KR101923554B1 - 면진 기능을 갖는 궤도 구조 - Google Patents

Abstract

열차가 주행할 때 지진이 발생하여 궤도 하부의 하부구조물이 횡방향으로 급격하게 이동하더라도 열차 바퀴에 횡방향으로 큰 힘이 순간적으로 가해지는 것을 방지하므로 열차가 전복되는 것이 방지되고, 지진에 의한 궤도의 횡방향 및/또는 종방향 진동이 감쇠되는 면진 기능을 갖는 궤도 구조가 개시된다. 상기 면진 기능을 갖는 궤도 구조는 한 쌍의 레일이 레일 지지부재에 간격을 두고 평행하게 고정된 궤도, 상기 궤도의 하부에서 상기 궤도를 지지하며 상기 레일 지지부재의 양측 제1측면과 간격을 두고 마주보게 배치된 제2측면을 가지는 지지구조물 및 상기 레일 지지부재 양측의 상기 제1측면과 양측의 상기 제2측면 사이에 각각 설치되어 상기 레일 지지부재가 상기 지지구조물에 대해 횡방향으로 이동할 때 상기 레일 지지부재와 상기 지지구조물 사이를 완충하여 주고 복원력을 제공하는 댐퍼를 포함하는 구성을 한다. 때에 따라 본 발명에 따른 궤도 구조는 지지구조물 상에 레일의 길이 방향으로 간격을 두고 설치되어 한 쌍의 레일을 지지하는 두 레일 지지부재의 간격을 두고 마주보는 제1측면과 제2측면 사이에 두 레일 지지부재 사이를 완충하여주고 복원력을 제공하는 댐퍼를 포함하는 구성을 할 수 있다.

Description

면진 기능을 갖는 궤도 구조{Track structure with isolation function}

본 발명은 궤도 구조에 관한 것으로, 특히 콘크리트 궤도에 적합한 궤도 구조에 대한 것이다.

일반적으로, 도심지 철도 및 교량 구간에 적용되는 콘크리트 궤도는 레일이 설치되어 있는 콘크리트 궤도와 구조체 혹은 보조지지층 사이에 도상분리재(탄성중합체)가 설치되어 있어서 횡방향 지지강성이 작다. 일반적인 콘크리트 궤도 구조는 도 1a 내지 도 1c를 참고하여 간략히 설명한다.

도 1a 내지 1c는 일반적인 콘크리트 궤도 구조의 예를 각각 나타낸 단면도이다.

도 1a와 1c를 참고하여, 일반적인 콘크리트 궤도 구조(10)를 설명한다.

도 1a는 일반적인 콘크리트 궤도 구조의 일례를 나타낸 단면도이고, 도 1b는 일반적인 콘크리트 궤도 구조의 다른 예를 나타낸 단면도이고, 도 1c는 지하철도에 적용되는 콘크리트 궤도 구조의 예를 나타낸 단면도이다.

도 1a 내지 도 1c에 나타낸 바와 같이, 콘크리트 궤도(11)는 콘크리트 슬래브 등의 레일 지지부재(11a)에 한 쌍의 레일(11b)을 간격을 두고 평행하게 고정한 구성을 하고 있다. 일반적으로 교량 상에 콘크리트 궤도(11)를 부설할 때에는 교량 상판 등의 콘크리트로 된 하부구조물(13) 상에 도 1a에 나타낸 바와 같이 노반강화층(15) 또는 교량보호 콘크리트층을 형성하고 그 위에 매트라고도 불리는 도상분리재(14)를 깔고 그 위에 콘크리트 궤도(11)를 시공한다. 때에 따라 1b와 도 1c에 나타낸 바와 같이, 하부구조물(13) 바닥이 견고한 경우 노반강화층(15) 등은 형성되지 않을 수 있다.

즉, 대부분의 콘크리트 궤도(11)는 하부구조물(13)과는 도상분리재(14)을 통해 분리되어 있다. 물론, 콘크리트 궤도(11)는 도상분리재(14) 없이 하부구조물(13)에 설치될 수도 있다.

이에 따라 종래의 콘크리트 궤도 구조(10)는 하부구조물(13)에 대한 횡방향 지지강성이 작아서 지진이 발생하면 궤도가 도 1b의 점선으로 나타낸 바와 같이 하부구조물(13)에서 분리되어 횡방향으로 이탈할 우려가 있고, 궤도가 이탈 시 열차가 전복되어 많은 인명 피해가 발생할 수 있다.

콘크리트 궤도(11)가 도상분리재(14) 없이 하부구조물(13)에 설치되는 경우에도 콘크리트 궤도(11)가 하부구조물(13)과 별도로 만들어지기 때문에 콘크리트 궤도(11)와 하부구조물(13)의 경계가 취약하고, 이 경우에도 지진 시 궤도 이탈의 우려가 있다.

콘크리트 궤도가 횡방향으로 이동하여 궤도가 이탈하는 것을 방지하기 위해 콘크리트 궤도의 양쪽 제1측면에 하부의 하부구조물 또는 노반 콘크리트 측면에 걸리는 레일 돌출방지 장치를 설치하여 내진 성능을 개선한 것이 일본 특개2013-91957호(이하, "선행기술"이라 칭함)의 공개특허공보에 개시되어 있다.

위와 같은 선행기술은 지진력이 작용하더라도 콘크리트 궤도가 하부구조물에 대해 횡방향으로 움직이는 것을 방지하는 내진성능은 향상시킬 수 있다.

본 발명자는, 위와 같은 선행기술이 적용된 궤도에서 레일 돌출방지 장치의 강성이 작은 경우, 큰 지진이 발생하여 레일 돌출방지 장치가 파손되면, 횡방향으로 이동한 궤도가 원위치로 복귀하지 못하는 문제점이 있음을 알아차렸다.

또한, 본 발명자는, 위와 같은 선행기술이 적용된 궤도에서 레일 돌출방지 장치의 강성이 큰 경우, 지진이 발생하여 콘크리트 궤도가 하부구조물 또는 콘크리트 노반과 함께 횡방향으로 급격하게 이동하면, 궤도 위를 주행하던 열차 바퀴에 횡방향으로 큰 힘이 순간적으로 가해져서 열차가 전복될 우려가 있음도 알아 차렸다.

열차가 전복되면 수많은 인명피해가 생길 수 있으므로 이를 방지할 수 있는 궤도 구조의 개발이 필요하다.

