KR101421007B1 - 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단속적으로 설치되는 침목이 없으므로, 차륜이 레일을 통과하더라도 궤도에 주기적으로 가해지는 힘이 없어져 진동의 발생이 적고, 레일 이음매를 차륜이 통과할 때 발생되는 충격과 진동 및 여타 원인에 의한 진동은 탄성재료에 의하여 높은 정도로 차단되어 주변으로 전파되지 않고, 레일의 하부 전체에 레일고정합성수지가 충전되어 이 레일고정합성수지가 진동 댐핑재로 작용하여 레일 자체의 진동이 현저히 저감되므로 구조소음의 발생이 적어 철도진동과 소음의 저감에 우수한 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널은 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널은 전체적으로 사각형상으로 이루어진 프리캐스트 콘크리트 슬래브와; 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브의 길이방향으로 일정한 폭과 깊이로 형성된 개구홈과; 상기 개구홈의 바닥에 설치되는 레일과; 상기 개구홈과 레일 사이에 충전 경화되는 레일고정합성수지의 높이가 레일 내측의 높이보다 외측의 높이가 더 높게 구성되며, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브는 전체적으로 사각형상의 프리캐스트 콘크리트 슬래브로 이루어지되, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브에는 그 양측단으로부터 내측으로 소정의 깊이로 요입되는 요입홈이 형성되고, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브에는 개구홈의 인접부분에 인양공이 형성되며, 상기 인양공에는 아이볼트가 삽입되며, 상기 아이볼트에 와이어가 설치되며, 상기 인양공의 인접부분에 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널 간의 간격을 유지하기 위해 높이조정구가 형성되며, 상기 개구홈 간을 종횡으로 가로질러 일정한 깊이로 요입되는 십자홈이 형성되며, 상기 레일에는 표면에 프라이머가 도포되며, 상기 레일의 저면과 개구홈 바닥면 간에는 연속탄성패드가 설치되고, 상기 연속탄성패드는 고무 또는 폴리우레탄으로 구성되며, 상기 연속탄성패드의 상면에는 조정패드가 설치되고, 상기 조정패드는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; high-density polyethylene)으로 구성되며, 상기 레일고정합성수지는 개구홈과 레일 사이에 충전 경화되되, 상기 레일을 기준으로 좌우측에 비대칭으로 충전 및 형성되며, 상기 레일고정합성수지 내에 파이프가 설치되며, 상기 레일고정합성수지는 액상 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 균일하게 혼합 교반하며, 상기 코르크 분말에 분산제를 사용하며, 상기 폴리우레탄 수지는 유리전이온도(Tg)가 -40℃ 이하의 무발포 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 혼합시키며, 상기 코르크 분말의 혼합 비율은 레일고정합성수지 중량의 2~5%로 구성되되, 축중이 200kN 이상이면 2~3%로 구성되고, 축중이 160kN 이하이면 4~5%로 구성되며, 상기 코르크 분말은 입도가 100㎛ 이하로 구성됨을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널은 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널은 전체적으로 사각형상으로 이루어진 프리캐스트 콘크리트 슬래브와; 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브의 길이방향으로 일정한 폭과 깊이로 형성된 개구홈과; 상기 개구홈의 바닥에 설치되는 레일과; 상기 개구홈과 레일 사이에 충전 경화되는 레일고정합성수지의 높이가 레일 내측의 높이보다 외측의 높이가 더 높게 구성되며, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브는 전체적으로 사각형상의 프리캐스트 콘크리트 슬래브로 이루어지되, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브에는 그 양측단으로부터 내측으로 소정의 깊이로 요입되는 요입홈이 형성되고, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브에는 개구홈의 인접부분에 인양공이 형성되며, 상기 인양공에는 아이볼트가 삽입되며, 상기 아이볼트에 와이어가 설치되며, 상기 인양공의 인접부분에 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널 간의 간격을 유지하기 위해 높이조정구가 형성되며, 상기 개구홈 간을 종횡으로 가로질러 일정한 깊이로 요입되는 십자홈이 형성되며, 상기 레일에는 표면에 프라이머가 도포되며, 상기 레일의 저면과 개구홈 바닥면 간에는 연속탄성패드가 설치되고, 상기 연속탄성패드는 고무 또는 폴리우레탄으로 구성되며, 상기 연속탄성패드의 상면에는 조정패드가 설치되고, 상기 조정패드는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; high-density polyethylene)으로 구성되며, 상기 레일고정합성수지는 개구홈과 레일 사이에 충전 경화되되, 상기 레일을 기준으로 좌우측에 비대칭으로 충전 및 형성되며, 상기 레일고정합성수지 내에 파이프가 설치되며, 상기 레일고정합성수지는 액상 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 균일하게 혼합 교반하며, 상기 코르크 분말에 분산제를 사용하며, 상기 폴리우레탄 수지는 유리전이온도(Tg)가 -40℃ 이하의 무발포 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 혼합시키며, 상기 코르크 분말의 혼합 비율은 레일고정합성수지 중량의 2~5%로 구성되되, 축중이 200kN 이상이면 2~3%로 구성되고, 축중이 160kN 이하이면 4~5%로 구성되며, 상기 코르크 분말은 입도가 100㎛ 이하로 구성됨을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널에 관한 것으로, 특히 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널에 레일이 설치될 개구홈을 형성하고, 상기 개구홈에 레일을 설치하고, 상기 레일과 개구홈 사이에 레일고정합성수지를 충전하여 레일에서 발생되는 진동을 차단하거나 주변의 진동이 전파되어 들어오는 것을 차단하는 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널에 관한 것이다.
