KR102416415B1 - 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 방진특성과 전체적인 내구성이 향상됨과 동시에 철도차량이 주행하지 않는 야간을 이용하여 단시간 내에 신속하면서도 정밀하게 방진침목의 교체시공이 이루어질 수 있도록 한 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법에 관한 것이다.
개시된 내용은 콘크리트도상에 설치된 기존 방진침목을 교체시공하기 위한 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법에 있어서, 일정 길이구간의 레일체결구를 해체하고 양측의 레일을 들어올려 레일거치용 스탠드 상에 거치하는 제 1 단계와, 상기 기존 방진침목 중 홀수 위치의 기존 방진침목을 제거한 후 상기 기존 방진침목이 설치되었던 홈을 청소하는 제 2 단계와, 상기 홈 내에 사전 제조된 매립형 방진침목을 배열하는 제 3 단계와, 양측의 레일을 짝수 위치의 기존 방진침목 상으로 내려 다시 체결고정하고 상기 매립형 방진침목의 일측에 상기 레일을 일정 높이로 지지하는 레일지지용 스탠드를 설치하는 제 4 단계와, 상기 매립형 방진침목을 들어올려 상기 홈 내에 공간이 형성되도록 한 후 상기 매립형 방진침목을 레일에 체결고정하는 제 5 단계와, 상기 홈 내에 몰탈그라우트를 채우고 경화시키는 제 6 단계와, 상기 몰탈그라우트의 경화 후에 상기 레일지지용 스탠드를 철거하는 제 7 단계와, 상기 제 1 단계 내지 상기 제 7 단계를 짝수 위치의 기존 방진침목에 대해 반복하는 제 8 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법을 일 실시예로 제시한다.

Description

콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법{METHOD OF REPAIRING A VIBRATION PROOF SLEEPER OF CONCRETE BALLAST}

개시된 내용은 콘크리트도상에 기 설치된 후 손상 또는 노후화 등으로 본래의 기능이 상실된 방진침목을 신속용이하게 교체시공하기 위한 콘크리트도상의 방진침목 교체시공방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

현재 전 세계적으로 널리 적용되고 있는 궤도구조는 크게 기존의 자갈도상 궤도(ballast track)와 콘크리트도상 궤도(slab track)로 분류된다.

종래에는 초기 건설비용이 낮은 자갈도상 궤도가 주로 건설되어 왔으나 날로 발전하는 철도수송의 역할로 인해 차량중량의 증가, 열차속도의 향상, 열차밀도의 증대 등이 요구되고 보수작업시간의 제약은 물론 인건비의 상승과 노동력 수급곤란 등으로 상시 유지보수를 필요로 하는 자갈도상 궤도의 유지보수에 많은 어려움을 겪게 되었다.

이러한 자갈도상 궤도의 문제점을 보완하고 자유로운 유지보수가 가능하도록 하는 생력화궤도의 개발과 개량을 위해 세계 철도 선진국가들은 끊임없는 연구개발 및 개선노력을 기울인 결과로, 콘크리트도상 궤도가 제안되었다.

콘크리트도상 궤도는 강화노반층을 포함하는 노반 상에 콘크리트로 형성되는 노반강화 콘크리트층(HSB; hydraulically Stabilized Base)과, 상기 노반강화 콘크리트층 위에 콘크리트로 형성되어 침목과 레일을 지지하는 콘크리트도상(TCL; track concrete layer)을 포함한다.

이러한 콘크리트도상 궤도는 종래의 자갈도상 궤도에 비해 초기 건설비용은 많이 소요되나 생애주기비용(LCC; Life Cycle Cost)을 고려한 장기적인 경제성 차원에서는 오히려 자갈도상 궤도보다 우수하다는 평가로 인해 그 적용이 날로 확산되고 있는 추세이다.

또한 콘크리트도상 궤도는 부담력 및 저항력이 자갈도상 궤도에 비하여 매우 크기 때문에 궤도의 변위나 틀림이 거의 발생되지 않고, 주행안정성 및 승차감이 우수하며 생애주기비용 측면에서 유리한 장점이 있다. 그러나 콘크리트도상 궤도는 자갈도상 궤도와 달리 궤도의 부설 및 해체에 많은 시간과 비용이 소요되는 단점이 있다.

