KR20100073658A

KR20100073658A - 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법 및 이에 적합한 주행로 시공 장치

Info

Publication number: KR20100073658A
Application number: KR1020080132379A
Authority: KR
Inventors: 강남훈
Original assignee: 강남훈
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2010-07-01
Also published as: KR101044340B1

Abstract

본 발명은 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법 및 이에 적합한 주행로 시공 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주행로의 시공 시 선형적으로 변화하는 주행로의 시공 정밀도를 향상시켜 주행로 연마등의 후반 작업이 필요치 않도록 하여 시공비용 절감 및 시공 효율을 극대화할 수 있는 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법 및 이에 적합한 주행로 시공 장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은, 경전철의 주행로 곡률 및 구배를 보조레일에 맞춰 정확하게 일치시킬 수 있도록 함으로써, 경전철 건설에 따른 작업 효율 향상 및 건설비의 절감을 이룰 수 있고, 경전철 차량의 주행 성능 향상과 승차감의 향상을 이룰 수 있는 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법 및 이에 적합한 주행로 시공 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 시공방법은, 노반(51)에 주행로(52)를 형성하기 위해 거푸집(A)을 설치하고 여기에 주행로 콘크리트(C)를 타설하는 것을 포함하는 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법에 있어서,

상기한 주행로 콘크리트(C)의 양측에 높낮이 조절 가능한 보조레일(1)을 설치하고, 상기한 보조레일(1)의 높낮이 및 곡률을 주행로 설계 궤도에 일치되도록 조절한 후 보조레일(1)을 타고 경전철 주행로 성형용 피니셔(F)를 이동시키면서 주행로 콘크리트(C)의 상면을 궤적에 맞게 성형하는 것을 특징으로 한다.

상기한 시공장치는, 주행로 콘크리트(C)가 타설될 선로 노반(51)에 배치됨과 아울러 주행로 콘크리트(C)의 양측에 위치되어 피니셔(F)가 안착된 상태로 주행할 수 있게 구성된 소정 길이의 보조레일(1)과, 상기한 보조레일(1)과 노반(51)의 사이에 설치됨과 아울러 보조레일(1)의 높이를 연속적으로 변화시킬 수 있도록 구성된 높이조절수단으로 구성함을 특징으로 한다.

경전철, 주행로 시공방법, 가이드웨이, AGT, 주행로 시공장치

Description

보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법 및 이에 적합한 주행로 시공 장치{TRAVELING WAY CONSTRUCTION METHOD OF AUTOMATED GUIDEWAY TRANSIT TYPE LIGHT WEIGHT RAILWAY AND THEREOF CONSTRUCTION MACHINE}

일반적으로, 경량전철(이하 경전철이라 함)은 철제차륜 AGT(Automated Guideway Transit : 안내궤도식 철도),고무차륜 AGT, LIM, 모노레일, 노면전차, 자기부상식 철도등으로 구분된다.

상기한 경전철중 고무차륜 AGT는 도4에 도시된 바와 같이 차륜(50)에는 고무 타이어를 채용하여 선로 노반(51)의 주행로(52)를 타고 운행하도록 하고, 노반(51)의 수직벽(53)에서 설치된 안내궤도(Guideway)(54) 및 차량(W)에 설치된 안내 로울 러(55)가 차량(W)의 진행을 가이드하면서 운행하도록 한 것으로서, 대부분 도심내부순환 또는 도심과 부도심을 연결하는 기능을 수행하도록 건설된다.

물론, 상기한 주행로(52)는 배근(56)의 외부로 콘크리트를 타설하여 형성하게 된다.

상기한 경전철의 대부분이 도시의 지하 및 고가에 건설되기 때문에, 노선의 선형은 많은 종곡선과 평면곡선의 변화를 이루면서 복잡하게 구성되는 바, 일반적으로 노선의 선형은 직선과 평탄의 원칙을 가지고 설계되지만, 경전철의 특성상 많은 곡선과 구배를 설정하지 않을 수 없는 것이 현실적인 과제이다.

상기한 바와 같은 고무차륜 AGT는 고무차륜(50)인 타이어가 주행로(52)를 타고 주행하는 것으로서, 경전철 선로의 횡방향 및 종방향 경사에 따라 주행로(52)가 적절한 기울기를 갖도록 정밀하게 시공해야 경전철의 주행이 안정적으로 이루어지게 된다.

