KR102507514B1 - 철도 레일 부설용 레일배열장치 - Google Patents

철도 레일 부설용 레일배열장치 Download PDF

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KR102507514B1
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안문수
박동규
김광수
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김광수
박동규
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Abstract

본 발명은 철도 레일 부설용 레일배열장치에 관한 것으로, 그 목적은 굴삭기의 사용 없이 레일을 정위치에 배열할 수 있게 한 철도 레일 부설용 레일배열장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 배열하고자 하는 두 레일의 상부에서 두 레일을 횡단하도록 배치되는 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 중앙부에 고정되게 설치된 본체; 상기 본체의 좌우 양측에 각각 위치하도록 메인 프레임에 설치되며, 휠유닛과 잭유닛이 구비된 슬라이드 유닛; 상기 메인 프레임에 설치되어 슬라이드 유닛을 이동시키는 제1엑추에이터; 상기 메인 프레임의 하부에서 메인 프레임의 길이방향으로 서로 이격되게 배치되며, 하강하여 콘크리트 도상이나 침목에 안착되는 한 쌍의 받침대; 및 상기 메인 프레임에 설치되며, 상기 받침대와 연결되어 받침대를 상하로 이동시키되, 콘크리트 도상이나 침목에 안착된 받침대와 함께 메인 프레임을 들어올리는 제2엑추에이터;로 이루어지고, 상기 휠유닛은, 전후 방향으로 서로 이격되게 배치되어 레일의 상부에 안착되는 한 쌍의 휠과, 상기 동력발생장치에 의해 작동하면서 휠을 회전시키는 모터와, 상기 휠과 모터 및 잭유닛이 설치되고 레일의 곡선구간에 맞추어 두 휠의 방향 전환이 가능하도록 슬라이드 유닛 본체에 회전 가능한 구조로 결합된 새들로 구성된 것을 특징으로 하는 철도 레일 부설용 레일배열장치를 제공한다.

Description

철도 레일 부설용 레일배열장치{Rail arrangement device for railway}
본 발명은 레일배열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레일 또는 콘크리트 도상 위에서 전후 방향으로 이동 가능하고, 레일의 전부 또는 일부를 들어 올린 상태로 레일을 좌우 방향으로 레일을 정위치에 정렬시키도록 이루어진 철도 레일 부설용 레일배열장치에 관한 것이다.
일반적으로 철도 차량의 운행을 위하여 마련되는 궤도는 다짐작업을 통해 견고히 형성된 노반 위에 도상을 일정 두께로 형성하고, 상기 도상 위에 침목을 설치하며, 상기 침목 위에 레일을 설치한 것으로 이루어진다.
상기와 같이 궤도를 구성하는 도상은 열차 운행 시 레일과 침목이 받는 하중을 노반으로 넓게 분산시키는 기능을 하는 것으로, 자갈 도상과 콘크리트 도상으로 구분되며, 먼지 발생과 주기적인 교체작업 등 자갈 도상이 갖는 문제점으로 인하여 콘크리트 도상의 사용이 증가하고 있다.
또한 철도 궤도의 구성을 위해 사용되는 레일의 경우, 그 길이에 따라 일반레일, 장척레일, 장대레일로 구분되며, 상기 일반레일은 25m 이하의 길이를 갖는 레일이고, 상기 장척레일은 25m~200m의 길이를 갖는 레일이며, 상기 장대레일은 200m 이상의 길이를 갖는 레일로써, 철도의 고속화, 고밀화, 중량화 및 궤도유지보수비용 저감을 위해 장대레일의 부설이 증가하고 있다.
한편 콘크리트 도상에 살치된 침목 위에 두 개의 레일을 평행한 구조로 부설함에 있어서, 종래에는 굴삭기 암 선단의 버켓을 탈거하고, 레일의 파지가 가능한 집게를 암 선단에 장착한 뒤 레일의 측방에서 레일을 들어 올려 정위치로 이동시키는 방법이 사용되고 있다.
