KR102275474B1 - 전차선 선로 위의 구조물 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전차선 선로 위의 구조물 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전차선의 해체없이 대형 구조물을 시공할 수 있는 시공방법에 관한 것이다. 이를 위해, 전차선(10)이 설치된 선로(100) 위에 구조물을 시공하는 방법에 있어서, 선로(100) 인근에 교대 또는 교각(110) 및 가설벤트(200)를 설치하는 단계(S100); 구조물의 설치현장(90)으로부터 이격된 구조물조립장(300)에서 구조물 블럭(310)을 조립하는 단계(S110); 구조물조립장(300)에서 선로(100)를 가로지르는 제 1 임시궤도(320)를 설치하는 단계와 설치현장(90)에서 선로(100)를 가로지르는 제 2 임시궤도(420)를 설치하는 단계가 순차적으로 또는 동시에 실행되는 단계(S120); 구조물 블럭(310)이 횡트롤리(400)에 의해 제 1 임시궤도(320) 상에서 횡이동하는 단계(S130); 선로(100) 상에서 트롤리(150)와 구조물 이동장치(80)에 의해 구조물 블럭(310)이 운반되는 단계(S140); 구조물 블럭(310)이 횡트롤리(400)에 의해 제 2 임시궤도(420) 상에서 횡이동하는 단계(S150); 인양장비로 구조물 블럭(310)을 인상하여 교대 또는 교각(110) 또는 가설벤트(200) 상에 설치하는 단계(S160); 및 구조물 블럭(310)을 연결하고 가설벤트(200)를 해체하는 단계(S170);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전차선 선로 위의 구조물 시공방법이 제공된다.

Description

전차선 선로 위의 구조물 시공방법{Construction method of structures on tramway catenary}

본 발명은 전차선 선로 위의 구조물 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전차선의 해체없이 대형 구조물을 시공할 수 있는 시공방법에 관한 것이다.

종래의 디젤엔진식 기관차가 점차 쇠퇴하고, 전기에 의한 전동식 기관차가 증가함에 따라 선로의 상부와 주변에는 전력 공급을 위한 다수의 전선들이 설치되어 있다. 도 1은 종래의 전차선(10)과 선로(100) 주변의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 선로의 상부에는 전차에 직접 전력을 공급하기 위한 전차선(10), 전력선인 급전선(30) 및 조가선(20)(이하 "전차선(10)"으로 통칭함) 등이 위치한다.

이러한 전차선(10)을 유지하기 위해서 전철주(40)와 지지아암(60), 곡선당김금구(50) 및 인장조절장치 등이 설치되어 있다.

그런데, 이러한 선로와 전차선의 주변에서 토목공사, 설치공사, 유지보수공사 등을 하고자 할 경우, 임시로 가설벤트를 설치하고 대형 구조물을 이송해야 한다. 그런데, 가설벤트의 높이가 전차선(10) 보다 높아서 설치와 작업시 감전의 위험이 높았다. 따라서, 종래에는 전차선(10)을 철거하고 구조물을 설치한 뒤, 다시 전차선(10)을 설치하였으나 공사 비용보다 전차선(10)의 철거와 재설치 비용이 높다는 문제점이 있었다.

또한, 전차선(10)의 전기를 차단하고 공사하는 방식이 제시되었으나, 차단기가 세밀하게 설치되어 있지 않고, 광범위한 영역을 담당하도록 설치되어 있었다. 따라서, 차단기에 의해 전차선(10)의 전력을 차단하는 경우 광범위한 영역의 전력이 차단되어 주변 선로까지도 열차 운행이 중단되는 문제점이 있었다. 특히, 대형 구조물의 특성상 빠른 시간내에 제작과 설치가 이루어지기 어렵고, 장기간의 공사기간중 열차 운행을 중단할 수도 없다는 문제점이 있었다.

1. 대한민국 특허등록 제 10-1250486 호 (가설벤트를 이용한 철도교의 유도상화 공법) 2. 대한민국 특허등록 제 10-0454406 호 (가벤트를 이용하여 철도교의 강교를 콘크리트교로치환하여 유도상화하는 공법 및 그 장치), 3. 대한민국 특허등록 제 10-1287455 호 (교량의 상부구조물용 런칭시스템 및 이를 이용한 시공방법) 4. 대한민국 특허등록 제 10-1269868 호 (교량의 개량공법) 5. 대한민국 특허등록 제 10-0556219 호 (철도교량의 상부구조물 교체 및 이를 이용한 유도상화방법).

