KR20010015403A

KR20010015403A - 철도 레일 방진장치

Info

Publication number: KR20010015403A
Application number: KR1020000042021A
Authority: KR
Inventors: 최태웅
Original assignee: 최태웅
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2001-02-26
Also published as: KR100383578B1

Abstract

본 발명은 레일의 방진성능 개선과 레일 부설작업의 편의 및 기능상실 또는 이상이 발견된 부품의 육안확인이 용이하여 적시에 부품을 교체함으로써 안전을 기하고, 부품의 교체작업이 수월한 철도용 레일 방진장치를 제공하기 위한 것으로서, 일측 대각선상의 모퉁이 부근에 지주앵커용 앵커공(8a)이 천공된 받침판(8)과; 상기 앵커공(8a)과 같은 위치에 지주앵커용 앵커공(1a)이 천공된 후육형 방진패드(1)와; 상기 앵커공(8a,1a)들과 같은 용도의 앵커공(2a)이 천공된 상향 돌출형 앵커관(2b)을 갖고 앵커관(2b)에서 레일의 부설방향으로 평행한 팬드롤공(2c)을 가진 레일 받침판(2)과; 도상 콘크리트에 꼿꼿이 박혀서 상기 받침판(8)과 방진패드(1) 및 레일 받침판(2)의 앵커공(8a,1a,2a)을 꽂아서 지지하는 지주앵커(4)와; 상기 지주앵커(4)의 상단에 주어진 겉나사(4a)에 체결하는 고정너트(5)와; 지주앵커(4)에 체결된 고정너트 보호용 캡(7)으로 구성한 것이다.

또한 상기 방진패드(1)를 앵커공(1a)의 중심 안쪽 부분을 대각선으로 절개하여 본체 부분(1-1)과 귀퉁이 부분(1-2)으로 분할시킨 교체용 방진패드도 함께 제공한다.

Description

철도 레일 방진장치{A APPARATUS FOR PREVENTING VIBRATION OF RAILROAD AND SUBWAY}

본 발명은 열차가 레일 위를 주행할 때 발생하는 진동과 충격으로부터 열차와 레일 콘크리트 도상 등의 관련 시설물과 철로변 건조물을 진동으로부터 보호하고 열차의 주행 정숙성을 높여 승차감을 개선하기 위한 철도용 레일 방진장치에 관한 것이다.

지하철의 경우 유지관리의 편리와 환경 오염원의 차단을 고려하여 자갈 도상을 콘크리트 도상으로 대체되어 가는 추세이다.

도시의 지하철도는 콘크리트 도상 위에 레일을 설치하기 때문에 종래의 자갈 도상에 비해 방진효과가 미흡하므로 운행중인 지하철도 레일과 차륜 사이에서 발생하는 소음이 기준치를 초과하여 승객의 대화장애, 무선전화의 이용불편, 구조물과 철도차량 및 레일 등의 관련시설물에 주는 악영향이 크다.

철교, 지하철 구간 등에 시공된 종전의 레일 방진장치는 도 1에 예시한 바와 같이 침목(A) 위에 얇은 받침판(B)를 깔고 그 위에 고무판(C)을 얹으며, 이 고무판(C) 주위의 하부 플레이트(D)는 앵커 보울트(E)로 도상에 고정하고, 상부 플레이트(F) 위에는 레일(G)을 부설하여 절연판(H)과 커버 플레이트(I) 및 팬드롤(J)로 고정하는 것이다.

이러한 레일 방진장치는 열차가 선로의 레일 위를 지날 때 소음 및 진동이 발생하며 이러한 소음 및 진동은 상부 플레이트(D)의 고무판에 의해 진동이 완화되는데, 하부 플레이트(L) 상측면에 고무를 녹여 부은 다음 상부 플레이트(D)를 하부 플레이트의 하측면과 압착하여 상하부 플레이트 사이에 고무가 낀 일체형 방진장치로 제품화된 것이다.

