KR102307449B1 - High-functional gravel for ballast track - Google Patents

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KR102307449B1
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한국철도기술연구원
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Abstract

철도의 자갈궤도용 고기능성 자갈의 보수 또는 신설시 자갈도상에 기존의 자갈 일부를 새로운 자갈로 대체함에 있어, 내저항성이 높고, 자갈도상에 작용하는 응력흐름에 따른 자갈 배치를 통해 자갈궤도용 고기능성 자갈, 쇄석 상호간의 맞물림 및 자갈 이동에 대한 구속력을 증대 궤도틀림을 유발시키는 자갈도상 침하 및 침하의 불균질성을 최소화시킬 수 있도록 하는 자갈궤도용 고기능성 자갈이 개시된다.High-performance gravel for railroad gravel track repair or new gravel replacement for a part of the existing gravel on the gravel roadway. Disclosed is a high-functional gravel for gravel track, which increases the engagement between functional gravel and crushed stone and the binding force for the movement of gravel, and minimizes the unevenness of the subsidence and subsidence of gravel that causes misalignment.

Description

자갈궤도용 고기능성 자갈{HIGH-FUNCTIONAL GRAVEL FOR BALLAST TRACK}High-functional gravel for gravel track {HIGH-FUNCTIONAL GRAVEL FOR BALLAST TRACK}

본 발명은 자갈궤도용 고기능성 자갈에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 철도의 자갈궤도용 고기능성 자갈의 보수 또는 신설시 자갈도상에 기존의 자갈(쇄석,일반자갈) 일부를 새로운 자갈로 대체 함에 있어, 내저항성이 높고, 자갈도상에 작용하는 응력흐름에 따른 자갈 배치를 통해 자갈수명을 장수명화시켜 유지보수에 효율적이며 경제적인 자갈궤도용 고기능성 자갈에 관한 것이다.The present invention relates to high-performance gravel for gravel tracks, and more specifically, in replacing some of the existing gravel (crushed stone, general gravel) with new gravel on a gravel road when repairing or newly establishing high-functional gravel for gravel track of a railway It relates to high-performance gravel for gravel track, which has high resistance, high resistance, and is efficient for maintenance and economical maintenance by extending the life of gravel through gravel arrangement according to the stress flow acting on the gravel road.

일반적으로, 열차 등이 주행하게 되는 궤도(Track)는 노반(Subgrade) 위에 도상(Ballast)을 마련하고, 그 도상 위에 침목(Sleeper) 및 레일(Rail)을 배치시켜 시공하게 된다.In general, a track on which a train or the like runs is constructed by providing a ballast on a subgrade, and arranging sleepers and rails on the ballast.

여기서, 도상(Ballast)은 레일 및 침목으로부터 전달되는 열차 하중을 넓게 분산시켜 노반에 전달하고, 침목을 소정 위치에 고정시키는 역할을 하는 것으로서, 자갈, 쇄석이나 콘크리트가 사용된다.Here, the ballast widely distributes the train load transmitted from rails and sleepers, transmits it to the roadbed, and fixes the sleeper at a predetermined position, and gravel, crushed stone, or concrete is used.

이러한 도상(Ballast)을 구성하는 재료(도상골재, Ballast Aggregate)로는 자갈(Gravel), 쇄석(Crushed Stone), 슬라브(Slab) 등이 있으며, 철도의 다양한 조건을 고려하여 선정되고 있다.Materials (ballast aggregate) constituting such a ballast include gravel, crushed stone, slab, etc., and are selected in consideration of various conditions of the railway.

특히, 자갈, 쇄석을 이용한 도상은 성질상 무거운 차량의 주행을 합리적으로 지지하면서 경제적으로도 우수하기 때문에, 오랜 세월동안 채용되어 오고 있다.In particular, the ballast using gravel and crushed stone has been adopted for a long time because it is economically excellent while supporting the running of a heavy vehicle in a reasonable nature.

즉, 자갈, 쇄석을 이용한 도상은 침목을 확실하게 지지하고, 열차로부터 레일 및 침목을 거쳐 전해지는 하중을 노반에 균등하게 분산시킬 수 있으며, 궤도에 탄성을 가질 수 있도록 할 수 있으며, 보수 작업이 용이하고, 궤도의 배수를 좋게 하여 분니나 잡초의 발생을 방지하는 등의 기능을 갖고 있어,That is, the ballast using gravel and crushed stone reliably supports the sleeper, can evenly distribute the load transmitted from the train through the rail and the sleeper to the roadbed, can make the track elastic, and repair work is easy. It is easy and has functions such as preventing the generation of feces and weeds by improving the drainage of the track.

해외철도와 국내 기존선 대부분, 2004년 개통된 경부고속 철도 1단계 구간(광명~대구)은 자갈궤도로 건설되어 운행되고 있다. Most of the overseas railroads and domestic existing lines, and the first phase of the Gyeongbu High-Speed Railway opened in 2004 (Gwangmyeong-Daegu) are constructed and operated as gravel tracks.

또한, 국내 자갈궤도 연장은 7,708km(2016년 기준)로, 전체 궤도 연장 중 86%를 점유하고 있어 자갈도상은 여전히 기존 일반철도 및 고속철도 구간에 광범위하게 사용 되어 왔다.In addition, the length of the domestic gravel track is 7,708 km (as of 2016), which occupies 86% of the total track extension, so the gravel roadway has been widely used in the existing general and high-speed rail sections.

도 1a는 종래의 기술에 따른 자갈궤도의 단면도이고, 도 1b는 종래의 기술에 따른 자갈궤도의 자갈 손상 형태를 설명하기 위한 도면이다.Figure 1a is a cross-sectional view of a gravel track according to the prior art, Figure 1b is a view for explaining the gravel damage form of the gravel track according to the prior art.

도 1a에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 자갈궤도(10)는 예컨대, 노반(11) 상에 형성되며, 철도차량에 의하여 재하된 동적하중이 레일(14)과 침목(13)을 통하여 자갈도상(12)으로 전달되고, 이러한 자갈도상(12)에서 각 자갈(쇄석)의 접촉점을 통하여 하중이 분산된다.As shown in FIG. 1A, the conventional gravel track 10 is formed on, for example, a road bed 11, and the dynamic load applied by the railway vehicle is transmitted through the rail 14 and the sleeper 13. It is transmitted to the gravel ballast 12, and the load is distributed through the contact points of each gravel (crushed stone) in the gravel ballast 12.

이러한 자갈도상(12)은 침목(13) 저면의 압력을 균등하게 노반(11)에 분포시키고, 침목(13)의 길이방향 도상저항력을 확보하고, 침목(13)을 탄성적으로 지지하여 충격력을 완화함으로써, 자갈궤도(10)의 파괴를 경감시키는 기능을 가진다.This gravel ballast 12 evenly distributes the pressure of the bottom surface of the sleeper 13 to the roadbed 11, secures the ballast resistance of the sleeper 13 in the longitudinal direction, and elastically supports the sleeper 13 to reduce the impact force. By relaxing, it has a function of reducing the destruction of the gravel track 10.

또한, 자갈도상(12)은 침목(13)을 소정 위치에 고정시키고, 궤도틀림을 정정할 수 있고, 침목의 갱환 작업을 용이하게 수행할 수 있록 하는 기능을 가지게 된다.In addition, the gravel ballast 12 has a function of fixing the sleeper 13 at a predetermined position, correcting a track error, and enabling the sleeper to be pitted easily.

이러한 자갈도상(12)의 재료로서 천연자갈은 수급의 문제 때문에 주로 쇄석이 사용되며, 이러한 쇄석은 예컨대 경암을 쇄석기로 파쇄시켜 입경이 10~65㎜인 입도분포를 가진 것이다.As a material of the gravel island 12, crushed stone is mainly used for natural gravel due to a problem of supply and demand, and such crushed stone has a particle size distribution with a particle size of 10 to 65 mm by crushing hard rock with a crusher, for example.

이때, 자갈도상(12)의 두께는 침목(13)의 형상과 치수, 침목(13)의 간격, 자갈의 하중분산성, 동적하중의 크기 및 노반의 지지력등에 의해 결정된다.At this time, the thickness of the gravel ballast 12 is determined by the shape and size of the sleeper 13, the spacing between the sleepers 13, the load dispersibility of the gravel, the size of the dynamic load, and the bearing capacity of the roadbed.

