KR200236034Y1 - 철도선로의 침목 횡 저항력 증강 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 철도선로에서 급곡선 및 교량의 지점과 교대부근등 철도선로 강도가 취약한 개소에 설치하여 철도선로 시설물중 침목의 횡 저항력을 증강하는 장치에 관한 것으로서 단척레일(20~25ｍ)을 용접하여 긴레일(200ｍ 이상)을 설치하는데 일조하여 레일 장대화를 가능케 하는 효과가 있다. 본 고안은 침목의 상면을 감싸도록 설치되는 그리고 양측에 제 1 홀이 형성된 제 1 지지판과, 제 1 지지판과 대응되는 침목의 저면 자갈도상에 매설 고정되는 그리고 양측에 제 2 홀이 형성된 제 2 지지판과, 제 1 홀과 상기 제 2 홀에 결합되어 제 1 지지판과 제 2 지지판을 체결시키기 위한 고정 부재 및 고정 부재와 제 1 지지판 사이에 설치되는 완충 부재를 구비한다.

Description

철도선로의 침목 횡 저항력 증강 장치{crossway resisting power reinforcement device for a sleeper of railroad}

본 고안은 철도선로에서 급곡선 및 교량의 지점과 교대부근등 철도선로가 취약한 개소에 설치하여 철도선로 시설물중 침목의 횡 저항력을 증강하는 장치에 관한 것으로서 단척레일(20~25ｍ)을 용접하여 긴 레일(200ｍ 이상)을 설치하는데 일조하여 레일 장대화를 가능케 하는 효과가 있다. 좀 더 상세하게는 철도선로가 압연된 강재이므로 대기온도에 따라 레일이 신축하고, 신축에 따른 레일축력을 침목등의 철도선로 구성자재가 지탱하고 유지하여야 하는데 그 중에서 침목에 본 고안을 적용설치하여 철도선로의 시설물 중에서 침목의 횡 저항력을 증강하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도선로에 사용되는 침목은 철도차량의 하중과 진동을 견딜 수 있어야 하고 특히 곡선선로에서는 철도차량의 곡선 주행시 발생하는 원심력에 대항하는 도상 횡 저항력이 충분하여야만 철도선로가 계획된 주행로에서 이탈하는 현상이 없게 된다.

도 1은 종래의 철도선로가 자갈도상에 설치된 상태를 보여주는 개략도이다.

도시된 바와 같이, 철도선로(1)는 열차 주행시 하중으로 인한 침하량을 최소화 할 수 있도록 모난 자갈들로 이루어진 자갈도상(5)위에 침목(2)을 일정간격으로 부설하고 침목(2)의 상면 양측에 레일(3)을 설치하고 레일(3) 좌우측을 체결구(4)로 고정 지지한다.

침목(2)은 종래에는 목침목을 사용하여 열차가 레일(3)상을 주행시 발생하는 하중, 요동, 및 진동에 대해 탄성력을 갖게 하였으나, 침목의 내구성이 떨어지고 주기적으로 교체 및 보수해야 하는 문제점으로 인해, 요즘 들어 모든 주행레일(국철, 전철, 지하철 등)에는 수명이 반영구적인 콘크리트 침목이 많이 사용되고 있다.

일반적으로, 철도차량이 철도 선로상에서 곡선 주행시 선로 밖으로 나가려는 원심력이 발생하게 되고, 이 힘이 레일을 통해 침목에 전달되어 침목이 도상 횡방향으로 힘을 받게 된다. 따라서, 침목이 이 힘에 대한 저항력이 부족하면 철도선로가 계획된 주행로에서 이탈하는 현상이 발생되어 철도차량의 탈선이라는 대형사고를 초래한다. 그리하여, 수시로 레일이 이탈하였는지 검사하고 이탈되었으면 보수 및 교체하는 등의 유지보수 비용이 많이 드는 문제점이 있다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 철로의 시설물중 침목의 횡 저항력을 효과적으로 증가시킬 수 있는 철도선로의 침목 횡 저항력을 증가 시키는 장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 철도 선로상에 설치되는 침목에 설치와 교체 조립이 용이하고, 구성자재가 저렴하여 경제성이 있으며 주행하는 철도차량 및 탑승객의 안전을 도모할 수 있는 철도선로의 침목 횡 저항력 증강 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 철도선로가 자갈도상에 설치된 상태를 보여주는 개략도;

