KR102413972B1 - 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙 - Google Patents

연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙 Download PDF

Info

Publication number
KR102413972B1
KR102413972B1 KR1020210186214A KR20210186214A KR102413972B1 KR 102413972 B1 KR102413972 B1 KR 102413972B1 KR 1020210186214 A KR1020210186214 A KR 1020210186214A KR 20210186214 A KR20210186214 A KR 20210186214A KR 102413972 B1 KR102413972 B1 KR 102413972B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
precast concrete
track
elastic body
concrete track
panels
Prior art date
Application number
KR1020210186214A
Other languages
English (en)
Inventor
조영철
방인석
이찬영
Original Assignee
주식회사 에스코알티에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스코알티에스 filed Critical 주식회사 에스코알티에스
Priority to KR1020210186214A priority Critical patent/KR102413972B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102413972B1 publication Critical patent/KR102413972B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
    • E01B1/002—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/16—Transporting, laying, removing, or replacing rails; Moving rails placed on sleepers in the track
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00—Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02—Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/18—Reconditioning or repairing worn or damaged parts on the spot, e.g. applying inlays, building-up rails by welding; Heating or cooling of parts on the spot, e.g. for reducing joint gaps, for hardening rails
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B5/00—Rails; Guard rails; Distance-keeping means for them
    • E01B5/02—Rails
    • E01B5/08—Composite rails; Compound rails with dismountable or non-dismountable parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/62—Rail fastenings incorporating resilient supports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2203/00—Devices for working the railway-superstructure
    • E01B2203/14—Way of locomotion or support

Abstract

본 발명은 레일 트랙이 분리되어 설치됨에 따른 문제점들을 해결한 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙에 대한 것이다. 상기 레일 트랙은 복수의 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널; 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널 사이에 설치되는 탄성체; 및 상기 탄성체를 사이에 두고 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널을 연결하는 연결기구를 포함하는 구성을 한다. 상기 레일 트랙은 큰 저항력으로 시, 제동 하중을 받아줄 수 있고, 레일 트랙 및 레일의 좌굴이나 파단의 위험을 최소화, 부등침하에 의한 단차 방지, 트랙 패널의 처짐 최소화, 트랙 패널 간의 간격 조정이 쉽다는 효과를 제공한다.

Description

연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙{Interlocking precast concrete rail track}
본 발명은 레일 트랙의 개선에 관한 것으로, 특히, 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙의 개선에 관한 것이다.
일반적으로, 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙은 레일이 고정되는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(precast concrete track panel)을 콘크리트 베이스 위에 열팽창 등을 고려하여 간격을 두고 설치하되, 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널 하부와 콘크리트 베이스 사이에 비수축 시멘트 몰타르 등으로 된 그라우트층(grout layer)을 형성한 구성을 한다. 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(precast concrete track panel)은 프리캐스트 콘크리트 슬래브(precast concrete slab)로도 칭해진다.
프리캐스트 콘크리트 레일 트랙에서, 종래에는 간격을 두고 설치되는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널에 레일을 통해 작용하는 열차의 시동 또는 제동 하중이나 지진 등에 의해 트랙 패널에 작용하는 수평방향 동하중을 콘크리트 베이스로 전달할 수 있도록 하기 위해 각각의 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널에 간격을 두고 전단 포켓(shear pocket)을 형성하고, 콘크리트 베이스에 고정되는 앵커를 통해 전단 포켓에 전단 키(shear key)를 형성하는 구조를 취한다.
한편, 최근 고속철도 및 일반철도에서 장대레일의 부설이 철도교량 건설의 필수요소로 인식되고 있다. 이와 관련하여 『고속철도 설계기준, 2005』에서는 교량상 장대레일의 축력관련 별도 규정을 Euro Code 및 UIC Code 774-3 [Track/bridge interaction Recommendations for calculations]을 토대로 제한규정과 검토규정을 제시하고 있다. 이러한 규정에 따르면, 시동 및 제동하중에 의한 상판의 최대 허용 절대수평변위량은 5.0mm 이하, 교량의 양쪽 끝에 레일신축이음이 있거나 궤도조인트가 있는 경우의 시, 제동에 의한 상판의 허용 절대수평변위는 30.0mm 이하, 시동 및 제동하중에 의한 레일과 상판의 최대 허용 상대수평변위는 4.0mm 이하, 수직 휨(동적요소 포함)으로 인한 두 개의 연속한 상판 단부와 상부사이 또는 상부구조 단부의 상부와 토공 노반사이의 최대 허용변위(상호작용 고려 시)는 8mm이하로 규정하고 있다.
