.

상기 제 1 강재거더(52)는 상기 콘크리트 구조물(51)을 관통하여 콘크리트 구조물(51)의 전후방측으로 돌출 형성되는 한 쌍의 I형 빔 구조물로, 볼트 체결을 위한 다수의 홀(52a)이 형성되는 것이다.

상기 제 2 강재거더(53)는 상기 제 1 강재거더(52)와 직교되게 상기 콘크리트 구조물(51)의 양측면에 일정간격을 두고 다수개가 돌출 형성되는 것으로, 이 또한 I형 빔 구조물인 것이다.

상기 덮개판(60)은 상기 상부슬래브(50)가 철도횡단 구조물을 시공시 일정간격을 두고 나란하게 배열 설치될 때, 상기 상부슬래브(50) 단위체간의 상면에 대한 연결 간격을 가리워서 바닥면이 연속성을 가지도록 하는 것과 함께 연결 간극의 틈새에 콘크리트를 체움할 때 거푸집의 기능을 동시에 수행하도록 구성되며, 이에따라 상기 덮개판(60)에는 상기 볼트(51b)에 대응하는 볼트 홀(61)이 다수 형성되어 있는 것이다.

여기서, 상기 덮개판(60)은 콘크리트 채움이 없을 경우에는 설치하려는 구조물(지하터널 등)과 일체화를 이룰 수 없는 것이다.

상기 횡방향 빔(40)은 철도횡단 구조물을 시공할 때 토공부 구간에 가설되지만, 철도횡단 구조물의 시공이 완료된 이후에는 철거되는 임시 바닥구조물로서, 상기 상부슬래브(50)의 전후방측에 다단으로 연장 배열되는 것이며, 이러한 횡방향 빔(40)은 수직 빔(41)과 복수의 수평 빔(42)으로 이루어지는 I형 빔 구조물로서, 상기 복수의 수평 빔(42) 중 어느 하나의 수평 빔에는 연속된 바닥면을 이루며 상부에 설치되는 자갈도상의 자갈이 낙하하지 않도록 양끝단에 제 1,2 받침부(43a)(43b)가 형성되도록 구성한 것이다.

이때, 상기 제 1 받침부(43a)는 수평 빔(42)의 일측면에서 상단방향에 돌출되도록 구성하고, 상기 제 2 받침부(43b)는 수평 빔(42)의 타측면에서 하단방향에 돌출되도록 구성하여 둔 것이다.

한편, 상기 가설장치를 이용하여 철도횡단 구조물(100)을 시공하는 공정은 첨부된 도 17 내지 도 32에서와 같이 제 1 내지 제 8 공정, 그리고 이에 더하여 제 9 공정을 더 포함하여 진행할 수 있는 것이다.

상기 제 1 공정은 첨부된 도 17에서와 같이 철로의 좌우를 길이방향으로 일정깊이 굴착한 후, 상기 굴착된 좌우에 일정간격으로 말뚝기둥(10)을 세우도록 하는 것이다.

상기 제 2 공정은 첨부된 도 18에서와 같이 상기 말뚝기둥(10)의 위에 종방향 빔(20)을 가설하도록 하는 것이다.

상기 제 3 공정은 첨부된 도 19 및 도 20에서와 같이, 철도차량이 운행하지 않는 시간대 또는 야간에 복수의 토공부 구간에서 철도레일(30)과 침목(101)의 결속구(102)를 해제한 후, 침목(101) 및 자갈층(103)을 제거하여 미제거된 철도레일(30)의 하부에 작업공간부를 형성한 다음, 상기 종방향 빔(20)의 위에 종방향 빔(20)과 직교되는 방향으로 횡방향 빔을 조밀하게 가설하여 일정구간의 임시 바닥구조물을 가설하는 것이다.

상기 제 4 공정은 첨부된 도 21에서와 같이, 상기 제 3 공정을 통해 복수의 토공부 구간에 가설된 임시 바닥구조물인 횡방향 빔(40)의 위에 침목(101)을 다시 설치하는 한편, 자갈층(103)을 채워 궤도를 복귀시키도록 한 것이다.

