KR20240043860A - 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조 및 그 시공방법 - Google Patents
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Abstract
산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널의 특성을 고려하여 기존 일반도로와 콘크리트 패널 사이의 공간을 활용한 배수 구조를 형성함으로써, 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널의 원활한 배수가 가능하며, 또한, 콘크리트 패널이 매립 설치되는 산악지역의 특성상 나타나는 잦은 적설에 의한 결빙 현상을 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널 하부에 도상안정층을 형성함으로써 동상을 방지할 수 있는, 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조 및 그 시공방법이 제공된다.
Description
본 발명은 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 시공에 관한 것으로서, 구체적으로 기존 도로에 적용되어 도로상의 차량과 산악철도가 병용되어 활용될 수 있도록, 산악철도의 랙 궤도(Rack Track)에 적용되는 콘크리트 패널 특성을 고려하여 배수로를 형성하고, 동상 방지를 위한 동상 방지층을 시공하는, 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 철도차량은 자동차가 통행하는 일반적인 도로가 아닌 특수한 통로, 즉, 선로인 레일 위를 운행하도록 만들어졌기 때문에, 차량의 종류가 달라도 그 기본 구조는 모두 동일하며, 철도차량은 차륜부, 차대부, 차체부 및 부속장치로 이루어진다.
이러한 철도차량은 평탄한 지역에 부설된 선로를 주행하고 있으나, 비교적 경사가 급한 산악지대에 부설된 선로를 주행할 수도 있는데, 경사가 급한 산악지대를 주행하는 철도차량 및 선로를 산악철도(Mountain Railway)라고 한다.
도 1a는 통상적인 산악철도를 예시하는 사진이고, 도 1b는 산악철도 구동장치를 포함하는 산악철도 주행 시스템을 예시하는 도면이다.
철도차량의 차륜과 레일은 모두 금속재로 이루어지기 때문에 점착력이 일반 도로주행 차량보다는 떨어지게 되어, 산악철도와 같이 경사가 심한 지역을 운행할 경우, 도 1a에 도시된 바와 같이,
철도차량(11)이 레일(12)의 하부로 미끄러지는 경우가 많아서 운행이 용이하지 않기 때문에, 철도차량(11)이 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 레일(12)의 중앙부에 레일 길이방향을 따라 랙(Rack: 13)을 설치한다.
또한, 도 1b에 도시된 바와 같이, 철도차량(11)에는 랙(13)에 대응되도록 피니언(Pinion: 14)을 설치함으로써 철도차량(11)이 하부로 미끄러지는 것을 방지하여 안정적으로 산악의 경사지역을 주행할 수 있게 한다.
즉, 이러한 산악철도 주행 시스템에서, 경사가 급한 지역에 설치된 선로에는 톱니레일인 랙(13)을 설치하고, 철도차량의 하부에는 톱니바퀴인 피니언(14)을 설치하여 철도차량(11)이 하부로 밀리는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 2a는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도를 구체적으로 예시하는 도면이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도에서 랙과 피니언의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도는, 프리캐스트 콘크리트 패널(PC 패널), 레일, 랙(Rack), 랙 체결앵커, 탄성 충전재 및 배수관을 포함하여 구성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
이때, 도 2b에 도시된 바와 같이, 철도차량에는 랙(Rack)에 대응되도록 피니언을 설치함으로써 철도차량이 하부로 미끄러지는 것을 방지하여 안정적으로 산악의 경사지역을 주행할 수 있게 한다.
다시 말하면, 산악철도 주행 시스템은 랙 앤 피니언(Rack and Pinion) 방식의 주행 시스템으로서, 산악철도 궤도 중앙에 레일 길이방향을 따라 랙을 설치하고, 철도차량에는 차륜 이외에 피니언을 이용하여 산악지형의 구배구간에서 레일의 마찰 주행시 철도차량의 슬립 현상을 방지하고, 추진력을 더해줄 수 있다.
