KR20140000516U

KR20140000516U - 교량에서의 상향력 제어를 위한 레일체결장치

Info

Publication number: KR20140000516U
Application number: KR2020120006945U
Authority: KR
Inventors: 이영제
Original assignee: 주식회사 에이브이티
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2014-01-23

Abstract

본 고안은 레일체결장치에 관한 것으로, 본 고안의 일 측면에 따르면, 철도 차륜이 접촉하는 헤드부와, 헤드부 아래쪽에 형성되고 수평방향으로 형성되는 플랜지부와, 헤드부와 플랜지부를 연결하는 이음부로 이루어지는 궤도레일을, 교량에서의 침목에 체결하는 레일체결장치에 있어서, 침목 상측에 안착되고 양측에 제1체결공이 형성된 베이스패드; 베이스패드 상측에 적층되고 제1체결공에 대응되는 위치에 제2체결공이 형성된 베이스플레이트; 베이스플레이트 상측에 적층되고, 상측에 궤도레일이 안착되는 레일패드; 플랜지부와 베이스플레이트에 걸치도록 놓이고 탄성변형되는 텐션클램프; 텐션클램프를 베이스플레이트에 고정하는 클램프고정구; 제2체결공에 인접하여 베이스플레이트 상측에 놓이는 탄성체; 탄성체 상단에 밀착되어 탄성체를 덮는 캡; 및 상측이 캡에 걸리고, 제1체결공 및 제2체결공을 관통하여 침목에 고정되는 체결볼트;를 포함하여 이루어지고, 캡과 베이스플레이트 사이에는 탄성체의 탄성변형을 허용하는 틈이 형성되는 것을 특징으로 하는 레일체결장치가 제공된다.
또한, 본 고안의 다른 측면에 따르면, 철도 차륜이 접촉하는 헤드부와, 헤드부 아래쪽에 형성되고 수평방향으로 형성되는 플랜지부와, 헤드부와 플랜지부를 연결하는 이음부로 이루어지는 궤도레일을, 교량에서의 침목에 체결하는 레일체결장치에 있어서, 침목 상측에 안착되고 양측에 제1체결공이 형성된 베이스패드; 베이스패드 상측에 적층되고 제1체결공에 대응되는 위치에 제2체결공이 형성된 베이스플레이트; 베이스플레이트 상측에 적층되고, 상측에 궤도레일이 안착되는 레일패드; 플랜지부와 베이스플레이트에 걸치도록 놓이고 탄성변형되는 텐션클램프; 텐션클램프를 베이스플레이트에 고정하는 클램프고정구; 제2체결공과 중심선이 일치하도록, 베이스플레이트 상측에 놓이는 탄성체; 탄성체 상단에 밀착되어 탄성체를 덮는 캡; 및 상측이 캡에 걸리고, 제1체결공, 제2체결공 및 탄성체를 관통하여 침목에 고정되는 체결볼트;를 포함하여 이루어지고, 캡과 베이스플레이트 사이에는 탄성체의 탄성변형을 허용하는 틈이 형성되는 것을 특징으로 하는 레일체결장치가 제공된다.

Description

교량에서의 상향력 제어를 위한 레일체결장치{RAIL FASTENING APPARATUS FOR CONTROLLING THE UPLIFT FORCE IN BRIDGE}

본 고안은 레일체결장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도 교량을 이루는 단위 교량의 꺽임각에 의하여 발생하는 상향력에 대응하여 진동 및 충격을 흡수하고 상향력을 감소시킬 수 있는 레일체결장치에 관한 것이다.

일반적으로, 궤도는 노반 위에 도상, 침목 및 레일 등을 부설하여 구성되는데, 침목과 레일 또는 직결도상체결장치와 레일을 합쳐 궤광이라 한다.

그리고 도상은 크게 자갈도상과 콘크리트도상으로 구분되며, 콘크리트도상은 침목매입식 콘크리트도상과 직결식 콘크리트도상 및 플로팅 슬래브(FLOATING SLAB) 도상으로 구분된다.

또한, 직결식 콘크리트도상은 현장에서 콘크리트를 타설하여 도상을 형성하는 현장타설 직결식 콘크리트 도상과, 공장에서 제작한 후 현장에서 조립하여 도상을 형성하는 공장제작 슬래브도상으로 구분된다.

이러한 도상에 형성되는 레일 상에서 열차가 운행되는 경우, 진동이 유발되고 이 진동이 침목과 도상을 통하여 전파되어 구조물을 파손하는 등 여러 진동관련 문제가 유발되고 있다.

