KR101722994B1

KR101722994B1 - 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101722994B1
Application number: KR1020160105101A
Authority: KR
Inventors: 이성혁; 이인세; 설용환
Original assignee: 한국철도기술연구원; 주식회사 케이알티씨
Priority date: 2016-08-18
Filing date: 2016-08-18
Publication date: 2017-04-19

Abstract

토공구간, 터널구간에 있어 아스팔트 콘크리트궤도를 시공함에 있어 자갈도상 궤도, 콘크리트 궤도와의 접속부와 같이 서로 다른 궤도구조를 가지는 궤도들을 서로 연결시키기 위한 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 상기 아스팔트 콘크리트궤도, 자갈도상 궤도, 콘크리트 궤도의 서로 다른 부등강성 궤도 연결에 의한 문제를 해결하기 위하여 강성이 다른 상부체결장치를 사용, 자갈 도상의 자갈 접착, 보강레일 설치 및 아스팔트 기층 설치하는 방법등을 이용하게되며, 접속부의 아스팔트 콘크리트궤도에 있어 보강레일용 침목은 광폭침목 또는 보강레일용 콘크리트패널을 이용하게 된다.

Description

아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조 및 그 시공방법{TRANSITION ZONE STRUCTURE OF ASPHALT CONCRETE TRACK AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 토공구간, 터널구간에 있어 아스팔트 콘크리트궤도를 시공함에 있어 자갈도상 궤도, 콘크리트 궤도와의 접속부와 같이 서로 다른 궤도구조를 가지는 궤도들을 서로 연결시키기 위한 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 열차 등이 주행하게 되는 궤도(Track)는 노반(Roadbed) 위에 도상(Trackbed)을 마련하고, 그 도상 위에 침목 및 레일을 배치하여 시공하게 된다. 여기서, 도상은 레일 및 침목으로부터 전달되는 열차 하중을 넓게 분산시켜 노반에 전달하고, 침목을 소정 위치에 고정시키는 역할을 하는 궤도재료로서, 자갈(또는 쇄석)이나 콘크리트, 아스팔트 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 자갈도상 궤도에서 점차 콘크리트 궤도 부설로 변화하고 있다.

예를 들면, 고속철도 등의 궤도를 부설함에 있어서 궤도틀림 발생이 큰 문제가 되고 있고, 자갈을 이용한 일반 자갈도상 궤도의 경우, 열차 통행시의 자갈 비산 등의 문제가 크게 대두되고 있다.

따라서 토사 지반에 대해서도 콘크리트 궤도를 이용하는 방안이 고려되고 있는 실정이다.

하지만 이러한 콘크리트 궤도의 경우, 콘크리트 궤도의 손상 시에 유지보수가 어렵고, 또한, 콘크리트 양생으로 인한 건설 기간이 많이 소요된다는 단점 등이 있다.

전술한 콘크리트 궤도의 단점을 보완하기 위해, 아스팔트 도상을 이용하는 아스팔트 콘크리트궤도(아스팔트 콘크리트궤도) 개발이 진행되고 있다.

구체적으로, 아스팔트 콘크리트궤도의 아스팔트 도상은 콘크리트 궤도의 콘크리트 도상에 비해서 온도에 따른 아스팔트 재료의 소성 변형이 크게 발생하고 있기 때문에 이에 대한 대책으로 철도에 부합하는 새로운 아스팔트의 개발이 요구되고 있다.

또한, 아스팔트 도상은 탄성계수가 낮기 때문에 작용하중에 대하여 변형의 발생이 콘크리트 도상에 비해 크게 나타날 수 있다.

이에 따라 하중에 의한 아스팔트 도상의 변형을 최소화하기 위해서는 재료의 물리적 성질 개선과 더불어 작용하중의 크기를 줄여야 한다.

이에 아스팔트 도상의 소성 변형을 감소시키기 위해서는 아스팔트 도상 상면에 작용하는 응력의 감소가 더욱 중요하며, 이를 위해서 아스팔트 도상에 적합한 침목 또는 콘크리트 패널은 아스팔트 도상 상면에 작용되는 응력을 낮출 수 있고, 작용 응력 저감으로 인해 변형량을 줄일 수 있도록 제작되어야 하는데 국내 여건에 적합한 아스팔트 도상 관련 기술은 달리 개방된 바 없었다.

나아가, 도 1은 종래 아스팔트 도상(2,3, 아스팔트 노반이라고도 지칭함)에 설치되는 침목(4) 중앙부에 있어 탄성링 베어링(8)에 의하여 침목(4) 하면의 오목부(9)에 고정된 다웰스톤(7)이 소개되어 있음을 알 수 있다.

즉, 종래 침목 또는 콘크리트 패널의 궤도변위 저항장치는 대부분 침목이나 패널의 중앙부에 전단블록 형태로 설치되어 있기 때문에 아스팔트 도상의 변형으로 인한 궤도변위 저항 장치에 이상이 발생한 경우, 육안 확인이 불가능하다는 문제점이 있고,

또한, 궤도변위 저항장치의 유지보수를 위해 레일을 제거하거나 또는 침목이나 패널을 제거한 후 유지보수를 해야 하는 문제점이 있었고, 궤도변위 저항장치의 구성으로 인한 성능이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 따라 아스팔트 도상 상면에 설치되는 침목 또는 콘크리트 패널에 있어 신속한 하자 발견, 유지보수의 효율성 및 궤도변위 저항장치의 성능 확보를 위한 궤도변위 저항 장치가 필요한 실정이다.

일반적으로 철도에서 강성변화구간이란 교량과 토공구간의 접속부와 같이 하부구조의 강성이 변화하는 구간을 말하는데, 교량과 토공 그리고 터널과 토공 등 유도상 궤도에서 무도상 궤도로 옮겨가는 구간 및 궤도의 하부구조 강성이 변화하는 모든 구간을 말한다.

궤도에서 강성이 중요한 이유는 노반 및 궤도의 강성 차이에 따른 부등침하 발생으로 충격하중 효과가 발생하여 상대적으로 낮은 강성구간인 토공구간에 과대 침하가 발생하기 때문이다.

이러한 궤도 및 노반의 부등침하는 차량의 운행 안정성에 영향을 미침은 물론 승차감 저하 등에 영향을 미치는 요소로서 지속적인 유지보수를 필요로 하는 손상 중 하나이다.

이에 특히 아스팔트 노반을 이용하는 철도에서 강성변화구간에 있어 부등침하 또는 부등강성에 의한 영향을 줄이기 위해서는 이에 접합한 침목 또는 콘크리트 패널 및 부등침하 또는 부등강성에 의한 영향을 줄이기 위한 기술개발이 필요하게 됨을 알 수 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은

토공구간와 터널구간에 아스팔트 콘크리트궤도(노반, 아스팔트 도상, 침목(광폭침목, 콘크리트 패널) 및 레일을 포함하는 개념)를 적용함에 있어서, 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도(노반, 콘크리트 슬래브 도상, 침목 및 레일)와의 접속부 및 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 궤도와의 접속부 처리방안과 토공구간와 터널구간에 아스팔트 콘크리트궤도를 적용함에 있어서, 토공-터널 접속부 처리 방안에 대한 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

또한 본 발명은, 상기 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도와의 접속부, 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 궤도와의 접속부 및 토공-터널 접속부에 있어 적합한 침목 또는 콘크리트 패널과 궤도변위 저항장치가 구비된 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

상기 과제를 달성하기 위해 본 발명의 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조는

노반 상부에 형성된 아스팔트 도상;과 상기 아스팔트 도상에 상부에 형성되며 보강레일이 설치되는 보강레일용 침목;을 포함하는 아스팔트 콘크리트궤도; 및 상기 아스팔트 콘크리트궤도와 연결되는, 노반 상부에 형성된 자갈 도상; 및 상기 자갈 도상에 상부에 형성되며 보강레일이 설치되는 보강레일용 침목;을 포함하는 자갈도상 궤도;의 연결부로서,

상기 보강레일용 침목은 광폭침목 또는 콘크리트패널로서 측면에 강관형태의 궤도변위저항장치를 아스팔트 도상에 설치하여 아스팔트 도상에 보강레일용 침목을 고정시키되 상기 강관형태의 궤도변위저항장치는

아스팔트 도상에 형성된 링(Ring) 형상의 코어링(Core Ring); 강관부 및 플레이트부를 포함하고, 중공의 원형강관 형상으로 형성된 상기 강관부가 상기 코어링에 관입되는 강관형 저항부; 저판부 및 수직부가 L형으로 형성되고, 상기 강관형 저항부에 보강레일용 침목을 고정시키도록 체결되는 L형 앵글; 및 수평 체결볼트 및 수평너트를 사용하여 상기 보강레일용 침목에 상기 L형 앵글의 수직부를 체결 고정할 수 있도록 상기 보강레일용 침목에 기형성된 인서트너트를 포함하되, 상기 L형 앵글의 저판부는 궤도 횡방향의 선형을 조정할 수 있도록 물결모양의 요홈이 형성되며, 상기 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈도상 궤도의 서로 다른 부등강성 궤도 연결에 의한 문제를 해결하기 위하여 강성이 다른 상부체결장치를 사용, 자갈 도상의 자갈 접착, 보강레일 설치 및 아스팔트 기층 설치하는 방법 중 어느 하나를 선택하여 상기 접속부에 형성시키게 된다.

