KR20100052428A

KR20100052428A - 무도상 고정 궤도 상부 구조 및 건설 방법

Info

Publication number: KR20100052428A
Application number: KR1020090108300A
Authority: KR
Inventors: 씨릴 라모; 줄리앙 젤레; 크리스틴 찰스
Original assignee: 알스톰 트랜스포트 에스에이
Priority date: 2008-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2010-05-19
Also published as: FR2938273A1; RU2009141479A; CA2685438A1; FR2938273B1; KR101742581B1; EP2184402A1; EP2184402B1

Abstract

본 발명은 무도상 고정 궤도 상부 구조를 개시한다. 개시된 가동 레일용 무도상 고정 궤도 상부 구조는 지면과 접촉하는 콘크리트 기초 슬래브 위쪽에 위치되는 콘크리트 궤도 슬래브를 포함하며, 상기 궤도 슬래브의 하부면은 상기 기초 슬래브의 기복부에 상보적인 형태의 가로 기복부를 가진다. 또한, 상기 기복부의 적어도 일 극값에 대응하는 정점부위에 있는 상기 기복부의 표면은 연속적으로 미분 가능하다.

무도상, 레일, 궤도, 기복부, 슬래브

Description

무도상 고정 궤도 상부 구조 및 건설 방법{BALLAST-FREE FIXED TRACK SUPERSTURCTURE AND CONSTRUCTION METHD}

본 발명은 철도 레일용 무도상(ballast-free) 고정 궤도 상부 구조에 관한 것으로, 특히 고속 교통용으로 사용되는 무도상 고정 궤도 상부 구조에 관한 것이다.

주행 궤도를 형성하는 한 쌍의 철도 레일의 자세를 안정시키기 위해 도상과 침목을 사용해야 하는 필요를 없애기 위해, 도상과 침목은 콘크리트로 제작되어 전체적으로 직사각형 단면을 가지는 기초 슬래브 상에 위치하는 직사각형 단면을 가지는 콘크리트 궤도 슬래브로 통상적으로 대체된다.

일반적으로, 노면과 접촉하는 기초 슬래브는 상대적으로 저품질의 콘크리트로 되어 있으며, 궤도 슬래브는 고품질의 보다 비싼 콘크리트로 되어 있다.

궤도 슬래브의 하부면은 약간 점착성이 있고, 상기 슬래브가 기초 슬래브에 압축 응력만을 전달하도록 하여, 기초 슬래브가 연속적으로 측방향 변형되는 것을 방지하며, 이 측방향 변형은 열차에 의해 상기 궤도 슬래브에 전달되고 예를 들면 열차 자체에 의해 만들어진, 측 방향 구성성분을 가지는, 굽힘이나 충격이 있는 동 안에 열차가 받게 되는 원심력에 의해 기인할 수 있다.

상기 기초 슬래브에 대한 궤도 슬래브의 측방향 변위를 막기 위해서는 기초 슬래브로부터나 궤도 슬래브로부터, 키(key)를 형성하는 돌출부를 만드는 것이 알려져 있다. 키(key)는 궤도 슬래브나 기초 궤도에 각각 형성된, 상보적인 형태의 홈(recess)에 삽입될 수 있다.

통상적으로, 키(key)를 형성하는 돌출부는 측방향 변위면에 포함되는 평평한 상부면과 상기 상부면에 수직이 되는 적어도 하나의 측면을 포함하며, 이는 상기 측방향 운동을 효과적으로 제한할 수 있다.

상기 상부면과 상기 측면에 의해 형성된 첨단(cutting edge)의 존재는 이 부위의 전단력이 슬래브의 약화를 가져올 수 있다는 것을 의미한다. 이를 극복하기 위해, 예를 들면 Rheda 2000에서 키(key)와 홈 사이에 공간을 주고 탄성 밀봉재(resilient seal)를 채워 넣는 것이 알려져 있다.

본 기술적 과제는 제한 키(Restriction Key)에 밀봉재를 사용할 필요없이 제한 키가 궤도와 기초 슬래브 사이의 측방향 변위를 효과적으로 막도록 하는데 있다.

이 목적을 위하여, 본 발명은,

길이 방향으로 뻗어 있는 제1의 하부면을 경유하여 지면과 접촉하는 콘크리트 기초 슬래브와,

상기 기초 슬래브의 위쪽에 위치하며, 제2의 하부면를 경유하여 상기 기초 슬래브의 제3의 상부면에 압축 응력만을 전달하는 콘크리트 궤도 슬래브와,

상기 기초 슬래브의 두께 방향으로의 진폭에 상응하는 세로 방향으로 통일된 가로 기복부을 나타내는 상기 기초 슬래브의 상부면과,

상기 기초 슬래브의 상부면에 상보적인 형태의 횡단 기복부을 나타내는 상기 궤도 슬래브의 하부면를 포함하며,

상기 기복부들의 적어도 일 극값에 상응하는 정점부위에 있는 기복부들의 표면이 연속적으로 미분 가능한 것을 특징으로 하는 가동 레일 지지용 무도상 고정 궤도 상부 구조에 관한 것이다.

특별한 실시예들에서, 상기 고정 궤도 상부 구조는 다음의 일 또는 그 이상의 특징들을 나타낸다.

상기 궤도 슬래브의 콘크리트 두께가 가장 작은 기복부의 극값에 대응하는 정점부위에 있는 상기 기복부들의 표면은 연속적으로 미분 가능하다.

상기 기복부들의 표면 전체는 연속적으로 미분 가능하다.

상기 기초 슬래브의 가로 기복부는 하나의 봉우리부와 상기 봉우리부의 양측에 위치되며 상기 가동 레일의 아래에 있는 두 개의 부를 포함한다.

상기 기초 슬래브는 상기 봉우리부쪽으로 향하는 길이 방향 어깨부를 포함한다.

