KR20130022219A

KR20130022219A - T자형 침목

Info

Publication number: KR20130022219A
Application number: KR1020110085069A
Authority: KR
Inventors: 김해곤
Original assignee: 김해곤
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2011-08-25
Publication date: 2013-03-06

Abstract

본 발명은 T자형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PC(prestressed concrete)로 제작된 철도용 침목으로서 중앙부에 돌기를 설치하고 돌기부의 폭은 5cm에서1m 로 제한하고 돌기부의 길이는 5cm에서 80cm로 제한하여 제작함으로써 궤도 틀림을 획기적으로 방지하고, 형상 및 구조를 개선하여 선로를 보강함으로써 열차운행의 안전도를 획기적으로 높인 도상자갈용의 T자형에 관한 것이다.
본체의 일측면 또는 양측면에 돌기부를 둠으로써 선로의 종,횡저항력을 2～2.5배 이상 증대시키고 침목과 침목사이의 위치를 고정시켜 주며 침목의 복진을 방진과 레일의 장출을 방지할 수 있는 철도용 침목을 제공하는 데 그 목적이 있으며궤도의 틀림 및 비틀림(트위스트) 현상을 미연에 방지하여 열차의 탈선을 방지하고 승차감을 좋게 한다. 그리고 선로의 돌기부는 횡저항력과 종저항력을 더욱 증대시켜, 선로의 안전성을 확보함으로써 철도사고를 사전에 방지하도록 한 철도용 침목을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

T자형 침목 {T tie for railroad}

본 발명은 T자형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PC(prestressed concrete)로 제작된 철도용 침목으로서 중앙부에 돌기를 설치하고 돌기부의 폭은 5cm에서1m 로 제한하고 돌기부의 길이는 5cm에서 80cm로 제한하여 제작함으로써 궤도 틀림을 획기적으로 방지하고, 침목의 형상 및 구조를 개선하여 선로를 보강함으로써 열차운행의 안전도를 획기적으로 높인 도상자갈용의 T자형에 관한 것이다.

철도용 침목은 레일을 선로에 소정의 위치에 고정함과 동시에 레일로부터 받은 열차의 하중을 도상에 널리 분포시키기 위해 레일 하부에 부설해 놓은 목재 또는 콘크리트 재질 등의 침목을 말한다.

여기서, 상기한 철도용 침목은 일반적으로 일자형으로 형성되어 상기 레일의 직각방향으로 다수 개 배치된 것이 대부분이었다

그러나 최근에는 철도차량 주행시 안정성, 내구성 및 침목의 부설에 따른 용이성과 경제성 및 향후 유지관리의 측면에서 효과적이고 경쟁력 있는 다양한 형상의 침목이 제안되기도 하였다

이러한 종래의 일자형침목은 다음과 같은 문제점이 있다.

종래의 일자형 철도침목은 도상 횡저항력과 종저항력에 취약하여 선로에 장출현상을 발생시켜 열차의 탈선과 안전운행을 위협하는 등 선로의 안전도면에서 취약하다.

또한, 종래의 철도용 침목은 일자형으로 인하여 선로의 잦은 궤도틀림으로 인하여 유지보수에 어려움이 있다.

이것은 승차감을 저하시키는 주요원인이 되고 있다.

세째, 종래의 철도용 침목은 일자형으로 인하여 선로의 비틀림현상이 발생하고 있어 열차의 안전운행에 위협을 주고 있으며 비틀림 현상은 열차대차의 3점 지지현상에 의해 열차탈선의 문제점을 안고 있다.

일본공개실용신안공보 소50-148702호(1975.12.10. 공개) 침목은 배수가 잘 되지 않아 분니 발생을 촉진시켜 궤도틀림과 잦은 보수를 필요로 하여 침목으로서의 기능을 다하지 못하였다. 그리고 선로의 대형기계 보수장비인 멀티플 타이탬프, 바라스트 크리너, 바라스트 콤팩트 등의 작업이 곤란하여 침목의 경제성이 없는 것이 판명되었다. 이처럼 침목은 레일을 지지하고, 배수가 용이하도록 설계되어야 하며, 대형보선장비의 작업이 가능하면서도 종저항력과 횡저항력을 증대시켜 열차의 안전운행을 확보할 수 있도록 설계되어야 한다.