일반적인 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙에서는, 각각의 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널이 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널과는 분리된 상태로 열차의 브레이크 하중 등에 의한 종방향 및/또는 횡방향 전단력을 전단 키를 통해 콘크리트 베이스로 전달하게 된다. 이와 관련된 선행기술은 공개번호 10-2013-0025093호(발명의 명칭: 프리캐스트 콘크리트 슬래브 궤도 및 그 시공방법, 이하, "종래기술"이라 칭함) 의 공개특허공보에 개시되어 있다.
위와 같은 종래기술에서는, 전단 키로 인해 프리캐스트 콘크리트 슬래브의 설치와 교체가 매우 까다롭고 시간이 많이 걸린다.
또한, 각각의 콘크리트 슬래브가 별도로 열차의 시, 제동 하중이나 지진 등에 의한 수평력을 받아주기 때문에 한 콘크리트 슬래브에 설치된 전단 키에 문제가 생기면 해당 전단 키에서 받아주어야 할 수평력이 이웃하는 콘크리트 슬래브에 설치된 전단 키에 전가되어 이웃하는 콘크리트 슬래브에 설치된 전단 키가 연쇄적으로 손상되어 트랙 및 레일의 좌굴, 파단 등의 위험이 커진다.
또한, 각각의 프리캐스트 콘크리트 슬래브가 분리되어 있어서 부등침하에 의한 단차가 생길 수 있고, 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 슬래브 간의 간격조정이 어렵고, 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 슬래브 간의 충돌에 의해 프리캐스트 콘크리트 슬래브에 크랙이 생길 수 있다는 문제도 있다.
위와 같은 종래기술에 따른 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙으로는 앞에서 언급한 바와 같은 고속철도 설계기준을 만족시키기 어렵다.
그 외에 프리캐스트 콘크리트 슬래브들이 분리된 상태로 설치됨에 따른 문제를 해결하기 위한 것으로, 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 슬래브를 강관으로 서로 연결하고 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 슬래브 사이의 틈새에 채움재를 충전하여 경화하는 것이 등록번호 10-0657623호(발명의 명칭: 프리캐스트 슬래브궤도의 연속화를 위한 프리캐스트 콘크리트 슬래브와 그 구조 및 시공방법, 발명자: 장승엽, 종래기술 2)의 등록특허공보에 개시되어 있다.
이 장승엽 발명은 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 슬래브를 일체화하는 효과는 있으나 열팽창이나 수축 등에 의한 프리캐스트 콘크리트 슬래브의 신축을 원활하게 받아줄 수 없고, 열팽창이나 수축 시 프리캐스트 콘크리트 슬래브와 경화된 채움재 간에 균열이 생기는 단점, 채움재를 충전하고 경화시켜야 하므로 프리캐스트 콘크리트 슬래브 설치 및 교체작업이 어렵고 시간도 많이 걸리는 단점, 프리캐스트 콘크리트 슬래브 간의 간격조정이 어렵다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 전단 키의 설치가 필요치 않고 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 설치와 교체가 수월하고 콘크리트 트랙 패널의 설치와 교체에 시간도 적게 걸리는 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 콘크리트 트랙 패널이 파손되거나 트랙 및 레일의 좌굴, 파단 등의 위험이 작은 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 여러 개의 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널들이 일체화되어 함께 열차의 시, 제동 하중이나 지진에 의한 수평 하중을 받아줄 수 있으면서도 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 열팽창이나 수축 등에 의한 신축을 원활하게 받아줄 수 있는 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널 간의 간격조정이 쉬운 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙은 종방향으로 간격을 두고 배치되는 복수의 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널; 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널 사이에 설치되는 탄성체; 및 상기 탄성체를 사이에 두고 종방향으로 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널을 연결하는 연결기구를 포함하는 구성을 한다.
상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널은 종방향의 양 단부에 횡방향으로 간격을 두고 각각 형성되고 종방향으로 배치되어 상기 연결기구가 결합될 수 있도록 해주는 관통부를 가지는 구성을 한다.