그러나 상기와 같이 굴삭기를 이용한 방식은 터널구간이나 교량구간과 같이 레일 측방에 굴삭기의 투입을 위한 공간확보가 어려운 장소에서는 작업 진행이 어려운 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-0320781호(2002.06.22.공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 굴삭기의 사용 없이 레일을 정위치에 배열할 수 있게 한 철도 레일 부설용 레일배열장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 부설하고자 하는 레일 위에서 안정적으로 이동할 수 있게 한 레일 부설용 레일배열장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 콘크리트 도상에서도 이동할 수 있게 한 레일 부설용 레일배열장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 배열하고자 하는 두 레일의 상부에서 수평방향으로 연장되면서 두 레일을 횡단하도록 배치되는 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 중앙부에 고정되게 설치되고, 엔진과, 상기 엔진에 의해 작동하면서 주행 및 구동을 위한 동력을 발생시키는 동력발생장치와, 작업자가 탑승하여 운전을 실시하는 운전석이 구비된 본체; 상기 본체의 좌우 양측에 각각 위치하되, 상기 메인 프레임을 따라 이동하여 본체에 근접하거나 멀어지도록 메인 프레임에 설치되며, 레일에 안착된 채로 레일을 따라 주행하는 휠유닛과, 레일을 파지하는 잭유닛이 구비된 슬라이드 유닛; 상기 메인 프레임에 설치되며 슬라이드 유닛과 연결되어 슬라이드 유닛을 밀거나 당기면서 이동시키되, 본체의 좌우 양측에 위치한 두 슬라이드 유닛을 독립적으로 이동시키도록 이루어진 제1엑추에이터; 상기 메인 프레임의 하부에서 메인 프레임의 길이방향으로 서로 이격되게 배치되며, 하강하여 콘크리트 도상이나 침목에 안착되는 한 쌍의 받침대; 및 상기 메인 프레임에 설치되며, 상기 받침대와 연결되어 받침대를 상하로 이동시키되, 콘크리트 도상이나 침목에 안착된 받침대와 함께 메인 프레임을 들어올리는 제2엑추에이터;로 이루어지고, 상기 휠유닛은, 전후 방향으로 서로 이격되게 배치되어 레일의 상부에 안착되는 한 쌍의 휠과, 상기 동력발생장치에 의해 작동하면서 휠을 회전시키는 모터와, 상기 휠과 모터 및 잭유닛이 설치되고 레일의 곡선구간에 맞추어 두 휠의 방향 전환이 가능하도록 슬라이드 유닛 본체에 회전 가능한 구조로 결합된 새들로 구성된 것을 특징으로 하는 철도 레일 부설용 레일배열장치를 제공한다.
한편 상기 철도 레일 부설용 레일배열장치에 있어서, 스프링의 탄성을 이용하여 휠유닛이 정중앙을 향하도록 유도하는 복원유도기구;가 더 포함될 수 있다.
한편 상기 철도 레일 부설용 레일배열장치에 있어서, 상기 복원유도기구는, 서로 이격된 두 개의 지지편을 구비하며, 상기 슬라이드 유닛 본체에 고정되게 설치된 스프링 고정브라켓; 상기 두 지지편의 사이에서 두 지지편을 연결하도록 설치된 가이드바; 상기 가이드바에 설치된 두 개의 스프링; 및 상기 휠유닛과 함께 회전하도록 휠유닛에 설치되며, 일부분이 두 스프링의 사이에 위치하도록 가이드바에 설치되어 두 스프링에 의해 탄력적으로 지지되는 이동브라켓;으로 구성될 수 있다.
한편 상기 철도 레일 부설용 레일배열장치에 있어서, 상기 슬라이드 유닛 본체의 전후단에는 하나의 중심점을 공유하는 원호 형태의 가이드면이 형성되고, 상기 휠유닛의 전후단에는 가이드면에 밀착된 채로 가이드면의 곡률을 따라 이동하면서 휠유닛의 회전동작을 지지하는 슬라이더가 형성될 수 있다.
한편 상기 철도 레일 부설용 레일배열장치에 있어서, 상기 받침대의 내부에서 상하로 이동하면서 받침대의 하부로 돌출되거나 받침대의 내부로 삽입되게 설치되며, 받침대의 하부로 돌출된 상태로 콘크리트 도상에서 구르면서 받침대의 이동이 가능하게 하는 다수의 롤러;가 더 포함될 수 있다.
한편 상기 철도 레일 부설용 레일배열장치에 있어서, 상기 받침대의 내부에는 다수의 롤러가 받침대의 하부로 돌출되도록 탄성지지하는 하나 이상의 스프링이 더 설치될 수 있다.
한편 상기 철도 레일 부설용 레일배열장치에 있어서, 상기 스프링은 본체 좌우 양측의 잭유닛 중 적어도 한 잭유닛이 레일을 파지한 경우, 레일의 무게로 인해 롤러가 받침대의 내부로 삽입되도록 구성되어 레일 파지 시 받침대의 이동이 억제되게 구성되는 것이 바람직하다.
한편 상기 철도 레일 부설용 레일배열장치에 있어서, 상기 잭유닛은, 휠유닛을 구성하는 두 휠의 사이에 위치하도록 배치되며, 횔유닛에 설치된 두 브라켓에 의해 수평한 자세로 고정되게 설치된 힌지축; 상기 힌지축에 회전 가능한 구조로 설치된 두 개의 집게편이 벌어지고 오므려지면서 레일을 파지하도록 이루어진 두 개의 집게가 힌지축의 양끝단에 서로 이격되게 설치된 것으로 이루어진 집게부; 상기 두 집게의 사이에 배치되고, 각각의 집게편에 결합되는 작동유도돌기가 여러 곳에 분산되게 형성된 작동블록; 상기 휠유닛에 고정되게 설치되고, 작동블록과 연결되며, 동력발생장치에 의해 작동하면서 작동블록을 상하로 이동시키는 제3엑추에이터; 및 상기 집게부를 구성하는 각각의 집게편에 작동유도돌기가 삽입되도록 형성된 구멍으로, 작동블록의 하강 시 작동유도돌기에 의해 집게부가 오므려지고, 작동블록의 상승 시 작동유도돌기에 의해 집게부가 벌어지도록 곡선구조 또는 경사진 구조의 장공형태로 이루어진 작동유도홀;로 구성될 수 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 콘크리트 도상에 임의로 배치된 두 레일을 굴삭기의 사용 없이 정위치에 배열할 수 있으므로, 레일 배열작업의 편의성과 효율성을 현저히 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 터널 및 교량 구간에서도 레일 배열작업을 원활하게 실시할 수 있다.