상기 궤도 슬래브는 기계적 하중과 궤도 슬래브에 영향을 미치는 온도 변화에 기인하는 기계적 견인 응력을 흡수하기 위한 방식으로 상기 콘크리트에 삽입되어 상기 궤도 슬래브의 외부 형태에 맞추어진 금속 보강부를 포함한다.

상기 금속 보강부는 길이 방향으로 떨어져 있는 가로 버클들을 포함하며, 각각의 버클은 상기 궤도 슬래브의 기복부의 형태에 맞추어진 보강 금속의 하부 콘크리트 스트레치를 포함한다.

상기 각각의 버클은 타이플레이트 고정 장치들을 피하기 위한 방식으로 타이플레이트 아래에 위치하는 한 쌍의 실질적으로 직선인 계단들을 가진 강화 금속재의 상부 콘크리트 스트레치를 포함한다.

상기 기복부들은 상기 상부 구조의 전체 길이에 걸쳐 연장한다.

상기 궤도 슬래브의 상부면은 홈들과 상기 궤도 슬래브를 따라 상기 타이플레이트의 위치와 길이 방향으로 동일한 주기를 가지는 양각면들의 릴리프를 포함한다.

상기 궤도 슬래브는 복수개의 스트레치들을 포함하며, 각각의 스트레치는 각 길이 방향 끝에 홈을 포함하며 상기 홈의 폭은 대칭하는 중심 횡단 평면으로부터의 거리가 증가함에 따라 감소하며 상기 기초 슬래브의 상부 표면은 끝과 끝이 이어진 궤도 슬래브의 스트레치들의 하부 표면과 상보적인 형태를 가진다.

궤도 슬래브의 각각의 스트레치의 하부면은 네 모퉁이에, 지정된 온도 범위에서 피봇점으로 역할을 하는 이동표면과 접촉 부위를 포함한다.

궤도 슬래브의 각 스트레치는 제 1 단부에 제 1 릴리프를 제2 단부에 제2 릴리프를 가지는데 제 2 릴리프의 형태는 제 1 릴리프의 형태와 상보적인 형태로 길이 방향으로 궤도 슬래브의 각 스트레치가 끝과 끝이 맞도록 하여 두께 방향이나 폭 방향으로 궤도 슬래브의 스트레치들 사이에 어떤 가로 변위도 방지하는 그런 식으로 되어 있다.

상기 궤도 슬래브의 상부 표면은, 적어도 상기 기복부의 폭의 1/10 보다 적은 간격으로, 음파들을 잡기 위한 홈들이 파진다.

본 발명은 또한,

제1의 하부 표면을 형성하기 위하여 콘크리트 기초 슬래브를 지면에 쏟아 붓고, 상기 지면에 부착시키며 길이 방향으로 연장시키는 단계와,

상기 기초 슬래브 상으로 콘크리트 궤도 슬래브을 쏟아 붓는데, 그 두께는 폭 방향의 위치 함수이며, 제2 하부면을 경유하여 상기 기초 슬래브의 제3의 상부면으로 압축 응력만을 전달할 수 있도록 하는 단계를 포함하며,

상기 기초 슬래브의 상부면은 두께 방향으로 맞추어진 진폭을 가진 가로 기 복부를 나타내며, 상기 궤도 슬래브의 하부면은 상기 기초 슬래브의 기복부와 상보적인 형태의 가로 기복부를 나타내며,

상기 기복부들의 적어도 일 극값에 상응하는 정점부위에 있는 기복부들의 표면이 연속적으로 미분 가능한 것을 특징으로 하는 가동 레일 지지용 무도상 고정 궤도 상부 구조를 건설하기 위한 제 1방법에 관한 것이다.

특별한 실시예들에서, 상기 제1 방법은 다음의 하나 또는 그 이상의 특징들을 나타낸다.

상기 궤도 슬래브를 쏟아 붓는 단계의 전에, 본 방법은,

상기 기초 슬래브의 상부면에, 상기 기초 슬래브의 상부면과 상기 기초 슬래브의 상부면의 형태에 맞추어진 격자 모양으로 미리 형성한 금속 와이어들로부터 형성된 금속 강화부를 배열하는 단계를 포함한다.

상기 기초 슬래브를 쏟아 붓는 단계는 슬라이딩 형태로 수행된다.

상기 궤도 슬래브를 쏟아 붓는 단계는 슬라이딩 형태로 수행된다.

상기 정의된 궤도 상부 구조 건설 방법은,

상기 궤도 슬래브를 쏟아 붓는 단계 동안이나 이후에, 상기 궤도 슬래브의 상부면은 적어도 기복부의 폭의 열 번째 보다 적은 간격으로, 음향 감쇄 홈들을 새김으로써 세로 방향으로 파지는 단계를 포함한다.

상기 정의된 궤도 상부 구조 건설 방법은,

상기 궤도 슬래브를 쏟아 부은 이후에 새로운 콘크리트에 타이플레이트들을 놓는 단계와,

상기 궤도 슬래브의 건설 기간 이후에 상기 가동 레일을 놓는 단계를 포함한다.

본 발명은 또한,

스트레치들에 있는 콘크리트 기초 슬래브를 지면 상에 성형하는 단계로, 여기서 상기 기초 슬래브는 상기 지면에 부착되고 길이 방향으로 연장하는 제1의 하부면을 경유하여 지면과 접촉하며, 각각의 스트레치는 폭과 길이에 대한 위치의 함수인 단계와,

콘크리트 궤도 슬래브를 상기 기초 슬래브 상으로 쏟아 붓는 단계로, 여기서 상기 궤도 슬래브는 연속하는 스트레치들로 형성되며 상기 기초 슬래브의 제 2의 하부면을 경유하여 제 3의 상부면으로 압축 응력만을 전달할 수 있으며, 상기 기초 슬래브의 상부면은 두께를 따라서 맞추어진 진폭을 가진 가로 기복부를 나타내며 길이 방향으로 연장하며, 상기 궤도 슬래브의 하부면은 상기 기초 슬래브의 기복부에 상보적인 형태의 가로 기복부을 나타내는 단계를 포함하며,

상기 기복부들의 적어도 일 극값에 상응하는 정점부위에 있는 기복부들의 표면이 연속적으로 미분 가능한 것을 특징으로 하는 가동 레일 지지용 무도상 고정 궤도 상부 구조를 건설하기 위한 제 2 방법에 관한 것이다.

