KR102236299B1 - 무도상 철도교량 궤도시스템 및 급속시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 거더의 상측에 결합되며, 레일을 지지하기 위한 침목; 상기 침목의 상단 중간 부분에 결합되는 보판; 상기 침목과 거더를 연결하는 커넥터;를 포함하여 구성되되, 상기 침목은 형상제작이 자유로운 PC 침목, RC 침목, 우레탄 침목, 플라스틱 침목, 고무 침목 중 선택된 하나 이상으로 이루어지며, 상기 보판에 다수 개의 침목이 연결되어 블록화가 가능함으로써, 급속시공 및 장대레일화가 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 무도상 철도교량 궤도시스템의 급속시공 방법에 있어서, (a) 기존의 궤도구조를 철거하거나 또는 신설되는 궤도구조 시공을 위한 거더를 설치하는 준비단계; (b) 상기 거더 상측에 다수 개의 침목과 하나의 보판 및 다수 개의 침목에 레일체결부로 결합된 임시레일을 설치하는 단계; 상기 거더 상측에 다수 개의 침목과 하나의 보판으로 이루어진 블록을 안착시키는 단계; (c) 상기 침목의 정면측과 배면측 각각에 형성된 한 쌍의 커넥터연결홈에 커넥터를 결합하고, 상기 커넥터를 이용하여 거더에 침목을 연결하는 단계; 및 (d) 상기 침목의 상측에 지지된 임시레일을 제거하고, 장대레일화를 위한 레일을 레일체결부를 이용하여 결합하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

무도상 철도교량 궤도시스템 및 급속시공 방법{TRACK PANEL SYSTEM OF BALLASTLESS OPEN DECK RAILWAY BRIDGE AND ITS RAPID CONSTRUCTION METHOD}

본 발명은 무도상 철도교량 궤도시스템 및 급속시공 방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 종래에 설치된 목침목(木枕木)의 재료적 특성상 부패, 훼손 및 화재의 위험성에 취약한 문제점을 해소하기 위하여 목재가 아닌 플라스틱 등과 같은 재질의 침목으로 구성하되, 거더, 레일, 침목 및 보판을 서로 연결하는 구조로 이루어짐으로써, 침목이동에 의한 궤도틀림 발생률을 저감시켜 유지보수비용을 저감 및 승차감을 향상시킬 수 있고, 거더에 전달되는 부담력을 최소화할 뿐만 아니라 철도교량의 동적거동 성능을 향상시킬 수 있으며, 설치되어 있는 목침목 궤광구조를 열차차단 시간내 교체할 수 있는 무도상 철도교량 궤도시스템 및 급속시공 방법에 관한 것이다.

무도상 교량은 일반적으로 판형교로 불리는 플레이트거더교 또는 트러스교의 주거더에 궤광을 직접 연결하는 형태의 구조로 열차 통과로 인한 충격이 직접 전달되는 구조적 특성으로 인하여 강교량으로 설계된다.

이러한 무도상 교량은 궤광과 교량이 직접 연결되는 구조적인 면 이외에도 상부구조의 자중이 교량을 통과하는 열차보다 상대적으로 경량인 구조적 특성 등으로 인하여 심각한 소음 및 진동이 발생하는 문제점이 있으며, 목침목, 교량 받침, 보자리의 손상이 잦은 단점이 있어, 2000년대 중반부터 상부구조를 개량하여 자갈궤도를 부설하는 유도상화를 위한 교체 또는 상부구조 변경이 이루어지고 있는 추세이다.

이와 같이, 무도상 교량을 유도상화 하기 위한 방법은 주로 밀어넣기 또는 크레인 작업 등으로 상부구조를 교체하거나 또는 기존 무도상 교량을 활용한 강합성교량화 방법 등이 있다. 그러나 무도상 교량의 궤광 또는 목침목만을 교체하고자 하는 경우, 이를 열차차단 시간내 조속히 교체하기 어려우며, 대부분 판형교에 대한 방법으로 트러스교와 같은 장대교량의 경우 교량측면 작업공간 부족 등으로 유도상화 작업이 어려운 실정이다.

한편, 유도상화 방법 이외에 무도상 교량에서 발생하는 소음 및 진동을 저감시키기 위한 방법으로는 교량 상에 부설된 레일을 장대화하는 방법이 있으며, 레일 장대화 만으로도 열차 증속, 유지보수비용 절감 등의 추가적인 효과를 기대할 수 있다.

그러나 무도상 교량의 궤도는 약 20~50m 길이의 레일을 이음매판으로 연결하여 사용하고 있으며, 거더의 온도신축으로 인한 궤도의 안정성 저하 우려로 레일 장대화가 쉽게 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

이에, 레일의 장대화를 위해서는 궤도와 교량의 안전, 안정성 및 장기사용성과 열차의 안정된 주행을 확보할 수 있는 방안이 요구되며, 이를 위해 궤도구성품의 역학적 특성 및 궤도와 교량의 상호작용에 대한 불확실성을 해소할 수 있는 기술 개발이 요구된다.

실용신안공보 제20-1992-000419호(1992.01.15.)

본 발명은 위와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 종래에 설치된 목침목(木枕木)의 재료적 특성상 부패, 훼손 및 화재의 위험성에 취약한 문제점을 해소하기 위하여 목재가 아닌 형상제작이 자유로운 플라스틱 등과 같은 재질의 침목으로 구성함으로써, 충격에 강하고, 수분에 썩거나 변형되지 않으며, 온도 변화에 의한 수축 및 팽창도 최소화할 수 있는 무도상 철도교량 궤도시스템 및 급속시공 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 무도상 교량에 설치되어 작업자의 보행을 위한 보판의 넓이(좌,우 폭)를 최대로 확장시켜 충분한 작업공간을 확보함으로써, 유지보수에 따른 편의성을 제공할 수 있는 무도상 철도교량 궤도시스템 및 급속시공 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 하나의 보판에 다수 개의 침목이 결합되도록 블록화하고, 하나의 블록에 구비된 보판과 다른 하나의 블록에 구비된 보판이 서로 신축하게 연결되도록 함으로써, 무도상 교량의 장대레일화가 가능한 무도상 철도교량 궤도시스템 및 급속시공 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 거더와 침목을 연결하기 위한 커넥터에 의해 거더 상부와 유간을 확보하여 거더의 신축이 자유롭도록 하고, 커넥터는 상,하측 길이 변화 및 좌,우측 폭 변화가 가능함으로써, 침목의 다양한 규격 또는 거더의 다양한 규격에 대응하여 설치가 가능하도록 하는 무도상 철도교량 궤도시스템 및 급속시공 방법을 제공하는 데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템은 거더의 상측에 결합되며, 레일을 지지하기 위한 침목; 침목의 상단 중간 부분에 결합되는 보판; 침목과 거더를 연결하는 커넥터;를 포함하여 구성되되, 침목은 PC 침목, RC 침목, 우레탄 침목, 플라스틱 침목, 고무 침목 중 선택된 하나 이상으로 이루어지며, 보판에 다수 개의 침목이 연결되어 블록화가 가능함으로써, 급속시공 및 장대레일화가 가능한 것을 특징으로 하는 무도상 철도교량 궤도시스템을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