본 발명의 목적은 열차가 주행할 때 지진이 발생하여 궤도 하부의 하부구조물 또는 콘크리트 노반이 횡방향으로 급격하게 이동하더라도 열차 바퀴에 횡방향으로 큰 힘이 순간적으로 가해지는 것을 방지하여 열차가 전복되는 것을 방지할 수 있는 면진개념의 궤도 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 지진 시 열차 바퀴에 횡방향으로 큰 힘이 순간적으로 가해지는 것을 방지하여 열차가 전복되는 것을 방지함과 아울러 지진에 의한 궤도의 횡방향 진동을 감쇠시켜줄 수 있는 면진개념의 궤도 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 지진이 끝나서 외력이 제거되면 궤도가 원래의 위치로 복귀하는 방향으로 복원력을 작용시키는 궤도 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상시에는 궤도의제1측면을 지지하여 궤도가 횡방향으로 움직이는 것을 방지하고, 일정 크기 이상의 큰 지진력이 횡방향으로 작용하면 일부가 파손되면서 1차로 지진에너지를 감소시킨 다음 지진에 의한 궤도의 횡방향 진동에 대한 댐핑작용을 할 수 있는 궤도 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 면진 기능을 가질 뿐만 아니라 때에 따라 내진성능도 함께 가질 수 있는 궤도 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 종방향으로 면진 기능을 가지는 궤도 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 궤도의 횡방향 지지력을 조정할 수 있는 궤도 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 면진 기능을 갖는 궤도 구조는 한 쌍의 레일이 레일 지지부재에 간격을 두고 평행하게 고정된 궤도; 상기 궤도의 하부에서 상기 궤도를 지지하며 상기 레일 지지부재의 양측 제1측면과 간격을 두고 마주보게 배치된 제2측면을 가지는 지지구조물; 및 양측의 상기 제1측면과 양측의 상기 제2측면 사이에 각각 설치되어 상기 레일 지지부재가 상기 지지구조물에 대해 횡방향으로 이동할 때 상기 레일 지지부재와 상기 지지구조물 사이를 완충하여 주고 상기 지지구조물에 대한 상기 레일 지지부재의 복원력을 제공하는 댐퍼를 포함하는 구성을 한다.

때에 따라, 본 발명에 따른 면진 기능을 갖는 궤도 구조는 한 쌍의 레일과 한 쌍의 상기 레일의 하부에서 상기 레일의 길이 방향으로 간격을 두고 배치되어 간격을 두고 마주보는 제1측면과 제2측면을 형성하며 상기 레일을 고정한 상태로 지지하는 복수의 레일 지지부재를 가지는 궤도; 상기 궤도의 하부에서 상기 궤도를 지지하는 지지구조물; 및 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 설치되어 이웃하는 두 개의 상기 레일 지지부재 상호간에 종방향으로 상대적인 이동이 발생할 때 이웃하는 두 개의 상기 레일 지지부재들 사이를 완충하여 주고 이웃하는 두 개의 상기 레일 지지부재들 서로에 대한 복원력을 제공하는 댐퍼를 포함하는 구성을 할 수 있다.

상기 댐퍼는, 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이를 완충하여 주는 스프링과 상기 제1측면과 상기 제2측면 상호간에 전달되는 진동에너지를 마찰에 의해 소산시켜 진동을 감쇠시키는 마찰 감쇠요소를 구비하는 것이 바람직하다.

때에 따라, 상기 댐퍼는, 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이를 완충하여 주는 스프링과 상기 제1측면과 상기 제2측면 상호간에 횡방향 또는 종방향으로 전달되는 진동에너지를 물체의 소성변형 의해 소산시켜 진동을 감쇠시키는 소성변형 감쇠요소를 구비할 수 있다.

경우에 따라, 상기 댐퍼는, 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이를 완충하여 주는 스프링과 상기 제1측면과 상기 제2측면 상호간에 전달되는 진동에너지를 물체의 파손에 의해 소산시켜 진동을 감쇠시키는 파손감쇠요소를 구비할 수 있다.

어떤 경우에는, 상기 댐퍼는, 마주보는 상기 제1측면과 상기 제2측면 중 적어도 한쪽에 설치되고 경사지게 배치된 제1경사면을 가지는 쐐기 커버; 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 배치되고 상기 제1경사면에 접촉되는 제2경사면을 가지는 쐐기부재; 및 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 설치되고 상기 제1측면이 상기 제2측면에 대해 횡방향 또는 종방향으로 이동할 때 상기 제2경사면이 상기 제1경사면을 탄성적으로 가압하는 방향으로 상기 쐐기부재를 탄성적으로 가압하는 탄성가압수단을 구비하여 구성될 수 있다.

상기 쐐기 커버는 서로 반대방향으로 경사진 한 쌍의 상기 제1경사면을 가지는 것이고, 상기 쐐기 커버는 한 쌍이 상기 제1측면과 상기 제2측면에 마주보고 각각 설치되어 바깥으로 갈수록 넓어지는 한 쌍의 쐐기모양의 공간을 형성하고, 상기 쐐기부재는 서로 반대방향으로 경사진 한 쌍의 상기 제2경사면을 가지는 것이고, 상기 쐐기부재는 한 쌍이 한 쌍의 상기 쐐기모양의 공간에 각각 삽입되어 상기 제2경사면이 상기 제1경사면에 접촉하도록 설치되고, 상기 탄성가압수단은 한 쌍의 상기 쐐기부재를 관통하며 적어도 한쪽은 상기 쐐기부재 바깥으로 돌출된 축부재, 상기 쐐기부재 바깥에 설치된 스프링 및 상기 축부재에 결합되어 상기 스프링을 상기 쐐기를 향해 가압하는 가압구를 구비하여 구성될 수 있다.

상기 가압구는 상기 스프링 바깥으로 배치되는 가압판과 상기 축부재에 나사결합되어 상기 가압판을 상기 스프링을 향해 가압하는 너트를 구비하여 구성되어 상기 제1경사면이 상기 제2경사면에 가압되는 압력을 조정할 수 있게 된 것이 바람직하다.

상기 쐐기 커버는 서로 반대방향으로 경사진 한 쌍의 상기 제1경사면을 가지는 것이고, 상기 쐐기 커버는 한 쌍이 상기 제1측면과 상기 제2측면에 마주보고 각각 설치되어 바깥으로 갈수록 좁아지는 한 쌍의 쐐기모양의 공간을 형성하고, 상기 쐐기부재는 서로 반대방향으로 경사진 한 쌍의 상기 제2경사면을 가지는 것이고, 상기 쐐기부재는 한 쌍이 한 쌍의 상기 쐐기모양의 공간에 각각 삽입되어 상기 제2경사면이 상기 제1경사면에 접촉하도록 설치되고, 상기 탄성가압수단은 한 쌍의 상기 쐐기부재 사이에 설치된 스프링을 구비하여 구성될 수 있다.

때에 따라, 상기 댐퍼는, 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 설치된 스프링; 상기 스프링과 상기 제1측면 사이 및 상기 스프링과 상기 제2측면 사이에 각각 설치되어 상기 스프링의 단부를 받쳐주는 베어링 플레이트; 및 일단은 양측의 베어링 플레이트 중 하나에 고정적으로 지지되고 타단은 양측의 베어링 플레이트 중 나머지 하나에 형성된 구멍에 삽입되어 상기 스프링의 신축을 안내하는 축부를 구비하여 구성될 수 있다.

