KR102665114B1 - 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템 및 그 급속시공 방법 - Google Patents
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Abstract
도상슬래브에 형성된 방진침목상자 내에 설치되는 기존 방진패드를 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)로 대체하여 노후화된 궤도의 방진침목상자의 성능을 복원함으로써 소음 및 진동 저감으로 인한 선로 내구성 및 쾌적성 향상 등 선로의 정상기능을 유지할 수 있고, 또한, 기존의 레일, 레일체결장치 및 침목을 그대로 사용하면서 기존 방진패드를 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)로 대체함으로써 궤도구조의 대규모 변경 없이 경제적이고 신속하게 선로성능을 복원할 수 있으며, 또한, 기존선 및 신설선 자갈궤도에 적합하게 적용될 수 있고, 도시철도 현장의 궤도를 급속시공 방법으로 개량할 수 있는, 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템 및 그 급속시공 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 프리캐스트 제작된 도상슬래브 상에 형성된 방진침목상자(Vibration-proof Sleeper Box) 홈 내에 초속경 하이브리드 충진패드(FAST Hardening Hybrid Pad: FHHP)를 교체 충진하여 선로의 성능을 복원하는, 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템 및 그 급속시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 도상은 보수작업이 불편한 지하철도와 장대터널, 건널목 등에 한정적으로 사용되어 왔다. 그러나 근래에 들어 부설되는 도시철도 및 고속철도에는 콘크리트도상의 높은 투자비에도 불구하고 경제적이고, 궤도틀림 진행이 적으며, 궤도의 유지보수 없이도 양호한 승차감을 유지할 수 있는 등의 장점으로 인해서 자갈도상의 대용으로 사용되고 있다.
도 1은 통상적인 STEDEF 궤도구조 시스템 및 LVT 궤도구조 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 STEDEF 궤도구조 시스템의 방진침목상자를 구체적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 1의 a)에 도시된 바와 같이, 한편, 콘크리트궤도, 예를 들면, STEDEF 궤도구조는 궤도강도를 증진시킨 콘크리트 도상의 탄성부족 및 소음과 진동을 줄이기 위해 개발된 궤도구조로서, 두 개의 콘크리트 단침목을 타이 바(Tie-Bar)로 연결하여 하나의 침목 형태를 이루며, 이때, 레일은 NABLA 체결구로 체결하고 레일과 침목 사이에는 방진패드를 설치하고, 침목 하부에는 탄성패드(Micro-cellular pad)를 깔며, 침목 탄성패드를 터브(tub) 형상의 방진침목상자(Rubber boot)로 감싸 소음 진동을 줄인다.
이러한 STEDEF 형식의 콘크리트궤도의 경우, 열차에서 레일로 전달되는 진동의 저감과 궤도 안정성 확보를 위해 레일패드와 방진패드를 이용하여 최소화하는 구조로서, 예를 들면, 서울 5~8호선, 대구 1호선, 부산 2호선, 대전 1호선 도시철도에 부설되었다.
이때, 레일패드와 방진패드는 하중, 온도가 인가되는 복합 환경에서 형상 변화, 물성 감소 등이 발생하게 되고, 이러한 STEDEF 궤도의 진동 저감을 위해 사용되는 침목 하부의 12㎜ 두께의 방진패드는 시간이 지남에 따라 경도 및 탄성이 변화되고, 이러한 변화는 주위의 기후조건, 사용 환경 등에 따라 달라진다. 특히, 철도차량에 의한 반복하중과 온도, 수분 등의 외부적 요인으로 인해 방진패드의 경도 및 탄성이 현격히 감소한다, 이러한 방진패드의 물성 저하는 열차의 소음 및 진동 증가와 레일 마모뿐만 아니라 주행 안전성에 영향을 미칠 수 있다.
예를 들면, 대구도시철도공사 궤도는 콘크리트도상 방진침목 궤도구조로서, 도 1의 a)에 도시된 STEDEF 시스템 및 도 1의 b)에 도시된 LVT 시스템을 적용하여 부설하였다. 이러한 STEDEF 및 LVT 시스템들은 레일에 방진침목(방진재+방진침목상자를 씌운 RC 침목)을 체결한 궤광을 선형에 맞춘 후, 콘크리트 도상을 타설하여 방진침목이 매립되는 궤도구조로 설계 및 시공되어 있다. 이때, 고무 재질의 방진침목상자는 방진패드와 블록 형태의 침목을 담아 도상 콘크리트 타설에 따른 거푸집 역할과 방진 성능을 확보할 수 있는 보호재 역할을 한다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, STEDEF 형식의 콘크리트궤도는 침목플로팅 궤도로서, 궤도구조 형식에 따라 콘크리트 도상과 철근콘크리트침목(RC 침목: 4)을 침목 방진패드(3)와 방진침목상자(2)로 분리하여 도상층에 매립하는 매립식 모노블록 궤도시스템이다. 또한, 이러한 STEDEF 형식의 콘크리트궤도는 기능에 따라 궤도의 진동이 노반구조물로 전달되는 것을 방진침목상자(2) 내부의 고탄성 침목 방진패드(3)로 절연시킴으로써 노반구조물의 진동을 저감시키는 침목플로팅 궤도시스템이다.
이러한 STEDEF 형식의 콘크리트궤도에 사용되는 침목은 공장 제작된 RC 침목(4)으로서, 모노블록의 형상으로 방진침목상자(2) 및 방진패드(3)와 함께 콘크리트 도상에 매립된다. 이러한 RC 침목(4)의 기능은 레일(7)로부터 전달되는 열차에 의해 가해지는 레일하중을 지지하고, 하중을 하부로 분산시키는 역할을 수행하며, 소정의 강도와 내구성을 보장할 수 있어야 한다. 또한, 이러한 STEDEF 형식의 콘크리트궤도는 사용되는 RC 침목(4)은 독립된 2개의 RC 침목이 타이 바로 연결되어, 하나의 침목으로 구성될 수 있다.