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 선로와 전차선 주변에서 토목공사, 설치공사, 또는 유지보수공사를 시행할 때, 전차선과 간섭을 일으키지 않는 전차선 선로 위의 구조물 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은, 대형이면서 고중량인 구조물을 별도의 구조물조립장에서 사전 제작한 뒤, 기존의 선로를 통해 이송하여 조립할 수 있는 전차선 선로 위의 구조물 시공방법을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 전차선(10)이 설치된 선로(100) 위에 구조물을 시공하는 방법에 있어서, 선로(100) 인근에 교대 또는 교각(110) 및 가설벤트(200)를 설치하는 단계(S100); 구조물의 설치현장(90)으로부터 이격된 구조물조립장(300)에서 구조물 블럭(310)을 조립하는 단계(S110); 구조물조립장(300)에서 선로(100)를 가로지르는 제 1 임시궤도(320)를 설치하는 단계와 설치현장(90)에서 선로(100)를 가로지르는 제 2 임시궤도(420)를 설치하는 단계가 순차적으로 또는 동시에 실행되는 단계(S120); 구조물 블럭(310)이 횡트롤리(400)에 의해 제 1 임시궤도(320) 상에서 횡이동하는 단계(S130); 선로(100) 상에서 트롤리(150)와 구조물 이동장치(80)에 의해 구조물 블럭(310)이 운반되는 단계(S140); 구조물 블럭(310)이 횡트롤리(400)에 의해 제 2 임시궤도(420) 상에서 횡이동하는 단계(S150); 인양장비로 구조물 블럭(310)을 인양하여 교대 또는 교각(110) 또는 가설벤트(200) 상에 설치하는 단계(S160); 및 구조물 블럭(310)을 연결하고 가설벤트(200)를 해체하는 단계(S170);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전차선 선로 위의 구조물 시공방법이 제공된다.

또한, 가설벤트(200)의 설치단계(S100)는, 가설벤트(200)의 하단을 지지하기 위한 기초(210) 또는 말뚝(250)을 시공하는 단계(S102);를 더 포함할 수 있다.

또한, 가설벤트(200)의 설치단계(S100)는, 기초 시공단계(S102) 후에, 선로(100)상에서 트롤리(150)로 하부가설벤트(220)와 상부가설벤트(240)를 운반하는 단계(S103); 인양장비로 전차선(10) 하부에 하부가설벤트(220)를 설치하는 단계(S104); 및 인양장비로 하부가설벤트(220) 상에 상부가설벤트(240)를 설치하되, 상부가설벤트(240)의 관통부(230) 사이로 전차선(10)이 통과되도록 하는 단계(S105);를 포함할 수 있다.

또한, 가설벤트(200)를 해체하는 단계(S170)는, 하부가설벤트(220)와 상부가설벤트(240)의 운반단계(S103) 내지 상부가설벤트(240)의 설치단계(S105)가 역순으로 진행된다.

또한, 구조물 블럭(310)이 제 1 임시궤도(320) 상에서 횡이동하는 단계(S130)는, 선로(100) 상에 트롤리(150)를 대기시키고, 제 1 임시궤도(320)상에 횡트롤리(400)를 대기시키는 단계(S132); 크레인으로 구조물 블럭(310)을 인상하여 횡트롤리(400) 상에 고정시키는 단계(S134); 및 제 1 임시궤도(320) 상에서 횡트롤리(400)를 선로(100)의 트롤리(150)까지 횡이동하는 단계(S136);를 포함할 수 있다.

또한, 횡트롤리(400)의 승강잭(440)을 인하시켜 구조물 블럭(310)을 트롤리(150)에 안착시키는 단계(S138); 및 선로(100) 상의 제 1 임시궤도(320)를 해체하는 단계(S139);를 더 포함할 수 있다.

또한, 선로(100) 상에서 트롤리(150)와 구조물 이동장치(80)에 의해 구조물 블럭(310)이 운반되는 단계(S140)에서 구조물 블럭(310)에는 횡트롤리(400)가 고정된 채로 운반된다.

또한, 구조물 블럭(310)이 횡트롤리(400)에 의해 제 2 임시궤도(420) 상에서 횡이동하는 단계(S150)는 전차선(10)의 간섭없이 인양 가능한 위치까지 횡이동한다.