통상적으로 철도 레일은 자갈 도상 또는 콘크리트 도상 위에 단속적으로 침목을 설치하고, 상기 침목 상에 고정볼트, 스프링 클립 등의 레일고정장치를 이용하여 레일을 고정하는 방식을 취하고 있다.
이 경우 중량물인 열차의 차륜이 침목 상을 순차적으로 통과하면서 침목에 일정주기로 큰 힘을 가하여 진동이 유발되고, 이 진동이 침목과 궤도를 통하여 주변지역으로 전파되어 구조물의 파손, 주변 정밀기기의 작동 방해, 구조전달음(Structure Borne Noise) 발생 등 각종 진동관련 문제를 유발한다.
그 이외에도 차륜이 레일 이음매를 통과할 때 발생하는 충격성 진동이 상기와 같은 전파경로를 통해 주변으로 전달되어 진동과 함께 소음문제를 유발한다.
그리고 레일과 침목 사이의 타격음, 레일 자체의 진동에 의한 구조소음 등이 발생하여 소음공해를 유발한다.
이러한 철도의 진동과 소음문제는 역사, 교량, 터널 등에서 더욱 심각한 문제를 야기한다.
그리고 차륜이 침목과 침목 사이를 지날 때 레일이 휘게 되고, 이에 따라 차륜과 레일 사이의 접촉이 일정하지 않아 차륜과 레일의 마모가 크다.
이와 같은 열차의 차륜 또는 레일의 마모는 그 자체로도 큰 문제가 되지만, 이로 인하여 큰 소음과 진동이 발생하는 문제가 있다.
또한, 레일이 휨에 따라 침목 상의 레일고정장치 부위에서 마찰이 발생하여 레일의 마모와 함께 소음이 발생하고, 레일고정장치에 큰 하중이 가해져서 레일고정장치가 파손되거나 풀리는 경우가 빈번하게 발생되는 문제가 있다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 단속적으로 설치되는 침목이 없으므로, 차륜이 레일을 통과하더라도 궤도에 주기적으로 가해지는 힘이 없어져 진동의 발생이 적고, 레일 이음매를 차륜이 통과할 때 발생되는 충격과 진동 및 여타 원인에 의한 진동은 탄성 재료에 의하여 높은 정도로 차단되어 주변으로 전파되지 않고, 레일의 하부 전체에 레일고정합성수지가 충전되어 이 레일고정합성수지가 진동 댐핑재로 작용하여 레일 자체의 진동이 현저히 감소되므로 구조소음의 발생이 적어 철도진동과 소음감소에 우수한 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널은 전체적으로 사각형상으로 이루어진 프리캐스트 콘크리트 슬래브와; 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브의 길이방향으로 일정한 폭과 깊이로 형성된 개구홈과; 상기 개구홈의 바닥에 설치되는 레일과; 상기 개구홈과 레일 사이에 충전 경화되는 레일고정합성수지의 높이가 레일 내측의 높이보다 외측의 높이가 더 높게 구성되며, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브는 전체적으로 사각형상의 프리캐스트 콘크리트 슬래브로 이루어지되, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브에는 그 양측단으로부터 내측으로 소정의 깊이로 요입되는 요입홈이 형성되고, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브에는 개구홈의 인접부분에 인양공이 형성되며, 상기 인양공에는 아이볼트가 삽입되며, 상기 아이볼트에 와이어가 설치되며, 상기 인양공의 인접부분에 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널 간의 간격을 유지하기 위해 높이조정구가 형성되며, 상기 개구홈 간을 종횡으로 가로질러 일정한 깊이로 요입되는 십자홈이 형성되며, 상기 레일에는 표면에 프라이머가 도포되며, 상기 레일의 저면과 개구홈 바닥면 간에는 연속탄성패드가 설치되고, 상기 연속탄성패드는 고무 또는 폴리우레탄으로 구성되며, 상기 연속탄성패드의 상면에는 조정패드가 설치되고, 상기 조정패드는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; high-density polyethylene)으로 구성되며, 상기 레일고정합성수지는 개구홈과 레일 사이에 충전 경화되되, 상기 레일을 기준으로 좌우측에 비대칭으로 충전 및 형성되며, 상기 레일고정합성수지 내에 파이프가 설치되며, 상기 레일고정합성수지는 액상 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 균일하게 혼합 교반하며, 상기 코르크 분말에 분산제를 사용하며, 상기 폴리우레탄 수지는 유리전이온도(Tg)가 -40℃ 이하의 무발포 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 혼합시키며, 상기 코르크 분말의 혼합 비율은 레일고정합성수지 중량의 2~5%로 구성되되, 축중이 200kN 이상이면 2~3%로 구성되고, 축중이 160kN 이하이면 4~5%로 구성되며, 상기 코르크 분말은 입도가 100㎛ 이하로 구성됨을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 단속적으로 설치되는 침목이 없으므로, 차륜이 레일을 통과하더라도 궤도에 주기적으로 가해지는 힘이 없어져 진동의 발생이 적고, 레일 이음매를 차륜이 통과할 때 발생되는 충격과 진동 및 여타 원인에 의한 진동은 탄성 재료에 의하여 높은 정도로 차단되어 주변으로 전파되지 않고, 레일의 하부 전체에 레일고정합성수지가 충전되어 이 레일고정합성수지가 진동 댐핑재로 작용하여 레일 자체의 진동이 현저히 감소되므로 구조소음의 발생이 적어 철도진동과 소음감소에 우수한 이점이 있다.
