KR20190078830A - 철도용 일탈방호시설 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

패널 형태로 프리캐스트 제작되는 궤간내 일탈방호시설(DCP) 패널을 콘크리트궤도 슬래브(TCL) 상에 일체화시킴으로써, 열차가 철도로부터 탈선한 이후 탈선열차가 과도하게 벗어나는 것을 방지할 수 있고, 또한, 콘크리트궤도 슬래브 및 궤간내 일탈방호시설 패널 사이에 모르타르 충진층을 형성하여 궤간내 일탈방호시설의 높이 및 평탄성을 조절하면서 궤간내 일탈방호시설을 전단연결콘크리트궤도 슬래브(TCL) 상에 용이하게 시공할 수 있으며, 또한, 관통타이 및 연결강재를 사용하여 궤간내 일탈방호시설(DCP) 패널들을 전단연결하고, DCP 패널들 간의 전단연결부 이음매를 탄성모르타르를 사용하여 마감함으로써 탈선열차의 충격을 흡수할 수 있는, 철도용 일탈방호시설 및 그 시공방법이 제공된다.

Description

철도용 일탈방호시설 및 그 시공방법 {DERAILMENT CONTAINMENT PROVISION (DCP) FOR RAILWAY, AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 철도용 일탈방호시설에 관한 것으로, 보가 구체적으로, 열차가 철도로부터 탈선한 경우, 탈선열차의 진로를 안정적으로 제어할 수 있도록 궤간내 일탈방호시설(Derailment containment provision: DCP) 패널을 콘크리트궤도 슬래브(TCL) 중앙 상면에 설치하는, 철도용 일탈방호시설 및 그 시공방법에 관한 것이다.

최근 국내외적으로 열차의 탈선 또는 충돌에 의한 큰 사고가 종종 발생하고 있고, 이에 따라 인명피해로 이어지는 열차사고는 대부분 탈선 또는 충돌에 의한 사고이며, 이러한 열차사고는 발생빈도는 낮지만, 일단 발생되면 그 피해정도가 상당히 크므로 그 피해를 최소화하기 위한 대비책이 필요하다.

이를 위해서 탈선방호와 관련한 안전 확보에 대한 효과 입증 분석방법 및 효율성 및 타당성 판단근거가 기술적으로 필수적이나, 이에 대한 기술은 국내에서 전무하며, 전세계적으로도 매우 미미한 수준이다. 이에 따라 열차의 탈선 또는 충돌 사고에 대하여 국가 안전정책을 고려한 국가 인프라 재난대응 기술을 확보해야 하며, 예를 들면, 열차의 탈선 발생 이후 탈선열차를 의도된 영역내로 구속시킬 수 있는 일탈방호 성능을 갖는 콘크리트궤도 기술 개발이 필요한 실정이다.

구체적으로, 현재 200km/h 이상의 고속철도에 대해 교량상에 일률적으로 설치되고 있는 탈선방호시설인 방호벽은 국내 고속철도 도입시 유럽 관행에 따라 도입하였으나, 이러한 방호벽은 그 제원, 시공위치 및 설계하중에 대한 산정 근거 및 탈선된 열차의 거동 특성에 대한 공학적 분석 등 실효성과 공학적 타당성에 대한 객관적인 자료 확보가 필요한 실정이다.

한편, 일탈방호 성능을 갖는 안전시설물 중에서 탈선방호시설(Derailment Protection)과 탈선방지(Derailment Prevention)의 개념 혼동을 피하기 위해 그 탈선 시점에 따른 용어의 의미를 명확히 정의할 필요가 있고, 열차의 탈선 시점에 따라 차륜의 이탈 및 일탈로 구분할 수 있다.

구체적으로, 이탈(Leave)은 어떤 범위/대열에서 떨어져 나오는 것을 의미하며, 주행레일로부터 차륜이 탈선(Derailment)되는 시점을 말하며, 통상적으로 탈선으로 칭한다. 또한, 일탈(Deviation)은 정해진 영역에서 벗어나는 것을 의미하며, 차륜이 주행레일에서 이탈된 후에 궤도선로 영역 바깥으로 과도하게 이탈되는 시점을 말한다. 넓은 의미에서 일탈은 탈선의 범주에 속하지만, 기술의 범위를 명확히 하기 위해 탈선이 발생되는 시점과 탈선 후의 열차거동 시점을 구분할 수 있다.

또한, 탈선방호시설은 사고의 규모(Scale) 또는 위험도(Risk)에 따라 그 성능/기능이 달라질 수 있다. 여기서, 탈선방호시설은 탈선에 대한 모든 성능의 방호시설물을 총칭하며, 일탈방호시설(Derailment Containment Provisions: DCP)은 의도된 영역 바깥으로 일탈(즉, 과도한 이탈)을 방호하는 성능의 방호시설물을 말한다.

여기서, 탈선 발생 후의 탈선열차의 방호는 열차차체방호의 개념 및 일탈방호의 개념으로 구분된다. 구체적으로, 열차차체의 방호는 탈선열차 차체의 탈선 운동을 억제하여 정지시키기 위한 방안이고, 일탈방호는 탈선된 열차를 의도된 구역(궤도영역) 내로 구속시키기 위한 방안이다. 이러한 두 개념은 다른 구조물 또는 다른 열차와의 충돌 방지, 교량 또는 고성토구간의 노반 하부로의 추락 방지, 전도 방지 등의 최종 목적인 피해 확대방지 관점에서는 동일하지만, 그 방안에 대한 개념의 차이로 인한 설계방법에는 큰 차이가 있다.

한편, 도 1은 종래의 기술에 따른 여러 일탈방호시설들을 나타내는 도면으로서, 도 1의 a)는 탈선 방호벽(10)을 나타내며, 도 1의 b)는 안전레일(20)을 나타내고, 도 1의 c)는 궤간내 일탈방호시설(30)을 각각 나타낸다.

