KR101468565B1 - 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물 및 그 시공방법을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 공장에서 제작된 한 쌍의 주형과 가로보 및 세로보를 볼트로 체결하고, 가로보와 세로보 위에 도상자갈을 설치한 이후에 자갈이 흘러내리지 않도록 하는 철도가설차량을 제작하는 한편, 철도 입체화 지하구조물을 시공하기 위해 미리 지지말뚝을 설치한 상태에서, 철가설교량에 설치되는 레일 및 자갈도상에 매입된 침목과 자갈도상을 철거하고, 지지말뚝 위에 횡빔을 야간 열차 미운행시간을 이용하여 설치한 후 이에 철도가설차량을 설치하며, 도상 지지장치 위에 PCT 침목하단까지 자갈도상을 1차 부설한 후 그 위에 침목을 설치하고, 침목과 레일을 체결장치를 통하여 일체화시키면서 선형을 조정한 후 침목과 침목 사이에 자갈을 2차 부설하여 열차 운행이 가능하도록 자갈도상 다짐을 실시하도록 구성한 것이며, 이에따라 열차 주행에 따른 하중의 진동 및 처짐의 저감 완화로 열차의 운행속도 및 횟수 유지와 열차의 안전성 및 정시성을 확보할 수 있도록 함은 물론, 비개착 공법에 비해 시공성 및 경제성을 높인 것이다.

Description

열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물 및 그 시공방법{railroad bridge and contruction method thereof}

본 발명은 지하통로, 차로, 교량 또는 공동구 등의 철도교량 구조물을 시공하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공장에서 제작된 한 쌍의 주형과 가로보 및 세로보를 볼트로 체결하고, 가로보와 세로보 위에 도상자갈을 설치한 이후에 자갈이 흘러내리지 않도록 하여, 주형과 주형 사이의 가로보에 열차 주행 하중의 진동저감 완화를 통해 열차의 운행속도 및 횟수를 유지할 수 있도록 함으로써 열차의 안전성 및 정시성을 확보할 수 있음은 물론, 비개착 공법에 비해 시공성 및 경제성을 높이는 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

종래의 철도에 사용되는 철도 횡단 구조물은 등록특허 제10-538272호와 같이 조립식 구조물을 이용하는 시공방법이 사용되거나, 개착식 무도상 가받침 공법이 사용되고 있었다.

철도에 사용되는 개착식 무도상 가받침 공법은 첨부된 도 1 및 도 2에서와 같이, 제작된 하로판형교(103)를 설치하기 전에 미리 지지말뚝(101)를 설치하고, 레일을(105) 및 도상에 매입된 침목과 도상을 철거하고, 상기 지지말뚝(101)의 위에 횡빔(102)을 야간 열차 미운행 시간에 설치하며, 이후 제작된 무도상 하로판형교(103)를 설치하고, 상기 무도상 하로판형교(103)에 설치된 목침목(104)에 레일을 체결하여 열차의 통행이 가능하도록 한 상태에서 터파기 실시 후 구조물을 시공하는 공법으로, 이는 열차 통행시 상기 무도상 하로판형교(103)는 세로보(106)에 목침목(104)을 올려놓고 목침목(104)과 레일을 일체화시킨 것이다.

그러나, 상기와 같은 방식은 열차 운행시 목침목(104)의 진동으로 인하여 열차의 서행이 불가피하고, 무도상 하로판형교(103)의 설치시 대형 중장비로 설치하여야 하므로 열차의 안정성 및 정시성 저하, 그리고 고가의 장비를 사용하여 공사비 증액과 시공 효율성 저하 요인의 문제점을 내포하고 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 공장에서 제작된 한 쌍의 주형과 가로보 및 세로보를 볼트로 체결하고, 가로보와 세로보 위에 도상자갈을 설치한 이후에 자갈이 흘러내리지 않도록 제작하는 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

