WO2012128411A1 - 3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 조립식 직결궤도를 이용한 콘크리트 직결궤도 부설방법 - Google Patents

3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 조립식 직결궤도를 이용한 콘크리트 직결궤도 부설방법 Download PDF

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WO2012128411A1
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concrete
prefabricated
track
solid
temporary
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PCT/KR2011/002311
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강남훈
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Kang Nam-Hun
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a prefabricated direct track in a factory rather than a field, and more particularly, to a method for manufacturing a prefabricated direct track having a three-dimensional solid shape, and also using a prefabricated direct track manufactured by the method.
  • the present invention relates to a method of laying concrete direct tracks in the field.
  • a track In general, a track consists of a rail and its accessories, sleepers and beds, which form a certain thickness on the solid bedbed, lay the sleepers at regular intervals, and lay two rows of rails on the sleepers at predetermined intervals.
  • the upper part of the road that directly supports the train load together with the roadbed is called a track.
  • a solid bed track is a track in which a rail is directly coupled to a track support by omitting a component from a conventional track structure, and includes a trackless track or a sleeper track.
  • the phases are divided into gravel and concrete phases, and the concrete phases are divided into sleeper embedded concrete phases, direct-attached concrete phases, and floating slab phases.
  • Direct type concrete phase is usually based on the process of casting concrete in the field, and the linear shape of the trajectory line is complicated by the change of many vertical curves and planar curves.
  • the heights of both rails are the same, but in the case of a curved line, the height difference between the two rails in order to make the sum of the centrifugal force due to the train run and the gravity due to the weight of the train be at the center of the gauge. Since the cant is required to be inclined, the installation accuracy of the guide is very important for the stability of the curved road of the vehicle.
  • the concrete direct connection image is composed of concrete and direct connection phase fastening device.
  • the linearity of the concrete image should match the linearity of the planned route, and the lateral and longitudinal slopes of the concrete image are accurate. It should be installed, and sufficient fastening force and closeness of concrete and direct connection fastening device will ensure stability of train driving and stability of concrete drawing.
  • the direct type concrete phase should be designed to allow sufficient fastening force and vibration absorption between the concrete and the direct phase fastening device.
  • the direct connection phase fastening device is suspended first and the concrete is poured later (
  • TOP-DOWN method concrete settlement by dry shrinkage of direct connection phase fastening device and concrete phase adhesion surface, poor adhesion due to poor filling during concrete casting, concrete between direct connection phase connection device and concrete phase adhesion surface Problems such as the generation of voids generated during pouring, and the problem of deterioration of track structure safety is caused accordingly.
  • the direct connection phase fastening device is dismantled again, and after the adhesion test, repair is performed for the poor adhesion point.
  • the precast block 100 is made of a rectangular plane, a problem of linear mismatch occurs because the plan and block linear lines are different when connected to the precast block.
  • a gap 110 is generated between the precast blocks, and thus a work of filling the gap is required.
  • a direct connection fastening device (not shown) is provided on the precast block at equal intervals, it is impossible to lay the track on a plane curve. In other words, it is not possible to set the radius of the curve which changes in the relaxation curve section from the planar curve in the conventional precast block.
  • the conventional precast block cannot achieve a linear coincidence with the planar linear and the longitudinal linear, and it is necessary to fill the gap separately, and there is a problem such that the amount of mortar filling is increased due to uneven distance from the road surface.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, the method of manufacturing a prefabricated direct track that can be pre-fabricated a direct track having a three-dimensional solid shape so that it does not need to match the transverse and longitudinal inclination separately during assembly in the field.
  • the purpose is to provide.
  • Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a prefabricated direct track of the down-top method to improve the fastening force and adhesion of the concrete and direct connection fastening device.
  • Still another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a prefabricated direct track which enables the use of low slump concrete as concrete used for forming a concrete to improve a problem occurring when pouring into thin concrete.
  • Still another object of the present invention is to provide a method for laying a concrete direct track using a prefabricated direct track.
  • the above object of the present invention is to provide a method for manufacturing a direct track on which a steel wheel of a railway vehicle travels, the method comprising the steps of: (a) installing a temporary assembly platform; Installing a temporary rail in the temporary assembly table so as to correspond to a draft and cant, and (c) forming a concrete image having a three-dimensional solid shape between the temporary rails so as to correspond to the plane linearity, draft and cant of the temporary rail.
  • To provide a method of manufacturing a prefabricated direct track having a three-dimensional solid shape comprising the steps of: (d) installing a direct connection fastening device on the concrete phase, and (e) curing the concrete phase; Can be achieved by
  • the step (c) may further include drilling a top surface of the poured concrete for installation of the direct connection fastening device by using a perforator moving along the temporary rail.
  • the lower formwork may be installed to correspond to the longitudinal line of the subgrade so that the distance between the lower surface of the concrete figure and the subgrade is uniform.
  • the concrete image is formed to correspond to the planar linearity, gradient, and cant at the site that is pre-measured at the factory, not the three-dimensional solid shape, A concrete image having a shape is formed, and thus, it is not only easy to assemble each prefabricated direct track orbit at a later site, but also need not adjust separate transverse and longitudinal slopes.
