KR101393490B1 - 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치 - Google Patents

3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 3차원 입체형상의 콘크리트블럭이 철도 건설현장에서 측량된 계획선형, 즉 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)에 맞게, 또는 측량된 계획선형에 반대되도록 공장에서 정확하고 편리하게 사전 제작될 수 있을 뿐만 아니라 레일이 고정되는 상부지지플레이트에 다양한 자유도가 부여됨에 따라 콘크리트블럭 제조를 위한 가설시에 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)의 조정이 신속용이하게 이루어질 수 있도록 한 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치는, 바닥면에 가설되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 상부에 좌우이동가능하게 설치되는 이동프레임과, 상기 베이스플레이트와 상기 이동프레임 사이에 설치되는 좌우이동유닛과, 상기 이동프레임의 상부에 좌우회전가능하게 설치되고 내부에는 수직나사봉이 회전가능하게 설치되는 외측고정지주통과, 상기 이동프레임과 상기 외측고정지주통 사이에 설치되는 좌우회전유닛과, 상기 외측고정지주통 내에 상하이동가능하게 결합되고 내부에는 상기 외측고정지주통의 수직나사봉에 나사결합되는 너트부가 구비되며 상단에는 중간지지플레이트가 구비되는 내측이동지주통과, 상기 외측고정지주통과 상기 내측이동지주통 사이에 설치되는 상하이동유닛과, 상기 내측이동지주통의 중간지지플레이트의 상부에 좌우롤링가능하게 결합되는 상부지지플레이트와, 상기 중간지지플레이트와 상기 상부지지플레이트 사이에 설치되어 상기 중간지지플레이트에 대한 상기 상부지지플레이트의 롤링각도의 고정하는 롤링각도고정유닛을 포함한다.

Description

3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치{SINGLE SUPPORT TYPE TRACK ALIGNMENT ADJUSTING APPARATUS FOR MANUFACTURING 3-DIMENSIONAL PRECAST SLAB TRACK}
본 발명은 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 입체형상의 콘크리트블럭이 철도 건설현장에서 측량된 계획선형, 즉 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)에 맞게, 또는 측량된 계획선형에 반대로 공장에서 정확하고 편리하게 사전 제작될 수 있도록 할 뿐만 아니라, 콘크리트블럭 제조를 위한 가설시에 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)의 조정이 신속용이하게 이루어질 수 있도록 한 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 궤도(軌道, track)는 레일과 그 부속품, 침목 및 도상(선로 바닥)으로 크게 구성된다. 궤도는 견고한 노반 위에 도상을 일정한 두께로 형성한 후 도상 위에 침목을 일정간격으로 부설한 다음 침목 위에 두 줄의 레일을 소정간격으로 평행하게 체결한 것으로서, 레일·침목·도상의 3가지 조건이 구비된 상태에서 노반과 함께 열차하중을 직접 지지하는 역할을 하는 도상 윗부분을 총칭하는 용어이다.
또한, 궤광(track skeleton)이라 함은 레일·침목·도상의 조건이 구비된 상태에서 침목과 레일이 상호 체결된 사다리 모양을 한 것을 말한다. 이러한 궤광의 시공방법은 선로를 부설하거나 궤도를 갱신할 때에 도상 위에 침목을 깔고, 그 침목 위에 레일을 체결하는 것이 종래에 주로 이용되었으나, 최근에는 공사의 편의와 공사 기간의 단축 등, 효율적 공사를 시행하기 위하여 공장에서 사전에 조립되어진 궤광을 도상에 부설하는 공법을 많이 사용하고 있다.
한편, 직결궤도(直結軌道, solid bed track)는 재래형 궤도구조에서 특정 구성요소를 생략하여 레일을 궤도지지체에 직접적으로 결합시킨 궤도로서, 무도상 궤도나 무침목 궤도를 포함한다.
궤도의 구성 중 도상은 자갈도상과 콘크리트도상으로 구분되며, 콘크리트도상은 침목매입식 콘크리트도상, 직결식 콘크리트도상 및 플로팅 슬래브(FLOATING SLAB)도상으로 구분된다.
이러한 콘크리트도상은 통상 현장에서 콘크리트를 타설하여 도상을 형성하는 공정에 의하고 있는데, 궤도를 이루는 노선의 선형은 많은 종곡선과 평면곡선의 변화를 이루면서 복잡하게 구성된다.
따라서, 직선과 평탄의 원칙으로 노선을 설계하는 것이 설계의 원칙이지만, 철도의 선형은 그 특성상 많은 곡선과 구배를 설정하지 않을 수 없게 되는 것이 현실적인 과제이다.
그리고, 직선 선로의 경우라면 양측 레일의 높이가 같게 되지만, 곡선 선로의 경우에는 열차의 주행시 열차의 주행에 의한 원심력과 열차의 무게로 인한 중력의 합이 궤간 중심에 오도록 하기 위하여 양 레일 간의 높이차(cant)에 의한 기울기를 가져야 하기 때문에 차량의 곡선 주행 시의 안정성을 위해서는 궤광의 설치 정밀도가 매우 중요하게 요구되는 것이다.
종래와 같이 곡선로에서 연속적으로 곡률이 변하는 완화 곡선구간을 작업자가 수작업으로 시공하게 되면 그 정밀도가 매우 떨어지기 때문에, 실질적으로 직선로와 곡선로를 연결하는 완화곡선구간의 횡방향 및 종방향 구배(선형적으로 변화함)를 정확하게 맞추는 것이 현실적으로 불가능한 문제점이 있었다.
즉, 곡선로와 직선로를 연결하는 완화곡선구간은 선형적으로 변화하는 3차원 곡률로 이루어지기 때문에 여기에 맞춰 배근 설치 및 콘크리트도상 성형을 정확하게 하는 것이 불가능하기 때문에, 콘크리트도상의 시공 정밀도가 저하될 수밖에 없는 문제점이 있다.
또한, 직결식 콘크리트도상을 형성함에 있어서, 콘크리트 직결도상은 콘크리트와 직결도상 체결장치로 구성되는데, 콘크리트도상에 있어서 선형은 계획노선의 선형과 정밀하게 일치하여야 하고, 특히, 콘크리트도상의 횡방향, 종방향 경사가 정확하게 설치되어야 한다. 또한, 콘크리트와 직결도상체결장치의 충분한 체결력과 밀착성이 확보되어야 열차주행의 안정성과 콘크리트도상의 안정성이 확보되게 된다.
이와 같이, 직결식 콘크리트도상은 콘크리트와 직결도상 체결장치 간에 충분한 체결력과 진동흡수를 할 수 있도록 설계되어야 하는 것이나, 통상의 시공방법과 같이, 직결도상체결장치를 먼저 매달고 콘크리트를 나중에 타설하는 방식(TOP-DOWN 방식)으로 시공되는 경우에는, 직결도상체결장치와 콘크리트도상 접착면의 건조수축에 의한 콘크리트 침하, 콘크리트 타설시 채움 불량 등에 의한 밀착성 불량, 직결도상체결장치와 콘크리트도상 접착면 사이의 콘크리트 타설시 발생하는 공극발생 등의 문제를 발생하여 이에 따른 궤도구조 안전성 저하의 문제가 야기되고 있다.