본 발명의 다른 목적으로는 철도 입체화 지하구조물을 시공하기 위해 미리 지지말뚝을 설치한 상태에서, 미리 제작된 철도교량에 설치되는 레일 및 자갈도상에 매입된 침목과 자갈도상을 철거하고, 지지말뚝 위에 횡빔을 야간 열차 미운행시간을 이용하여 설치한 후 이에 철도가설차량을 설치하며, 도상 지지장치 위에 PCT 침목하단까지 자갈도상을 1차 부설한 후 그 위에 침목을 설치하고, 침목과 레일을 체결장치를 통하여 일체화시키면서 선형을 조정한 후 침목과 침목 사이에 자갈을 2차 부설하여 열차 운행이 가능하도록 자갈도상 다짐을 실시하도록 구성함으로써, 열차 주행에 따른 하중의 진동 및 처짐의 저감 완화로 열차의 운행속도 및 횟수 유지와 열차의 안전성 및 정시성을 확보할 수 있도록 함은 물론, 비개착 공법에 비해 시공성 및 경제성을 높일 수 있도록 하는 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물 시공방법을 제공하려는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물은, 한쌍의 주형구조물; 좌우 한쌍을 이루는 상기 주형구조물의 사이에 일정간격으로 반복 설치되는 가로보; 상기 주형구조물과 평행하게 배열되고, 상기 가로보를 연속적으로 결속하는 세로보; 상기 주형구조물 사이에 격자형으로 조립되는 상기 가로보 및 세로보의 조립체 위에 상부를 가리도록 설치되고, 레일 및 침목과 자갈도상이 설치되는 도상지지부재; 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 주형구조물의 내측 벽면에는 상기 도상지지부재의 좌우 움직임을 억제시키는 이탈방지부재를 설치 구성한 것이다.

또한, 상기 이탈방지부재는 상기 주형구조물의 내측 벽면에 일정간격을 두고 다단으로 배열되면서 다리부를 통해 고정 설치되는 것이다.

또한, 상기 도상지지부재는 한 쌍의 주형구조물과 조립되는 가로보와 세로보의 위에 다수의 분절(Segment) 형태로 설치 구성하고, 상기 도상지지부재의 상부플렌지 길이는 상기 가로보의 상부플렌지에 걸쳐지도록 하부플렌지의 길이보다 길게 구성하는 것이다.

또한, 상기 주형구조물에는 다수의 제 1 체결홀이 마련되는 L자형의 제 1 결합단부를 형성하고, 상기 가로보에는 상기 제 1 결합단부에 대응하도록 다수의 제 2 체결홀이 마련되는 제 2 결합단부를 형성하며, 상기 제 1,2 결합단부는 서로 마주보되는 상태에서 결합판을 통해 연결된 후 체결부재로 결합 구성되는 것이다.

다른 일면에 따라, 상기 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물의 시공방법은, 기존의 철로 좌우 외측에 일정간격을 유지하며 타설되는 지지말뚝을 설치하는 제 1 단계; 상기 지지말뚝의 위에 열차 미운행시간을 이용하여 레일과 침목 및 자갈도상을 철거한 후 횡빔을 설치하는 제 2 단계; 선로 외측에서 설치하는 상기 지지말뚝의 위에 열차 미운행시간을 이용하여 사전 제작된 철도교량을 설치하는 제 3 단계; 상기 제 3 단계로부터 설치되는 철도교량의 위에 자갈도상을 1차 부설하는 제 4 단계; 상기 제 4 단계에서 1차 부설된 자갈도상 위에 침목을 설치하는 제 5 단계; 및, 상기 제 3 단계로부터 설치되는 철도교량의 위에 1차 부설되는 자갈도상과 상기 제 5 단계로부터 설치되는 침목의 위에 레일을 설치한 후 선형을 조정하고, 상기 침목과 침목 사이에 2차 자갈도상을 부설한 후 장비를 통해 다짐을 실시하는 제 6 단계; 를 포함하여 진행하는 것이다.