경우에 따라, 상기 댐퍼는, 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 설치된 스프링; 상기 스프링과 상기 제1측면 사이 및 상기 스프링과 상기 제2측면 사이에 각각 설치되어 상기 스프링의 단부를 받쳐주는 베어링 플레이트; 및 양단이 양측의 상기 베어링 플레이트에 각각 연결되어 상기 제2측면이 상기 제2측면에 대해 횡방향 또는 종방향으로 움직이지 못하게 하는 축부를 구비하여 구성되고, 상기 축부는 상시에는 상기 제1측면이 상기 제2측면에 대해 횡방향으로 움직이지 못하게 하고, 지진에 의해 횡방향으로 일정 이상의 힘이 작용하면 상기 베어링 플레이트와의 연결부위나 자신의 일부가 파손되면서 지진에 의한 진동에너지를 줄이고 상기 스프링의 신축을 안내하면서 상기 스프링의 자유로운 신축을 허용하여 상기 스프링이 상기 제1측면에 대한 완충작용을 할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 축부의 양단 중 적어도 일단은 상기 베어링 플레이트와 나사결합되어 상기 한 쌍의 베어링 플레이트의 간격을 조정하여 상기 스프링을 선압축할 수 있게 된 것을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.

또, 때에 따라, 상기 댐퍼는, 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 설치된 스프링; 상기 스프링과 상기 제1측면 사이 및 상기 스프링과 상기 제2측면 사이에 각각 설치되어 상기 스프링의 단부를 받쳐주는 베어링 플레이트; 및 양단이 양측의 상기 베어링 플레이트에 각각 연결된 축부를 구비하여 구성되고, 상기 축부는 한쪽 단부에 구멍과 구멍 가장자리에 걸림턱이 형성되고 상기 구멍 반대편이 일측의 상기 베어링 플레이트에 결합된 튜브형상의 제1축부재, 상기 걸림턱에 걸릴 수 있는 머리부를 구비하여 상기 제1축부재를 따라 이동할 수 있고 적어도 일부는 상기 구멍을 통해 상기 제1축부재 바깥으로 돌출되어 타측의 상기 베어링 플레이트에 결합된 제2축부재를 구비하여 구성될 수 있다.

상기 축부의 양단 중 적어도 일단은 상기 베어링 플레이트와 나사결합되어 상기 한 쌍의 베어링 플레이트의 간격을 조정하여 상기 스프링을 선압축할 수 있게 된 것을 포함하는 것이 좋다.

상기 댐퍼는, 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 설치된 스프링; 상기 스프링의 양단에 배치되고 상기 제1측면과 상기 제2측면에 각각 고정적으로 지지된 한 쌍의 베어링 플레이트; 및 상기 한 쌍의 베어링 플레이트를 연결하는 C자 모양의 소성변형부재를 구비하여 구성될 수 있다.

양단 중 적어도 일단이 상기 한 쌍의 베어링 플레이트 중 하나에 결합되어 상기 스프링이 신축 시 상기 스프링의 신축을 안내하는 축부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 레일 지지부재의 저면과 상기 지지구조물의 상면 사이에 설치되어 상기 궤도와 상기 지지구조물 상호간에 상하 방향으로 전달되는 진동을 감쇠하고 횡방향으로 기준치 이상의 힘이 작용하면 상기 지지구조물에 대한 상기 궤도의 횡방향 이동을 허용하는 도상분리재가 설치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 열차가 주행할 때 지진이 발생하여 궤도 하부의 하부구조물이 횡방향으로 급격하게 이동하더라도 열차 바퀴에 횡방향으로 큰 힘이 순간적으로 가해지는 것을 방지하므로 열차가 전복되는 것이 방지되고, 지진에 의한 궤도의 횡방향 진동이 감쇠된다.

본 발명에 따르면, 열차가 주행하다 급정거를 할 때 또는 지진이 발생하여 궤도 하부의 하부구조물이 종방향으로 급격하게 이동하더라도 종방향으로 이웃하여 배치된 콘크리트 슬래브 간에 종방향으로 큰 힘이 순간적으로 가해지는 것을 방지하여 교량구조물이 파손되는 것이 방지되고, 지진에 의한 궤도의 종방향 진동도 감쇠될 수 있다.

본 발명에 따르면, 지진이 끝난 뒤에는 궤도가 원래의 위치로 복귀하는 방향으로 복원력을 받는다.

본 발명에 따르면, 상시에는 궤도의 횡방향 측면 또는 길이방향 측면을 지지하여 궤도가 횡방향 또는 종방향으로 움직이는 것을 방지하고, 일정 크기 이상의 큰 지진력이 횡방향 또는 종방향으로 작용하면 일부가 파손되면서 1차로 지진에너지를 감소시킨 다음 지진에 의한 궤도의 횡방향 또는 종방향 진동을 감쇠시켜줄 수 있다. 특히, 횡방향의 경우, 열차가 전복되는 충격력보다 작은 충격력에서 파손되게 파손되는 부분의 강도를 조정하면 열차가 전복되는 것을 방지하면서 지진에 의한 진동에너지를 줄일 수 있다.

본 발명에 따르면, 궤도의 횡방향 또는 종방향 지지력을 조정할 수 있다.

본 발명에 따르면, 궤도와 구조물 간의 간격을 적정하게 유지하여 궤도가 틀어지는 궤도틀림을 방지하는 매우 중요한 성능도 가질 수 있다. 열차탈선, 열차주행안정성 저해 등 철도안전 확보에 저해요소로 작용하는 궤도틀림(수평, 고저, 면틀림 등)은 철도 선로 유지관리에 가장 큰 비용과 노력이 필요한 궤도의 손상유형이며, 종래의 자갈궤도는 지진발생 시 궤도가 변형되더라도 레일과 침목을 지지하는 자갈도상이 변형되고 이를 다시 원상태로 복원할 수 있는 궤도구조이나 현재 범용적으로 사용 중인 콘크리트궤도는 한 번의 지진하중 작용에도 콘크리트 구조 자체의 파손과 변형이 발생하여 이를 원상태로 복구하는 데에는 매우 큰 비용과 시간, 노력이 필요하다. 동일한 이유에서 궤도틀림 역시 종래의 자갈궤도보다 콘크리트 궤도에서 보다 엄격하게 관리되고 있으며 궤도틀림에 의한 열차주행안전 역시 콘크리트궤도가 자갈궤도보다 직접적인 영향을 받는다. 특히 진도규모가 작은 본 지진 이후에 발생하는 여진에서도 열차가 주행하는 주행로를 제공하는 철도 레일의 변형(궤도틀림)은 유발될 수 있는 데, 본 발명에 따르면 이러한 크고 작은 지진하중에 의한 궤도틀림을 상시적으로 방지하여 열차의 주행안전성 및 철도안전이 확보된다.

또한, 본 발명에 따르면, 짧은 시간동안의 강한 본 지진뿐만 아니라 본 지진 이후에 지속적으로 발생하는 약한 여진에서도 궤도의 이동방지 및 면진성능(감쇠성능 및 복원성능)이 유지된다.