상기 관통부는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 측방으로 돌출된 돌출부 또는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널에 상하로 형성된 개구부 또는 홈부 바깥의 종방향 쪽 테두리부에 형성되고, 상기 관통부의 내주면에 파이프가 설치된 것이 바람직하다.
상기 연결기구 또는 상기 탄성체가 설치되는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 표면에 상기 연결기구의 부품 또는 상기 탄성체를 받쳐주기 위한 백플레이트가 설치된 것이 좋다.
상기 연결기구는 나선을 구비하여 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 상기 관통부에 삽입되는 텐션 바(tension bar), 상기 나선에 결합되어 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널이 서로 가까워지는 방향으로 힘을 작용시키는 나사부재 및 상기 텐션 바의 머리부와 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널 사이 혹은 상기 나사부재와 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 사이에 개재되는 와셔를 포함하는 것이 더욱 좋다.
상기 와셔는 폴리우레탄으로 된 것이고, 상기 와셔 바깥으로 상기 와셔를 밀어주는 지지판이 설치된 것이 바람직하다.
상기 탄성체는 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널 사이의 상기 텐션 바의 외주면에 설치될 수 있다.
상기 연결기구는 횡방향으로 간격을 두고 설치되고, 상기 탄성체는 횡방향으로 상기 연결기구보다 외측으로 또는 상기 연결기구보다 넓은 간격으로 설치될 수 있다.
상기 탄성체가 설치되는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 표면에 상기 탄성체를 받쳐주기 위한 백플레이트가 설치되고, 상기 백플레이트에는 상기 탄성체의 일부가 삽입되는 삽입홈이 형성될 수 있다.
상기 연결기구는 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널이 서로 가까워지는 방향으로 힘을 작용시킴으로써 상기 탄성체가 압축되도록 한 상태로 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널을 연결하는 선압축연결기구인 것이 바람직하다.
상기 탄성체는 폴리우레탄으로 된 것이 좋다.
횡방향으로 간격을 두고 배치된 상기 텐션 바의 양 단부는 연결부재를 통해 서로 연결된 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널들이 연결기구와 탄성체에 의해 일체화되도록 연결됨에 따라 열차의 시, 제동 하중이나 지진에 의해 레일 트랙에 작용하는 수평력에 대하여 서로 연결된 모든 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널이 일체화되어 큰 저항력으로 저항할 수 있고, 장대 레일에 작용하는 종방향 하중을 분산하여 받아줄 수 있다.
본 발명에 따르면, 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널들이 연결기구와 탄성체에 의해 일체화되도록 연결됨에 따라 레일 트랙 및 레일의 좌굴이나 파단의 위험을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 콘크리트 베이스에 상대적으로 약한 부분이 존재하더라도 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널이 서로 연결되어 있어서 부등침하에 의한 단차가 생기지 않고, 트랙 패널의 처짐도 최소화되어 레일 트랙의 구조적 안정성을 확보할 수 있다.
본 발명에 따르면, 트랙 패널 사이의 간격 조정이 쉽고, 나선이 형성된 텐션바와 너트와 같은 나사부재에 의해 트랙 패널 간의 간격을 쉽고 빠르게 그리고 정확하게 조정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이웃하는 콘크리트 트랙 패널 사이에 개재된 탄성체가 콘크리트 트랙 패널 상호간의 진동과 충격을 완충하여주므로 트랙 패널에 충돌 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 레일의 선형을 잘 유지할 수 있고, 홍수에 의해 트랙 패널이 유실되는 것을 막을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙의 일례를 나타낸 평면도,
도 2는 도 1 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 연결 부위를 확대하여 나타낸 도면,
도 3은 도 1에 나타낸 연결기구를 분리하여 탄성체와 함께 나타낸 분리 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙의 다른 예를 나타낸 사시도,
도 5는 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 연결부위의 확대 평면도,
도 6은 도 4 실시 예의 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙에 레일을 고정한 상태의 사시도,
도 7은 도 5의 변형 예를 나타낸 확대 평면도,
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙의 변형 예를 각각 나타낸 도면,
도 11은 도 5의 다른 변형 예를 나타낸 도면,
도 12는 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙의 일례를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 연결 부위를 확대하여 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1에 나타낸 연결기구를 분리하여 탄성체와 함께 나타낸 분리 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100)은 복수의 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)을 포함한다. 이 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)들은 종방향으로 간격을 두고 배치되는 것으로 공장 등에서 미리 만들어진다. 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)의 상면에는 레일을 고정하기 위한 고정구들을 설치하기 위한 레일 고정부(111)들이 형성되어 있다.