또한 바람직하게는,

노반 상부에 형성된 아스팔트 도상;과 상기 아스팔트 도상에 상부에 형성되며 보강레일이 설치되는 보강레일용 침목;을 포함하는 아스팔트 콘크리트궤도; 및 상기 아스팔트 콘크리트궤도와 연결되는, 노반 상부에 형성된 콘크리트 도상; 및 상기 콘크리트 도상에 상부에 형성되며 보강레일이 설치되는 보강레일용 침목;을 포함하는 콘크리트 궤도;의 연결부로서,

아스팔트 도상에 형성된 링(Ring) 형상의 코어링(Core Ring); 강관부 및 플레이트부를 포함하고, 중공의 원형강관 형상으로 형성된 상기 강관부가 상기 코어링에 관입되는 강관형 저항부; 저판부 및 수직부가 L형으로 형성되고, 상기 강관형 저항부에 보강레일용 침목을 고정시키도록 체결되는 L형 앵글; 및 수평 체결볼트 및 수평너트를 사용하여 상기 보강레일용 침목에 상기 L형 앵글의 수직부를 체결 고정할 수 있도록 상기 보강레일용 침목에 기형성된 인서트너트를 포함하되, 상기 L형 앵글의 저판부는 궤도 횡방향의 선형을 조정할 수 있도록 물결모양의 요홈이 형성되며, 상기 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈도상 궤도의 서로 다른 부등강성 궤도 연결에 의한 문제를 해결하기 위하여 강성이 다른 상부체결장치를 사용, 보강레일 설치, 콘크리트 도상 정착단부 설치 및 시멘트 처리된 보조도상 설치하는 방법 중 어느 하나를 선택하여 상기 접속부에 형성시키게 된다.

또한 바람직하게는

토공구간과 터널구간의 노반 상부에 형성된 아스팔트 도상;과 상기 아스팔트 도상에 상부에 형성되며 보강레일이 설치되는 보강레일용 침목;을 포함하는 아스팔트 콘크리트궤도의 연결부로서,

아스팔트 도상에 형성된 링(Ring) 형상의 코어링(Core Ring); 강관부 및 플레이트부를 포함하고, 중공의 원형강관 형상으로 형성된 상기 강관부가 상기 코어링에 관입되는 강관형 저항부; 저판부 및 수직부가 L형으로 형성되고, 상기 강관형 저항부에 보강레일용 침목을 고정시키도록 체결되는 L형 앵글; 및 수평 체결볼트 및 수평너트를 사용하여 상기 보강레일용 침목에 상기 L형 앵글의 수직부를 체결 고정할 수 있도록 상기 보강레일용 침목에 기형성된 인서트너트를 포함하되, 상기 L형 앵글의 저판부는 궤도 횡방향의 선형을 조정할 수 있도록 물결모양의 요홈이 형성되며,

상기 토공구간과 터널구간의 아스팔트 콘크리트궤도 하부노반의 서로 다른 부등강성 궤도 연결에 의한 문제를 해결하기 위하여 아스팔트 콘크리트궤도의 노반은 콘크리트 바닥판 두께에 해당하는 깊이로 시멘트 처리된 보조도상을 형성시켜 강성 변경 정도를 감소시키고,

상기 아스팔트 콘크리트궤도의 시멘트 처리된 보조도상과 연결되는 터널구간의 보조도상은 서로 분리되도록 하되 스티로폴 채움 및 실링재로 마감시키며,

상기 아스팔트 콘크리트궤도의 시멘트 처리된 보조도상과 연결되는 터널구간의 보조도상 상면은 치핑하여 아스팔트 도상과의 분리가 발생하지 않도록 하게 된다.

또한 상기 과제를 달성하기 위한 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 시공방법은

(a) 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 도상궤도의 접속부에 있어 자갈 도상궤도의 노반과 아스팔트 콘크리트궤도의 노반을 설치하면서 상기 아스팔트 기층을 자갈 도상궤도의 노반 상면에 형성시키되 아스팔트 기층의 상면과 아스팔트 콘크리트궤도의 노반 상면높이는 서로 동일해지도록 하는 단계;

(b) 상기 아스팔트 기층 상면에 자갈 도상궤도에 있어서는 자갈을 포설하고, 아스팔트 콘크리트궤도에는 아스팔트 도상을 시공하는 단계;

(c) 자갈 도상 상면에 기존레일용 침목과 보강레일용 침목을 설치하고, 아스팔트 콘크리트궤도에 있어 보강레일용 침목을 설치하는 단계;

(d) 상기 보강레일용 침목에 보강레일을 설치하고, 보강레일들을 상부체결장치를 이용하여 보강레일 침목과 서로 결속시키되 상부체결장치는 접속부에 있어 설치개수 및 간격을 조절하여 설치하는 단계; 및

(e) 자갈 도상에 자갈 흐트럼방지용 자갈막이 방호벽을 일정 구간 설치하고, 흐트럼방지용 자갈막이 방호벽 내측의 자갈에 접착제를 단계별로 구간에 맞추어 접착시키는 단계;를 포함하며,

상기 (c)단계에서 보강레일용 침목은 광폭침목 또는 보강레일용 콘크리트패널으로서, 상기 보강레일용 침목은 광폭침목 또는 콘크리트패널로서 측면에 강관형태의 궤도변위저항장치를 아스팔트 도상에 설치하여 아스팔트 도상에 보강레일용 침목을 고정시키되 상기 강관형태의 궤도변위저항장치는

c-1) 상기 아스팔트 도상 상부의 침목 외측부 양측에 코어링을 형성하는 단계;

c-2) 상기 코어링에 강관형 저항부를 삽입하는 단계;

c-3) 상기 강관형 저항부 및 상기 침목을 체결하기 위해 L형 앵글을 배치하는 단계;

c-4) 상기 L형 앵글의 수직부와 상기 침목을 체결하는 단계; 및

c-5) 상기 L형 앵글의 저판부에 형성된 물결모양의 요홈에 와셔를 체결하여 궤도 횡방향 선형을 조정하는 단계를 포함하되,

상기 c-5) 단계의 물결모양의 요홈은 상기 L형 앵글의 저판부에 물결모양으로 길게 형성된 장홈으로서, 상기 물결모양의 요홈에 대응하도록 물결모양으로 형성된 와셔에 의해 궤도 횡방향의 선형을 미세 조정할 수 있도록 하게 된다.

또한 바람직하게는

(a) 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도의 접속부에 있어 콘크리트 궤도의 노반과 아스팔트 콘크리트궤도의 노반을 설치하면서 콘크리트 도상 정착단부를 콘크리트 궤도의 노반과 아스팔트 콘크리트궤도 연결부위에 수직 버팀벽 형태로 시공하여 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 노반 상면과 콘크리트 궤도의 노반 상면높이가 서로 동일해지도록 하는 단계;

(b) 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 단부에 노반 상면에 시멘트 처리된 보조도상을 설치하고, 콘크리트 궤도의 노반 상면에는 콘크리트 노반강화층을 설치하는 단계;

(c) 상기 콘크리트 노반강화층과 시멘트 처리된 보조도상은 다웰바로 서로 수평 연결시키고, 시멘트 처리된 보조도상 상면은 치핑 처리하는 단계;

(d) 상기 콘크리트 노반강화층 상면에는 콘크리트 도상을 시공하고, 시멘트 처리된 보조도상 상면에는 아스팔트 도상을 시공하는 단계;

(e) 콘크리트 도상 상면에 기존레일용 침목과 보강레일용 침목을 설치하고, 아스팔트 콘크리트궤도에 있어 보강레일용 침목을 설치하는 단계; 및

(f) 접속부에 있어 보강레일용 침목에 보강레일과 통상의 레일을 설치하고, 레일들을 상부체결장치를 이용하여 침목과 서로 결속시키되 상부체결장치의 강성은 접속부에 있어 강성의 차이와 설치개수 및 간격을 조절하여 설치하는 단계;를 포함하되,

상기 (e)단계에서 보강레일용 침목은 광폭침목 또는 보강레일용 콘크리트패널으로서, 상기 보강레일용 침목은 광폭침목 또는 콘크리트패널로서 측면에 강관형태의 궤도변위저항장치를 아스팔트 도상에 설치하여 아스팔트 도상에 보강레일용 침목을 고정시키되 상기 강관형태의 궤도변위저항장치는

e-1) 상기 아스팔트 도상 상부의 침목 외측부 양측에 코어링을 형성하는 단계;

e-2) 상기 코어링에 강관형 저항부를 삽입하는 단계;

e-3) 상기 강관형 저항부 및 상기 침목을 체결하기 위해 L형 앵글을 배치하는 단계;

e-4) 상기 L형 앵글의 수직부와 상기 침목을 체결하는 단계; 및

e-5) 상기 L형 앵글의 저판부에 형성된 물결모양의 요홈에 와셔를 체결하여 궤도 횡방향 선형을 조정하는 단계를 포함하되,

상기 e-5) 단계의 물결모양의 요홈은 상기 L형 앵글의 저판부에 물결모양으로 길게 형성된 장홈으로서, 상기 물결모양의 요홈에 대응하도록 물결모양으로 형성된 와셔에 의해 궤도 횡방향의 선형을 미세 조정할 수 있도록 하게 된다.

또한 바람직하게는

(a) 터널구간의 시점부와 종점부에 있어 일정 두께 콘크리트 바닥판이 형성되고 토공구간에 있어서는 아스팔트 콘크리트궤도의 노반을 시공하면서, 접속부에 있어 아스팔트 콘크리트궤도의 노반에 콘크리트 바닥판 두께에 해당하는 깊이로 시멘트 처리된 보조도상을 형성시키는 단계;

(b) 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 시멘트 처리된 보조도상과 연결되는 터널구간의 보조도상은 서로 분리되도록 하되 스티로폴 채움 및 실링재로 마감시키는 단계;

(c) 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 시멘트 처리된 보조도상과 연결되는 터널구간의 보조도상 상면은 치핑하여 아스팔트 도상과의 분리가 발생하지 않도록 하는 단계;를 포함하되,

(d) 토공구간과 터널구간 접속부의 아스팔트 도상 상면에 기존레일용 침목과 보강레일용 침목을 설치하고, 역시 아스팔트 콘크리트궤도에 있어 보강레일용 침목을 설치하는 단계;

(e) 상기 접속부에 있어 보강레일용 침목에 보강레일)과 통상의 레일을 설치하고, 레일들을 상부체결장치를 이용하여 침목과 서로 결속시키되 상부체결장치의 강성은 접속부에 있어 설치개수 및 간격을 조절하여 설치는 단계;를 포함하며,

상기 (d)단계에서 보강레일용 침목은 광폭침목 또는 보강레일용 콘크리트패널으로서, 상기 보강레일용 침목은 광폭침목 또는 콘크리트패널로서 측면에 강관형태의 궤도변위저항장치를 아스팔트 도상에 설치하여 아스팔트 도상에 보강레일용 침목을 고정시키되 상기 강관형태의 궤도변위저항장치는

d-1) 상기 아스팔트 도상 상부의 침목 외측부 양측에 코어링을 형성하는 단계;

d-2) 상기 코어링에 강관형 저항부를 삽입하는 단계;

d-3) 상기 강관형 저항부 및 상기 침목을 체결하기 위해 L형 앵글을 배치하는 단계;

d-4) 상기 L형 앵글의 수직부와 상기 침목을 체결하는 단계; 및

d-5) 상기 L형 앵글의 저판부에 형성된 물결모양의 요홈에 와셔를 체결하여 궤도 횡방향 선형을 조정하는 단계를 포함하되,

상기 d-5) 단계의 물결모양의 요홈은 상기 L형 앵글의 저판부에 물결모양으로 길게 형성된 장홈으로서, 상기 물결모양의 요홈에 대응하도록 물결모양으로 형성된 와셔에 의해 궤도 횡방향의 선형을 미세 조정할 수 있도록 하게 된다.