특별한 실시예들에서, 제2 방법은 다음의 하나 또는 그 이상의 특징들을 나타낸다.

상기 궤도 슬래브를 쏟아 붓는 단계를 수행하기 전에,

상기 기초 슬래브의 상부면에, 상기 기초 슬래브의 상부면의 형태에 맞추어 진 격자 모양으로 미리 형성한 금속 와이어들로부터 형성된 금속 강화부를 배열하는 단계를 포함한다.

상기한 본 발명에 따르면, 제한 키(Restriction Key)에 밀봉재를 사용하지 않으면서도 기초 슬래브의 상부와 궤도 슬래브의 기복부는 키(key)를 형성하여 궤도 슬래브와 기초 슬래브의 서로에 대한 측방향 운동을 방지할 수 있다.

상기 발명은 도면에 따른 다음의 두 실시예의 설명을 읽으면 보다 잘 이해가 될 것이다.

도 1에서, 고정 궤도 상부구조(2)는 지표(6)상에 정렬된 콘크리트 기초 슬래브(4), 상기 기초 슬래브(4) 위에 설치된 궤도 슬래브(8)와, 일정한 간격을 두고 주행경로인 Z방향으로 일정하게 배치된 타이플레이트(tie plate)(12)에 고정된 한 쌍의 주행레일(running rail)(10)로 이루어진다. 상기 기초 슬래브(4)는 지표(6)의 면(14)으로부터 보다 근접한 하부면(15)과 보다 떨어져 있는 상부면(16)으로 이루어져 있다. 상기 궤도 슬래브(8)는 기초 슬래브(4)의 면들(15,16)에 대해서 각각 중앙부쪽인 하부면(17)과 중심에서 먼 상부면(18)으로 이루어져 있다. 상기 하부면(15)은 지표면(14)에 잘 고정되도록 높은 표면조도(surface roughness)를 가진다. 상기 궤도 슬래브(8)의 하부면(17)은 기초 슬래브(4)의 상부면(16)의 조도 보다 더 낮은 조도를 가지며, 상기 기초 슬래브(4)에 압축응력의 전달만 한다. 실제로, 상기 요구되는 조도요건을 만족하기 위해서, 상기 궤도 슬래브(8)의 콘크리트 가 상기 기초 슬래브(4)의 콘크리트 보다 더 낮은 자갈농도와 더 높은 시멘트 농도를 가진 고품질이다.

상기 Z축을 따라 길게 뻗은, 상기 지표(6), 상기 기초 슬래브(4)와 상기 궤도 슬래브(8)는 상기 상부구조(2)의 길이방향으로 균일하게 X, Y축으로 각각 단면을 가진다. 상기 궤도 슬래브(6)과 상기 기초 슬래브(4)는 법선을 X축으로 하는 중심면(19)에 대해 횡방향 대칭을 이룬다. 도 1에서는, 상기 궤도 슬래브의 중심축에 대한 1/2의 콘크리트는 상기 궤도 슬래브의 콘크리트에 설치된 금속 보강부가 드러나도록 일정 깊이까지 생략되었다.

상기 상부구조(2)의 Z축에 수직한 정면도를 도시한 도 2에서, 상기 기초 슬래브(4)의 하부면(15)과 상부면(16)은 각각 제1 기복부(24)와 제 2 기복부(26)를 이루고, 상기 지표(6)는, 상기 기초 슬래브(4)의 하부면(15)과 접촉하는 면 상에, 기초 슬래브(4)의 하부면(15)의 기복부에 상보적인 형태의 표면을 가진다. 이 경우에, 상기 기복부(24,26)는 상기 궤도의 전 길이에 걸쳐 길이방향으로 이어진다. 이와 같이, 상기 기초 슬래브를 수용하기 위해 상기 기복부(24)에 의해 형성된 홈으로 돌출하고 있는 상기 지표의 기복부는 전 길이에 걸쳐 분포되고 상기 지표(6)에 대해 기초 슬래브(4)의 측면운동을 방지하는 키(key)를 형성한다. 상기 상부의 기복부(26)는 길이방향으로 연장되고 상기 두 측면(30,32)에 비해 상승된 봉우리 부위(28)을 포함한다. 서로 마주보면서 각각 숄더를 가지는 각 측면(30,32)은 상기 봉우리(28)의 양 측의 골짜기의 경계를 결정한다. 각각의 숄더(34)는 평탄구역(36)과 상기 기초 슬래브(4)의 각각의 길이방향의 가장자리에서 상부면(16)을 하부 면(15)에 연결하는 하강면(38)과 이어진다. 상기 궤도 슬래브(8)의 상부면(18)은 대칭인 중심면(19)의 양측에서 상기 지표(6)에 대해 약간 경사진 평면으로 이루어 진다. 상기 궤도 슬래브(8)의 하부면(17)은 상기 기복부(26)에 대해 방향이 반대인, 오목한 형상으로 기복부(40)를 이루고, 상기 기초 슬래브(4)의 상부면(16)의 기복부와 상보적인 형상의 표면을 가진다. 상기 전도된 기복부(40)는, 상기 상부면(18)을 향한 Y축을 따라 보여지듯이, 양측에 위치하고 각각의 숄더(48)에 의해 상기 봉우리(42)로부터 경계지워지는 두 개의 골짜기들(44,46)에 대해 상승된 봉우리 영역(42)으로 이루어져 있다. 상기 두 골짜기들(44,46)은 상기 주행 레일(10)의 아래에 위치한다. 각각의 어깨부(48)는 상기 궤도 슬래브(8)의 각 길이방향의 가장자리상에서 상기 상부면(18)을 상기 하부면(17)에 연결하는 하강면(52)의 다음에 위치한 평탄구역(50)으로 이어진다. 상기 기초 슬래브(4)의 상부의 기복부(26)는 상기 궤도 슬래브(8)에서 오목한 형상으로 된 상기 전도된 기복부(40)와 접촉하부면서 돌출하도록 배열되고, 이렇게 하여 상기 궤도 슬래브(8)와 기초 슬래브의 서로에 대한 측방향 운동을 방지 하고 제한하는 키(key)를 형성한다. 상기 중심면(19)의 같은 쪽에 위치한 상기 표면들(18,52,36,38) 모두가 상기 지면방향으로 경사져 있기 때문에, 빗물의 흐름을 좋게 한다. 상기 중심면(19) 양쪽의 어깨부(34) 형태는 상기 궤도 슬래브의 상보적인 표면이 상기 두 슬래브들(4,8) 서로에 대한 측면 운동을 방지하는 또 하나의 키(key)로서의 역할을 하는 고정장치(stop)를 형성한다.

