KR200337976Y1

KR200337976Y1 - 방진 체결 장치용 ｒｃ 침목(ａｌｔ-ｉ형 ｒｃ 침목)

Info

Publication number: KR200337976Y1
Application number: KR20-2003-0027954U
Authority: KR
Inventors: 전진호; 김형조
Original assignee: 주식회사 삼성산업; 주식회사 삼성콘크리트
Priority date: 2003-08-30
Filing date: 2003-08-30
Publication date: 2004-01-13

Abstract

본 고안은 방진 체결 장치용 RC 침목에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 철도 등의 레일을 지지하는 침목에 배근되는 철근을 움직이지 않도록 견고하게 고정시킬 수 있고, 매입전에 인접하게 철근을 배근하여 레일로부터 전달되는 하중에 효과적으로 대처할 수 있는 ALT-I 형 방진 체결 장치용 RC 침목에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안인 방진 체결 장치용 RC 침목은 콘크리트 본체; 콘크리트 본체에 배근되며, 상부 철근과 하부 철근, 및 상부 철근과 하부 철근을 연결하여 고정시키는 띠철근을 구비하는 철근 조립체; 및 콘크리트 본체 상면에 설치되는 방진 체결 장치의 체결부재와 결합하고, 상부 철근의 횡방향 철근과 종방향 철근이 형성하는 상부 사각형 내부에 배치되는 매입전을 구비한다.

본 고안인 방진 체결 장치용 RC 침목은 상부 철근과 하부 철근이 움직이는 것을 막을 수 있고, 매입전 주위의 철근으로 인해서 레일로부터 전달되는 하중에 효과적으로 대처할 수 있다. 또한, 레일로부터의 반복 하중과 진동에 의해 매입전이 뽑혀지는 것을 막을 수도 있다.

Description

방진 체결 장치용 ＲＣ 침목(ＡＬＴ-Ｉ형 ＲＣ 침목){RC sleeper for vibration-proof fastening apparatus}

본 고안은 방진 체결 장치용 RC 침목에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 철도 등의 레일을 지지하는 침목에 배근되는 철근을 견고하게 고정시킬 수 있고, 방진 체결 장치를 침목에 고정시키는 매입전에 인접하게 철근을 배근하여 레일로부터 전달되는 하중에 효과적으로 대처할 수 있는 방진 체결 장치용 RC 침목에 관한 것이다.

일반적으로 철도 등의 궤도는 레일과, 상기 레일을 지지하는 침목과, 상기 레일과 침목을 결합시키는 체결장치와, 침목 하부에서 침목을 지지하는 도상으로 이루어진다. 이 중에서 침목은 레일과 레일 사이의 간격을 일정하게 유지하고, 레일과 도상 사이에 설치되어 레일로부터 전달되는 열차 하중을 도상으로 전달하는 역할을 하기 때문에 소정의 강도와 내구성이 요구된다. 따라서, 최근에 침목은 주로 콘크리트로 제작되고 있다.

한편, 도상(ballast)은 레일과 침목을 경유하여 전달된 하중을 넓게 분포시켜 노반에 전달하고, 온도변화에 의해 신축될 수 있는 레일에 의한 침목의 이동을 도상 저항력으로 막아 방지하며 차량의 진동을 흡수하여 승차감을 좋게 한다. 상기 도상은 자갈 도상과 콘크리트 도상으로 구별되고, 상기 자갈 도상은 장기간 사용시 자갈이 깨져서 마멸되어 미립자화되고 토사 유입으로 인해 배수가 나빠지는 등 여러 가지 문제점이 있다.

따라서, 최근에는 이와 같은 자갈 도상의 문제점을 해결하기 위해 콘크리트 도상이 안출되었고, 현재에는 대부분의 궤도 구간이 자갈 도상에서 콘크리트 도상으로 교체되고 있는 실정이다. 상기 콘크리트 도상에 사용하기 위해 침목을 공장에서 미리 성형, 제작하여 상기 콘크리트 도상의 해당 위치에 안치한 후, 방진 체결 장치를 상기 침목에 체결하고 콘크리트를 타설하는 방법이 개발된 바 있다. 상기 방법은 방진 체결 장치를 직접 콘크리트 도상에 설치하는 방식에 비하여 콘크리트 타설시 발생할 수 있는 매입전의 흔들림을 방지하여 나사 스파이크 또는 볼트 등과 같은 체결부재를 정확하게 고정할 수 있고, 아울러 유지ㆍ보수가 용이한 장점이 있다.