또한, TOP-DOWN 방식의 경우, 시공이 완료되면 다시 직결도상체결장치를 해체하여 밀착성 검사를 한 후에 밀착성 불량 개소에 대해서 보수를 실시해야 하므로 비용이 상당히 증가하는 단점이 있었다.
또한, 종래 현장에서 콘크리트도상을 시공하던 방법의 경우, 현장까지 콘크리트가 운반되어야 하므로 콘크리트의 특성상 묽은 콘크리트, 즉 슬럼프가 높은 콘크리트가 적용되었다. 특히, 대부분의 직결식 콘크리트도상은 터널 또는 지하구간에 설치되는데, 지하구간에서는 압송관부설로 콘크리트 포터블을 이용해 콘크리트를 공급해야 하고, 고가구간에서는 펌프카를 이용하여 콘크리트를 공급해야 하기 때문에, 묽은 콘크리트를 사용할 수밖에 없는 실정이다. 이처럼, 현장 타설시 묽은 콘크리트가 사용되어야 하기 때문에, 묽은 콘크리트의 단점인 콘크리트 블리딩에 의한 균열, 건조수축에 의한 균열 등의 문제가 발생하였고, 또한 횡단선형(캔트; cant) 설정시 묽은 콘크리트가 중력방향으로 이동됨에 따라 도상단면오차도 빈번히 발생하였다.
이와 같은 문제점이 해소될 수 있도록 슬럼프가 낮은 콘크리트를 사용하여 콘크리트도상을 시공할 수 있는 방안이 요구된다.
또한 최근에는 철도기술의 발달에 따라 철도차량의 발전과 시스템의 발전으로 인해 차륜이 철제바퀴에서 고무바퀴를 이용하는 고무차륜 AGT가 부산 반송선 4호선에 첫선을 보였으며 의정부 경전철도 고무차륜 AGT로 시공되었으며 향후 시공될 수도권에서도 신림선, 동북선 등이 고무바퀴 AGT를 채택하고 있다.
고무차륜 AGT는 자동차와 같이 바퀴를 고무타이어를 사용하기 때문에 소음과 진동이 적으며, 승차감이 우수하며 차량과 주행로(콘크리트 포장된 AGT 전용도로)의 마찰력으로 정위치 정차가 가능하므로 무인운전 시스템을 도입하고 있다.
종래 공장에서 제작한 후 현장에서 조립하여 도상을 형성하는 공장제작 슬래브도상이 적용되고는 있으며, 이에 관한 특허문헌으로는 대한민국 등록특허 제0721609호 및 제0657623호, 공개특허 제2009-0073530호 및 제2009-0072213호 등이 있다.
하지만, 종래 슬래브도상은 직육면체의 균일한 형상을 갖는 블럭만을 생산하여 시공하였기 때문에, 예컨대 곡선로와 같은 곳에서는 변화하는 3차원 입체형상의 도상을 형성하는데 어려움이 많았으며, 블럭간의 연결부위의 정밀도를 보장할 수 없는 문제점이 있는데, 이에 대해 도 1a 내지 도 1d를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다:
우선, 도 1a에 도시된 바와 같이 종래 직육면체 형상의 프리캐스트블럭(100)으로는 횡단경사(캔트) 설정이 불가능하다. 즉, 직육면체 형상이기 때문에 각 프리캐스트블럭(100) 사이의 횡단경사량이 불연속적으로 나타나게 되고, 도 1b에 도시되는 바와 같이 각 블럭이 노반으로부터 이격되는 거리(x)도 불균일해진다. 이에 따라, 몰탈 등으로 노반면과 프리캐스트블럭을 연결하고자 할 때 불균일한 이격거리로 인해 채움량이 증가하고 현장 설치시 어려움이 따르게 된다.
그리고 도 1c에 도시된 바와 같이 평면 곡선구간을 형성하고자 할 경우에는, 프리캐스트블럭(100)이 직사각형의 평면으로 이루어지기 때문에 프리캐스트블럭으로 연결시 계획선형과 블럭선형이 달라서 선형 불일치의 문제가 발생하고 프리캐스트블럭 간에 틈(101)이 발생하여 별도로 틈을 채우는 작업이 필요하게 된다. 특히, 이러한 프리캐스트블럭 상에 동일한 간격으로 직결도상체결장치(도시되지 않음)를 설치하면 평면 곡선상에서 궤도 부설이 불가능해진다. 요컨대, 종래 프리캐스트블럭으로는 평면 곡선에서 완화곡선구간의 변화하는 곡선반경의 설정이 불가능하다.
또한, 도 1d에 도시된 바와 같이 종래 프리캐스트블럭(100)을 사용하는 경우에는 종곡선 노반상에서 블럭 상호 간에 틈이 발생할 뿐만 아니라 노반과의 이격거리도 불균일해진다. 직육면체 형상의 종래 블럭으로는 종곡선 구간에서 변화하는 종곡선 반경에 맞춰 시공하는 것은 불가능하다.
이처럼, 종래 프리캐스트블럭(100)은 평면선형, 종단선형과 선형일치를 이룰 수 없고 별도로 틈을 채우는 작업이 필요하게 되며 노반면으로부터의 이격거리가 불균일해져 몰탈 채움량이 증가하는 등의 문제점이 있다.
또한, 종래 현장에서 시공하던 방법의 경우에는 침목을 우선 형성하고 매달아놓은 상태에서 콘크리트를 타설하여 도상을 형성하게 되는데, 콘크리트로 이루어지는 침목 및 도상 사이에 콘크리트가 조밀하게 충전되지 못하여 밀착성 불량이 발생하고 그에 따라 침목과 도상 사이에 공극이 발생하게 되어, 이에 따른 궤도구조 안전성이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
이러한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인이 출원하여 등록받은 바 있는 등록특허 제10-111444호(2012.02.02. 등록)에는 현장에서 요구되는 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)을 가지는 콘크리트블럭을 공장에서 사전에 제조할 수 있도록 하는 "3차원 입체형상을 갖는 콘크리트블럭 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 콘크리트블럭을 이용한 콘크리트 궤도 부설방법"이 공개되는데, 이 등록특허의 경우에도 도 2에 도시되는 바와 같이 임시레일조립대(200a 및 200b)와 같은 구조물들을 현장에서 측량한 계획선형에 맞게 일일이 가설을 해야하므로 가설 시간 및 경비가 많이 소요되는 문제가 있었다.
