KR101756965B1 - 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법 및 이를 이용한 철도궤도선로 보수방법 - Google Patents

유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법 및 이를 이용한 철도궤도선로 보수방법 Download PDF

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Abstract

유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법 및 보수방법은 기제작되어 설치되는 프리캐스크 콘크리트 슬라브를 분리막이 설치된 기초지반에 정렬하여 설치한 후, 수평조정장치 및 수직조정장치를 이용하여 위치를 미세조정하고, 슬라브 주변에 거푸집을 설치하여 충전재를 관통챔버 내에 투입하여 양생시킴으로써 철도궤도선로를 시공할 수 있다. 이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로는 프리캐스크 콘크리트 슬라브만 리프팅한 상태에서 하부에 충전재를 추가주입하여 하부지반을 보강할 수 있기 때문에 지반의 부분 침하에 대한 신속하고 용이한 대처가 가능한 이점이 있다.

Description

유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법 및 이를 이용한 철도궤도선로 보수방법{HEIGHT ADJUSTING TYPE MAINTANABLE RAIL TRACK CONSTRUCTION METHOD AND MAINTANANCE METHOD USING THE SAME}
본 발명은 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법 및 이를 이용한 철도궤도선로 보수방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프리캐스트 콘크리트 블록을 이용하여 지반과의 사이에 분리막을 설치함으로써 시공 후 발생할 수 있는 지반침하에 대응하여 프리캐스트 콘크리트 블록을 리프팅하여 보수할 수 있는 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법 및 이를 이용한 철도궤도선로 보수방법에 관한 것이다.
일반적으로, 연약지반에 복토과정을 거쳐 시공되는 도로나 철도 궤도 등은 장시간 차량이나 기차가 운행하면서 발생하는 이동하중에 의한 지반 침하 현상이 가장 문제된다.
지반 침하는 아스팔트 도로나 철도 궤도의 균열 및 파손을 발생시키기 때문에 차량 사고 및 탈선 사고의 주요인으로 작용하며, 이를 방지하기 위해 매해 연약지반에 대한 보수 비용이 증가하고 있다.
특히, 철도 궤도를 구성하는 하부 콘크리트 지반은 연약지반 특성에 따라 발생하는 불균등 침하로 인해 강성체로 구성된 궤도 자체에 영향을 미치게 되고, 궤도의 변형은 열차 탈선 사고를 일으키는 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다.
상기와 같이 철도 궤도에서 지반 침하가 발생하면, 궤도를 들어내고 하부 지반을 재시공하거나 고가의 보강공법을 적용하여 보수할 수 밖에 없는데, 철도 궤도의 콘크리트 지반의 경우 허용잔류침하량이 엄격히 제한되어 있기 때문에 침하촉진공법 또는 침하억제공법 등을 적용하여 침하량을 기준값 이하로 유지해야 한다.
기존의 침하촉진공법은 드레인 공법이나 모래 및 쇄석다짐말뚝공법 등을 이용한 공법으로서, 지반의 압밀을 촉진하여 지하수를 미리 배출시킴으로써 추후 압밀이 발생하지 않도록 하는 공법이다.
상기 드레인 공법은 연약지반 내에 드레인을 관입하여 상재하중을 재하하여 지하수를 배출시킴으로써 압밀을 촉진하는 공법이다. 그리고, 모래 및 쇄석다짐말뚝 공법은 연약지반을 천공하여 모래나 쇄석을 타설하고 상재하중을 이용해 지하수를 배출시킴으로써 압밀을 촉진하는 공법이다.
그러나, 이와 같은 기존의 침하촉진공법은 항만이나 도로 등과 같이 허용잔류침하량이 큰 일반토목공사에 적합한 연약지반에 대한 공법이기 때문에, 철도궤도와 같이 허용침하량이 엄격히 제한된 콘크리트 궤도에는 사용이 어려운 문제점이 있다.