그러나, 이것은 제조원가가 높고, 방진고무에 이상이 발견되면 방진장치 전체를 교체해야 되므로 교체비용과 시간이 과다하게 소요된다.

또, 고무판(C)의 탄성이 조금만 저하되어도 하부 플레이트(L)에 레일에서 발생되는 충격이 직접 전달되므로 안전에도 문제가 발생될 수 있다.

본 발명의 목적은 레일의 방진성능 향상과 방진패드의 용이한 교체에 따른 선로의 유지관리 편의 제공, 레일의 밀림방지 및 안전운행에 도움이 되는 철도 레일용 방진장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 일측 대각선상의 모퉁이 부근에 지주앵커용 앵커공이 천공된 받침판, 상기 앵커공과 같은 위치에 지주앵커용 앵커공이 천공된 후육형 방진패드(1), 상기 앵커공들과 같은 용도의 앵커공이 천공된 상향 돌출형 앵커관을 갖고 앵커관에서 레일의 부설방향으로 평행한 팬드롤공을 가진 레일 받침판(2), 도상 콘크리트에 꼿꼿이 박혀서 상기 받침판과 방진패드 및 레일 받침판의 앵커공을 꽂아서 지지하는 지주앵커(4), 상기 지주앵커의 상단에 주어진 겉나사에 체결하는 고정너트, 지주앵커에 체결된 고정너트 보호용 캡으로 구성된 철도용 레일 방진장치를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 방진패드를, 앵커공의 중심 안쪽 부분을 지나게 대각선으로 분할하여 본체 부분과 귀퉁이 부분으로 된 간편교체형 방진패드도 제공한다.

도 1 은 종래 레일 방진장치를 이용하여 부설한 레일의 단면도

도 2 는 본 발명에 의한 철도 레일 방진장치의 분해도

도 3 은 상기 레일 방진장치를 이용하여 레일을 부설한 경우의 평면도

도 4 는 도 3 의 A-A선 단면도

도 5 는 교체용 방진패드 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 방진패드 1a,2a,8a : 앵커공

2 : 레일 받침판 2b : 앵커관

3 : 레일 패드

4 : 지주앵커 4a : 겉나사 4b : 앵커부

5 : 고정너트

6 : 패킹

7 : 캡 7a : 걸림턱

8 : 받침판

1-1, 1-2 : 교체용 방진패드

도 2 에서, 본 발명의 철도용 레일 방진장치는 방진패드(1)와 레일 받침판(2), 레일 패드(3), 지주앵커(4), 고정너트(5), 패킹(6), 캡(7)으로 이뤄진다.

방진패드(1)는 도상 콘크리트에서 레일이 부설될 자리에 까는 공지의 받침판(8)에 얹어서 레일에 대한 2차 방진기능을 수행하는 것으로서, 앞 뒤 폭보다도 좌우폭이 긴 횡장방형이자 두터운 저탄성 고무 또는 우레탄제이며, 일측 대각선상의 모서리 부근에는 지주앵커(4)에 끼울 앵커공(1a)을 천공한다. 또, 각 앵커공(1a)의 윗언저리 부근 양쪽에는 레일 받침판(2)의 저면에서 앵커공의 옆에 형성된 핀공에 끼워서 지주앵커(4)상에서의 안정과 레일 받침판(2)과의 결속을 강화하기 위한 한쌍의 위치안정용 세트핀(1b)을 일체로 형성한다.

레일 받침판(2)은 부설되는 레일을 실질적으로 받쳐주는 것으로서, 금속제이며, 대체로 상기 방진패드(1)와 동형이면서도 평면적 또한 비등하다. 그리고 상기 방진패드(1)의 앵커공(1a)과 같은 위치에는 앵커공(2a)이 천공된 상향 돌출형 앵커관(2b)을 부여하고, 상면에 주어진 레일 패드자리부(2d)를 좌 또는 우측으로 벗어난 곳에는 레일의 부설 방향과 평행하게 팬드롤공(2c)을 천공한다.

