KR100681909B1

KR100681909B1 - 철도의 분기기 갱환방법

Info

Publication number: KR100681909B1
Application number: KR1020040098959A
Authority: KR
Inventors: 류기대; 전봉길
Original assignee: 유기대
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2007-02-12
Also published as: KR20060060090A

Abstract

본 발명은 철도선로의 분기기 부분에 있어서, 특히 분기가 시작되는 포인트부의 마모나 손상에 의해 수리가 필요할 때 이를 품질이 향상된 제품으로 갱환하는 방법과 그러한 방법에 의한 분기기의 구조에 관한 것으로, 종래에 비하여 안전성과 견고성을 향상시키고 조립과 유지보수가 편리하도록 갱환하려는 것이다.

직선기본레일(1)과 곡선기본레일(1') 및 직선리드레일(3)을 적절한 위치에서 각각 절단하는 레일절단공정과; 상기 절단된 포인트부의 직선기본레일(1)과 곡선기본레일(1'), 직선리드레일(3) 및 2개의 텅레일(2)(2')을 분리해 제거하며, 곡선리드레일(3')은 전체를 제거하는 레일해체공정과; 침목번호 12로부터 19의 상판에 설치된 부품을 해체하여 제거하는 부품해체공정과; 침목번호 12부터 15의 침목(9)상에 신규 제작된 포인트상판(5), 고정부상판(5'), 분기용 베이스플레이트(5")를 설치하는 부품설치공정과; 곡선리드레일(3')과, 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1'), 직선리드레일(3)과 곡선텅레일(2') 및 직선텅레일(2)을 설치하되, 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')은 두부(2a) 부분을 "∧"형태로 경사지게 가공하고, 이와 접촉하는 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')의 두부(1a)는 "フ"형태로 가공한 것을 신규 설치하며, 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')은 레일의 저부(2b)에 탄성절삭부(2c)를 형성한 탄성식 텅레일을 설치하는 레일체결공정과; 침목번호 18 및 19 사이의 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')이 연결되는 부분과, 직선텅레일(2)과 곡선텅레일(2')이 각각 직선리드레일(3)과 곡선리드레일(3')이 연결되는 부 위에 각각 이음매판(8)을 체결하는 레일이음매판 체결공정; 으로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

철도 분기기, 기본레일, 리드레일, 텅레일, 삼손형, 탄성식

Description

철도의 분기기 갱환방법{Directional coupler exchange system of railroad}

도 1은 갱환하기 전 종래 분기기의 전체구성을 보여주는 개략도

도 2는 도 1의 포인트부 상세도

도 3은 도 2의 A부 확대 측면도

도 4는 도 2의 B부 확대 평면도

도 5는 본 발명에 의해 갱환된 분기기의 전체 구성을 보여주는 개략도

도 6은 도 5의 포인트부 상세도

도 7은 도 5의 C부 확대 측면도

도 8은 도 5의 D부 확대 단면도

도 9는 도 5의 E부 확대 단면도

도 10은 도 5의 F부 확대 단면도

***도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1: 직선기본레일 1': 곡선기본레일

2: 직선텅레일 2': 곡선텅레일

3: 직선리드레일 3': 곡선리드레일

5: 포인트상판 5': 고정부상판

5": 베이스플레이트 6: 코일스프링클립

7: 레일브레이스 8: 이음매판

9: 침목

10: 포인트부 20: 리드부

30: 크로싱 및 가드부 100: 분기기

본 발명은 철도선로에서 하나의 철로가 두개의 철로로 갈라지는 분기기 부분에 있어서, 특히 분기가 시작되는 포인트부의 마모나 손상에 의해 수리가 필요할 때 이를 품질이 향상된 제품으로 갱환하는 방법과 그러한 방법에 의한 분기기의 구조에 관한 것으로, 교체작업이 간단하면서도 포인트부의 작동방법과 텅레일이 기본레일에 접촉하는 구성의 개량 등에 의하여 종래에 비하여 안전성과 견고성을 향상시키고 조립과 유지보수가 편리하도록 갱환하려는 것이다.