종래 궤도 접속부가 침하를 수반한 동적 변위를 증폭시켜 동적 충격계수 증가에 따른 궤도 파괴를 유발함에 따라 열차 주행 안전성에 영향을 초래할 소지가 있으며 주행 안전성에 영향을 주지 않는 정도라고 해도 승차감에 영향을 미치게 된다. 이를 개선하기 위해서는 궤도의 강성이 충분한 길이에 걸쳐서 점진적으로 변화되도록 해야 한다.

한편 기존 사용되고 있던 접속부 기층의 재료로서 콘크리트가 아닌 해석적 검토를 통한 최적 두께의 아스팔트 콘크리트를 본 발명에 의하여 적용하고 또한 새로이 개발된 접속부용 광폭침목 및 패널에 보강레일을 적용함으로써 궤도지지 강성이 완만히 천이될 수 있도록 함으로써 궤도의 안전성 및 승차감 향상에 기여할 것으로 판단된다.

또한, 본 발명의 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조 및 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 시공방법에 의한 강관형태의 궤도변위저항장치에 의하면 아스팔트 도상에 배치된 침목 측부에 코어링을 가공할 때, 코어링 내부의 아스팔트 도상은 분리 및 제거되지 않은 상태로 코어링을 가공한 홈에 강관형 저항부를 끼워 넣어 일체화시킴으로써, 시공성 및 전단 저항성능을 향상시킬 수 있으며, L형 앵글에 물결모양의 요홈 및 이에 대응하는 와셔에 의해 궤도 횡방향 선형을 미세 조정할 수 있고, 횡방향 궤도틀림을 방지할 수 있고, 궤도변위 저항장치의 유지보수 효율성을 향상시킬 수 있고, 궤도변위 저항장치의 하자를 신속하게 발견하여 복구할 수 있다.

도 1은 종래 아스팔트 콘크리트궤도에 있어 궤도변위 저항장치가 침목 시공단면도,
도 2a는 본 발명의 아스팔트 콘크리트궤도 접속부에 사용되는 상부체결장치 설치 시 이용되는 열차속도와 허용지지탄성비 그래프,
도 2b 및 도 2c는 본 발명의 자갈 도사 궤도의 자갈 접착 및 자갈 흐트럼방지용 자갈막이 방호벽 설치예시도,
도 2d는 본 발명의 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 도상 궤도의 접속부 구성도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 아스팔트 콘크리트궤도에 사용되는 침목의 예시도,
도 4는 본 발명의 아스팔트 콘크리트궤도에 사용되는 침목에 설치되는 강관 형태의 궤도변위 저항장치의 시공도,
도 5는 본 발명의 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 도상 궤도 접속부에 있어 아스팔트 기층 설치시 접속부 지지강성 분포 해석도,
도 6은 본 발명의 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도 접속부에 있어 아스팔트 콘크리트궤도의 침목에 설치되는 상부체결장치에 따른 강성변화도,
도 7은 본 발명의 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도의 접속부 구성도,
도 8은 본 발명의 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도의 접속부에 있어 콘크리트 도상 정착단부 설치도,
도 9는 본 발명의 토공구간과 터널구간의 접속부 구성도이다.

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.

[ 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조]

[ 아스팔트 콘크리트궤도(100)와 자갈 도상궤도의 접속부 ]

아스팔트 콘크리트궤도(아스팔트 콘크리트 궤도: 노반, 아스팔트 도상, 침목(광폭침목, 콘크리트패널, 레일)은 연장되다가 자갈 도상 궤도와 접속할 때 형성되는 접속부는 접속부 도상의 부등 강성에 의한 부등침하 문제가 발생할 수 있다.

이에 이러한 부등 강성을 점진적으로 서서히 변화시키기 위한 대책이 필요하게 되는데 이는 서로 강성이 다른 상부체결장치를 사용하거나, 자갈 도상의 자갈 접착, 보강레일 설치 및 아스팔트 기층 설치하는 방법을 포함한다.

[ 강성이 다른 상부체결장치 사용]

아스팔트 콘크리트궤도의 아스팔트 도상의 강성은 자갈 도상궤도의 자갈 도상의 강성보다는 크다. 이에 아스팔트 콘크리트궤도의 상부체결장치의 강성은 자갈 도상궤도의 상부체결장치의 강성보다 크다, 이에 접속부에서 상부체결장치의 강성 변화가 크지 않도록 조절할 필요가 있게 된다.

이에 아스팔트 콘크리트궤도로부터 접속부와 자갈 도상궤도의 상부체결장치의 강성이 점진적으로 감소할 수 있도록 하기 위하여 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 도상궤도의 접속부를 통과하는 열차의 차량속도에 따라, 강성이 다른 상부체결장치의 설치구간 및 개수 등을 조절하는 방식(예컨대 도 2c와 같이, 접속부 전체구간 45m를 15m 구간씩 3개 구간으로 나누고 2개 구간마다 서로 다른 개수 및 강성의 상부체결장치(143,144)를 설치)을 따르게 된다.

예컨대 도 2a와 같이 [표 1:열차설계속도에 따른 접속부 궤도지지계수 변화율 기준값]을 이용하여 열차속도에 따른 허용지지지탄성비를 기준으로 아스팔트 도상과 자갈 도상의 상부체결장치의 강성비를 맞추어 설치구간, 및 개수 등을 조절하게 된다.

[ 자갈 도상의 자갈 접착 ]

상기 자갈 도상의 자갈 접착은 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 도상궤도의 접속부에 있어 자갈 도상보다 상대적으로 큰 아스팔트 도상의 강성에 자갈 도상의 강성에 맞추기 위해 접속부의 자갈에 접착제(110)를 살포하는 것이다.

이때 자갈에 접착제를 살포하는 경우, 불균등한 접착이 발생할 수 있고 유지보수 문제가 발생할 수 있으므로 본 발명은 자갈 도상의 강성을 단계별로 접착시킴과 더불어 자갈 흐트럼방지용 자갈막이 방호벽(120)을 설치하여 자갈 도상의 강성과 선형을 유지시키게 된다.

도 2b는 자갈 도상의 강성을 단계별 접착시공도를 도시한 것이다.

즉, 아스팔트 콘크리트궤도에서 상대적으로 높은 강성에 자갈 도상궤도의 강성을 단계적으로 맞추기 위한 것인데, 아스팔트 콘크리트궤도로부터 첫번째 자갈도상 구간은 모든 자갈 도상 영역(1+2+3 영역)의 자갈을 접착제(110)로 접착시키고, 다음 자갈도상 구간은 바닥 및 측면 영역(1+2 영역)의 자갈을 접착제(110)로 접착시키고, 마지막 자갈도상 구간은 바닥 영역( 1 영역)만 접착제(110)로 접착시키는 방식이다.

나아가 도 2c와 같이, 접착제로 접착된 자갈도상이 형성된 접속부(A) 주위(자갈도상)에 자갈막이 방호벽(120)을 더 설치하게 된다. 이러한 자갈막이 방호벽(120)은 예컨대, 자갈도상 측방으로 받침대(121)를 접속부의 2개 구간(15m씩 2구간)에 걸쳐 설치하고, 상기 받침대(121)의 상면에 형성된 삽입홈에 수직판(122)을 삽입 설치하는 방식으로 접속부 구간의 자갈의 측방이동을 방지하면서 접속부의 자갈 도상의 선형을 유지하도록 한 것이라 할 수 있다.

[ 보강레일(130)의 설치 ]

상기 보강레일의 설치는 접속부(A)에 있어 서로 연결되는 기존레일 사이에 추가적인 보강레일(130)을 설치하는 방식이라 할 수 있다.

즉, 도 2d와 같이 자갈도상 궤도의 일부 구간(15m)과 아스팔트 콘크리트궤도 구간(5m)을 통과하도록 보강레일(130)을 설치하여 부등강성의 변화를 점진적으로 변경시키는 것이라 할 수 있다.

이에 상기 보강레일(130)은 접속부의 수직 강성을 증진시키고, 동하중을 분산시키는 역할을 하게 된다.

이때 상기 보강레일(130)은 아스팔트 콘크리트궤도(A2) 쪽으로도 연장되기 때문에 특히 기존 레일(130a)과 보강레일(130)이 모두 설치되는 수 있는 침목이 필요하다.

이에 접속부의 자갈 도상궤도 구간(A1)에도 보강레일용 침목(140a, 상부체결장치 추가 설치)을 별도로 설치하고, 아스팔트 콘크리트궤도 구간(A2)에도 보강레일용 침목(140)을 설치하게 된다.

이를 도 3a 및 도 3b를 기준으로 살펴본다.

먼저 도 3a는 아스·팔트 콘크리트궤도 구간(A2)의 보강레일용 침목으로서 보강레일용 광폭침목(141)을 이용하는 경우라 할 수 있는데,

이러한 보강레일용 광폭침목(141)은 아스팔트 콘크리트궤도에 있어서 아스팔트 도상 상면에 작용하는 응력을 감소시키는 것이 중요하며, 이를 위해서 아스팔트 도상에 적합한 침목 또는 콘크리트패널을 사용하게 되며 이로서 작용 응력 저감으로 인해 변형량을 줄일 수 있도록 제작된다.

