KR20210116907A

KR20210116907A - 다중레일자켓 트램궤도의 설치구조

Info

Publication number: KR20210116907A
Application number: KR1020200033059A
Authority: KR
Inventors: 박정근
Original assignee: 박정근
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2021-09-28
Also published as: KR102424544B1

Abstract

본 발명은 매립형 철도궤도에서 레일홈통에 레일과 파이프를 동시에 고정시킬 수 있도록 하는 고정블럭 및 이를 이용한 매립형 철도궤도의 설치구조에 관한 것이다. 그 구성은; 도로의 지반에 자갈과 모래를 다져서 형성하거나 버림 콘크리트를 타설하여 형성한 노반; 상기 노반의 상면에서 일정한 높이로 이격되게끔 설치되는 것으로서 콘크리트 구조물의 강성을 보강하기 위한 철근; 상기 노반 상면에 설치되는 것으로서 레일을 지지하는 받침 역할을 하는 레일지그; 상기 레일지그 위에 고정 설치되는 것으로서 레일을 포함하는 레일유닛; 상기 레일유닛을 완전히 감싸도록 한 상태에서 양생되는 궤도슬래브를 포함하되; 상기 레일유닛은, 레일베이스, 스템 및 바퀴홈이 마련되어 있는 헤드로 구성되는 레일; 상기 레일의 레일베이스, 스템 및 헤드의 저면을 감싸는 제1탄성블럭을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다중레일자켓 트램궤도의 설치구조{Double Rail Jacket Tram Rail Track System}

본 발명은 트램궤도구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 레일매립궤도시공에 있어 저성능 및 고성능 방진레벨수준에 따라 레일복부에 사전제작된 다중레일자켓을 부착하여 현장시공환경의 영향을 최소화함으로써 궤도성능을 향상시키고 경제적으로 시공할 수 있게 하는, 다중레일자켓 트램궤도의 설치구조에 관한 것이다.

통상적으로 철도궤도는 자갈도상 또는 콘크리트 궤도슬래브 위에 침목을 일정한 간격으로 깔고 그 위에 레일을 설치하고 고정함으로써 완성된다. 이러한 고전적인 철도궤도는 소음과 진동의 문제를 안고 있었으며, 이러한 문제를 해결하기 위하여 매립형 철도궤도가 제안되어 왔다. 매립형 철도궤도는 궤도슬래브의 레일이 설치될 부위에 홈통을 형성하고, 레일의 하부를 이 홈통 속에 설치한 다음 두 레일의 간격을 정확하게 조정한 후, 홈통에 액상의 폴리우레탄 등의 수지를 충진한 후 이를 탄성재료로 고화시켜 레일을 탄성 재료에 매립하는 형태로 구성된다.

매립식 철도궤도는 침목이 없으므로 열차의 바퀴가 레일을 통과하더라도 궤도슬래브에 주기적으로 가해지는 힘이 없어서 진동의 발생이 적고, 바퀴가 레일의 이음매를 바퀴가 통과할 때 발생하는 충격과 진동 및 여타 원인에 의한 진동은 탄성 재료에 의하여 높은 정도로 차단되어 주변으로 전파되지 않고, 레일의 하부 전체가 점탄성체(Visco-Elastic Material)에 접하고 있어서 점탄성체가 진동 댐핑재(Damping Material)로 작용하여 레일 자체의 진동이 현저히 저감되므로 구조소음의 발생이 적어 철도진동과 소음의 저감에 아주 효과적이다.

매립식 철도궤도는 트램이라는 교통수단에 적용되기도 한다. 일반적으로 트램은 도로상에 설치된 레일 위를 주행하는 전차이다. 이 트램은 버스에 의해 쇠퇴하였으나, 최근에는 교통체증 없이 운행할 수 있으며, 대량의 인원을 수송할 수 있으며, 친환경적 요소를 갖고 있는 등의 장점을 가진 것이어서 재사용이 논의되고 있다.