즉, 현장에서 요구되는 다양한 형태와 크기 그리고 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트) 정도에 대응하여 거푸집을 일일이 제작해야 하며, 이러한 거푸집을 가설하기 위한 임시 레일조립대를 현장에서 측량한 계획선형 대로 매번 가설 및 철거를 반복적으로 수행해야 하므로 그 시간 및 비용이 많이 소요되는 문제가 있었으며, 3차원 입체형상을 갖는 콘크리트블럭을 신속하고 연속적으로 생산하는데 한계가 있었다.
본 발명의 목적은, 현장에서 콘크리트블럭을 조립하는 경우에 별도로 선형을 맞출 필요가 없을 뿐만 아니라 서로 연결되는 콘크리트블럭 사이에 틈이 발생하지 않게 되어 별도의 틈을 채우는 작업이 필요없도록, 3차원 입체형상의 콘크리트블럭이 철도 건설현장에서 측량된 계획선형, 즉 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)에 맞게, 또는 측량된 계획선형에 반대로 공장에서 정확하고 편리하게 사전 제작될 수 있도록 한 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 레일이 고정되는 상부지지플레이트에 다양한 자유도가 부여됨에 따라 콘크리트블럭 제조를 위한 가설시에 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)의 조정이 신속용이하게 이루어질 수 있도록 한 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치를 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 철도 궤도를 형성하는 3차원 입체형상의 콘크리트블럭을 제조하기 위한 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 있어서, 바닥면에 가설되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 상부에 좌우이동가능하게 설치되는 이동프레임과, 상기 베이스플레이트와 상기 이동프레임 사이에 설치되는 좌우이동유닛과, 상기 이동프레임의 상부에 좌우회전가능하게 설치되고 내부에는 수직나사봉이 회전가능하게 설치되는 외측고정지주통과, 상기 이동프레임과 상기 외측고정지주통 사이에 설치되는 좌우회전유닛과, 상기 외측고정지주통 내에 상하이동가능하게 결합되고 내부에는 상기 외측고정지주통의 수직나사봉에 나사결합되는 너트부가 구비되며 상단에는 중간지지플레이트가 구비되는 내측이동지주통과, 상기 외측고정지주통과 상기 내측이동지주통 사이에 설치되는 상하이동유닛과, 상기 내측이동지주통의 중간지지플레이트의 상부에 좌우롤링가능하게 결합되는 상부지지플레이트와, 상기 중간지지플레이트와 상기 상부지지플레이트 사이에 설치되어 상기 중간지지플레이트에 대한 상기 상부지지플레이트의 롤링각도의 고정하는 롤링각도고정유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치를 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 상부지지플레이트 상에는 계획선형에 맞는 거푸집을 설치하기 위한 내측임시레일 또는 상기 거푸집 내에 콘크리트를 타설한 이후 피니셔, 평삭기 및 연마기 중 하나인 후가공장비가 주행하기 위한 외측임시레일이 레일고정구에 의해 고정된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 좌우이동유닛은, 상기 베이스플레이트의 상부 중앙에 회전가능하게 설치되며 일측단부에 핸들이 구비되는 수평리드스크류와, 상기 이동프레임의 바닥면 중앙에 고정되고 상기 수평리드스크류에 나사결합되는 너트브래킷과, 상기 베이스플레이트의 상부 양측에 설치되는 가이드레일과, 상기 이동프레임의 바닥면 양측에 고정되고 상기 가이드레일에 슬라이딩가능하게 결합되는 가이드블럭을 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 좌우회전유닛은, 상기 이동프레임의 상부에 회전가능하게 설치되고 일측단부에는 핸들이 구비되는 제 1 회전축과, 상기 제 1 회전축의 중앙에 구비되는 제 1 웜기어와, 상기 외측고정지주통의 하부에 일체로 구비되고 상기 제 1 웜기어에 맞물려 회전구동되는 제 1 수평웜휠을 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 상하이동유닛은, 상기 외측고정지주통에 회전가능하게 설치되고 일측단부에는 핸들이 구비되는 제 2 회전축과, 상기 제 2 회전축의 중앙에 구비되는 제 2 웜기어와, 상기 내측이동지주통의 수직나사봉의 하측에 일체로 구비되고 상기 제 2 웜기어에 맞물려 회전구동되는 제 2 수평웜휠을 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 외측고정지주통의 수직나사봉의 상단에는 상기 너트부의 이탈을 방지하는 스토퍼플레이트가 결합된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 내측이동지주통의 중간지지플레이트는 상기 외측고정지주통의 외측으로 연장되어 상기 외측고정지주통의 상단에 지지됨에 따라 상기 내측이동지주통의 하향이동한계를 설정한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 외측고정지주통의 횡단면은 정사각형이고, 상기 내측이동지주통의 횡단면은 원형이다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 외측고정지주통의 내벽에는 상기 내측이동지주통의 외벽에 접하는 선형라이너가 상하방향으로 설치된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 내측이동지주통의 중간지지플레이트의 상부에는 고정축이 구비되고 상기 상부지지플레이트의 하부에는 상기 고정축에 좌우롤링가능하게 결합되는 롤링블럭이 결합된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 롤링각도고정유닛은 상기 상부지지플레이트의 일측에 회전가능하게 구비되는 회전블럭과, 상기 중간지지플레이트의 일측에 회전가능하게 구비되는 회전형 너트블럭과, 상측은 상기 회전블럭에 자유회전가능하게 결합되고 하측은 상기 회전형 너트블럭을 관통하여 나사결합되며 상단에는 핸들이 구비되는 수직리드스크류를 포함한다.
본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의하면, 3차원 입체형상의 콘크리트블럭이 철도 건설현장에서 측량된 계획선형, 즉 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)에 맞게, 또는 측량된 계획선향에 반대되게 공장에서 정확하고 편리하게 사전 제작될 수 있어, 현장에서 콘크리트블럭을 조립하는 경우에 별도로 선형을 맞출 필요가 없을 뿐만 아니라 서로 연결되는 콘크리트블럭 사이에 틈이 발생하지 않게 되어 별도의 틈을 채우는 작업이 필요없게 되는 탁월한 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의하면, 레일이 고정되는 상부지지플레이트에 다양한 자유도가 부여되고 좌우이동유닛, 좌우회전유닛, 상하이동유닛 및 롤링각도고정유닛의 조정을 통해 계획선형, 즉 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)에 맞게 상부지지플레이트를 조절하면 되므로, 콘크리트블럭 제조를 위한 가설시에 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)의 조정이 신속용이하게 이루어질 수 있는 탁월한 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의하면, 좌우이동유닛, 좌우회전유닛, 상하이동유닛 및 롤링각도고정유닛의 조정을 통해 계획선형, 즉 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)에 맞게 상부지지플레이트를 조절한 후, 이 상부지지플레이트 상에 계획선형에 맞는 거푸집을 설치하기 위한 내측임시레일 또는 상기 거푸집 내에 콘크리트를 타설한 이후 피니셔, 평삭기 및 연마기 중 하나인 후가공장비가 주행하기 위한 외측임시레일을 레일고정구로 고정한 다음, 콘크리트를 타설하고 양생 후 피니셔, 평삭기 및 연마기로 후가공하기만 하면, 철도 건설현장에서 측량된 계획선형에 상응하는 3차원 입체형상의 콘크리트블럭이 공장에서 사전에 신속용이하게 제조될 수 있는 탁월한 효과가 있다.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 직육면체 형상의 프리캐스트블럭을 이용한 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조방법을 나타내는 도면.
