KR102244335B1 - 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

자갈도상 궤도의 성능을 향상시키고 유지보수 비용을 절감하기 위한 생력화 궤도에 있어서, 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비를 통해 생력화 궤도의 도상용 충전보강재를 주입하면서 자갈도상과 노반의 다짐작업까지 일괄 수행할 수 있는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재도상용 충전보강재 및 그 시공방법이 제공된다.

Description

작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비 및 그 시공방법{MIXING AND INJECTING BALLAST FILLER EQUIPMENT USING WORKING PLATFORM, AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 도상용 충전보강재 혼합주입 장비에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 작업대차에 탑재된 충전재 혼합기를 이용하여 자갈도상 뿐만 아니라 연약한 노반에 주입되어 보강할 수 있는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 열차 등이 주행하게 되는 궤도(Track)는 노반 위에 도상을 마련하고, 그 도상 위에 침목 및 레일을 배치한 것이 널리 알려져 있다. 여기서, 도상은 레일 및 침목으로부터 전달되는 열차 하중을 넓게 분산시켜 노반에 전달하고, 침목을 소정 위치에 고정하는 역할을 하는 궤도재료로서, 자갈(또는 쇄석)이나 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 분니 또는 잡초의 발생을 방지하는 등의 기능을 가진다.

최근 철도기술에 대한 안전 및 안심에 대한 국민적 요구가 고조되고 있으며, 서비스 향상에 대한 기대가 높아지고 있다. 또한, 세계적인 이슈인 이산화탄소(CO₂)의 감축 대책 등 신기술 개발의 기대가 높아지고 있다.

또한, 경제의 고도성장에 따라 철도선로의 수송력 증강 요구, 보선 업무의 효율성 향상 요구뿐만 아니라 저출산 및 고령화 사회로 인한 기술인력 부족, 3D 기피 및 베이비붐 세대의 은퇴 등으로 인한 숙련 기술자의 부족, 기존선 고속화 및 고밀화 시책에 따른 유지보수 시간 부족 등의 사회적 여건과 더불어 철도 운영기관의 영업수지 적자 등의 요인도 고려한 기존 선로의 무보수화(생력화)를 위한 노력이 필요한 시점이다.

국내의 경우, 최근 신설되고 있는 일부 선로를 제외하고 대부분의 선로가 보조도상이 설치되지 않은 자갈도상 궤도로 구성되어 있어 해마다 궤도 구조의 보수/보강 및 개량에 의한 유지보수 노력이 증대되고 있다.

특히, 자갈도상 궤도는 유지보수를 전제로 하는 궤도 구조로서 양호한 궤도 상태를 유지하기 위해서는 분니, 동상, 침하 등의 궤도 하부구조 연약화에 대한 지속적인 유지보수가 필요한 궤도 구조이다.

이러한 자갈도상 궤도는 부설이나 유지보수가 용이하고 건설비가 저렴하여 현재까지 동서양을 불문하고 궤도 구조의 기본으로 되고 있다. 그러나 자갈도상 구간 노후화 및 연약지반 노반침하 등으로 유지보수 비용이 지속적으로 증가하고 있어 대책 마련이 절실한 실정이다.

이에 대한 대책으로 자갈도상 궤도의 유지보수 노력을 줄일 수 있는 생력화 방안으로 한국철도기술연구원을 중심으로 포장궤도의 개발이 진행되고 있으나, 자갈도상 궤도 전 구간으로의 확대적용 하기에는 높은 공사비와 궤도 안전성을 검증해야 하는 문제점을 내포하고 있으며, 특히 기존 자갈도상의 철거 및 세척 등 공정이 복잡하며, 초속경 무수축 모르타르를 사용함으로써 공사비가 고가인 단점이 있다.

또한, 자갈도상 궤도에는 보수 측면에서 장점, 단점이 있지만 "레일 위치 조정의 자유도가 높다는 장점은 연약지반이 많은 지역에서는 유지 관리상 무시할 수 없으며, 현실적인 문제로서 영업 중인 자갈도상 궤도 등을 포장궤도 등으로 바꾸는 것은 막대한 비용과 시간이 소요된다.

한편, 철도 자갈도상 궤도 구간에서는 분니, 동상, 침하 등 궤도 하부구조 연약화로 인한 궤도 틀림 및 궤도 파괴로 인한 지속적인 유지보수 및 개량이 시행되고 있으나 자갈도상의 치환, 자갈도상 세척 및 자갈도상 보충 등 임시방편적인 유지관리에 의존하고 있다. 이마저도 보선 장비 부족으로 인해 인력 의존적인 유지보수 작업이 이루어지고 있다.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 자갈도상 궤도 하부구조의 연약화 현상을 나타내는 도면이다.

도 1a는 자갈도상 궤도 하부구조의 연약화 현상을 설명하기 위한 측단면도이고, 도 1b는 연약화된 자갈도상 궤도 하부구조를 예시하는 사진이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 국내 철도에서는 자갈도상 궤도의 하부구조를 정확히 평가할 수 있는 장비가 없으며, 궤도 하부구조의 연약화 현상을 근본적으로 치유할 수 있는 개량 또는 보수 및 보강 재료 및 공법이 미흡한 실정이다.

예를 들면, 2종 장비에 의한 도상자갈 세척 및 치환작업 또는 인력에 의한 유지보수만이 시행되고 있다.

따라서 도 1a 및 도 1b에 도시된 자갈도상 궤도 하부구조의 연약화 현상의 근본적인 대책 마련을 위해서는 배수 문제와 노반 개량 등이 필요하다.

한편, 관련 기술로서, 대한민국 특허 제10-1374085호에는 "이동식 배합타설 장비"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 종래의 기술에 따른 이동식 배합타설 장비의 측면도이다.

