KR101952400B1

KR101952400B1 - 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치 및 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법

Info

Publication number: KR101952400B1
Application number: KR1020180087036A
Authority: KR
Inventors: 강진아
Original assignee: 이강솔루션 (주)
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2019-02-26

Abstract

본 발명은 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치 및 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법에 관한 것으로, 그 목적은 침목이나 방진구조재를 해체하지 않고 신속하고 용이하게 콘크리트 궤도에 대한 유지보수 작업을 실시할 수 있도록 한 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치 및 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 주제가 저장되는 제1탱크; 상기 주제와 함께 채움재를 구성하는 경화제가 저장되는 제2탱크; 및 상기 주제와 경화제를 혼합하여 토출하는 노즐;로 이루어지되, 상기 노즐은, 주제 유입구와 경화제 유입구 및 토출구가 형성된 노즐본체; 직사각형의 단면을 갖는 평판재를 비틀어 꼬아 나선형의 구조를 갖도록 형성한 것으로 이루어진 혼합유도부재; 및 상기 노즐본체의 선단에 결합되며, 내부로 유입되는 채움재가 넓게 퍼지도록 전체적으로 삼각형의 구조로 이루어지되, 협소한 콘크리트 도상과 침목의 사이로 삽입될 수 있도록 얇고 긴 직사형의 구조를 갖는 주입구가 하단부에 형성된 보조노즐;로 구성되며, 상기 주제 유입구와 경화제 유입구는 노즐본체의 원주방향을 기준으로 서로 다른 위치에서 노즐본체의 접선방향으로 연장되는 구조를 갖도록 형성되고, 상기 주제 유입구와 경화제 유입구를 통해 노즐본체의 접선방향으로 유입되는 주제와 경화제에 의해 회전력을 발생시키면서 혼합유도부재의 회전을 유도하는 회전날개가 혼합유도부재에 형성된 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치 및 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법를 제공한다.

Description

철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치 및 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법{Apparatus for injecting maintenance material for concrete track and maintenance method of concrete track}

본 발명은 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치 및 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 도상과 방진구조재 및 침목 사이에 간극이 발생한 경우, 침목의 해체 없이 콘크리트 도상과 침목의 사이로 채움재를 주입하는 방식으로 콘크리트 궤도의 유지보수 작업을 용이하게 실시할 수 있도록 한 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치 및 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법에 관한 것이다.

일반적으로 궤도(track)라 함은 철도선로 가운데서 차량의 무게를 지탱하고 이를 노반에 전달하는 한편 그 위로 차량의 주행을 유도하는 부분으로, 노반 위에 일정한 두께로 도상이 포설되고, 상기 도상 위에 다수의 침목이 일정 간격으로 부설되며, 상기 다수의 침목 위에 두 레일이 상호 이격된 채로 평행하게 설치된 것으로 이루어진다.

한편, 상기 도상은 침목으로부터 전달되는 하중을 넓게 분산시켜 노반에 전달하고, 침목을 고정시키는 역할을 하는 것으로, 통상 자갈이나 콘크리트로 구성되고 있다.

상기 자갈 도상은 국내 대부분의 철도에서 사용되고 있는 도상구조로서, 초기 투자비가 저렴하고 궤도의 탄성이 풍부한 반면 유지보수에 많은 노력 및 경비가 요구되는 단점을 갖고 있다.

반면, 콘크리트 도상은 초기 투자비가 자갈 도상 보다 비싸고 높은 시공 정밀도를 요구하는 단점을 갖고 있지만, 내구 연한이 길뿐만 아니라 궤도파괴에 대한 저항력도 커서 유지보수를 감안한 장기적인 면에서 자갈 도상 보다 유리한 장점을 갖고 있다.

따라서, 보수작업이 불편한 지하철도와 장대터널 및 건널목 그리고 도시철도와 고속철도에는 콘크리트 도상이 주로 사용되고 있다.

한편, 콘크리트 도상은 궤도의 탄성이 적어 소음과 진동이 자갈 도상에 비해 심하며 승차감이 떨어지기 때문에 별도의 방진설비가 요구된다.

예컨대 콘크리트 궤도를 시공함에 있어서, 방진패드가 바닥에 포설된 고무재질의 방진상자로 이루어진 방진구조재를 콘크리트 도상과 침목의 사이에 위치하도록 설치하여 콘크리트 도상의 부족한 탄성을 보완하고 있다.