하지만 자갈도상(12)은 시간이 경과함에 따라 열차의 동적하중에 의해 손상이 발생하며, 예를 들면 도 1b에 도시된 바와 같이, 자갈도상의 압밀, 측방유동, 노반관입, 세립화 등이 발생하게 되며, 특히 자갈도상의 압밀과 측방유동은 열차주행에 의해 발생하는 진동에 의한 것으로, 궤도틀림의 원인이 되어 빈번한 유지보수가 필요하게 된다.However, the gravel ballast 12 is damaged by the dynamic load of the train over time, and for example, as shown in FIG. In particular, the consolidation and lateral flow on the gravel road are caused by vibrations generated by train running, which can cause misalignment of the track and require frequent maintenance.

이에 종래의 기술에 따른 자갈도상은 건설 당시의 단면 형상을 지속적으로 유지할 수 있도록 보존 및 관리되어야 하지만, 열차운행 시 진동으로 인한 자갈 이완 및 자갈비산, 유지보수 요원의 선로 내 출입으로 인한 도상 어깨 붕괴, 선로변의 집수구 또는 배수로 등으로의 자갈유입으로 인한 손실 등으로 지속적인 자갈도상 정리 및 자갈보충 등을 통해 자갈도상 단면 유지 및 저항력을 확보할 수 있도록 상시 관리하야 한다.Therefore, the gravel ballast according to the prior art should be preserved and managed so as to continuously maintain the cross-sectional shape at the time of construction. , and loss due to the inflow of gravel into catchments or drainage channels at the side of the track, etc., must be maintained at all times to maintain the cross section of the gravel ballast and secure resistance through continuous cleaning and replenishment of gravel.

나아가 자갈도상(12)의 자갈은 반복되는 열차하중에 의해서 지속적으로 마모 및 파쇄가 발생하게 되고, 자갈이 미세 입자로 파쇄될 경우, 우수침투 등과 동반하여 침목하부에 분니 현상을 유발함으로써 잦은 유지보수 작업을 요구하게 되는 문제점이 발생하게 된다.Furthermore, the gravel of the gravel ballast 12 is continuously abraded and crushed by repeated train loads, and when the gravel is crushed into fine particles, frequent maintenance and repair by causing a bunting phenomenon in the lower part of the sleeper along with rainwater penetration, etc. Problems arise that require work.

이에 따라, 열차의 주행 중에 지지력을 확보하고 충분한 승차감을 확보하기 위해서는 자갈도상의 손상(마모 또는 파쇄, 미세입자로 파쇄)된 자갈에 대한 부분 치환 및 전체 교환이 필요하게 된다.Accordingly, partial replacement and full replacement of damaged gravel on the gravel road (wearing or crushing, crushing into fine particles) is required in order to secure bearing capacity and ensure sufficient riding comfort while the train is running.

도 1c는 이러한 자갈도상(12)에 있어 자갈의 마모 및 파쇄 형태를 예시하는 도면이다.Figure 1c is a view illustrating the wear and crushing of the gravel in such a gravel island (12).

철도에 사용되는 일반 자갈의 경우, 도 1c에 도시된 바와 같이, 예각 형상의 구조에 대용량의 반복적인 열차하중이 작용하는 경우, 많은 마모와 파쇄가 발생하고 있음을 알 수 있다.In the case of general gravel used in railroads, it can be seen that, as shown in FIG. 1c , when a large-capacity and repetitive train load acts on an acute-angled structure, a lot of wear and tear occurs.

도 1c은 자갈도상에 있어 자갈 이동량분석 프로그램을 예시하는 도면이고, 도 1d는 자갈 이동량에 대한 벡터도이다.1c is a diagram illustrating a gravel movement amount analysis program on a gravel road, and FIG. 1d is a vector diagram for the gravel movement amount.

도 1d에 도시된 자갈 이동량분석 프로그램을 이용하여, 열차의 반복적인 하중재하시 자갈의 이동량을 평가한 결과에 따르면, 도 1e에 도시된 바와 같이, 하중 재하점 중앙 직하부에서는 자갈이 직하 방향으로 침하하는 다짐 압축현상을 보이고, 좌측은 다짐 압축과 시계방향의 회전이 합성된 전단변형을 보이며, 우측은 다짐 압축과 반시계방향의 회전이 합성된 전단변형 거동을 보인다.According to the results of evaluating the amount of movement of gravel during repeated loading of the train using the gravel movement amount analysis program shown in FIG. 1D, as shown in FIG. The subsidence shows the compaction compression phenomenon, the left side shows the shear deformation combined with the compaction compression and clockwise rotation, and the right side shows the shear deformation behavior combined with the compaction compression and counterclockwise rotation.

이와 같은 자갈의 마모, 파쇄와 이동, 회전 등에 의하여 자갈도상이 열차하중을 충분히 지지할 수 없게 되어 열차가 운행하지 않는 시간인 야간에 대규모 장비와 인력을 투입하여 부분 치환 및 전체 교환을 실시하고 있고, 이를 위한 막대한 예산이 투입되고 있는 실정이다.Due to such abrasion, crushing, movement, and rotation of the gravel, the gravel ballast cannot sufficiently support the train load. However, a huge amount of budget is being invested for this purpose.

관련하여 프랑스, 스페인, 일본 등 해외의 경우, 자갈도상에 필요한 품질의 자갈 확보가 어려워 자갈 생산 단가가 국내와 비교하여 5배 이상 고가인 것으로 파악되고 있다. 하지만 국내의 경우에도 유지보수가 어렵거나 비용이 많이 소요되는 분기기 구간 등은 초기 건설 이후 장기간 유지보수가 진행되지 않음으로 인하여 열차 탈선 등 안전운행 상의 문제가 발생되고 있어 이에 따라 자갈도상에 사용되는 자갈을 보다 효율적으로 대체할 필요성이 증가하고 있는 실정이다.In relation to this, in the case of overseas countries such as France, Spain, and Japan, it is difficult to secure the quality gravel required for gravel roading, so the unit price of gravel is more than five times higher than that of Korea. However, even in Korea, problems in safe operation, such as train derailment, have occurred due to the lack of maintenance for a long period of time since the initial construction of the turn-off section, which is difficult or expensive to maintain. There is an increasing need for more efficient replacement of gravel.

대한민국 등록실용신안번호 제20-194080호(출원일:2000년 3월 28일), 고안의 명칭: "건축폐기물을 이용한 인공자갈"Republic of Korea Registered Utility Model No. 20-194080 (application date: March 28, 2000), name of design: "Artificial gravel using building waste" 대한민국 등록특허번호 제10-1702122호(출원일: 2015년 6월 22일), 발명의 명칭: "인공경량골재의 제조방법"Republic of Korea Patent No. 10-1702122 (application date: June 22, 2015), title of invention: "Manufacturing method of artificial lightweight aggregate" 대한민국 공개특허번호 제2014-122087호(공개일: 2014년 10월 17일), 발명의 명칭: "링크부재에 의해 폐회로의 형태로 연결된 연쇄식 철도 자갈도상용 골재 및 이를 포함하는 철도 자갈도상"Republic of Korea Patent Publication No. 2014-122087 (published date: October 17, 2014), title of invention: "Aggregate for chain-type railway gravel ballast connected in the form of a closed circuit by a link member and railway gravel ballast comprising the same" 대한민국 공개특허번호 제2014-124089호(공개일: 2014년 10월 24일), 발명의 명칭: "해안 양빈 시공용 친환경 구조체를 사용한 친환경 양빈 시공 방법"Republic of Korea Patent Publication No. 2014-124089 (published date: October 24, 2014), title of invention: "Eco-friendly Yangbin construction method using eco-friendly structure for coastal Yangbin construction"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 철도용 자갈궤도의 자갈도상에서 침목 직하부 및 특정 각도의 범위에 배치된 자갈은 열차에 의한 동적하중이 집중하여 마모 및 파쇄의 가능성이 높기 때문에 자갈의 마모, 파쇄를 저감할 수 있도록 내저항성을 높이도록 하면서, The technical problem to be achieved by the present invention to solve the above problems is the possibility of wear and crushing due to the concentration of the dynamic load by the train on the gravel disposed directly under the sleeper and at a specific angle on the gravel road of the gravel track for the railway. As this is high, while increasing the resistance to reduce the abrasion and crushing of gravel,