도 2를 참조하면, 종래의 기술에 따른 이동식 배합타설 장비(10)는,

공사현장에서 원자재를 저장하는 저장빈; 상기 저장빈 하부에 설치되어 원자재의 배출을 통제하는 슬라이드 게이트; 상기 슬라이드 게이트로부터 배출된 원자재를 수평으로 이동시키는 수평 컨베이어; 상기 수평 컨베이어로부터 이동된 원자재를 경사로 이동시키는 경사 컨베이어; 상기 경사 컨베이어로부터 이동된 원자재를 받는 호퍼; 상기 호퍼로부터 전달받은 원자재와 물탱크로부터 전달받은 물을 소정의 비율로 혼합하는 연속믹서; 및 상기 원자재와 물의 혼합물을 외부로 배출하는 모르타르 연속펌프를 포함하되, 상기 저장빈, 슬라이드 게이트 및 수평 컨베이어는 재료저장부(12)를 구성하고, 상기 경사 컨베이어, 호퍼, 연속믹서 및 모르타르 연속펌프는 혼합부(13)를 구성하며, 상기 물탱크 및 발전기는 물공급부(11)를 구성하며, 상기 물공급부(11), 재료저장부(12) 및 혼합부(13)는 각각의 유닛이 일체로 일렬로 배열되므로, 트레일러에 의해 공사현장으로 이동하고 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 종래의 기술에 따른 이동식 배합타설 장비가 적용된 논스톱 시스템은,

도 2에 도시된 바와 같이, 이동식 사일로 장치, 이동식 배합타설 장비(10), 이동식 배합수 온도조절 장치, 패널을 이용한 철도궤도 시공방법을 공사현장에서 하나의 시스템으로 적용한 것이다. 즉, 이동식 사일로 장치, 이동식 배합타설 장비(10) 및 이동식 배합수 온도조절 장치는 트레일러로 현장에 옮겨져 원자재를 공급받으며 원자재의 배합부터 타설까지 공사현장에서 논스톱으로 진행되며, 패널을 이용한 철도궤도 시공방법에 적용시, 상기 이동식 배합타설 장비(10)를 이용하여 충전재를 주입할 수 있다.

종래의 기술에 따른 이동식 배합타설 장비(10)에 따르면, 기존 레미콘 대신에 특수한 현장사정에 따라 공사현장에서 바로 정확한 비율로 배합하여 사용할 수 있는 논스톱 시스템 구축을 전제로 하여, 공사현장에서 시멘트 또는 골재 등의 원자재를 간편히 물과 배합하고 타설 할 수 있고, 트레일러로 용이하게 이동 및 설치할 수 있다.

한편, 다른 선행기술로서, 본 발명의 출원인에 의해 특허출원 되어 등록된 대한민국 공개특허 제2018-112971호에는 "자갈궤도를 개량하기 위한 급속경화궤도용 모르타르 공급장비"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 종래의 기술에 따른 따른 자갈궤도를 개량하기 위한 급속경화궤도용 모르타르 공급장비를 나타내는 사시도이다.

도 3을 참조하면, 종래의 기술에 따른 자갈궤도를 개량하기 위한 급속경화궤도용 모르타르 공급장비는 대차부(20), 물탱크(30), 발전기(40), 제1 및 제2 시멘트 공급부(60, 70) 및 믹싱부(80)를 포함한다.

대차부(20)는 제1 대차(21), 제2 대차(22), 제3 대차(23) 및 제4 대차(24)를 포함하며, 대차부(20)는 종래의 기술에 따른 모르타르 공급장비의 하부에 배치되어 레일(Rail) 상을 주행하도록 형성되고, 전방 또는 후방은 엔진이 배치된 구동열차에 연결되어 레일 상을 따라 주행할 수 있다

물탱크(30)는 제1 대차(21) 상에 배치되고, 물을 제1 및 제2 시멘트 공급부(60, 70) 및 믹싱부(80)에 공급하며, 또한, 발전기(40)는 물탱크(30)의 후방에 배치되어 물 공급, 제1 및 제2 시멘트 공급부(60, 70) 및 믹싱부(80)에서 필요로 하는 동력을 제공한다.

제1 및 제2 시멘트 공급부(60, 70)는 제3 대차(23) 상에 배치되는 믹싱부(80)의 전방 및 후방에 각각 배치되고, 주입되는 모르타르 재료에 진동을 가하고 교반하며, 믹싱부(80)를 향해 모르타르 재료를 이송한다.

구체적으로, 제1 시멘트 공급부(60)는 탱크(61), 파이프라인(62), 맨홀(63), 교반장치, 스크류 컨베이어, 적재량센서, 집진장치, 진동장치 및 지지부를 포함하고, 제2 시멘트 공급부(70)는 탱크(71), 파이프라인(72) 및 맨홀(73)을 포함하며, 제2 시멘트 공급부(70)는 믹싱부(80)를 사이에 두고 제1 시멘트 공급부(60)와 서로 대칭되도록 배치된다.

믹싱부(80)는 제1 및 제2 주입유닛(81, 82)을 포함하며, 상기 믹싱부(80)는 상기 제1 및 제2 시멘트 공급부(60, 70)에서 주입되는 모르타르 재료와 물펌프를 통해 물탱크(30)에서 제1 및 제2 시멘트 공급부(60, 70)로 주입되는 물을 지속적으로 교반하여 하부로 배출하도록 형성되고, 제1 주입유닛(81)은 제3 대차(23) 상에서 물탱크(30)를 향해 배치되며, 제2 주입유닛(82)은 제2 시멘트 공급부(70)를 향해 배치된다.

이에 종래의 기술에 따른 자갈궤도를 개량하기 위한 급속경화궤도용 모르타르 공급장비에 따르면,

철도의 자갈궤도를 콘크리트궤도로 개량하는 급속경화궤도 시공시 레일 상을 신속하게 이동하여 모르타르의 지속적인 교반과 공급을 통해 한정된 시간 내에 자갈궤도에 모르타르를 공급해야 하는 상황에서 작업시간을 단축시키고, 자갈에 공급하는 양을 증가시킴으로써 개량되는 콘크리트궤도의 길이를 증가시킬 수 있다.

또한, 제1 및 제2 시멘트 공급부로부터 믹싱부를 거쳐 자갈궤도에 이르기까지 지속적으로 교반되는 공정을 통해 균일하고 품질이 양호한 콘크리트궤도 개량이 가능하고, 제1 및 제2 시멘트 공급부 사이에 모르타르 믹싱 및 방출이 집중적으로 가능하도록 배치되어 작업시간을 단축할 수 있다.