또한, 인양장비로 구조물 블럭(310)을 인상하여 교대 또는 교각(110) 또는 가설벤트(200) 상에 설치하는 단계(S160)는, 구조물 블럭(310)에서 횡트롤리(400)를 분리하는 단계(S162)를 더 포함한다.

또한, 구조물 블럭(310)을 연결하고 가설벤트(200)를 해체하는 단계(S170)는, 선로(100) 상의 제 2 임시궤도(420)를 해체하는 단계(S172); 및 횡트롤리(400)가 트롤리(150) 상에 적재되어 구조물 조립장(300)으로 되돌아가는 단계(S174);를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 선로와 전차선 주변에서 토목공사, 설치공사, 또는 유지보수공사를 시행할 때, 전차선과 간섭을 일으키지 않으면서 대형 구조물을 설치할 수 있다. 이로써, 주변 선로의 열차 운행을 방해하지 않을 뿐만 아니라 전차선의 해체 또는 전차선의 전력 차단 등을 생략할 수 있는 장점이 있다.

또한, 대형 중량물인 구조물을 선로 주변의 구조물조립장에서 사전 제작한 뒤, 기존의 선로를 통해 이송하여 조립할 수 있다. 따라서, 충분한 사전 제작기간을 확보할 수 있으면서 이송기간을 최소로 할 수 있으며, 선로 주변에 임시 도로를 설치할 필요가 없어 공사비용이 절감된다는 경제성이 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 전차선(10)과 선로(100) 주변의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 전차선 선로용 가설벤트를 이용하여 복수의 선로(100)를 가로지르는 구조물(120)을 설치하는 상태를 나타낸 평면도,
도 3은 본 발명에 따라 완성된 구조물(120)의 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 시공방법에서 트롤리(150)를 이용하여 하부가설벤트(220)와 상부가설벤트(240)를 각각 운반하는 과정을 나타내는 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 하부가설벤트(220) 상에 상부가설벤트(240)를 설치하는 과정을 나타내는 작업상태도,
도 6은 전차선(10)이 통과하도록 설치된 본 발명의 가설벤트(200)의 정면도,
도 7은 육교의 설치현장(90)에서 교대 또는 교각(110)과 가설벤트(200)가 설치된 상태를 나타내는 정면도,
도 8은 제 1 임시궤도(320)가 설치된 육교조립장(300)의 평면도,
도 9는 제 2 임시궤도(42)가 설치된 육교조립장(300)의 평면도,
도 10a는 육교조립장(300)에서 구조물블럭(310)이 횡이동하는 과정을 나타내는 평면도,
도 10b는 도 10a의 정면도,
도 11은 선로(100) 상에 모터카(80)와 트롤리(150)에 의해 이송중인 구조물블럭(310)의 측면도,
도 12는 도 11에 도시된 트롤리(150)의 측면도,
도 13은 도 12에 도시된 트롤리(150)의 평면도,
도 14는 도 11에 도시된 트롤리(150)의 분해도,
도 15는 도 11에 도시된 트롤리(150)가 곡선 선로(100)를 지날 때의 평면도,
도 16은 도 11에 도시된 횡트롤리(400)의 평면도,
도 17은 도 11에 도시된 횡트롤리(400)의 측면도,
도 18a는 설치현장(90)에서 구조물블럭(310)이 횡이동하는 과정을 나타내는 평면도,
도 18b는 도 18a의 정면도,
도 19는 크레인(140)을 이용하여 구조물블럭(310)를 설치하는 과정을 나타내는 측면도,
도 20은 본 발명에 따른 전차선 선로 위의 구조물 시공방법을 나타내는 흐름도,
도 21은 도 20중 가설벤트(200)의 설치단계를 세분해서 나타내는 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

가설벤트(200)의 구성

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에서는 다수의 선로(10)를 가로지르는 구조물(이하 "육교"라 함, 120)을 도시하고 설명하였으나, 콘크리트 구조물, 트러스 구조물, 강재 구조물, 또는 그 의 혼합 구조물이 될 수 있고, 구체적으로는 교량, 도로, 철도, 램프, 철교, 타워, 기둥, 빔, 날개, 파이프 등이 될 수 있다. 이러한 구조물(120)은 대략 20 ~ 40톤의 고중량이거나 블럭별로 15 ~ 40 m 길이를 갖고, 육교는 일예일 뿐이다.