1. 일본공개실용신안 소50-148702호.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 선로의 배수를 양호하게 할 수 있는 도상자갈용의 철도용 T자형을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 침목의 중앙부에 돌기부를 설치함으로써 궤도의 틀림을 방지하고 도상 횡저항력과 종저항력을 2 ～ 2.5배 이상 증대시킬 수 있는 도상자갈용의 철도용 침목을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 침목의 상면 중 레일이 안착되는 부위인 레일 지지부를 평면으로 함으로써 레일의 편마모를 감소시키고 소음을 감소시킬 수 있으며, 차륜의 횡저항력을 감소시켜 열차를 안전하게 운행할 수 있는 도상자갈용의 철도용 T자형 침목을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 돌기부의 높이 및 침목본체의 높이가 같고, 침목본체의 상면 및 돌기부의 상면이 동일 수평면에 위치하므로, 궤도의 틀림 및 비틀림(트위스트) 현상을 미연에 방지하여 열차의 탈선을 방지하고 승차감이 좋은 도상자갈용의 철도용 침목을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 돌기부의 측면 중앙에 배수구1개 ～ 다수개를 둠으로써 선로의 배수를 용이하게 하고 분늬발생을 억제시키는 도상자갈용의 T자형에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 돌기부 폭을 5cm에서1m 로 제한하고 돌기부의 길이는 5cm에서 80cm로 제한하여 제작함으로써 궤도 틀림을 획기적으로 방지하고, 침목의 형상 및 구조를 개선하여 선로를 보강함으로써 열차운행의 안전도를 획기적으로 높인 도상자갈용의 T자형 침목에 관한 것이다.

이렇게 돌기부의 폭을 제한하여 설계함으로써, 멀티플 타이템프, 바라스트 크리너, 바라스트 콤팩트, 바라스트 레귤레이터 등을 이용한 대형보선용 기계작업이 가능한 도상자갈용의 T자형에 관한 것이다.

본 발명은 레일(100)의 하부에 설치되는 철도용 침목(T)에 있어서, 상면에 상기 레일(100)이 안착되며, ; 상기 메인 받침대(200)의 일측면 또는 양측면의 중앙부에 돌기부를 둔 돌기부(300); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 T자형에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 메인 받침대(200) 및 돌기부는 PC(prestressed concrete)로 제작되고, 상기 메인 받침대(200)의 상면 중 상기 레일이 안착되는 레일 지지부(200R)는 경사가 형성되지 않도록 평면으로 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 메인 받침대(200)는 폭방향 양측면이 상단으로부터 하방향으로 가면서 외측방향으로 경사진 상부 경사면(210)과, 상기 상부 경사면(210)의 하단에 연접하며 상기 상부 경사면(210) 보다 더 큰 기울기로 하방향으로 가면서 외측방향으로 경사진 하부 경사면(220)을 포함할 수 있고, 상기 메인 받침대(200)와 상기 돌기부 (300)가 상호 연결되어 상하방향으로 형성되는 모서리 부위에는 수평단면이 삼각형 또는 원형의 형상인 보강부(500)가 상하방향을 따라 추가로 돌출 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 보강부(500) 중 외부로 노출된 노출면(510)의 일단부(511)는 수평 방향을 따라 라운드 처리되며 상기 메인 받침대(200)에 연접되고, 상기 보강부(500) 중 외부로 노출된 노출면(510)의 타단부(512)는 수평 방향을 따라 라운드 처리되며 상기 돌기부 (300)에 연접될 수 있고, 상기 돌기부 (300)에는 하면으로부터 음각된 요부(330)가 형성되되, 상기 요부(330)는 첨단부가 반원형이고 상기 첨단부로부터 개방부에 이르는 둘레면이 원추형 또는 포물선형일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 돌기부 (300)의 폭은 5cm ～ 1m 로 제한하고 돌기부의 길이는 5cm ～ 80cm로 제한하여 제작하고, 상기 메인 받침대(200)의 폭방향 외측면에는 배수구를 1개 ～ 다수개를 설치할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 T자형 침목은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 침목본체에 돌기부를 두어 구성하여 돌기부측면에는 배수구를 둠으로써 배수를 양호하게 하여 선로의 분니 발생을 방지할 수 있다.

둘째, 본 발명은 배수를 용이하게 하고 침목의 종저항력과 횡저항력을 2배 이상 ～ 2.5배 증대시켜, 열차의 운행에 의한 횡압과 레일의 온도변화에 따른 레일의 축력, 그리고 레일의 신축작용에 따른 축력과 주행에 따른 축력(레일의 종방향으로 작용하는 힘)의 작용에 대하여 강력하고 균등하게 저항함으로써, 장출에 의한 레일의 탈선 및 전복을 방지하고 열차의 안전운행 및 선로의 유지보수관리에 탁월한 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 침목본체와 돌기부를 둠으로써 침목의 저면면적이 넓어 침목과 궤도침하의 속도를 늦춤으로써 선로의 안전도를 향상시켜 철도사고를 예방하는 장점이 있으며, 궤도보수주기를 연장시켜 유지보수비를 절감케하여 철도운영회사에 경영개선의 기회를 제공해 줄 수 있다.