또한, 이러한 RC 침목(4)을 감싸는 방진침목상자(2)는 콘크리트 도상과 RC 침목(4)을 분리하도록 수명이 긴 탄성이 있는 물질로 제작되며, 방진침목상자(2)의 양쪽 벽은 종방향으로 홈이 패여 있다. 이때, 방진침목상자(2) 내부의 홈은 RC 침목(4)과 방진침목상자(2) 사이의 마찰을 최소화하기 위한 것으로, RC 침목(4)은 방진침목상자(2)를 마모시키지 않으면서 허용반력 범위 내에서 수직방향으로 움직일 수 있다.
또한, 방진침목상자(2)와 RC 침목(4) 사이에 설치되는 침목 방진패드(3)는, 소음과 진동 저감을 위해서,예를 들면, 천연고무소재로 형성되는 탄력성 패드로서, 수백만 개의 폐쇄된 가스세포질을 내포하여 내부적인 형상요소(Internal shape factor)를 구비하고 있기 때문에 팽창됨이 없이 필요에 따라 압축된다.
또한, 방진패드(3)의 단면적이 크기 때문에 단위 면적당 받는 하중이 작기 때문에 상대적으로 수명이 길고 탄성의 변화가 적다. 즉, 상기 방진패드(3)는 상기 RC 침목(4)과 방진침목상자(2) 사이에 삽입되어 콘크리트궤도의 진동이 노반구조물에 전달되는 것을 최소화될 수 있다.
레일체결장치(6)는 사용자 및 궤도의 성능 요구조건에 따라 변경이 가능하며, 이에 따라, 상기 RC 침목(4)과 레일(7)을 체결하는 레일체결장치(6)의 고정 형상은 변경이 불가피하며, 현재 국내의 경우 일반적으로 코일 스프링크립을 사용하고 있다.
레일패드(5)는 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic Polyurethane: TPU) 재질로 형성되며, 레일의 고정 및 레일하중의 등분포를 위해 탄성 체결된다.
하지만, STEDEF 시스템에서 방진침목상자는 도상 콘크리트 타설에 따른 방진재 압착, 방진침목상자 하면의 공극 발생, 노후화에 따른 경화, 침목 거동에 의한 마멸, 훼손 등으로 방진 성능이 급격하게 저하되고 있다.
도 3은 종래의 기술에 따른 STEDEF 궤도구조 시스템에서 방진침목상자의 열화를 예시하는 도면이다.
종래의 기술에 따른 STEDEF 궤도구조 시스템의 경우, 도 3의 a)에 도시된 바와 같이, 방진침목상자가 고무 재질로 형성됨에 따라 방진침목상자의 변형이 발생할 수 있다. 또한, 도 3의 b)에 도시된 바와 같이, 방진침목상자의 하면에 공극이 발생할 수 있으며, 또한, 도 3의 c)에 도시된 바와 같이, 방진침목상자의 측면에 이물질이 삽입될 수 있다. 이에 따라, 방진침목상자가 방진 성능을 확보할 수 없게된다.
예를 들면, 대구도시철도의 경우, 최초 도입한 이후 방진침목상자의 손상이 지속적으로 발생하는 등 방진침목의 기능이 현저히 저하되고 있다. 이로 인하여 콘크리트 도상의 균열 발생 및 진전으로 유지보수 노력이 증가하고 있는 상황이다. 또한, 탄성 소실로 인한 방진침목이 지지하고 있는 레일에도 여러 가지 훼손(Rail Defects)이 발생하여 무보수 개념의 콘크리트 도상 궤도임에도 불구하고 열차의 안전운행을 위한 유지보수 시간 및 비용이 크게 증가하고 있다. 즉, 콘크리트 궤도구조 방진침목상자 내의 방진패드 등의 노후화로 레일 면의 손상이 가속화되고 있다.
한편, 도 4는 종래의 기술에 따른 STEDEF 궤도구조 시스템에서 콘크리트궤도의 훼손 유형을 나타내는 도면으로서, 도 4의 a)는 파상 마모를 나타내며, 도 4의 b)는 헤드체크를 나타내고, 도 4의 c)는 표면쉐링을 각각 나타낸다.
도 4의 a)에 도시된 바와 같이, 파상 마모와 같은 훼손 유형은 곡선부에서 내측 레일 두정면에 발생하고, 내측 차륜의 끌림에 의해 발생하며, 직선부에서 좌우레일 두정면에 발생하고, 제동구간 차륜 밀림에 의해 발생하며, 이에 의해 소음이 발생된다. 또한, 도 4의 b)에 도시된 바와 같이, 헤드체크와 같은 훼손 유형은 곡선부에서 외측 레일 게이지 코너에 발생하고, 레일/차륜 접촉피로에 의해 발생하며, 레일수명을 단축시키게 된다. 또한, 도 4의 c)에 도시된 바와 같이, 표면쉐링과 같은 훼손 유형은 곡선부에서 내측 레일 두정면에 발생하고 레일/차륜 접촉피로에 의해 발생하며, 레일수명을 단축시키게 된다.
