KR20090100429A - 콘크리트 판을 포함하는 직결 궤도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개별적으로 그리고 연속적으로 배치되어 있는 세그먼트들(2)로 구성된 지지 구조물 상의 콘크리트 판과, 상기 콘크리트 판 위에 위치하는 레일-안내 차량용 레일들(6)을 포함하는, 직결 궤도에 관한 것이다. 상기 콘크리트 판은 연속적이고 개별 세그먼트들(2)을 연결하며, 콘크리트 판과 세그먼트들(2) 사이에는 윤활층(10)이 위치하고 있다. 본 발명에 따른 직결 궤도는, 콘크리트 판이 곡률과 측면 경사와 관련된 직결 궤도의 코스가 반영되어 있는 프로파일 콘크리트 판(7)이라는 점과, 2개의 인접 세그먼트들(2)의 인접 단부면(13) 영역에서 양 단부면(13)을 연결하고, 인접 단부면들(13)의 위치 변화를 흡수하는 장치(200)가 궤도에 장착되어 있다는 점을 특징으로 한다. 이는 임계적 효과를 갖는 힘이 프로파일 콘크리트 판에 작용하지 않도록 하며, 윤활층(10)의 작용을 손상시키지 않는다.

직결 궤도, 프로파일 콘크리트 판, 윤활층

Description

콘크리트 판을 포함하는 직결 궤도 {SOLID TRACK COMPRISING A CONCRETE STRIP}

본 발명은, 서로가 인접하여 배치되어 있는 개별 세그먼트들로 이루어진 구조물 위에 안착되어 있는 콘크리트 판을 구비하고, 연속적으로 연장되어 있으며 상기 개별 세그먼트들을 연결하는 연속형 콘크리트 판 위에 배치되어 있는 레일-안내 차량용 레일들(6)을 구비하며, 상기 콘크리트 판과 세그먼트들 사이에 윤활층(10)이 배치되어 있는, 직결 궤도에 관한 것이다.

직결 궤도는, 예를 들어 고속 철도 통행 노선 또는 화물 통행 및 고중량 철도 통행 노선용으로 사용된다. 일반적으로, 이러한 목적으로 건조된 콘크리트 판은, 현장 타설 콘크리트층 또는, 현장 타설 콘크리트와 프리캐스트 콘크리트 유닛의 조합물로 제작되며, 서로가 인접하여(그리고 고정된) 배치된 프리캐스트 콘크리트 유닛으로 이루어져 있다. 상기 콘크리트 판은, 서로가 인접하여 배치되어 있는 개별 세그먼트들로 구성된 하나의 구조물로 만들어지는 브리지 위에 건설된다. 따라서 상기 콘크리트 판은 개별 세그먼트들을 연결하고 레일-안내 차량용 레일을 지탱한다. 상기 콘크리트 판과 세그먼트들 사이에서 응력(예를 들어, 열팽창에 의해 야기되는 응력)의 발생을 방지하기 위해, 콘크리트 판과 세그먼트들 사이에는 윤활 층이 배치된다. 일반적으로, 콘크리트 판의 단면은 대개 직사각형이다. 그 위에 레일들이 배치되는 레일-지지점들이 콘크리트 판 위에 위치하며, 레일-지지점들은 궤도 코스의 사양에 따라 상승되어 있거나 곡률을 가지고 있다. 따라서, 레일-지지점들은 개별적으로 또는 콘크리트 판 위에 배치되어야 하며, 건설에 많은 수고가 필요하게 된다.

콘크리트 판의 취약부는 하부구조물인 세그먼트들이 진동하는 영역이다. 세그먼트들의 위치가 변하면, 콘크리트 판에 작용하는 힘들이 발생할 수 있으며, 그에 의해 콘크리트 판이 파괴되거나 또는 적어도 콘크리트 판 위에 배치되어 있는 레일-지지점들이 용인할 수 없을 정도로 변위된다.

이에 따라, 독일 특허 공개 공보 DE 103 33 616 A1호는, 노반(track bed)과 브리지의 종방향 빔 영역의 보호 자재 사이에 브리지 건설용 분리층들을 배치시키는 것을 제안하고 있다. 이 경우, 분리층들이 강윤활층 내에 위치하며, 종방향 빔의 지지축에서부터 빔의 내측부를 향해 어느 정도 늘어나게 된다. 이러한 구성은, 횡방향 조인트의 비틀림 또는 변위에 의해 야기되는, 종방향 빔 종단부의 접선 각을 보상하게 된다.

상기 형태의 단점은 궤도반이 상대적으로 긴 거리에 걸쳐 지지되어 있지 않아서, 이러한 영역에서 대규모로 지지되거나 또는 궤도반의 지지력이 상당히 제한된다는 것이다. 또 다른 단점은 현장 탄설 콘크리트로 캔틸레버식 궤도반을 제작하는 데에 매우 많은 비용이 소요된다는 것이다. 마지막으로, 분리층들이 윤활층 내에 통합되어 있기 때문에, 윤활층이 충분하게 두꺼운 분리층을 수용할 수 있을 정 도로 충분히 두꺼워야 한다는 것이다. 또한, 상기 형상은 분리층들이 베어링 축 내에 배치되어 있어서, 분리층들이 압력을 흡수할 수 있는지를 알 수가 없다는 것이다. 2개의 종방향 빔들이 서로 마주치는 영역에서, 분리층들은 릴리프들만을 흡수할 수 있지만, 종방향 빔들의 위치 변화에 의해 발생되는 하중을 흡수할 수는 없다.