한편, 레일 매립형 궤도는 경량철도에서 일반적으로 사용되고 있으며, 일부는 도로와의 건널목에서 사용되고 있다.
이러한 레일 매립형 궤도는 레일 두정면, 즉, 차륜과의 접촉면을 제외한 모든 부분이 포장되어 덮혀진 궤도 구조를 의미하며, 일반적으로 침목, 체결구가 사용되지 않는다.
이러한 레일 매립형 궤도의 특징으로서, 궤간을 확보하는 추가적인 어떤 재료도 없고, 연속탄성 지지되며, 레일의 들림 현상이 없고, 레일표면이 둘러싸여 있어 녹 발생이 없고 수명이 길며, 레일 저부와 복부에서 지지하므로 레일 지지물의 응력이 적고 수명이 길고, 수직방향과 횡방향의 탄성이 유지되는 등 많은 장점이 있다.
이러한 레일 매립형 궤도의 경우, 거푸집을 제작한 후 그 상부에서 콘크리트 몰탈을 주입한 후 일정 시간동안 양생시킨 다음 거푸집을 해체하여 레일 매립형 콘크리트 블록을 제조하고 있다.
한편, 선행기술로서, 대한민국 등록실용신안번호 제20-235967호에는 "콘크리트도상 궤도 구조"라는 명칭의 고안이 개시되어 있는데, 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 종래의 기술에 따른 콘크리트도상 궤도 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 종래의 기술에 따른 콘크리트도상 궤도 구조는, 레일(21) 하단에는 콘크리트에 적합하도록 별도 제작된 PC 침목(23)이 체결부재(24)로 체결 고정되고,
이 PC 침목(23) 하단 좌우측에는 차량 운행시 발생된 진동을 흡수하는 방진패드(22)가 일체로 결합된 상태에서 초조강 콘크리트를 타설하면 거푸집과 측면거푸집에 의해 콘크리트도상(25)이 형성되며, 이 콘크리트도상(25) 상부 중간에는 빗물 등을 배수시키는 배수로(51)가 형성된다.
다시 말하면, 종래의 기술에 따른 콘크리트도상 궤도 구조에 따르면, 블록아웃부에 콘크리트도상(25)을 시공하고, 그 상면으로 PC 침목(23)이 다수 형성되며, 콘크리트도상(25) 가운데 부분에는 빗물을 배수시키는 배수로(51)가 형성된다.
이에 따라, 기존 자갈도상 궤도 구간이 반영구적인 콘크리트도상 궤도 구조로 이루어짐으로써 기존의 자갈 포설이나 변경 없이 유지보수비를 절감할 수 있다.
또한, 콘크리트 특성상 도상의 진동과 동요가 적으므로 차량 운행시 안전성 확보와 승차감이 향상될 뿐 아니라 분진 발생이 최소화되어 콘크리트도상의 지하환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.
한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-927827호에는 "도상콘크리트의 횡단배수로 거푸집"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한다.
도 4a는 도상 콘크리트의 공사 구간을 보여주는 단면도이고,
도 4b는 종래의 기술에 따른 횡단 배수로 거푸집이 설치된 도상 콘크리트의 공사 구간을 보여주는 평면도로서,
도 4a의 우측은 콘크리트 도상이 형성되기 전 상태이고, 좌측은 콘크리트 도상을 형성하기 위해 콘크리트를 타설한 상태를 보여주며, 이때, 횡단 배수로 거푸집은 도상 콘크리트 공사 구간에서 횡단용 배수로를 형성할 수 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 레일(51, 52)에 침목(53)을 체결한 궤광은 양측면에서 수평 하중(또는 수평 횡압력)에 견딜 수 있도록 수평 버팀대(40)들에 의해 지지된다.