또한 슬라이드 유닛의 하단부에 설치된 휠유닛은 슬라이드 유닛에 회전 가능한 구조로 결합되므로, 레일 위에서 주행 시 레일의 곡률에 대응하여 휠유닛의 방향이 전환되면서 휠의 방향을 레일에 일치시키게 되므로 임의로 배치되어 불규칙한 구조를 갖는 레일 위를 보다 안정적으로 이동할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 레일배열장치는 레일 위에서 뿐만 아니라 콘크리트 도상 위에서도 이동이 가능하므로, 다양한 현장 여건에도 원활한 작업의 진행이 가능하다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레일배열장치의 측면도,
도 2 는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛이 메인 프레임에 설치된 상태를 보인 정면도,
도 3 은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛이 메인 프레임에 설치된 상태를 보인 평면도,
도 4 는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛과 휫유닛의 의 사시도,
도 5 는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 측면도,
도 6 은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 평면도,
도 7 은 본 발명에 따른 복원유도기구의 사시도,
도 8 은 본 발명에 따른 잭유닛의 사시도,
도 9 는 본 발명에 따른 잭유닛의 정면도,
도 10 은 본 발명에 따른 받침대의 사시도,
도 11 은 본 발명에 따른 받침대의 측면도,
도 12 는 본 발명에 따른 레일배열장치에 의해 레일이 파지된 후 리프팅된 상태를 보인 정면도,
도 13 은 본 발명에 따른 레일배열장치가 콘크리드 도상에 임의로 배치된 두 장대레일의 사이에 배치된 상태를 보인 평면도,
도 14 는 본 발명에 따른 레일배열장치에 의해 두 장대레일의 선단부가 정위치에 배열된 상태를 보인 평면도,
도 15 는 본 발명에 따른 레일배열장치가 두 장대레일을 따라 이동하는 상태를 보인 평면도,
도 16 은 본 발명에 따른 레일배열장치에 의해 두 장대레일의 또 다른 부위가 정위치에 배열된 상태를 보인 평면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레일배열장치의 측면도를, 도 2는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛이 메인 프레임에 설치된 상태를 보인 정면도를, 도 3은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛이 메인 프레임에 설치된 상태를 보인 평면도를, 도 4는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛과 휫유닛의 의 사시도를, 도 5는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 측면도를, 도 6은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 평면도를, 도 7은 본 발명에 따른 복원유도기구의 사시도를, 도 8은 본 발명에 따른 잭유닛의 사시도를, 도 9는 본 발명에 따른 잭유닛의 정면도를, 도 10은 본 발명에 따른 받침대의 사시도를, 도 11은 본 발명에 따른 받침대의 측면도를, 도 12는 본 발명에 따른 레일배열장치에 의해 레일이 파지된 후 리프팅된 상태를 보인 정면도를, 도 13은 본 발명에 따른 레일배열장치가 콘크리드 도상에 임의로 배치된 두 장대레일의 사이에 배치된 상태를 보인 평면도를, 도 14는 본 발명에 따른 레일배열장치에 의해 두 장대레일의 선단부가 정위치에 배열된 상태를 보인 평면도를, 도 15는 본 발명에 따른 레일배열장치가 두 장대레일을 따라 이동하는 상태를 보인 평면도를, 도 16은 본 발명에 따른 레일배열장치에 의해 두 장대레일의 또 다른 부위가 정위치에 배열된 상태를 보인 평면도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 철도 레일 부설용 레일배열장치는 메인 프레임(110), 본체(120), 슬라이드 유닛(130), 휠유닛(140)과, 잭유닛(150)과, 제1엑추에이터(160), 받침대(170), 제2엑추에이터(180)로 구성되며, 콘크리트 도상의 임의 위치에 놓인 두 개의 레일(10)을 침목 위의 정해진 위치에 배열하는데 사용된다.
상기 메인 프레임(110)은 콘크리트 도상에 놓인 두 레일(10)을 횡단하는 구조를 갖도록 수평 방향으로 길게 연장되는 구조물로써, 본체(120)와 슬라이드 유닛(130)과 제1엑추에이터(160) 및 제2엑추에이터(180)가 설치되도록 이루어지되, 슬라이드 유닛(130)의 이동을 지지하도록 구성된다.
보다 구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메인 프레임(110)은 'ㄷ'형상의 단면을 가지며 개구부가 서로 마주한 채로 이격되게 배치되는 두 개의 형강(111)과, 상기 두 형강(111)의 양단부를 서로 연결하는 마감부재(112)로 이루어지며, 상기 두 개의 형강(111)은 슬라이드 유닛(130)과 결합되어 슬라이드 유닛(130)이 좌우 방향(D2)으로 이동하는 것을 지지하도록 구성된다.