상기한 고무차륜 AGT의 시공방법은 토목 공사를 진행하여 주행로(52)를 설치한 상태에서 그 측면에 안내궤도(54)를 설치하는 궤도공사를 하게 된다.

즉, 주행로(52)의 설치 위치에 배근(56)을 설치함과 아울러 배수관 및 시스템관을 설치하게 되고, 상기한 배근(56)의 근접 위치에 콘크리트를 타설하기 위한 거푸집을 설치하게 된다.

상기한 배근(56)은 미리 설계도에 따른 선로의 구배에 맞춰 공장에서 가공해 현장에 반입하는 것으로서, 소정 설치 위치에 배근(56)을 위치시켜 선로의 구배에 맞게 설치하게 되는 바, 상기한 설치시에는 선로의 횡방향 및 종방향 구배에 맞게 정밀하게 배근(56)을 설치해야 한다.

거푸집을 설치한 후에는 배근(56, 56')에 에폭시 수지등과 같은 접착제를 균일하게 도포함과 아울러 콘크리트를 타설하여 주행로를 형성하고, 윗면을 편평하게 다지게 된다.

특히, 상기한 콘크리트의 타설공정에서 기계를 사용하지만, 도5에 도시된 바와 같이 선로의 곡선부분은 연속적으로 구배가 변하는 완화구간(빗금친부분)으로 이루어지기 때문에, 곡선 주행로의 구배를 맞추기가 어려워 작업자가 수작업으로 구배를 맞추는 인력시공을 하게 된다.

콘크리트의 타설 및 다지기가 완료되면 일정 시간동안 콘크리트를 양생한 후 거푸집을 제거하고, 콘크리트 커터등으로 줄눈을 형성하게 되며, 줄눈의 형성 후에는 노반에 방수 및 높이조절을 위해 레벨링층을 타설하게 된다.

레벨링층의 타설이 완료되면 주행로(52)의 측부에 위치되는 노반 수직벽(53)에 안내궤도(54)를 설치하게 되는 바, 이는 미리 설계된 설계도에 의해 안내궤도(54)를 노반 수직벽(53)에 설치하는 것으로서, 노반(51)을 기준으로 높이를 측정하여 설치하기 때문에 매우 정확하게 선로의 회방향 및 종방향 구배를 맞출 수 있게 된다.

안내궤도(54)의 설치가 완료되면 별도의 점검차량이 노반(51)을 기준으로 주행하면서 주행로(52)의 횡방향 및 종방향 구배를 측정하게 되고, 상기한 측정 시 오차가 발생되면 주행로(52)를 연마하거나 주행로에 콘크리트를 덧대어(박층포장) 구배를 맞추게 된다.

그러나, 상기한 바와 같이 곡선로에서 연속적으로 곡률이 변하는 완화구간을 작업자가 수작업으로 시공하게 되면 그 정밀도가 매우 낮기 때문에, 실질적으로 주행로에서 직선로와 곡률 R인 곡선로를 연결하는 완화곡선구간(빗금표시)의 횡방향 및 종방향 구배(선형적으로 변화함)를 정확하게 맞추는 것이 불가능하게 되는 문제점이 있다.

즉, 곡선로와 직선로를 연결하는 완화곡선구간은 선형적으로 변화하는 곡률로 이루어지기 때문에 여기에 맞춰 배근 설치 및 주행로 성형을 정확하게 하는 것이 불가능하게 되고, 이로 인해 콘크리트로 도포되는 주행로의 시공 정밀도가 저하되는 것이다.

또한, 주행로의 콘크리트 타설 후 구배를 맞추기 위해 연마를 하게 되면 배근의 피복 두께가 일정하게 유지되지 않게 됨으로써, 콘크리트의 강도 저하가 발생되어 균열이 발생되거나 또는 콘크리트에 매입되는 열선이 외부로 노출되어 파손되는등의 문제점이 있다.

또한, 주행로의 콘트리트 타설 후 설계 구배 및 곡률에 맞춰서 연마를 하게 되면 작업자가 일일이 수작업으로 수준 측량을 한 후 연마를 하기 때문에, 연마 정밀도가 낮을 뿐만 아니라 연마에 막대한 경비가 추가로 소요되어 경전철 설치비용의 증가가 발생되는 문제점이 있다.