둘째, 본 발명은 차륜이 레일 상을 주행할 때 레일이 휘는 정도가 작아 레일과 차륜의 마모가 적고, 레일체결장치가 없으므로 유지보수가 용이한 장점이 있다.
셋째, 본 발명에 따른 콘크리트 포장궤도는 철도 횡단 건널목 시설을 비롯하여 터널 내에 설치할 경우 비상시 자동차 통행이 자유로운 도로시설 및 철도 정비공장 내 야드시설 등으로 사용이 매우 유용하고, 특히 자동차 통행으로 인한 슬래브 패널 파손을 방지하기 위해 앵글을 설치하여, 슬래브 패널의 내구성이 향상되는 이점이 있다.
넷째, 본 발명은 지하철 구간에서 자갈 도상을 콘크리트 도상으로 개량할 경우에 열악한 지하공간에서도 시공성이 양호한 이점이 있다.
다섯째, 본 발명의 레일고정합성수지는 작은 하중에도 큰 변형이 일어나므로 고유진동수가 낮은 방진장치를 구현할 수 있고, 하중-변형 관계에서 선형성이 높고, 외부 진동의 주파수 변동이 있더라도 탄성계수와 감쇄율이 거의 일정하고, 온도에 따른 탄성계수의 변화도 고무에 비하여 적으므로 진동을 차단하기 위한 방진재로 사용하기에 적합한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널의 조정패드 미설치구간을 도시한 예시도,
도 6은 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널의 조정패드 설치구간을 도시한 예시도,
도 7은 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널이 노반에 설치된 상태를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널이 노반에 설치된 상태를 도시한 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 정면도,
도 11은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 측면도,
도 12는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 평면도,
도 13은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널의 조정패드 미설치구간을 도시한 예시도,
도 14는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널의 조정패드 설치구간을 도시한 예시도,
도 15는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널이 노반에 설치된 상태를 도시한 사시도,
도 16은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널이 노반에 설치된 상태를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널의 조정패드 미설치구간을 도시한 예시도,
도 6은 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널의 조정패드 설치구간을 도시한 예시도,
도 7은 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널이 노반에 설치된 상태를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널이 노반에 설치된 상태를 도시한 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 정면도,
도 11은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 측면도,
도 12는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 평면도,
도 13은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널의 조정패드 미설치구간을 도시한 예시도,
도 14는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널의 조정패드 설치구간을 도시한 예시도,
도 15는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널이 노반에 설치된 상태를 도시한 사시도,
도 16은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널이 노반에 설치된 상태를 도시한 평면도.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
실시예 1, 콘크리트포장 궤도
도 1은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 평면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)은 전체적으로 사각형상으로 이루어진 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)와; 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)의 길이방향으로 일정한 폭과 깊이로 형성된 개구홈(20)과; 상기 개구홈(20)의 측면에 고정 설치되는 앵커(30)와; 상기 개구홈(20)의 바닥에 설치되는 레일(40)과; 상기 개구홈(20)과 레일(40) 사이에 충전 경화되는 레일고정합성수지(50)로 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)은 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10), 개구홈(20), 앵커(30), 레일(40) 및 레일고정합성수지(50)가 유기적으로 결합되어 이루어진 구조이다.
여기서, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)는 전체적으로 사각형상의 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)로 이루어지되, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)에는 그 양측단으로부터 내측으로 소정의 깊이로 요입되는 요입홈(12)이 형성된다.
그리고 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)에는 상면 소정의 위치에 인양공(14)이 형성된다.
여기서, 상기 인양공(14)은 추후에 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)의 운반시에 필요한 것으로, 상기 인양공(14)에 아이볼트를 삽입하여, 상기 아이볼트에 와이어를 걸어서 크레인으로 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)을 소정의 위치로 운반하기 위함이다.
또한, 상기 개구홈(20)은 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)의 상면을 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)의 길이방향으로 일정한 폭과 깊이로 형성한 것으로, 레일(40)이 배치되는 부분이다.
그리고 상기 앵커(30)는 L형상으로 이루어진 앵글(32)과, 상기 앵글(32)의 모서리에 용접 설치됨과 동시에 일정한 길이를 갖는 지지부(34)로 구성되어, 개구홈(20)의 측면에 고정 설치된다.
또한, 상기 레일(40)에는 표면에 프라이머(42)가 도포된 상태로 개구홈(20) 내에 설치된다.
그리고 상기 레일고정합성수지(50)는 개구홈(20)과 레일(40) 사이에 충전 경화되되, 상기 레일(40)을 기준으로 좌우측에 비대칭으로 충전 및 형성된다.
특히, 상기 레일고정합성수지(50)는 레일(40)을 매립하는 개구홈(20) 내에 주입하여 비대칭 형상 또는 임의의 형상으로 상온에서 자연 경화시켜 레일(40)을 매립시킴으로써, 레일(40)로부터 전달되는 열차 하중을 지지하면서 충격 및 진동을 완화시킬 목적으로 사용된다.
여기서, 상기 레일고정합성수지(50)는 액상 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 균일하게 혼입 교반한 것이다.
필요에 따라 교반시 코르크 분말이 골고루 잘 섞이도록 첨가제로서 분산제를 사용할 수도 있음을 밝혀둔다.