즉, 상기 제 3,4 공정은 철도 여건에 맞추어 철도차량이 운행하지 않는 시간대이거나 또는 철도차량이 운행하지 않는 야간에 미리 선로외측에서 토공부 구간에 위치하는 말뚝기둥(10) 및 종방향 빔(20)의 위에 자갈 흘러 내림 방지용 횡방향 빔(40)을 가설하되, 상기 횡방향 빔(40)은 침목(101)과 자갈층(103)을 제거하면서 밀어내기와 견인식으로 가설하는 것이고, 상기 횡방향 빔(40)의 가설이 완료된 이후에는 다시 철거된 침목(101)과 자갈층(103)을 복구시켜 궤도를 복귀시키도록 한 것이며, 이러한 작업은 열차 미운행 시간에 맞추어 짧은 구간의 작업을 반복적으로 수행하게 되는 것이다.

이때, 상기 가설되는 임시 바닥구조물인 횡방향 빔(40)은 수직 빔(41)과 복수의 수평 빔(42)으로 이루어진 I형 빔 구조물로, 상기 복수의 수평 빔(42) 중 어느 하나의 수평 빔에는 연속된 바닥면을 이루며 상부에 설치되는 자갈도상의 자갈이 낙하하지 않도록 양끝단에 제 1,2 받침부(43a)(43b)를 형성하고, 상기 제 1 받침부(43a)는 수평 빔(42)의 일측면에서 상단방향에 돌출되도록 구성하며, 상기 제 2 받침부(43b)는 수평 빔(42)의 타측면에서 하단방향에 돌출되도록 구성한 바,

상기 다단을 이루는 상기 횡방향 빔(40)은 일정간격을 두고 다단 배열되도록 가설하되, 상기 수평 빔(42)의 일측면에서 상단방향으로 돌출되는 제 1 받침부(43a)는 옆에 위치하는 다른 횡방향 빔(40)의 수평 빔(42)의 타측면에서 하방향으로 돌출되는 제 2 받침부(43b)의 위에 놓여지도록 시공하여 두는 것이다.

상기 제 5 공정은 첨부된 도 22 내지 도 24에서와 같이, 상기 제 3 공정으로부터 가설되는 토공부 구간 사이의 구조물 설치구간에서 철도레일(30)과 침목(101)의 결속구(102)를 해제하고, 침목(101) 및 자갈층(103)을 제거한 다음, 상기 구조물 설치구간에 위치하는 종방향 빔(20)의 위에 종방향 빔(20)과 직교되는 방향으로 영구적인 바닥구조물인 상부슬래브(50)를 조밀하게 설치하여, 상기 횡방향 빔(40)과 함께 바닥 구조물을 이루도록 한 것이다.

상기 제 6 공정은 첨부된 도 24에서와 같이, 상기 제 5 공정을 통해 설치된 상기 상부슬래브(50)의 위에 침목(101)을 설치하고 자갈층(103)을 채워 궤도를 복귀시키도록 한 것이다.

이때, 상기 제 5 공정에서 설치되는 상부슬래브(50)는 양측면으로 철근(51a)이 돌출되는 콘크리트 구조물(51)과, 상기 콘크리트 구조물(51)의 전후방측에 돌출 형성되는 한 쌍으로 이루어지는 I형의 제 1 강재거더(52) 및, I형의 상기 제 1 강재거더(52)와 직교되게 상기 콘크리트 구조물(51)의 양측면에 일정간격을 두고 돌출 형성되는 I형의 제 2 강재거더(53)를 포함하고, 상기 제 1 강재거더(52)에는 볼트 체결을 위한 다수의 홀(52a)이 형성되는 것인 바,

상기 상부슬래브(50)가 일정간격을 두고 나란하게 배열 설치시, 상기 상부슬래브(50) 단위체들은 볼트 홀(61)이 형성되는 덮개판(60)에 의해 연결 간극이 가리워지게 되며, 이에따라 영구 바닥구조물인 상기 상부슬래브(50) 단위체들은 연속성을 가질 수 있고, 특히 상기 덮개판(60)은 상부슬래브(50) 단위체들의 연결 간극 틈새에 콘크리트를 체움할 때 거푸집의 기능을 수행할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 덮개판(60)은 콘크리트 채움이 없을 경우에는 설치하려는 철도횡단 구조물(지하터널 등)와 일체화를 이룰 수 없는 것이다.

