KR20100131415A - 고속 개인 수송 시스템용 트랙웨이 - Google Patents

Abstract

미리 만들어진 격자형 구조물들로 형성된 트랙 부재들을 포함하는 고속 개인 수송 시스템용 트랙웨이. 미리 만들어진 격자형 구조물은 섬유강화 플라스틱 등으로 형성될 수 있다.

Description

고속 개인 수송 시스템용 트랙웨이{TRACKWAY FOR PERSONAL RAPID TRANSPORT SYSTEMS}

본 발명은 고속 개인 수송 시스템용 트랙웨이에 관한다.

교통량의 지속적인 증가와 차량 주행 속도를 증가시키는 차량 성능의 향상과 더불어, 차량이 주행하는 주행면의 개선이 지속적으로 요구되고 있다. 그러한 개선, 예를 들어, 주행면과 차량 바퀴 간의 마찰 개선, 주행면에 모인 얼음, 눈, 물의 영향을 줄이기 위해 배수 시설의 개선, 소음 억제 등을 위해 다양한 측면이 고려되어 왔다. 이러한 문제점들을 해결하기 위한 다양한 해결책들이 제안되어 왔으나, 이들은 여전히 비싸고 설치 및 유지에 있어서 다루기 힘들다.

고속 개인 수송 시스템용 트랙웨이의 주행면 개선에는 많은 투자가 이루어져 왔다. 일반적으로 고속 개인 수송 시스템(Personal Rapid Transport System; 이하PRT 시스템이라 함)은 개개의 챠량이 스테이션(station) 간에서 주행하는 전용 트랙웨이를 포함한다. 각 차량은 단 한 명의 승객 또는 한 무리의 승객을 태우고 어떠한 중간 스테이션에도 정차하는 일없이 시발 지점과 종착 지점 사이를 계속해서 운행한다. 따라서, PRT 시스템은 버스, 기차, 및 지하철 시스템 등의 종래의 대중 교통 시스템과 개인용 승용차 간의 절충을 제공한다.

통상의 PRT 시스템들은 차량용 길잡이를 제공하기 위한 철도 시스템을 이용한다. 이것은 단궤 철도(monorail) 또는 복궤 철도(dual rail)일 수 있으며, 표준 레일웨이 포인트(railway point)와 유사한 포인트들을 이용하여 교차로에서 차량들을 안내한다. 이러한 시스템의 일례가 US 5,778,796호에 개시되어 있다.

대안이 될 다른 PRT 시스템의 일례는 US 4,061,089호에 개시되어 있다. 이 시스템에서는, 각 차량이 공기 베어링에 의해 차량과 트랙웨이 간에 에어 갭(air gap)이 유지되는 방식으로 지지된다. 차량의 추진력은 선형 동기식 모터에 의해 제공되며, 그 모터의 1차 회로는 트랙웨이에 내장되어 차량에 배치된 선형 유도식 모터 쌍을 활성화시킨다.

알려져 있는 또 다른 PRT 시스템이 UK 특허 제 2384223호에 개시되어 있다. 이 시스템에서 트랙웨이는 미리 만들어진 섹션들로 제공된다. 트랙웨이의 주행면은 철근 콘크리트(reinforced concrete)로 만들어진다. 그러나, 차량이 콘크리트 주행면을 지날 때, 특히 그 면이 젖어있을 때의 소음을 감소시키고, 마찰을 개선하고 주행면 상에 모이는 얼음과 눈을 감소시키고, 그러한 기후 상황에서는 시스템의 작동을 제한하는 것이 바람직할 것임을 안다.

US 2004/0089189호와 US 5566620호에는 차량을 지지하는 선로를 포함하는 트랙웨이를 구비한 수송 시스템들이 개시되어 있다. 트랙웨이의 선로 간 영역에는 오픈워크(open-work) 구조를 갖는 보도가 구비된다.

본 발명에 따라, 고속 개인 수송 시스템용 트랙웨이로서, 사용시 시스템 내의 차량의 바퀴가 굴러가는 주행면을 갖는 트랙을 구비하며, 주행면이 미리 형성한 격자형 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙웨이가 제공되어 있다.

