KR101225807B1 - 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙에 관한 것으로서, 상기 고정 트랙은 교량 상부구조 슬래브, 상기 상부구조 슬래브를 커버하며 종방향 험프(hump) 및 스토퍼를 가진 지지 슬래브, 및 리세스를 가진 밸러스트 슬래브으로 구성되며, 레일이 고정 수단에 의해 상기 밸러스트 슬래브 상에 배치된다. 본 발명의 과제는 더 간단한 종방향 보강 및 적은 거푸집 공사 및 제조 작업을 필요로 하고, 더 긴 밸러스트 슬래브의 제조를 가능하게 하는 구조를 개발하는 것이다. 상기 과제는 본 발명에 따라 종방향 홈을 가진 지지 슬래브(1)이 상기 홈 위에 배치되는 밸러스트 슬래브(8)의 중심의 높이로 단 하나의 스토퍼(5)를 가지며 상기 지지 슬래브(1)의 종방향 홈(7)이 상기 영역에서 스토퍼(5)에 의해 60 내지 100 ㎝의 간격으로 중단되고, 상기 밸러스트 슬래브(8)은 종방향 리브(4)를 포함하고, 상기 리브는 밸러스트 슬래브의 중심 영역에서 리세스(6)에 의해 65 내지 105 ㎝의 간격으로 중단되고, 상기 지지 슬래브(1)의 스토퍼(5)가 형상 끼워맞춤(positive) 방식으로 상기 리세스 내로 맞물림으로써 해결된다.

Description

교량 위의 철도 차량용 고정 트랙{FIXED TRACK FOR RAIL-BOUND VEHICLES ON A BRIDGE}

본 발명은 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙으로서, 상기 고정 트랙은 교량 상부구조 슬래브, 상기 상부구조 슬래브를 커버하며 종방향 험프(hump) 및 스토퍼를 가진 지지 슬래브, 및 리세스를 가진 밸러스트 슬래브로 구성되며, 레일이 고정 수단에 의해 상기 밸러스트 슬래브 상에 배치되는, 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙에 관한 것이다.

최근, 소위 고정 트랙이 철도의 고속 구간에 점점 더 많이 사용된다. 상기 구조에서는 레일들이 발라스트 도상 내에 배치된 침목 상에 고정되지 않고, 강 콘크리트 지지 슬래브 상에 지지된다. 고속 구간에 고정 트랙을 사용하는 이유는 양호한 위치 안정성, 및 더 긴 유지 관리 간격으로 인한 더 큰 가용성에 있다.

교량 위에 고정 트랙을 설치하는 것은 지금까지 문제였다. 연속 용접된 레일을 가진 고정 트랙에서, 각각의 횡단면은 모든 온도에서 실제로 거의 이동 없이 고정된다. 온도 변화는 레일 내의 응력 변화만을 야기한다. 교량 구조에서는 온도 변화로 인해 길이 변화가 나타나기 때문에, 고정 트랙과 교량의 조합은 풀기 어려운 문제이다.

상기 문제를 해결하기 위해, DE 24 43 770에는, 교량 구조 상에 지지 슬래브가 종방향으로 이동 가능하게 배치됨으로써, 교량 구조가 고정 트랙 아래에서 이동될 수 있는 것이 제시된다. 열차의 제동시 잠재적으로 매우 큰 힘의 흡수 및 전달은 지지 슬래브 내로 이루어지고, 상기 지지 슬래브는 상기 힘을 교량 상부구조로 전달해야 한다. 교량 및 레일 상으로 제동력의 분배는 측정하는데 문제가 많다.

상기 문제를 방지하기 위해, 시스템 "Rheda" 라고 공지된, 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙이 개발되었다. 이 시스템에서는 상부면 시일을 보호하기 위해, 트랙의 영역에 큰 두께의 보강 스트립을 가진 지지 슬래브가 교량 상부구조 상에 장착되며, 상기 보강 스트립 내에 홈들이 서로 종방향 간격을 두고 배치된다. 상기 보강 스트립 상에 밸러스트 슬래브가 놓이며, 상기 밸러스트 슬래브는 스퍼(spur)의 하부 면으로 지지 슬래브의 보강 스트립 내의 홈 내로 맞물림으로써 상기 지지 슬래브와 형상 끼워맞춤(positive) 방식으로 결합된다. 상기 공지된 고정 트랙의 제조는 많은 시간과 비용을 필요로 하고, 많은 재료 소비를 필요로 하기 때문에, 한 측면의 슈퍼엘리베이션에서 중량 및 높이가 너무 커진다.