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 침목 횡 저항력 증강 장치의 구성을 보여주는 도면;

도 3은 도 2에 도시된 침목 횡 저항력 증강 장치의 결합도;

도 4는 본 장치가 침목상에 장착된 상태를 보여주는 도면;

도 5는 도 4에 표기된 a-a선 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : 제 1 지지판 112 : 체결홀

120 : 제 2 지지판 122 : 수직판

124 : 수평판 126 : 끼움홀

130 : 고정 부재 132 : 너트

134 : 훅크 볼트 140 : 완충패드

150 : 완충부재 152 : 코일 스프링

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 의하면, 본 고안은 침목의 상면을 감싸도록 설치되는 그리고 양측에 제 1 홀이 형성된 제 1 지지판과; 상기 제 1 지지판과 대응되는 침목의 저면 자갈도상에 매설 고정되는 그리고 양측에 제 2 홀이 형성된 제 2 지지판; 상기 제 1 홀과 상기 제 2 홀에 결합되어 상기 제 1 지지판과 제 2 지지판을 체결시키기 위한 고정 부재 및; 상기 고정 부재와 상기 제 1 지지판 사이에 설치되는 완충 부재를 포함한다.

이와 같은 본 고안에서 상기 제 2 지지판은 최대한 횡저항력을 증강시킬 수 있는 단면을 확보하기 위하여, 상기 자갈도상에 삽입 고정되는 그리고 상기 2 홀이 형성된 수직판과, 상기 수직판에서 수평으로 연장되는 수평판을 갖는 'T' 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 고정 수단은 너트와; 일단은 상기 제 1 홀에 삽입되어 상기 너트에 고정되고, 타단은 상기 제 2 홀에 끼워져 결합되는 'L'자 형의 훅크 볼트로 이루어질 수 있다.

이와 같은 본 고안에서 상기 완충 부재는 코일 스프링일 수 있다. 이 코일 스프링은 상기 너트와 상기 제 1 지지판 사이의 상기 훅크 볼트 일단에 설치될 수 있다.

이와 같은 본 고안에서 상기 제 1 및 제 2 지지판과 상기 침목 사이에는 외부 충격으로 인한 침목의 손상을 방지하기 위한 완충매트가 설치될 수 있다.

예컨대, 본 고안의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 고안을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 5에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.

도 1은 종래의 철도선로가 자갈도상에 설치된 상태를 보여주는 개략도이다. 도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 침목 횡 저항력 증강 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 침목 횡 저항력 증강 장치의 결합도이다. 도 4는 본 장치가 침목상에 장착된 상태를 보여주는 도면이다. 도 5는 도 4에 표기된 a-a선 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 철도선로의 침목 횡 저항력 증강 장치(100)는 제 1 지지판(110), 제 2 지지판(120), 고정 부재(130), 완충패드(140) 그리고 완충부재(150)를 갖는다.

상기 제 1 지지판(110)은 침목(C)의 상면을 감싸도록 설치된다. 이 제 1 지지판(110)의 양측 단부에는 각각 체결홀(112)이 형성된다.

상기 제 2 지지판(120)은 최대한 횡 저항력을 증강시킬 수 있는 단면을 확보할 수 있도록 수직판(122)과 수평판(124)으로 구성된 'T'자형의 형상을 갖는다. 상기 제 2 지지판의 수직판(122)은 자갈도상에 삽입 고정되며, 이 수직판(122)에는상기 체결홀(112)과 대응되는 위치에 각각 끼움홀(126)이 형성된다. 상기 제 2 지지판의 수평판(124)은 상기 수직판(122)에서 수평으로 연장 형성된다.