도 1a 내지 1c는 일반적인 콘크리트 궤도 구조의 예를 각각 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 면진 기능을 갖는 궤도 구조를 나타낸 단면도,
도 3은 도 2 댐퍼의 설치상태를 나타낸 확대단면도,
도 4는 도 3에 나타낸 댐퍼의 변형 예를 나타낸 단면도,
도 5와 6은 댐퍼의 다른 예들을 각각 나타낸 단면도,
도 7내 9는 댐퍼의 다른 예들을 각각 나타낸 단면도,
도 10과 11은 댐퍼의 또 다른 예를 나타낸 단면도,
도 12는 본 발명에 따른 면진기능을 갖는 궤도 구조가 철도교량에 적용된 것을 나타낸 횡단면도,
도 13은 본 발명에 따른 면진기능을 갖는 궤도 구조의 다른 적용 예를 나타낸 평면도,
도 14는 도 13의 I-I에 따른 단면도,
도 15는 도 14의 변형 예를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 면진 기능을 갖는 궤도 구조를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2 댐퍼의 설치상태를 나타낸 확대단면도이다.

도 2에는 본 발명에 따른 면진 기능을 갖는 궤도 구조(100)가 도시되어 있다. 이 실시 예의 궤도(110)는 콘크리트 슬래브 등의 레일 지지부재(111)와 이 레일 지지부재(111) 상에 간격을 두고 평행하게 고정된 한 쌍의 레일(113)을 가진다. 이러한 궤도(110)를 통상 콘크리트 도상이라고 하기도 한다.

레일 지지부재(111)는 콘크리트로 된 것이 바람직하지만 콘크리트가 아닌 여타의 재료로 만들어질 수 있음은 물론이다.

궤도(110)는 지지구조물(120) 상에 설치된 도상분리재(130)를 통해 지지구조물(120)에 지지된다. 도상분리재(130)는 레일 지지부재(111)의 저면과 지지구조물(120) 상면 사이에 설치되어 궤도(110)와 지지구조물(120) 상호간의 상하 방향 진동 전달을 억제하는 역할을 한다. 비록, 도상분리재(130)가 레일 지지부재(111) 및 지지구조물(120) 상호간의 횡방향 움직임을 억제하고 있기는 하지만, 횡방향으로 기준치 이상의 힘이 작용하면, 특히 하중이 큰 열차가 주행 중인 경우, 지지구조물(120)에 대한 상기 궤도의 횡방향 이동을 허용한다.

지지구조물(120)은 주로 콘크리트로 이루어지며 궤도(110)의 하부에서 궤도(110) 및 궤도(110) 위를 통과하는 열차의 하중을 지지한다. 이러한 지지구조물(120)은 레일 지지부재(111)의 양측에 레일 지지부재(111)의 양측 제1측면(112)과 간격을 두고 마주보게 배치된 제2측면(122)을 가진다. 이러한 지지구조물(120) 역시 콘크리트 아닌 다른 재료로 만들어질 수 있고, 콘크리트와 콘크리트 이외의 여타의 재료가 혼용되어 구성될 수 있다.

그리고 지지구조물(120)에 노반강화층 또는 교량보호 콘크리트층 등이 더 설치되고, 그 위에 도상분리재(130)가 설치될 수 있다. 도 2는 노반강화층을 별도로 형성하지 않은 것을 예시한다.

본 발명에 따른 면진 기능을 갖는 궤도 구조(100)는 댐퍼(150)를 구비한다. 댐퍼(150)는 레일 지지부재(111)의 양측의 제1측면(112)과 지지구조물(120) 양측의 제2측면(122) 사이에 각각 설치되어 레일 지지부재(111)가 지지구조물(120)에 대해 횡방향으로 이동할 때 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122) 사이를 완충하여 주는 역할을 한다.

도 3을 참고하면, 댐퍼(150)는 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122) 사이에 설치된 스프링(151)을 갖춘다. 이 실시 예의 스프링(151)으로는 폴리우레탄으로 된 머 스프링(Mass Energy Regulator Spring)이 적당하다. 이 스프링(151)의 중앙부에는 통공(152)이 형성되어 있다.

도 2와 3에 나타낸 스프링(151)은 선압축되어 외주면이 바깥으로 볼록하게 돌출된 것을 예시한 것이다.

스프링(151)과 제1측면(112) 사이 및 스프링(151)과 제2측면(122) 사이에 베어링 플레이트(153)가 각각 설치되어 있다. 이 베어링 플레이트(153)는 스프링(151)의 양측 단부를 각각 받쳐준다.

베어링 플레이트(153)와 레일 지지부재(111)의 제1측면(112) 사이 및 베어링 플레이트(153)와 지지구조물(120)의 제2측면(122) 사이에는 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122) 간의 간격조정을 위한 삽입판(154)들이 설치될 수 있다. 삽입판(154)은 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122)에 별도의 앵커너트(AN)와 볼트(B) 등을 가지는 별도의 고정수단을 통해 고정된다. 베어링 플레이트(153)는 용접 등을 통해 삽입판(154)에 고정된다.

때에 따라 삽입판(154) 없이 베어링 플레이트(153)가 직접 레일 지지부재(111)와 지지구조물(120)에 고정적으로 설치될 수 있다.

베어링 플레이트(153)는 스프링(151) 양단에 배치되어 스프링(151)의 단부를 받쳐주어 양측 베어링 플레이트(153) 간의 간격 변화에 따라 스프링(151)을 압축하거나 압축된 상태에서 신장되도록 한다.

통공(152)에는 축부(160)가 삽입되어 있다. 축부(160)는 스프링(151)이 안정적으로 신축할 수 있도록 안내하는 역할을 한다. 이러한 축부(160)의 적어도 일단은 한쪽의 베어링 플레이트(153)에 고정적으로 지지된다. 이 실시 예에서, 축부(160)의 일단은 한쪽의 베어링 플레이트(153)에 고정적으로 지지되고, 타단은 나머지 한쪽의 베어링 플레이트(153)에 고정적으로 지지된 것을 보여준다.

스프링(151)이 간격을 두고 설치되거나 2개 이상의 축부(160)가 스프링(151) 바깥으로 배치되는 경우, 스프링(151)에 통공이 형성되지 않을 수 있다.

이 실시 예의 축부(160)는 제1, 제2축부재(160a, 160b)가 서로 연결되어 이루어져 있다. 제1축부재(160a)는 튜브형상을 하고 있으며 한쪽 단부에 구멍(161)과 구멍(161) 가장자리를 따라 형성된 걸림턱(162)을 가진다. 그리고 구멍(161) 반대편의 단부는 한쪽의 베어링 플레이트(153)에 결합되어 있다.

제2축부재(160b)는 걸림턱(162)에 걸리는 머리부(163)를 구비하여 제1축부재(160a)를 따라 이동할 수 있고 구멍(161)을 통해 적어도 일부가 제1축부재(160a) 바깥으로 돌출되어 나머지 한쪽의 베어링 플레이트(153)에 바람직하게, 나사결합되어 있다.

걸림턱(162) 및/또는 머리(163)에는 지진이 발생하여 횡방향으로 큰 충격력이 가해질 따 파손되면서 지진에너지를 감소할 수 있게 할 수 있도록 하기 위한 노치(N)가 형성될 수 있다. 이러한 걸림턱(162)과 머리(163)는 레일 지지부재(111)와 지지구조물(120) 상호간에 횡방향으로 전달되는 진동에너지를 물체의 파손에 의해 소산시켜 진동을 감쇠시키는 파손감쇠요소이다.