따라서, 본 발명의 과제는, 큰 어려움 없이도 중요한 하부구조물 위에서 안정적으로 유지되며, 신뢰성 있게 동작할 수 있는, 경제적이고 신뢰성 있는 방식의 콘크리트 판을 구비하는 직결 궤도(solid track)를 제조하는 것이다.

본 발명의 과제는 청구항 제1항의 특징부에 기재되어 있는, 서로 인접하여 배치되어 있는 개별 세그먼트들로 이루어진 콘크리트 판 구조물을 구비하는 직결 궤도에 의해 해결된다.

본 발명에 따른 해법의 강직 구조물에 대한 중요 측면은, 본 발명에서는 콘크리트 판에 작용하는 모든 힘들을 흡수하고, 그 힘들을 안정적이고 영속적인 방식으로 세그먼트들로 전환시키는 연속적인 윤활 콘크리트 판을 사용한다는 것이다. 다른 한편, 종래의 시스템에서는, 단지 레일이 구조물들 위에 연속적으로 연장되어 있을 뿐이다. 따라서, 레일이 온도, 브레이크 동작, 원심력, 변형, 세그먼트들의 정주에 의해 야기되는 모든 종방향 힘들을 흡수해야 하며, 이는 레일에 과도한 응력을 발생시켜서 레일을 파단시키게 된다. 연속적인 윤활 콘크리트 판은 레일에 응력이 가해지지 않게 하여서, 본 해법을 상당히 더 안전하게 하며, 보다 경제적이게 한다.

본 발명에 따르면, 직결 궤도 콘크리트 판이 적어도 두 개의 세그먼트들을 위에 연속적으로 연장하는 판들로 이루어지기 때문에, 콘크리트 판의 경로와 관련하여서는 양 세그먼트들의 팽창 연결부를 감안하지 않는다. 콘크리트 판에 비해 세그먼트의 부피가 매우 크기 때문에, 열복사 방향으로, 콘크리트 판이 세그먼트 자체보다도 일반적인 열팽창에 비해 더 많이 노출되어 있고, 가열되는 경우에 콘크리트 판보다도 세그먼트가 더 천천히 팽창하여서, 본 발명에 따른 구조는 세그먼트들이 콘크리트 판과 독립되도록 한다. 본 구조에서, 콘크리트 판은 프로파일을 가지는, 연속적인 콘크리트 형태로 구현되며, 프로파일 콘크리트(profiled concrete)와 세그먼트 사이에는 윤활층이 배치되는 형태로 구현된다. 이러한 방식으로, 콘크리트 판 또는 프로파일 콘크리트가 세그먼트 위에서 활주할 수 있게 되며, 콘크리트 판과 세그먼트의 열팽창이 서로에 대해 독립적으로 일어나게 된다. 프로파일 콘크리트는 서로가 인접하여 배치되어 있는 개별 세그먼트들의 인접 전방부들 또는 충돌부(impact)를 연결한다. 이러한 배치는 충돌하기 쉬운 세그먼트 하부구조물의 영역 위에서 연속적으로 건조될 수 있는 직결 궤도를 안출한다. 그 결과, 직결 궤도가 경제적으로 건설될 수 있으며, 종전보다도 더 쾌적하게 운행될 수 있게 한다.

곡률 및 횡단 경사와 관련된 직결 궤도의 코스는 프로파일 콘크리트 내에 나타난다. 이 때문에, 섹션들이 곡형으로 될 때에 루트를 상승시키는 프로파일 콘크리트의 단면들은 서로 다르다. 레일이 깔리는 레일-지지점들이 아주 용이하게 그리고 대부분의 경우에서는 동일 부품으로 프로파일 콘크리트 위에 부착된다. 빠르고, 경제적이고 매우 정밀하게 궤도 하부구조물을 건조할 수 있게 된다.

서로가 인접하여 배치되는 2개의 세그먼트들의 인접 전방부들 영역에서, 상기 인접 전방부의 위치 변화를 흡수하기 위해, 양 전방부를 연결하는 장치가 배치된다. 상기 장치는 윤활층의 기능을 상당히 간섭하지 않으면서도 프로파일 콘크리트 상에 임계력(critical force)이 가해지는 것을 방지한다. 상기 장치는 서로 인접하게 배치되어 있는 세그먼트들의 전방부들을 연결하고, 이에 따라 힘 흡수기로 기능할 뿐만 아니라, 현장타설 콘크리트로 프로파일 콘크리트를 제조할 수 있게 하는 셔터부재(shuttering element)로도 기능한다. 만약 세그먼트들이 서로에 대해 움직인다면-특히 접선각과 관련하여-세그먼트의 단부가 장치 안으로 압박하여 임계력이 프로파일 콘크리트로 전달되는 것을 방지하여, 세그먼트의 단부에서 시작하는 큰 힘을 흡수하기 위해 프로파일 콘크리트를 배치하지 않아도 된다. 상기 장치가 그 장치 위에 작용할 것으로 예측되는 힘을 흡수할 수 있는 것이 보장된다면, 상기 장치는 상대적으로 얇게 실시될 수 있다. 이에 의해, 콘크리트를 덜 사용하게 되고, 노선이 더 빨리 완성될 수 있기 때문에, 분명히 비용을 절감하게 된다. 또한, 프로파일 콘크리트가 상대적으로 얇은 구조이더라도, 상기 장치가 세그먼트로부터 발생하는 힘들을 차단한다는 사실로 인해, 프로파일 콘크리트의 강도가 충분하기 때문에, 프로파일 콘크리트는 추가의 연속적인 콘크리트 판(프리캐스트 콘크리트 유닛으로 제작되는 상호연결 판들의 층과 같은)으로 보강되지 않아도 된다.