그리고 궤광은 궤광받침부재(60)들에 의해 노반(30)으로부터 부양된 상태로 지지된다. 궤광받침부재(60)들은 콘크리트 도상을 형성하기 위해 타설된 콘크리트가 양생되기 전까지 제1 및 제2 레일(51, 52)로 가해지는 수직하중을 지지하여 궤광의 처짐을 방지하도록 궤광을 받쳐 지지하게 된다.
이와 함께, 도 4b에서 도시된 바와 같이, 메인 거푸집(61)과 횡단배수로 거푸집(62)을 설치하고, 철근(63) 조립이 완료되면 콘크리트 타설을 위한 준비가 완료된다.
타설 준비가 완료된 후 콘크리트를 타설하면 도 4a의 좌측이나 도 4b의 우측에 도시된 바와 같이, 횡단배수로(71)가 형성된 콘크리트 도상(70)이 만들어진다. 여기서, 메인 거푸집(61)은 종단배수로 거푸집이라고 할 수 있다.
다시 말하면, 종래의 기술에 따른 도상콘크리트의 횡단배수로 거푸집의 경우, 도상 콘크리트 타설시 횡단 배수로를 형성시키기 위해 거푸집을 타설함으로써 콘크리트 도상의 횡단 배수로를 형성할 수 있다.
이에 따라, 선로상간 간격이 좁은 공간에서도 설치가 용이하고, 동일연장에 많은 횡단배수로를 설치하고자 할 때 용이하다.
또한, 설치 시간 및 해체 시간이 매우 빠르고, 좁은 배수폭 변화에 쉽게 능동적으로 대처할 수 있다.
한편, 또 다른 선행기술로서, 대한민국 공개특허번호 제2016-5173호에는 "산악 철도용 궤도 구조"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 종래의 기술에 따른 산악철도용 궤도 구조에서 철도차량이 궤도를 주행하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 종래의 기술에 따른 산악철도용 궤도 구조의 경우, 일반 도로주행 차량이 산악철도용 궤도를 횡단할 수 있도록 형성되는 산악철도용 궤도 구조로서,
산악 철도 궤도(80)의 양측에 설치되는 레일(82)과 상기 레일(82)의 사이에 설치되는 랙기어(84), 상기 랙기어(84)의 양측에 설치되는 제2 지지부재(85)와 상기 레일(82)의 외측에 설치되는 제1 지지부재(84)로 이루어진다.
랙기어는 철도차량의 하부에 구비되는 피니언 기어(92)에 대응되도록 설치되어, 철도차량이 경사가 급한 구간을 주행할 때, 피니언 기어(92)와 랙기어의 작용에 의해 철도차량이 경사진 하부로 미끄러지는 것을 방지하여 안정적으로 주행할 수 있게 한다.
그리고, 산악철도 궤도(80)의 양측에는 각각 설치홈(81)이 산악철도 궤도(80)의 길이방향을 따라 형성되는데,
상기 설치홈(81)에는 레일(82)이 설치된다. 이때, 레일(82)이 설치홈(81)의 상부로 돌출되지 않게 설치되고, 제1 지지부재(84)의 단부는 상기 레일(82)의 측부에 설치된다.
또한, 철도차량이 탄성부재(83)가 설치된 구간을 주행할 경우, 소형 차량보다 무게가 무거운 차체의 하중이 철도차량의 차륜(90)으로 전달되어 탄성부재(83)를 가압하게 됨으로써, 차륜(90)이 레일(82)에 근접하게 되어 차륜(90)이 레일(82)에서 이탈되지 않게 안정적으로 주행할 수 있게 된다.