전술한 바와 같이, 궤도 하부구조의 노후화는 궤도 강성 및 궤도 계수에 가장 큰 영향을 미치는 요인으로 철도궤도의 유지관리에 있어서 매우 중요한 사항이다.

현재 연구목적에서 궤도 강성을 측정하기 위한 노력을 하고 있으나, 정지 상태에서의 측정방법(예를 들면, 스트레인게이지, 변위계 등을 설치하여 윤중 및 레일 처짐 측정) 또는 FWD 등에 그치고 있으며, 지속적인 궤도 하부구조의 상태 평가가 가능한 연속 지지강성 측정 장비는 전무한 실정이다.

또한, 궤도 하부구조의 개량 기술도 2종 장비에 의한 도상자갈 세척 및 치환작업 또는 인력에 의한 유지보수 등 임시방편적인 대처에만 국한되어 있어 국외의 경우에서처럼 토목섬유의 배수, 분리, 보강 기능을 활용한 노반 강화기술, 유/무기계 재료에 의한 도상 및 노반 강화기술, 첨단 신소재에 의한 배수 및 보강 기술 등에 의한 대책 사례는 전무 한 실정이다.

또한, 열차 운행 상간 또는 열차 차단 시간 동안에 궤광을 유지한 상태에서의 궤도 하부구조의 건전성, 안정성을 향상 시킬 수 있는 첨단 유기계/무기계(시멘트, 아스팔트 등) 또는 고분자 신소재(폴리머, 폴리우레탄 등) 재료 및 공법의 개발이 필요한 시점이다.

또한, 자갈도상 궤도의 하부구조 철저한 연약화 현상의 규명을 통한 적절한 대책을 마련함으로써 향후 승차감 및 주행 안전 향상을 도모함과 동시에, 유지보수 노력 저감을 통한 생애주기 비용의 절감을 도모하여 대국민 안심하고, 안전한 철도 이용이 가능하도록 할 필요가 있다.

이에 따라, 자갈궤도의 생력화 및 궤도 하부구조 연약화에 대한 대책 수립을 통해 열차 주행안정성 확보, 승차감 향상 및 환경친화적 궤도 구조를 구현하여 자갈궤도 유지관리 최소화를 위한 연구개발이 절실한 실정이다.

한편, 자갈도상 궤도의 성능을 향상시키고 유지보수 비용을 절감하기 위한 생력화궤도의 개발은 꾸준히 연구가 진행되고 있으며, 생력화궤도의 주요 구성요소 중에서 도상용 충전보강재의 개발 역시 꾸준히 연구가 진행되고 있다.

하지만, 종래의 기술에 따르면 모르타르 주입장비에 있어서, 모르타르를 혼합하고 성형하며 주입하는 구조는 개시되어 있으나, 자갈을 고르게 다짐하는 단계 이후, 모르타르 조성물 주입 및 연약해진 노반 보강까지 하나의 공정으로 마무리되는 기술이 필요한 실정이다.

대한민국 등록특허번호 제10-1952400호(등록일: 2019년 2월 20일), 발명의 명칭: "철도 콘크리트 궤도 유지보수용 채움재 주입장치 및 철도 콘크리트 궤도 유지보수 방법" 대한민국 등록특허번호 제10-1614959호(등록일: 2016년 4월 18일), 발명의 명칭: "레일궤도의 자갈의 압밀 기계" 대한민국 공개특허번호 제2018-112971호(공개일: 2018년 10월 15일), 발명의명칭: "자갈궤도를 개량하기 위한 급속경화궤도용 모르타르 공급장비" 대한민국 공개실용신안번호 제2014-5538호(공개일: 2014년 10월 28일), 고안의 명칭: "슬라브 궤도식 철도 시공용 이동식 충전재 배합 및 타설장치"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 자갈도상 궤도의 성능을 향상시키고 유지보수 비용을 절감하기 위한 생력화 궤도에 있어서, 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비를 통해 도상용 충전보강재를 고결된 자갈도상에 효과적으로 주입하면서, 자갈도상 하부에 연약한 노반(분니개소, 동상개소 등)이 있는 경우에도, 도상용 충전보강재 혼합주입 장비를 그대로 이용하여 노반에도 도상용 충전보강재를 주입하는 작업까지 일괄 수행할 수 있는, 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 작업대차에 설치된 도상용 충전보강장치에 다수개의 노즐이 구성되어 균일하게 혼합재료를 분사하며, 자잘도상에도 효과적으로 적용 가능 하며, 아스팔트계/시멘트계 고화재 또는 폴리머 수용액/폴리우레탄을 포함하는 도상용 충전보강재를 자갈도상 하부로부터 상부쪽으로 점진적으로 주입 및 충전시켜 균일하고 양호한 품질로 자갈도상을 유지, 보수하면서 연약해진 노반도 보강할 수 있는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 작업대차 측면에 별도로 설치된 자갈도상지지장치를 통해 도상에 포설된 자갈을 정리하여, 평평하고 균일한 자갈도상을 시공할 수 있는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비는, 도상용 충전보강재의 혼합 및 주입 작업을 위해 충전재 혼합기가 설치되며, 양측 레일 상에 거치되어 주행하는 작업대차; 및 상기 충전재 혼합기로부터 자갈도상 궤도의 보수를 위해 포설된 자갈, 노반 상에 도상용 충전보강재를 주입할 수 있도록 절곡된 분사노즐 모듈을 포함하여 도상용 충전보강재를 자갈도상 측방에서 수직 또는 경사지게 분사 주입할 수 있는 충전보강재 주입장치; 및 상기 작업대차의 하부하우징에 고정된 유압실린더가 내장된 유압하우징; 및 유압하우징내부의 유압실린더가 수평으로 연장되면서 경사지게 세팅되어 자갈의 측면에 접하면서 수평으로 가변적으로 이동하면서 충전보강재가 혼합 주입에 따른 자갈의 유출, 충전보강재의 유출을 방지하는 가이드판;을 포함하는 도상유출방지장치;를 포함하며, 상기 충전보강재 주입장치의 절곡된 분사노즐 모듈은, 외주면에 충전재 주입용 천공홀이 형성되어 충전재 혼합기로부터 이송되는 도상용 충전보강재를 포설된 자갈과 노반에 주입 분사하는 분사노즐; 상기 분사노즐의 선단부에 형성된 노즐팁 초경; 및 노즐 커버가 상승 및 하강하도록 구동하는 노즐커버 실린더;를 포함하게 된다.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 시공방법은,