또한, 주행로의 곡률 및 구배와 안내궤도의 곡률 및 구배를 정확하게 일치시 키지 못하게 됨으로써 경전철의 주행성능 저하 및 승차감 저하가 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 경전철의 주행로 곡률 및 구배를 안내궤도에 맞춰 정확하게 일치시킬 수 있도록 함으로써, 경전철 건설에 따른 작업 효율 향상 및 건설비의 절감을 이룰 수 있고, 경전철 차량의 주행 성능 향상과 승차감의 향상을 이룰 수 있는 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법 및 이에 적합한 주행로 시공 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 시공방법은, 노반에 주행로를 형성하기 위해 거푸집을 설치하고 여기에 주행로 콘크리트를 타설하는 것을 포함하는 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법에 있어서,

상기한 주행로 콘크리트의 양측에 높낮이 조절 가능한 보조레일을 설치하고, 상기한 보조레일의 높낮이 및 곡률을 주행로 설계 궤도에 일치되도록 조절한 후 보조레일을 타고 경전철 주행로 성형용 피니셔를 이동시키면서 주행로 콘크리트의 상면을 궤적에 맞게 성형하는 것을 특징으로 한다.

상기한 시공장치는, 주행로 콘크리트가 타설될 선로 노반에 배치됨과 아울러 주행로 콘크리트의 양측에 위치되어 피니셔가 안착된 상태로 주행할 수 있게 구성된 소정 길이의 보조레일과, 상기한 보조레일과 노반의 사이에 설치됨과 아울러 보조레일의 높이를 연속적으로 변화시킬 수 있도록 구성된 높이조절수단으로 구성함 을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명은 경전철의 선로를 시공할 때 노반에 주행로의 설계 궤적과 동일하게 보조레일을 먼저 시공한 후 보조레일을 타고 경전철 주행로 시공용의 피니셔가 운행하면서 주행로를 시공함으로써, 주행로의 설계궤적과 정확하게 일치되도록 하여 경전철 선로의 시공을 단순화하고 선로 시공 비용을 절감할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

도1과 도2a는 본 발명에 따른 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 장치를 도시한 사시도와 노반에 적용된 상태를 도시한 단면도로서, 주행로 콘크리트(C)가 타설될 선로 노반(51)에 배치됨과 아울러 주행로 콘크리트(C)의 양측에 위치되어 피니셔(F)가 안착된 상태로 주행할 수 있게 구성된 소정 길이의 보조레일(1)과, 상기한 보조레일(1)과 노반(51)의 사이에 설치됨과 아울러 보조레일(1)의 높이를 연속적으로 변화시킬 수 있도록 구성된 높이조절수단으로 이루어져 있다.

즉, 경전철 주행로를 성형하는 피니셔(F)가 타고 이동할 수 있도록 보조레일(1)을 설치함과 아울러 높이조절수단이 상기한 보조레일(1)의 높낮이를 연속적으로 가변시킬 수 있게 됨으로써, 주행로의 설계치와 동일하게 보조레일(1)을 설치할 수 있게 되는 것이다.

물론, 곡선 주행로에 상기한 보조레일(1)을 설치할 때는 주행로의 곡률에 맞 춰 제작된 보조레일(1)을 사용하고, 보조레일(1)의 높낮이만을 조절하면 주행로의 설계궤적과 동일한 궤적을 얻을 수 있게 된다.

상기한 높이조절수단은 도1과 도3에 도시된 바와 같이 노반(51)에 놓여져서 안정적으로 서있을 수 있도록 받침면(2)이 비교적 넓게 형성된 하부하우징(3)과, 상기한 하부하우징(3)에 결합된 상태에서 높이 조절이 가능하도록 조절수단으로 결합되고 상단이 보조레일(1)의 저면에 고정된 상부(4)로 구성되어 있다.

상기한 조절수단은 상부(4)의 외주면에 형성된 나사산(5)과, 상기한 상부(4)의 나사산(5)과 나사 결합되도록 내측면에 나사산(6)이 형성되어 있을 뿐만 아니라 하부하우징(3)의 상면에 안착되어 회전 자재하도록 구성된 회전부재(7)로 구성되어, 상기한 회전부재(7)를 회전시키면 이와 나사 결합되어 있는 상부(4)가 승강하도록 구성된 것이다.

여기서, 상기한 하부하우징(3)이 노반(51)에 서있는 상태를 보다 안정적으로 하기 위해서는 별도의 고정수단을 형성해도 되는 바, 이는 하부하우징(3)의 바닥면(2)에 형성된 하나 이상의 관통공(8)과, 상기한 관통공(8)을 통해 노반(51)에 고정되는 고정볼트(9)로 구성할 수도 있게 된다.

