KR102261628B1

KR102261628B1 - 레일 보강형 스마트모듈 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR102261628B1
Application number: KR1020210031216A
Authority: KR
Inventors: 유문식; 이순구
Original assignee: 주식회사 브리텍; 주식회사 천경기업
Priority date: 2021-03-10
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2021-06-07

Abstract

본 발명은 레일 보강형 스마트모듈 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 레일빔을 현장에서 연속적으로 설치할 수 있게 됨으로써 자재의 이동 및 보관이 용이함과 함께 작업효율을 향상시키는 효과를 나타낸다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 철도레일(100)의 보강을 위해 침목(200)을 연결하는 형태로 시공이 이루어지는 레일 보강형 스마트모듈에 있어서, 일정 길이를 이루어 상기 침목(200) 상부에 철도레일(100)과 수평 방향으로 설치가 이루어지는 가운데, 다수개가 적층 형태로 결합되는 레일빔(10)과; 상기 각 레일빔(10)이 연결핀(20)에 의해 연결 가능하도록 다수의 개소에 관통 형성된 핀체결공(11)과; 상기 레일빔(10)의 고정을 위해 상부에 구성되는 상부 브라켓(30)과; 상기 상부 브라켓(30)의 위치 고정을 위해 침목의 하부에 구성되는 하부 브라켓(40)과; 상기 상부 브라켓(30)과 하부 브라켓(40)을 연결 고정하는 연결볼트(50);를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

레일 보강형 스마트모듈 및 그 시공방법{Rail reinforced smart module and its construction method}

본 발명은 레일 보강형 스마트모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철도레일의 보강을 위해 설치가 이루어지는 보강빔의 시공이 용이하게 이루어질 수 있도록 개선된 구조를 이루는 레일 보강형 스마트모듈 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 철도레일은 지반의 상부에 복수 개의 침목을 나란하게 설치하고, 그 상부에 한 쌍의 철도레일을 설치함으로써, 철도차량이 철도레일을 주행 시 충격을 흡수하도록 구성된다

한편, 철도레일은 한 쌍이 동일한 사이 거리를 유지해야 하는데, 철도레일의 주변 시설물 예컨대, 철도레일의 하부를 가로지르는 수로, 케이블박스 등의 설치 및 철도레일 주변 지하공사 등의 공사를 수행할 경우, 철도레일을 지지하는 지반이 약화되어 철도레일에 변형 또는 침하가 발생하기 때문에 철도차량이 철도레일에서 탈선하는 문제가 발생하였다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 침목을 종방향으로 연결하여 하중 보강력을 강화하기 위한 레일빔의 설치가 이루어지게 된다.

그러나 종래 기술에서의 레일빔은 개당 길이가 30m 이상의 고중량을 이루고 있기 때문에 일반 차량으로는 이동이 불가능하고 전용 차량을 필요로 하기 때문에 운반 및 보관에 어려움이 있으며, 현장에서 레일빔의 설치길이 연장을 위한 연결작업에 어려움이 있는 문제점이 있었다.

대한민국 특허등록 제1297713호(2013.08.12.등록) 대한민국 특허등록 제1799982호(2017.11.15.등록)

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 일반 차량으로 이동이 가능한 경량 및 5m이하의 길이로 제작을 통한 이동성이 용이함과 함께 현장에서 필요에 따라 연결 설치가 신속하게 이루어질 수 있는 모듈화된 구조를 제공함으로써 설치 및 시공작업효율을 향상시키도록 하는 데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 철도레일의 보강을 위해 침목을 연결하는 형태로 시공이 이루어지는 레일 보강형 스마트모듈에 있어서, 일정 길이를 이루어 상기 침목 상부에 철도레일과 수평 방향으로 설치가 이루어지는 레일빔과; 상기 각 레일빔이 연결핀에 의해 연결 가능하도록 다수의 개소에 관통 형성된 핀체결공과; 상기 레일빔의 고정을 위해 상부에 구성되는 상부 브라켓과; 상기 상부 브라켓의 위치 고정을 위해 침목의 하부에 구성되는 하부 브라켓과; 상기 상부 브라켓과 하부 브라켓을 연결 고정하는 연결볼트;를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 레일빔은 양단부가 치합 가능한 요철 형상의 요철부를 이루도록 상호 교번하는 형태로 배치가 이루어지고, 각 레일빔의 양단부에는 상호간의 안착을 위한 단턱부가 형성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 레일 보강형 스마트모듈은, 레일빔의 길이가 5m 내외의 경량형 구조를 이루어서 자재의 이동 및 보관이 용이하며, 현장에서 연속적인 연결 설치가 가능하여 작업효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 스마트모듈이 침목에 직접 고정이 이루어지는 방식으로 설치가 이루어짐으로써 별도의 보조횡빔을 필요치 않게 됨과 함께 구조적인 안정성이 개선되는 이점을 나타내게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레일 보강 스마트 모듈 분해도.
도 2는 본 발명의 레일 보강 스마트 모듈 조립 상태도.
도 3은 본 발명에서 레일빔 조립체 연결부 분리상태 평면 구조도.
도 4는 본 발명의 레일 보강형 스마트 모듈 설치 상태 사시도.
도 5는 본 발명의 레일 설치상태 평면 구조도.
도 6은 본 발명의 레일 설치상태 측면 구조도.
도 7은 도 6의 A-A부 단면도.
도 8은 본 발명에서 레일빔 부품 측면 구조도.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하부 브라켓 단면 확대도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레일 보강형 스마트모듈 구성을 도 1 내지 도 8을 통해 살펴보면 다음과 같다.

본 실시 예에서의 스마트모듈은, 철도레일(100)의 보강을 위해 침목(200)을 연결하는 형태로 시공이 이루어지게 되는데, 일정 길이(약 5m)를 이루어 다수개가 적층 형태로 상기 침목(200) 상부에 철도레일(100)과 수평 방향으로 설치가 이루어지는 레일빔(10)과, 상기 각 레일빔(10)이 연결핀(20)에 의해 연결 가능하도록 다수의 개소에 관통 형성된 핀체결공(11)과, 상기 레일빔(10)의 고정을 위해 상부에 구성되는 상부 브라켓(30)과, 상기 상부 브라켓(30)의 위치 고정을 위해 침목의 하부에 구성되는 하부 브라켓(40)과, 상기 상부 브라켓(30)과 하부 브라켓(40)을 연결 고정하는 연결볼트(50)의 구성을 이루게 된다.

이때, 하부 브라켓(40)은 침목(200)의 안착이 이루어지는 침목안착홈(41)이 형성된다.

또한, 다수의 레일빔(10)은 양단부가 치합 가능한 요철 형상의 요철부(10a)를 이루도록 상호 교번하는 형태로 배치가 이루어지고, 각 레일빔(10)의 양단부에는 상호간의 안착을 위한 단턱부(12)가 형성된 것을 확인할 수 있다.

한편, 상부 브라켓(30)에는 높이 변화를 감지하기 위한 침하 측정수단(광파기)이 구성되되, 상기 침하 측정수단은 레이저 발광부(32)로 부터 방사된 레이저빔의 수광위치 변화를 감지하는 수광부(33)가 구성된다.

또한, 상부 브라켓(30)에는 작업구간 주의 알림을 위한 반사지(34)의 부착이 이루어짐이 바람직하다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 레일 보강형 스마트모듈의 시공과정 및 그에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

본 실시 예에서의 스마트모듈을 이루는 레일빔(10)은 약 5m길이로 제작된 상태로 다수개가 적층 형태로 조립된 상태에서 현장 운반이 이루어지게 된다. 이때, 빔 조립체는 도 3에서와같이 양단부가 요철부(10a) 형상을 이룰 수 있도록 교번하는 형태로 배치된 상태에서 연결핀(20)에 의한 조립이 이루어진 상태를 이루게 된다.

이와 같이 조립된 레일빔(10)은 상,하부 브라켓(30,40)과 함께 현장 이송 후 설치가 이루어지게 되는데, 이때에는 먼저 하부 브라켓(40)을 침목(200)의 하부에 거치시키게 된다.

이후, 침목(200) 상부에 레일빔(10) 조립체를 안착 배치한 후, 레일빔(10) 상부에 상부 브라켓(30)을 거치시킨 상태에서 연결볼트(50)를 이용하여 상부 브라켓(30)과 하부 브라켓(40)을 연결하게 된다.

또한, 레일빔(10)의 길이 연장을 위해서는 도 3에서와같이 양단부의 요철부(10a)를 이용하여 상호 치합이 이루어지도록 연속적인 배치를 통한 길이 연장이 가능하게 되며, 이때 연결부에는 연결핀(20)을 이용하여 연결부위를 일체화시킴이 바람직하다.

이후, 상부 브라켓(30) 일측에는 수광부(33)를 설치하고, 이와 대응되는 철로 주변에는 레이저 발광부(32)를 설치함과 함께 작업구간 주의 알림을 위한 반사지(34)를 상부 브라켓(30)에 부착시킴으로써 작업이 완료된다.

이와 같이 설치가 이루어진 본 발명의 레일 보강형 스마트모듈은 레일빔(10)의 길이가 5m 내외이므로 이동 및 보관이 용이하며, 현장에서 연속적인 연결 설치가 가능하여 작업효율을 향상시킬 수 있게 된다.

특히, 스마트모듈이 침목에 직접 고정이 이루어지는 방식으로 설치가 이루어짐으로써 별도의 보조횡빔을 필요치 않게 됨과 함께 구조적인 안정성이 개선되는 이점을 나타내게 된다.

또한, 설치 후 광파 침하측정수단을 이용하여 부분적인 침하 발생을 계측할 수 있게 된다.

한편, 도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 하부 브라켓(40)의 침목안착홈(41) 양측벽에는 침목(200)과의 밀착력 증대를 위한 합성수지 재질의 접촉솔(42)이 구성되며, 침목안착홈(41) 바닥면에는 표면 보호를 위한 보호 코팅층(43)이 코팅 형성된다.

이때, 보호 코팅층(43)은 열경화성의 규소수지 20~40중량%, 펄라이트 10~30중량%, 알긴산칼슘 15~25중량%, 다이메톡시다이페닐실레인 10~20중량%, 실레인촉매 1~10중량%, 산화니켈 1~10중량%, 알킬벤젠 1~10중량%의 비율로 혼합 조성을 이룸이 바람직하다.

이와 같은 하부 브라켓(40)의 구성을 이루게 되면, 접촉솔(42) 및 보호 코팅층(43)으로 인해 침목(200)과의 마찰력 및 밀착력이 향상되어 구조적인 안정성을 극대화할 수 있게 된다.

특히, 브러시 형태를 이루는 접촉솔(42)은 틈새 발생이 방지되어 침목(200)과의 밀착력이 극대화될 수 있게 된다.

또한, 보호 코팅층(43)에 혼합된 규소수지는 내열성이 우수하여 침목(200)과의 접촉부위에서 여름철 고온으로 인한 하부 브라켓(40)의 변형 발생을 방지하고, 펄라이트 및 알긴산 칼슘은 코팅층의 내구성을 강화하여 외부 충격에 의한 크랙 발생을 방지하며, 다이메톡시다이페닐실레인 및 산화니켈은 각각 콘크리트 침목(200)과 접촉에 따른 보호 코팅층(43)의 부식 및 변색을 방지하는 기능을 수행하게 된다. 그리고, 추가 첨가된 실레인 촉매는 다이메톡시다이페닐실레인의 활성화에 따른 산화 방지효과를 극대화 하며, 알킬벤젠은 코팅층의 항균 및 내화기능을 향상시키는 작용효과를 나타내게 된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 레일 보강형 스마트모듈 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

그러나 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

10 : 레일빔 10a: 요철부
11 : 핀체결공 12 : 단턱부
20 : 연결핀 30 : 상부 브라켓
31 : 레일빔 안착홈 32 : 레이저 발광부
33 : 수광부 40 : 하부 브라켓
41 : 침목 안착홈 50 : 연결볼트
100 : 철도레일 200 : 침목

Claims

철도레일(100)의 보강을 위해 침목(200)을 연결하는 형태로 시공이 이루어지는 레일 보강형 스마트모듈에 있어서,
일정 길이를 이루어 상기 침목(200) 상부에 철도레일(100)과 수평 방향으로 설치가 이루어지는 가운데, 다수개가 적층 형태로 결합되는 레일빔(10)과;
상기 각 레일빔(10)이 연결핀(20)에 의해 연결 가능하도록 다수의 개소에 관통 형성된 핀체결공(11)과;
상기 레일빔(10)의 고정을 위해 상부에 구성되는 상부 브라켓(30)과;
상기 상부 브라켓(30)의 위치 고정을 위해 침목의 하부에 구성되되, 침목(200)의 안착이 이루어지는 침목안착홈(41)이 형성된 하부 브라켓(40)과;
상기 침목안착홈(41) 양측벽에 구성되는 합성수지 재질의 접촉솔(42)과;
상기 침목안착홈(41) 바닥면에 코팅 형성되되, 규소수지, 펄라이트, 알긴산칼슘, 다이메톡시다이페닐실레인, 실레인촉매, 산화니켈, 알킬벤젠의 혼합 조성을 이루는 보호 코팅층(43)과;
상기 상부 브라켓(30)과 하부 브라켓(40)을 연결 고정하는 연결볼트(50);
를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 레일 보강형 스마트모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 하부 브라켓(40)은 침목(200)의 안착이 이루어지는 침목안착홈(41)이 형성된 것을 특징으로 하는 레일 보강형 스마트모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 브라켓(30)에는 높이 변화를 감지하기 위한 침하 측정수단이 구성되되, 상기 침하 측정수단은 레이저 발광부(32)로 부터 방사된 레이저빔의 수광위치 변화를 감지하는 수광부(33)가 구성된 것을 특징으로 하는 레일 보강형 스마트모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 브라켓(30)에는 반사지(34)의 부착이 이루어지는 것을 특징으로 하는 레일 보강형 스마트모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 다수의 레일빔(10)은 양단부가 치합 가능한 요철 형상의 요철부(10a)를 이루도록 상호 교번하는 형태로 배치가 이루어지고, 각 레일빔(10)의 양단부에는 상호간의 안착을 위한 단턱부(12)가 형성된 것을 특징으로 하는 레일 보강형 스마트모듈.
삭제
청구항 1 내지 청구항 5중 어느 한 항의 스마트모듈을 철도 레일에 시공함에 있어서, 침목의 하부에 하부 브라켓을 설치하고, 침목의 상부에는 다수의 레일빔이 적층 조립된 레일빔 조립체를 안착시킨 상태에서 상부 브라켓과 하부 브라켓을 연결볼트를 이용하여 연결 고정시킴으로써 시공이 이루어지는 것을 특징으로 하는 레일 보강형 스마트모듈 시공방법.