자갈도상 내에 최적배치를 통해 자갈의 이동 및 회전을 최소화하고 궤도침하를 억제할 수 있어 자갈의 장수명화가 가능하여 자갈궤도의 유지관리에 효과적이고 경제적인 자갈궤도용 고기능성 자갈을 제공하는 것이다.It is to provide high-functional gravel for gravel track which is effective and economical for maintenance of gravel track by minimizing the movement and rotation of gravel and suppressing the subsidence of the gravel through optimal arrangement in the gravel road.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈은, 노반상에 형성되는 자갈도상과 상기 자갈도상 상부에 지지되도록 설치된 침목을 포함하는 자갈궤도를 형성하도록 포설되는 자갈궤도용 고기능성 자갈에 있어서, 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈은 정육면체 각각의 모서리각이 90도 이상의 둔각으로 테이퍼링 처리된 정육면체 인공자갈로서, 몰드 내에 시멘트 페이스트를 타설하여 형성되고; 상기 모서리각이 90도 이상의 둔각으로 테이퍼링 처리된 정육면체 인공자갈은 침목직하부, 자갈도상의 응력변화층 및 상기 자갈도상과 노반의 경계층에 동시에 배치되도록 하며; 침목의 직하부에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈이 배치시켜 가장 응력집중이 큰 부분에 배치되도록 하여 침목의 유지관리에 유리하도록 하고, 노상과 자갈도상의 경계층에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈을 배치함으로써 자갈도상 하부 경계면의 구속도를 향상시키고 댐핑을 증대시키고, 침목의 저면으로부터 노상과 자갈도상의 경계면의 개략 중간인 응력변화층에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈을 배치함으로써, 충격하중의 저감으로 자갈도상의 두께를 저감시킬 수 있어 자갈궤도 건설시 소요 자갈수량을 저감시켜,
상기 모서리각이 90도 이상의 둔각으로 테이퍼링 처리된 정육면체 인공자갈 상호간의 맞물림과 기존 쇄석과의 맞물림을 증대시키고, 자갈 이동에 대한 구속력을 증대시킴으로써, 궤도틀림을 유발하는 자갈도상의 침하를 최소화시키고, 상기 침하의 불균질성을 최소화시키는 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above-mentioned technical problem, the high-functional gravel for a gravel track according to the present invention is installed to form a gravel track including a gravel ballast formed on a roadbed and a sleeper installed to be supported on the gravel ballast upper part In the high-performance gravel for a gravel track, the high-functional gravel for a gravel track is a cube artificial gravel in which the corner angle of each cube is tapered to an obtuse angle of 90 degrees or more, and is formed by pouring cement paste in a mold; the cube artificial gravel, which is tapered at an obtuse angle of 90 degrees or more, is disposed simultaneously under the sleeper, the stress change layer on the gravel ball, and the boundary layer between the gravel ball and the roadbed; The high-functional gravel for gravel track is placed directly under the sleeper so that it is arranged in the portion with the greatest stress concentration, so that it is advantageous for the maintenance of the sleeper, and the high-functional gravel for gravel track is placed on the boundary layer between the roadbed and the gravel road By doing this, the restraint degree of the lower boundary surface of the gravel roadway is improved, the damping is increased, and the high-functional gravel for the gravel track is placed in the stress change layer roughly in the middle of the interface between the roadbed and the gravel road from the bottom of the sleeper, thereby reducing the impact load. It is possible to reduce the thickness of the gravel road, reducing the amount of gravel required for the construction of the gravel track.
By increasing the meshing between the cube artificial gravel and the existing crushed stone, the angle of which is tapered to an obtuse angle of 90 degrees or more, and by increasing the binding force for the movement of gravel, the subsidence on the gravel road that causes misalignment is minimized, and the It is characterized by minimizing the heterogeneity of settlement.

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본 발명에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈은, 노반상에 형성되는 자갈도상과 상기 자갈도상 상부에 지지되도록 설치된 침목을 포함하는 자갈궤도를 형성하도록 포설되는 자갈궤도용 고기능성 자갈에 있어서, 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈은 일측이 직경이 크고 타측으로 갈수록 직경이 감소하는 테이퍼링 블록형 인공자갈로서, 타측면은 충격하중이 작용하더라도 응력집중이 최소화되어 마모나 파쇄가 발생할 확률이 적어지도록 모서리각이 90도 이상의 둔각으로 테이퍼링 처리되며, 몰드 내에 시멘트 페이스트를 타설하여 형성되고; 상기 테이퍼링 블록형 인공자갈은 침목직하부, 자갈도상의 응력변화층 및 상기 자갈도상과 노반의 경계층에 동시에 배치되도록 하며; 침목의 직하부에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈이 배치시켜 가장 응력집중이 큰 부분에 배치되도록 하여 침목의 유지관리에 유리하도록 하고, 노상과 자갈도상의 경계층에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈을 배치함으로써 자갈도상 하부 경계면의 구속도를 향상시키고 댐핑을 증대시키고, 침목의 저면으로부터 노상과 자갈도상의 경계면의 개략 중간인 응력변화층에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈을 배치함으로써, 충격하중의 저감으로 자갈도상의 두께를 저감시킬 수 있어 자갈궤도 건설시 소요 자갈수량을 저감시켜,
상기 테이퍼링 블록형 인공자갈 상호간의 맞물림과 기존 쇄석과의 맞물림을 증대시키고, 자갈 이동에 대한 구속력을 증대시킴으로써, 궤도틀림을 유발하는 자갈도상의 침하를 최소화시키고, 상기 침하의 불균질성을 최소화시키는 것을 특징으로 한다.The high-functional gravel for a gravel track according to the present invention is a high-functional gravel for a gravel track installed to form a gravel track including a gravel ballast formed on a roadbed and a sleeper installed to be supported on an upper portion of the gravel ballast, the gravel High-performance gravel for track is a tapering block type artificial gravel whose diameter is large on one side and decreases toward the other side. It is tapered at an obtuse angle of more than one degree, and is formed by pouring cement paste into a mold; the tapering block-type artificial gravel is simultaneously disposed under the sleeper, the stress change layer on the gravel ballast, and the boundary layer between the gravel ballast and the roadbed; The high-functional gravel for gravel track is placed directly under the sleeper so that it is arranged in the portion with the greatest stress concentration, so that it is advantageous for the maintenance of the sleeper, and the high-functional gravel for gravel track is placed on the boundary layer between the roadbed and the gravel road By doing this, the restraint degree of the lower boundary surface of the gravel roadway is improved, the damping is increased, and the high-functional gravel for the gravel track is placed in the stress change layer roughly in the middle of the interface between the roadbed and the gravel road from the bottom of the sleeper, thereby reducing the impact load. It is possible to reduce the thickness of the gravel road, reducing the amount of gravel required for the construction of the gravel track.
By increasing the engagement between the tapering block-type artificial gravel and the existing crushed stone, and increasing the binding force for the movement of gravel, it minimizes the subsidence of the gravel road that causes the track error, and minimizes the heterogeneity of the settlement do it with

여기서, 상기 테이퍼링 블록형 인공자갈은, 상기 테이퍼링 블록이 정면, 배면, 좌측면, 우측면, 평면 및 저면방향으로 각각 직교하면서 별형으로 일체화되어 별형 인공자갈을 형성할 수 있다.Here, the tapered block-type artificial gravel may be integrated into a star shape while the tapering block is orthogonal to the front, rear, left, right, plane, and bottom directions, respectively, to form star-shaped artificial gravel.

여기서, 상기 테이퍼링 블록형 인공자갈은, 상기 테이퍼링 블록 4개가 서로 120도 각도로 결합되어 테트라포드형으로 일체화되어 테트라포드형 인공자갈을 형성할 수 있다.Here, in the tapering block-type artificial gravel, the four tapering blocks are combined at an angle of 120 degrees to each other and integrated into a tetrapod type to form a tetrapod type artificial gravel.

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본 발명에 따르면, 철도용 자갈궤도의 보수 또는 신설시, 기존 자갈궤도의 자갈에 비해 특정형상의 마모 및 파쇄에 대한 저항성이 높은 형상을 가지는 인공자갈, 분별된 자연자갈이나 코팅자갈을 배치하여 전체 자갈의 마모 및 파쇄 수준을 저감시킬 수 있어 자갈의 장수명화를 통하여 보다 효율적인 자갈궤도 유지보수가 가능하게 된다.According to the present invention, when repairing or building a gravel track for a railway, artificial gravel having a high resistance to abrasion and crushing of a specific shape compared to the gravel of the existing gravel track, separated natural gravel or coated gravel is disposed It is possible to reduce the level of abrasion and crushing of gravel, so that more efficient gravel track maintenance is possible through the long life of gravel.

