KR20170075480A - 철도용 레일 지지장치 - Google Patents

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조유석
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김찬문
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 침목과 침목 사이의 도상에 위치하는 앵커플레이트; 상기 앵커플레이트의 상측에 결합되며, 레일을 지지하는 베이스브래킷; 상기 베이스브래킷의 상측에 결합되며, 레일을 고정시켜 주는 레일클램프; 상기 앵커플레이트, 베이스브래킷 및 레일클램프 간을 결합시켜 주는 제2고정부재;를 포함하는 철도용 레일 지지장치를 제공한다.

Description

철도용 레일 지지장치{Apparatus for supporting railway}
본 발명은 철도용 레일 지지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 도상 구간의 침목 및 체결장치의 파손, 침목 사이 레일 절손 등의 응급상황 발생시 레일 지지 및 궤간 확보를 위한 철도용 레일 지지장치에 관한 것이다.
일반적으로 철도용 레일은 레일 체결장치에 의해 침목 상에 고정된다. 즉, 일정 간격으로 침목을 배열하고 콘크리트를 타설하여 도상층 제작 후, 레일은 레일 체결장치에 의해 침목에 고정되어 궤간을 유지하게 된다.
고속으로 주행하는 열차의 통과 하중은 레일에서 레일 체결장치를 거쳐 침목과 도상층으로 전달되며, 구조물(터널, 교량)과 강화 노반에서 이 열차 하중을 지지하게 된다.
그런데 지속적인 열차 운행에 따라 도상 구간의 침목 및 체결장치의 파손, 침목 사이 레일 절손 등의 응급상황이 발생하거나 또는 상례로 보수가 필요할 경우 보수 기간 동안 레일 지지 및 궤간 확보를 위한 수단이 필요하다.
또한, 도상 구간의 침목과 도상층 사이 분리와 침목 균열에 따른 보수시 보수 재료의 양생 전 열차 운행 중 발생하는 하중이 레일을 통하여 보수 부위의 침목으로 전달되면 주입된 보수재의 누출 및 시공 불량 가능성이 크므로, 보수 후 소정 시간(약 2일) 동안 열차의 통과 하중이 침목으로 직접 전달되지 않도록 양생 기간 동안 레일을 레일 체결장치와 이격시키고, 하중을 지지하고 운행 안전성을 확보할 임시 레일 지지장치의 설치가 필요하다.
한국공개특허 제10-2007-0035014호
본 발명은 도상 구간의 침목 및 체결장치의 파손, 침목 사이 레일 절손 등의 응급상황 발생시 복구를 위한 레일 지지 및 궤간을 확보하여 열차의 운행 안정성을 부여할 수 있도록 한 철도용 레일 지지장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 도상 구간의 침목과 도상층 분리와 침목 균열에 따른 보수 후 고속으로 주행하는 열차의 통과 하중이 침목으로 직접 전달되지 않도록 양생 기간 동안 레일을 체결장치와 이격시키고 하중을 지지할 수 있도록 한 철도용 레일 지지장치를 제공한다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 철도용 레일 지지장치는, 침목과 침목 사이의 도상에 위치하는 앵커플레이트; 상기 앵커플레이트의 상측에 결합되며, 레일을 지지하는 베이스브래킷; 상기 베이스브래킷의 상측에 결합되며, 레일을 고정시켜 주는 레일클램프; 상기 앵커플레이트, 베이스브래킷 및 레일클램프 간을 결합시켜 주는 제2고정부재;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 앵커플레이트의 상면에는 상기 제2고정부재의 유동을 방지하기 위한 유동방지홈이 형성된 보강판이 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 베이스브래킷의 상면에는 레일의 유동을 방지하는 한 쌍의 스토퍼가 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 베이스브래킷의 저면에는 적어도 하나 이상의 보강리브가 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 레일클램프는 일측에 하향 절곡되어 베이스브래킷의 일측면을 덮는 절곡부를 구비할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 레일클램프는 상기 레일을 기준으로 그 양측에 대칭되도록 한 쌍이 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 앵커플레이트의 하측에 구비되는 완충패드를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 완충패드와 상기 앵커플레이트를 상호 체결하는 제1고정부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 레일과 베이스브래킷 사이에 개재되는 레일패드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도상 구간의 침목 및 체결장치의 파손, 침목 사이 레일 절손 등의 발생시 원상태로 복구하기 전까지 고저가 일정하지 않은 도상층 상면에서 레일 지지 및 궤간 확보가 가능한 임시 레일 지지장치를 확보할 수 있다. 그리고 침목과 도상층 사이 분리와 침목 균열에 따른 상례 및 하자 보수시 보수 재료의 양생 전 열차의 통과 하중이 침목으로 직접 전달하는 것을 방지하면서 도상층의 손상이 없는 임시 레일 지지장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 철도 레일 지지장치가 설치된 철도 레일을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 “A”부를 확대한 평면도이다.
도 3은 도 2의 “B-B'”선을 절취하여 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 철도 레일 지지장치의 분해 사시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 철도용 레일 지지장치가 구비된 철도용 레일을 도시한 평면도이다.
도 1을 참고하면, 철도 레일(10)은 노반 위에 포설되는 자갈 또는 콘크리트의 도상 위에 일정 간격을 유지하도록 설치되는 침목(20) 위에 설치된다. 이때, 철도 레일(10)은 레일 체결장치(30)에 의해 침목 상에 밀착 고정될 수 있다.
그런데 열차 운행시 반복적으로 발생하는 하중, 충격 및 진동 등이 누적됨에 의해 침목(20)이나 레일 체결장치(30)에 파손 등이 발생할 경우 파손된 부위를 보수할 필요가 있다. 이에 따라, 침목이나 레일 체결장치 등의 유지 보수를 위해 철도 레일을 임시로 지탱해 줄 수 있는 수단이 요구되며, 본 발명의 일 실시예에 의한 레일 지지장치는 이러한 요구에 부합될 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 의한 레일 지지장치의 구성 요소들은 기존의 침목 위에 설치되어 레일을 고정시켜 주는 레일 체결장치의 구성 요소와 공유될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 철도용 레일 지지장치를 확대한 평면도이고, 도 3은 도 2의 “A-A'”선을 절취하여 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 철도 레일 지지장치의 분해 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 철도용 레일 지지장치(100)는 앵커플레이트(anchor plate)(120), 베이스브래킷(base bracket)(130), 레일클램프(rail clamp)(150)를 포함한다.
