KR20190113384A

KR20190113384A - 침목의 pc 강봉 상하좌우 일체형 지압판

Info

Publication number: KR20190113384A
Application number: KR1020180035995A
Authority: KR
Inventors: 오상근; 신운선; 장성우; 고형일
Original assignee: 주식회사 태명실업
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2019-10-08

Abstract

본 발명은 침목의 PC 강봉 상하좌우 일체형 지압판에 관한 것으로, 철도의 선로에 설치되는 콘크리트 침목으로서, 침목 내부에 길이가 짧은 횡방향으로 매설되어 긴장되게 구비되는 강선; 침목 내부에 강선과 직교하는 종방향의 상하좌우 측에 각각 관통되게 설치되는 PC 강봉; 침목 내부의 양측 단부에 각각 매설되어 상하좌우의 PC 강봉이 관통되게 구비되는 일체형의 지압판; 침목의 양측 단부에서 지압판을 관통한 각 PC 강봉에 체결 고정되는 체결너트;를 포함하는 침목을 제공한다.

Description

침목의 PC 강봉 상하좌우 일체형 지압판{PC sleeper}

본 발명은 침목에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철도의 선로에 설치되는 PC 침목의 전단 강도를 보강한 침목의 PC 강봉 상하좌우 일체형 지압판에 관한 것이다.

일반적으로, 철도의 선로에 설치되는 침목(枕木, sleeper, rail timber)은 레일을 설치하여 레일의 위치를 정하고, 궤도 간의 간격을 정확하게 유지하며, 레일로부터 전해지는 열차 하중을 도상(道床) 아래로 널리 분산시키며, 궤도 좌굴에 대한 저항력의 대부분을 부담하는 궤도의 중간구조물이다.

이러한 침목은 통상적으로 재질에 따라 나무로 만든 목침목(木枕木, wooden sleeper )과, 철재를 이용한 철침목(鐵枕木, iron sleeper), PC 침목(prestressed concrete sleeper) 등의 종류로 구별된다.

이와 같이 구별되는 침목의 종류에서 전통적으로 목침목을 많이 사용하여 왔으나, 최근에는 콘크리트 제작 기술이 발달함에 따라 유지 보수면에서 유리하고 보다 경제적인 PC 침목의 사용이 증가하고 있는 추세이다.

PC 침목은 고강도의 강선을 사용하여 이에 미리 인장력을 주어 콘크리트에 압축력이 작용하는 상태로 구비되게 하여, 실 하중이 작용하였을 때 콘크리트의 인장 저항력을 강하게 나타내도록 한 콘크리트 침목이다.

이러한 PC 침목은 목침목에 비해 가격이 2배이지만, 사용연수가 5배 정도로 길어 더 경제적이다. 또, 탄성 체결에 의해 궤도 틀림 진행을 작게 하여 궤도 유지보수의 경감이 가능하고, 도상 저항이 커 장대 레일을 부설할 수 있는 등의 이점이 있다.

하지만, 종래의 PC 침목은 목침목에 비해 탄성계수가 작은 경질의 콘크리트로 이루어지기 때문에, 열차 운행으로 인해 발생되는 하중과, 충격 및 진동에 대한 흡수(완충)율이 낮아 콘크리트 침목의 강도 및 내구성이 저하되고, 이로 인해 콘크리트 침목에 많은 균열이 발생되므로 침목의 수명이 단축되고 많은 유지보수가 요구되는 문제가 있다.

이에, 국내 등록특허 제10-0612755호(등록일 : 2006.08.08. 이하 '선행기술문헌1'이라 한다)와 국내 등록특허 제10-0622069호(등록일 : 2006.09.01. 이하 '선행기술문헌2'라 한다)에서는 PC 침목의 저부에 침목용 방진패드를 구성한 기술이 개시되어 있다.