또한, 본 발명은 무도상 철도교량 궤도시스템의 급속시공 방법에 있어서, (a) 기존의 궤도구조를 철거하거나 또는 신설되는 궤도구조 시공을 위한 거더를 설치하는 준비단계; (b) 거더 상측에 다수 개의 침목과 하나의 보판 및 다수 개의 침목에 레일체결부로 결합된 임시레일을 설치하는 단계; 거더 상측에 다수 개의 침목과 하나의 보판으로 이루어진 블록을 안착시키는 단계; (c) 침목의 정면측과 배면측 각각에 형성된 한 쌍의 커넥터연결홈에 커넥터를 결합하고, 커넥터를 이용하여 거더에 침목을 연결하는 단계; 및 (d) 침목의 상측에 지지된 임시레일을 제거하고, 장대레일화를 위한 레일을 레일체결부를 이용하여 결합하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무도상 철도교량 궤도시스템의 급속시공 방법을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은 종래에 설치된 목침목(木枕木)의 재료적 특성상 부패, 훼손 및 화재의 위험성에 취약한 문제점을 해소하기 위하여 목재가 아닌 형상제작이 자유로운 플라스틱 등과 같은 재질의 침목으로 구성함으로써, 충격에 강하고, 수분에 썩거나 변형되지 않으며, 온도 변화에 의한 수축 및 팽창도 최소화할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명은 무도상 교량에 설치되어 작업자의 보행을 위한 보판의 넓이(좌,우 폭)를 최대로 확장시켜 충분한 작업공간을 확보함으로써, 작업자의 안전한 보도를 제공하고, 유지보수에 따른 편의성을 제공할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명은 하나의 보판에 다수 개의 침목이 결합되도록 블록화하고, 하나의 블록에 구비된 보판과 다른 하나의 블록에 구비된 보판이 서로 신축하게 연결되도록 함으로써, 거더 및 레일 신축이 자유로운 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명은 거더와 침목을 연결하기 위한 커넥터에 의해 상기 커넥터와 거더 상부간 유간을 확보하여 거더의 신축이 자유롭도록 하되, 침목과 거더가 접촉되는 부분에 패드를 적용하여, 금속 마찰면적을 최소화함으로써, 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 현저한 효과와 궤도/교량 상호작용에 의해 발생하는 레일의 부가축응력을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 커넥터가 상,하측 길이 변화 및 좌,우측 폭 변화가 가능함으로써, 침목의 다양한 규격 또는 거더의 다양한 규격에 대응하여 설치가 가능한 현저한 효과를 보유하고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템가 적용된 철도 교량을 나타낸 부분 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템의 저면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템의 정면측 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 침목을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 견착홈의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 침목을 나타낸 정면측 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 삽입홈에 거더의 일부분이 삽입된 예를 나타낸 정면측 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 삽입홈의 다른 실시예를 나타낸 측면측 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 삽입홈의 또 다른 실시예를 나타낸 측면측 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 침목에 중공부가 형성된 예를 나타낸 정면측 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 보판을 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 보판을 나타낸 측면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 한 쌍의 보판이 서로 연결된 예를 나타낸 측면측 단면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 커넥터가 설치된 예를 나타낸 부분 사시도이다.
도 16은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 커넥터가 설치된 예를 나타낸 측면측 단면도이다.
도 17은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 커넥터가 설치된 예를 나타낸 정면도이다.
도 18은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 커넥터를 나타낸 사시도이다.
도 19는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 커넥터의 분해 사시도이다.
도 20은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 가드레일이 구비된 예를 나타낸 부분 사시도이다.
도 21은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 가드레일이 설치된 예를 나타낸 정면측 단면도이다.
도 22는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템의 급속시공 방법의 흐름도이다.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항, 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 방향(예를 들어 "전", "후", "좌", "우", "위", "아래", "상", "하", "횡", "종", "정면", "배면", "일측", "타측", "내측" 및 "외측") 등과 같은 용어들에 관하여 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않으며, 이러한 방향의 기재는 첨부된 도면을 참조하여 구성간의 설명을 용이하게 하기 위함을 밝혀둔다.

본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템 및 급속시공 방법은 종래에 설치된 목침목(木枕木)의 재료적 특성상 부패, 훼손 및 화재의 위험성에 취약한 문제점을 해소하기 위하여 목재가 아닌 형상제작이 자유로운 플라스틱 등과 같은 재질의 침목으로 구성하되, 거더, 레일, 침목 및 보판을 서로 연결하는 구조로 이루어지며, 하나의 보판에 다수 개의 침목이 결합된 블록화가 가능함으로써, 침목이동을 저감시키고, 거더에 전달되는 부담력을 최소화하며, 동적거동 성능을 향상시킬 수 있는 무도상 철도교량 궤도시스템 및 급속시공 방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템가 적용된 철도 교량을 나타낸 부분 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템의 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템의 저면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템의 정면측 단면도이다.

본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템은 종래에 설치된 목침목(木枕木)을 대신하여, 형상제작이 자유로운 플라스틱 등과 같은 재질로 침목(300)을 구성함으로써, 충격에 강하고, 수분에 썩거나 변형되지 않으며, 온도 변화에 의한 수축 및 팽창도 최소화할 수 있도록 하되, 하나의 보판(400)에 다수 개의 침목(300)이 연결되어 블록화가 가능함으로써, 급속 교체 및 장대레일화가 가능한 무도상 철도교량 궤도시스템에 관한 것으로, 거더(100), 레일(200), 침목(300), 보판(400) 및 커넥터(500)를 포함하여 구성된다.

먼저, 본 명세서에서 거더(Girder, 100)는 교량의 궤도구조를 지지하는 기능을 수행하는 것으로, 바람직하게는, 상측에 다수 개의 침목(300)이 지지되도록 구비된다.

이러한 거더(100)는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 단면이 'I' 형태로 이루어진다.

즉 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템은 상기 거더(100)에 다수 개의 침목(300)을 설치하고자 하는 경우, 하나의 보판(400)에 다수 개의 침목(300)을 연결하여 블록화함으로써, 다수 개의 블록을 거더(100) 상측에 연결하여 급속교체 및 장대레일화가 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서에서 레일(200)은 침목(300)의 상측에 지지되어 열차가 운행이 가능하도록 하며, 레일체결부(700)는 침목(300)의 상측에 결합되되, 'I' 형태의 레일(200) 하측을 결속시키는 기능을 수행하는 것으로, 종래의 구성 활용이 가능한 바, 본 명세서에서 구조적 특징에 대해 특별히 한정하지 않음을 밝혀둔다.

즉 레일(200)과 상기 레일(200)을 침목(300)에 연결하기 위한 레일체결부(700)의 구성은 특별히 한정하지 않으며, 어떠한 구성으로도 이루어질 수 있음은 물론이다.

바람직하게는, 레일체결부(700)는 본 발명에서 해결하고자 하는 과제 중, 종래의 좁은 폭을 갖는 보판의 문제점을 해소하기 위하여 보판(400)의 넓이를 넓게 구성할 수 있도록 상기 보판(400)과의 간섭을 방지하는 험프(Hump)의 폭이 넓지 않은 기성 제품으로 이루어질 수 있으며, 나아가, 장대레일화를 위해 종방향 강성이 작고, 소음 및 진동저감을 위해 수직강성이 낮은 레일체결부(700)로 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 5는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 침목을 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 견착홈의 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 침목을 나타낸 정면측 단면도이다.

침목(300)은 거더(100)의 상측에 결합되며, 상측에 레일(200)과 보판(400)을 지지하는 기능을 수행하는 것으로, 견착홈(310), 보판연결홈(320) 및 커넥터연결홈(330)을 포함하여 구성된다.