도 1의 b)에 도시된 바와 같이, 철도차량의 탈선 자체를 방지하는 수단은 여러 가지가 존재하지만, 탈선한 차량이 궤도에서 벗어나는 것을 방지하는 수단으로서 안전레일(20)이 있다. 이러한 안전레일(20)은 본선레일에 대하여 서로 간격을 두고 평행하게 설치되고, 탈선열차의 차륜을 규제하고 유도하는 것이다. 이러한 안전레일(20)은 본선레일과 함께 목침목 및 합성침목에 침목 고정장치로 설치하지만, 이러한 침목 고정장치로는 PC침목의 구간에 설치할 수가 없고, 각각 별도로 제작해야 한다는 단점이 있다.

또한, 도 1의 c)에 도시된 바와 같이, 궤간내 일탈방호시설(30)로서, 궤간 중앙에 일탈방호 역할을 하는 블록을 설치함으로써, 탈선열차의 이동거리를 줄임에 따라 관성력이 감소하므로, 블록에 작용하는 충돌하중을 궤도 외측에 설치되는 도 1의 a)에 도시된 탈선 방호벽(10)에 비해서 감소시킬 수 있고, 이러한 궤간내 일탈방호시설(30)은 효율성 및 경제성 측면에서 유리하다.

전술한 일탈방호시설과 관련된 선행기술로서, 대한민국 공개특허번호 제2011-89994호에는 "철도차량용 궤도이탈방지장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 종래의 기술에 따른 철도차량용 궤도이탈방지장치를 나타내는 도면으로서, 도 2의 a)는 단면도이고, 도 2의 b)는 평면도이다.

도 2를 참조하면, 종래의 기술에 따른 철도차량용 궤도이탈방지장치는, 좌우 한 쌍의 본선레일(R)이 부설된 PC침목(T)의 내측영역에 좌우 한 쌍으로 내측주행로 형성체(41)가 근접 배치됨과 동시에 PC침목(T)의 양 외측영역에 좌우 한 쌍으로 외측주행로 형성체(42)가 근접 배치되어 탈선 주행하는 차륜을 유도하여 주행시키는 탈선시 주행장치로서, 외측이행 완화면(52), 내측이행 완화면(43), 내측유도 주행면(44), 내측주행 규제면(45), 외측유도 주행면(46), 외측 가이드면(47), 차륜 억제부재(50) 및 콘크리트 장벽(60)을 포함한다. 또한, 차륜 억제부재(50)로서 측판(51), 블록(53) 및 경사면(54)을 포함한다.

내측이행 완화면(43)은 내측주행로 형성체(41)가 본선레일(R)의 두부 근처에서 하측을 향하여 경사되어 차륜의 플랜지부를 유도 이행시킨다.

내측유도 주행면(44)은 내측이행 완화면(43)의 말단에 따라 연속적으로 형성되어 플랜지부를 유도 주행시키고, 내측주행 규제면(45)은 내측유도 주행면(44)의 외측에 따라 입설하여 차륜의 플랜지측 단면을 맞닿아서 주행을 규제한다.

외측유도 주행면(46)은 외측주행로 형성체(42)가 본선레일(R)의 두부 근처에서 하향을 향하여 경사되어 차륜의 플랜지부를 유도 이행시키고, 외측 가이드면(47)은 외측유도 주행면(46)의 외측에 따라 입설하여 차륜의 튀어나오는 것을 가이드한다.

이때, 도 2의 a)의 하부에 도시된 바와 같이, PC침목(T) 상으로 동시에 본선레일(R)의 내부에 절연플레이트(48)를 통하여 설치부재(49)가 배치됨과 동시에 상기 PC침목(T)에 고정되고, 본선레일(R)에 따르는 동시에 양 측판(51)을 하향으로 한 역U자형으로 이루어지는 차륜 억제부재(50)가 설치부재(49)에 고정됨과 동시에 본선레일(R)과 소정의 간격을 두고 이격되어 있다.

종래의 기술에 따른 철도차량용 궤도이탈방지장치에 따르면, 차륜이 본선레일(R)로부터 탈선했을 때, 차륜이 내측주행 규제면(45)에 맞닿아 확실하게 주행이 규제된 상태로 좌우 한 쌍의 차륜의 플랜지부가 내측유도 주행면(44)과 외측유도 주행면(46)을 유도 주행하므로, 열차의 이탈 주행이나 횡전 등을 회피할 수 있다. 이와 동시에 내측주행로 형성체(41)와 외측주행로 형성체(42)가 본선레일(R)의 근처에 배치되어, 레일체결장치나 레일지승체 등의 궤도구성부재로 덮이기 때문에 열차의 탈선시 주행하는 차륜으로부터 받는 레일체결장치나 레일지승체 등의 궤도구성부재의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 종래의 기술에 따른 철도차량용 궤도이탈방지장치에 따르면, 차륜이 철도레일로부터 탈선하여 이동해도 차륜의 측면이 차륜 억제부재(50)의 측면에 맞닿고, 철도차량이 궤도 외부로 이탈하는 일이 없으며, 또한, 차륜 억제부재(50)와 철도레일을 소정의 거리, 즉, 궤도보수 차량, 예를 들면, 멀티플ㅇ타이탬퍼의 탬퍼링이 들어가는 거리만큼 이격되어 있으므로, 궤도보수 차량에 의한 기계적인 보수작업을 시행할 수 있다.

하지만, 종래의 기술에 따른 철도차량용 궤도이탈방지장치의 경우, 콘크리트 장벽(60), 안전레일 및 차륜 억제부재(50)가 모두 설치된 것으로, 특히, 궤간내 일탈방호시설인 차륜 억제부재(50)는 절연플레이트(48) 및 설치부재(49) 상에 블록(53) 및 측판(51)을 결합한 형태로 PC침목(T)의 중앙부에 설치는데, 그 구조가 복잡함에도 불구하고 견고하지 못할 뿐만 아니라 시공기간이 길어지는 문제점이 있다.

한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 공개특허번호 제2016-49137호에는 "탈선열차의 진로를 제어하는 시스템"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 종래의 기술에 따른 탈선열차의 진로를 제어하는 시스템을 나타내는 도면으로서, 도 3의 a)는 사시도이고, 도 3의 b) 및 c)는 단면도이다.