이 실시 예의 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)은 종방향의 양 단부의 양 측면에 측방으로 돌출된 돌출부(112)를 가진다. 각각의 돌출부(112)에 관통부(113)가 형성되어 있다. 이에 따라 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)은 종방향의 양 단부에 횡방향으로 간격을 두고 각각 형성된 관통부(113)를 가진다. 이 관통부(113)는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)의 길이방향인 종방향으로 배치되어 있다. 이 관통부(113)는 뒤에서 설명되는 연결기구(130)를 통해 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)끼리 서로 연결할 수 있도록 하기 위한 것이다.
도 2를 참고하면, 관통부(113)의 내주면에 파이프(114)가 설치된다. 파이프(114)로는 스틸 파이프 등의 금속재 파이프가 바람직하다. 때에 따라, 금속재 파이프 대신 플라스틱 파이프가 설치될 수 있다. 이러한 파이프(114)는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)의 성형 시에 삽입되어 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)에 일체로 고정되는 것이 바람직하다. 하지만, 파이프(114)는, 때에 따라, 관통부에 탈착 가능하게 설치될 수도 있다.
도시된 바와 같이, 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)의 각 돌출부(112)의 표면에는 백플레이트(115, 116)가 설치된다. 이 백플레이트(115, 116)는 뒤에서 설명되는 연결기구(130)의 와셔(133) 또는 탄성체(150)를 받쳐주기 위한 것으로, 탄성체(150) 등이 콘크리트와 직접 접촉되어 손상되는 것을 방지한다.
본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100)은 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 사이에 설치되는 탄성체(150)를 가진다. 이 실시 예는 한 쌍의 탄성체(150)가 횡방향으로 간격을 두고 분리되어 설치된 것을 나타낸다. 각 탄성체(150)는 연결기구(130)를 구성하는 텐션 바(131)의 외주면에 결합되어 있다. 탄성체(150)의 양 표면은 돌출부(112)의 마주보는 표면에 설치된 백플레이트(115)의 지지를 받고 있다. 이러한 탄성체(150)로는 폴리우레탄으로 된 것이 바람직하고, 중앙에 구멍(152)이 형성된 폴리우레탄 디스크가 적당하다.
탄성체(150)는 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 상호간의 회전을 수용하고, 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 상호간에 전달되는 충격력을 완충하여 주고, 선압축되어 텐션 바(131)에 지속적인 긴장력을 제공한다.
또한, 탄성체(150)는 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 상호간의 간격을 유지할 있도록 하고, 장대 레일의 종하중을 분산하고 완충하는 작용을 하며, 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)들의 진동에 의한 충돌 크랙의 발생을 방지하는 기능을 한다.
본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100)은 도 2와 도 3에 나타낸 바와 같은 연결기구(130)를 가진다. 연결기구(130)는 탄성체(150)를 사이에 두고 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)을 연결하기 위한 것으로, 좌우로 간격을 두고 설치된다.
도시된 바와 같이, 각 연결기구(130)는 나선(132)을 구비하여 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)의 관통부(113)에 삽입되는 텐션 바(131)를 가진다. 이 텐션 바(131)는 관통부(113)에 결합되는 것으로, 양측 돌출부(112) 바깥으로 돌출되는 양 단부와 그 내측으로 외주면에 나선(132)이 형성되어 있다. 탄성체(150)는 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 사이에 개재된 상태에서 텐션 바(131)의 외주면에 결합되어 있다. 때에 따라, 텐션 바(131)로는 한쪽 단부에 볼트 머리가 형성되고, 타단부와 그 내측에 나선이 형성된 볼트 등이 이용될 수도 있다. 텐션 바(131)의 양 단부의 나선(132)에 너트인 나사부재(135)가 결합되어 있다. 텐션 바(131)로는 고장력강(high tensile steel) 등으로 된 고장력 바(high tension bar)가 사용된다.