DE 196 20 731 A1에는 교량 상부구조 슬래브, 지지 슬래브 및 밸러스트 슬래브로 구성된, 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙이 개시되어 있다. 밸러스트 슬래브는 지지 슬래브의 종방향 단부에 각각 배치된 개별 험프용 리세스를 갖는다. 상기 구조에서, 밸러스트 슬래브의 리세스는 지지 슬래브의 험프를 둘러싼다. 상기 구조는 복잡한 종방향 보강 및 매우 정확한 작업을 필요로 한다. 이로 인해, 많은 작업 및 시간 소비가 필요하다. 또한, 지지 슬래브의 보강 스트립 및 밸러스트 슬래브가 최대 6 m 의 작은 길이로만 실시된다. 이는 하나의 교량 상에 많은 슬래브들을 필요로 하고 콘크리트 슬래브 및 스토퍼용 복잡한 보강 작업 및 거푸집 공사를 필요로 한다. 상기 구조의 슬래브들의 단부들에 각각 스토퍼를 배치함으로써, 각각의 슬래브는 2개의 스토퍼를 갖는다.

본 발명의 과제는 더 간단한 종방향 보강 및 낮은 거푸집 공사 비용 및 제조 비용을 필요로 하고 긴 슬래브의 제조를 가능하게 하는 구조를 개발하는 것이다.

상기 과제는 본 발명에 따라

종방향 홈을 가진 지지 슬래브가 상기 홈 위에 배치되는 밸러스트 슬래브의 중심의 높이로 스토퍼를 가지며 상기 지지 슬래브의 종방향 홈이 상기 영역에서 스토퍼에 의해 60 내지 100 ㎝의 간격으로 중단되고, 상기 밸러스트 슬래브는 종방향 리브를 포함하고, 상기 리브는 밸러스트 슬래브의 중심 영역에서 리세스에 의해 65 내지 105 ㎝의 간격으로 중단되고, 상기 지지 슬래브의 스토퍼가 형상 끼워맞춤(positive) 방식으로 상기 리세스 내로 맞물림으로써, 해결된다.

종방향 리브의 에지들은 스트립 베어링을 가지며, 스트립 베어링으로서 탄성 중합체 밴드가 종방향 리브의 에지들에 접착된다. 상기 밴드는 1.0 내지 1.5 ㎝의 두께를 갖는다.

보호 콘크리트 층이 지지 슬래브 아래 배치된다. 상기 보호 콘크리트 층은 바람직하게는 C25/35의 최소 콘크리트 품질을 가지며 5 내지 11 ㎝ 의 두께를 갖는다.

교량 상부구조 슬래브와 지지 슬래브 또는 보호 콘크리트 층 사이에 시일이 배치될 수 있다. 상기 시일은 비투멘 시팅(bitumen sheeting)에 의해 구현되고 교량 상부구조 슬래브의 보호를 위해 사용된다.

지지 슬래브는 보호 콘크리트 층을 향한 그 측면에 300 내지 800 ㎝의 상호 간격을 두고 횡방향 배출구를 포함하고, 상기 횡방향 배출구는 8 내지 12 ㎝의 폭을 가지며 지지 슬래브의 전체 폭에 걸쳐 구현된다.

리세스를 가진 종방향 리브는 지지 슬래브에 배치되고, 스토퍼를 가진 종방향 홈은 밸러스트 슬래브에 배치될 수 있다. 이로 인해, 상기 구조는 교량의 각각의 조건 및 각각의 부하 도입에 더 양호하게 매칭될 수 있다.

- 교량 위의 슬래브의 길이가 확장될 수 있고 최대 약 30 m 이다.

- 간단하고 저렴한 종방향 보강(더 적은 절삭 및 벤딩)만이 필요하다.

- 슬래브들은 전체적으로 더 적은 보강을 필요로 한다(스토퍼에 대한 더 적은 보강).

- 거푸집 공사 및 보강 비용 및 다른 비용이 약 50% 절감된다.

- 지지 슬래브의 중심에 스토퍼의 배치가 지지 슬래브 당 하나의 스토퍼 및 밸러스트 슬래브 내의 하나의 리세스만을 필요로 한다.

- 종래의 구성에서 각각의 슬래브 단부에 각각 하나씩 배치된 2개의 스토퍼 대신, 단 하나의 스토퍼의 배치시, 길이가 변화하면, 밸러스트 슬래브와 교량 상부구조 슬래브 사이에도 반드시 길이 변화가 생기지는 않는다.

- 종 방향으로 밸러스트 슬래브의 "이동"이 방지된다.

- 스토퍼의 중심 배치에 의해 밸러스트 슬래브가 방해 없이 열 팽창되거나 수축될 수 있다.

- 밸러스트 슬래브의 수와 스토퍼가 교량 상부구조 길이에 대해 현저히 감소한다(예컨대, 2개의 스토퍼를 가진 6 m 슬래브 길이 대신 하나의 스토퍼를 가진 18 m 슬래브 길이).

본 발명은 이하에서 실시예로 구체적으로 설명된다.

도 1은 고정 트랙의 교량 구조의 종단면도.
도 2는 슬래브의 단부 영역에서 교량의 횡단면도.
도 3은 슬래브 중심에서 교량의 횡단면도.