그러나, 상기와 같이 설치되는 방진구조재 및 침목은 시간경과에 따른 노후화 및 열차의 운행과정에서 발생되는 진동이나 충격에 의해 손상되고, 이로 인하여 침목과 방지구조재 및 콘크리트 도상의 사이가 이격되며, 이처럼 발생된 이격으로 인하여 침목의 위치가 바뀔 경우, 레일지지력이 저하되고 선형틀림이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 주기적인 검사를 통해 콘크리트 궤도의 이상 유무를 확인하도록 하고 있으며, 침목과 방진구조재 및 콘크리트 도상의 사이에 간극이 발생된 것으로 확인된 경우, 이를 보수하는 작업을 시행하고 있다.

한편, 종래에는 특허문헌1 및 특허문헌2에 개시된 바와 같이, 침목과 방진구조재를 도상으로부터 해체하여 제거한 상태에서 유지보수 작업을 진행함에 따라 많은 시간이 요구되며, 작업시간에 비례하여 열차차단시간이 길어지게 되는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2004-0027777호(2004.04.01.공개) 등록특허공보 제10-1759692호(2017.07.20.공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 침목이나 방진구조재를 해체하지 않고 신속하고 용이하게 콘크리트 궤도에 대한 유지보수 작업을 실시할 수 있도록 한 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치 및 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 콘크리트 도상과 침목 및 방진구조재의 사이로 주입될 주제가 저장되는 제1탱크; 상기 주제와 함께 채움재를 구성하는 경화제가 저장되는 제2탱크; 및 상기 제1탱크 및 제2탱크와 연결되게 설치되어 주제 및 경화제를 공급받으며, 주제와 경화제를 혼합하여 토출하는 노즐;로 이루어지되, 상기 노즐은, 주제 유입구와 경화제 유입구 및 토출구가 형성된 노즐본체; 직사각형의 단면을 갖는 평판재를 비틀어 꼬아 나선형의 구조를 갖도록 형성한 것으로 이루어지며, 상기 노즐본체의 내부에서 회전하면서 주제와 경화제의 혼합을 유도하는 혼합유도부재; 및 상기 토출구를 통해 나오는 채움재가 내부로 유입되도록 노즐본체의 선단에 결합되며, 내부로 유입되는 채움재가 넓게 퍼지도록 전체적으로 삼각형의 구조로 이루어지되, 협소한 콘크리트 도상과 침목의 사이로 삽입될 수 있도록 얇고 긴 직사형의 구조를 갖는 주입구가 하단부에 형성된 보조노즐;로 구성되며, 상기 주제 유입구와 경화제 유입구는 노즐본체의 원주방향을 기준으로 서로 다른 위치에서 노즐본체의 접선방향으로 연장되는 구조를 갖도록 형성되고, 상기 주제 유입구와 경화제 유입구를 통해 노즐본체의 접선방향으로 유입되는 주제와 경화제에 의해 회전력을 발생시키면서 혼합유도부재의 회전을 유도하는 회전날개가 혼합유도부재에 형성된 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치를 제공한다.

삭제

한편 상기 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치에 있어서, 상기 보조노즐의 내측에는 유입되는 채움재가 길게 연장된 투입구로 균일하게 분산되도록 유도하는 다수의 유도베인이 형성될 수 있다.

한편 상기 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치에 있어서, 상기 제1탱크와 제2탱크에 각각 설치되어 각 탱트에 저장된 주제와 경화제의 무게를 검출하는 로드셀; 및 상기 로드셀에서 검출되는 무게값을 숫자로 표시하도록 제1,2탱크에 각각 설치된 숫자표시장치;가 더 포함될 수 있다.

또한 본 발명은 콘크리트 도상에 설치된 방진구조재와 침목을 보수함에 있어서, 레일을 침목에 고정하도록 체결된 다수의 스크류 스파이크 중 하나 이상의 스크류 스파이크를 체결공으로부터 분리시키는 단계(S10); 상기 S10 단계를 통해 노출된 체결공의 구멍 크기를 확대하는 것과 함께 체결공이 침목을 관통하도록 더 깊게 가공하여 주입홀을 형성하는 단계(S20); 상기 주입홀의 가공 후, 주입홀로부터 하향 경사진 구조로 연장되는 다수의 결속 강화홀을 형성하는 단계(S25); 상기 주입홀과 결속 강화홀 및 콘크리트 도상과 침목 사이의 이물질을 제거하는 단계(S30); 상기 주입홀을 통해 주제와 경화제가 혼합된 것으로 이루어진 채움재를 주입하되, 채움재를 콘크리트 도상의 상면까지 주입하는 단계(S40); 및 상기 채움재의 경화 후, 스크류 스파이크 체결을 위한 체결공을 가공하고, 가공된 체결공에 스크류 스파이크를 체결하는 단계(S50);로 이루어진 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법을 제공한다.