트램의 도입에 따라 도로에 매립식 궤도를 설치해야 한다. 매립식 궤도는 도로의 일부분을 굴토하여 지반을 다지고, 다진 지반에 노반을 형성한 뒤, 노반의 상부에 레일이 부설된 콘크리트도상을 설치하는 빙식으로 설치된다. 이렇게 설치된 궤도는 보통 트램궤도라 한다.

종래의 트램궤도로는 대한민국 특허등록 제10-1131745호에 개시된 것을 예로 들 수 있다.

이 종래기술에 의하면, 지반을 다지거나 콘크리트를 타설하여 형성한 노반; 상기 노반 위에 레일의 길이방향으로 일정한 간격으로 다수개가 세워지는 것으로서, 상부에 2개의 레일이 설치되는 가로대, 그리고 상기 가로대의 양단에 결합되어 가로대를 지지하는 것으로서 높이를 조절할 수 있는 지지봉으로 구성되는 가로대결합체; 상기 가로대의 상부 양측에 2줄로 설치되는 것으로서, 노면트램의 바퀴가 활주하는 레일, 그리고 상기 레일을 양측에서 밀착하여 레일을 상기 가로대결합체의 가로대에 고정하는 레일브래킷으로 구성되는 레일결합체; 그리고 상기 노반 위에 상기 레일결합체의 상면과 같은 높이로 콘크리트를 타설하여 형성하는, 궤도슬래브; 상기 노반에 두 레일의 중심선을 따라 일정한 간격으로 다수 개가 매설되어 세워지는 중심봉을 포함 하고, 상기 가로대결합체는, 가로대의 측면 중간부위에 회전할 수 있도록 설치되는 것으로서 상기 중심봉이 삽입되는 홀더몸체와 상기 홀더몸체의 측면에 구비되어 가로대에 결합되는 고정부로 구성되는 중심봉홀더를 추가로 구비함으로써, 상기 가로대결합체가 상기 중심봉에 결합되어 상기 노반 위에 세워지도록 구성되었다.

또한 이러한 종래의 트램궤도를 개선하기 위한 것으로서 대한민국 특허등록 제10-1678589호가 제시된 바 있다. 이 종래기술은 콘크리트도상에 형성된 레일안착홈에서 레일의 위치를 조절하는 탄성체 전용 트램 궤광조립대로서, 상기 레일의 하부를 받치고 양측부분에 상하로 관통된 높이조절공과, 하부로 돌출된 좌우조절부를 포함하는 받침플레이트, 상기 높이조절공에 세워진 형태로 나사체결되어 상기 받침플레이트의 높이를 조절하는 높이조절부재, 및 상기 받침플레이트의 양측으로 돌출되도록 상기 좌우조절부에 가로방향으로 나사체결되고, 양단이 상기 레일안착홈의 측벽에 각각 지지되어 상기 받침플레이트의 좌우위치를 조정하는 좌우조절대를 포함하고 있다. 따라서, 레일의 위치를 미세하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 레일의 위치조절 및 캔트의 설정을 용이하게 수행할 수 있게 한다.

대한민국 특허등록 제10-1131745호 대한민국 특허등록 제10-1678589호

위와 같은 문제에 대하여 본 발명의 목적은, 트램궤도로 적용할 수 있는 매립형 철도궤도의 설치구조를 제공하기 위한 것이다. 좀 더 구체적으로는 현장제작이 가능하여 신속하게 시공할 수 있으며, 소음 및 진동의 저감성능이 우수한 현장제작용 레일탄성층 트램궤도의 설치구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 도로의 지반에 자갈과 모래를 다져서 형성하거나 버림 콘크리트를 타설하여 형성한 노반; 상기 노반의 상면에서 일정한 높이로 이격되게끔 설치되는 것으로서 콘크리트 구조물의 강성을 보강하기 위한 철근; 상기 노반 상면에 설치되는 것으로서 레일을 지지하는 받침 역할을 하는 레일지그; 상기 레일지그 위에 고정 설치되는 것으로서 레일을 포함하는 레일유닛; 상기 레일유닛을 완전히 감싸도록 한 상태에서 양생되는 궤도슬래브를 포함하되;