도 2는 종래의 3차원 입체형상의 콘크리트블럭의 제조장치의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치의 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 있어서, 좌우이동유닛의 상세구조도.
도 6은 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 있어서, 좌우회전유닛의 상세구조도.
도 7은 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 있어서, 상하이동유닛의 구조 및 작동 설명도.
도 8은 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 있어서, 롤링각도고정유닛의 작동도.
도 9 내지 11은 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치의 사용상태도.
도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치의 또 다른 사용상태도.
도 15a는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의해 제조되고 일반철도, 고속철도, 지하철 등에 적용되는 분리형 콘크리트블럭의 사시도.
도 15b는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의해 제조되고 일반철도, 고속철도, 지하철의 평면곡선반경과 횡단선형(캔트)을 가지는 3차원 입체형상의 분리형 콘크리트블럭의 사시도.
도 15c는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의해 제조되고 일반철도, 고속철도, 지하철 등에 적용되는 일체형 콘크리트블럭의 사시도.
도 15d는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의해 제조되고 일반철도, 고속철도, 지하철의 평면곡선반경과 횡단선형(캔트)을 가지는 3차원 입체형상의 일체형 콘크리트블럭의 사시도.
도 15e는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의해 제조되고 일반철도, 고속철도, 지하철 매립형 레일 궤도에 적용되는 매립형궤도 일체형 콘크리트블럭의 사시도.
도 15f는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의해 제조되고 일반철도, 고속철도, 지하철 매립형 레일 궤도에 적용되는 3차원 입체형상의 평면곡선반경과 횡단선형(캔트)을 가지는 매립형궤도 일체형 콘크리트블럭의 사시도.
도 15g는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의해 제조되고 일반철도, 고속철도, 지하철 매립형 레일 궤도에 적용되는 매립형궤도 분리형 콘크리트블럭의 사시도.
도 15h는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의해 제조되고 일반철도, 고속철도, 지하철 매립형 레일 궤도에 적용되는 평면곡선반경과 횡단선형(캔트)을 가지는 매립형궤도 분리형 콘크리트블럭의 사시도.
도 15i는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의해 제조되고 고무차륜 AGT 적용되는 분리형 콘크리트블럭의 사시도.
도 15j는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의해 제조되고 고무차륜 AGT 적용되는 평면곡선반경과 횡단선형(캔트)을 가지는 3차원 입체형상의 분리형 콘크리트블럭의 사시도.
도 15k는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의해 제조되고 고무차륜 AGT 적용되는 일체형 콘크리트블럭의 사시도.
도 15l은 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 의해 제조되고 고무차륜 AGT 적용되는 평면곡선반경과 횡단선형(캔트)을 가지는 3차원 입체형상의 일체형 콘크리트블럭의 사시도.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치(1)는, 일반철도, 고속철도, 지하철 및 고무차륜AGT경량전철 철도궤도 건설현장에서 측량된 계획선형, 즉 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)에 맞게, 또는 측량된 계획선형에 반대로 3차원 입체형상의 콘크리트블럭이 공장에서 정확하고 편리하게 사전 제작될 수 있도록, 거푸집을 설치하기 위한 내측임시레일 또는 거푸집 내에 콘크리트를 타설한 이후 피니셔, 평삭기 및 연마기 중 하나인 후가공장비가 주행하면서 평면곡선반경, 횡단경사량, 종곡선 등을 가공하기 위한 외측임시레일을 지지하기 위한 지지대를 형성하는 것으로, 도 3 내지 도 15l에 도시되는 바와 같이, 바닥면에 가설되는 베이스플레이트(10)와, 베이스플레이트(10)의 상부에 좌우이동가능하게 설치되는 이동프레임(20)과, 베이스플레이트(10)와 이동프레임(20) 사이에 설치되는 좌우이동유닛(30)과, 이동프레임(20)의 상부에 좌우회전가능하게 설치되고 내부에는 수직나사봉(41)이 회전가능하게 설치되는 외측고정지주통(40)과, 이동프레임(20)과 외측고정지주통(40) 사이에 설치되는 좌우회전유닛(50)과, 외측고정지주통(40) 내에 상하이동가능하게 결합되고 내부에는 외측고정지주통(40)의 수직나사봉(41)에 나사결합되는 너트부(61)가 구비되며 상단에는 중간지지플레이트(63)가 구비되는 내측이동지주통(60)과, 외측고정지주통(40)과 내측이동지주통(60) 사이에 설치되는 상하이동유닛(70)과, 내측이동지주통(60)의 중간지지플레이트(63)의 상부에 좌우롤링가능하게 결합되는 상부지지플레이트(80)와, 중간지지플레이트(63)와 상부지지플레이트(80) 사이에 설치되어 중간지지플레이트(63)에 대한 상부지지플레이트(80)의 롤링각도의 고정하는 롤링각도고정유닛(90)을 포함한다.
여기서, 베이스플레이트(10)는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치(1)로 하여금 예를 들어 공장 등의 바닥면에 직립되게 설치되도록 하는 일종의 지지판의 역할을 하며 차후에 설명될 이동프레임(20)에 대한 고정기초를 형성하는 역할을 한다.
전술한 베이스플레이트(10)의 상부에는 이동프레임(20)이 설치되는데, 이 이동프레임(20)은 바닥면에 면접되는 베이스플레이트(10)에 대해 레일이 고정될 상부지지플레이트(80)가 좌우이동될 수 있도록 자유도를 제공하는 것으로, 베이스플레이트(10)에 대해 좌우이동가능하게 설치된다.
전술한 베이스플레이트(10)와 이동프레임(20) 사이에는 좌우이동유닛(30)이 설치되는데, 이 좌우이동유닛(30)은 베이스플레이트(10)에 대한 이동프레임(20)의 좌우이동을 가능하게 하는 것으로, 도 5에 도시되는 바와 같이, 베이스플레이트(10)의 상부 중앙에 회전가능하게 설치되며 일측단부에 핸들(32)이 구비되는 수평리드스크류(31)와, 이동프레임(20)의 바닥면 중앙에 고정되고 수평리드스크류(31)에 나사결합되는 너트브래킷(33)과, 베이스플레이트(10)의 상부 양측에 설치되는 가이드레일(35)과, 이동프레임(20)의 바닥면 양측에 고정되고 가이드레일(35)에 슬라이딩가능하게 결합되는 가이드블럭(37)을 포함하는 것이 바람직하다. 또한 베이스플레이트(10) 상에는 수평리드스크류(31)를 회전가능하게 지지고정하는 지지블럭(31a)이 구비되고 수평리드스크류(31)의 외주면에 밀착되어 수평리드스크류(31)의 임의회전을 방지하는 회전록킹수단(도시되지 않음)이 구비되는 것이 바람직하다.
