KR20140109732A - 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 레일매립형 콘크리트블록을 이용한 매립형 철도궤도 부설방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 레일매립형 콘크리트블록을 이용한 매립형 철도궤도 부설방법에 관한 것으로서, 다수가 연결되어 레일 매립형 철도궤도를 이루도록 상면에 레일수용홈을 가진 3차원 입체 형상의 레일매립형 콘크리트블록을 제조하는 방법에 있어서, 상기 레일매립형 철도궤도가 설치되어야 하는 현장의 평면선형, 구배 및 캔트를 고려한 계획선형을 측량하는 단계; 상기 계획선형과 반대되는 선형으로 공장 지반에 임시레일을 설치하는 단계; 상기 임시레일 상에 다수의 제1거푸집을 길이방향으로 배열 설치하는 단계; 상기 레일수용홈을 성형하기 위한 다수의 제2거푸집을 상기 제1거푸집 바닥에 길이방향으로 배열하여 설치하는 단계; 상기 제1거푸집 상에 콘크리트를 타설하는 단계; 상기 제1거푸집에 타설된 콘크리트를 양생하는 단계; 상기 양생이 완료된 레일매립형 콘크리트블록을 상기 제1거푸집에서 분리하여 뒤집는 단계; 상기 양생이 완료되어 형성된 레일수용홈으로부터 상기 제2거푸집을 분리하는 단계;를 포함하여 이루어지는 특징이 있다.
본 발명에 의하면, 현장에서 요구되는 선형, 구배 및 캔트를 구비한 다양한 형태의 3차원 입체형상의 레일매립형 콘크리트블록을 공장에서 연속적으로 정확하게 사전 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 차원 입체형상의 레일매립형 콘크리트블록을 뒤집힌 형태로 제조하면서 거푸집 바닥에 장착되는 제2거푸집을 다양한 형태의 매립형 레일 체결구조에 대응하여 교체하면서 레일홈을 성형하게 되므로 현장 타설식과 같이 별도의 피니셔장비가 불필요하며, 후 가공 공정이 단축되는 효과가 있다.
따라서, 레일매립형 콘크리트블록의 종류에 따라 제2거푸집을 자유롭게 선택하여 다양한 형태로 제조할 수 있고, 특히, 뒤집은 형태로 제조하는 방법이므로 블록의 레일홈 부위가 콘크리트 타설시 조밀하게 충전되어 강도가 높은 레일매립형 콘크리트블록을 제조할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 거푸집에 레일수용홈을 성형을 위한 제2거푸집을 장착한 상태에서 콘크리트를 타설하기 때문에 이후 3D 콘크리트 블록에 레일수용홈을 성형하기 위한 별도의 후 가공 공정이 불필요하며, 그에 따라 소요 공기가 단축될 수 있으며, 레일수용홈의 성형부위가 매우 정밀해지므로 계획선형에 맞게 정확하고 내구성이 높은 레일매립형 철도궤도를 현장으로 옮겨 시공할 수 있게 된다.

Description

3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 레일매립형 콘크리트블록을 이용한 매립형 철도궤도 부설방법 {Three-dimensional solid shape of the Embedded Rail concrete block manufacturing method and Embedded Rail Track System constructing methods using Embedded Rail concrete blocks manufactured by this method}

본 발명은 철도 건설 현장에서 요구되는 선형, 구배, 및 캔트를 구비하는 자유로운 형태를 갖는 3차원 입체형상의 레일매립형 콘트리트블록을 현장에서 측량한 계획선형에 맞게 공장에서 정확하고 편리하게 사전 제작하고, 제작된 레일매립형 콘크리트블록을 현장으로 운반하여 간편하게 시공할 수 있는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 레일매립형 콘크리트블록을 이용한 매립형 철도궤도 부설방법에 관한 것이다.

일반적으로, 궤도(軌道, track)는 레일과 그 부속품, 침목 및 도상(선로 바닥)으로 구성되는데, 견고한 노반 위에 도상을 일정한 두께로 형성하고, 그 위에 침목을 일정간격으로 부설하며 침목 위에 두 줄의 레일을 소정간격으로 평행하게 체결한 것으로서, 레일·침목·선로바닥의 3가지 조건이 구비된 상태에서 노반과 함께 열차하중을 직접 지지하는 역할을 하는 도상 윗부분을 총칭하여 궤도(軌道)라고 한다.

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

직결식 콘크리트도상은 현장에서 콘크리트를 타설하여 도상을 형성하는 현장 타설식 콘크리트 도상과 공장에서 제작한 후 현장에서 조립하여 도상을 형성하는 공장제작 슬래브 도상으로 구분된다.

직결식 콘크리트도상은 그 위에 설치되는 레일 상에서 열차가 운행되는 경우, 열차의 바퀴로부터 레일 쪽으로 진동이 유발되고 이 진동이 침목과 도상을 통하여 전파되어 구조물을 파손하는 등 여러 진동 관련 문제가 유발되고 있다.

침목이 형성되는 궤도의 경우에는 침목 사이의 레일에 반복적인 하중이 작용하는 경우, 그 부위에서 레일이 휘게 되면서 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 레일에 큰 손상을 초래하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 레일과 침목 또는 도상 사이에 방진고무 등의 탄성체를 설치하여 진동을 전달을 완화하는 철도궤도가 오래전부터 최근까지 사용되고 있다.

또 다른 방법으로는 레일매립형 철도궤도(Ebedded Rail Track System;ERS)가 있는데, 이 시스템은 네델란드에서 처음 시작하여 30년 이상의 적용되고 있는 철도궤도시스템으로서 구조적 안정성이 탁월하며 유지보수 및 소음진동에 매우 효과적이기 때문에 최근에는 경전철에서 고속철도에 이르기까지 널리 적용되고 있다.

레일매립형 철도궤도는 도 1a에 도시된 바와 같이 레일(1)의 헤드부(2) 즉, 차륜(미도시)과의 접촉면을 제외한 모든 부분이 포장되어 덮혀진 철도궤도를 의미하며, 일반적으로 침목, 체결구가 전혀 사용되지 않는다.

그리고, 레일매립형 철도궤도는 경량철도에서 타이어 교통수단과 병행 운전이 되는 노면철도에서도 일반적으로 사용되고 있으며, 일부는 도로와의 건널목에서도 사용되고 있으며, 최근에는 일반 철도는 물론 지하철과 고속철도에도 진동과 소음이 요구되는 구간에 점차적으로 적용되고 있는 상황이다.

이와 같은 레일매립형 철도궤도는 탄성부재(3)로 둘러싸인 레일(1)을 넣는 레일수용홈(4)이 필요하며, 이 레일수용홈(4)은 콘크리트 또는 강재로 만들어진다.

강교량 또는 과거의 포장 궤도에서는 강재로 레일수용홈(4)을 만들었으나 최근에는 슬립폼 페이버로 연속적인 콘크리트 슬래브를 시공하게 되므로 콘크리트 슬래브에 일정한 규격의 레일수용홈(4)을 만든다.

따라서, 레일매립형 콘크리트 철도궤도 시공을 위한 콘크리트 슬래브의 연속 시공은 높은 정밀도가 요구되며, 특히 레일이 수용되는 레일수용홈(4)은 일정한 규격을 갖도록 특별히 관리된다.

레일(1)과 레일수용홈(4) 사이 즉, 레일(1) 하부 및 측면에는 진동을 흡수하기 위하여 탄성부재(3)로 채워진 구성이다.

이러한 레일매립형 철도궤도는 다음과 같은 장점을 갖는다.

1) 공사비가 저렴하며 접근성이 용이하다.

2) 소음 및 진동이 양호하고, 노면 철도의 경우 저상 차량으로 승차하기가 용이하다.

3) 설비가 간단하고 시설유지비가 적다.

4) 배기가스가 없고 친환경적이다.

이와 같은 장점을 갖는 레일매립형 철도궤도는 도 1a와 같이 일체형궤도(6)와 도 1b와 같이 분리형궤도(7)로 대별되며, 주로 현장에서 시공되는 방식으로 제작된다.

그 과정을 살펴보면, 현장 노반에 콘크리트 타설을 위한 거푸집을 설치한 후 콘크리트 타설을 한다.

그리고, 양생 과정에서 피니셔장비(미도시)를 이용하여 레일이 설치될 타설 면 상에 레일수용홈(4)을 성형한다.

이후 레일(1)의 헤드부(2)를 제외한 나머지 부분을 레일수용홈(4) 속에 설치한 다음 두 레일(1)의 간격을 정확하게 조정한 후, 그 사이로 폴리우레탄 등의 탄성재료를 충진하여 레일을 매립한다.

또한, 다른 방법으로는 압출 성형에 의해 제조된 우레탄 재질의 탄성부재(3)를 레일(1)과 조립한 후 레일수용홈(4)에 장착하는 방식이 있다.

이와 같이 종래의 매립형 철도 궤도는 전술한 바와 같이 주로 철도 공사 현장에서 거푸집을 직접 설치하여 콘크리트 타설에 의해 제작되는 방식이며, 현장 상황에 따라 상,하면이 평행한 직선궤도인 경우 도 1a와 같이 일체형궤도(6)와 도 1b와 같이 분리형궤도(7)로 제작되어야 한다.

그리고, 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이 곡선궤도의 경우 상면에 구배를 갖도록 시공되어야 하며, 특히 곡선궤도는 일체형궤도와 분리형궤도로 시공될 수 있다.

이와 같이 통상 현장에서 콘크리트를 타설하여 다양한 형태의 레일매립형 콘크리트 도상을 시공하는 경우 대부분 현장 시공 방법에 의존하고 있다.

하지만, 철도 궤도를 이루는 노선의 선형은 많은 종곡선과 평면곡선의 변화를 이루면서 복잡하게 구성된다.

따라서, 직선과 평탄의 원칙으로 노선을 설계하는 것이 설계의 원칙이지만, 철도의 선형은 그 특성상 많은 곡선과 구배를 설정하지 않을 수 없게 되는 것이 현실이다.

그리고, 직선 선로의 경우라면 양측 레일의 높이가 같아 콘크리트 궤도가 평면을 이루게 된다.

하지만, 곡선 선로의 경우에는 열차의 주행시 열차의 주행에 의한 원심력과 열차의 무게로 인한 중력의 합이 궤간 중심에 오도록 하기 위하여 양 레일 간의 높이차(cant)에 의한 기울기(구배 또는 캔트)를 가져야 하기 때문에 차량의 곡선 주행 시의 안정성을 위해서는 궤광의 설치 정밀도가 매우 중요하게 요구되는 것이다.

이와 같이 곡선선로에서 연속적으로 곡률이 변하는 완화 곡선구간을 작업자가 일일이 현장에서 수작업으로 시공하게 되면 그 정밀도가 매우 떨어질 수 밖에 없다.

실질적으로 직선로와 곡선로를 연결하는 완화곡선구간의 횡방향 및 종방향 구배(선형적으로 변화함)를 정확하게 맞추는 것이 현실적으로 불가능한 문제점이 있었다.

즉, 곡선로와 직선로를 연결하는 완화곡선구간은 선형적으로 변화하는 3차원 곡률로 이루어지기 때문에 여기에 맞춰 현장에서 배근 설치 및 레일매립형 콘크리트 도상 성형을 정확하게 하는 것이 불가능하고, 이로 인해 레일매립형 콘크리트 도상의 시공 정밀도가 저하되었던 것이다.

또한, 레일매립형 콘크리트 도상에 있어서 선형은 계획노선의 선형과 정밀하게 일치하여야 하고, 특히, 콘크리트도상의 횡방향, 종방향 경사가 정확하게 설치되어야 한다.

아울러, 콘크리트 타설 이후 레일수용홈이 일정한 규격으로 피니셔 장비에 의해 성형되어야 열차주행의 안정성과 레일매립형 콘크리트도상의 안정성이 확보되게 된다.

특히, 현장 타설식 레일 매립형 콘크리트 도상은 콘크리트와 레일 간에 탄성부재에 의해 진동흡수를 할 수 있도록 설계되어야 하는 것이다.

하지만, 현장 시공 방식에 의존하여 레일매립형 철도궤도가 제작되는 경우에는 콘크리트 도상 접착면의 건조수축에 의한 콘크리트 침하, 콘크리트 타설시 채움 불량이나 피니셔 장비의 성형 불량에 의해 레일수용홈이 일정하게 형성되지 못하는 문제를 발생하여 이에 따른 궤도구조 안전성 저하의 문제가 야기되고 있다.

또한, 종래 현장에서 레일매립형 콘크리트 도상을 시공하던 방법의 경우, 현장까지 콘크리트를 운반해야 하므로 콘크리트의 특성상 묽은 콘크리트, 즉 슬럼프가 높은 콘크리트를 적용할 수 밖에 없었다.

즉, 대부분의 현장 타설식 레일매립형 콘크리트도상은 터널 또는 지하구간에 설치되는 경우 압송관 부설로 콘크리트 포터블을 이용해 콘크리트를 공급해야 하고, 고가 구간에서는 펌프카를 이용하여 콘크리트를 공급해야 하기 때문에, 묽은 콘크리트를 사용할 수밖에 없는 실정인 것이다.