상기 본체(120)는 메인 프레임(110)의 중앙 상단부에 고정되게 설치된 판형태의 베이스(121)와, 상기 베이스(121)에 탑재된 엔진(122)과, 상기 엔진(122)과 연결되어 엔진(122)에 의해 작동하면서 주행 및 구동을 위한 동력을 발생하도록 베이스(121)에 탑재된 동력발생장치(123)와, 상기 베이스(121)에 탑재되며 작업자가 착석하여 조정을 실시할 수 있게 하는 운전석(124)을 포함하는 것으로 이루어진다.
한편 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본체(120)의 동력발생장치(123)는 엔진(122)에 의해 작동하면서 오일 탱크(125)의 오일을 펌핑하는 유압펌프와, 운전석(124)에 마련된 조작반(126)의 조작신호에 대응하여 유압펌프로부터 토출되는 오일을 제어하는 유압회로로 구성되어 제1,2,3엑추에이터 및 휠유닛(140)의 모터(142)로 유압을 동력원으로 공급하도록 구성된다.
물론 상기 동력발생장치(123)는 엔진(122)에 의해 작동하면서 전기를 발생시키는 발전기와, 상기 발전기에서 발생되는 전기를 저장하는 배터리로 구성되어 제1,2,3엑추에이터 및 휠유닛(140)의 모터(142)로 전기를 동력원으로 공급하도록 구성될 수도 있다.
상기 슬라이드 유닛(130)은 본체(120)의 좌우 양측에 각각 위치하도록 두 개로 이루어지고, 각각의 슬라이드 유닛(130)은 슬라이드 유닛 본체(131)와 다수의 가이드 롤러(132)로 구성되며, 메인 프레임(110)을 따라 좌우 방향(D2)으로 이동하면서 본체(120)에 근접하거나 멀어지도록 이루어진다.
상기 슬라이드 유닛 본체(131)는 수평한 자세의 바닥판(133)과, 상기 바닥판(133)의 상부에 수직한 자세로 입설된 네 개의 지지판(134)으로 구성되며, 네 개의 지지판(134)은 두 개씩 짝을 이루어 메인 프레임(110)의 형강(111)을 사이에 두고 마주하도록 배치된다.
즉 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메인 프레임(110)에는 두 개의 형강(111)이 구비되므로, 슬라이드 유닛 본체(131)에 구비된 네 개의 지지판(134)은 좌우에 각기 위치한 형강(111)을 사이에 두고 서로 마주하도록 2개씩 짝을 이루어 배치된다.
한편 상기 바닥판(133)의 전후 양단에는 휠유닛(140)의 회전을 지지하는 원호 형태의 가이드면(135)이 형성되며, 상기 두 가이드면(135)은 바닥판(133)의 중심을 중심점(CP)으로 하는 원호의 형태로 이루어져 하나의 중심점(CP)을 공유하도록 형성된다.
상기 가이드 롤러(132)는 형강(111)의 상면과 저면 및 내측면에 밀착된 채로 회전하면서 슬라이드 유닛(130)의 이동을 지지하도록 지지판(134)과 지지판(134)의 사이에 다수개가 분산되게 설치된다.
상기 휠유닛(140)은 레일(10)에 안착되어 레일(10)을 따라 주행하는 것으로, 슬라이드 유닛(130)의 하단부에 설치되며, 휠(141)과 모터(142) 및 새들(143)로 구성된다.
상기 휠(141)은 2개로 이루어지며, 2개의 휠(141)은 전후 방향(D1)으로 서로 이격되게 배치된다.
상기 모터(142)는 두 휠(141) 중 어느 한 휠(141)과 연결되어 해당 휠(141)을 회전시키도록 구성된다.
한편 상기 모터(142)는 동력발생장치(123)가 유압을 동력원으로 공급하도록 구성된 경우에는 유압모터(142)로 구성되고, 동력발생장치(123)가 전기를 동력원으로 공급하도록 구성된 경우에는 전기모터(142)로 구성될 수 있으며, 체인 및 스프라켓과 같은 공지의 동력전달기구를 매개로 휠(141)과 연결되어 해당 휠(141)을 강제로 회전시키도록 구성된다.
상기 새들(143)은 수평한 판재형태로 이루어지며, 하단부에는 2개의 휠(141)이 설치되고, 상단 일측에는 모터(142)가 설치되며, 중앙부에는 잭유닛(150)이 설치된다.
이러한 새들(143)은 슬라이드 유닛 본체(131)의 바닥판(133)에 회전 가능한 구조로 결합되며, 이를 위하여 새들(143)의 전후 양단에는 바닥판(133)에 형성된 가이드면(135)에 대응하는 슬라이더(144)가 설치된다.
상기 슬라이더(144)는 새들(143)의 전후 양단에서 수직 상부 방향으로 돌출되는 구조를 갖되, 바닥판(133)의 가이드면(135)에 밀착된 채로 가이드면(135)의 곡률을 따라 이동하면서 새들(143)의 회전동작을 지지하도록 원호의 형태로 굽어진 대응면(145)이 내측에 형성된 것으로 구성되며, 슬라이더(144)의 상단부에는 새들(143)이 바닥판(133)으로부터 이탈하는 것을 방지하는 이탈방지블록(146)이 설치된다.
상기와 같이 구성된 휠유닛(140)에 있어서, 스프링(193)의 탄성을 이용하여 휠유닛(140)이 정중앙을 향하도록 유도하는 복원유도기구(190)가 더 포함된다.