상기 레일유닛은,

레일베이스, 스템 및 바퀴홈이 마련되어 있는 헤드로 구성되는 레일; 상기 레일의 레일베이스, 스템 및 헤드의 저면을 감싸는 제1탄성블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중레일자켓 트램궤도의 설치구조에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 레일베이스와 헤드 사이의 좌우측 공간에 각각 끼워져 상기 제1탄성블록과 접촉된 상태로 고정되는 제2,3탄성블럭;을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1탄성블럭에는 결합돌기가 돌출 형성되고; 상기 제2탄성블럭에는 상기 결합돌기에 암수결합하는 결합홈이 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1탄성블럭의 경도가 상기 제2탄성블럭의 경도 보다 높게 되어 있을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제2탄성블럭은 디귿자 형태의 단면을 가질 수 있다.

본 발명에 따르면, 수지의 타설작업을 현장에서 하지 않아도 됨으로써 트램궤도를 편리하고 신속하게 시공할 수 있게 된다. 따라서 도심지의 교통방해를 최소화할 수 있게 된다. 제1탄성블럭만을 사용해도 무방하며 이 경우 구성이 단순해지기 때문에 시공비에 있어서도 절감효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 기후 또는 날씨에 상관없이 탄성특성을 일정하게 유지시킬 수 있는 트램궤도가 제공된다. 사전제작 방식이기 때문에 설치현장이 경사지역인 경우에, (충전용)탄성수지가 흘러내림으로써 수평을 제대로 맞추기 어려운 문제가 없이, 원하는 경사도로 정확하게 궤도를 설치할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 다중레일자켓 트램궤도의 단면구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 다중레일자켓 트램궤도의 설치상태의 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 다중레일자켓 트램궤도의 레일유닛의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 다중레일자켓 트램궤도의 설치과정을 단계별로 도시한 단면구성도이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. 나머지 도면은 필요한 곳에서 인용하며 설명한다.

본 발명의 실시예에 의한 트램궤도는 노반(1), 철근(3), 레일지그(5), 레일유닛(7) 및 궤도슬래브(9)를 포함한다. 레일지그(5)는 레일(11) 및 레일(11)을 감싸는 완충체(13)를 포함한다.

이하, 도 4를 주로 참조하여 설치과정을 단계별로 설명한다.

노반(1)은 도로상의 지반(E)에 자갈과 모래를 다져서 형성하거나 버림 콘크리트를 타설하고 양생함으로써 형성된다(도 4(a)참조). 포장도로에 트램궤도를 설치할 경우에는 트램의 경로를 따라 일정한 폭으로 포장을 걷어내고 일정한 깊이로 굴착함으로써 노반(1)을 설치할 준비를 한다.

이후, 철근(3)이 노반(1)의 상면에서 일정한 높이로 이격되게끔 설치된다(도 4(b) 참조). 이 과정을 배근이라 하며 철근콘크리트 구조물에서 강도를 보강하기 위한 것이다. 철근(3)은 종횡으로 결속되도록 설치된다.

그리고 레일(11)을 지지하기 위한 받침 역할을 하는 레일지그(5)가 노반(1) 상부에 설치된다(도 4(c) 참조). 레일지그(5)는 배근된 철근(3)을 이용하여 설치할 수도 있고 그와 별도로 설치할 수도 있다. 레일지그(5)는 보와 같이 설치되어 그 위에 레일(11)을 올려놓을 수 있도록 하는 것이다. 레일지그(5)는 가로대(15)와 포스트(17)를 포함한다. 포스트(17)는 철근(3)을 이용하여 수직으로 고정되며, 가로대(15)는 포스트(17)의 상측에 소정의 철물을 이용하여 고정된다. 가로대(15)의 설치높이는 정확하게 조정될 수 있어야 한다. 포스트(17)는 나사봉 또는 볼트 형태로 되어 있을 수 있으며, 너트를 채움으로써 가로대(15)의 높이를 조정할 수 있게 한다.