그리고, 기존의 침하촉진공법을 적용하여 철도궤도를 시공하더라도 추후 추가로 발생하는 지반침하에 대해서 보수공사가 실시되어야 하지만, 기존의 보수방법들은 레일궤도를 모두 해체한 상태에서 하부 보강작업을 해야 하기 때문에 보수공정이 복잡하고 보수공사기간이 길어지는 문제점이 있다.
한국공개특허 제2009-0084054호 한국등록특허 제10-0729842호
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 허용침하량이 제한된 철도궤도의 콘크리트 지반에 발생하는 지반침하에 대해 보수공정이 가능한 철도궤도 시공방법 및 보수방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 지반침하에 대한 보수공정이 간단하고 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 철도궤도 보수방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 일실시예에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법은 프리캐스트 콘크리트 슬라브를 이용하여 철도궤도선로를 시공하는 방법에 있어서, 기초지반을 시공하는 기초지반 시공단계; 상기 기초지반의 상면에 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브를 정렬시키는 슬라브 설치단계; 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브 둘레에 거푸집을 설치하고 충전재를 주입하는 충전재 타설단계;및 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브에 레일을 연결하여 마감하는 마감단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 프리캐스트 콘크리트 블록은 사각형의 판상체로 형성되는 슬라브 구조체; 상기 슬라브 구조체 상면에 다수개가 이격되어 형성되는 체결구;및 상기 슬라브 구조체의 상하면을 관통하여 형성되는 관통챔버를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 관통챔버는 상기 관통챔버 하부에서 내측면으로 함입되어 형성되는 보수챔버를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기초지반 시공단계는 지반 다짐 공정 후 버림콘크리트를 타설하여 하부지반을 형성하는 하부지반 시공단계; 상기 하부지반의 상면에 일정간격만큼 이격되어 전단키를 시공하는 전단키 시공단계;및 상기 하부지반 또는 상기 전단키에 분리막을 형성하는 분리막 시공단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 슬라브 설치단계는 이동설비에 의해 기초 지반에 안착된 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브의 위치를 미세조정하는 슬라브 위치조정단계를 포함하고, 상기 슬라브 위치조정단계는 측벽과 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브 측면 또는 지지블럭과 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브 측면에 각각 지지되어 그 사이 간격을 줄이거나 늘릴 수 있도록 구성된 수평조정장치에 의해 수평방향의 위치를 미세조정하고, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브에 형성된 관통홀에 나사삽입되어 상하로 이동하도록 구성되는 수직조정장치에 의해 수직방향의 위치를 미세조정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 충전재 타설단계는 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브의 외측면에서 일정거리만큼 이격시켜 상기 거푸집을 설치하고, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브가 서로 연결되는 지점에는 상기 충전재가 타설되지 않도록 하기 위한 횡측면막이 거푸집을 추가로 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 충전재 타설단계는 상기 관통챔버를 통해 충전재를 주입하되, 상기 보수 챔버 내에는 충전재가 주입되지 않도록 별도의 차단재 또는 차단막을 설치하여 주입하는 것이 바람직하다.
본 발명의 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법에 의해 시공되는 철도궤도 선로를 보수하는 방법에 있어서, 레일을 해체하여 분리하는 사전 준비 단계; 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브 둘레에 거푸집을 설치하는 거푸집 설치단계; 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브를 리프팅하는 슬라브 리프팅 단계; 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브의 관통챔버를 통해 충전재를 주입하는 충전재 추가주입단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 사전 준비 단계 이후에 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브의 관통챔버에 타설되어 양생된 충전재를 일부 파쇄하여 제거하는 충전재 파쇄단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 슬라브 리프팅단계는 상기 충전재가 파쇄된 공간을 통해 상기 관통챔버 내의 보수챔버에 유압잭을 설치하여 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브를 들어올린 후 리프팅하는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법 및 이를 이용한 철도궤도선로 보수방법에 의하면, 기제작되어 설치되는 프리캐스트 콘크리트 슬라브를 이용하여 신속한 시공이 가능하기 때문에 시공공정이 단순하고 공사기간이 짧은 이점이 있고, 시공이 완료된 이후에도 프리캐스트 콘크리트 슬라브만 리프팅하여 하부지반을 보강할 수 있기 때문에 지반의 부분침하에 대해 빠른 대응이 가능한 이점이 있다.
