KR101549643B1 - 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치와 그 시공 방법 - Google Patents

아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치와 그 시공 방법 Download PDF

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Abstract

아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치는, 아스팔트 노반에 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 고정시키기 위한 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치에 있어서, 아스팔트 노반 상면에 형성된 천공홀로부터 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널에 형성된 관통홀을 통해 삽입되어 인장력을 부여하는 긴장봉; 긴장봉의 단부에 정착되는 콘(Cone) 형상의 정착구; 서로 분리된 상태에서 정착구 외주면에 배치되고, 정착구의 상승에 따라 아스팔트 노반에 형성된 천공홀의 공벽에 밀착하는 2개의 슬리브; 및 긴장봉이 긴장을 유지한 상태에서 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널에 함께 고정되도록 긴장봉에 체결되는 고정구를 포함하되, 긴장봉, 2개의 슬리브, 정착구 및 고정구가 결합되어 아스팔트 노반에 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 고정시키는 전단앵커 역할을 하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치와 및 그 시공 방법이 제공된다.

Description

아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치와 그 시공 방법 {SLEEPER AND SLAB PANEL FIXING APPARATUS FOR ASPHALT ROADBED, AND CONSTRUCTING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 아스팔트 노반에 궤도 구성품을 고정하는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 콘크리트 침목(Concrete Sleeper) 또는 콘크리트 슬래브 패널(Concrete Slab Panel)을 아스팔트 노반에 고정시킬 수 있는 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치와 그 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 열차 등이 주행하게 되는 궤도(Track)는 노반 위에 도상(Roadbed)을 마련하고, 그 도상 위에 침목 및 레일을 배치한 것이 널리 알려져 있다. 여기서, 도상은 레일 및 침목으로부터 전달되는 열차 하중을 넓게 분산시켜 노반에 전달하고, 침목을 소정 위치에 고정시키는 역할을 하는 궤도재료로서, 자갈(또는 쇄석)이나 콘크리트가 사용된다.
이러한 궤도의 구조는, 노반 위에 형성한 도상에 침목을 배열하고, 그 위에 한 쌍의 레일을 일정 간격으로 평행하게 부착하는 것이 일반적이다. 이러한 궤도를 구성하는 도상으로는 밸러스트(Ballast), 슬래브(Slab) 등이 있으며, 노선의 다양한 조건을 고려하여 선정되고 있다. 특히, 자갈, 쇄석 등의 밸러스트를 이용한 밸러스트 도상 궤도가 널리 알려져 있다.
이러한 자갈, 쇄석 등의 밸러스트는 침목을 확실히 유지하고, 열차로부터 레일 및 침목을 거쳐 전해지는 하중을 노반에 균등하게 분산시키며, 궤도에 탄성을 갖게 하며, 댐핑 등의 보수 작업을 용이하게 실시할 수 있어야 하고, 궤도의 배수를 좋게 하여 분니나 잡초의 발생을 방지하는 등의 기능을 갖고 있다.
한편, 열차의 고속화에 따라 궤도구조가 자갈궤도에서 점차 콘크리트 궤도 부설로 변화하고 있다. 예를 들면, 고속철도 등의 궤도를 부설함에 있어서, 궤도틀림 발생이 큰 문제가 되고, 자갈을 이용한 일반 자갈도상 궤도의 경우, 열차 통행시의 자갈 비산 등의 문제가 크게 대두되고 있기 때문에, 토사 지반에 대해서도 콘크리트 궤도를 이용하는 방안이 고려되고 있는 실정이다.
하지만 이러한 콘크리트 궤도의 경우, 콘크리트 궤도 손상 시 유지보수가 어렵고, 콘크리트 양생으로 인한 건설기간이 많이 소요된다는 단점 등이 있다.
최근 이러한 단점을 보완하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 아스팔트 노반 및 궤도 개발이 진행되고 있다.
도 1a 내지 도 1c는 각각 아스팔트 노반 및 궤도의 구조를 나타내는 도면들로서, 도 1a는 유도상 아스팔트 노반을 나타내고, 도 1b는 침목 직결궤도를 나타내며, 도 1c는 아스팔트 노반상 슬래브 궤도를 각각 나타낸다.