  • the concrete image having a three-dimensional solid shape is formed under the same conditions as the site, when connecting each concrete image on a planar curve and a vertical curve in the site, no gap is generated between the concrete shapes.
  • the work of filling the gaps is unnecessary, the radius of curvature and the cant can be set, the separation distance between each concrete and the roadbed can be made uniform, and the planar, longitudinal, and transverse lines are finally matched. It is possible to manufacture concrete.
  • the direct connection fastening device is installed after curing the concrete phase and then cured, the fastening force and adhesion between the concrete connection and the direct connection fastening device can be improved compared to the conventional TOP-DOWN method.
  • the stability of the structure can be secured.
  • prefabricated direct tracks are pre-fabricated at the factory, not at the site, it is possible to lay concrete structures of uniform quality.On the site, after installing the prefabricated direct tracks, only the rails need to be installed on the direct connection system. Since the construction amount is reduced, the required air can be shortened.
  • 1 to 3 are diagrams for showing a problem of a conventional precast block.
  • 4 to 13 is a view showing a process for manufacturing a prefabricated direct track according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 14 to 18 are views showing a process of laying a concrete direct track using the prefabricated direct track manufactured by the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a schematic view showing a prefabricated direct track manufactured by the method for manufacturing a prefabricated direct track according to an embodiment of the present invention.
  • Method for manufacturing a prefabricated direct track having a three-dimensional solid shape relates to a method for manufacturing a direct track for driving the steel wheels of a railway vehicle, comprising the steps of: (a) installing a temporary assembly (b) installing temporary rails in the temporary assembly stand, (c) forming concrete diagrams in sections between the temporary rails, and (d) installing direct connection fastening devices on the concrete diagrams; (e) curing the concrete phase.
  • the surveying in the field prior to the work in the factory considering the planar linearity, slope and cant of the terrain on which the rail is formed as shown in FIG. Determine the planar linearity.
  • the position information on which the rail is to be formed is measured by using the optical wave 11 and the like, and the planar linearity of the rail is determined according to the design conditions of the rail to be constructed.
  • FIG. 5 to 13 is a view showing a process of manufacturing a prefabricated direct track in a factory, not on-site.
  • a temporary assembly (orbital assembly) 10 that can be installed a temporary rail (step (a)).
  • Temporary assembly 10 is installed so that the pair maintains a constant interval.
  • the temporary rail 20 is installed in the temporary assembly table 10 (step (b)).
  • the temporary rail 20 is installed so as to correspond to the planar linear, draft and cant planned in the pre-measuring site.
  • the temporary rail 20 is a standard in forming the concrete phase 30 as described below, and thus, the concrete phase 30 can be formed to reflect the conditions required in the field as it is.
  • step (c) When the temporary rail 20 is installed, a concrete image is formed between the temporary rails 20 (step (c)), so that the concrete phase corresponds to the planar linearity, draft and cant of the temporary rail, and thus 3 Concrete images having a dimensional solid shape can be formed.
  • the concrete phase is to be formed of a predetermined block unit for ease of work and transport. In this case, the concrete phase may be added to each section or formed at regular intervals and then cut to form.
  • the lower formwork 32 is installed between the temporary rails 20.
  • the lower formwork 32 can be installed to be separated by a predetermined section along the longitudinal direction of the rail, or can be installed long without separating by section.
  • the lower formwork 32 when the lower formwork 32 is installed, for example, when there is an uphill and a downhill, the lower formwork 32 is installed to correspond to the linearity of the roadbed in order to vertically form the concrete phase 30 to be formed later.
  • the problem that the separation distance between the lower surface and the roadbed on the concrete road can be solved. That is, in the case of the conventional precast block as described above with reference to FIG. 3, a separation distance is generated between the lower surface of the block and the roadbed, and the separation distance is also uneven, so that the filling amount of mortar is increased.
  • the lower formwork 32 to solve this problem by installing to correspond to the linear of the roadbed.
  • the reinforcing bar 33 is arranged as shown in FIG. 8. In this case, it is possible to reinforce the reinforcing bar 33 by using the rebar construction machine 34 moving along the temporary rail 20.
  • the insertion member 36 is installed between the temporary rails 20 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the temporary rails 20, as shown in FIG.
  • the reason for installing the insertion member 36 is to allow the through-holes to penetrate both sides of the concrete diagram when the concrete is poured after it is cured, and when the prefabricated direct track is later installed by inserting bolts into the through-holes. Height and direction can be adjusted. A more detailed description thereof will be described later.
  • the insertion member 36 a tubular member is suitable.
  • the concrete is poured as shown in FIG. 10.
  • concrete is poured using the moving formwork 38 moving along the temporary rail 20. Since the moving formwork 38 moves along the temporary rail 20, the concrete figure 30 after the moving formwork 38 passes may be formed to correspond to the planar linearity, gradient and cant of the temporary rail 20. As described above, a process of cutting the concrete figure 30 by division or after forming at a predetermined interval may be added.