게다가, 만약 상기 장치가 수평방향으로 장치의 아래에서 발생하여 프로파일 콘크리트에 작용하는 힘을 흡수할 뿐만 아니라, 세그먼트들의 활주 이동에 의해 프로파일 콘크리트를 향해 발생하는 힘을 흡수할 수 있다면, 세그먼트들 위의 파로파일 콘크리트의 유동성(mobility)이 유지되며, 레일 위치의 변화를 야기하는 용인할 수 없는 응력들이 신뢰성 있게 방지된다.

본 발명에 따른 직결 궤도의 바람직한 형태에서, 세그먼트가 고정 베어링과 부동 베어링에 의해 지지되며, 세그먼트의 고정 베어링 영역 내의 프로파일 콘크리트는 세그먼트에 견고하게 부착된다. 그 결과, 세그먼트에 대한 직결 궤도와 프로파일 콘크리트의 서로 다른 팽창량은 그 팽창량이 거의 동일한 방향으로 일어나도록 영향을 받는다. 따라서, 양 유닛들의 서로를 향한 상대 움직임은 상대적으로 작게 유지된다.

세그먼트로부터 돌출되어 있고, 예를 들어 그 위에 프로파일 콘크리트가 타설되어 있는 앵커들(특히 나사-조임식 앵커들, 등자(stirrup) 강화재 또는 플러그) 같은 연결 부재들을 구비하는 직결 세그먼트-프로파일 콘크리트 연결부를 안출하는 것이 특히 유리하다. 앵커들이 나사-조임 방식인 경우에, 프로파일 콘크리트가 타설되기 직전에 세그먼트 위에 나사체결될 수 있어서, 최상의 결과가 얻어진다. 이것은 프로파일 콘크리트 타설 전에 세그먼트 위를 차량들이 앵커들에 손상을 가하지 않으면서 주행할 수 있도록 한다.

세그먼트들이 부동 방식(floating way)으로 배치되고, 프로파일 콘크리트와 세그먼트가 활주가능한 방식으로 서로 결합한다면, 양 구조물들이 서로 고정되지 않게 되어서 서로 간에 응력을 발생시키지 않으면서 팽창할 수 있다. 이러한 방식의 노반(bedding)에서, 하나의 고정 베어링과 하나의 부동 베어링을 구비하는 노반을 구비하는 것보다도 세그먼트가 많이 활주할 것을 예측할 수 있으므로, 이 경우, 인접 전방부들의 위치 변화를 흡수하기 위한 장치는 프로파일 콘크리트에 대해서 세그먼트들의 활주 이동을 제한하지 않는 능력을 구비해야 한다.

특별한 이점은, 2개의 세그먼트들의 전방부 영역에서, 세그먼트들과 프로파일 콘크리트 사이에 배치되는 견고한 발포층 또는 엘라스토머층과 같은 순응층(compliant layer)으로 위치 변화를 흡수하는 장치를 사용한다는 것이다. 개별 세그먼트들은 서로에 대해 독립되어 있기 때문에, 프로파일 콘크리트는 세그먼트들의 전방부를 따라 팽창 연결부 위에서 연속적인 판으로 연장되어 있다. 양 유닛들에서 다른 벤딩 라인들이 발생한다. 프로파일 콘크리트가 개별 세그먼트 위에서 파형으로 연장되어 있는 반면에, 세그먼트들은 곡선 형태로 구부러진다. 2개의 세그먼트들 사이의 영역에서 과도한 응력이 발생하는 것을 방지하기 위해, 견고한 발포층 또는 엘라스토머층이 제공된다. 극단적인 경우에, 프로파일 콘크리트 위에 용인할 수 없는 정도의 압력을 가하지 않으면서도, 세그먼트들의 단부들이 순응층의 안쪽과 바깥쪽으로 이동할 수 있다. 이에 의해, 연속적인 판들에 가해지는 압력이 감소된다. 따라서 이러한 방식의 구성에서, 순응층이 매우 유리한 구성요소로 된다. 예를 들어, 순응층이 견고한 발포층 판 형태의 견고한 발포 층으로 제작될 수 있고, 프로파일 콘크리트가 타설되기 전에 세그먼트 위에 배치될 수 있다. 동시에, 이는 2개의 인접 세그먼트들 각각과 이격되어 있는 전방부들 영역에서 프로파일 콘크리트를 위한 거푸집을 형성한다. 여기서, 상기 순응층이 강력해서 프로파일 콘크리트가 타설될 때에, 심각한 변형을 일으키지 않으면서 힘들이 흡수되며, 후속하여 각도가 변할 때에, 힘들이 세그먼트들을 관통해 압박하거나-횡단방향 또는 높이 변위-세그먼트들이 순응층 위를 압박하여, 프로파일 콘크리트에 용인할 수 없는 힘이 작용되는 것을 방지하게 된다. 예를 들어, 스티로두어(Styrodur)가 견고한 발포층으로 사용하기에 적당한 소재이다.

순응층 위의 장치가 프로파일 콘크리트를 향해 배치된 지지판을 구비하면, 프로파일 콘크리트용 강화재가 타설 공정 전 및 타설 공정 중에 순응층에 손상을 주지 않으면서 상기 지지판 위에 부설될 수 있으며, 프로파일 콘크리트 안쪽으로 한정하지 않는 방식으로 타설될 수 있어서 유리하다.