하지만, 선행기술문헌1,2에서와 같이 침목의 저부에 방진패드를 구성한다 해도 열차 통과시의 하중과, 충격 및 진동은 그대로 침목에 전달되므로 침목의 강도 및 내구성 저하를 개선할 수 있는 근본적인 해결책은 되지 못하는 단점이 있다.

특히, PC 침목은 그 내부에 고강도의 강선이 구비되어 있음에도 불구하고 침목 위의 레일을 따라 열차가 지날 때마다 침목에는 큰 동하중이 작용하게 되며, 이로 인해 침목에는 지속적으로 작용하는 동하중에 의해 상하 수직방향으로 전단력 즉 쪼개짐이 발생되는 문제가 있었다.

국내 등록특허 제10-0612755호 국내 등록특허 제10-0622069호

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 철도의 선로에 설치되는 콘크리트 침목에 강선과 직교되는 PC 강봉을 상하좌우로 구비하는 한편 PC 강봉의 양측 단부에 PC 강봉을 지지하는 일체형의 지압판을 구비하여 침목의 전단 강도를 보강한 침목의 PC 강봉 상하좌우 일체형 지압판을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 침목의 PC 강봉 상하좌우 일체형 지압판은, 철도의 선로에 설치되는 콘크리트 침목으로서, 침목 내부에 길이가 짧은 횡방향으로 매설되어 긴장되게 구비되는 강선; 침목 내부에 강선과 직교하는 종방향의 상하좌우 측에 각각 관통되게 설치되는 PC 강봉; 침목 내부의 양측 단부에 각각 매설되어 상하좌우의 PC 강봉이 관통되게 구비되는 일체형의 지압판; 침목의 양측 단부에서 지압판을 관통한 각 PC 강봉에 체결 고정되는 체결너트;를 포함한다.

그리고, 침목의 단부를 향하는 지압판에는 지지홈이 형성되고, 침목의 단부에는 지지볼트가 관통 삽입되어 지지볼트의 단부가 지지홈에 결합 고정될 수 있으며, 지지볼트는 지압판의 지지홈에 나사 결합되거나 또는 침목 및 지지홈에 결합 고정되는 앙카볼트로 구비될 수 있다.

게다가, 침목은 물 5.57중량％, 시멘트 15.96∼16.29중량％, 굵은골재 40.72중량％, 잔골재 37.00중량％, 개질유황 0.33∼0.66중량％, 혼화제 0.08∼0.09중량％의 중량비로 배합되어 성형될 수 있다.

본 발명의 침목의 PC 강봉 상하좌우 일체형 지압판에 따르면, 철도의 선로에 설치되는 콘크리트 침목에 강선과 직교되는 PC 강봉을 상하좌우로 구비하고, 상하좌우로 구비된 PC 강봉의 양측 단부에 각각의 PC 강봉을 하나의 지압판으로 연결하여 지지하도록 구비함으로써 침목의 전단 강도를 보강할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 침목의 정면 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 침목의 평면 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 침목의 측면 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 침목에 구비되는 지압판의 일실시 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 침목에 구비되는 지압판의 다른 실시 예시도이다.
도 6은 본 발명의 개질유황 함유량에 따른 콘크리트 침목의 타입별 휨강도를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

그리고, 본 발명에서 사용되는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 본 발명의 구성요소가 상기의 용어에 의해 제한되는 것은 아니다.

첨부도면 도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 침목 및 이에 구비되는 지압판을 도시한 도면들이다.

본 발명에 따른 콘크리트 침목('PC 침목'이라고도 하나, 이하에서는 "콘크리트 침목"이라 한다)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 철도의 선로에 설치되는 콘크리트 침목(1)으로서, 침목(1) 내부에 길이가 짧은 횡방향으로 매설되어 긴장되게 구비되는 강선(10)과, 침목(1) 내부에 강선(10)과 직교하는 종방향의 상하좌우 측에 각각 관통되게 설치되는 PC 강봉(20)과, 침목(1) 내부의 양측 단부에 각각 매설되어 상하좌우의 PC 강봉(20)이 관통되게 구비되는 일체형의 지압판(30)(30a)과, 침목(1)의 양측 단부에서 지압판(30)(30a)을 관통한 각 PC 강봉(20)에 체결 고정되는 체결너트(40)를 포함한다.