또한, 침목이 형성되는 궤도의 경우에는, 침목 사이의 레일에 반복적인 하중이 작용하는 경우, 그 부위에서 레일이 휘게 되어 열차의 바퀴와 레일 사이의 접촉이 일정하지 않아 바퀴와 레일 간의 마모가 크게 발생할 수 있으며, 이러한 마모는 추가적인 소음과 진동을 유발하게 된다. 그리고 이러한 마모 및 진동은 궤도의 큰 손상을 초래하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 레일과 침목 또는 도상 사이에 방진고무 등의 탄성체를 설치하여 진동의 전달을 완화하는 방법이 사용되고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0080824호는 콘크리트 도상용 철도레일 체결장치를 개시하며, 양측에 일정한 깊이를 갖는 요입홈과 관통공이 형성된 콘크리트 침목과; 콘크리트 침목 상에 다수 층이 설치되며, 얇은 사각형상의 판상체로 이루어진 패드부와; 패드부상에 설치되며, 양측에 장공이 형성된 베이스플레이트와; 베이스플레이트 상에 설치되며, 얇은 사각형상의 판상체로 이루어진 레일패드와; 레일패드 상에 배치되는 레일과; 콘크리트 침목의 요입홈에 삽입되는 그루브심과; 그루브심에 삽입되며, 스크루스파이크와 더블코일 스프링와셔에 의해 고정 설치되는 지지브라켓과; 베이스플레이트와 지지브라켓간의 콘크리트 침목의 관통공에 스크루스파이크와 텐션클램프에 의해 고정 설치되는 앵글가이드플레이트와; 텐션클램프와 레일의 저부간에 고정 설치되는 절연재와; 지지브라켓과 앵글가이드플레이트 간에 삽입되며, 얇은 사각형상의 판상체로 이루어진 조절심으로 구성되도록 하고 있으며, 이에 따라 횡압에 의한 침목 파손 방지 및 궤간 조절 및 높이조절이 용이하여 고 하중 및 고속도의 경우에도 레일의 위치를 정확하게 유지할 수 있음을 기재하고 있다.

그런데, 도 1에 도시된 바와 같이, 교량, 특히 고속철도 교량에서 진동에 의해 교량 단부의 꺽임각에 의해 체결장치에 상향력이 발생할 수 있는데, 이러한 상향력은 체결장치에 강한 하중을 가하여 체결장치의 체결력을 약화시키거나 파손을 유발할 수 있으므로, 이에 적합한 구조의 체결장치의 개발이 요구되고 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안의 일 실시예는 고속철도 교량에서 발생되는 상향력을 용이하게 제어할 수 있고, 진동 및 소음을 효과적으로 방지할 수 있는 레일체결장치를 제공하는 것과 관련된다.

본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 레일체결장치는, 철도 차륜이 접촉하는 헤드부와, 상기 헤드부 아래쪽에 형성되고 수평방향으로 형성되는 플랜지부와, 상기 헤드부와 플랜지부를 연결하는 이음부로 이루어지는 궤도레일을, 교량에서의 침목에 체결하는 레일체결장치에 있어서, 상기 침목 상측에 안착되고 양측에 제1체결공이 형성된 베이스패드; 상기 베이스패드 상측에 적층되고 상기 제1체결공에 대응되는 위치에 제2체결공이 형성된 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트 상측에 적층되고, 상측에 상기 궤도레일이 안착되는 레일패드; 상기 플랜지부와 상기 베이스플레이트에 걸치도록 놓이고 탄성변형되는 텐션클램프; 상기 텐션클램프를 상기 베이스플레이트에 고정하는 클램프고정구; 상기 제2체결공에 인접하여 상기 베이스플레이트 상측에 놓이는 탄성체; 상기 탄성체 상단에 밀착되어 상기 탄성체를 덮는 캡; 및 상측이 상기 캡에 걸리고, 상기 제1체결공 및 제2체결공을 관통하여 상기 침목에 고정되는 체결볼트;를 포함하여 이루어지고, 상기 캡과 상기 베이스플레이트 사이에는 상기 탄성체의 탄성변형을 허용하는 틈이 형성된다.

상기 탄성체는 상기 체결볼트를 기준으로 상기 궤도레일의 길이방향 앞뒤로 형성된다.

상기 캡은, 상기 체결볼트가 내부를 관통하는 관통부와, 상기 관통부 상측에서 평평한 면을 이루며 상기 탄성체의 상단에 밀착되는 지지부로 구분되어 이루어진다.