도 1과 도 2에서, 상기 궤도 슬래브(8)는 상기 콘크리트내에 설치된 금속 보 강재(54)를 포함하며, 이 경우에 길이방향으로 연장되고 버클들(58)을 따라 걸려져서 배열된 직선상의 보강 철근(56)을 가진 콘크리트 보강의 형태가 된다. 상기 버클들(58)은 Z축의 길이방향으로 나란히 배열되고 X축과 Y축의 횡방향 연장면내에서 연장된다. 각 버클(58)은 상기 하부면(17)에 가깝게 위치한 보강 철근의 하부 스트레치(60)와 상기 궤도 슬래브(8)의 상부면(18)에 가깝게 위치한 보강철근의 상부 스트레치(62)로 이루어진다. 보강 철근의 하부 스트레치(60)는 상기 궤도 슬래브(8)의 하부면(17) 단면의 횡방향 윤곽과 일치하며 상기 전도된 기복부(40)의 형상과 일치하는 형상의 기복부를 이룬다. 보강 철근의 상기 상부 스트레치(62)는 측방향으로 연장하는 X축에 평행한 직선상의 형태이고, 상기 타이플레이트(12)가 위치한 영역 아래에서 보강 철근의 중단없이 상기 중심면(19)의 양 측에서 한 쌍의 계단(64)을 이룬다. 이런 식으로 상기 타이 플레이트(64)는 보강 철근의 상부 스트레치(62)의 나머지 부분보다 아래층에 위치한 보강 철근의 직선상의 상부 스트레치(66)의 범위를 결정한다. 상기 직선상의 보강 철근(56)은 X축 상의 굽힘력(flexion force)에 의한 상기 궤도 슬래브(8)의 변형을 상쇄시키고, 상기 힘은 특히 상기 궤도 슬래브(8)에 부가된 온도차에 따른 콘크리트 내의 치수상의 변화에 의해 생성되고 상기 바퀴들에 가해진 열차 무게로부터의 정적인 힘들이다. 또한 상기 직선상의 보강 철근(56)들은 Y축상의 굽힘력에 의한 상기 궤도 슬래브(8)의 변형을 상쇄시키는데, 이러한 힘은 특허 원심력으로부터의 준 정적인 힘이나 저크(jerk)로 알려진 갑작스런 가속도와 같은, 열차의 내부역학(internal dynamics)에 의해 만들어지는 동적인 힘으로부터 발생한다. 상기 보강 철근의 상기 버클(58) 들은 Z축상의 굽힘력에 의한 상기 궤도 슬래브(8)의 변형을 상쇄시키며, 상기 힘은 특히 상기 궤도 슬래브(8)에 부가된 온도 차에 따른 상기 콘크리트내의 치수 변화에 의해 생긴다. 상기 버클(58)을 상기 궤도 슬래브의 횡단면의 윤곽 형상에 맞추는 것은 상기 응력들의 기하학적인 분포를 고려한 것이기 때문에 상기 Z축에 대한 굽힘력을 효과적으로 상쇄시킨다. 이는 상기 슬래브(8)의 상부면(18)에 부가된 응력들의 예정된 기하학적인 분포형태와 상기 기복부들의 형태를 포함하는 상기 슬래브 자체의 기하학적인 형태에 의존한다.

보강 철근의 상부 스트레치(62)의 계단(step)(64)들은 상기 타이 플레이트(12)의 아래에 위치하고, 상기 궤도 슬래브(8)에 상기 타이 플레이트(12)를 고정하는 스크류들의 통로를 방해하지 않고 상기 타이 플레이트(12)의 고정을 용이하게 한다.

상기 기초 슬래브(4)의 상부면(16)과 상기 궤도 슬래브의 하부면의 기복부들(26,40)의 각각의 형상은 상기 궤도 슬래브(8)의 하부면(17)의 기복부(40)가 상기 기초 슬래브의 상부면(16)의 기복부(26)에 대해 돌출되는 방법으로 전도되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 도 1에 도시된 상기 상부구조(2)의 베리언트(variant)(102)는 길이방향(Z)으로 일정하게 간격을 둔 타이 플레이트(12)에 고정되는, 일정한 간격을 가지는 한 쌍의 주행레일(10)로 이루어진다.