a) 작업대차 상에 탑재된 충전재 혼합기에 도상용 충전보강재를 형성하기 위한 혼합재료를 공급하는 단계; b) 상기 작업대차를 양측 레일 상에 거치하는 단계; c) 상기 작업대차가 레일을 따라 주행하는 단계; d) 상기 작업대차에 체결된 충전보강재 주입장치를 침목사이의 자갈이 포설된 위치에 정렬하는 단계; e) 상기 충전재 혼합기로부터 도상용 충전보강재를 상기 충전보강재 주입장치에 이송하여 포설된 자갈, 노반에 도상용 충전보강재를 주입하는 단계; f) 상기 작업대차의 측면에 설치된 도상유출방지장치를 통해 상기 도상용 충전보강재가 주입된 자갈을 지지 및 정리하는 단계; 및 g) 상기 도상용 충전보강재 주입이 모두 완료된 경우, 상기 작업대차를 레일로부터 탈거시키는 단계;를 포함하되, 상기 f)단계의 상기 도상유출방지장치는 작업대차의 하부하우징에 고정된 유압실린더가 내장된 유압하우징; 및 유압하우징 내부의 유압실린더가 수평으로 연장되면서 경사지게 세팅되어 자갈의 측면에 접하면서 수평으로 가변적으로 이동하면서 충전보강재가 혼합 주입에 따른 자갈의 유출, 충전보강재의 유출을 방지하는 가이드판;을 포함하며,
상기 도상용 충전보강재는, 포설된 자갈 내부를 충전하기 위한 고유동성 특성, 침하 수축이 없고 건조 수축을 보상하는 무수축 특성, 고강도 특성, 급속속경 특성 및 자갈에 접착할 수 있는 특성을 갖는 아스팔트계 또는 시멘트계 고화재, 폴리머 수용액/폴리우레탄을 포함하는 충전보강재로서, 토사혼입비율이 높아 고결되어 있고, 시간이 경과함에 따라 연약해진 노반 보강을 위한 시멘트계 또는 폴리머 수용액등을 포함하게 된다.

본 발명에 따르면, 자갈도상 궤도의 성능을 향상시키고 유지보수 비용을 절감하기 위한 생력화 궤도에 있어서, 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비를 통해 생력화 궤도의 도상용 충전보강재를 주입하면서 자갈도상의 다짐작업 및 노반보강까지 일괄 수행할 수 있고, 이에 따라 인력 및 시간을 단축시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 작업대차에 설치된 도상용 충전보강재 혼합주입 장비의 다수개의 노즐이 구성되어 균일하게 도상용 충전보강재를 수직 및 경사지게 방향을 조절하여 분사하며, 아스팔트계/시멘트계 고화재 또는 폴리머 수용액/폴리우레탄을 포함하는 도상용 충전보강재를 자갈도상 하부로부터 상부쪽으로 점진적으로 주입 및 충전시켜 균일하고 양호한 품질로 만들 수 있다.

본 발명에 따르면, 작업대차 측면에 배치되어 자갈을 정리하고 지지하는 자갈도상지지장치를 통해 도상에 포설된 자갈을 정리하여, 평평하고 균일한 자갈도상을 시공할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 자갈도상 궤도 하부구조의 연약화 현상을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 이동식 배합타설 장비의 측면도이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 따른 자갈궤도를 개량하기 위한 급속경화궤도용 모르타르 공급장비를 나타내는 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비의 구성사시도이다.
도 4c 및 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 충전보강재 주입장치의 구성사시도이다.
도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 레일지지장치의 구성사시도이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 시공방법의 동작흐름도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 도상용 충전보강재 주입과정을 구체적으로 나타내는 동작흐름도이다.

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.

[작업대차(100)를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비]

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비의 구성사시도, 도 4c 및 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 충전보강재 주입장치의 구성사시도, 도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 레일지지장치의 구성사시도이다.

도 4의 a) 및 b)를 참조하면,

본 발명의 실시예에 따른 작업대차(100)를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비는, 작업대차(100), 충전보강재 주입장치(200), 충전재혼합기(300) 및 도상유출방지장치(400), 레일지지장치(500), 제어부를 포함하는 유압구동장치(600)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 작업대차(100)는 도 4a 및 도 4b와 같이, 도상용 충전보강재의 혼합 및 주입 작업을 위해 양측 레일(720) 상에 거치되어 주행할 수 있는 대차이다.

이러한 작업대차는 별도로 제작하지 않고, 종래 레일 설치 및 교환등에 사용되는 작업대차를 그대로 이용하여 경제성을 확보하도록 하게 되며,

충전보강재 주입장치(200), 충전재혼합기(300), 도상유출방지장치(400), 레일지지장치(500), 제어부를 포함하는 유압구동장치(600), 제어부(700)가 설치되는 상판(110)과

레일(720)에 접하여 이동하도록 상판(110) 저면에 형성된 레일바퀴(120)를 포함하도록 하는 간단한 구조로 형성시키는 것을 이용하게 된다.

이때 상기 레일바퀴(120)가 설치된 하부하우징(130)에는 후술되는 유압실린더를 포함하는 도상유출방지장치(400)가 연결되어 작동이 가능하도록 하게 된다.

이러한 작업대차(100)는 후술되는 제어부를 포함하는 유압구동장치(600)에 의하여 유압을 공급, 제어되면서 자주식 이동이 가능하도록 하게 된다.