도 3에서, 제1축부재(160a)는 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)에 설치된 베어링 플레이트(153)에 나사결합되어 있고, 제2축부재(160b)는 지지구조물(120)에 설치된 베어링 플레이트(153)에 나사결합되어 있다.

이에 따라 제1축부재(160a) 또는 제2축부재(160b)의 나사결합정도를 조정하면 스프링(151)을 선압축하거나 선압축하지 않을 수 있고, 선압축 정도도 조정할 수 있다.

그리고 이 실시 예에서와 같이, 머리(163)가 걸림턱(162)에 걸려있는 상태에서는 축부(160)의 양단이 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122) 양측에 모두에 베어링 플레이트(153) 등을 통해 고정적으로 연결되는 경우, 한쪽 댐퍼(150)의 축부(160)는 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)이 지지구조물(120)의 제2측면(122)에 대해 간격이 벌어지는 한쪽의 횡방향으로는 움직이지 못하게 지지한다. 댐퍼(150)는 레일 지지부재(112)의 양측 모두에 설치되므로, 레일 지지부재(111)는 상시에는 양측의 댐퍼(150)의 축부(160)에 의해 지지되어 있으므로 횡방향으로 움직이지 않는다.

물론, 헤드(163)가 걸림턱(162)에 걸려 있지 않고 걸림턱(162)과 이격된 상태로 설치된 경우라면 그 이격된 거리만큼 레일 지지부재(111)가 지지구조물(120)에 대해 횡방향으로 이동할 수 있게 하지만 그 이상 이동하는 것은 제한한다.

지진에 의해 횡방향으로 일정 이상의 힘이 작용하면, 축부(160)는 베어링 플레이트(153)와의 연결부위나 자신의 일부, 이 실시 예에서는 노치(N)가 형성된 걸림턱(162) 또는 머리(163)가 파손되어 레일 지지부재(111)가 지지구조물(120)에 대해 횡방향으로 더 움직일 수 있게 되고, 축부(160)는 스프링(151)의 자유로운 신축을 허용하게 된다.

위와 같은 댐퍼(150)는 레일 지지부재(111) 양측에 좌우 대칭으로 설치되는 것이 바람직하지만, 같은 방향으로 설치될 수 있다.

그리고 댐퍼(150)는 좌우 양측으로 동일 선상에 설치되는 것이 바람직하지만, 좌우 양측에 길이 방향으로 여러 개가 간격을 두고 배치되는 경우 좌우 양측으로 댐퍼(150)가 서로 어긋나게 설치될 수 있음은 물론이다.

댐퍼(150)가 레일 지지부재(111) 양측에 각각 설치되므로, 궤도(110)와 지지구조물(122) 간의 간격을 적정하게 유지하여 궤도(110)가 틀어지는 궤도틀림을 방지할 수 있다. 열차탈선, 열차주행안정성 저해 등 철도안전 확보에 저해요소로 작용하는 궤도틀림(수평, 고저, 면틀림 등)은 철도 선로 유지관리에 가장 큰 비용과 노력이 필요한 궤도의 손상유형이며, 종래의 자갈궤도는 지진발생 시 궤도가 변형되더라도 레일과 침목을 지지하는 자갈도상이 변형되고 이를 다시 원상태로 복원할 수 있는 궤도구조이나 현재 범용적으로 사용 중인 콘크리트궤도는 한 번의 지진하중 작용에도 콘크리트 구조 자체의 파손과 변형이 발생하여 이를 원상태로 복구하는 데에는 매우 큰 비용과 시간, 노력이 필요하다. 동일한 이유에서 궤도틀림 역시 종래의 자갈궤도보다 콘크리트 궤도에서 보다 엄격하게 관리되고 있으며 궤도틀림에 의한 열차주행안전 역시 콘크리트궤도가 자갈궤도보다 직접적인 영향을 받는다. 특히 진도규모가 작은 본 지진 이후에 발생하는 여진에서도 열차가 주행하는 주행로를 제공하는 철도 레일의 변형(궤도틀림)은 유발될 수 있는 데, 본 발명에 따르면 이러한 크고 작은 지진하중에 의한 궤도틀림을 상시적으로 방지하여 열차의 주행안전성 및 철도안전이 확보된다.

또한, 본 발명에 따르면, 짧은 시간동안의 강한 본 지진뿐만 아니라 본 지진 이후에 지속적으로 발생하는 약한 여진에서도 궤도의 이동방지 및 면진성능(감쇠성능 및 복원성능)이 발휘된다.

도 4는 도 3에 나타낸 댐퍼의 변형 예를 나타낸 단면도이다. 제3을 함께 참고하면서 설명한다.

때에 따라, 제1축부재(160a)의 걸림턱(162)과 제2축부재(160b)의 머리(163)에 노치를 형성하지 않는 대신에 제2축부재(160b)와 베어링 플레이트(153)의 나사결합부를 약하게 한 파손부(166)를 형성하여 지진이 발생하여 횡방향으로 일정 이상의 충격이 가해지면 파손되도록 할 수 있다. 이는 나사결합 외의 여타의 결합방식으로 사용하는 경우에도 마찬가지이다. 그리고 이러한 원리는 제1축부재(160a)에도 그대로 적용될 수 있다.

베어링 플레이트(153)와 삽입판(154)은 도 3에서와 같이 앵커너트와 볼트 및 용접 등을 통해 궤도(110)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122)에 고정적으로 설치되는 것이 바람직하지만, 별도의 지지수단 등을 통해 지지되어 그 설치 상태를 유지할 수 있을 때 베어링 플레이트(153)와 삽입판(154)은 제1측면(112)과 제2측면(122)에 고정되지 않을 수 있다. 베어링 플레이트(153)와 삽입판(154)은 용접 등을 통해 서로 접합된다.

나머지는 도 2와 3을 통해 설명한 것과 같다.

도 5와 6은 댐퍼의 다른 예들을 각각 나타낸 단면도이다.

도 5를 참고하면, 때에 따라 댐퍼(150)를 구성하는 한쪽의 베어링 플레이트(153)에 축부(160)의 일단이 삽입되어 이동될 수 있는 구멍(153a)이 형성될 수 있다.

축부(160)는 도시된 바와 같이 일체로 구성될 수 있다. 이러한 축부(160)의 일단은 한쪽의 베어링 플레이트(153)에 고정되고 타단은 구멍(153a)에 삽입되어 스프링(151)이 선압축 없이 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122) 사이에 배치되어 있다가 레일 지지부재(111)가 지지구조물(120)에 대해 횡방향으로 이동할 때 신축하면서 레일 지지부재(111)를 탄성적으로 지지하도록 할 수 있다.

하지만, 이 경우에도, 스프링(151)은 지지구조물(120)과 레일 지지부재(111)에 의해 선압축 상태로 설치될 수 있다.