상기 장치의 지지판 및/또는 순응층의 이점은, 상기 장치가 세그먼트들의 양 전방부를 연결한다는 것이다. 이것은 추가의 대책을 세우지 않고서도 프로파일 콘크리트가 세그먼트 충돌부 영역내로 타설되는 것을 특히 보장하게 된다.

순응층이 적어도 세그먼트의 전방부로부터 세그먼트의 종축을 지나쳐 연장되어 있다면, 세그먼트가 순응층 내로 압박될 때에, 프로파일 콘크리트에 접근하는 세그먼트의 단부는 그 위치를 변화시킨다. 위치 변화가 발생한 때에, 세그먼트의 단부는 베어링(특히 베어링 축 주위) 주위에서 프로파일 콘크리트를 향해 이동한다. 결과적으로, 상기 순응층은 프로파일 콘크리트가 손상되지 않도록 보호한다.

상기 세그먼트 내에 및/또는 프로파일 콘크리트 내에 적어도 순응층의 일부를 수용하기 위한 요면부(recess)가 만들어지면, 한편으로는, 순응층의 위치가 획정되고, 다른 한편으로는, 세그먼트 위에 배치된다면, 순응층 근방의 프로파일 콘크리트가 특히 약해지지 않게 된다.

따라서, 하나의 세그먼트로부터 다른 세그먼트로 전이하는 영역에서의 프로파일 콘크리트의 높이는 프로파일 콘크리트에서 나머지 신장부에서의 두께와 거의 동일하다. 순응층이 프로파일 콘크리트 위에 배치된다면, 세그먼트들을 위한 특수 요면부가 제공되지 않게 되며, 그 건설이 용이해진다. 또한, 세그먼트들이 약해지지 않고, 이는 세그먼트들이 단순히 지상이나 또는 지주(support) 위에 수평방향으로 가설될 수 있는 판들인 경우에 특히 유리하다. 이들 해법들 모두는 프로파일 콘크리트에 대한 세그먼트들의 활주 이동이 방해되지 않도록 보장한다. 세그먼트와 프로파일 콘크리트가 약해지는 정도가 일정하게 낮다면, 상기 장치는 프로파일 콘크리트의 측면과 세그먼트의 측면 등 양 측면 위에 순응층과 함께 배치될 수 있다.

프로파일 콘크리트와 세그먼트 사이의 활주층이 포일 및/또는 토목섬유(geotextile)로 제작되면 유리하다. 2개의 포일들이 서로의 위에 가설되도록 사용되더라도, 포일들이 정해진 방식으로 서로를 지나치면서 활주하도록 하는 것이 유리하다. 토목섬유는, 토목섬유의 적어도 일부분이 콘크리트가 침습하여 콘크리트와 잘 결합한다는 이점을 가지고 있다. 고르지 않은 세그먼트 부분들이 토목섬유에 의해 편평해질 수 있으며, 그 두께는 2-10 ㎜일 수 있다. 그 결과, 프로파일 콘크리트가 세그먼트 위에서 잘 활주하게 되며, 응력 발생이 거의 예방된다. 이를 달성하기 위해, 토목섬유 층이 세그먼트 위에 및/또는 세그먼트와 마주보는 프로파일 콘크리트 부분 위에 배치될 수 있다. 상기 층은 두께가 0.3-0.5 ㎜인 예를 들어 PE인 하나 또는 두 개의 포일들을 구비할 수 있다.

본 발명에 있어, 프로파일 콘크리트 위에 또는 프로파일 콘크리트 내에 많은 레일-지지점들이 배치된다면 특히 유리하다. 이러한 구성에서, 레일들이 프로파일 콘크리트의 위 또는 프로파일 콘크리트 내의 레일-지지점들 위에 불연속적으로 부착된다. 레일 코스는 궤도 코스에 맞는 프로파일 콘크리트 형상에 대응하여 이미 주어져 있다. 따라서, 레일들이 매우 단시간 내에 가설될 수 있다. 선택적으로, 레일들이 연속적으로 가설될 수도 있고; 프로파일 콘크리트의 형상 내에 각 레일 수용구들(일례로 트러프(trough))같은)이 예견될 수도 있다.

레일-지지점들이 프로파일 콘크리트 내에 프리캐스트 콘크리트 유닛으로 장입되거나 또는 볼트체결되는 것이 유리하다. 레일들과 레일들의 고정부재들을 수용하는 윤곽이 프리캐스트 콘크리트 유닛 내에 미리 제공되어 있을 수 있으며; 레일-지지점들 용으로 특히 적합한 것은 지주, 횡침목, 종침목, 2-블록 침목, 철도 궤도 및/또는 판 또는 상부에 레일-지지점이다. 개별 부재들은 서로 결합되어 있지 않고, 프로파일 콘크리트 내 또는 프로파일 콘크리트 위에서 서로 분리되도록 놓여 있어서 추가의 가설 작업이 필요 없다. 그러나, 건설 프로젝트의 특수 과제에 있어서 유리한 것으로 판명되는 경우에는, 개별 구조 부재들이 결합되는 것을 배제할 수는 없다.

전술한 장점들 외에도, 프로파일 콘크리트는 직결 궤도의 라우팅(routing)이 프로파일 콘크리트에 의해 수행될 수 있다는 장점이 있다. 특히 곡선 영역에서의 라우팅의 잉여 높이가 프로파일 콘크리트의 도움으로 가공될 수 있다. 레일-지지점들을 구비하는 상기 구조 부재는 동일한 형상으로 가설될 수 있다. 특정 치수는 일반적으로 필요하지 않는다.