동일한 방법으로, 상부구조물(102)은 X축의 법선으로 정의되는 가로대칭의 동일중심면(19)을 가진다.

지면(6)상에서, 상부구조물(102)은 끝단(108)의 한쪽 끝과 다른쪽 끝이 이어지도록 배치된 기초 슬래브의 연속적인 스트레치(106)에 의해 형성된 콘크리트 기초 슬래브(104)와, 기초 슬래브(104) 상부에 배치되고 끝단(114)의 한쪽 끝과 다른 쪽끝이 이어지도록 배치된 궤도 슬래브의 연속적인 스트레치들(112)에 의해 형성된 궤도 슬래브(110)를 포함하도록 구성된다.

이 경우에, 궤도 슬래브의 스트레치들(112)과 기초 슬래브의 스트레치들(106)은 동일한 길이를 갖는다.

도 3 및 도 4와 같이, 궤도 슬래브의 스트레치들(112) 각각의 세로방향 끝단(114)은 궤도 슬래브의 스트레치들(112)의 끝단(114)이 위쪽에 배열되는 기초 슬래브의 스트레치들(106)의 두 세로방향 끝단(108)에 대해 스트레치 길이의 절반에 오프셋되는 방식으로 궤도 슬래브의 스트레치들(112)이 기초 슬래브의 스트레치들(106) 위에 배열된다.

궤도 슬래브(110)의 각각의 스트레치(112)는 동일한 구조이며, 궤도 슬래브의 스트레치들(112)의 하부면(134)과 상부면(136)으로 구성된다.

각각의 궤도 슬래브의 스트레치들(112)은 제 2 세로중심면(137)에 대해 가로방향의 대칭(137)과, 제 3 가로중심면(138)에 대해 세로대칭을 이룬다.

각각의 궤도 슬래브의 스트레치(112)의 상부면(136)은 홈들(142)과, 홈(142)에 비해 올라온 표면(144)의 릴리프(140)가 나타난다. 각각의 홈(142)과 각각의 양각면(144)은 동일 레일상에 놓여진 두개의 연속된 타이플레이트의 길이방향의 간격과 동일한 주기를 가지며, X축을 따라 가로로 연장되고, 길이방향으로 교번하게 나 란히 배열된다.

한쌍의 타이플레이트(12)는 각각의 양각면(144)에 놓여있다.

릴리프(140)는 타이플레이트(12)를 통해 궤도상에 가해지는 정적힘의 위치를 고려하고, 필요한 힘을 견디기 위해 요구되는 콘크리트 최소량에 상응한다.

홈파진 형상의 각각의 홈(142)과 각각의 양각면(144)은 대칭의 제 1 중심면(19)과 릴리프(140)의 교차에 의해 형성된 봉우리선의 주위에서 경사지고 돌출된다.

도 3 및 도 4을 참조하부면, 한쪽끝과 다른쪽끝이 이어진 궤도 슬래브의 스트레치들(112)의 모든 하부면(134)의 형상은 도 4의 파선에 의해 정해진 중심범위에서 그림 1에서의 궤도 슬래브의 하부면(26)과 동일하고, 도 1과 같은 제 1 실시예의 중심 기복부(40)와 동일한 중심 기복부(146)를 나타낸다.

제 3 중심면(138)에서 획득된 궤도 슬래브의 스트레치 표면(134)의 중심 가로방향 외곽선 윤곽은 궤도 슬래브의 전체길이에 걸친 하부면(26)의 가로 외곽선 윤곽과 동일하고 각각의 측면상에 숄더(48)와 동일한 숄더를 나타낸다.

중심의 가로 외곽선의 숄더처럼, X축상의 폭을 따라 동일한 지점에서 측정된, 상기 두 측면 가장자리의 Y축상의 두께는 중심면(138)으로부터 상기 끝단(114)으로 갈수록 증가한다.

전체적으로, 기초 슬래브(110)의 스트레치(112)의 길이방향 가장자리에서의 하부면(134)의 형상은, 제 3 중심면(138)으로 부터의 거리가 증가함에 따라 감소하는 Y방향의 두께와 X방향의 폭으로 잘려나간 홈이 있는 원통부의 형상과 대체로 동 일하다.

도 4에서 하부면(134)은 4개의 모서리(152)에서 Z축에 대한 이동표면(154)을 포함한다. 상기 Z축은 스트레치(112)의 만곡부의 주된 축이다.

도 4 에서 명확하게 Z축에 대한 이동표면(154) 만이 보여진다. 하지만, 실제적으로 이동표면(154)은 X축에 대해서도 이동되도록 조정되고, 면(137,19)은 슬래브의 스트레치들이 기초 슬래브 상에 장착될 때, 일치되게 된다.

도 5 에서와 같이, Z축에 대한 이동표면(154)의 가로의 외곽선이 보이지만, 실제적으로 이동표면(154)은 두개의 수직한 면을 따른 두 곡면부를 갖는 부위이다.

각각의 이동표면(154)은 소정의 온도범위에 걸쳐 피봇점으로서 작동하는 접촉부위(156)를 포함한다.

도 3 및 도 4에서, 기초 슬래브(104)의 각각의 스트레치(106)는 동일한 구조이며, 기초 슬래브의 스트레치(106)의 하부면(160)과 상부면(162)으로 구성된다.

각각의 기초 슬래브의 스트레치(106)는 제 4 세로중심면(163)에 대해 가로대칭을 보이며, 제 5 가로중심면(164)에 대해 세로대칭을 보인다.

한쪽끝과 다른한쪽끝이 이어지도록 놓여진 기초 슬래브(104)의 스트레치(106)의 모든 하부면(160)의 형태는 도 1에서의 기초 슬래브의 하부면(15)의 형태와 동일하다.