즉, 침목 중앙부의 양 측면에 형성된 레일 직하부 및 레일 직하부의 상면에 형성된 레일체결장치 안착부를 구비하도록 하되, 상기 침목 중앙부와 레일 직하부는 동일한 폭을 가지도록 횡방향으로 연장된 수평판 형태로 형성된 것을 이용하게 된다.

하지만 아스팔트 콘크리트궤도의 접속부에 있어서는 보강레일(130)이 설치되어야 하므로 도 3a의 좌측도면과 같이 자중감소를 위하여 중간부분의 폭이 작은 광폭침목이 아닌 우축 도면과 같이 중간부분 및 양 단부가 서로 동일한 두께로 형성된 보강레일용 광폭침목을 이용하고 있음을 알 수 있다.

또한 기존레일용 상부체결장치(143)와 보강레일용 상부체결장치(144)가 함께 설치되어 있음을 알 수 있다.

다음으로 도 3b는 아스팔트 콘크리트궤도 구간(A2)의 보강레일용 침목(140)으로서 보강레일용 콘크리트패널(142)을 이용하는 경우라 할 수 있는데,

이와 같은 보강레일용 콘크리트패널(142)은 보강레일용 광폭침목(141)과 대비하여 단면이 크기 때문에 광폭침목과 대비하여 아스팔트 도상의 노출이 최소화되어 온도영향이 감소하는 작용을 하도록 하면서 작용 응력 저감효과가 크게 된다.

이러한 보강레일용 콘크리트패널(142)은 일정한 두께를 가진 직사각형 패널로서 모서리는 라운드가 형성되어 있어 응력집중이 감소하면서 컬링영향을 감소시키는 역할을 하고, 패널 형태로서 종방향 및 횡방향 저항력이 커지는 장점이 있다.

역시 아스팔트 콘크리트궤도의 접속부에 있어서는 보강레일(130)이 설치되어야 하므로 도 3b의 좌측도면과 같이 자중감소를 위하여 중간부분의 두께가 작은 콘크리트패널이 아닌 우축 도면과 같이 중간부분 및 양 단부가 서로 동일한 두께로 형성된 보강레일용 콘크리트패널(142)을 이용하고 있음을 알 수 있다.

역시 기존레일용 상부체결장치(143)와 보강레일용 상부체결장치(144)가 함께 설치되어 있음을 알 수 있다.

도 4는 상기 기존레일용 상부체결장치(143)와 보강레일용 상부체결장치(144)가 함께 설치된 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)에 강관 형태의 궤도변위 저항장치(200)가 설치된 상태를 도시한 것이다.

이와 같이 강관 형태의 궤도변위 저항장치(200)를 보강레일용 광폭침목 또는 콘크리트패널의 측면과 아스팔트 도상에 설치함으로서 보강레일용 광폭침목 및 콘크리트패널이 아스팔트 도상으로부터 수평변위 저항이 가능하게 되며 육안으로 보이는 위치에 설치되기 때문에 유지관리에도 매우 유리하게 된다.

도 4를 참조하면, 상기 강관 형태의 궤도변위 저항장치(200)는, 코어링(210), 강관형 저항부(220), L형 앵글(230) 및 인서트너트(240)를 포함하고,

여기서, 상기 강관형 저항부(220)는 강관부(221) 및 플레이트부(222)를 포함하며, 상기 L형 앵글(230)은 저판부(231), 수직부(232), 물결모양의 요홈(233), 저판부 관통홀(234) 및 수직부 관통홀(235)을 포함한다.

또한, 상기 강관 형태의 궤도변위 저항장치(200)는, 수직 체결볼트(251), 와셔(252), 수직너트(253), 수평 체결볼트(261) 및 수평너트(262)를 포함한다.

먼저 상기 코어링(Core Ring: 210)은 아스팔트 도상(160)에 링(Ring) 형상으로 수직 방향으로 가공된다.

즉, 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)의 외측 양측에 형성되는 코어링(210)은, 소정의 절삭장치를 사용하여 상기 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)의 양 측면에 단면이 링 형상으로 가공되며, 상기 코어링(210) 중앙의 돌기부에 의해 상기 강관형 저항부(220)가 상기 아스팔트 도상(160)에 고정될 수 있으며 돌기부 형성에 따른 링 형태의 홈만 형성되므로 달리 절삭된 아스팔트 도상(160)의 제거가 필요 없어 작업성이 뛰어나게 된다.

이에 상기 돌기부를 형성하는 아스팔트 도상(160)은 상기 돌기부에 상기 강관형 저항부(220)를 끼워 넣어 상기 강관형 저항부(220)를 상기 아스팔트 도상(160)과 일체화시킴으로써, 시공성 및 전단 저항성능을 향상시킬 수 있다.

상기 강관형 저항부(220)는 중공의 원형강관 형상으로 형성된 강관부(221)가 상기 코어링(210)에 관입된다.

구체적으로, 상기 강관부(221)는 코어링(210)에 관입되며, 하부는 오픈되며 전체적으로 중공의 원형관 형상을 갖는다. 또한, 강관형 저항부(220)의 플레이트부(222)는 강관부(221)의 상부에 결합되며 중앙에 수직 체결볼트(251)가 삽입 고정되는 플레이트부(222)로 구성된다.

즉, 플레이트부(222)의 중앙부에 수직 체결볼트(251)가 체결되고, 수직 체결볼트(251)가 와셔(252) 및 수직너트(253)와 체결됨으로써, 상기 강관형 저항부(220)의 플레이트부(222) 상부에 상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)가 체결될 수 있다.

상기 L형 앵글(230)은 저판부(231) 및 수직부(232)가 L형으로 형성되고, 상기 강관형 저항부(220)에 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)을 고정시키도록 저판부(231) 및 수직부(232)가 상기 강관형 저항부(220) 및 상기 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)에 각각 체결된다.

구체적으로, 상기 L형 앵글(230)은 물결모양의 요홈(233)이 저판부 상면에 형성되며, 상기 강관형 저항부(220)의 상부에 결합되는 저판부(231) 및 상기 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)의 측면에 결합되는 수직부(232)로 구성된다.

즉, 상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)에는 다수의 물결모양의 요홈(233)이 형성되고, 중앙부에 저판부 관통홀(234)이 물결모양으로 형성되며, 상기 저판부 관통홀(234)을 통해 상기 수직 체결볼트(251) 및 와셔(252)가 서로 체결될 수 있다.

또한, 상기 L형 앵글(230)의 수직부(232)에는 수직부 관통홀(235)이 형성되어, 상기 수직부 관통홀(235)을 통해 수평 체결볼트(261) 및 수평너트(262)가 체결됨으로써 상기 L형 앵글(230)이 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)의 외측에 체결될 수 있다.

여기서, 상기 물결모양의 요홈(233)은, L형 앵글(230)의 저판부(231)에 물결모양으로 길게 형성된 장홈으로서, 상기 물결모양의 요홈(233)에 대응하여 물결모양으로 형성된 와셔(252)에 의해 궤도 횡방향의 선형을 미세 조정할 수 있다.

즉, 상기 와셔(252)는 저판부 관통홀(234)에 대응되는 형상을 갖고, 상기 와셔(252)의 상부의 상부로 돌출되는 수직 체결볼트(251)가 수직너트(253)로 체결된다. 이에 또한, 상기 L형 앵글(230)에 물결모양의 요홈(233) 및 이에 대응하는 와셔(252)에 의해 궤도 횡방향의 선형을 용이하게 조정할 수 있고, 횡방향 궤도틀림을 방지할 수 있다.

상기 인서트너트(240)는 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142) 측면에 매립되도록 형성되어, 상기 수평 체결볼트(261) 및 수평너트(262)를 사용하여 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)에 L형 앵글(230)의 수직부(232)를 체결 고정한다.

즉, 인서트너트(240)는 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)의 측면에서 L형 앵글(230)이 상기 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)에 체결될 수 있도록 L형 앵글(230)의 수직부 관통홀(235)을 통해 상기 수평 체결볼트(261)와 체결된다.

[ 아스팔트 기층(150) 설치]

상기 아스팔트 기층 설치는 접속부에 있어 아스팔트 콘크리트궤도의 노반에 맞추어 자갈 도상궤도의 노반에 아스팔트 기층(150)을 추가로 설치하는 방법이다.

이는 결국 도 2d와 같이 자갈 도상궤도의 자갈이 아스팔트 기층(150)에 포설되는 형태로 시공되는 것이라 할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 아스팔트 콘크리트궤도에서 보강레일용 광폭침목과 콘크리트패널을 사용함에 있어 상기 콘크리트 기층을 30cm, 아스팔트 기층(150)을 30cm와 20cm로 하였을 때 각각의 접속부 지지강성의 분포 해석결과를 도시한 것이다.

이에 도 5a에 의하면, 아스팔트 기층(150)을 20cm로 포설하였을 때 가장 지지강성의 단차가 접속부에서 가장 작게 형성되고 있음을 알 수 있다.

[ 아스팔트 콘크리트궤도(100)와 콘크리트 궤도(400)의 접속부 ]

역시 아스팔트 콘크리트궤도(아스팔트 콘크리트궤도: 노반, 아스팔트 도상, 침목(광폭침목, 콘크리트패널)는 연장되다가 콘크리트 궤도(400) 와 접속할 때 형성되는 접속부는 접속부 도상의 부등 강성에 의한 부등침하 문제가 발생할 수 있다.

이에 이러한 부등 강성을 점진적으로 서서히 변화시키기 위한 대책이 필요하게 되는데 이는 서로 강성이 다른 상부체결장치를 사용하거나, 보강레일 설치, 콘크리트 도상 정착단부 설치 및 시멘트 처리된 보조도상을 설치하는 방법을 포함한다.

[ 강성이 다른 상부체결장치 사용]

아스팔트 콘크리트궤도의 아스팔트 도상의 강성은 콘크리트 궤도의 콘크리트 도상의 강성보다는 작다. 이에 콘크리트 궤도의 상부체결장치의 강성은 아스팔트 콘크리트궤도의 상부체결장치의 강성보다 크다, 이에 접속부에서 상부체결장치의 강성 변화가 크지 않도록 조절할 필요가 있게 됨은 자갈 도상궤도 과 다르지 않다. 단지 자갈 도상궤도와는 달리 이러한 강성차이가 크지는 않다.