그리고 궤도슬래브의 설치를 위한 거푸집(8)이 노반(1)의 상면 양측에 설치된다(도 4(d) 참조). 거푸집(8)은 콘크리트 타설 및 양생 후 철거된다(도 4(f) 참조).

레일유닛(7)이 레일클램프(19)에 의해 레일지그(5) 위에 고정 설치된다(도 4(e) 참조). 레일유닛(7)은 레일(11)과 레일(11)을 감싸는 완충체(13)를 포함한다.

레일(11)은 길이방향을 따라 일정한 단면형태를 가지는 것으로 공지의 형태로 되어 있을 수 있다. 레일(11)은 플랜지 형태의 레일베이스(21)와, 스템(23)과, 헤드(25)로 구성된다. 헤드(25)의 상면에는 바퀴홈(27)이 마련되어 있다.

궤도슬래브(9)는 레일유닛(7)을 감싸도록 한 상태에서 양생된다.

레일클램프(19)는 일단은 레일베이스(17)의 상면을 가압하고 타단은 가로대(15)의 상면에 얹힌 상태에서 레일고정볼트(29)에 의해 고정된다.

완충체(13)는 트램와 접하는 레일(11)의 헤드(25) 상면을 제외하고 전체 표면적에 걸쳐 레일(11)을 감싸는 제1탄성블럭(31)을 기본적으로 포함한다. 그리고 더 나아가 제1탄성블럭(31)의 외표면과 전체적으로 또는 부분적으로 면접촉하는 제2,3탄성블럭(33,34)을 더 포함할 수 있다. 제2,3탄성블럭(33,34)은 레일베이스(21)와 헤드(25) 사이의 좌우측 공간에 각각 끼워진다.

제1탄성블럭(31)은 "

"와 같은 단면 형태를 가지는 것으로서 마치 레일(11)의 표면에 코팅을 가한 것 또는 옷을 입은 것과 유사한 방식으로 레일(11)과 결합되어 있다. 제1탄성블럭(31)과 레일(11)을 결합할 때는 칼집에 칼을 꽂듯이 길이방향을 따라 슬라이드식으로 끼우는 방식이 이용될 수 있다. 제1탄성블럭(31)은 접착제를 이용하여 레일(11)에 접합될 수도 있다.

제1탄성블럭(31)과 제2,3탄성블럭(33,34)은 폴리우레탄과 같은 탄성체이긴 하지만 물성이 다르다. 제1탄성블럭(31)의 경도는 제2,3탄성블럭(33,34)의 그것보다 높게 되어 있다. 제2,3탄성블럭(33,34)은 동일한 소재일 수 있다. 발포정도를 다르게 함으로써 제1탄성블럭(31)과 제2,3탄성블럭(33,34)의 경도를 상이하게 할 수도 있을 것이다. 제1탄성블럭(31)과 제2,3탄성블럭(33,34)도 접착제를 사용하여 접합시킬 수 있다.

제2,3탄성블럭(33,34)에 의하면 도시된 것처럼 레일유닛(7)의 양측면이 평면으로 되어 있기 때문에 콘크리트 타설작업도 편리하고 신속하게 수행할 수 있다.

제1탄성블럭(31)은 기본적으로 길이방향을 따라 일정한 단면을 가지되, 레일클램프(19)가 설치되는 위치에는 클램프홈(35)이 마련되어 있다. 제1탄성블럭(31)은 레일베이스(21)를 감싸는 베이스부(37)와, 레일(11)의 스템(23)을 감싸는 연결부(39)와, 헤드(25)의 저부를 감싸는 헤드받침부(41)로 구성된다.