물론, 상기한 하부하우징(3)의 바닥면(2)을 충분히 넓게 형성하면 고정수단을 형성하지 않아도 하부하우징(3)이 안정적으로 서있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 경전철 선로를 시공하기 위하여, 주행로 콘크리트(C)를 타설할 위치에 거푸집(A)을 설치함과 아울러 거푸집(A)의 측면으로 보조레일(1)을 위치시키게 된다.

거푸집(A)의 측면으로 보조레일(1)이 위치될 때 보조레일(1)은 하부하우징(3)의 바닥면(2)에 의해 안정적으로 지지되어 서있게 되는 바, 이 상태에서 작업자가 회전부재(7)를 회전시키면서 보조레일(1)의 높낮이를 조절하게 된다.

즉, 보조레일(1)의 저면에는 일정 간격으로 여러개의 상부(4) 및 하부하우징(3)이 결합되어 있는 바, 상기한 여러개의 상부(4)를 각각 높이 조절하게 되면 보조 레일(1)의 곡률 궤적을 연속적으로 변화시킬 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기한 보조레일(1)의 저면에 위치된 하부하우징(3)의 바닥면(2)을 고정볼트(9)로 노반(51)에 고정하게 되면 보조레일(1)이 보다 안정감있게 설치될 수 있게 된다.

보조레일(1)의 곡률(궤적)이 설계상 또는 안내궤도(54)에 맞춰 정확하게 조절되면 보조레일(1)에 피니셔(F)를 안착시켜 운행 가능하도록 한다.

상기한 피니셔(F)는 일반적인 경전철의 주행로 시공에서 사용하는 것으로서, 상기한 보조레일(1)에 안착되어 운행 가능하도록 동력장치, 차륜등이 설치된 것이다.

보조 레일(1)에 피니셔(F)가 안착되면 거푸집(A)에 콘크리트(C)를 타설하게 되고, 작업자가 콘크리트(C)의 상면을 평탄화시키게 된다.

콘크리트(C)가 대략 평탄화되면 피니셔(F)를 운행시키면서 콘크리트(C)의 상면을 설계치대로 또는 안내궤도(54)의 궤적과 동일하도록 성형하게 되는 바, 상기한 피니셔(F)를 운전하면서 일정 속도로 이동하도록 하게 된다.

상기한 피니셔(F)가 이동하게 되면 보조레일(1)의 궤적과 동일하게 운행하게 되는 것으로서, 결과적으로는 피니셔(F)가 주행로 콘크리트의(C) 상면을 보조레일(1)의 궤적(안내궤도의 궤적)과 동일하게 성형하게 되는 것이다.

특히, 도2b에서와 같이 보조레일(1)이 곡선로에서는 곡선로의 곡률에 맞게 보조레일(1)이 배치되어 있고 상기한 보조레일(1)을 타고 피니셔(F)가 이동하기 때문에, 곡선로에서도 매우 정확하게 주행로 곡률(궤적)을 맞출 수 있게 되는 것이다.

결과적으로, 피니셔(F)가 보조 레일을(1)를 타고 운행하면서 주행로의 종방향 및 횡방향 구배를 성형하게 되면, 안내궤도(54)와 동일 또는 설계치대로 설치된 보조레일(1)이 기준이 되는 것이어서 주행로의 구배가 설계도와 일치되도록 시공할 수 있는 것이다.

주행로(52)의 타설 및 피니셔(F)의 주행로 성형이 이루어지게 되면, 콘크리트(C)를 양생하고 줄눈을 형성함과 아울러 노반 레벨링층의 방수, 타설 공정등을 진행하고, 최종적으로 주행로의 평탄도 및 구배검사를 한 후 주행로 시공을 완료하게 된다.

상기한 바와 같은 보조레일(1)과 피니셔(F)는, 기존 공법에 따라 이미 주행로(52)가 시공 완료된 경전철 선로에서도 사용할 수 있는 바, 예를 들면, 피니셔(F)를 보조레일(1)에서 주행시키면서 주행로(52)가 보조레일(1)의 횡방향 및 종방향 구배(궤적)등에 정확하게 일치되는지 여부를 파악하는데 사용할 수도 있다.