도 4를 참조하부면, 궤도 슬래브(110)의 스트레치(112)가 폭방향으로 인접한 두 표면의 릴리프에 맞추어 지도록 각각의 기초 슬래브의 스트레치(106)의 상부면(162)은 릴리프 패턴(165)을 나타낸다. 상기 각각의 표면은 한쪽끝과 다른한쪽끝 이 이어지도록 배열된 한쌍의 기초 슬래브의 스트레치(106) 중 하나의 스트레치의 하부면의 길이방향에 대해 절반이다.

도 3 및 도 4와 같이, 한쪽끝과 다른한쪽끝이 이어지도록 놓여진 스트레치 기초 슬래브(106)의 모든 상부면(162)의 형태는 도 4에서 하부면(134)의 파선에 보여진 중심부분에 상응하는 중심부분에서 도 1의 기초 슬래브(4)의 상부면(16)과 동일하고, 도 1의 제 1 실시예의 중심기복부(26)와 동일한 중심기복부(166)를 나타낸다.

제 3 중심면(162)에서 기초 슬래브(104)의 스트레치(106)의 상부면(162)의 가로중심윤곽의 외곽선은 도 1에서의 기초 슬래브(4)의 상부면(16)의 가로윤곽의 외곽선과 동일하다.

표면(162)은 세로방향 가장자리상에서 중심가로면(164)으로부터의 거리함수로서 증가하는 폭과 두께의 팽창부(168)를 나타낸다.

상기 면(162)은, 중심가로면(164)상의 각각의 세로 가장자리상에 궤도 슬래브의 스트레치들(112)이 장착될때, 위치를 정하기 위한 정지벽(170)을 나타낸다.

궤도 슬래브와 기초슬래브들이 스트레치(106,112)들로 분리되는 것은 상부 구조물(102)이 조립되어지는 곳으로부터 멀리 떨어진 공장에서 단일의 스트레치를 몰딩하는 것에 의해 슬래브들을 제조할 수 있게 한다.

스트레치(106)과 스트레치(112) 각각의 끝단(108, 114)의 교번하는 배열은 궤도 슬래브의 스트레치들(112)에 의해 기초 슬래브(104)가 깍여서 변형되는 것을 방지한다.

세로방향 기복부(24,26,40-longitudinal undulations)는 실직적으로 평행 6면체 형태의 슬래브들과 비교할 때 폭방향에서 최소한으로 콘크리트의 두께를 분산시켜 콘크리트를 안정되게 한다.

궤도 슬래브(110)의 릴리프(140)는 폭방향에서 콘크리트의 두께분산을 더 향상시킨다.

이동표면(154)과 소정 온도 범위에서 피봇점으로서 작용하는 접속부분(156)은 궤도 슬래브의 스트레치(112)의 콘크리트의 열변형(heat distortion)에 의해 야기되는 전단응력(shear stresses)을 제거한다.

다른 형태로서, 궤도 슬래브의 각각의 스트레치(112)의 세로의 한쪽 끝과 다른 한쪽 끝이 맞게 이어지고, 두께나 폭의 방향에서 궤도 슬래브의 스트레치(112)들 사이에서 어떤 가로 변위도 방지하도록 하는 방법으로 각각의 스트레치 궤도 슬래브(112)는 제 1 끝단에 있는 제 1 릴리프와, 상기 제 1 릴리프에 상보적인 형태의 제 2 끝단에 있는 제 2 릴리프를 구비한다.

도 6과 같이, 슬라이딩 형태를 가지는 고정된 궤도 상부구조물(2)을 위한 연속 건설 방법(200)은 다수의 단계로 구성된다.

제 1 단계(202)에서는, 길이 방향(Z)으로 연장되고 지면(6)에 부착되는 제 1 하부면(15)을 형성하기 위해 슬라이딩 형태를 가지는 지면(6)에 콘크리트 기초 슬래브(4)를 쏟는다.

쏟아 부어진 기초 슬래브(4)의 상부면(16)은 두께방향을 향하는 폭을 가지고 세로방향으로 연장되는 가로의 기복부(26)을 나타낸다. 봉우리로부터 시작되는 정 점부위에서의 기복부(26) 표면은 지속적으로 미분 가능하다. 즉, 기울기에 있어서 급격한 변화를 가지고 있지 않다.

그런 다음, 단계(204)에서는 기초 슬래브의 상부표면의 형태에 맞는 격자 형태의 금속와이어로부터 형성된 금속 보강부가 기초 슬래브(4)의 상부표면에 배치된다.

그 후, 다음 단계(206)에서 콘크리트 궤도 슬래브(8)를 이동 가능한 형태로 기초 슬래브(4)위에 쏟아 붓는다. 상기 궤도 슬래브(8)는 폭(X) 방향의 위치의 함수인 두께를 가지며, 상기 궤도 슬래브(8)는 제 2 하부면(17)에 거쳐 기초 슬래브(4)의 상부면(16)에 압축 응력만을 전달하는 기능이 있다.

단계(206)가 행해지는 동안, 금속 보강부를 콘크리트 궤도 슬래브(8)속에 묻는다.

궤도 슬래브(8)의 하부면(17)은 기초 슬래브(4)의 기복부(26)를 보완하는 형태의 가로 기복부(40)을 나타낸다. 기복부(40) 표면은 홈으로부터 시작하는 정점부분에서 지속적으로 미분이 가능하다.

다음 단계(208)에서는, 다른 궤도 레일(10)들의 타이 플레이트(12) 안착은 위치를 배정하고, 플레시콘크리트 속에 삽입함으로써, 궤도 슬래브상에 고정된다.

궤도 슬래브를 붓는 단계(206)가 행해지는 동안 또는 후에, 음파를 잡기 위해 세로방향의 홈들을 새김으로써, 궤도 슬래브의 상부표면에 홈이 세로방향을 따라 제공되며, 그 홈은 기복부(26) 폭의 적어도 1/10보다 작은 공간을 갖는다.