아스팔트 노반 및 궤도 구조에 있어서, 도 1c에 도시된 콘크리트 슬래브 패널 또는 도 1b에 도시된 침목을 아스팔트 노반에 연결시킴으로써, 열차의 종하중, 시동 및 제동하중에 대한 횡저항력 및 종저항력을 확보하는 것이 매우 중요하다.
현재까지 국내외 아스팔트 노반 및 궤도에서 사용되고 있는 수평하중에 대한 지지 방법은, 전단키, 전단돌기, 전단앵커, 부직포 등을 사용하고 있는데, 도 2 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 기술에 따른 생력화궤도의 침목 및 슬래브 고정을 위해 전단키가 사용된 것을 예시하는 도면들이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 생력화궤도의 침목 및 슬래브 고정을 위해 전단키(10)가 사용되며, 예를 들면, 콘크리트 패널의 전단포켓을 통해 충전재를 주입시켜, 기설치한 전단키(10)와의 일체화를 통해 수평방향 하중을 지지하게 한다.
도 3은 종래의 기술에 따른 생력화궤도의 침목 및 슬래브 고정을 위해 전단돌기가 사용된 것을 예시하는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 생력화궤도의 침목 및 슬래브 고정을 위해 전단돌기(20)가 사용될 수 있다.
도 3에 도시된 콘크리트 슬래브의 경우, 전단돌기(20) 및 충전층(30)이 형성되는데, 예를 들면, 콘크리트 기층으로부터 미리 철근콘크리트로 전단돌기(20)가 설치된다.
도 4는 종래의 기술에 따른 생력화궤도의 침목 및 슬래브 고정을 위해 전단앵커가 사용된 것을 예시하는 도면이고, 도 5는 종래의 기술에 따른 콘크리트 침목 하부에 형성되는 전단앵커를 예시하는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 전단앵커(40)는 침목(60)과 아스팔트 노반(50)을 연결하는데, 종래의 기술에 따른 대부분의 전단앵커(40)는 단순히 못을 설치하듯이 설치하고 있으며, 슬리브 등은 이용하지 않고 있다.
예를 들면, 도 5는 독일 GETRAC의 전단앵커(40)를 나타내는데, 구체적으로, 침목(60)의 하부에 전단앵커(40)를 설치하여 아스팔트 노반상 천공홀에 단순 삽입하고, 이에 따라 횡저항력 및 종저항력을 확보하고 있다. 그러나 이러한 앵커(40)는 상하 운동에 대한 고정은 이루어지지 않고, 단순히 콘크리트 침목(60)의 무게로 고정되고 있다.
또한, 부직포는 대부분의 직결궤도에 적용되며, 수평하중 지지를 위한 마찰력증가와 고저 조정 시에 사용될 수 있다.
한편, 선행 기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-942793호에는 "위치고정장치가 설치된 철도궤도 단침목"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있다.
종래의 기술에 따른 위치고정장치가 설치된 철도궤도 단침목은, 콘크리트궤도 슬래브 상에 형성된 단침목 거치부 내에 철도궤도 단침목을 설치하고, 상기 설치된 철도궤도 단침목에 위치고정장치를 설치한 후에, 상기 철도궤도 단침목 위에 설치된 레일 위로 열차가 반복적으로 운행하여도 철도궤도 단침목에 설치된 위치고정장치에 의하여 철도궤도 단침목의 위치가 고정되어 이동되는 것을 방지한다. 이러한 철도궤도 단침목은 전술한 도 3에 도시된 전단돌기 형태가 형성된 것이다.
그러나 종래의 기술에 따른 콘크리트 궤도의 경우, 침목이 콘크리트에 매립되어 일체화되어 있고, 콘크리트 슬래브 또한 콘크리트 노반과 CAM(시멘트 아스팔트 모르타르)으로 일체화되어 있기 때문에 외부 충격에 의해 손상이 발생하였을 경우, 교체가 어렵다는 문제점이 있다.