나사부재(135)는 텐션 바(131)의 나선(132)에 결합되어 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)이 서로 가까워지는 방향으로 힘을 작용시키는 역할을 한다. 텐션 바(131)로 머리부를 가지는 볼트를 이용하는 경우, 나사부재(135)는 텐션 바(131)의 한쪽 단부에만 결합될 수 있다.
위와 같은 연결기구(130)는 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)이 서로 가까워지는 방향으로 힘을 작용시킴으로써 탄성체(150)가 압축되도록 한 상태로 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)을 연결하는 선압축연결기구의 역할을 한다.
도 2와 도 3에 나타낸 바와 같이, 나사부재(135)와 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)의 사이에는 와셔(133)와 지지판(137)이 설치된다. 와셔(133)로는 폴리우레탄으로 된 것이 바람직하다. 와셔(133)는 탄성체(150)를 도와 탄성체(150)가 제 기능을 잘 수행할 수 있도록 하거나 탄성체(150)가 수행하는 기능을 함께 수행한다.
와셔(133)가 장착되는 부분의 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)의 표면에 와셔(133)를 받쳐주는 백플레이트(116)가 설치된다. 지지판(137)은 넓은 면적에 걸쳐서 균일한 힘으로 와셔(133)를 내측으로 밀어주는 역할을 한다.
위와 같은 구성을 하는 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100)의 시공과정은 다음과 같다.
콘크리트 베이스(10)에 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)을 간격을 두고 배치하고 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 사이에 탄성체(150)를 개재하여 양측 돌출부(112)에 형성된 관통부(113)와 탄성체(150)의 구멍(152)에 텐션 바(131)를 결합한다. 양측 돌출부(112)의 바깥으로 돌출된 텐션 바(131)의 외주면에 와셔(133)와 지지판(137)을 각각 결합하고, 텐션 바(131)의 나선(132)에 나사부재(135)를 결합하여 양측 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)이 서로 가까워지는 방향으로 힘이 작용되도록 한다. 이에 따라 탄성체(150)와 와셔(133)는 선압축되어 텐션 바(131)를 긴장시킨다. 나사부재(135)의 결합정도와 사용되는 탄성체(150)와 와셔(133)의 두께를 조정하여 텐션 바(131)의 긴장력과 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 간의 간격을 원하는 대로 쉽게 조정할 수 있다.
탄성체(150)는 선압축된 상태에서 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)을 서로에 대해 탄성적으로 지지한다.
위와 같은 과정으로 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)을 연결한 후에는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 상에 레일을 고정하고, 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 아래에 무수축 모르타르 등의 그라우트를 부어 높이와 평형을 맞추면서 최종 조정하여 그라우트층(12)을 형성한다.
그런 다음 연결되지 않은 쪽의 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)의 단부에 다른 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)을 앞에서와 같은 과정으로 순차로 계속 연결하고 그라우트층(12)을 형성하면서 높이와 평형을 맞추어 나간다.
때에 따라, 탄성체(150)를 개재하여 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)의 마주보는 단부를 연결기구(130)로 미리 연결한 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)들을 콘크리트 베이스(10) 상에 간격을 두고 배치한 다음, 앞에서와 같은 과정으로 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100)을 설치하는 것도 가능하다.
때에 따라, 레일이 미리 설치된 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)들이 앞에서 설명한 과정으로 설치될 수 있다. 레일의 설치 순서는 바뀔 수 있다.
위와 같은 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100)은 전단 포켓과 전단 키를 설치할 필요가 없다. 하지만, 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100)이 전단 포켓과 전단 키의 설치를 배제하는 것은 아니다. 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100)에 전단 포켓과 전단 키를 적용하는 경우, 전단 키로는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)에 형성되는 전단 포켓의 내주면을 따라 탄성패드를 가지는 것이어야 할 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙의 다른 예를 나타낸 사시도이고, 도 5는 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 연결부위의 확대 평면도이고, 도 6은 도 4 실시 예의 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙에 레일을 고정한 상태의 사시도이다.