이에 따라, 내구성 및 방진 성능을 확보할 수 있는 방진재료 기술과 공용중인 궤도에서의 짧은 시간내에 시공이 가능한 급속시공 기술이 필요한 실정이다. 특히, 방진재료는 가황고무 계열의 경우 하중의 누적에 따라 경화 속도가 빠르므로 열차 축중 및 횡하중에 따른 내구성능과 시간경과에 따른 방진성능 유지가 요구되며, 또한, 공용중인 선로이므로 짧은 작업시간 내에 효율적인 작업량 확보를 위한 급속시공기술이 필수적으로 필요하다.
한편, 선행기술로서, 대한민국 공개특허번호 제1998-81939호에는 "진동방지를 위한 부유궤도구조 및 그 시공방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 종래의 기술에 따른 진동방지를 위한 부유궤도구조 시공구조를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 종래의 기술에 따른 진동방지를 위한 부유궤도 구조는, 통상의 좌우 레일(11a, 11b)을 체결고정하여 시공함에 있어서, 레일(11a, 11b)은 일정한 폭을 갖는 궤도슬래브(12) 상부에 체결 설치하고, 궤도슬래브(12)의 하부와 측면에는 이를 감싸는 형태로 일정 두께의 방진매트(20)를 설치하여 궤도슬래브(12)가 구조물(23)에서 부유된 상태로 설치된 구조로 이루어진다. 여기서, 도면부호 22는 궤도슬래브(12)와 구조물(23) 사이로 설치되는 방진매트(20) 상단의 백업재(21) 상부로 주입하는 실링재를 나타내고, 도면부호 13은 방진제결구를 나타낸다. 또한, 도면부호 24는 측벽을 나타낸다.
종래의 기술에 따른 진동방지를 위한 부유궤도 구조에 따르면, 레일이 설치되는 궤도슬래브가 방진매트에 의해 부유되는 상태로 설치되어 지상 또는 지하의 철도 선로상에서 열차의 운행으로 발생되는 진동을 방진매트가 최대한 효과적으로 흡수하면서 선로변의 인접 또는 직상에 위치하는 건물이나 가옥으로 전달되는 열차의 지반진동을 최소화할 수 있다.
하지만, 종래의 기술에 따른 진동방지를 위한 부유궤도 구조의 경우, 궤도슬래브 전체가 부유된 상태로 구조물에 전달되는 진동을 방지하는 구조이기 때문에 STEDEF 시스템 등에 적용하기 어렵다는 한게가 있다.
한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 공개특허번호 제2004-27777호에는 "콘크리트 도상의 방진침목 보수방법 및 침목 보수용보조기구"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한다.
도 6a는 종래의 기술에 따른 방진침목의 보수방법을 나타내는 동작흐름도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 보수방법에 따른 방진침목 구조를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 종래의 기술에 따른 방진침목의 보수방법은, 먼저, 레일과 침목을 인상하는 단계로서, 방진침목을 보수하기 위하여 잭(jack) 등을 이용하여 레일과 침목을 인상하고, 방진재 교체를 위한 준비를 한다(S11).
다음으로, 방진침목을 싸고 있는 노후된 방진침목상자와 방진패드를 제거한다(S12).
다음으로, 방진침목의 하부면 및 측면과 콘크리트 도상에 침목이 들어갈 자리를 청소하며(S13), 도상의 침목자리 바닥에 형성된 에지 부분을 제거하고 균열이 있는 곳은 보수한 후, 에어건 등을 이용하여 수분을 건조하여 함수율을 측정하고 한계치 이내인지 확인한다. 그리고, 필요에 따라 도상바닥과 액상 방진재, 특히, 폴리우레탄의 접착력을 향상시키도록 도상의 침목자리 바닥에 폴리우레탄 프라이머(primer)를 도포할 수 있다.
다음으로, 침목의 보수시 액상 방진재인 폴리우레탄이 침목과 용이하게 분리될 수 있도록 이형제 또는 이형지를 침목의 하부면과 측면에 도포한다(S14).
다음으로, 액상 방진재를 채우기 위한 공간을 위하여 이격부재를 세팅하는 단계로서, 액상 방진재가 채워질 틈을 확보한다(S15). 이때, 경화된 액상 방진재가 침목의 자중에 의하여 압축되며 탄성변형이 발생하므로 이에 해당하는 공간만큼 여유를 둘 수 있다.
다음으로, 침목과 도상과의 틈에 액상 방진재를 충전하며(S16), 발포성 폴리우레탄을 건을 사용하여 충전하거나, 액을 주입하여 틈을 메운다. 액상 방진재에는 타이어나, 코르크 등의 칩(chip)과 같이 교반하여 충전할 수 있다.
도 6b의 경우, 침목(41)과 콘크리트 도상(30) 사이의 방진침목상자와 방진패드를 제거한 공간에 액상 방진재(50)가 충전된 것을 나타낸다. 여기서, 도면부호 42는 레일을 나타내고, 43은 레일 클립을 나타내며, 44는 타이바를 각각 나타낸다.
다음으로, 액상 방진재가 경화될 때까지의 건조시간이 경과한 후, 누출되거나 과대하게 나온 액상 방진재를 컷팅하여 마감을 하고, 이격부재를 제거한다(S17).
종래의 기술에 따른 방진침목의 보수방법에 따르면, 방진침목의 보수시 기존의 방진패드와 방진침목상자를 다시 사용하지 않고 액상 방진재인 폴리우레탄을 충전하여 방진효과를 꾀할 수 있다. 또한, 충전된 폴리우레탄은 침목과 콘크리트 도상의 바닥과의 사이를 빈틈 없이 채우므로 열차의 이동시 동하중에 의하여 침목과 폴리우레탄 및 폴리우레탄과 도상 사이의 상대적인 운동을 최대한 방지하며, 궤도틀림이 거의 없게 된다.