넷째, 본 발명은 T자형으로 이루어짐으로써, 기존의 분기 침목을 대체할 수 있을 뿐만 아니라 철도 레일의 축력과 횡압이 2에서～2.5배이상 증가하여 분기부에도 장대레일의 사용이 가능하며 따라서 분기부의 안전도 향상에도 기여할 수 있는 장점이 있다.

다섯째, 본 발명은 침목의 하부에서 상부로 올라갈수록 경사를 갖도록 하여 선로의 상하 진동을 방지하고 도상 종저항력 및 횡저항력을 증대시키고 승차감을 좋게하는 장점이 있다.

일곱째, T자형을 이루므로, 레일의 횡방향 변위가 작아지고 레일의 길이방향을 따른 굽힘력이 작아지는 장점이 있다.

도1은 본 발명에 따른 주요부의 사시도.
도2는 도1의 평면도.
도3은 도2의 AA'의 단면도
도4는 도2의 BB'의 단면도.
도5는 도2의 CC'의 단면도.
도6은 도2의 실시도.
도7은 T형 침목의 양측 돌기 평면도.
도8은 T형 침목의 양측 돌기침목의 실시도

이하, 도면을 참조하며 본 발명을 상세히 설명한다.

실시예1

실시예1은 본 발명에 따른 T자형 침목에 관한 것이다.

도1은 본 발명에 따른 주요부의 사시도와 정면도를 도2는 도1의 평면도를 도3은 도2의 AA'의 단면도를 도4는 도2의 BB'의 단면도를 .도5는 도2의 CC'의 단면도.를 도6은 도2의 실시도를 도7은 T형 침목의 양측 돌기 평면도를.도8은 T형 침목의 양측 돌기침목의 실시도 2를 나타낸다.

도1 및 도2를 참조하면 실시예1의 철도용 침목(T)은 레일(100)의 하부에 설치된다. 철도용 침목(T)은 상면이 노출되도록 도상자갈(P)에 둘러싸여 묻히게 된다.

도3을 참조하면 철도용 침목(T)은 T자형을 이루도록 형성된다. 철도용 침목(T)은 1개의 일자형 메인 받침대(200) 및 돌기부 (300)를 포함한다. 1개의 일자형 메인 받침대(200)는 레일의 폭방향으로 연결되어 설치된다. 돌기부(300)가 1개의 메인 받침대(200)의 측면 중앙부를 서로 연결함으로써 철도용 침목(T)은 T자형을 이루게 된다. 본 발명은 T자형을 이루므로, 레일의 횡방향 변위가 작아지고 레일의 길이방향을 따른 굽힘력이 작아지는 장점이 있다.

도2를 참조하면 메인 받침대(200)의 상면에는 레일(100)이 안착 고정된다. 레일(100)을 고정하기 위하여 메인 받침대(200)의 상면 중 레일(100)이 안착되는 레일 지지부(200R)의 양측에는 각각 숄더(400)가 설치된다.

도3을 참조하면 돌기부의 철근 배치시를 나타낸 단면도이고 경우에 따라 철근을 배치하지 않을 수도 있다.

도4를 참조하면 돌기부의 측면 단면도이며 배수구를 나타낸 것이다. 배수구의 수는 1개에서 다수로 구성되며 배수구의 위치는 1줄 2줄 3줄 또는 다수의 줄로 구성될 수 있다.

도4를 참조하면 철도용 침목(T)은 1개의 메인 받침대(200)가 돌기부 측면에 배수구가 형성되어 배수가 양호하게 이루어진다. 따라서, 선로의 분니발생을 방지할 수 있어 궤도 틀림을 감소시킨다.

도5와 7을 참조하면 보강부(500)는 외부로 노출되는 노출면(510)을 포함한다. 한편, 노출면(510)의 일단부(511)는 수평 방향을 따라 라운드 처리되며 메인 받침대(200)에 연접되고, 노출면(510)의 타단부(512)는 수평 방향을 따라 라운드 처리되며 돌기부 (300)에 연접된다. 노출면(510)의 양측단(511, 512)이 라운드 처리됨에 따라 철도용 침목(T)과 도상자갈(P)이 상호 원활하게 밀착되고, 노출면(510)의 양측단(511, 512)의 파손에 대한 강성이 강화된다.