도 2는 본 발명에 따른 전차선 선로용 가설벤트를 이용하여 복수의 선로(100)를 가로지르는 구조물(120)을 설치하는 상태를 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따라 완성된 구조물(120)의 정면도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 기차역 주변에는 이미 다수의 선로(10)가 설치되어 있고, 승객의 편의를 위해 후발적으로 구조물(120)을 설치한다. 그리고, 구조물(120)의 설치 작업은 열차(130)의 운행(하루 약 400회)에 지장을 주어서는 안되며 심야시간대(예 : 0시 ~ 4시)에는 일부 전력 차단이 있을 수 있다.

교각(교대를 포함, 110)과교각(110) 사이에 설치되는 구조물(120)을 설치하기 위해, 구조물(120)은 소단위의 블럭으로 제작되어 운반되며, 연결할 때마다 가설벤트(200)가 설치된다.

가설벤트(200)는 열차가 운행하지 않는 선로(100) 상에 설치될 수도 있고, 선로(100)의 양측면에 설치될 수도 있다. 가설벤트(200)는 강재로 제작되며, 구조물(120)의 설치를 위해 임시로 구조물(120)을 지지하며, 설치된 후에는 해체한다.

도 4는 본 발명에 따른 시공방법에서 트롤리(150)를 이용하여 하부가설벤트(220)와 상부가설벤트(240)를 각각 운반하는 과정을 나타내는 평면도이다. 먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 기존의 선로(10)를 통해 트롤리(대차, 150)가 이동할 수 있고, 트롤리(150)의 상부에 하부가설벤트(220)와 상부가설벤트(240)가 각각 적재된다. 그리고, 선로(10)를 통해 하부가설벤트(220)가 먼저 이송되고, 그 다음 상부가설벤트(240)가 이송된다. 이는 하부가설벤트(220)를 먼저 설치해야 하기 때문이다. 크레인(140)는 가설벤트(200)가 설치된 위치의 인근에 배차한다.

도 5는 본 발명에 따른 하부가설벤트(220) 상에 상부가설벤트(240)를 설치하는 과정을 나타내는 작업상태도이며, 도 6은 전차선(10)이 통과하도록 설치된 본 발명의 가설벤트(200)의 정면도이다. 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 가설벤트(200)는 수직빔(단면 높이×폭은 300×300 mm), 수평빔(단면 높이×폭은 300×300 mm) 및 경사빔(단면 높이×폭은 300×300 mm)의 조립으로 이루어지며, 볼트와 너트 등으로 조립되거나 해체될 수 있다.

하부가설벤트(220)는 콘크리트 기초(210) 위에 설치되고, 높이는 2 ~ 4 m이고, 바람직하게는 3.5 m가 될 수 있다. 하부가설벤트(220)는 전차선(10)의 하부에 위치하며, 전차선(10)의 높이 보다는 낮다. 하부가설벤트(220)는 복수의 수직빔, 수평빔 및 경사빔의 조립으로 이루어진다.

상부가설벤트(240)는 하부가설벤트(220) 위에 조립되고, 높이는 2 ~ 4 m이고, 바람직하게는 3.5 m가 될 수 있다. 상부가설벤트(240)의 하부는 관통부(230)로 개방되어 있다. 이를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부가설벤트(240)의 정면 방향에는 수직빔과 수평빔 만으로 조립되고, 경사빔이 사용되지 않으며, 도 19에 도시된 바와 같이 측면 방향에는 충분한 하중을 지지하기 위해 복수의 수직빔, 수평빔 및 경사빔이 사용된다. 관통부(230)의 높이는 2 ~ 4 m가 될 수 있고, 바람직하게는 2 ~ 3 m가 될 수 있다. 관통부(230)의 폭은 1.5 ~ 2 m가 될 수 있고, 바람직하게는 2 ~ 3 m가 될 수 있다.

기초(210)는 콘크리트 기초가 될 수 있으며, 가설벤트(200)를 위해 임시로 타설된다. 이러한 기초(210)는 선로(10)의 양측면에 위치할 수도 있고, 선로(10) 사이에 위치할 수도 있다. 말뚝(250)은 기초(210) 보다 먼저 시공되며, 말뚝(250)의 시공은 생략될 수도 있다.