하지만, 종래의 기술에 따른 방진침목의 보수방법의 경우, 액상 방진재인 폴리우레탄을 사용하도록 발포성 폴리우레탄을 건을 사용하여 충전하거나, 액을 주입하여 틈을 메우는 방식이기 때문에 도포 두께를 용이하게 조절하기 어렵고 신속하게 방진패드를 교체하기 어렵다는 한계가 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 도상슬래브에 형성된 방진침목상자 내에 설치되는 기존 방진패드를 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)로 대체하여 노후화된 궤도의 방진침목상자의 성능을 복원함으로써 소음 및 진동 저감으로 인한 선로 내구성 및 쾌적성 향상 등 선로의 정상기능을 유지할 수 있는, 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템 및 그 급속시공 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 기존의 레일, 레일체결장치 및 침목을 그대로 사용하면서 기존 방진패드를 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)로 대체함으로써 궤도구조의 대규모 변경 없이 경제적이고 신속하게 선로성능을 복원할 수 있는, 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템 및 그 급속시공 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템은, 자갈도상 상부에 설치되며 방진침목상자 홈이 형성된 도상슬래브; 상기 도상슬래브에 형성된 방진침목상자 홈에 충진되는 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP); 모노블록 형상의 방진침목으로서, 상기 방진침목상자 홈에 충진된 초속경 하이브리드 충진패드 상부에 거치되는 침목; 독립된 2개의 침목을 횡방향 연결하는 타이 바; 상기 침목 상에 거치되는 레일; 레일 체결장치로서, 상기 침목 상에 거치된 레일을 고정시키는 클립 체결구를 포함하되, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)는 침목패드 및 폴리 코르크 수지가 하이브리드로 형성되어 콘크리트궤도의 진동이 노반구조물에 전달되는 것을 최소화하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 초속경 하이브리드 충진패드의 침목패드는 발포경질재료로서 95% 이상의 폴리우레탄으로 형성되며, 7% 이하의 흡수율, 3.5MPa 이상의 인장강도, 3% 이하의 침지시험 후 부피변화율 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 갖는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 초속경 하이브리드 충진패드의 폴리 코르크 수지는 콘크리트 침목고정수지로서, 폴리 코르크 원재료는 95% 이상의 무발포 폴리우레탄으로 형성되며, 1.2MPa 이상의 인장강도, 40 이상의 스프링경도, 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 갖는 것이 바람직하다.
여기서, 선로의 성능 복원을 위해 기존 방진패드를 상기 초속경 하이브리드 충진패드를 교체 충진할 경우, 상기 침목, 레일 및 클립 체결구는 재사용될 수 있다.
여기서, 상기 도상슬래브는 공장에서 프리캐스트 제작된 콘크리트도상으로서, 상기 도상슬래브 상에 방진침목상자 홈이 레일 길이방향을 따라 2열로 소정 간격마다 형성된다.
여기서, 상기 침목은 공장에서 프리캐스트 제작된 철근콘크리트침목으로서, 초속경 하이브리드 충진패드와 함께 상기 도상슬래브에 형성된 방진침목상자 홈에 매립될 수 있다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조의 급속시공 방법은, a) 자갈도상 상부의 도상슬래브로부터 레일, 클립 체결구 및 침목을 인상하는 단계; b) 상기 도상슬래브에 형성된 방진침목상자 홈 내의 기존 방진패드를 제거하는 단계: c) 상기 기존 방진패드를 교체하는 초속경 하이브리드 충진패드를 상기 방진침목상자 홈 내에 거치하는 단계; d) 상기 방진침목상자 홈 내의 초속경 하이브리드 충진패드 상부에 침목을 거치하는 단계: e) 횡방향 침목과 침목사이를 타이 바로 연결하는 단계; f) 상기 침목 상에 레일을 거치하는 단계; 및 g) 클립 체결구를 사용하여 상기 침목에 상기 레일을 고정하여 선로 성능복원을 완료하는 단계를 포함하되, 상기 초속경 하이브리드 충진패드는 침목패드 및 폴리 코르크 수지가 하이브리드로 형성되어 콘크리트궤도의 진동이 노반구조물에 전달되는 것을 최소화하는 것을 특징으로 한다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조의 급속시공 방법은, a) 궤도 신설을 위해 자갈도상 상부에 도상슬래브를 설치하는 단계; b) 초속경 하이브리드 충진패드를 상기 도상슬래브에 형성된 방진침목상자 홈 내에 거치하는 단계; c) 방진침목상자 홈 내의 초속경 하이브리드 충진패드 상부에 침목을 거치하는 단계; d) 횡방향 침목과 침목 사이를 타이 바로 연결하는 단계; e) 상기 침목 상에 레일을 거치하는 단계; 및 f) 클립 체결구를 사용하여 상기 침목에 상기 레일을 고정하여 선로 신설을 완료하는 단계를 포함하되, 상기 초속경 하이브리드 충진패드는 침목패드 및 폴리 코르크 수지가 하이브리드로 형성되어 콘크리트궤도의 진동이 노반구조물에 전달되는 것을 최소화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 도상슬래브에 형성된 방진침목상자 내에 설치되는 기존 방진패드를 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)로 대체하여 노후화된 궤도의 방진침목상자의 성능을 복원함으로써 소음 및 진동 저감으로 인한 선로 내구성 및 쾌적성 향상 등 선로의 정상기능을 유지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기존의 레일, 레일체결장치 및 침목을 그대로 사용하면서 기존 방진패드를 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)로 대체함으로써 궤도구조의 대규모 변경 없이 경제적이고 신속하게 선로성능을 복원할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기존선 및 신설선 자갈궤도에 적합하게 적용될 수 있고, 도시철도 현장의 궤도를 급속시공 방법으로 개량할 수 있고, 예를 들면, 시공시간이 제한된 운행선에서 20m/3hr 급속시공으로 선로의 기능을 복원할 수 있다.