이때, 상기 덮개판(60)의 볼트 홀(61)에는 상부슬래브(50)에 포함되는 콘크리트 구조물(51)의 상면 가장자리에 돌출 형성되는 복수의 볼트(51b)가 체결되는 것이다.

즉, 본 발명의 제 5,6 공정은 철도 여건에 맞추어 열차 야간 미운행 시간에 미리 선로외측에서 말뚝기둥(10)과 종방향 빔(20)의 위에 사전 제작되는 영구 바닥구조물인 상부슬래브(50)를 철도레일(30)을 철거하지 않고 단지 철도레일(30)의 하단에 위치하는 침목(101)과 자갈층(103)을 제거한 후 밀어내기와 견인식으로 설치하고, 상기 상부슬래브(50)의 제 1,2 강재거더(52)(53)를 연결판 및 볼트를 통하여 견고하게 체결하도록 한 것이다.

다음으로, 덮개판(60)을 상부슬래브(50)의 콘크리트 구조물(51)에 매입된 볼트(51b)에 체결한 후, 철거된 침목(101)과 자갈층(103)을 재설치하게 되는 것이며, 이는 열차 미운행 시간에 맞추어 작업을 반복적으로 진행하게 되는 것이다.

상기 제 7 공정은 첨부된 도 25 및 도 26에서와 같이, 상기 제 3 내지 6 공정으로부터 가설되어 임시 및 영구 바닥구조물을 이루는 상부슬래브(50) 및 횡방향 빔(40)의 하부측을 터파기한 후, 철도차량의 운행시간에 구애받지 않고 구조물 설치구간에 철도횡단 구조물(100)을 시공하도록 한 것이다.

즉, 본 발명의 제 7 공정은 자갈 흘러내림 방지용 횡방향 빔(40)와 상부슬래브(50) 및 덮개판(60)의 가설이 완료된 시점에서, 상기 횡방향 빔(40)과 상부슬래브(50)의 하단부에 토사 터파기(A)를 실시한 후, 버림콘크리트를 타설→하부 방수 실시→철근을 배근하고 거푸집을 설치→콘크리트를 타설하여 하부슬래브와 벽체를 시공→시공된 벽체에 방수 시공→상부 공동구를 충진하는 공정을 거쳐 철도횡단 구조물(100)을 시공하게 되는 것이다.

상기 제 8 공정은 첨부된 도 27 내지 도 32에서와 같이, 상기 제 3 내지 제 6 제 5 공정의 역순으로, 복수의 토공부 구간과 구조물 설치구간에서 철도레일(30)과 침목(101)의 결속구(102)를 해제시킨 후 침목(101)과 자갈층(103)을 제거한다.

다음으로, 가설된 횡방향 빔(40)을 철거한 다음, 상기 횡방향 빔(40)이 철거된 복수의 토공부 구간에서는 뒷채움(B)을 한 후 침목(101)을 설치하고 자갈층(103)을 채워 궤도를 복귀시킨 다음, 구조물 설치구간에서는 침목(101)의 설치와 자갈층(103)의 채움으로 궤도를 복귀시키도록 한 것이다.

한편, 상기 제 9 공정은 상기 제 1,2 공정에서 가설한 종방향 빔(20)과 말뚝기둥(10)을 순차적으로 제거한 후 부대공을 실시하는 공정으로, 상기 제 1 내지 제 9 공정의 진행으로부터 가설장치의 설치와 제거가 완료되면 철도횡단 구조물(100)의 시공을 최종적으로 종료할 수 있게 되게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 철도 횡단 구조물 시공방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 실시할 수 있는 다양한 변형이 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 말뚝기둥 20; 종방향 빔
30; 철도레일 40; 횡방향 빔
41; 수직 빔 42; 수평 빔
43a,43b; 제 1,2 받침부 50; 상부슬래브
51; 콘크리트 구조물 51a; 철근
51b; 볼트 52; 제 1 강재거더
53; 제 2 강재거더 53a; 홀
60; 덮개판 61; 볼트 홀
100; 철도횡단 구조물 101; 침목
102; 결속구 103; 자갈층