이처럼, 현장 타설시 묽은 콘크리트가 주로 사용되기 때문에, 묽은 콘크리트의 단점인 콘크리트 블리딩에 의한 균열, 건조수축에 의한 균열 등의 문제가 발생하였고, 또한 캔트(cant) 설정시 묽은 콘크리트가 중력방향으로 이동됨에 따라 도상 단면 오차도 빈번히 발생하였다.

특히, 레일수용홈(4)을 콘크리트 타설 후 양생 과정에서 피니셔 장비에 의해 성형하는 과정에서 레일수용홈(4) 성형 작업이 고르지 못하게 되어 성형 불량이 많이 발생하는 문제는 해결할 수 없는 한계가 있다.

이는 거푸집 내부에 콘크리트 타설을 하게 되면 그 하중이 아래로 치우쳐지게 되고 이에 따라 레일수용홈(4)이 형성되는 콘크리트 도상 상부측 밀도가 하부측 밀도 보다 낮은 문제를 유발하게 된다.

따라서, 콘크리트 타설 이후 피니셔 장비를 이용하여 콘크리트 도상 상부면에 레일홈을 성형하게 되면 아직 양생이 완료되지 않은 상황에서 레일수용홈을 가공이 이루어지게 되므로 레일수용홈 가공이 양호하게 이루어지지 않게 되므로 균일한 규격으로 레일수용홈(4)을 가공하기 어려울 뿐만 아니라 가공된 레일수용홈(4)의 표면 조도가 양호하지 못하게 되어 성형 불량이 자주 발생하게 되는 문제가 내재되어 있었다.

이와 같은 문제점이 해소될 수 있도록 슬럼프가 낮은 콘크리트를 사용하여 콘크리트도상을 시공할 수 있는 방안이 요구되었다.

종래 공장에서 콘크리트 궤도를 제작한 후 현장에서 조립하여 도상을 형성하는 공장제작 슬래브도상이 적용되고는 있으며, 이에 관한 특허문헌으로는 대한민국 등록특허 제0721609호 및 제0657623호, 공개특허 제2009-0073530호 및 제2009-0072213호 등이 있다.

하지만, 선행 공장 제작 기술에 의한 콘크리트 도상은 직육면체의 균일한 형상을 갖는 단순한 블록만을 생산하여 시공하였기 때문에, 예컨대 곡선 선로와 같은 곳에서는 변화하는 3차원 입체형상의 도상을 형성하는데 어려움이 많았다.

이에 대하여는 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 구체적으로 살펴보도록 한다.

우선, 도 2a에 도시된 바와 같이 종래 직육면체 형상의 콘트리트블록(C)으로는 횡단경사(cant) 설정이 불가능하다.

즉, 단순한 직육면체 형상이기 때문에 각 콘크리트블록(C) 간 횡단경사량이 불연속적으로 나타나게 되고, 더욱이 각 블록이 노반으로부터 이격되는 거리(x)도 불균일해진다(도 2b 참조).

이에 따라, 몰탈 등으로 노반 면과 프리캐스트 블록을 연결하고자 할 때 불균일한 이격 거리로 인해 채움 량이 증가하고 현장 설치시 어려움이 따르게 된다.

그리고, 도 2c에 도시된 바와 같이 평면 곡선구간을 형성하고자 할 때, 콘크리트블록(C)이 직사각형의 평면으로 이루어지기 때문에 연결시 계획선형과 블록선형이 달라서 선형 불일치의 문제가 발생하고 콘크리트블록(B) 간에 틈(G)이 발생하여 별도로 틈을 채우는 작업이 필요하게 된다.

특히, 종래 콘크리트블록(B)으로는 평면 곡선에서 완화곡선구간의 변화하는 곡선반경의 설정이 불가능하다.

또한, 도 2d에 도시된 바와 같이 종래 콘크리트블록(C)을 사용하는 경우에는 종곡선 노반 상에서 블록 상호 간에 틈이 발생할 뿐만 아니라 노반과의 이격거리도 불균일해진다. 직육면체 형상의 종래 블록으로는 종곡선 구간에서 변화하는 종곡선 반경에 맞춰 시공하는 것은 불가능하다.

또한, 종래의 기술에 의존해서는 레일수용홈이 형성되면서도 곡선로와 같은 곳에서는 변화하는 3차원 입체형상의 레일매립형 콘크리트 블록을 제작할 수 없었으며, 블록 간의 연결부위의 정밀도 또한 보장할 수 없었다.

또한, 종래의 콘크리트 블록은 평면선형, 종단선형과 선형일치를 이룰 수 없을 뿐 아니라 별도로 틈을 채우는 작업이 필요하게 되며, 노반 면으로부터 이격 거리가 불균일해져 몰탈 채움량이 증가하는 등의 문제점이 있었다.

이러한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 현장에서 요구되는 선형, 구배 및 캔트를 구비한 콘크리트블록을 공장에서 제조할 수 있는 대한민국등록특허 제10-1114442호 "3차원 입체형상을 갖는 콘크리트 블록 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 콘크리트 블록을 이용한 콘크리트 궤도 부설방법"에 대하여 특허등록을 받았으며, 현장에 적용하고 있다.

하지만, 본 발명은 본 출원인 등록 특허인 "3차원 입체형상을 갖는 콘크리트 블록 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 콘크리트 블록을 이용한 콘크리트 궤도 부설방법"은 매립형 철도궤도를 시공하기 위한 레일매립형 콘크리트블록 제작방법에 대해서 개시되어 있지 않았기 때문에 레일매립형 콘크리트블록 제조방법이 절실히 요구되고 있는 상황이다.

따라서, 본 발명은 전술한 등록특허 "3차원 입체형상을 갖는 콘크리트 블록 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 콘크리트 블록을 이용한 콘크리트 궤도 부설방법"을 토대로 공장 제조 방식으로 레일매립형 콘크리트블록을 보다 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하고, 연속적이면서 대량의 레일매립형 콘트리트 블록 제조가 가능하도록 궤광조립장치를 이용한 제조 방법과, 이에 의해 제조된 레일매립형 콘크리트블록을 이용한 매립형 철도궤도 부설방법을 제안하고자 하는 것이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 철도 건설 현장에서 요구되는 선형, 구배 및 캔트를 구비하는 자유로운 형태를 갖는 3차원 입체형상의 레일매립형 콘트리트블록을 현장에서 측량한 계획선형에 맞게 공장에서 정확하고 편리하게 사전 제작하고, 제작된 레일매립형 콘크리트블록을 현장으로 운반하여 간편하게 시공할 수 있는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 레일매립형 콘크리트블록을 이용한 매립형 철도궤도 부설방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 다양한 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록을 간편하게 제조할 수 있는 궤광조립장치(500)(3D precast slab track manufacturing device)와 이에 대응되어 이루어진 거푸집을 이용하여 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 레일매립형 콘크리트블록을 이용한 매립형 철도궤도 부설방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 다수가 연결되어 레일 매립형 철도궤도를 이루도록 상면에 레일수용홈을 가진 3차원 입체 형상의 레일매립형 콘크리트블록을 제조하는 방법에 있어서, 상기 레일매립형 철도궤도가 설치되어야 하는 현장의 평면선형, 구배 및 캔트를 고려한 계획선형을 측량하는 단계; 상기 계획선형과 반대되는 선형으로 공장 지반에 임시레일을 설치하는 단계; 상기 임시레일 상에 다수의 제1거푸집을 길이방향으로 배열 설치하는 단계; 상기 레일수용홈을 성형하기 위한 다수의 제2거푸집을 상기 제1거푸집 바닥에 길이방향으로 배열하여 설치하는 단계; 상기 제1거푸집 상에 콘크리트를 타설하는 단계; 상기 제1거푸집에 타설된 콘크리트를 양생하는 단계; 상기 양생이 완료된 레일매립형 콘크리트블록을 상기 제1거푸집에서 분리하여 뒤집는 단계; 상기 양생이 완료되어 형성된 레일수용홈으로부터 상기 제2거푸집을 분리하는 단계;를 포함하는 3차원 입체형상을 갖는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 목적은 다수가 연결되어 레일 매립형 철도궤도를 이루도록 상면에 레일수용홈을 가진 3차원 입체 형상의 레일매립형 콘크리트블록을 제조하는 방법에 있어서, 상기 레일매립형 철도궤도가 설치되어야 하는 현장의 평면선형, 구배 및 캔트를 고려한 계획선형을 측량하는 단계; 상기 계획선형과 반대되는 선형으로 임시레일을 설치하기 위해 높이 조절과 구배 및 캔트 조절이 가능하게 이루어진 다수의 궤광조립장치를 공장 지반에 일렬로 배열 설치하는 단계; 상기 궤광조립장치의 레일고정구에 상기 임시레일을 설치하여 상기 계획선형과 반대되는 선형으로 임시레일의 위치를 조정하는 단계; 상기 임시레일 상에 다수의 제1거푸집을 길이방향으로 배열 설치하는 단계; 상기 레일수용홈을 성형하기 위한 다수의 제2거푸집을 상기 제1거푸집 바닥에 길이방향으로 배열하여 설치하는 단계; 상기 제1거푸집 상에 콘크리트를 타설하는 단계; 상기 제1거푸집에 타설된 콘크리트를 양생하는 단계; 상기 양생이 완료된 레일매립형 콘크리트블록을 상기 제1거푸집에서 분리하여 뒤집는 단계; 상기 양생이 완료되어 형성된 레일수용홈으로부터 상기 제2거푸집을 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

여기에서, 상기 레일의 헤드부를 제외한 나머지 부위를 감싸도록 탄성부재를 조립하는 단계; 상기 레일 및 탄성부재를 상기 레일수용홈에 장착하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 레일수용홈과 탄성부재 사이에 충진부재를 충진하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명 제조방법에 의하면 상기 궤광조립장치의 레일고정부에는 한 쌍의 임시레일을 각각 설치하여 상기 측량된 평면선형과 대칭되는 평면선형을 구비하도록 하되, 상기 임시레일 상호 간에 상기 측량된 구배 및 캔트와 반대되는 구배 및 캔트를 갖도록 상기 임시레일 선형을 조정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명 제조방법에 의하면 상기 제1거푸집 내부에는 횡 방향으로 구획판이 설치되어 규격화된 길이를 갖는 레일매립형 콘크리트블록을 일체형 궤도 형태로 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명 제조방법에 의하면 상기 제1거푸집 내부에는 한 쌍의 분리형 궤도 성형측면판이 일정 간격을 두고 길이 방향으로 설치되어 상기 레일수용홈이 각각 구비된 레일매립형 콘크리트블록을 분리형 궤도 형태로 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명 제조방법에 의하면 상기 제1거푸집 내부에는 횡 방향으로 상기 분리형궤도 성형측면판과 교차되는 구획판이 더 설치되어 규격화된 길이를 갖는 레일매립형 콘크리트블록을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 궤광조립장치는, 상기 철도궤도의 레일 간격보다 긴 폭으로 이루어져서 공장 지반에 고정 설치되는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트 상에 피봇 조립되어 좌,우로 회전되며, 상부 일측에 이송스크류가 구비되어 있는 회전플레이트; 상기 회전플레이트 상에서 이송스크류에 의해 길이방향으로 슬라이딩 되게 설치되는 이동플레이트; 및 상기 이동플레이트에 설치되어 상기 철도 궤도가 설치되어야 하는 현장의 평면선형, 종단선형, 횡단선형에 일치되도록 구배 및 캔트 등을 고려하여 측량한 계획 선형에 반대되는 선형으로 상기 제1거푸집을 임시레일 상에 설치하기 위해 임시레일의 위치에 따른 구배 및 캔트 조절이 가능한 레일조립수단;으로 이루어진 궤광조립장치(500)를 이용하여 제조될 수 있다.

여기서, 상기 레일조립수단은 높이조절장치와 경사조절장치로 구성되되, 상기 높이조절장치는 상기 이동플레이트 상에서 상기 임시레일의 길이 방향으로 설치되는 이송스크류와, 상기 이송스크류에 하부가 나사 조립되어 이송스크류의 회전에 의해 슬라이딩 되는 수직프레임 및 이 수직프레임에 경사지게 설치되는 가이드레일로 이루어진 경사대와, 상기 경사대의 가이드레일을 따라 이동하는 가이드블록과 연결되어 상,하로 승강되는 승강플레이트와, 상기 승강플레이트의 양단부를 지지하도록 상기 경사대를 중심으로 양측에 배치되는 복수의 승강가이드;로 구성되고, 상기 경사조절장치는 상기 승강플레이트상에 구비된 힌지브라켓과 그 밑면이 힌지 조립되고, 그 위에서 이송스크류에 의해 임시레일의 직각방향으로 슬라이드 이동가능하게 레일고정판이 장착되어 있는 경사조절판과, 상기 경사조절판의 일측에 설치되어 상기 레일고정판에 얹혀지는 임시레일의 레일풋의 양단부를 파지하여 고정하는 레일고정구와, 상기 경사조절판의 경사각도를 유지시키는 경사각고정구로 구성된 3D-PST제조장치를 이용하여 제조될 수 있다.

상기 레일고정구는 상기 레일고정판에 고정되어 임시레일의 레일풋의 일단부를 지지하는 고정블록과, 상기 고정블록에 수평으로 설치되는 이송스크류와, 상기 이송스크류와 나사조립되어 축 방향으로 이동되면서 상기 레일풋을 고정블록과 함께 파지하는 이동블록으로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 제조방법에 의하면 상기 제1거푸집(20)은 상기 임시레일 상에 안착되는 바닥판; 상기 바닥판의 양측에서 각각 힌지 조립되어 레일매립형 콘크리트블록의 측면을 성형하는 외측판; 및 레일매립형 콘크리트블록을 일정 길이로 성형하기 위해 상기 제1거푸집 중간에 일정 간격으로 유지하여 횡 방향으로 설치되는 구획판;으로 구성될 수 있다.

상기 구획판과 교차되게 종방향으로 길게 배열 설치되는 분리형궤도 성형측면판이 더 구비되어 구성될 수 있다.

상기 제1거푸집의 바닥판의 저면에는 상기 임시레일의 헤드부를 파지하는 캐치가 구비되어 상기 제1거푸집이 상기 임시레일에 장착되고, 상기 캐치의 내측에는 현장 측량한 계획 선형에 맞게 구배 및 캔트를 조절하기 위한 측량 기준이 되는 기준레일이 더 설치되어 구성될 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 목적은 청구항 1 또는 청구항 2의 방법으로 제조된 레일매립형 콘크리트블록을 현장으로 운반하는 단계; 상기 운반된 콘크리트 블록을 측량 선형에 맞게 구획 별로 설치하고 선형을 조정하면서 콘크리트 블록과 노반 사이에 몰탈을 도포하여 설치하는 단계; 상기 레일수용홈에 레일과 탄성부재를 삽입하는 단계; 상기 탄성부재와 상기 레일수용홈 사이에 충진부재를 충진하는 단계;를 포함하는 레일매립형 콘크리트블록을 이용한 매립형 철도궤도 부설방법에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 현장에서 요구되는 선형, 구배 및 캔트를 구비한 다양한 형태의 3차원 입체형상의 레일매립형 콘크리트블록을 공장에서 연속적으로 정확하게 사전 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 3차원 입체형상의 레일매립형 콘크리트블록을 뒤집힌 형태로 제조하면서 거푸집 바닥에 장착되는 제2거푸집을 다양한 형태의 매립형 레일 체결구조에 대응하여 교체하면서 레일홈을 성형하게 되므로 현장 타설식과 같이 별도의 피니셔장비가 불필요하며, 후 가공 공정이 단축되는 효과가 있다.

따라서, 레일매립형 콘크리트블록의 종류에 따라 제2거푸집을 자유롭게 선택하여 다양한 형태로 제조할 수 있고, 특히, 뒤집은 형태로 제조하는 방법이므로 블록의 레일홈 부위가 콘크리트 타설시 조밀하게 충전되어 강도가 높은 레일매립형 콘크리트블록을 제조할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 거푸집에 레일수용홈을 성형을 위한 제2거푸집을 장착한 상태에서 콘크리트를 타설하기 때문에 이후 3D 콘크리트 블록에 레일수용홈을 성형하기 위한 별도의 후가공 공정이 불필요하다.

이에 따라 공사 기간이 대폭 단축될 수 있으며, 레일수용홈의 성형부위가 매우 정밀해지므로 계획선형에 맞게 정확하고 내구성이 높은 레일매립형 철도궤도를 현장으로 옮겨 시공할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 부설 방법에 의하면, 레일매립형 콘크리트블록의 현장 조립이 용이하고, 특히 현장에서의 계획 선형에 대응되도록 3차원 입체형상으로 형성되기 때문에, 현장에서 별도로 횡방향 및 종방향 경사를 맞출 필요가 없으며, 현장에서 각 레일매립형 콘크리트블록을 평면곡선 및 종곡선 상에서 연결시킬 때, 콘크리트블록 간에 틈이 발생하지 않게 되어 별도의 틈을 채우는 작업이 불필요하게 되고 곡선반경 및 횡단경사(cant) 설정이 가능하며, 종국적으로 계획된 평면선형, 종단선형, 횡단선형에 일치하는 3D 레일매립형 콘크리트블록의 연속적이면서 대량 제조가 가능해진다.

또한, 본 발명에 의하면, 현장이 아닌 공장에서 3D 콘크리트블록이 사전 제작되므로, 균일한 품질의 일체형 또는 분리형 콘크리트블록 제작이 가능하고, 그에 따라 직선궤도 및 곡선궤도의 시공이 가능해지고, 현장 구간에 따라 일체형 또는 분리형의 레일매립형 콘크리트 철도궤도 부설이 가능해지며, 현장에서는 3D 콘크리트블록을 설치하고 연결한 후 레일을 탄성부재와 함께 레일수용홈에 설치하면 되기 때문에, 현장 시공량이 현저히 감소하여 전체적인 공사 기간을 대폭적으로 단축시킬 수 있는 것이다.

도 1a 내지 도 1d는 일반적인 현장 시공 방식의 레일매립형 콘크리트 철도궤도의 예를 나타낸 단면도들.
도 2a 내지 도 2d는 종래 프리캐스트 슬래브 궤도 시스템을 보인 사시도.
도 3는 본 발명의 제1실시예에 따른 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법을 순서도.
도 4a는 본 발명의 제1실시예에 따른 일체형 콘크리트블록 제조 과정을 설명하기 위한 임시궤광조립대를 나타낸 종단면도.
도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따른 분리형 콘크리트블록 제조 과정을 설명하기 위한 임시궤광조립대를 나타낸 종단면도.
도 4c는 본 발명의 제1실시예에 따른 곡선형 레일매립형 콘크리트블록 제조 과정을 설명하기 위한 임시궤광조립대를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 콘크리트블록 제조 단계 중에서 S7 내지 S11 단계를 설명하기 위한 레일매립형 콘크리트블록의 종단면도들.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법을 순서도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 궤광조립장치의 구성을 나타낸 전체사시도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 궤광조립장치의 구성을 나타낸 분리사시도.
도 9 및 도 10은 제2실시예에 따른 궤광조립장치의 레일고정수단의 구성을 나타낸 정면사시도와 배면사시도.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 궤광조립장치의 레일고정수단의 구성을 나타낸 정면도와 좌측면도.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 궤광조립장치의 임시레일을 고정하는 레일고정구의 구성을 나타낸 정면도와 평면도.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 궤광조립장치를 이용한 임시레일의 궤간 선형궤도 조절 과정을 설명하기 위한 평면도들.
도 18 내지 도 21은 본 발명의 제2실시예에 따른 궤광조립장치를 이용한 거푸집 설치과정을 나타낸 정면도들.
도 22 및 도 23은 본 발명의 제2실시예에 따른 궤광조립장치를 이용한 분리형 및 일체형의 레일매립형 콘크리트블록 성형과정을 나타낸 정면도들.
도 24a는 본 발명의 레일매립형 콘크리트블록 제조방법에 의해 제조된 일반철도,고속철도,지하철 레일매립형 철도궤도에 적용되는 일체형의 레일매립형 콘크리트블록을 나타낸 사시도.
도 24b는 본 발명의 레일매립형 콘크리트블록 제조방법에 의해 제조된 일반철도,고속철도,지하철 레일매립형 철도궤도에 적용되는 평면곡선반경과 캔트를 가지는 일체형의 레일매립형 콘크리트블록을 나타낸 사시도.
도 24c는 본 발명의 레일매립형 콘크리트블록 제조방법에 의해 제조된 일반철도,고속철도,지하철 레일매립형 철도궤도에 적용되는 분리형의 레일매립형 콘크리트블록을 나타낸 사시도.
도 24d는 본 발명의 레일매립형 콘크리트블록 제조방법에 의해 제조된 일반철도,고속철도,지하철 레일매립형 철도궤도에 적용되는 평면곡선반경과 캔트를 가지는 분리형의 레일매립형 콘크리트블록을 나타낸 사시도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

<제1실시예>

본 발명의 제1실시예에 따른 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 현장의 계획선형 측량단계(S1), 계획선형의 반대선형으로 공장지반에 임시레일(R) 설치단계(S2), 임시레일(R)에 제1거푸집(20) 설치단계(S3), 레일수용홈(101) 성형용 제2거푸집(40)을 제1거푸집(20) 바닥에 설치하는 단계(S4), 제1거푸집(20) 상에 콘크리트 타설 단계(S5), 상기 콘크리트 양생 단계(S6), 레일매립형 콘크리트블록(100)을 제1거푸집(20)에서 분리하여 뒤집는 단계(S7), 레일수용홈(101)으로부터 제2거푸집(40) 분리 단계(S8)로 이루어진다.

(S1단계)

이 단계(S1)는 다수가 연결되어 레일매립형 철도궤도를 이루도록 상면에 레일수용홈(101)을 가진 3차원 입체형상의 레일매립형 콘크리트블록(이하 레일매립형 콘크리트블록;100 이라 함)을 제조하는 방법에 있어서, 상기 레일매립형 철도궤도가 설치되어야 하는 현장의 평면선형, 구배 및 캔트를 고려한 계획선형을 측량하는 단계이다.

이 단계(S1)는, 레일매립형 콘크리트블록(100)의 제조에 앞서 철도 궤도가 설치되어야 하는 현장의 계획선형을 측정하여야 한다.

즉, 매립형 철도궤도가 형성되어야 하는 지형과, 특히 매립형레일(R1)이 형성되는 지형의 평면선형, 구배(slope) 및 캔트(cant)를 고려하여 계획선형을 정한다.

도시되지는 않았지만 광파기 등을 이용하여 궤도 및 매립형레일(R1)이 형성되어야 하는 위치 정보를 측정하고, 시공되어야 하는 매립형레일(R1)의 설계조건에 따라 계획선형을 정하는 것이다.

(S2단계)

이 단계(S1)는 현장에서 측정한 계획선형과 반대되는 선형으로 공장 지반에 임시레일(R)을 설치하는 단계이다.

도 4에 도시된 바와 같이 임시레일(R)은 도면에는 공장 지반에 가설되는 임시궤광조립대(10)상에 설치된다.

예를 들어, 임시궤광조립대(10)를 지반 양측에 대향 설치하고, 특히 현장에서 측량된 계획선형과 반대가 되는 계획선형으로 직선 또는 곡선형태로 배열한다.

도 4는 일체형이면서 상면에 구배를 갖도록 캔트가 설정된 상태의 제1거푸집(20)을 설치하기 위한 예시적인 도면이다.

제1실시예를 통해 제조되는 일체형 콘크리트블록(100A)과 분리형 콘크리트블록(100B)는 후술된 바와 같이 뒤집어서 현장에서 설치가 되기 때문에 현장에서 측정한 계획선형과 임시궤광조립대(10)의 선형은 대칭이 되어야 할 것이다.

임시궤광조립대(10)는 지주(11)와, 지주(11)의 상단에 형성되는 레일고정구(12)로 이루어진다.

다수의 임시궤광조립대(10)가 공장 지반에 일렬로 배열(직선형 또는 곡선형)되어 설치되면, 한 쌍의 임시레일(R)을 임시궤광조립대(10) 상부에 구비된 레일고정구(12) 각각에 설치한다.

참고적으로 본 실시예에서의 임시레일(R)은 지주(11) 상에 단순히 고정하는 방식으로 설치될 수 있지만, 바람직하기로 레일고정구(12)는 후술된 레일고정구(184)와 같이 구성되고, 지주(11)의 상단부와 힌지 조립되어 좌,우로 회전되도록 이루어짐으로서 임시레일(R)의 캔트 조절이 가능하도록 구성될 수 있으며, 이러한 레일고정구(12,184)에 대한 구성 설명은 후술된다.

그리고, 상기 지주(11)는 채널 형상 또는 관 형상의 금속 프레임으로 구성될 수 있는데, 캔트 조절을 위하여 액츄에이터 등으로 구성되어 레일고정구(12)의 높이 조절이 가능하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 지주(11)는 로드(11a)와 실린더몸체(11b)가 나사식으로 조립되어 나사 회전에 의해 로드(11a)가 상,하로 승강되므로서, 그 상단에 조립되는 레일고정구가 승강되면서 임시레일(R)의 선형 미세하게 조절하도록 구성될 수 있다.

이러한 구성에 의하여 상기 레일고정구(12)를 상,하로 위치 조절하면서 내측 또는 외측으로 곡선 궤도를 이루도록 조절함과 동시에 지주(11) 상단부와 레일고정부(12)가 힌지 조립된 상태이므로 레일고정부(12)를 좌,우로 회전시키면서 높이 조절과 캔트 조절을 동시에 하게 되는 것이다.

이와 같이 현장에서 측량된 계획선형과 반대로 가설되는 임시궤광조립대(10)에 설치되는 임시레일(R)은 임시궤광조립대(10)의 선형과 대응하여 현장에서 측량된 계획선형과 반대되는 선형으로 설치된다.

여기서, 현장에서 측량된 선형이 곡선인 경우 임시레일(R) 상호 간에 현장에서 측량된 구배 및 캔트와 반대되는 구배 및 캔트가 구비되도록 조정한다.

이러한 임시레일(R)은 레일매립형 콘크리트블록(100)을 형성하는데 있어서 기준이 되며, 이에 따라 현장에서 요구되는 조건이 그대로 반영된 3차원 입체형상의 레일매립형 콘크리트블록(100)을 성형할 수 있는 것이다.

(S3단계)

상기 임시레일(R) 상에 다수의 제1거푸집(20)을 길이방향으로 배열 설치하는 단계이다.

위의 단계(S2)를 거쳐 임시레일(R)이 설치되면, 도 4에 도시된 바와 같이 임시레일(R) 상에는 상부가 개방되고 일정 길이와 폭을 갖는 레일매립형 콘크리트블록(100)을 성형하기 위한 박스 형상의 제1거푸집(20)을 설치한다.

본 발명에 의한 제1거푸집(20)은 다수 개가 임시레일(R) 상에서 연속적으로 배열되어 설치되는데, 길이가 짧은 제1거푸집(20)을 연속적으로 배열하고 상호간 서로 밀착시켜 임시레일(R)을 따라 길이방향으로 설치된다.

따라서, 다수의 제1거푸집(20)은 임시레일(R)에 대응되는 평면선형, 구배 및 캔트에 대응되게 설치되므로, 콘크리트블록(100)의 상면 구배 및 캔트 등 3차원 형상을 형성할 수 있게 된다.

참고적으로 제1거푸집(20)은 상기 임시레일(R) 상에 안착되는 바닥판(21)과, 상기 바닥판(21)의 양측에 힌지(미도시) 조립되어 레일매립형 콘크리트블록(100)의 양측면을 성형하는 내측판(22) 및 외측판(23)으로 구성된다.

그리고, 레일매립형 콘크리트블록(100)을 일정 길이로 성형하기 위해 후술 된 바와 같이 상기 제1거푸집(20) 중간에 일정 간격으로 유지하여 횡 방향으로 설치되는 구획판(24);이 더 구비된다.

이러한 제1거푸집(20)을 이용하면 도 4a와 같이 일정길이를 갖는 일체형 콘크리트블록(100A)을 현장의 구간에 맞게 일정한 길이로 직선형 또는 곡선형으로 선택하여 제조할 수 있다.

또한, 도 4b와 같이 제1거푸집(20)은 상기 구획판과 교차되게 종방향으로 길게 배열 설치되는 분리형궤도 성형측면판(30)을 제1거푸집(20) 내부에 수직으로 설치하면 분리형 콘크리트블록(100B)을 제조할 수 있다.

상기 제1거푸집(20)의 바닥판(21)의 저면에는 상기 임시레일(R)의 헤드부(RH)를 파지하는 한 쌍의 캐치(C)가 임시레일(R) 폭에 대응하여 구비되므로서 상기 제1거푸집(20)을 상기 임시레일(R)에 용이하게 장착할 수 있게 된다.

바람직하기로 상기 캐치(C)의 내측에는 현장 측량한 계획 선형에 맞게 구배 및 캔트를 조절하기 위한 측량기준레일(RS)이 더 설치되어 광파기(미도시) 등의 측정장치를 이용하여 공장 지반에서 현장의 계획 선형과 반대로 제1거푸집(20)의 설치가 가능해진다.

이처럼, 제1거푸집(20)은 현장에서 측량한 계획 선형과 반대로 제조되고, 이에 의해 설치된 임시레일(R) 상에 간편하게 설치되므로서 현장에서 요구되는 다양한 형태의 레일매립형 콘크리트블록(100)의 제조가 가능해진다.

또한, 본 발명에 의하면 전술한 바와 같이 S3단계 이후에 상기 제1거푸집(20) 내부에서 횡 방향으로 구획판(24)이 설치되어 규격화된 일정 길이를 갖는 레일매립형 콘크리트블록(100)을 일체형(100A) 또는 분리형(100B) 콘크리트블록을 제조하는 단계(S3-1)를 더 포함할 수 있다.

이 단계는 현장의 설치 구간에 따라 운반 및 현장에서 설치가 용이하도록 구획판(24)을 제1거푸집(20) 내부에 추가로 장착하는 단계이다.

따라서, 한 쌍의 레일수용홈(101)이 구비된 일체형 콘크리트블록(100A)을 제조할 수 있는 것이다.

또한, 전술한 S3단계 이후에는 상기 제1거푸집(20) 내부에는 한 쌍의 분리형 궤도 성형측면판(30)이 일정 간격을 두고 길이 방향으로 설치되어 상기 레일수용홈(101)이 각각 구비된 레일매립형 콘크리트블록(100)을 분리형 궤도 형태로 제조하는 단계(S3-2)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이 단계는 레일수용홈(101)이 각각 분리된 형태의 레일매립형 콘크리트블록(100B)을 제조하기 위한 것으로서, 현장의 설치 구간에 따라 운반 및 현장에서 설치가 용이하도록 구획판(24)과 분리형궤도 성형측면판(30)을 제1거푸집(20) 내부에 교차시켜 추가로 장착하는 단계이다.

따라서, 상기 제1거푸집(20) 내부에 횡 방향으로 설치되는 성형측면판(30)과 이와 교차되는 구획판(24)이 추가로 설치됨으로써 규격화된 길이와 구배를 갖는 분리형 콘크리트블록(100B)을 간편하고 정확한 규격을 갖도록 제조할 수 있는 것이다.

부언하면 상기한 단계(S3-1) 또는 단계(302)는 레일매립형 콘크리트궤도(100)를 제조할 때 선택적으로 적용됨으로써 현장에서 요구되는 일체형 또는 분리형 콘크리트블록(100A,100B)을 제조하는 단계에서 선택할 수 있는 것이다.

(S4단계)

이 단계는 상기 레일수용홈(101)을 성형하기 위한 다수의 제2거푸집(40)을 상기 제1거푸집(20) 바닥판(21) 상면에 길이방향으로 배열하여 설치하는 단계이다.

일반철도, 지하철, 고속철도 등에서는 매립형레일(R1)의 종류에 따라 그에 적합한 다양한 형태의 레일수용홈(101) 형상이 결정된다.

본 발명의 제1실시예에서는 매립형레일(R1)에 대응되는 다양한 형태의 레일수용홈(101)을 선택하여 성형할 수 있는 것이다.

예컨대, 매립형레일(R1)은 헤드부(RH)를 제외하고 나머지 부분은 탄성부재(600)로 감싸는 구조이다.

따라서, 탄성부재(600)는 일반철도, 지하철, 고속철도, 노면철도에 따라 다양한 구조로 적용되기 때문에 이에 대응하도록 레일수용홈(101)의 폭과 깊이는 현장 상황에 따라 각각 다르게 성형되어야 하며, 특히 바닥면은 일반철도와 고속철도용으로 구분되어 서로 다른 기울기를 가져야 한다.

예컨대, 고속철도는 1/20의 경사를 이루어야 하고, 일반철도나 지하철의 경우에는 1/40의 경사도를 이루어야 한다.

따라서, 제2거푸집(40)을 제1거푸집(20) 내부에 설치하기 전에 매립형레일(R1) 및 탄성부재(600)의 구조와 일반철도 또는 고속철도의 바닥면 경사도에 맞게 사전 제작된 제2거푸집(40)을 선택적으로 설치하여 레일수용홈(101)을 성형함으로써 각각의 레일매립형 철도궤도에 맞는 레일매립형 콘크리트블록(100)의 제조가 가능해지는 것이다.

제2거푸집(40)은 일체형으로 형성될 수 있지만 콘크리트 타설 및 양생 과정 이후에 레일수용홈(101)으로부터 쉽게 분리할 수 있고, 분리한 후에는 재사용하도록 금속판으로 제작하고 제2거푸집(40)의 바닥판(41)과 측면판(42)은 조립 및 분해가 용이하도록 나사 체결식 조립구조로 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제2거푸집(40)은 매입형레일(R1) 설치되는 중앙부가 상기 임시레일(R)과 동일 선상에 위치되도록 제1거푸집(20) 바닥에 설치되는 것이 바람직하다.

(S5 단계)

이 단계는 상기 제1거푸집(20) 내부에 콘크리트를 타설하는 단계이다.

제2거푸집(40)의 설치가 완료된 이후 콘크리트 타설을 하는 단계로서, 슬럼프가 높은 콘크리트를 타설해도 되지만 양생 과정에서 변형이나 수축을 최소화하고 신속하고 정교한 콘크리트블록(100)을 제조하기 위해 슬럼프가 낮은 콘크리트를 타설하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 콘크리트 타설 후에는 타설 표면이 대부분 평면을 이루게 되므로 현장의 노반의 상황에 따라 특수한 경우를 제외하고는 수평 조도를 맞추기 위해 별도의 피니셔 장비를 사용하지 않아도 되므로 그만큼 제조 공정이 단순해지는 효과가 있게 된다.

(S6 단계)

이 단계는 상기 제1거푸집(20)에 타설된 콘크리트를 양생하는 단계이다.

본 발명에 의하면 레일매립형 콘크리트블록(100)을 계획 선형과 반대로 하여 제1거푸집(20)을 설치하고, 콘크리트를 타설하기 때문에 레일수용홈(101)을 성형하는 제2거푸집(40)이 제1거푸집(20) 바닥판(21)에 거꾸로 뒤집혀서 설치되어 있다.

따라서, 콘크리트블록(100)의 하부는 양생 과정에서 콘크리트 하중에 의해 밀도가 치밀한 상태로 성형되므로서 제2거푸집(40)에 의해 레일수용홈(101)이 현장 타설 방법보다 더 높은 내구성을 갖게 된다.

이에 따라, 기존의 현장 시공방식에서 피니셔 장비를 이용하는 가공 성형 방식보다 레일수용홈(101)의 성형 불량이 전혀 발생하지 않게 되고 오히려 규격화된 일정한 폭과 깊이를 갖는 레일수용홈(101)의 성형이 가능해진다.

특히, 레일수용홈(101)의 바닥면 경사도를 일반철도와 고속철도에 대응되는 기울기를 갖는 제2거푸집(40)을 교체하여 제1거푸집(20)에 설치하는 작업만으로 간편하게 다양한 형태의 레일수용홈(101)을 성형할 수 있는 것이다.

또한, 양생과정이 공장에서 이루어지기 때문에 증기 양생 설비 등을 이용하여 콘크리트 균열을 사전에 제거할 수 있고 양생기일 또한 상당히 단축할 수 있다.

(S7 단계)

이 단계는 상기 양생이 완료된 레일매립형 콘크리트블록(100)을 상기 제1거푸집(20)에서 분리하여 뒤집는 단계이다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 콘크리트 양생이 완료된 후에는 제1거푸집(20)을 분리한 후 콘크리트블록(100)을 뒤집게 된다.

본 발명에 의하면 계획선형과 반대로 제작된 제1거푸집(20)에 의해 레일매립형 콘크리트블록(100)이 제1거푸집(20) 내부에서 뒤집힌 상태로 제작되기 때문에 성형이 완료된 콘크리트블록(100)을 다시 반대로 뒤집기만 하면 현장의 계획 선형에 맞는 레일매립형 콘크리트블록(100)이 제조되는 것이다.

(S8 단계)

다음으로 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 뒤집힌 레일매립형 콘크리트블록(100)의 레일수용홈(101)으로부터 상기 제2거푸집(40)을 분리하는 단계이다.

이 단계는 레일수용홈(101)을 성형하기 위한 제1거푸집(20)을 분리함으로써 레일수용홈(101)이 파손이나 성형 불량 없이 현장의 계획 선형대로 레일수용홈(101)이 형성되게 된다.

여기서, 분리형의 제2거푸집(40)의 경우 조립 및 분해가 용이한 구성으로 이루어지기 때문에 나사(미도시)를 풀기만 하면 레일수용홈(101)으로부터 바닥판(41)과 측면판(42)을 쉽게 분리할 수 있으므로 상기 제2거푸집(40) 분리작업이 신속해지고 레일수용홈(101)의 성형 표면을 훼손시키지 않으면서 분리할 수 있는 것이다.

이는 후속 공정인 매립형레일(R1) 및 탄성부재(600)를 조립하는 단계와 밀접한 관계가 있는 것으로, 레일매립형 콘크리트 철도궤도를 구성하는데 가장 중요한 제조 단계 중의 하나인 것이다.

이와 같이 분리 가능한 제2거푸집(40)에 의해 레일수용홈(101)이 정확하고 매끄러운 표면 조도를 갖도록 성형이 되면 이에 조립되는 매립형레일(R1)과 이를 감싸는 탄성부재(600)를 보다 정확하고 신속하게 설치할 수 있기 때문이다.

이러한 상기 제2거푸집(40)은 제1거푸집(20)의 길이와 동일하게 이루어지며, 도면에는 도시하지 않았지만 그 연결부위에는 직선 선로 성형시 그 연결부위 틈새와 곡선 선로 성형시 곡선을 따라 휘어질 때 생기는 틈새를 메우기 위하여 연결거푸집(미도시)이 더 구비될 수 있으며, 이 단계에서 상기 연결거푸집을 조립 및 분해하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직할 것이다.

(S9 단계)

이 단계는 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 매립형레일(R1)의 헤드부(RH)를 제외한 나머지 부위를 감싸도록 탄성부재(600)를 조립하는 단계이다.

탄성부재(600)는 압출 성형에 의해 제조되며, 차륜에 의해 수직 방향 및 횡 방향으로 가해지는 충격을 흡수하기 위하여 고무 또는 우레탄 재질로 이루어진다.

그리고, 탄성부재(600)의 중간 즉, 매립형레일(R1) 헤드부(RH)와 레일풋(RF) 사이에는 관 형상의 보강부재(610)를 더 조립할 수 있다.

(S10 단계)

이 단계는 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기와 같이 매립형레일(R1)의 헤드부(RH)를 제외한 나머지 부위를 탄성부재(600)로 조립한 다음 레일수용홈(101)에 장착하는 단계이다.

매립형레일(R1)과 탄성부재(600)는 레일수용홈(101)에 장착 전 미리 조립하여 장착할 수 있고, 탄성부재(600)를 레일수용홈(101)에 장착한 다음 매립형레일(R1)을 탄성부재(600)에 조립할 수 있다.

그리고, 탄성부재(600)는 압출 성형물 구성이 외에도 충진 타입으로 구성할 수 있는데, 도시되지 않았지만 매립형레일(R1) 바닥에 탄성 재질, 예를 들어 고무 또는 우레탄재질의 패드를 설치한 다음 매립형레일(R1)을 장착한 후 매립형레일(R1)의 헤드부가 제외되도록 별도의 지그를 이용하여 나머지 충진 공간에 발포성 우레탄을 도포함으로써 탄성부재(600)를 충진 방식으로 구성할 수 있다.

(S11 단계)

그 다음에는 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 레일수용홈(101)과 탄성부재(600) 사이에 충진부재(620)를 충진하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.

매립형레일(R1)을 레일수용홈(101)에 용이하게 장착하기 위하여 레일수용홈(101)과 탄성부재(600)의 조립 공차를 헐거운 공차로 유지하는 경우가 있다.

그리고, 곡선구간에서는 그 선회 곡률 정도에 따라 매립형레일(R1)의 내측 또는 외측 사이의 공간에 틈이 발생할 수 있는데 이때에도 충진부재(620)를 충진하여 매립형레일(R1)이 횡 방향으로 움직이지 않도록 하는 것이다.

매립형레일(R1) 및 탄성부재(600)를 레일수용홈(101)에 장착한 후에는 그 사이의 간격을 매워 주기 위하여 발포우레탄 등의 충진부재(620)를 이용하여 충진하는 과정이다.

상기 단계 중에서 S9 단계 내지 S11단계는 레일매립형 콘크리트블록(100) 성형 직후에 레일수용홈(101)에 매립형레일(R1) 및 탄성부재(600)를 조립하여 충진부재(620)를 충진할 수 있으며, 후술된 바와 같이 현장에 다수의 콘크리트블록(100)을 연결하여 설치하는 과정이나 또는 설치한 이후에 레일수용홈(101)에 레일 및 탄성부재(600)를 조립하여 충진부재(620)를 충진할 수 있다.

한편, 제1실시예에 따른 제조방법에 의해 제조된 레일매립형 콘크리트블록(100)을 이용하여 매립형 콘크리트 철도궤도를 부설하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

도면에는 도시하지 않았지만 제1실시예의 제조방법으로 제조된 레일매립형 콘크리트블록(100)을 현장으로 운반하는 단계;와, 상기 운반된 콘크리트블록(100)을 측량 선형에 맞게 구획 별로 설치하고 선형을 조정하면서 콘크리트블록(100)과 노반 사이에 몰탈을 도포하여 설치하는 단계; 그리고, 상기 레일수용홈(101)에 매립형레일(R1)과 탄성부재(600)를 삽입하는 단계; 및 상기 탄성부재(600)와 상기 레일수용홈(101) 사이에 충진부재(620)를 충진하는 단계;로 이루어진다.

이와 같은 부설방법에 의하면 도 24(a),(b)에 도시된 바와 같이 일반철도, 고속철도, 지하철용 ,노면철도에 사용되는 레일매립형 철도궤도에 설치되는 일체형의 레일매립형 콘크리트블록(100)과, 도 24(c),(d)에 도시된 바와 같이 분리형의 레일매립형 콘크리트블록(100)은 공장에서 계획 선형에 대해 거꾸로 뒤집힌 상태로 제조되고, 현장으로 운반된 후 레일매립형 콘크리트블록(100)은 다시 거꾸로 뒤집은 상태로 현장 노반에 부설될 수 있는 것이다.

이 경우, 측량 선형에 맞게 구획별로 설치하고, 다수의 레일매립형 콘크리트블록(100)이 연결되도록 조립하기만 하면 된다.

그리고, 도면에 도시하지는 않았지만, 콘크리트블록(100)과 노반 사이에 몰탈을 타설하는 작업만으로 양자를 신속하고 정확하게 연결할 수 있다.

콘크리트블록(100)의 하면은 노반의 종단선형과 대응되게 형성되므로, 현장에서는 콘크리트블록(100)을 노반에 안착시키고 몰탈을 이용하여 최종 고정시키면 되는 것이다.

다음으로 콘크리트블록(100)을 설치한 후에는 콘크리트블록(100)에 형성된 레일수용홈(101)에 매립형레일(R1)과 탄성부재(600)를 삽입하여 장착한다.

이처럼, 본 발명의 제1실시예에 의하면 매립형레일(R1)을 장착을 위해 별도의 천공 과정이 불필요하며, 바로 레일수용홈(101)에 매립형레일(R1) 및 탄성부재(600)를 조립하여 장착한 다음 레일수용홈(101)과 탄성부재(600) 사이의 틈새에 만 충진부재(620)를 도포하여 경화시키면 되므로 기존의 현장 방식보다 간편하고 신속하면서 정확한 규격을 갖는 매립형 철도궤도 부설이 완료되는 것이다.

한편, 전술한 바와 같이 공장에서 콘크리트블록(100)을 제1거푸집(20)에서 분리하고 뒤집은 후 매립형레일(R1) 및 탄성부재(600)를 레일수용홈(101)에 미리 장착한 경우라면, 현장에서 매립형레일(R1)을 장착하는 공정이 제외될 수 있어 콘크리트블록(100) 및 매립형레일(R1)을 서로 연결하는 것으로서 철도 궤도 부설이 더욱 간편하게 이루어지게 된다.

<제2실시예>

본 발명의 제2실시예에 따른 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록(100) 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제2실시예는 궤광조립장치(500)를 이용한 제조방법으로서, 상기 제1실시예에서는 공장 지반에 설치되는 임시궤광조립대(10)과 제1거푸집(20)을 이용하여 제조하는 방법이라면, 본 제2실시예는 다양한 형태의 레일매립형 콘크리트블록(100)을 연속적으로 대량 생산할 수 있도록 이루어진 궤광조립장치(500)를 이용한 레일매립형 콘크리트블록(100) 제조방법이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 제조 방법을 설명하기에 앞서 상기 궤광조립장치(500)의 구성을 도 6 내지 도 14를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

궤광조립장치(500)는 기본 구성으로서 베이스플레이트(110)와 회전플레이트 (120), 그리고, 레일조립수단(140)으로 구성된다.

먼저, 상기 베이스플레이트(110)는 제조공장 지반에 설치되는 것이며, 일정 길이와 폭을 갖는 레일매립형 콘크리트블록(100)을 제조하기 위해서는 임시레일(R)을 현장에서 측량한 계획선형에 맞게 임시레일(R)을 직선 또는 곡선 형태로 설치해야 한다.

여기서, 일반철도, 고속철도, 지하철용 레일매립형 콘크리트블록(100)은 계획선형과 반대로(거꾸로 뒤집힌 형태) 제작하는 것이며, 임시레일(R)은 궤광조립장치(500)의 이동에 의해 자동적으로 원하는 곡선반경이 생성되는 것을 의미한다.

그리고, 임시레일(R) 상에는 도 20 내지 도 23과 같이 제1거푸집(200)을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 레일매립형 콘크리트블록(100)을 제조하기 위해 궤광조립장치(500)는 레일매립형 콘크리트블록(100)의 전체 거푸집 성형 길이에 대응하여 여러 대가 설치된다.

따라서, 상기 베이스플레이트(110)는 도 15에 도시된 바와 같이 공장의 지반에 가장 먼저 일렬로 배열하여 설치하게 되는 것으로 임시레일(R)에 대해 직교하는 방향으로 설치된다.

상기 베이스플레이트(110)는 금속판 및 프레임 등으로 제작되는 것으로서, 철도 궤도의 매립형레일(R1) 간격보다 길게 형성된다.

그리고, 공장 지반에 일렬로 고정 설치되기 위하여 그 가장자리에는 앵커볼트(미도시)를 이용하여 고정하기 위한 가장자리에는 플랜지부(110a)가 형성되어 있으며, 베이스플레이트(110) 상면 중앙에는 도 8과 같이 피봇힌지부(112)가 마련되어 있다.

상기 회전플레이트(120)는 상기 피봇힌지부(112)에 힌지 조립되므로서 좌,우로 스위블 회전이 가능하다.

피봇힌지부(112)는 상기 베이스플레이트(110)와 상기 회전플레이트(120)의 피봇 힌지점이 한쪽으로 치우치게 조립되므로서, 상기 회전플레이트(120)의 양단부가 서로 다른 회전 반경으로 회전된다.

따라서, 상기 횡단선형에 대응하여 상기 임시레일(R)을 내측 또는 외측으로 만곡시켜 계획선형에 맞게 임시레일(R)의 선형을 조절할 수 있게 된다.

도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이 계획선형을 기준으로 궤광조립장치(500)의 프레임이 상,하로 이동하게 되면, 상부에 레일조립수단(140)에 의해 설치되어 있는 임시레일(R)이 계획선형 대로 곡선 반경을 이루게 되므로서 계획선형 반대 선형으로 곡선 반경이 설정될 수 있는 것이다.

그리고, 상기 회전플레이트(120)는 본 실시예에서는 그 바닥면이 상기 베이스플레이트(110)와 동일한 길이와 폭으로 이루어질 수 있으며, 베이스플레이트(110) 상에 피봇힌지부(112)를 중심으로 외측으로 배치된 회전가이드블록(114)에 의해 양단부가 안정적으로 지지되면서 회전될 수 있도록 구성된다.

바람직하기로, 베이스플레이트(110)와 회전플레이트(120)의 전체적인 길이는 콘크리트블록(100)의 횡단 선형 정도에 따른 임시레일(R)의 곡면 반지름 값에 대응하여 더 길게 형성될 수 있음은 물론이다.

이러한 상기 회전플레이트(120)는 베이스플레이트(110) 상에서 피봇힌지부(112)를 중심으로 좌,우로 회전되는데, 전체 회전 각도는 대략 ∠20°범위 내에서 회전되어 진다.

예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이 철도 궤도의 고속 구간에서는 완만한 횡단 선형 궤도가 적용되기 때문에 이러한 경우 임시레일(R)의 곡선 반지름 값이 크게 설정된다.

또한, 도 17에 도시된 바와 같이 급격한 횡단 선형을 갖는 임시레일(R)의 곡선 반지름 값은 작게 형성되는데, 이러한 경우에도 회전플레이트(120)의 회전각은 좌,우 회전 최대 각도가 ∠20°범위 내에서 충분히 대응될 수 있다.

이는 후술된 이동플레이트(130)가 회전플레이트(120)에 대해 이동되면서 임시레일(R)을 라운드 형태로 배열되어 조절되는 임시레일(R) 고정 지점들이 이동플레이트(30)와 회전플레이트(120)의 회전 범위 내에 들어오기 때문이다.

또한, 상기 회전플레이트(120) 상부 일측에는 이송스크류(121)가 설치되어 있으며, 양측면에는 수평가이드부(122)가 구비되어 구성된다.

이송스크류(121)는 이동플레이트(130)의 밑면과 서로 나사 조립되므로서 이송스크류(121)를 회전시키면 이송스크류(121)의 회전에 따라 이동플레이트(130)가 이송스크류(121)의 축 방향으로 이동되는 것이다.

이러한 구성은 임시레일(R)의 설치 방향에 대해 대략 직각 방향으로 이동시켜 그 위에 설치되는 임시레일(R)을 계획 선형에 맞게 변형시키기 위한 구성이다.

따라서, 이동플레이트(130)는 상기 회전플레이트(120) 상에서 길이방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 되는데, 이송스크류(121) 회전에 의해서 길이방향으로 슬라이딩 되는 것이다.

또한, 이송스크류(121)의 단부에는 조작핸들(미도시)을 연결하여 회전시킴으로써 이송스크류(121)가 회전되어 이동플레이트(130)를 정교하게 이동시키면서 임시레일(R)을 계획 선형에 맞게 조절할 수 있는 것이다.

또한, 이동플레이트(130)의 양측면에는 상기 회전플레이트(120)에 형성된 수평가이드부(122)에 조립되는 가이드휠(132)이 더 구비되어 이동플레이트(130)가 보다 안정적으로 슬라이드 이동가능하게 구성될 수 있다.

한편, 상기 이동플레이트(130) 상에는 상기 임시레일(R)을 조립하기 위한 레일조립수단(140)이 구비되어 구성된다.

레일조립수단(140)은 주지된 바와 같이 매립형 철도궤도가 설치되어야 하는 현장의 평면선형, 종단선형, 횡단선형에 일치되도록 구배 및 캔트 등을 고려하여 측량한 계획 선형과 반대가 되도록 콘크리트블록(100)을 성형하기 위한 제1거푸집(200)을 설치하기 위한 필수 구성이다.

참고적으로 레일매립형 콘크리트블록(100)을 성형하기 위한 본 발명의 제1거푸집(200)은 일반철도, 고속철도, 지하철은 계획 선형에 대해 반대로 뒤집어서 레일매립형 콘크리트블록(100)을 제조할 수 있도록 설치된다.

따라서, 임시레일(R) 상에 제1거푸집(200)을 설치하기 위해 임시레일(R)의 위치에 따른 구배 및 캔트 조절이 가능하도록 레일조립수단(140)이 구성된 것이다.

즉, 상기 레일조립수단(140)은 도 9 내지 도 12와 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이 높이조절장치(170)와 경사조절장치(180)로 구성된다.

먼저, 상기 높이조절장치(170)는 상기 이동플레이트(130) 상에서 상기 임시레일(R)의 길이 방향으로 수평으로 설치되는 이송스크류(171)가 구비된다.

그리고, 이송스크류(171)에는 수직프레임(172)이 조립되어 임시레일(R)의 길이방향으로 이동가능하게 설치되는데, 수직프레임(172)의 하부는 이송스크류(171)와 나사 조립되어 진다.

이러한 수직프레임(172)에는 일단부가 바닥면의 안내홈(178)에 얹혀져 안내되고, 타단부는 상기 수직프레임(172)에 경사지게 설치되는 가이드레일(173)을 포함하는 경사대(174)가 조립된다.

상기 가이드레일(173)을 따라 이동하는 가이드블록(175)은 가이드레일(173)의 경사면을 따라 사선 방향으로 상,하 이동하면서 승강플레이트(176)를 상,하로 승강시키게 된다.

그리고, 승강플레이트(176)의 양단부에는 상기 경사대(174)를 중심으로 양측에 배치되는 복수의 승강가이드(177)가 구비됨으로써 승강플레이트(176) 상에 얹혀지는 임시레일(R) 및 제1거푸집(200)과 제1거푸집(200) 내부에 타설되는 레일매립형 콘크리트블록(100)의 전체 중량을 지지하게 된다.

바람직하기로 승강가이드(177)는 본 발명의 다른 특징에 의하면 실린더(미도시)와 로드(미도시)의 형태로 구성될 수 있다.

실린더와 로드는 도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나, 유압 또는 공압 액츄에이터 형태로 구성하여 될 수 있는데, 그 위에 얹혀지는 임시레일(R) 및 제1거푸집(200)의 중량에 따라 선택적으로 적용할 수 있다.

전술한 이송스크류(171) 또한 조작핸들(미도시)에 의한 수동 조작의 구성은 물론, 감속기어와 같은 구동장치를 추가로 연결하여 승강가이드(177)와 함께 연동시킴으로써 이동플레이트(130) 및 회전플레이트(120) 등을 구동수단에 의해 자동으로 작동시켜 임시레일(R)을 원하는 계획 선형에 맞도록 자동화 임시레일 밴딩시스템을 구축할 수 있을 것이다.

그리고, 이송스크류(171)에는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 이송스크류를 힘들이지 않고서 회전시키도록 기어비가 서로 다른 기어 등을 추가로 연결하여 구성할 수 있다.

예를 들어, 베벨기어(160)로 연결할 수 있으며, 이송스크류(171)의 축 단부에는 높이 조절 후 이송스크류(171)가 역회전되는 것을 방지하기 위해 이송스크류(171) 축을 잡아 고정하는 록킹장치(179)가 함께 구비된다.

상기 록킹장치(179)는 이송스크류(171) 축을 감싸도록 이루어져 나사식으로 조임되는 회전레버(179a)를 회전시켜 고정시킴으로써 이송스크류(171)가 회전되지 않도록 구성된 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 레일조립수단(140)의 높이조절장치(170)에 의하면 이송스크류(171)를 회전시킴으로써 수직프레임(172)과 경사대(174)가 안내홈(178)을 따라 이동하게 된다.

이때, 가이드레일(173)에 조립되어 있는 가이드블록(175)이 경사 방향으로 가이드레일(173)을 따라 상승 또는 하강함으로써 승강플레이트(176)가 상,하로 이동되면서 승강플레이트(176) 상에 설치되는 임시레일(R)이 함께 승,하강 되어 높이 조절을 할 수 있게 된다.

이러한 높이조절장치(170)는 한 쌍 구비되고 이동플레이트(130) 중앙 위치에서 임시레일(R) 간격에 대응되는 위치에 설치된다.

한편, 상기 경사조절장치(180)는 상기 승강플레이트(176) 상에 구비된 힌지브라켓(181)과 그 밑면이 힌지 조립되는 경사조절판(183)이 구비되어 좌,우측으로 틸팅되도록 구성된다.

그리고, 상기 경사조절판(183)의 일측에는 레일고정구(184)가 설치되는데, 이 레일고정구(184)는 상기 레일고정판(182)에 얹혀지는 임시레일(R)의 레일풋(RF)을 고정하는 것이다.

상기 레일고정구(184)는 상기 레일고정판(182)에 고정되어 임시레일(R)의 레일풋(RF)의 일단부를 지지하는 고정블록(190)과, 상기 고정블록(190)에 수평으로 설치되는 이송스크류(191)와, 이 이송스크류(191)에 나사조립되어 이송스크류(191) 일단에 구비되는 조작핸들(미도시)에 의해 이동되어 상기 레일풋(RF)을 고정블록(190)과 함께 파지하는 이동블록(192)으로 구성된다.

또한, 상기 경사조절판(183)의 경사각도 조절 이후에는 그 경사각을 유지하기 위한 경사각고정구(185)가 더 구비된다.

상기 경사각고정구(185)는 승강플레이트(176)의 상부에 힌지 조립되어 회전가능한 회전볼트(186)가 마련되어 상기 경사조절판(183)의 일단부가 한 쌍의 너트(187)에 의해 체결되어 걸리도록 함으로써 경사조절판(183)의 경사각이 유동되지 않도록 구성되어 있다.

상기 레일고정판(182)은 상기 경사조절판(183)과 슬라이드 이동 가능하게 조립되어 설치되고, 레일고정판(182)에는 임시레일(R) 폭보다 약간 큰 폭을 유지하여 한 쌍의 지지턱(182a)이 형성되어 구성된다.

따라서, 임시레일(R)은 상기 레일판(182)에 얹혀진 상태에서 레일풋(RF)의 측면이 상기 지지턱(182a)에 접촉되어 내측 또는 외측으로 밀리면서 임시레일(R)의 궤간을 계획 선형에 맞게 정밀하게 조절하도록 구성되어 있다.

즉, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 임시레일(R)의 길이 방향에 대해 직각 방향으로 설치되는 이송스크류(188)가 상기 경사조절판(183) 일측에 설치되고, 이 이송스크류(188)는 상기 레일고정판(182)의 일측단부가 나사 조립된다.

따라서, 상기 이송스크류(188)를 회전시키면 레일고정판(182)이 좌,우로 이동됨에 따라 지지턱(182a)이 레일풋(RF)에 접촉되면서 임시레일(R)을 이동시키게 되므로서 임시레일(R)을 계획 선형에 맞게 만곡시키면서 임시레일(R) 사이의 간격을 계획 선형에 맞게 조절할 수 있는 것이다.

이와 같이 임시레일(R)을 계획 선형에 맞게 조절한 후에는 상기 레일고정구(184)를 이용하여 이송스크류(191)를 회전시켜 이동블록(190)을 이동시켜 임시레일(R)의 레일풋(RF)의 양단부를 파지하여 움직이지 않도록 확실하게 고정할 수 있는 것이다.

이러한 구성을 갖는 상기 높이조절장치(170) 및 경사조절장치(180)에 의해 임시레일(R)이 적절한 높이와 각도를 유지하게 되어 현장에서 측량한 구배 및 캔트에 맞게 임시레일(R)의 위치를 미세하게 조절할 수 있게 된다.

임시레일(R)의 위치는 광파기와 같은 측정기기를 이용하여 현장에서 측량한 것과 동일한 방법으로 측량해가며 임시레일(R)을 조절하게 되는 것이며, 이에 따라 일반철도, 고속철도, 지하철도의 경우 계획된 선형과 반대로 설치된다.

이와 같이 구성된 궤광조립장치(500)를 이용하여 레일매립형 콘크리트블록(100)의 제2실시예에 따른 제조방법을 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

(S100 단계)

다수가 연결되어 레일매립형 철도궤도를 이루도록 상면에 레일수용홈(101)을 가진 3차원 입체 형상의 레일매립형 콘크리트블록(100)을 제조하는 방법에 있어서, 매립형 철도궤도가 설치되어야 하는 현장의 평면선형, 구배 및 캔트를 고려한 계획선형을 측량하는 단계이다.

이 단계는, 콘크리트블록(100)의 제조에 앞서 철도 궤도가 설치되어야 하는 현장의 계획 선형을 측정하여야 한다.

즉, 궤도가 형성되어야 하는 지형과, 특히 매립형레일(R1)이 형성되는 지형의 평면선형, 구배(slope) 및 캔트(cant)를 고려하여 계획선형을 정한다.

도시되지는 않았지만 광파기 등을 이용하여 궤도 및 매립형레일(R1)이 형성되어야 하는 위치 정보를 측정하고, 시공되어야 하는 매립형레일(R1)의 설계조건에 따라 임시레일(R)의 계획 선형을 정한다.

(S120 단계)

이 단계는 상기 계획 선형과 반대되는 선형으로 임시레일(R)을 설치하기 위해 높이 조절과 구배 및 캔트 조절이 가능하게 이루어진 다수의 궤광조립장치(500)를 공장 지반에 일렬로 배열 설치하는 단계이다.

즉, 도 15와 같이 공장 지반에 일렬로 배열된 상태에서 현장에서 측량된 계획선형과 반대되는 선형으로 이동플레이트(130)가 횡 방향으로 이동하고, 회전플레이트(120)가 좌,우로 회전하면서 계획 선형과 반대되는 선형에 따라 직선 또는 곡선형태로 조정된다.

전술한 궤광조립장치(500)에 의해 제조되는 레일매립형 콘크리트블록(100)은 후술 된 바와 같이 뒤집어서 현장에서 설치가 되기 때문에 현장에서의 계획 선형과 궤광조립장치(500)의 계획 선형은 반대가 되어야 할 것이다.

(S130 단계)

이 단계는 상기 궤광조립장치(500)의 레일고정구(184)에 상기 임시레일(R)을 설치하여 상기 계획 선형과 반대되는 선형으로 임시레일(R)의 위치를 조정하는 단계이다.

궤광조립장치(500)가 설치되면, 한 쌍의 임시레일(R)을 레일조립수단(140)에 설치한다.

특히, 곡선궤도 즉, 평면 선형과 캔트를 모두 갖는 레일매립형 콘크리트블록(100)을 제조하기 위해서는 도 22 및 도 23과 같이 레일조립수단(50)의 높이조절장치(70) 및 경사조절장치(80)로서 미세하게 조절하면서 임시레일(R)을 변형시켜가면서 3차원 입체적인 형태로 변형시킬 수 있다.

이와 같이 임시레일(R)은 직선 선로인 경우 현장에서 측량된 직선형태의 평면선형과 반대(거꾸로 뒤집힌 상태)되는 선형이 되도록 하여 조정되는 것이다.

또한, 본 단계(S130) 이후에는 임시레일(R)을 곡선 선로인 경우 현장에서 측량된 평면선형과 반대되는 선형을 구비하게 되며, 임시레일(R) 상호 간에 현장에서 측량된 구배 및 캔트와 반대가 되는 구배 및 캔트가 구비되도록 조정되는 단계(S131)를 포함하여 이루어질 수 있다.

이러한 임시레일(R)은 레일매립형 콘크리트블록(100)을 형성하는데 있어서 기준이 되며, 이에 따라 현장에서 요구되는 조건이 그대로 반영된 3차원 입체형상의 레일매립형 콘크리트블록(100)이 형성될 수 있다.

이와 같이 임시레일(R)을 일렬로 다수 개가 연결되고, 매립형레일(R1) 궤도의 계획 선형에 맞게 광파기(미도시) 등을 이용하여 측량을 하면서 이동플레이트(30)와 회전플레이트(20)를 조절하여 임시레일(R)의 선형을 조절하게 된다.

(S140 단계)

이 단계는 상기 임시레일(R) 상에 다수의 제1거푸집(200)을 길이방향으로 배열 설치하는 단계이다.

전술한 단계(S130)와 같이 임시레일(R)의 선형의 조절이 완료되면 임시레일(R) 상에 제1거푸집(220)을 설치하게 된다.

본 발명에 의하면 상기 제1거푸집(200)은 상기 임시레일(R) 상에 안착되는 바닥판(210)이 구비되어 있다.

상기 바닥판(210)의 양측에는 각각 힌지 조립되어 3차원 입체형상의 콘크리트블록(100)의 내,외측면을 성형하는 내측판(220) 및 외측판(230)이 설치된다.

도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이 제1거푸집(200) 구조에 의해 제조되는 콘크리트블록(100)은 도 24C 및 도 24d와 같은 분리형 콘크리트블록(100B)으로 제작되며, 성형측면판(300)을 제거한 상태로 제작하면 도 24a 및 도 24b와 같은 일체형 콘크리트블록(100A)을 제조할 수 있게 구성된 것이다.