여기서, 침목(1)은 물, 시멘트, 굵은골재, 잔골재, 개질유황, 혼화제가 일정 비율로 배합된 콘크리트 침목으로 성형된다.

여기서, 굵은골재를 자갈을 포함하고, 잔골재는 모래를 포함하며, 혼화제는 폴리카르본산계와 나프탈렌계를 포함한다.

게다가, 개질유황은 시멘트 대비, 2∼4％의 비율로 배합되어 성형되는 것이 콘크리트 침목(1)의 성형시 압축강도 및 휨강도, 염화물량 측면에서 유리하다.

한편, 상기와 같은 콘크리트 침목(1)의 바람직한 배합비는, 물 5.57중량％, 시멘트 15.96∼16.29중량％, 굵은골재(자갈) 40.72중량％, 잔골재(모래) 37.00중량％, 개질유황 0.33∼0.66중량％, 혼화제 0.08∼0.09중량％의 중량비로 배합되어 성형된다.

이와 같은 본 발명의 콘크리트 침목(1)을 하기의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면, 수경성 개질유황이 첨가된 콘크리트 침목(1)의 최적 배합을 도출하기 위해 하기의 표 1에서와 같이, 실시예1,2에서는 개질유황을 시멘트 대비, 2％와 4％의 비율로 각각 배합하여 성형된 침목 시험편을 실험한 것이고, 비교예1,2에서는 개질유황을 첨가하지 않거나 또는 시멘트 대비 6％의 비율로 배합하여 성형된 침목 시험편을 실험한 것이다.

<콘크리트 침목 시험편의 배합비>

시험편	물	시멘트	굵은골재	잔골재	개질유황	혼화제
비교예1 (개질유황 무첨가)	5.57％	16.62％	40.72％	37.00％	0％	0.08％
실시예 1 (시멘트 대비 2％)	5.57％	16.29％	40.72％	37.00％	0.33％	0.08％
실시예 2 (시멘트 대비 4％)	5.57％	15.96％	40.72％	37.00％	0.66％	0.08％
비교예 2 (시멘트 대비 6％)	5.57％	15.63％	40.72％	37.00％	1.00％	0.08％

[실시예 1 및 2]먼저, 실시예 1에서는 상기의 표 1에서와 같이, 물 5.57중량％, 시멘트 16.29중량％, 굵은골재(자갈) 40.72중량％, 잔골재(모래) 37.00중량％, 개질유황 0.33중량％, 혼화제 0.08중량％의 중량비로 배합되어 성형된 콘크리트 침목을 원기둥 형태로 제작하였다.

그리고, 실시예 2에서는 물 5.57중량％, 시멘트 15.96중량％, 굵은골재(자갈) 40.72중량％, 잔골재(모래) 37.00중량％, 개질유황 0.66중량％, 혼화제 0.08중량％의 중량비로 배합되어 성형된 콘크리트 침목을 원기둥 형태로 제작하였다.

상기와 같이 실시예 1,2에 따라 제작된 침목을 굳지 않은 상태에서 슬럼프, 공기량, 염화물에 대한 3가지의 실험을 진행하였고, 굳은 후에는 압축강도(탈형 직후, 탈형 7일후, 탈형 28일후), 휨강도에 대한 시험을 진행하였으며, 이의 결과를 하기의 표 2 내지 표 5에 나타내었다.

[비교예 1 및 2]

비교예 1에서는 물 5.57중량％, 시멘트 16.62중량％, 굵은골재(자갈) 40.72중량％, 잔골재(모래) 37.00중량％, 혼화제 0.08중량％의 중량비로 배합된 것으로, 실시예 1,2와는 달리 개질유황이 첨가되지 않았다.