보조레일(1)과 피니셔(F)에 의해 주행로의 성형이 완료되면 종래와 같이 작업자가 후공정으로 주행로에서 구배와 다른 부분을 깎아내거나 덧대는 작업을 할 필요가 없어 시공 비용을 대폭 절감하고 시공 기간등을 감소시킬 수 있는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 장치를 도시한 사시도,

도2a는 도1에 따른 주행로 시공 장치가 적용된 상태를 도시한 정면도,

도2b는 도2a에서 곡선로의 주행로 시공 상태를 도시한 정면도,

도3은 도1에서 높이조절수단을 도시한 단면도,

도4는 일반적인 안내 궤도식(AGT) 고무차륜 경전철의 선로를 도시한 개략도,

도5는 일반적인 경전철 선로의 곡선주행 구간에서 완화곡선구간의 형성 상태를 도시한 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 보조레일 2: 바닥면

3: 하부하우징 4: 상부

5, 6: 나사산 7: 회전부재

8: 관통공 9: 고정볼트

C: 주행로 콘크리트 A: 거푸집

Claims

노반에 주행로를 형성하기 위해 거푸집을 설치하고 여기에 주행로 콘크리트를 타설하는 것을 포함하는 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법에 있어서,

상기한 주행로 콘크리트의 양측에 높낮이 조절 가능한 보조레일을 설치하고, 상기한 보조레일의 높낮이 및 곡률을 주행로 설계 궤도에 일치되도록 조절한 후 보조레일을 타고 경전철 주행로 성형용 피니셔를 이동시키면서 주행로 콘크리트의 상면을 궤적에 맞게 성형하는 것을 특징으로 하는 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법.
주행로를 시공하기 위해 노반의 주행로 위치에 배근을 설치하는 단계와,

상기한 배근 설치 후 주행로 콘크리트 타설을 위한 거푸집을 설치하는 단계와,

상기한 거푸집의 설치 후 거푸집의 양측에 보조레일을 설치함과 아울러 보조레일의 궤적을 주행로 설계 궤적에 맞게 조절하는 단계와,

상기한 거푸집의 설치 후 콘크리트를 타설하는 단계와,

상기한 콘크리트의 타설 후 보조레일을 타고 운행하는 피니셔로 타설된 주행로 콘크리트의 상면을 성형하면서 주행로의 설계 궤적과 일치되도록 주행로를 시공하는 단계와,

상기한 주행로 시공 후 주행로 콘크리트를 양생하는 단계로 구성함을 특징으 로 하는 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법.
제2항에 있어서,

상기한 배근 설치 후 배수관 및 시스템관을 설치하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법.
제2항에 있어서,

상기한 콘크리트 양생 단계 후 콘크리트에 마찰력 증가를 위한 줄눈 형성 단계를 포함함을 특징으로 하는 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 방법.
주행로 콘크리트가 타설될 선로 노반에 배치됨과 아울러 주행로 콘크리트의 양측에 위치되어 피니셔가 안착된 상태로 주행할 수 있게 구성된 소정 길이의 보조레일과, 상기한 보조레일과 노반의 사이에 설치됨과 아울러 보조레일의 높이를 연속적으로 변화시킬 수 있도록 구성된 높이조절수단으로 구성함을 특징으로 하는 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 장치.
제5항에 있어서,

상기한 높이조절수단은 노반에 놓여져서 안정적으로 서있을 수 있도록 받침면이 비교적 넓게 형성된 하부하우징과, 상기한 하부하우징에 결합된 상태에서 높 이 조절이 가능하도록 조절수단으로 결합되고 상단이 보조레일의 저면에 고정된 상부로 구성함을 특징으로 하는 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 장치.
제6항에 있어서,

상기한 조절수단은 상부의 외주면에 형성된 나사산과, 상기한 상부의 나사산과 나사 결합되도록 내측면에 나사산이 형성되어 있을 뿐만 아니라 하부하우징의 상면에 안착되어 회전 자재하도록 구성된 회전부재로 구성함을 특징으로 하는 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 장치.
제6항에 있어서,

상기한 하부하우징이 노반에 서있는 상태를 보다 안정적으로 하기 위해서 하부하우징의 바닥면에 형성된 하나 이상의 관통공과, 상기한 관통공을 통해 노반에 고정되는 고정볼트로 구성된 고정수단을 포함함을 구성함을 특징으로 하는 보조 레일을 이용한 고무차륜 경전철의 주행로 시공 장치.