한편 콘크리트도상 궤도 중에는 독립된 콘크리트블럭으로 이루어진 1쌍의 방진침목으로 레일을 지지하는 방침침목시스템이 많이 적용되고 있다.

이러한 콘크리트도상 궤도의 방진침목시스템은 고무부츠로도 통칭되는 방진상자에 방진패드와 콘크리트침목블럭을 수용시킨 방진침목을 콘크리트도상에 형성된 홈 내에 매립함에 따라 콘크리트도상과 콘크리트침목블럭이 방진상자에 의해 분리되는 구조적 특징을 가진다.

방진상자를 이용하는 방진침목시스템의 방진설계의 핵심은 콘크리트침목블럭과 방진상자의 사이에 방진패드를 설치하여 콘크리트침목블럭과 콘크리트도상 간의 진동전달을 최대한 감소시키도록 한 것이다. 레일과 방진침목 사이에도 얇은 레일패드가 개재되기는 하지만 이 레일패드는 근본적으로 레일과 휠의 상호작용력를 감소시켜 차량 내부에서의 소음 및 진동을 줄여주는 역할만 할 뿐이다.

방진상자를 이용하는 콘크리트도상 궤도의 방진침목시스템의 예로, 프랑스의 STEDEF사에 의해 개발된 일명 STEDEF 시스템과, 미국 궤도전문설계회사인 Sonneville사에 의해 개발된 저진동 궤도시스템인 LVT(Low Vibration Track) 시스템을 들 수 있다. STEDEF 시스템은 방진상자에 방진패드와 콘크리트침목블럭을 수용시킨 방진침목이 타이바(tie-bar)에 의해 고정연결되는 반면에, LVT 시스템은 STEDEF 시스템의 개발자인 Roger Sonneville에 의해 개량된 STEDEF 시스템의 변종으로 방진침목을 고정연결하는 타이바(tie-bar)를 사용하지 않고 방진패드의 재질을 달리한다.

방진상자를 이용하는 콘크리트도상 궤도의 방진침목시스템의 장점으로는 콘크리트도상과 분리된 콘크리트침목블럭의 질량에 의해 사실상 레일중량을 증가시키는 효과를 얻을 수 있고 이에 따라 방진효율을 부가적으로 높일 수 있는 점과 방진침목이 콘크리트도상의 홈 내에 구속되는 관계로 레일의 횡적 안정성이 높아 방진체결구에 사용되는 방진패드보다 낮은 강성도를 갖는 방진패드를 사용할 수 있는 점을 들 수 있다.

특히 방진상자를 이용하는 콘크리트도상 궤도의 방진침목시스템은 콘크리트침목블럭이 방진패드에 의해 탄성적으로 지지되는 구조인 관계로 이론적으로 우수한 방진효과가 기대될 수 있는 생력화 궤도로 소개됨에 따라, STEDEF 시스템의 경우에는 서울 5~8호선, 부산 2호선, 대구 1호선, 대전 1호선 등에 적용된 바 있고, LVT 시스템의 경우에는 대구 2호선, 인천 1호선 등에 적용된 바 있다. 다만 STEDEF 시스템은 프랑스의 나블라 체결구 대신에 국내 범용 레일체결장치인 코일스프링 체결장치(e-clip)가 적용될 수 있도록 숄더매립형으로 변경되어 적용되었다.

전술한 방진상자를 이용하는 콘크리트도상 궤도의 방진침목시스템의 일 예로, 대한민국 특허공개 제10-2006-0095891호(2006.09.04. 공개)에는 침목과 침목을 타이바로 연결하고, 침목 단면의 중앙부가 윗면과 밑면 보다 넓으며, 레일과 수직으로 만나는 침목의 접촉면을 넓게 하여 침목의 형태를 십자형으로 하는 것을 특징으로 하는 십자형 콘크리트침목이 개시된다

