KR20180003135U - 콘크리트 침목 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 기존의 방진패드를 배제한 상태에서 방진상자를 매개로 콘크리트 침목과 도상간의 밀착력을 극대화시켜 침목-방진상자-도상이 일체화되는 효과를 가지도록 함으로써 열차의 운행시 궤도를 통해 전달되는 각 방향으로부터의 충격하중을 효과적으로 분산시켜 지중으로 소멸함으로써 콘크리트 침목을 신뢰적으로 보호할 수 있고, 저면에 다수의 돌기를 형성하여 제품 제작시 수축 및 뒤틀림을 방지할 수 있는 콘크리트 침목 보호장치에 관한 것이다.
본 고안은, 한쪽 측면과 상부면만이 개방되도록 수직부재와 바닥부재로 이루어지되 상기 개방부측 수직부재의 일측단에 그의 직각방향으로 날개편이 연장형성되며, 상부에 레일안착부가 형성된 침목의 일부를 매입하여 지지하는 상자본체; 상기 상자본체의 부닥부재 저면에 구비되어 그의 제품 제작시 수축이나 뒤틀림을 방지하기 위한 다수의 리브돌기; 및 상기 상자본체의 수직부재 내면과 바닥부재 상면에 구비되어 상기 침목으로 통해 전달되는 진동 및 충격하중을 일부 부담하는 압축패드를 포함하는 콘크리트 침목 보호장치를 제공한다.

Description

콘크리트 침목 보호장치{Concrete sleepers protection device }

본 고안은 열차가 통과할 때 선로에서 유발되는 소음 및 진동으로부터 콘크리트 침목을 보호하고, 또한 상기 콘크리트 침목을 통해 도상 콘크리트 시설물에 진동이 전달되는 것을 방지하기 위한 콘크리트 침목 보호장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 침목과 도상이 일체화되는 효과를 갖도록 방진상자와 침목간의 밀착면적을 증가시켜 궤도를 통해 각 방향으로 전달되는 진동 및 충격하중으로부터 침목을 보호하고, 상기 침목을 통해 도상으로 전달되는 진동 및 충격을 효과적으로 방지할 수 있는 콘크리트 침목 보호장치에 관한 것이다.

국가의 주요 기간 시설로서 중요한 위치를 차지해 왔던 철도는 최근들어 급변하고 있는 사회구조와 생활환경에 따라 폭증하는 수송수요와 함께 고속화 및 쾌적성에 대한 요구에도 충분히 대응할 수 있어야 하는 반면에, 국민의 생활수준 향상과 함께 위험하고 힘든일을 기피하는 풍조의 확산에 따라 궤도 보수작업 요원의 수급이 어렵게 되었기 때문에 유지보수의 용이성도 철도 건설에 중요한 고려 사항이 되고 있다.

이에 따라, 철도에 적용되어 왔던 자갈 도상은 유지관리의 편리와 환경 오염 원의 차단을 고려하여 콘크리트 도상으로 대체되어 가고 있으며, 특히 도시의 대중교통수단으로써 유지관리의 용이성이 중요한 문제가 되는 지하철의 경우에는 더욱 그러하다.

철도궤도의 진동과 소음은 주행중인 열차의 차륜과 레일간의 마찰에 의하여 발생되어 궤도 - 콘크리트 침목 -콘크리트 도상을 통해 지반에 전달된다. 이러한 도시의 지하철도는 콘크리트 도상 위에 레일을 설치하기 때문에 종래의 자갈 도상에 비해 방진효과가 미흡할 수 밖에 없다. 특히 선로 및 레일을 받쳐주는 침목의 경우, 통상적으로 프리케스트 콘크리트(precast contrate)로 제작되기 때문에 제작기간 및 비용을 줄일 수 있는 잇점이 있는 반면에 견고성이 떨어지고, 궤도를 통해 전달되는 소음과 진동에 대한 저항성이 약한 단점이 있다. 따라서, 운행중인 지하철 레일과 차륜간의 충격 및 마찰에 의해 발생하는 소음 및 진동은 침목과 콘크리트 도상의 크랙이나 파손을 발생시킬 뿐만 아니라, 철도 관련시설물의 고장을 유발하여 철도안전사고에 직접적인 악영향을 미치고 있고, 또한 승객에게 심한 불쾌감을 주는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 극복하고자 종래에는 콘크리트 도상구조로 이루어지는 철교, 지하철 구간 등에 방진장치를 설치하고 있으며, 특히 침목방진시스템이 도입되어 침목을 진동이나 충격으로부터 보호함과 동시에 침목에 전달되는 진동 및 충격하중에 도상으로 전달되는 것을 방지하고 있다.

