KR20090005057U - 철도용 방진체결구조 - Google Patents

Abstract

이중으로 진동 및 하중에 대한 감소를 행하는 것이 가능하고, 레일로부터 전달되는 진동이 나사스파이크의 머리부에 직접 전달되는 것을 차단 및 감소시키는 것이 가능하도록, 레일과 침목 사이에 배치되는 베이스플레이트와, 베이스플레이트를 침목에 고정하는 나사스파이크와, 베이스플레이트와 레일 사이에 설치되고 탄성을 갖는 재질로 형성되는 완충패드와, 베이스플레이트와 침목 사이에 설치되고 탄성을 갖는 재질로 형성되는 탄성패드와, 베이스플레이트에 설치되고 레일을 베이스플레이트 쪽으로 압착 지지하는 스프링부재와, 나사스파이크의 머리부와 베이스플레이트 사이에 설치하는 스프링와셔를 포함하는 철도용 방진체결구조를 제공한다.

철도, 레일, 체결, 방진, 진동, 소음, 탄성, 패드, 스프링와셔

Description

철도용 방진체결구조 {Fastening Structure of Rail for Reduction of Vibration}

본 고안은 철도용 방진체결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열차 운행으로 발생하는 진동과 하중에 대하여 효과적으로 대응하는 것이 가능하고 소음과 진동을 감소, 차단하는 것이 가능한 철도용 방진체결구조에 관한 것이다.

일반적으로 철도 선로는 노반, 도상, 침목, 레일 등에 의해 부설되며, 노반위에 콘크리트나 자갈 등의 도상을 형성하고, 그 위에 침목을 설치한 다음 레일을 설치하여 이루어진다.

종래 철도의 레일 체결구조는 도 1에 나타낸 바와 같이, 침목(1)에 베이스플레이트(4)를 배치하고, 베이스플레이트(4) 위에 나일론 재질의 패드(6)를 사이에 두고 레일(2)을 설치하며, 베이스플레이트(4)에 한쪽 끝부분이 삽입 고정되는 스프링부재(7)를 이용하여 레일(2)을 고정 설치하는 것을 이루어진다.

상기 베이스플레이트(4)는 나사스파이크(8)를 이용하여 침목(1)에 고정 설치된다.

상기와 같이 구성되는 종래 철도의 레일 체결구조는 열차 운행으로 발생하는 진동을 스프링부재(7)의 탄성력만으로 감소시키므로, 진동 감쇠 효과가 충분하지 않다는 문제가 있다.

그리고 레일(2)과 베이스플레이트(4) 사이에 설치되는 패드(6)의 경우 나일론 재질로 이루어지므로, 레일(2)로부터 전달되는 진동과 하중에 대하여 완충작용을 전혀 하지 못한다는 문제가 있다.

따라서 종래 레일 체결구조에 있어서는 레일(2)로부터 전달되는 진동과 하중이 나사스파이크(8) 및 침목(1)으로 별다른 감소없이 전달되고, 진동에 의하여 나사스파이크(8)의 체결력 저하가 발생하고, 소음과 진동이 크게 증가함은 물론 안전사고의 위험성도 증대된다. 이에 따라 침목(1) 및 체결구조의 교체시기가 짧아지고, 유지 보수비용이 크게 증가하게 된다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레일과 베이스플레이트 사이에 탄성을 갖는 완충패드를 설치하고 베이스플레이트와 침목 사이에도 탄성을 갖는 탄성패드를 설치하는 것에 의하여 이중으로 진동 및 하중에 대한 감소를 행하는 것이 가능한 철도용 방진체결구조를 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 다른 목적은 나사스파이크와 베이스플레이트 사이에 하나이상의 스프링와셔를 설치하여 레일로부터 전달되는 진동이 나사스파이크의 머리부에 직접 전달되는 것을 차단 및 감소시켜 나사스파이크의 체결력을 장기간 효과적으로 유지하는 것이 가능한 철도용 방진체결구조를 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 나사스파이크의 하단부에 외주면에 돌기가 형성된 볼트카버를 설치하여 침목과의 체결력을 보다 증대시킨 철도용 방진체결구조를 제공하기 위한 것이다.

본 고안이 제안하는 철도용 방진체결구조는 레일과 침목 사이에 배치되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트를 침목에 고정하는 나사스파이크와, 상기 베이스플레이트와 레일 사이에 설치되고 탄성을 갖는 재질로 형성되는 완충패드와, 상기 베이스플레이트와 침목 사이에 설치되고 탄성을 갖는 재질로 형성되는 탄성패드와, 상기 베이스플레이트에 설치되고 상기 레일을 베이스플레이트 쪽으로 압착 지지하는 스프링부재를 포함하여 이루어진다.

상기 탄성패드와 침목 사이에는 받침판을 더 설치하는 것도 가능하다.