1) 대한민국 등록특허번호 제10-942793호(출원일: 2008년 1월 10일), 발명의 명칭: "위치고정장치가 설치된 철도궤도 단침목" 2) 대한민국 등록특허번호 제10-1052906호(출원일: 2010년 12월 2일), 발명의 명칭: "프리캐스트 슬래브 궤도 시스템 및 프리캐스트 슬래브 궤도 시스템 시공 방법" 3) 대한민국 공개특허번호 제2010-6555호(공개일: 2010년 1월 19일), 발명의 명칭: "철도 레일 고정장치" 4) 대한민국 공개특허번호 제2012-26672호(공개일: 2012년 3월 20일), 발명의 명칭: "철도용 침목"
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 슬리브를 구비한 전단앵커를 사용하여 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 아스팔트 노반에 간편하게 고정시킬 수 있는, 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치와 그 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 아스팔트 노반에 고정하는 고정 장치의 손상이 발생하였을 경우, 용이하게 교체할 수 있는, 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치와 그 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치는, 아스팔트 노반 상면에 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 고정시키기 위한 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치에 있어서, 상기 아스팔트 노반에 형성된 천공홀로부터 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널에 형성된 관통홀을 통해 삽입되어 인장력을 부여하는 긴장봉; 상기 긴장봉의 단부에 정착되는 콘(Cone) 형상의 정착구; 서로 분리된 상태에서 상기 정착구 외주면에 배치되고, 상기 정착구의 상승에 따라 상기 아스팔트 노반에 형성된 천공홀의 공벽에 밀착하는 슬리브; 및 상기 긴장봉이 긴장을 유지한 상태에서 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널에 함께 고정되도록 상기 긴장봉에 체결되는 고정구를 포함하되, 상기 긴장봉, 정착구, 슬리브 및 고정구가 결합되어 상기 아스팔트 노반에 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 고정시키는 전단앵커 역할을 하며, 전단앵커 역할을 하며, 상기 중공관인 긴장봉 상부에서 주입하여 상기 아스팔트 노반과 상기 전단앵커 사이의 공간을 채우는 겔(Gel) 타입의 방수 물질인 충진재를 포함하고, 상기 긴장봉의 인장력을 해체하여 슬리브의 공벽 밀착력을 완화시킨 후, 슬리브 및 긴장봉을 제거함으로써, 고정된 전단앵커를 해체할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
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전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 따른 수단으로서, 본 발명에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널의 시공 방법은, 아스팔트 노반 상면에 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 고정시키기 위한 아스팔트 노반의 침목 시공 방법에 있어서, a) 아스팔트 노반을 부설한 후, 소정의 위치에 보링(Boring)으로 천공홀을 뚫는 단계; b) 상기 아스팔트 노반상에 형성된 천공홀에 전단앵커를 삽입하는 단계; c) 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널의 소정 위치에 형성된 관통홀에 상기 전단앵커의 중공관인 긴장봉을 정렬하고, 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 소정 위치에 거치하는 단계; d) 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 거치한 후, 상기 긴장봉을 잡아당겨 상기 긴장봉의 단부에 정착된 콘(Cone) 형상의 정착구를 전진시키고, 상기 콘 형상의 정착구를 둘러싸고 있는 슬리브를 공벽에 밀착시키는 단계; 및 e) 상기 긴장봉을 잡아당긴 상태에서 고정구를 사용하여 상기 긴장봉 상부를 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널과 함께 고정시킴으로서 인장력을 계속 유지시키는 단계를 포함하되, 상기 긴장봉, 정착구, 슬리브 및 고정구가 결합되어 상기 아스팔트 노반에 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 고정시키는 전단앵커 역할을 하며, 상기 (e) 단계 이후, 아스팔트 노반과 상기 전단앵커 사이의 공간을 채우는 겔(Gel) 타입의 방수 물질인 충진재를 중공관인 긴장봉 상부에서 주입하고, 상기 긴장봉의 인장력을 해체하여 슬리브의 공벽 밀착력을 완화시킨 후, 슬리브 및 긴장봉을 제거함으로써, 고정된 전단앵커를 해체할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 따르면, 슬리브를 구비한 전단앵커를 사용하여 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 아스팔트 노반에 간편하게 고정시킬 수 있고, 이에 따라 아스팔트 노반의 침목 고정 장치를 초기 설치할 때 공사기간을 단축시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 아스팔트 노반에 고정하는 침목 고정 장치의 손상이 발생하였을 경우, 용이하게 교체할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 각각 아스팔트 노반 및 궤도의 구조를 나타내는 도면들이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 기술에 따른 생력화궤도의 침목 및 슬래브 고정을 위해 전단키가 사용된 것을 예시하는 도면들이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 생력화궤도의 침목 및 슬래브 패널 고정을 위해 전단돌기가 사용된 것을 예시하는 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 생력화궤도의 침목 및 슬래브 패널 고정을 위해 전단앵커가 사용된 것을 예시하는 도면이다.