홈들의 가장자리는 이론적으로 완벽하지 않고, 그것은 기차 몸체에 생성된 음의 잔향(reverberation)과 공명(resonance)을 피하도록 음파를 깨뜨려 그 근원으로부터 다른 방향으로 보낸다.

도 7에서와 같이, 스트레치(103) 구비한 타입의 고정된 궤도 상부구조물 위한 건설방법(300)은 여러 단계를 포함한다.

제 1 단계(302)에서는 콘크리트 기초 슬래브(104)가 연속된 동일형태의 스트레치(106)로 지면(6)상에서 성형된다. 기초 슬래브(104)는 세로방향(Z)으로 연장되는 1 하부 부착면(160)을 통해 지면(6)에 접촉되도록 배치되고, 각각의 스트레치(106)는 폭과 길이방향에서의 위치 함수인 두께를 가진다.

기초 슬래브의 상부 표면은 두께 방향(Y)에 맞춰진 진폭의 가로 기복부를 나타내며 길이 방향(Z)으로 연장한다.

기복부의 봉우리로부터 시작되는 정점부분에서의 기복부 표면은 연속적으로 미분 가능하다.

단계(304)에서는, 콘크리트 궤도 슬래브(110)가 슬라이드 형태를 갖는 기초 슬래브(104) 위에 쏟아 부어 지는데, 궤도 슬래브(110)의 하부면은 기초 슬래브(104)의 상부면과 상보적으로 된다. 하나의 조각으로 구성된 콘크리트 궤도 슬래브(110)는 기초 슬래브(104)의 스트레치(106)에 대하여 상대적으로 오프셋한 일련의 스트레치(112)으로부터 형성된다.

궤도 슬래브의 하부면(134)는 기초 슬래브(104)의 기복부(166)를 상보하는 형태의 가로 기복부(146)을 나타낸다. 상기 기복부의 표면은 상기 기복부의 골짝기부로부터 시작하는 정점부분에서 지속적으로 미분 가능하다.

쏟아 붓는 단계(304)전에, 금속 보강부(54)는 기초 슬래브(104)의 상부면(162) 형상에 대응되는 격자 형상으로 설치된 금속 와이어에 의해 형성된 금속 보강부(54)가 기초 슬래브(104)의 상부면상에 배치된다.

단계(306)에서, 기초 슬래브는 스트레치(112)들의 길이 방향 끝단들에서 절단되며, 스트레치(112)들은 서로 분리되고, 간격을 가지고 분리되어 놓여진다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 상기 궤도 상부구조의 부분 단면이 도시된 스트레치의 사시도이고,

도 2는 도 1의 상부구조의 단면도(端面圖)이고,

도 3은 제 2 실시예에 따른 상기 궤도 상부구조의 부분 단면이 도시된 스트레치의 사시도이고,

도 4는 궤도 슬래브의 스트레치와 기초 슬래브의 스트레치로 형성된, 도 3의 상부구조의 스트레치 어셈블리의 분해도이고,

도 5는 도 4의 궤도 슬래브의 스트레치의 길이방향 끝의 상세 단면도(端面圖)이고,

도 6은 도 1의 상부구조 건설방법의 순서도이고,

도 7는 도 3의 상부구조 건설방법의 순서도이다.

Claims

길이 방향으로 뻗어 있는 제1의 하부면을 경유하여 지면과 접촉하는 콘크리트 기초 슬래브와,

상기 기초 슬래브의 위쪽에 위치하며, 제2의 하부면을 경유하여 상기 기초 슬래브의 제3의 상부면에 압축 응력만을 전달하는 콘크리트 궤도 슬래브와,

상기 기초 슬래브의 두께 방향으로의 진폭에 상응하는 횡단 기복부를 나타내고, 세로 방향으로 균일한, 상기 기초 슬래브의 상부면과,

상기 기초 슬래브의 상부면에 상보적인 형태의 횡단 기복부을 나타내는 상기 궤도 슬래브의 하부면를 포함하며,

상기 기복부들의 적어도 일 극값에 상응하는 정점부위에 있는 상기 기복부들의 표면이 연속적으로 미분 가능한 것을 특징으로 하는 가동 레일 지지용 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 1항에 있어서,

상기 궤도 슬래브의 콘크리트 두께가 가장 작은 기복부의 극값에 대응하는 정점부위에 있는 상기 기복부들의 표면은 연속적으로 미분 가능한 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 1항 또는 제2항에 있어서,

상기 기복부들의 표면 전체는 연속적으로 미분 가능한 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기초 슬래브의 가로 기복부는 하나의 봉우리부와 상기 봉우리부의 양측에 위치되며 상기 가동 레일의 아래에 있는 두 개의 골짜기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 4항에 있어서,

상기 기초 슬래브는 상기 봉우리부 쪽으로 향하는 길이 방향 어깨부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 궤도 슬래브는 기계적 하중과 궤도 슬래브에 영향을 미치는 온도 변화에 기인하는 기계적 견인 응력을 흡수하기 위한 방식으로 상기 콘크리트에 삽입되 어 상기 궤도 슬래브의 외부 형태에 맞추어진 금속 보강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 6항에 있어서, 상기 금속 보강부는 길이 방향으로 떨어져 있는 가로 버클들을 포함하며, 각각의 버클은 상기 궤도 슬래브의 기복부의 형태에 맞추어진 보강 금속의 하부 콘크리트 스트레치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 7항에 있어서,