종래 기술에 따른 침목 방진장치의 구조를 도1 내지 도3을 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

상기 침목 방진장치는 도면에 도시된 바와 같이, 레일을 거치시켜 고정하기 위한 레일안착부(101a)가 형성된 콘크리트 재질의 침목(101)과; 상기 침목(101)의 일부를 매입한 상태로 도상(106)에 설치되며, 침목을 진동과 충격으로부터 보호하기 위한 폴리 프로필렌(P.P)재질의 방진상자(102)와; 상기 침목(101)과 방진상자(102)의 바닥면 사이에 구비되며 그 상하면에 연속하는 요철부가 형성되어 침목(101)을 통해 전달되는 진동 및 충격하중을 흡수하기 위한 방진패드(103)와; 상기 방진 패드(103)의 일측 즉 침목 의 마구리측 하부에 설치되어 침목을 지지하는 발포고무소재의 스폰지패드(104); 및 상기 침목(101)의 측면과 마구리부를 'ㄷ'자 형태로 감싸도록 설치되어 열차의 커브운행시 원심력에 의하여 궤도 외측방향으로 작용하는 압력을 흡수할 수 있도록 하는 횡압띠(105)로 구성된다.

미설명부호 107은 방진상자의 날개편을 나타낸다. 상기한 바와 같은 종래의 침목 방진장치는 열차가 선로의 레일위를 지날 때 가해지는 하중에 의해 레일과 콘크리트 도상간에 직접적인 충격이 전달되는 것을 방지하여 열차 운행시의 소음 및 진동을 완화하고, 각 구조물에 가해지는 피로를 저감시키는 작용을 하게 된다.

그러나, 상기의 구조는 침목(101)에 전달되는 진동 및 충격하중을 방진패드가 전적으로 부담하기 때문에, 충격하중을 충분히 흡수하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 상기 방진상자(102)의 제품 제작시, 휨이나 뒤틀림등을 방지하기 위해서 도3에 도시된 바와 같이 방진상자 내면에 다수의 리브(102a)를 형성하게 된다. 이러한 구조에 의해 상기 방진패드(103)가 방진상자(101) 내면에 안착될 때, 리브(102a)와 의 접촉으로 인해 밀착되지 못하고 소정 공극을 형성하게 되고, 상기 공극은 침목(101)의 저부를 받쳐 지지하는 방진패드(103)가 불안정하게 위치되는 결과를 초래하여 상기 궤도로부터 침목(101)에 전달되는 진동이 가중될 수 있고, 그 영향이 방진상자(102)에 까지 미쳐 상기 폴리프로필렌 재질의 방진상자(102)를 파손에 이르게 하는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 고안은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 기존의 방진패드를 배제한 상태에서 방진상자를 매개로 콘크리트 침목과 도상간의 밀착력을 극대화시켜 침목-방진상자-도상이 일체화되는 효과를 가지도록 함으로써 열차의 운행시 궤도를 통해 전달되는 각 방향으로부터의 충격하중을 효과적으로 분산시켜 지중으로 소멸함으로써 콘크리트 침목을 신뢰적으로 보호할 수 있고, 저면에 다수의 돌기를 형성하여 제품 제작시 수축 및 뒤틀림을 방지할 수 있는 콘크리트 침목 보호장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 기존의 궤도 외측방향으로 작용하는 압력을 흡수하는 횡압띠와 진동 및 충격을 흡수하기 위한 방진패드를 배제시키고, 대신에 방진상자 내측면 및 바닥 전면에 걸쳐 압축패드를 부착시킴으로써 상기 횡압띠와 방진패드의 기능을 압축패드가 일부 부담함으로써 상기 침목에 전달되는 진동 및 충격하중을 감쇄시킬 수 있는 콘크리트 침목 보호장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

전술한 바와 같은 본 고안에 따르면, 상자본체의 바닥면과 침목이 완전 밀착되도록 형성함으로써 침목, 상자본체 및 콘크리트 도상이 일체화되는 효과로 인해 궤도를 통해 침목에 전달되는 진동 및 충격하중을 지중으로 소멸시킬 수가 있어 신뢰 적으로 상기 침목을 보호할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 본 고안에 따르면 상기 상자 본체에 횡압띠나 방진 부재와 같은 별도의 부재가 설치되지 않으므로 시공비용 및 자재구입비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상자 본체의 위치가 위치유지 돌기 및 리브돌기에 의해 콘크리트 도상에 견고히 유지됨으로써 진동의 영향에 따른 침목의 이탈을 방지할 수 있는 다른 효과가 있다.