이러한 침목(300)은 종래에 설치된 목침목(木枕木)을 대체하여 구성되는 것으로, 형상제작이 자유로운 PC 침목, RC 침목, 우레탄 침목, 플라스틱 침목, 고무 침목 중 선택된 하나 이상으로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 플라스틱 침목으로 이루어질 수 있으며, 이에, 수명이 짧아 교체주기가 상대적으로 짧은 목침목(木枕木)을 대체할 수 있어, 유지관리 비용을 절감할 수 있다.

견착홈(310)은 도 5를 참조하여 설명하면, 침목(300)의 상단 정면측과 배면측 각각에 내측으로 함몰된 형태로 이루어지는 것으로, 후술되는 보판(400)의 견착돌기(410)가 안착되는 공간을 제공한다.

이러한 견착홈(310)은 후술되는 견착돌기(410)가 끼워지면, 침목(300)과 보판(400)이 서로 맞춤형으로 맞물리게 되어 결합을 용이하게 하며, 하나의 보판(400)에 다수 개의 침목(300)을 쉽게 연결할 수 있도록 한다.

이때, 견착홈(310)은 도 5에 도시된 바와 같이, 침목(300)의 정면측과 배면측 각각에 형성되어 한 쌍으로 이루어지되, 좌,우측 폭은 보판(400)의 좌,우측 폭과 같거나 또는 크게 이루어질 수 있다.

즉 침목(300)의 좌,우측 폭보다 후술되는 보판(400)의 좌,우측 폭이 상대적으로 작기 때문에, 상기 견착홈(310)은 침목(300)의 좌,우측 폭보다 짧은 폭을 갖도록 형성되며, 이에, 견착홈(310)에 견착돌기(410)가 끼워지면, 견착홈(310)이 형성되는 공간의 좌,우측 면은 상기 견착돌기(410)의 좌,우측면과 밀착 또는 인접하여 침목(300)의 상측에 결합되는 보판(400)의 좌,우 거동을 제한할 수 있다.

또한, 한 쌍의 견착돌기(410)가 하나의 침목(300)에 형성된 한 쌍의 견착홈(310)에 각각 끼워지는 구조로 이루어져, 침목(300)으로부터 보판(400)의 정면과 배면측 거동 또한 제한할 수 있다.

설계조건에 따라, 견착홈(310)은 도 6을 참조하여 설명하면, 상기 침목(300)의 상단이 하측으로 함몰된 형태로 이루어진 보판삽입홈(311)을 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게는, 한 쌍의 견착홈(310)은 상기 보판삽입홈(311)의 정면측과 배면측에 각각 하측으로 연장되어 함몰된 형태로 이루어져, 보판삽입홈(311)과 한 쌍의 견착홈(310)의 단면은 하측이 개구된 '∩' 형태로 이루어질 수 있다.

이러한 보판삽입홈(311)은 후술되는 보판(400)이 삽입되는 공간을 제공하는 것으로, 상,하측 높이(h₁)는 보판(400)의 상,하측 두께(h₂)와 같거나 또는 크게 이루어질 수 있다.

또한, 보판삽입홈(311)의 좌,우측 폭은 견착홈(310)의 좌,우측 폭과 같게 이루어질 수 있다.

이에, 보판(400)은 보판삽입홈(311)으로 끼워지고, 견착돌기(410)는 견착홈(310)으로 끼워지게 됨으로써, 유동을 최소화하고 결합력을 강화시킬 수 있다.

보판연결홈(320)은 도 5를 참조하여 설명하면, 양측에 각각 형성되어 한 쌍으로 이루어지며, 상측으로 개구된 형태로 이루어져 후술되는 보판(400)이 침목(300) 상단에 지지되면, 상기 보판연결홈(320)과 보판(400)에 형성된 보판통공(420)은 함께 침목연결볼트(321)에 의해 체결되도록 한다.

이러한 보판연결홈(320)은 상기 침목연결볼트(321)이 나사산 결합에 의해 체결되도록 구성될 수 있으며, 후술되는 보판(400)의 보판통공(420)과 대응되는 위치에 형성되어 침목연결볼트(321)에 의해 침목(300)과 보판(400)이 결합되도록 한다.

여기에서, 침목연결볼트(321)는 보판(400)을 보행하는 작업자와의 간섭을 최소화할 수 있도록 보판(400) 상측으로 노출되는 겉면이 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 설계조건에 따라서는, 황색, 형광색 등 육안으로 식별이 용이하도록 일부분이 도색되어 구성될 수 있다.

커넥터연결홈(330)은 도 5를 참조하여 설명하면, 양측에 각각 형성되되, 침목(300)의 정면측과 배면측 각각이 개구된 형태로 이루어져 후술되는 커넥터(500)가 커넥터연결홈(330) 각각에 결합되도록 한다.

즉 커넥터연결홈(330)은 하나의 침목(300)에 4개 형성되는 것이 바람직하며, 이에, 침목(300)과 거더(100)를 연결하기 위한 커넥터(500)가 침목(300)의 정면측과 배면측에 밀착되어 거더(100)에 결합됨으로써, 거더(100)에 침목(300)이 견고하게 결합되도록 할 수 있다.

설계조건에 따라, 침목(300)은 상단에 상측으로 개구된 형태의 레일연결홈(360)이 구비될 수 있다.

이러한 레일연결홈(360)은 침목(300)의 상측에 지지되는 레일(200)을 결속시키기 위한 레일체결부(700)가 결합되는 것으로, 매립전을 사용하는 레일체결부(700)가 용이하게 설치될 수 있도록 침목(300) 제작과정에서 함께 형성될 수 있다.

이때, 레일연결홈(360)은 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 침목(300)의 상단에 지지되는 한 쌍의 레일(200) 각각을 결속시킬 수 있도록, 하나의 레일(200) 양측에 레일연결홈(360)이 각각 형성될 수 있으며, 이에, 레일(200)의 양측을 레일체결부(700)를 이용하여 결속시킴으로써, 침목(300)에 지지되는 레일(200)이 견고하게 지지되도록 할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 삽입홈에 거더의 일부분이 삽입된 예를 나타낸 정면측 단면도이다.

설계조건에 따라, 침목(300)은 도 8을 참조하여 설명하면, 하측에 구비되는 한 쌍의 거더(100) 상측에 지지되되, 상기 거더(100)와 접촉되는 부분은 상측으로 파여진 형태의 삽입홈(340)이 형성될 수 있다.

이러한 삽입홈(340)은 'I' 형태로 이루어진 거더(100)의 상측 일부분이 상기 삽입홈(340)으로 끼워지도록 하되, 상기 삽입홈(340)의 바닥면에 패드(341)가 구비됨으로써, 삽입홈(340)으로 끼워진 거더(100)의 상단면과 침목(300)의 삽입홈(340) 바닥면 사이에 패드(341)가 구비되도록 한다.

이때, 패드(341)는 삽입홈(340)의 바닥면에 접착되어 고정된 형태로 구비될 수 있다.

여기에서, 패드(341)는 거더(100)와 침목(300) 간 마찰응력을 감소시키기 위한 것으로, PVC, PE, 고무, 테프론 또는 PUT(폴리우레탄) 등 탄성을 띄는 재질로 이루어질 수 있다.

나아가, 다양한 높이로 이루어진 패드(341)가 거더(100)와 침목(300) 사이에 적용됨에 따라, 상기 거더(100)와 침목(300) 사이의 높이조절을 용이하게 할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 삽입홈의 다른 실시예를 나타낸 측면측 단면도이다.