도 4 내지 도 6에 나타낸 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100)은 개구부(117)가 형성된 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)들을 가진다. 이 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)은 앞 실시 예의 돌출부 대신 상하로 개구부(117)를 형성하여 관통부(113)를 형성할 수 있도록 한 것이다. 이 실시 예에서, 관통부(113)는 개구부(117) 바깥의 종방향 쪽 테두리부(118)에 형성된다. 바람직하게, 관통부(113)의 내주면에는 파이프(114)가 설치된다.
이 실시 예에서, 개구부(117)는 연결기구(130)를 설치할 수 있도록 해주는 역할을 하므로, 연결기구(130)를 설치할 수 있는 구조라면 개구부(117)는 상하로 관통되게 형성되지 않는 홈부로 형성될 수 있다.
이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 사이에 간격을 두고 탄성체(150)를 개재하고, 앞에서 설명한 바와 같은 연결기구(130)를 이용하여 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)을 서로 연결하여 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)이 서로에 대해 탄성적으로 지지되도록 할 수 있다. 콘크리트 베이스(10), 그라우트층(12), 탄성체(150), 백플레이트(115, 116), 와셔(133), 지지판(137), 나사부재(135)와 이들을 이용한 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100)의 설치과정은 앞에서 설명한 것과 같다.
연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100) 상에 레일(170)을 고정한 상태는 도 6에 도시되어 있다.
도 7은 도 5의 변형 예를 나타낸 확대 평면도이다.
도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100)에서, 탄성체(150)가 반드시 텐션 바(131)의 외주면에 결합되어야 하는 것은 아니다. 연결기구(130)를 횡방향으로 충분히 넓은 간격으로 설치하기 어려운 경우, 도 7에 나타낸 실시 예에서와 같이, 탄성체(150)는 연결기구(130)보다 넓은 간격으로 또는 한 쌍의 연결기구(130)의 각 연결기구(130)보다 외측으로 설치될 수 있다.
이 경우, 탄성체(150)가 지지되는 백플레이트(115)에는 탄성체(150)의 일부가 삽입되어 탄성체(150)가 움직이는 것을 방지하기 위한 삽입홈(115a)이 형성된 것이 이용된다. 이 경우, 탄성체(150)는 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 간의 최대 허용간격보다 더 많이 압축된 상태로 설치하여 탄성체(150)의 단부가 삽입홈(115a)에서 빠지지 않도록 하는 것이 좋고, 이에 더하여 탄성체(150)의 단부를 삽입홈(115a)의 표면에 접착제로 접착시키는 것이 더욱 바람직하다.
때에 따라, 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)의 한쪽 단부의 백플레이트(115)의 중앙부에 탄성체(150)를 관통하여 지지할 수 있는 핀이 설치되고, 그 반대편 단부의 백플레이트(115)에 다른 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)에 설치된 핀의 단부가 삽입될 수 있는 홈이 형성될 수 있다. 이 홈은 핀의 단부가 삽입된 상태에서 핀의 좌우 및 상하 회전을 허용할 수 있도록 핀의 직경보다 큰 단면으로 형성되어야 한다. 또한, 홈은 백플레이트(115)를 지나 그 내측의 콘크리트부분까지 충분히 깊게 형성될 수 있다.
탄성체(150)의 설치 개수가 연결기구(130)보다 많은 경우, 탄성체(150)의 설치 간격은 연결기구(150)의 설치간격보다 좁아질 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙의 변형 예를 각각 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 10을 참고하면, 때에 따라, 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 간의 탄성적 지지강성을 증가시키고자 하는 경우, 횡방향으로 두 연결기구(130)의 사이 또는 두 연결기구(130)의 외측으로도 탄성체(150)가 더 설치될 수 있다. 텐션 바(131)에 결합되지 않는 탄성체(150)를 지지하는 백플레이트(115)로는 삽입홈(115a)이 형성된 것이 사용된다. 나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.
도 11은 도 5의 다른 변형 예를 나타낸 도면이다.
때에 따라, 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110) 간의 탄성적 지지강성을 증가시키고자 하는 경우, 이웃하는 두 연결기구(130)의 텐션 바(131)에 설치되는 탄성체(150)는 일체로 형성된 것이 사용될 수 있다. 나머지는 도 5에서 설명한 것과 같다.