전술한 구조의 좌우이동유닛(30)의 경우에는 작업자가 핸들(32)을 회전시킴에 따라 핸들(32)에 일체로 형성된 수평리드스크류(31)가 회전되고, 수평리드스크류(31)의 회전에 따라 이동프레임(20)의 바닥면에 고정된 너트브래킷(33)이 수평리드스크류(31)를 타고 좌우방향으로 이동되고, 이로 인해 너트브래킷(33)에 일체로 형성된 이동프레임(20)이 베이스플레이트(10)에 대해 좌우로 이동된다.
이 때 베이스플레이트(10)에 대한 이동프레임(20)의 좌우이동은 베이스플레이트(10)에 고정되는 가이드레일(35)과 이동프레임(20)에 고정되는 가이드블럭(37)에 의해 안내되고 베이스플레이트(10)에 대한 이동프레임(20)의 좌우이동방향은 수평리드스크류(31)의 회전방향을 결정하는 핸들(32)의 방향에 의해 정해진다.
전술한 이동프레임(20)의 상부에는 외측고정지주통(40)이 설치되는데, 이 외측고정지주통(40)은 바닥면에 면접되는 베이스플레이트(10)에 대해 레일이 고정될 상부지지플레이트(80)가 좌우회전될 수 있도록 자유도를 제공함과 동시에 내측이동지주통(60)의 상하이동을 안내하는 것으로, 이동프레임(20)에 대해 좌우회전가능하게 설치되고, 내부 중앙에는 내측이동지주통(60)의 상하이동을 안내하기 위한 수직나사봉(41)이 회전가능하게 설치된다.
전술한 이동프레임(20)과 외측고정지주통(40) 사이에는 좌우회전유닛(50)이 설치되는데, 이 좌우회전유닛(50)은 이동프레임(20)에 대한 외측고정지주통(40)의 좌우회전을 가능하게 하는 것으로, 도 6에 도시되는 바와 같이, 이동프레임(20)의 상부에 회전가능하게 설치되고 일측단부에는 핸들(52)이 구비되는 제 1 회전축(51)과, 제 1 회전축(51)의 중앙에 구비되는 제 1 웜기어(53)와, 외측고정지주통(40)의 하부에 일체로 구비되고 제 1 웜기어(53)에 맞물려 회전구동되는 제 1 수평웜휠(55)을 포함한다. 또한 이동프레임(20) 상에는 제 1 회전축(51)을 회전가능하게 지지고정하는 지지블럭(51a)이 구비되고 제 1 회전축(51)의 외주면에 밀착되어 제 1 회전축(51)의 임의회전을 방지하는 회전록킹수단(도시되지 않음)가 구비되는 것이 바람직하다.
전술한 구조의 좌우회전유닛(50)의 경우에는 작업자가 핸들(52)을 회전시킴에 따라 핸들(52)에 일체로 형성된 제 1 회전축(51)이 회전되고, 제 1 회전축(51)의 회전에 따라 제 1 회전축(51)에 일체로 형성된 제 1 웜기어(53)가 회전되고, 제 1 웜기어(53)의 회전에 따라 제 1 수평웜휠(55)이 좌우회전되면서 제 1 수평웜휠(55)의 상부에 일체로 구비된 외측고정지주통(40)이 이동프레임(20)에 대해 좌우로 회전된다.
이 때 이동프레임(20)에 대한 외측고정지주통(40)의 좌우회전방향은 제 1 회전축(51)의 회전방향을 결정하는 핸들(52)의 방향에 의해 정해진다.
전술한 외측고정지주통(40) 내에는 내측이동지주통(60)이 설치되는데, 이 내측이동지주통(60)은 바닥면에 면접되는 베이스플레이트(10)에 대해 레일이 고정될 상부지지플레이트(80)가 상하이동될 수 있도록 자유도를 제공하는 것으로, 외측고정지주통(40)에 대해 상하이동가능하게 설치된다.
내측이동지주통(60)의 내부에는 너트부(61)가 구비되는데, 이 너트부(61)는 외측고정지주통(40)에 대해 내측이동지주통(60)이 상하이동될 수 있도록 외측고정지주통(40)의 수직나사봉(41)에 나사결합되어 차후에 설명될 상하이동유닛(70)이 조작에 따른 수직나사봉(41)의 회전에 따라 수직나사봉(41)을 타고 상하이동된다.
또한 내측이동지주통(60)의 상단에는 중간지지플레이트(63)가 구비되는데, 이 중간지지플레이트(63)는 상부지지플레이트(90)의 좌우롤링을 위한 고정지지면을 형성함과 동시에 외측고정지주통(40)에 대한 내측이동지주통(60)의 하향이동한계를 설정하는 것으로, 외측고정지주통(40)의 상단에 지지가능하도록 외측고정지주통(40)의 외측으로 연장된다.
또한 외측고정지주통(40)의 수직나사봉(41)의 상단에는 너트부(61)의 이탈을 방지하여 외측고정지주통(40)에 대한 내측이동지주통(60)의 상향이동한계를 설정하는 스토퍼플레이트(41a)가 결합되는 것이 바람직하다.
전술한 외측고정지주통(40)과 내측이동지주통(60) 사이에는 상하이동유닛(70)이 설치되는데, 이 상하이동유닛(70)은 외측고정지주통(40)에 대한 내측이동지주통(60)의 상하이동을 가능하게 하는 것으로, 도 7 및 도 8에 도시되는 바와 같이, 외측고정지주통(40)에 회전가능하게 설치되고 일측단부에는 핸들(72)이 구비되는 제 2 회전축(71)과, 제 2 회전축(71)의 중앙에 구비되는 제 2 웜기어(73)와, 내측이동지주통(60)의 수직나사봉(61)의 하측에 일체로 구비되고 제 2 웜기어(73)에 맞물려 회전구동되는 제 2 수평웜휠(75)을 포함하는 것이 바람직하다. 또한 외측고정지주통(40)에는 제 2 회전축(71)를 회전가능하게 지지고정하는 지지블럭(상세히 도시되지 않음)이 구비되고 제 2 회전축(71)의 외주면에 밀착되어 제 2 회전축(71)의 임의회전을 방지하는 회전록킹수단(상세히 도시되지 않음)이 구비되는 것이 바람직하다.