삭제

한편 상기 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법에 있어서, 침목의 중앙부에 보조 주입홀을 가공하는 단계(S26);가 더 포함될 수 있다.

한편 상기 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법에 있어서, 상기 주입홀의 가공 후, 콘크리트 도상과 방진구조재 또는 콘크리트 도상과 침목의 사이에 조정기구를 설치하여 간극을 확대하거나 침목의 자세를 정렬하는 단계(S27);가 더 포함될 수 있다.

한편 상기 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법에 있어서, 상기 S40 단계는, 상기 주입홀 및 조정기구에 의해 확보된 간극을 통해 채움재를 주입하되, 조정기구의 하부까지 채움재를 주입하는 제1주입단계; 및 상기 조정기구의 제거 후, 콘크리트 도상의 상면까지 채움재를 다시 주입하는 제2주입단계;로 구성될 수 있다.

한편 상기 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법에 있어서, 상기 조정기구는, 나사축; 상기 나사축에 고정되게 설치되며, 일부분이 콘크리트 도상과 침목 또는 방진구조재의 사이로 삽입될 수 있도록 이루어진 고정판; 상기 나사축을 따라 이동 가능한 구조를 갖도록 나사축에 결합되며, 일부분이 콘크리트 도상과 침목 또는 방진구조재의 사이로 삽입될 수 있도록 이루어진 이동판; 및 상기 나사축에 나사결합되어 나사축을 따라 이동하면서 상기 이동판의 위치를 조절하는 조절너트;로 구성될 수 있다.

한편 상기 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법에 있어서, 상기 조정기구는, 나사축; 상기 나사축에 고정되게 설치되며, 일부분이 콘크리트 도상과 침목 또는 방진구조재의 사이로 삽입될 수 있도록 이루어진 고정판; 및 상기 나사축에 나사결합되어 나사축을 따라 이동하도록 설치되고, 일부분이 콘크리트 도상과 침목 또는 방진구조재의 사이로 삽입될 수 있도록 이루어지며, 손잡이가 외부로 돌출되게 형성된 것으로 이루어진 이동판;으로 구성될 수 있다.

한편 상기 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법에 있어서, 침목 표면에 형성된 균열부위 및 할열부위에 채움재를 주입하여 보수하는 단계(S43);가 더 포함될 수 있다.

한편 상기 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법에 있어서, 상기 S40 단계는 제1탱크와 제2탱크에 설치된 숫자표시장치를 통해 제1탱크에 저장된 주제의 잔량과 제2탱크에 저장된 경화제의 잔량을 실시간으로 확인하면서 주제와 경화제의 혼합비율을 조절하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 침목이나 방진구조재의 해체 없이 채움재의 주입만으로 콘크리트 궤도에 대한 유지보수 작업이 가능하므로, 콘크리트 궤도의 유지보수 작업에 요구되는 인력 및 시간을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 채움재 주입장치의 구조도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐의 정면도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐의 평면도,
도 4 는 본 발명에 따른 보조노즐의 구조도,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법의 공정도,
도 6 은 본 발명에 따른 주입홀에 결속 강화홀을 더 형성한 상태를 보인 콘크리트 궤도의 단면도,
도 7 은 본 발명에 따른 결속 강화홀에 채움재가 주입되어 경화된 상태를 보인 콘크리트 궤도의 단면도,
도 8 은 본 발명에 따른 보조 주입홀을 침목에 더 형성하는 상태를 보인 콘크리트 궤도의 단면도,
도 9 는 본 발명에 따른 조정기구가 콘크리트 도상과 침목의 사이에 설치된 상태를 보인 콘크리트 궤도의 단면도,
도 10 은 본 발명에 따른 조정기구의 또 다른 구조를 보인 사시도,
도 11 은 본 발명에 따른 조정기구의 이용 시 채움재를 주입하는 순서를 보인 공정도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 채움재 주입장치의 구조도를, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐의 정면도를, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐의 평면도를, 도 4는 본 발명에 따른 보조노즐의 구조도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 채움재 주입장치는 제1탱크(110)와 제2탱크(120) 및 노즐(130)로 구성된다.

상기 제1탱크(110)는 주제를 저장하도록 이루어지고, 상기 제2탱크(120)는 경화제를 저장하도록 이루어지며, 이러한 제1탱크(110)와 제2탱크(120)는 이동 가능한 대차에 함께 탑재될 수 있다.