또한 대한민국 특허공개 제10-2002-0090845호(2002.12.05. 공개)에는 도상 콘크리트에 구비된 방진상자의 내측 저면과 침목블럭의 저면 사이에 삽입되며, 탄성재질로 이루어져 침목블럭을 통해 전달되는 수직방향 하중에 의해 변형되면서 하중을 흡수하는 제 1 하중흡수수단과, 침목블럭의 상면과 레일의 저면 사이에 삽입되며, 탄성재질로 이루어져 레일을 통해 전달되는 수직방향하중에 의해 변형되면서 하중을 흡수하는 제 2 하중흡수수단과, 레일 하부의 횡방향 연장부의 양측과 각 클립걸이 사이에 삽입되며, 탄성재질로 이루어져 레일을 통해 전달되는 횡방향 하중에 의해 변형되면서 하중을 흡수하는 제 3 하중흡수수단과, 그 일측 하단이 상기 침목블럭의 상면에 밀착되고, 그 타측 하단이 상기 레일의 횡방향 연장부 상면을 눌러 가압하도록 상기 클립걸이에 결합되어 레일을 지지하되, 탄성재질로 이루어져 열차의 운행에 따른 수직방향 및 횡방향 하중에 의해 레일이 상하방향 및 횡방향으로 변위될 수 있도록 하는 레일지지수단과, 상기 레일지지수단을 클립걸이에 결합시키기 위한 결합수단을 포함하는 궤도 방진장치가 개시된다.

또한 전술한 콘크리트도상 궤도의 방진침목시스템에 적용가능한 방진상자의 일 예로, 대한민국 실용신안등록 제20-0301015호(2003.01.17. 공고)에는 저부에 탄성패드를 개재하여 콘크리트침목블럭을 내부에 수납하며, 상기 콘크리트침목블럭과 접촉되는 내측면을 따라 복수의 요철부를 구비하는 궤도용 고무방진상자에 있어서, 상기 요철부의 돌출부 상에 소정 높이로 보다 양각돌출되는 핀을 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 궤도용 고무방진상자가 개시된다.

그러나 전술한 방진상자를 이용하는 콘크리트도상 궤도의 방진침목시스템의 경우에는 콘크리트침목블럭의 상하/좌우 움직임과 횡압에 의한 방진상자와 콘크리트침목블럭 사이의 마찰, 방진상자와 콘크리트도상 사이에 침투하는 물 또는 습기 등로 인해 방진상자가 마멸 또는 손상되거나, 방진패드가 소성변형되거나 레일패드가 손상되고, 이로 인해 레일의 파상마모의 진행이 촉진되는 문제점이 있다.

또한, 방진상자와 방진패드의 재료 자체의 경년변화나 하중 하의 압축변화, 그리고 시공상의 공차나 방진상자 자체의 바닥 불균형, 콘크리트침목블럭의 바닥과 탄성패드 사이의 공극 등으로 인해 방진상자와 방진패드의 손상이 발생되고, 이로 인해 레일의 파상마모의 진행이 촉진되는 문제점이 있다.

따라서, 전술한 방진상자를 이용하는 콘크리트도상 궤도의 방진침목시스템의 경우에는 손상된 방진상자와 방진패드 등을 교체하는 등의 유지보수가 필요하다.

이러한 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법의 일 예로, 대한민국 특허공개 제10-2006-0011192호(2006.02.03. 공개)에는 콘크리트도상에 형성된 안착홈에 방진패드가 바닥면에 장착된 방진상자를 설치하고, 방진패드에 방진침목을 장착한 후 방진침목에 타설된 체결구에 결합되는 레일클립에 의해 레일 플랜지를 가압하여 고정하는 콘크리트도상의 방진침목에 있어서, 상기 레일클립을 체결구로 부터 분리하여 상기 방진침목을 방진상자로부터 철거하고, 상기 콘크리트도상으로 부터 방진패드와 방진상자를 해체하는 제 1 단계와, 상기 콘크리트도상의 안착홈에 존재하는 이물질을 제거하는 제 2 단계와, 상기 안착홈에 콘크리트 보강블럭을 안착시키는 제 3 단계와, 상기 콘크리트 보강블럭에 형성된 나사공에 체결구를 체결한 후, 상기 체결구에 결합되는 레일클립에 의해 콘크리트 보강블럭에 레일을 고정하는 제 4 단계와, 상기 콘크리트 보강블럭에 형성된 수평 조절볼트에 의해 상기 안착홈으로부터 이격되는 콘크리트 보강블럭의 레벨을 맞추는 제 5 단계와, 상기 안착홈과 콘크리트 보강블럭사이에 액상 방진재를 충전하는 제 6 단계와, 상기 액상 방진재의 경화 후, 상기 수평 조절볼트를 콘크리트 보강블럭으로부터 제거하여 이물질 유입되는 것을 방지하도록 캡을 씌우는 제 7 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트도상의 방진침목 교체 시공방법이 개시된다.