상기 탄성체는 코일스프링 형태로 이루어지고, 상기 지지부 저면에는, 상기 탄성체 내부로 삽입되어 상기 탄성체의 이탈을 저지하는 이탈방지돌기가 형성된다.

본 고안의 바람직한 다른 실시예에 따른 레일체결장치는, 철도 차륜이 접촉하는 헤드부와, 상기 헤드부 아래쪽에 형성되고 수평방향으로 형성되는 플랜지부와, 상기 헤드부와 플랜지부를 연결하는 이음부로 이루어지는 궤도레일을, 교량에서의 침목에 체결하는 레일체결장치에 있어서, 상기 침목 상측에 안착되고 양측에 제1체결공이 형성된 베이스패드; 상기 베이스패드 상측에 적층되고 상기 제1체결공에 대응되는 위치에 제2체결공이 형성된 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트 상측에 적층되고, 상측에 상기 궤도레일이 안착되는 레일패드; 상기 플랜지부와 상기 베이스플레이트에 걸치도록 놓이고 탄성변형되는 텐션클램프; 상기 텐션클램프를 상기 베이스플레이트에 고정하는 클램프고정구; 상기 제2체결공과 중심선이 일치하도록, 상기 베이스플레이트 상측에 놓이는 탄성체; 상기 탄성체 상단에 밀착되어 상기 탄성체를 덮는 캡; 및 상측이 상기 캡에 걸리고, 상기 제1체결공, 제2체결공 및 탄성체를 관통하여 상기 침목에 고정되는 체결볼트;를 포함하여 이루어지고, 상기 캡과 상기 베이스플레이트 사이에는 상기 탄성체의 탄성변형을 허용하는 틈이 형성된다.

상기 탄성체는, 코일스프링 형태로 이루어지고, 상기 체결볼트를 둘러싸는 내측탄성체와, 상기 내측탄성체를 둘러싸는 외측탄성체로 구분되어 이루어진다.

상기 외측탄성체는 상기 내측탄성체보다 탄성력이 강하게 이루어진다.

상기 궤도레일의 한쪽에는 상기 탄성체 및 체결볼트가 2개로 구비된다.

상기 캡은 상기 2개의 탄성체를 수용하는 형태로 이루어진다.

상기 체결볼트를 감싸는 절연와셔를 더 포함한다.

상기 베이스플레이트는 상기 궤도레일이 구배를 이루도록 형성된다.

상기 베이스플레이트 상부면 경사는 1:20 또는 1:40으로 이루어진다.

상기 텐션클램프와 플랜지부 사이에는 절연블럭이 개재된다.

상기 제2체결공은 상기 궤도레일의 길이방향과 직교하는 방향으로 길게 형성되고, 상기 체결볼트가 관통하도록 상기 베이스플레이트 상측에 밀착되는 궤간조절판;을 더 포함하며, 상기 베이스플레이트와 궤간조절판이 밀착되는 면에는, 상기 궤도레일의 길이방향과 직교하는 방향으로 걸리도록 반복하여 제1궤간조절돌기 및 제2궤간조절돌기가 각각 형성된다.

상술한 바와 같은 본 고안의 일 실시예에 따르면, 텐션클램프와 별도로, 궤도레일의 진동 및 변형을 허용하면서 충격을 흡수하는 탄성체 및 캡이 구비되도록 함으로써 고속철도 교량에서의 상향력에 대응하여 충격을 효과적으로 흡수하고 진동 및 소음을 방지할 수 있다.

또한, 서로 탄성력이 다른 내측탄성체 및 외측탄성체로 구분되어 함께 구비되도록 함으로써 2중적인 충격흡수가 이루어지고 보다 자연스러운 제어가 이루어진다.

또한, 베이스플레이트가 궤도레일에 구배가 발생하도록 형성됨으로써, 차량의 윤중과 횡압의 작용에 의해 생기는 궤도레일의 비틀림의 모멘트에 저항하여 베이스플레이트, 텐션클램프, 체결볼트 등 간의 안정된 결합이 이루어질 수 있다.

또한, 베이스플레이트 상에 놓인 궤도레일의 플랜지부가 텐션클램프 등의 탄성부재를 통해 체결볼트로 용이하게 체결하면서도 궤도레일의 체결력을 증대시키고, 부품 간의 유기적 결합을 통해 구성을 단순화함으로써 레일시공 시간을 단축하고 유지보수의 편의를 도모할 수 있다.