여기서, 상기 도상용 충전보강재는 포설된 자갈 내부를 충전하기 위한 고유동성 특성, 침하 수축이 거의 없고 건조 수축을 보상하는 무수축 특성, 고강도 특성, 급속속경 특성 및 자갈에 우수하게 접착할 수 있는 특성을 갖는 아스팔트계/시멘트계 고화재, 폴리머 수용액/폴리우레탄을 포함하는 충전재료를 의미하며, 토사혼입비율이 높아 고결되어 있고, 시간이 경과함에 따라 연약해진 노반 보강을 위한 시멘트계 또는 폴리머 수용액등을 포함하며,

상기 작업대차(100)의 상판 일측에 설치된 충전재혼합기(300)에 의하여 제조되어 충전보강재 주입장치(200)를 통해 자갈도상 및/또는 자갈도상 하부의 노반에 분사 주입시킬 수 있도록 하게 된다.

다음으로 상기 충전보강재 주입장치(200)는 도 4a 및 도 4b와 같이, 작업대차(100)에 설치된 충전재혼합기(300)로부터 도상용 충전보강재를 공급받아 자갈도상 및/또는 자갈도상 하부의 노반에 분사 주입 시킬 수 있도록 하는 것으로서,

자갈도상 궤도의 보수를 위해 포설된 자갈 및 그 하부의 노반에 도상용 충전보강재를 주입하도록 상기 분사노즐 모듈(230)을 통해 도상용 충전보강재를 분사 주입한다.

즉, 도 4c 및 도 4d를 참조하면, 작업대차(100)의 상판(110) 중앙 양 측방으로 분사노즐 모듈(230)을 이용하여 도상용 충전보강재를 분사 주입하게 된다.

상기 분사노즐 모듈(230)은, 외주면에 충전재 주입용 천공홀이 형성되어 충전재 혼합기(300)로부터 이송되는 도상용 충전보강재를 포설된 자갈에 주입 분사하는 분사노즐(231); 상기 분사노즐(231)의 선단부에 형성된 노즐팁 초경(232); 및 상기 노즐 커버(240)가 상승 및 하강하도록 구동하는 노즐커버 실린더(233)를 포함한다.

노즐 커버(240)는 분사노즐 모듈(230)의 분사노즐(231)을 감싸며, 상기 분사노즐(231)이 노출될 수 있도록 상기 노즐커버 실린더(233)에 의해 승강한다.

이에 노즐커버(240)가 자갈도상을 관통할때 분사노즐(231)은 노즈 커버에 의하여 보호되고, 진동발생 유압모터에 의하여 진동을 이용하여 노즐커버(240)가 고결된 자갈도상을 느슨하게 하여 공극을 형성의 효율성을 높일 수 있게 된다.

이러한 노즐커버(240)는 노즐커버 실린더(233)로 삽입 수용되면서 분사노즐(231)이 노출되고, 도상용 충전보강재의 분사가 가능하게 된다.

또한 상기 분사노즐 모듈(230)은 미도시되었지만 ㄱ자 형태완 같은 형상을 가지도록 제작하여 자갈 관입방향의 자유도 확보를 위해 관입각도를 조절할 수 있도록 하여 도상용 충전보강재의 수직 또는 경사지게 분사 주입가 가능하도록 하게 된다.

도 4d를 참조하면 분사노즐 모듈(230)은 레일(720)을 기준으로 레일 측방의 하부에 위치한 자갈과 자갈 하부의 노반까지 연장되도록 하되 위치 세팅을 위해 하방으로 직선 연장되도록 도시되어 있으나 절곡된 분사노즐 모듈(230)을 이용함으로서 관입 자유도를 확보할 수 있도록 하게 된다.

이때, 진동발생 유압모터(미도시)를 추가로 구비하여 진동을 이용하여 고결된 자갈도상에 진동을 주어 느슨하게 하여 공극을 형성시킨 후, 도상용 충전보강재를 노반상으로부터 자갈도상 하부에서 상부쪽으로 점진적으로 주입 및 충전시켜 균일하고 양호한 품질로 만들 수 있도록 하게 된다.

다음으로 충전재 혼합기(300)는 도 4a 및 도 4b와 같이, 예컨대, 상기 작업대차(100)의 상판(110) 후방에 배치되고, 외부에서 공급되는 도상용 충전보강재용 시멘트 혼합재료 등을 혼합하여 충전보강재 주입장치(200)에 작업대차(100)에 설치된 파이프를 이용하여 이송한다.

즉, 충전재 혼합기(300)는 외부로부터 시멘트 혼합재료가 공급하되, 다수의 교반날개, 펌프모터를 포함하도록 구성되어 시멘트 혼합재료를 고르게 교반시키는 혼합교반기(310), 혼합재료저장부(320), 조정장치(330)를 포함하도록 하여 케이징(340) 내부에 설치된 혼합교반기(310), 혼합재료저장부(320), 조정장치(330)가 상판(110)에서 탈착이 가능하도록 설치하고 있음을 알 수 있다.

이에 케이징(340)을 모듈화시켜 설치 및 탈거가 용이하도록 함으로서 운용의 효율성을 높일 수 있게 된다.

다음으로 상기 도상유출방지장치(400)는 도 4a 및 도 4b와 같이,

상기 작업대차(100)의 양 측방에 설치되어 도상용 충전보강재가 혼합 주입된 자갈의 유출을 방지하면서 정리한다.

즉, 도 4c 및 도 4d를 참조하면 유압실린더가 내장된 유압하우징(410)은 작업대차(100)의 하부하우징(130)에 고정되도록 함으로서 자갈의 측면을 지지하도록 설치된다.

이에 상기 도상유출방지장치(400)는 상기 작업대차(100) 전방과 후방에 설치된 하부하우징(130)과 연결된 유압실린더를 가변적으로 작동시켜 도상용 충전보강재가 혼합 주입된 자갈이 흩어지는 현상을 방지하면 자갈에 도상용 충전보강재가 유출되지 않도록 함으로서 주입효과를 증진시키게 된다.