도1은 일반적인 콘크리트 침목 방진장치의 구성을 3각도법으로 나타낸 정면도, 평면도 및 측면도.
도2는 종래기술에 따른 콘크리트 침목의 방진을 위한 방진패드의 구성을 3각도 법으로 나타낸 정면도, 평면도 및 측면도.
도3은 종래기술에 따른 콘크리트 침목의 방진을 위한 방진상자의 구성을 3각도 법으로 나타낸 정면도, 평면도 및 측면도.
도4는 본 고안에 의한 콘크리트 침목 보호장치의 일실시예 구성을 나타낸 사시도.
도5a 내지 도5c는 도4의 정면도, 평면도 및 측면도.
도6은 본 고안의 요부인 침목상자에 콘크리트 침목이 매입되어 있는 상태도.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 한쪽 측면과 상부면만이 개방되도록 수직부재와 바닥부재로 이루어지되 상기 개방부측 수직부재의 일측단에 그의 직각방향으로 날개편이 연장형성되며, 상부에 레일안착부가 형성된 침목의 일부를 매입하여 지지하는 상자본체; 상기 상자본체의 부닥부재 저면에 구비되어 그의 제품제작시 수축이나 뒤틀림을 방지하기 위한 다수의 리브돌기; 및 상기 상자본체의 수직부재 내면과 바닥부재 상면에 구비되어 상기 침목으로 통해 전달되는 진동 및 충격하중을 일부 부담하는 압축패드를 포함하는 콘크리트 침목 보호장치를 제공한다.

본 고안은 상기 상자본체의 날개편 하부의 수직부재 측면에 돌출되게 구비되어 시공시 콘크리트 도상에 매설되도록하여 진동과 충격하중으로부터 상자본체의 이탈을 방지하기 위한 위치유지돌기와; 상기 상자본체의 바닥부재 일단 저부에 하측으로 연장되게 구비되어 도상의 콘크리트 미장 끝단부를 표시하기 위한 미장라인부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

본 고안에 의한 콘크리트 침목 보호장치는 궤도를 통해 전달되는 진동 및 충격하중으로부터 콘크리트 침목을 신뢰적으로 보호할 수 있도록 구현한 것으로, 본 고안의 실시예에서는 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 좌, 우측 및 후방부측에 구비된 수직부재(1a)와 바닥부재(1c)로 이루어진 구조 즉, 실질적으로 후방측면은 막혀 있고 전방측면 및 상부는 개방되어 있는 형상으로 이루어져 상부에 레일안착부가 형성된 침목(10)의 일부를 매입하여 지지하는 상자본체(1)와; 초기 도상 콘크리트 시공시 도상 거푸집이 삽입될 수 있도록 상기 상자본체(1)의 수직부재(1a) 일측단면에 그와 직각 방향으로 연장 형성되며, 또한 도상 콘크리트의 타설시 미장과의 경계기준 표시기능을 하는 날개편(2)과; 상기 상자본체(1)의 저면에 격자판 배열로 돌출되게 구비되어 상자본체(1)의 제품 제작시 수축이나 뒤틀림을 방지하고, 보강력을 증가시키기 위한 다수의 리브돌기(3)와; 상기 상자본체(1)의 날개편(2)이 연장형성된 수직부재(1a)의 측단면 소정 위치에 돌출되게 구비되어 시공시 콘크리트 도상(11)와의 접합력을 크게 함으로써 상자본체(1)의 이탈을 방지하기 위한 위치유지돌기(4)와; 상기 상자본체(1)의 바닥부재(1c) 저부 일측단에 하측으로 연장되게 구비되어 도상 콘크리트 미장의 끝단부를 표시하기 위한 미장라인부재(5); 및 상기 상자본체(1)의 수직부재(1a) 내면과 바닥부재(1c) 상면에 부착되어 상기 침목(10)으로 통해 전달되는 진동을 일부 부담하는 압축패드(6)를 포함한다.