이때, 차륜(90)이 설치되는 차축(91)의 중심부에는 랙기어에 대응되는 피니언 기어(92)가 설치되어, 철도 차량이 경사구간을 주행할 때 낮은 곳으로 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 레일이 콘크리트 도상 상면으로 설치되는 콘크리트 궤도 구조는 전술한 방법으로 배수로를 형성하는 방법이 가능하지만, 산악철도의 경우,
랙 궤도의 특성상 레일과 랙 구조가 매립되어야 하므로, 특히, 랙 궤도용 콘크리트 패널 가운데 부분에 배수로를 형성하기 어렵고, 또한, 랙 궤도용 콘크리트 패널의 횡단방향으로 배수로를 형성하기 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 산악철도의 랙 궤도가 설치되는 산악지역의 특성상, 겨울철 적설량이 많고 결빙이 잦게 일어나게 되므로, 산악철도의 랙 궤도 시공시, 당초부터 결빙을 방지할 수 있는 랙 궤도 시공방법이 필요하다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널의 특성을 고려하여 기존 일반도로와 콘크리트 패널 사이의 공간을 활용한 배수 구조를 형성하는, 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 콘크리트 패널이 매립 설치되는 산악지역의 특성상 나타나는 잦은 적설에 의한 결빙 현상을 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널 하부에 도상안정층인 동상 방지층을 형성하는, 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조는, 일반도로를 굴착 또는 천공하여 형성되는 패널설치용 블록아웃의 저면에 타설되어 형성되는 도상안정층; 좌측레일 설치용 블록아웃, 우측레일 설치용 블록아웃 및 랙 설치용 블록아웃이 형성되고, 상기 도상안정층 상부에 배치되는 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널; 상기 산악철도의 랙 궤도의 배수가 가능하도록 상기 콘크리트 패널과 일반도로의 사이 측면 공간에 설치되는 배수로; 및 상기 콘크리트 패널이 일반도로에 매립 설치되도록 상기 콘크리트 패널 양측 단부에서 상기 콘크리트 패널과 일반도로의 사이 공간에 주입되는 베딩제를 포함하되, 상기 콘크리트 패널이 일반도로에 매립 설치되어 일반도로와 산악철도가 병용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조는, 나사체결 방식으로 상기 도상안정층 상면에 설치되어, 상기 콘크리트 패널을 안착시키는 버팀지지대를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 도상안정층은 겨울철 결빙 및 동상을 방지할 수 있도록 삽입되는 동상 방지층으로서, 단열 패널체 또는 단열성능을 낼 수 있는 지반성능 개량 단열 바인더일 수 있다.
여기서, 상기 도상안정층은 200㎜의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 콘크리트 패널은 상하좌우로 위치를 정정하여 상기 도상안정층 상면에 정위치될 수 있다.
여기서, 상기 베딩제는 상기 패널 설치용 블록아웃 내에 충전되는 몰탈로서, 상기 도상안정층 상에 콘크리트 패널을 접합시킬 수 있다.
여기서, 상기 베딩제의 주입시 측량에 의해 상기 콘크리트 패널의 위치 정정을 확인하는 것을 특징으로 한다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도의 시공방법은, a) 기존 일반도로에 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널을 설치하기 위한 패널 설치용 블록아웃을 천공 또는 굴착 형성하는 단계; b) 상기 패널 설치용 블록아웃의 저면에 도상안정층을 타설 형성하는 단계; c) 상기 콘크리트 패널을 상기 도상안정층 상면에 인양 설치하는 단계; d) 상기 패널 설치용 블록아웃 내에서 상기 콘크리트 패널의 위치를 상하좌우로 정정하여 정위치시키는 단계; e) 상기 산악철도의 랙 궤도의 배수가 가능하도록 상기 콘크리트 패널과 일반도로의 사이 공간에 배수로를 설치하는 단계; 및 f) 상기 콘크리트 패널 양측 단부에서 상기 콘크리트 패널과 일반도로의 사이 공간에 베딩제를 주입하는 단계를 포함하되, 상기 콘크리트 패널이 일반도로에 매립 설치되어 일반도로와 산악철도가 병용되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 c) 단계를 수행하기 전에 상기 도상안정층 상면에 버팀지지대를 설치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널의 특성을 고려하여 기존 일반도로와 콘크리트 패널 사이의 공간을 활용한 배수 구조를 형성함으로써, 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널의 원활한 배수가 가능해진다.