상기 복원유도기구(190)는 스프링 고정브라켓(191)과 가이드바(192)와 스프링(193) 및 이동브라켓(194)으로 구성된다.
상기 스프링 고정브라켓(191)은 슬라이더(144)의 수직 상부에 위치하도록 슬라이드 유닛 본체(131)에 고정되게 설치되며, 좌우 방향(D2)으로 서로 이격된 두 개의 지지편(1911)을 구비하는 것으로 구성된다.
상기 가이드바(192)는 스프링 고정브라켓(191)의 두 지지편(1911)을 연결하도록 설치되며, 가이드면(135)의 곡률에 대응하여 굽어진 갖도록 형성된다.
상기 스프링(193)은 2개의 압축스프링으로 이루어지며, 2개의 스프링(193)은 가이드바(192)에 설치된다.
상기 이동브라켓(194)은 새들(143)과 함께 움직이도록 하단부가 이탈방지블록(146)과 더불어 슬라이더(144)의 상단부에 고정되게 설치되며, 상단부에는 두 스프링(193)의 사이에 위치한 채로 가이드바(192)를 따라 이동하며 두 스프링(193)에 의해 탄력적으로 지지되는 이동편(1941)이 형성된 것으로 구성된다.
이와 같이 구성된 복원유도기구(190)는 휠유닛(140)의 전후 양단에 모두 설치되거나, 어느 한 곳에만 설치될 수 있다.
상기 잭유닛(150)은 휠유닛(140)에 설치되어 레일(10)을 파지하는 것으로, 힌지축(151)과 집게부(152)와 작동블록(153)과 제3엑추에이터(154) 및 작동유도홀(155)로 구성된다.
상기 힌지축(151)은 집게부(152)를 구성하는 집게편(1522)을 회전 가능한 구조로 지지하는 것으로, 휠유닛(140)의 두 휠(141) 사이에 위치하며, 휠유닛(140)의 새들(143) 하부에 설치된 두 브라켓(147)에 의해 수평한 자세로 고정되게 설치된다.
상기 집게부(152)는 두 개의 집게(1521)로 이루어지며, 각각의 집게(1521)는 두 개의 집게편(1522)으로 이루어지되, 두 집게편(1522)은 힌지축(151)에 회전 가능한 구조로 설치되어 힌지축(151)을 중심으로 회전하여 벌어지고 오므려지면서 레일(10)을 파지하도록 구성된다.
한편 상기 집게편(1522)은 벌어지는 동작에서 레일(10)로부터 분리되고, 오므려지는 동작에서 레일(10)을 파지하도록 'L'의 형태로 이루어진다.
이와 같은 집게편(1522)으로 이루어지는 두 집게(1521)는 중 어느 한 집게(1521)는 힌지축(151)의 일측 단부에 설치되고, 나머지 한 집게(1521)는 힌지축(151)의 타측 단부에 설치되어 두 집게(1521)는 서로 이격된다.
상기 작동블록(153)은 두 집게(1521)의 사이에서 상하로 이동하면서 집게편(1522)의 회전동작을 유도하는 것으로, 집게편(1522)에 결합되어 집게편(1522)의 회전동작을 유도하는 작동유도돌기(1531)를 구비하되, 상기 작동유도돌기(1531)는 네 개의 집게편(1522)에 각기 결합되도록 네 개가 작동블록(153)에 분산되게 형성된다.
이러한 작동블록(153)은 상하로 이동하는 과정에서 힌지축(151)과 간섭이 발생되지 않도록 '∩'의 형상을 갖도록 형성된다.
상기 제3엑추에이터(154)는 휠유닛(140)의 새들(143) 중앙부에 수직한 자세로 설치되고, 작동블록(153)과 연결되어 신축동작을 하면서 작동블록(153)을 상하로 이동시키는 실린더로 구성된다.
한편 상기 제3엑추에이터(154)는 동력발생장치(123)가 유압을 동력원으로 공급하도록 구성된 경우에는 유압실린더로 구성되고, 동력발생장치(123)가 전기를 동력원으로 공급하도록 구성된 경우에는 전동실린더로 구성될 수 있다.
상기 작동유도홀(155)은 작동블록(153)의 작동유도돌기(1531)가 삽입되어 결합되도록 각각의 집게편(1522)에 형성된 구멍으로, 작동유도홀(155)은 작동블록(153)의 하강 시 작동유도돌기(1531)에 의해 집게부(152)가 오므려지고, 작동블록(153)의 상승 시 작동유도돌기(1531)에 의해 집게부(152)가 벌어지도록 곡선구조 또는 경사진 구조로 형성될 수 있다.
상기 제1엑추에이터(160)는 슬라이드 유닛(130)을 이동시키는 것으로, 메인 프레임(110)에 수평한 자세로 설치되며, 슬라이드 유닛 본체(131)와 연결되어 슬라이드 유닛 본체(131)를 밀거나 당기면서 슬라이드 유닛(130)을 이동시키도록 구성된다.
이러한 제1엑추에이터(160)는 동력발생장치(123)가 유압을 동력원으로 공급하도록 구성된 경우에는 유압실린더로 구성되고, 동력발생장치(123)가 전기를 동력원으로 공급하도록 구성된 경우에는 전동실린더로 구성될 수 있다.