이와 같이 본 발명은 공장에서 제작된 한 쌍의 주형과 가로보 및 세로보를 볼트로 체결하고, 가로보와 세로보 위에 도상자갈을 설치한 이후에 자갈이 흘러내리지 않도록 하는 철도가설차량을 제작하는 한편, 철도 입체화 지하구조물을 시공하기 위해 미리 지지말뚝을 설치한 상태에서, 철도교량에 설치되는 레일 및 자갈도상에 매입된 침목과 자갈도상을 철거하고, 지지말뚝 위에 횡빔을 야간 열차 미운행시간을 이용하여 설치한 후 이에 철도교량을 설치하며, 도상 지지장치 위에 PCT 침목하단까지 자갈도상을 1차 부설한 후 그 위에 침목을 설치하고, 침목과 레일을 체결장치를 통하여 일체화시키면서 선형을 조정한 후 침목과 침목 사이에 자갈을 2차 부설하여 열차 운행이 가능하도록 자갈도상 다짐을 실시하도록 구성한 것으로, 이를 통해 열차 주행에 따른 하중의 진동 및 처짐의 저감 완화로 열차의 운행속도 및 횟수 유지와 열차의 안전성 및 정시성을 확보할 수 있도록 함은 물론, 비개착 공법에 비해 시공성 및 경제성을 높이는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1 및 도 2는 종래 철도에 사용되는 개착식 무도상 가받침 공법을 보인 철도교량 구조물의 도면.
도 3은 본 발명의 실시예로 지지말뚝과 횡빔의 위에 철도교량을 설치한 상태를 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예로 지지말뚝과 횡빔의 위에 철도교량을 설치한 상태를 보인 분해도.
도 5는 본 발명의 실시예로 지지말뚝과 횡빔의 위에 철도교량을 설치한 상태를 보인 부분 확대사시도.
도 6은 본 발명의 실시예로 주형구조물에 대한 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예로 가로보와 세로보의 구조를 보인 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예로 도상지지부재의 구조를 보인 사시도.
도 9, 도 10은 본 발명의 실시예로 주형구조물과 가로보 및 세로보, 그리고 도상지지부재의 결합 과정을 보인 도면.
도 11 내지 도 16은 본 발명의 실시예로 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물의 시공 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예로 지지말뚝과 횡빔의 위에 철도교량을 설치한 상태를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 지지말뚝과 횡빔의 위에 철도교량을 설치한 상태를 보인 분해도이며, 도 5는 본 발명의 실시예로 지지말뚝과 횡빔의 위에 철도교량을 설치한 상태를 보인 부분 확대사시도를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 실시예로 주형구조물에 대한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예로 가로보와 세로보의 구조를 보인 사시도이며, 도 8은 본 발명의 실시예로 도상지지부재의 구조를 보인 사시도이고, 도 9, 도 10은 본 발명의 실시예로 주형구조물과 가로보 및 세로보, 그리고 도상지지부재의 결합 과정을 보인 도면을 보인 것이다.

첨부된 도 3 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물(A)은, 주형구조물(10), 가로보(20), 세로보(30), 도상지지부재(40), 그리고 이에 더하여 이탈방지부재(50)를 더 포함하여 구성할 수도 있는 것으로서, 이는 공장에서 제작되어 현장으로 이동하여 사용한다.

구체적으로, 상기 주형구조물(10)은 좌우 한쌍의 구조로 이루어진 것인데, 상기 가로보(20)와 체결부재(예; 볼트)를 통해 조립이 이루어지도록 L자형의 제 1 결합단부(11)를 형성한 것이며, 상기 도상지지부재(40)의 폭방향을 좌우 양측에서 지지할 수 있도록 상기 도상지지부재(40)의 폭 만큼 이격되게 위치하는 것인데, 상기 제 1 결합단부(11)에는 제 1 체결홀(11a)이 다수 형성되어 있다.