본 발명에 따르면, 콘크리트 패널이 매립 설치되는 산악지역의 특성상 나타나는 잦은 적설에 의한 결빙 현상을 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널 하부에 도상안정층을 형성함으로써 동상을 방지할 수 있다.
도 1a는 통상적인 산악철도를 예시하는 사진이고, 도 1b는 산악철도 구동장치를 포함하는 산악철도 주행 시스템을 예시하는 도면이다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 산악철도용 선로를 나타내는 사시도이고, 도 2b는 매립형 톱니궤도를 예시하는 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 콘크리트도상 궤도 구조를 나타낸 단면도이다.
도 4a는 도상 콘크리트의 공사 구간을 보여주는 단면도이고, 도 4b는 종래의 기술에 따른 횡단 배수로 거푸집이 설치된 도상 콘크리트의 공사 구간을 보여주는 평면도이다.
도 5는 종래의 기술에 따른 산악철도용 궤도 구조에서 철도차량이 궤도를 주행하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조에서 기존 일반도로의 블록아웃 및 도상안정층 타설을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조에서 콘크리트 패널의 설치 및 정정을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조에서 베딩제 주입을 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 시공방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 11a 내지 도 11h는 각각 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 산악철도용 선로를 나타내는 사시도이고, 도 2b는 매립형 톱니궤도를 예시하는 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 콘크리트도상 궤도 구조를 나타낸 단면도이다.
도 4a는 도상 콘크리트의 공사 구간을 보여주는 단면도이고, 도 4b는 종래의 기술에 따른 횡단 배수로 거푸집이 설치된 도상 콘크리트의 공사 구간을 보여주는 평면도이다.
도 5는 종래의 기술에 따른 산악철도용 궤도 구조에서 철도차량이 궤도를 주행하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조에서 기존 일반도로의 블록아웃 및 도상안정층 타설을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조에서 콘크리트 패널의 설치 및 정정을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조에서 베딩제 주입을 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 시공방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 11a 내지 도 11h는 각각 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
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.
[일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조(100)]
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조(100)는, 도상안정층(110), 콘크리트 패널(120), 버팀지지대(130), 배수로(140) 및 베딩제(150)를 포함하여 구성된다.
도상안정층(110)은 기존 일반도로(200)를 굴착 또는 천공하여 형성되는 패널설치용 블록아웃(Block Out: 210)의 저면에 타설되어 형성된다. 여기서, 상기 도상안정층(110)은 겨울철 결빙 및 동상을 방지할 수 있도록 삽입되는 동상 방지층으로서, 단열 패널체 또는 단열성능을 낼 수 있는 지반성능 개량 단열 바인더일 수 있다.
예를 들면, 상기 도상안정층(110)은 200㎜의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
콘크리트 패널(120)은 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널로서, 좌측레일 설치용 블록아웃(110a), 우측레일 설치용 블록아웃(110b) 및 랙 설치용 블록아웃(110c)이 형성되고, 상기 도상안정층(110) 상부에 배치된다.
버팀지지대(130)는 나사체결 방식으로 상기 도상안정층(110) 상면에 설치되어, 상기 콘크리트 패널(120)을 안착시킨다.
이때, 상기 콘크리트 패널(120)은 상하좌우로 위치를 정정하여 상기 도상안정층(110) 상면에 정위치될 수 있다.
배수로(140)는 상기 산악철도의 랙 궤도의 배수가 가능하도록 상기 콘크리트 패널(120)과 기존 일반도로(200)의 사이 측면 공간에 설치된다.
여기서, 상기 배수로(140)는 배수관이거나 기타 배수장치일 수 있다.
베딩제(150)는 상기 콘크리트 패널(120)이 기존 일반도로(200)에 매립 설치되도록 상기 콘크리트 패널(120) 양측 단부에서 상기 콘크리트 패널(120)과 기존 일반도로(200)의 사이 공간에 주입 충전된다.