또한 상기 제1엑추에이터(160)는 메인 프레임(110)의 좌우 양측에 각각 위치한 두 슬라이드 유닛(130)을 독립적으로 이동시킬 수 있도록 두 개로 이루어지며, 메인 프레임(110)을 구성하는 두 형강(111)의 내측에 각각 하나의 제1엑추에이터(160)가 설치된다.
상기 받침대(170)는 콘크리트 도상이나 침목에 안착되어 메인 프레임(110)과 슬라이드 유닛(130)이 레일(10)과 함께 리프팅될 수 있도록 하는 기초구조를 형성하는 것으로, 메인 프레임(110)의 수직 하부에 위치하며 하강하여 콘크리트 도상이나 침목에 안착되도록 구성된다.
한편 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 받침대(170)는 상부로 개방된 'ㄷ'자 형상의 단면을 가지며 전후 방향(D1)으로 길게 연장되게 형성된 받침 프레임(171)과, 상기 받침 프레임(171)의 내부에 위치하되 상하로 이동하면서 일부가 받침 프레임(171)의 하부로 돌출되고 받침 프레임(171)의 길이방향으로 분산되게 설치된 다수의 롤러(172)와, 상기 다수의 롤러(172)가 받침대(170)의 하부로 돌출되도록 다수의 롤러(172)를 탄성 지지하는 하나 이상의 스프링(173)으로 구성된다.
한편 다수의 롤러(172)는 두 그룹으로 나뉘고, 같은 그룹의 롤러(172)가 함께 상하로 이동할 수 있도록 같은 그룹의 롤러(172)들은 상하 이동박스(174)에 설치되고, 상하 이동박스(174)는 받침 프레임(171)에 지지된 채로 상하로 이동하도록 받침 프레임(171)에 설치되며, 스프링(173)은 상하 이동박스(174)를 탄성 지지하도록 받침 프레임(171)에 설치된다.
이러한 받침대(170)를 구성함에 있어서, 스프링(173)은 본체(120) 좌우 양측의 잭유닛(150) 중 어느 하나의 잭유닛(150)이라도 레일(10)을 파지한 경우, 레일(10)의 무게로 인해 스프링(173)이 압축되면서 롤러(172)가 받침대(170)의 내부로 삽입되도록 레일의 무게를 고려하여 적절한 스프링계수를 갖는 스프링으로 이루어지며, 이러한 구조에 의하면 잭유닛(150)이 레일(10)을 파지한 경우 롤러(172)에 의한 받침대(170)의 이동은 억제되므로 안전하게 작업을 수행할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되는 받침대(170)는 2개로 이루어지며, 2개의 받침대(170)는 메인 프레임(110)의 수직 하부에서 좌우 방향(D2)으로 서로 이격되게 배치된다.
상기 제2엑추에이터(180)는 받침대(170)를 상하로 이동시키는 것으로, 메인 프레임(110)에 수직한 자세로 설치되며, 받침 프레임(171)과 연결되어 받침 프레임(171)을 밀거나 당기면서 받침대(170)를 상하로 이동시키도록 구성된다.
이러한 제2엑추에이터(180)는 동력발생장치(123)가 유압을 동력원으로 공급하도록 구성된 경우에는 유압실린더로 구성되고, 동력발생장치(123)가 전기를 동력원으로 공급하도록 구성된 경우에는 전동실린더로 구성될 수 있다.
또한 상기 제2엑추에이터(180)는 두 개의 받침대(170)를 각각 상하로 이동시킬 수 있도록 두 개로 이루어지며, 두 제2엑추에이터(180)는 받침대(170)의 사이간격에 대응하여 메인 프레임(110) 상에서 서로 이격되게 설치된다.
이하에서는 콘크리트 도상에 임의로 배치된 두 장대레일(10)을 본 발명에 따른 레일배열장치(100)를 이용하여 침목 위 정위치에 배열하는 과정을 설명하도록 한다.
일반적으로 콘크리트 도상 위에 임의로 배치되는 두 장대레일(10)은 정위치 보다 바깥쪽에 위치하도록 배치되며, 바깥쪽에 위치한 장대레일(10)을 안쪽으로 이동시키는 방식으로 배열작업이 이루어지게 된다.
한편 본 발명에 따른 레일배열장치(100)는 두 휠유닛(140)이 슬라이드 유닛(130)에 의해 좌우 방향(D2)으로 이동하면서 사이거리가 자유롭게 조절되므로, 콘크리트 도상 위 임의 위치 및 자세로 배치된 두 장대레일(10) 위에 본 발명에 따른 레일배열장치(100)를 쉽게 배치할 수 있다.
장대레일(10) 위에 배치된 레일배열장치(100)는 휠유닛(140)의 작동에 의해 장대레일(10) 위에서 이동하면서 배열작업이 필요한 위치로 이동하게 되며, 장대레일(10)의 굽어진 구간을 이동하는 과정에서 휠유닛(140)의 새들(143)이 회전하면서 휠(141)의 방향을 장대레일(10)에 맞추어 정렬시키게 되므로 안정적인 이동이 가능하게 된다.