때에 따라 도 6에 나타낸 바와 같이, 한쪽 베어링 플레이트(153)의 구멍(153a) 내주면에 암나사를 형성하고 축부(160)에 암나사에 약하게 결합되는 수나사에 의한 파손부(166)를 형성하여 스프링(151)을 선압축한 상태로 댐퍼(150)을 설치할 수 있도록 함과 아울러 상시에는 레일 지지부재(111)가 지지구조물(120)에 대해 횡방향으로 이동하지 못하도록 지지하고, 지진에 의해 횡방향으로 일정 이상의 충격이 가해지면 나사결합된 파손부(166)가 파손되면서 지진에 의한 진동에너지를 감쇠한 후에 댐핑작용을 하도록 할 수 있다.

도 3과 4에 나타낸 댐퍼(150)는 상시에 레일 지지부재(111) 양쪽에 설치된 것이 서로 협력하여 레일 지지부재(111)아 횡방향으로 움직이지 못하게 하는 반면, 도 6에 나타낸 댐퍼(150)는 상시에 레일 지지부재(111) 양쪽에 설치된 것 각각이 레일 지지부재(111)가 횡방향으로 움직이지 못하게 하는 점에서도 차이가 있다.

나머지는 도 1 내지 4를 통해 설명한 것과 같다.

도 7내지 9는 댐퍼의 다른 예들을 각각 나타낸 단면도이다.

도 7 내지 9에 나타낸 댐퍼(170)는 쐐기 커버(171)와 쐐기부재(175) 및 쐐기부재(175)를 쐐기 커버(171)와의 마찰면을 향해 탄성적으로 가압하는 탄성가압수단(180)을 가진다.

쐐기 커버(171)는 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122) 중 적어도 한쪽에 설치되고 경사지게 배치된 제1경사면(172)을 가진다. 이 쐐기 커버(171)는 삽입판(174) 등을 통해 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122)에 고정된다.

쐐기 커버(171)는 도 7과 도 9에 나타낸 바와 같이 서로 반대방향으로 경사진 제1경사면(172)이 좌우 대칭으로 양쪽 모두에 설치되는 것이 바람직하다. 이 쐐기 커버(171)는 한 쌍이 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122)에 마주보고 각각 설치되어 도 7과 8에 나타낸 바와 같이 바깥으로 갈수록 넓어지거나 도 9에 나타낸 바와 같이 바깥으로 갈수록 좁아지는 한 쌍의 쐐기모양의 공간을 형성한다.

때에 따라, 쐐기 커버(171)는 도 8에 나타낸 바와 같이 레일 지지부재(111)와 지지구조물(120) 중 어느 한쪽에만 설치될 수 있다.

이러한 쐐기 커버(171)는 레일 지지부재(111)와 지지구조물(120)에 고정되는 삽입판(154) 등을 통해 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122)에 고정적으로 설치된다.

쐐기부재(175)는 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122) 사이에 배치되고 제1경사면(172)에 접촉되는 제2경사면(176)을 가진다.

이러한 쐐기부재(175)는 도 7 내지 9에 나타낸 바와 같이 한 쌍이 전후로 서로 반대 방향으로 배치되는 것이 바람직하지만, 1개의 쐐기모양의 공간을 형성하는 쐐기 커버(171)를 설치하고, 1개의 쐐기부재(175)를 사용하여 댐퍼가 구성도록 할 수 있다.

이 쐐기 커버(171)와 쐐기부재(175)는 레일 지지부재(111)와 지지구조물(120) 상호간에 횡방향으로 전달되는 진동에너지를 마찰에 의해 소산시켜 진동을 감쇠시키는 마찰감쇠요소이다.

탄성가압수단(180)은 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122) 사이에 설치되고 레일 지지부재(111)가 지지구조물(120)에 대해 횡방향으로 이동할 때 제2경사면이(176) 제1경사면(172)을 탄성적으로 가압하는 방향으로 쐐기부재(175)를 탄성적으로 가압한다.

이러한 탄성가압수단(180)은 도 7과 8에 나타낸 바와 같이 쐐기부재(175)를 관통하며 적어도 한쪽은 쐐기부재(175) 바깥으로 돌출된 축부재(181)와 축부재(181)의 쐐기부재(175) 바깥으로 돌출된 부분에 결합된 스프링(182) 및 축부재(181)에 결합되어 스프링(182)을 쐐기(175)를 향해 가압하는 가압구(183)를 구비하여 구성될 수 있다.

가압구(183)는 스프링(182) 바깥으로 배치되는 가압판(183a)과 축부재(181)에 나사결합되어 가압판(183a)을 스프링(182)을 향해 가압하는 너트(183b)를 구비하여 구성되어 제1경사면(172)이 제2경사면(176)에 가압되는 압력을 조정할 수 있게 된 것이 바람직하다.

때에 따라 탄성가압수단(180)은 도 9에 나타낸 바와 같이 두 쐐기부재(175) 사이에 설치된 스프링(184)일 수 있다. 이 스프링(184)은, 바람직하게, 한 쌍의 쐐기부재(175)를 관통하는 축부재(181)의 둘레에 설치되는 것이 좋고, 쐐기부재(175) 바깥쪽으로 돌출된 축부재(181)의 적어도 한쪽 단부에는 너트 등으로 된 스토퍼(186)를 결합하여 쐐기부재(175) 간의 간격을 조정하거나 스프링(184)을 선압축할 수 있도록 한 것이 바람직하다. 이 스토퍼(186)는 레일 지지부재(111)가 한쪽 횡방향으로 이동할 때 레일 지지부재(111)가 이동하는 방향으로 쐐기부재(175)가 레일 지지부재(111)를 밀어주는 것을 방지하는 역할도 한다.

도 7과 8에서, 스프링(182) 반대편의 축부재(181)에는 쐐기부재(175)가 내측으로 이동하는 것을 제한하는 스토퍼(186)가 설치될 수 있다. 스토퍼(186)로는 축부재(181)에 나사결합되어 축부재(181)에서의 위치를 조정할 수 있는 너트가 바람직하다. 이 스토퍼(186)는 레일 지지부재(111)가 한쪽 횡방향으로 이동할 때 레일 지지부재(111)가 이동하는 방향으로 쐐기부재(175)가 레일 지지부재(111)를 밀어주는 것을 방지하는 역할을 한다.

도 7 내지 9에 나타낸 바와 같은 댐퍼(170)에서, 쐐기 커버(171) 상면과 하면 쪽에 쐐기부재(175)가 스프링(182)의 신축방향으로 이동하는 것을 안내하고 쐐기 커버(171)에서 이탈하는 것을 방지하는 안내부(173)가 설치된 것이 바람직하다. 이는 한 쌍의 쐐기부재(175)가 상하방향으로 마주보도록 설치되는 경우에도 마찬가지이다.

도 10과 11은 댐퍼의 또 다른 예를 나타낸 단면도이다.

도 10과 11을 참고하면, 댐퍼(190)는 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 상기 지지구조물(120)의 제2측면(122) 사이에 설치된 스프링(191)을 구비한다. 이 스프링(191)은 중앙에 축구멍(192)이 뚫린 것이 바람직하다.