그러나 전술한 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법의 경우에는 단순히 콘크리트 보강블럭을 액상방진제의 개재하에 대체하는 것에 불과하여 방진특성과 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

1. 대한민국 특허공개 제10-2006-0095891호(2006.09.04. 공개) 2. 대한민국 특허공개 제10-2002-0090845호(2002.12.05. 공개) 3. 대한민국 실용신안등록 제20-0301015호(2003.01.17. 공고) 4. 대한민국 특허공개 제10-2006-0011192호(2006.02.03. 공개)

방진특성과 전체적인 내구성이 향상됨과 동시에 철도차량이 주행하지 않는 야간을 이용하여 단시간 내에 신속하면서도 정밀하게 방진침목의 교체시공이 이루어질 수 있도록 한 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법을 제공하고자 한다.

또한 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

개시된 내용은 콘크리트도상에 설치된 기존 방진침목을 교체시공하기 위한 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법에 있어서, 일정 길이구간의 레일체결구를 해체하고 양측의 레일을 들어올려 레일거치용 스탠드 상에 거치하는 제 1 단계와, 상기 기존 방진침목 중 홀수 위치의 기존 방진침목을 제거한 후 상기 기존 방진침목이 설치되었던 홈을 청소하는 제 2 단계와, 상기 홈 내에 사전 제조된 매립형 방진침목을 배열하는 제 3 단계와, 양측의 레일을 짝수 위치의 기존 방진침목 상으로 내려 다시 체결고정하고 상기 매립형 방진침목의 일측에 상기 레일을 일정 높이로 지지하는 레일지지용 스탠드를 설치하는 제 4 단계와, 상기 매립형 방진침목을 들어올려 상기 홈 내에 공간이 형성되도록 한 후 상기 매립형 방진침목을 레일에 체결고정하는 제 5 단계와, 상기 홈 내에 몰탈그라우트를 채우고 경화시키는 제 6 단계와, 상기 몰탈그라우트의 경화 후에 상기 레일지지용 스탠드를 철거하는 제 7 단계와, 상기 제 1 단계 내지 상기 제 7 단계를 짝수 위치의 기존 방진침목에 대해 반복하는 제 8 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법을 일 실시예로 제시한다.

개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 매립형 방진침목은 상부면에 레일체결구가 설치되는 콘크리트침목블럭과, 상기 콘크리트침목블럭의 저부와 하측면 둘레에 피복되는 탄성수지재를 포함한다.

개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제 1 단계 내지 상기 제 7 단계는 야간에 이루어지고, 상기 제 8 단계는 익일 야간에 이루어진다.

개시된 내용의 일 실시예에 따른 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법에 의하면, 노후화되거나 파손되어 제기능을 발휘하지 못하는 기존 방진침목을 철도차량이 주행하지 않는 야간을 이용하여 단시간 내에 신속하면서도 정밀하게 사전 제조된 매립형 방진침목으로 교체시공함으로써 콘크리트도상 궤도의 방진특성과 전체적인 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

특히 개시된 내용의 일 실시예에 따른 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법에 의하면, 기존 방진침목을 제거한 홈 내에 콘크리트침목블럭의 하부가 탄성성지재에 의해 둘러싸여지는 형태로 사전 제조된 매립형 방진침목을 삽입하여 몰탈그라우트를 통해 홈 내에 매립고정시키되, 기존 방친침목을 홀수 위치와 짝수 위치로 나누어서 2일에 걸쳐 철도차량이 주행하지 않는 야간만을 이용하여 교체할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법의 전체 공정순서도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법에 있어서, 제 1 및 제 2 단계의 사시도.
도 3은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법에 있어서, 제 3 단계에 적용되는 매립형 방진침목의 구조도.
도 4는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법에 있어서, 제 4 및 제 5 단계의 사시도.
도 5는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법에 있어서, 제 6 단계의 단면구조도.
도 6는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법의 전체 작업순서도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