먼저, 선로(100)상에서 트롤리(150)로 하부가설벤트(220)를 운반한다. 운반은 모터카(80)가 수행한다. 그리고, 순차적으로 상부가설벤트(240)를 운반한다(S120)(도 4 참조).

그 다음, 인양장비로 하부가설벤트(220)를 인양하여 설치한다. 인양장비는 크레인(140), 지게차 등이 될 수 있다. 선택적으로, 기초(210)와 트롤리(150) 사이 또는 기초(210)와 하부가설벤트(220) 사이에 복수의 승강잭을 설치하여 하부가설벤트(220)를 설치할 수도 있다. 그 다음, 크레인(140)으로 하부가설벤트(220) 상에 상부가설벤트(240)를 설치하되, 상부가설벤트(240)에 의해 형성된 관통부(230) 사이로 전차선(10)이 통과되도록 한다(도 5 및 도 6 참조). 즉, 크레인(140)을 이용하여 상부가설벤트(240)를 인양한 뒤, 전차선(10)의 상부로부터 천천히 하강하여 관통부(230)로 전차선(10)이 지나도록 한다. 이러한 작업은 임시로 전력을 차단하는 심야시간대에 이루어질 수 있으나, 차단시간은 매우 짧다.

도 7은 육교의 설치현장(90)에서 교대 또는 교각(110)과 가설벤트(200)가 설치된 상태를 나타내는 정면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 공정에 따라 적정수의 가설벤트(200)를 설치하거나 해체할 수 있다.

트롤리(150)

이하에서는 트롤리(150)의 구성과 동작방법에 대해 설명하기로 한다. 도 12는 도 11에 도시된 트롤리(150)의 측면도이다 도 12에서는 비교를 위해 일반차륜(70)을 같이 도시하였다. 도 12에 도시된 바와 같이, H1은 본 발명에 따른 저형고 차륜(158)의 반경이고, H2는 일반차륜(70)의 반경이다. H2는 430mm(직경 860 mm)로 규정되어 있으며, 본 발명에서의 H1은 175 ~ 200 mm(직경 350 ~ 400 mm)이고, 바람직하게는 195 mm(직경 390 mm)가 될 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 저형고 트롤리(150)는 크게 상부트롤리(162)와 하부트롤리(164)로 구분할 수 있다. 하부트롤리(164)에는 6개의 저형고 차륜(158)과 3개의 차축(160)이 구비되며, 하부프레임(164)에 의해 구동 가능하게 구성된다.

상부트롤리(162)는 구조물블럭(310)을 직접 지지하는 구조물지지대(152)와 상부프레임(154)으로 구성된다. 구조물지지대(152)는 한쌍의 H빔으로 구성할 수 있고, 상부프레임(154)은 4개의 H빔을 연결하여 구성할 수 있다. 상부프레임(154)은 선로(100) 방향과 직각으로 설치되고, 구조물지지대(152)는 선로(100) 방향과 평행하게 설치된다.

도 13은 도 12에 도시된 트롤리(150)의 평면도이고, 도 14는 도 11에 도시된 트롤리(150)의 분해도이며, 도 15는 도 11에 도시된 트롤리(150)가 곡선 선로(100)를 지날 때의 평면도이다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상부트롤리(162)는 회전핀(166)을 중심으로 하부트롤리(164)에 대해 상대 회전이 가능하다. 회전 방향은 시계방향 또는 반시계 방향이 가능하며, 회전각의 범위는 좌우 ±5°~ ±20°가 될 수 있다. 이러한 상대 회전은 구조물블럭(310)이 곡선의 선로(100)를 주행중 발생하게 된다. 회전핀(166)은 하부프레임(156)의 평면상에서 기하학적 중심에 위치할 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 하부트롤리(164)의 상부에 상부트롤리(162)가 적재되며, 하부트롤리(164)와 상부트롤리(162)는 상부지지대(168)와 하부지지대(170)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되고, 중앙에서도 상대 회전 가능하게 지지된다. 이러한 지지대 사이는 밀착되어 슬라이딩 가능하고, 윤활제, 그리스, 오일 등을 게재할 수 있다.