스프링(191)의 양단에 베어링 플레이트(193)가 각각 배치되어 있다. 양측의 베어링 플레이트(193)는 각각 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122)에 삽입판(194) 등을 통해 고정적으로 지지되어 있다. 한쪽의 베어링 플레이트(193)에는 구멍(195)이 형성되어 있다.

축구멍(192)에는 축부재(196)가 삽입되어 있고, 이 축부재(196)의 일단은 한쪽의 베어링 플레이트(193)에 고정되어 있고, 타단은 도 10에 나타낸 바와 같이 구멍(195)에 삽입되어 스프링(191)의 신축을 허용할 수 있도록 되거나 도 11에 나타낸 바와 같이 부분적으로 나사결합 등을 통해 베어링 플레이트(193)에 약하게 결합된 파손부(198)가 형성되어 횡방향으로 일정 크기 이상의 힘이 가해질 때 파손부(198)가 파손될 수 있도록 되어있다.

그리고 한 쌍의 베어링 플레이트(193)는 C자 모양의 소성변형부재(197)를 통해 서로 연결되어 있다. 이 소성변형부재(197)는 레일 지지부재(111)와 지지구조물(120) 상호간에 횡방향으로 전달되는 진동에너지를 소성변형 의해 소산시켜 진동을 감쇠시키는 소성변형 감쇠요소이다.

즉, 도 1 내지 11을 통해 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 면진 기능을 갖는 궤도 구조로 궤도를 설치하면, 앞에서 언급했던 본 발명의 목적을 달성할 수 있고, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 면진기능을 갖는 궤도 구조가 철도교량에 적용된 것을 나타낸 횡단면도이다.

도 12에는 나타낸 철도교량(105)은 간격을 두고 배치되는 두 레일(R)을 지지하는 레일 지지부재(111)를 가지는 한 쌍의 궤도(110)를 갖추고 있다. 이와 같이 한 쌍의 궤도(110)가 설치되는 경우, 두 궤도(110) 사이에도 지지구조물(120)이 제2측면(122)을 형성하도록 한다. 한 쌍의 궤도(110)는 교량상판(105a)과의 사이에 도상분리재(130)를 개재한 상태로 교량상판(105a)의 지지를 받고, 교량상판(105a)은 복수의 교각(105b)들의 지지를 받는다. 이 교량상판(105a)과 복수의 교각(105b)들은 본 발명에서의 지지구조물(120)을 형성한다.

이 실시 예에서, 댐퍼(150)는 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122) 사이에 각각 설치된다. 도 12에서 댐퍼(150)로는 도 3에 나타낸 것을 예시하였으나, 앞에서 설명한 여타의 다른 것도 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122) 사이에 설치될 수 있다.

나머지는 앞에서 설명한 실시 예들에서와 같다.

도 13은 본 발명에 따른 면진기능을 갖는 궤도 구조의 다른 적용 예를 나타낸 평면도이고, 도 14는 도 13의 I-I에 따른 단면도이다.

도 13과 도 14는 지지구조물(120)과 지지구조물(120) 상에 지지된 궤도(110)를 보여주고 있다. 궤도(110)는 좌우로 간격을 두고 배치된 한 쌍의 레일(R)과 레일(R)의 길이 방향으로 간격을 두고 배치되어 레일(R)을 지지하는 레일 지지부재(111)로 이루어져 있다. 레일 지지부재(111)와 지지구조물(120) 사이에는 바람직하게 도상분리재(130)가 설치되어 있다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 궤도 구조(100)는 레일(R)의 길이 방향으로 간격을 두고 배치된 두 레일 지지부재(111)에도 그대로 적용될 수 있다. 즉, 두 레일 지지부재(111)의 간격을 두고 마주보는 제1측면(113)과 제2측면(114) 사이에 바람직하게 도 6에서 설명한 댐퍼(150)가 설치될 수 있다. 도 6에 나타낸 것 이외의 도 3 내지 5와 도 7 내지 11을 통해 설명한 댐퍼도 종방향으로 간격을 두고 배치되는 이웃하여 배치된 두 레일 지지부재(111) 사이에 설치될 수 있음은 물론이다. 두 레일 지지부재(111) 사이에 댐퍼(150)가 설치되는 경우, 열차의 급정거나 지진에 의해 레일의 길이방향으로 작용하는 두 레일 지지부재(111) 간의 충격력을 완충하거나 진동을 감쇠할 수 있고, 두 레일 지지부재(111) 간의 간격이 급격히 많이 좁아지면서 레일(R)이 굴곡되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 레일 지지부재(111)의 제1측면(112)과 지지구조물(120)의 제2측면(122) 사이에도 앞에서 도 3을 통해 설명한 바와 같은 댐퍼(150)가 설치될 수 있고, 도 3 이외의 여타의 댐퍼도 설치될 수 있다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

도 15는 도 14의 변형 예를 나타낸 단면도이다.

때에 따라 레일 지지부재(111)는 도 14에서 설명한 도상분리재(130) 없이 지지구조물(120) 상에 직접 설치될 수 있다.

이는 앞에서 설명한 여타의 실시 예들에서도 마찬가지이다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

본 발명은 열차가 주행하는 궤도를 설치하는 데 이용될 가능성이 있고, 특히 지진에 취약한 지하철도나 교량구간 콘크리트 궤도를 설치하는 데 적합하게 이용될 가능성이 있다.

100: 면진 기능을 갖는 궤도 구조 110: 궤도
111: 레일 지지부재 112: 제1측면
120: 지지구조물 122: 제2측면
130: 도상분리재 150, 170, 190: 댐퍼
151, 182, 184, 191: 스프링 153, 193: 베어링 플레이트
160: 축부 162: 걸림턱
163: 머리부 166: 파손부
171: 쐐기 커버 175: 쐐기부재
180: 탄성가압수단 197: 소성변형부재
N: 노치

Claims (17)