주지된 바와 같이 종래 분기기 구성을 도 1 내지 도 4를 통하여 살펴보면, 직선기본레일(201) 및 곡선기본레일(201')이 분기기가 시작되는 처음으로부터 20,000mm의 길이로 연결 구성되고 직선텅레일(202) 및 곡선텅레일(202')이 관절식으로 직선리드레일(203) 및 곡선리드레일(203')과 연결되어 있으며, 직선텅레일(202) 및 곡선텅레일(202')은 직선기본레일(201) 및 곡선기본레일(201')과 밀착되는 부분에는 일반형(도 3 참조)으로 뾰족하게 절단되어 밀착되도록 구성되고 있다.

이러한 종래 분기기의 포인트부(210)에서는 직선 및 곡선 기본레일(201)(201')에 직선 및 곡선텅레일(202)(202')에 접촉 또는 이격되기 위하여 관절식 포인트부를 구성하고 있는데, 이러한 관절식 포인트부는 도 2에서 볼 수 있듯이 직선 및 곡선텅레일(202)(202') 및 이와 연결되는 직선 및 곡선리드레일(203)(203')이 헐렁하게 연결되도록 하여 직선 및 곡선텅레일(202)(202')이 움직이도록 하고 있는 방식이므로 이러한 방식에 따라 소음과 진동의 발생이 많고 그에 따라 승차감의 저하가 문제가 되었으며, 진동과 충격에 의해 텅레일과 리드레일이 연결되는 부분에 많은 마모와 손상이 발생하였던 것이다.

또한 직선 및 곡선기본레일(201)(201')에 직선 및 곡선텅레일(202)(202')이 접촉하는 부분을 구성시에 기본레일은 그대로 두고 직선 및 곡선텅레일(202)(202')만을 점차 가늘고 뾰족하도록 가공하여 접촉되게 하고 있는데, 이에 따라서 텅레일의 선단부가 매우 취약할 수밖에 없었던 것이다.

따라서 텅레일에 대한 잦은 보수가 필요하였고 그에 따라 유지보수에 많은 비용이 필요한 문제점이 있는 것이다.

이러한 문제점에 의해 종래의 분기기에서는 포인트부의 마모와 파손 등에 의한 교체작업을 빈번히 하여야 하는 문제가 있었다. 그러나 종래에는 분기기 전체에서 포인트부만을 성능이 향상된 제품으로 집중적으로 갱환할 수 있는 방법적인 시스템이 구비되지 못하여 분기기 전체를 교체하는 낭비적인 문제가 있었던 것이고, 종래의 기존 설치된 것과 동일한 구성으로 갱환을 하였으므로 상기한 문제점들이 계속 반복되어 유지관리 상의 문제 또한 계속 반복될 수밖에 없었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 분기기 부분의 문제점을 개선하기 위하여 기존 설치된 분기기의 포인트부를 집중적이고 매우 효율적으로 갱환하는 방법을 제공하여 갱환작업을 효율적으로 실시하면서 기존 분기기 구성상의 문제를 개선토록 함으로써 기존 분기기가 가진 유지관리상의 문제점을 일거에 해결토록 함을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 기존 설치된 분기기에 있어서, 포인트부의 선단으로부터 일정한 길이의 직선기본레일, 곡선기본레일 및 직선리드레일 절단하여 텅레일과 함께 제거하고 곡선리드레일은 전체를 제거하며, 해당 위치에 절단된 만큼의 새로운 레일을 이음매판으로 결합하되 이러한 과정에서 텅레일을 탄성식으로 변경하고 텅레일과 기본레일이 접촉하는 부분에는 텅레일과 기본레일 모두를 가공하여 접촉되게 하는 것을 특징으로 하는 바, 이하 첨부된 도면에 의거 본 발명의 갱환방법을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 의한 분기기의 전체 구성을 보여주는 개략도, 도 6은 도 5의 포인트부 상세도, 도 7은 도 5의 C부 확대 측면도, 도 8은 도 5의 D부 확대 단면도, 도 9는 도 5의 E부 확대 단면도, 도 10은 도 5의 F부 확대 단면도이다.