도 1은 철도 교량에서 상향력이 발생되는 현상을 도시한 도면,
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 레일체결장치가 설치된 상태를 도시한 평면도,
도 3a는 도 2에 도시된 레일체결장치를 앞에서 바라본 부분단면도,
도 3b는 도 3a의 베이스플레이트를 분리하여 도시한 정면도,
도 4는 도 2에 도시된 레일체결장치를 도시한 측면도,
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 레일체결장치가 설치된 상태를 도시한 평면도,
도 6은 도 5에 도시된 레일체결장치를 앞에서 바라본 부분단면도,
도 7는 도 5에 도시된 레일체결장치를 옆에서 바라본 부분단면도,
도 8는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 레일체결장치가 설치된 상태를 도시한 평면도,
도 9는 도 8에 도시된 레일체결장치를 앞에서 바라본 부분단면도,
도 10은 도 8에 도시된 레일체결장치를 도시한 측면도,
도 11a는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 베이스플레이트를 도시한 평면도,
도 11b는 도 11a에 따른 베이스플레이트와 궤간조절판과의 결합관계를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

이는 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 고안의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 시술자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 레일체결장치(1)가 설치된 상태를 도시한 평면도이고, 도 3a는 도 2에 도시된 레일체결장치(1)를 앞에서 바라본 부분단면도이고, 도 3b는 도 3a의 베이스플레이트(20)를 분리하여 도시한 정면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 레일체결장치(1)를 도시한 측면도이다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 레일체결장치(1)는 침목(200)상에 궤도레일(100)을 안정되게 체결하기 위한 것이며, 본 고안에서의 궤도레일(100)은 헤드부(110), 플랜지부(120) 및 이음부(130)를 포함하여 이루어진다.

본 고안은, 상기 궤도레일(100)이 침목(200)상에 설치되도록 하기 위한 것으로서, 베이스패드(10), 베이스플레이트(20), 레일패드(30), 텐션클램프(40), 클램프고정구(50), 탄성체(60), 캡(70) 및 체결볼트(80)를 포함하여 이루어진다.

상기 베이스패드(10)는 대체로 넓은 판 형태로 이루어지며, 본 고안에 따른 레일체결장치(1)와 침목(200)이 접촉하는 면을 형성한다. 상기 베이스패드(10)에는 상기 궤도레일(100)의 폭 방향으로 좌우 양측에 제1체결공(11)이 형성되며, 상기 제1체결공(11)은 상기 베이스패드(10)는 관통하는 형태로 이루어진다. 상기 제1체결공(11)은 원형의 구멍 형태로 이루어질 수 있다. 상기 제1체결공(11)을 통하여 후술할 체결볼트(80)가 관통한다.

상기 베이스패드(10)는 탄성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하며 본 고안에 따른 레일체결장치(1)로 전달된 하중이 수직방향 하측으로 전달됨에 있어서 완충작용을 할 수 있도록 이루어진다.

상기 베이스패드(10) 상측으로 적층되는 형태로 결합하는 베이스플레이트(20)가 형성된다. 상기 베이스플레이트(20) 역시 넓은 판 형태로 형성되고, 상기 제1체결공(11)에 대응되는 위치에 제2체결공(21)이 형성된다. 상기 제2체결공(21) 역시 원형의 구멍 형태로 이루어진다.

상기 베이스플레이트(20)의 상부면은, 상기 텐션클램프(40)의 날개부(41) 하단이 삽입되는 고정홈(42)이 형성되고, 상기 고정홈(42) 바깥쪽에서 상측으로 돌출된 고정외측돌기(23)와 상기 고정홈(42) 안쪽에서 상측으로 돌출된 고정내측돌기(24)가 형성된다. 상기 고정외측돌기(23)는 상기 텐션클램프(40)의 날개부(41)가 바깥쪽으로 밀리는 것을 저지하는 부분이며, 상기 궤도레일(100)의 길이방향을 따라 연속되거나 단속된 형태로 이루어질 수 있다.

상기 고정내측돌기(24)는 상기 레일패드(30) 측단부를 지지하고, 상기 레일패드(30) 및 궤도레일(100)의 측방향 유동을 저지한다. 상기 고정내측돌기(24)는 상기 궤도레일(100)의 길이방향을 따라 연속하여 형성될 수 있으며, 단속된 형태로 이루어질 수 있다.