상기 레일고정합성수지(50)의 경화시간은 2∼6시간이며 경화속도는 경화제 사용량을 증가시킬수록 빨라진다.
상기 레일고정합성수지(50)는 유리전이온도(Tg)가 -40℃ 이하의 무발포 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 혼입시킨 것이다.
여기서, 상기 폴리우레탄은 여러 가지 종류가 있는데 알코올 기(-OH)를 가진 유기화합물(이를 "폴리올"이라고 함.)과 이소시안산기(-NCO)를 가진 유기화합물(이를 "모노머"라고 함.)이 우레탄결합(-OCONH-)을 하여 만들어진 고분자 화합물을 총칭하는데, 사용 원료에 따라 아주 다양한 성질의 폴리우레탄을 제조할 수 있다.
상기 폴리우레탄은 방진용으로 사용되는 것으로, 사용온도(우리나라에서 야외에 사용하는 경우, -40℃∼50℃의 정도로 하면 충분하다)에서 고무처럼 탄성을 가진 것으로 한다.
폴리우레탄을 포함한 플라스틱 재료는 유리전도온도(Tg) 이상에서 고무와 같이 탄성을 가지는데, 이는 폴리올이 시스형 결합구조를 하고 있어서 결합부의 회전이 자유롭기 때문이다. 폴리우레탄의 원료인 폴리올을 적당한 것으로 선정하면, 유리전이온도를 -40℃ 이하인 폴리우레탄을 제작할 수 있고, 이와 같이 유리전이온도가 낮은 폴리우레탄은 상온에서 고무와 같이 탄성을 가지게 되어, 진동 차단용 방진재료로 사용할 수 있다.
액상의 폴리우레탄 수지는 액체 상태로 캔 또는 드럼에 포장하여 시판하고 있다. 폴리우레탄 수지는 일액형과 이액형이 있는데, 일액형은 모든 첨가제를 첨가한 후, 혼합하여 하나의 원료로 제조하여 용기에 밀봉 포장한 것이고, 이액형은 기재와 경화제를 포함한 첨가물을 분리하여 포장하여 사용 전에 두 원료를 혼합하여 사용하는 것이다. 이액형의 경우 사용 전에 두 원료를 혼합하여야 하는 번거로움이 있고, 혼합이 충분히 균일하게 되지 않을 경우 부분적으로 경화속도가 달라지는 문제가 있으나, 경화제를 함유한 원료의 양을 조절하여 경화속도를 조절할 수 있는 장점이 있다.
여기서, 본 발명의 폴리우레탄 수지의 경우 사용 직전에 폴리우레탄 원료에 코르크 분말을 혼합하는 과정이 있으므로, 이액형 폴리우레탄 수지를 사용하고, 경화제를 많이 첨가하여 빠른 경화속도로 경화시키는 것이 코르크 분말이 부상하여 상부에 몰리는 것을 방지할 수 있다.
폴리우레탄 수지에 첨가되는 첨가제로는 여러 가지가 있으나, 본 발명의 폴리우레탄 수지에는 기공을 형성하는 발포제는 첨가하지 않고, 코르크 분말이 부력 등에 의하여 한쪽으로 몰리는 것을 방지하기 위하여 분산제를 반드시 사용하여야 한다.
본 발명의 레일고정합성수지는 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 일정비율로 혼입하여 잘 교반한 후, 경화시켜 제조되는데, 코르크 분말의 비율은 원료 중량의 2∼5%로 하는 것이 바람직한 것으로 규명되었다.
일반철도와 같이 축중이 무거우면(200kN 이상): 2∼3%를 적용하고, 전동차 및 경전철과 같이 축중이 가벼우면(160kN 이하): 4∼5%를 적용하며, 코르크 분말 혼입 비율이 높을수록 스프링계수가 낮아진다.
코르크 분말의 입도(입자에서 가장 긴 길이로 정의함.)가 너무 클 경우, 표면에 노출된 코르크 입자 내부로 물이 침투할 수 있고, 겨울에는 이렇게 물이 침투한 물이 얼고 녹기를 반복하여 동결 박리가 일어나 표면의 코르크 입자가 탈락할 염려가 있으므로, 코르크 분말의 입도는 작은 것을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 사용되는 코르크 분말의 입도는 100㎛ 이하인 것을 사용하는 것이 좋다. 이와 같은 입도의 코르크 분말은 시판되고 있다.
코르크는 미세한 수지 막 사이에 공기가 갇혀 있는 구조인데, 작은 하중에 대해서는 탄성이 있으나, 큰 하중에서는 수지 막이 파손되어 탄성을 상실한다.
그러나 본 발명과 같이 코르크를 분말형태의 작은 입자로 분쇄하여 폴리우레탄 수지에 함침시켜 사용하면, 대부분의 하중은 폴리우레탄 수지가 지지하고, 코르크에는 과도한 하중이 걸리지 않으므로 탄성이 유지된다.
발포 우레탄 수지는 기공이 비어 있어 큰 하중을 장시간 받을 경우에는 기공이 파괴되어 영구압축변형이 생기게 되지만, 코르크 분말을 함유한 폴리우레탄 수지는 기공이 코르크 입자로 형성되어 있어서 큰 하중을 장시간 받더라도 기공이 유지되어 영구압축변형이 많이 생기지 않는다.