1. 한 쌍의 레일이 레일 지지부재에 간격을 두고 평행하게 고정된 궤도;
   상기 궤도의 하부에서 상기 궤도를 지지하며 상기 레일 지지부재의 양측의 제1측면과 간격을 두고 마주보게 각각 배치된 양측의 제2측면을 가지는 지지구조물; 및
   양측의 상기 제1측면과 양측의 상기 제2측면 사이에 각각 설치되어 상기 레일 지지부재가 상기 지지구조물에 대해 횡방향으로 이동할 때 상기 레일 지지부재와 상기 지지구조물 사이를 완충하여 주고 상기 지지구조물에 대한 상기 레일 지지부재의 복원력을 제공하는 댐퍼를 포함하고,
   상기 댐퍼는,
   상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 설치된 스프링;
   상기 스프링과 상기 제1측면 사이 및 상기 스프링과 상기 제2측면 사이에 각각 설치되어 상기 스프링의 단부를 받쳐주는 베어링 플레이트; 및
   양단이 양측의 상기 베어링 플레이트에 각각 연결되어 상기 제1측면이 상기 제2측면에 대해 횡방향으로 움직이지 못하게 하는 축부를 구비하여 구성되고,
   상기 축부는 상시에는 상기 제1측면이 상기 제2측면에 대해 횡방향으로 움직이지 못하게 하고, 지진에 의해 횡방향으로 일정 이상의 힘이 작용하면 상기 베어링 플레이트와의 연결부위나 자신의 일부가 파손되면서 지진에 의한 진동에너지를 줄이고 상기 스프링의 신축을 안내하면서 상기 스프링의 자유로운 신축을 허용하여 상기 스프링이 상기 제1측면에 대한 완충작용을 할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 면진 기능을 갖는 궤도 구조.
2. 한 쌍의 레일과 한 쌍의 상기 레일의 하부에서 상기 레일의 길이 방향으로 간격을 두고 배치되어 간격을 두고 마주보는 제1측면과 제2측면을 형성하며 상기 레일을 고정한 상태로 지지하는 복수의 레일 지지부재를 가지는 궤도;
   상기 궤도의 하부에서 상기 궤도를 지지하는 지지구조물; 및
   상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 설치되어 이웃하는 두 개의 상기 레일 지지부재 상호간에 종방향으로 상대적인 이동이 발생할 때 이웃하는 두 개의 상기 레일 지지부재 사이를 완충하여 주고 이웃하는 두 개의 상기 레일 지지부재 서로에 대한 복원력을 제공하는 댐퍼를 포함하고,
   상기 댐퍼는,
   상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 설치된 스프링;
   상기 스프링과 상기 제1측면 사이 및 상기 스프링과 상기 제2측면 사이에 각각 설치되어 상기 스프링의 단부를 받쳐주는 베어링 플레이트; 및
   양단이 양측의 상기 베어링 플레이트에 각각 연결되어 상기 제1측면이 상기 제2측면에 대해 종방향으로 움직이지 못하게 하는 축부를 구비하여 구성되고,
   상기 축부는 상시에는 상기 제1측면이 상기 제2측면에 대해 횡방향으로 움직이지 못하게 하고, 지진에 의해 종방향으로 일정 이상의 힘이 작용하면 상기 베어링 플레이트와의 연결부위나 자신의 일부가 파손되면서 지진에 의한 진동에너지를 줄이고 상기 스프링의 신축을 안내하면서 상기 스프링의 자유로운 신축을 허용하여 상기 스프링이 상기 제1측면에 대한 완충작용을 할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 면진 기능을 갖는 궤도 구조.
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11. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 축부의 양단 중 적어도 일단은 상기 베어링 플레이트와 나사결합되어 한 쌍의 상기 베어링 플레이트의 간격을 조정하여 상기 스프링을 선압축할 수 있게 된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 면진 기능을 갖는 궤도 구조.
12. 한 쌍의 레일이 레일 지지부재에 간격을 두고 평행하게 고정된 궤도;
    상기 궤도의 하부에서 상기 궤도를 지지하며 상기 레일 지지부재의 양측의 제1측면과 간격을 두고 마주보게 배치된 양측의 제2측면을 가지는 지지구조물; 및
    양측의 상기 제1측면과 양측의 상기 제2측면 사이에 각각 설치되어 상기 레일 지지부재가 상기 지지구조물에 대해 횡방향으로 이동할 때 상기 레일 지지부재와 상기 지지구조물 사이를 완충하여 주고 상기 지지구조물에 대한 상기 레일 지지부재의 복원력을 제공하는 댐퍼를 포함하고,
    상기 댐퍼는,
    상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 설치된 스프링;
    상기 스프링과 상기 제1측면 사이 및 상기 스프링과 상기 제2측면 사이에 각각 설치되어 상기 스프링의 단부를 받쳐주는 베어링 플레이트; 및
    양단이 양측의 상기 베어링 플레이트에 각각 연결된 축부를 구비하여 구성되고,
    상기 축부는,
    한쪽 단부에 구멍이 형성되고 상기 구멍 가장자리에 걸림턱이 형성되며 상기 구멍 반대편이 일측의 상기 베어링 플레이트에 결합된 튜브형상의 제1축부재; 및
    상기 걸림턱에 걸릴 수 있는 머리부를 구비하여 상기 제1축부재를 따라 이동할 수 있고 적어도 일부는 상기 구멍을 통해 상기 제1축부재 바깥으로 돌출되어 타측의 상기 베어링 플레이트에 결합된 제2축부재를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 면진 기능을 갖는 궤도 구조.
13. 한 쌍의 레일과 한 쌍의 상기 레일의 하부에서 상기 레일의 길이 방향으로 간격을 두고 배치되어 간격을 두고 마주보는 제1측면과 제2측면을 형성하며 상기 레일을 고정한 상태로 지지하는 복수의 레일 지지부재를 가지는 궤도;
    상기 궤도의 하부에서 상기 궤도를 지지하는 지지구조물; 및
    상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 설치되어 이웃하는 두 개의 상기 레일 지지부재 상호간에 종방향으로 상대적인 이동이 발생할 때 이웃하는 두 개의 상기 레일 지지부재 사이를 완충하여 주고 이웃하는 두 개의 상기 레일 지지부재 서로에 대한 복원력을 제공하는 댐퍼를 포함하고,
    상기 댐퍼는,
    상기 제1측면과 상기 제2측면 사이에 설치된 스프링;
    상기 스프링과 상기 제1측면 사이 및 상기 스프링과 상기 제2측면 사이에 각각 설치되어 상기 스프링의 단부를 받쳐주는 베어링 플레이트; 및
    양단이 양측의 상기 베어링 플레이트에 각각 연결된 축부를 구비하여 구성되고,
    상기 축부는 한쪽 단부에 구멍이 형성되고 상기 구멍 가장자리에 걸림턱이 형성되며 상기 구멍 반대편이 일측의 상기 베어링 플레이트에 결합된 튜브형상의 제1축부재, 및 상기 걸림턱에 걸릴 수 있는 머리부를 구비하여 상기 제1축부재를 따라 이동할 수 있고 적어도 일부는 상기 구멍을 통해 상기 제1축부재 바깥으로 돌출되어 타측의 상기 베어링 플레이트에 결합된 제2축부재를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 면진 기능을 갖는 궤도 구조.
14. 제12항 또는 제13항에서,
    상기 축부의 양단 중 적어도 일단은 상기 베어링 플레이트와 나사결합되어 한 쌍의 상기 베어링 플레이트의 간격을 조정하여 상기 스프링을 선압축할 수 있게 된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 면진 기능을 갖는 궤도 구조.
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17. 제1항, 제2항, 제12항 및 제13항 중 어느 한 항에서, 상기 레일 지지부재의 저면과 상기 지지구조물의 상면 사이에는 상기 궤도와 상기 지지구조물 상호간에 상하 방향으로 전달되는 진동을 감쇠하고 횡방향 또는 종방향으로 기준치 이상의 힘이 작용하면 상기 지지구조물에 대한 상기 궤도의 횡방향 또는 종방향 이동을 허용하는 도상분리재가 설치된 것을 특징으로 하는 면진 기능을 갖는 궤도 구조.

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