또한, 상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120)의 하부에는 로드셀(111,121)이 설치되어 제1탱크(110)와 제2탱크(120)에 저장된 주제와 경화제의 양을 각각 검출할 수 있도록 이루어지며, 상기 로드셀(111,121)에서 검출되는 무게값을 숫자로 나타내는 7세그먼트 등의 숫자표시장치(112,122)가 각 탱크에 설치될 수 있다.

따라서, 작업자는 숫자표시장치(112,122)에 표시되는 숫자를 통해 주제와 경화제의 잔량을 실시간으로 확인하고, 이에 기초하여 각 탱크(110,120)와 노즐(130)을 연결하는 호스에 설치된 밸브의 조작을 통해 주제와 경화제의 혼합비율을 적절한 수준으로 유지시키게 된다.

한편, 상기 제1탱크(110)에 저장된 주제와 제2탱크(120)에 저장된 경화제는 제1,2탱크(110,120)의 내부에 형성되는 압력에 의해 배출되며, 서로 혼합되어 채움재를 형성하게 된다.

상기 노즐(130)은 제1탱크(110) 및 제2탱크(120)와 연결되게 설치되어 주제와 경화제를 각각 공급받으며, 주제와 경화제의 혼합에 의해 형성되는 채움재가 콘크리트 도상과 침목의 사이로 주입되게 하는 것으로, 노즐본체(131)와 혼합유도부재(132)로 구성된다.

상기 노즐본체(131)는 원통형의 구조로 이루어지며, 상단부는 폐쇄되고, 하단부에는 채움재를 배출하기 위한 토출구(1313)가 형성된 것으로 구성된다.

한편, 상기 노즐본체(131)의 상단부에는 제1탱크(110)로부터 연장되는 제1호스(151)가 결합되는 주제 유입구(1311)와, 제2탱크(120)로부터 연장되는 제2호스(152)가 결합되는 경화제 유입구(1312)가 형성되고, 하단부에는 주제와 경화제가 혼합된 것으로 이루어진 채움재가 배출되는 토출구(1313)가 형성된다.

이때, 상기 주제 유입구(1311)와 경화제 유입구(1312)는 노즐본체(131)의 원주방향을 기준으로 서로 다른 위치에서 노즐본체(131)의 접선방향으로 연장되는 구조를 갖도록 형성되며, 이러한 주제 유입구(1311)와 경화제 유입구(1312)를 통해 노즐본체(131)의 내부로 유입되는 주제와 경화제는 접선방향에서 노즐본체(131)의 내부로 유입되면서 후술될 회전날개(133)를 회전시키게 된다.

상기 혼합유도부재(132)는 노즐본체(131)의 내부에서 회전하면서 주제와 경화제의 안정적인 혼합을 유도하는 것으로, 직사각형의 단면 즉, 납작한 단면을 가지며 노즐본체(131) 보다 짧은 길이를 갖는 기다란 평판재를 비틀어 꼬아 나선형의 구조를 갖도록 가공한 것으로 구성된다.

이와 같이 구성된 혼합유도부재(132)는 노즐본체(131)의 내부에 설치되어 노즐본체(131)의 내부를 유동하는 주제와 경화제에 의해 회전하면서 주제와 경화제의 혼합을 유도하게 되며, 이러한 혼합유도부재(132)가 보다 원활하게 회전하도록 유도하는 회전날개(133)가 혼합유도부재(132)의 상단부에 더 설치될 수 있다.

상기 회전날개(133)는 중심축(1331)과 다수의 날개(1332)로 이루어지며, 이때 상기 중심축(1331)은 혼합유도부재(132)의 상단부로부터 수직 상부방향으로 돌출되는 구조를 갖도록 혼합유도부재(132)에 설치되고, 상기 다수의 날개(1332)는 중심축(1331)을 중심으로 방사형의 배치구조를 갖도록 중심축(1331)에 설치된다.

이와 같이 구성된 회전날개(133)는 주제 유입구(1311) 및 경화제 유입구(1312)를 통해 노즐본체(131)의 내부로 유입되는 주제 및 경화제와 마주하도록 배치되며, 주제 및 경화제의 흐름에 의해 회전하면서 혼합유도부재(132)를 회전시키게 된다.

한편, 노즐(130)로부터 배출되는 채움재를 콘크리트 도상과 침목 사이의 협소한 틈새로 용이하게 주입할 수 있도록 하는 보조노즐(140)이 더 포함될 수 있다.

상기 보조노즐(140)은 전체적으로 삼각형의 구조를 갖도록 형성되며, 폭이 좁은 상단부는 노즐본체(131)의 선단에 결합되고, 폭이 넓은 하단부에는 협소한 콘크리트 도상과 침목의 사이로 삽입될 수 있도록 얇고 긴 직사형의 구조를 갖는 주입구(141)가 형성된 것으로 구성된다.