회전핀(166)은 중앙을 통과하여, 회전중심을 형성한다. 회전핀(166)을 분리하여 상부트롤리(162)와 하부트롤리(164)를 분리형으로 할 수 있고, 다른 모델의 상부트롤리(162)를 적재할 수도 있다. 하부프레임(156)의 길이와 폭은 2,440 × 2,000 mm가 될 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 상부트롤리(162)의 상부프레임(154)은 4개의 H빔을 선로(100)에 수직하게 배치하고 상호 연결하여 제작한다. 상부프레임(154)의 길이는 3,500 ~ 4,000 mm가 될 수 있고, 바람직하게는 3,800 ~ 3,900 mm가 될 수 있다. 한쌍의 구조물 지지대(152)는 상부프레임(154)의 상부에서 선로(100)와 평행하게 배치되며, 구조물블럭(310)을 직접 지탱하게 된다.

횡트롤리(400)

도 16은 도 11에 도시된 횡트롤리(400)의 평면도이고, 도 17은 도 11에 도시된 횡트롤리(400)의 측면도이다. 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 횡트롤리(400)에는 6개의 임시궤도차륜(460)이 2열(1m 간격)로 설치된다. 6개의 임시궤도차륜(460)은 제 1, 2 임시궤도(320, 420)를 이동하기 위한 것이다. 횡트롤리(400)의 각 모서리 영역에는 승강잭(440)이 배치되어 구조물블럭(310)을 승강할 수 있도록 개당 50톤의 복동식이다. 승강잭(440)은 유압잭일 수도 있고, 전기식일 수도 있다.

전원부(430)는 횡트롤리(400) 내부에 설치되며, 구동모터 제어부, 승강잭(440) 제어부, 전원장치, 외부 인터페이스 등 각종 전기부품이 배치된다.

구동모터(450)는 한쌍의 임시궤도차륜(460)을 체인 등으로 구동할 수 있으며, 횡트롤리(400)가 약 2 m/min의 속도로 이동하도록 한다.

구조물 시공방법

이하에서는 본 발명에 따른 시공방법에 대해 설명하도록 한다. 도 20은 본 발명에 따른 전차선 선로 위의 구조물 시공방법을 나타내는 흐름도이다. 먼저 도 7에 도시된 바와 같이, 선로(100) 인근에 교대 또는 교각(110) 및 가설벤트(200)를 설치한다(S100). 도 21은 도 20중 교대 또는 교각과 가설벤트(200)의 설치단계를 세분해서 나타내는 흐름도이다. 도 21에 도시된 바와 같이, 먼저 설치현장(90)에서 교대 또는 교각(110)을 시공한다(S101). 그 다음 가설벤트(200)의 하단을 지지하기 위한 기초(210) 및/또는 말뚝(250)을 시공한다(S102).

그 다음, 선로(100)상에서 트롤리(150)로 하부가설벤트(220)와 상부가설벤트(240)를 운반한다(S103). 그리고, 크레인(140)으로 전차선(10) 하부에 하부가설벤트(220)를 설치한다(S104). 그 다음, 크레인(140)으로 하부가설벤트(220) 상에 상부가설벤트(240)를 설치하되, 상부가설벤트(240)의 관통부(230) 사이로 전차선(10)이 통과되도록 한다(S105)(도 5 및 도 6 참조).

그 다음, 육교의 설치현장(90)으로부터 이격된 육교조립장(300)에서 구조물블럭(310)을 조립한다(S110). 이때, 육교조립장(300)은 선로 인근의 공터를 선택할 수 있다.

그 다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 육교조립장(300)에서는 선로(100)를 가로지르는 제 1 임시궤도(320)를 설치하고, 도 9에 도시된 바와 같이, 설치현장(90)에서는 선로(100)를 가로지르는 제 2 임시궤도(420)를 설치한다(S120). 이러한 설치작업은 심야시간대에 이루어진다. 이러한 설치작업은 순차적으로 진행될 수도 있고, 동시에 진행될 수도 있다.

그 다음, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 육교 블럭(310)이 횡트롤리(400)에 의해 제 1 임시궤도(320) 상에서 횡이동한다(S130). 보다 구체적으로는, 먼저, 선로(100) 상에 한쌍의 트롤리(150)를 대기시키고, 제 1 임시궤도(320)상에 한쌍의 횡트롤리(400)를 대기시킨다(S132)(도 8 참조).

그 다음, 크레인(140)으로 구조물블럭(310)을 인상하여 횡트롤리(400) 상에 고정시킨다(S134).