도 1a는 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법에 사용되는 프리캐스트 콘크리트 블록을 보인 사시도.
도 1b는 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법에 사용되는 프리캐스트 콘크리트 블록의 관통챔버 및 보수챔버를 보인 부분투명사시도.
도 2는 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법에 의해 시공된 철도궤도선로를 보인 평면도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법의 기초지반을 형성하는 과정을 순차적으로 보인 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법에 의해 시공된 상태를 보인 단면도.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법의 기초지반 형성 이후의 공정을 순차적으로 보인 시공상태도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법의 슬라브 위치조정단계를 보인 평면도 및 단면도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법의 수평조정장치 및 수직조정장치를 보인 부분 단면도.
도 8은 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법의 거푸집 설치상태를 보인 평면 및 단면도.
도 9는 도 8의 부분 단면도.
도 10a 및 도 10b는 도 8의 횡측면막이 거푸집을 보인 평면도 및 단면도.
도 11은 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법의 주입과정을 보인 시공상태도.
도 12는 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 보수방법의 바람직한 실시예를 보인 시공상태도.
도 13은 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법을 순차적으로 보인 시공순서도.
도 14는 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 보수방법을 순차적으로 보인 시공순서도.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1a 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법의 프리캐스트 콘크리트 슬라브에 대한 도면이고, 도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법을 단면상에서 나타낸 도면이고, 도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법을 순차적으로 나타낸 도면이다.
본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법은, 도 1a 및 도 2에 도시된 바와 같이 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 이용하여 지수재가 도포된 기초지반층에 설치하여 궤도 지지용 프리캐스트 슬라브 구조체를 시공하는 방법에 대한 것이다.
상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)는 전체적으로 사각형의 판상체로 형성되는 슬라브 구조체(110)와; 상기 슬라브 구조체(110)의 상면에 다수개가 이격되어 형성되는 체결구(120)와; 상기 슬라브 구조체(110)의 상하면을 관통하여 형성되는 관통챔버(130)를 포함한다.
상기 슬라브 구조체(110)는 내부에 배근된 철근 조립체에 콘크리트를 양생하여 기제작된 형태로 제공되는 것으로서, 다수개의 슬라브 구조체(110)를 서로 연결하여 철도 궤도 지지 구조체를 형성하게 된다.
상기 슬라브 구조체(110)의 상면에 형성되는 다수개의 체결구(120)에 레일체결부재(121) 및 레일(122)을 체결하여 레일궤도를 완성한다. 그리고, 상기 슬라브 구조체(110)에 형성된 관통챔버(130)를 통해 충전재를 주입하여 하부 구조체를 형성하고, 시공이 완료된 이후에는 상기 관통챔버(130)를 통해 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 리프팅함으로써 보수공정을 수행할 수 있다.
그리고, 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 관통챔버(130)의 하부에는 내부로 함입되어 형성되는 보수챔버(131)가 더 형성될 수 있다. 추후 보수공정에서 상기 보수챔버(131) 내에 유압방식에 의한 유압잭(132)을 설치하고, 유압잭(132)에 의해 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 리프팅함으로써 보수공정을 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)에는 다수개의 관통홀(140)이 형성될 수 있다. 상기 관통홀(140)을 통해 아래에서 설명할 수직조정장치(420)가 삽입될 수 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성되는 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 이용한 시공방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 기초지반 시공단계(S100)를 수행한다. 기초지반 시공단계(S100)는 지반 다짐 공정을 수행하거나 지반다짐 공정 이후 버림콘크리트(200)를 타설하여 하부지반(10)을 형성하는 하부지반 시공단계(S110)와; 상기 하부지반(10)의 상면에 일정간격만큼 이격되어 전단키(210)를 시공하는 전단키 시공단계(S120)와; 상기 하부지반(10) 또는 상기 전단키(210)에 분리막(220)을 형성하는 분리막 시공단계(S130)을 포함한다.