예를 들면, 상기 베딩제(150)는 상기 패널 설치용 블록아웃(210) 내에 충전되는 몰탈로서, 상기 도상안정층(110) 상에 콘크리트 패널(120)을 접합시킬 수 있다. 또한, 상기 베딩제(150)의 주입시 측량에 의해 상기 콘크리트 패널(120)의 위치 정정을 확인하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 콘크리트 패널(120)이 기존 일반도로(200)에 매립 설치되어 기존 일반도로(200)와 산악철도가 병용될 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조에서 기존 일반도로의 블록아웃 및 도상안정층 타설을 나타내는 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조(100)에서, 기존 일반도로의 블록아웃(210)을 형성하고, 도상안정층(110)을 타설 형성한다.
이때, 블롯아웃 내에 노출되는 노반 지지력을 측정하고, 필요시 노반 강성을 보강한다.
또한, 상기 도상안정층(110)은 철근 또는 무근으로 형성되고, 예를 들면, 200㎜ 두께로 형성될 수 있다.
또한, 겨울철 결빙 및 동상을 방지할 수 있는 동상 방지층으로서, 도상안정층(110)을 형성할 수 있다.
예를 들면, 상기 도상안정층(110)은 겨울철 결빙 및 동상을 방지할 수 있도록, 단열 패널체를 삽입하거나 또는 단열성능을 낼 수 있는 지반성능 개량 단열 바인더를 활용함으로써, 산악철도 랙 궤도를 시공함으로써 결빙 및 동상을 방지할 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조에서 콘크리트 패널의 설치 및 정정을 나타내는 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조(100)에서, 콘크리트 패널(120)을 도상안정층(110) 상에 설치하고 선형을 정정한다.
즉, 상기 콘크리트 패널(120)의 설치시, 상기 콘크리트 패널(120)의 상하좌우 위치를 정정하여 정위치시키고, 확인 측량이 수행될 수 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조에서 베딩제 주입을 나타내는 단면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조(100)에서, 베딩제(150)를 주입 충전하여 콘크리트 패널(120)과 도상안정층(110)을 접합시킨다.
이때, 상기 베딩제(150)의 주입시 측량에 의해 상기 콘크리트 패널(120)의 위치 정정을 확인하는 것이 바람직하다.
또한, 기존 일반도로와 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널 사이 공간에 배수로를 설치하여, 산악철도 랙 궤도의 용이한 배수가 가능하다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널의 특성을 고려하여 기존 일반도로와 콘크리트 패널 사이의 공간을 활용한 배수 구조를 형성함으로써, 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널의 원활한 배수가 가능하며,
또한, 콘크리트 패널이 매립 설치되는 산악지역의 특성상 나타나는 잦은 적설에 의한 결빙 현상을 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널 하부에 도상안정층을 형성함으로써 동상을 방지할 수 있다.
[일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도의 시공방법]
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 시공방법을 나타내는 동작흐름도이고, 도 11a 내지 도 11h는 각각 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 10, 도 11a 내지 도 11h를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 시공방법은,
먼저, 도 11a에 도시된 바와 같이, 기존 일반도로(200)에 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널(120)을 설치하기 위한 패널 설치용 블록아웃(Block Out: 210)을 천공 또는 굴착 형성한다(S110).
다음으로, 상기 패널 설치용 블록아웃(210) 저면에 도상안정층(110)을 타설 형성한다(S120).
구체적으로, 도 11b에 도시된 바와 같이, 상기 도상안정층(110)은 겨울철 결빙 및 동상을 방지할 수 있도록 삽입되는 동상 방지층으로서,
단열 패널체 또는 단열성능을 낼 수 있는 지반성능 개량 단열 바인더일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 도상안정층(110)은 200㎜의 두께로 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 도상안정층(110) 상면에 버팀지지대(130)를 설치한다(S130).