이러한 보조노즐(140)이 노즐(130)의 선단에 설치된 경우, 노즐(130)의 토출구(1313)를 통해 나오는 채움재는 보조노즐(140)의 내부로 유입되고, 보조노즐(140)의 내부에서 확산된 후 최종적으로 직사각형의 주입구(141)를 통해 배출되므로 콘크리트 도상과 침목의 사이에 채움재를 용이하게 주입할 수 있다.

한편, 상기 보조노즐(140)에 있어서, 채움재의 원활한 확산을 유도하기 위한 다수의 유도베인(142)이 보조노즐(140)의 내부에 더 형성될 수 있다.

한편, 도면 중 미설부호 153 및 154는 제1호스(151)와 제2호스(152)를 통해 노즐(130)로 공급되는 주제와 경화제의 양을 작업자가 제어할 수 있도록 하는 밸브이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법의 공정도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법은 레일(10)을 침목(20)에 고정하도록 체결된 다수의 스크류 스파이크(40) 중 하나 이상의 스크류 스파이크(40)를 체결공(21)으로부터 분리시키는 단계(S10); 상기 S10 단계를 통해 노출된 체결공(21)의 구멍 크기를 확대하는 것과 함께 체결공(21)이 침목(20)을 관통하도록 더 깊게 가공하여 주입홀(22)을 형성하는 단계(S20); 상기 주입홀(22) 및 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 사이의 이물질을 제거하는 단계(S30); 상기 주입홀(22)을 통해 주제와 경화제가 혼합된 것으로 이루어진 채움재를 주입하되, 채움재를 콘크리트 도상(30)의 상면까지 주입하는 단계(S40); 및 상기 채움재의 경화 후, 스크류 스파이크(40) 체결을 위한 체결공(21`)을 가공하고, 가공된 체결공(21`)에 스크류 스파이크(40)를 체결하는 단계(S50);로 이루어지며, 이러한 본 발명에 따른 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법은 앞서 설명된 주입장치를 이용하여 구현될 수 있다.

상기 S10 단계는 유지보수 작업이 요구되는 침목(20)에 체결된 다수의 스크류 스파이크(40) 중 하나 이상의 스크류 스파이크(40)를 체결공(21)으로부터 분리하는 것으로 이루어지며, 바람직하게는 침목(20)의 좌측과 우측에서 각각 하나 이상의 스크류 스파이크(40)를 체결공(21)으로부터 분리하게 된다.

상기 S20 단계는 채움재의 주입을 위한 주입홀(22)을 형성하는 공정으로, 스크류 스파이크(40)의 분리에 의해 노출된 체결공(21)의 구멍 크기를 확대시키는 것과 함께 해당 체결공(21)이 침목(20)을 관통하도록 더 깊게 가공하여 주입홀(22)을 형성하는 것으로 이루어지게 된다.

상기 S30 단계는 채움재의 주입에 앞서 주변을 청소하는 공정으로, 주입홀(22) 및 콘크리트 도상(30)과 침목(20)의 사이로 공기를 분사하여 주변의 이물질을 제거하는 것으로 이루어진다.

상기 S40 단계는 채움재 주입장치를 이용하여 채움재를 주입하는 공정으로, 상기 주입홀(22)에 노즐(130)의 선단을 끼워 고정시킨 상태에서 제1탱크(110)에 저장된 주제와 제2탱크(120)에 저장된 경화제를 노즐(130)로 공급하여 주제와 경화제가 혼합되어 형성되는 채움재를 콘크리트 도상(30)과 침목(20)의 사이로 주입하는 것으로 이루어진다.

이와 같은 채움재의 주입 과정에서 노즐본체(131)로 유입되는 주제와 경화제로 인하여 회전날개(133) 및 혼합유도부재(132)가 회전하게 되므로, 주제와 경화제의 균일한 혼합을 유도할 수 있으며, 주제와 경화제의 불균일한 혼합에 의한 시공불량을 방지할 수 있다.

한편, 상기와 같은 채움재의 주입공정은 채움재가 콘크리트 도상(30)의 상면까지 차오를 때까지 이루어지게 된다.