레일 패드(3)는 1차 방진기능을 발휘하는 것으로, 저탄성 고무 또는 우레탄제이며, 레일 받침판(2)의 레일 패드자리부(2d)에 꼭 들어맞는 치수를 갖고 상면의 양측가에는 레일의 저판 측면을 안아 보호하는 낮은 운두(3a)를 형성한 것으로서, 상기 방진패드(1)보다는 살이 두껍다.

지주앵커(4)는 콘크리트 도상에 박힌 고정상태에서 받침판(8)과 방진패드(1), 레일 받침판(2)의 각 앵커공(8a,1a,2a)을 내리 끼운 상태를 안정시키고 열차가 레일 위를 통과할 때 그 동하중을 받은 레일 패드(3)와 레일 받침판(2) 및 방진패드(1)가 눌려서 하강하거나 열차의 동하중이 사라짐에 따라 상승 복귀할 때의 피스톤과 같은 상하 움직임이 순탄하게 이루어지도록 안내하는 안내봉 역할을 하는 것으로서, 상단에는 고정너트 체결용 겉나사(4a)를 부여하고 하단에는 콘크리트 도상에 수직으로 천공된 앵커공에 꽂고 그 앵커공과의 사이에 강력 접착제를 충전하여 고정시키기 위한 앵커부(4b)를 형성한다.

고정너트(5)는 상기 지주앵커(4)의 상단에 주어진 겉나사(4a)에 체결하여 레일 받침판(2)과 방진패드(1) 및 받침판(8)이 제위치를 벗어나지 못하게 하는 것이다.

패킹(6)은 콘크리트 도상에 지주앵커(4)를 박아 고정하고 여기다 받침판(8)과 방진패드(1), 레일 받침판(2)의 순으로 내리 끼우고 지주앵커(4)의 상단에 고정너트(5)를 체결했을 때 금속제 레일 받침판(2)의 앵커공(2a) 윗언저리와 고정너트(5) 저면과의 물리적 접촉을 막고 레일 받침판(2)이 항상 타이트한 자세로 유지되도록 하기 위한 것으로서, 저탄성 고무 또는 저탄성 우레탄제이다.

여기서 사용하고 있는 패킹(6)은 스프링으로 대체 사용할 수 있다.

캡(7)은 지주앵커(4)에 체결된 고정너트(5)를 보호하는 구성요소로서, 천장에서 와셔(11)의 가장자리 두께만큼 내려 간 내주면상에는 그 저면의 가장자리에 밑걸림되어 인위적으로 벗기지 않는 한 위로 빠지지 않도록 방지하는 도 2에 표시된 바와 같은 걸림턱(7a)을 부여한다.

이상의 구조 설명에서 언급되지 아니한 팬드롤(9)과 절연블록(10)은 종래와 마찬가지이며, 부호 11은 패킹(6) 위에 얹는 와셔이다.

도 3과 도 4는 본 발명의 철도 레일 방진장치를 이용하여 레일을 부설한 경우의 평면 및 단면을 표시한 것인데, 도상 콘크리트(12)에서 상기 앵커공(8a,1a,2a)과 동심선상에 수직 앵커공(12a)을 천공하여 강력 접착제(13)를 주입하고 지주앵커(4)를 바르게 꽂아서 접착제(13)로 굳힌다. 앵커공(12a)은 도상 콘크리트(12)에 지주앵커(4)가 정상적으로 설치된 상태에서 도상 콘크리트 (12) 위로 드러난 지주앵커 부위에 받침판(8)과 방진패드(1), 레일 받침판(2), 패킹(6), 와셔(11)를 끼우고 고정너트(5)를 완전히 조였을 때 방진패드(1)와 패킹(6)이 체결압력에 눌려서 레일 받침판(2)이 열차의 동하중이 작용하지 않는 한 요동되지 않도록 억압시킬 수 있는 깊이로 한다.