상기 전단키(210)는 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 연결지점마다 설치되어 각 구역을 분리하고, 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 위치를 고정하기 위해 설치된다.
그리고, 상기 분리막(220)은 하부지반(10)과 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 경계면을 분리하기 위한 것으로서, 추후 보수과정에서 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)가 하부지반(10)으로부터 용이하게 분리되도록 하기 위해 설치된다.
상기와 같이 기초지반 시공단계(S100)가 완료되면, 도 4에 도시된 바와 같이 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 설치하여 콘크리트 양생과정을 거치는 시공단계가 수행되는바, 이에 대해서는 도 5a 내지 도 5f를 참조하여 자세하게 설명한다.
먼저, 기초지반에 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 설치하는 슬라브 설치단계(S200)를 실시한다. 상기 슬라브 설치단계(S200)는 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 이동시키기 위한 이동설비(300)를 설치하는 이동설비 설치단계(S210)와; 상기 이동설비(300)를 이용하여 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 기초지반에 위치시키는 슬라브 위치단계(S220)와; 기초지반에 위치된 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 위치를 조정하는 슬라브 위치조정단계(S230)을 포함한다.
상기 이동설비 설치단계(S210)는 시공현장으로 운반된 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 기초지반에 나열하여 배치할 수 있는 이동설비(300)를 설치하는 단계이다.
상기 이동설비 설치단계(S210)에서는, 도 5a에 도시된 바와 같이 겐트리 크레인(310)이 이동할 수 있는 장대레일(301)을 먼저 설치한다. 상기 장대레일(301)은 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 리프트하여 이동시키기 위한 겐트리 크레인(310)이 이동하기 위한 레일 역할을 한다.
상기 장대레일(301)이 설치되면, 도 5b에 도시된 바와 같이 겐트리 크레인(310)을 장대레일(301) 상에 위치시킨다. 상기 겐트리 크레인(310)은 장대레일(301)을 따라 이동하면서, 도 5c에 도시된 바와 같이 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 리프팅하여 기초지반 상에 위치시킴으로써 슬라브 위치단계(S220)를 수행한다.
상기 슬라브 위치단계(S220)에서는 앞에서 설명한 기초지반 시공단계(S100)에서 설치되는 전단키(210)를 이용하여 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 설치위치를 지정할 수 있다.
그리고, 기초지반에 위치된 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 정확한 위치에 위치시키도록 설치위치를 조정하는 슬라브 위치조정단계(S230)를 수행한다.
상기 슬라브 위치조정단계(S230)는, 도 5d에 도시된 바와 같이 다수개의 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)가 일렬로 나열되도록 함과 동시에 기초지반의 고저를 고려하여 미세한 위치조정을 하는 단계에 해당한다.
도 6a 내지 도 7b에는 상기 슬라브 위치조정단계(S230)에 대한 위치조정과정 및 위치조정장치가 자세하게 도시되어 있다.
다수개의 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)가 전단키(210)를 기준으로 일정간격 이격되어 설치된 상태에서 상기 슬라브 위치조정단계(S230)는 수평조정장치(410) 및 수직조정장치(420)를 이용하여 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 시공위치를 정밀하게 조정할 수 있다.
상기 수평조정장치(410)는, 도 6a 및 도 7a에 도시된 바와 같이 측벽(20)과 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 측면 또는 지지블럭(30)과 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 측면에 각각 지지되어 그 사이 간격을 줄이거나 늘릴 수 있도록 구성된 장치이다. 상기 측벽(20) 및 지지블럭(30)은 기초지반에 설치되는 구조체로서, 상기 수평조정장치(410)의 일단을 지지하기 위해 시공되는 부재에 해당한다.