상기 각각의 버클은 타이플레이트 고정 장치들을 피하기 위한 방식으로 타이플레이트 아래에 위치하는 한 쌍의 실질적으로 직선인 계단들을 가진 강화 금속재의 상부 콘크리트 스트레치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기복부들은 상기 상부 구조의 전체 길이에 걸쳐 연장하는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 궤도 슬래브의 상부면은 홈들과 상기 궤도 슬래브을 따라 상기 타이 브레이크들의 위치와 길이 방향으로 동일한 주기를 가지는 양각면들의 릴리프을 포함하는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 궤도 슬래브는 복수개의 스트레치들을 포함하며, 각각의 스트레치는 각 길이 방향 끝에 홈을 포함하며 상기 홈의 폭은 대칭하는 중심 횡단 평면으로부터의 거리가 증가함에 따라 감소하며 상기 기초 슬래브의 상부 표면은 끝과 끝이 이어진 궤도 슬래브의 스트레치들의 하부 표면과 상보적인 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 11항에 있어서, 궤도 슬래브의 각각의 스트레치의 하부면은 네 모퉁이에, 지정된 온도 범위에서 피봇점으로 역할을 하는 이동표면과 접촉 부위를 포함하는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 12항에 있어서,

궤도 슬래브의 각 스트레치는 제 1 단부에 제 1 릴리프를 제2 단부에 제2 릴리프를 가지며, 제 2 릴리프의 형태는 길이 방향으로 궤도 슬래브의 각 스트레치가 끝과 끝이 맞도록 하고, 두께 방향이나 폭 방향으로 궤도 슬래브의 스트레치들 사이에 어떤 횡단 변위도 방지하도록 제 1 릴리프의 형태와 상보적인 형태인 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 궤도 슬래브의 상부 표면은, 적어도 상기 기복부의 폭의 1/10보다 적은 간격으로, 음파들을 잡기 위한 홈들이 파진 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조.
제1의 하부 표면을 형성하기 위하여 콘크리트 기초 슬래브를 지면에 쏟아 붓고, 상기 지면에 부착시키며 길이 방향으로 연장시키는 단계와,

상기 기초 슬래브 상으로 콘크리트 궤도 슬래브를 쏟아 붓는데, 그 두께는 폭 방향의 위치 함수이며, 제2 하부면을 경유하여 상기 기초 슬래브의 제3의 상부면으로 압축 응력만을 전달할 수 있도록 하는 단계를 포함하며,

상기 기초 슬래브의 상부면은 두께 방향으로 맞추어진 진폭을 가진 가로 기복부를 나타내며, 상기 궤도 슬래브의 하부면은 상기 기초 슬래브의 기복부와 상보적인 형태의 가로 기복부을 나타내며,

상기 기복부들의 적어도 일 극값에 상응하는 정점부위에 있는 기복부들의 표면이 연속적으로 미분 가능한 것을 특징으로 하는 가동 레일 지지용 무도상 고정 궤도 상부 구조를 건설하기 위한 방법.
제 15항에 있어서, 상기 궤도 슬래브를 쏟아 붓는 단계의 전에,

상기 기초 슬래브의 상부면에, 상기 기초 슬래브의 상부면과 상기 기초 슬래브의 상부면의 형태에 맞추어진 격자 모양으로 미리 형성한 금속 와이어들로부터 형성된 금속 강화부를 배열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조를 건설하는 방법.
제 15항이나 제 16항에 있어서,

상기 기초 슬래브를 쏟아 붓는 단계는 슬라이딩 형태로 수행되는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조를 건설하는 방법.
제 15항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 궤도 슬래브를 쏟아 붓는 단계는 슬라이딩 형태로 수행되는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조를 건설하는 방법.
제 15항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 궤도 슬래브를 쏟아 붓는 단계 동안이나 이후에, 상기 궤도 슬래브의 상부면은, 적어도 기복부의 폭의 열 번째보다 적은 간격으로 음향 감쇄 홈들을 새김으로써 세로 방향으로 파지는 단계를 포함하는 무도상 고정 궤도 상부 구조를 건설하는 방법.
제 15항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 궤도 슬래브를 쏟아 부은 이후에 새로운 콘크리트에 타이플레이트들을 놓고,

상기 궤도 슬래브의 건설 기간 이후에 상기 가동 레일을 놓는 단계를 포함하는 무도상 고정 궤도 상부 구조를 건설하는 방법.
스트레치들에 있는 콘크리트 기초 슬래브를 지면 상에 성형하는 단계로, 여 기서 상기 기초 슬래브는 상기 지면에 부착되고 길이 방향으로 연장하는 제1의 하부면을 경유하여 지면과 접촉하며, 각각의 스트레치는 폭과 길이에 대한 위치의 함수인 단계와,

콘크리트 궤도 슬래브를 상기 기초 슬래브 상으로 쏟아 붓는 단계로, 여기서 상기 궤도 슬래브는 연속하는 스트레치들로 형성되며 상기 기초 슬래브의 제 2의 하부면을 경유하여 제 3의 상부면으로 압축 응력만을 전달할 수 있으며, 상기 기초 슬래브의 상부면은 두께를 따라서 상응하는 진폭을 가진 가로 기복부를 나타내며 길이 방향으로 연장하며, 상기 궤도 슬래브의 하부면은 상기 기초 슬래브의 기복부에 상보적인 형태의 가로 기복부를 나타내는 단계를 포함하며,

상기 기복부들의 적어도 일 극값에 상응하는 정점부위에 있는 기복부들의 표면이 연속적으로 미분 가능한 것을 특징으로 하는 가동 레일 지지용 무도상 고정 궤도 상부 구조를 건설하기 위한 방법.
제 21항에 있어서, 상기 궤도 슬래브를 쏟아 붓는 단계를 수행하기 전에,

상기 기초 슬래브의 상부면에, 상기 기초 슬래브의 상부면의 형태에 맞추어진 격자 모양으로 미리 형성한 금속 와이어들로부터 형성된 금속 강화부를 배열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무도상 고정 궤도 상부 구조를 건설하기 위한 방법.