지지 슬래브(1)는 교량 상부구조 슬래브(2) 상에서 보호 콘크리트 층(3) 위에 지지된다. 지지 슬래브(1)는 종방향 홈(7)을 가지며 중심 영역에 스토퍼(5)를 갖는다. 상기 스토퍼는 밸러스트 슬래브(8)의 종방향 리브(4)의 중심에 배치된 리세스(6) 내로 맞물린다. 지지 슬래브(1)는 300 내지 800 ㎝의 간격으로 횡방향 배출구들(9; 10)을 가지며 상기 배출구들은 약 10 ㎝의 폭으로 실시된다. 상기 횡방향 배출구들은 교량 상부구조 슬래브(2)의 횡방향 배수를 위해 사용된다.

지지 슬래브(1)와 교량 상부구조 슬래브(2) 또는 보호 콘크리트 층(3) 사이에 시일(11)이 배치된다. 지지 슬래브(1)는 분리층(12)에 의해 밸러스트 슬래브(8)로부터 분리된다. 분리층은 웨빙(webbing), 매팅(matting) 및 코팅 층중 하나 이상으로 이루어져 있다. 이로 인해, 온도 영향이 주어질 때 2개의 슬래브들이 서로로부터 상이하게 이동될 수 있어서, 구조에서 균열이 방지된다. 스트립 베어링이 탄성 중합체 밴드(t

10 ㎜) 형태로 종방향 리브(4)의 에지에 접착된다.

1 지지 슬래브
2 교량 상부구조 슬래브
3 보호 콘크리트 층
4 종방향 리브
5 스토퍼
7 종방향 홈
8 밸러스트 슬래브
9, 10 횡방향 배출구
11 시일

Claims (10)

1. 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙으로서, 상기 고정 트랙은 교량 상부구조 슬래브(2), 상기 상부구조 슬래브를 커버하며 종방향 홈 및 스토퍼를 가진 지지 슬래브(1), 및 종방향 리브를 가진 밸러스트 슬래브(8)으로 구성되며, 레일이 고정 수단에 의해 상기 밸러스트 슬래브(8)에 배치되는, 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙에 있어서,
   상기 종방향 홈(7)을 가진 상기 지지 슬래브(1)가 상기 홈 위에 배치되는 상기 밸러스트 슬래브(8)의 중심의 높이에 있는 상기 스토퍼(5)를 가지며,
   상기 밸러스트 슬래브(8)의 중심 영역내에서 상기 지지 슬래브(1)의 상기 종방향 홈(7)이 상기 스토퍼(5)에 의해 60 내지 100 ㎝의 간격으로 중단되고,
   상기 밸러스트 슬래브(8)는 종방향 리브(4)를 포함하고, 상기 종방향 리브는 상기 밸러스트 슬래브의 중심 영역에서 리세스(6)에 의해 65 내지 105 ㎝의 간격으로 중단되고, 상기 지지 슬래브(1)의 상기 스토퍼(5)가 형상 끼워맞춤(positive) 방식으로 상기 리세스(6) 내로 맞물리는 것을 특징으로 하는 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙.
2. 제 1항에 있어서, 상기 종방향 리브(4)의 에지들이 스트립 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 탄성 중합체 밴드가 스트립 베어링으로서 상기 종방향 리브(4)의 에지들에 접착되는 것을 특징으로 하는 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙.
4. 제 1항에 있어서, 상기 지지 슬래브(1) 아래 보호 콘크리트 층(3)이 배치되는 것을 특징으로 하는 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙.
5. 제 4항에 있어서, 상기 교량 상부구조(2)와 상기 지지 슬래브(1) 또는 상기 보호 콘크리트 층(3) 사이에 시일(11)이 배치되는 것을 특징으로 하는 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙.
6. 제 1항에 있어서, 상기 지지 슬래브(1)는 상기 스토퍼(5)에 대해 600 내지 800 ㎝의 상호 간격을 두고 각각 횡방향 배출구(9; 10)를 가지며, 상기 횡방향 배출구들은 8 내지 12 ㎝의 폭을 가지며, 상기 지지 슬래브(1)의 전체 길이에 걸쳐 구현되고 상기 종방향 리브(4)를 통해 연장하는 것을 특징으로 하는 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙.
7. 제 1항에 있어서, 상기 스토퍼(5)와 함께 상기 종방향 홈(7)은 상기 밸러스트 슬래브(8)의 하부 면에 배치되고, 상기 리세스(6)와 함께 상기 종방향 리브(4)는 상기 지지 슬래브(1)상에 배치되는 것을 특징으로 하는 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙.
8. 제 1항에 있어서, 상기 스토퍼(5)는 상기 밸러스트 슬래브(8)의 길이의 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙.
9. 제 1항에 있어서, 상기 밸러스트 슬래브(8)와 상기 지지 슬래브(1) 사이에 분리층이 웨빙(webbing), 매팅(matting) 및 코팅 층중 하나 이상으로서 삽입되는 것을 특징으로 하는 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙.
10. 제 1항에 있어서, 상기 밸러스트 슬래브(8)가 30 m 길이까지 구현되는 것을 특징으로 하는 교량 위의 철도 차량용 고정 트랙.

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