KR101656795B1 - 철도용 흡음블록 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도용 흡음블록 구조물을 개시한다. 개시된 철도용 흡음블록 구조물은, 철도레일의 지면에 설치되는 블록기초 고정부와, 이 블록기초 고정부를 통해 철도용 콘크리트 슬래브 궤도에 고정되며 철도레일을 따라 연속되게 배열되는 베이스블록과, 이 베이스블록에 탈착되며 콘크리트 슬래브 궤도에서 발생하는 소음을 흡음하는 흡음블록과, 상호 이웃하는 베이스블록을 고정함과 동시에 흡음블록을 베이스블록에 고정하는 블록 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

철도용 흡음블록 구조물{SOUND ABSORBING BLOCK STRUCTURE FOR RAILWAY}

본 발명은 철도용 흡음블록 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철도용 콘크리트 슬래브 궤도 위에 조립식으로 설치되어 에폭시의 사용을 방지함은 물론 내부의 균열을 용이하게 확인할 수 있도록 하는 철도용 흡음블록 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 철도 차량이 운행할 때 아주 큰 소음이 발생하는데, 이러한 소음은 발생 원인에 따라 차륜과 레일사이에서 발생되는 전동소음(Rolling Noise), 레일 이음매에서 발생되는 충격소음(Impact Noise), 플랜지 마찰소음(Squeal Noise), 차체에서 발생되는 구동장치 소음, 빠른 운행속도로 인한 차체와 집전장치의 공력소음, 구조물과 지반을 통하여 전달되는 저주파소음, 판토그래프와 전차선 사이의 집전소음, 그외 추진장치 및 냉방장치(보조장치) 소음 등으로 다양하다.

소음 중에서 철도 차량의 차륜과 레일의 접촉에 의하여 발생하는 전동소음, 충격소음, 플랜지 마찰소음 등의 레일소음이 큰 비중을 차지한다. 특히 동력원으로 전기를 이용하는 전철의 경우, 엔진소음이 없으므로 레일소음이 전체소음의 대부분을 차지한다. 또한 지하철의 경우, 철도 차량이 폐쇄된 공간인 터널 내부를 따라 운행하는데, 발생한 레일소음이 터널의 벽과 천장 그리고 철도에서 레일이 설치되는 바닥면인 궤도에서 계속적으로 반사되면서 소멸되지 않고 누적되어, 터널 내부 소음이 크게 증폭되고, 이 터널 내부 소음이 차량의 문틈, 환기구 등을 통하여 철도 차량의 내부로 전달되어 소음문제를 야기한다.

과거 일반 철도는 궤도에 자갈을 깔게 되었으나, 최근 열차 배차 간격이 단축되고, 고속 주행에 따라 자갈이 침목 하단부로 유입되고, 이로 인한 마모, 파손, 그리고 미세먼지 발생의 문제가 발생하고, 심지어는 자갈이 날리기도 하며, 지반 침하로 인해 철도 차량의 전복 등 안전 문제가 대두되고 있다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 정기적인 자갈 부상 또는 보충 등을 실시하고 있으나, 유지관리비가 과다하게 소요되고 있어 궤도 구조 형식을 발라스트에서 콘크리트 슬래브로 전환하고 있다.

이와 같은 콘크리트 슬래브 궤도는 안락한 승차감, 레일의 선형유지 향상, 유지보수비 절감, 레일좌굴에 대한 저항력 향상, 급곡선부에서도 레일의 장대화가 가능함 등 다수의 장점으로 인하여 건설이 증가하고 있으나, 자갈궤도에 비해 초기 시공비용이 높고 지반 진동 및 소음에 취약한 단점이 있으며, 특히 소음으로 인한 승객들의 불쾌감으로 인하여 민원이 증가하고 있다.

이러한 문제를 개선하고자 최근의 콘크리트 슬래브 궤도의 시공은 침목 주변에 흡음블록을 고강도 몰탈이나, 에폭시, 등과 같은 접착제를 이용하여 직접적으로 영구부착하고 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 흡음블록은 고강도 몰탈이나, 에폭시, 등과 같은 접착제에 의해 상호 영구접합되므로, 어느 하나의 흡음블록에 균열이 발생하여 이를 교체할 경우 이웃 하는 다른 흡음블록이 파손될 뿐만 아니라, 균열을 확인하기가 매우 어려운 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

국내 등록특허공보 제10-1295751호(등록일:2013.08.06, 명칭: 초고속철도용 도상 흡음블록)