헤드받침부(41)의 상단으로서 레일(11)과의 경계부위에는 1차누수방지홈(42)이 마련된다. 이 1차누수방지홈(42)에는 실리콘과 같은 충전재(44)가 도포된다. 충전재(44)는 수밀기능과 접착기능을 가지는 것이며, 제1탄성블럭(31)과 레일(11) 사이의 틈으로 빗물이 유입되는 것을 1차적으로 차단한다. 여기에 사용되는 충전재(44)는 자외선에 강한 소재가 바람직하다.

본 실시예에 의하면 1차누수방지홈(42)과 더불어 2차누수방지홈(42)을 더 마련하고 있다. 헤드받침부(41)의 상단에서 약간 아래로 내려온 지점에 2차누수방지홈(43)이 형성되어 있다. 이 2차누수방지홈(43)에는 수밀기능 및 접착기능을 동시에 수행할 수 있는 충전재(44')가 충전될 수 있다. 충전재(44')는 제1탄성블럭(31)을 레일(11)에 결합시킬 때 2차누수방지홈(43)에 도포됨으로써 설치된다. 충전재(44')는 제1탄성블럭(31)과 레일(11) 사이에 빗물이 유입되는 것을 2차적으로 차단한다.

헤드받침부(41)의 좌우측의 두께는 도시된 바와 같이 상이할 수 있다. 제1탄성블럭(31)의 외표면에는 제2,3탄성블럭(33,34)과의 조립을 위하여 복수 개의 결합돌기(45)가 돌출형성될 수 있다.

제2,3탄성블럭(33,34)은 형태는 다르지만 구성과 작용이 동일하므로 이하에서는 같은 도면부호를 부여하고 설명한다.

제2,3탄성블럭(33,34)에는 결합돌기(45)에 암수결합하는 결합홈(47)이 마련될 수 있다. 제2탄성블럭(33)을 압박하게 되면 결합돌기(45)와 결합홈(47)이 결합하여 양자간 결합된 상태를 유지할 수 있다. 제2탄성블럭(33)은 단면이 디귿(ㄷ)자 형태로 되어 있다. 제2탄성블럭(33)은 하판(49), 수직판(51) 및 상판(53)으로 구성된다.

결합홈(47)은 하판(49)의 저면과 상판(53)의 상면에 각각 마련된다. 조립된 제1탄성블럭(31)과 제2,3탄성블럭(33,34) 사이에는 동공(55)이 마련되는데, 이 동공(55)은 진동과 소음을 더욱 감쇄하는 작용을 한다. 제2탄성블럭(33)도 길이방향을 따라 일정한 단면 형태로 되어 있으되, 레일클램프(19)를 체결하는 지점에는 클램프홈(35')이 마련될 수 있다.

또한 제1,2,3탄성블럭(31,33,34)은 공장에서 미리 제작된다. 레일(11)과 조립된 상태로 설치현장에 운반될 수도 있고, 설치현장으로 운반한 상태에서 레일(11)과 조립하여 레일유닛(7)을 형성할 수 있다.

제1,2,3탄성블럭(31,33,34)이 사전에 제작된 다음 설치되기 때문에 기후에 관계없이 탄성이 일정하게 유지될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 경도가 높은 제1탄성블럭(31)만 사용하여 시공하는 것이 가능하며 이는 비용이 절감되는 효과가 있다. 제2,3탄성블럭(33,34)을 더 사용하는 경우에 소음 및 진동을 더욱 저감할 수 있다. 그러므로 소음에 민감한 구역에 추가로 제2,3탄성블럭(33,34)을 설치할 수 있다.

제1,2,3탄성블럭(31,33,34)의 구체적인 형태는 조금씩 변경될 수 있는 것으로서 도시된 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 개시된 실시예는 얼마든지 조합되어 실시될 수 있고, 도시 및 설명되지 않은 조합 역시 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.