상기 제 1 지지판(110)과 제 2 지지판(120)은 상기 고정부재(130)에 의해 체결된다. 상기 고정부재(130)의 구성을 살펴보면 너트(132)와, 훅크 볼트(134)의 간단한 구성으로 이루어짐을 알 수 있다. 상기 훅크 볼트(134)는 'L'자형으로 그 일단(134a)은 상기 체결홀(112)에 삽입되어 상기 너트(132)에 의해 상기 제 1 지지판(110)에 고정되고, 타단(134b)은 상기 끼움홀(126)에 끼워져 상기 제 2 지지판(120)에 결합된다. 이처럼, 상기 훅크 볼트(134)가 상기 제 2 지지판(120)에 너트 결합이 아닌 훅크 방식으로 결합되기 때문에 침목에 횡 저항력 증각 장치의 설치 및 교체 조립이 보다 용이해지는 이점이 있다.

상기 완충 부재(150)는 상기 고정 부재(130)와 상기 제 1 지지판(110) 사이에 설치되는 코일 스프링(152)으로 이루어진다. 이 코일 스프링(152)은 상기 너트(132)와 상기 제 1 지지판(110) 사이의 상기 훅크 볼트 일단(134a)에 설치되어 열차가 레일상을 주행시 발생하는 진동 및 요동에 대해 탄력성을 제공한다.

한편, 상기 완충 패드(140)는 고무 재질로 상기 제 1 지지판(110)과 상기 침목(C)의 상면 사이에 설치되어, 외부 충격으로 인한 침목의 손상을 방지한다.

여기서 본 고안의 구조적인 특징은 볼트가 제 2 지지판에 훅크 방식으로 결합되는데 있다. 그리고 또 다른 구조적인 특징은 고정 부재와 상기 제 1 지지판 사이에 설치되는 완충 부재를 갖는데 있다. 그리고 또 다른 특징은 제 1 지지판과 침목 사이에 설치되는 완충 패드를 갖는데 있다. 이러한 구조적인 특징을 갖는 침목 횡 저항력 증강 장치는 침목의 횡 저항력을 효과적으로 방지할 수 있고, 침목에 설치 및 교체 조립이 용이하고, 주행하는 차량 및 탑승객의 안전을 도모할 수 있다는 이점을 갖는다.

이와 같이 된 본 고안은 철도차량의 철도선로상에 설치되는 콘크리트 침목(C)이 형성되는 구간에 설치되는 것으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 콘크리트 침목(C)의 양선단으로 주행레일(190)이 설치되면 콘크리트 침목(C)의 중앙부위에 본 고안의 침목 횡 저항력 증강 장치(100)를 복수개 설치하여 콘크리트 침목(C)이 철도차량의 주행시 원심력과 레일신축에 따라 밀려나려고 하는 힘을 감쇄시켜 주는 것이다.

이상에서, 본 고안에 따른 침목 횡 저항력 증강 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 고안을 적용하면, 철로선로의 시설물중 레일 주행로에 설치되는 침목의 횡 저항력을 증가시켜 레일의 이탈을 방지할 수 있다. 그리고 간단한 구조로 저렴하며, 침목에 시공 및 교체 조립이 용이하여, 설치에 따른 공사비용과 공사 기간을 단축시킬 수 있다. 또한, 충격 완화로 침목의 손상을 방지하여 주행하는 차량 및 탑승객의 안전을 도모할 수 있으며 레일 이음매를 없애고 레일장대화를 가능케하여 탑승객의 승차감과 철도선로의 유지관리에 유리함을 제공한다.

Claims (1)

1. 침목의 상면을 감싸도록 설치되는 그리고 양측에 제 1 홀이 형성된 제 1 지지판과;

   상기 제 1 지지판과 대응되는 침목의 저면 자갈도상에 매설 고정되는 그리고 양측에 제 2 홀이 형성된 수직판과 수직판에서 수평으로 연장되는 수평판을 갖는 'T'자 형상의 제 2 지지판;

   상기 제 1 홀과 상기 제 2 홀에 결합되어 상기 제 1 지지판과 제 2 지지판을 체결시키기 위한 'L'자 형의 훅크 볼트;

   상기 훅크 볼트의 일단과 상기 제 1 지지판 사이에 설치되는 코일 스프링 및;

   상기 제 1 및 제 2 지지판의 사이에 있는 상기 침목의 하부에는 외부 충격으로 인한 침목의 손상을 방지하기 위한 완충 매트를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도선로의 침목 횡 저항력 증강 장치.