이에 역시 아스팔트 콘크리트궤도로부터 접속부와 콘크리트 궤도의 상부체결장치의 강성이 점진적으로 증가할 수 있도록 하기 위하여 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도의 접속부를 통과하는 열차의 차량속도에 따라 강성이 다른 상부체결장치의 설치구간 및 개수 등을 조절하는 방식(예컨대 도 2c와 같이, 접속부 전체구간 45m를 15m 구간씩 3개 구간으로 나누고 2개 구간마다 서로 다른 개수 및 강성의 상부체결장치(143,144)를 설치)을 따르게 됨은 동일하다.

역시 도 2a와 같이 [표 1:열차설계속도에 따른 접속부 궤도지지계수 변화율 기준값]을 이용하여 열차속도에 따른 허용지지지탄성비를 기준으로 아스팔트 도상과 자갈 도상의 상부체결장치의 강성비를 맞추어 설치구간, 및 개수 등을 조절하도록 하되, 도 6에 의하면 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)을 사용함에 있어 콘크리트 궤도로부터 아스팔트 콘크리트궤도의 접속부에 있어 콘크리트패널(142)을 사용하는 것이 완만한 강성변화를 가지고 있음을 고려하면 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도의 접속부에 있어 아스팔트 콘크리트궤도에서는 콘크리트패널(142)을 침목을 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

[ 보강레일(130)의 설치 ]

상기 보강레일의 설치는 앞서 살펴본 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 도상궤도의 접속부와 다르지 않으며 이에 역시 기존레일 사이에 추가적인 보강레일(130)을 설치하는 방식이라 할 수 있다.

즉, 도 7과 같이 콘크리트 궤도 구간(10m)과 아스팔트 콘크리트궤도 구간을 통과하도록 보강레일(130)을 설치하여 부등강성의 변화를 점진적으로 변경시키는 것이라 할 수 있다.

이에 상기 보강레일(130)은 접속부의 수직 강성을 증진시키고, 동하중을 분산시키는 역할을 하게 됨은 동일하다.

이때 역시 상기 보강레일(130)은 아스팔트 콘크리트궤도 쪽으로도 연장되기 때문에 특히 기존 레일(130a)과 보강레일(130)이 모두 설치되는 수 있는 침목이 필요함은 동일하다.

이에 접속부의 콘크리트 궤도 구간(A3)에도 보강레일용 침목(140a)을 별도로 설치하고, 아스팔트 콘크리트궤도 구간(A2)에도 보강레일용 침목(140)을 설치하게 된다.

이는 역시 도 3a 및 도 3b와 같이 보강레일용 광폭침목(141)과 보강레일용 콘크리트패널(142)을 이용하게 되므로 따로 살펴보지는 않도록 한다.

나아가 도 4와 같이 기존레일용 상부체결장치(143)와 보강레일용 상부체결장치(144)가 함께 설치된 보강레일용 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)에 강관 형태의 궤도변위 저항장치(200)가 설치되므로 역시 따로 살펴보지는 않는다.

[ 콘크리트 도상 정착단부(170) 설치 ]

상기 콘크리트 도상 정착단부(170) 설치는 접속부의 콘크리트 궤도와 아스팔트 콘크리트궤도 연결부위에 있어 콘크리트 궤도 하부에 버팀벽 형태의 정착단부를 설치하는 방법이라 할 수 있다.

이는 결국 도 7과 같이 콘크리트 궤도와 아스팔트 콘크리트궤도 연결부위에 있어 콘크리트 궤도 단부 하부에 콘크리트 도상 정착단부(170) 를 콘크리트 도상 저면으로부터 노반 아래쪽까지 수직버팀벽을 횡방향으로 연장 형성시켜 온도하중 및 시/제동하중에 의한 접속부 종방향 이동을 방지하도록 한 것이라 할 수 있다.

[ 시멘트 처리된 보조도상(180) 설치 ]

상기 시멘트 처리된 보조도상(180) 설치방법은 접속부의 콘크리트 궤도와 아스팔트 콘크리트궤도 연결부위에 있어 아스팔트 콘크리트궤도의 아스팔트 도상의 일부를 보조도상 시멘트층으로 대체시키고, 이러한 보조도상 시멘트층을 콘크리트 궤도의 콘크리트 강화 노반층(HSB)과 다웰바로 연결시켜 보조도상 시멘트층 부위의 침하가 발생하지 않도록 한 것이다.

이때 도 8과 같이 보조도상 시멘트층 상면은 치핑처리하여 아스팔트 도상과의 일체성을 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

[ 토공구간 및 터널구간의 접속부 ]

상기 토공 및 터널구간의 접속부는 아스팔트 콘크리트궤도를 전제로 토공 및 터널구간의 접속부와 같이 하부 노반의 변화가 발생하는 구간에 있어 하부 노반 보강을 하는 방법이라 할 수 있다.

즉, 터널구간의 시점부와 종점부는 토공구간과 접속하게 되는데 터널 시,종점부는 일정 두께 콘크리트 바닥판이 형성되어 있어 아스팔트 콘크리트궤도에 있어 노반과 강성차이가 있다.

이에 상기 접속부에 있어 아스팔트 콘크리트궤도의 노반은 콘크리트 바닥판 두께에 해당하는 깊이로 시멘트 처리된 보조도상을 형성시켜 강성 변경 정도를 감소시키고,

상기 아스팔트 콘크리트궤도의 시멘트 처리된 보조도상과 연결되는 터널구간의 보조도상은 상호 영향을 최소화할 수 있도록 서로 분리되도록 하되 스티로폴 채움 및 실링재로 마감시키게 된다.

또한 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 시멘트 처리된 보조도상과 연결되는 터널구간의 보조도상 상면은 치핑하여 아스팔트 도상과의 분리가 발생하지 않도록 하게 된다.

[ 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 시공방법 ]

상기 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 시공방법은 앞서 살펴본 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 도상궤도의 접속부 시공방법, 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도의 접속부 및 토공 및 터널구간의 접속부 시공방법으로 구분할 수 있다.

[ 아스팔트 콘크리트궤도(100)와 자갈 도상궤도의 접속부 시공방법]

상기 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 도상궤도의 접속부 시공방법은 앞서 살펴본 바와 같이

아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 도상궤도의 접속부를 시공함에 있어서, 서로 강성이 다른 상부체결장치, 자갈 도상의 자갈 접착, 보강레일 설치 및 아스팔트 기층을 차례대로 설치하는 방법이라 할 수 있다.

즉, 상기 접속부에 있어 자갈 도상궤도의 노반과 아스팔트 콘크리트궤도의 노반을 설치하면서 상기 아스팔트 기층을 자갈 도상궤도의 노반 상면에 형성시키되 아스팔트 기층의 상면과 아스팔트 콘크리트궤도의 노반 상면높이는 서로 동일해지도록 하게 된다.

다음으로는 상기 아스팔트 기층 상면에 자갈 도상궤도에 있어서는 자갈을 포설하고, 아스팔트 콘크리트궤도에서는 아스팔트 도상을 시공하게 된다.

다음으로는 자갈 도상 상면에 기존레일용 침목과 보강레일용 침목을 설치하고, 역시 아스팔트 콘크리트궤도에 있어 보강레일용 침목(140)을 설치하게 된다.

이때 상기 보강레일용 침목(140)은 보강레일용 광폭침목(141)과 보강레일용 콘크리트패널(142)로 구분될 수 있음은 살펴본 바와 같다.

다음으로 상기 접속부에 있어 보강레일용 침목에 보강레일(130)과 통상의 레일을 설치하고, 레일들을 상부체결장치를 이용하여 침목과 서로 결속시키게 된다.

이러한 상부체결장치의 강성은 접속부에 있어 강성의 차이와 설치개수 및 간격등을 조절하여 설치하고 있음은 살펴본 바와 같다.

다음으로는 특히 자갈 도상궤도에 있어 접속부에는 앞서 살펴본 바와 같이 자갈 흐트럼방지용 자갈막이 방호벽(120)을 일정 구간 설치하고, 흐트럼방지용 자갈막이 방호벽(120) 내측의 자갈에 접착제를 단계별로 구간에 맞추어 접착시키게 된다.

[ 아스팔트 콘크리트궤도(100)와 콘크리트 궤도(400)의 접속부 시공방법 ]

상기 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도의 접속부 시공방법은 앞서 살펴본 바와 같이 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도의 접속부를 시공함에 있어서, 서로 강성이 다른 상부체결장치, 보강레일, 콘크리트 도상 정착단부 및 시멘트 처리된 보조도상을 설치하는 방법이라 할 수 있다.

즉, 상기 접속부에 있어 콘크리트 궤도의 노반과 아스팔트 콘크리트궤도의 노반을 설치하면서 콘크리트 도상 정착단부를 앞서 살펴본 바와 같이 콘크리트 궤도의 노반과 아스팔트 콘크리트궤도 연결부위에 수직 버팀벽 형태로 시공하게 된다.

이에 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 노반 상면과 콘크리트 궤도의 노반 상면높이는 서로 동일해지도록 하게 된다.

다음으로는 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 단부에는 노반 상면에 시멘트 처리된 보조도상을 설치하고, 콘크리트 궤도의 노반 상면에는 콘크리트 노반강화층을 설치하게 된다.

이때 상기 콘크리트 노반강화층과 시멘트 처리된 보조도상은 다웰바로 서로 수평 연결시키고, 시멘트 처리된 보조도상 상면은 치핑처리하게 된다.

이에 콘크리트 노반강화층 상면에는 콘크리트 도상을 설치하고, 시멘트 처리된 보조도상 상면에는 아스팔트 도상을 시공하게 된다.

다음으로는 콘크리트 도상 상면에 기존레일용 침목과 보강레일용 침목을 설치하고, 역시 아스팔트 콘크리트궤도에 있어 보강레일용 침목(140)을 설치하게 된다.