본 발명에 따르면, 전체 자갈의 마모 및 파쇄 수준을 저감시킴에 따라 자갈궤도의 궤도틀림 저감으로 자갈 유지보수 주기를 연장시킴에 따라 유지보수를 위한 인건비 및 장비비용을 저감시킬 수 있다.According to the present invention, as the wear and crush level of the entire gravel is reduced, the labor cost and equipment cost for maintenance can be reduced by extending the gravel maintenance cycle by reducing the orbital error of the gravel track.

본 발명에 따르면 자갈도상의 자갈을 최적화 시켜 배치함에 따라 자갈의 이동 및 회전 억제를 통해 구속력을 증가시키고, 충격하중의 흡수가 가능하여 자갈도상의 두께를 감소시킬 수 있어 자갈궤도 시공비용을 절감시킬 수 있게 된다.According to the present invention, by optimizing and arranging the gravel on the gravel road, the binding force is increased by suppressing the movement and rotation of the gravel, and it is possible to absorb the impact load, thereby reducing the thickness of the gravel road, thereby reducing the construction cost of the gravel track. be able to

도 1a는 종래의 기술에 따른 자갈도상 궤도의 단면도이고, 도 1b는 종래의 기술에 따른 자갈도상 궤도의 도상자갈의 손상 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는 자갈 마모 및 파쇄 형태를 예시하는 도면이다.
도 1d은 도상자갈 이동량분석 프로그램을 예시하는 도면이다.
도 1e는 자갈 이동량에 대한 벡터도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈을 이용하여 시공된 자갈궤도의 시공단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈의 예시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈의 배치형태를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈 및 이를 이용한 자갈궤도 시공방법 순서도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈 제작용 몰드의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유지관리용 침하량-열차통과회수 그래프이다.Figure 1a is a cross-sectional view of a gravel ballast track according to the prior art, Figure 1b is a view for explaining the damage form of the ballast gravel of the gravel ballast track according to the prior art.
1C is a diagram illustrating the form of gravel wear and crushing.
1d is a diagram illustrating a ballast gravel movement amount analysis program.
1E is a vector diagram of a gravel movement amount.
2 is a construction cross-sectional view of a gravel track constructed using high-performance gravel for a gravel track according to an embodiment of the present invention;
3 is an exemplary view of high-functional gravel for a gravel track according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 shows the arrangement of the high-functional gravel for gravel track according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing a high-performance gravel for a gravel track and a method for constructing a gravel track using the same according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view of a mold for manufacturing high-functional gravel for gravel tracks according to an embodiment of the present invention.
7 is a settling amount for maintenance according to an embodiment of the present invention - a graph showing the number of passing trains.

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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

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. Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.

[자갈궤도(100)용 자갈][Pebble for gravel track (100)]

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 이용하여 시공된 자갈궤도(100)의 시공단면도를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈의 예시도를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈의 배치형태를 도시한 것이다.2 is a cross-sectional view of a gravel track 100 constructed using high-functional gravel 122 for a gravel track according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a gravel track according to an embodiment of the present invention. It shows an exemplary view of the high-functional gravel, Figure 4 shows the arrangement of the high-functional gravel for gravel track according to an embodiment of the present invention.

상기 자갈궤도(100)는 도 2와 같이, 노상(110), 자갈도상(120), 침목(130), 레일(140)을 포함하여 구성된다.The gravel track 100 is configured to include a road bed 110 , a gravel road bed 120 , a sleeper 130 , and a rail 140 , as shown in FIG. 2 .

노반(110)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 자갈궤도(100)를 시공하기 위한 지반으로서, 성토, 다짐 등에 의하여 하부노반, 상부노반 등으로 구분하여 시공될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서, 상기 노반(110)은 자갈도상(120)이 시공되는 지반으로서, 자갈도상(120)으로부터 전달되는 하중을 전달받아 상기 자갈도상(120)을 지지하는 역할을 한다.As shown in FIG. 2, the roadbed 110 is a ground for constructing the gravel track 100, and may be constructed by dividing it into a lower subgrade, an upper subgrade, etc. by filling, compaction, etc., the embodiment of the present invention In , the roadbed 110 is the ground on which the gravel ballast 120 is constructed, and serves to support the gravel ballast 120 by receiving a load transmitted from the gravel ballast 120 .

자갈도상(120)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부에 설치되는 침목(130)을 지지할 수 있도록 소정의 폭과 두께로 자갈을 노반(110) 상면에 자갈, 쇄석 등을 포설시킨 것으로, 열차로부터 레일 및 침목을 거쳐 전해지는 하중을 노반(110)에 균등하게 분산시키며, 또한, 자갈이 서로 맞물려 적층되도록 포설됨에 따라 자갈궤도(100)가 탄성을 갖게 되며, 최근에는 자갈도상(120)의 자갈로서 쇄석(121)이 많이 이용되고 있는데, 본 발명의 실시에에 따른 자갈도상(120)은, 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 상기 쇄석(121)과 혼용하게 된다.As shown in FIG. 2, the gravel ballast 120 is made by laying gravel, crushed stone, etc. on the upper surface of the roadbed 110 with gravel having a predetermined width and thickness to support the sleeper 130 installed thereon. , evenly distributes the load transmitted from the train through the rails and sleepers to the roadbed 110, and also, as the gravel is interlocked and laminated, the gravel track 100 has elasticity, and recently, the gravel roadway 120 ), crushed stone 121 is often used as the gravel, and the gravel island 120 according to the embodiment of the present invention is mixed with the crushed stone 121 with the high-functional gravel 122 for gravel track.

즉, 종래 쇄석(121) 사용을 배제하는 것이 아니라 쇄석(121)과 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)를 서로 함께 혼용하여 자갈도상(120)으로 시공하여 시공성 및 경제성을 확보할 수 있도록 하게 된다.That is, the use of the conventional crushed stone 121 is not excluded, but the crushed stone 121 and the high-functional gravel 122 for a gravel track are mixed together and constructed as a gravel ballast 120 to ensure workability and economic feasibility. .

예를 들면, 경암을 쇄석기로 파쇄시켜 10~65㎜인 입도분포를 갖는 쇄석(121) 또는 일반자갈이 자갈도상(120)의 대부분을 차지하도록 포설한다.For example, the hard rock is crushed with a crusher, and the crushed stone 121 or general gravel having a particle size distribution of 10 to 65 mm is installed to occupy most of the gravel island phase 120 .

자갈 이동량분석에 의하면 하중 재하점 중앙 직하부에서는 자갈이 직하 방향으로 침하하는 다짐 압축현상을 보이고, 좌측은 다짐 압축과 시계방향의 회전이 합성된 전단변형을 보이며, 우측은 다짐 압축과 반시계방향의 회전이 합성된 전단변형 거동을 보이기 때문에, 위와 같은 침목직하부, 응력변화층과, 자갈도상(120)과 노반(110)과의 경계층과 같이 자갈의 구속력 및 탄성이 많이 필요한 경계층에서 본 발명의 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 배치하는 최적배치 방법을 적용하게 된다.According to the analysis of the amount of movement of gravel, the compaction compression phenomenon in which the gravel settles down directly below the center of the loading point is shown, the left side shows shear deformation combined with compaction compression and clockwise rotation, and the right side shows compaction compression and counterclockwise rotation. Since the rotation of shows the composite shear deformation behavior, the present invention is used in boundary layers that require a lot of binding force and elasticity of gravel, such as the layer directly under the sleeper, the stress change layer, and the boundary layer between the gravel ballast 120 and the road bed 110. The optimal arrangement method for arranging the high-functional gravel 122 for the gravel track of the

이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 노상(110)과 자갈도상(120)의 경계층에 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 배치함으로써 자갈도상 하부 경계면의 구속도를 향상시키고 댐핑 증대를 도모할 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 2, by arranging the high-functional gravel 122 for a gravel track according to an embodiment of the present invention in the boundary layer between the roadbed 110 and the gravel ballast 120, the constraint of the lower boundary surface of the gravel roadway can be improved and damping can be increased.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 침목의 저면으로부터 노상(110)과 자갈도상(120)의 경계면의 개략 중간인 응력변화층에 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 배치함으로써, 충격하중의 저감으로 자갈도상의 두께를 저감시킬 수 있고, 이에 따라, 자갈궤도 건설시 소요 자갈수량을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 자갈궤도가 시공되는 터널 내공단면적을 축소시킬 수 있고, 결국, 건설비용을 절감시킬 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2, from the bottom of the sleeper, the high-performance gravel 122 for a gravel track according to the embodiment of the present invention is placed on the stress change layer roughly in the middle of the interface between the roadbed 110 and the gravel ballast 120. By disposing the , it is possible to reduce the thickness of the gravel roadway by reducing the impact load, and accordingly, it is possible to reduce the amount of gravel required for the construction of the gravel track, as well as reduce the industrial complex area in the tunnel where the gravel track is constructed, Ultimately, it is possible to reduce the construction cost.