그러나, 상기 침목을 제작하기 위해서는 철근을 배근한 후 콘크리트를 타설해야 하는데, 타설시에 철근이 움직이게 되는 경우가 있어 정확한 철근 배근이 어려운 단점이 있다. 또한, 상기 나사 스파이크 또는 볼트를 이용하여 상기 방진체결장치를 침목에 체결할 경우에 토크(torque)력에 의해 침목에 균열이 발생하기도 한다. 아울러, 상기 침목에 설치되는 매입전은 열차의 주행시 발생되는 응력집중 현상에 의해 침목의 매입전 주위가 파손되는 경우가 생기기도 한다. 뿐만 아니라, 열차 주행시의 반복적인 하중과 진동으로 인하여 매입전이 침목으로부터 이탈하는 경우가 생기기도 한다.

본 고안은 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 침목에 배근되는 상부 철근과 하부 철근이 움직이지 않도록 고정시킬 수 있는 방진 체결 장치용 RC 침목을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 매입전 주위에 철근을 배근하여 레일로부터 전달되는 하중에 효과적으로 대처할 수 있는 방진 체결 장치용 RC 침목을 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 매입전 주위에 철근을 배근함으로써 방진체결장치를 침목에 체결시킬 때에 발생할 수 있는 균열을 방지할 수 있고, 열차의 주행으로 생기는 반복적인 하중과 진동으로 인해 매입전이 침목으로부터 이탈되는 것을 막을 수 있는 방진 체결 장치용 RC 침목을 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 방진 체결 장치용 RC(강화 콘크리트, Reinforced Concrete, 이하 'RC'라 한다) 침목을 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 방진 체결 장치용 RC 침목에 사용되는 상부 철근을 나타낸 평면도.

도 3은 도 1의 방진 체결 장치용 RC 침목에 사용되는 하부 철근을 나타낸 평면도.

도 4는 띠철근을 이용하여 상부 철근과 하부 철근을 연결ㆍ고정시킨 것을 나타낸 사시도.

도 5는 도 1의 방진 체결 장치용 RC 침목을 이용하여 레일을 고정시킨 것을 나타낸 도면.

도 6은 방진 체결 장치용 RC 침목의 제조방법을 나타내는 플로우차트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:콘크리트 본체 20:상부 철근

30:하부 철근 40:띠철근

50:철근 조립체 70:콘크리트 도상

80:체결장치 100:방진 체결 장치용 RC 침목

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 방진 체결 장치용 RC 침목은 콘크리트 본체; 상기 콘크리트 본체에 배근되며, 상부 철근과 하부 철근, 및 상기 상부 철근과 하부 철근을 연결하여 고정시키는 띠철근을 구비하는 철근 조립체; 및 상기 콘크리트 본체 상면에 설치되는 방진 체결 장치의 체결부재와 결합하고, 상기 상부 철근의 횡방향 철근과 종방향 철근이 형성하는 상부 사각형 내부에 배치되는 매입전을 구비한다.

바람직하게, 상기 RC 침목의 매입전은 상기 상부 사각형 내부를 관통하고, 상기 하부 철근의 횡방향 철근과 종방향 철근이 형성하는 하부 사각형의 상측 또는 내부에 설치된다.

여기에서, 상기 하부 철근의 양단부가 상기 콘크리트 본체의 측면 외부로 소정 길이만큼 돌출되는 것이 바람직하다.

본 고안의 다른 측면인 방진 체결 장치용 RC 침목 제조방법은, 상부 철근과 하부 철근을 띠철근을 이용하여 연결하고 고정하여 철근 조립체를 제작하는 단계; 거푸집에 상기 철근 조립체를 설치하는 단계; 및 매입전 몰드를 상기 상부 철근의 횡방향 철근과 종방향 철근이 형성하는 상부 사각형 내부에 배치하는 단계;를 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 방진 체결 장치용 RC 침목(100)을나타낸 사시도이고, 도 2는 상기 RC 침목에 사용되는 상부 철근(20)을 나타낸 평면도이고, 도 3은 상기 RC 침목에 사용되는 하부 철근(30)을 나타낸 평면도이다. 또한, 도 4는 상기 상부 철근(20)과 하부 철근(30)을 띠철근(40)을 이용하여 연결, 고정시킨 철근 조립체(50)를 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 방진 체결 장치용 RC 침목(100)은 콘크리트 본체(10), 철근 조립체(50) 및 매입전(18)을 구비한다.

상기 콘크리트 본체(10)는 장방형의 콘크리트 블록으로서, 내부에는 후술할 철근 조립체(50)가 배근되고, 매입전이 설치된다. 상기 콘크리트 본체(10)는 상면보다는 하면이 넓은 사다리꼴 형상인 것이 바람직하다. 이는 상기 콘크리트 본체(10)의 하부면은 콘크리트 도상 또는 지면과 결합하여 열차 주행시에 발생되는 수평방향 응력에 저항하는 역할을 하기 때문이다. 바람직하게, 상기 콘크리트 본체(10)의 바깥면에는 턱(16)이 형성된다. 상기 턱(16)은 콘크리트를 타설하는 높이를 용이하게 맞출 수 있도록 한다.