  • a direct connection fastening device 40 is installed on the concrete drawing 30.
  • the direct connection phase fastening device 40 may be fixed by a fixing bolt (not shown) coupled to the hole drilled by the punching machine 39 in the concrete phase 30.
  • the concrete phase 30 undergoes a curing process (see FIG. 13). As a result, the manufacturing of the prefabricated direct track is completed, and if necessary, a process of cutting at a predetermined interval may be added.
  • a prefabricated direct track 1 manufactured at a factory is transported to a site.
  • the prefabricated direct track 1 transported to the site is installed at each site in the site so as to fit the survey line, and the prefabricated direct tracks are assembled to be connected.
  • the height or direction adjustment of the prefabricated direct orbit 1 it is possible to adjust using a separate height and direction adjusting means (2). If you want to adjust the height or direction of the prefabricated direct track 1 using the height and direction adjusting means 2, as described above, the bolt (not shown) in the through hole formed on the concrete diagram of the prefabricated direct track 1 ) And then connect with the height and direction control means (2), and adjust the height, direction and inclination of the prefabricated direct track (1) with the height and direction control means (2).
  • mortar 3 may be poured on the lower portion of the concrete diagram of the prefabricated direct track 1.
  • the reason for pouring mortar is to fill the air gap in the lower part of the concrete structure generated by adjusting the inclination of the prefabricated direct track, and to fix it firmly.
  • a rail 4 is installed in the direct connection phase fastening device of the prefabricated direct connection track 1.
  • the rails need only be installed on the rails, thereby reducing the amount of construction and reducing the required air.
  • Prefabricated direct track (1) is a concrete phase 30 is formed to match the planar linearity, draft and cant at the site pre-measured at the factory and a direct phase fastening device (not shown) is installed on the concrete phase 30 The rail 4 is fastened to the direct connection fastening device.
  • Concrete figure 30 has a three-dimensional solid shape, unlike the conventional cuboid-shaped precast block, the shape is formed by reflecting the planar linear, gradient and cant required in the actual site as it is. For example, as shown in FIG. 19, in the relaxation curve section, the inside of the concrete drawing 30 is formed lower than the outside.
  • the prefabricated direct orbit having a three-dimensional solid shape needs to be manufactured in advance and installed in the field, the amount of construction in the field can be reduced, so that required air can be shortened.

Abstract

본 발명은 현장이 아닌 공장에서 조립식 직결궤도를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 3차원의 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도를 제조하는 방법에 관한 것이며, 또한 이 방법에 의해 제조된 조립식 직결궤도를 이용하여 현장에서 콘크리트 직결궤도를 부설하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도의 제조방법은, 철도차량의 철재차륜이 주행하는 직결궤도를 제조하는 방법에 있어서, (a) 임시조립대를 설치하는 단계와, (b) 사전 측량된 현장에서의 계획된 평면선형, 구배 및 캔트에 대응되도록 상기 임시조립대에 임시레일을 설치하는 단계와, (c) 상기 임시레일의 사이에 상기 임시레일의 평면선형, 구배 및 캔트에 대응되도록 3차원 입체형상을 갖는 콘크리트도상을 형성하는 단계와, (d) 상기 콘크리트도상 위에 직결도상체결장치를 설치하는 단계와, (e) 상기 콘크리트도상을 양생하는 단계를 포함한다.

Description

3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 조립식 직결궤도를 이용한 콘크리트 직결궤도 부설방법
본 발명은 현장이 아닌 공장에서 조립식 직결궤도를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 3차원의 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도를 제조하는 방법에 관한 것이며, 또한 이 방법에 의해 제조된 조립식 직결궤도를 이용하여 현장에서 콘크리트 직결궤도를 부설하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 궤도(軌道, track)는 레일과 그 부속품, 침목 및 도상으로 구성되는데, 견고한 노반 위에 도상을 일정한 두께로 형성하고 그 위에 침목을 일정간격으로 부설하며 침목 위에 두 줄의 레일을 소정간격으로 평행하게 체결한 것으로서, 노반과 함께 열차하중을 직접 지지하는 역할을 하는 도상 윗부분을 총칭하여 궤도라고 한다.
직결궤도(直結軌道, solid bed track)는 재래형 궤도구조에서 어떤 구성요소를 생략하여 레일을 궤도지지체에 직접적으로 결합시킨 궤도로서, 무도상 궤도나 무침목 궤도를 포함한다.
궤도의 구성 중 도상은 자갈도상과 콘크리트도상으로 구분되며, 콘크리트도상은 침목매입식 콘크리트도상, 직결식 콘크리트도상 및 플로팅 슬래브(FLOATING SLAB)도상으로 구분된다.
직결식 콘크리트도상은 통상 현장에서 콘크리트를 타설하여 도상을 형성하는 공정에 의하고 있는데, 궤도를 이루는 노선의 선형은 많은 종곡선과 평면곡선의 변화를 이루면서 복잡하게 구성된다.