또한, 침목(130)의 직하부에 본 발명의 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)이 배치시켜 가장 응력집중이 큰 부분에 배치되도록 하여 침목의 유지관리에 유리하도록 하게 된다.In addition, the high-functional gravel 122 for gravel track of the present invention is disposed directly under the sleeper 130 so that it is disposed in the portion with the greatest stress concentration, which is advantageous for maintenance of the sleeper.

결국, 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)의 형상에 따라 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)과 쇄석(121) 상호간의 맞물림(인터로킹) 효과 및 자갈 이동에 대한 구속력을 증대시킴으로써, 궤도틀림을 유발하는 자갈도상의 침하를 최소화시키고 상기 침하의 불균질성을 최소화시킬 수 있으며, 구체적으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)의 형상을 살펴보면 다음과 같다.After all, according to the shape of the high-functional gravel 122 for the gravel track, the high-functional gravel 122 for the gravel track and the crushed stone 121 increase the interlocking (interlocking) effect and the binding force for the movement of the gravel, thereby reducing the orbital error. It is possible to minimize the induced subsidence of the gravel road and minimize the heterogeneity of the settlement. Specifically, referring to FIG. 3 , the shape of the high-functional gravel 122 for a gravel track according to an embodiment of the present invention is as follows. .

먼저, 도 3a에 의하면 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)이 별형 인공자갈로 형성되어 있음을 알 수 있다. First, according to Figure 3a, it can be seen that the high-performance gravel 122 for the gravel track is formed of star-shaped artificial gravel.

즉, 자갈도상(120)에 포설된 자갈은 서로 물려져 있어 충격하중등에 의하여 자갈의 유동 및 회전이 발생되면서 응력이 집중되고 이 과정에서 도 1b와 같이 마모 및 파쇄가 발생하게 되는데 이러한 응력집중을 최소화시키기 위하여 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)의 전체적인 형상이 별형으로 형성되도록 하게 된다.That is, the gravel installed on the gravel ballast 120 is intertwined with each other, and as the flow and rotation of the gravel are generated due to an impact load, the stress is concentrated, and in this process, abrasion and crushing occur as shown in FIG. 1B. This stress concentration In order to minimize it, the overall shape of the high-functional gravel 122 for the gravel track is formed in a star shape.

이때, 상기 별형 인공자갈은, 도 3a에 도시된 바와 같이, 일측(122a)이 직경이 크고 타측으로 갈수록 직경이 감소하는 원형블록으로서, 타측면은 충격하중 등이 작용하더라도 응력집중이 최소화되어 마모나 파쇄가 발생할 확률이 적어지도록 모서리각이 90도 이상의 둔각으로 테이퍼링 처리된 테이퍼링 블록(122a)이 서로 정면, 배면, 좌측면, 우측면, 평면, 저면방향으로 각각 직교하면서 별형으로 일체화된 것으로서, 이때, 정면, 배면, 좌측면, 우측면, 평면, 저면방향으로 타측면이 수평 또는 수직면으로 형성될 수 있다.At this time, the star-shaped artificial gravel, as shown in FIG. 3A, is a circular block having a large diameter on one side (122a) and decreasing in diameter toward the other side, and the stress concentration is minimized on the other side even when an impact load is applied. The tapering block 122a tapered at an obtuse angle of 90 degrees or more so that the probability of shredding is reduced is orthogonal to each other in the front, rear, left, right, plane, and bottom directions, respectively, and is integrated in a star shape, at this time, The other side in the front, back, left side, right side, plane, bottom direction may be formed as a horizontal or vertical surface.

이러한 별형 인공자갈로 형성된 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)이 도 2와 같이, 침목직하부, 자갈도상의 응력변화층, 자갈도상(120)과 노반(110)과의 경계층에 동시에 또는 선택적으로 배치 된다.The high-functional gravel 122 for the gravel track formed of such star-shaped artificial gravel is simultaneously or selectively in the boundary layer between the sleeper directly under the sleeper, the stress change layer on the gravel road, and the gravel roadway 120 and the road bed 110, as shown in FIG. are placed

다음으로, 도 3b에 의하면 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)이 테트라포트형 인공자갈로 형성되어 있음을 알 수 있다. Next, according to Figure 3b, it can be seen that the high-functional gravel 122 for the gravel track is formed of tetrapot-type artificial gravel.

역시 자갈도상(120)의 포설된 자갈은 서로 물려져 있어 충격하중등에 의하여 자갈의 유동 및 회전이 발생되면서 응력이 집중되고 이 과정에서 도 1b와 같이 마모 및 파쇄가 발생하게 되는데 이러한 응력집중을 최소화시키기 위하여 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)의 전체적인 형상이 테트라포트형으로 형성되도록 한 것이다.Also, since the gravel installed on the gravel ballast 120 is intertwined with each other, the flow and rotation of the gravel occurs due to an impact load, and the stress is concentrated, and in this process, abrasion and crushing occur as shown in FIG. 1b. This stress concentration is minimized In order to do this, the overall shape of the high-functional gravel 122 for the gravel track is formed in a tetrapot shape.

이때, 상기 테트라포드형 인공자갈도 일측(122a)이 직경이 크고 타측으로 갈수록 직경이 감소하는 원형블록으로서, 타측면은 충격하중 등이 작용하더라도 응력집중이 최소화되어 마모나 파쇄가 발생할 확률이 적어지도록 모서리각이 90도 이상의 둔각으로 테이퍼링 처리된 테이퍼링 블록(122a) 4개가 서로 120도 각도로 결합되어 테트라포드형으로 일체화된 것으로, 4개의 타측면이 역시 수평 또는 수직면으로 형성되는 것을 알 수 있다.At this time, the tetrapod-type artificial gravel is also a circular block with one side 122a having a large diameter and decreasing in diameter toward the other side. It can be seen that the four tapering blocks 122a tapered at an obtuse angle of 90 degrees or more are combined with each other at an angle of 120 degrees to be integrated in a tetrapod shape, and the other four sides are also formed as horizontal or vertical surfaces.

이러한 테트라포드형 인공자갈로 형성된 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)은, 역시 도 2에 도시된 바와 같이, 침목직하부, 자갈도상의 응력변화층, 자갈도상(120)과 노반(110)의 경계층에 동시에 또는 선택적으로 배치될 수 있다.The high-functional gravel 122 for the gravel track formed of such tetrapod type artificial gravel is, as also shown in FIG. 2, the stress change layer under the sleeper, the gravel road, and the boundary layer between the gravel road 120 and the road bed 110. may be disposed simultaneously or selectively.

다음으로, 도 3c에 의하면 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)이 정육면체형 인공자갈로 형성되어 있음을 알 수 있다. Next, according to Figure 3c, it can be seen that the high-functional gravel 122 for the gravel track is formed of cube-shaped artificial gravel.

역시 자갈도상(120)의 포설된 자갈은 서로 물려져 있어 충격하중등에 의하여 자갈의 유동 및 회전이 발생되면서 응력이 집중되고 이 과정에서 도 1b와 같이 마모 및 파쇄가 발생하게 되는데 이러한 응력집중을 최소화시키기 위하여 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)의 전체적인 형상이 정육면체형으로 형성되도록 한 것이다.Also, since the gravel installed on the gravel ballast 120 is intertwined with each other, the flow and rotation of the gravel occurs due to an impact load, and the stress is concentrated, and in this process, abrasion and crushing occur as shown in FIG. 1b. This stress concentration is minimized In order to do this, the overall shape of the high-functional gravel 122 for the gravel track is formed in a cube shape.