상기 나사스파이크의 머리부와 베이스플레이트 사이에는 하나이상의 스프링와셔를 설치하는 것도 가능하다.

상기 나사스파이크의 하단부(침목에 삽입되는 부분)에는 외주면에 돌기가 형성된 볼트카버를 설치하는 것도 가능하다.

본 고안에 따른 철도용 방진체결구조에 의하면, 레일과 베이스플레이트 사이에 탄성을 갖는 완충패드를 설치하고 베이스플레이트와 침목 사이에도 탄성을 갖는 탄성패드를 설치하므로, 레일로부터 전달되는 진동 및 하중에 대하여 감소가 이중으로 이루어진 다음 침목에 전달되고, 내구성이 증대된다.

또 본 고안에 따른 철도용 방진체결구조에 의하면, 나사스파이크와 베이스플레이트 사이에 하나이상의 스프링와셔를 설치하므로, 레일로부터 전달되는 진동이 나사스파이크의 머리부에 직접 전달되는 것이 차단 및 감소되고, 나사스파이크의 체결력을 장기간 효과적으로 유지하는 것이 가능하다.

그리고 본 고안에 따른 철도용 방진체결구조에 의하면, 나사스파이크의 하단부에 외주면에 돌기가 형성된 볼트카버를 설치하므로, 콘크리트로 이루어진 침목에 설치하는 경우에도 나사스파이크의 체결력을 보다 장기간 유지하는 것이 가능하다.

다음으로 본 고안에 따른 철도용 방진체결구조의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 고안에 따른 철도용 방진체결구조의 일실시예는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 베이스플레이트(10), 나사스파이크(60), 완충패드(30), 탄성패드(20), 스프링부재(50) 등으로 구성된다.

상기 베이스플레이트(10)는 레일(2)과 침목(1) 사이에 배치된다.

상기 베이스플레이트(10)의 중앙부에는 레일(2)이 설치되기 위한 레일안착부(12)가 형성된다. 상기 레일안착부(12)는 평면으로 형성된다.

상기 레일안착부(12)에는 탄성을 갖는 재질로 형성되는 완충패드(30)가 설치된다.

상기 완충패드(30)는 연질합성수지, 고무, 실리콘 등의 탄성을 갖는 재질로 형성한다.

특히 상기 완충패드(30)는 대기상태에 노출되어 설치되기 때문에, 내후성이 우수한 재질을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

상기 완충패드(30)는 레일(2)로부터 베이스플레이트(10)로 전달되는 진동과 하중에 대한 1차적인 감소 및 차단을 수행한다.

상기 베이스플레이트(10)는 나사스파이크(60)를 통하여 침목(1)에 고정된다.

상기 나사스파이크(60)는 원기둥형상의 몸체(62)와, 상기 몸체(62)의 상단부에 넓은 면적으로 형성되는 머리부(64)와, 상기 몸체(62)의 하단부에 형성되는 나사부(66) 등으로 구성된다.

상기 베이스플레이트(10)에는 상기 나사스파이크(60)가 삽입되는 고정구멍(16)이 형성된다.

상기 고정구멍(16)은 나사스파이크(60)를 체결하기 위하여 평면으로 형성되는 베이스플레이트(10)의 체결부(15)에 형성한다. 즉 베이스플레이트(10)의 양쪽 모서리에 평면으로 체결부(15)를 형성하고, 이 체결부(15)에 고정구멍(16)을 형성한다.

상기와 같이 베이스플레이트(10)에 체결부(15)를 형성하게 되면, 침목(1)과의 밀착도가 향상되고, 나사스파이크(60)의 체결이 보다 확실하게 이루어진다.

상기 베이스플레이트(10)는 상기 나사스파이크(60)를 대각선방향으로 2개만 사용하여 고정 설치하는 것도 가능하고, 4개를 사용하여 고정 설치하는 것도 가능하다.

상기에서 침목(1)으로 목재를 사용하는 경우에는 상기 나사스파이크(60)를 직접 침목(1)에 체결하여 베이스플레이트(10)를 고정시키는 것이 가능하다.

상기 나사스파이크(60)의 머리부(64)와 베이스플레이트(10) 사이에는 하나이상의 스프링와셔(70)를 설치한다.

상기 스프링와셔(70)는 1∼5개 정도 설치하는 것이 효과적으로 완충 및 진동 감쇠 작용을 수행할 수 있으므로 바람직하다.

상기에서 스프링와셔(70) 대신에 코일스프링, 탄성 고무 등을 사용하는 것도 가능하다.

그리고 도 4에 나타낸 바와 같이, 침목(3)으로 콘크리트 제품을 사용하는 경우에는 상기 나사스파이크(60)의 하단부(침목에 삽입되는 부분)에는 외주면에 돌기가 형성된 볼트카버(90)를 설치하는 것도 가능하다.