상기 S50 단계는 채움재의 주입 및 경화가 완료된 후, 채움재로 막힌 주입홀(22)에 체결공(21`)을 다시 가공하고, 가공된 체결공(21`)에 스크류 스파이크(40)를 체결하여 레일(10)을 침목(20)에 고정하는 것으로 이루어지게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법은 침목(20)과 레일(10)의 완전한 분리 없이 콘크리트 도상(30)과 침목(20)의 사이로 채움재를 주입하는 방식으로 유지보수 작업을 실시하게 되므로, 유지보수 작업에 요구되는 시간이나 인력을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 주입홀에 결속 강화홀을 더 형성한 상태를 보인 콘크리트 궤도의 단면도를, 도 7은 본 발명에 따른 결속 강화홀에 채움재가 주입되어 경화된 상태를 보인 콘크리트 궤도의 단면도를 도시하고 있다.

상기 주입홀(22)에 주입된 채움재가 침목(20)을 보다 견고하게 고정할 수 있도록 하는 다수의 결속 강화홀(23)을 주입홀(22)에 형성하는 단계(S25)가 더 포함될 수 있다.

상기 S20 단계를 통해 주입홀(22)을 가공한 후, 주입홀(22)의 상단부로부터 하향 경사진 구조로 연장되는 다수의 결속 강화홀(23)을 더 형성하게 되면, 주입홀(22)을 통해 채움재의 주입과정에서 채움재가 결속 강화홀(23)에도 충전되며, 이러한 상태로 채움재가 경화되면서 침목(20)과 채움재가 물리적으로 결속되므로, 침목(20)을 보다 안정적으로 고정할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 보조 주입홀을 침목에 더 형성하는 상태를 보인 콘크리트 궤도의 단면도를 도시하고 있다.

상기 체결공(21)을 확대 가공하여 주입홀(22)을 형성하는 과정에서 침목(20)의 중앙부에 보조 주입홀(24)을 더 형성하는 단계(S26)가 포함될 수 있다.

장침목의 경우, 침목(20)의 긴 길이로 인하여 침목(20)의 중앙부로 채움채의 주입이 어려울 경우, 침목(20)의 중앙부에 보조 주입홀(24)을 더 형성하여 침목(20)의 중앙부로 직접 채움재를 주입할 수도 있다.

도 9는 본 발명에 따른 조정기구가 콘크리트 도상과 침목의 사이에 설치된 상태를 보인 콘크리트 궤도의 단면도를 도시하고 있다.

채움재의 주입에 앞서 조정기구(160)를 이용하여 콘크리트 도상(30)과 방진구조재 또는 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 사이의 간극 크기를 조절하면서 침목(20)의 자세를 정렬하는 단계(S27)가 더 포함될 수 있다.

즉, 장기간의 사용으로 인해 침목(20)의 자세가 흐트러진 경우, 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 사이의 간격이 불규칙하며, 이러한 경우 간격이 좁은 부분으로는 채움재의 주입이 원활하게 이루어지지 않게 되므로, 이를 보완하기 위하여 채움재의 주입에 앞서 침목(20)의 자세를 정렬하는 공정을 실시하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 조정기구(160)는 나사축(161), 고정판(162), 이동판(163), 조절너트(164)로 구성될 수 있다.

상기 나사축(161)은 수평한 자세를 갖도록 길게 연장된 축으로서, 상기 조절너트(164)가 체결되는 수나사부(1611)를 포함하는 것으로 구성된다.

상기 고정판(162)은 나사축(161)에 고정되게 설치되며, 이러한 고정판(162)은 일부분이 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 또는 콘크리트 도상(30)과 방진구조재(50)의 사이로 삽입되도록 형성된다.

상기 이동판(163)은 나사축(161)을 따라 이동 가능한 구조를 갖도록 나사축(161)에 설치되며, 고정판(162)과 마찬가지로 일부분이 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 또는 방진구조재(50)의 사이로 삽입되도록 형성된다.

한편, 상기 고정판(162)과 이동판(163)을 협소한 콘크리트 도상(30)과 침목(20)의 사이 간극으로 용이하게 삽입할 수 있도록 고정판(162)과 이동판(163)의 하단부에는 경사면(162a,163a)이 더 형성되어 날카로운 첨단을 갖도록 구성될 수 있다.

상기 조절너트(164)는 고정판(162)과 이동판(163)의 사이 구간에서 나사축(161)에 형성된 수나사부(1611)에 체결되도록 설치되며, 이처럼 설치된 조절너트(164)는 나사축(161)을 따라 이동하면서 이동판(163)을 밀어 이동시키게 된다.

이와 같이 구성된 조정기구(160)에 의하면, 고정판(162)과 이동판(163)이 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 또는 방진구조재(50)의 사이에 삽입되도록 조정기구(160)를 배치한 상태에서 조절너트(164)를 돌려 이동판(163)을 밀어내게 되면, 이동판(163)은 침목(20)이나 방진구조재(50)를 밀어내면서 간극을 확장시키게 되므로 채움재의 원활한 주입을 위한 공간을 확보할 수 있게 된다.