상기 철근 조립체(50)는 상부철근과 하부철근 및 상기 상부철근과 하부철근을 연결하여 고정하는 띠철근을 구비한다. 상부 철근(20)은, 도 2에 나타난 바와 같이, 콘크리트 본체(100)의 상부에 배치되는 철근으로서 상부 횡방향 철근(22)과 상부 종방향 철근(24)을 구비한다. 상기 상부 철근(20)은 통상의 철근 예를 들면, 이형철근을 사용할 수 있다. 상기 상부 횡방향 철근(22)과 상부 종방향 철근(24)은 통상의 용접방법으로 용접되어 서로 결합된다. 상기 상부 횡방향 철근(22)과 상부종방향 철근(24)의 갯수는 요구되는 RC 침목의 강도 등을 고려하여 적절히 증감될 수 있다.

상기 하부 철근(30)은, 도 3에 나타난 바와 같이, 콘크리트 본체(100)의 하부에 배치되는 철근으로서 하부 횡방향 철근(32)과 하부 종방향 철근(34)을 구비한다. 상기 하부 철근(30)은 통상의 철근 예를 들면, 이형철근을 사용할 수 있다. 상기 하부 횡방향 철근(32)과 하부 종방향 철근(34)은 통상의 용접방법으로 용접되어 서로 결합된다. 상기 하부 횡방향 철근(32)과 하부 종방향 철근(34)의 갯수는 요구되는 RC 침목의 강도 등을 고려하여 적절히 증감될 수 있다. 바람직하게, 상기 하부 횡방향 철근(32)을 상기 콘크리트 본체의 측면(12)에서 소정길이, 예를 들면 100mm 만큼 돌출 되도록 한다.(도 1참조) 이는 상기 RC 침목을 상기 콘크리트 도상과 더 견고하게 결합되도록 함으로써 열차 주행시에 생기는 횡방향 응력 또는 온도 변화에 의한 레일의 신축으로 나타날 수 있는 침목의 이동을 최소화할 수 있기 때문이다.

상기 하부 종방향 철근(34)도 상기 콘크리트 본체의 바깥쪽으로 소정길이, 예를 들면 100mm 만큼 돌출되도록 할 수 있다. 즉, 상기 하부 종방향 철근(34)을 상기 콘크리트 도상과 결합되도록 함으로써 열차 주행시에 생기는 횡방향 응력에 더 효과적으로 저항할 수 있는 것이다.

한편, RC 침목을 제조하기 위해서는 거푸집에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여야 하는데 이 과정에서 상기 철근들(20)(30)이 움직이게 되어 정확한 배근을 할 수 없게 되는 단점이 있다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 띠철근(40)을이용하여 상부 철근(20)과 하부 철근(30)을 고정하는 것이 바람직하다. 상기 띠철근(40)과 상기 상부 철근(20) 및 하부 철근(30)은 통상의 용접방법으로 용접할 수 있다. 상기 띠철근(40)의 위치와 갯수는 상기 상부철근(20)과 하부철근(30)의 배치 등을 고려하여 적절히 정할 수 있다.

RC 침목에 설치되는 매입전(도 1의 18)은 철근과 인접한 곳에 배치된다. 상기 철근 주위의 인접한 곳에 매입전을 배치함으로써 열차 주행시에 생기는 응력과 진동으로 인해 매입전이 파손되거나 콘크리트 침목으로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다. 바람직하게, 도 4에서, 상기 상부 철근의 횡방향 철근(22)과 종방향 철근(24)이 서로 교차하여 생기는 상부 사각형들 내부(18a)(18b)(18c)(18d)에 매입전이 형성되도록 할 수 있다. 상기 매입전과 상기 상부 철근 사이의 거리는 타설되는 콘크리트의 물성과 열차 주행시에 생기는 진동 등을 고려하여 정하게 되는데, 약 3.7mm 내외의 거리가 적당하다. 또한, 링(ring) 모양의 철근을 형성하여 매입전 주위에 배치할 수도 있다.

상기 매입전은 상기 상부 사각형 내부(18a)(18b)(18c)(18d)를 관통하고, 상기 하부 철근의 횡방향 철근(32)과 종방향 철근(34)이 형성하는 하부 사각형의 상측 또는 내부에 설치된다. 즉, 매입전이 상기 상부 사각형 내부를 관통하고, 상기 하부 사각형의 상측 또는 상기 하부사각형의 내부에 설치됨으로 해서 콘크리트 본체에 더 견고히 고정될 수 있는 것이다.