설계조건에 따라, 삽입홈(340)은 도 9를 참조하여 설명하면, 상기 삽입홈(340)이 형성되는 공간의 상측면에 상측으로 파여진 형태로 이루어진 유동방지홈(342)이 형성될 수 있다.

이러한 유동방지홈(342)은 패드(341)의 일부분이 삽입되는 공간을 제공한다.

이때, 상기 유동방지홈(342)의 세로축 높이는 상지 패드(341)의 세로축 높이보다 작게 이루어지며, 유동방지홈(342)의 세로축 단면의 외주연 길이는 패드(341)의 세로축 단면의 외주연 길이와 같거나 또는 크게 이루어질 수 있다.

이에, 도 9에 도시된 바와 같이, 패드(341)의 상측 일부분은 유동방지홈(342)에 삽입되어 전,후,좌,후측 거동이 제한되고, 하측은 유동방지홈(342) 외측, 즉 삽입홈(340)이 형성되는 공간으로 노출되어 상기 삽입홈(340)으로 삽입되는 거더(100)의 상단 부분에 접촉되도록 한다.

도 10은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 삽입홈의 또 다른 실시예를 나타낸 측면측 단면도이다.

설계조건에 따라, 삽입홈(340)은 도 10을 참조하여 설명하면, 패드(341)의 하측에 구비되는 심패드(shim pad, 341a)가 더 구비될 수 있다.

이러한 심패드(341a)는 도 10에 도시된 바와 같이, 패드(341)의 하측면에 면접촉되도록 판 형태로 이루어지되, 정면측과 배면측 끝단은 상측으로 꺾여져 돌출되어 형성됨으로써, 그 단면은 상측이 개구된 '∪' 형태로 이루어질 수 있다.

즉 심패드(341a)는 패드(341)의 정면과 배면 및 하측을 감싸도록 형성된다.

이와 같은 형태로 이루어진 일정한 두께를 갖는 심패드(341a)는 패드(341)의 하측면에 면접촉되도록 구비됨에 따라, 상기 패드(341)의 하단면과 거더(100)의 상단면 사이에 위치하여 패드(341)와 거더(100) 사이의 높이를 조절하는 기능을 수행한다.

예를 들어, 작업 현장에서 거더(100)로부터 패드(341)의 높이를 약 2mm 상승시켜야 하는 경우, 2mm 두께를 갖는 심패드(341a)를 상기 패드(341)에 결속함으로써, 높이를 조절할 수 있도록 한다.

이때, 심패드(341a)는 패드(341)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 침목에 중공부가 형성된 예를 나타낸 정면측 단면도이다.

한편, 침목(300)은 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 한 쌍의 거더(100) 상측에 지지되되, 침목(300)의 양 끝단은 한 쌍의 레일(200) 외측으로 노출되도록 지지된다.

이때, 레일(200) 외측으로 노출되는 침목(300)의 양 끝단 각각은 도 11에 도시된 바와 같이, 내부가 비어있는 중공부(350)가 형성될 수 있다.

이러한 중공부(350)는 침목(300)이 기존의 목침목(木枕木)과 동등한 자중 또는 목침목(木枕木) 보다 낮은 하중을 갖도록 하기 위해 형성되는 것으로, 궤도구조에 구조적 영향이 적도록 레일(200) 외측으로 노출되는 부분에만 형성될 수 있다.

즉 중공부(350)는 침목(300)에서 구조적 영향이 적은 부위의 일부분이 제거되어 형성되는 것으로, 침목(300)의 자중을 감소시키는 동시에 자재 비용을 감소시켜 비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.

설계조건에 따라, 침목(300)은 첨부된 도면에 도시되지 않았으나, 내구성 향상을 위하여 내측에 별도의 철근, 강봉 또는 강선 등이 배근될 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 보판을 나타낸 사시도이며, 도 13은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 보판을 나타낸 측면도이고, 도 14는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 한 쌍의 보판이 서로 연결된 예를 나타낸 측면측 단면도이다.

보판(400)은 침목(300)의 상단 중간 부분에 결합되는 것으로, 견착돌기(410), 보판통공(420), 제1연장부(430) 및 제2연장부(440)를 포함하여 구성된다.

이러한 보판(400)은 작업자가 무도상 교량에서 보행할 수 있는 공간을 제공하는 것으로, 양측에 위치하는 레일(200)을 결속하기 위한 레일체결부(700)에 인접하도록 좌,우측 폭을 최대로 구성하여 작업 공간을 확장시킬 수 있도록 한다.

견착돌기(410)는 보판(400)의 하측으로 돌출되어 형성되는 것으로, 서로 이격되도록 한 쌍으로 구비되어, 침목(300)의 상단 정면측과 배면측 각각에 형성된 견착홈(310)에 끼워진다.

이러한 한 쌍의 견착돌기(410)는 보판(400)의 길이방향(레일이 설치되는 장축 방향)으로 다수 개 구비되는 것이 바람직하며, 이에, 하나의 보판(400)에 다수 개의 침목(300)이 결합되도록 할 수 있다.

예를 들어, 하나의 보판(400) 하측에 견착돌기(410)가 열 쌍 형성되는 경우, 하나의 보판(400)에 10개의 침목(300)이 결합되도록 할 수 있다.

설계조건에 따라, 도 13을 참조하여 설명하면, 한 쌍의 견착돌기(410)와 다른 한 쌍의 견착돌기(410) 사이를 연결하는 리브(411)가 더 구비될 수 있다.

이러한 리브(411)는 보판(400)의 장축 길이방향 중심축을 기준으로 양측으로 대칭되어 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 보판(400)의 하측으로 돌출된 형태로 이루어지되, 하나의 견착돌기(410) 정면측과 다른 하나의 견착돌기(410) 배면측에 밀착되어 지지하는 기능을 수행한다.

이에, 한 쌍의 견착돌기(410)는 상기 리브(411)에 의해 외측으로 벌어지는 성질을 감소시켜 침목(300)과의 견고한 결합이 유지되도록 한다.

이때, 리브(411)는 한 쌍의 견착돌기(410)와 다른 한 쌍의 견착돌기(410) 사이에 한 쌍으로 구비된 예를 명시하였으나, 설계조건에 따라서는, 교량의 구조적 형태 또는 규모 등을 고려하여 하나 이상 형성될 수 있다.

나아가, 리브(411)는 현장에서 직접 보판(400)에 결합이 가능하도록 접착 또는 용접에 의해 결합이 이루어지도록 구성될 수 있다.

보판통공(420)은 침목(300)에 보판(400)이 침목연결볼트(321)에 의해 결합되도록 하는 것으로, 보판(400)의 양측에 각각 형성되어 한 쌍으로 이루어진다.

이때, 보판통공(420)은 도 12에 도시된 바와 같이, 하나의 보판(400)에 다수 개의 침목(300)이 결합될 수 있도록 보판(400)의 장축 길이방향으로 다수 의 쌍을 이루도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 하나의 보판(400)에 10개의 침목(300)이 결합되는 경우, 보판통공(420)은 보판(400)의 양측에 각각 형성되어 장축 길이방향으로 총 20개 형성될 수 있으며, 하나의 침목(300)에 2개의 보판통공(420)과 결합되도록 이루어질 수 있다.

제1연장부(430)는 보판(400)의 정면측 끝단에 상단 일부분이 돌출된 형태로 이루어지며, 하측으로 돌출된 형태의 안착돌기(431)가 구비된다.