도면에서 레일의 침목 일측에 기재한 작은 크기의 숫자는 침목을 구분하기 위한 번호로서 이건 발명의 요부를 설명하기 위한 지시선이 있는 부호와는 다른 것이다.

기본적으로 분기기(100)는 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')이 움직이면서 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')에 접촉 또는 이격되도록 하는 포인트부(10)와, 상기 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')과 연결되는 직선리드레일(3) 및 곡선리드레일(3')이 서서히 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')로부터 분리되면서 다음의 크로싱 및 가드부(30)로 연결되는 리드부(20)와, 두개의 철로가 교차하면서 완전히 분리되는 크로싱 및 가드부(20)로 구분된다.

그리고 다음에서 설명하는 모든 레일 길이의 치수는 'mm'단위이다.

레일절단공정

직선기본레일(1) 곡선기본레일(1') 및 직선리드레일(3)을 18번 침목과 19번 침목 사이에서 각각 절단한다.

직선기본레일(1)과 곡선기본레일(1')의 절단되는 길이는 분기기(100)가 시작되는 부분(1번 침목의 바로 전)으로부터 약 10,700이며, 직선리드레일(3)의 절단되는 길이는 37번 침목과 38번 침목 사이에 크로싱부 시작점으로부터 거꾸로 계산하여 11,717이다.

상기 18번 침목과 19번 침목 사이를 절단하여 갱환하는 이유는 탄성식 텅레일을 이루기 위한 적정한 레일길이를 확보하고, 레일과 레일을 연결하기 위한 부품을 체결하는데 필요한 최소한의 공간을 확보하는 적정길이가 필요한 것으로서, 그보다 짧은 길이(18번 침목 미만의 침목사이)를 절단하면 텅레일이 과도한 탄성력을 갖게 되고 레일과 레일을 연결하기 위한 부품을 체결하는데 필요한 공간이 부족하게 되며, 그보다 더 긴 길이(19번을 초과하는 침목사이)를 절단하여 갱환하게 되면 다른 레일보다 가격이 비싼 텅레일을 불필요하게 길게 사용하여야 하고 구조가 복잡하고 고가인 고정부상판 및 분기용 베이스플레이트의 설치 수량이 증가하여 제품가격(갱환비용)이 상승하는 문제점이 발생한다.

따라서 본 발명은 분기기의 적절한 작용과 비용 등을 감안하여 적절한 절단 위치를 도출한 것이라 할 수 있다.

곡선리드레일(3')은 일반적으로 마모가 심하여 전체를 교체하여야 하므로 절단할 필요가 없다.

레일해체공정

상기 절단된 포인트부(10)의 직선기본레일(1)과 곡선기본레일(1'), 그리고 직선텅레일(2)과 연결되는 부위로부터 절단된 위치까지의 직선리드레일(3) 및 2개의 텅레일(2)(2')을 침목(9) 위의 각 상판, 즉 포인트상판(5), 고정부상판(5'), 베이스플레이트(5")로부터 분리해 제거한다.

상기 포인트상판(5), 고정부상판(5'), 베이스플레이트(5") 등 상판의 명칭은 종래 분기기에서는 포인트상판, 힐상판, 및 리드부 베이스플레이트라고 불리지만 본 발명의 구성 및 작용의 설명에서는 편의를 위해 개선되는 상판의 명칭으로 사용한다.

곡선리드레일(3')은 분기기(100)의 구조 특성상 철도바퀴가 강하게 마찰되고 마모가 많은 부분이므로 것이므로 리드부(20)에까지 걸쳐 전체(약 15,380)를 제거한다.