상기 가로보(20)는 상기 도상지지부재(40) 하부를 안정적으로 지지할 수 상기 주형구조물(10)의 사이에 일정간격을 두고 반복 설치되며, 상기 가로보(20)의 양측부에는 다수의 제 2 체결홀(21a)이 형성되는 제 2 체결홀(21)이 형성되고, 이에따라 상기 주형구조물(10)과 가로보(20)의 제 1,2 결합단부(11)(21)는 서로 마주되는 상태에서 결합판이 붙여지고, 이에 볼트와 같은 체결부재의 체결로부터 결합이 완료되는 것이다.

상기 세로보(30)는 상기 주형구조물(10)과 평행하게 배열되면서, 상기 가로보(20)를 연속적으로 결속시키는 것으로, 상기 세로보(30)의 높이는 상기 가로보(20)의 높이보다 낮게 구성되는 것이다.

상기 도상지지부재(40)는 격자형으로 조립되는 가로보(20)와 세로보(30)의 조립체 위에 상부를 가리도록 설치되는 것이며, 상기 도상지지부재(40)의 위에는 레일(1) 및 침목(2)과 자갈도상(3)이 설치되고, 한 쌍의 상기 주형구조물(10)과 조립되는 가로보(20) 및 세로보(30)의 위에 다수의 분절(Segment) 형태로 설치 구성되는 것이다.

여기서, 상기 도상지지부재(40)의 상부플랜지(41) 길이는 상기 가로보(20)에 걸쳐지도록 하부플플랜지(42)의 길이보다 길게 구성하도록 하였다.

또한, 상기 도상지지부재(40)의 상부플랜지(41) 폭은 주형구조물(10)의 제 1 결합단부(11)들의 간격보다 넓게 구성하여둔 것이다.

상기 이탈방지부재(50)는 상기 주형구조물(10)의 내측 벽면에 다리(51)를 통해 다단 설치되는 것으로, 열차 운행에 따른 진동에 의해 상기 도상지지부재(40)가 좌우로 움직이는 현상을 억제하도록 구성되는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물의 시공방법에 대하여 살펴보면, 우선 제 1 단계로서, 첨부된 도 11에서와 같이 선로 외측에서 지면에 지지말뚝(5)을 설치하여 둔다.

다음으로, 제 2 단계로서, 첨부된 도 12에서와 같이 선로외측에 설치한 상기 지지말뚝(5)의 위에 열차 미운행시간을 이용하여 레일(1) 및 침목(2)과 도상자갈(3)을 제거한 후, 상기 지지말뚝(5)의 위에 횡빔(4)을 설치하는 것이다.

다음으로, 제 3 단계로서, 첨부된 도 13에서와 같이 상기 횡빔(4)의 위에 본 발명의 실시예에 따른 철도교량(A)을 설치하여 두는 것이다.

이때, 상기 철도교량(A)은 한쌍의 주형구조물(10)과 가로보(20) 및 세로보(30), 그리고 도상지지부재(40)와 이탈방지부재(50)를 포함하는 것으로, 이는 공장에서 사전 제작되어 필요한 현장으로 이동되는 것이다.

즉, 주형구조물(10)의 제 1 결합단부(11)와, 세로보(30)와 격자형으로 조립되는 가로보(20)의 제 2 결합단부(21)를 결합판과 체결부재를 통해 조립한 후, 격자형을 이루는 상기 가로보(20) 및 세로보(30)의 위에 도상지지부재(40)를 설치한다. 그러면, 상기 주형구조물(10)의 내측 벽면에 형성되는 이탈방지부재(50)에 의해, 상기 도상지지부재(40)의 좌우 유동이 방지되면서, 철도교량(A)의 제작이 완료되는 것이다.

다음으로, 제 4 단계로서, 첨부된 도 14에서와 같이 상기 철도교량(A)에 포함되는 도상지지부재(40)의 위에 침목 하단까지 1차 자갈도상(3)을 부설하여 두는 것이다.