따라서 직선과 평탄의 원칙으로 노선을 설계하는 것이 설계의 원칙이지만, 철도의 선형은 그 특성상 많은 곡선과 구배를 설정하지 않을 수 없게 되는 것이 현실적인 과제이다.
그리고 직선 선로의 경우라면 양측 레일의 높이가 같게 되지만, 곡선 선로의 경우에는 열차의 주행시 열차의 주행에 의한 원심력과 열차의 무게로 인한 중력의 합이 궤간 중심에 오도록 하기 위하여 양 레일 간의 높이차(cant)에 의한 기울기를 가져야 하기 때문에 차량의 곡선 주행 시의 안정성을 위해서는 궤광의 설치 정밀도가 매우 중요하게 되는 것이다.
종래와 같이 곡선로에서 연속적으로 곡률이 변하는 완화구간을 작업자가 수작업으로 시공하게 되면 그 정밀도가 매우 낮기 때문에, 실질적으로 직선로와 곡선로를 연결하는 완화곡선구간의 횡방향 및 종방향 구배(선형적으로 변화함)를 정확하게 맞추는 것이 불가능하게 되는 문제점이 있다.
즉, 곡선로와 직선로를 연결하는 완화곡선구간은 선형적으로 변화하는 곡률로 이루어지기 때문에 여기에 맞춰 배근 설치 및 콘크리트도상 성형을 정확하게 하는 것이 불가능하게 되고, 이로 인해 콘크리트도상의 시공 정밀도가 저하되는 것이다.
한편, 직결식 콘크리트도상을 형성함에 있어서, 콘크리트 직결도상은 콘크리트와 직결도상체결장치로 구성되는데, 콘크리트도상의 선형은 계획노선의 선형과 일치하여야 하고, 콘크리트도상의 횡방향, 종방향 경사가 정확하게 설치되어야 하며, 콘크리트와 직결도상체결장치의 충분한 체결력과 밀착성이 확보되어야 열차주행의 안정성과 콘크리트도상의 안정성이 확보되게 된다.
이와 같이, 직결식 콘크리트도상은 콘크리트와 직결도상체결장치 간에 충분한 체결력과 진동흡수를 할 수 있도록 설계되어야 하는 것이나, 통상의 시공방법과 같이, 직결도상체결장치를 먼저 매달고 콘크리트를 나중에 타설하는 방식(TOP-DOWN 방식)으로 시공되는 경우에는, 직결도상체결장치와 콘크리트도상 접착면의 건조수축에 의한 콘크리트 침하, 콘크리트 타설시 채움 불량 등에 의한 밀착성 불량, 직결도상체결장치와 콘크리트도상 접착면 사이의 콘크리트 타설시 발생하는 공극발생 등의 문제와, 이에 따른 궤도구조 안전성 저하의 문제가 야기되고 있다. 또한, TOP-DOWN 방식의 경우, 시공이 완료되면 다시 직결도상체결장치를 해체하여 밀착성 검사를 한 후에 밀착성 불량 개소에 대해서 보수를 실시해야 하므로 비용이 증가하는 단점이 있다.
또한, 종래 현장에서 직결식 콘크리트도상을 시공하던 방법의 경우, 현장까지 콘크리트가 운반되어야 하므로 콘크리트의 특성상 묽은 콘크리트, 즉 슬럼프가 높은 콘크리트가 적용되었다. 특히, 대부분의 직결식 콘크리트도상은 터널 또는 지하구간에 설치되는데, 지하구간에서는 압송관부설로 콘크리트 포터블을 이용해 콘크리트를 공급해야 하고, 고가구간에서는 펌프카를 이용하여 콘크리트를 공급해야 하기 때문에, 묽은 콘크리트를 사용할 수 밖에 없는 실정이다. 이처럼, 현장 타설시 묽은 콘크리트가 사용되어야 하기 때문에, 묽은 콘크리트의 단점인 콘크리트 블리딩에 의한 균열, 건조수축에 의한 균열 등의 문제가 발생하였고, 또한 캔트(cant) 설정시 묽은 콘크리트가 중력방향으로 이동됨에 따라 도상단면오차도 빈번히 발생하였다. 이와 같은 문제점이 해소될 수 있도록 슬럼프가 낮은 콘크리트를 사용하여 콘크리트도상을 시공할 수 있는 방안이 요구된다.
비록, 종래 공장에서 제작한 후 현장에서 조립하여 도상을 형성하는 공장제작 슬래브도상이 있기는 하지만, 종래 슬래브도상은 직육면체의 균일한 형상을 갖는 블록을 생산하여 시공하였기 때문에, 예컨대 곡선로와 같은 곳에서는 변화하는 3차원 입체형상의 도상을 형성하는데 어려움이 많았다.