이때 유압실린더는 유압하우징(410) 내부의 유압실린더가 수평으로 연장되면서 경사지게 세팅된 가이드판(420)이 자갈의 측면에 접하면서 수평으로 가변적으로 이동하면서 충전보강재가 혼합 주입에 따른 자갈의 유출, 충전보강재의 유출을 효과적으로 방지하는 역할을 하게 된다.

다음으로 상기 레일지지장치(500)는 도 4a 및 도 4b와 같이, 작업대차(100)의 상판(110) 후방에 설치된 충전재 혼합기(300)와 전방에 설치된 제어부를 포함하는 유압구동장치(600)의 사이에 상판(110)을 관통하도록 설치된 실린더블록(510)과 실린더블록(510) 하방에 설치되어 레일(720)을 집게로 리프팅할 수 있는 집게장치(520)을 포함하여 구성되어 있다.

이때 레일지지장치(500)가 설치되는 부위의 상판(110)은 전,후방으로 실린더블록(510)과 집게장치(520)이 이동 설치될 수 있도록 전후방연장홈(530)을 상판 양 측면에 형성시켜 레일지지장치(500)의 전,후방 이동이 가능하도록 하여 레일(720)이 시공 도중에 침하하는 것을 방지하면서 선로유지에 유연하게 대응할 수 있도록 하게 된다.

즉, 도 4e를 참조하면, 상기 실린더블록(510)은 내부에 상하로 작동하는 유압실린더가 설치되어 있고, 하방으로 집게를 리프팅할 수 있도록 하면서, 전후방연장홈(530) 상방으로 돌출되도록 설치되고, 하부플랜지는 상판(110) 상면에 지지되도록 설치된다.

이에 실린더블록(510) 내부의 유압실린더에는 레일(720)을 감아 지지할 수 있는 양 집게가 설치된 집게장치(520)이 설치되어 있어 유압에 의하여 레일(720)을 지지할 수 있도록 하게 된다.

이때 전후방연장홈(530)은 연장길이에 따라 실린더블록(510)과 집게장치(520)는 그 위치를 조정할 수 있도록 상판(110) 측면에 일정한 길이를 가진 홈이 연장되도록 설치시키고 있음을 알 수 있다.

이에 도상용 충전보강재 시공이 완료되면 집게장치(520)으로부터 레일(720)을 분리하여 작업대차(100) 이동에 의하여 전방의 레일(720)을 지지할 수 있도록 하게 되며, 전,후방으로 실린더블록(510)이 이동 설치되도록 할 수 있어 선로가 곡면화되는 있는 경우 등에 있어 작업 위치 선정에 유리하도록 할 수 있게 된다.

또한 간단하게 전후방연장홈(530)으로부터 탈거가 가능하여 설치개수, 위치등을 자유롭게 변경할 수 있음을 알 수 있다.

다음으로 제어부를 포함하는 유압구동장치(600)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 작업대차(100)의 상판(110) 전방에 설치되어 작업대차(100)를 레일(720)을 따라 이동시키기 위한 구동력과 충전보강재 주입장치(200), 도상유출방지장치(400)에 필요한 유압을 공급하면서 작업대차(100)에서의 전반적인 제어를 가능하도록 하는 제어부를 포함하게 된다.

이에 본 발명의 실시예에 따른 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비에서, 상기 작업대차(100)는 레일(720)을 따라 이동하면서 작업할 수 있어 올인원(All-In-One) 혼합/주입/자갈유출방지 장비로서 자갈 내부 구석구석을 충전 가능한 고유동성 특성, 그라우트의 침하수축이 거의 없고, 건조에 의한 수축을 보상하는 무수축 특성, 고강도 특성, 급속속경 특성과 더불어 자갈에 우수하게 접착할 수 있는 특성을 가지는 도상용 충전보강재 조성물을 혼합하면서 자갈도상과 연약화된 노반에 노즐을 통해 분사시켜주는 역할과 자갈의 다짐을 고르게 해주는 역할을 모두 수행할 수 있게 된다.

[작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 시공 방법]

도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 시공방법의 동작흐름도이다.

상기 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 시공방법은 앞서 살펴본 바와 같이, 작업대차(100)에 탑재된 충전보강재 주입장치(200), 충전재혼합기(300) 및 도상유출방지장치(400), 레일지지장치(500), 제어부를 포함하는 유압구동장치(600)를 이용하여 자갈도상에 있어 자갈, 노반을 함께 보강하는 방법이라 할 수 있따.

이에 도 5a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 시공방법은,

먼저, 작업대차(100) 상에 탑재된 충전재 혼합기(300)에 도상용 충전보강재를 형성하기 위한 시멘트등 혼합재료를 공급한다(S110).

다음으로, 상기 작업대차(100)를 양측 레일(720) 상에 거치한다(S120).

다음으로, 상기 작업대차(100)가 레일(720)을 따라 주행하고, 임의 위치에서 상기 작업대차(100)에 설치된 레일지지장치(500)를 이용하여 레일(720)을 리프팅하면서 지지시키게 된다.(S130).

다음으로, 상기 작업대차(100)에 설치된 충전보강재 주입장치(200)를 침목(710) 사이의 자갈이 포설된 위치에 정렬한다(S140).

다음으로, 상기 충전재혼합기(300)로부터 도상용 충전보강재를 상기 충전보강재 주입장치(200)에 이송하여 포설된 자갈(730)과 노반(740)에 모두 또는 선택적으로 도상용 충전보강재를 주입한다(S150).

다음으로, 상기 작업대차(100)의 측방에 설치된 도상유출방지장치(400)를 통해 상기 도상용 충전보강재가 주입된 자갈을 지지 및 정리한다(S160).

다음으로, 상기 도상용 충전보강재의 주입이 완료되었는지 확인하고(S170), 상기 도상용 충전보강재의 주입이 완료되지 않은 경우, 전술한 S130 내지 S160 단계를 반복하여 수행한다.

다음으로, 상기 도상용 충전보강재 주입이 모두 완료된 경우, 상기 작업대차(100)를 레일(720)로부터 탈거시킨다(S180).