다음으로, 제 5 단계로서, 첨부된 도 15에서와 같이 상기 1차 부설되는 자갈도상(3)의 위에 침목(2)을 설치하여 두는 것이다.

다음으로, 제 6 단계로서, 첨부된 도 16에서와 같이 상기 제 3 단계로부터 설치되는 철도교량(A)에 포함되는 도상지지부재(40)의 위에 1차 부설되는 자갈도상(3)과 상기 제 5 단계로부터 설치되는 침목(2)의 위에 레일(1)을 설치한 후 선형을 조정하고, 상기 침목(2)과 침목(2) 사이에 2차 자갈도상(3)을 부설한 후 장비를 통해 다짐을 실시하도록 한 것이다.

이에 따라, 본 발명의 실시예는 자갈도상이 존재하는 유도상 구조로, 종래 공법인 개착식 가받침 공법의 무도상 하로판형에 비해 열차의 서행이 불필요하여 열차의 안전성 및 정시성을 확보할 수 있고, 자갈도상 및 침목 설치 후 재활용할 수 있으므로 불필요한 공사비를 저감시키며, 지하구조물(BOX) 뿐만아니라 별도로 교량화(특수선 가설교량 포함)를 할 수 있어 적용성이 뛰어나고, 교량화로 시공할 경우 공사기간 및 공사비를 대폭 축소하면서 아래 부분의 터파기 실시 후 열차 운행에 관계없이 입체화(지반보강 및 지하차도, 가도교)를 시행할 수 있어 열차 및 작업자 안전을 확보할 수 있음은 물론, 구조적 안정성과 공정의 단순화로 시공성 및 경제성과 유지관리비를 절감하는 효과를 기대할 수 있는 기술적 특징을 가지는 것이다.

이상에서 본 발명의 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물 및 그 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.

1 ; 레일 2 ; 침목
3 ; 자갈도상 4 ; 횡빔
5 ; 지지말뚝 10; 주형구조물
11; 제 1 결합단부 20; 가로보
21; 제 2 결합단부 30; 세로보
40; 도상지지부재 41; 상부플랜지
42; 하부플랜지 50; 이탈방지부재
51; 다리 A ; 철도교량

Claims (6)

1. 한쌍의 주형구조물;
   좌우 한쌍을 이루는 상기 주형구조물의 사이에 일정간격으로 반복 설치되는 가로보;
   상기 주형구조물과 평행하게 배열되고, 상기 가로보를 연속적으로 결속하는 세로보;
   상기 주형구조물 사이에 격자형으로 조립되는 상기 가로보 및 세로보의 조립체 위에 상부를 가리도록 설치되고, 레일 및 침목과 자갈도상이 설치되는 도상지지부재; 포함하며,
   상기 도상지지부재는 한 쌍의 주형구조물과 조립되는 가로보와 세로보의 위에 다수의 분절(Segment) 형태로 설치 구성하고, 상기 도상지지부재의 상부플렌지 길이는 상기 가로보의 상부플렌지에 걸쳐지도록 하부플렌지의 길이보다 길게 구성하는 것을 특징으로 하는 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 주형구조물의 내측 벽면에는 상기 도상지지부재의 좌우 움직임을 억제시키는 이탈방지부재를 설치 구성하는 것을 특징으로 하는 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 이탈방지부재는 상기 주형구조물의 내측 벽면에 일정간격을 두고 다단으로 배열되면서 다리를 통해 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 주형구조물에는 다수의 제 1 체결홀이 마련되는 L자형의 제 1 결합단부를 형성하고, 상기 가로보에는 상기 제 1 결합단부에 대응하도록 다수의 제 2 체결홀이 마련되는 제 2 결합단부를 형성하며, 상기 제 1,2 결합단부는 서로 마주보되는 상태에서 결합판을 통해 연결된 후 체결부재로 결합 구성하는 것을 특징으로 하는 열차속도 유지용 장치판이 구비된 철도교량 구조물.
6. 삭제

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