이에 대하여는 도 1 내지 도 3을 참조하여 구체적으로 살펴보도록 한다.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이 종래 직육면체 형상의 프리캐스트 블록(100)으로는 횡단경사(cant) 설정이 불가능하다. 즉, 직육면체 형상이기 때문에 각 프리캐스트 블록(100) 간 횡단경사량이 불연속적으로 나타나게 되고, 더욱이 각 블록이 노반으로부터 이격되는 거리도 불균일해진다((b) 참조)). 이에 따라, 몰탈 등으로 노반면과 프리캐스트 블록을 연결하고자 할 때 불균일한 이격거리로 인해 채움량이 증가하고 현장 설치시 어려움이 따르게 된다.
그리고 도 2에 도시된 바와 같이 평면 곡선구간을 형성하고자 할 때, 프리캐스트 블록(100)이 직사각형의 평면으로 이루어지기 때문에 프리캐스트 블록으로 연결시 계획선형과 블록선형이 달라서 선형 불일치의 문제가 발생하고 프리캐스트 블록 간에 틈(110)이 발생하여 별도로 틈을 채우는 작업이 필요하게 된다. 특히, 이러한 프리캐스트 블록 상에 동일한 간격으로 직결도상체결장치(도시되지 않음)를 설치하면 평면 곡선상에서 궤도 부설이 불가능해진다. 요컨대, 종래 프리캐스트 블록으로는 평면 곡선에서 완화곡선구간의 변화하는 곡선반경의 설정이 불가능하다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 종래 프리캐스트 블록(100)을 사용하는 경우에는 종곡선 노반상에서 블록 상호 간에 틈이 발생할 뿐만 아니라 노반과의 이격거리도 불균일해진다. 직육면체 형상의 종래 블록으로는 종곡선 구간에서 변화하는 종곡선 반경에 맞춰 시공하는 것은 불가능하다.
이처럼, 종래 프리캐스트 블록은 평면선형, 종단선형과 선형일치를 이룰 수 없고 별도로 틈을 채우는 작업이 필요하게 되며 노반면으로부터의 이격거리가 불균일해져 몰탈 채움량이 증가하는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 현장에서의 조립시 별도로 횡방향 및 종방향 경사를 맞출 필요가 없도록 3차원 입체형상을 갖는 직결궤도의 사전 제작이 가능한 조립식 직결궤도의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 콘크리트도상과 직결도상체결장치의 체결력 및 밀착성이 개선되도록 하는 DOWN -TOP 방식의 조립식 직결궤도의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 묽은 콘크리트로 타설하는 경우에 발생하는 문제가 개선되도록 콘크리트도상 형성에 사용되는 콘크리트로 슬럼프가 낮은 콘크리트를 사용할 수 있게 해주는 조립식 직결궤도의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 조립식 직결궤도를 이용하여 콘크리트 직결궤도를 부설하는 방법을 제공함에 있다.
전술한 본 발명의 목적은, 철도차량의 철재차륜이 주행하는 직결궤도를 제조하는 방법에 있어서, (a) 임시조립대를 설치하는 단계와, (b) 사전 측량된 현장에서의 계획된 평면선형, 구배 및 캔트에 대응되도록 상기 임시조립대에 임시레일을 설치하는 단계와, (c) 상기 임시레일의 사이에 상기 임시레일의 평면선형, 구배 및 캔트에 대응되도록 3차원 입체형상을 갖는 콘크리트도상을 형성하는 단계와, (d) 상기 콘크리트도상 위에 직결도상체결장치를 설치하는 단계와, (e) 상기 콘크리트도상을 양생하는 단계를 포함하는 3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도의 제조방법을 제공함에 의해 달성될 수 있다.
여기에서, 상기 (c) 단계는, 하부거푸집을 설치하는 단계와, 상기 임시레일을 따라 이동하는 철근시공기를 이용하여 철근을 배근하는 단계와, 상기 임시레일의 길이방향과 직각되는 방향으로 상기 콘크리트도상을 관통하는 통공이 형성되도록 상기 임시레일 사이에 삽입부재를 설치하는 단계와, 상기 임시레일을 따라 이동하는 이동거푸집을 이용하여 콘크리트를 타설함으로써 3차원 입체형상을 갖는 콘크리트도상이 형성되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 (c) 단계는, 상기 임시레일을 따라 이동하는 천공기를 이용하여 상기 직결도상체결장치의 설치를 위해 상기 타설된 콘크리트의 상면을 천공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 (c) 단계에서 상기 콘크리트도상의 하부면과 노반 사이의 이격거리가 균일해지도록 상기 하부거푸집이 상기 노반의 종단선형과 대응되게 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도의 제조방법에 의하면, 현장이 아닌 공장에서 사전 측량된 현장에서의 평면선형, 구배 및 캔트에 대응되게 콘크리트도상을 형성하기 때문에, 3차원 입체형상을 갖는 콘크리트도상이 형성되며, 이에 따라 추후 현장에서 각 조립식 직결궤도 상호 간을 조립하는 작업이 용이할 뿐만 아니라 별도의 횡방향 및 종방향 경사를 맞출 필요가 없다.