이에 상기 정육면체형 인공자갈은 정육면체로서 각 모서리각이 90도 이상(둔각)으로 테이퍼링 처리되어 있음을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the cube-shaped artificial gravel is a cube, and each corner angle is tapered to 90 degrees or more (obtuse angle).

이러한 정육면체형 인공자갈로 형성된 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)이 역시 도 2와 같이, 침목직하부, 자갈도상의 응력변화층, 자갈도상(120)과 노반(110)과의 경계층에 동시에 또는 선택적으로 배치시키게 된다.The high-functional gravel 122 for the gravel track formed of such cube-shaped artificial gravel is also directly under the sleeper, the stress change layer on the gravel road, and the boundary layer between the gravel roadway 120 and the roadbed 110, as shown in FIG. placed selectively.

이에 상기 별형 인공자갈, 테트라포트형 인공자갈, 정육면체형 인공자갈은 천연자갈이 아니기 때문에 각 형상에 맞는 몰드를 제작하고, 도 6과 같이 몰드(200)에 콘크리트등 경도를 확보할 수 있는 재료를 타설하고, 탈형시켜 대량으로 제작할 수 있다.Therefore, since the star-shaped artificial gravel, the tetra-pot-type artificial gravel, and the cube-type artificial gravel are not natural gravel, a mold suitable for each shape is manufactured, and a material that can secure hardness such as concrete is used in the mold 200 as shown in FIG. It can be produced in large quantities by pouring and demoulding.

또한 상기 기술적 효과를 달성하기 위한 본 발명의 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)로서 자연자갈을 이용하되, 별형, 테트라포트형, 정육면체형으로 형성된 것을 자연자갈에서 분별한 것이라 할 수 있다.In addition, natural gravel is used as the high-functional gravel 122 for gravel track of the present invention for achieving the above technical effect, but it can be said that what is formed in a star shape, a tetrapot type, and a cube shape is classified from natural gravel.

즉, 자연자갈은 다양한 형태로 형성되어 있으므로 별형, 테트라포트형, 정육면체형으로 형성된 것을 분리하여 본 발명의 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)로 사용하고, 역시 도 2와 같이, 침목직하부, 자갈도상의 응력변화층, 자갈도상(120)과 노반(110)과의 경계층에 동시에 또는 선택적으로 배치하게 된다.That is, since natural gravel is formed in various shapes, it is used as the high-functional gravel 122 for the gravel track of the present invention by separating the ones formed in a star shape, a tetrapot type, and a cube shape, and also, as shown in FIG. The stress change layer of the gravel ballast is disposed simultaneously or selectively on the boundary layer between the gravel ballast 120 and the roadbed 110 .

또한 도 3d와 같이, 상기 기술적 효과를 달성하기 위한 본 발명의 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)로서 코팅자갈을 이용하게 되며, 이는 종래의 쇄석(121)의 표면을 코팅재(123)로 코팅시킨 것이라 할 수 있다.In addition, as shown in Figure 3d, the coating gravel is used as the high-functional gravel 122 for the gravel track of the present invention to achieve the above technical effect, which is a surface of the conventional crushed stone 121 coated with a coating material 123. it can be said that

기존의 자갈도상에 사용되는 자갈인 쇄석은 예각 형상의 구조를 갖고, 대용량의 반복적인 열차하중이 작용하는 경우, 많은 마모나 파쇄가 발생하고 있다는 것을 전술한 도 1b에서 확인하였는 바, 상기 쇄석이 둔각 형상의 구조로 형성되도록 코팅재를 상기 쇄석 표면의 적어도 일부에 도포하여 코팅자갈을 형성하고, 상기 코팅자갈을 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)로 사용할 수 있다.The crushed stone, which is the gravel used on the existing gravel road, has an acute-angled structure, and when a large-capacity and repetitive train load is applied, it was confirmed in FIG. A coating material is applied to at least a portion of the crushed stone surface to form an obtuse-angled structure to form coated gravel, and the coated gravel may be used as the high-functional gravel 122 for a gravel track according to an embodiment of the present invention.

이에 코팅재가 도포된 예각부위는 충격하중등이 작용하더라도 응력집중이 최소화되어 마모 및 파쇄가 발생 확률이 적어지도록 모서리각이 90도 이상(둔각)으로 테이퍼링 처리됨을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the acute angle part coated with the coating material is tapered at an angle of 90 degrees or more (obtuse angle) so that stress concentration is minimized and the probability of wear and fracture is reduced even when an impact load is applied.

이때 상기 코팅재(123)는 예컨대, 우레탄 고분자재료와 같이 부착력을 가지면서 탄성과 내구성을 가진 재료를 이용하면 된다.In this case, the coating material 123 may use a material having elasticity and durability while having an adhesive force such as, for example, a urethane polymer material.

다음으로 본 발명의 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)의 배치구조를 도시한 도 4에 의하여 살펴보면 다음과 같다.Next, looking at the arrangement structure of the high-functional gravel 122 for the gravel track of the present invention with reference to FIG. 4 as follows.

상기 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)의 배치구조는 앞서 살펴본 것과 같이 침목직하부, 응력변화층, 경계층에 배치시키게 되는데, 별형, 테트라포트형, 정육면체형 인공자갈, 별형, 테트라포트형, 정육면체형으로 분별된 자연자갈, 코팅재가 도포된 인공자갈을 이용하면 된다.The arrangement structure of the high-functional gravel 122 for the gravel track is arranged under the sleeper, the stress change layer, and the boundary layer as described above. You can use natural gravel separated into shapes or artificial gravel coated with a coating material.

도 4a에 의하면, 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)이 침목(130)과 노반(110) 사이의 개략 중간부분에 수평으로 포설되어 있음을 알 수 있는데 이는 응력변화층에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 포설하여 자갈의 이동 및 회전에 대한 구속효과를 극대화시켜 마모, 파쇄가 감소하도록 한 것이라 할 수 있다.According to FIG. 4a, it can be seen that the high-functional gravel 122 for the gravel track is installed horizontally in the roughly middle part between the sleeper 130 and the roadbed 110, which is the high-performance gravel for the gravel track in the stress change layer. It can be said that the functional gravel 122 is installed to maximize the restraint effect on the movement and rotation of the gravel to reduce wear and tear.

또한 도 4a에 의하면, 자갈궤도(100)에 있어 노반(110)과 자갈도상(120)의 경계면에 포설되어 있음을 알 수 있다. 이와 같은 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 사용하게 되면 경계층에서의 구속도가 향상되며, 댐핑증대가 가능한 효과를 가지게 됨을 알 수 있다.In addition, according to FIG. 4a, it can be seen that in the gravel track 100, it is installed on the boundary surface between the roadbed 110 and the gravel road bed 120. It can be seen that when the high-functionality gravel 122 for the gravel track is used, the degree of restraint in the boundary layer is improved, and it can be seen that the effect of increasing the damping is possible.

또한 도 4a에 의하면 침목직하부에 역시 포설되도록 하여 침목(130)의 유지관리에 유리하도록 하고 있음을 알 수 있다.Also, according to FIG. 4A , it can be seen that the sleeper 130 is advantageously maintained by laying it directly under the sleeper.

이로서 도 4b에 의하면, 본 발명의 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 사용하게 되면 자갈의 장수명화가 가능하게 되고, 자갈도상의 두께를 감소시킬 수 있게 되어 자갈궤도용 고기능성 자갈량을 저감할 수 있고 이에 따라 자갈궤도가 시공되는 터널등의 단면도 축소가 가능하게 된다.As a result, according to FIG. 4b, if the high-functionality gravel 122 for gravel track of the present invention is used, the lifespan of the gravel can be increased, and the thickness of the gravel road can be reduced, thereby reducing the amount of high-functional gravel for the gravel track. This makes it possible to reduce the cross-section of tunnels where gravel tracks are constructed.

또한 도 4b에 의하면 침목(130)의 저면에는 충격흡수재(150,하부침목패드)을 추가로 부착시킬 경우 침목 아래 자갈도상으로의 고주파 충격하중을 저감할 수 있게 된다.Also, according to FIG. 4B , when the shock absorber 150 (lower sleeper pad) is additionally attached to the bottom surface of the sleeper 130, it is possible to reduce the high-frequency impact load to the gravel ball under the sleeper.