상기 베이스플레이트(20)는 상기 궤도레일(100)이 구배를 이루도록 형성되고, 특히 상기 베이스플레이트(20) 상부면 경사는 1:20(고속철도용) 또는 1:40(일반철도용)으로 이루어진다. 여기서, '1:20'은 상기 베이스플레이트(20)의 경사면의 수직 거리와 수평 거리의 비를 의미한다.

이처럼, 상기 베이스플레이트(20)가 상기 궤도레일(100)에 구배가 발생하도록 형성됨으로써, 철도차량의 윤중과 횡압의 작용에 의해 생기는 상기 궤도레일(100)의 비틀림의 모멘트에 저항하여 상기 베이스플레이트(20), 텐션클램프(40), 체결볼트(80) 등 간의 안정된 결합이 이루어질 수 있게 된다.

상기 베이스플레이트(20) 상측에 상기 레일패드(30)가 적층되는 형태로 결합한다. 그리고 상기 레일패드(30) 상측에 상기 궤도레일(100)이 안착된다. 상기 레일패드(30) 또한, 고무와 같이, 탄성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 궤도레일(100)로부터 전달되는 수직하중을 흡수하여 진동 및 충격이 감소되도록 한다.

상기 텐션클램프(40)는 상기 플랜지부(120)와 상기 베이스플레이트(20)의 고정홈(42)에 걸치도록 놓이며, 탄성변형 가능하도록 이루어진다. 상기 텐션클램프(40)는 스프링과 같이 탄성변형하며, 상기 궤도레일(100)에서 전달되는 하중을 흡수하고 본 고안에 따른 레일체결장치(1)의 안정된 결합을 보장한다. 상기 텐션클램프(40)는 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 바깥쪽으로 볼록하여 상기 베이스플레이트(20)와 접하는 부분을 날개부(41)로 칭하도록 한다.

상기 클램프고정구(50)는 통상의 볼트 형태로 이루어지고, 상기 텐션클램프(40)에 상측이 걸리도록 이루어지며 상기 베이스플레이트(20)에 고정된다. 상기 클램프고정구(50)는 본 고안에 따른 레일체결장치(1)와 궤도레일(100)을 단단히 고정하도록 하는데, 상하방향의 결합은 물론, 상기 궤도레일(100)의 길이방향의 유동을 방지하게 된다.

상기 텐션클램프(40)가 상기 플랜지부(120)에 접촉하는 부분에는 절연블록이 개재되며, 합성수지로 이루어지는 상기 절연블럭(90)은 상기 궤도레일(100)과 텐션클램프(40) 간의 전기적인 연결을 차단한다.

본 고안의 일 실시예에 따른 레일체결장치(1)에서, 상기 탄성체(60)는 상기 제2체결공(21)에 인접한 위치에서 상기 베이스플레이트(20) 상측에 놓인다. 그리고 상기 탄성체(60)는 상기 궤도레일(100)의 한쪽에서 2개로 구비된 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 상기 체결볼트(80)와 하나의 캡(70)과 두개의 탄성체(60)가 한 세트를 이루도록 형성될 수 있다. 상기 탄성체(60)의 하단은 상기 베이스플레이트(20) 상단에 밀착하고 상기 탄성체(60)의 상단은 상기 캡(70)에 밀착한다.

상기 탄성체(60)는 코일스프링 형태로 이루어진다. 그리고 상기 탄성체(60)는 압축된 상태로 본 고안에 따른 레일체결장치(1)에 결합된다. 즉, 코일스프링인 상기 탄성체(60)가 압축되는 방향으로 충분한 하중을 견딜 수 있을 정도로 압축된 상태에서 철도 교량에 설치된다.

상기 캡(70)은 상기 탄성체(60) 상단에 밀착되어 상기 탄성체(60)를 덮는 형태로 이루어진다. 그리고 상기 캡(70)은 상기 체결볼트(80)가 내부를 관통하는 관통부(71)와, 상기 관통부(71) 상측에서 평평한 면을 이루면 상기 탄성체(60)의 상단에 밀착되는 지지부(72)로 구분된다. 상기 지지부(72) 저면에는, 상기 탄성체(60) 내부로 삽입되어 상기 탄성체(60)의 이탈을 저지하는 이탈방지돌기(73)가 형성되고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베이스플레이트(20) 상측면에도 상기 이탈방지돌기(73)와 같은 형태의 돌기(도면번호 미표시)가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 캡(70)은 고강도 재질로 이루어지며, 구상흑연주철 등의 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 관통부(71)는 상기 체결볼트(80)를 지지하고, 상기 지지부(72)는 상기 체결볼트(80)와 함께 상기 관통부(71)가 상하 유동하는 경우 상기 탄성체(60)를 가압하는 역할을 한다.

