KR20030017365A - 철도 레일 방진장치 - Google Patents

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; 방진패드 삽입공간이 형성되고 성향 돌출형 상부패킹 삽입공(2b)이 뚫리고 방진패드 돌출부(1b) 삽입공(2f)과 레일의 부설방향으로 평행한 팬드롤공(2c)과 레일 패드밀림방지홈(2e)을 가진 레인 체결판(2)과; 도상 콘크리트에 꼿꼿이 박혀서 상기 방침판(8)과 방진패드(1) 및 레일 체결판(2)의 앵커공(8a.1a.7b)을 꽂아서 지지하는 지주앵커(4); 상기 지주앵커(4)에 상부패킹(7)을 끼우고 지압와샤(10)를 끼운위에 너트(5)로 조여주는 순서로 구성한 것이다.

Description

철도 레일 방진장치{RAIL VIBRATION ISOLATOR}

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 플래이트(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.

본 발명의 목적은 레일의 방진성능 향상과 방진 패드의 용이한 교체에 따른 선로의 유지관리 편의 제공과 안전운행에 도움이 되는 철도 레일용 방진장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 일측 대각선상의 모퉁이 부근에 지주앵커용 앵커공이 천공된 받침판, (8)상기 앵커공과 같은 위치에 지주앵커용 앵커공이 천공된 후육형 방진패드(1), 상기 앵커공들과 같은 용도의 상부패킹 삽입공(2b)이 천공된 상향 돌출형 삽입공과 방진패드 삽입공(2a)을 갖고 레일의 부설방향으로 평행한 팬드롤공을 가진 레일 체결판(2), 도상 콘크리트에 꼿꼿이 박혀서 상기 받침판과 방진패드 및 레일 체결판의 앵커공을 꼿아서 지지하는 지주앵커(4), 상기 지주앵커의 상단에 주어진 겉나사에 체결하는 너트로 구성된 철도용 레일 방진장치를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 방진패드와 상부패킹(7)이 분리되어 간단하게 교체가 가능한 장점이 있고 상부패킹(7) 방진패드 앵커공(1a)의 구멍위치를 조정하여 끼워주면 방진장치를 좌우±5MM까지 이동할수 있는 위치 조정용 방진패드(1c)와 위치 조정용 상부패킹(7a)으로 되어 있어 지주 앵커(4)를 이동하지 않고 좌우선형 조정이 가능하다.

도 1 은 종래 레일 방진장치를 이용하여 부설한 레일의 단면도

도 2 은 상기 레일 방진장치를 이용하여 레일을 부설한 경우의 평면도 및 단면도

도 3 는 레일체결판과 방진패드 사시도

도 4 는 위치조정용 방진패르 사시도와 상부패킹 사시도 및 위치조정용 상부패킹 사시도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 방진패드 1a,7b,8a : 앵커공 1b : 방진패드 돌출부

1C : 위치조정용 방진패드

2 : 레일 체결판 2a : 방진패드삽입공 2b : 상부패킹삽입공

2c : 팬드롤공 2d : 레일패드자리부 2e : 홈 2f : 와샤걸립턱

3 : 레일 패드 3a : 밀림 방지턱

4 : 지주앵커 4a : 겉나사 4b : 앵커부

5 : 너트 7 : 상부패킹 7a : 위치조정용 상부패킹

7b : 상부패킹 앵커공 7c : 지압와샤 회전방지턱

8 : 받침판 9 : 펜드롤 9a : 팬드롤고정단 9b : 누름부

10 : 지압와샤 11 : 와샤 13 : 레일 13a : 레일후렌지

12 : 콘크리트도상n

도 2에서, 본 발명의 철도용 레일 방진장치는 방진패드(1)와 레일 체결판(2), 레일 패드(3), 지주앵커(4), 너트(5), 상부패킹(7), 지압판(10)으로 이뤄진다

방진패드(1)는 도상 콘크리트와 레일사이에 체결판(2)을 끼우고 체결판(2) 하부에 방진패드(1)를 삽입하여 레일에 대한 2차 방진기능을 수행하는 것으로서, 앞 뒤 폭보다도 좌우폭이 긴 장방형의 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 체결판(2)의 저면에서 앵커공의 옆에 형성된 핀공에 끼워서 지주앵커(4)상에서의 안정과 레일 체결판(2)과의 결속을 강화하기 위한 위치안전용 방진패드 돌출부(1b)을 일체로 형성한다.