또한, 현장과 동일한 조건하에서 3차원 입체형상을 갖는 콘크리트도상이 형성되기 때문에, 이후 현장에서 각 콘크리트도상을 평면곡선 및 종곡선 상에서 연결시킬 때, 각 콘크리트도상 간에 틈이 발생하지 않게 되어 별도의 틈을 채우는 작업이 불필요하게 되고 곡선반경 및 횡단경사(cant) 설정이 가능하며, 각 콘크리트도상과 노반의 이격거리가 균일해지도록 할 수 있고, 종국적으로 계획된 평면선형, 종단선형, 횡단선형에 일치하는 콘크리트도상의 제조가 가능하다.
또한, 콘크리트도상을 형성한 후에 직결도상체결장치를 설치하고 이후 양생하는 과정을 거치기 때문에, 콘크리트도상과 직결도상체결장치의 체결력 및 밀착성이 종래 TOP-DOWN 공법에 비해 개선될 수 있으며, 이에 따라 궤도구조의 안정성이 확보될 수 있다.
또한, 횡서포트, 궤간조립대 캔트볼트 등 여러 자재가 소요되었던 종래 TOP-DOWN 공법과는 달리, 임시조립대만 사용하기 때문에 자재비가 절감될 수 있다.
또한, 현장이 아닌 공장에서 조립식 직결궤도가 사전 제작되므로, 균일한 품질의 콘크리트도상의 부설이 가능해지며, 현장에서는 조립식 직결궤도를 조립설치한 후 직결도상체결장치에 레일만 설치하면 되기 때문에, 현장 시공량이 감소하여 소요공기가 단축될 수 있다.
또한, 슬럼프가 낮은 콘크리트로 타설을 하기 때문에, 건조수축에 의한 콘크리트의 균열이 감소하며 도상변형이 감소될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 종래 프리캐스트 블록의 문제점을 보이기 위한 도.
도 4 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 직결궤도를 제조하는 과정을 보인 도.
도 14 내지 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에 의해 제조된 조립식 직결궤도를 이용하여 콘크리트 직결궤도를 부설하는 과정을 보인 도.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 직결궤도의 제조방법에 의해 제조된 조립식 직결궤도를 보인 개략도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도의 제조방법은 철도차량의 철재차륜이 주행하는 직결궤도를 제조하는 방법에 관한 것으로서, (a) 임시조립대를 설치하는 단계와, (b) 임시조립대에 임시레일을 설치하는 단계와, (c) 상기 임시레일의 사이에 콘크리트도상을 구획별로 형성하는 단계와, (d) 콘크리트도상 위에 직결도상체결장치를 설치하는 단계와, (e) 콘크리트도상을 양생하는 단계를 포함한다.
도면을 참조하여 구체적으로 설명하면, 우선 공장에서의 작업 전에 현장에서의 측량이 우선되는데, 도 4에 도시된 바와 같이 레일이 형성되는 지형의 평면선형, 구배(slope) 및 캔트(cant)를 고려하여 계획선형을 정한다. 이 경우, 광파기(11) 등을 이용하여 레일이 형성되어야 하는 위치 정보를 측정하고, 시공되어야 하는 레일의 설계조건에 따라 레일의 계획선형을 정한다.
도 5 내지 도 13은 현장이 아닌 공장에서 조립식 직결궤도를 제조하는 과정을 보인 도이다. 우선, 도 2에 도시된 바와 같이 임시레일이 설치될 수 있는 임시조립대(궤도조립대)(10)를 설치한다((a) 단계). 임시조립대(10)는 한 쌍이 일정간격을 유지하도록 설치된다.
그리고 도 6에 도시된 바와 같이 임시조립대(10)에 임시레일(20)을 설치한다((b) 단계). 이 경우, 임시레일(20)은 사전 측량된 현장에서의 계획된 평면선형, 구배 및 캔트에 대응되도록 설치된다. 이러한 임시레일(20)은 후술하는 바와 같이 콘크리트도상(30)을 형성하는데 있어서 기준이 되며, 이에 따라 현장에서 요구되는 조건이 그대로 반영된 콘크리트도상(30)이 형성될 수 있다.
임시레일(20)이 설치되면, 임시레일(20)의 사이에 콘크리트도상을 형성하는데((c) 단계), 이때 콘크리트도상이 임시레일의 평면선형, 구배 및 캔트에 대응되도록 하며, 이에 따라 3차원 입체형상을 가진 콘크리트도상이 형성될 수 있다. 그리고 콘크리트도상은 작업과 운반 용이성을 위해 소정의 블록 단위체로 형성되도록 한다. 이 경우, 콘크리트도상을 구획별로 형성하거나 또는 일정간격으로 형성한 후 절단하는 공정이 추가될 수도 있다.