한편 작업위치로의 이동이 완료되면, 잭유닛(150)의 제3엑추에이터(154)를 작동시켜 작동블록(153)을 하강시키게 되며, 작동블록(153)의 하강에 의해 집게편(1522)이 회전하면서 집게부(152)에 의한 장대레일(10)의 파지가 이루어지게 된다.
위와 같은 장대레일(10)의 파지과정은 양측 잭유닛(150)에서 동일하게 이루어지게 된다.
잭유닛(150)에 의한 장대레일(10)의 파지가 완료되면, 제2엑추에이터(180)가 작동하여 받침대(170)를 하강시키게 되고, 하강하는 받침대(170)는 콘크리트 도상 또는 침목에 안착된다.
한편 받침대(170)가 콘크리트 도상이나 침목에 안착된 이후에도 제2엑추에이터(180)는 받침대(170)를 하강시키는 방향으로 계속하여 작동하게 되며, 이러한 제2엑추에이터(180)의 작동에 의해 메인 프레임(110)이 상승하면서 장대레일(10)을 리프팅시키게 된다.
물론 장대레일(10)의 리프팅은 장대레일(10) 전체를 들어 올리는 것은 아니며 잭유닛(150)이 파지한 위치를 기준으로 전후 일부 구간만이 리프팅된다.
이와 같이 장대레일(10)이 리프팅된 상태에서 제1엑추에이터(160)를 작동시켜 슬라이드 유닛(130)이 본체(120)에 근접하는 방향으로 이동하게 하는 방식으로 장대레일을 이동시키게 되며, 장대레일(10)의 위치를 확인하면서 제1엑추에이터(160)를 신축 동작시켜 장대레일(10)을 침목 위 정위치에 위치시키게 된다.
한편 장대레일(10)이 침목 위 정위치에 위치한 경우, 제2엑추에이터(180)를 작동시켜 장대레일(10)을 침목 위에 안착시키고, 제3엑추에이터(154)를 작동시켜 장대레일(10)의 파지를 풀어주게 된다.
상기와 같은 방식으로 레일배열장치(100)가 장대레일(10)을 따라 이동하면서 장대레일(10)의 구간구간을 순차적으로 정위치에 위치시킴으로서 중장비의 사용 없이도 장대레일(10)의 배열작업이 가능하게 된다.
한편 현장의 여건 상 레일배열장치(100)가 레일(10) 위에서 주행하면서 이동하는 것이 불가능한 경우, 받침대(170)의 롤러(172)를 이용하여 레일배열장치(100)를 다른 작업위치로 이동시킬 수 있다.
즉 받침대(170)의 롤러(172)는 잭유닛(150)에 레일(10)이 파지되지 않은 경우 스프링(173)의 탄력에 의해 받침대(170)의 하부로 돌출된 상태를 유지하게 되므로, 작업자는 레일배열장치(100)를 밀어서 원하는 위치로 이동시킬 수 있다.
이처럼 본 발명에 따른 레일배열장치(100)는 레일(10) 위에서 뿐만 아니라 콘크리트 도상에서도 이동이 가능하게 되므로, 레일 위에서의 주행이 어려운 현장에서 원활한 작업의 진행이 가능하게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 메인 프레임 120: 본체
121: 베이스 122: 엔진
123: 동력발생장치 124: 운전석
130: 슬라이드 유닛 131: 슬라이드 유닛 본체
132: 가이드 롤러 133: 바닥판
134: 지지판 135: 가이드면
140: 휠유닛 141: 휠
142: 모터 143: 새들
144: 슬라이더 150: 잭유닛
151: 힌지축 152: 집게부
1521: 집게 1522: 집게편
153: 작동블록 1531: 작동유도돌기
154: 제3엑추에이터 155: 작동유도홀
160: 제1엑추에이터 170: 받침대
171: 받침 프레임 172: 롤러
173: 스프링 180: 제2엑추에이터
190: 복원유도기구 191: 스프링 고정브라켓
1911: 지지편 192: 가이드바
193: 스프링 194: 이동브라켓

Claims (8)

  1. 배열하고자 하는 두 레일(10)의 상부에서 수평방향으로 연장되면서 두 레일(10)을 횡단하도록 배치되는 메인 프레임(110);
    상기 메인 프레임(110)의 중앙부에 고정되게 설치되고, 엔진(122)과, 상기 엔진(122)에 의해 작동하면서 주행 및 구동을 위한 동력을 발생시키는 동력발생장치(123)와, 작업자가 탑승하여 운전을 실시하는 운전석(124)이 구비된 본체(120);
    상기 본체(120)의 좌우 양측에 각각 위치하되, 상기 메인 프레임(110)을 따라 이동하여 본체(120)에 근접하거나 멀어지도록 메인 프레임(110)에 설치되며, 레일(10)에 안착된 채로 레일(10)을 따라 주행하는 휠유닛(140)과, 레일(10)을 파지하는 잭유닛(150)이 구비된 슬라이드 유닛(130);
    상기 메인 프레임(110)에 설치되며 슬라이드 유닛(130)과 연결되어 슬라이드 유닛(130)을 밀거나 당기면서 이동시키되, 본체(120)의 좌우 양측에 위치한 두 슬라이드 유닛(130)을 독립적으로 이동시키도록 이루어진 제1엑추에이터(160);
    상기 메인 프레임(110)의 하부에서 메인 프레임(110)의 길이방향으로 서로 이격되게 배치되며, 하강하여 콘크리트 도상이나 침목에 안착되는 한 쌍의 받침대(170); 및