도 1은 통상적인 STEDEF 궤도구조 시스템 및 LVT 궤도구조 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 STEDEF 궤도구조 시스템의 방진침목상자를 구체적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 STEDEF 궤도구조 시스템에서 방진침목상자의 열화를 예시하는 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 STEDEF 궤도구조 시스템에서 콘크리트궤도의 훼손 유형을 나타내는 도면이다.
도 5는 종래의 기술에 따른 진동방지를 위한 부유궤도구조 시공구조를 나타내는 도면이다.
도 6a는 종래의 기술에 따른 방진침목의 보수방법을 나타내는 동작흐름도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 보수방법에 따른 방진침목 구조를 나타내는 도면이다.
도 7의 a)는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템의 측면도이고, 도 7의 b)는 도상슬래브를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템을 나타내는 평면도이고, 도 9b는 정면도이다.
도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템을 나타내는 측면도이고, 도 10b는 요부 사시도이다.
도 11a 내지 도 11d는 각각 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템에서 레일, 클립 체결구 및 침목을 도상슬래브로부터 인상하는 것을 구체적으로 나타내는 도면들이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 13a 내지 도 13h는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 2는 STEDEF 궤도구조 시스템의 방진침목상자를 구체적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 STEDEF 궤도구조 시스템에서 방진침목상자의 열화를 예시하는 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 STEDEF 궤도구조 시스템에서 콘크리트궤도의 훼손 유형을 나타내는 도면이다.
도 5는 종래의 기술에 따른 진동방지를 위한 부유궤도구조 시공구조를 나타내는 도면이다.
도 6a는 종래의 기술에 따른 방진침목의 보수방법을 나타내는 동작흐름도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 보수방법에 따른 방진침목 구조를 나타내는 도면이다.
도 7의 a)는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템의 측면도이고, 도 7의 b)는 도상슬래브를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템을 나타내는 평면도이고, 도 9b는 정면도이다.
도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템을 나타내는 측면도이고, 도 10b는 요부 사시도이다.
도 11a 내지 도 11d는 각각 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템에서 레일, 클립 체결구 및 침목을 도상슬래브로부터 인상하는 것을 구체적으로 나타내는 도면들이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 13a 내지 도 13h는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법을 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.
[초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템(100)]
도 7의 a)는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템의 측면도이고, 도 7의 b)는 도상슬래브를 나타내는 사시도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템(100)은, 도상슬래브(110), 침목(120), 레일(130), 클립 체결구(140), 초속경 하이브리드 충진패드(150), 레일패드(160), 타이 바(170) 및 접착제(180)를 포함하여 구성되며, 여기서, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)는 폴리 코르크 수지(Poly Cork 수지: 151) 및 침목패드(152)로 이루어진다.
도상슬래브(110)는 공장에서 사전 제작되는 콘크리트 도상으로서, 자갈도상 상부에 설치되며, 도 7의 b)에 도시된 바와 같이, 상기 도상슬래브(110) 상에는 방진침목상자 홈이 레일 길이방향을 따라 2열로 소정 간격마다 형성되어 있다. 이때, 상기 방진침목상자 홈에는 기존 방진패드가 충진되어 있고, 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템(100)의 경우, 상기 기존 방진패드를 초속경 하이브리드 충진패드(150)로 교체 충진하게 된다.
침목(120)은 모노블록 형상의 방진침목으로서, 상기 도상슬래브(110) 상에 형성된 방진침목상자 홈에 거치된다. 예를 들면, 상기 침목(120)은 공장에서 프리캐스트 제작된 철근콘크리트침목(RC 침목)일 수 있고, 초속경 하이브리드 충진패드(150)와 함께 상기 도상슬래브(110)에 형성된 방진침목상자 홈에 매립된다. 이때, 상기 침목(120)은 레일(130)로부터 전달되는 열차에 의해 가해지는 레일하중을 지지하고, 하중을 하부로 분산시키는 역할을 수행하며, 소정의 강도와 내구성을 보장할 수 있어야 한다.
레일(130)은 상기 침목(120) 상에 거치되며, 클립 체결구(140)는 레일체결장치로서, 상기 침목(120) 상에 거치된 레일(130)을 고정시킨다. 이때, 상기 클립 체결구(140)는 사용자 및 궤도의 성능 요구조건에 따라 변경이 가능하며, 일반적으로 코일 스프링크립을 사용할 수 있다.
초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)(150)는 상기 도상슬래브(110)에 형성된 방진침목상자 홈에 충진되며, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)는 침목패드(152) 및 폴리 코르크 수지(151)가 하이브리드로 형성되어 콘크리트궤도의 진동이 노반구조물에 전달되는 것을 최소화할 수 있다. 구체적으로, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 폴리 코르크 수지(151)는 콘크리트 침목고정수지로서, 폴리 코르크 원재료는 95% 이상의 무발포 폴리우레탄으로 형성되며, 1.2MPa 이상의 인장강도, 40 이상의 스프링경도, 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 침목패드(152)는 발포경질재료로서 95% 이상의 폴리우레탄으로 형성되며, 7% 이하의 흡수율, 3.5MPa 이상의 인장강도, 3% 이하의 침지시험 후 부피변화율 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 갖는 것이 바람직하다. 이때, 상기 침목패드(152) 및 폴리 코르크 수지(151)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 그 설치 위치를 서로 바꿀 수도 있다.
레일패드(160)는 상기 레일(130)의 하부에 배치되며, 예를 들면, 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic Polyurethane: TPU) 재질로 형성되며, 레일의 고정 및 레일하중의 등분포를 위해 탄성 체결된다.