이때 상기 보강레일용 침목(140)은 보강레일용 광폭침목(141)과 보강레일용 콘크리트패널(142)로 구분될 수 있음은 역시 살펴본 바와 같다.

이러한 상부체결장치의 강성은 접속부에 있어 강성의 차이와 설치개수 및 간격등을 조절하여 설치하고 있음은 살펴본 바와 같고 자갈 도상궤도 보다는 큰 차이를 둘 필요는 없음은 살펴본 바와 같다.

[ 토공 및 터널구간의 접속부 시공방법 ]

상기 토공 및 터널구간의 접속부 시공방법은 앞서 살펴본 바와 같이 아스팔트 콘크리트궤도를 시공함에 있어서, 토공구간과 터널구간의 접속부에 있어 하부 노반의 변화가 발생하는 구간에 있어 하부 노반 보강을 하는 방법으로서 시멘트 처리된 보조도상과 스티로폴 채움 및 실링재 마감과 터널구간의 보조도상 상면은 치핑을 하는 방법이라 할 수 있다.

이에 터널구간의 시점부와 종점부에 있어 일정 두께 콘크리트 바닥판이 형성되고 토공구간에 있어서는 아스팔트 콘크리트궤도의 노반이 시공된다.

이에 상기 접속부에 있어 아스팔트 콘크리트궤도의 노반에 콘크리트 바닥판 두께에 해당하는 깊이로 시멘트 처리된 보조도상을 형성시키게 된다.

다음으로는 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 시멘트 처리된 보조도상과 연결되는 터널구간의 보조도상은 상호 영향을 최소화할 수 있도록 서로 분리되도록 하되 스티로폴 채움 및 실링재로 마감시키게 된다.

다음으로는 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 시멘트 처리된 보조도상(180)과 연결되는 터널구간의 보조도상 상면은 치핑하여 아스팔트 도상과의 분리가 발생하지 않도록 하게 된다.

다음으로는 토공구간과 터널구간 접속부의 아스팔트 도상 상면에 기존레일용 침목과 보강레일용 침목을 설치하고, 역시 아스팔트 콘크리트궤도에 있어 보강레일용 침목(140)을 설치하게 된다.

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: 아스팔트 콘크리트궤도
110: 접착제
120: 자갈막이 방호벽
121: 받침대
122: 수직판
130: 보강레일
140a, 140; 보강레일용 침목
141: 보강레일용 광폭침목(아스팔트 콘크리트궤도)
142: 보강레일용 콘크리트패널(아스팔트 콘크리트궤도)
143: 상부체결장치
144: 보강레일용 상부체결장치
150: 아스팔트 기층 160: 아스팔트 도상
170: 콘크리트 도상 정착단부 180: 시멘트 처리된 보조도상
200: 강관 형태의 궤도변위 저항장치
210: 코어링 220: 강관형 저항부
221: 강관부 222: 플레이트부
230: L형 앵글 231: 저판부
232: 수직부 233: 물결모양의 요홈
234: 저판부 관통홀 235: 수직부 관통홀
240: 인서트너트 251: 수직 체결볼트
252: 와셔 253: 수직너트
261: 수평 체결볼트 262: 수평너트
400: 콘크리트 궤도
A: 접속부 A1: 자갈도상 궤도구간
A2: 아스팔트 궤도구간 A3: 콘크리트 궤도구간