상기 체결볼트(80)는 상기 제1체결공(11) 및 제2체결공(21)을 관통하여 상기 침목(200)에 고정된다. 상기 체결볼트(80)가 상기 침목(200)에 고정되기 위하여 상기 침목(200)에는 고정수단(도면번호 미표시)가 삽입설치될 수 있다.

상기 체결볼트(80)의 상단은 상기 캡(70), 특히 상기 지지부(72)에 걸리도록 이루어진다. 그리고 상기 체결볼트(80)와 상기 지지부(72) 사이에는, 상기 체결볼트(80)의 안정된 결합을 위하여 와셔(도면번호 미표시)가 개재될 수 있다.

그리고 상기 체결볼트(80)를 감싸는 절연와셔(81)가 형성되며, 합성수지로 이루어지는 상기 절연와셔(81)는 상기 체결볼트(80)와, 상기 탄성체(60) 및 캡(70) 간의 전기적인 연결을 차단한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 레일체결장치(1)에서, 상기 캡(70)과 상기 베이스플레이트(20) 사이에는 상기 탄성체(60)의 탄성변형을 허용하는 틈이 형성된다. 상기 틈은, 철도교량 및 운행되는 차량의 조건에 따라 1.5mm ~ 3.0 mm 의 범위 내에서 형성된다.

차량운행에 따라 궤도레일(100)에 충격 및 진동이 발생할 때, 이러한 하중이 레일체결장치(1)를 구성하는 각 구성의 연결부분에 전달되는 경우 강한 충격이 발생될 수 있으며, 이러한 충격의 충분한 완화, 안정된 결합이 이루어지지 않는 경우 결합력의 약화 및 파손이 발생될 수 있다.

본 고안에 따른 레일체결장치(1)에서는, 충격 및 진동을 완화하기 위한 수단으로서 상기 텐션클램프(40) 이외에 탄성체(60)를 더 구비하도록 함으로써 이를 효과적으로 방지할 수 있으며, 특히 교량에서 발생되는 상향력(uplift force)을 완화할 수 있도록 이루어진다.

교량의 연결부분에서 꺽임이 발생되면 상기 궤도레일(100) 및 레일체결장치(1)에 상향력이 발생되고, 1차적으로 상기 텐션클램프(40)에서 충격의 흡수가 이루어진다. 다음으로 상향력에 의하여 상기 궤도레일(100)과 베이스플레이트(20) 등이 상측으로 이동하는 힘을 받으면, 상기 베이스플레이트(20)는 상기 탄성체(60)를 압축하고 상기 탄성체(60)는 이러한 상향력에 따른 충격을 흡수하여 감쇄시킨다. 그리고 상기 탄성체(60)에 의한 완충 범위는, 상기 캡(70)과 베이스플레이트(20) 사이의 틈 범위에 의해 제한된다.

도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 레일체결장치(1)가 설치된 상태를 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 레일체결장치(1)를 앞에서 바라본 부분단면도이며, 도 7는 도 5에 도시된 레일체결장치(1)를 옆에서 바라본 부분단면도이다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 레일체결장치(1)에서, 상기 탄성체(60)는 상기 제2체결공(21)과 중심선이 일치하도록, 상기 베이스플레이트(20) 상측에 놓일 수 있다. 그리고 상기 탄성체(60)는 상기 체결볼트(80)를 둘러싸는 내측탄성체(60a)와, 상기 내측탄성체(60a)를 둘러싸는 외측탄성체(60b)로 구분되어 이루어진다. 이때, 상기 외측탄성체(60b)는 상기 내측탄성체(60a)보다 탄성력이 강하게 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 내측탄성체(60a)와 외측탄성체(60b) 또한 코일스프링 형태로 이루어지고, 충분한 탄성력 발휘를 위하여 압축된 상태로 레일체결장치(1)에 결합된다.

그리고, 상기 캡(70)은 상기 탄성체(60)를 감싸는 형태로 이루어지고, 상기 내측탄성체(60a)에 밀착되는 내측지지부(72)와, 상기 외측탄성체(60b) 단부가 수용되며 이격이 저지되도록 하는 외측지지부(72)가 형성된다. 이에 따라, 상기 캡(70) 내부에서 상기 내측탄성체(60a)와 외측탄성체(60b)는 서로 간섭없이 탄성작용이 이루어진다.