상기 수평조정장치(410)는 내부 중공에 나사산이 형성되는 봉형태의 제1 수평부재(411)와, 상기 제1 부재(411)의 내부 중공에 나사결합하는 봉형태의 제2 수평부재(412)와, 상기 제1 수평부재(411) 또는 제2 수평부재(412)에 형성되는 육각볼트부(413)를 포함할 수 있다.
상기 제2 수평부재(412)는 나사결합에 의해 상기 제1 수평부재(411) 내부 중공으로 삽입되거나 이탈됨으로써 전체 수평조정장치(410)의 길이를 변경시킴으로써 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 수평 위치를 미세하게 이동시킬 수 있다.
상기 수직조정장치(420)는 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)에 형성된 관통홀(140)에 삽입되는 리프팅장치로서, 도 7b에 도시된 바와 같이 봉형태의 부재 외주면에 나사부가 형성되어 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 미세하게 들어올리거나 내리는 역할을 한다.
즉, 상기 수직조정장치(420) 외주면에 형성된 나사부와 관통홀(140)의 내주면에 형성된 나사산이 서로 나사결합하고, 상기 수직조정장치(420)의 상단을 공구를 이용하여 회전시킴으로써 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 상하로 이동시킬 수 있다.
상기 수직조정장치(420)에 의해 수직 위치를 조정할 때, 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 바닥면에 굄목(도시되지 않음)을 설치하거나 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 전단키의 상면에 안착시킴으로써 기초지반과 일정거리만큼 이격되어 설치되도록 할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 수평조정장치(410) 및 수직조정장치(420)를 이용하여 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 위치를 미세하게 조정할 수 있다.
상기와 같이 슬라브 설치단계(200)가 완료되면, 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100) 주변에 거푸집을 설치하고 충전재를 주입하는 충전재 타설단계(S300)를 실시한다.
상기 충전재 타설단계(S300)는 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100) 주변에 거푸집을 설치하는 거푸집 설치단계(S310)와; 상기 거푸집에 충전재를 주입하는 충전재 주입단계(S320)를 포함한다.
상기 거푸집 설치단계(S310)는 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100) 주변에 거푸집을 설치하여 충전재가 흘러나오지 않도록 하는 단계로서, 도 8 내지 도 10b에 도시되어 있다.
상기 거푸집 설치단계(S310)에서는 위치조정되어 안착된 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 외측면에서 일정거리만큼 이격시켜 거푸집(500)을 설치한다.
이때, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)가 서로 연결되는 지점에는 횡측면막이 거푸집(510)을 설치한다. 상기 횡측면막이 거푸집(510)은 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)가 서로 연결되는 지점에서 슬라브(100)의 양 측면에 충전재가 타설되지 않도록 하기 위한 역할을 한다.
철도궤도 시공이 완료된 후 보수과정에서 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 리프팅할 때, 슬라브(100)의 양 측면 연결부에 충전재가 일체로 타설되면 슬라브(100)의 모서리 부분이 깨지는 현상이 발생한다. 따라서, 상기 횡측면막이 거푸집(510)에 의해 슬라브(100)의 양 측면 연결부에 충전재가 타설되지 않도록 함으로써 슬라브(100)의 모서리가 깨지는 현상을 방지할 수 있다.
상기와 같이 거푸집 설치단계(S310)가 완료되면, 도 11에 도시된 바와 같이 충전재 주입단계(S320)를 실시한다. 상기 충전재 주입단계(S320)에서는 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 관통챔버(130)에 충전재(600)를 주입하여 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 바닥 구조체를 형성할 수 있도록 한다.