비교예 2에서는 물 5.57중량％, 시멘트 15.63중량％, 굵은골재(자갈) 40.72중량％, 잔골재(모래) 37.00중량％, 개질유황 1.00중량％, 혼화제 0.08중량％의 중량비로 배합되어 성형된 콘크리트 침목을 원기둥 형태로 제작하였다.

이와 같은 비교예 1,2에서도 실시예 1,2에서와 마찬가지로, 성형된 침목이 굳지 않은 상태에서 슬럼프, 공기량, 염화물에 대한 3가지의 실험을 진행하였고, 굳은 후에는 압축강도(탈형 직후, 탈형 7일후, 탈형 28일후), 휨강도에 대한 시험을 진행하였으며, 이의 결과를 하기의 표 2 내지 표 5에 나타내었다.

<굳지 않은 콘크리트 침목 시험편의 슬럼프>

구분	비교예1(무첨가)	실시예1(2％)	실시예2(4％)	비교예2(6％)
슬럼프	80	85	75	80

콘크리트 침목에 적용하는 콘크리트 배합을 위하여 슬럼프 80±25㎜를 목표로 실험을 진행하였고 그 결과는 위 표 2와 같다.

<굳지 않은 콘크리트 침목 시험편의 공기량>

구분	비교예1(무첨가)	실시예1(2％)	실시예2(4％)	비교예2(6％)
공기량	2.8	2.5	2.7	2.4

콘크리트 침목에 적용하는 콘크리트 배합을 위하여 공기량 3.5±1.5％를 목표로 실험을 진행하였고 그 결과는 위 표 3과 같다.

<굳지 않은 콘크리트 침목 시험편의 염화물량>

구분	비교예1(무첨가)	실시예1(2％)	실시예2(4％)	비교예2(6％)
염화물량	0.037	0.102	0.190	0.376

콘크리트 침목에 적용하는 콘크리트 배합을 위하여 염화물 0.3kg/㎥를 목표로 실험을 진행하였고, 수경성 개질유황이 시멘트와 반응하여 염화물량이 증가하는 것으로 나타났으며. 비교예2(6％ 치환 배합)부터 기준을 초과하는 결과가 나타났음을 위 표 4를 통해 알 수 있다.

<콘크리트 침목 시험편의 압축강도>

구분	탈형직후	탈형 7일후	탈형 28일후	비고
비교예1(무첨가)	40.4	53.2	52.6	단위 : Mpa
실시예1(2％)	43.4	55.8	67.9
실시예2(4％)	47.8	61.0	72.6
비교예2(6％)	43.4	56.1	66.6

수경성 개질유황 콘크리트 적용시험의 탈형 직후의 강도, 탈형 7일후의 강도, 탈형 28일후의 강도를 측정한 결과, 비교예1(무첨가 배합)은 탈형 직후의 강도가 40.4Mpa, 7일후의 강도가 53.2Mpa, 28일후의 강도가 52.6 Mpa로 나타났고, 실시예1(시멘트와 유황을 2％ 치환한 배합)은 각각 43.4, 55.8, 67.9Mpa로 나타났으며, 실시예2(4％ 배합)는 각각 47.8, 61.0, 72.6 Mpa로 나타났으며, 비교예2(6％ 배합)는 각각 43.4, 56.1, 66.6 Mpa로서, 모든 재령에서 6％ 치환부터 압축강도가 감소하는 것을 위 표 5를 통해 알 수 있고, 이는 개질유황이 콘크리트 내에서 화학적 결합재 역할을 하여 강도 증진보다 시멘트 페이스트와 골재 사이의 채움재 역할을 함으로써 개질유황이 최대 4％ 배합 때까지만 강도 증진의 효과가 있음을 알 수 있다.상기와 같은 압축강도와 더불어 수경성 개질유황 콘크리트 적용시험의 재령 28일 휨강도를 측정한 결과 도 6에서와 같이, 비교예1(무첨가 배합)은 6.8 Mpa, 실시예1(2％ 치환한 배합)은 7.6 Mpa, 실시예2(4％ 치환 배합)는 7.9Mpa, 비교예2(6％ 치환 배합)는 7.2 Mpa로 나타났다.