격자형 구조물은 차량의 이동에 순응할 수 있게 유연해서 그 구조물의 휨은 그 표면에서 눈과 얼음이 떨어지게 할 수 있다. 격자형 구조물이 지면으로부터 일정 높이에서 지지되면, 물, 눈, 얼음은 추가적인 배수 시설에 대한 필요없이 주행면에서 지면으로 떨어질 수 있다. 격자형 구조물은 복수의 교차 격자부들을 포함할 수 있으며, 복수의 교차 격자부들은 개별적인 교차 부재이거나 홈과 돌기의 형태의 완전체일 수 있다. 적절한 격자형 구조물들의 실시예들은 차량 타이어의 마모를 최소화하면서 그 표면과 차량 바퀴 간의 마찰을 약 30%까지 개선할 수 있다. 격자형 구조물은 주행면을 주행하는 차량 바퀴의 주행 방향에 대해 비스듬하게 연장될 수 있다. 이것은 주행면 상에서의 차량 주행의 소음을 상당히 감소시킬 수 있다. 교차 격자부들은 인접한 격자부들 사이에서 트랙을 관통하는 구멍들을 규정할 수 있다. 이 구멍들은 20~60 mm의 범위 내에서 피치(pitch)를 가질 수 있으며, 이 피치는 주행면의 길이를 따라 변할 수 있다. 피치의 크기는 용이한 제조를 가능하게 하고, 더 많은 눈과 얼음은 그 구멍을 통해서 표면에서 쉽게 떨어질 수 있다. 피치의 변화는 소음을 감소시킬 수 있으며, 소음을 다소 변화시켜 덜 성가시게 한다. 구멍은 또한 빛이 통과할 수 있는 구조를 제공하므로, 그 구조물을 보다 환경적으로 매력적으로 만든다.

트랙은 복수의 기형성된 섹션들을 포함하며 섹션들은 길이방향으로 서로 연결되어 연속적인 주행면을 형성한다. 트랙 섹션들은 일정 사각(oblique angle)으로 다른 것에 접하거나 서로 연결될 수 있다. 이 사각은 연속하는 섹션들 사이에서 랜덤하게 변할 수 있다. 이는 타이어 하중이 섹션들 간에 순조롭게 옮겨지게 한다. 이로 인해 타이어가 충격과 함께 하류 섹션에 타격을 주는 것이 방지되고, 따라서, 주행면의 손상이 방지되고, 나아가 소음 및 타이어 마모가 감소된다.

트랙은 각 트랙 섹션의 한 쌍의 평행한 세장형 트랙(elongate track) 중 하나일 수 있으며, 각 트랙 섹션은 또한 그 트랙들을 지지하는 복수의 크로스 멤버(cross-member)를 포함한다.

주행면의 격자형 구조물은 강한 구조를 제공하고, 결과적으로 섬유강화 플라스틱 물질 등으로 간단히 만들어질 수 있어서, 제조가 용이하고 상대적으로 저렴하며 유연한 구조를 만들 수 있다.

트랙들은 주행면들로 작용하는 사실상 평평한 상면들을 가질 수 있다. 주행면들은 차량의 타이어와 그 표면 간의 마찰을 개선하기 위해 미끄럼방지 물질의 상면 막을 포함할 수 있다.

격자형 구조물들은 마모를 최소화하면서 차량 타이어와의 증가된 마찰을 제공한다. 눈과 얼음 상태에서, 눈과 얼음은 주행면에 대한 접착력이 약하므로 격자면으로부터 떨어진다. 게다가, 격자형 주행면은 그 표면이 젖어 있더라도 차량이 그 표면을 지날 때 더 조용하다.

본 발명에 따른 일실시예에서, 트랙웨이의 각 섹션은 상기한 크로스 멤버들에 의해 서로에 연결되는 한 쌍의 평행한 사이드 빔(side beam)을 포함하며, 트랙들은 그 사이드 빔들에 평행하게 연장된다. 트랙들에 가해지는 하중은 크로스 멤버들로 전이되어 사이드 빔들로 전이된다.

일실시예에서, 크로스 멤버들은 사이드 빔들의 하부 영역에서 사이드 빔들에 연결되어 사이드 빔들이 크로스 멤버로부터, 가능하면 주행면들 위의 수준까지 위쪽으로 연장하는 측벽들을 형성하게 한다.

주행면과 차량 바퀴 간의 마찰을 개선하고, 주행면에 모인 얼음, 눈, 물의 영향을 줄이기 위해 배수 시설을 개선하고, 소음을 억제할 수 있다.

본 발명에 대한 보다 완벽한 이해를 위해, 첨부 도면과 함께 이루어지는 다음의 설명을 이제부터 참조한다.
도 1은 고속 개인 수송 시스템용 트랙웨이의 일부의 평면도다.
도 2는 도 1의 트랙웨이의 축 A-A를 따라 취한 단면도다.