타이 바(Tie bar: 170)는 독립된 2개의 침목을 연결하여 하나의 침목을 구성하는 트윈 블록(Twin block) 형태로 사용될 수 있다.
접착제(180)는 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)가 상기 방진침목상자 홈에 고정되도록 상기 방진침목상자 홈에 도포되며, 예를 들면, 상기 접착제(180)로서 폴리우레탄 프라이머(primer)를 도포할 수 있다.
이에 따라, 이를 통해서 노후화된 궤도재료를 도시철도와 같이 협소하게 제한된 시공시간과 내구성을 확보하고 안정적인 충진패드(FHHP) 궤도구조 시스템의 확보를 통해 궤도 기능을 정상적으로 복원할 수 있다. 특히, 노후화된 궤도 선로의 성능 복원을 위해 기존 방진패드를 상기 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)를 교체 충진할 경우, 상기 침목(120), 레일(130) 및 클립 체결구(140)는 재사용될 수 있다.
한편, 도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템을 나타내는 평면도이고, 도 9b는 정면도이며, 도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템을 나타내는 측면도이고, 도 10b는 요부 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템(100)의 경우, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 타이 바(170)에 의해 독립된 2개의 침목(120)을 연결하여 하나의 침목을 구성하는 트윈 블록(Twin block) 형태로 사용될 수 있다.
또한, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템(100)의 경우, 침목(120)은 도상슬래브(110) 상에 플로팅 구조로 형성될 수 있다.
이에 따라, 방진침목상자 홈 내에 설치되는 기존 방진패드를 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)로 대체하여 노후화된 궤도의 방진침목상자의 성능을 복원하여 소음 및 진동 저감으로 인한 선로 내구성 및 쾌적성 향상 등 선로의 정상기능을 유지할 수 있게 된다.
한편, 도 11a 내지 도 11d는 각각 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템에서 레일, 클립 체결구 및 침목을 도상슬래브로부터 인상하는 것을 구체적으로 나타내는 도면들이다.
본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템(100)은, 도 11a에 도시된 바와 같이, 자갈도상(210) 상부에 설치된 도상슬래브(110)의 방진침목상자 홈에 침목(120)이 매립되고, 상기 침목(120)의 상부에 레일이 설치된 것을 나타내며, 이때, 상기 방진침목상자 홈에 기존 방진패드가 매립되어 있다, 다음으로, 도 11b에 도시된 바와 같이, 상기 침목(120), 레일(130) 및 클립 체결구(140)를 인상하면, 도 11c에 도시된 바와 같이, 상기 방진침목상자 홈에 기존 방진패드가 노출되고, 이후, 도 11d에 도시된 바와 같이, 상기 방진침목상자 홈으로부터 기존 방진패드(150a)를 제거한 후, 후속적으로, 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드(150)를 교체 충진하게 된다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템(100)에 따르면, 도상슬래브에 형성된 방진침목상자 내에 설치되는 기존 방진패드를 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)로 대체하여 노후화된 궤도의 방진침목상자의 성능을 복원함으로써 소음 및 진동 저감으로 인한 선로 내구성 및 쾌적성 향상 등 선로의 정상기능을 유지할 수 있다. 또한, 기존의 레일, 레일체결장치 및 침목을 그대로 사용하면서 기존 방진패드를 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)로 대체함으로써 궤도구조의 대규모 변경 없이 경제적이고 신속하게 선로성능을 복원할 수 있다.
[제1 실시예: 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법]
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법을 나타내는 동작흐름도이고, 도 13a 내지 도 13h는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 12, 도 13a 내지 도 13h를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법은, 먼저, 자갈도상(210) 상부의 도상슬래브(110)로부터 레일(130), 클립 체결구(140) 및 침목(120)을 인상한다(S110). 여기서, 상기 도상슬래브(110)는 공장에서 프리캐스트 제작된 콘크리트도상으로서, 상기 도상슬래브(110) 상에 방진침목상자 홈이 레일 길이방향을 따라 2열로 소정 간격마다 형성된다.
다음으로, 도 13a에 도시된 바와 같이, 상기 도상슬래브(110)에 형성된 방진침목상자 홈 내의 기존 방진패드를 제거한다(S120).
다음으로, 상기 기존 방진패드를 교체하는 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)를 상기 방진침목상자 홈 내에 거치한다(S130). 구체적으로, 도 13b에 도시된 바와 같이, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 침목패드(152)를 설치하고, 도 13c에 도시된 바와 같이, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 폴리 코르크 수지(151)를 충진한다. 여기서, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 침목패드(152)는 발포경질재료로서 95% 이상의 폴리우레탄으로 형성되며, 7% 이하의 흡수율, 3.5MPa 이상의 인장강도, 3% 이하의 침지시험 후 부피변화율 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 폴리 코르크 수지(151)는 콘크리트 침목고정수지로서, 폴리 코르크 원재료는 95% 이상의 무발포 폴리우레탄으로 형성되며, 1.2 MPa 이상의 인장강도, 40 이상의 스프링경도, 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 갖는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 13d에 도시된 바와 같이, 상기 방진침목상자 홈 내의 초속경 하이브리드 충진패드(150) 상부에 침목(120)을 거치한다(S140). 이때, 상기 침목(120)은 공장에서 프리캐스트 제작된 철근콘크리트침목(RC 침목)으로서, 초속경 하이브리드 충진패드(150)와 함께 상기 도상슬래브(110)에 형성된 방진침목상자 홈에 매립된다.