이에 따라, 휨강도에서도 동일하게 실시예2(4％ 치환 배합)가 가장 우수한 성능을 나타내고 있음을 알 수 있고, 이는 압축강도가 증가할수록 휨강도가 비례하여 증가됨을 알 수 있다.

이상과 같은 실험결과에서 알 수 있듯이, 시멘트와 개질유황 치환시 4％까지는 압축강도와 휨강도가 증가하였으나, 6％부터는 오히려 감소되었고, 개질유황의 치환율이 높아질수록 염화물량이 증가하였다.

따라서, 전술한 실험을 통해서도 나타났듯이, 기준 값을 만족하면서 가장 우수한 강도값을 얻을 수 있는 배합이 수경성 개질유황을 2∼4％로 치환한 배합인 것을 알 수 있고, 더 바람직하게는 수경성 개질유황을 4％로 치환한 배합이 최적의 배합비임을 알 수 있다.

한편, 강선(10)은 상기와 같이 형성되는 침목(1)의 내부에 길이가 짧은 횡방향으로 매설되는 철선으로 형성되고, 이러한 강선(10)은 하나의 철선이 사각 형상으로 여러 번 감김되어 형성되거나 또는 사각 형상의 철선이 묶음 형태로 형성되어 구비될 수도 있다.

이러한 강선(10)은 침목(1)의 내부에 일정 간격마다 구비되고, 후술될 PC 강봉(20)과는 직교되게 구비된다.

또한, PC 강봉(20)은 침목(1)의 내부에 길이가 긴 종방향(길이방향) 즉 강선(10)과 직교되는 침목(1)의 종방향으로 관통되게 구비된다.

이러한 PC 강봉(20)은 침목(1) 내부의 상하좌우에 각각 구비되어 침목(1)의 내부에 균일하게 배열됨으로써, 침목(1)의 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

이와 같은 PC 강봉(20)은 강선(10)과 더불어 침목(1)의 종방향 및 횡방향으로 매설되어 구비되고, PC 강봉(20)의 양측 단부는 각각 후술될 양 지압판(30)(30a)을 관통한 상태로 긴장되게 구비됨으로써 PC 강봉(20)의 수축 작용에 의해 침목(1) 내부에 압축 응력이 작용하여 침목(1)의 전단 강도를 보강하여 향상시킬 수 있게 된다.

특히, 상기와 같은 PC 강봉(20)은 그 일단부에 축부의 외측으로 확장된 머리부(21)가 형성되고, 반대편의 타단부에는 축부 외주면에 나사산이 형성된 나사부(22)로 구비된다.

이에 따라, PC 강봉(20)은 나사부(22)가 침목(1)의 길이 방향을 따라 삽입되어 관통되게 구비되면서 PC 강봉(20)의 머리부(21)는 일측의 지압판(30)(30a)에 걸림되어 침목(1)의 일단부에 구비되고 PC 강봉(20)의 나사부(22)는 타측의 지압판(30)(30a)을 관통한 상태로 침목(1)의 타단부에 돌출되게 구비되어 체결너트(40)로서 결합 고정된다.

따라서, 체결너트(40)를 PC 강봉(20)의 나사부(22)에 체결함에 따라 PC 강봉(20)이 양 지압판(30)(30a) 사이에서 더 긴장되게 구비되므로 PC 강봉(20)의 수축 작용을 더욱 긴밀하게 조절할 수 있게 된다.

그리고, 침목(1) 내부의 양측 단부에 강선(10)과 평행하게 매설되는 지압판(30)(30a)은 하나의 일체형 판으로서, 도 4에서와 같이 실축으로 이루어진 지압판(30)으로 형성될 수 있고, 또는 도 5에서와 같이 그 중앙부에 관통구(33)가 형성된 링 형태로 이루어진 지압판(30a)으로 형성될 수 있다.