[ 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)를 이용한 자갈궤도 시공방법 ][ Gravel track construction method using high-performance gravel (122) for gravel track]

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈 및 이를 이용한 자갈궤도 시공방법 순서도를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자갈궤도용 고기능성 자갈 제작용 몰드의 예시도이다.5 is a flowchart showing a high-functionality gravel for a gravel track according to an embodiment of the present invention and a method for constructing a gravel track using the same, and FIG. 6 is an example of a mold for manufacturing high-functional gravel for a gravel track according to an embodiment of the present invention It is also

이러한 자갈궤도 시공방법은 노반(110)위에 앞서 살펴본 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)를 제작하고, 제작된 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)와 쇄석(121)을 이용하여 자갈도상(120)을 시공하고, 자갈도상(120)에 침목(130)을 설치한 후, 침목(130)에 레일(140)을 고정설치하여 자갈궤도를 시공하는 방법이다.This gravel track construction method is to produce the high-functional gravel 122 for the gravel track described above on the roadbed 110, and use the manufactured high-functional gravel 122 and crushed stone 121 for the gravel track 120. This is a method of constructing a gravel track by constructing a bed, installing the sleeper 130 on the gravel roadway 120 , and then fixing the rail 140 to the sleeper 130 .

이에 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)은 별형, 테트라포트형, 정육면체형 인공자갈, 별형, 테트라포트형, 정육면체형으로 분별된 자연자갈, 코팅재가 도포된 인공자갈일 수 있다.Accordingly, the high-functional gravel 122 for the gravel track may be a star type, a tetrapot type, a cube type artificial gravel, a star type, a tetrapot type, a natural gravel classified into a cube type, and an artificial gravel coated with a coating material.

상기 별형, 테트라포트형, 정육면체형 인공자갈의 경우를 살펴보면,Looking at the case of the star-shaped, tetra-pot-type, and cube-shaped artificial gravel,

도 5와 같이, 시멘트, 물, 잔골재, 강섬유 및 혼화재를 배합하여 시멘트 페이스트를 형성시키게 된다(S110).5, cement, water, fine aggregate, steel fiber and admixture are mixed to form a cement paste (S110).

물론 시멘트 복합재료 이외에 고성능 폴리머를 사용하여 필요한 강도, 단위중량, 내마모성 및 내파쇄성을 갖도록 제작될 수 있다. 예를 들면, PE, PP, 다양한 종류의 보강섬유, 슬래그 등을 혼합하여 자연자갈과 동등 수준 이상의 강도, 내마모성 및 내파쇄성, 중량이 확보되도록 배합하여 제작할 수 있다.Of course, it can be manufactured to have the necessary strength, unit weight, abrasion resistance and crush resistance by using a high-performance polymer in addition to the cement composite material. For example, it can be manufactured by mixing PE, PP, various types of reinforcing fibers, slag, etc. to ensure strength, abrasion resistance and crush resistance, and weight equal to or higher than that of natural gravel.

다음으로, 다수의 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 동시에 형성하기 위한 몰드(200)을 설치한다(S120). Next, a mold 200 for simultaneously forming a plurality of high-functional gravel 122 for a gravel track is installed (S120).

이때 몰드(200)의 내측형상은 도 6과 같이, 별형, 테트라포트형, 정육면체형일 수 있다.At this time, the inner shape of the mold 200 may be a star shape, a tetrapot shape, or a cube shape, as shown in FIG. 6 .

다음으로, 상기 몰드(200) 내에 상기 시멘트 페이스트(210)를 타설 및 양생하여 다수의 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 제작한다(S130).Next, the cement paste 210 is poured into the mold 200 and cured to produce a plurality of high-functional gravel 122 for gravel tracks (S130).

이에 제작된 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 도 5와 같이, 노반(110) 상면 즉 경계층에 수평으로 포설하여 제1 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B1)을 형성시키고,As shown in FIG. 5, the high-functional gravel 122 for the gravel track produced in this way is horizontally installed on the upper surface of the roadbed 110, that is, the boundary layer to form the first high-functional gravel layer B1 for the gravel track,

상기 경계층에 포설된 제1 자갈궤도용 고기능성 자갈층 상부에 종래 쇄석을 일정한 두께로 포설하여 제1 쇄석층(B2)을 형성시키게 된다.The first crushed stone layer (B2) is formed by laying the conventional crushed stone to a certain thickness on the high-functional gravel layer for the first gravel track installed on the boundary layer.

다음으로는 제1 쇄석층 상부인 응력변화층에 수평으로 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 다시 포설하여 제2 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B3)을 형성시키고,Next, the high-functional gravel 122 for the gravel track is re-installed horizontally on the stress change layer, which is the upper part of the first crushed stone layer, to form the second high-functional gravel layer (B3) for the gravel track,

다시 제2 자갈궤도용 고기능성 자갈층 상면에 종래의 쇄석을 일정한 두께로 포설하여 제2 쇄석층(B4)을 형성시키게 된다.Again, a second crushed stone layer (B4) is formed by laying the conventional crushed stone to a certain thickness on the upper surface of the high-functional gravel layer for the second gravel track.

이때 상기 제 2 쇄석층(B4)와 침목(130) 사이의 침목 직하부부에 추가로 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 다시 포설하여 제3 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B5)를 형성시키게 된다(S140).At this time, the high-functional gravel 122 for gravel track is additionally re-installed in the lower part of the sleeper between the second crushed stone layer B4 and the sleeper 130 to form a third high-functional gravel layer B5 for gravel track. (S140).

이때 상기 제1 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B1)과 제2 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B3), 제3 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B5)은 모두 또는 하나만 선택하여 형성시킬 수도 있다.In this case, the first high-functional gravel layer (B1) for the gravel track, the high-functional gravel layer (B3) for the second gravel track, and the high-functional gravel layer (B5) for the third gravel track may be formed by selecting all or only one.

다음으로는 제3 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B5) 상에 침목(130)을 배치하고, 침목(130) 상면에는 레일(140)을 고정 설치하여 자갈궤도(100)를 시공하게 된다. 이때 상기 침목(130) 저면에는 충격흡수재(150)를 부착시키고 있음을 알 수 있다.Next, the sleeper 130 is arranged on the high-functional gravel layer B5 for the third gravel track, and the rail 140 is fixedly installed on the upper surface of the sleeper 130 to construct the gravel track 100 . At this time, it can be seen that the shock absorber 150 is attached to the bottom surface of the sleeper 130 .

이러한 충격흡수재(150)를 설치하게 되면, 침목 아래 자갈도상으로의 고주파 충격하중을 저감할 수 있게 된다.When such a shock absorber 150 is installed, it is possible to reduce the high-frequency impact load on the gravel ball under the sleeper.

다음으로 별형, 테트라포트형, 정육면체형으로 분별된 자연자갈의 경우에는 자연자갈에서 스크린장치등을 이용하여 분별된 자갈을 자갈도상으로 포설하되 역시 Next, in the case of natural gravel classified into star type, tetrapot type, and cube type, the gravel separated from natural gravel using a screen device, etc.

분별된 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 도 5를 참조하면 노반(110) 상면 즉 경계층에 수평으로 포설하여 제1 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B1)을 형성시키고,Referring to FIG. 5, the classified high-performance gravel 122 for gravel track is horizontally installed on the upper surface of the roadbed 110, that is, the boundary layer to form the first high-functional gravel layer B1 for gravel track,

상기 경계층에 포설된 제1 자갈궤도용 고기능성 자갈층 상부에 종래 쇄석을 일정한 두께로 포설하여 제1 쇄석층(B2)을 형성시키게 된다.The first crushed stone layer (B2) is formed by laying the conventional crushed stone to a certain thickness on the high-functional gravel layer for the first gravel track installed on the boundary layer.

다음으로는 제1 쇄석층 상부인 응력변화층에 수평으로 분별된 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 다시 포설하여 제2 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B3)을 형성시키고,Next, the high-functional gravel 122 for the gravel track separated horizontally is laid again on the stress change layer, which is the upper part of the first crushed stone layer, to form the second high-functional gravel layer (B3) for the gravel track,

다시 제2 자갈궤도용 고기능성 자갈층 상면에 종래의 쇄석을 일정한 두께로 포설하여 제2 쇄석층(B4)을 형성시키고,Again, a second crushed stone layer (B4) is formed by laying the conventional crushed stone to a certain thickness on the upper surface of the high-functional gravel layer for the second gravel track,

이때 상기 제 2 쇄석층(B4)와 침목(130) 사이의 침목 직하부에 추가로 분별된 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 다시 포설하여 제3 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B5)를 형성시키게 된다(S140).At this time, the high-functionality gravel 122 for gravel track, which is additionally classified, is re-installed under the sleeper between the second crushed stone layer B4 and the sleeper 130 to form a high-functional gravel layer B5 for the third gravel track. to do it (S140).