이과정에서 제어부를 포함하는 유압구동장치(600)로 작업대차(100), 충전보강재 주입장치(200), 충전재혼합기(300) 및 도상유출방지장치(400), 레일지지장치(500)를 제어하게 된다.

한편, 도 5b는 도 5a에 도시된 충전보강재 주입장치(200)의 도상용 충전보강재 주입과정을 구체적으로 나타내는 동작흐름도이다.

먼저, 상기 충전보강재 주입장치(200)의 분사노즐 모듈(230)의 노즐팁 초경(232)을 포설된 자갈을 관통하여 노반 상에 삽입한다(S151).

다음으로, 상기 충전보강재 주입장치(200)의 진동발생 유압모터(별도 설치, 미도시)를 구동하여 포설된 자갈에 진동을 주어 느슨하게 하여 공극을 형성시키게 된다(S152).

다음으로, 상기 분사노즐 모듈(230)의 노즐커버(240)를 상승시켜 분사노즐(231)을 노출시킨다(S153).

다음으로, 상기 충전재 혼합기(300)로부터 도상용 충전보강재를 이송시킨다(S154). 여기서, 상기 도상용 충전보강재는 포설된 자갈 내부를 충전하기 위한 고유동성 특성, 침하 수축이 거의 없고 건조 수축을 보상하는 무수축 특성, 고강도 특성, 급속속경 특성 및 자갈에 우수하게 접착할 수 있는 특성을 갖는 폴리에스테르 강화시멘트등을 포함함은 살펴본바와 같다.

다음으로, 상기 분사노즐 모듈(230)의 분사노즐(231)을 통해 도상용 충전보강재를 노반과 자갈도상에 함께 또는 선택적으로 분사 주입한다(S155).

다음으로, 상기 분사노즐 모듈(230)의 노즐커버(240)를 하강시킨다(S156).

이에 임의의 위치에서 관입 각도의 자유도를 가지면서 신속한 자갈도상의 보강이 가능하게 된다.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 자갈도상 궤도의 성능을 향상시키고 유지보수 비용을 절감하기 위한 생력화 궤도에 있어서, 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비를 통해 생력화 궤도의 도상용 충전보강재를 주입하면서 자갈도상과 노반의 다짐작업까지 일괄 수행할 수 있고, 이에 따라 인력 및 시간을 단축시킬 수 있고,

또한, 작업대차에 탑재되는 충전재 혼합기가 시멘트 혼합재료등의 양에 따라 도상용 충전보강재를 균일하게 교반할 수 있으며, 또한, 작업대차에 체결되는 충전보강재 주입장치가 다수의 노즐(다수의 분사노즐 모듈 장착)로 구성되어 균일하게 혼합재료를 분사하며, 진동발생 유압모터를 구비하여 도상용 충전보강재를 보다 균일하고 양호한 품질로 만들 수 있고,

또한, 작업대차 하면에 배치되어 자갈과 노반을 정리하고 유출을 방지하는 도상유출방지장치(400)를 통해 도상에 포설된 자갈과 노반을 정리 및 유출방지 가능하여, 평평하고 균일한 자갈도상을 시공할 수 있다.

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: 작업대차
110: 상판 120: 레일바퀴
130: 하부하우징
200: 충전보강재 주입장치
230: 분사노즐 모듈 231: 분사노즐
232: 노즐팁 초경 233: 노즐커버 실린더
240: 노즐커버
300: 충전재 혼합기
310: 혼합교반기 320: 혼합재료저장부
330: 조정장치 340: 케이징
400: 도상유출방지장치
410: 유압하우징 420: 가이드판
500: 레일지지장치 510: 실린더블록
520: 집게장치 530: 전후방연장홈
600: 제어부를 포함하는 유압구동장치
710: 침목 720: 레일
730: 자갈 740: 노반

Claims (14)