레일-안내 차량의 가속력과 열팽창에 의해 야기되는 압력과 인장 응력을 흡수할 수 있는 안정적인 프로파일 콘크리트를 얻기 위해, 프로파일 콘크리트는 강화되어야 한다.

프로파일 콘크리트와 직결 궤도는 측면 상에서 특별히 열고 부수지 않으므로, 측면 및/또는 수직 안내를 위한 스토퍼들이 세그먼트 위에 배치된다. 스토퍼들은 프로파일 콘크리트가 레일의 수직 방향 및/또는 가로 방향으로 상대적으로 이동할 수 있도록 한다. 세그먼트 위에서의 프로파일 콘크리트의 측면 움직임은 프로파일 콘크리트의 양쪽 위에 배치된 스토퍼들에 의해 방지된다.

상기 장치가 2개의 인접 세그먼트들 사이에서 프로파일 콘크리트를 제조하기 위한 거푸집을 형성한다면, 일반적으로 추가의 거푸집은 필요하지 않게 된다.

세그먼트들은 지상 레벨이나 그보다 상승된 레벨에서 가설될 수 있고, 이에 따라 세그먼트는 브리지-건조 부재로서 뿐만 아니라 하중을 충분히 지탱할 수 없는 하부구조물의 지상-레벨에서의 연결용으로도 사용될 수 있다. 그러한 구성은 하부구조물의 준비보다도 더 경제적이다. 세그먼트용으로, 브리지 거더, 하부표면 또는 폴 헤드 판 위에 배치된 판들이 최적이다.

다음의 실시예들에서 본 발명의 추가적인 이점들을 개시한다.

도 1은 2개의 브리지 세그먼트의 전방영역 내에서, 브리지 구조물 위에 있는 직결 궤도의 종단면을 도시한다.

도 2는 도 1에 도시한 영역에서의 직결 궤도의 평면도이다.

도 3은 브리지 세그먼트의 단면도이다.

도 4는 윤활층의 상세부를 보여주는 단면도이다.

도 5는 직결 궤도의 일 실시 형태에 따르는 종단면도이다.

도 6은 직결 궤도의 또 다른 실시 형태에 따르는 종단면도이다.

도 1은 브리지의 2개의 세그먼트들(2)의 전방부들(13) 상의 연결부(12) 영역 내에 있는, 직결 궤도(1)의 종단면을 나타내고 있다. 본 실시 형태에서, 직결 궤도(1)는 프리캐스트 현장타설 콘크리트로 제작된 프로파일 콘크리트(7)의 연속된 판으로 구성되어 있다. 레일들(6)이 직결 궤도(1)를 따라서 레일-지지점들(5) 위에 부설되어 있다. 레일-지지점들(5)은 프로파일 콘크리트(7) 위에 배치되어 있고, 레일-지지점들은, 도시되어 있는 바와 같이 레일들(6)을 불연속적으로 지지하는 형상으로 되어 있을 수 있다. 그러나, 레일-지지점들(5)이 레일들(6)을 따라 연장되어 있다면, 레일들(6)을 연속적으로 지지할 수도 있다. 결과적으로, 프로파일 콘크리트(7)는 직결 궤도(1)의 장기간의 구동을 위해, 레일-지지점들(5)을 위한 솔리드, 고정 및 균일한 하부구조를 구성한다.

프로파일 콘크리트(7)와 세그먼트(2)의 상부 사이에는 윤활층(non-friction layer)(10)이 배치되어 있다. 프로파일 콘크리트(7) 상에 작용하는 세그먼트(2)와 직결 궤도(1)의 질량 차이와 특히 태양 복사에 의한 팽창이 상이해서, 직결 궤도(1)와 프로파일 콘크리트(7)는 필연적으로 세그먼트(2) 위를 활주하게 된다. 그 결과로서, 용인할 수 없는 응력 발생이 방지되고, 레일-안내 차량의 승차감을 상당 히 향상시키고 상당히 경제적으로 건설이 가능한, 매우 일정한 구조가 형성된다(특히 직결 궤도(1))의 영역에서).

본 도면에서 상세하게 도시하고 있듯이, 세그먼트들(2)은 폴(14) 상에 배치되어 있으며, 고정 베어링(15)과 부동 베어링(16)에 의해 지지되어 있다. 따라서, 고정 베어링(15)에서부터 시작하여 동일한 세그먼트(2)의 부동 베어링(16)을 향하는 세그먼트(2)의 종방향 팽창이 일어나서, 그 세그먼트(2)의 종방향 팽창에 따라 연결부(12) 내의 간극이 좁아지거나 넓어지게 된다. 직결 궤도(1)와 프로파일 콘크리트(7)로부터 발생하는 전단력이 세그먼트(2)에 전달될 수 있고, 프로파일 콘크리트(7)와 세그먼트(2)를 연결하기 위해, 앵커들(18)이 세그먼트(2)의 고정 베어링(15) 근방에 배치되어 있다. 이 때문에, 프로파일 콘크리트(7)의 열팽창과 세그먼트들(2)의 열팽창이 동일 방향으로 이루어져서 양 유닛의 상대 움직임이 늦어질 것으로 예측된다.

앵커들(18)은 나사-조임 방식인 것이 바람직하다. 이것은 세그먼트들(2)의 상부 위에서, 프로파일 콘크리트(7)를 타설하기 바로 직전에 나사-조임 커버를 콘크리트 내에 고정시키고 앵커들(18)을 콘크리트 내로 나사 조임한다는 것을 의미한다. 이렇게 함으로써, 구조물이 건설되는 중에 앵커들(18)을 손상시키지 않으면서 건설 차량이 세그먼트들(2)의 상부 위를 주행할 수 있게 한다. 이렇게 하지 않으면 앵커(18)가 세그먼트(2)의 상부로부터 돌출된다.