이때, 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)에 형성된 보수 챔버(131)에는 충전재(600)가 주입되지 않도록 보수 챔버(131) 내에 발포스티로폼과 같은 차단재를 끼워 넣거나 별도의 차단막을 설치하여 충전재(600)를 주입하는 것이 바람직하다. 추후, 보수과정에서 상기 보수 챔버(131) 내에 리프팅장치를 삽입하여 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 리프팅해야 하므로 보수 챔버(131) 내에는 빈 공간 상태로 시공하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 충전재 타설단계(S300)가 완료되면, 도 5f와 같이 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100) 상에 레일체결부재(121) 및 레일(122)를 설치하여 마감하는 마감단계(S400)를 실시한다.
이하에서는 본 발명에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 보수방법에 대해 자세하게 설명한다.
본 발명의 철도궤도선로 보수방법은 지반 침하가 발생하였을 때, 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 리프팅한 상태에서 지반에 충전재를 주입함으로써 하부지반을 보강하는 공정에 해당한다.
본 발명의 철도궤도선로 보수방법은 보수공정을 실시하기 위한 사전 준비 단계(S500); 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 관통 챔버(130) 내의 충전재를 일부 파쇄하는 충전재 파쇄단계(S600); 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100) 둘레에 거푸집을 설치하는 거푸집 설치단계(S700); 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 갠트리 크레인(310)에 의해 리프팅하는 슬라브 리프팅단계(S800); 및 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 관통 챔버(130)에 충전재를 주입하여 양생시키는 충전재 추가주입단계(S900)를 포함한다.
상기 사전준비단계(S500)는 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)에 결합되어 있는 레일 고정 부속물들을 해체하여 레일(122)을 들어냄으로써 보수공정을 수행하도록 하기 위한 준비 단계이다.
상기 충전재 파쇄단계(S500)는 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 관통 챔버(130)에 타설되어 양생된 충전재를 일부 파쇄하여 제거하는 단계이다. 충전재의 일부를 파쇄하여 공간을 형성함으로써 유압잭(132)이 삽입될 수 있는 공간 및 추후 주입되는 충전재 주입공간을 확보할 수 있다.
상기 충전재가 파쇄되면, 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100) 주변에 거푸집을 설치한다. 상기 거푸집은 슬라브(100)를 리프팅한 후 타설되는 충전재가 흘러나오지 않도록 하기 위한 것이다.
상기 거푸집이 설치되면, 도 12에 도시된 바와 같이 갠트리 크레인(310)과 같은 리프팅 장치를 이용하여 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 리프팅한다. 리프팅 장치에 의해 슬라브(100)를 리프팅하기 전에, 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)의 보수 챔버(131) 내에 유압잭(132)을 위치시키고 살짝 리프팅함으로써 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)와 기초지반 사이를 먼저 이격시킬 수 있다.
그리고, 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)에 와이어를 연결하여 리프팅 장치에 의해 리프팅함으로써 슬라브(100)를 상방으로 들어올릴 수 있다.
이때, 슬라브(100)에 형성된 관통홀(140)에 수직조정장치(420)를 삽입한 상태에서 리프팅할 수 있는데, 수직조정장치(420)에 의해 상하높이를 미세하게 조정하여 리프팅할 수 있다
상기 리프팅 장치에 의해 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 리프팅한 상태에서 다시 관통 챔버(130)를 통해 충전재를 주입한다. 충전재는 슬라브(100) 하부를 통해 다시 주입됨으로써 지반 침하에 따른 높이를 보정할 수 있다.
충전재가 주입되면, 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 다시 안착시킨 후, 마감공정을 실시함으로써 부분 침하에 따른 하부 보강 작업을 수행할 수 있다.