앵커플레이트(120)는 침목과 침목 사이의 도상에 위치한다. 앵커플레이트(120)는 대략 사각형의 평면을 가지며, 앵커플레이트(120)는 제1고정부재를 매개로 후술하는 완충패드(110)와 체결되도록 그 양측에 적어도 하나 이상의 제2앵커홀(121)이 형성된다. 제1고정부재(도시 생략)로는 예컨대, 앵커가 적용될 수 있다.
앵커플레이트(120)는 후술하는 제2고정부재의 체결시 제2고정부재에 의해 관통되지 않고 충분한 강성 및 내구성을 갖는 재질 예컨대, 금속 재질로 형성될 수 있다. 더불어, 앵커플레이트(120)의 상면에는 제2앵커홀(121)의 내측에 제2고정부재가 체결되도록 보강판(122)이 구비될 수 있으며, 보강판(122)에는 체결된 제2고정부재가 전후좌우로 유동되지 않도록 적어도 하나 이상의 유동방지홈(123)이 형성될 수 있다.
베이스브래킷(130)은 앵커플레이트(120)의 상측에 결합되어 레일(10)을 지지한다. 베이스브래킷(130)은 대략 사각형의 평면을 가지며, 그 상면에는 레일의 유동을 방지하기 위해 레일의 하부플랜지의 폭에 대응되도록 한 쌍의 스토퍼(132)가 소정 간격으로 이격 설치된다. 각각의 스토퍼(132)의 외측에는 앵커플레이트(120)의 유동방지홈(123)과 대응되는 위치에 제1체결홀(131)이 형성된다. 제1체결홀(131)과 대응되는 베이스브래킷(130)의 저면에는 제2고정부재가 체결될 수 있도록 체결너트(135)가 구비될 수 있다.
베이스브래킷(130)의 테두리에는 소정의 높이를 갖도록 제1절곡부(133)가 하향 절곡 형성된다. 베이스브래킷(130)의 저면에는 적어도 하나 이상의 보강리브(134)가 형성될 수 있으며, 일 실시예에서 보강리브는 레일의 길이 방향과 대응되도록 형성되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 보강리브는 레일의 폭 방향과 대응되도록 형성될 수도 있고, 또는 격자 형태로 형성될 수도 있다.
레일클램프(150)는 베이스브래킷(130)의 상측에 결합되어 레일을 고정시켜 준다. 레일클램프(150)는 레일의 폭 방향 양측에 한 쌍이 구비될 수 있다. 각각의 레일클램프(150)는 대략 평판 형태로 이루어져 레일의 하부플랜지를 하측 방향으로 가압하여 레일을 고정하며, 그 일측에는 베이스브래킷(130)의 일측면을 감싸도록 하향 절곡되는 제2절곡부(152)를 구비한다. 레일클램프(150)에는 유동방지홈(123) 및 제1체결홀(131)에 대응되도록 제2체결홀(151)이 형성된다.
레일클램프(150), 베이스브래킷(130) 및 앵커플레이트(120)는 제2체결홀(151), 제1체결홀(131)을 관통하여 유동방지홈(123)에 안착되는 제2고정부재(160)를 매개로 서로 간에 견고하게 결합될 수 있다. 제2고정부재(160)로는 예컨대, 볼트가 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 앵커플레이트(120)와 도상 사이에는 열차의 통과 하중이 지면으로 전달되는 것을 최소화할 수 있도록 완충패드(110)가 구비될 수 있다. 이에 따라 열차 운행에 따른 하중이 레일과 침목을 거쳐 노반에 전달됨으로써 발생하는 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다.
또한, 레일의 바닥면과 베이스브래킷(130) 사이에는 열차 운행시 레일을 통해 전달되는 하중을 1차적으로 완충해 주는 레일패드(rail pad)(140)가 구비될 수 있다. 레일패드(140)는 예컨대, 베이스브래킷(130) 상에 구비된 한 쌍의 스토퍼(132) 사이에 위치될 수 있다.
완충패드(110) 및 레일패드(140)는 충분한 완충력을 갖는 재질 예컨대, 고무나 폴리우레탄 등의 재질로 제작될 수 있으며, 필요에 따라 각각의 두께를 충분히 두껍게 형성함으로써 철도 레일에 작용하는 하중 대부분을 완충하도록 할 수도 있다.
이와 같이 구성된 철도용 레일 지지장치를 이용한 보수 작업을 설명하면 다음과 같다.
레일의 절손 부분, 도상층 또는 침목 균열에 따른 보수 등이 필요할 경우, 본 발명의 일 실시예에 의한 철도용 레일 지지장치를 설치한다.
우선, 도상 상측에 완충패드(110)와 앵커플레이트(120)를 배치하고, 앵커 등의 제1고정부재를 매개로 앵커플레이트(120)와 완충패드(110)를 도상에 고정한다. 완충패드(110)의 제1앵커홀(111) 및 앵커플레이트(120)의 제2앵커홀(121)을 통해 설치된 앵커의 전단지지력으로 레일 지지장치는 전단 저항력을 가질 수 있다. 이때, 침목의 상례 보수 시 앵커의 설치는 생략될 수 있다.
다음으로, 앵커플레이트(120)의 상측에 앵커플레이트(120)의 유동방지홈(123)과 제1체결홀(131)이 대응되도록 베이스브래킷(130)을 배치한다.
그 후, 베이스브래킷(130)의 한 쌍의 스토퍼(132) 사이에 레일패드(140)를 위치하고, 레일패드(140) 상에 레일(10)이 안착되도록 한 후, 레일클램프(150)를 레일의 하부플랜지 상면에 걸쳐서 배치한다. 이때, 볼트 등의 제2고정부재(160)를 레일클램프(150)를 통과하여 베이스브래킷(130)의 저면에 구비된 체결너트(135)에 체결함으로써 레일패드(140)가 레일(10)의 저면과 밀착이 되도록 베이스브래킷(130)의 높이를 조절할 수 있다. 예컨대, 베이스브래킷(130) 하면에 구비된 체결너트(135)에 결합되는 제2고정부재(160)의 회전으로 베이스브래킷(130)을 원하는 높이로 조절하여 레일패드(140)가 레일의 저면에 밀착되도록 하고, 레일과 도상층 간의 간격이 일정하지 않은 공간에서 높이와 수평을 조절하여 간격을 일정하게 조절할 수 있다.
이에 따라 열차의 통과 하중이 기존의 레일 체결장치 또는 침목 등에 전달되는 것을 최소화하고 레일 지지장치에 대부분이 전달되도록 함으로써 유지 보수를 위한 작업을 가능케 할 수 있다.
이때, 앵커플레이트(120)는 제2고정부재(160)로 전달된 하중이 도상층에 전달되는 것을 차단하여 도상층으로 제2고정부재가 파고 들어가는 현상을 방지할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
즉, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
따라서, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100; 레일 지지장치
110; 완충패드 111; 제1앵커홀
120; 앵커플레이트 121; 제2앵커홀
122; 보강판 123; 유동방지홈
130; 베이스브래킷 131; 제1체결홀
132; 스토퍼 133; 제1절곡부
134; 보강리브 135; 체결너트
140; 레일패드 150; 레일클램프
151; 제2체결홀 152; 제2절곡부
160; 제2고정부재