종래의 기술에 따른 탈선열차의 진로를 제어하는 시스템은, 도 3의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 사이드 제어블록(73) 및 중앙 제어블록(74) 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 사이드 제어블록(73), 중앙 제어블록(74), 사이드 고정부재(75) 및 중앙 고정부재(76)를 포함한다.

사이드 제어블록(73)은 나란히 배치되는 복수의 침목(71)의 양 단부 또는 콘크리트 슬래브의 양 단부에 설치되되 어느 한 침목(71)과 인접한 다른 한 침목(71)을 연결하도록 연속적으로 설치되거나 또는 콘크리트 궤도의 경우, 콘크리트 슬래브 양 단부에 연속적으로 설치된다. 이때, 사이드 고정부재(75)는 사이드 제어블록(73)과 침목(71) 또는 상기 사이드 제어블록(73)과 콘크리트 슬래브에 각각 결합되어 사이드 제어블록(73)을 상기 침목(71) 또는 콘크리트 슬래브에 결합한다.

중앙 제어블록(74)은 나란히 배치되는 복수의 침목(71) 또는 콘크리트 슬래브 상에 설치되며, 침목(71) 또는 콘크리트 슬래브 상에 설치된 두 개의 레일(72) 사이에 연속적으로 설치된다. 이때, 중앙 고정부재(76)는 중앙 제어블록(74)과 침목(71) 또는 상기 중앙 제어블록(74)과 콘크리트 슬래브에 각각 결합되어 중앙 제어블록(74)을 침목(71) 또는 콘크리트 슬래브에 결합한다.

여기서, 사이드 제어블록(73) 또는 중앙 제어블록(74)은 콘크리트로서 프리캐스트 제작되어 침목(71)에 설치될 수 있다.

구체적으로, 사이드 제어블록(73)은 나란히 배치되는 복수의 침목(71)의 양 단부에 설치되고, 어느 한 침목(71)과 인접한 다른 한 침목(71)을 연결하도록 연속적으로 설치될 수 있다. 여기서, 사이드 제어블록(73)의 상면은 레일(72)의 상면 높이를 기준으로 대차의 차륜(81) 및 차축(82) 위치 조건에 따라 높거나 낮도록 조절하여 설치될 수 있다. 따라서 사이드 제어블록(73)은 탈선된 열차의 양 측면을 지지하여, 탈선열차의 진로를 사이드 제어블록(73) 간의 거리에서 벗어나지 않도록 제어할 수 있다.

또한, 중앙 제어블록(74)은 침목(71) 상에 또는 콘크리트 슬래브 상에 설치되며, 침목(71) 상에 또는 콘크리트 슬래브 상에 설치된 두 개의 레일(72) 사이에 연속적으로 설치될 수 있다. 즉, 중앙 제어블록(74)은 열차의 탈선 폭을 제한함으로써 탈선열차의 진로를 제어할 수 있다. 이때, 도 3의 c)에 도시된 바와 같이, 사이드 제어블록(73) 또는 중앙 제어블록(74)은 레일(72)의 높이보다 낮을 수 있다. 구체적으로, 침목(71)의 상면에서 중앙 제어블록(74)의 상면까지의 높이는 침목(71)의 상면에서 중앙 제어블록(74)의 상면까지의 높이보다 낮을 수 있다.

종래의 기술에 따른 탈선열차의 진로를 제어하는 시스템은 탈선열차의 진로를 안정적으로 제어할 수 있도록, 사이드 고정부재(75) 또는 중앙 고정부재(76)가 결합된 침목(71) 또는 콘크리트 슬래브를 먼저 선로에 설치하고, 사이드 제어블록(73) 또는 중앙 제어블록(74)을 현장 타설하여 설치하고, 이러한 제어블록(73) 또는 중앙 제어블록(74)을 현장에서 타설하여 침목(71) 또는 콘크리트 슬래브에 결합하므로, 경사나 굴곡 등의 현장 상황에 대응하여 설치할 수 있다.