이러한 제1연장부(430)는 후술되는 제2연장부(440)와 겹쳐지도록 구비된다.

제2연장부(440)는 보판(400)의 배면측 끝단에 하단 일부분이 돌출된 형태로 이루어지며, 상,하측으로 관통된 긴타원형 형태의 안착홈(441)이 형성된다.

이러한 제2연장부(440)는 제1연장부(430)와 겹쳐지도록 구비된다.

이와 같이, 한 쌍의 보판(400)이 신축이음으로 설치될 수 있도록 하는 구성을 도 14를 참조하여 설명하면, 하나의 보판(400)에 형성된 제1연장부(430)는 다른 하나의 보판(400)에 형성된 제2연장부(440)의 상측에 위치하되, 상기 제1연장부(430)에 형성된 안착돌기(431)는 제2연장부(440)에 형성된 안착홈(441)으로 끼워진다.

이때, 안착홈(441)은 보판(400)의 장축 길이방향과 대응되도록 정면측과 배면측으로 길게 형성된 긴타원형 형태로 이루어지기 때문에, 한 쌍의 보판(400)은 서로 신축이 가능하여 거더(100) 및 레일(200)의 신축에 유연하게 대처할 수 있다.

도 15는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 커넥터가 설치된 예를 나타낸 부분 사시도이며, 도 16은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 커넥터가 설치된 예를 나타낸 측면측 단면도이고, 도 17은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 커넥터가 설치된 예를 나타낸 정면도이며, 도 18은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 커넥터를 나타낸 사시도이며, 도 19는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 커넥터의 분해 사시도이다.

커넥터(500)는 침목(300)과 거더(100)를 연결하는 기능을 수행하는 것으로, 로드(510), 몸체(520) 및 거더연결부(530)를 포함하여 구성된다.

이러한 커넥터(500)는 침목(300)에 결합되는 로드(510), 상기 로드(510)에 상,하측 방향으로 슬라이드 이동되는 몸체(520) 및 상기 몸체(520)의 양측에 구비되되, 상기 몸체(520)로부터 좌,우측으로 슬라이드 이동되며, 거더(100)의 상에 결합되는 거더연결부(530)를 포함하는 구성에 의해 침목(300)의 다양한 규격 또는 거더(100)의 다양한 규격에 대응하여 설치가 가능한 것을 특징으로 한다.

즉 커넥터(500)는 침목(300)의 크기 변화 또는 거더(100)의 크기 변화에 따른 대응이 가능하여 궤도구조의 다양한 규격에도 설치가 가능할 뿐만 아니라, 상기 커넥터(500)와 거더(100) 사이의 유간을 확보하여 거더(100)의 신축이 자유롭도록 할 수 있다.

로드(510)는 침목(300)의 정면측과 배면측 각각에 형성된 커넥터연결홈(330)에 결합되는 것으로, 상,하측으로 긴 형태로 이루어지며, 커넥터연결통공(511), 높이조절너트(512), 돌출부재(513) 및 탄성부재(514)를 포함하여 구성된다.

커넥터연결통공(511)은 로드(510)의 상측에 관통된 형태로 이루어지는 것으로, 침목(300)의 정면측과 배면측 각각에 형성된 커넥터연결홈(330)과 볼트(511a)에 의해 체결된다.

이때, 도 16을 참조하여 설명하면, 볼트(511a)의 외측, 즉 커넥터연결통공(511) 외측에 볼트(511a)에 체결되는 너트(511b)가 구비될 수 있으며, 이러한 볼트(511a) 및 너트(511b)는 풀림방지용으로 이루어질 수 있다.

또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 커넥터연결홈(330)과 커넥터연결통공(511) 사이에 구비되는 볼트(511a)가 끼워지도록 와셔(511c)가 구비될 수 있다.

여기에서, 와셔(511c)는 탄성이 큰 스프링와셔 형태로 이루어지거나 또는 댐핑이 큰 고무와셔로 이루어지거나 또는 혀붙이와셔나 톱니붙이와셔로 이루어질 수 있다.

높이조절너트(512)는 로드(510)의 외주면에 형성된 나사산(521a)에 체결되며, 후술되는 몸체(520)의 상단에 구비된다.

이러한 높이조절너트(512)를 회전시키는 과정을 통해 하측에 밀착된 몸체(520)가 상기 로드(510)로부터 상,하측으로 슬라이드 이동되도록 한다.

돌출부재(513)는 로드(510)의 하단에 외측으로 돌출되어 단턱(513a)이 형성되도록 한다.

이러한 돌출부재(513)는 후술되는 탄성부재(514)가 단턱(513a)에 지지되어 로드(510)로부터 이탈되지 않도록 하는 기능을 수행한다.

탄성부재(514)는 로드(510)에 끼워지도록 스프링 형태로 이루어지되, 몸체(520)와 단턱(513a) 사이에 구비되어 탄성지지하는 기능을 수행한다.

즉 탄성부재(514)는 단턱(513a)에 지지되어 상측에 구비된 몸체(520)를 상측으로 탄성지지하도록 구비된다.

이러한 구성에 따라, 로드(510)는 침목(300)의 정면측과 배면측 각각에 결합되며, 도 17을 참조하여 설명하면, 탄성부재(514)의 탄성에 의해 몸체(520)는 상기 높이조절너트(512)의 하측면에 밀착되되, 나사산(521a)에 체결된 높이조절너트(512)를 회전시키면, 로드(510)를 따라 상,하측으로 슬라이드 이동되는 높이조절너트(512)와 함께 몸체(520)가 상,하측으로 슬라이드 이동되도록 한다.

이에, 몸체(520)에 결합되며, 거더(100)와 연결되는 거더연결부(530)의 상,하측 높이가 선택적으로 가변되도록 함으로써, 거더(100)와 침목(300) 사이의 간격을 용이하게 조절할 수 있다.

몸체(520)는 로드(510)에 상,하측으로 슬라이드 이동되도록 구비되는 것으로, 관통홀(521) 및 간격조절돌기(522)를 포함하여 구성된다.

관통홀(521)은 로드(510)가 관통되도록 상,하측이 관통된 형태로 이루어진다.

간격조절돌기(522)는 몸체(520)의 양측에 각각 돌출된 형태로 이루어지며, 돌출되는 방향으로 다수 개의 통공(522a)이 형성된다.

이러한 통공(522a)은 후술되는 거더연결부(530)가 간격조절돌기(522)에 결합되는 과정에서 간격조절핀(531b)이 끼워져 몸체(520)와 거더연결부(530)가 상호간에 견고하게 결합되도록 한다.

거더연결부(530)는 몸체(520)의 양측에 각각 구비되어 침목(300) 하측에 구비되는 거더(100)와 연결되는 것으로, 간격조절홈(531), 거더삽입홈(532) 및 이탈방지돌기(533)를 포함하여 구성된다.

이때, 거더연결부(530)는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 몸체(520)의 양측에 각각 구비되어 한 쌍으로 이루어지되, 동일한 구조가 서로 대칭되는 형태로 결합된다.

간격조절홈(531)은 간격조절돌기(522)가 끼워지도록 내측으로 파여진 형태로 이루어지며, 측면이 관통된 핀연결공(531a) 및 상기 통공(522a)과 핀연결공(531a)에 끼워지는 간격조절핀(531b)을 포함하여 구성된다.