Claims (9)

  1. 침목과 침목 사이의 도상에 위치하는 앵커플레이트;
    상기 앵커플레이트의 상측에 결합되며, 레일을 지지하는 베이스브래킷;
    상기 베이스브래킷의 상측에 결합되며, 레일을 고정시켜 주는 레일클램프;
    상기 앵커플레이트, 베이스브래킷 및 레일클램프 간을 결합시켜 주는 제2고정부재;
    를 포함하는 철도용 레일 지지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 앵커플레이트의 상면에는 상기 제2고정부재의 유동을 방지하기 위한 유동방지홈이 형성된 보강판이 구비되는 것을 특징으로 하는 철도용 레일 지지장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스브래킷의 상면에는 레일의 유동을 방지하는 한 쌍의 스토퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 철도용 레일 지지장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스브래킷의 저면에는 적어도 하나 이상의 보강리브가 구비되는 것을 특징으로 하는 철도용 레일 지지장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 레일클램프는 일측에 하향 절곡되어 베이스브래킷의 일측면을 덮는 절곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 철도용 레일 지지장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 레일클램프는 상기 레일을 기준으로 그 양측에 대칭되도록 한 쌍이 배치되는 것을 특징으로 하는 철도용 레일 지지장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 앵커플레이트의 하측에 구비되는 완충패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도용 레일 지지장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 완충패드와 상기 앵커플레이트를 상호 체결하는 제1고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도용 레일 지지장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 레일과 베이스브래킷 사이에 개재되는 레일패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도용 레일 지지장치.
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