Claims (16)

1. 철로의 좌우 외측을 따라 일정간격을 유지하며 지면 이하로 타설되는 말뚝기둥; 상기 말뚝기둥 위에 철도 진행방향을 따라 설치되는 평행한 한 쌍의 종방향 빔; 및 상기 종방향 빔 위에 철도 진행방향과 교차되도록 조밀하게 설치되어 가설기간동안 지면을 대신하여 바닥 구조물로 기능하게 되는 횡방향 빔 부재; 를 포함하며, 상기 횡방향 빔 부재는,
   철도를 횡단하여 설치하고자 하는 철도횡단 구조물의 상부슬래브로 이용하기 위하여, 양측면으로 철근이 돌출되는 콘크리트 구조물과, 상기 콘크리트 구조물을 관통하여 콘크리트 구조물의 전후방측에 돌출 형성되고 한 쌍으로 이루어지는 I형의 제 1 강재거더와, I형의 상기 제 1 강재거더와 직교되게 상기 콘크리트 구조물의 양측면에 일정간격을 두고 돌출 형성되는 I형의 제 2 강재거더를 포함하는 상부슬래브; 및,
   철도횡단 구조물의 외측 토공부의 지면을 대신하여 임시 설치되고 철도횡단 구조물의 설치가 완료되면 제거되는 횡방향 빔; 을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 가설장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 강재거더에는 볼트 체결을 위한 다수의 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 가설장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 상부슬래브가 일정간격을 두고 나란하게 배열 설치시, 상기 상부슬래브 단위체간의 상면에는 연결 간격을 가리워서 바닥면이 연속성을 가지도록 하는 것과 함께 연결 간극의 틈새에 콘크리트를 체움할 때 거푸집의 기능을 동시에 수행하는 덮개판에 의해 덮혀도록 구성하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 가설장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 콘크리트 구조물의 상면 가장자리면에는 복수의 볼트가 일정간격을 두고 돌출 형성되고, 상기 덮개판에는 상기 볼트에 대응하는 볼트 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 가설장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 횡방향 빔은 수직 빔과 복수의 수평 빔으로 이루어지는 I형 빔 구조물로서, 상기 복수의 수평 빔 중 어느 하나의 수평 빔에는 연속된 바닥면을 이루며 상부에 설치되는 자갈도상의 자갈이 낙하하지 않도록 양끝단에 제 1,2 받침부를 형성하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 가설장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 받침부는 수평 빔의 일측면에서 상단방향에 돌출되도록 구성하고, 상기 제 2 받침부는 수평 빔의 타측면에서 하단방향에 돌출되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 가설장치.
8. 철로의 좌우를 길이방향으로 일정깊이 굴착한 후, 상기 굴착된 좌우에 일정간격으로 말뚝기둥을 세우는 제 1 공정;
   상기 말뚝기둥의 위에 종방향 빔을 가설하는 제 2 공정;
   복수의 토공부 구간에서 철도레일과 침목의 결속구를 해제하고, 침목 및 자갈층을 제거하며, 미제거된 철도레일 하부에 작업공간부를 형성한 다음, 상기 종방향 빔 위에 종방향 빔과 직교되는 방향으로 횡방향 빔을 조밀하게 가설하여 일정구간의 임시 바닥구조물을 설치하는 제 3 공정;
   상기 제 3 공정을 통해 설치된 임시 바닥구조물 위에 자갈층과 침목을 재설치하고 결속구를 체결하여 궤도를 임시 복귀시키는 제 4 공정;
   상기 제 4 공정으로부터 가설되는 토공부 구간 사이의 구조물 설치구간에서 철도레일과 침목의 결속구를 해제하고, 침목 및 자갈층을 제거한 다음, 상기 구조물 설치구간에 위치하는 종방향 빔 위에 종방향 빔과 직교되는 방향으로 영구적인 바닥구조물인 상부슬래브를 조밀하게 설치하여 상기 횡방향 빔과 함께 바닥 구조물을 이루도록 하는 제 5 공정;
   상기 제 5 공정을 통해 설치된 상기 상부슬래브 위에 침목 설치와 자갈층을 채워 궤도를 복귀시키는 제 6 공정;