1. 도상용 충전보강재의 혼합 및 주입 작업을 위해 충전재 혼합기(300)가 설치되며, 양측 레일(720) 상에 거치되어 주행하는 작업대차(100); 및
   상기 충전재 혼합기(300)로부터 자갈도상 궤도의 보수를 위해 포설된 자갈, 노반 상에 도상용 충전보강재를 주입할 수 있도록 절곡된 분사노즐 모듈(230)을 포함하여 도상용 충전보강재를 자갈도상 측방에서 수직 또는 경사지게 분사 주입할 수 있는 충전보강재 주입장치(200); 및
   상기 작업대차(100)의 하부하우징(130)에 고정된 유압실린더가 내장된 유압하우징(410); 및 유압하우징(410) 내부의 유압실린더가 수평으로 연장되면서 경사지게 세팅되어 자갈의 측면에 접하면서 수평으로 가변적으로 이동하면서 충전보강재가 혼합 주입에 따른 자갈의 유출, 충전보강재의 유출을 방지하는 가이드판(420);을 포함하는 도상유출방지장치(400);를 포함하며,
   상기 충전보강재 주입장치(200)의 절곡된 분사노즐 모듈(230)은, 외주면에 충전재 주입용 천공홀이 형성되어 충전재 혼합기(300)로부터 이송되는 도상용 충전보강재를 포설된 자갈과 노반에 주입 분사하는 분사노즐(231); 상기 분사노즐(231)의 선단부에 형성된 노즐팁 초경(232); 및 노즐 커버(240)가 상승 및 하강하도록 구동하는 노즐커버 실린더(233);를 포함하는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비.
2. 제1항에 있어서,
   상기 작업대차(100)는,
   레일(720)에 접하여 이동하도록 상판(110) 저면에 형성된 레일바퀴(120)를 포함하며, 상기 레일바퀴(120)가 설치된 하부하우징(130)에 유압실린더를 포함하는 도상유출방지장치(400)가 연결되어 작동되도록 하고, 제어부를 포함하는 유압구동장치(600)에 의하여 유압을 공급, 제어되면서 자주식 이동이 가능하도록 하도록 하는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 충전재 혼합기(300)는,
   작업대차(100)의 상판(110)에 배치되고, 외부에서 공급되는 도상용 충전보강재를 혼합하여 충전보강재 주입장치(200)에 작업대차(100)에 설치된 파이프를 이용하여 이송하는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비.
5. 제4항에 있어서,
   상기 충전재 혼합기(300)는,
   시멘트 혼합재료를 고르게 교반시키는 혼합교반기(310), 혼합재료저장부(320), 조정장치(330)가 케이징(340) 내부에 설치되어 상판(110)에 탈착이 가능하도록 모듈화시켜 형성되도록 하는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비.
6. 제4항에 있어서,
   레일(720)을 감아 지지할 수 있도록 레일지지장치(500)가 더 설치되며,
   상기 레일지지장치(500)는,
   작업대차(100)의 상판(110)에 설치된 충전재 혼합기(300)와 유압구동장치(600)의 사이에 상판(110)을 관통하도록 설치된 실린더블록(510); 및 상기 실린더블록(510) 하방에 설치되어 레일(720)을 집게로 리프팅할 수 있는 집게장치(520);을 포함하는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비.
7. 제6항에 있어서,
   상기 레일지지장치(500)가 설치되는 부위의 작업대차(100)의 상판(110)은 전,후방으로 실린더블록(510)과 집게장치(520)이 이동 설치될 수 있도록 전후방연장홈(530)을 상판 양 측면에 형성시켜 레일지지장치(500)의 전,후방 이동이 가능하도록 하여 레일(720)이 시공 도중에 침하하는 것을 방지하면서 선로유지에 대응할 수 있도록 하는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비.
8. 제7항에 있어서,
   상기 전후방연장홈(530)은 연장길이에 따라 실린더블록(510)과 집게장치(520)는 그 위치를 조정할 수 있도록 상판(110) 측면에 일정한 길이를 가진 홈이 연장되도록 설치하는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비.
9. 제2항에 있어서,
   상기 제어부를 포함하는 유압구동장치(600)는,
   작업대차(100)의 상판(110) 전방에 설치되어 작업대차(100)를 레일(720)을 따라 이동시키기 위한 구동력과 충전보강재 주입장치(200), 도상유출방지장치(400)에 필요한 유압을 공급하면서 작업대차(100)에서의 제어를 가능하도록 하는 제어부를 포함하는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 장비.
10. a) 작업대차(100) 상에 탑재된 충전재 혼합기(300)에 도상용 충전보강재를 형성하기 위한 혼합재료를 공급하는 단계;
    b) 상기 작업대차(100)를 양측 레일(720) 상에 거치하는 단계;
    c) 상기 작업대차(100)가 레일(720)을 따라 주행하는 단계;
    d) 상기 작업대차(100)에 체결된 충전보강재 주입장치(200)를 침목(710) 사이의 자갈이 포설된 위치에 정렬하는 단계;
    e) 상기 충전재 혼합기(300)로부터 도상용 충전보강재를 상기 충전보강재 주입장치(200)에 이송하여 포설된 자갈, 노반에 도상용 충전보강재를 주입하는 단계;
    f) 상기 작업대차(100)의 측면에 설치된 도상유출방지장치(400)를 통해 상기 도상용 충전보강재가 주입된 자갈을 지지 및 정리하는 단계; 및
    g) 상기 도상용 충전보강재 주입이 모두 완료된 경우, 상기 작업대차(100)를 레일(720)로부터 탈거시키는 단계;를 포함하되,
    상기 f)단계의 상기 도상유출방지장치(400)는 작업대차(100)의 하부하우징(130)에 고정된 유압실린더가 내장된 유압하우징(410); 및 유압하우징(410) 내부의 유압실린더가 수평으로 연장되면서 경사지게 세팅되어 자갈의 측면에 접하면서 수평으로 가변적으로 이동하면서 충전보강재가 혼합 주입에 따른 자갈의 유출, 충전보강재의 유출을 방지하는 가이드판(420);을 포함하며,
    상기 도상용 충전보강재는, 포설된 자갈 내부를 충전하기 위한 고유동성 특성, 침하 수축이 없고 건조 수축을 보상하는 무수축 특성, 고강도 특성, 급속속경 특성 및 자갈에 접착할 수 있는 특성을 갖는 아스팔트계 또는 시멘트계 고화재, 폴리머 수용액/폴리우레탄을 포함하는 충전보강재로서, 토사혼입비율이 높아 고결되어 있고, 시간이 경과함에 따라 연약해진 노반 보강을 위한 시멘트계 또는 폴리머 수용액등을 포함하는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 시공방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 충전재 주입 완료시까지
    c) 내지 f) 단계를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 시공방법.
12. 삭제
13. 제10항에 있어서,
    상기 e) 단계는,
    e-1) 상기 충전보강재 주입장치(200)의 분사노즐 모듈(230)의 노즐팁 초경(232)을 포설된 자갈을 관통하여 노반상에 삽입하는 단계;
    e-2) 상기 충전보강재 주입장치(200)의 분사노즐 모듈(230)의 진동발생 유압모터를 구동하여 진동에 의한 공극을 형성시키는 단계;
    e-3) 상기 분사노즐 모듈(230)의 노즐커버(240)를 상승시켜 분사노즐(231)을 노출시키는 단계;
    e-4) 상기 충전재 혼합기(300)로부터 도상용 충전보강재를 이송시키는 단계;
    e-5) 상기 분사노즐 모듈(230)의 분사노즐(231)을 통해 도상용 충전보강재를 분사 주입하는 단계; 및
    e-6) 상기 분사노즐 모듈(230)의 노즐커버(240)를 하강시키는 단계를 포함하는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 시공방법.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 분사노즐 모듈(230)은,
    외주면에 충전재 주입용 천공홀이 형성되어 충전재 혼합기(300)로부터 이송되는 도상용 충전보강재를 포설된 자갈과 노반에 주입 분사하는 분사노즐(231);
    상기 분사노즐(231)의 선단부에 형성된 노즐팁 초경(232); 및
    상기 노즐 커버(240)가 상승 및 하강하도록 구동하는 노즐커버 실린더(233);를 포함하는 작업대차를 이용한 도상용 충전보강재 혼합주입 시공방법.
    
    

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