하지만, 궤간내 일탈방호시설인 중앙 제어블록(74)이 침목(71) 상에 또는 콘크리트 슬래브 상에 설치되고, 중앙 고정부재(76)에 의해 고정되지만, 중앙 제어블록(74)을 침목(71) 또는 콘크리트 슬래브에 결합시 현장 타설되므로 시공기간이 길어질 수 있고, 설치가 용이하지 않다는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허번호 제2016-49137호(공개일: 2016년5월 9일), 발명의 명칭: "탈선열차의 진로를 제어하는 시스템" 대한민국 공개특허번호 제2011-89994호(공개일: 2011년 8월 10일), 발명의 명칭: "철도차량용 궤도이탈방지장치" 일본 등록특허번호 제5,808,715호(출원일: 2012년 7월 6일), 발명의 명칭: "궤도 슬래브" 대한민국 등록특허번호 제10-1001095호(출원일: 2010년 7월 22일), 발명의 명칭: "철도차량 이탈방지구" 대한민국 등록특허번호 제10-1417978호(출원일: 2013년 2월 21일), 발명의 명칭: "철도 차량용 차륜 탈선 방지 구조" 대한민국 등록특허번호 제10-1401995호(출원일: 2013년 8월 29일), 발명의 명칭: "PST 패널을 이용한 열차궤도 시공방법" 대한민국 등록특허번호 제10-706786호(출원일: 2005년 5월 31일), 발명의 명칭: "프리캐스트 슬래브 궤도 시스템 및 시공방법"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 패널 형태로 프리캐스트 제작되는 궤간내 일탈방호시설(DCP) 패널을 콘크리트궤도 슬래브(TCL) 상에 일체화시킴으로써, 열차가 철도로부터 탈선한 이후 탈선열차가 과도하게 벗어나는 것을 방지할 수 있는, 철도용 일탈방호시설 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 콘크리트궤도 슬래브 및 궤간내 일탈방호시설 패널 사이에 모르타르 충진층을 형성하여 궤간내 일탈방호시설의 높이 및 평탄성을 조절하면서 궤간내 일탈방호시설을 전단연결콘크리트궤도 슬래브(TCL) 상에 용이하게 시공할 수 있는, 철도용 일탈방호시설 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 관통타이 및 연결강재를 사용하여 궤간내 일탈방호시설(DCP) 패널들을 전단연결하고, DCP 패널들 간의 전단연결부 이음매를 탄성모르타르를 사용하여 마감함으로써 탈선열차의 충격을 흡수할 수 있는, 철도용 일탈방호시설 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 철도용 일탈방호시설은, 철도의 궤간내에 설치되는 일탈방호시설에 있어서, 침목, 레일체결장치 및 레일의 설치를 위해 노반 상에 부설되는 콘크리트궤도 슬래브; 상기 콘크리트궤도 슬래브 중앙 상면에 배치되는 궤간내 일탈방호시설로서, 앵커볼, 충진홀, 연결강재 설치홈, 전단연결 돌출부, 전단연결 오목부 및 매립강관이 프리캐스트 형성되어 종방향으로 전단연결되는 일탈방호시설(DCP) 패널; 상기 콘크리트궤도 슬래브 상에 상기 DCP 패널을 고정하도록 상기 DCP 패널 상면에 형성된 앵커홀을 통해 상기 콘크리트궤도 슬래브까지 관통하여 체결하는 앵커볼트; 상기 콘크리트궤도 슬래브 및 상기 DCP 패널을 일체화시키도록 상기 DCP 패널 상면에 형성된 충진홀을 통해 상기 DCP 패널 및 상기 콘크리트궤도 슬래브 사이에 모르타르를 주입하여 형성되는 모르타르 충진층; 상기 DCP 패널의 양단 측면에 각각 매립된 매립강관을 관통하여 상기 연결강재 설치홈으로부터 노출되도록 삽입되는 관통타이; 및 상기 연결강재 설치홈으로부터 노출되는 상기 관통타이에 삽입되며, 상기 일탈방호시설 패널들을 종방향으로 전단연결하는 연결강재를 포함하되, 상기 DCP 패널은 상기 콘크리트궤도 슬래브 상에 일체화되어 열차가 철도로부터 탈선한 이후 탈선열차가 과도하게 벗어나는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 철도용 일탈방호시설의 시공방법은, 철도의 궤간내에 설치되는 일탈방호시설의 시공방법에 있어서, a) 침목, 레일체결장치 및 레일이 설치되는 콘크리트궤도 슬래브를 부설하는 단계; b) 상기 콘크리트궤도 슬래브 중앙부에 레일 길이방향인 종방향으로 전단연결이 가능하도록 일탈방호시설(DCP) 패널들을 배치하는 단계; c) 상기 콘크리트궤도 슬래브 상에 상기 DCP 패널이 고정되도록 상기 DCP 패널에 형성된 앵커홀을 통해 앵커볼트를 체결하는 단계; d) 상기 DCP 패널에 형성된 충진홀을 통해 모르타르를 주입하여 모르타르 충진층을 형성하는 단계; e) 상기 DCP 패널의 높이 및 평탄성을 조절하면서 상기 DCP 패널과 상기 콘크리트궤도 슬래브를 일체화시키는 단계; f) 상기 DCP 패널들의 양측단 전단 연결을 위해 연결강재 설치홈으로부터 노출된 관통타이에 연결강재를 각각 삽입하는 단계; 및 g) 상기 연결강재 설치홈에서 노출된 연결강재에 너트를 체결하여 상기 DCP 패널들을 전단연결하는 단계를 포함하되, 상기 DCP 패널은 프리캐스트 제작되고, 상기 콘크리트궤도 슬래브 상에 일체화되어 열차가 철도로부터 탈선한 이후 탈선열차가 과도하게 벗어나는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 패널 형태로 프리캐스트 제작되는 궤간내 일탈방호시설(DCP) 패널을 콘크리트궤도 슬래브(TCL) 상에 일체화시킴으로써, 열차가 철도로부터 탈선한 이후 탈선열차가 과도하게 벗어나는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 콘크리트궤도 슬래브 및 궤간내 일탈방호시설 패널 사이에 모르타르 충진층을 형성하여 궤간내 일탈방호시설의 높이 및 평탄성을 조절하면서 궤간내 일탈방호시설을 전단연결콘크리트궤도 슬래브(TCL) 상에 용이하게 시공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 관통타이 및 연결강재를 사용하여 궤간내 일탈방호시설(DCP) 패널들을 전단연결하고, DCP 패널들 간의 전단연결부 이음매를 탄성모르타르를 사용하여 마감함으로써 탈선열차의 충격을 흡수할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 여러 일탈방호시설들을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 철도차량용 궤도이탈방지장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 탈선열차의 진로를 제어하는 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설의 일탈방호 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 콘크리트궤도 슬래브를 구체적으로 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 DCP 패널의 배치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 DCP 패널을 구체적으로 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 DCP 패널의 평면도 및 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 DCP 패널의 전단연결부를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 DCP 패널이 콘크리트궤도 슬래브 상에 설치된 것을 예시하는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 앵커볼트를 예시하는 사진이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설의 시공방법을 나타내는 동작흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 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 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[철도용 일탈방호시설(100)]

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설(100)은, 철도의 궤간내에 설치되는 콘크리트궤도 슬래브용 일탈방호시설로서, 콘크리트궤도 슬래브(110), DCP 패널(120, 120a, 120b), 모르타르 충진층(130), 앵커볼트(140), 관통타이(150), 연결강재(160), 너트(170) 및 탄성모르타르(180)를 포함한다.

콘크리트궤도 슬래브(TCL: 110)는 침목(210), 레일체결장치(220) 및 레일(230)의 설치를 위해 노반 상에 부설된다.