   상기 제 3 내지 6 공정을 통해 가설되어 임시 및 영구 바닥구조물을 이루는 상부슬래브 및 횡방향 빔의 하부측을 터파기한 후, 철도차량의 운행시간에 구애받지 않고 철도횡단 구조물을 시공하는 제 7 공정; 및,
   상기 제 3 내지 6 공정의 역순으로, 복수의 토공부와 구조물 설치구간에 철도레일과 침목의 결속구를 해제시킨 후 침목과 자갈층을 제거하고, 가설된 횡방향 빔을 철거한 다음, 상기 횡방향 빔이 철거된 복수의 토공부 구간에서는 뒷채움과 침목 설치와 자갈층을 채워주고, 구조물 설치구간에서는 침목 설치와 자갈층을 채워 궤도를 다시 복귀시키는 제 8 공정; 을 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 시공방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 8 공정이 완료되면, 상기 제 1 및 2 공정에서 가설한 종방향 빔과 말뚝기둥을 순차적으로 제거하면서 부대공을 설치하는 제 9 공정; 을 더 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 시공방법.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 제 3 공정에서 가설되는 임시 바닥구조물인 횡방향 빔은 수직 빔과 복수의 수평 빔으로 이루어진 I형 빔 구조물로, 상기 복수의 수평 빔 중 어느 하나의 수평 빔에는 연속된 바닥면을 이루며 상부에 설치되는 자갈도상의 자갈이 낙하하지 않도록 양끝단에 제 1,2 받침부를 형성하고, 상기 제 1 받침부는 수평 빔의 일측면에서 상단방향에 돌출되도록 구성하며, 상기 제 2 받침부는 수평 빔의 타측면에서 하단방향에 돌출되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 시공방법.
11. 제 10 항에 있어서, 다단을 이루는 상기 횡방향 빔은 일정간격을 두고 다단 배열되도록 가설하되, 상기 수평 빔의 일측면에서 상단방향으로 돌출되는 제 1 받침부는 옆에 위치하는 다른 횡방향 빔의 수평 빔의 타측면에서 하방향으로 돌출되는 제 2 받침부의 위에 얹혀지도록 시공하는 것을 특징을 하는 철도횡단 구조물 시공방법.
12. 제 8 항에 있어서, 상기 제 5 공정에서 설치되는 영구 바닥구조물인 상부슬래브는 양측면으로 철근이 돌출되는 콘크리트 구조물; 상기 콘크리트 구조물을 관통하여 콘크리트 구조물의 전후방측에 돌출 형성되는 한 쌍으로 이루어지는 I형의 제 1 강재거더; I형의 상기 제 1 강재거더와 직교되게 상기 콘크리트 구조물의 양측면에 일정간격을 두고 돌출 형성되는 I형의 제 2 강재거더; 를 포함하는 합성 구조물인 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 시공방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 강재거더에는 볼트 체결을 위한 다수의 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 시공방법.
14. 제 8 항에 있어서, 상기 제 5 공정에는 상기 상부슬래브가 일정간격을 두고 나란하게 배열 설치시, 상기 상부슬래브 단위체간의 상면에는 연결 간격을 가리워서 바닥면이 연속성을 가지도록 하는 것과 함께 연결 간극의 틈새에 콘크리트를 채움할 때 거푸집의 기능을 동시에 수행하도록 볼트 홀이 형성되는 덮개판을 설치하는 공정; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 시공방법.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 덮개판의 볼트 홀에는 상부슬래브에 포함되는 콘크리트 구조물의 상면 가장자리에 돌출 형성되는 복수의 볼트가 체결되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 시공방법.
16. 제 8 항에 있어서, 상기 제 7 공정의 철도횡단 구조물 시공은, 버림콘크리트를 타설하는 공정; 하부 방수를 실시하는 공정; 철근을 배근하고 거푸집을 설치하는 공정; 콘크리트를 타설하여 하부슬래브와 벽체를 시공하는 공정; 시공된 벽체에 방수를 시공하는 공정; 상부 공동구를 충진하는 공정; 을 더 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 철도횡단 구조물 시공방법.

Images