이처럼 본 고안에서는, 상기 탄성체(60)를 구성함에 있어서 서로 탄성력이 다른 내측탄성체(60a) 및 외측탄성체(60b)로 구분되어 함께 구비되도록 함으로써 보다 강한 탄성력을 발휘할 수 있도록 하고, 2중적인 충격흡수가 이루어져 더욱 자연스러운 상향력의 제어가 이루어지게 된다.

도 8는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 레일체결장치(1)가 설치된 상태를 도시한 평면도이고, 도 9는 도 8에 도시된 레일체결장치(1)를 앞에서 바라본 부분단면도이며, 도 10은 도 8에 도시된 레일체결장치(1)를 도시한 측면도이다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 레일체결장치(1)에서, 상기 궤도레일(100)의 한쪽에는 상기 탄성체(60) 및 체결볼트(80)가 2개로 구비된다. 그리고 상기 캡(70)은 상기 2개의 탄성체(60)를 수용하는 형태로 이루어진다.

동일한 침목(200)상에, 상기 궤도레일(100)의 길이방향을 따라 연속하여 2개의 탄성체(60) 및 체결볼트(80)가 형성되도록 함으로써, 상기 궤도레일(100)의 길이방향을 따라 전달되는 상향력의 완화에 적합하게 작용할 수 있다.

상술한 바와 같이 이루어진 레일체결장치(1)에 의하여, 궤도레일(100) 및 레일체결장치(1)의 안정되고 견고한 결합을 통하여 궤도레일(100)의 체결력을 증대시키면서, 레일체결장치(1)의 각 연결부품으로 전달되는 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있으며, 부품 간의 이격을 방지하여 파손을 예방할 수 있다.

도 11a는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 베이스플레이트(20)를 도시한 평면도이고, 도 11b는 도 11a에 따른 베이스플레이트(20)와 궤간조절판과의 결합관계를 도시한 도면이다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 레일체결장치(1)는 궤간조절판(140)을 더 포함하도록 하고 있으며, 이에 따라 상기 궤도레일(100)의 궤간 조절이 용이하게 이루어지도록 하고 있다.

이를 위하여, 상기 제2체결공(21)은 상기 궤도레일(100)의 길이방향과 직교하는 방향으로 길게 형성되고, 상기 궤간조절판(140)은 상기 체결볼트(80)가 관통하도록 중앙에 조절판구멍(141)이 형성되고, 상기 베이스플레이트(20) 상측에 밀착되도록 이루어진다. 상기 조절판구멍(141)은 대체로, 상기 체결볼트(80)에 꼭 맞게 형성된다.

그리고 상기 베이스플레이트(20)와 궤간조절판(140)이 밀착되는 면에는, 상기 궤도레일(100)의 길이방향과 직교하는 방향으로 걸리도록 반복하여 제1궤간조절돌기(25) 및 제2궤간조절돌기(142)가 각각 형성된다. 제1궤간조절돌기(25)와 제2궤간조절돌기(142)는 서로 맞물리며 나사산 형태로 형성될 수 있다.

상기 궤도레일(100)의 궤간에 상응하도록 상기 베이스플레이트(20) 상에 상기 궤간조절판(140)을 위치시키고 상기 제1궤간조절돌기(25)와 제2궤간조절돌기(142)가 서로 맞물리도록 상기 체결볼트(80)를 체결함으로써 궤간의 조절 및 고정이 이루어진다.

1 : 레일체결장치
10 : 베이스패드 11 : 제1체결공
20 : 베이스플레이트 21 : 제2체결공
22 : 고정홈 23 : 고정외측돌기
24 : 고정내측돌기 25 : 제1궤간조절돌기
30 : 레일패드
40 : 텐션클램프 41 : 날개부
50 : 클램프고정구
60 : 탄성체 60a : 내측탄성체
60b : 외측탄성체
70 : 캡 71 : 관통부
72 : 지지부 73 : 이탈방지돌기
74 : 내측지지부 75 : 외측지지부
80 : 체결볼트 81 : 절연와셔
90 : 절연블럭
100 : 궤도레일 110 : 헤드부
120 : 플랜지부 130 : 이음부
140 : 궤간조절판 141 : 조절판구멍
142 : 제2궤간조절돌기
200 : 침목