일탈방호시설(DCP) 패널(120, 120a, 120b)은 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 중앙 상면에 배치되는 궤간내 일탈방호시설로서, 앵커볼(122), 충진홀(123), 연결강재 설치홈(124), 전단연결 돌출부(125), 전단연결 오목부(126) 및 매립강관(128)이 프리캐스트(Precast) 형성되어 종방향으로 전단연결된다.

앵커볼트(140)는 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 상에 상기 DCP 패널(120)을 고정하도록 상기 DCP 패널(120) 상면에 형성된 앵커홀(122)을 통해 상기 콘크리트궤도 슬래브(110)까지 관통하여 체결한다.

모르타르 충진층(130)은 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 및 상기 DCP 패널(120)을 일체화시키도록 상기 DCP 패널(120) 상면에 형성된 충진홀(123)을 통해 상기 DCP 패널(120) 및 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 사이에 모르타르를 주입하여 형성된다. 예를 들면, 상기 모르타르 충진층(130)은 고유동 모르타르일 수 있다.

관통타이(150)는 상기 DCP 패널(120)의 양단 측면에 각각 매립된 매립강관(128)을 관통하여 상기 연결강재 설치홈(126)으로부터 노출되도록 삽입된다. 이때, 상기 관통타이(150)의 양 단부에 나사산이 형성되어 너트(170)와 체결될 수 있다.

연결강재(160)는 상기 연결강재 설치홈(126)으로부터 노출되는 상기 관통타이(150)에 삽입되며, 상기 일탈방호시설 패널(120)들을 종방향으로 전단연결한다.

너트(170)는 상기 연결강재(160)가 상기 연결강재 설치홈(126)으로부터 노출되는 상기 관통타이(150)에 삽입된 상태에서 노출된 상기 관통타이(150)에 형성된 나사산에 체결된다.

탄성모르타르(180)는, 도 4의 하부에 도시된 바와 같이, 상기 DCP 패널(120a, 120b)들 사이에 종방향으로 형성되는 전단연결부의 이음매를 마감하도록 상기 DCP 패널들(120a, 120b) 사이에 타설된다.

이에 따라, 상기 DCP 패널(120)은 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 상에 일체화되어 열차가 철도로부터 탈선한 이후 탈선열차의 차륜(240)이 과도하게 벗어나는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설(100)은, 콘크리트 궤도슬래브(110) 중앙 상면에 일탈방호시설(DCP) 패널(120)을 설치하고, 이때, 상기 DCP 패널(120)은 앵커볼트(140)를 사용하여 콘크리트궤도 슬래브(110)에 고정 설치하며, 또한, 상기 DCP 패널(120) 상에 관통홀인 충진홀(123)이 형성됨으로써 상기 충진홀(123)을 통해 모르타르를 주입하여 모르타르 충진층(130)을 형성함으로써, 상기 DCP 패널(120)을 콘크리트궤도 슬래브(110)와 일체화시킬 수 있다. 또한, 상기 모르타르 충진층(130) 및 앵커볼트(140)를 사용하여 상기 DCP 패널(120)의 높이 및 평탄성 등을 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 상기 DCP 패널(120a, 120b)들 사이에 종방향으로 형성되는 전단연결부는, 예를 들면, 세미힌지 형태로 상기 DCP 패널(120)들을 전단연결하며, 또한, 탄성모르타르(180) 등을 이용하여 차륜(240)의 일탈 시 회전을 상쇄시키면서 콘크리트궤도 슬래브(110)의 상대변위를 구속하지 않는다.

한편, 도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설의 일탈방호 개념을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설의 경우, 도 5a에 도시된 바와 같이, DCP 패널(120)이 콘크리트궤도 슬래브(110)의 중앙 상면에 배치되고, 상기 DCP 패널(120) 및 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 사이에 모르타르 충진층(130)이 형성되고, 상기 DCP 패널(120)에 열차 충돌시 가해지는 횡하중을 흡수함으로써 열차의 차륜(240)이 과도하게 벗어나는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 460㎜의 반경을 갖는 철재 차륜(240)의 접촉면적 및 충돌높이를 고려하여 이동하중을 해석할 수 있는데, 예를 들면, 횡하중은 114kN이 가해지고, 충돌높이는 바닥기준으로 140㎜의 DCP 패널(120)의 높이에 대해 67㎜의 상부에 접촉하게 되고, 도 5의 b)에 도시된 바와 같은 DCP 충돌면적을 갖게 된다.

한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 콘크리트궤도 슬래브(TCL)를 구체적으로 예시하는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 DCP 패널의 배치를 개략적으로 나타내는 도면으로서, 도 7의 a)는 DCP 패널(120)의 제원을 개략적으로 나타내며, 도 7의 b)는 DCP 패널(120)의 측면이 철재차륜(240)과 충돌한 것을 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 콘크리트궤도 슬래브(110)는, 도 6에 도시된 바와 같이, TCL 본체(111), 하부철근(112), 중심부철근(113) 및 상부철근(114)을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 콘크리트궤도 슬래브(110)의 철근은 캠플레이트와 침목(210)의 위치와 경합을 피하여 배열되어야 하며, 하부철근(112), 중심부철근(113) 및 상부철근(114)으로 구분하여 설계된다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 DCP 패널(120)은 125㎜의 높이 및 500㎜의 폭을 갖고, 상기 모르타르 충진층(130)은 15㎜로 형성될 수 있고, 이에 따라 상기 DCP 패널(120)의 유효깊이는 140㎜로 설정될 수 있다.

예를 들면, 콘크리트궤도 슬래브(110)의 상단에서 중심부 철근(113)까지 깊이는 약 140㎜인 것이 바람직하며, 또한, 상부철근(114)의 경합을 피하는 조건으로 앵커볼트(140)의 깊이 설정시 상기 DCP 패널(120)의 유효깊이인 140㎜를 확보할 수 있다.