이러한 간격조절홈(531)은 몸체(520)의 간격조절돌기(522)가 끼워지되, 상기 간격조절돌기(522)에 형성된 다수 개의 통공(522a) 중 선택된 하나의 통공(522a)과 간격조절홈(531)에 형성된 핀연결공(531a)에 간격조절핀(531b)을 삽입함으로써, 몸체(520)로부터 거더연결부(530)가 좌,우측으로 슬라이드 이동된 상태에서의 고정이 가능하도록 한다.

즉 몸체(520)로부터 거더연결부(530)의 좌,우측 슬라이드 이동이 가능하기 때문에 'I' 형태의 거더(100) 상측을 파지하도록 구성되는 한 쌍의 거더연결부(530) 사이의 간격을 선택적으로 조절할 수 있어, 거더(100)의 다양한 규격에도 설치가 가능한 이점이 있다.

이때, 간격조절핀(531b)은 통공(522a)과 핀연결공(531a)에 끼워지되, 끼워진 후 작업자가 의도적으로 분리시키지 않는 경우, 탈락되지 않도록 억지끼움에 의해 결합되거나 또는, 통공(522a)과 핀연결공(531a)의 내주면에 나사산이 형성되고, 이에 대응되는 나사산이 간격조절핀(531b)에 형성되어 체결됨에 따라 결합되도록 이루어질 수 있다.

거더삽입홈(532)은 중간 부분이 내측으로 함몰된 형태로 이루어져 'I' 형태의 거더(100) 상측 일부분이 삽입되도록 하는 기능을 수행한다.

이탈방지돌기(533)는 하단에 한 쌍의 거더연결부(530)가 서로 마주보는 측으로 돌출되어 거더(100)의 상측 일부분을 감싸는 형태로 구비된다.

이러한 구성에 따라, 거더삽입홈(532)과 이탈방지돌기(533)는 도 17에 도시된 바와 같이, 'I' 형태의 거더(100) 상측 일부분을 파지하게 됨으로써, 커넥터(500)에 의해 거더(100)로부터 침목(300)이 이탈되는 것을 방지하는 동시에, 침목(300)이 거더(100)의 상측에 안정되게 지지될 수 있도록 한다.

도 20은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 가드레일이 구비된 예를 나타낸 부분 사시도이며, 도 21은 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템에서 가드레일이 설치된 예를 나타낸 정면측 단면도이다.

설계조건에 따라, 보판(400)의 상단 양측 각각에는 'L' 형태의 가드레일(600)이 구비될 수 있다.

이러한 가드레일(600)은 도 20 및 도 21을 참조하여 설명하면, 'L' 단면 형태로 이루어지되, 보판(400)의 장축 길이방향을 따라 상측으로 돌출된 부분이 외측에 위치하도록 설치된다.

이에, 레일(200)로부터 열차가 탈선할 경우, 탈선 열차를 본선 쪽으로 유도하여 교량 아래로 떨어지는 사고를 방지하고, 사고 피해를 최대한 억제하기 위한 기능을 수행한다.

이때, 가드레일(600)은 바닥면에 상,하측으로 관통된 가드레일통공(610)이 형성되며, 도 20에 도시된 바와 같이, 침목연결볼트(321)는 보판연결홈(320)과 보판통공(420) 및 가드레일통공(610)에 체결되도록 함으로써, 거더(100)에 보판(400)과 가드레일(600)이 침목연결볼트(321)에 의해 견고하게 결합될 수 있도록 한다.

바람직하게는, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 가드레일(600)과 침목연결볼트(321) 사이에 별도의 와셔가 함께 체결되도록 구성될 수 있다.

이러한 구성에 따라, 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템은 종래에 설치된 목침목(木枕木)의 재료적 특성상 부패, 훼손 및 화재의 위험성에 취약한 문제점을 해소하기 위하여 목재가 아닌 형상제작이 자유로운 플라스틱 등과 같은 재질의 침목(300)으로 구성함으로써, 충격에 강하고, 수분에 썩거나 변형되지 않으며, 온도 변화에 의한 수축 및 팽창도 최소화할 수 있다.

또한, 무도상 교량에 설치되어 작업자의 보행을 위한 보판(400)의 넓이(좌,우 폭)를 최대로 확장시켜 충분한 작업공간을 확보함으로써, 작업자의 안전한 보도를 제공하고, 유지보수에 따른 편의성을 제공할 수 있다.

또한, 하나의 보판(400)에 다수 개의 침목(300)이 결합되도록 블록화하고, 하나의 블록에 구비된 보판(400)과 다른 하나의 블록에 구비된 보판(400)이 서로 신축하게 연결되도록 함으로써, 거더(100) 및 레일(200) 신축을 자유롭게 하는 이점이 있다.

또한, 거더(100)와 침목(300)을 연결하기 위한 커넥터(500)에 의해 상기 커넥터(500)와 거더(100) 상부간 유간을 확보하여 거더(100)의 신축이 자유롭도록 하되, 침목(300)과 거더(100)가 접촉되는 부분에 패드(341)를 적용하여, 금속 마찰면적을 최소화함으로써, 진동 및 소음을 저감시킬 수 있고, 급속 교체 및 장대레일화가 가능한 이점이 있다.

또한, 커넥터(500)가 상,하측 길이 변화 및 좌,우측 폭 변화가 가능함으로써, 침목(300)의 다양한 규격 또는 거더(100)의 다양한 규격에 대응하여 설치가 가능한 이점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템의 급속시공 방법에 대해 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 21에서 이미 서술한 내용 중에서 중복되는 부분은 서술하지 않았음을 밝혀둔다.

도 22는 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템의 급속시공 방법의 흐름도이다.

본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템의 급속시공 방법은 하나의 보판(400)에 다수 개의 침목(300)이 결합되는 블록화가 가능함으로써, 목침목 궤도구조의 급속 교체 및 장대레일화가 가능하도록 하는 것으로, (a) 기존의 궤도구조를 철거하거나 또는 신설되는 궤도구조 시공을 위한 거더(100)를 설치하는 준비단계; (b) 상기 거더 상측에 다수 개의 침목과 하나의 보판 및 다수 개의 침목에 레일체결부로 결합된 임시레일을 설치하는 단계; (c) 상기 침목(300)의 정면측과 배면측 각각에 형성된 한 쌍의 커넥터연결홈(330)에 커넥터(500)를 결합하고, 상기 커넥터(500)를 이용하여 거더(100)에 침목(300)을 연결하는 단계; 및 (d) 상기 침목(300)의 상측에 지지된 임시레일을 제거하고, 장대레일화를 위한 레일(200)을 레일체결부(700)를 이용하여 결합하는 단계;를 포함하여 구성된다.

(a) 기존의 궤도구조를 철거하거나 또는 신설되는 궤도구조 시공을 위한 거더(100)를 설치하는 준비단계

기존의 궤도구조를 철거하거나 또는 신설되는 궤도구조 시공을 위한 거더(100)를 설치하는 준비단계는 일 예로, 기존의 궤도구조를 철거하고 교체를 해야 하는 경우, 먼저, 기존에 설치된 침목, 보판, 가드레일, L형강, 후크볼트, 침목 및 레일체결장치로 이루어진 궤도구조를 제거하는 단계이다.

이때, 레일의 제거가 필요한 경우, 일부분을 절단하여 궤도구조와 함께 제거한다.

다른 예로, 신설되는 궤도구조를 시공하는 경우, 무도상 교량의 거더(100)를 설치한다.