전술한 구조의 상하이동유닛(50)의 경우에는 작업자가 핸들(72)을 회전시킴에 따라 핸들(72)에 일체로 형성된 제 2 회전축(71)이 회전되고, 제 7 회전축(71)의 회전에 따라 제 2 회전축(71)에 일체로 형성된 제 2 웜기어(73)가 회전되고, 제 2 웜기어(73)의 회전에 따라 수직나사봉(61)의 하측에 일체로 구비된 제 2 수평웜휠(55)이 회전되면서 수직나사봉(61)도 함께 회전하게 되고, 수직나사봉(61)의 회전에 의해 내측이동지주통(60) 내에 일체로 형성된 너트부(61)가 수직나사봉(61)을 따라 상하이동되면서 내측이동지주통(60)이 외측고정지주통(40)에 대해 상하로 이동된다. 이 때 외측고정지주통(40)에 대한 내측이동지주통(60)의 상하이동방향은 제 2 회전축(71)의 회전방향을 결정하는 핸들(72)의 방향에 의해 정해진다.
또한 내측이동지주통(60)이 외측고정지주통(40)에 최대로 하향이동될 경우에는 중간지지플레이트(63)가 외측고정지주통(40)의 상단에 지지되어 내측이동지주통(60)의 상하이동에 대한 하단스토퍼로 작용하게 되고, 내측이동지주통(60)이 외측고정지주통(40)에 최대로 상향이동될 경우에는 수직나사봉(41)의 상단에 구비된 스토퍼플레이트(41a)에 너트부(61)가 맞닿게 되어 스토퍼플레이트(41a)가 내측이동지주통(60)의 상하이동에 대한 상단스토퍼로 작용하게 된다.
또한 외측고정지주통(40)의 내부에 상하이동가능하게 결합되는 내측이동지주통(60)의 횡단면은 원형인 것이 바람직하고, 외측고정지주통(40)의 내벽에는 내측이동지주통(60)의 외벽에 접하여 내측이동지주통(60)의 좌우회전을 방지함과 동시에 상하이동을 안내하는 선형라이너(43)가 상하방향으로 다수개가 설치되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라서는 내측이동지주통(60)의 외주면에 선형라이너(43)와 맞물려지는 가이드홈이 길이방향으로 형성될 수 있다.
전술한 내측이동지주통(60)의 중간지지플레이트(63)의 상부에는 상부지지플레이트(80)가 좌우롤링가능하게 결합되는데, 이 상부지지플레이트(80)는 계획선형에 맞는 거푸집을 설치하기 위한 내측임시레일 또는 상기 거푸집 내에 콘크리트를 타설한 이후 피니셔, 평삭기 및 연마기 중 하나인 후가공장비가 주행하기 위한 외측임시레일이 고정되는 레일고정판에 해당하는 것으로, 그 상부에는 레일을 고정하기 위한 레일고정구(83)가 구비된다.
중간지지플레이트(63)에 대한 상부지지플레이트(80)의 좌우롤링을 위해, 중간지지플레이트(63)의 상부에는 고정축(65)이 구비되고 상부지지플레이트(80)의 하부에는 고정축(65)에 좌우롤링가능하게 결합되는 롤링블럭(81)이 결합되는 것이 바람직하다..
또한 전술한 중간지지플레이트(63)와 상부지지플레이트(80) 사이에는 롤링각도고정유닛(90)이 설치되는데, 이 롤링각도고정유닛(90)은 중간지지플레이트(63)에 대한 상부지지플레이트(80)의 롤링을 가능하게 함과 동시에 그 롤링각도를 유지시키는 역할을 하는 것으로, 다양한 구조로 형성될 수도 있지만, 도 8에 도시되는 바와 같이 상부지지플레이트(63)의 일측에 회전가능하게 구비되는 회전블럭(91)과, 중간지지플레이트(63)의 일측에 회전가능하게 구비되는 회전형 너트블럭(93)과, 상측은 회전블럭(91)에 자유회전가능하게 결합되고 하측은 회전형 너트블럭(93)을 관통하여 나사결합되며 상단에는 핸들(97)이 구비되는 수직리드스크류(95)를 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 구조를 가지는 롤링각도고정유닛(90)는 핸들(97)을 이용하여 수직리드스크류(95)를 회전시킴으로써 회전형 너트블럭(93)이 수직리드스크류(95)를 따라 이동되면서 중간지지플레이트(63)에 대한 상부지지플레이트(80)의 롤링을 가능하게 함과 동시에 그 롤링각도를 유지시키게 된다.
전술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치(1)를 이용한 3차원 입체형상의 콘크리트블럭 제조과정을 설명하면 다음과 같다:
콘크리트블럭의 제조에 앞서 철도 궤도가 설치되어야 하는 현장의 계획선형을 측정하여야 한다. 즉, 궤도가 형성되어야 하는 지형과, 특히 현장에서 레일이 형성되는 지형의 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)을 고려하여 계획선형을 정한다. 통상 광파기 등을 이용하여 궤도 및 레일이 형성되어야 하는 위치 정보를 측정하고 시공되어야 하는 레일의 설계조건에 따라 레일의 계획선형을 정한다. 이 때 일반철도, 고속철도, 지하철은 계획선형과 반대로 선형을 설정하고, 고무차륜 AGT의 경우에는 계획선형과 동일하게 선형을 설정한다.
그 다음에, 일반철도, 고속철도 또는 지하철용 3차원 입체 콘크리트블럭(3)을 제조하는 경우에는 도 9 내지 도 11에 도시되는 바와 같이 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치(1) 2개를 1조로 다수개를 배열하고 계획선형과 반대되게 선형을 설정하고 이 선형이 설정된 레일 위에 거푸집을 설치한다. 계획선형과 반대되게 선형을 설정하는 이유는 체결구를 설치하기 위한 매립전을 사전에 매립하여 매끈하고 평탄한 상면을 얻기 위함이다. 고무차륜 경량전철 AGT용 3차원 입체 콘크리트블럭(5)을 제조하는 경우에는 도 12 내지 도 14에 도시되는 바와 같이 4개 1조로 다수개를 배열하여 중앙에 계획선형에 맞는 거푸집을 설치하기 위한 내측임시레일을 설치하고 그 외측에 거푸집 내에 콘크리트를 타설한 이후 피니셔, 평삭기 및 연마기 중 하나인 후가공장비가 주행하기 위한 외측임시레일을 설치한다.
이 때 곡선궤도 즉 횡단선형과 종단선형을 모두 갖는 3차원 콘크리트블럭을 제조하기 위해서는 좌우이동유닛(30), 좌우회전유닛(50), 상하이동유닛(70) 및 롤링각도고정유닛(90)의 조정을 통해 계획선형, 즉 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)에 맞게 내측임시레일과 외측임시레일의 선형을 조절한다.