여기서, 일체형의 지압판(30)(30a)은 침목(1) 내부의 상하좌우로 구비되는 각각의 PC 강봉(20)을 모두 연결하여 구비할 수 있는 하나의 지압판(30)(30a)을 일컫는 것으로, 지압판(30)(30a)의 형상은 사각판에 국한되거나 한정되지 않고 상하좌우의 PC 강봉(20)을 하나의 지압판(30)(30a)으로 모두 연결하여 구비할 수 있는 형상이면, 그 어떤 형상 즉, +형상 등 그 밖의 형상으로 형성되어도 무방하다.

따라서, 일체형의 지압판(30)(30a)이 침목(1)의 내부에 강선(10)과 같은 횡방향으로 구비됨과 더불어 침목(1) 내부의 상하좌우에 구비되는 PC 강봉(20)이 모두 연결되어 구비됨으로써 동하중에 의한 상하 수직방향은 물론 좌우 수평방향의 전단 강도를 보강할 수 있게 된다.

이러한 일체형의 지압판(30)(30a)은 침목(1) 내부의 양측 단부에서 세워진 상태로 서로 마주하도록 구비되고, 각 지압판(30)(30a)의 상하좌우 코너부위에는 각 PC 강봉(20)에 대응한 체결구(31)가 관통 형성되며, 양측의 상하 체결구(31) 사이의 지압판(30)(30a)에는 지지홈(32)이 형성되고, 지지홈(32)은 침목(1)의 단부를 향하는 지압판의 외측면에 형성됨이 바람직하다.

이와 같이 구비되는 양 지압판(30)(30a) 사이에는 강선(10)이 침목(1) 내부에 일정 간격마다 횡방향으로 설치되어 구비됨과 더불어 양 지압판의 각 체결구(31)에는 침목(1) 내부의 길이방향으로 구비되는 상하좌우의 PC 강봉(20)이 각각 관통 결합됨으로써 양 지압판 사이의 침목(1) 내부의 압축 응력이 극대화되어 선로를 통해 침목(1)에 작용하는 동하중에 의한 침목(1)의 전단 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 지압판()이 매설되는 침목(1)의 양측 단부에는 양 지압판(30)(30a)의 체결구(31)와 연통되는 제 1 삽입홈(1a)이 상하좌우 측에 각각 형성되고, 이와 같이 형성되는 제 1 삽입홈(1a)은 침목(1)의 단부에서 내측으로 갈수록 그 직경이 점차 좁아지도록 형성된다.

따라서, 침목(1)의 양측 단부에 형성된 제 1 삽입홈(1a)에는 각각 PC 강봉(20)의 머리부(21)와 나사부(22)가 제 1 삽입홈(1a) 내로 돌출되게 구비되고, 제 1 삽입홈(1a) 내로 돌출된 PC 강봉(20)의 나사부(22)에는 체결너트(40)가 나사 결합되어 체결되며, 체결너트(40)가 체결됨에 따라 PC 강봉(20)의 머리부(21)가 일측의 제 1 삽입홈(1a) 내로 더 삽입되면서 지압판(30)(30a)에 견고히 밀착되어 PC 강봉(20)에는 수축력이 작용하게 된다.

그리고, 상기와 같은 상하 또는 좌우 측의 제 1 삽입홈(1a) 사이의 침목(1)에는 양 지압판(30)(30a)의 지지홈(32)과 연통되는 제 2 삽입홈(1b)이 각각 형성되고, 제 2 삽입홈(1b)은 제 1 삽입홈(1a)과는 달리 침목(1)의 외측부와 내측부가 동일한 직경으로 형성됨이 바람직하다. 이는, 제 2 삽입홈(1b)에 삽입되는 후술될 지지볼트(50)의 머리부가 침목(1)의 외측면에 걸림되게 구비되도록 하기 위함이다.