다음으로, 도 13e에 도시된 바와 같이, 횡방향 침목(120)과 침목(120) 사이를 타이 바(170)로 연결한다(S150).
다음으로, 도 13f에 도시된 바와 같이, 상기 침목(120) 상에 레일(130)을 거치한다(S160).
다음으로, 도 13g에 도시된 바와 같이, 클립 체결구(140)를 사용하여 상기 침목(120)에 상기 레일(130)을 고정한다(S170). 이에 따라, 도 13h에 도시된 바와 같이, 기존선의 선로 성능복원을 완료할 수 있다
결국, 본 발명의 제1 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법에 따르면, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)는 침목패드(152) 및 폴리 코르크 수지(151)가 하이브리드로 형성되어 콘크리트궤도의 진동이 노반구조물에 전달되는 것을 최소화할 수 있고, 선로의 성능 복원을 위해 기존 방진패드를 상기 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)를 교체 충진할 경우, 상기 침목(120), 레일(130) 및 클립 체결구(140)는 재사용될 수 있다.
[제2 실시예: 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법]
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법을 나타내는 동작흐름도이다.
전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법은 기존선에서 선로 성능을 복워하기 위한 것이지만, 본 발명의 제2 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법은, 신설선에 적용하는 시공방법인 점을 제외하면 실질적으로 유사하다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법은, 먼저, 궤도 신설을 위해 자갈도상(210) 상부에 도상슬래브(110)를 설치한다(S210). 이때, 도상슬래브(110)는 공장에서 프리캐스트 제작된 콘크리트도상으로서, 상기 도상슬래브(110) 상에 방진침목상자 홈이 레일 길이방향을 따라 2열로 소정 간격마다 형성된다.
다음으로, 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)를 상기 도상슬래브(110)에 형성된 방진침목상자 홈 내에 거치한다(S220). 구체적으로, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 침목패드(152)는 발포경질재료로서 95% 이상의 폴리우레탄으로 형성되며, 7% 이하의 흡수율, 3.5MPa 이상의 인장강도, 3% 이하의 침지시험 후 부피변화율 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 폴리 코르크 수지(151)는 콘크리트 침목고정수지로서, 폴리 코르크 원재료는 95% 이상의 무발포 폴리우레탄으로 형성되며, 1.2 MPa 이상의 인장강도, 40 이상의 스프링경도, 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 갖는 것이 바람직하다.
다음으로, 방진침목상자 홈 내의 초속경 하이브리드 충진패드(150) 상부에 침목(120)을 거치한다(S230). 이때, 상기 침목(120)은 공장에서 프리캐스트 제작된 철근콘크리트침목(RC 침목)으로서, 초속경 하이브리드 충진패드(150)와 함께 상기 도상슬래브(110)에 형성된 방진침목상자 홈에 매립된다.
다음으로, 횡방향 침목(120)과 침목(120) 사이를 타이 바(170)로 연결한다(S240).
다음으로, 상기 침목(120) 상에 레일(130)을 거치한다(S250).
다음으로, 클립 체결구(140)를 사용하여 상기 침목(120)에 상기 레일(130)을 고정하여 선로 신설을 완료한다(S260).
이때, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)는 침목패드(152) 및 폴리 코르크 수지(151)가 하이브리드로 형성되어 콘크리트궤도의 진동이 노반구조물에 전달되는 것을 최소화할 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 도상슬래브에 형성된 방진침목상자 내에 설치되는 기존 방진패드를 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)로 대체하여 노후화된 궤도의 방진침목상자의 성능을 복원함으로써 소음 및 진동 저감으로 인한 선로 내구성 및 쾌적성 향상 등 선로의 정상기능을 유지할 수 있다. 또한, 기존의 레일, 레일체결장치 및 침목을 그대로 사용하면서 기존 방진패드를 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)로 대체함으로써 궤도구조의 대규모 변경 없이 경제적이고 신속하게 선로성능을 복원할 수 있다. 또한, 기존선 및 신설선 자갈궤도에 적합하게 적용될 수 있고, 도시철도 현장의 궤도를 급속시공 방법으로 개량할 수 있고, 예를 들면, 시공시간이 제한된 운행선에서 20m/3hr 급속시공으로 선로의 기능을 복원할 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: 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP) 궤도구조 시스템
110: 도상슬래브 120: 침목
130: 레일 140: 클립 체결구
150: 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)
151: 폴리 코르크 수지(Poly Cork 수지)
152: 침목패드
160: 레일패드 170: 타이 바
180: 접착제 210: 자갈도상
110: 도상슬래브 120: 침목
130: 레일 140: 클립 체결구
150: 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP)
151: 폴리 코르크 수지(Poly Cork 수지)
152: 침목패드
160: 레일패드 170: 타이 바
180: 접착제 210: 자갈도상
Claims (17)
- 자갈도상(210) 상부에 설치되며 방진침목상자 홈이 형성된 도상슬래브(110);
상기 도상슬래브(110)에 형성된 방진침목상자 홈에 충진되는 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150);
모노블록 형상의 방진침목으로서, 상기 방진침목상자 홈에 충진된 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150) 상부에 거치되는 침목(120);
독립된 2개의 침목(120)을 횡방향 연결하는 타이 바(Tie Bar: 170);
상기 침목(120) 상에 거치되는 레일(130);
레일 체결장치로서, 상기 침목(120) 상에 거치된 레일(130)을 고정시키는 클립 체결구(140)를 포함하되,
상기 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)는 침목패드(152) 및 폴리 코르크 수지(151)가 하이브리드로 형성되어 콘크리트궤도의 진동이 노반구조물에 전달되는 것을 최소화하되,