도 10은 본 발명에 따른 조정기구의 또 다른 구조를 보인 사시도를 도시하고 있다.

상기 조정기구(160)는 나사축(161), 고정판(162), 이동판(165)으로 구성될 수 있다.

한편, 상기 나사축(161)과 고정판(162)은 앞서 설명된 나사축(161) 및 고정판(162)과 동일하게 구성될 수 있다.

상기 이동판(165)은 나사축(161)에 형성된 수나사부(1611)에 나사결합되어 회전동작에 의해 나사축(161)을 따라 이동하도록 이루어지며, 하단부가 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 또는 방진구조재의 사이로 삽입되도록 형성되고, 상단부에는 작업자가 잡고 회전시킬 수 있도록 하는 손잡이(1651)가 돌출되게 형성된 것으로 구성될 수 있다.

이와 같은 조정기구(160)에 의하면, 작업자는 별도의 도구를 이용하지 않고 이동판(163)을 직접 회전시키는 방식으로 간극의 크기 및 침목(20)의 자세를 조절할 수 있으므로, 작업의 편의성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 조정기구의 이용 시 채움재를 주입하는 순서를 보인 공정도를 도시하고 있다.

상기와 같이 구성된 조정기구(160)를 이용하여 간극의 크기 및 침목(20)의 자세를 조절할 경우, 상기 S40 단계는 주입홀(22) 및 조정기구(160)에 의해 확보된 간극을 통해 채움재를 주입하되, 조정기구(160)의 하부까지 채움재를 주입하는 제1주입단계(S41) 및 조정기구(160)의 제거 후, 콘크리트 도상(30)의 상면까지 채움재를 다시 주입하는 제2주입단계(S42)로 구성된다.

또한, 상기 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 사이에 채움재를 주입하는 공정과는 별개로 침목(20)의 표면에 형성된 균열부위 및 할열부위에 채움재를 주입하여 침목(20)의 표면을 매끄럽게 보수하는 단계(S43)가 더 포함될 수 있으며, 이러한 공정을 통해 균열부위나 할열부위를 제거함으로써 침목(20)의 파손을 막고 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 레일 20: 침목
21: 체결공 22: 주입홀
23: 결속 강화홀 24: 보조 주입홀
30: 콘크리트 도상 40: 스크류 스파이크
50: 방진구조재 110: 제1탱크
111: 로드셀 112: 숫자표시장치
120: 제2탱크 121: 로드셀
122: 숫자표시장치 130: 노즐
131: 노즐본체 1311: 주제 유입구
1312: 경화제 유입구 1313: 토출구
132: 혼합유도부재 133: 회전날개
140: 보조노즐 141: 주입구
142: 유도베인 160: 조정기구
161: 나사축 162: 고정판
163: 이동판 164: 조절너트
165: 이동판 1651: 손잡이