부품해체공정

침목번호 12로부터 19의 상판에 설치된 부품을 제거하는데, 코일스프링클립(6), 레일브레이스(7) 등을 포함하여 포인트상판(5), 고정부상판(5'), 베이스플레이트(5")를 해체하여 제거한다.

부품설치공정

침목번호 12부터 15의 침목(9)상에 포인트상판(5) 8조를 설치한다.

침목번호 16과 17의 침목(9)상에 고정부상판(5') 4조를 설치한다.

침목번호 18과 19의 침목(9)상에 분기용 베이스플레이트(5") 8조를 설치한다.

상기의 포인트상판(5), 고정부상판(5'), 베이스플레이트(5")는 신규 설치할 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1'), 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2'), 직선리드레일(3) 및 곡선리드레일(3')이 갖는 치수와 형태를 감안하여 제조된 것을 설치하여야 하기 때문이다.

레일설치 및 체결공정

열처리한 것이고 전체 길이(약11,775)인 신규 곡선리드레일(3')을 설치한다.

제거된 것과 같은 길이이고 열처리된 신규 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')을 설치한다.

신규한 곡선텅레일(2') 및 직선텅레일(2)을 설치한다.

상기에서 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')과 그 측면에 밀착되는 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')이 가공됨에 있어서는 도 7에서 볼 수 있듯이, 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')의 가공되는 두부(2a) 부분은 하단이 돌출되는 "∧"형태 (기울기= 절삭되는 측방향 깊이 1: 절삭되는 상하 높이 3)로 경사지게 가공되고, 이와 접촉하는 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')의 두부(1a)는 "フ"형태(기울기=1:3)로 가공한다.

또 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')은 도 8에서 볼 수 있듯이 레일의 저부(2b)에 탄성절삭부(2c)를 형성한 탄성식 텅레일을 설치하는데, 이는 기존의 관절식 텅레일(길이 약5,700)보다 길이 좀더 길게(약9,300) 하여 끝이 18번 침목과 19번 침목사이에 위치하도록 한다.

레일이음매판 체결공정

침목번호 18 및 19 사이의 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')이 연결되는 부분에 이음매판(8)을 체결한다.

직선텅레일(2)과 곡선텅레일(2')이 각각 직선리드레일(3)과 곡선리드레일(3')이 연결되는 부위에도 각각 이음매판(8)을 체결한다.

상기와 같은 본 발명의 갱환방법에 의해 갱환되는 분기기의 구조를 보면, 분기기(100)가 시작되는 부분으로부터 18번 침목과 19번 침목사이에서 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1'), 그리고 직선리드레일(3)이 이음매판(8)으로 연결되고, 곡선리드레일(3')은 절단없이 전체가 교체되어 곡선텅레일(2')과 연결 구성된다.

직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')과 그 측면에 밀착되는 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')은 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')의 가공되는 두부(2a) 부분을 "∧"형태(기울기=1:3)로 경사지게 가공되어 설치되고, 이와 접촉하는 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')의 두부(1a)는 "フ"형태(기울기=1:3)로 가공되어 설치된 다.

또한 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')은 레일의 저부(2b)에 탄성절삭부(2c)를 형성한 탄성식 텅레일을 설치하여서 구성되는 것이다.

상기와 같은 갱환방법에 의하면 적절한 위치에서 적절한 길이의 직선기본레일(1)과 곡선기본레일(1') 및 직선리드레일(3)을 절단한 후 신규로 제작된 레일들을 교체하며, 동시에 텅레일(2)(2')을 교체하는 방법으로 갱환하는 방법이므로 불필요하게 많은 부분의 교체가 불필요하여 간단하게 갱환작업을 실시할 수 있게 된다.