이와 같이 형성된 제 2 삽입홈(1b)에는 지지볼트(50)가 삽입되어 구비되고, 지지볼트(50)는 제 2 삽입홈(1b)을 관통하여 지압판(30)(30a)의 지지홈(32)에 결합되어 지압판()을 침목(1)의 내측으로 밀어 지지하게 된다.

이때, 지지볼트(50)는 침목(1)의 외측면에 결합 고정되어 접한 상태로서, 지지볼트(50)의 축부가 지압판(30)(30a)의 지지홈(32)에 나사 결합되어 고정되게 구비될 수 있고, 또는 지지볼트(50)가 앙카볼트로 구비되어 지지볼트(50)의 축부가 침목(1)의 제 2 삽입홈(1b)과 지압판(30)(30a)의 지지홈(32)에 삽입된 상태로 고정되게 구비될 수도 있다.

이에 따라, 상기와 같이 지지볼트(50)가 앙카볼트로 구비되는 경우에는 지지볼트(50)가 침목(1)의 제 2 삽입홈(1b)과 지압판(30)(30a)의 지지홈(32) 모두에 삽입되어 고정되므로 PC 강봉(20)의 수축 작용에도 지지볼트(50)의 풀림이 방지되어 고정상태를 견고히 유지할 수 있고, 이로 인해 지지볼트(50)에 의해 지지된 지압판(30)(30a) 역시도 침목(1) 내부에서 그 위치를 견고히 유지할 수 있으므로 침목(1)에 작용하는 전단력에 대한 전단 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

따라서, 상기와 같이 구비되는 일체형의 지압판(30)(30a)이 침목(1) 내부의 양측 단부에 PC 강봉(20)과 직교되게 구비됨으로써 PC 강봉(20)에 의한 수축력에 의해 침목(1) 내부에 작용하는 압축 응력이 커져 압축 강도가 보강되고, 침목(1)에 작용하는 동하중에 의한 상하 수직 방향의 전단력은 상기와 같이 보강된 압축 강도와 더불어 강선(10)과 지압판(30)(30a)에 의해 보강된다.

특히, 지압판(30)(30a)이 일체형의 사각판으로 형성됨과 더불어 침목(1) 내부에 강선(10)과 같이 횡방향으로 구비되어 지압판(30)(30a)이 침목(1)의 종방향 단면과 마주하도록 구비됨으로써 침목(1)에 작용하는 상하 수직 방향의 전단력은 물론 수평 방향의 전단력마저도 효과적으로 방지하여 보강할 수 있게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

1 : 침목 1a,1b : 삽입홈
10 : 강선 20 : PC 강봉
21 : 머리부 22 : 나사부
30,30a : 지압판 31 : 체결구
32 : 지지홈 33 : 관통구
40 : 체결너트 50 : 지지볼트

Claims

철도의 선로에 설치되는 콘크리트 침목으로서,
침목 내부에 길이가 짧은 횡방향으로 매설되어 긴장되게 구비되는 강선;
침목 내부에 강선과 직교하는 종방향의 상하좌우 측에 각각 관통되게 설치되는 PC 강봉;
침목 내부의 양측 단부에 각각 매설되어 상하좌우의 PC 강봉이 관통되게 구비되는 일체형의 지압판;
침목의 양측 단부에서 지압판을 관통한 각 PC 강봉에 체결 고정되는 체결너트;를 포함하는 침목의 PC강봉 상하좌우 일체형 지압판.
청구항 1에 있어서,
침목의 단부를 향하는 지압판에는 지지홈이 형성되고, 침목의 단부에는 지지볼트가 관통 삽입되어 지지볼트의 단부가 지지홈에 결합 고정되는 침목의 PC강봉 상하좌우 일체형 지압판.
청구항 1에 있어서,
침목의 단부를 향하는 지압판는 도면에 도시된 형태 이외에 다양한 형태로 형성됨을 특징으로 하는 침목의 PC강봉 상하좌우 일체형 지압판.