구체적으로, 도 11c에 도시된 바와 같이, 상기 버팀지지대(130)는 나사체결 방식으로 상기 도상안정층(110) 상면에 설치되고, 상기 콘크리트 패널(120)이 상기 버팀지지대(130)에 안착될 수 있다.
다음으로, 도 11d에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트 패널(120)을 상기 도상안정층(110) 상에 인양 설치한다(S140).
다음으로, 도 11e에 도시된 바와 같이, 상기 패널 설치용 블록아웃(210) 내에서 상기 콘크리트 패널(120)의 위치를 상하좌우로 정정하여 정위치시킨다(S150).
다음으로, 도 11f에 도시된 바와 같이, 상기 산악철도의 랙 궤도의 배수가 가능하도록 상기 콘크리트 패널(120)과 기존 일반도로(200)의 사이 공간에 배수로(140)를 설치한다(S160).
다음으로, 상기 콘크리트 패널(120) 양측 단부에서 상기 콘크리트 패널(120)과 기존 일반도로(200)의 사이 공간에 베딩제(150)를 주입한다(S170).
구체적으로 도 11f에 도시된 바와 같이, 상기 베딩제(150)는 상기 패널 설치용 블록아웃(210) 내에 충전되는 몰탈로서, 상기 도상안정층(110) 상에 콘크리트 패널(120)을 접합시킬 수 있다.
또한, 상기 베딩제(150)의 주입시 측량에 의해 상기 콘크리트 패널(120)의 위치 정정을 확인하는 것이 바람직하다.
후속적으로, 도 11h에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트 패널(120)에 형성된 좌측레일 설치용 블록아웃에 좌측레일을 설치하고, 우측레일 설치용 볼롯아웃에 우측레일을 설치하며, 랙 설치용 블롯아웃에 랙을 설치함으로써 산악철도 랙 궤도가 완성된다(S180).
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널의 특성을 고려하여 기존 일반도로와 콘크리트 패널 사이의 공간을 활용한 배수 구조를 형성함으로써, 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널의 원활한 배수가 가능하며,
또한, 콘크리트 패널이 매립 설치되는 산악지역의 특성상 나타나는 잦은 적설에 의한 결빙 현상을 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널 하부에 도상안정층을 형성함으로써 동상을 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: 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조
200: 기존 일반도로
110: 도상안정층(동상 방지층)
110a: 좌측레일 설치용 블록아웃
110b: 우측레일 설치용 블록아웃
100c: 랙 설치용 블록아웃
120: 콘크리트 패널(산악철도 랙 궤도용)
130: 버팀지지대
140: 배수로
150: 베딩제
200: 기존 일반도로
110: 도상안정층(동상 방지층)
110a: 좌측레일 설치용 블록아웃
110b: 우측레일 설치용 블록아웃
100c: 랙 설치용 블록아웃
120: 콘크리트 패널(산악철도 랙 궤도용)
130: 버팀지지대
140: 배수로
150: 베딩제
Claims (14)
- 기존 일반도로(200)를 굴착 또는 천공하여 형성되는 패널설치용 블록아웃(Block Out: 210)의 저면에 타설되어 형성되는 도상안정층(110);
좌측레일 설치용 블록아웃(110a), 우측레일 설치용 블록아웃(110b) 및 랙 설치용 블록아웃(110c)이 형성되고, 상기 도상안정층(110) 상부에 배치되는 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널(120);
상기 산악철도의 랙 궤도의 배수가 가능하도록 상기 콘크리트 패널(120)과 기존 일반도로(200)의 사이 측면 공간에 설치되는 배수로(140); 및
상기 콘크리트 패널(120)이 기존 일반도로(200)에 매립 설치되도록 상기 콘크리트 패널(120) 양측 단부에서 상기 콘크리트 패널(120)과 기존 일반도로(200)의 사이 공간에 주입되는 베딩제(150)를 포함하되, 상기 콘크리트 패널(120)이 기존 일반도로(200)에 매립 설치되어 기존 일반도로(200)와 산악철도가 병용되는 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조. - 제1항에 있어서,