본 발명의 일실시예에 따른 트랙웨이를 도 1 및 도 2를 참조로 보다 자세히 설명할 것이다. 트랙웨이는 차량 통로용의 연속 트랙웨이를 형성하도록 이어붙여 놓은 일련의 트랙 섹션들(100)을 포함한다. 각 섹션(100)은 동일한 복수 개의 크로스 멤버(101)를 포함하는데, 크로스 멤버들은 서로 떨어져 있으며 평행하다. 각 크로스 멤버는, 트랙웨이의 폭을 가로질러 횡방향으로 연장되며 단면이 직사각형이고 모서리가 둥근 빔(beam)을 포함하며, 그 빔의 속은 비어 있으며 벽은 얇다. 크로스 멤버들(101)은 한 쌍의 사이드 빔(103, 105) 사이에 연장되어 있다. 사이드 빔들(103, 105)은 동일하게 벽이 얇고 모서리가 둥근 직사각형의 단면을 갖는 부재이며 트랙 섹션(100)의 변(side)들을 따라 연장되어 있다. 각 사이드 빔(103, 105)에 있어서 수직으로 연장된 최내측 벽(107, 109)은 사이드 빔(103, 105)의 베이스(base)에서 크로스 멤버(101)에 용접된다. 따라서, 사이드 빔(103, 105) 각각은 크로스 멤버(101) 상에서 수직으로 연장된다. 도시한 실시예에서, 크로스 멤버(101)와 사이드 빔(103, 105)의 수직 방향 치수는 각각 100 mm와 450 mm이다. 크로스 멤버들(101)은 트랙웨이의 길이를 따라 대략 2 m의 동일한 간격으로 배치된다.

제1 세장형 트랙(111)은 한 쌍의 제1 세장형 지지 부재(115, 117)의 상면에 고정되고, 제2 세장형 트랙(113)은 한 쌍의 제2 세장형 지지 부재(119, 121)의 상면에 고정된다. 지지 부재들(115, 117, 119, 121)은 각 트랙(111, 113)의 길이를 따라 연장된다. 지지 부재들은 동일하게 벽이 얇고 직사각형의 단면을 갖는 빔이다. 이 지지 부재들(115, 117, 119, 121)은 크로스 멤버들(10)과 직각으로 크로스 멤버들(101)의 상면에 용접된다. 트랙들(111, 113)은 에지 클램핑(edge clamping)이나 고정용 볼트(도시 안 함)에 의해 지지 부재들(115, 117, 119, 121)에 고정된다.

트랙웨이용 케이블을 수용하기 위해 덮개(125)를 구비한 케이블 트레이(cable tray)(123)가 트랙들(111, 113) 사이에 배치된다. 케이블 트레이(123)와 덮개(125)는 마주보는 제1 및 제2 트랙(111, 113)의 길이 방향 가장자리와 평행하게 트랙웨이의 길이를 따라 연장된다. 케이블 트레이(123)는 한 쌍의 지지부(127, 129) 사이에 있다. 케이블 트레이 지지부(127, 129)는 크로스 멤버들(101)의 상면에 용접된다.

제1 및 제2 트랙 부재(111, 113)의 상면은 사실상 평평하며 제1 및 제2 주행면(131, 133)을 각각 제공하고, 그 주행면을 따라 고속 개인 수송 시스템의 차량들의 바퀴가 굴러간다.

본 실시예는 한 쌍의 주행면을 기준으로 설명하였지만, 단일 주행면이 차량의 전체 폭인 단일 트랙 상에 제공될 수 있음을 알 수 있다.

트랙 섹션(100)은 예를 들어 UK 특허 번호 제 2384223호에 개시된 바와 같이 높은 위치에서 지지받을 수 있다.

제1 및 제2 트랙(111, 113)은 미리 만들어진 격자형 구조물들을 포함한다. 트랙은 예를 들어 섬유강화 플라스틱 물질(이하, FRP)로 만들어질 수 있다. 혹은, 격자가 다른 어떤 적절한 물질로 형성될 수 있다. FRP를 사용하면, 수지의 전습액(pre-wetting bath)을 통과한 연속적인 섬유 로빙(roving)들을 공급하는 섬유 침착 헤드(fibre deposition head)를 이용하는 개방형 몰드에서 물질이 몰딩된다. 트랙들의 상면은 미끄럼 방지 물질로 코팅되는데, 미끄럼 방지 물질은 다양한 물질, 예를 들어 수지에 박힌 소성 보크사이트(calcinated bauxite) 또는 실리카 샌드(silica sand), 샷 블라스트 그릿트(shot blast grit)를 포함할 수 있다.