위에서 설명한 실시 예들을 참고하면, 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널에 도 1에 나타낸 바와 같은 돌출부와 도 5에 나타낸 개구부를 함께 형성하고, 돌출부와 테두리부에 관통부들을 각각 형성한 것이 이용될 수 있다. 이 경우에도, 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)의 사이에 설치되는 탄성체(150)들은 간격을 두고 설치되는 것과 일체로 된 것이 선택적으로 이용될 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12를 참고하면, 본 발명에 따른 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙(100)에서, 횡방향으로 간격을 두고 설치된 연결기구(130)의 텐션 바(131)들은 텐션 바(131)에 결합될 수 있는 구멍이 간격을 두고 형성된 연결부재(180)를 통해 양단이 서로 연결될 수 있다. 구멍은 변위 허용정도를 고려하여 횡방향으로, 즉, 연결부재(180)의 길이방향으로 길이가 긴 장공으로 형성될 수 있다. 이러한 연결부재(180)로는 띠상의 강철판이 적당하다. 이렇게 하는 경우, 양측 연결기구(130)가 연결되어 서로를 지지하면서 연동되어 작동될 수 있어 보다 큰 힘으로 이웃하는 두 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)의 수평 변위와 상하 변위를 억제할 수 있다.
도 1에 나타낸 실시 예의 경우에는, 연결부재(180)를 이용하여 두 텐션 바(131)를 연결하기 위해서는 각 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널(110)에 횡방향으로 연결부재(180)의 통과를 위한 구멍 또는 홈이 형성되어 있어야 할 것이다.
나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.
본 발명은 레일 트랙의 시공에 이용될 수 있고, 특히 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙을 시공하거나 레일 트랙을 교체하는데 이용될 가능성이 있다.
10: 콘크리트 베이스 12: 그라우트층
100: 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙
110: 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널 111: 레일 고정부
112: 돌출부 113: 관통부
114: 파이프 115, 116: 백플레이트
116a: 삽입홈 117: 개구부
118: 테두리부 130: 연결기구
131: 텐션 바 132: 나선
133: 와셔 135: 나사부재
137: 지지판 150: 탄성체
170: 레일 180: 연결부재

Claims (12)

  1. 종방향으로 간격을 두고 배치되는 복수의 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널;
    이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널 사이에 선압축된 상태로 설치되는 탄성체; 및
    상기 탄성체를 사이에 두고 종방향으로 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널을 연결하며 상기 탄성체의 선압축 정도를 조정하기 위한 연결기구를 포함하고,
    상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널은 종방향의 양 단부에 횡방향으로 간격을 두고 각각 형성되고 종방향으로 배치되어 상기 연결기구가 결합될 수 있도록 해주는 관통부를 가지고,
    상기 관통부는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 측방으로 돌출된 돌출부 또는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널에 상하로 형성된 개구부 또는 홈부 바깥의 종방향 쪽 테두리부에 형성되고,
    상기 관통부의 내주면에 파이프가 설치되고,
    상기 연결기구 또는 상기 탄성체가 설치되는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 표면에 상기 연결기구의 부품 또는 상기 탄성체를 받쳐주기 위한 백플레이트가 설치되고,
    상기 연결기구는 나선을 구비하여 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 상기 관통부에 삽입되는 텐션 바, 상기 나선에 결합되어 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널이 서로 가까워지는 방향으로 힘을 작용시키는 나사부재 및 상기 나사부재와 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 사이에 선압축된 상태로 개재되어 상기 탄성체와 함께 상기 텐션 바를 긴장시키는 와셔를 포함하여 구성되고,
    상기 연결기구가 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널이 서로 가까워지는 방향으로 힘을 작용시키는 것에 의해 상기 탄성체가 압축되도록 한 상태로 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널을 연결함으로써 순차로 연결된 복수의 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널이 일체화되어 수평 하중에 대하여 함께 저항하고, 이웃하는 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널이 서로에 대해 탄성적으로 지지되도록 하면서 상호간의 회전을 수용하고, 복수의 상기 프리캐스트 콘크리트 트랙 패널의 열팽창이나 수축을 받아줄 수 있도록 된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에서, 상기 와셔는 폴리우레탄으로 된 것이고, 상기 와셔의 바깥으로 상기 와셔를 밀어주는 지지판이 설치된 것을 특징으로 하는 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항 또는 제6항에서, 상기 탄성체를 받쳐주기 위한 상기 백플레이트에는 상기 탄성체의 일부가 삽입되는 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙.