Claims

콘크리트 도상(30)과 침목(20) 및 방진구조재의 사이로 주입될 주제가 저장되는 제1탱크(110);
상기 주제와 함께 채움재를 구성하는 경화제가 저장되는 제2탱크(120); 및
상기 제1탱크(110) 및 제2탱크(120)와 연결되게 설치되어 주제 및 경화제를 공급받으며, 주제와 경화제를 혼합하여 토출하는 노즐(130);로 이루어지되,
상기 노즐(130)은,
주제 유입구(1311)와 경화제 유입구(1312) 및 토출구(1313)가 형성된 노즐본체(131);
직사각형의 단면을 갖는 평판재를 비틀어 꼬아 나선형의 구조를 갖도록 형성한 것으로 이루어지며, 상기 노즐본체(131)의 내부에서 회전하면서 주제와 경화제의 혼합을 유도하는 혼합유도부재(132); 및
상기 토출구(1313)를 통해 나오는 채움재가 내부로 유입되도록 노즐본체(131)의 선단에 결합되며, 내부로 유입되는 채움재가 넓게 퍼지도록 전체적으로 삼각형의 구조로 이루어지되, 협소한 콘크리트 도상(30)과 침목(20)의 사이로 삽입될 수 있도록 얇고 긴 직사형의 구조를 갖는 주입구(141)가 하단부에 형성된 보조노즐(140);로 구성되며,
상기 주제 유입구(1311)와 경화제 유입구(1312)는 노즐본체(131)의 원주방향을 기준으로 서로 다른 위치에서 노즐본체(131)의 접선방향으로 연장되는 구조를 갖도록 형성되고, 상기 주제 유입구(1311)와 경화제 유입구(1312)를 통해 노즐본체(131)의 접선방향으로 유입되는 주제와 경화제에 의해 회전력을 발생시키면서 혼합유도부재(132)의 회전을 유도하는 회전날개(133)가 혼합유도부재(132)에 형성된 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 보조노즐(140)의 내측에는 유입되는 채움재가 길게 연장된 투입구로 균일하게 분산되도록 유도하는 다수의 유도베인(142)이 형성된 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1탱크(110)와 제2탱크(120)에 각각 설치되어 각 탱트에 저장된 주제와 경화제의 무게를 검출하는 로드셀(111,121); 및
상기 로드셀(111,121)에서 검출되는 무게값을 숫자로 표시하도록 제1,2탱크(110,120)에 각각 설치된 숫자표시장치(112,122);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치.
콘크리트 도상(30)에 설치된 방진구조재와 침목(20)을 보수함에 있어서,
레일(10)을 침목(20)에 고정하도록 체결된 다수의 스크류 스파이크(40) 중 하나 이상의 스크류 스파이크(40)를 체결공(21)으로부터 분리시키는 단계(S10);
상기 S10 단계를 통해 노출된 체결공(21)의 구멍 크기를 확대하는 것과 함께 체결공(21)이 침목(20)을 관통하도록 더 깊게 가공하여 주입홀(22)을 형성하는 단계(S20);
상기 주입홀(22)의 가공 후, 주입홀(22)로부터 하향 경사진 구조로 연장되는 다수의 결속 강화홀(23)을 형성하는 단계(S25);
상기 주입홀(22)과 결속 강화홀(23) 및 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 사이의 이물질을 제거하는 단계(S30);
상기 주입홀(22)을 통해 주제와 경화제가 혼합된 것으로 이루어진 채움재를 주입하되, 채움재를 콘크리트 도상(30)의 상면까지 주입하는 단계(S40); 및
상기 채움재의 경화 후, 스크류 스파이크(40) 체결을 위한 체결공(21`)을 가공하고, 가공된 체결공(21`)에 스크류 스파이크(40)를 체결하는 단계(S50);로 이루어진 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법.
삭제
청구항 5에 있어서,
침목(20)의 중앙부에 보조 주입홀(24)을 가공하는 단계(S26);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 주입홀(22)의 가공 후, 콘크리트 도상(30)과 방진구조재 또는 콘크리트 도상(30)과 침목(20)의 사이에 조정기구(160)를 설치하여 간극을 확대하거나 침목(20)의 자세를 정렬하는 단계(S27);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 S40 단계는,
상기 주입홀(22) 및 조정기구(160)에 의해 확보된 간극을 통해 채움재를 주입하되, 조정기구(160)의 하부까지 채움재를 주입하는 제1주입단계(S41); 및
상기 조정기구(160)의 제거 후, 콘크리트 도상(30)의 상면까지 채움재를 다시 주입하는 제2주입단계(S42);로 구성된 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 조정기구(160)는,
나사축(161);
상기 나사축(161)에 고정되게 설치되며, 일부분이 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 또는 방진구조재의 사이로 삽입될 수 있도록 이루어진 고정판(162);
상기 나사축(161)을 따라 이동 가능한 구조를 갖도록 나사축(161)에 결합되며, 일부분이 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 또는 방진구조재의 사이로 삽입될 수 있도록 이루어진 이동판(163); 및
상기 나사축(161)에 나사결합되어 나사축(161)을 따라 이동하면서 상기 이동판(163)의 위치를 조절하는 조절너트(164);로 구성된 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 조정기구(160)는,
나사축(161);
상기 나사축(161)에 고정되게 설치되며, 일부분이 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 또는 방진구조재의 사이로 삽입될 수 있도록 이루어진 고정판(162); 및
상기 나사축(161)에 나사결합되어 나사축(161)을 따라 이동하도록 설치되고, 일부분이 콘크리트 도상(30)과 침목(20) 또는 방진구조재의 사이로 삽입될 수 있도록 이루어지며, 손잡이(1651)가 외부로 돌출되게 형성된 것으로 이루어진 이동판(165);으로 구성된 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법.
청구항 5에 있어서,
침목(20) 표면에 형성된 균열부위 및 할열부위에 채움재를 주입하여 보수하는 단계(S43);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 S40 단계는 제1탱크(110)와 제2탱크(120)에 설치된 숫자표시장치(112,122)를 통해 제1탱크(110)에 저장된 주제의 잔량과 제2탱크(120)에 저장된 경화제의 잔량을 실시간으로 확인하면서 주제와 경화제의 혼합비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법.