도 5는 종래의 기술에 따른 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널 하부에 형성되는 전단앵커를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널고정 장치가 설치된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널고정 장치의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널고정 장치에서 긴장봉이 고정구에 체결되는 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널고정 장치에서 2개의 슬리브가 탄성 링에 의해 결합되는 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널고정 장치가 설치된 상태를 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 시공 방법의 동작흐름도이다.
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 6은 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치가 설치된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치의 동작원리를 설명하기 위한 도면으로서, 도 6에 도시된 A 영역을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치(100)는, 아스팔트 노반 상면에 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 고정시키기 위한 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치로서, 긴장봉(110), 정착구(120), 2개의 슬리브(130), 고정구(140) 및 충진재(150)를 포함한다.
긴장봉(110)은 상기 아스팔트 노반(200)에 형성된 천공홀로부터 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널(300)에 형성된 관통홀을 통해 삽입되어 인장력을 부여한다. 이때, 상기 긴장봉(110)은 충진재(150)를 주입할 수 있도록 중공관일 수 있다.
정착구(120)는 콘(Cone) 형상으로서, 상기 긴장봉(110)의 단부에 정착된다. 예를 들면, 상기 콘(Cone) 형상의 정착구(120)가, 도 7에 도시된 바와 같이, 상승하게 되면, 그 측면에 배치된 2개의 슬리브(130)가 외주 방향으로 확장하게 된다.
2개의 슬리브(130)는 서로 분리된 상태에서 상기 정착구(120) 외주면에 배치되고, 상기 정착구(120)의 상승에 따라 상기 아스팔트 노반(200)에 형성된 천공홀의 공벽에 밀착하게 된다. 이때, 상기 2개의 슬리브(130)는 각각 상기 정착구(120)와의 결합과 상기 긴장봉(110)의 인장(또는 긴장)시 외주 방향으로 확장할 수 있도록 탄성을 갖는 링이 외주면에 삽입될 수 있는데, 도 9를 참조하여 후술하기로 한다.
고정구(140)는 상기 긴장봉(110)이 긴장을 유지한 상태에서 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널(300)에 함께 고정되도록 상기 긴장봉(110)에 체결된다. 예를 들면, 상기 고정구(140)는 상기 긴장봉(110)의 상부에 형성된 나사산에 체결되는 체결부재일 수 있다.
따라서 상기 긴장봉(110), 2개의 슬리브(130), 정착구(120) 및 고정구(140)가 결합되어 상기 아스팔트 노반(200)에 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널(300)을 고정시키는 전단앵커 역할을 하게 된다.
또한, 충진재(150)는 상기 긴장봉(110) 상부에서 주입하여 상기 아스팔트 노반(200)과 상기 전단앵커 사이의 공간을 채운다. 즉, 상기 긴장봉(110)은 상기 충진재(150)를 주입할 수 있도록 중공관이 형성되며, 상기 충진재(150)는 상기 긴장봉(110)의 중공관을 통해 충진됨으로써, 우수 유입시 발생할 수 있는 동상 피해를 방지하고, 또한, 상기 고정구(140) 불량으로 인한 상기 전단앵커의 이동을 방지한다. 예를 들면, 상기 충진재(150)는 겔(Gel) 타입의 방수 아스콘 물질일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
다시 말하면, 상기 충진재는 겔(Gel) 타입의 물질(방수 아스콘 등)을 사용함으로써 고정된 전단앵커와의 부착하기 위한 것이 아니고, 방수 목적이기 때문에, 상기 긴장봉(110)의 인장력을 해체하여 상기 슬리브(130)의 공벽 밀착력을 완화시킨 후, 슬리브 및 긴장봉(110)을 제거함으로써, 고정된 전단앵커를 해체할 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치(100)는, 상기 긴장봉(110)의 수직 방향 인장력을 통해 열차의 종하중, 시동 및 제동하중에 의한 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널(300)의 종방향 밀림에 대한 저항력을 확보하고, 상기 2개의 슬리브(130)가 상기 아스팔트 노반(200)에 형성된 천공홀의 공벽에 밀착하여 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널(300)의 횡방향 밀림에 대한 저항력을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치(100)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 전단앵커의 일종으로서, 쐐기작용을 이용하여 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널(300)을 아스팔트 노반(200)에 용이하게 고정하거나 교환할 수 있다.