도 5는 상기 방진 체결 장치용 RC 침목(100)에 ALT-I 형 체결장치(80)를 적용한 도면이다. 상기 방진 체결 장치용 RC 침목(100)을 설치하기 위해서는 우선 상기 방진 체결 장치용 RC 침목(100)을 콘크리트 도상의 소정 위치에 안치시킨다. 이어서, 상기 ALT-I 형 체결장치(80)를 이용하여 레일(82)을 침목(100)에 고정시킨다. 이 때 상기 체결장치(80)를 상기 침목에 고정시키는 체결부재로는 나사스파이크(84)나 볼트 등을 이용할 수 있다. 그 다음으로는 상기 RC 침목(100)의 턱(16)까지 콘크리트(70)를 타설한다. 바람직하게, 상기 콘크리트가 양생된 다음에는 상기 콘크리트 상부에 자갈(미도시)을 설치할 수도 있다. 이는 열차 주행시에 생기는 소음을 감소시키기 위함이다.

한편, 본 고안의 다른 측면인 상기 방진 체결 장치용 RC 침목 제조방법을 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 상기 RC 침목은 거푸집에 철근 조립체를 배치하여 콘크리트를 타설하고 양생하여 제작한다.

먼저, 상부 철근(20), 하부 철근(30) 및 띠철근(40)을 제작한다(S10). 다음 단계로, 상기 상부 철근(20)의 횡방향, 종방향 철근 및 상기 하부 철근(30)의 횡방향, 종방향 철근을 용접으로 연결하여 제작한다. 상기 상부 철근(20)과 하부 철근(30)을 제작한 후에는 상기 띠철근(40)과 상기 상부 철근 및 하부 철근을 용접하여 연결ㆍ고정시킨다(S20).

이어서, 상기 철근 조립체(50)를 거푸집에 설치한다(S30). 상기 RC 침목(100)은 하부로 갈수록 넓어지는 형상이기 때문에, 상기 RC 침목의 상면이 밑으로 가고 상기 RC 침목의 하면이 위로 배치되도록 거푸집을 제작한다. 또한, 콘크리트 타설시에 상기 철근 조립체(50)가 움직이지 않도록 하기 위해서 상기 철근 조립체(50)를 상기 거푸집에 고정하는 것이 바람직하다.

다음 단계로 상기 철근 조립체에 매입전의 몰드를 배치한다(S40). 상기 매입전 몰드를 전술한 바와 같이 상부 횡방향 철근(22)과 상부 종방향 철근(24)이 만드는 상부 사각형 내부에 위치시키는 것이 바람직하다.

그 다음 단계로 상기 거푸집에 콘크리트를 타설(S50)하고 양생(S60)을 한다. 양생이 완성되면 거푸집을 제거한다(S70).

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 방진 체결 장치용 ＲＣ 침목은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 침목에 배근되는 상부 철근과 하부 철근이 움직이지 않도록 고정시킬 수 있다.

둘째, 매입전에 인접하게 철근을 배근하여 레일로부터 전달되는 하중에 효과적으로 대처할 수 있다.

셋째, 매입전에 인접하게 철근을 배근함으로써 방진체결장치를 침목에 체결시킬 때에 발생할 수 있는 균열을 방지할 수 있고, 열차 주행으로 생기는 반복적인 하중과 진동으로 인해 매입전이 침목으로부터 이탈되는 것을 막을 수 있다.

Claims

콘크리트 본체;

상기 콘크리트 본체에 배근되며, 상부 철근과 하부 철근, 및 상기 상부 철근과 하부 철근을 연결하여 고정시키는 띠철근을 구비하는 철근 조립체; 및

상기 콘크리트 본체의 상면에 설치되는 방진 체결 장치의 체결부재와 결합하고, 상기 상부 철근의 횡방향 철근과 종방향 철근이 형성하는 상부 사각형 내부에 배치되는 매입전을 구비하는 것을 특징으로 하는 방진 체결 장치용 RC 침목.
제1항에 있어서,

상기 RC 침목의 매입전은 상기 상부 철근의 횡방향 철근과 종방향 철근이 형성하는 상부 사각형 내부를 관통하고, 상기 하부 철근의 횡방향 철근과 종방향 철근이 형성하는 하부 사각형의 상측 또는 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 방진 체결 장치용 RC 침목.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 하부 철근의 양단부가 상기 콘크리트 본체의 측면 외부로 소정 길이만큼 돌출되는 것을 특징으로 하는 방진 체결 장치용 RC 침목.