따라서 코르크 분말을 함유한 폴리우레탄 수지는 장기간 사용에도 동일한 탄성을 유지한다.
무발포 폴리우레탄 수지는 고무와 같이 비압축성이고, 푸아송의 비가 0.5에 가까우므로 압축하중을 받을 경우 측면이 부풀어 오르면서 변형이 발생되므로 하중과 변형의 관계에서 비선형적이다.
그러나 발포 폴리우레탄 수지와 본 발명의 코르크 분말을 함유한 폴리우레탄 수지는 폴리우레탄 수지의 변형을 내부의 기공 또는 코르크 입자가 흡수하므로 측면 팽창이 일어나지 않고, 따라서 하중과 변형의 관계에서 선형성이 비교적 잘 유지된다.
한편, 상기 레일고정합성수지(50) 내에 파이프(80)가 설치된다.
또한, 상기 레일(40)의 저면과 개구홈(20) 바닥면 간에는 연속탄성패드(60)가 설치되며, 상기 연속탄성패드(60)는 고무 또는 폴리우레탄으로 구성된다.
그리고 상기 연속탄성패드(60)의 상면에는 조정패드(70)가 설치되며, 상기 조정패드(70)는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; high-density polyethylene)으로 구성된다.
이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널의 시공에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널이 노반에 설치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널이 노반에 설치된 상태를 도시한 평면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널 시공방법은 노반(B)을 형성하는 단계; 상기 노반(B) 상에 전체적으로 사각형상으로 이루어진 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)와; 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)의 길이방향으로 일정한 폭과 깊이로 형성된 개구홈(20)과; 상기 개구홈(20)의 측면에 고정 설치되는 앵커(30)와; 상기 개구홈(20)의 바닥에 설치되는 레일(40)과; 상기 개구홈(20)과 레일(40) 사이에 충전 경화되는 레일고정합성수지(50)로 구성된 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)을 연속하여 밀착 설치하는 단계; 상기 밀착된 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 간에 콘크리트(C)를 타설 및 양생시켜 일체화시키는 단계로 이루어진다.
상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)에는 그 양측단으로부터 내측으로 소정의 깊이로 요입되는 요입홈(12)이 형성되고, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)에는 개구홈(20)의 인접부분에 인양공(14)이 형성된다.
상기 앵커(30)는 L형상으로 이루어진 앵글(32)과, 상기 앵글(32)의 모서리에 용접 설치됨과 동시에 일정한 길이를 갖는 지지부(34)로 구성된다.
상기 레일(40)의 표면에 프라이머(42)가 도포된다.
상기 레일(40)의 저면과 개구홈(20) 바닥면간에는 연속탄성패드(60)가 설치되며, 상기 연속탄성패드(60)는 고무 또는 폴리우레탄으로 구성된다.
상기 연속탄성패드(60)의 상면에는 조정패드(70)가 설치되며, 상기 조정패드(70)는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; high-density polyethylene)으로 구성된다.
상기 레일고정합성수지(50)는 레일(40)을 기준으로 좌우측에 비대칭으로 형성되며, 상기 레일고정합성수지(50) 내에 파이프(80)가 설치된다.
상기 레일고정합성수지(50)는 액상 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 균일하게 혼입 교반한 것이다.
상기 폴리우레탄 수지는 유리전이온도(Tg)가 -40℃ 이하이다.
상기 코르크 분말의 혼입 비율은 레일고정합성수지 중량의 2∼5%로 구성된다.
상기 코르크 분말은 입도가 100㎛ 이하이다.
즉, 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널 시공방법은 노반 형성단계와 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널 설치단계 및 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 간의 일체화 단계를 순차적으로 시행하여 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 시공함을 특징으로 한다.
여기서, 상기 노반 형성단계는 지반을 가공하여 인공의 지표면을 형성하되, 궤도를 충분히 강고하게 지지함과 동시에 궤도에 대하여 적당한 탄성을 주도록 형성한다.
이어서, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널 설치단계는 노반(B) 상에 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)를 설치하고, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10) 상에 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)의 길이방향으로 일정한 폭과 깊이로 한 쌍의 개구홈(20)을 형성하고, 상기 개구홈(20)의 측면에 앵커(30)를 설치하며, 상기 개구홈(20)의 바닥에 연속탄성패드(60)를 설치하고, 상기 연속탄성패드(60) 상에 조정패드(70)를 설치하고, 상기 조정패드(70) 상에 프라이머(42)가 도포된 레일(40)을 위치시키고, 상기 레일(40)의 좌우측에 파이프(80)를 설치하고, 상기 개구홈(20) 내에 레일고정합성수지(50)를 비대칭 형상으로 충전하여 경화시켜 형성하는 단계이다.
이어서, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 간의 일체화 단계는 상기한 바와 같은 과정을 반복하여 일측의 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)과 타측의 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)을 시공한 후, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 간의 요입홈(12)에 콘크리트(C)를 타설 및 양생시켜 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 간을 일체화시킨다.
실시예 2, 경축중 궤도
도 9는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 정면도이며, 도 11은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 측면도이며, 도 12는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 도시한 평면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)은 전체적으로 사각형상으로 이루어진 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)와; 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)의 길이방향으로 일정한 폭과 깊이로 형성된 개구홈(20)과; 상기 개구홈(20)의 바닥에 설치되는 레일(40)과; 상기 개구홈(20)과 레일(40) 사이에 충전 경화되는 레일고정합성수지(50)로 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)은 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10), 개구홈(20), 레일(40) 및 레일고정합성수지(50)가 유기적으로 결합되어 이루어진 구조이다.