그 다음, 구동모터(450)를 동작시켜 제 1 임시궤도(320) 상에서 횡트롤리(400)를 선로(100)의 트롤리(150)까지 횡이동한다(S136)(도 10a 및 도 10b 참조).

그 다음, 횡트롤리(400)의 승강잭(440)을 인하시켜 구조물블럭(310)을 트롤리(150)에 안착시킨다(S138). 그리고, 트롤리(150)가 이동할 수 있도록 선로(100) 상의 제 1 임시궤도(320)를 해체한다(S139).

세부적으로는 트롤리(150)와 모터카(80) 사이를 견인봉(82)으로 연결한다.

그 다음, 도 11에 도시된 바와 같이, 선로(100) 상에서 트롤리(150)와 모터카(80)에 의해 육교 블럭(310)이 운반된다(S140). 운반은 열차가 운행하지 않는 심야시간대를 이용하여 최대 1 Km 이내로 운반된다. 횡트롤리(400)는 제 2 임시궤도(420)에서 다시 사용해야 하므로 구조물블럭(310)에서 분해하지 않고, 고정한 채로 함께 운반된다. 이를 통해 횡트롤리(400)의 재설치, 재분해 과정을 생략할 수 있다.

그 다음, 도 18a에 도시된 바와 같이, 구조물블럭(310)이 설치현장(90)까지 운반된다. 이때, 크레인(140)도 이동하여 임시건널목(410) 상에 고정하는 것이 바람직하다. 그 다음, 승강잭(440)을 인상시켜 구조물블럭(310)이 횡트롤리(400)에 재하되도록 한다. 그 다음, 구동모터(450)를 동작시켜, 한쌍의 횡트롤리(400)와 구조물블럭(310)이 제 2 임시궤도(420) 상에서 횡이동 하도록 한다. 이때, 횡이동은 상부에 전차선(10)이 없는 위치까지로 한다. 즉, 선로(100)와 선로(100) 사이의 위치이거나 전차선이 없는 선로 위치가 될 수 있다. 이는 전차선(10)의 간섭없이 크레인(140)으로 구조물블럭(310)을 들어올리기 위함이다(도 18b 참조).

그 다음, 도 19에 도시된 바와 같이, 크레인(140)으로 구조물블럭(310)을 인상하여 교대 또는 교각(110) 또는 가설벤트(200) 상에 설치한다(S160). 이때, 미리 육교 블럭(310)에서 횡트롤리(400)를 분리한다(S162). 그리고, 인상된 육교 블럭(310)을 이미 설치된 육교 블럭(310)에 연속하여 연결하고 가설벤트(200)를 해체한다(S170). 가설벤트(200)를 해체하는 단계(S170)는 설치하는 단계의 역순으로 진행된다. 해체된 가설벤트(200)는 다른 위치에서 다시 조립된다.

아울러, 다음 육교 블럭(310)을 위해 선로(100) 상의 제 2 임시궤도(420)를 해체하거나 이동하거나 연장한다(S172). 그리고, 횡트롤리(400)가 트롤리(150) 상에 적재되어 육교 조립장(300)으로 다시 되돌아간다(S174).

이와 같은 과정이 반복되면서 도 2에 도시된 바와 같이 육교 블럭(310)을 반복적으로 설치하여 구조물(120)을 완성한다. 즉, 열차의 진행을 방해하지 않으면서 역내에서 선로를 가로지르는 육교를 완성할 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

10 : 전차선,
20 : 조가선,
30 : 급전선,
40 : 전철주,
50 : 곡선당김금구,
60 : 지지아암,
70 : 일반차륜,
80 : 모터카(구조물 이동장치),
82 : 견인봉,
90 : 설치현장,
100 : 선로,
110 : 교각,
120 : 구조물,
130 : 열차,
140 : 크레인,
150 : 트롤리,
152 : 구조물지지대,
154 : 상부프레임,
156 : 하부프레임,
158 : 저형고 차륜,
160 : 차축,
162 : 상부트롤리,
164 : 하부트롤리,
200 : 가설벤트,
210 : 기초,
220 : 하부가설벤트,
230 : 관통부,
240 : 상부가설벤트,
250 : 말뚝,
300 : 육교조립장, 구조물조립장,
310 : 육교블럭(구조물 블럭),
320 : 제 1 임시궤도,
330 : 임시궤도고정판,
400 : 횡트롤리,
410 : 임시건널목,
420 : 제 2 임시궤도,
430 : 전원부,
440 : 승강잭,
450 : 구동모터,
460 : 임시궤도차륜,