즉 (a) 단계는 기존의 궤도구조를 철거하거나 또는 신설되는 무도상 교량의 거더(100)를 설치함으로써, 신설되는 궤도구조가 설치될 수 있는 공간을 마련하는 단계이다.

(b) 거더(100) 상측에 다수 개의 침목(300)과 하나의 보판(400) 및 다수 개의 침목(300)에 레일체결부(700)로 결합된 임시레일을 설치하는 단계

거더(100) 상측에 다수 개의 침목(300)과 하나의 보판(400) 및 다수 개의 침목(300)에 레일체결부(700)로 결합된 임시레일을 설치하는 단계는 하나의 보판(400)에 다수 개의 침목(300)과 임시레일이 결합된 블록 다수 개를 교량의 장축 길이방향으로 안착시키는 단계이다.

여기에서, 블록은 레일(200), 다수 개의 침목(300), 보판(400), 레일체결부(700) 및 임시레일로 이루어지는 궤도구조를 사전에 결합하여 블록화한 것을 의미한다.

예를 들어, 하나의 보판(400)에 10개의 침목(300)을 결합하여 블록화한 후, 상기 (a) 단계에서 궤도구조 설치를 위해 마련된 공간에 상기 블록을 안착시킨다.

이때, 임시레일 또한 보판(400)의 장축 길이에 대응하여 임시적으로 설치를 한 후, 다수 개의 블록이 교량의 장축 길이방향으로 설치가 완료되면, 임시레일을 서로 연결한다. 즉 블록화된 궤도구조에 절단된 임시레일을 결합함으로써, 하나의 보판(400)과 다른 하나의 보판(400)이 연결되는 과정에서 임시레일 들을 서로 연결하여 일체화 시킬 수 있다.

(c) 침목(300)의 정면측과 배면측 각각에 형성된 한 쌍의 커넥터연결홈(330)에 커넥터(500)를 결합하고, 상기 커넥터(500)를 이용하여 거더(100)에 침목(300)을 연결하는 단계

침목(300)의 정면측과 배면측 각각에 형성된 한 쌍의 커넥터연결홈(330)에 커넥터(500)를 결합하고, 상기 커넥터(500)를 이용하여 거더(100)에 침목(300)을 연결하는 단계는 하나의 침목(300) 정면측과 배면측 각각에 한 쌍의 커넥터(500)를 결합한 후, 상기 커넥터(500)를 이용하여 거더(100)에 침목(300)이 결합되도록 한다.

보다 상세하게는, 상기 (b) 단계에서 침목(300)이 거더(100)의 상측에 안착되면, 로드(510)와 몸체(520)가 결합된 커넥터(500)를 침목(300)의 커넥터연결홈(330)을 통해 결합하고, 한 쌍의 거더연결부(530)를 몸체(520)의 좌,우측에 결합하는 과정에서 거더연결부(530)의 거더삽입홈(532)과 이탈방지돌기(533)에 의해 'I' 형태로 이루어지는 거더(100)의 상측 일부분을 파지할 수 있도록 함으로써, 거더(100)로부터 침목(300)이 견고하게 결합되도록 한다.

이때, 몸체(520)에 로드(510)에 체결된 높이조절너트(512)를 회전시켜 몸체(520)를 로드(510) 하측으로 슬라이드 이동시키면, 탄성부재(514)의 상측에 탄성지지되는 몸체(520)와 거더연결부(530)는 거더(100)의 상측 일부분이 파지한 채 거더(100)와 침목(300)간 유간을 확보할 수 있도록 하여 거더(100)의 신축이 자유롭도록 할 수 있다.

나아가, 거더(100)와 침목(300)이 접촉되는 사이에는 패드(341)가 구비됨으로써, 신축에 대응하여 유연한 대처가 가능하도록 하고, 금속과 금속이 접촉되는 마찰면을 최소화하여 소음을 저감시킬 수 있는 이점이 있다.

(d) 침목(300)의 상측에 지지된 임시레일을 제거하고, 장대레일화를 위한 레일(200)을 레일체결부(700)를 이용하여 결합하는 단계

침목의 상측에 지지된 임시레일을 제거하고, 장대레일화를 위한 레일(200)을 레일체결부(700)를 이용하여 결합하는 단계는 상기 (c) 단계에서 다수 개의 침목(300)과 하나의 보판(400) 및 한 쌍의 임시레일이 결합되어 구성된 다수 개의 블록이 거더(100)의 상측에 시공이 완료되면, 임시레일을 제거하고, 장대레일화를 위한 레일(200)을 레일체결부(700)를 이용하여 결합하는 단계이다.

이러한 (d) 단계는 침목(300)의 레일연결홈(360)에 결합된 레일체결부(700)를 이용하여 'I' 형태의 레일(200) 하측을 결속시키는 기능을 수행한다.

이러한 시공 방법을 이용하여 장대레일화를 위한 시공 과정을 살펴보면, 예를 들어, 약 200m 의 장대레일화를 위한 레일(200)을 시공하고자 하는 경우, 8~10개의 침목(300)과 하나의 보판(400) 및 약 5m의 임시레일로 구성된 블록을 200m에 걸쳐 순차적으로 시공한 후, 40개의 블록 시공이 완료되면, 임시레일을 모두 제거한 후, 200m로 이루어진 레일(200)을 레일체결부(700)를 이용하여 결합함으로써, 장대레일화가 가능하도록 한다.

이러한 구성에 따라, 본 발명에 따른 무도상 철도교량 궤도시스템의 급속시공 방법은 종래에 설치된 기존의 궤도구조(레일 (2ea), 보판 (1ea), 가드레일 (2ea), L형강 (2ea), 후크 볼트 (침목 1정당 2ea), 침목, 레일체결장치)에 비해 블록화된 궤도구조(레일 (2ea), 보판 (1ea), 침목, 커넥터 (목침 1정당 4ea), 목레일체결부)의 설치로 구성을 간소화하여 많은 부속설비를 필요로 하는 기존의 궤도구조 시공으로 인한 비용 및 시간을 절감시킬 수 있고, 보판(400)의 넓이(좌,우 폭)를 최대로 시공할 수 있어, 작업자의 안전한 통행로 확보가 가능하며, 블록화가 가능함으로써, 급속 시공 및 장대레일화가 가능하다.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.

100 : 거더 200 : 레일
300 : 침목 310 : 견착홈
311 : 보판삽입홈 320 : 보판연결홈
321 : 침목연결볼트 330 : 커넥터연결홈
340 : 삽입홈 341 : 패드
341a : 심패드 342 : 유동방지홈
350 : 중공부 360 : 레일연결홈
400 : 보판 410 : 견착돌기
411 : 리브 420 : 보판통공
430 : 제1연장부 431 : 안착돌기
440 : 제2연장부 441 : 안착홈
500 : 커넥터 510 : 로드
511 : 커넥터연결통공 511a : 볼트
511b : 너트 511c : 와셔
512 : 높이조절너트 512a : 나사산
513 : 돌출부재 513a : 단턱
514 : 탄성부재 520 : 몸체
521 : 관통홀 522 : 간격조절돌기
522a : 통공 530 : 거더연결부
531 : 간격조절홈 531a : 핀연결공
531b : 간격조절핀 532 : 거더삽입홈
533 : 이탈방지돌기
600 : 가드레일 610 : 가드레일통공
700 : 레일체결부

Claims (12)