세그먼트들(2)은 서로 연결되어 있지 않기 때문에, 하중을 받는 아치처럼 구부러질 것이다. 이와는 달리, 프로파일 콘크리트(7)의 연속 판과 직결 궤도(1)의 움직임은 더욱 파형(wave-like)으로 될 것이다. 전방부들(13) 근방에서 상기 연속 판의 용인할 수 없는 비틀림을 방지하기 위해, 전방부들(13) 양쪽을 연결하는 장치(200)가 배치되어서 전방부들(13) 주위의 위치 변화를 흡수하게 된다. 상기 장치(200)는 연결부(12) 근방에 배치되는 견고한 발포층(rigid foam layer)(20)으로 이루어져 있다. 본 실시 형태에서, 견고한 발포층(20)은 세그먼트들(2)과 프로파일 콘크리트(7) 사이에 위치하며, 부분적으로는 이들 안쪽에까지 이르고 있다. 따라서, 2개의 세그먼트들(2)과 연결부(12) 사이에서 발생할 수 있는 비틀림(kink)은 프로파일 콘크리트(7)를 압박하지는 않지만, 견고한 발포층(20) 내로 이동하며, 프로파일 콘크리트(7)에 용인할 수 없는 압력을 가하지 않으면서 견고한 발포층(20)을 압축하게 된다. 견고한 발포층(20)은, 위와 같은 목적을 달성하기 위해 세그먼트(2)의 요면부에 위치하는 경질 발포판으로 제작될 수 있다. 일반적으로 견고한 발포층(20)의 두께는 수 센티미터이면 충분하다. 마찬가지로, 프로파일 콘크리트(7)와 세그먼트들(2) 사이에서 예상되는 수직방향의 상대 이동 양을 보상하기 위해서는, 전방부들(13)들의 중첩이 길이 1 내지 2 m 상에서 이루어지는 것으로 충분하다. 견고한 발포층(20)을 수용하기 위해 세그먼트(2)의 상부에 형성되어 있는 만입부는, 프로파일 콘크리트(7)를 타설할 때에 견고한 발포층(20)의 위치가 안정적으로 유지될 수 있다는 제작상의 이점이 있기는 하지만, 기능상의 목적을 위해 반드시 요구되는 것은 아니다.

프로파일 콘크리트(7)를 타설하는 중에, 추가적인 거푸집 자재를 사용하지 않으면서, 프로파일 콘크리트(7) 내에 위치하는 강화재와-특히 세그먼트들(2) 사이 에서 공간이 넓은 경우-프로파일 콘크리트(7)의 타설 위치를 보증하기 위해, 견고한 발포층(20) 위의 장치(200)가 지지판(21)을 구비하면 유리하다. 지지판(21)은 타설하는 중에, 강화재가 견고한 발포층(20) 내로 가라앉지 않도록 하며, 공정 중에 사전에 결정되어 있는 거리를 유지하도록 한다. 상기 강화재는 예를 들어 지지판 위에 배치되어 있는 다리들을 구비하는 것과 같이, 지지판(21) 위에서 지지될 수 있다.

도 2는 2개의 세그먼트들(2)의 연결부(12) 근방에서 직결 궤도(1)의 세그먼트들(2)을 바라본 평면을 도시하고 있다. 상기 도면으로부터 프로파일 콘크리트(7)가 2개의 세그먼트들(2)의 전방부들(12) 위에 연장되어 있는 연속 판을 형성한다는 것이 명백해진다. 연결부(12) 근방에서, 견고한 발포층(20)과 지지판(21)이 통합되어 있다. 마찬가지로, 상기 영역에 프로파일 콘크리트(7)를 세그먼트들(2)에 연결하기 위한 앵커들(18)이 제공되어 있다. 레일-안내 차량용 궤도 라인의 레일들(6)은 무수히 많은 레일-지지점들(5) 위에 가설되어 있다. 레일-가설 시스템에 따라, 상기 구성은 다르게 구성될 수도 있다. 따라서, 종침목들(5")이 암시하고 있듯이-불연속적 레일-지지점 대신에 연속적인 레일-지지점도 가능하다. 직결 궤도(1)가 레일들(6)을 지지하며, 서로가 콘크리트와 강화재로 연결되어 있는 개별 횡침목(5')으로 구성되는 것도 가능하다. 레일-지지점들이 프리캐스트 콘크리트 유닛으로 제작될 수 있는, 2-블록 침목들, 궤도 그리드 및/또는 판들(5''')도 가능하다. 선택적으로는, 레일-지지점들이 현장타설 콘크리트로 제작될 수도 있다.

아무튼, 연결부(12)로부터 독립하여 그리고 연속적으로 형성되는 직결 궤도 를 따라 연속판을 건설하는 것은 필연적이다.

세그먼트(2)를 향하는 횡단 방향에서의 직결 궤도(1)의 일정 위치를 보장하기 위해 스토퍼들(24)이 제공되어 있다. 이들 스토퍼들(24)은 세그먼트(2) 위에 고정되어 있고, 횡단 방향으로 직결 궤도(1)와 프로파일 콘크리트(7)를 안내한다. 직결 궤도(1) 또는 프로파일 콘크리트(7)와의 접촉 지점이 느슨해지면, 종방향 팽창에 의해 뒤틀림이 방지될 수 있다. 따라서, 스토퍼(24)와 프로파일 콘크리트(7) 사이에도 윤활층을 위치시키는 것이 유리하다.