또한, 상기 DCP 패널(120)은, 도 7의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 충돌해석에 의한 방호성능을 고려하여 500㎜ x 125㎜ 단면을 선정하는 것이 바람직하며, 또한. 상기 DCP 패널(120)에 대한 레벨링 및 하부 충진을 고려하여 모르타르 충진층(130)은 15㎜로 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 DCP 패널을 구체적으로 예시하는 도면이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 DCP 패널을 나타내는 도면으로서, 도 9의 a)는 평면도이고, 도 9의 b)는 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 DCP 패널(120)은, 도 8의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 패널 본체(121), 앵커홀(122), 충진홀(123), 연결강재 설치홈(124), 전단연결 돌출부(125), 전단연결 오목부(126) 및 매립철근(127)을 포함하며, 또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 DCP 패널(120)의 양단부에 매립되는 매립강관(128)을 포함한다.

앵커홀(122)은, 도 8의 a)에 도시된 바와 같이, 상기 앵커볼트(140)가 관통할 수 있도록 상기 패널 본체(121)의 상면 모서리에 각각 상기 패널 본체(121)를 관통하도록 형성된다.

충진홀(123)은 기 모르타르 충진층(130)을 형성하는 모르타르를 주입하도록 상기 패널 본체(121)의 상면 중앙에 상기 패널 본체(121)를 관통하도록 형성된다.

연결강재 설치홈(124)은 상기 연결강재(160)를 설치할 수 있도록 상기 패널 본체(121)의 양 측면에 형성된다.

전단연결 돌출부(125)는 상기 DCP 패널(120)의 전단연결을 위해 상기 패널 본체(121)의 일측에 형성되고, 전단연결 오목부(126)는 상기 전단연결 돌출부(125)의 형상에 대응하도록 상기 DCP 패널(120)의 전단연결을 위해 상기 패널 본체(121)의 타측에 형성된다.

매립철근(127)은 상기 패널 본체(121) 내에 매립되고, 또한, 매립강관(128)은 상기 관통타이(150)가 관통될 수 있는 강관 형태로 상기 패널 본체(121)의 양단에 각각 매립된다.

도 8의 b)에 도시된 바와 같이, 상기 DCP 패널(120) 내에 매립철근(127)이 배치되고, 상기 DCP 패널(120)이 제작장에서 프리캐스트 제작될 수 있다.

또한, 도 8의 c)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 DCP 패널(120a, 120b) 간의 전단연결을 위해 전단연결부가 형성되며, 상기 제1 및 제2 DCP 패널(120a, 120b)의 측면에 연결강재가 부착되는 연결강재 설치홈(124)이 형성된다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 연결강재(160) 설치를 위해 관통타이(150)가 삽입되는 매립강관(128)을 포함한다.

또한, DCP 패널(120)은, 도 9의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 모르타르 주입을 고려한 중앙부 충진홀(123)이 형성되며, 또한, 상기 DCP 패널(120)은 상기 콘크리트궤도 슬래브(110)와 수직 체결되는 앵커볼트(140)의 설치를 위해 4개소의 앵커홀(122)이 상기 DCP 패널(120)의 패널 본체(121) 코너에 형성된다.

한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 DCP 패널의 전단연결부를 구체적으로 나타내는 도면으로서, 도 10의 a)는 전단연결부의 평면도이고, 도 10의 b)는 정면도이며, 도 10의 c)는 단면도이다.

도 10의 b)에 도시된 바와 같이, DCP 패널(120a, 120b)간에 전단연결을 위해 연결강재(160)가 연결강재 설치홈(124)에 배치되며, 이러한 DCP 패널(120a, 120b)간 연결을 통해 열차 충돌시 상기 DCP 패널(120a, 120b)에 인가되는 하중을 분산시킬 수 있고, 도 10의 c)에 도시된 바와 같이, 상기 DCP 패널(120) 측면의 연결강재(160)와 관통타이(150)를 이용하여 너트(170)를 체결할 수 있다.

한편, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 DCP 패널이 콘크리트궤도 슬래브 상에 설치된 것을 예시하는 평면도이고, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 앵커볼트를 예시하는 사진이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설에서 3개의 DCP 패널(120)은, 예를 들면, 6m 길이의 콘크리트궤도 슬래브(110) 상에 배치되어 관통타이(150) 및 연결강재(160)를 사용하여 전단연결될 수 있다.

또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 앵커볼트(140)는 일탈방호시설의 두께인 DCP 패널(120)의 두께인 125㎜와 모르타르 충진층(130)의 두께인 15㎜, 및 콘크리트궤도 슬래브(110)에 근입 가능한 깊이인 140㎜를 고려하여 앵커볼트(140)의 최대길이는 약 280㎜인 것이 바람직하다. 이때, 상기 앵커볼트(140)의 설정조건으로서, 침목 및 캠플레이트와 간섭을 배제하여야 하며, 콘크리트궤도 슬래브(110)의 철근과 간섭을 배제하여야 한다.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 패널 형태로 프리캐스트 제작되는 궤간내 일탈방호시설(DCP) 패널을 콘크리트궤도 슬래브(TCL) 상에 일체화시킴으로써, 열차가 철도로부터 탈선한 이후 탈선열차가 과도하게 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 콘크리트궤도 슬래브 및 궤간내 일탈방호시설 패널 사이에 모르타르 충진층을 형성하여 궤간내 일탈방호시설의 높이 및 평탄성을 조절하면서 궤간내 일탈방호시설을 전단연결콘크리트궤도 슬래브(TCL) 상에 용이하게 시공할 수 있다. 또한, 관통타이 및 연결강재를 사용하여 궤간내 일탈방호시설(DCP) 패널들을 전단연결하고, DCP 패널들 간의 전단연결부 이음매를 탄성모르타르를 사용하여 마감함으로써 탈선열차의 충격을 흡수할 수 있다.

[철도용 일탈방호시설의 시공방법]

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설의 시공방법을 나타내는 동작흐름도이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 철도용 일탈방호시설의 시공방법은, 철도의 궤간내에 설치되는 콘크리트궤도 슬래브용 일탈방호시설의 시공방법으로서, 먼저, 침목(210), 레일체결장치(220) 및 레일(230)이 설치되는 콘크리트궤도 슬래브(TCL: 110)를 부설한다(S110).