Claims

노반 상부에 형성된 아스팔트 도상(160);과 상기 아스팔트 도상에 상부에 형성되며 보강레일(130)이 설치되는 보강레일용 침목(140);을 포함하는 아스팔트 콘크리트궤도(100); 및 상기 아스팔트 콘크리트궤도(100)와 연결되는, 노반 상부에 형성된 자갈 도상; 및 상기 자갈 도상에 상부에 형성되며 보강레일(130)이 설치되는 보강레일용 침목(140a);을 포함하는 자갈도상 궤도;의 접속부로서,
상기 보강레일용 침목(140)은 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)로서 측면에 강관형태의 궤도변위저항장치(200)를 아스팔트 도상(160)에 설치하여 아스팔트 도상에 보강레일용 침목을 고정시키되 상기 강관형태의 궤도변위저항장치(200)는
아스팔트 도상(160)에 형성된 링(Ring) 형상의 코어링(Core Ring: 210); 강관부(221) 및 플레이트부(222)를 포함하고, 중공의 원형강관 형상으로 형성된 상기 강관부(221)가 상기 코어링(210)에 관입되는 강관형 저항부(220); 저판부(231) 및 수직부(232)가 L형으로 형성되고, 상기 강관형 저항부(220)에 보강레일용 침목을 고정시키도록 체결되는 L형 앵글(230); 및 수평 체결볼트(261) 및 수평너트(262)를 사용하여 상기 보강레일용 침목에 상기 L형 앵글(230)의 수직부(232)를 체결 고정할 수 있도록 상기 보강레일용 침목에 기형성된 인서트너트(240)를 포함하되, 상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)는 궤도 횡방향의 선형을 조정할 수 있도록 물결모양의 요홈(233)이 형성되며,
상기 아스팔트 콘크리트궤도(100)와 자갈도상 궤도의 서로 다른 부등강성 궤도 연결에 의한 문제를 해결하기 위하여 강성이 다른 상부체결장치를 사용, 자갈 도상의 자갈 접착, 보강레일 설치 및 아스팔트 기층 설치하는 방법 중 어느 하나를 선택하여 상기 접속부에 형성시키는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제 1항에 있어서,
상기 강성이 다른 상부체결장치 사용은
아스팔트 콘크리트 궤도로부터 접속부와 자갈 도상궤도의 상부체결장치의 강성이 점진적으로 감소할 수 있도록 하기 위하여 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 도상궤도의 접속부를 통과하는 열차의 차량속도에 따라, 접속부에서 강성이 다른 상부체결장치의 설치구간 및 개수가 조절되도록 하는 것으로 이루어지는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제 1항에 있어서,
상기 자갈 도상의 자갈 접착은
아스팔트 콘크리트궤도로부터 상대적으로 높은 강성에 자갈 도상궤도의 강성을 단계적으로 맞추기 위한 것으로서, 바닥 및 측면 영역을 포함하여 자갈도상 구간별로 자갈을 접착제(110)로 접착시키고, 상기 접착제로 접착된 자갈도상이 형성된 접속부(A) 주위에 자갈막이 방호벽(120)을 더 설치하되,
상기 자갈막이 방호벽(120)은 자갈도상 측면에 받침대(121)를 접속부에 걸쳐 설치하고, 상기 받침대(121)의 상면에 형성된 삽입홈에 수직판(122)을 삽입 설치하는 방식으로 접속부 구간의 자갈의 측방이동을 방지하면서 접속부의 자갈 도상의 선형을 유지하도록 하는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제 1항에 있어서,
상기 보강레일(130) 설치는
접속부의 일부구간과 아스팔트 콘크리트궤도 구간을 통과하도록 보강레일(130)을 설치하여 접속부의 부등강성의 변화를 점진적으로 변경시키는 것으로서,
접속부의 자갈 도상궤도 구간(A1)에도 보강레일용 침목(140a)을 별도로 설치하고, 아스팔트 콘크리트궤도 구간(A2)에도 보강레일용 침목(140)을 설치하되,
상기 아스팔트 콘크리트궤도 구간(A2)의 보강레일용 침목으로서 보강레일용 광폭침목(141)을 이용하며,
상기 보강레일용 광폭침목(141)은 침목 중앙부의 양 측면에 형성된 레일 직하부 및 레일 직하부의 상면에 형성된 레일체결장치 안착부를 구비하도록 하되, 상기 침목 중앙부와 레일 직하부는 동일한 폭을 가지도록 횡방향으로 연장된 수평판 형태로 형성된 것을 이용하되 기존레일용 상부체결장치(143)와 보강레일용 상부체결장치(144)가 함께 설치되도록 형성된 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제 1항에 있어서,
상기 보강레일 설치는
접속부의 일부구간과 아스팔트 콘크리트궤도 구간을 통과하도록 보강레일(130)을 설치하여 부등강성의 변화를 점진적으로 변경시키기 위한 것으로서,
접속부의 자갈 도상궤도 구간(A1)에도 보강레일용 침목(140a)을 별도로 설치하고, 아스팔트 콘크리트궤도 구간(A2)에도 보강레일용 침목(140)을 설치하되,
상기 아스팔트 콘크리트궤도 구간(A2)의 보강레일용 침목으로서 보강레일용 콘크리트패널(142)을 이용하며,
상기 보강레일용 콘크리트패널(142)은 두께가 일정한 직사각형 패널로서 모서리는 라운드가 형성되어 있어 응력집중이 감소하면서 컬링영향을 감소시키는 역할을 하고, 종방향 및 횡방향 저항력이 커지도록 패널 형태로 형성되도록 하되 기존레일용 상부체결장치(143)와 보강레일용 상부체결장치(144)가 함께 설치되도록 형성된 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제 1항에 있어서,
상기 아스팔트 기층 설치는
접속부에 있어 아스팔트 콘크리트궤도의 노반에 맞추어 자갈 도상궤도의 노반에 아스팔트 기층(150)을 추가로 설치하도록 하여 자갈 도상궤도의 자갈이 아스팔트 기층(150)에 포설되는 형태로 시공되는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제1항에 있어서,
상기 강관형 궤도변위 저항장치(200)의 강관형 저항부(220)는,
상기 코어링(210)에 관입되는 중공의 원형강관 형상의 강관부(221); 및 상기 강관부(221)의 상부에 결합되며, 중앙에 수직 체결볼트(252)가 삽입 고정되는 플레이트부(222)를 포함하는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제1항에 있어서,
상기 강관형 저항부(220)의 플레이트부(222)의 중앙부에 수직 체결볼트(251)가 체결되고, 상기 수직 체결볼트(251)가 와셔(252) 및 수직너트(253)와 체결됨으로써, 상기 강관형 저항부(220)의 플레이트부(222) 상부에 L형 앵글(230)의 저판부(231)가 체결되는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제8항에 있어서,
상기 L형 앵글(230)은,
물결모양의 요홈(233)이 형성되고, 수직 체결볼트(251), 와셔(252) 및 수직너트(253)를 통해 상기 강관형 저항부(220)의 플레이트부(222)에 체결되는 저판부(231); 및 수직부 관통홀(235)이 형성되고, 상기 L형 앵글(230)이 광폭침목(140) 또는 콘크리트패널(150)의 외측면에 고정될 수 있도록 수평 체결볼트(261) 및 수평너트(262)를 통해 인서트너트(240)와 체결되는 수직부(232)를 포함하는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제9항에 있어서,
상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)는 다수의 물결모양의 요홈(233)이 형성되고, 중앙에는 저판부 관통홀(234)이 물결모양으로 형성되며, 상기 저판부 관통홀(234)을 통해 상기 수직 체결볼트(251) 및 와셔(252)가 서로 체결되는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제1항에 있어서,
상기 강관형 궤도변위 저항장치(200)의 인서트너트(240)는 광폭침목(140) 또는 콘크리트패널(150)의 측면에서 상기 L형 앵글(230)이 광폭침목(140) 또는 콘크리트패널(150)에 체결될 수 있도록 L형 앵글(230)의 수직부 관통홀(235)을 통해 수평 체결볼트(261)와 체결되는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
노반 상부에 형성된 아스팔트 도상(160);과 상기 아스팔트 도상에 상부에 형성되며 보강레일(130)이 설치되는 보강레일용 침목(140);을 포함하는 아스팔트 콘크리트궤도(100); 및 상기 아스팔트 콘크리트궤도(100)와 연결되는, 노반 상부에 형성된 콘크리트 도상; 및 상기 콘크리트 도상에 상부에 형성되며 보강레일(130a)이 설치되는 보강레일용 침목(140a);을 포함하는 콘크리트 궤도(400);의 연결부로서,
상기 보강레일용 침목(140)은 광폭침목(141) 또는 콘크리트패널(142)로서 측면에 강관형태의 궤도변위저항장치(200)를 아스팔트 도상(160)에 설치하여 아스팔트 도상에 보강레일용 침목을 고정시키되 상기 강관형태의 궤도변위저항장치(200)는
아스팔트 도상(160)에 형성된 링(Ring) 형상의 코어링(Core Ring: 210); 강관부(221) 및 플레이트부(222)를 포함하고, 중공의 원형강관 형상으로 형성된 상기 강관부(221)가 상기 코어링(210)에 관입되는 강관형 저항부(220); 저판부(231) 및 수직부(232)가 L형으로 형성되고, 상기 강관형 저항부(220)에 보강레일용 침목을 고정시키도록 체결되는 L형 앵글(230); 및 수평 체결볼트(261) 및 수평너트(262)를 사용하여 상기 보강레일용 침목에 상기 L형 앵글(230)의 수직부(232)를 체결 고정할 수 있도록 상기 보강레일용 침목에 기형성된 인서트너트(240)를 포함하되, 상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)는 궤도 횡방향의 선형을 조정할 수 있도록 물결모양의 요홈(233)이 형성되며,
상기 아스팔트 콘크리트궤도(100)와 자갈도상 궤도의 서로 다른 부등강성 궤도 연결에 의한 문제를 해결하기 위하여 강성이 다른 상부체결장치를 사용, 보강레일 설치, 콘크리트 도상 정착단부(170) 설치 및 시멘트 처리된 보조도상(180) 설치하는 방법 중 어느 하나를 선택하여 접속부에 형성시키는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제 12항에 있어서,
상기 강성이 다른 상부체결장치 사용은
아스팔트 콘크리트궤도로부터 접속부와 콘크리트 도상궤도의 상부체결장치의 강성이 점진적으로 감소할 수 있도록 하기 위하여 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도의 접속부를 통과하는 열차의 차량속도에 따라, 접속부에서 강성이 다른 상부체결장치의 설치구간 및 개수가 조절되도록 하는 것으로 이루어지는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제 12항에 있어서,
상기 보강레일(130) 설치는
접속부의 일부구간과 아스팔트 콘크리트궤도 구간을 통과하도록 보강레일(130)을 설치하여 부등강성의 변화를 점진적으로 변경시키는 것으로서,
접속부의 콘크리트 궤도 구간(A3)에도 보강레일용 침목(140a)을 별도로 설치하고, 아스팔트 콘크리트궤도 구간(A2)에도 보강레일용 침목(140)을 설치하되,
상기 아스팔트 콘크리트궤도 구간(A2)의 보강레일용 침목으로서 보강레일용 광폭침목(141)을 이용하며,
상기 보강레일용 광폭침목(141)은 침목 중앙부의 양 측면에 형성된 레일 직하부 및 레일 직하부의 상면에 형성된 레일체결장치 안착부를 구비하도록 하되, 상기 침목 중앙부와 레일 직하부는 동일한 폭을 가지도록 횡방향으로 연장된 수평판 형태로 형성된 것을 이용하되 기존레일용 상부체결장치(143)와 보강레일용 상부체결장치(144)가 함께 설치되도록 형성된 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제 12항에 있어서,
상기 보강레일 설치는
접속부의 일부구간과 아스팔트 콘크리트궤도 구간을 통과하도록 보강레일(130)을 설치하여 부등강성의 변화를 점진적으로 변경시키기 위한 것으로서,
접속부의 콘크리트 궤도 구간(A1)에도 보강레일용 침목(140a)을 별도로 설치하고, 아스팔트 콘크리트궤도 구간(A2)에도 보강레일용 침목(140)을 설치하되,
상기 아스팔트 콘크리트궤도 구간(A2)의 보강레일용 침목으로서 보강레일용 콘크리트패널(142)을 이용하며, 상기 보강레일용 콘크리트패널(142)은 두께가 일정한 직사각형 패널로서 모서리는 라운드가 형성되어 있어 응력집중이 감소하면서 컬링영향을 감소시키는 역할을 하고, 종방향 및 횡방향 저항력이 커지도록 패널 형태로 형성되도록 하되 기존레일용 상부체결장치(143)와 보강레일용 상부체결장치(144)가 함께 설치되도록 형성된 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제 12항에 있어서,
상기 콘크리트 도상 정착단부(170) 설치는
접속부의 콘크리트 궤도와 아스팔트 콘크리트궤도 연결부위에 있어 콘크리트 궤도 하부에 버팀벽 형태의 정착단부를 설치하는 방법으로서 콘크리트 궤도와 아스팔트 콘크리트궤도 연결부위에 있어 콘크리트 궤도 단부 하부에 종방향 버팀벽(170)을 콘크리트 도상 저면으로부터 노반 아래쪽까지 수직버팀벽을 횡방향으로 연장 형성시켜 온도하중 및 시제동하중에 의한 접속부 종방향 이동을 방지하도록 하는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
제 12항에 있어서,