개시된 내용의 일 실시예에 따른 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법은 철도차량이 주행하지 않는 야간을 이용하여 단시간 내에 신속하면서도 정밀하게 기존 방진침목을 사전 제조된 매립형 방진침목으로 교체시공함으로써 방진특성과 전체적인 내구성이 향상되도록 하는 것으로, 도 1 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 일정 길이구간의 레일체결구를 해체하고 양측의 레일(7)을 들어올려 레일거치용 스탠드(10) 상에 거치하는 제 1 단계(S1)와, 기존 방진침목(20, 20') 중 홀수 위치의 기존 방진침목(20)을 제거한 후 기존 방진침목(20)이 설치되었던 홈(5)을 청소하는 제 2 단계(S2)와, 홈(5) 내에 사전 제조된 매립형 방진침목(30)을 배열하는 제 3 단계(S3)와, 양측의 레일(7)을 짝수 위치의 기존 방진침목(20') 상으로 내려 다시 체결고정하고 매립형 방진침목(30)의 일측에 레일(7)을 일정 높이로 지지하는 레일지지용 스탠드(40)를 설치하는 제 4 단계(S4)와, 매립형 방진침목(30)을 들어올려 홈(5) 내에 공간이 형성되도록 한 후 매립형 방진침목(30)을 레일(7)에 체결고정하는 제 5 단계(S5)와, 홈(5) 내에 몰탈그라우트(50)를 채우고 경화시키는 제 6 단계(S6)와, 몰탈그라우트(50)의 경화 후에 레일지지용 스탠드를 철거하는 제 7 단계(S7)와, 제 1 단계(S1) 내지 제 7 단계(S7)를 짝수 위치의 기존 방진침목(20')에 대해 반복하는 제 8 단계(S8)를 포함한다.

여기서, 개시된 내용의 일 실시예에 따른 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법을 일정 길이구간의 콘크리크도상(3)에 대해 적용하기에 앞서, 일정 길이구간의 콘크리크도상(3)을 청소한다.

전술한 사전 준비단계 이후에 제 1 단계(S1)가 행해진다. 제 1 단계(S1)는 일정 길이구간의 양측 레일(7)에 대해 레일체결을 해제한 후 상부로 들어올리는 양로단계에 해당한다.

제 1 단계(S1)에서는 기존 방진침목(20, 20') 사이에 레일(7)의 길이방향으로 레일거치용 스탠드(10)를 서로 이격되게 설치한 상태에서 일정 길이구간의 양측 레일(7)에 대해 레일클립을 포함하는 레일체결구를 해체하고 양측의 레일(7)을 들어올려 레일거치용 스탠드(10) 상에 임시로 거치한다.

이 때 기존 방진침목(20, 20')은 콘크리크도상(3)의 홈에 설치된 STEDEF 시스템용 방진침목으로, 방진상자에 방진패드와 콘크리트침목블럭을 수용시킨 구조를 가지며 타이바(tie-bar)에 의해 2개가 고정연결되는 구조를 가지는 것이 바람직하다. 또한 기존 방진침목(20, 20')은 타이바(tie-bar)가 요구되지 않는 LVT 시스템용 방진침목일 수도 있다.

또한 레일(7)의 거치를 위한 레일거치용 스탠드(10)는 양로 작업 시에 사용되는 것으로, 하측에 열십자형 지지베이스가 구비되고 상단에 레일안착대가 구비되는 수직봉재의 구조를 가진다. 이러한 레일거치용 스탠드(10)는 당해 기술분야에서 이미 공지되어 있는 바, 여기서는 명세서의 간략화를 위해 더 이상의 상세설명은 생략하기로 한다.

전술한 제 1 단계(S1)는 예를 들어 60 내지 100m 길이, 특히 80m 길이의 양측 레일(7)에 대해 행해질 수 있다.

전술한 제 1 단계(S1) 이후에는 제 2 단계(S2)가 행해진다. 제 2 단계(S2)는 기존 방진침목(20, 20') 중 일부에 해당하는 기존 방진침목(20)만 제거하는 기존 방진침목 제거단계이다.

제 2 단계(S2)에서는 도 2에 도시되는 바와 같이 기존 방진침목(20, 20') 중 홀수 위치에 해당하는 기존 방진침목(20)만 제거한 후 기존 방진침목(20)이 설치되었던 홈(5) 내부를 예를 들어 샌드블라스트 또는 압축공기 분사 등을 통해 청소한다.

전술한 제 2 단계(S2) 이후에는 제 3 단계(S3)가 행해진다. 제 3 단계(S3)는 기존 방진침목(20)이 제거된 홈(5) 내에 사전 제조된 매립형 방진침목(30)을 배열하는 신규 방진침목 배열단계이다.