  10. 삭제
  11. 제1항 또는 제6항에서, 상기 탄성체는 폴리우레탄으로 된 것을 특징으로 하는 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙.
  12. 제1항 또는 제6항에서, 횡방향으로 간격을 두고 배치된 상기 텐션 바의 양 단부는 연결부재를 통해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙.
KR1020210186214A 2021-12-23 2021-12-23 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙 KR102413972B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210186214A KR102413972B1 (ko) 2021-12-23 2021-12-23 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210186214A KR102413972B1 (ko) 2021-12-23 2021-12-23 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102413972B1 true KR102413972B1 (ko) 2022-06-28

Family

ID=82268496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210186214A KR102413972B1 (ko) 2021-12-23 2021-12-23 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102413972B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116145481A (zh) * 2023-02-23 2023-05-23 中国水利水电第六工程局有限公司 弧形轨道板加固措施

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002167421A (ja) * 2000-11-30 2002-06-11 Aren:Kk スラブ軌道用ウレタン系樹脂てん充材の調製方法
KR100657623B1 (ko) * 2005-12-07 2006-12-14 한국철도기술연구원 프리캐스트 슬래브궤도의 연속화를 위한 프리캐스트콘크리트 슬래브와 그 구조 및 시공방법
KR101600750B1 (ko) * 2015-06-12 2016-03-07 조선대학교산학협력단 인장재의 긴장완화 보완용 앵커장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002167421A (ja) * 2000-11-30 2002-06-11 Aren:Kk スラブ軌道用ウレタン系樹脂てん充材の調製方法
KR100657623B1 (ko) * 2005-12-07 2006-12-14 한국철도기술연구원 프리캐스트 슬래브궤도의 연속화를 위한 프리캐스트콘크리트 슬래브와 그 구조 및 시공방법
KR101600750B1 (ko) * 2015-06-12 2016-03-07 조선대학교산학협력단 인장재의 긴장완화 보완용 앵커장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116145481A (zh) * 2023-02-23 2023-05-23 中国水利水电第六工程局有限公司 弧形轨道板加固措施

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101293285B1 (ko) 교량 구조물의 고정 주행 트랙
US9758932B2 (en) Ballastless track system
CN108914715B (zh) 用于减振地段的装配式无砟轨道结构及装配方法
US8146834B2 (en) Concrete carriageway for rail vehicles
US4905896A (en) Railroad roadway for high speed rail-mounted vehicles
KR20120035287A (ko) 피씨 슬래브와 강거더를 포함하는 피씨 합성판형교 및 그 시공방법
CN110761119A (zh) 减振地段的含冷压纵连的装配式无砟轨道结构及装配方法
KR102413972B1 (ko) 연동 프리캐스트 콘크리트 레일 트랙
JP5220752B2 (ja) レール用弾性支持ブロックアセンブリ
KR100603901B1 (ko) 기존 거더의 일부를 활용한 판형교 유도상 구조 및 시공방법
CN108914713B (zh) 用于减振地段的无砟轨道的湿接式装配方法
CZ319492A3 (en) Load-bearing structure of a permanent way and a prefabricated platform thereof
KR20150111547A (ko) 아스팔트 노반상 직결궤도용 광폭침목 및 그 시공 방법
WO2007032701A1 (fr) Traverse en beton arme
KR102486675B1 (ko) Pc 슬래브 시공방법 및 이를 이용하여 제작된 교량
JP2750556B2 (ja) プレストレストコンクリート桁の製造方法
JP3510824B2 (ja) 枕木の敷設構造
US5353987A (en) Railroad track system having vertically adjustable railroad tie and method of construction therefor
DE102006055307A1 (de) Schwellenbefestigung
CN110761123A (zh) 减振地段的含纵连结构的装配式无砟轨道结构及装配方法
US6257494B1 (en) Base structure of a turnout
JP4162291B2 (ja) 鉄道工事桁用受台、及び鉄道工事桁用受台の施工方法
EP1972719B1 (en) Arrangement with a precast structural concrete slab and process for installing the same
KR20170138704A (ko) 결합방식의 매립형 궤도
RU2328569C1 (ru) Железнодорожный путь для тоннелей

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant