KR20160073259A

KR20160073259A - 콘크리트침목 레일고정장치

Info

Publication number: KR20160073259A
Application number: KR1020140181855A
Authority: KR
Inventors: 김성호
Original assignee: 한국철도공사
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2016-06-24
Also published as: KR101672181B1

Abstract

본 발명은 콘크리트침목 레일고정장치에 관한 것으로서, 상기 콘크리트침목의 상면에는 상기 절연블럭의 일측으로 돌출 형성되며 상기 레일의 축방향을 따라 체결공이 관통형성된 침목숄더가 구비되고, 상기 침목숄더와 상기 절연블럭을 감싸도록 배치되는 고정본체와; 상기 고정본체를 관통하여 상기 체결공에 삽입되어 상기 고정본체를 상기 콘크리트침목에 고정시키는 침목결합볼트와; 상기 고정본체에 수직한 방향으로 상기 침목숄더를 향해 관통 삽입되는 수직고정볼트와; 상기 침목숄더와 상기 수직고정볼트 사이에 배치되어 상기 수직고정볼트가 상기 침목숄더를 가압하는 가압력을 탄성적으로 조절하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

콘크리트침목 레일고정장치{CONCRETE SLEEPER- RAIL FIXING DEVICE}

본 발명은 레일고정장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 별도의 목 침목 없이 콘크리트침목을 레일에 간단하게 고정할 수 있는 콘크리트침목 레일고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도 선로는 궤도와 노반과 이에 부속된 선로 구조물로 구성되어 있고, 궤도는 레일과 그 부속품, 침목 및 도상(자갈)으로 이루어져 있다. 레일은 통상 일정한 길이로 규격화되어 있어, 궤도를 형성하기 위해 복수개의 레일을 서로 연결한다. 레일과 레일의 연결부를 이음매라 한다. 이음매는 레일의 좌, 우측에 이음매판을 배치하고 체결나사로 결합하여 형성된다.

한편, 레일에는 전류가 흐르도록 되어 있으나, 전기신호 체계상 절연을 시켜야 되는 접착식 절연레일이 구간이 요구된다. 이러한 절연레일은 레일의 일측에 절연블록을 배치하고, 이음매가 형성된다.

도 1은 종래 이음매 부분의 레일 고정구조를 도시한 예시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래 절연레일구간과 레일 이음매 구간에는 콘크리트침목(40)을 사용한 레일체결 고정이 부가능하여 목침목(30)을 사용하게 된다. 목침목(30)에 베이스판으로 구성된 별도의 체결장치(50)를 사용하여 목침목(30)과 레일(10,10a)을 고정하였다. 여기서, 체결장치(50)는 스파이크 및 나사스파이크가 사용된다.

그런데, 목침목(30)을 설치하는 경우 콘크리트침목(40)에 비해 강도가 약하므로 열차의 진동과 하중에 의해 자주 파손되는 경우가 있었다. 이에 인력에 의해 목침목(30)의 교환작업이 빈번히 수행되어야 하므로 인건비와 관리비용이 증가되는 문제가 있었다.

또한, 목침목(30)과 콘크리트침목(40)은 중량차이와 이음매개소에 의해 선로에 높고 낮음의 차이가 발생되어 열차의 주행시 상하 진동이 발생되는 문제가 있었다.

등록실용신안 제20-0322037호 "콘크리트 침목을 이용한 절연레일이음매 체결장치"

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 목침목을 사용하지 않고 콘크리트침목을 이용해 절연레일을 고정하는 콘크리트침목 레일고정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 탄성력에 의해 간단한 구조로 절연레일을 콘크리트침목에 고정할 수 있는 콘크리트침목 레일고정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 이음매판에 의해 서로 연결되며 양측으로 절연블럭이 배치된 한 쌍의 레일을 콘크리트침목에 고정하는 콘크리트침목 레일고정장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 콘크리트침목 레일고정장치는, 상기 콘크리트침목의 상면에는 상기 절연블럭의 일측으로 돌출 형성되며 상기 레일의 축방향을 따라 체결공이 관통형성된 침목숄더가 구비되고, 상기 침목숄더와 상기 절연블럭을 감싸도록 배치되는 고정본체와; 상기 고정본체를 관통하여 상기 체결공에 삽입되어 상기 고정본체를 상기 콘크리트침목에 고정시키는 침목결합볼트와; 상기 고정본체에 수직한 방향으로 상기 침목숄더를 향해 관통 삽입되는 수직고정볼트와; 상기 침목숄더와 상기 수직고정볼트 사이에 배치되어 상기 수직고정볼트가 상기 침목숄더를 가압하는 가압력을 탄성적으로 조절하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 침목숄더는 외측으로 수평하게 형성된 안착면이 구비되고, 상기 고정본체는, 상기 침목숄더의 양측면에 배치되는 한 쌍의 측면결합판과; 상기 침목숄더의 안착면을 가압하는 숄더가압판과; 상기 절연블록의 상면을 가압하는 절연블럭가압판을 포함하며, 상기 측면결합판과 상기 숄더가압판 및 상기 절연블럭가압판은 서로 고정결합되고, 상기 숄더가압판과 상기 절연블럭가압판 사이에는 상기 침목숄더를 외부로 노출하는 숄더노출공이 관통형성된다.

일 실시예에 따르면, 상기 수직고정볼트는 상기 숄더가압판을 수직하게 관통하여 배치되고, 상기 탄성부재는 상기 숄더가압판과 상기 안착면 사이에 배치된다.

본 발명에 따른 콘크리트침목 레일고정장치는 목침목을 사용하지 않고 콘크리트침목에 직접 체결되어 레일을 고정한다. 이에 따라 목침목의 사용으로 야기되던 진동과 잦은 유지보수비용을 줄일 수 있다.

또한, 콘크리트침목 레일고정장치는 침목결합볼트와 수직고정볼트의 삽입에 의해 체결이 완료되므로 체결과정도 간단해 작업자의 작업시간이 줄어들 수 있다.

즉, 좁은 공간의 콘크리트침목 숄더와 레일 공간에 설치가 가능하고, 쉽고 빠른 탈부착이가능하다.

또한, 수직고정볼트의 하부에 탄성력을 조절하는 탄성부재를 배치하여 수직고정볼트의 마모에 의한 전연블럭 및 콘크리트침목의 파손을 줄일 수 있다.

도 1은 종래 레일이음매 구간의 구조를 도시한 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트침목 레일고정장치가 설치된 레일이음매 구간을 도시한 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트침목 레일고정장치의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트침목 레일고정장치의 결합구조를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 콘크리트침목 레일고정장치와 레일의 결합상태를 도시한 측면도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트침목 레일고정장치(100)가 설치된 궤도를 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 콘크리트침목 레일고정장치(100)는 이웃하게 복수개의 레일(10,10a)이 이음매판(20)에 의해 결합된 이음매구간에 설치된다. 콘크리트침목 레일고정장치(100)는 콘크리트침목(40)과 절연블럭(70) 사이에 결합되어 종래 사용되는 목침목(30) 없이 콘크리트침목(40)과 레일(10,10a)을 고정한다.

도 3은 콘크리트침목 레일고정장치(100)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다.

도시된 바와 같이 콘크리트침목(40)의 상부에 복수개의 레일(10,10a)이 서로 이웃하게 배치된다. 그리고, 레일(10,10a)의 양측면에 이음매판(20)이 배치된다. 이음매판(20)은 고정볼트(21)에 의해 레일(10,10a)을 관통하여 배치된다.

콘크리트침목(40)과 레일(10,10a) 사이에는 레일패드(60)가 배치된다. 레일(10,10a)의 하부 양측에는 절연블럭(70)이 배치된다.

콘크리트침목(40)의 상면에는 레일(10,10a)의 양측으로 침목숄더(41)가 돌출되게 구비된다. 침목숄더(41)는 콘크리트침목(40)의 상면에 일체로 고정형성된다. 침목숄더(41)는 내부에 체결공(41b)이 레일(10,10a)의 축방향을 따라 관통형성된다. 침목숄더(41)의 외측으로는 일정면적 수평하게 형성된 안착면(41a)이 구비된다.

콘크리트침목 레일고정장치(100)는 콘크리트침목(40)의 상부에 배치되는 고정본체(110)와, 고정본체(110)와 침목숄더(41)를 고정하는 침목결합볼트(120)와, 고정본체(110)에 수직하게 결합되는 수직고정볼트(130)와, 수직고정볼트(130)와 침목숄더(41) 사이에 고정본체(110)가 침목숄더(41)를 가압하는 가압력을 탄성적으로 조절하는 탄성부재(140)를 포함한다.

고정본체(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 침목숄더(41)의 상부를 커버하도록 배치된다. 고정본체(110)는 침목숄더(41)와 절연블럭(70)을 모두 커버할 수 있는 면적으로 형성된다. 이에 의해 고정본체(110)가 침목숄더(41)와 절연블럭(70)을 모두 가압하여 레일(10,10a)이 콘크리트침목(40)과 절연블럭(70)에 함께 고정되도록 한다.

고정본체(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 침목숄더(41)의 양측에 배치되는 한 쌍의 측면결합판(111)과, 측면결합판(111)에 결합되며 침목숄더(41)의 상부를 가압하는 숄더가압판(113)과, 절연블럭(70)의 상부를 가압하는 절연블럭가압판(115)을 포함한다.

측면결합판(111)은 전체적으로 "T"자 형상으로 형성된다. 측면결합판(111)의 가운데 영역에는 침목결합볼트(120)가 삽입되는 제1삽입공(111a)이 관통형성된다. 그리고, 측면결합판(111)의 상부 일측에 제2삽입공(111b)이 관통형성되고, 상부 타측에 제3삽입공(111c)이 관통형성된다.

제2삽입공(111b)에는 제2볼트(114)가 삽입되어 측면결합판(111)과 절연블럭가압판(115)이 고정되도록 한다. 제3삽입공(111c)에는 제1볼트(112)가 삽입되어 측면결합판(111)과 숄더가압판(113)이 고정되도록 한다.

제1삽입공(111a), 제2삽입공(111b) 및 제3삽입공(111c)의 내벽면에는 체결되는 볼트에 대응되는 나사산이 형성된다.

숄더가압판(113)은 한 쌍의 측면결합판(111)의 제3삽입공(111c)에 제1볼트(112)에 의해 결합된다. 숄더가압판(113)은 침목숄더(41)의 안착면(41a)의 상부에 배치된다. 숄더가압판(113)의 양측면에는 제3삽입공(111c)에 대응되는 위치에 형성되어 제1볼트(112)가 삽입되는 측면결합공(113a)가 형성된다. 숄더가압판(113)의 상면에는 수직고정볼트(130)가 삽입되는 수직결합공(113b)가 형성된다.

절연블럭가압판(115)은 한 쌍의 측면결합판(111)의 제2삽입공(111b)에 제2볼트(114)에 의해 결합된다. 절연블럭가압판(115)은 양측면에 제2볼트(114)가 삽입되는 제4삽입공(115a)가 구비된다.

한 쌍의 측면결합판(111) 사이에 숄더가압판(113)과 절연블럭가압판(115)이 배치된다. 이 때, 숄더가압판(113)과 절연블럭가압판(115)은 일정 거리 이격되게 배치된다. 숄더가압판(113)과 절연블럭가압판(115) 사이에는 침목숄더(41)를 외부로 노출시키는 숄더노출공(117)이 형성된다. 침목숄더(41)는 원통관 형태로 상방향으로 볼록하게 형성되고, 숄더노출공(117)에 의해 외부로 노출된다.

한 쌍의 측면결합판(111)과 숄더가압판(113) 및 절연블럭가압판(115)은 제1볼트(112) 및 제2볼트(114)에 의해 서로 고정되어 일체로 구비된다.

침목결합볼트(120)는 고정본체(110)의 제1삽입공(111a)으로 삽입되어 침목숄더(41)의 체결공(41b)에 삽입된다. 이러한 침목결합볼트(120)의 체결에 의해 고정본체(110)가 침목숄더(41)가 구비된 콘크리트침목(40)에 고정될 수 있다.

침목결합볼트(120)는 한 쌍의 측면결합판(111)의 두께와 침목숄더(41)의 길이를 합한 길이로 구비된다. 침목결합볼트(120)의 볼트머리와 측면결합판(111) 사이에는 와셔(121)가 삽입된다.

수직고정볼트(130)는 숄더가압판(113)의 수직결합공(113b)을 통해 수직하게 삽입된다. 수직고정볼트(130)는 숄더가압판(113)을 안착면(41a)에 가압하여 고정본체(110)가 침목결합볼트(120)를 중심으로 좌우로 회동되는 것을 방지한다. 즉, 수직고정볼트(130)가 없는 경우 고정본체(110)는 침목결합볼트(120)를 중심으로 침목숄더(41)에 좌우로 회동되며 위치 고정이 되지 않는다. 이에 수직고정볼트(130)가 숄더가압판(113)에 수직하게 삽입되어 안착면(41a)에 고정본체(110)를 가압하여 위치를 고정하게 된다.

탄성부재(140)는 침목숄더(41)와 숄더가압판(113) 사이에 배치되어 수직고정볼트(130)를 탄성적으로 지지한다. 이에 의해 숄더가압판(113)이 침목숄더(41)를 가압하는 가압력을 조절할 수 있다. 탄성부재(140)는 수직고정볼트(130)의 외주연을 감싸는 코일 스프링 형태로 형성된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 콘크리트침목 레일고정장치(100)의 설치과정을 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 콘크리트침목 레일고정장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 종래 레일(10,10a)의 이음매구간에 설치된 목침목(30)을 제거하고, 콘크리트침목(40)으로 교체한 후 사용된다.

작업자는 목침목(30)을 제거한 후, 그 자리에 콘크리트침목(40)을 설치한다. 콘크리트침목(40)의 양측에 레일(10,10a)과 접촉되는 부분에는 침목숄더(41)가 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이 침목숄더(41)와 레일(10,10a)의 사이에는 절연블럭(70)이 배치된다.

이 상태에서 본 발명의 콘크리트침목 레일고정장치(100)가 절연블럭(70)의 상부에서 침목숄더(41) 방향으로 배치된다. 고정본체(110)가 절연블럭(70)의 상부를 감싸도록 배치된다. 고정본체(110)의 측면결합판(111)이 침목숄더(41)의 양측면을 감싸도록 배치되고, 숄더가압판(113)은 안착면(41a)의 상부에 배치되고, 절연블럭가압판(115)은 절연블럭(70)의 상부에 배치된다. 이에 의해 숄더노출공(117)에 침목숄더(41)가 수용된다.

여기서, 안착면(41a)의 상부에 탄성부재(140)를 배치하고, 고정본체(110)를 고정한다.

작업자는 침목결합볼트(120)를 제1삽입공(111a)으로 삽입한 후 침목숄더(41)의 체결공(41b)을 관통하여 반대방향으로 삽입한다. 이에 의해 고정본체(110)가 1차적으로 콘크리트침목(40)에 고정된다.

숄더가압판(113)의 수직결합공(113b)으로 수직고정볼트(130)를 삽입한다. 수직고정볼트(130)는 숄더가압판(113)을 관통하여 탄성부재(140) 내부로 삽입된다. 이 때, 작업자가 수직고정볼트(130)를 회전하여 숄더가압판(113) 내부로 수직고정볼트(130)를 삽입하는 깊이에 의해 고정본체(110)가 안착면(41a)과 절연블럭(70)을 가압하는 가압력이 조절될 수 있다.

수직고정볼트(130)의 삽입에 의해 콘크리트침목(40)과 레일(10,10a) 및 절연블럭(70)의 고정이 완료된다.

이에 의해 도 5에 도시된 바와 같이 절연블럭가압판(115)이 절연블럭(70) 상부를 접촉 가압하고, 숄더가압판(113)이 수직고정볼트(130)에 의해 탄성적으로 안착면(41a)을 가압한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 콘크리트침목 레일고정장치는 목침목을 사용하지 않고 콘크리트침목에 직접 체결되어 레일을 고정한다. 이에 따라 목침목의 사용으로 야기되던 진동과 잦은 유지보수비용을 줄일 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 콘크리트침목 레일고정장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 절연레일 고정장치 110 : 고정본체
111 : 측면결합판 111a : 제1삽입공
111b : 제2삽입공 111c : 제3삽입공
112 : 제1볼트 113 : 숄더가압판
113a : 측면결합공 113b : 수직결합공
114 : 제2볼트 115 : 절연블럭가압판
115a : 제4삽입공 117 : 숄더노출공
120 : 침목결합볼트 130 : 수직고정볼트
140 : 탄성부재

Claims

이음매판에 의해 서로 연결되며 양측으로 절연블럭이 배치된 한 쌍의 레일을 콘크리트침목에 고정하는 콘크리트침목 레일고정장치에 있어서,
상기 콘크리트침목의 상면에는 상기 절연블럭의 일측으로 돌출 형성되며 상기 레일의 축방향을 따라 체결공이 관통형성된 침목숄더가 구비되고,
상기 침목숄더와 상기 절연블럭을 감싸도록 배치되는 고정본체와;
상기 고정본체를 관통하여 상기 체결공에 삽입되어 상기 고정본체를 상기 콘크리트침목에 고정시키는 침목결합볼트와;
상기 고정본체에 수직한 방향으로 상기 침목숄더를 향해 관통 삽입되는 수직고정볼트와;
상기 침목숄더와 상기 수직고정볼트 사이에 배치되어 상기 수직고정볼트가 상기 침목숄더를 가압하는 가압력을 탄성적으로 조절하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트침목 레일고정장치.
제1항에 있어서,
상기 침목숄더는 외측으로 수평하게 형성된 안착면이 구비되고,
상기 고정본체는,
상기 침목숄더의 양측면에 배치되는 한 쌍의 측면결합판과;
상기 침목숄더의 안착면을 가압하는 숄더가압판과;
상기 절연블록의 상면을 가압하는 절연블럭가압판을 포함하며,
상기 측면결합판과 상기 숄더가압판 및 상기 절연블럭가압판은 서로 고정결합되고,
상기 숄더가압판과 상기 절연블럭가압판 사이에는 상기 침목숄더를 외부로 노출하는 숄더노출공이 관통형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트침목 레일고정장치.
제2항에 있어서,
상기 수직고정볼트는 상기 숄더가압판을 수직하게 관통하여 배치되고,
상기 탄성부재는 상기 숄더가압판과 상기 안착면 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 콘크리트침목 레일고정장치.