도 3은 본 발명에 따른 구조물의 단면을 도시한다. 도면의 좌측 위에서, 세그먼트(2)의 전방부(13)에서 세그먼트(2)와 직결 궤도(1)의 단면을 볼 수 있다. 견고한 발포층(20)과 지지판(21)이, 직결 궤도(1)를 상승시키기 위해 쇄기 모양으로 되어 있는 프로파일 콘크리트(7)의 아래쪽에 있음을 알 수가 있다. 이는 직결 궤도(1) 노선이 곡형으로 된 부분에서 특히 필요하게 된다. 이러한 높임(elevation)은, 필요하다면 콘크리트로 타설되는 프로파일 콘크리트(7)에 의해 이루어진다. 직결 궤도(1)와 프로파일 콘크리트(7)의 측면 안내를 위해, 그 측면 위에 스토퍼들(24)이 제공된다. 한편으로는, 스토퍼들(24)이 세그먼트(2)에 견고하게 부착되어 있고, 다른 한편으로는, 스토퍼들(24)을 따라 프로파일 콘크리트(7)가 활주할 수 있다.

도 3의 우측 반쪽은 연결부(12)가 아닌, 통상의 노선 영역의 단면을 도시한다. 세그먼트(2)와 프로파일 콘크리트(7) 사이에 윤활층(10)이 배치되어서 프로파일 콘크리트(7)가 세그먼트(2) 위를 활주하도록 한다. 또한, 상기 도면은 도 3의 좌측부와 대응한다.

도 4는 프로파일 콘크리트(7)와 세그먼트(2) 사이의 활주 연결부를 상세하게 도시한다. 세그먼트(2)와 프로파일 콘크리트(7)의 거친 표면들이 과정 중에 많은 저항을 발생시키지 않으면서 활주할 수 있도록 하며, 본 실시 형태에서 토목섬유(26)가 세그먼트(2)의 상부 위와, 프로파일 콘크리트(7)의 아래쪽 위에 위치할 수 있다. 토목섬유들(26) 사이에는 2개의 포일들(27)이 있어서, 세그먼트(2)와 프로파일 콘크리트(7)의 거친 표면들을 부드럽게 한다. 타설 중에, 콘크리트가 경화하기 전에 토목섬유(26)가 부착되면, 토목섬유(26)의 일부에 콘크리트가 스며들게 된다. 그러나, 일반적으로는 콘크리트가 경화된 직후에 토목섬유(26)가 부착되며, 이 경우에 토목섬유(26)는 콘크리트가 침습되지 않는다. 다른 한편으로, 프로파일 콘크리트(7)는 토목섬유(26)의 상부 위에 타설되어, 타설 공정 중에 토목섬유(26) 내로 침투하며, 이에 의해 강력하게 부착하게 된다. 2개의 포일들(27)은 프로파일 콘크리트(7)가 세그먼트(2) 위에서 활주하도록 하며, 그 활주 움직임은 매우 작은 마찰을 발생시킨다. 양 포일들(27)은 상당한 저항없이 서로에 대해 활주한다. 본 발명의 보다 간단한 실시 형태에서는, 충분한 활주 효과가 나타날 수 있도록 하기 위해 세그먼트(2)와 프로파일 콘크리트(7)의 거친 표면들을 고르게 함에 있어서, 단지 하나의 포일(27)만으로도 충분하다(심지어는 단지 하나의 토목섬유(26)만을 사용하는 것도 가능).

도 5는 본 발명의 다른 실시 형태를 도시하는데, 본 실시 형태에서, 프로파일 콘크리트(7)가 견고한 발포층(20)을 위한 노치에 의한 방해를 받지 않고, 그 단 면이 변화하지 않으면서 양 세그먼트(2)의 연결부(12) 위에 연장되어 있다. 윤활층(10)도 연속적으로, 그리고 프로파일 콘크리트(7)와 세그먼트(2) 사이의 요면부 또는 견고한 발포층(20)없이 배치되어 있다. 그 결과, 세그먼트(2)가 프로파일 콘크리트(7) 아래에서 부드럽게 활주할 수가 있다. 견고한 발포층(20)은 세그먼트(2)의 각 단부 내의 요면부 안에 위치하고 있다. 견고한 발포층(20)은 제1 세그먼트(2)의 지지점 전의 영역에서 시작하여 제1 세그먼트(2)의 전방부들(13)과 연결부(12)를 지나서, 제2 세그먼트(2)의 전방부들(13)과 제2 세그먼트(2)의 지지점까지 연장되어 있다. 세그먼트(2)의 안정성은 가장자리에서 맞닿은 이것에 의해서만 영향을 받는다. 본 형태에서, 견고한 발포층(20)은 연결부(12) 위로 연결되어 있고, 프로파일 콘크리트(7)를 현장타설 콘크리트로 제작할 때에 거푸집으로도 기능한다. 연결부(12)가 폭이 작거나, 견고한 발포층(20)이 충분히 안정적으로 되어 있는 한은, 지지판(21) 없이도 이루어질 수 있다. 본 실시 형태에서, 양 세그먼트(2)는 부동(float)할 수 있고, 이는 2개의 부동 베어링(16)에 의해 암시되며, 부동 베어링(16) 위에 세그먼트(2)가 위치하고 있다. 세그먼트(2) 아래의 하부구조물의 열팽창 또는 움직임은 프로파일 콘크리트(7)에 의해 얽매이지 않게 된다.