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 조립식으로 설치가 가능하도록 하여 설치시 에폭시의 사용을 방지함은 물론 하부의 콘크리트 슬래브 표면의 균열을 용이하게 확인할 수 있는 철도용 흡음블록 구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 철도용 흡음블록 구조물은, 철도레일의 지면에 설치되는 블록기초 고정부; 상기 블록기초 고정부를 통해 철도용 콘크리트 슬래브 궤도에 고정되며, 상기 철도레일을 따라 연속되게 배열되는 베이스블록; 상기 베이스블록에 탈착되며, 상기 철도레일에서 발생하는 소음을 흡음하는 흡음블록; 및 상호 이웃하는 베이스블록을 고정함과 동시에 상기 흡음블록을 상기 베이스블록에 고정하는 블록 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블록기초 고정부는, 상기 콘크리트 슬래브 궤도에 결합되는 앵커부재; 및 상기 베이스블록이 결합되도록 상기 앵커부재의 상단에 돌출 형성되는 헤드부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스블록은, 하면에 상기 블록기초 고정부와 결합되는 조립홈부가 형성되고, 상면에 상기 흡음블록이 탈착되는 탈착홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탈착홈부와 상기 흡음블록 사이에는 완충패드가 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블록 고정부는, 상기 베이스블록 및 상기 흡음블록을 관통하며, 양단부에 너트가 체결되는 나사부를 형성하는 고정봉부재; 및 상기 너트를 통해 상기 조정봉부재에 고정되어 상기 베이스블록에 밀착되는 결합판부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 철도용 흡음블록 구조물은 종래 기술과 달리 흡음블록과 베이스블록을 조립식으로 결합할 수 있으므로, 몰탈이나 에폭시와 같은 접착제의 사용을 방지하여 유지보수가 용이할 뿐만 아니라, 베이스블록의 내부 균열을 용이하게 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도용 흡음블록 구조물이 시공된 상태의 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도용 흡음블록 구조물을 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도용 흡음블록 구조물을 도시한 평단면도이다.
도 5는 발명의 일 실시예에 따른 철도용 흡음블록 구조물을 도시한 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 철도용 흡음블록 구조물의 바람직한 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도용 흡음블록 구조물이 시공된 상태의 사시도이고, 도 2는 도 1의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도용 흡음블록 구조물을 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도용 흡음블록 구조물을 도시한 평단면도이고, 도 5는 발명의 일 실시예에 따른 철도용 흡음블록 구조물을 도시한 측단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 철도용 흡음블록 구조물(100)은 철도의 콘크리트 슬래브 궤도에 설치되어 철도 차량의 운행시 발생하는 소음을 흡음하여 감쇄시킨다.

이러한, 철도용 흡음블록 구조물(100)은 몰탈이나 에폭시 등과 같은 접착제의 사용을 방지하면서 조립식으로 시공이 가능하여 파손이 발생한 부위만 교체가 가능함은 물론 유지보수 작업 중 내부 균열을 용이하게 확인할 수 있다.

이를 위하여, 본 실시예에 따른 철도용 흡음블록 구조물(100)은 철도레일의 지면 또는 콘크리트 슬래브 궤도에 설치되는 블록기초 고정부(110)와, 이 블록기초 고정부(110)에 결합되는 베이스블록(120)과, 이 베이스블록(120)에 탈착되는 흡음블록(130)과, 연속되게 배열되는 베이스블록(120)을 상호 고정하기 위한 블록 고정부(140)를 포함한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 블록기초 고정부(110)는 콘크리트 슬래브 궤도에 결합되는 앵커부재(111)와, 이 앵커부재(111)의 상단에 돌출 형성되는 헤드부재(113)로 이루어진다. 이러한, 블록기초 고정부(110)는 콘크리트 슬래브 궤도에 이격되게 설치되며, 앵커부재(111)가 몰탈이나 에폭시 등에 의해 콘크리트 슬래브 궤도에 완전하게 접합되고, 헤드부재(113)에 하나의 베이스블록(120)이 슬라이딩 결합된다.

베이스블록(120)은 블록기초 고정부(110)에 슬라이딩 결합되며, 철도레일을 따라 연속되게 배열된다. 본 실시예에 따른 베이스블록(120)은 하면에 블록기초 고정부(110)와 결합되는 조립홈부(121)가 형성되고, 상면에 흡음블록(130)의 탈착을 위한 탈착홈부(123)가 형성된다. 이때, 탈착홈부(123)는 하향 경사지게 형성되는데, 이는 흡음블록(130)이 자중에 의해 더욱 긴밀하게 밀착되도록 하기 위함이다.

또한, 베이스블록(120)은 유지보수 작업을 진행할 때 연속된 베이스블록(120) 중 어느 하나의 베이스블록(120)을 블록기초 고정부(110)에서 용이하게 분리할 수 있도록 조립홈부(121)가 측면에서 중심부 방향으로 형성된다. 본 실시예에 따른 조립홈부(121)는 "T"자 형태로 형성된다.

더하여, 베이스블록(120)은 블록 고정부(140)에 의한 견고한 밀착을 위하여 전면 및 후면이 경사진 마름모 형태를 가지며, 이웃 하는 다른 베이스블록(120)과의 사이에 밀착패드(120a)가 마련된다. 밀착패드(120a)는 베이스블록(120) 사이의 유격발생을 방지함은 물론 베이스블록(120)의 접촉면 파손을 방지한다.

또한, 베이스블록(120) 중 어느 하나의 베이스블록(120)은 조립홈부(121)가 블록기초 고정부(110)의 일측에서 타측방향으로 조립되고, 이와 이웃하는 다른 하나의 베이스블록(120)은 조립홈부(121)가 블록기초 고정부(110)의 타측에서 일측방향으로 조립된다. 즉, 서로 이웃하는 베이스블록(120)은 블록기초 고정부(110)에 결합되는 방향이 상호 반대방향에서 된다. 이로 인하여, 어느 하나의 베이스블록(120)을 교체할 때 해당 베이스블록(120)만을 블록기초 고정부(110)에서 용이하게 분리할 수 있음은 물론 블록 고정부(140)에 의해 결합력을 보다 향상시킬 수 있다.

한편, 콘크리트 슬래브 궤도와 베이스블록(120) 사이에는 충격흡수를 위하여 기초패드(110a)가 구비된다.

이와 같은 베이스블록(120)은 유지보수 작업시 흡음블록(130)의 분리를 통해 내부에 발생하는 균열을 보다 용이하게 확인할 수 있다.

흡음블록(130)은 베이스블록(120)의 탈착홈부(123)에 안치되며, 상면에 흡음을 위한 흡음돌기가 이격되게 복수개 형성된다. 또한, 흡음블록(130)은 탈착홈부(123)에 긴밀하게 밀착될 수 있도록 마름모꼴 형태를 가진다.

이때, 흡음블록(130)과 탈착홈부(123) 사이에는 긴밀한 결합 및 진동에 의한 파손이 방지되도록 완충패드(150)가 마련된다. 본 실시예에 따른 완충패드(150)는 흡음블록(130)의 하면 및 측면을 커버한다.

또한, 흡음블록(130)은 베이스블록(120)을 상호 결합하기 위한 블록 고정부(140)를 통해 베이스블록(120)에 고정된다.

본 실시예에 따른 블록 고정부(140)는 베이스블록(120), 흡음블록(130) 및 완충패드(150)를 관통하는 고정봉부재(141)와, 너트(143)를 통해 고정봉부재(141)에 고정되는 결합판부재(145)를 포함한다. 이때, 베이스블록(120), 흡음블록(130) 및 완충패드(150)에는 고정봉부재(141)가 관통하는 관통구멍(147)이 형성된다.

고정봉부재(141)는 양단부가 베이스블록(120)의 양측으로 노출하도록 관통구멍(147)에 삽입되며, 너트(143)의 체결을 위하여 양단부에 나사부(141a)가 형성된다.

결합판부재(145)는 양단부에 탄성지지부(145a)가 형성되어 너트(143)의 체결을 통해 베이스블록(120)의 측면에 긴밀하게 밀착됨은 물론 탄성지지부(145a)가 와셔 기능을 수행하게 되어 진동에 의한 너트(143)의 풀림을 방지하게 된다.

이러한, 결합판부재(145)는 중앙부가 베이스블록(120)의 측면에 형성되고, 양 단부가 외측으로 절곡되어 탄성지지부(145a)를 형성하게 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도용 흡음블록 구조물의 설치방법 및 작용을 설명한다.

먼저, 철도용 콘크리드 슬래브 궤도에 블록기초 고정부(110)를 이격되게 등간격으로 설치한다. 이때, 블록기초 고정부(110)의 앵커부재(111)를 몰타이나 에폭시 등을 이용하여 콘크리트 슬래브 궤도에 일체로 고정한다.

이후, 블록기초 고정부(110)의 주변으로 기초패드(110a)를 위치시킨 후, 베이스블록(120)의 조립홈부(121)를 블록기초 고정부(110)의 헤드부재(113)와 정렬시키고, 헤드부재(113)가 조립홈부로 삽입되도록 베이스블록(120)을 콘크리트 슬래브 궤도에서 이동시킨다.

이와 같이 어느 하나의 베이스블록(120)의 설치가 완료되면 이와 이웃 하는 다른 하나의 베이스블록(120)을 위와 같은 조립방법으로 블록기초 고정부(110)에 고정한다. 이때, 서로 이웃하는 2개의 베이스블록(120)은 블록기초 고정부(110)에 결합될 때 상호 반대 방향에서 조립되며, 상호 접촉면에 밀착패드(120a)가 구비되어 블록 고정부(140)에 의해 긴밀하게 밀착될 때 파손되는 것이 방지된다.

그리고, 베이스블록(120)의 탈착홈부(123)에 완충패드(150) 및 흡음블록(130)을 차례로 삽입하여 안치시킨 후, 상호 이웃하게 배열되는 2개의 베이스블록(120)을 블록 고정부(140)을 이용하여 상호 견고하게 결합함과 동시에 완충패드(150) 및 흡음블록(130)을 베이스블록(120)에 동시에 고정시킨다.

구체적으로, 고정봉부재(141)를 관통구멍(147)으로 삽입한 후, 고정봉부재(141)의 양단부에 결합판부재(145)를 삽입하고, 고정봉부재(141)에 너트(143)를 체결한다. 그러면, 너트(143)가 결합판부재(145)를 베이스블록(120)측으로 밀착시킨에 따라 상호 이웃하는 베이스블록(120)이 상호 결합되고, 탄성지지부(145a)에 의해 고정봉부재(141)에서 너트(143)가 풀리는 것이 방지된다.

이와 같은 본 실시예에 따른 철도용 흡음블록 구조물(100)은 베이스블록(120)에 흡음블록(130)이 조립식으로 고정되므로, 유지보수 작업 중 흡음블록(130)을 베이스블록(120)에서 용이하게 분리하여 베이스블록(120)의 내부 균열을 용이하게 확인할 수 있다.

더하여, 베이스블록(120)과 흡음블록(130)을 블록 고정부(140)를 이용하여 고정 및 분리할 수 있으므로, 유지보수 작업을 보다 용이하게 진행할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

110 : 블록기초 고정부 120 : 베이스블록
121 : 조립홈부 123 : 탈착홈부
130 : 흡음블록 140 : 블록 고정부
141 : 고정봉부재 143 : 너트
145 : 결합판부재

Claims (5)

1. 철도레일의 지면에 설치되는 블록기초 고정부; 상기 블록기초 고정부를 통해 철도용 콘크리트 슬래브 궤도에 고정되며, 상기 철도레일을 따라 연속되게 배열되는 베이스블록; 상기 베이스블록에 탈착되며, 상기 콘크리트 슬래브 궤도에서 발생하는 소음을 흡음하는 흡음블록; 및 상호 이웃하는 상기 베이스블록을 고정함과 동시에 상기 흡음블록을 상기 베이스블록에 고정하는 블록 고정부;를 포함하며,
   상기 블록기초 고정부는, 상기 콘크리트 슬래브 궤도에 결합되는 앵커부재; 및 상기 베이스블록이 결합되도록 상기 앵커부재의 상단에 돌출 형성되는 헤드부재;를 포함하고,
   상기 베이스블록은, 하면에 상기 블록기초 고정부와 결합되는 조립홈부가 “T"자 형태로 형성되고, 상면에 상기 흡음블록이 탈착되는 탈착홈부가 형성되며,
   상기 블록 고정부는, 상기 베이스블록 및 상기 흡음블록을 관통하며, 양단부에 너트가 체결되는 나사부를 형성하는 고정봉부재; 및 상기 너트를 통해 상기 고정봉부재에 고정되도록 양단부에 탄성지지부가 외측으로 절곡 형성되며, 상기 베이스블록에 밀착되는 결합판부재;를 포함하고,
   상기 베이스블록 중 어느 하나의 상기 베이스블록은 상기 조립홈부가 상기 블록기초 고정부의 일측에서 타측방향으로 조립되고, 이와 이웃하는 다른 하나의 상기 베이스블록은 상기 조립홈부가 상기 블록기초 고정부의 타측에서 일측방향으로 조립되는 것을 특징으로 하는 철도용 흡음블록 구조물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 탈착홈부와 상기 흡음블록 사이에 완충패드가 마련되는 것을 특징으로 하는 철도용 흡음블록 구조물.
5. 삭제

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