지주앵커(4)를 설치하고 나서 여기다 받침판(8)과 방진패드(1), 레일 받침판(2)의 앵커공(8a,1a,2a)을 내리 끼우고 레일 받침판(2)의 앵커관(2b)위로 패킹(6)과 와셔(11)를 차례로 끼워 얹는다. 이때는 받침판(8)과 방진패드(1), 레일 받침판(2), 패킹(6) 및 와셔(11)를 합한 높이가 지주앵커(4)의 겉나사(4a) 하단 경계선 보다도 높다. 그렇지만 이 높이는 고정너트(5) 체결로서 방진패드(1)와 패킹(6)이 탄력적으로 수축되어 적당한 압력으로 레일 받침판(2)을 억압하게 되므로 레일 받침판(2)은 요동하지 못하게 된다.

이때, 받침판(8)의 두께를 조정하여 설치하면 콘크리트 도상의 높이오차를 보정할 수 있다.

고정너트(5)를 완전 체결한 다음에는 레일 받침판(2)의 레일 패드자리부(2d)에 레일 패드(3)를 안치한다. 이때, 레일 패드(3)는 운두(3a)가 레일 받침판(2)의 양측 가에 놓이게 한다.

레일 패드(3) 위에 레일(14)을 부설하고 팬드롤의 누름부가 얹힐 레일(14)의 플랜지(14a)상에 절연블록(10)을 얹고 레일 받침판(2)의 팬드롤공(2c)에다 팬드롤(9)의 고정단(9a)을 억지로 끼우면 그 누름부(9b)가 절연블록(10) 상면을 강력한 힘으로 눌러서 레일(14)을 안정시킨다.

마지막으로 고정너트(5)에 캡(7)을 씌워 걸림턱(7a)에 걸어서 부품을 보호하고, 모양을 아름답게 하는 동시에 특정인 외에는 고정너트(5)를 풀수 없도록 보호한다.

위에 설명한 방진패드(1)는 최초 시공용이고, 도 5 의 방진패드는 보수용이다. 즉, 내구연한이 다한 방진패드(1)를 새 방진패드로 교체시에는 지주에 설치된 고정너트(5)를 풀어 레일 받침판(2)까지 드러낸 후 방진패드(1)를 교체하는 데 이럴 경우 경비도 과다 소모되고 시간이 많이 걸리고 불편하다.

이러한 레일패드 교체시 불편한 점을 개선하기 위해 레일(14)이 부설된 상태에서 다른 구성요소들은 놔둔채 방진패드(1)만 간단히 교체할 수 있는 방법을 강구할 필요가 있다. 도 5의 분할형 방진패드(1-1)(1-2)는 이러한 기대를 충족시킬 수 있다. 즉, 세트핀(1b)에서 안쪽으로 조금 벗어난 곳을 지나도록 측변과 앞변 또는 뒷변을 직선으로 잇는 경계선을 따라 방진패드 본체(1-1)와 귀퉁이 부분(1-2)으로 분할하는 것이다.

상기 방진패드(1)를 교체형 방진패드(1-1)(1-2)로 교체할 시의 요령은 전후방진장치의 팬트롤의 일정개소를 빼주어 교체대상 레일을 들어 올릴 수 있도록 조치하고, 교체대상 방진패드 캡(7)을 벗겨내고 방진패드(1)를 빼낼 수 있도록 고정너트(5)를 적당히 풀어주고 지렛대나 유압잭과 같은 기구로 레일 받침판(2)을 들어 올려 방진패드(1)를 빼내거나 교체장전할 수 있는 여유공간을 확보한 다음에 당초 설치된 방진패드(1)를 빼내고 새 방진패드(1-1)를 레일 받침판(2) 하부 측면에서 교체방진패드(1-1)를 삽입하고, 좌우에서 분할된 방진패드(1-2)를 삽입하여 레일을 원위치하면 세트핀(1b)에 의해 이탈을 막아준다.