1 : 노반 3 : 철근
5 : 레일지그 7 : 레일유닛
9 : 궤도슬래브 11 : 레일
13 : 완충체 15 : 가로대
17 : 포스트 19 : 레일클램프
21 : 레일베이스 23 : 스템
25 : 헤드 27 : 바퀴홈
29 : 레일고정볼트 31 : 제1탄성블럭
33 : 제2탄성블럭 34 : 제3탄성블럭
35, 35' : 클램프홈 37 : 베이스부
39 : 연결부 41 : 헤드받침부
42 : 1차누수방지홈 43 : 2차누수방지홈
44,44' : 충전재 45 : 결합돌기
47 : 결합홈 49 : 하판
51 : 수직판 53 : 상판
55 : 동공 E : 지반

Claims

도로의 지반에 자갈과 모래를 다져서 형성하거나 버림 콘크리트를 타설하여 형성한 노반; 상기 노반의 상면에서 일정한 높이로 이격되게끔 설치되는 것으로서 콘크리트 구조물의 강성을 보강하기 위한 철근; 상기 노반 상면에 설치되는 것으로서 레일을 지지하는 받침 역할을 하는 레일지그; 상기 레일지그 위에 고정 설치되는 것으로서 레일을 포함하는 레일유닛; 상기 레일유닛을 완전히 감싸도록 한 상태에서 양생되는 궤도슬래브를 포함하되;
상기 레일유닛은,
레일베이스(21), 스템(23) 및 헤드(25)로 구성되는 레일; 상기 레일의 레일베이스(21), 스템(23) 및 헤드(25)의 저면을 감싸는 제1탄성블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중레일자켓 트램궤도의 설치구조.
제1항에 있어서, 상기 레일베이스와 헤드 사이의 좌우측 공간에 각각 끼워져 상기 제1탄성블록과 접촉된 상태로 고정되는 제2,3탄성블럭;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중레일자켓 트램궤도의 설치구조.
제2항에 있어서, 상기 제1탄성블럭에는 결합돌기가 돌출 형성되고;
상기 제2탄성블럭에는 상기 결합돌기에 암수결합하는 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 다중레일자켓 트램궤도의 설치구조.
제3항에 있어서, 상기 제1탄성블럭의 경도가 상기 제2탄성블럭의 경도 보다 높게 된 것을 특징으로 하는 다중레일자켓 트램궤도의 설치구조.
제3항에 있어서, 상기 제2탄성블럭은 디귿자 형태의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 다중레일자켓 트램궤도의 설치구조.
제3항에 있어서, 상기 제2탄성블럭은 디귿자 형태의 단면을 가지며; 상기 제1탄성블럭과의 사이에 동공(55)이 마련되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 다중레일자켓 트램궤도의 설치구조.
제1항에 있어서, 제1탄성블럭은 상기 레일베이스(21)를 감싸는 베이스부(37)와, 스템(23)을 감싸는 연결부(39)와, 헤드(25)의 저부를 감싸는 헤드받침부(41)로 구성되되;
상기 헤드받침부(41)의 상단으로서 상기 레일과의 경계부위에는 상기 제1탄성블럭(31)과 레일(11) 사이의 틈으로 빗물이 유입되는 것을 1차적으로 차단하기 위하여 1차누수방지홈(42)이 마련되고; 상기 1차누수방지홈(42)에는 충전재(44)가 충전되는 것을 특징으로 하는 다중레일자켓 트램궤도의 설치구조.
제7항에 있어서,
상기 헤드받침부(41)의 상단에서 약간 아래로 내려온 지점에 2차누수방지홈(43)이 형성되어 있으며; 수밀기능 및 접착기능을 동시에 수행할 수 있는 충전재(44')가 상기 2차누수방지홈(43)에 충전됨으로써;
상기 제1탄성블럭(31)과 레일(11) 사이에 빗물이 유입되는 것을 2차적으로 차단하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 다중레일자켓 트램궤도의 설치구조.