즉, 콘크리트블록(100)을 뒤집어서 하면을 경사지게 성형하거나 또는 바닥면을 평면으로 하고 상면을 경사지게 성형하는 경우 내측 또는 외측의 높이 조절장치를 이용하여 경사를 조절하도록 구성되어 있다.

예컨대, S140 단계 이후에 상기 제1거푸집(200) 내부에 횡 방향으로 구획판이 설치되어 규격화된 길이를 갖는 레일매립형 콘크리트블록(100)을 일체형 궤도 형태로 제조하는 단계(S141)를 더 포함할 수 있다.

이 단계(S141)는 레일수용홈(101)이 서로 일체로 연결된 레일매립형 콘크리트블록(100)을 제조하기 위한 것으로서, 현장의 설치 구간에 따라 운반 및 현장에서 설치가 용이하도록 구획판(240)을 제1거푸집(200) 내부에 추가로 장착하는 단계이다.

또한, 상기 제1거푸집(200) 내부에는 한 쌍의 분리형궤도 성형측면판(300)이 일정 간격을 두고 길이 방향으로 설치되어 상기 레일수용홈(101)이 각각 구비된 레일매립형 콘크리트블록(100)을 분리형 궤도 형태로 제조하는 단계(S142)를 더 포함하여 제조될 수 있다.

이 단계는 레일수용홈(101)이 각각 형성된 분리된 형태의 레일매립형 콘크리트블록(100)을 제조하기 위한 것으로서, 현장의 설치 구간에 따라 운반 및 현장에서 설치가 용이하도록 구획판(240)과 분리형궤도 성형측면판(300)을 제1거푸집 (200) 내부에 교차시켜 추가로 장착하는 단계이다.

따라서, 상기 제1거푸집(200) 내부에 횡 방향으로 성형측면판(300)과 이와 교차되는 구획판(240)이 더 설치됨으로써 규격화된 길이를 갖는 레일매립형 콘크리트블록(100)을 제조할 수 있는 것이다.

또한, 상기 제1거푸집(200)에 설치되는 캔트조절볼트(430)은 추후 현장에서 콘크리트블록(100)을 부설할 때 바닥콘크리트와 블록을 연결할 때 일정간격(대략40~50mm) 이격하고 설치하게 되는데, 이때 캔트조절볼트(430)를 사용하는 것이다.

그리고, 상기 제1거푸집(200)의 바닥판(210)의 저면에는 상기 레일조립수단(50)에 설치되는 임시레일(R)의 헤드부를 파지하는 한 쌍의 캐치(C)가 구비되므로서 상기 제1거푸집(200)이 임시레일(R) 상에 용이하게 안착 될 수 있는 것이다.

또한, 상기 캐치(C)의 내측에는 현장 측량한 계획 선형과 반대로 구배 및 캔트를 조절하기 위한 측량기의 기준이 되는 측량기준레일(RS)이 더 설치될 수 있다.

이 측량기준레일(RS)은 광파기와 같은 측량기기를 이용하여 계획 선형에 맞게 임시레일(R)을 곡선 형태로 조절할 때 기준점이 되는 것이다.

그리고, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이 상기 거푸집(200)을 임시레일(R)에 설치하되, 그 바닥판(210)이 수평으로 설치되어 그 내측으로 콘크리트 타설 한 후 콘크리트블록(100) 바닥면과 상측면이 평면부를 이루도록 하면, 직선 구간에 설치되는 직선형태의 레일매립형 콘크리트블록의 제조가 가능하게 된다.

또한, 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이 상기 거푸집(200)을 상기 임시레일(R)에 설치함에 있어서, 그 바닥판(210)이 현장에서 측량한 구배 및 캔트와 반대가 되도록 경사지게 설치되면 일반철도, 고속철도, 지하철의 곡선구간에 설치되는 경사면을 갖는 곡선형태의 레일매립형 콘크리트블록을 제조할 수 있는 것이다.

이와 같이 일반철도, 고속철도, 지하철도에 설치되는 본 발명의 레일매립형 콘크리트블록(100)은 기존의 현장 타설 방식에서 사용되는 피니셔 장비 등을 사용하지 않고 제작되는데, 이는 콘크리트블록(100)을 뒤집어서 제작한 후, 현장에서 부설할 때 똑바로 다시 뒤집어서 부설하기 때문에 별도로 평면 연마 작업 등을 하지 않게 되므로 공장 제조 공정이 단순해지고 신속하며, 정확한 규격의 레일매립형 콘크리트블록(100) 성형이 가능해진다.

따라서, 상기와 같은 후 가공 공정을 거치지 않고 성형 된 3차원 입체형상의 레일매립형 콘크리트블록(100)의 바닥면은 타설 작업시 수평면을 이루게 되어 항상 평면부를 이루게 되므로 현장의 수평 노면에 몰탈 작업만 하여 간편하고 신속하게 현장으로 운반하여 간편하게 부설할 수 있는 것이다.

(S150 단계)

이 단계는 상기 레일수용홈(101)을 성형하기 위한 다수의 제2거푸집(400)을 상기 제1거푸집(200) 바닥에 길이방향으로 배열하여 설치하는 단계이다.

이러한 단계는 일반철도, 지하철, 고속철도 등에서 적용되는 매립형레일(R1)의 종류에 대응하여 다양한 형태의 레일수용홈(101)의 형상이 결정되는데, 이때 각 구간에 적용되는 매립형레일(R1)에 맞는 레일수용홈(101)을 제조 과정에서 변경하여 형성할 수 있다.

즉, 매립형레일(R1)은 헤드부(RH)를 제외하고 나머지 부분은 탄성부재(600)로 감싸는 구조이다.

따라서, 탄성부재(600)는 일반철도, 지하철, 고속철도에 따라 여러 가지 형태로 적용되기 때문에 이에 대응되는 레일수용홈(101)의 폭과 깊이가 다르게 성형되어야 하며, 특히 바닥면은 내측으로 기울기를 가져야 한다.

예컨대, 고속철도는 1/20의 경사를 이루어야 하고, 일반철도나 지하철의 경우에는 1/40의 경사도를 이루어야 한다.

제2거푸집(400)을 제1거푸집(200)에 설치하기 전에 매립형레일(R1) 및 탄성부재(600)의 구조와 일반철도 또는 고속철도의 바닥면 경사도에 맞게 사전 제작된 제2거푸집(400)을 선택적으로 설치하여 레일수용홈(101)을 성형함으로써 각각의 매립형 철도궤도에 맞는 콘크리트블록(100)의 제조가 가능해지는 것이다.

그리고, 상기 제2거푸집(400)은 매입형레일(R1) 설치되는 중앙부가 상기 임시레일(R)과 동일 선상에 위치되도록 제1거푸집(200) 바닥에 설치되는 것이 바람직하다.

(S160 단계)

이 단계는 상기 제1거푸집(200) 상에 콘크리트를 타설하는 단계이다.

제2거푸집(400)의 설치가 완료된 이후 콘크리트 타설을 하는 단계로서, 슬럼프가 높은 콘크리트를 타설해도 되지만 양생과정에서의 변형이나 수축을 최소화하고 신속하고 정교한 콘크리트블록(100)을 제조하기 위해 슬럼프가 낮은 콘크리트를 타설하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 콘크리트 타설 후에는 타설 표면이 대부분 평면을 이루게 되므로 현장의 노반의 상황에 따라 특수한 경우를 제외하고는 수평 조도를 맞추기 위해 별도의 피니셔 장비를 사용하지 않아도 되므로 그만큼 제조 공정이 단순해지는 효과가 있게 된다.

(S170 단계)

이 단계는 상기 제1거푸집(200)에 타설된 콘크리트를 양생하는 단계이다.

본 발명에 의하면 레일매립형 콘크리트블록(100)을 계획선형과 반대로 하여 제1거푸집(200)을 제작하고 콘크리트를 타설하기 때문에 레일수용홈(101)을 성형하는 제2거푸집(400)이 제1거푸집(200) 바닥판(210)에 거꾸로 뒤집혀서 설치되어 있다.

따라서, 콘크리트블록(100)의 하부는 콘크리트 하중에 의해 밀도가 치밀하게 성형되므로서 제2거푸집(400)에 의해 레일수용홈(101)이 현장타설식보다 높은 내구성을 갖게 되며, 종래의 후 가공에 의한 성형방식보다 레일수용홈(101)의 불량이 전혀 발생하지 않게 된다.

이에 따라, 기존의 현장 시공방식에서 피니셔 장비를 이용하는 가공 성형 방식보다 레일수용홈(101)의 성형 불량이 전혀 발생하지 않게 되고 오히려 규격화된 일정한 폭과 깊이를 갖는 레일수용홈(101)의 성형이 가능해진다.

특히, 레일수용홈(101)의 바닥면 경사도를 일반철도와 고속철도에 대응되는 기울기를 갖는 제2거푸집(400)을 교체하여 제1거푸집(200)에 설치하는 작업만으로 간편하게 다양한 형태의 레일수용홈(101)을 성형할 수 있는 것이다.

또한 양생과정이 공장에서 이루어지기 때문에 증기 양생 설비 등을 이용하여 콘크리트 균열을 사전에 제거할 수 있고 양생 기일 또한 상당히 단축할 수 있다.

(S180 단계)

이 단계는 상기 양생이 완료된 레일매립형 콘크리트블록(100)을 상기 제1거푸집(200)에서 분리하여 뒤집는 단계이다.

콘크리트 양생이 완료된 후에는 제1거푸집(200)을 분리한 후 콘크리트블록(100)을 뒤집는다. 본 발명에 의하면 계획 선형과 반대로 제작된 제1거푸집(200)에 의해 제작되기 때문에 성형이 완료된 콘크리트블록(100)을 뒤집게 되면 현장의 계획선형대로 콘크리트블록(100)이 제조되는 것이다.

(S190 단계)

이 단계는 상기 양생이 완료되어 형성된 레일수용홈(101)으로부터 상기 제2거푸집(400)을 분리하는 단계이다.

이 단계는 레일수용홈(101)을 성형하기 위한 제2거푸집(400)의 바닥판(410)과 측면판(420)을 각각 분리함으로써 레일수용홈(101)이 파손이나 불량 성형됨이 없이 현장의 계획 선형대로 레일수용홈(101)이 형성되게 된다.

여기서, 제2거푸집(400)은 일체형으로 이루어질 수 있지만 레일수용홈(101)으로부터 분리가 용이하도록 바닥판(410)과 측면판(420)이 서로 분리되도록 이루어지도록 제작되는 것이 바람직하다.

또한, 제2거푸집(400)은 제1거푸집(200)의 길이와 동일하게 이루어지고 그 연결구간에는 직선 선로 성형기 연결부위 틈새와 곡선 선로 성형시 곡선을 따라 휘어지면서 발생되는 틈새를 매우기 위하여 연결거푸집(미도시)이 더 구비되어 구성되는 것이 바람직하다.

따라서, 이 단계에서는 연결거푸집을 설치하는 과정이 포함되어 구성될 수 있다.

(S200 단계)

이 단계는 상기 매립형레일(R1)의 헤드부(RH)를 제외한 나머지 부위를 감싸도록 탄성부재(600)를 조립하는 단계이다.

탄성부재(600)는 압출 성형에 의해 제조되며, 차륜에 의해 수직 방향 및 횡 방향으로 가해지는 충격을 흡수하기 위하여 고무 또는 우레탄 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 탄성부재(600)의 중간 즉, 매립형레일(R1)의 헤드부(RH)와 레일풋(RF) 사이에는 관 형상의 보강부재(610)를 더 조립할 수 있음은 물론이다.

매립형레일(R1)을 레일수용홈(101)에 용이하게 장착하기 위하여 레일수용홈(101)과 탄성부재(600)의 조립 공차를 헐거운 공차로 유지하는 경우가 있다.

따라서, 매립형레일(R1) 및 탄성부재(600)를 레일수용홈(101)에 장착한 후에 그 사이의 간격을 매워 주기 위하여 발포우레탄 등의 충진재를 이용하여 충진하는 단계를 포함하여 이루어진다.

(S210 단계)

이 단계는 상기와 같이 매립형레일(R1)의 헤드부(RH)를 제외한 나머지 부위를 탄성부재(600)로 조립한 다음 레일수용홈(101)에 장착하는 단계이다.

매립형레일(R1)과 탄성부재(600)는 레일수용홈(101)에 장착 전 미리 조립하여 장착할 수 있고, 탄성부재(600)를 레일수용홈(101)에 장착한 다음 매립형레일(R1)을 탄성부재(600)에 조립할 수 있다.

그리고, 탄성부재(600)는 압출 성형물 구성 이외에도 충진 타입으로 구성될 수 있는데, 도시되지 않았지만 매립형레일(R1) 바닥에 탄성재질, 예를 들어 고무 또는 우레탄재질의 패드를 설치한 다음 매립형레일(R1)을 장착한 후 매립형레일(R1)의 헤드부(RH)를 제외한 공간에 발포성 우레탄을 도포하여 충진함으로써 탄성부재(600)를 구성할 수 있을 것이다.

(S220 단계)

그 다음에는 상기 레일수용홈(101)과 탄성부재(600) 사이에 충진부재(620)를 충진하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.