상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 폴리 코르크 수지(151)는 콘크리트 침목고정수지로서, 상기 방진침목상자 홈에 폴리 코르크 원재료는 95% 이상의 무발포 폴리우레탄으로 형성되며, 1.2MPa 이상의 인장강도, 40 이상의 스프링경도, 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 가지고 충진되고, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 침목패드(152)는 발포경질재료로서 95% 이상의 폴리우레탄으로 형성되며, 7% 이하의 흡수율, 3.5MPa 이상의 인장강도, 3% 이하의 침지시험 후 부피변화율 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 가지며, 상기 폴리 코르크 수지(151)가 충진된 방진침목상자 홈에 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
선로의 성능 복원을 위해 기존 방진패드를 상기 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)를 교체 충진할 경우, 상기 침목(120), 레일(130) 및 클립 체결구(140)는 재사용되는 것을 특징으로 하는 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 도상슬래브(110)는 공장에서 프리캐스트 제작된 콘크리트도상으로서, 상기 도상슬래브(110) 상에 방진침목상자 홈이 레일 길이방향을 따라 2열로 소정 간격마다 형성된 것을 특징으로 하는 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 침목(120)은 공장에서 프리캐스트 제작된 철근콘크리트침목(RC 침목)으로서, 초속경 하이브리드 충진패드(150)와 함께 상기 도상슬래브(110)에 형성된 방진침목상자 홈에 매립되는 것을 특징으로 하는 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 시스템. - a) 자갈도상(210) 상부의 도상슬래브(110)로부터 레일(130), 클립 체결구(140) 및 침목(120)을 인상하는 단계;
b) 상기 도상슬래브(110)에 형성된 방진침목상자 홈 내의 기존 방진패드를 제거하는 단계:
c) 상기 기존 방진패드를 교체하는 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)를 상기 방진침목상자 홈 내에 거치하는 단계;
d) 상기 방진침목상자 홈 내의 초속경 하이브리드 충진패드(150) 상부에 침목(120)을 거치하는 단계:
e) 횡방향 침목(120)과 침목(120) 사이를 타이 바(170)로 연결하는 단계;
f) 상기 침목(120) 상에 레일(130)을 거치하는 단계; 및
g) 클립 체결구(140)를 사용하여 상기 침목(120)에 상기 레일(130)을 고정하여 선로 성능복원을 완료하는 단계를 포함하되,
상기 c) 단계의 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)는 침목패드(152) 및 폴리 코르크 수지(151)가 하이브리드로 형성되어 콘크리트궤도의 진동이 노반구조물에 전달되는 것을 최소화하되,
상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 폴리 코르크 수지(151)는 콘크리트 침목고정수지로서, 상기 방진침목상자 홈에 폴리 코르크 원재료는 95% 이상의 무발포 폴리우레탄으로 형성되며, 1.2MPa 이상의 인장강도, 40 이상의 스프링경도, 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 가지고 충진되고, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 침목패드(152)는 발포경질재료로서 95% 이상의 폴리우레탄으로 형성되며, 7% 이하의 흡수율, 3.5MPa 이상의 인장강도, 3% 이하의 침지시험 후 부피변화율 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 가지며, 상기 폴리 코르크 수지(151)가 충진된 방진침목상자 홈에 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제7항에 있어서,
상기 침목(120)은 공장에서 프리캐스트 제작된 철근콘크리트침목(RC 침목)으로서, 초속경 하이브리드 충진패드(150)와 함께 상기 도상슬래브(110)에 형성된 방진침목상자 홈에 매립되는 것을 특징으로 하는 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법. - a) 궤도 신설을 위해 자갈도상(210) 상부에 도상슬래브(110)를 설치하는 단계;
b) 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)를 상기 도상슬래브(110)에 형성된 방진침목상자 홈 내에 거치하는 단계;
c) 방진침목상자 홈 내의 초속경 하이브리드 충진패드(150) 상부에 침목(120)을 거치하는 단계;
d) 횡방향 침목(120)과 침목(120) 사이를 타이 바(170)로 연결하는 단계;
e) 상기 침목(120) 상에 레일(130)을 거치하는 단계; 및
f) 클립 체결구(140)를 사용하여 상기 침목(120)에 상기 레일(130)을 고정하여 선로 신설을 완료하는 단계를 포함하되,
상기 초속경 하이브리드 충진패드(FHHP: 150)는 침목패드(152) 및 폴리 코르크 수지(151)가 하이브리드로 형성되어 콘크리트궤도의 진동이 노반구조물에 전달되는 것을 최소화하되,
상기 b)단계의 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 폴리 코르크 수지(151)는 콘크리트 침목고정수지로서, 상기 방진침목상자 홈에 폴리 코르크 원재료는 95% 이상의 무발포 폴리우레탄으로 형성되며, 1.2MPa 이상의 인장강도, 40 이상의 스프링경도, 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 가지고 충진되고, 상기 초속경 하이브리드 충진패드(150)의 침목패드(152)는 발포경질재료로서 95% 이상의 폴리우레탄으로 형성되며, 7% 이하의 흡수율, 3.5MPa 이상의 인장강도, 3% 이하의 침지시험 후 부피변화율 및 15% 이하의 영구압축 줄음율을 가지며, 상기 폴리 코르크 수지(151)가 충진된 방진침목상자 홈에 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법. - 삭제
- 삭제
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- 제13항에 있어서,
상기 침목(120)은 공장에서 프리캐스트 제작된 철근콘크리트침목(RC 침목)으로서, 초속경 하이브리드 충진패드(150)와 함께 상기 도상슬래브(110)에 형성된 방진침목상자 홈에 매립되는 것을 특징으로 하는 초속경 하이브리드 충진패드 궤도구조 급속시공 방법.
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