상기와 같이 보강공정에서 프리캐스트 콘크리트 슬라브(100)를 리프팅하여 충전재만 주입함으로써 하부 지반 보강공정을 수행할 수 있기 때문에, 보강 작업이 용이하고 공정시간이 단축될 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 프리캐스트 콘크리트 슬라브 110 : 슬라브 구조체
120 : 체결구 130 : 관통챔버
140 : 관통홀 200 : 버림콘크리트
300 : 이동설비 410 : 수평조정장치
420 : 수직조정장치 500 : 거푸집

Claims (10)

  1. 프리캐스트 콘크리트 슬라브를 이용하여 철도궤도선로를 시공하는 방법에 있어서,
    기초지반을 시공하는 기초지반 시공단계;
    상기 기초지반의 상면에 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브를 정렬시키는 슬라브 설치단계;
    상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브 둘레에 거푸집을 설치하고 충전재를 주입하는 충전재 타설단계;및
    상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브에 레일을 연결하여 마감하는 마감단계를 포함하되,
    상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브는
    사각형의 판상체로 형성되는 슬라브 구조체;
    상기 슬라브 구조체 상면에 다수개가 이격되어 형성되는 체결구;
    상기 슬라브 구조체의 상하면을 관통하여 형성되는 관통챔버; 및
    상기 관통챔버 하부에서 내측면으로 함입되어 형성되며, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브를 리프팅하기 전에 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브를 들어올리기 위한 유압잭이 설치되는 내부 공간을 마련하기 위한 보수챔버를 포함하는
    유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기초지반 시공단계는
    지반 다짐 공정 후 버림콘크리트를 타설하여 하부지반을 형성하는 하부지반 시공단계;
    상기 하부지반의 상면에 일정간격만큼 이격되어 전단키를 시공하는 전단키 시공단계;및
    상기 하부지반 또는 상기 전단키에 분리막을 형성하는 분리막 시공단계를 포함하는
    유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 슬라브 설치단계는
    이동설비에 의해 기초 지반에 안착된 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브의 위치를 미세조정하는 슬라브 위치조정단계를 포함하고,
    상기 슬라브 위치조정단계는
    측벽과 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브 측면 또는 지지블럭과 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브 측면에 각각 지지되어 그 사이 간격을 줄이거나 늘릴 수 있도록 구성된 수평조정장치에 의해 수평방향의 위치를 미세조정하고,
    상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브에 형성된 관통홀에 나사삽입되어 상하로 이동하도록 구성되는 수직조정장치에 의해 수직방향의 위치를 미세조정하는
    유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 충전재 타설단계는
    상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브의 외측면에서 일정거리만큼 이격시켜 상기 거푸집을 설치하고, 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브가 서로 연결되는 지점에는 상기 충전재가 타설되지 않도록 하기 위한 횡측면막이 거푸집을 추가로 설치하는
    유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 충전재 타설단계는
    상기 관통챔버를 통해 충전재를 주입하되, 상기 보수 챔버 내에는 충전재가 주입되지 않도록 별도의 차단재 또는 차단막을 설치하여 주입하는
    유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법.
  8. 제1항 및 제4 내지 제7항 중 어느 한 항에 의한 유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 시공방법에 의해 시공되는 철도궤도 선로를 보수하는 방법에 있어서,
    레일을 해체하여 분리하는 사전 준비 단계;
    상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브 둘레에 거푸집을 설치하는 거푸집 설치단계;
    상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브를 리프팅하는 슬라브 리프팅 단계;
    상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브의 관통챔버를 통해 충전재를 주입하는 충전재 추가주입단계를 포함하는
    유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 보수방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 사전 준비 단계 이후에 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브의 관통챔버에 타설되어 양생된 충전재를 일부 파쇄하여 제거하는 충전재 파쇄단계를 더 포함하는
    유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 보수방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 슬라브 리프팅단계는
    상기 충전재가 파쇄된 공간을 통해 상기 관통챔버 내의 보수챔버에 유압잭을 설치하여 상기 프리캐스트 콘크리트 슬라브를 들어올린 후 리프팅하는
    유지 보수가 가능한 높낮이 조절형 철도궤도선로 보수방법.
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