여기서, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)는 전체적으로 사각형상의 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)로 이루어지되, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)에는 그 양측단으로부터 내측으로 소정의 깊이로 요입되는 요입홈(12)이 형성된다.
이와 같은 요입홈(12)은 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 시공시 콘크리트 타설구이다.
그리고 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)에는 개구홈(20)의 인접부분에 인양공(14)이 형성되고, 상기 인양공(14)의 인접부분에 높이조정구(16)가 형성되며, 상기 개구홈(20) 간을 종횡으로 가로질러 일정한 깊이로 요입되는 십자홈(18)이 형성된다.
여기서, 상기 인양공(14)은 추후에 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)의 운반시에 필요한 것으로, 상기 인양공(14)에 아이볼트를 삽입하여, 상기 아이볼트에 와이어를 걸어서 크레인으로 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)을 소정의 위치로 운반하기 위함이다.
또한, 상기 높이조정구(16)는 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 간의 간격을 유지하기 위해 설치한다.
그리고 상기 십자홈(18)은 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)의 수평 및 경사를 조절하기 위해 설치한다.
또한, 상기 십자홈(18)은 미끄럼 방지용의 기능을 하고, 특히 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 시공시 시공 중심선으로 위치 결정을 위한 포인트의 기능을 한다.
그리고 상기 개구홈(20)은 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)의 상면을 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)의 길이방향으로 일정한 폭과 깊이로 형성한 것으로, 레일(40)이 배치되는 부분이다.
또한, 상기 레일(40)에는 표면에 프라이머(42)가 도포된 상태로 개구홈(20) 내에 설치된다.
그리고 상기 레일고정합성수지(50)는 개구홈(20)과 레일(40) 사이에 충전 경화되되, 상기 레일(40)을 기준으로 좌우측에 비대칭으로 충전 및 형성된다.
특히, 상기 레일고정합성수지(50)는 레일(40)을 매립하는 개구홈(20) 내에 주입하여 비대칭 형상 또는 임의의 형상으로 상온에서 자연 경화시켜 레일(40)을 매립시킴으로써, 레일(40)로부터 전달되는 열차 하중을 지지하면서 충격 및 진동을 완화시킬 목적으로 사용된다.
여기서, 상기 레일고정합성수지(50)는 액상 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 균일하게 혼입 교반한 것이다.
필요에 따라 교반시 코르크 분말이 골고루 잘 섞이도록 첨가제로서 분산제를 사용할 수도 있음을 밝혀둔다.
상기 레일고정합성수지(50)의 경화시간은 2∼6시간이며 경화속도는 경화제 사용량을 증가시킬수록 빨라진다.
상기 레일고정합성수지(50)는 유리전이온도(Tg)가 -40℃ 이하의 무발포 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 혼입시킨 것이다.
여기서, 상기 폴리우레탄은 여러 가지 종류가 있는데 알코올기(-OH)를 가진 유기화합물(이를 "폴리올"이라고 함.)과 이소시안산기(-NCO)를 가진 유기화합물(이를 "모노머"라고 함.)이 우레탄결합(-OCONH-)을 하여 만들어진 고분자 화합물을 총칭하는데, 사용 원료에 따라 아주 다양한 성질의 폴리우레탄을 제조할 수 있다.
상기 폴리우레탄은 방진용으로 사용되는 것으로, 사용온도(우리나라에서 야외에 사용하는 경우, -40℃∼50℃의 정도로 하면 충분하다)에서 고무처럼 탄성을 가진 것으로 한다.
폴리우레탄을 포함한 플라스틱 재료는 유리전도온도(Tg) 이상에서 고무와 같이 탄성을 가지는데, 이는 폴리올이 시스형 결합구조를 하고 있어서 결합부의 회전이 자유롭기 때문이다. 폴리우레탄의 원료인 폴리올을 적당한 것으로 선정하면, 유리전이온도를 -40℃ 이하인 폴리우레탄을 제작할 수 있고, 이와 같이 유리전이온도가 낮은 폴리우레탄은 상온에서 고무와 같이 탄성을 가지게 되어, 진동 차단용 방진재료로 사용할 수 있다.
액상의 폴리우레탄 수지는 액체 상태로 캔 또는 드럼에 포장하여 시판하고 있다. 폴리우레탄 수지는 일액형과 이액형이 있는데, 일액형은 모든 첨가제를 첨가한 후, 혼합하여 하나의 원료로 제조하여 용기에 밀봉 포장한 것이고, 이액형은 기재와 경화제를 포함한 첨가물을 분리하여 포장하여 사용 전에 두 원료를 혼합하여 사용하는 것이다. 이액형의 경우 사용 전에 두 원료를 혼합하여야 하는 번거로움이 있고, 혼합이 충분히 균일하게 되지 않을 경우 부분적으로 경화속도가 달라지는 문제가 있으나, 경화제를 함유한 원료의 양을 조절하여 경화속도를 조절할 수 있는 장점이 있다.
여기서, 본 발명의 폴리우레탄 수지의 경우 사용 직전에 폴리우레탄 원료에 코르크 분말을 혼합하는 과정이 있으므로, 이액형 폴리우레탄 수지를 사용하고, 경화제를 많이 첨가하여 빠른 경화속도로 경화시키는 것이 코르크 분말이 부상하여 상부에 몰리는 것을 방지할 수 있다.