이와 같이 내측임시레일의 선형 조절이 완료되면 내측임시레일 상에 거푸집(300)을 설치하게 되는데, 통상 거푸집은 상기 내측임시레일 상에 안착되는 바닥판이 구비되고 바닥판의 양측에 내측판 및 외측판이 각각 힌지 조립되어 3차원 입체형상의 콘크리트블럭을 타설하게 된다. 특히 거푸집을 내측임시레일에 설치함에 있어서, 바닥판은 현장에서 측량한 평면선형(곡선)에 맞도록 설치된다. 또한 3차원 입체형상의 콘크리트블럭을 일정길이로 성형하기 위한 구획판이 별도 구비된다.
거푸집의 내측으로 콘크리트 타설한 후, 외측임시레일에 평면선형(곡선), 횡단경사량(캔트), 종단선형(구배) 등을 설정하고 외측임시레일을 따라 주행하는 피니셔에 의한 평탄 작업을 거치게 되는데, 이렇게 성형된 3차원 입체형상의 콘크리트블럭 바닥면은 수평면을 이루도록 성형 가능함에 따라 현장의 수평 노면에 설치가능하게 된다.
또한 거푸집을 내측임시레일에 설치하되, 바닥판이 수평으로 설치되어 그 내측으로 콘크리트 타설한 후 콘크리트블럭의 바닥면이 평면부를 이루고, 그 상측면은 현장에서 측량한 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)에 맞도록 경사지게 높이 및 경사 조절된 상기 외측임시레일을 따라 주행하는 피니셔에 의해 현장에서 측량한 계획선형, 즉 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)에 맞게 성형 가능하게 된다.
이후 3차원 입체형상의 콘크리트블럭의 상측 경사면은 상기 외측임시레일을 따라 주행하는 평삭기에 의해 황삭 가공되며, 그 후속으로 주행하는 연마기에 의해 3차원 입체형상의 콘크리트블럭은 정삭 가공되어 경사면 표면을 곱게 연마하도록 이루어질 수 있다. 이 때 매립형궤도를 형성하는 3차원 입체형상의 콘크리트블럭 패널 제작시 그 상부면에는 평삭기 또는 정삭기와 같은 후가공을 위한 피니셔에 의해 형상가공된다.
일반철도, 고속철도, 지하철에 설치되는 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(3)의 제작시에는 연마기를 사용하지 않는데, 이는 콘크리트블럭을 뒤집어서 제작한 이후 현장에서 부설할 때 똑바로 다시 뒤집어서 부설하기 때문에 별도로 평면 연마작업을 하지 않아도 되기 때문이다.
본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치(1)에 의해 제조되고 일반철도, 고속철도, 지하철 등에 적용되는 특정 평면선형(선형)과 횡단선형(캔트)을 가지는 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(3)이 도 15a 내지 15j)에 도시된다. 참고적으로 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(3)은 현장에서 요구되는 평면선형, 구배, 캔트 및 종단선형이 구비된 3차원 입체형상을 가진다.
그리고 3차원 입체형상의 콘크리트블럭은 침목과 도상이 별도로 분리형성되는 것이 아니라 일체로 형성되는 것이며, 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(3)의 상면에는 레일체결부(미도시)가 형성될 수 있고 레일체결부의 형태는 다양하게 적용될 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지는 않았으나 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(3)에 매입전이 콘크리트 타설시 매립된 상태로 3차원 입체형상의 콘크리트블럭을 제조한 경우에는, 레일체결구의 체결이 필요한 위치마다 매입전(미도시)에 의해 레일 체결 위치가 마련되기 때문에, 현장으로 운반하기 전에 공장에서 3차원 입체형상의 콘크리트블럭을 뒤집은 후 레일체결구를 사전에 장착하거나, 또는 현장으로 3차원 입체형상의 콘크리트블럭을 운반하여 설치한 후에 레일체결구를 별도의 현장 천공 작업 없이 신속하고 간편하게 장착할 수 있다.
이러한 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(3)을 이용하여 현장에서 철도 궤도를 부설하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 15a 내지 도 15d에 도시된 바와 같이, 일반철도, 고속철도, 지하철용 철도 궤도와, 도 15e 및 도 15f에 도시된 바와 같이 매립형궤도에 설치되는 일체형 3차원 입체형상의 콘크리트블럭과, 도 15g 및 도 15h에 도시된 바와 같이 매립형궤도에 설치되는 분리형 3차원 입체형상의 콘크리트블럭은 공장에서 계획 선형에 대해 거꾸로 뒤집힌 상태로 제조되고, 이러한 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(3)은 현장에서 다시 거꾸로 뒤집은 상태로 현장 노반에 부설된다.
따라서, 거푸집의 바닥판 상면에는 레일체결구(미도시) 또는 매립형 레일체결구(미도시)가 조립되기 위한 매립홈 등을 성형하기 위한 성형 부재들이 부설될 수 있으며, 매입전을 포함하여 레일체결구(미도시)가 거푸집 바닥판 상에 사전 설치된 후 콘크리트 타설을 함으로써 콘크리트블럭과 인서트 성형 방식으로 일체형으로 성형될 수 있다.
이 경우, 측량 선형에 맞게 구획별로 설치하고, 각 3차원 입체형상 콘크리트블럭(3)이 연결되도록 조립한다.
또한, 도 15i에는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치(1)에 의해 제조되고 고무차륜 AGT 적용되는 분리형 콘크리트블럭(5)의 사시도가 도시되고, 도 15j에는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치(1)에 의해 제조되고 고무차륜 AGT 적용되는 평면곡선반경과 횡단선형(캔트)을 가지는 3차원 입체형상의 분리형 콘크리트블럭(5)을 나타낸 사시도이다.
그리고, 도 15k에는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치(1)에 의해 제조되고 고무차륜 AGT 적용되는 일체형 콘크리트블럭(5)의 사시도가 도시되고, 도 15l에는 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치(1)에 의해 제조되고 3D PST 제조장치에 의해 제조된 고무차륜 AGT 적용되는 평면곡선반경과 횡단선형(캔트)을 가지는 3차원 입체형상의 일체형 콘크리트블럭(5)의 사시도가 도시된다.
이처럼 고무차륜 AGT용 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(5)은 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 공장에서 계획 선형대로 제조되고, 이러한 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(3)은 현장에서도 그대로 노반에 부설된다.
그리고, 도시되지는 않았지만, 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(5)과 노반 사이에 몰탈을 타설하는 작업만으로 양자를 신속하고 정확하게 연결할 수 있다.
한편, 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(5)의 하면은 노반의 종단선형과 대응되게 형성되므로, 현장에서는 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(5)을 노반에 안착시키고 몰탈을 이용하여 최종고정시키면 된다.
3차원 입체형상의 콘크리트블럭(5)을 설치한 후에는, 3차원 입체형상의 콘크리트블럭에 구비되는 매입전(미도시)에 체결되는 볼트(미도시)를 이용하여 레일체결구를 장착한다. 이처럼, 레일체결구 장착을 위해 별도의 천공과정이 불필요하며, 바로 레일체결구를 볼트를 이용해 장착할 수 있다.
레일체결구의 장착이 완료되면, 레일을 고정설치함으로써 철도 궤도 부설이 완료된다.
한편, 전술한 바와 같이 공장에서 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(5)을 거푸집에서 분리하고 뒤집은 후 레일체결구를 장착한 경우라면, 현장에서 레일체결구를 장착하는 공정이 제외될 수 있고, 사전에 장착된 레일체결구에 바로 레일을 고정 설치함으로써 철도 궤도 부설이 완료된다.
따라서, 전술한 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치(1)의 경우에는 3차원 입체형상의 콘크리트블럭(3, 5)이 철도 건설현장에서 측량된 계획선형, 즉 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)에 맞게, 또는 측량된 계획선형에 반대로 공장에서 정확하고 편리하게 사전 제작될 수 있어, 현장에서 콘크리트블럭을 조립하는 경우에 별도로 선형을 맞출 필요가 없을 뿐만 아니라 서로 연결되는 콘크리트블럭 사이에 틈이 발생하지 않게 되어 별도의 틈을 채우는 작업이 필요없게 된다.
또한 본 발명에 따른 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치(1)의 경우에는, 레일이 고정되는 상부지지플레이트에 다양한 자유도가 부여되고 좌우이동유닛(30), 좌우회전유닛(50), 상하이동유닛(70) 및 롤링각도고정유닛(90)의 조정을 통해 계획선형, 즉 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)에 맞게 또는 측량된 계획선형에 반대로 상부지지플레이트(80)를 조절하면 되므로, 콘크리트블럭 제조를 위한 가설시에 평면선형(선형), 종단선형(구배) 및 횡단선형(캔트)의 조정이 신속용이하게 이루어질 수 있다.
1 : 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치
3, 5 : 3차원 입체형상의 콘크리트블럭
10 : 베이스플레이트
20 : 이동프레임
30 : 좌우이동유닛
40 : 외측고정지주통
41 : 수직나사봉
50 : 좌우회전유닛
60 : 내측이동지주통
61 : 너트부
63 : 중간지지플레이트
70 : 상하이동유닛
80 : 상부지지플레이트
90 : 롤링각도고정유닛

Claims (11)

  1. 철도 궤도를 형성하는 3차원 입체형상의 콘크리트블럭을 제조하기 위한 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치에 있어서,
    바닥면에 가설되는 베이스플레이트;
    상기 베이스플레이트의 상부에 좌우이동가능하게 설치되는 이동프레임;
    상기 베이스플레이트와 상기 이동프레임 사이에 설치되는 좌우이동유닛;
    상기 이동프레임의 상부에 좌우회전가능하게 설치되고 내부에는 수직나사봉이 회전가능하게 설치되는 외측고정지주통;
    상기 이동프레임과 상기 외측고정지주통 사이에 설치되는 좌우회전유닛;
    상기 외측고정지주통 내에 상하이동가능하게 결합되고 내부에는 상기 외측고정지주통의 수직나사봉에 나사결합되는 너트부가 구비되며 상단에는 중간지지플레이트가 구비되는 내측이동지주통;
    상기 외측고정지주통과 상기 내측이동지주통 사이에 설치되는 상하이동유닛;
    상기 내측이동지주통의 중간지지플레이트의 상부에 좌우롤링가능하게 결합되는 상부지지플레이트;
    상기 중간지지플레이트와 상기 상부지지플레이트 사이에 설치되어 상기 중간지지플레이트에 대한 상기 상부지지플레이트의 롤링각도의 고정하는 롤링각도고정유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부지지플레이트 상에는 계획선형에 맞는 거푸집을 설치하기 위한 내측임시레일 또는 상기 거푸집 내에 콘크리트를 타설한 이후 피니셔, 평삭기 및 연마기 중 하나인 후가공장비가 주행하기 위한 외측임시레일이 레일고정구에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 좌우이동유닛은, 상기 베이스플레이트의 상부 중앙에 회전가능하게 설치되며 일측단부에 핸들이 구비되는 수평리드스크류와, 상기 이동프레임의 바닥면 중앙에 고정되고 상기 수평리드스크류에 나사결합되는 너트브래킷과, 상기 베이스플레이트의 상부 양측에 설치되는 가이드레일과, 상기 이동프레임의 바닥면 양측에 고정되고 상기 가이드레일에 슬라이딩가능하게 결합되는 가이드블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 좌우회전유닛은, 상기 이동프레임의 상부에 회전가능하게 설치되고 일측단부에는 핸들이 구비되는 제 1 회전축과, 상기 제 1 회전축의 중앙에 구비되는 제 1 웜기어와, 상기 외측고정지주통의 하부에 일체로 구비되고 상기 제 1 웜기어에 맞물려 회전구동되는 제 1 수평웜휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 상하이동유닛은, 상기 외측고정지주통에 회전가능하게 설치되고 일측단부에는 핸들이 구비되는 제 2 회전축과, 상기 제 2 회전축의 중앙에 구비되는 제 2 웜기어와, 상기 내측이동지주통의 수직나사봉의 하측에 일체로 구비되고 상기 제 2 웜기어에 맞물려 회전구동되는 제 2 수평웜휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 외측고정지주통의 수직나사봉의 상단에는 상기 너트부의 이탈을 방지하는 스토퍼플레이트가 결합되는 것을 특징으로 하는 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치.
  7. 청구항 1에 있어서
    상기 내측이동지주통의 중간지지플레이트는 상기 외측고정지주통의 외측으로 연장되어 상기 외측고정지주통의 상단에 지지됨에 따라 상기 내측이동지주통의 하향이동한계를 설정하는 것을 특징으로 하는 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 외측고정지주통의 횡단면은 정사각형이고, 상기 내측이동지주통의 횡단면은 원형인 것을 특징으로 하는 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 외측고정지주통의 내벽에는 상기 내측이동지주통의 외벽에 접하는 선형라이너가 상하방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 내측이동지주통의 중간지지플레이트의 상부에는 고정축이 구비되고 상기 상부지지플레이트의 하부에는 상기 고정축에 좌우롤링가능하게 결합되는 롤링블럭이 결합되는 것을 특징으로 하는 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 롤링각도고정유닛은 상기 상부지지플레이트의 일측에 회전가능하게 구비되는 회전블럭과, 상기 중간지지플레이트의 일측에 회전가능하게 구비되는 회전형 너트블럭과, 상측은 상기 회전블럭에 자유회전가능하게 결합되고 하측은 상기 회전형 너트블럭을 관통하여 나사결합되며 상단에는 핸들이 구비되는 수직리드스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프리캐스트 슬래브궤도 제조용 단독지주형 궤도선형조정장치.
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