제 3 단계(S3)에서는 기존 방진침목(20)이 제거된 홈(5) 내부를 깨끗이 유지시킨 상태에서 사전 제조된 매립형 방진침목(30)을 홈(5) 내로 투입하되, 차후의 몰탈그라우트(50)가 투입될 수 있도록 매립형 방진침목(30) 주변의 여유공간이 충분해야 한다.

이 때 매립형 방진침목(30)은 도 3에 도시되는 바와 같이 상부면에 레일체결구가 설치되는 콘크리트침목블럭(31)과, 이 콘크리트침목블럭(31)의 저부와 하측면 둘레에 피복되는 탄성수지재(33)를 포함하는 구조를 가진다. 탄성수지재(33)는 나마모성와 완충성을 가지는 합성수지재로, 천연고무, 합성고무, 폴리우레탄, 에폭시수지, 섬유강화합성수지 등이 적용 가능하다.

전술한 제 3 단계(S3) 이후에는 제 4 단계(S4)가 행해진다. 제 4 단계(S4)는 양측의 레일(7)을 다시 기존 방진침목(20') 상으로 내려 체결고정하고 매립형 방진침목(30)의 일측에 레일지지용 스탠드(40)를 설치하는 하로 및 스탠드 설치단계이다.

제 4 단계(S4)에서는 제 1 단계(S1)를 통해 레일거치용 스탠드(10) 상에 거치된 양측의 레일(7)을 다시 짝수 위치의 기존 방진침목(20') 상으로 내린 다음 레일클립을 포함하는 레일체결구로 다시 체결고정하고 매립형 방진침목(30)의 일측에 레일(7)을 일정 높이로 지지하는 레일지지용 스탠드(40)를 설치한다.

이 때 레일지지용 스탠드(40)는 도 4에 도시되는 바와 같이 짝수 위치의 기존 방진침목(20') 상에 체결고정된 레일(7)을 매립형 방진침목(30) 대신에 지지하는 역할을 하는 것으로, 콘크리트도상(3)의 표면 상에 면접지지되는 하부베이스에 대해 레일(5)의 하부면을 지지하는 레일지지대가 수직으로 높이조절가능하게 설치되는 구조를 가지되, 레일지지대 상에는 레일(5)의 하측부에 임시 고정되는 레일고정구가 볼트 등으로 체결된다.

전술한 제 4단계(S4) 이후에는 제 5 단계(S5)가 행해진다. 제 5 단계(S5)는 매립형 방진침목(30)을 레일(7)에 체결고정하는 신규 방진침목 체결단계이다. 제 5 단계(S5)에서는 기존 방진침목(20)의 제거 후에 교체장착된 매립형 방진침목(30)을 도 4에 도시되는 바와 같이 예를 들어 인상스트랩 등을 이용하여 상부로 들어올려 홈(5) 내에 공간이 형성되도록 한 상태에서 매립형 방진침목(30)을 레일클립을 포함하는 레일체결구로 레일(7)에 체결고정한다.

전술한 제 5 단계(S5) 이후에는 제 6 단계(S6)가 행해진다. 제 6 단계(S6)는 매립형 방진침목(30)의 레일(7) 체결고정에 의해 공간이 형성된 홈(5) 내에 몰탈그라우트(50)를 채워 경화시키는 몰탈 그라우팅 단계이다.

제 6 단계(S6)에 사용되는 몰탈그라우트(50)는 예를 들어 24시간 이내의 시간 내에 급속 경화가 가능한 자기충전콘크리트(SCC; Self Compacting Concrete)인 것이 바람직하다. 자기충전콘크리트(SCC)는 몰탈그라우트의 타설시에 별도의 다짐작업없이 자중 만으로 내부공간에 균질되게 채워지는 자기충전성을 가지는 그라우팅재로, 통상의 자기충전 콘크리트로 형성 가능하다. 몰탈그라우트(50)가 경화되는 동안에 레일(7)은 레일지지용 스탠드(40)에 의해 지지된다.

또한 제 6 단계(S6)에서는 몰탈그라우트(50)의 접착력을 향상시키기 위해 몰탈그라우트(50)의 충전에 앞서 홈(5)의 내부면과 매립형 방진침목(30)의 탄성수지재(33)의 외부면은 물로 적셔지는 것이 바람직하다.