폴리우레탄 수지에 첨가되는 첨가제로는 여러 가지가 있으나, 본 발명의 폴리우레탄 수지에는 기공을 형성하는 발포제는 첨가하지 않고, 코르크 분말이 부력 등에 의하여 한쪽으로 몰리는 것을 방지하기 위하여 분산제를 반드시 사용하여야 한다.
본 발명의 레일고정합성수지는 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 일정비율로 혼입하여 잘 교반한 후, 경화시켜 제조되는데, 코르크 분말의 비율은 원료 중량의 2∼5%로 하는 것이 바람직한 것으로 규명되었다.
일반철도와 같이 축중이 무거우면(200kN 이상): 2∼3%를 적용하고, 전동차 및 경전철과 같이 축중이 가벼우면(160kN 이하): 4∼5%를 적용하며, 코르크 분말 혼입 비율이 높을수록 스프링계수가 낮아진다.
코르크 분말의 입도(입자에서 가장 긴 길이로 정의함.)가 너무 클 경우, 표면에 노출된 코르크 입자 내부로 물이 침투할 수 있고, 겨울에는 이렇게 물이 침투한 물이 얼고 녹기를 반복하여 동결 박리가 일어나 표면의 코르크 입자가 탈락할 염려가 있으므로, 코르크 분말의 입도는 작은 것을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 사용되는 코르크 분말의 입도는 100㎛ 이하인 것을 사용하는 것이 좋다. 이와 같은 입도의 코르크 분말은 시판되고 있다.
코르크는 미세한 수지 막 사이에 공기가 갇혀 있는 구조인데, 작은 하중에 대해서는 탄성이 있으나, 큰 하중에서는 수지 막이 파손되어 탄성을 상실한다.
그러나 본 발명과 같이 코르크를 분말형태의 작은 입자로 분쇄하여 폴리우레탄 수지에 함침시켜 사용하면, 대부분의 하중은 폴리우레탄 수지가 지지하고, 코르크에는 과도한 하중이 걸리지 않으므로 탄성이 유지된다.
발포 우레탄 수지는 기공이 비어 있어 큰 하중을 장시간 받을 경우에는 기공이 파괴되어 영구압축변형이 생기게 되지만, 코르크 분말을 함유한 폴리우레탄 수지는 기공이 코르크 입자로 형성되어 있어서 큰 하중을 장시간 받더라도 기공이 유지되어 영구압축변형이 많이 생기지 않는다.
따라서 코르크 분말을 함유한 폴리우레탄 수지는 장기간 사용에도 동일한 탄성을 유지한다.
무발포 폴리우레탄 수지는 고무와 같이 비압축성이고, 푸아송의 비가 0.5에 가까우므로 압축하중을 받을 경우 측면이 부풀어 오르면서 변형이 발생되므로 하중과 변형의 관계에서 비선형적이다.
그러나 발포 폴리우레탄 수지와 본 발명의 코르크 분말을 함유한 폴리우레탄 수지는 폴리우레탄 수지의 변형을 내부의 기공 또는 코르크 입자가 흡수하므로 측면 팽창이 일어나지 않고, 따라서 하중과 변형의 관계에서 선형성이 비교적 잘 유지된다.
한편, 상기 레일고정합성수지(50) 내에 파이프(80)가 설치된다.
또한, 상기 레일(40)의 저면과 개구홈(20) 바닥면 간에는 연속탄성패드(60)가 설치되며, 상기 연속탄성패드(60)는 고무 또는 폴리우레탄으로 구성된다.
그리고 상기 연속탄성패드(60)의 상면에는 조정패드(70)가 설치되며, 상기 조정패드(70)는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; high-density polyethylene)으로 구성된다.
이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널의 시공에 대해 설명한다.
도 15는 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널이 노반에 설치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 16은 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널이 노반에 설치된 상태를 도시한 평면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널 시공방법은 노반(B)을 형성하는 단계; 상기 노반(B) 상에 전체적으로 사각형상으로 이루어진 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)와; 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)의 길이방향으로 일정한 폭과 깊이로 형성된 개구홈(20)과; 상기 개구홈(20)의 바닥에 설치되는 레일(40)과; 상기 개구홈(20)과 레일(40) 사이에 충전 경화되는 레일고정합성수지(50)로 구성된 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)을 연속하여 밀착 설치하는 단계; 상기 밀착된 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 간에 콘크리트(C)를 타설 및 양생시켜 일체화시키는 단계로 이루어진다.
상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)에는 그 양측단으로부터 내측으로 소정의 깊이로 요입되는 요입홈(12)이 형성되고, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)에는 개구홈(20)의 인접부분에 인양공(14)이 형성된다.
상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)에는 개구홈(20)의 인접부분에 인양공(14)이 형성되고, 상기 인양공(14)의 인접부분에 높이조정구(16)가 형성되며, 상기 개구홈(20) 간을 종횡으로 가로질러 일정한 깊이로 요입되는 십자홈(18)이 형성된다.
상기 레일(40)의 표면에 프라이머(42)가 도포된다.
상기 레일(40)의 저면과 개구홈(20) 바닥면 간에는 연속탄성패드(60)가 설치되며, 상기 연속탄성패드(60)는 고무 또는 폴리우레탄으로 구성된다.
상기 연속탄성패드(60)의 상면에는 조정패드(70)가 설치되며, 상기 조정패드(70)는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; high-density polyethylene)으로 구성된다.
상기 레일고정합성수지(50)는 레일(40)을 기준으로 좌우측에 비대칭으로 형성되며, 상기 레일고정합성수지(50) 내에 파이프(80)가 설치된다.
상기 레일고정합성수지(50)는 액상 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 균일하게 혼입 교반한 것이다.
상기 폴리우레탄 수지는 유리전이온도(Tg)가 -40℃ 이하이다.
상기 코르크 분말의 혼입 비율은 레일고정합성수지 중량의 2∼5%로 구성된다.
상기 코르크 분말은 입도가 100㎛ 이하이다.
즉, 본 발명에 따른 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널 시공방법은 노반 형성단계와 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널 설치단계 및 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 간의 일체화 단계를 순차적으로 시행하여 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널을 시공함을 특징으로 한다.
여기서, 상기 노반 형성단계는 기존의 자갈 도상을 제거하고, 터널 바닥으로부터 일정공간을 띄워 설치되는 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)과 터널 바닥 사이에 콘크리트를 충전하여 콘크리트 도상을 형성한다.
이어서, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널 설치단계는 노반 상에 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)를 설치하고, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10) 상에 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)의 길이방향으로 일정한 폭과 깊이로 한 쌍의 개구홈(20)을 형성하고, 상기 개구홈(20)의 바닥에 연속탄성패드(60)를 설치하고, 상기 연속탄성패드(60) 상에 조정패드(70)를 설치하고, 상기 조정패드(70) 상에 프라이머(42)가 도포된 레일(40)을 위치시키고, 상기 레일(40)의 좌우측에 파이프(80)를 설치하고, 상기 개구홈(20) 내에 레일고정합성수지(50)를 비대칭 형상으로 충전하여 경화시켜 형성하는 단계이다.
이어서, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 간의 일체화 단계는 상기한 바와 같은 과정을 반복하여 일측의 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)과 타측의 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P)을 시공한 후, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 간의 요입홈(12)에 콘크리트(C)를 타설 및 양생시켜 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 간을 일체화시킨다.
10: 프리캐스트 콘크리트 슬래브 12: 요입홈
14: 인양공 16: 높이조정구
18: 십자홈 20: 개구홈
30: 앵커 32: 앵글
34: 지지부 40: 레일
42: 프라이머 50: 레일고정합성수지
60: 연속탄성패드 70: 조정패드
80: 파이프 B: 노반
C: 콘크리트
P: 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널
P: 경축중 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널
14: 인양공 16: 높이조정구
18: 십자홈 20: 개구홈
30: 앵커 32: 앵글
34: 지지부 40: 레일
42: 프라이머 50: 레일고정합성수지
60: 연속탄성패드 70: 조정패드
80: 파이프 B: 노반
C: 콘크리트
P: 콘크리트포장 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널
P: 경축중 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널
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- 전체적으로 사각형상으로 이루어진 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)와; 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)의 길이방향으로 일정한 폭과 깊이로 형성된 개구홈(20)과; 상기 개구홈(20)의 바닥에 설치되는 레일(40)과; 상기 개구홈(20)과 레일(40) 사이에 충전 경화되는 레일고정합성수지(50)의 높이가 레일(40) 내측의 높이보다 외측의 높이가 더 높게 구성되며, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)는 전체적으로 사각형상의 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)로 이루어지되, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)에는 그 양측단으로부터 내측으로 소정의 깊이로 요입되는 요입홈(12)이 형성되고, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬래브(10)에는 개구홈(20)의 인접부분에 인양공(14)이 형성되며, 상기 인양공(14)에는 아이볼트가 삽입되며, 상기 아이볼트에 와이어가 설치되며, 상기 인양공(14)의 인접부분에 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널(P) 간의 간격을 유지하기 위해 높이조정구(16)가 형성되며, 상기 개구홈(20) 간을 종횡으로 가로질러 일정한 깊이로 요입되는 십자홈(18)이 형성되며, 상기 레일(40)에는 표면에 프라이머(42)가 도포되며, 상기 레일(40)의 저면과 개구홈(20) 바닥면 간에는 연속탄성패드(60)가 설치되고, 상기 연속탄성패드(60)는 고무 또는 폴리우레탄으로 구성되며, 상기 연속탄성패드(60)의 상면에는 조정패드(70)가 설치되고, 상기 조정패드(70)는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; high-density polyethylene)으로 구성되며, 상기 레일고정합성수지(50)는 개구홈(20)과 레일(40) 사이에 충전 경화되되, 상기 레일(40)을 기준으로 좌우측에 비대칭으로 충전 및 형성되며, 상기 레일고정합성수지(50) 내에 파이프(80)가 설치되며, 상기 레일고정합성수지(50)는 액상 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 균일하게 혼합 교반하며, 상기 코르크 분말에 분산제를 사용하며, 상기 폴리우레탄 수지는 유리전이온도(Tg)가 -40℃ 이하의 무발포 폴리우레탄 수지에 코르크 분말을 혼합시키며, 상기 코르크 분말의 혼합 비율은 레일고정합성수지(50) 중량의 2~5%로 구성되되, 축중이 200kN 이상이면 2~3%로 구성되고, 축중이 160kN 이하이면 4~5%로 구성되며, 상기 코르크 분말은 입도가 100㎛ 이하로 구성됨을 특징으로 하는 궤도용 레일 매립형 프리캐스트 콘크리트 슬래브 패널.
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