더 상세하게 설명하면, 도 7에 도시된 바와 같이 임시레일(20)의 사이에 하부거푸집(32)을 설치한다. 이 경우, 하부거푸집(32)은 레일의 길이방향을 따라 일정 구획별로 분리설치되도록 하거나, 구획별로 분리함이 없이 길게 설치할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 하부거푸집(32)을 설치할 때, 예컨대 오르막과 내리막이 있는 경우에는 이후 형성되는 콘크리트도상(30)의 종단선형을 위해 하부거푸집(32)이 노반의 선형과 대응되게 설치되는 것이 바람직하며, 이에 따라 콘크리트도상의 하부면과 노반 사이의 이격거리가 불균일해지는 문제가 해소될 수 있다. 즉, 도 3과 관련하여 전술한 바와 같이 종래 프리캐스트 블록의 경우에는 블록의 하부면과 노반 사이에 이격거리가 발생하고 또한 그 이격거리도 불균일하여 몰탈의 채움량이 증가되는 문제가 있었지만, 본 발명의 일 실시예에서는 하부거푸집(32)을 노반의 선형과 대응되게 설치함으로써 이러한 문제가 해소되도록 한 것이다.
하부거푸집(32)이 설치되면, 도 8에 도시된 바와 같이 철근(33)을 배근한다. 이 경우 임시레일(20)을 따라 이동하는 철근시공기(34)를 이용하여 철근(33)을 배근할 수 있다.
철근 배근 후에는, 도 9에 도시된 바와 같이 임시레일(20)의 길이방향과 직각되는 방향으로 임시레일(20)의 사이에 삽입부재(36)를 설치한다. 삽입부재(36)를 설치하는 이유는 이후에 콘크리트를 타설하여 양생한 경우 콘크리트도상의 양측면을 관통하는 통공이 형성되도록 하기 위함이며, 이러한 통공에 볼트 등을 끼워 추후 조립식 직결궤도를 현장에 설치할 때 높이 및 방향을 조절할 수 있게 된다. 이에 대한 더 상세한 설명은 후술한다. 삽입부재(36)로는 관 형태의 부재가 적당하다.
이후, 도 10에 도시된 바와 같이 콘크리트를 타설한다. 이 경우, 임시레일(20)을 따라 이동하는 이동거푸집(38)을 이용하여 콘크리트를 타설한다. 이동거푸집(38)이 임시레일(20)을 따라 이동하기 때문에 이동거푸집(38)이 지나간 후의 콘크리트도상(30)은 임시레일(20)의 평면선형, 구배 및 캔트에 대응되게 형성될 수 있다. 콘크리트도상(30)을 구획별로 형성하거나 또는 일정간격으로 형성한 후 절단하는 공정이 추가될 수도 있음은 전술한 바 있다.
콘크리트의 타설이 완료되면, 도 11에 도시된 바와 같이 콘크리트도상(30)의 상면에 천공을 한다. 이 경우, 임시레일(20)을 따라 이동하는 천공기(39)를 이용한다. 콘크리트도상(30)에 구멍을 형성하는 이유는 후술하는 직결도상체결장치(40)의 설치를 위함이다. 천공작업을 위한 천공기(39)도 임시레일(20)을 따라 이동하면서 천공을 하기 때문에, 콘크리트도상(30)에 정확한 천공이 가능하다.
이후, 도 12에 도시된 바와 같이 콘크리트도상(30) 위에 직결도상체결장치(40)를 설치한다. 직결도상체결장치(40)는 콘크리트도상(30)에 천공기(39)로 뚫은 구멍에 결합되는 고정볼트(도면부호 표시되지 않음)에 의해 고정될 수 있다.
콘크리트도상(30)에 직결도상체결장치(40)의 설치가 완료되면, 콘크리트도상(30)을 양생하는 과정을 거친다(도 13 참조). 이로써, 조립식 직결궤도의 제조가 완료되며, 필요한 경우 소정 간격으로 절단하는 공정이 추가될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 직결궤도의 제조방법에 의해 제조된 조립식 직결궤도를 이용하여 콘크리트 직결궤도를 부설하는 방법에 대하여는 도 14 내지 도 18을 참조하여 설명한다.
우선, 도 14에 도시된 바와 같이 공장에서 제조된 조립식 직결궤도(1)를 현장으로 운반한다.
그리고 도 15에 도시된 바와 같이 현장으로 운반된 조립식 직결궤도(1)를 측량선형에 맞도록 현장에 구획별로 설치하고 각 조립식 직결궤도가 연결되도록 조립한다. 이 경우, 조립식 직결궤도(1)의 높이나 방향조절이 필요한 경우 별도의 높이 및 방향조절수단(2)을 이용하여 조절가능하다. 높이 및 방향조절수단(2)을 이용하여 조립식 직결궤도(1)의 높이나 방향을 조절하고자 하는 경우, 전술한 바와 같이 조립식 직결궤도(1)의 콘크리트도상에 형성된 통공에 볼트(도면부호 표시되지 않음) 등을 끼운 후 높이 및 방향조절수단(2)과 연결시키고, 높이 및 방향조절수단(2)으로 조립식 직결궤도(1)의 높이, 방향 및 경사 등을 조절한다.
그리고 도 16에 도시된 바와 같이 조립식 직결궤도(1)의 콘크리트도상 하부에 몰탈(3)을 타설할 수 있다. 몰탈을 타설하는 이유는 조립식 직결궤도의 경사를 조절함에 따라 발생하게 되는 콘크리트도상 하부의 공극을 메워 견고하게 고정하기 위함이다.