다음으로, 상기 콘크리트궤도 슬래브(100) 중앙부에 레일 길이방향인 종방향으로 전단연결이 가능하도록 일탈방호시설(DCP) 패널(120)들을 배치한다(S120).

다음으로, 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 상에 상기 DCP 패널(120)이 고정되도록 상기 DCP 패널(120)에 형성된 앵커홀(122)을 통해 앵커볼트(140)를 체결한다(S130).

다음으로, 상기 DCP 패널(120)에 형성된 충진홀(123)을 통해 모르타르를 주입하여 모르타르 충진층(130)을 형성한다(S140).

다음으로, 상기 DCP 패널(120)의 높이 및 평탄성을 조절하면서 상기 DCP 패널(120)과 상기 콘크리트궤도 슬래브(110)를 일체화시킨다(S150).

다음으로, 상기 DCP 패널(120)들의 양측단 전단 연결을 위해 연결강재 설치홈(124)으로부터 노출된 관통타이(150)에 연결강재(160)를 각각 삽입한다(S160).

다음으로, 상기 연결강재 설치홈(124)에서 노출된 연결강재(160)에 너트(170)를 체결하여 상기 DCP 패널(120)들을 전단연결한다(S170).

마지막으로, 탄성모르타르(180)를 사용하여 전단연결부 이음매를 마감하여 철도방호시설(100)의 시공을 완료한다(S180).

이에 따라, 상기 DCP 패널(120)은 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 상에 일체화되어 열차가 철도로부터 탈선한 이후 탈선열차가 과도하게 벗어나는 것을 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. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 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.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 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: 일탈방호시설(DCP)
110: 콘크리트궤도 슬래브(TCL)
111: TCL 본체
112: 하부철근
113: 중심부철근
114: 상부철근
120, 120a, 120b: DCP 패널
121: 패널 본체
122: 앵커홀
123: 충진홀
124: 연결강재 설치홈
125: 전단연결 돌출부
126: 전단연결 오목부
127: 매립철근
128: 매립강관
130: 모르타르 충진층
140: 앵커볼트
150: 관통타이
160: 연결강재
170: 너트
180: 탄성모르타르
210: 침목
220: 레일체결장치
230: 레일
240: 열차 차륜

Claims (15)