도 6은 견고한 발포층(20)이 세그먼트(2) 위에 위치하고 있으며, 프로파일 콘크리트(7) 내로 연장되어 있는 실시 형태를 나타낸다. 본 실시 형태에서, 견고한 발포층(20)을 수용하기 위한 아무런 수단이 고려되지 않는다; 프로파일 콘크리트(7)는 그 강도가 견고한 발포층(20) 영역 내에서 예상되는 힘들을 수용할 수 있을 정도로 위치하여야 한다. 윤활층(10)은 견고한 발포층(20)은 근방에서 단절된 다. 이 경우, 프로파일 콘크리트(7)와 세그먼트(2) 사이의 움직임은, 견고한 발포층(20)이 프로파일 콘크리트(7)와 함께 상기 세크먼트를 향해 이동하지 않는 한은 견고한 발포층(20)에 의해 보상된다. 여기서 어려움이 예상된다면, 윤활층(10)을 연속적으로 부착하고, 견고한 발포층(20)을 연속적인 윤활층(10) 위에 위치시킬 수도 있다.

도 6의 실시예는 하부구조물(30) 위에서의 세그먼트(2)의 위치를 나타낸다. 세그먼트(2)는 하부구조물(30) 위에 위치하는 판으로 실시되어 있다. 상기 하부구조물(30)은 유압-접착식 지지층(hydraulically-bonded supporting layer) 또는 어느 정도는 시간을 소모하여 준비되는 다른 표면일 수 있다.

본 발명은 도시된 실시 형태들로 한정되지 않는다. 특허 청구범위 내에서, 프로파일 콘크리트(7), 세그먼트(2) 및 윤활층(10)의 형태는 언제든지 변화할 수 있다.

Claims (17)

1. 열을 지으며 배치된 개별 세그먼트들로 이루어진 구조물 위에 콘크리트 판을 구비하는 직결 궤도로서,

   - 레일-안내 차량용 콘크리트 판 위에 배치된 레일들(6)을 구비하고,

   - 상기 개별 세그먼트들을 연결하는 연속적인 콘크리트 판을 구비하고,

   - 상기 콘크리트 판과 상기 세그먼트들 사이에 배치된 윤활층(10)을 구비하며,

   - 상기 콘크리트 판은 직결 궤도의 코스가 곡률 및 횡단 경사진 프로파일 콘크리트(7)로 이루어져 있으며,

   - 열을 지으며 배치된 2개의 세그먼트들의 전방부 인접 영역에서, 윤활층에 의한 효과에 상당한 영향을 미치지 않으면서 프로파일 콘크리트(7) 상에 임계력(critical force)이 작용하지 않도록, 전방부 인접 지점의 변화를 지지하기 위해 상기 2개의 전방부들 중 하나를 연결하는 장치(200)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
2. 제1항에 있어서, 세그먼트(2)가 고정 베어링(15)과 부동 베어링(16) 위에 안착되어 있고, 상기 세그먼트(2)의 고정 베어링(15) 영역 내의 프로파일 콘크리트(7)가 세그먼트에 견고하게 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
3. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 세그먼트(2)와 프로파일 콘크리트(7)의 고정 연결이 앵커들(18), 특히 나사-조임 앵커들, 등자(stirrup) 강화재 또는 플러그와 같은 연결 부재들에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
4. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 장치(200)가 견고한 발포층(20) 또는 예를 들어 세그먼트(2)와 프로파일 콘크리트(7) 사이에 배치된 엘라스토머층과 같은 순응층(compliant layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
5. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 장치(200)가 상기 순응층(20) 위에 지지판(21)을 구비하는 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
6. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 장치(200)의 순응층(20) 및/또는 지지판(21)이 세그먼트들(2)의 양 전방부들(12)을 연결하는 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
7. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 순응층(20)이 세그먼트(2)의 전방부(12)로부터 세그먼트(2)의 베어링 축을 향해, 그리고 적어도 세그먼트(2)의 베어링 축을 초과하여 연장된 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
8. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 순응층(20)의 일부분을 수용하기 위해 세그먼트(2) 위에 요면부가 배치된 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
9. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 윤활층(10)이 포일(27) 및/또는 토목섬유(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
10. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 많은 레일-지지점들(5)이 프로파일 콘크리트 위 또는 프로파일 콘크리트 내에 배치된 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
11. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 레일-지지점들(5)이 프리캐스트 콘크리트 유닛으로 프로파일 콘크리트 내에 장입되거나, 또는 볼트 결합된 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
12. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 레일-지지점들(5)이 각각을 지지하는 개별 구조물(5), 횡침목들(5'), 종침목들(5"), 2-블록 침목들, 궤도 그리드 및/또는 판들(5''')이며, 레일-지지점들이 이들 위에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
13. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 프로파일 콘크리트(7)가 강화되어 있는 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
14. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 프로파일 콘크리트(7)의 측 방향 및/또는 수직방향 안내를 위해, 세그먼트(2) 위에 스토퍼들(24)이 배치된 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
15. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 장치(200)가 2개의 인접 세그먼트들(2) 사이에 프로파일 콘크리트(7)를 제조하기 위한 거푸집을 형성하는 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
16. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 세그먼트들(7)이 지상 레벨 또는 그보다 상승한 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 직결 궤도.
17. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 세그먼트들(7)이 브리지 거더, 하부표면 위에 배치된 판 또는 폴 헤드 판인 것을 특징으로 하는 직결 궤도.

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