그리고 곡선리드레일(3')은 전체를 교체함으로써 철로의 분기기 구조상 제일 마모가 많은 부분에 대한 대비가 이루어지는 것이다.

특히 본 발명에 의하면 포인트부(10)에서 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')이 접촉되는 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')의 두부(1a)를 절삭 가공하고 텅레일(2)의 가공을 최소화하여 접촉되도록 한 것으로서, 기본레일(1)의 강도를 유지하는 범위 내에서 텅레일(2)의 파손이나 마모를 최대한 줄일 수 있도록 함으로써 수명을 크게 연장할 수가 있게 된다.

그리고 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')은 절삭부(2c)를 구성한 탄성식이므로 종래 텅레일의 작동에 의한 충격과 진동에 의한 및 마모 및 소음의 발생을 최소화하게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 간단한 방법에 의해 효과적으로 포인트부를 위주로 한 분기기의 갱환작업이 가능하게 되므로, 철도에 있어서 가장 손상이 많은 분기기부분을 기존보다 성능이 향상된 제품으로 저렴한 비용과 빠른 시간에 갱환이 가능하게 되는 것이다. 따라서 분기기를 유지관리하는데 비용과 시간의 절감을 이룰 수 있는 것이다.

또한 분기기를 갱환하는 작업에 의하여 포인트부의 텅레일의 수명을 연장하고 텅레일의 구성 및 작용에 의한 진동과 소음 등의 문제를 크게 개선할 수 있게 되므로 철도의 중요한 부분인 분기기의 안전성과 신뢰성이 향상되고 수명도 크게 연장하게 되는 유용한 발명인 것이다.

Claims

직선기본레일(1)과 곡선기본레일(1') 및 직선리드레일(3)을 18번 침목과 19번 침목 사이에서 각각 절단하는 레일절단공정과;

상기 절단된 포인트부의 직선기본레일(1)과 곡선기본레일(1'), 직선리드레일(3) 및 2개의 텅레일(2)(2')을 침목(9) 위의 각 상판, 즉 포인트상판(5), 고정부상판(5'), 베이스플레이트(5")로부터 분리해 제거하며, 곡선리드레일(3')은 전체를 제거하는 레일해체공정과;

침목번호 12로부터 19의 상판에 설치된 코일스프링클립(6), 레일브레이스(7) 등을 포함하여 포인트상판(5), 고정부상판(5'), 베이스플레이트(5")를 해체하여 제거하는 부품해체공정과;

침목번호 12부터 15의 침목(9)상에 신규 제작된 포인트상판(5) 8조를 설치하고, 침목번호 16과 17의 침목(9)상에 신규제작된 고정부상판(5') 4조를 설치하고, 침목번호 18과 19의 침목(9)상에 분기용 베이스플레이트(5") 4조를 설치하는 부품설치공정과;

열처리한 것이고 전체 길이인 신규 곡선리드레일(3')과, 제거된 것과 같은 길이이고 열처리된 신규 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1') 및 직선리드레일(3)과 신규 제작된 곡선텅레일(2') 및 직선텅레일(2)을 설치하되, 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')은 두부(2a) 부분을 "∧"형태(기울기=1:3)로 경사지게 가공하고, 이와 접촉하는 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')의 두부(1a)는 "フ"형태(기울기 =1:3)로 가공한 것을 신규 설치하며, 직선텅레일(2) 및 곡선텅레일(2')은 레일의 저부(2b)에 탄성절삭부(2c)를 형성한 탄성식 텅레일을 설치하는 레일체결공정과;

침목번호 18 및 19 사이의 직선기본레일(1) 및 곡선기본레일(1')이 연결되는 부분과, 직선텅레일(2)과 곡선텅레일(2')이 각각 직선리드레일(3)과 곡선리드레일(3')이 연결되는 부위에 각각 이음매판(8)을 체결하는 레일이음매판 체결공정;

으로 이루어짐을 특징으로 하는 철도의 분기기 갱환방법.
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