트랙을 형성하는 격자형 부재는 길이 방향으로 접해 있는 섹션들에 있는 개개의 지지 부재들(115, 117, 119, 121)에 고정되며, 각 섹션의 길이는 대략 6 m이다. 제1 및 제2 트랙(111, 113)의 섹션들은 이웃한 섹션들과 예를 들어 45도의 사각으로 접해 있다. 섹션들은 적당한 접착제로 서로에 접착되거나 캡티브 너트(captive nut)를 구비한 C-클램프(도시 안 함)에 의해 트랙 부재들의 하측면에 클램핑될 수 있다. 연속하는 섹션들 간의 연결부들에서의 사각들은 트랙웨이를 따라, 가능하면 랜덤하게 변할 수 있다. 그때 트랙들은 보다 나은 안정성을 위한 지지 구조물에 접착된다. 각각의 트랙 부재(111, 113)는 복수의 교차 격자부들의 골조식 섹션을 포함한다. 격자부는 서로에 90도로 교차하며 골조로부터 일정 사각으로 연장되어 격자부가 그들 사이에 복수의 정사각형 구멍을 남기게 하며, 정사각형 구멍들은 20 내지 60 mm의 범위에서 피치를 가질 수 있다. 일실시예에서, 5 mm 두께에 25 mm 깊이의 격자부들을 갖는 격자를 형성함으로써 만들어지는 그 구멍들의 피치는 38 mm이며, 격자부 중심선 간의 수직 거리는 38mm이다. 격자부들은 차량의 주행 방향에 대해 사각에 있다. 사각은 트랙 부재의 섹션들 사이에서 랜덤하게 변할 수 있다.

다른 실시예에서, 격자형 구조물들은 주행면에 교차 돌기 또는 홈으로 형성될 수 있다.

동작 시, 차량은 차량의 각 측 타이어들이 제1 및 제2 트랙(111, 113)의 주행면들 상을 각각 주행하도록 트랙웨이의 주행면들(131, 133)로 안내된다. 타이어들은 제1 및 제2 트랙(111, 113)의 주행면들(131, 133) 상의 중앙에 놓인다. 주행면의 격자형 구조물은 타이어의 마모를 최소화하면서 타이어와 주행면 간에 증가된 마찰을 제공하여, 소음을 감소시키면서 젖은 상태에서도 차량의 미끄러짐을 방지한다. 미끄럼방지 막을 주행면 상에 제공하면 마찰이 더욱 개선된다.

지지 부재들(115, 117, 119, 121)은 제1 및 제2 트랙(111, 113)의 격자 구조물을 높여 주행면을 깨끗하게 유지하도록 얼음과 눈이 주행면에 모이지 않게 한다. 결론적으로 PRT 시스템은 심각한 기후 상황에서 동작할 수 있다.

트랙(111, 113)이 유연하기 때문에, 차량이 트랙을 따라 진행할 때 트랙이 약간 휜다. 이러한 휘어짐은 쌓일 수 있는 탄탄해진 눈이나 얼음을 제거하는데 기여하여 눈이나 얼음이 지면 아래로 떨어지게 한다.

100: 트랙 섹션 101: 크로스 멤버
103, 105: 사이드 빔 111, 113, 115, 117: 세장형 지지 부재
115, 117, 119, 121: 지지 부재

Claims (15)

1. 고속 개인 수송 시스템용 트랙웨이에 있어서,
   사용시 상기 시스템의 차량의 바퀴가 주행하는 주행면을 갖는 트랙을 포함하며,
   상기 주행면이 미리 만들어진 격자형 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는
   트랙웨이.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구조 격자물이 상기 주행면을 제공하는 복수의 교차 격자부를 포함하는
   트랙웨이.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 격자부가 상기 주행면을 따라 주행하는 차량 바퀴의 주행 방향에 기울어지게 연장되는
   트랙웨이.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 격자형 구조물에 뚫린 구멍들이 상기 교차 격자부 사이에 제공되는
   트랙웨이.
5. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 구멍들의 피치는 상기 주행면의 길이 방향에서 변하는
   트랙웨이.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 트랙이 유연한
   트랙웨이.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   트랙이 섬유강화 플라스틱 물질로 만들어지는
   트랙웨이.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주행면은 미끄럼 방지 물질로 된 상면 막을 갖는
   트랙웨이.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 트랙이 길이 방향으로 서로 연결되어 연속적인 주행면을 형성하는 복수의 미리 만들어진 섹션들을 포함하는
   트랙웨이.
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 트랙이 트랙 섹션의 한 쌍의 평행한 세장형 트랙들 중 하나이며, 각 트랙 섹션이 상기 트랙들을 지지하는 복수의 크로스 멤버들을 또한 포함하는
    트랙웨이.
11. 제 10 항에 있어서,
    각 트랙 섹션이 상기 크로스 멤버들에 의해 서로 연결되며 상기 트랙들에 평행하게 연장되는 한 쌍의 평행한 사이드 빔들을 추가로 포함하는
    트랙웨이.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 트랙들이 상기 크로스 멤버들의 상면들 위로 올려지는
    트랙웨이.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주행면이 사실상 평평한
    트랙웨이.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랙 또는 각 트랙이 지면 수준보다 위에서 지지되는
    트랙웨이.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 바와 같은 트랙웨이를 포함하는 고속 개인 수송 시스템.
    

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