레일 체결판(2)은 부설되는 레일을 실질적으로 받쳐주는 것으로서, 금속제 또는 고강도 프라스틱재이며, 대체로 상기 방진패드(1)와 동형이면서도 평면적 또한 비등하다. 그리고 상기 방진패드 삽입공(2f)와 상부패킹 삽입공(2b)을 부여하고, 상면에 주어진 레일 패드자리부(2d)를 좌 또는 우측으로 벗어난 곳에는 레일의 부설 방향과 평행하게 팬드롤공(2c)를 천공하고 좌우에 레일 패드 밀림방지홈(2e)을 만들어 준다.

레일 패드(3)는 1차 방진기능을 발휘하는 것으로, 저탄성 고무 또는 우레탄제이며, 레일 체결판(2)의 레일 패드자리부(2d)에 꼭 들어맞는 치수를 갖고 중앙부에 밀림방지 돌출부(3a)를 형성한다.

지주앵커(4)는 콘크리트 도상에 박힌 고정상태에서 받침판(8)과 방진패드(1), 레일 체결판(2)이 각 앵커공(8a,1a,7b)을 내리 끼운 상태를 안정시키고 열차가 레일 위를 통과할 때 그 동하중을 받은 레일 패드(3)와 레일 체결판(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 너트 체결용 겉나사(4a)를 부여하고 하단에는 기존 운행중인 레일에 설치할 경우 콘크리트 도상에 수직으로 천공된 앵커공에 꽂고 그 앵커공과의 사이에 강력 접착제를 충진하여 고정시키기 위한 앵커부(4b)를 형성하고 신규 공사시에는 먼저 레일에 방진장치를 설치하여 선형조정후 콘크리트 타설하는(TOP DOWN) 공법으로 시공한다.

너트(5)는 상기 지주앵커(4)의 상단에 주어진 겉나사(4a)에 체결하여 레일 체결판(2)과 방진패드(1) 및 받침판(8) 상부패킹(7) 지압판(10)을 눌러주어 방진장치의 흔들림을 잡아주는 역할을 한다.

상부패킹(7)은 콘크리트 도상에 지주앵커(4)를 박아 고정하고 여기다 받침판(8)과 방진패드(1), 레일 받침판(2)으 순으로 내리 끼우고 지주앵커(4)의 상단에 너트(5)를 체결했을 때 금속재 또는 고강도 프라스틱재인 레일 체결판(2)의 방진패드삽입공(2a) 위언저리와 너트(5) 저면과의 물리적 접촉을 막고 레일 체결판(2)이 항상 타이트한 자세로 유지하고 측면 충격을 완화하고 지압와샤 회전방지턱(7c)으로 형성된 저탄성 고무 또는 저탄성 우레탄제이다.

지압판(10)은 철판으로 제작 지주앵커 상부에 끼워서 일정압으로 지압하여 커브구간에서의 레일하부 들뜸을 막아주고, 상부패킹 하부 와샤(11)는 상부패킹(7)의 압축단면을 키워주어 제일 체결판(2)을 안정시키는데 보탬이 된다.

이상의 구조 설명에서 언급되지 아니한 팬드롤(9)은 종래와 마찬가지이며, 상부와샤(11)는 지압판(10)위에 얹은 와셔이다.

도 2는 본 발명의 철도 레일방진장치로 기존 콘크리트 도상에 교체 부설할 경우 도상 콘크리트(12)에서 지주 앵커공을 천공하고 받침판(8), 방지패드(1) 레일체결판(2)을 접착제로 붙여 일체화하여 레일하부에 삽입하고 레일 패드(3)를 깐 상태에서 팬드롤(9)를 끼워 레일과 레일체결판(2)을 일체화시키고 레일 측량 실시하여 높이와 선형상태를 가받침 고정하고 콘크리트 도상 천공홀에 에폭시 주입하여 지주앵커(4)를 위에서 아래로 내려끼우고 하부와샤(11)와 상부패킹(7)과 지압와샤(10)와 상부와샤(11)를 끼운후 너트로 가조임한 상태에서 레일과 방진체결장치 받침판 하부를 콘크리트 채움하여 충분히 양생후 너트를 본조임 한다.

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

본 제품을 신규부설할 경우 레일 체결판(2)의 레일 패드 자리부(2d)에 레일 패드(3)를 안치한다. 이때, 레일 패드(3)의 돌출부(3a)가 레일 체결판(2)의 홈(2e)에 끼워지도록 안치시킨다.