Claims (7)

1. 전차선(10)이 설치된 선로(100) 위에 구조물을 시공하는 방법에 있어서,
   상기 선로(100) 인근에 교대 또는 교각(110) 및 가설벤트(200)를 설치하는 단계(S100);
   상기 구조물의 설치현장(90)으로부터 이격된 구조물조립장(300)에서 구조물 블럭(310)을 조립하는 단계(S110);
   상기 구조물조립장(300)에서 상기 선로(100)를 가로지르는 제 1 임시궤도(320)를 설치하는 단계와 상기 설치현장(90)에서 상기 선로(100)를 가로지르는 제 2 임시궤도(420)를 설치하는 단계가 순차적으로 또는 동시에 실행되는 단계(S120);
   상기 구조물 블럭(310)이 횡트롤리(400)에 의해 상기 제 1 임시궤도(320) 상에서 횡이동하는 단계(S130);
   상기 선로(100) 상에서 트롤리(150)와 구조물 이동장치에 의해 상기 구조물 블럭(310)이 운반되는 단계(S140);
   상기 구조물 블럭(310)이 상기 횡트롤리(400)에 의해 상기 제 2 임시궤도(420) 상에서 횡이동하는 단계(S150);
   인양장비로 상기 구조물 블럭(310)을 인양하여 상기 교대 또는 교각(110) 또는 상기 가설벤트(200) 상에 설치하는 단계(S160); 및
   상기 구조물 블럭(310)을 연결하고 상기 가설벤트(200)를 해체하는 단계(S170);를 포함하고,
   상기 선로(100) 상에서 트롤리(150)와 구조물 이동장치(80)에 의해 상기 구조물 블럭(310)이 운반되는 단계(S140)에서 상기 구조물 블럭(310)에는 상기 횡트롤리(400)가 고정된 채로 운반되며,
   상기 구조물 블럭(310)이 상기 횡트롤리(400)에 의해 상기 제 2 임시궤도(420) 상에서 횡이동하는 단계(S150)는 상기 전차선(10)의 간섭없이 인양 가능한 위치까지 횡이동하는 것을 특징으로 하는 전차선 선로 위의 구조물 시공방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가설벤트(200)의 설치단계(S100)는,
   상기 가설벤트(200)의 하단을 지지하기 위한 기초(210) 또는 말뚝(250)을 시공하는 단계(S102);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전차선 선로 위의 구조물 시공방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 가설벤트(200)의 설치단계(S100)는, 상기 기초 시공단계(S102) 후에,
   상기 선로(100)상에서 상기 트롤리(150)로 하부가설벤트(220)와 상부가설벤트(240)를 운반하는 단계(S103);
   상기 인양장비로 상기 전차선(10) 하부에 상기 하부가설벤트(220)를 설치하는 단계(S104); 및
   상기 인양장비로 상기 하부가설벤트(220) 상에 상기 상부가설벤트(240)를 설치하되, 상기 상부가설벤트(240)의 관통부(230) 사이로 상기 전차선(10)이 통과되도록 하는 단계(S105);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전차선 선로 위의 구조물 시공방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 구조물 블럭(310)이 상기 제 1 임시궤도(320) 상에서 횡이동하는 단계(S130)는,
   상기 선로(100) 상에 상기 트롤리(150)를 대기시키고, 상기 제 1 임시궤도(320)상에 상기 횡트롤리(400)를 대기시키는 단계(S132);
   크레인으로 상기 구조물 블럭(310)을 인상하여 상기 횡트롤리(400) 상에 고정시키는 단계(S134); 및
   상기 제 1 임시궤도(320) 상에서 상기 횡트롤리(400)를 상기 선로(100)의 상기 트롤리(150)까지 횡이동하는 단계(S136);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전차선 선로 위의 구조물 시공방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 횡트롤리(400)의 승강잭(440)을 인하시켜 상기 구조물 블럭(310)을 상기 트롤리(150)에 안착시키는 단계(S138); 및
   상기 선로(100) 상의 상기 제 1 임시궤도(320)를 해체하는 단계(S139);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전차선 선로 위의 구조물 시공방법.
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