한편, 메인 받침대(200)와 돌기부는 PC(prestressed concrete)로 제작된다.

PC(prestressed concrete)는 피아노선이나 특수강선 등을 사용해 미리 부재 내에 응력을 줌으로써 사용시 받는 외력에 견디는 힘을 크게 하기 위한 구조이다. 일반적으로 콘크리트는 인장 변형력을 받아 균열이 생기는 경우가 많은데, 그러한 곳에는 미리 피아노선과 같은 것으로 그 부재에 강한 압축 변형력을 부여해 두면, 인장 변형력이 피아노선과 같은 것에 의한 압축 변형력에 의해 소거(消去)되기 때문에 부재 그 자체가 실질적으로 큰 인장 변형력을 받지 않게 된다.

도1과 6을 참조하면 돌기부 (300)에는 4 개의 길이방향 철근(310)이 돌기부 (300)의 길이방향을 따라 사각형의 격자모양을 형성하도록 배치할 수 있다.

또한, 돌기부 (300)의 폭방향 단면을 살펴보면 길이방향으로 배치된 4개의 길이방향 철근(310)을 감싸며 폭방향 철근(320)이 배치된다. 폭방향 철근(320)은 상호 이격되며 다수개 배치될 수 있다.

도3 및 도5을 참조하면 메인 받침대(200)에는 다수개의 16 강선(230)이 메인 받침대(200)의 길이방향을 따라 배치된다. 상기한 바와 같이 다수개의 16 강선(230)에 인장력이 인가된 상태에서 콘크리트가 타설될 수 있다.

도7을 참조하면 메인 받침대(200)의 폭방향 양측면에는 상부 경사면(210)과 하부 경사면(220)이 형성된다. 상부 경사면(210)은 메인 받침대(200)의 상단으로부터 하방향으로 가면서 외측방향으로 경사지게 형성된다. 하부 경사면(220)은 상부 경사면(210)의 하단에 연접하며 상부 경사면(210) 보다 더 큰 기울기로 하방향으로 가면서 외측방향으로 경사지게 형성된다. 하부 경사면(220)의 기울기 각도를 상부 경사면(210)의 기울기 각도를 크게 한 이유는 도상자갈(P)이 메인 받침대(200)를 누르게 함으로써 선로의 상하유동을 방지시켜 궤도의 틀림을 감소시키며 승차감을 좋게하기 위한 것이다.

도4를 참조하면 돌기부 (300)의 폭(W)은 5cm에서1m 로 제한하고 돌기부의 길이는 5cm에서 80cm로 제한하여 제작함으로써 궤도 틀림을 획기적으로 방지하고, 멀티플 타이템프, 바라스트 크리너, 바라스트 콤팩트, 바라스트 레귤레이터 등을 이용한 대형보선용 기계작업이 가능해진다. 한편, 메인 받침대(200)는 길이(L)가 150cm～500cm 가 되도록 형성될 수 있다. 상기와 같이 형상 및 구조를 개선하여 선로를 보강함으로써 열차운행의 안전도를 획기적으로 높인 도상자갈용의 T자형 침목에 관한 것이다.

Claims

레일(100)의 하부에 설치되는 철도용 침목(T)에 있어서,
상면에 상기 레일(100)이 안착되며, 폭방향으로 상호 이격되어 설치되는 1개의 일자형 메인 받침대(200);
상기 메인 받침대(200)의 측면 중앙부에 설치한 돌기부 (300);를 포함하되, 상기 메인 받침대(200)는 PC(prestressed concrete)이고, 돌기부의 폭은 5cm에서1m 로 제한하고 돌기부의 길이는 5cm에서 80cm로 제한하여 제작함으로써 궤도 틀림을 획기적으로 방지하고, 형상 및 구조를 개선하여 선로를 보강함으로써 열차운행의 안전도를 획기적으로 높인 것을 특징으로 하는 T자형 침목 .
제1항에 있어서,
상기 메인 받침대(200)에 연결된 돌기부 측면에는 선로의 배수를 용이하게 하는 배수구를 1cm～ 15cm 까지 둔 것을 특징으로 하는 T자형 침목 .
제1항에 있어서,
제1항에 따른 T자형 침목 을 제작하기 위한 것으로,
바닥면(22);
상기 바닥면의 상부에 구비되며, 레일이 안치되는 메인 받침대를 형성하기 위한 한 쌍의 메인 받침대 형성부(20a, 20b); 및 상기 어느 하나의 메인 받침대 형성부(20a)의 중앙부에서 돌기부를 양측면에 형성한 것을 특징으로 하는 T자형 침목 .