다시 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 슬리브를 구비한 전단앵커는 아스팔트 노반(200)과 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 긴장봉(110)의 인장력을 통하여 일체화시킴으로써, 열차의 종하중, 시동 및 제동하중에 의한 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널의 종방향 밀림 및 횡방향 밀림에 대한 저항력을 확보할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치(100)는, 긴장봉(110)의 인장력을 통하여 하부구조와 상부구조와의 마찰력을 극대화함으로써 최대 전단저항력을 확보할 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치에서 긴장봉이 고정구에 체결되는 것을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치에서 2개의 슬리브가 탄성 링에 의해 결합되는 것을 나타내는 도면이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치가 설치된 상태를 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치에서, 고정구(140)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 긴장봉(110)이 긴장을 유지한 상태에서 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널(300)에 함께 고정되도록 상기 긴장봉(110)에 체결된다. 예를 들면, 상기 고정구(140)는 상기 긴장봉(110)의 상부에 형성된 나사산에 체결되는 체결부재로서, 너트일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치에서, 상기 2개의 슬리브(131, 132)는, 도 9의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 각각 상기 정착구(120)와의 결합과 상기 긴장봉(110)의 인장(또는 긴장)시 외주 방향으로 확장할 수 있도록 탄성을 갖는 링(160)이 상기 2개의 슬리브(131, 132)의 외주면에 삽입될 수 있다. 이때, 상기 탄성 링(160)은 적어도 하나 이상 삽입될 수 있다.
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치(100)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 아스팔트 노반(200) 상에 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널(300)을 간편하게 고정될 수 있다.
한편, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 시공 방법의 동작흐름도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 시공 방법은, 아스팔트 노반에 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 고정시키기 위한 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 시공 방법으로서, 먼저, 아스팔트 노반을 부설한 후, 소정의 위치에 보링(Boring)으로 천공홀을 뚫는다(S110).
다음으로, 상기 아스팔트 노반상에 형성된 천공홀에 전단앵커를 삽입한다(S120).
다음으로, 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널의 소정 위치, 예를 들면, 중앙부에 형성된 관통홀에 상기 전단앵커의 긴장봉을 정렬하고, 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 소정 위치에 거치한다(S130).
다음으로, 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 거치한 후, 상기 긴장봉을 잡아당겨 상기 긴장봉의 단부에 정착된 콘(Cone)을 전진시키고, 상기 콘을 둘러싸고 있는 2개의 슬리브를 공벽에 밀착시킨다(S140). 여기서, 상기 2개의 슬리브는 상기 콘과의 결합과 상기 긴장봉 인장시 외주 방향으로 확장할 수 있도록 탄성을 갖는 링이 외주면에 삽입되어 있다.
다음으로, 상기 긴장봉을 잡아당긴 상태에서 고정구를 사용하여 상기 긴장봉 상부를 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널과 함께 고정시킴으로서 인장력을 계속 유지시킨다(S150). 이때, 상기 고정구는 상기 긴장봉의 상부에 형성된 나사산에 체결되는 체결부재, 예를 들면, 너트일 수 있다.
다음으로, 상기 긴장봉 상부에서 충진재를 주입하여 상기 아스팔트 노반과 상기 전단앵커 사이의 공간을 채운다(S160). 즉, 상기 긴장봉은 상기 충진재를 주입할 수 있도록 중공관이 형성되어 있고, 상기 충진재는 우수 유입시 발생할 수 있는 동상 피해를 방지하고, 상기 고정구 불량으로 인한 상기 전단앵커의 이동을 방지하는 겔(Gel) 타입의 방수 아스콘 물질일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 시공 방법은, 상기 긴장봉의 수직 방향 인장력을 통해 열차의 종하중, 시동 및 제동하중에 의한 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널의 종방향 밀림에 대한 저항력을 확보하고, 상기 2개의 슬리브가 상기 아스팔트 노반에 형성된 천공홀의 공벽에 밀착하여 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널의 횡방향 밀림에 대한 저항력을 확보할 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치와 그 시공 방법에 따르면, 슬리브를 구비한 전단앵커를 사용하여 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 아스팔트 노반에 간편하게 고정시킬 수 있고, 이에 따라 아스팔트 노반의 침목 고정 장치를 초기 설치할 때 공사기간을 단축시킬 수 있다. 또한, 침목 고정 장치의 손상이 발생하였을 경우, 용이하게 교체할 수 있다.