레일패드(3) 위에 레일(14)을 부설하고 팬드롤의 누름부가 얹힐 레일(14)의 플랜지(14a)상에 팬트롤을 얹고 팬드롤(9)의 고정단(9a)을 억지로 끼우면 그 누름부(9b) 레일후렌지(14a) 상면을 강력한 힘으로 눌러서 레일(14)을 안정시키고 지주앙카(4)를 끼운 뒤에

마지막으로 상부패킹(7)과 지압판(10)을 끼우고 너트(5)를 가조임하여 가받침에 고정하고 높이와 선형을 측량하여 콘크리트 타설한다.

위에 설명한 방진패드(1)는 최초 시공용이고, 도 4의 방진패드는 위치조정용 방진패드(1c)로 양축의 지주앵커공을 좌우로 이동하여 제작하면 지주앵커를 움직이지 않아도 레일선형을 조정할 수 있다.

도 2와 같이 레일(13)을 부설한 후 열차가 통과하면 그 동하중이 레일 패드(3)에서 레일 체결판(2)으로 전달되기 전에 1차적으로 완충되고, 그래도 남는 여분의 동하중력은 레일 체결판(2)에 전달된다. 그 영향을 받은 레일 체결판(2)은 지주앵커(4)를 안내봉 삼아 1MM∼2MM 하강하고 방진패드(1)는 하강하는 레일 체결판(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 체결판(2)은 방진패드(1)의 복원력에 힘입에 상승 복귀하고 레일(14)은 이때의 복원력에다 레일패드(3) 복원성 탄성이 가세한 복원력에 힘입어 본래의 위치로 되돌아간다. 이때 상부패킹(7)은 레일 체결판을 일정압으로 눌러주어 레일을 안정시키고 측면 충격을 흠수하여 레일에 진동과 소음을 저감시키며 반발 충격을 완하시키는 역할을 하여지주앵커(4)에 충격을 완화시키 내구수명을 연장시키고 상부패킹(7)의 구멍 위치를 조정한 위치조정용 상부패킹(7a)과 위치조정용 방진패드(1c)로 교체하면 간단하게 방진장치의 좌우(±5MM)위치 조정이 가능하도록 하였다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 철도 레일 방진장치는 레일 체결판(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 앵커볼트는 소형(∮22MM) 4개를 박아 습한 곳에서는 부식으로 인하여 자주 교체해야 하나 동 방진장치는 ∮32MM이상의 지주앵커를 2개를 박아 내구력이 탁월하다.

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

상기 방진체결 장치는 높이 조정은 받침판(8)으로 가능하고 패킹의 구멍 위치 조정한 위치조정용 상부패킹(7a)과 위치조정용 방진패드(1c)로 교체 삽입하면 레일 좌우 위치 조정이 ±5MM 가능하여 종래의 타원형 앙카공의 좌우 이동으로 인한 유지관리 문제점을 제거했다.

그리고 본 발명품은 모든 부품의 분리가 가능하여 적은 비용으로 현장에서 짧은 시간에 부품을 교체하여 내구년한을 늘려갈수가 있고 지주앵커(4)와 레일체결판(2) 사이를 고무패킹 형식으로 연결하여 절연효과가 뛰어나다.

Claims (2)

1. 지주 앵커공(1a)이 양측에 천공된 내측은 두텁고 주변은 얇은 후육형 방진패드(1)와; 상기 방진패드(1)를 하부에 삽입할 수 있고 양측에 상부패킹 삽입공(2b)을 갖고 레일패드 밀림 방지홈(2e)을 가지며 전후에 팬드롤(9) 삽입구멍을 가진 레일체결판(2)와 : 레일체결판(2)의 상부패킹삽입공(2b)에 끼워서 레일 하부 측압 충격을 흡수하고 레일체결판(2)을 일정압으로 지압하고 지압와샤(10)의 회전을 방지하도록 지압와샤 회전방지턱(7c)을 가진 : 상부패킹(7)으로 형성된 철도용레일방진장치.
2. 제1항에 있어서, 방진패드(1)는 앵커공(1a)의 위치를 조정한 위치조정용 방진패드(1c)와 위치조정용 상부패킹(7a)으로 교체 설치하면 지주앵커를 고정한 상태에서 레일의 좌우선형을 ±5MM 조정이 가능한 철도용 레일 방진 장치