여기서, 상기 상자본체(1)는 합성 나일론 계열 플라스틱으로 이루어지며, 압축패드(6)는 폴리에스테르 부직포로 이루어진 구조로 되어 있다. 또한 상기 압축패드(6)는 양면 테이프와 같은 접착제를 매개로 상기 상자본체(1)에 부착된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 시공 및 작용상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 콘크리트 침목시스템의 시공과정을 설명하면, 상기 상자본체(1)는 수직부재(1a)와 바닥부재(1c); 날개편(2); 리브돌기(3); 위치유지돌기(4); 미장라인부재(5)가 일체가 되도록 제품에 의해 제작된다.

상기와 같은 형태로 제작된 상자본체(1)에는 콘크리트 침목(10)이 매입되도록 하되, 상기 침목의 평평한 저면과 상자본체(1)의 평평한 바닥면이 밀착시공된다. 상기와 같이 침목(10)에 상자본체(1)에 침목(10)을 매입한 상태에서 콘크리트 도상(11)에 거치시키게 되며, 이때 도상 콘크리트의 시공시 상기 바닥부재(1c)의 일측 저면에 하측으로 연장 형성된 미장 라인 부재(5)와 날개편(2)을 기준으로 콘크리트 도상(11)의 양측 경계면 즉 침목(10)의 양측부위의 미장시공 경계부를 파악하여 미장을 하게 된다. 또한, 상기 도상(11)의 시공중에는 상자본체(1)의 수직부재(1a)의 일측면에 돌출된 위치유지돌기(4)가 콘크리트 도상(11)에 매설되므로 상기 상자본체(1)가 침목(10)을 통해 전달되는 진동이나 충격하중에 의해 이탈되는 것을 방지하게 된다.

상기한 바와 같이 시공이 완료되면, 상기 상자본체(1)의 저면에 형성된 리브 돌기(3)가 콘크리트 도상(11)에 묻혀진 상태로 양생되어 있기 때문에 상기 침목(10), 상자본체(1) 및 콘크리트 도상(11)이 완전히 밀착되어 일체화되는 효과가 생기게 된다. 이에 따라 침목(10)과 상자본체(1) 및 콘크리트 도상(11)사이에는 공극이 형성되지 않음으로써, 상기 궤도를 통해 콘크리트 침목(10)에 전달되는 진동 및 충격하중은 침목(10)과 상자 본체(1) 및 도상(11)을 통과하여 지중에서 소멸되어 상기 침목(10)은 진동 및 충격하중으로부터 보호된다. 또한, 상기 상자본체(1)의 바닥부재 및 수직부재 내면 전체에 걸쳐 압축패드(6)가 부착되므로, 침목(10), 상자본체(1) 및 콘크리트 도상(11)이 일체화되는데 방해가 되지 않으며, 상기 침목(10)을 통해 전달되는 진동 및 충격하중을 일부 부담하여 침목(10)의 안 정성을 확보하게 된다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 상자본체 2: 날개편
3: 리브돌기 4: 위치유지돌기
5: 미장라인부재 6: 압축패드
10 : 침목 11: 콘크리트 도상

Claims (5)

1. 한쪽 측면과 상부면만이 개방되도록 수직부재와 바닥부재로 이루어지되 상기 개방부측 수직부재의 일측단에 그의 직각방향으로 날개편이 연장형성되며, 상부에 레일안착부가 형성된 침목의 일부를 매입하여 지지하는 상자본체;
   상기 상자본체의 부닥부재 저면에 구비되어 그의 제품제작시 수축이나 뒤틀림을 방지하기 위한 다수의 리브돌기; 및
   상기 상자본체의 수직부재 내면과 바닥부재 상면에 구비되어 상기 침목으로 통해 전달되는 진동 및 충격하중을 일부부담하는 압축패드를 포함하는 콘크리트 침목 보호장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 상자본체의 수직부재 측면에 돌출되게 구비되어 시공시 콘크리트 도상에 매설되도록 하여 진동과 충격하중으로부터 상자본체의 이탈을 방지하기 위한 위치유지돌기를 더 포함하는 콘크리트 침목 보호장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 상자본체의 개방부측 일단 저부에 하측으로 연장되게 구비되어 도상의 콘크리트 미장 끝단부를 표시하기 위한 미장라인부재를 더 포함하는 콘크리트 침목 보호장치.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
   상기 상자본체가 합성 나일론 계열 플라스틱으로 이루어지며, 압축패드가 폴리에스테르 부직포로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 침목 보호장치.
   
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
   상기 리브돌기가 격자판 배열로 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 침목 보호장치.

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