이후, 도 17에 도시된 바와 같이 조립식 직결궤도(1)의 직결도상체결장치에 레일(4)을 설치한다.
그리고 조립식 직결궤도(1)가 완전하게 고정되었으면 높이 및 방향조절수단(2)를 제거함으로써 콘크리트 직결궤도 부설이 완료된다(도 18 참조).
이처럼, 공장에서 사전에 조립식 직결궤도를 제조한 다음, 현장에서는 이를 운반하여 조립한 후에 그 위에 레일을 설치하기만 하면 되므로, 현장에서의 시공량이 대폭 감소하고 소요공기가 단축된다는 이점이 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 직결궤도의 제조방법에 의해 제조된 조립식 직결궤도를 보인 개략도이다. 조립식 직결궤도(1)는 공장에서 사전 측량된 현장에서의 평면선형, 구배 및 캔트에 맞도록 콘크리트도상(30)이 형성되고 콘크리트도상(30) 위에 직결도상체결장치(도시되지 않음)가 설치되고, 직결도상체결장치에 레일(4)이 체결된다.
콘크리트도상(30)은 종래 직육면체 형상의 프리캐스트 블록과는 달리 3차원 입체형상을 가지며, 그 형상은 실제 현장에서 요구되는 평면선형, 구배 및 캔트가 그대로 반영되어 형성된다. 예컨대 도 19에 도시된 바와 같이 완화곡선구간에서는 콘크리트도상(30)의 내측이 외측보다 더 낮게 형성된다.
이것은 전술한 바와 같이 콘크리트도상(30)을 형성할 때, 요구되는 평면선형, 구배 및 캔트가 그대로 반영되어 설치된 임시레일을 따라 이동하는 이동거푸집을 이용하여 콘크리트가 타설되기 때문이다. 따라서 도시되지는 않았지만 다수의 조립식 직결궤도(1)를 현장에서 연결하는 경우, 다수의 직결궤도(1)는 인접하는 다른 직결궤도와 대응되는 평면선형, 구배 및 캔트를 갖추고 있기 때문에 그대로 연결시키면 되고, 연결되는 직결궤도 간에 틈이 생기는 현상은 발생하지 않게 되고, 더욱이 종단 구간에서도 콘크리트도상(30) 하부면이 노반에 밀착된 상태로 형성되기 때문에 불균일한 이격거리로 인한 몰탈 채움량 증가 등의 문제가 해소될 수 있다.
본 발명에 의하면, 3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도를 사전 제조하고 이를 현장에서 설치만 하면 되므로, 현장에서의 시공량이 감소하여 소요공기가 단축될 수 있다.

Claims (6)

  1. 철도차량의 철재차륜이 주행하는 직결궤도를 제조하는 방법에 있어서,
    (a) 임시조립대를 설치하는 단계;
    (b) 사전 측량된 현장에서의 계획된 평면선형, 구배 및 캔트에 대응되도록 상기 임시조립대에 임시레일을 설치하는 단계;
    (c) 상기 임시레일의 사이에 상기 임시레일의 평면선형, 구배 및 캔트에 대응되도록 3차원 입체형상을 갖는 콘크리트도상을 형성하는 단계;
    (d) 상기 콘크리트도상 위에 직결도상체결장치를 설치하는 단계; 및
    (e) 상기 콘크리트도상을 양생하는 단계;를 포함하는 3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 하부거푸집을 설치하는 단계와, 상기 임시레일을 따라 이동하는 철근시공기를 이용하여 철근을 배근하는 단계와, 상기 임시레일의 길이방향과 직각되는 방향으로 상기 콘크리트도상을 관통하는 통공이 형성되도록 상기 임시레일 사이에 삽입부재를 설치하는 단계와, 상기 임시레일을 따라 이동하는 이동거푸집을 이용하여 콘크리트를 타설함으로써 3차원 입체형상을 갖는 콘크리트도상이 형성되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도의 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 임시레일을 따라 이동하는 천공기를 이용하여 상기 직결도상체결장치의 설치를 위해 상기 타설된 콘크리트의 상면을 천공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도의 제조방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 콘크리트도상의 하부면과 노반 사이의 이격거리가 균일해지도록 상기 하부거푸집이 상기 노반의 종단선형과 대응되게 설치되는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도의 제조방법.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 조립식 직결궤도를 현장으로 운반하는 단계;
    상기 운반된 조립식 직결궤도를 측량선형에 맞도록 현장에 구획별로 설치하여 조립하는 단계; 및
    상기 조립식 직결궤도의 직결도상체결장치에 레일을 설치하는 단계;를 포함하는 3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도를 이용한 콘크리트 직결궤도 부설방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 레일을 설치하기 전에 상기 조립식 직결궤도의 콘크리트도상 하부와 노반 사이에 몰탈을 타설하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 입체형상을 갖는 조립식 직결궤도를 이용한 콘크리트 직결궤도 부설방법.
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