1. 거더(100)의 상측에 결합되며, 레일(200)을 지지하기 위한 침목(300);
   상기 침목(300)의 상단 중간 부분에 결합되는 보판(400);
   상기 침목(300)과 거더(100)를 연결하는 커넥터(500);를 포함하여 구성되되,
   상기 침목(300)은 PC 침목, RC 침목, 우레탄 침목, 플라스틱 침목, 고무 침목 중 선택된 하나 이상으로 이루어지며, 상기 보판(400)에 다수 개의 침목(300)이 연결되어 블록화가 가능함으로써, 급속시공 및 장대레일화가 가능한 것을 특징으로 하며,
   상기 침목(300)은
   상단 정면측과 배면측 각각에 내측으로 함몰된 형태의 견착홈(310);
   양측에 각각 형성되어 한 쌍으로 이루어지며, 상측으로 개구되어 침목(300) 상단에 구비되는 보판(400)의 보판통공(420)과 함께 침목연결볼트(321)에 의해 체결되는 보판연결홈(320); 및
   양측에 각각 형성되되, 정면측과 배면측 각각이 개구된 형태로 이루어져 상기 커넥터(500)가 침목(300)의 양측 각각에 정면과 배면에 결합되도록 하는 커넥터연결홈(330);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무도상 철도교량 궤도시스템.
   
2. 삭제
3. 청구항 1 에 있어서,
   상기 견착홈(310)은
   상기 침목(300)의 상단이 하측으로 함몰된 형태로 이루어진 보판삽입홈(311);을 포함하여 구성되되,
   한 쌍의 견착홈(310)은 상기 보판삽입홈(311)의 정면측과 배면측에 각각 하측으로 연장되어 함몰된 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무도상 철도교량 궤도시스템.
   
4. 거더(100)의 상측에 결합되며, 레일(200)을 지지하기 위한 침목(300);
   상기 침목(300)의 상단 중간 부분에 결합되는 보판(400);
   상기 침목(300)과 거더(100)를 연결하는 커넥터(500);를 포함하여 구성되되,
   상기 침목(300)은 PC 침목, RC 침목, 우레탄 침목, 플라스틱 침목, 고무 침목 중 선택된 하나 이상으로 이루어지며, 상기 보판(400)에 다수 개의 침목(300)이 연결되어 블록화가 가능함으로써, 급속시공 및 장대레일화가 가능한 것을 특징으로 하며,
   상기 침목(300)은
   하측에 구비되는 한 쌍의 거더(100) 상측에 지지되되,
   상기 거더(100)와 접촉되는 부분은 상측으로 파여진 형태의 삽입홈(340)이 형성되고,
   상기 삽입홈(340)에 패드(341)가 끼워짐으로써, 상기 거더(100)와 침목(300) 사이에 패드(341)가 구비되는 것을 특징으로 하며,
   상기 삽입홈(340)은
   상기 패드(341)의 하측에 구비되며, 패드(341)의 정면과 배면 및 하측면을 감싸는 형태의 심패드(341a);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무도상 철도교량 궤도시스템.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 삽입홈(340)은
   상기 삽입홈(340)이 형성되는 공간의 상측면에 상측으로 파여진 형태로 이루어진 유동방지홈(342);을 포함하여 구성되되,
   상기 유동방지홈(342)의 세로축 높이는 상지 패드(341)의 세로축 높이보다 작게 이루어지며, 유동방지홈(342)의 세로축 단면의 외주연 길이는 패드(341)의 세로축 단면의 외주연 길이와 같거나 또는 큰 것을 특징으로 하는 무도상 철도교량 궤도시스템.
   
6. 삭제
7. 청구항 1 또는 4에 있어서,
   상기 침목(300)은
   양 끝단이 한 쌍의 레일(200) 외측으로 노출되도록 서로 이격된 한 쌍의 레일(200)을 하측에서 지지하되, 레일(200) 외측으로 노출된 침목(300)의 양 끝단 각각에 내부가 비어있는 중공부(350);가 형성되는 것을 특징으로 하는 무도상 철도교량 궤도시스템.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 보판(400)은
   하측면에 돌출된 형태로 이루어지며, 한 쌍으로 구비되어 상기 견착홈(310)에 끼워지는 견착돌기(410);
   상기 보판연결홈(320)에 대응되도록 다수 개 형성되어 침목연결볼트(321)가 체결되는 보판통공(420);
   정면측 끝단에 상단 일부분이 돌출된 형태로 이루어지며, 하측으로 돌출된 형태의 안착돌기(431)가 구비된 제1연장부(430); 및
   배면측 끝단에 하단 일부분이 돌출된 형태로 이루어지며, 상,하측으로 관통된 긴타원형 형태의 안착홈(441)이 형성된 제2연장부(440);를 포함하여 구성되되,
   상기 한 쌍의 견착홈(310)은 다수 개 구비되어 하나의 보판(400)에 다수 개의 침목(300)이 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 무도상 철도교량 궤도시스템.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 보판(400)의 상단 양측 각각에 결합되는 'L' 형태의 가드레일(600);을 포함하여 구성되되,
   상기 가드레일(600)은
   바닥면에 상,하측으로 관통된 가드레일통공(610)이 형성되며, 상기 침목연결볼트(321)는 보판연결홈(320)과 보판통공(420) 및 가드레일통공(610)에 체결되는 것을 특징으로 하는 무도상 철도교량 궤도시스템.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 커넥터(500)는
    상기 커넥터연결홈(330)에 결합되는 로드(510);
    상기 로드(510)에 상,하측으로 슬라이드 이동되도록 구비되는 몸체(520); 및
    상기 몸체(520)의 양측에 각각 구비되어 침목(300) 하측에 구비되는 거더(100)와 연결되는 거더연결부(530);를 포함하여 구성되되,
    상기 거더연결부(530)는 몸체(520)로부터 좌,우측 슬라이드 이동이 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 무도상 철도교량 궤도시스템.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 로드(510)는
    상측에 관통된 형태로 이루어져 커넥터연결홈(330)과 볼트(511a)에 의해 체결되는 커넥터연결통공(511);
    상기 로드(510)의 외주면에 형성된 나사산(521a)에 체결되며, 몸체(520)의 상단에 구비되는 높이조절너트(512);
    하단에 외측으로 돌출되어 단턱(513a)이 형성되는 돌출부재(513); 및
    상기 몸체(520)와 단턱(513a) 사이에 구비되어 탄성지지하는 탄성부재(514);를 포함하여 구성되며,
    상기 몸체(520)는
    상기 로드(510)가 관통되도록 상,하측이 관통된 형태의 관통홀(521); 및
    양측 각각에 돌출된 형태로 이루어지며, 돌출되는 방향으로 다수 개의 통공(522a)이 형성된 간격조절돌기(522);를 포함하여 구성되고,
    상기 거더연결부(530)는
    상기 간격조절돌기(522)가 끼워지도록 내측으로 파여진 형태로 이루어지며, 측면이 관통된 핀연결공(531a) 및 상기 통공(522a)과 핀연결공(531a)에 끼워지는 간격조절핀(531b)을 포함하는 간격조절홈(531);
    중간 부분이 내측으로 함몰된 형태로 이루어져 'I' 형태의 거더(100) 상측 일부분이 삽입되도록 하는 거더삽입홈(532); 및
    하단에 한 쌍의 거더연결부(530)가 서로 마주보는 측으로 돌출되어 상기 거더(100)의 상측 일부분을 감싸는 이탈방지돌기(533);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무도상 철도교량 궤도시스템.
    
12. 삭제

Images