    상기 메인 프레임(110)에 설치되며, 상기 받침대(170)와 연결되어 받침대(170)를 상하로 이동시키되, 콘크리트 도상이나 침목에 안착된 받침대(170)와 함께 메인 프레임(110)을 들어올리는 제2엑추에이터(180);로 이루어지고,
    상기 휠유닛(140)은, 전후 방향(D1)으로 서로 이격되게 배치되어 레일(10)의 상부에 안착되는 한 쌍의 휠(141)과, 상기 동력발생장치(123)에 의해 작동하면서 휠(141)을 회전시키는 모터(142)와, 상기 휠(141)과 모터(142) 및 잭유닛(150)이 설치되고 레일(10)의 곡선구간에 맞추어 두 휠(141)의 방향 전환이 가능하도록 슬라이드 유닛 본체(131)에 회전 가능한 구조로 결합된 새들(143)로 이루어지고,
    스프링(193)의 탄성을 이용하여 휠유닛(140)이 정중앙을 향하도록 유도하는 복원유도기구(190);를 포함하되,
    상기 복원유도기구(190)는 서로 이격된 두 개의 지지편(1911)을 구비하며, 상기 슬라이드 유닛 본체(131)에 고정되게 설치된 스프링 고정브라켓(191);
    상기 두 지지편(1911)의 사이에서 두 지지편(1911)을 연결하도록 설치된 가이드바(192);
    상기 가이드바(192)에 설치된 두 개의 스프링(193); 및
    상기 휠유닛(140)과 함께 회전하도록 휠유닛(140)에 설치되며, 일부분이 두 스프링(193)의 사이에 위치하도록 가이드바(192)에 설치되어 두 스프링(193)에 의해 탄력적으로 지지되는 이동브라켓(194);으로 구성된 것을 특징으로 하는 철도 레일 부설용 레일배열장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬라이드 유닛 본체(131)의 전후단에는 하나의 중심점을 공유하는 원호 형태의 가이드면(135)이 형성되고,
    상기 휠유닛(140)의 전후단에는 가이드면(135)에 밀착된 채로 가이드면(135)의 곡률을 따라 이동하면서 휠유닛(140)의 회전동작을 지지하는 슬라이더(144)가 형성된 것을 특징으로 하는 철도 레일 부설용 레일배열장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 받침대(170)의 내부에서 상하로 이동하면서 받침대(170)의 하부로 돌출되거나 받침대(170)의 내부로 삽입되게 설치되며, 받침대(170)의 하부로 돌출된 상태로 콘크리트 도상에서 구르면서 받침대(170)의 이동이 가능하게 하는 다수의 롤러(172);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 레일 부설용 레일배열장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 받침대(170)의 내부에는 다수의 롤러(172)가 받침대(170)의 하부로 돌출되도록 탄성지지하는 하나 이상의 스프링(173)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 철도 레일 부설용 레일배열장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 스프링(173)은 본체(120) 좌우 양측의 잭유닛(150) 중 적어도 한 잭유닛(150)이 레일(10)을 파지한 경우, 레일(10)의 무게로 인해 롤러(172)가 받침대(170)의 내부로 삽입되도록 구성되어 레일(10) 파지 시 받침대(170)의 이동이 억제되게 구성된 것을 특징으로 하는 철도 레일 부설용 레일배열장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 잭유닛(150)은,
    휠유닛(140)을 구성하는 두 휠(141)의 사이에 위치하도록 배치되며, 횔유닛에 설치된 두 브라켓에 의해 수평한 자세로 고정되게 설치된 힌지축(151);
    상기 힌지축(151)에 회전 가능한 구조로 설치된 두 개의 집게편(1522)이 벌어지고 오므려지면서 레일(10)을 파지하도록 이루어진 두 개의 집게(1521)가 힌지축(151)의 양끝단에 서로 이격되게 설치된 것으로 이루어진 집게부(152);
    상기 두 집게(1521)의 사이에 배치되고, 각각의 집게편(1522)에 결합되는 작동유도돌기(1531)가 여러 곳에 분산되게 형성된 작동블록(153);
    상기 휠유닛(140)에 고정되게 설치되고, 작동블록(153)과 연결되며, 동력발생장치(123)에 의해 작동하면서 작동블록(153)을 상하로 이동시키는 제3엑추에이터(154); 및
    상기 집게부(152)를 구성하는 각각의 집게편(1522)에 작동유도돌기(1531)가 삽입되도록 형성된 구멍으로, 작동블록(153)의 하강 시 작동유도돌기(1531)에 의해 집게부(152)가 오므려지고, 작동블록(153)의 상승 시 작동유도돌기(1531)에 의해 집게부(152)가 벌어지도록 곡선구조 또는 경사진 구조의 장공형태로 이루어진 작동유도홀(155);로 구성된 것을 특징으로 하는 철도 레일 부설용 레일배열장치.
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