상기에서 볼트카버(90)를 콘크리트 침목(3)에 먼저 매설하고 나사스파이크(60)를 체결하게 되면, 볼트카버(90)가 팽창하면서 침목(3)에 압착되며, 나사스파이크(60)의 체결력을 크게 증대시키게 된다.

따라서 침목(3)이 콘크리트 제품으로 이루어진 경우에도 나사스파이크(60)의 체결력을 효과적으로 확보하는 것이 가능하다.

상기 볼트카버(90)는 금속이나 합성수지 등을 이용하여 형성한다.

상기 레일(2)은 스프링부재(50)를 통하여 상기 베이스플레이트(10)에 탄성지지된다.

상기 스프링부재(50)는 한쪽 끝부분이 상기 베이스플레이트(10)의 스프링고정부(14)에 삽입되어 지지되고, 다른쪽 끝부분은 레일(2)에 접하여 압착지지하도록 구성된다.

상기에서 베이스플레이트(10)와 스프링부재(50)의 구성은 일반적으로 철도 레일의 체결구조에 사용하는 베이스플레이트와 스프링부재를 적용하는 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 베이스플레이트(10)와 침목(1) 사이에는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 탄성을 갖는 재질로 형성되는 탄성패드(20)가 설치된다.

상기 탄성패드(20)는 연질합성수지, 고무, 실리콘 등의 탄성을 갖는 재질로 형성한다.

특히 상기 탄성패드(20)는 대기상태에 노출되어 설치되기 때문에, 내후성이 우수한 재질을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

상기 탄성패드(20)는 레일(2)로부터 베이스플레이트(10)를 통하여 침목(1)으로 전달되는 진동과 하중에 대한 2차적인 감소 및 차단을 수행한다.

상기 탄성패드(20)에는 상기 나사스파이크(60)가 삽입되는 고정구멍(26)을 형성한다.

상기 탄성패드(20)와 침목(1) 사이에는 받침판(80)을 더 설치하는 것도 가능하다.

상기 받침판(80)은 금속판이나 합성수지판으로 이루어지고, 상기 탄성패드(20)를 안정적으로 지지하는 기능을 수행한다.

상기 받침판(80)에는 상기 나사스파이크(60)가 삽입되는 고정구멍(86)이 형성된다.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 철도용 방진체결구조의 일실시예를 이용하여 레일을 부설하는 과정을 설명한다.

먼저 침목(1) 위에 받침판(80)과 탄성패드(20), 베이스플레이트(10)를 차례로 적층한 다음, 베이스플레이트(10) 위에 완충패드(30)를 설치한다.

상기 완충패드(30) 위에 레일(2)을 위치시킨 다음, 상기 스프링부재(50)의 한쪽 끝부분이 베이스플레이트(10)의 스프링고정부(14)에 삽입된 상태에서 다른쪽 끝부분이 레일(2)과 접하도록 스프링부재(50)를 설치하고, 상기 나사스파이크(60)를 침목(1)에 체결한다.

상기와 같이 나사스파이크(60)를 침목(1)에 체결하게 되면, 베이스플레이트(10)가 고정되면서 스프링부재(50)가 탄성력을 보유한 상태로 레일(2)을 베이스 플레이트(10)쪽으로 압착시키며 지지하게 된다.

상기에서 침목(3)이 콘크리트 제품인 경우에는 미리 침목(3)에 볼트카버(90)를 매설시킨 상태에서, 상기한 과정을 반복하여 레일(2)을 고정하는 작업을 수행하면 된다. 여기에서 나사스파이크(60)는 상기 볼트카버(90)에 체결되도록 위치를 조정하여 고정을 행한다.

상기에서는 본 고안에 따른 철도용 방진체결구조의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니고 실용신안등록청구범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 고안의 범위에 속한다.

도 1은 종래 철도용 레일체결구조를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 철도용 방진체결구조의 일실시예를 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 철도용 방진체결구조의 일실시예를 나타내는 분해사시도이다.

도 4는 본 고안에 따른 철도용 방진체결구조의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.

Claims (2)

1. 레일과 침목 사이에 배치되는 베이스플레이트와,

   상기 베이스플레이트를 침목에 고정하는 나사스파이크와,

   상기 베이스플레이트와 레일 사이에 설치되고 탄성을 갖는 재질로 형성되는 완충패드와,

   상기 베이스플레이트와 침목 사이에 설치되고 탄성을 갖는 재질로 형성되는 탄성패드와,

   상기 베이스플레이트에 설치되고 상기 레일을 베이스플레이트 쪽으로 압착 지지하는 스프링부재를 포함하는 철도용 방진체결구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 나사스파이크의 머리부와 베이스플레이트 사이에는 하나이상의 스프링와셔를 설치하는 철도용 방진체결구조.

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