어떤 형태의 방진패드(1,1-1)이든 도 2 와 같이 레일(14)을 부설한 후 열차가 통과하면 그 동하중이 레일 패드(3)에서 레일 받침판(2)으로 전달되기 전에 1차적으로 완충되고, 그래도 남는 여분의 동하중력은 레일 받침판(2)에 전달된다. 그 영향을 받은 레일 받침판(2)은 지주앵커(4)를 안내봉 삼아 얼마간 하강하고 방진패드(1,1-1)는 하강하는 레일 받침판(2)에 눌리면서 2차 완충작용을 한다.

2차 완충작용까지 이루어지면 도상 콘크리트(12)에는 열차의 동하중에 의한 진동이 거의 미치지 않게 된다. 열차가 통과한 직후 레일 받침판(2)은 방진패드(1)의 복원력에 힘입어 상승 복귀하고 레일(14)은 이때의 복원력에다 레일 패드(3)의 복원성 탄성이 가세한 복원력에 힘입어 본래의 위치로 되돌아간다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 철도 레일 방진장치는 레일 받침판(2)이 지주앵커(4)를 안내기둥 삼아 동하중이 걸리면 하강하고 열차의 동하중이 사라지면 상승 복귀할 때의 왕복작용을 원활하게 하기위해 상하 운동은 자유로운 반면에 전후 및 좌우이동과 부등 침하가 완벽하게 방지되므로 열차의 탈선사고 우려가 없어 안전하고, 기존 앙카볼트는 소형(26MM) 4개를 박아 습한 곳에서는 부식으로 인하여 자주 교체해야 하나 동 방진장치는40MM 이상의 지주앙카를 2개 박아 내구력이 탁월하다.

특히 지주앵커에 끼워져서 안정된 레일 받침판은 방진패드의 두께 증가에 따라 방진효과를 극대화할 수 있고, 나아가 도상 콘크리트와 레일 및 열차의 내구성 향상과 열차 승객에 대한 승차감의 개선효과도 더해진다.

또, 앵커공의 일부를 포함하는 귀퉁이 부분과 본체 부분으로 분할된 보수용 방진패드(도 5)는 노후 또는 손상되었을 때 교체가 간편하고, 방진패드의 유지관리도 편하며, 방진패드의 교체 시간과 인건비를 포함한 경비절감 효과도 크다.

또한 캡과 팬드롤만 노출되므로 기존의 레일 방진장치에 비해 외관이 산뜻하고 크기와 무게도 줄일 수 있어 경제적이다.

Claims

일측 대각선상의 모퉁이 부근에 지주앵커용 앵커공(8a)이 천공된 받침판(8)과; 상기 앵커공(8a)과 같은 위치에 지주앵커용 앵커공(1a)이 천공된 후육형 방진패드(1)와; 상기 앵커공(8a,1a)들과 같은 용도의 앵커공(2a)이 천공된 상향 돌출형 앵커관(2b)을 갖고 앵커관(2b)에서 레일의 부설방향으로 평행한 팬드롤공(2c)을 가진 레일 받침판(2)과; 도상 콘크리트에 꼿꼿이 박혀서 상기 받침판(8)과 방진패드(1) 및 레일 받침판(2)의 앵커공(8a,1a,2a)을 꽂아서 지지하는 지주앵커(4)와; 상기 지주앵커(4)의 상단에 주어진 겉나사(4a) 에 체결하는 고정너트(5)와; 지주앵커(4)에 체결된 고정너트 보호용 캡(7)으로 구성한 것을 특징으로 하는 철도용 레일 방진장치.
제1항에 있어서, 상기 방진패드(1)는 앵커공(1a)의 중심 안쪽 부분을 대각선으로 절개하여 본체 부분(1-1)과 귀퉁이 부분(1-2)으로 분할시킨 보수용 방진패드(도 5)로 하는 철도용 레일 방진장치.