나사체결 방식으로 상기 도상안정층(110) 상면에 설치되어, 상기 콘크리트 패널(120)을 안착시키는 버팀지지대(130)를 추가로 포함하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조. - 제1항에 있어서,
상기 도상안정층(110)은 겨울철 결빙 및 동상을 방지할 수 있도록 삽입되는 동상 방지층으로서, 단열 패널체 또는 단열성능을 낼 수 있는 지반성능 개량 단열 바인더인 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조. - 제3항에 있어서,
상기 도상안정층(110)은 200㎜의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조. - 제1항에 있어서,
상기 콘크리트 패널(120)은 상하좌우로 위치를 정정하여 상기 도상안정층(110) 상면에 정위치되는 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조. - 제1항에 있어서,
상기 베딩제(150)는 상기 패널 설치용 블록아웃(210) 내에 충전되는 몰탈로서, 상기 도상안정층(110) 상에 콘크리트 패널(120)을 접합시키는 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조. - 제6항에 있어서,
상기 베딩제(150)의 주입시 측량에 의해 상기 콘크리트 패널(120)의 위치 정정을 확인하는 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도 구조. - a) 기존 일반도로(200)에 산악철도 랙 궤도용 콘크리트 패널(120)을 설치하기 위한 패널 설치용 블록아웃(Block Out: 210)을 천공 또는 굴착 형성하는 단계;
b) 상기 패널 설치용 블록아웃(210)의 저면에 도상안정층(110)을 타설 형성하는 단계;
c) 상기 콘크리트 패널(120)을 상기 도상안정층(110) 상면에 인양 설치하는 단계;
d) 상기 패널 설치용 블록아웃(210) 내에서 상기 콘크리트 패널(120)의 위치를 상하좌우로 정정하여 정위치시키는 단계;
e) 상기 산악철도의 랙 궤도의 배수가 가능하도록 상기 콘크리트 패널(120)과 기존 일반도로(200)의 사이 공간에 배수로(140)를 설치하는 단계; 및
f) 상기 콘크리트 패널(120) 양측 단부에서 상기 콘크리트 패널(120)과 기존 일반도로(200)의 사이 공간에 베딩제(150)를 주입하는 단계를 포함하되,
상기 콘크리트 패널(120)이 기존 일반도로(200)에 매립 설치되어 기존 일반도로(200)와 산악철도가 병용되는 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도구조 시공방법. - 제8항에 있어서,
상기 c) 단계를 수행하기 전에 상기 도상안정층(110) 상면에 버팀지지대(130)를 설치하는 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도구조 시공방법. - 제9항에 있어서,
상기 버팀지지대(130)는 나사체결 방식으로 상기 도상안정층(110) 상면에 설치되어, 상기 콘크리트 패널(120)을 안착시키는 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도구조 시공방법. - 제8항에 있어서,
상기 도상안정층(110)은 겨울철 결빙 및 동상을 방지할 수 있도록 삽입되는 동상 방지층으로서, 단열 패널체 또는 단열성능을 낼 수 있는 지반성능 개량 단열 바인더인 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도구조 시공방법. - 제11항에 있어서,
상기 도상안정층(110)은 200㎜의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도구조 시공방법. - 제8항에 있어서,
상기 f) 단계의 베딩제(150)는 상기 패널 설치용 블록아웃(210) 내에 충전되는 몰탈로서, 상기 도상안정층(110) 상에 콘크리트 패널(120)을 접합시키는 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도구조 시공방법. - 제13항에 있어서,
상기 베딩제(150)의 주입시 측량에 의해 상기 콘크리트 패널(120)의 위치 정정을 확인하는 것을 특징으로 하는 일반도로 병용 산악철도의 랙 궤도구조 시공방법.
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