Claims

철도 차륜이 접촉하는 헤드부와, 상기 헤드부 아래쪽에 형성되고 수평방향으로 형성되는 플랜지부와, 상기 헤드부와 플랜지부를 연결하는 이음부로 이루어지는 궤도레일을, 교량에서의 침목에 체결하는 레일체결장치에 있어서,
상기 침목 상측에 안착되고 양측에 제1체결공이 형성된 베이스패드;
상기 베이스패드 상측에 적층되고 상기 제1체결공에 대응되는 위치에 제2체결공이 형성된 베이스플레이트;
상기 베이스플레이트 상측에 적층되고, 상측에 상기 궤도레일이 안착되는 레일패드;
상기 플랜지부와 상기 베이스플레이트에 걸치도록 놓이고 탄성변형되는 텐션클램프;
상기 텐션클램프를 상기 베이스플레이트에 고정하는 클램프고정구;
상기 제2체결공에 인접하여 상기 베이스플레이트 상측에 놓이는 탄성체;
상기 탄성체 상단에 밀착되어 상기 탄성체를 덮는 캡; 및
상측이 상기 캡에 걸리고, 상기 제1체결공 및 제2체결공을 관통하여 상기 침목에 고정되는 체결볼트;를 포함하여 이루어지고,
상기 캡과 상기 베이스플레이트 사이에는 상기 탄성체의 탄성변형을 허용하는 틈이 형성되는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
제 1 항에 있어서,
상기 탄성체는 상기 체결볼트를 기준으로 상기 궤도레일의 길이방향 앞뒤로 형성되는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
제 2 항에 있어서,
상기 캡은, 상기 체결볼트가 내부를 관통하는 관통부와, 상기 관통부 상측에서 평평한 면을 이루며 상기 탄성체의 상단에 밀착되는 지지부로 구분되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
제 3 항에 있어서,
상기 탄성체는 코일스프링 형태로 이루어지고,
상기 지지부 저면에는, 상기 탄성체 내부로 삽입되어 상기 탄성체의 이탈을 저지하는 이탈방지돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
철도 차륜이 접촉하는 헤드부와, 상기 헤드부 아래쪽에 형성되고 수평방향으로 형성되는 플랜지부와, 상기 헤드부와 플랜지부를 연결하는 이음부로 이루어지는 궤도레일을, 교량에서의 침목에 체결하는 레일체결장치에 있어서,
상기 침목 상측에 안착되고 양측에 제1체결공이 형성된 베이스패드;
상기 베이스패드 상측에 적층되고 상기 제1체결공에 대응되는 위치에 제2체결공이 형성된 베이스플레이트;
상기 베이스플레이트 상측에 적층되고, 상측에 상기 궤도레일이 안착되는 레일패드;
상기 플랜지부와 상기 베이스플레이트에 걸치도록 놓이고 탄성변형되는 텐션클램프;
상기 텐션클램프를 상기 베이스플레이트에 고정하는 클램프고정구;
상기 제2체결공과 중심선이 일치하도록, 상기 베이스플레이트 상측에 놓이는 탄성체;
상기 탄성체 상단에 밀착되어 상기 탄성체를 덮는 캡; 및
상측이 상기 캡에 걸리고, 상기 제1체결공, 제2체결공 및 탄성체를 관통하여 상기 침목에 고정되는 체결볼트;를 포함하여 이루어지고,
상기 캡과 상기 베이스플레이트 사이에는 상기 탄성체의 탄성변형을 허용하는 틈이 형성되는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
제 5 항에 있어서, 상기 탄성체는,
코일스프링 형태로 이루어지고,
상기 체결볼트를 둘러싸는 내측탄성체와, 상기 내측탄성체를 둘러싸는 외측탄성체로 구분되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
제 6 항에 있어서,
상기 외측탄성체는 상기 내측탄성체보다 탄성력이 강한 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
제 5 항에 있어서,
상기 궤도레일의 한쪽에는 상기 탄성체 및 체결볼트가 2개로 구비되는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
제 8 항에 있어서,
상기 캡은 상기 2개의 탄성체를 수용하는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 체결볼트를 감싸는 절연와셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스플레이트는 상기 궤도레일이 구배를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
제 11 항에 있어서,
상기 베이스플레이트 상부면 경사는 1:20 또는 1:40인 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 텐션클램프와 플랜지부 사이에는 절연블럭이 개재되는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2체결공은 상기 궤도레일의 길이방향과 직교하는 방향으로 길게 형성되고,
상기 체결볼트가 관통하도록 상기 베이스플레이트 상측에 밀착되는 궤간조절판;을 더 포함하며,
상기 베이스플레이트와 궤간조절판이 밀착되는 면에는, 상기 궤도레일의 길이방향과 직교하는 방향으로 걸리도록 반복하여 제1궤간조절돌기 및 제2궤간조절돌기가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.