매립형레일(R1)을 레일수용홈(101)에 용이하게 장착하기 위하여 레일수용홈(101)과 탄성부재(600)의 조립 공차를 헐거운 공차로 유지하는 경우가 있다.

그리고, 곡선구간에서는 그 선회 곡률 정도에 따라 매립형레일(R1)의 내측 또는 외측 사이의 공간에 틈이 발생할 수 있는데 이때에도 충진부재(620)를 충진하여 매립형레일(R1)이 횡방향으로 움직이지 않도록 장착하는 것이다.

따라서, 매립형레일(R1) 및 탄성부재(600)를 레일수용홈(101)에 장착한 후에는 그 사이의 간격을 매워 주기 위하여 발포우레탄 등의 충진재를 이용하여 충진하는 과정이다.

한편, 본 제2실시예에 의해 제조된 레일매립형 콘트리트블록(100)을 이용하여 현장에서 매립형 철도궤도 부설하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의하면 제2실시예의 방법으로 제조된 레일매립형 콘크리트블록(100)을 현장으로 운반하는 단계; 상기 운반된 콘크리트블록(100)을 측량 선형에 맞게 구획 별로 설치하고 선형을 조정하면서 노반에 설치하는 단계; 상기 레일수용홈(101)에 매립형레일(R1)과 탄성부재(600)를 삽입하는 단계; 상기 탄성부재(600)와 상기 레일수용홈(101) 사이에 충진부재(620)를 충진하는 단계;로 이루어진다.

우선, 도 24(a),(b)에 도시된 바와 같이 일반철도, 고속철도, 지하철용 레일매립형 철도궤도에 설치되는 일체 형상의 레일매립형 콘크리트블록(100)과, 도 24(c),(d)에 도시된 바와 같이 분리 형상의 레일매립형 콘크리트블록(100)은 공장에서 계획 선형에 대해 거꾸로 뒤집힌 상태로 제조되고, 현장으로 운반된 후 레일매립형 콘크리트블록(100)은 다시 거꾸로 뒤집은 상태로 현장 노반에 부설된다.

이 경우, 측량 선형에 맞게 구획 별로 설치하고, 각 콘크리트블록(100)이 연결되도록 조립한다.

도면에 도시하지는 않았지만, 레일매립형 콘크리트블록(100)과 노반 사이에 몰탈을 타설하는 작업만으로 양자를 신속하고 정확하게 연결할 수 있다.

콘크리트블록(100)의 하면은 노반의 종단선형과 대응되게 형성되므로, 현장에서는 콘크리트블록(100)을 노반에 안착시키고 몰탈을 이용하여 최종고정시키면 된다.

콘크리트블록(100)을 설치한 후에는, 콘크리트블록(100)에 형성된 레일수용홈(101)에 매립형레일(R1)과 탄성부재(600)를 삽입하여 장착한다.

이처럼, 레일매립형 철도궤도는 매립형레일(R1)을 장착을 위해 별도의 천공과정이 불필요하며, 바로 레일수용홈(101)에 매립형레일(R1) 및 탄성부재(600)를 조립하여 장착한 다음 레일수용홈(101)과 탄성부재(600) 사이의 틈새에 충진부재(620)를 도포하여 충진하여 경화시키면 레일매립형 철도 궤도 부설이 완료된다.

한편, 전술한 바와 같이 공장에서 콘크리트블록(100)을 제1거푸집(200)에서 분리하고 뒤집은 후 매립형레일(R1) 및 탄성부재(600)를 레일수용홈(101)에 미리 장착한 경우라면, 현장에서 매립형레일(R1)을 장착하는 공정이 제외될 수 있어 매립형레일(R1)을 서로 연결하는 것으로서 철도 궤도 부설이 보다 간편하게 이루어지는 것이다.

R : 임시레일 R1 : 매립형레일
RH : 헤드부 RF : 레일풋
RS : 측량기준레일 C : 캐치
10 : 임시궤광조립대 11 : 지주
11a : 로드 11b : 실린더몸체
12,184 : 레일고정구
20,200 : 제1거푸집 21,210 : 바닥판
22,220 : 내측판 23,230 : 외측판
24,240 : 구획판
30,300 : 분리형궤도 성형측면판
40,400 : 제2거푸집
41,410 : 바닥판 42,420 : 측면판
430 : 캔트조절볼트
100 : 레일매립형 콘크리트블록
100A : 일체형 콘크리트블록
100B : 분리형 콘크리트블록
101 : 레일수용홈
110 : 베이스플레이트 110a : 플랜지부
112 : 피봇힌지부 114 : 회전가이드블록
120 : 회전플레이트 121,171,191,188 : 이송스크류
122 : 수평가이드부 130 : 이동플레이트
132 : 가이드휠 140 : 레일조립수단
160 : 베벨기어 170 : 높이조절장치
172 : 수직프레임 173 : 가이드레일
174 : 경사대 175 : 가이드블록
176 : 승강플레이트 177 : 승강가이드
178 : 안내홈 179 : 록킹장치
179a : 회전레버 180 : 경사조절장치
181 : 힌지브라켓 182 : 레일고정판
183 : 경사조절판 184 : 레일고정구
185 : 경사각고정구 186 : 회전볼트
187 : 너트
190 : 이동블록 192 : 고정블록
500 : 궤광조립장치 600 : 탄성부재
610 : 보강부재 620 : 충진부재

Claims (15)

1. 다수가 연결되어 레일 매립형 철도궤도를 이루도록 상면에 레일수용홈을 가진 3차원 입체 형상의 레일매립형 콘크리트블록을 제조하는 방법에 있어서,
   상기 레일매립형 철도궤도가 설치되어야 하는 현장의 평면선형, 구배 및 캔트를 고려한 계획선형을 측량하는 단계;
   상기 계획선형과 반대되는 선형으로 공장 지반에 임시레일을 설치하는 단계;
   상기 임시레일 상에 다수의 제1거푸집을 길이방향으로 배열 설치하는 단계;
   상기 레일수용홈을 성형하기 위한 다수의 제2거푸집을 상기 제1거푸집 바닥에 길이방향으로 배열하여 설치하는 단계;
   상기 제1거푸집 상에 콘크리트를 타설하는 단계;
   상기 제1거푸집에 타설된 콘크리트를 양생하는 단계;
   상기 양생이 완료된 레일매립형 콘크리트블록을 상기 제1거푸집에서 분리하여 뒤집는 단계;
   상기 양생이 완료되어 형성된 레일수용홈으로부터 상기 제2거푸집을 분리하는 단계;를 포함하는 3차원 입체형상을 갖는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
   
2. 다수가 연결되어 레일 매립형 철도궤도를 이루도록 상면에 레일수용홈을 가진 3차원 입체 형상의 레일매립형 콘크리트블록을 제조하는 방법에 있어서,
   상기 레일매립형 철도궤도가 설치되어야 하는 현장의 평면선형, 구배 및 캔트를 고려한 계획선형을 측량하는 단계;
   상기 계획선형과 반대되는 선형으로 임시레일을 설치하기 위해 높이 조절과 구배 및 캔트 조절이 가능하게 이루어진 다수의 궤광조립장치를 공장 지반에 일렬로 배열 설치하는 단계;
   상기 궤광조립장치의 레일고정구에 상기 임시레일을 설치하여 상기 계획선형과 반대되는 선형으로 임시레일의 위치를 조정하는 단계;
   상기 임시레일 상에 다수의 제1거푸집을 길이방향으로 배열 설치하는 단계;
   상기 레일수용홈을 성형하기 위한 다수의 제2거푸집을 상기 제1거푸집 바닥에 길이방향으로 배열하여 설치하는 단계;
   상기 제1거푸집 상에 콘크리트를 타설하는 단계;
   상기 제1거푸집에 타설된 콘크리트를 양생하는 단계;
   상기 양생이 완료된 레일매립형 콘크리트블록을 상기 제1거푸집에서 분리하여 뒤집는 단계;
   상기 양생이 완료되어 형성된 레일수용홈으로부터 상기 제2거푸집을 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 레일의 헤드부를 제외한 나머지 부위를 감싸도록 탄성부재를 조립하는 단계;
   상기 레일 및 탄성부재를 상기 레일수용홈에 장착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 레일수용홈과 탄성부재 사이에 충진부재를 충진하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 궤광조립장치의 레일고정부에는 한 쌍의 임시레일을 각각 설치하여 상기 측량된 평면선형과 대칭되는 평면선형을 구비하도록 하되, 상기 임시레일 상호 간에 상기 측량된 구배 및 캔트와 반대되는 구배 및 캔트를 갖도록 상기 임시레일 선형을 조정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제1거푸집 내부에는 횡 방향으로 구획판이 설치되어 규격화된 길이를 갖는 매립형 콘크리트블록을 일체형 궤도 형태로 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제1거푸집 내부에는 한 쌍의 분리형궤도 성형측면판이 일정 간격을 두고 길이 방향으로 설치되어 상기 레일수용홈이 각각 구비된 레일매립형 콘크리트블록을 분리형 궤도 형태로 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제1거푸집 내부에는 횡 방향으로 상기 분리형궤도 성형측면판과 교차되는 구획판이 더 설치되어 규격화된 길이를 갖는 레일매립형 콘크리트블록을 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 궤광조립장치는,
   상기 철도궤도의 레일 간격보다 긴 폭으로 이루어져서 공장 지반에 고정 설치되는 베이스플레이트;
   상기 베이스플레이트 상에 피봇 조립되어 좌,우로 회전되며, 상부 일측에 이송스크류가 구비되어 있는 회전플레이트;
   상기 회전플레이트 상에서 이송스크류에 의해 길이방향으로 슬라이딩 되게 설치되는 이동플레이트; 및
   상기 이동플레이트에 설치되어 상기 철도 궤도가 설치되어야 하는 현장의 평면선형, 종단선형, 횡단선형에 일치되도록 구배 및 캔트 등을 고려하여 측량한 계획 선형에 반대되는 선형으로 상기 제1거푸집을 임시레일 상에 설치하기 위해 임시레일의 위치에 따른 구배 및 캔트 조절이 가능한 레일조립수단;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 레일조립수단은 높이조절장치와 경사조절장치로 구성되되,
    상기 높이조절장치는 상기 이동플레이트 상에서 상기 임시레일의 길이 방향으로 설치되는 이송스크류와,
    상기 이송스크류에 하부가 나사 조립되어 이송스크류의 회전에 의해 슬라이딩 되는 수직프레임 및 이 수직프레임에 경사지게 설치되는 가이드레일로 이루어진 경사대와,
    상기 경사대의 가이드레일을 따라 이동하는 가이드블록과 연결되어 상,하로 승강되는 승강플레이트와,
    상기 승강플레이트의 양단부를 지지하도록 상기 경사대를 중심으로 양측에 배치되는 복수의 승강가이드;로 구성되고,
    상기 경사조절장치는 상기 승강플레이트상에 구비된 힌지브라켓과 그 밑면이 힌지 조립되고, 그 위에서 이송스크류에 의해 임시레일의 직각방향으로 슬라이드 이동가능하게 레일고정판이 장착되어 있는 경사조절판과, 상기 경사조절판의 일측에 설치되어 상기 레일고정판에 얹혀지는 임시레일의 레일풋의 양단부를 파지하여 고정하는 레일고정구와, 상기 경사조절판의 경사각도를 유지시키는 경사각고정구로 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 레일고정구는 상기 레일고정판에 고정되어 임시레일의 레일풋의 일단부를 지지하는 고정블록과, 상기 고정블록에 수평으로 설치되는 이송스크류와, 상기 이송스크류와 나사조립되어 축 방향으로 이동되면서 상기 레일풋을 고정블록과 함께 파지하는 이동블록으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1거푸집은 상기 임시레일 상에 안착되는 바닥판과, 상기 바닥판의 양측에서 각각 힌지 조립되어 레일매립형 콘크리트블록의 측면을 성형하는 외측판 및 레일매립형 콘크리트블록을 일정 길이로 성형하기 위해 상기 제1거푸집 중간에 일정 간격으로 유지하여 횡 방향으로 설치되는 구획판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 철도궤도용 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 구획판과 교차되게 종방향으로 길게 배열 설치되는 분리형궤도 성형측면판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1거푸집의 바닥판의 저면에는 상기 임시레일의 헤드부를 파지하는 캐치가 구비되어 상기 제1거푸집이 상기 임시레일에 장착되고, 상기 캐치의 내측에는 현장 측량한 계획 선형에 맞게 구배 및 캔트를 조절하기 위한 측량 기준이 되는 기준레일이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 레일매립형 콘크리트블록 제조방법.
15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    청구항 1 또는 청구항 2의 방법으로 제조된 레일매립형 콘크리트블록을 현장으로 운반하는 단계;
    상기 운반된 콘크리트블록을 측량 선형에 맞게 구획 별로 설치하고 선형을 조정하면서 콘크리트블록과 노반 사이에 몰탈을 도포하여 설치하는 단계;
    상기 레일수용홈에 레일과 탄성부재를 삽입하는 단계;
    상기 탄성부재와 상기 레일수용홈 사이에 충진부재를 충진하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레일매립형 콘크리트블록을 이용한 매립형 철도궤도 부설방법.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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