1. 철도의 궤간내에 설치되는 일탈방호시설에 있어서,
   침목(210), 레일체결장치(220) 및 레일(230)의 설치를 위해 노반 상에 부설되는 콘크리트궤도 슬래브(TCL: 110);
   상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 중앙 상면에 배치되는 궤간내 일탈방호시설로서, 앵커볼(122), 충진홀(123), 연결강재 설치홈(124), 전단연결 돌출부(125), 전단연결 오목부(126) 및 매립강관(128)이 프리캐스트(Precast) 형성되어 종방향으로 전단연결되는 일탈방호시설(DCP) 패널(120);
   상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 상에 상기 DCP 패널(120)을 고정하도록 상기 DCP 패널(120) 상면에 형성된 앵커홀(122)을 통해 상기 콘크리트궤도 슬래브(110)까지 관통하여 체결하는 앵커볼트(140);
   상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 및 상기 DCP 패널(120)을 일체화시키도록 상기 DCP 패널(120) 상면에 형성된 충진홀(123)을 통해 상기 DCP 패널(120) 및 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 사이에 모르타르를 주입하여 형성되는 모르타르 충진층(130);
   상기 DCP 패널(120)의 양단 측면에 각각 매립된 매립강관(128)을 관통하여 상기 연결강재 설치홈(126)으로부터 노출되도록 삽입되는 관통타이(150); 및
   상기 연결강재 설치홈(126)으로부터 노출되는 상기 관통타이(150)에 삽입되며, 상기 일탈방호시설 패널(120)들을 종방향으로 전단연결하는 연결강재(160)를 포함하되,
   상기 DCP 패널(120)은 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 상에 일체화되어 열차가 철도로부터 탈선한 이후 탈선열차가 과도하게 벗어나는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 철도용 일탈방호시설.
2. 제1항에 있어서, 상기 DCP 패널(120)은,
   패널 본체(121);
   상기 앵커볼트(140)가 관통할 수 있도록 상기 패널 본체(121)의 상면 모서리에 각각 상기 패널 본체(121)를 관통하도록 형성된 앵커홀(122);
   상기 모르타르 충진층(130)을 형성하는 모르타르를 주입하도록 상기 패널 본체(121)의 상면 중앙에 상기 패널 본체(121)를 관통하도록 형성된 충진홀(123);
   상기 연결강재(160)를 설치할 수 있도록 상기 패널 본체(121)의 양 측면에 형성된 연결강재 설치홈(124);
   상기 DCP 패널(120)의 전단연결을 위해 상기 패널 본체(121)의 일측에 형성되는 전단연결 돌출부(125);
   상기 전단연결 돌출부(125)의 형상에 대응하도록 상기 DCP 패널(120)의 전단연결을 위해 상기 패널 본체(121)의 타측에 형성되는 전단연결 오목부(126);
   상기 패널 본체(121) 내에 매립되는 매립철근(127); 및
   상기 관통타이(150)가 관통될 수 있는 강관 형태로 상기 패널 본체(121)의 양단에 각각 매립된 매립강관(128)을 포함하는 철도용 일탈방호시설.
3. 제1항에 있어서,
   상기 DCP 패널(120)의 높이는 125㎜로 설정되고 상기 모르타르 충진층(130)의 높이는 15㎜㎜로 설정되어 일탈방호시설의 유효깊이가 140㎜로 설정되는 것을 특징으로 하는 철도용 일탈방호시설.
4. 제3항에 있어서,
   상기 앵커볼트(140)는 상기 140㎜의 일탈방호시설 유효깊이를 관통하여 상기 콘크리트궤도 슬래브의 중심부 철근(112) 상단까지 체결될 수 있도록 250~280㎜의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 철도용 일탈방호시설.
5. 제1항에 있어서,
   상기 모르타르 충진층(130)은 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 및 상기 DCP 패널(120) 사이에 주입되는 고유동성 모르타르에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 철도용 일탈방호시설.
6. 제5항에 있어서,
   상기 모르타르 충진층(130) 및 상기 앵커볼트(140)를 사용하여 상기 DCP 패널(120)의 높이 및 평탄성을 조절하면서 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 상에 상기 DCP 패널(120)을 일체화시키는 것을 특징으로 하는 철도용 일탈방호시설.
7. 제1항에 있어서,
   상기 DCP 패널(120a, 120b)들 사이에 종방향으로 형성되는 전단연결부의 이음매를 마감하도록 상기 DCP 패널들(120a, 120b) 사이에 타설되는 탄성모르타르(180)를 추가로 포함하는 철도용 일탈방호시설.
8. 제7항에 있어서,
   상기 DCP 패널(120a, 120b)들 사이에 종방향으로 형성되는 전단연결부는 세미힌지 형태로 상기 DCP 패널(120)들을 전단연결하며, 상기 탄성모르타르(180)를 이용하여 차륜(240)의 일탈 시 회전을 상쇄시키면서 상기 콘크리트궤도 슬래브(110)의 상대변위를 구속하지 않는 것을 특징으로 하는 철도용 일탈방호시설.
9. 제1항에 있어서,
   상기 연결강재(160)가 상기 연결강재 설치홈(126)으로부터 노출되는 상기 관통타이(150)에 삽입된 상태에서 노출된 상기 관통타이(150)에 형성된 나사산에 체결되는 너트(17)를 추가로 포함하는 철도용 일탈방호시설.
10. 철도의 궤간내에 설치되는 일탈방호시설의 시공방법에 있어서,
    a) 침목(210), 레일체결장치(220) 및 레일(230)이 설치되는 콘크리트궤도 슬래브(TCL: 110)를 부설하는 단계;
    b) 상기 콘크리트궤도 슬래브(100) 중앙부에 레일 길이방향인 종방향으로 전단연결이 가능하도록 일탈방호시설(DCP) 패널(120)들을 배치하는 단계;
    c) 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 상에 상기 DCP 패널(120)이 고정되도록 상기 DCP 패널(120)에 형성된 앵커홀(122)을 통해 앵커볼트(140)를 체결하는 단계;
    d) 상기 DCP 패널(120)에 형성된 충진홀(123)을 통해 모르타르를 주입하여 모르타르 충진층(130)을 형성하는 단계;
    e) 상기 DCP 패널(120)의 높이 및 평탄성을 조절하면서 상기 DCP 패널(120)과 상기 콘크리트궤도 슬래브(110)를 일체화시키는 단계;
    f) 상기 DCP 패널(120)들의 양측단 전단 연결을 위해 연결강재 설치홈(124)으로부터 노출된 관통타이(150)에 연결강재(160)를 각각 삽입하는 단계; 및
    g) 상기 연결강재 설치홈(124)에서 노출된 연결강재(160)에 너트(170)를 체결하여 상기 DCP 패널(120)들을 전단연결하는 단계를 포함하되,
    상기 DCP 패널(120)은 프리캐스트(Precast) 제작되고, 상기 콘크리트궤도 슬래브(110) 상에 일체화되어 열차가 철도로부터 탈선한 이후 탈선열차가 과도하게 벗어나는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 철도용 일탈방호시설의 시공방법.
11. 제10항에 있어서,
    h) 탄성모르타르(180)를 사용하여 전단연결부 이음매를 마감하여 철도방호시설(100)의 시공을 완료하는 단계를 추가로 포함하는 철도용 일탈방호시설의 시공방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 DCP 패널(120)은,
    패널 본체(121);
    상기 앵커볼트(140)가 관통할 수 있도록 상기 패널 본체(121)의 상면 모서리에 각각 상기 패널 본체(121)를 관통하도록 형성된 앵커홀(122);
    상기 모르타르 충진층(130)을 형성하는 모르타르를 주입하도록 상기 패널 본체(121)의 상면 중앙에 상기 패널 본체(121)를 관통하도록 형성된 충진홀(123);
    상기 연결강재(160)를 설치할 수 있도록 상기 패널 본체(121)의 양 측면에 형성된 연결강재 설치홈(124);
    상기 DCP 패널(120)의 전단연결을 위해 상기 패널 본체(121)의 일측에 형성되는 전단연결 돌출부(125);
    상기 전단연결 돌출부(125)의 형상에 대응하도록 상기 DCP 패널(120)의 전단연결을 위해 상기 패널 본체(121)의 타측에 형성되는 전단연결 오목부(126);
    상기 패널 본체(121) 내에 매립되는 매립철근(127); 및
    상기 관통타이(150)가 관통될 수 있는 강관 형태로 상기 패널 본체(121)의 양단에 각각 매립된 매립강관(128)을 포함하는 철도용 일탈방호시설의 시공방법.
13. 제10항에 있어서,
    상기 DCP 패널(120)의 높이는 125㎜로 설정되고 상기 모르타르 충진층(130)의 높이는 15㎜㎜로 설정되어 일탈방호시설의 유효깊이가 140㎜로 설정되는 것을 특징으로 하는 철도용 일탈방호시설의 시공방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 앵커볼트(140)는 상기 140㎜의 일탈방호시설 유효깊이를 관통하여 상기 콘크리트궤도 슬래브의 중심부 철근(112) 상단까지 체결될 수 있도록 250~280㎜의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 철도용 일탈방호시설의 시공방법.
15. 제10항에 있어서,
    상기 DCP 패널(120a, 120b)들 사이에 종방향으로 형성되는 전단연결부는 세미힌지 형태로 상기 DCP 패널(120)들을 전단연결하며, 상기 탄성모르타르(180)를 이용하여 차륜(240)의 일탈 시 회전을 상쇄시키면서 상기 콘크리트궤도 슬래브(110)의 상대변위를 구속하지 않는 것을 특징으로 하는 철도용 일탈방호시설의 시공방법.

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