전술한 제 6 단계(S6) 이후에는 제 7 단계(S7)가 행해진다. 제 7 단계(S7)는 몰탈그라우트(50)의 경화 후에 레일지지용 스탠드(40)를 철거하는 스탠드 철거단계다.

전술한 제 7 단계(S7) 직후에는 제 8 단계(S8)가 행해진다. 제 8 단계(S8)는 전술한 제 1 단계(S1) 내지 제 7 단계(S7)를 짝수 위치의 기존 방진침목(20')에 대해 다시 반복하는 단계이다. 이 때 도 5에 도시되는 바와 같이 제 1 단계(S1) 내지 제 7 단계(S7)는 야간에 이루어지고, 제 8 단계(S8)는 익일 야간에 이루어지는 것이 바람직하다,

개시된 내용의 일 실시예에 따른 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법을 적용할 경우에, 노후화되거나 파손되어 제기능을 발휘하지 못하는 기존 방진침목(20, 20')을 철도차량이 주행하지 않는 야간을 이용하여 단시간 내에 신속하면서도 정밀하게 사전 제조된 매립형 방진침목(30)으로 교체시공함으로써 콘크리트도상 궤도의 방진특성과 전체적인 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

특히 기존 방진침목(20, 20')을 제거한 홈(5) 내에 콘크리트침목블럭(31)의 하부가 탄성중합체(33)에 의해 둘러싸여지는 형태로 사전 제조된 매립형 방진침목(30)을 삽입하여 몰탈그라우트(50)를 통해 홈(5) 내에 매립고정시키되, 기존 방친침목20, 20')을 홀수 위치와 짝수 위치로 나누어서 2일에 걸쳐 철도차량이 주행하지 않는 야간만을 이용하여 교체할 수 있어, 철도차량의 운행에 지장을 초래하지 않고도 노후화되거나 파손된 기존 방진침목(20, 20')을 교체할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

3 : 콘크리트도상
5 : 홈
7 : 레일
10 : 레일거치용 스탠드
20, 20' : 기존 방진침목
30 : 매립형 방진침목
31 : 콘크리트침목블럭
33 : 탄성수지재
40 : 레일지지용 스탠드
50 : 몰탈그라우트

Claims (5)

1. 콘크리트도상에 설치되고 방진상자에 방진패드와 콘크리트침목블럭을 수용시킨 기존 방진침목을 교체시공하기 위한 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법에 있어서,
   일정 길이구간의 레일체결구를 해체하고 양측의 레일을 들어올려 레일거치용 스탠드 상에 거치하는 제 1 단계;
   상기 기존 방진침목 중 홀수 위치의 기존 방진침목을 제거한 후 상기 기존 방진침목이 설치되었던 홈을 청소하는 제 2 단계;
   상기 홈 내에 사전 제조된 매립형 방진침목을 배열하는 제 3 단계;
   양측의 레일을 짝수 위치의 기존 방진침목 상으로 내려 다시 체결고정하고 상기 매립형 방진침목의 일측에 상기 레일을 일정 높이로 지지하는 레일지지용 스탠드를 설치하는 제 4 단계;
   상기 매립형 방진침목을 들어올려 상기 홈 내에 공간이 형성되도록 한 후 상기 매립형 방진침목을 레일에 체결고정하는 제 5 단계;
   상기 홈 내에 몰탈그라우트를 채우고 경화시키는 제 6 단계;
   상기 몰탈그라우트의 경화 후에 상기 레일지지용 스탠드를 철거하는 제 7 단계; 및
   상기 제 1 단계 내지 상기 제 7 단계를 짝수 위치의 기존 방진침목에 대해 반복하는 제 8 단계를 포함하고,
   상기 제 3 단계에서 상기 매립형 방진침목은 상부면에 레일체결구가 설치되는 콘크리트침목블럭과, 상기 콘크리트침목블럭의 저부와 하측면 둘레에 피복되는 탄성수지재를 포함하며,
   상기 제 6 단계에서 상기 몰탈그라우트의 충전에 앞서 상기 홈의 내부면과 상기 탄성수지재의 외부면은 물로 적셔지고,
   상기 제 1 단계 내지 상기 제 7 단계는 야간에 이루어지고, 상기 제 8 단계는 익일 야간에 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 몰탈그라우트는 자기충전콘크리트(SCC; Self Compacting Concrete)인 것을 특징으로 하는 콘크리트도상 궤도의 방진침목 교체시공방법.
5. 삭제

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