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.
100: 침목 고정 장치(전단앵커)
200: 아스팔트 노반
300: 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널
110: 긴장봉
120: 콘(Cone) 형상의 정착구
130: 슬리브(Sleeve)
131: 제1 슬리브
132: 제2 슬리브
140: 고정구
150: 충진재
160: 탄성 링(Ring)

Claims (16)

  1. 아스팔트 노반 상면에 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 고정시키기 위한 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치에 있어서,
    상기 아스팔트 노반에 형성된 천공홀로부터 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널에 형성된 관통홀을 통해 삽입되어 인장력을 부여하는 긴장봉;
    상기 긴장봉의 단부에 정착되는 콘(Cone) 형상의 정착구;
    서로 분리된 상태에서 상기 정착구 외주면에 배치되고, 상기 정착구의 상승에 따라 상기 아스팔트 노반에 형성된 천공홀의 공벽에 밀착하는 슬리브; 및
    상기 긴장봉이 긴장을 유지한 상태에서 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널에 함께 고정되도록 상기 긴장봉에 체결되는 고정구를 포함하되, 상기 긴장봉, 정착구, 슬리브 및 고정구가 결합되어 상기 아스팔트 노반에 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 고정시키는 전단앵커 역할을 하며,
    중공관인 상기 긴장봉 상부에서 주입하여 상기 아스팔트 노반과 상기 전단앵커 사이의 공간을 채우는 겔(Gel) 타입의 방수 물질인 충진재를 포함하고, 상기 긴장봉(110)의 인장력을 해체하여 슬리브(130)의 공벽 밀착력을 완화시킨 후, 슬리브 및 긴장봉(110)을 제거함으로써, 고정된 전단앵커를 해체할 수 있도록 하는 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 고정 장치.
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  9. 아스팔트 노반 상면에 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 고정시키기 위한 아스팔트 노반의 침목 시공 방법에 있어서,
    a) 아스팔트 노반을 부설한 후, 소정의 위치에 보링(Boring)으로 천공홀을 뚫는 단계;
    b) 상기 아스팔트 노반상에 형성된 천공홀에 전단앵커를 삽입하는 단계;
    c) 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널의 소정 위치에 형성된 관통홀에 상기 전단앵커의 중공관인 긴장봉을 정렬하고, 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 소정 위치에 거치하는 단계;
    d) 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 거치한 후, 상기 긴장봉을 잡아당겨 상기 긴장봉의 단부에 정착된 콘(Cone) 형상의 정착구를 전진시키고, 상기 콘 형상의 정착구를 둘러싸고 있는 슬리브를 공벽에 밀착시키는 단계; 및
    e) 상기 긴장봉을 잡아당긴 상태에서 고정구를 사용하여 상기 긴장봉 상부를 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널과 함께 고정시킴으로서 인장력을 계속 유지시키는 단계를 포함하되, 상기 긴장봉, 정착구, 슬리브 및 고정구가 결합되어 상기 아스팔트 노반에 상기 콘크리트 침목 또는 콘크리트 슬래브 패널을 고정시키는 전단앵커 역할을 하며, 상기 (e) 단계 이후, 아스팔트 노반과 상기 전단앵커 사이의 공간을 채우는 겔(Gel) 타입의 방수 물질인 충진재를 중공관인 긴장봉 상부에서 주입하고, 상기 긴장봉(110)의 인장력을 해체하여 슬리브(130)의 공벽 밀착력을 완화시킨 후, 슬리브 및 긴장봉(110)을 제거함으로써, 고정된 전단앵커를 해체할 수 있도록 하는 아스팔트 노반의 침목 및 슬래브 패널 시공 방법.
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