상기 시멘트 처리된 보조도상(180) 설치는
접속부의 콘크리트 궤도와 아스팔트 콘크리트궤도 연결부위에 있어 아스팔트 콘크리트궤도의 아스팔트 도상의 일부를 보조도상 시멘트층으로 대체시키고, 상기 보조도상 시멘트층을 콘크리트 궤도의 콘크리트 강화 노반층(HSB)과 다웰바로 연결시켜 보조도상 시멘트층 부위의 침하가 발생하지 않도록 하고, 상기 보조도상 시멘트층 상면은 치핑 처리하여 아스팔트 도상과의 일체성을 확보할 수 있도록 하는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
토공구간과 터널구간의 노반 상부에 형성된 아스팔트 도상(160);과 상기 아스팔트 도상에 상부에 형성되며 보강레일(130)이 설치되는 보강레일용 침목(140);을 포함하는 아스팔트 콘크리트궤도(100)의 연결부로서,
상기 보강레일용 침목(140)은 광폭침목 또는 콘크리트패널로서 측면에 강관형태의 궤도변위저항장치(200)를 아스팔트 도상(160)에 설치하여 아스팔트 도상에 보강레일용 침목을 고정시키되 상기 강관형태의 궤도변위저항장치(200)는
아스팔트 도상(160)에 형성된 링(Ring) 형상의 코어링(Core Ring: 210); 강관부(221) 및 플레이트부(222)를 포함하고, 중공의 원형강관 형상으로 형성된 상기 강관부(221)가 상기 코어링(210)에 관입되는 강관형 저항부(220); 저판부(231) 및 수직부(232)가 L형으로 형성되고, 상기 강관형 저항부(220)에 보강레일용 침목을 고정시키도록 체결되는 L형 앵글(230); 및 수평 체결볼트(261) 및 수평너트(262)를 사용하여 상기 보강레일용 침목에 상기 L형 앵글(230)의 수직부(232)를 체결 고정할 수 있도록 상기 보강레일용 침목에 기형성된 인서트너트(240)를 포함하되, 상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)는 궤도 횡방향의 선형을 조정할 수 있도록 물결모양의 요홈(233)이 형성되며,
상기 토공구간과 터널구간의 아스팔트 콘크리트궤도(100) 하부노반의 서로 다른 부등강성 궤도 연결에 의한 문제를 해결하기 위하여 아스팔트 콘크리트궤도의 노반은 콘크리트 바닥판 두께에 해당하는 깊이로 시멘트 처리된 보조도상을 형성시켜 강성 변경 정도를 감소시키고,
상기 아스팔트 콘크리트궤도의 시멘트 처리된 보조도상과 연결되는 터널구간의 보조도상은 서로 분리되도록 하되 스티로폴 채움 및 실링재로 마감시키며,
상기 아스팔트 콘크리트궤도의 시멘트 처리된 보조도상과 연결되는 터널구간의 보조도상 상면은 치핑하여 아스팔트 도상과의 분리가 발생하지 않도록 하는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 구조.
(a) 아스팔트 콘크리트궤도와 자갈 도상궤도의 접속부에 있어 자갈 도상궤도의 노반과 아스팔트 콘크리트궤도의 노반을 설치하면서 아스팔트 기층을 자갈 도상궤도의 노반 상면에 형성시키되 아스팔트 기층의 상면과 아스팔트 콘크리트궤도의 노반 상면높이는 서로 동일해지도록 하는 단계;
(b) 상기 아스팔트 기층 상면에 자갈 도상궤도에 있어서는 자갈을 포설하고, 아스팔트 콘크리트궤도에는 아스팔트 도상을 시공하는 단계;
(c) 자갈 도상 상면에 기존레일용 침목과 보강레일용 침목을 설치하고, 아스팔트 콘크리트궤도에 있어 보강레일용 침목(140)을 설치하는 단계;
(d) 상기 보강레일용 침목(140)에 보강레일(130)을 설치하고, 보강레일들을 상부체결장치를 이용하여 보강레일 침목과 서로 결속시키되 상부체결장치는 접속부에 있어 설치개수 및 간격을 조절하여 설치하는 단계; 및
(e) 자갈 도상에 자갈 흐트럼방지용 자갈막이 방호벽(120)을 일정 구간 설치하고, 흐트럼방지용 자갈막이 방호벽(120) 내측의 자갈에 접착제를 단계별로 구간에 맞추어 접착시키는 단계;를 포함하며,
상기 (c)단계에서 보강레일용 침목(140)은 광폭침목(141) 또는 보강레일용 콘크리트패널(142)으로서, 상기 보강레일용 침목(140)은 광폭침목 또는 콘크리트패널로서 측면에 강관형태의 궤도변위저항장치(200)를 아스팔트 도상(160)에 설치하여 아스팔트 도상에 보강레일용 침목을 고정시키되 상기 강관형태의 궤도변위저항장치(200)는
c-1) 상기 아스팔트 도상 상부의 침목 외측부 양측에 코어링(210)을 형성하는 단계;
c-2) 상기 코어링(210)에 강관형 저항부(220)를 삽입하는 단계;
c-3) 상기 강관형 저항부(220) 및 상기 침목을 체결하기 위해 L형 앵글(230)을 배치하는 단계;
c-4) 상기 L형 앵글(230)의 수직부(232)와 상기 침목을 체결하는 단계; 및
c-5) 상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)에 형성된 물결모양의 요홈(233)에 와셔(252)를 체결하여 궤도 횡방향 선형을 조정하는 단계를 포함하되,
상기 c-5) 단계의 물결모양의 요홈(233)은 상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)에 물결모양으로 길게 형성된 장홈으로서, 상기 물결모양의 요홈(233)에 대응하도록 물결모양으로 형성된 와셔(252)에 의해 궤도 횡방향의 선형을 미세 조정할 수 있는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 시공방법.
(a) 아스팔트 콘크리트궤도와 콘크리트 궤도의 접속부에 있어 콘크리트 궤도의 노반과 아스팔트 콘크리트궤도의 노반을 설치하면서 콘크리트 도상 정착단부를 콘크리트 궤도의 노반과 아스팔트 콘크리트궤도 연결부위에 수직 버팀벽 형태로 시공하여 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 노반 상면과 콘크리트 궤도의 노반 상면높이가 서로 동일해지도록 하는 단계;
(b) 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 단부에 노반 상면에 시멘트 처리된 보조도상을 설치하고, 콘크리트 궤도의 노반 상면에는 콘크리트 노반강화층을 설치하는 단계;
(c) 상기 콘크리트 노반강화층과 시멘트 처리된 보조도상은 다웰바로 서로 수평 연결시키고, 시멘트 처리된 보조도상 상면은 치핑 처리하는 단계;
(d) 상기 콘크리트 노반강화층 상면에는 콘크리트 도상을 시공하고, 시멘트 처리된 보조도상 상면에는 아스팔트 도상을 시공하는 단계;
(e) 콘크리트 도상 상면에 기존레일용 침목과 보강레일용 침목을 설치하고, 아스팔트 콘크리트궤도에 있어 보강레일용 침목(140)을 설치하는 단계; 및
(f) 접속부에 있어 보강레일용 침목에 보강레일(130)과 통상의 레일을 설치하고, 레일들을 상부체결장치를 이용하여 침목과 서로 결속시키되 상부체결장치의 강성은 접속부에 있어 강성의 차이와 설치개수 및 간격을 조절하여 설치하는 단계;를 포함하되,
상기 (e)단계에서 보강레일용 침목(140)은 광폭침목(141) 또는 보강레일용 콘크리트패널(142)으로서, 상기 보강레일용 침목(140)은 광폭침목 또는 콘크리트패널로서 측면에 강관형태의 궤도변위저항장치(200)를 아스팔트 도상(160)에 설치하여 아스팔트 도상에 보강레일용 침목을 고정시키되 상기 강관형태의 궤도변위저항장치(200)는
e-1) 상기 아스팔트 도상 상부의 침목 외측부 양측에 코어링(210)을 형성하는 단계;
e-2) 상기 코어링(210)에 강관형 저항부(220)를 삽입하는 단계;
e-3) 상기 강관형 저항부(220) 및 상기 침목을 체결하기 위해 L형 앵글(230)을 배치하는 단계;
e-4) 상기 L형 앵글(230)의 수직부(232)와 상기 침목을 체결하는 단계; 및
e-5) 상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)에 형성된 물결모양의 요홈(233)에 와셔(252)를 체결하여 궤도 횡방향 선형을 조정하는 단계를 포함하되,
상기 e-5) 단계의 물결모양의 요홈(233)은 상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)에 물결모양으로 길게 형성된 장홈으로서, 상기 물결모양의 요홈(233)에 대응하도록 물결모양으로 형성된 와셔(252)에 의해 궤도 횡방향의 선형을 미세 조정할 수 있는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 시공방법.
(a) 터널구간의 시점부와 종점부에 있어 일정 두께 콘크리트 바닥판이 형성되고 토공구간에 있어서는 아스팔트 콘크리트궤도의 노반을 시공하면서, 접속부에 있어 아스팔트 콘크리트궤도의 노반에 콘크리트 바닥판 두께에 해당하는 깊이로 시멘트 처리된 보조도상을 형성시키는 단계;
(b) 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 시멘트 처리된 보조도상과 연결되는 터널구간의 보조도상은 서로 분리되도록 하되 스티로폴 채움 및 실링재로 마감시키는 단계;
(c) 상기 아스팔트 콘크리트궤도의 시멘트 처리된 보조도상(180)과 연결되는 터널구간의 보조도상 상면은 치핑하여 아스팔트 도상과의 분리가 발생하지 않도록 하는 단계;를 포함하되,
(d) 토공구간과 터널구간 접속부의 아스팔트 도상 상면에 기존레일용 침목과 보강레일용 침목을 설치하고, 역시 아스팔트 콘크리트궤도에 있어 보강레일용 침목(140)을 설치하는 단계;
(e) 상기 접속부에 있어 보강레일용 침목에 보강레일(130)과 통상의 레일을 설치하고, 레일들을 상부체결장치를 이용하여 침목과 서로 결속시키되 상부체결장치의 강성은 접속부에 있어 설치개수 및 간격을 조절하여 설치는 단계;를 포함하며,
상기 (d)단계에서 보강레일용 침목(140)은 광폭침목(141) 또는 보강레일용 콘크리트패널(142)으로서, 상기 보강레일용 침목(140)은 광폭침목 또는 콘크리트패널로서 측면에 강관형태의 궤도변위저항장치(200)를 아스팔트 도상(160)에 설치하여 아스팔트 도상에 보강레일용 침목을 고정시키되 상기 강관형태의 궤도변위저항장치(200)는
d-1) 상기 아스팔트 도상 상부의 침목 외측부 양측에 코어링(210)을 형성하는 단계;
d-2) 상기 코어링(210)에 강관형 저항부(220)를 삽입하는 단계;
d-3) 상기 강관형 저항부(220) 및 상기 침목을 체결하기 위해 L형 앵글(230)을 배치하는 단계;
d-4) 상기 L형 앵글(230)의 수직부(232)와 상기 침목을 체결하는 단계; 및
d-5) 상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)에 형성된 물결모양의 요홈(233)에 와셔(252)를 체결하여 궤도 횡방향 선형을 조정하는 단계를 포함하되,
상기 d-5) 단계의 물결모양의 요홈(233)은 상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)에 물결모양으로 길게 형성된 장홈으로서, 상기 물결모양의 요홈(233)에 대응하도록 물결모양으로 형성된 와셔(252)에 의해 궤도 횡방향의 선형을 미세 조정할 수 있는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 시공방법.
제19항, 제 20항 및 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강관형 저항부(220)는, 상기 코어링(210)에 관입되는 중공의 원형강관 형상의 강관부(221); 및 상기 강관부(221)의 상부에 결합되며, 중앙에 수직 체결볼트(252)가 삽입 고정되는 플레이트부(222)를 포함하는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 시공방법.
제19항, 제 20항 및 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강관형 저항부(220)의 플레이트부(222) 중앙부에 수직 체결볼트(251)가 체결되고, 수직 체결볼트(251)가 와셔(252) 및 수직너트(253)와 체결됨으로써, 상기 강관형 저항부(220)의 플레이트부(222) 상부에 L형 앵글(230)의 저판부(231)가 체결되는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 시공방법.
제19항, 제 20항 및 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 d) 단계의 L형 앵글(230)은, 물결모양의 요홈(233)이 형성되고, 수직 체결볼트(251), 와셔(252) 및 수직너트(253)를 통해 상기 강관형 저항부(220)의 플레이트부(222)에 체결되는 저판부(231); 및 수직부 관통홀(235)이 형성되고, 상기 L형 앵글(230)이 침목의 측면에 고정될 수 있도록 수평 체결볼트(261) 및 수평너트(262)를 통해 인서트너트(240)와 체결되는 수직부(232)를 포함하는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 시공방법.
제19항, 제 20항 및 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 L형 앵글(230)의 저판부(231)는 다수의 물결모양의 요홈(233)이 형성되고, 중앙에는 저판부 관통홀(234)이 물결모양으로 형성되며, 상기 저판부 관통홀(234)을 통해 수직 체결볼트(251) 및 와셔(252)가 서로 체결되는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 시공방법.
제 24항에 있어서,
상기 인서트너트(240)는 상기 침목의 측면에서 상기 L형 앵글(230)이 침목에 체결될 수 있도록 상기 L형 앵글(230)의 수직부 관통홀(235)을 통해 수평 체결볼트(261)와 체결되는 아스팔트 콘크리트궤도 접속부 시공방법.