이때 상기 제1 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B1)과 제2 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B3), 제3 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B5)은 모두 또는 하나만 선택하여 형성시킬 수도 있다.In this case, the first high-functional gravel layer (B1) for the gravel track, the high-functional gravel layer (B3) for the second gravel track, and the high-functional gravel layer (B5) for the third gravel track may be formed by selecting all or only one.

다음으로는 역시 제3 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B5) 상에 침목(130)을 배치하고, 침목(130) 상면에는 레일(140)을 고정 설치하여 자갈궤도(100)를 시공하게 된다. 이때 상기 침목(130) 저면에는 충격흡수재(150)를 부착시키고 있음을 알 수 있다.Next, the sleeper 130 is arranged on the high-functional gravel layer B5 for the third gravel track, and the rail 140 is fixedly installed on the upper surface of the sleeper 130 to construct the gravel track 100 . At this time, it can be seen that the shock absorber 150 is attached to the bottom surface of the sleeper 130 .

다음으로 코팅재로 쇄석의 모서리를 코팅시킨 코팅자갈의 경우에는Next, in the case of coated gravel that has the edge of crushed stone coated with a coating material,

코팅자갈을 도 5를 참조하면 노반(110) 상면 즉 경계층에 수평으로 포설하여 제1 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B1)을 형성시키고,Referring to FIG. 5, the high-functional gravel layer (B1) for the first gravel track is formed by horizontally installing the coated gravel on the upper surface of the roadbed 110, that is, the boundary layer,

상기 경계층에 포설된 제1 자갈궤도용 고기능성 자갈층 상부에 종래 쇄석을 일정한 두께로 포설하여 제1 쇄석층(B2)을 형성시키게 된다.The first crushed stone layer (B2) is formed by laying the conventional crushed stone to a certain thickness on the high-functional gravel layer for the first gravel track installed on the boundary layer.

다음으로는 제1 쇄석층 상부인 응력변화층에 수평으로 코팅자갈을 다시 포설하여 제2 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B3)을 형성시키고,Next, the high-functional gravel layer (B3) for the second gravel track is formed by re-installing the coated gravel horizontally on the stress change layer, which is the upper part of the first crushed stone layer,

다시 제2 자갈궤도용 고기능성 자갈층 상면에 종래의 쇄석을 일정한 두께로 포설하여 제2 쇄석층(B4)을 형성시키고,Again, a second crushed stone layer (B4) is formed by laying the conventional crushed stone to a certain thickness on the upper surface of the high-functional gravel layer for the second gravel track,

이때 상기 제 2 쇄석층(B4)와 침목(130) 사이의 침목 직하부에 추가로 코팅자갈을 다시 포설하여 제3 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B5)를 형성시키게 된다(S140).At this time, the second crushed stone layer (B4) and the sleeper 130 between the sleeper 130, the additionally coated gravel is installed again to form a high-functional gravel layer (B5) for the third gravel track (S140).

이때 상기 제1 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B1)과 제2 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B3),제3 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B5)은 모두 또는 하나만 선택하여 형성시킬 수도 있다.In this case, the first high-functional gravel layer (B1) for the gravel track, the high-functional gravel layer (B3) for the second gravel track, and the high-functional gravel layer (B5) for the third gravel track may be formed by selecting all or only one.

다음으로는 역시 제3 자갈궤도용 고기능성 자갈층(B5) 상에 침목(130)을 배치하고, 침목(130) 상면에는 레일(140)을 고정 설치하여 자갈궤도(100)를 시공하게 된다. 이때 상기 침목(130) 저면에는 충격흡수재(150)를 부착시키게 된다.Next, the sleeper 130 is arranged on the high-functional gravel layer B5 for the third gravel track, and the rail 140 is fixedly installed on the upper surface of the sleeper 130 to construct the gravel track 100 . At this time, the shock absorber 150 is attached to the bottom surface of the sleeper 130 .

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 별형, 테트라포트형, 정육면체형 인공자갈, 별형, 테트라포트형, 정육면체형으로 분별된 자연자갈, 코팅재가 도포된 코팅자갈을 각각 또는 조합하여 쇄석과 함께 포설하여 자갈도상(120)을 형성시킴에 따라 충격하중에 의한 마모 및 파쇄를 저감시킬 수 있게 되어, 자갈의 장수명화를 통하여 유지보수주기를 장주기화 시킬 수 있게 되며, 자갈도상의 유지관리에 필요한 인력과 비용을 절감할 수 있게 된다.After all, according to an embodiment of the present invention, natural gravel classified into star type, tetrapot type, cube type artificial gravel, star type, tetrapot type, and cube type, coated gravel coated with a coating material, respectively or in combination, is installed together with crushed stone Thus, as the gravel ballast 120 is formed, it is possible to reduce abrasion and crushing caused by the impact load, and it is possible to make the maintenance cycle longer through the long life of the gravel, and the manpower required for the maintenance of the gravel ballast. and cost savings can be achieved.

또한, 궤도 지지성능 개선으로 열차 주행 안전성을 향상시킬 수 있으며, 채취 자갈 사용량 감소로 인한 자연 파괴를 친환경적으로 최소화시킬 수 있다.In addition, train driving safety can be improved by improving the track support performance, and natural destruction caused by a reduction in the amount of gravel used can be minimized in an eco-friendly manner.

또한, 자갈도상 유지보수로 인한 서행 운행을 최소화할 수 있고, 자갈 운반비용이 높거나 자갈 확보가 어려운 개소에서의 철도 건설 시 활용할 수 있음을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the slow operation due to maintenance on the gravel road can be minimized, and it can be used for railway construction in places where gravel transportation cost is high or it is difficult to secure gravel.

나아가 도 7에 의하면, 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 단독 혹은 복합 적용하여 충격하중에 의한 자갈도상의 재료인 자갈궤도용 고기능성 자갈(122), 쇄석(121) 마모 및 파쇄를 저감하고 이를 통한 자갈궤도 침하 발생량을 허용기준값 이하로 유지하여 자갈궤도의 양로, 자갈 치환 및 개량을 위한 유지보수주기를 장주기화 함으로써 기존의 유지보수를 위한 인건비, 장비비, 재료비 등의 유지보수 비용을 절감할 수 있음을 알 수 있다.Further, according to Figure 7, by applying the high-functional gravel 122 for gravel track alone or in combination, the high-functional gravel 122 for gravel track, which is a material of the gravel road shape due to impact load, reduces wear and crushing of crushed stone 121, Through this, maintenance costs such as labor cost, equipment cost, and material cost for existing maintenance can be reduced by keeping the amount of subsidence generated on the gravel track below the allowable standard value and prolonging the maintenance cycle for the recovery, replacement and improvement of the gravel track. it can be seen that

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.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

100: 자갈궤도
110: 노반
120: 자갈도상
130: 침목
200: 몰드100: gravel track
110: roadbed
120: gravel
130: sleeper
200: mold

Claims (14)

노반(110)상에 형성되는 자갈도상(120)과 상기 자갈도상 상부에 지지되도록 설치된 침목(130)을 포함하는 자갈궤도(100)를 형성하도록 포설되는 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)에 있어서,
상기 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)은 정육면체 각각의 모서리각이 90도 이상의 둔각으로 테이퍼링 처리된 정육면체 인공자갈로서, 몰드(200) 내에 시멘트 페이스트(210)를 타설하여 형성되고;
상기 모서리각이 90도 이상의 둔각으로 테이퍼링 처리된 정육면체 인공자갈은 침목직하부, 자갈도상의 응력변화층 및 상기 자갈도상(120)과 노반(110)의 경계층에 동시에 배치되도록 하며;
침목(130)의 직하부에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)이 배치시켜 가장 응력집중이 큰 부분에 배치되도록 하여 침목의 유지관리에 유리하도록 하고,
노상(110)과 자갈도상(120)의 경계층에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 배치함으로써 자갈도상 하부 경계면의 구속도를 향상시키고 댐핑을 증대시키고,
침목의 저면으로부터 노상(110)과 자갈도상(120)의 경계면의 개략 중간인 응력변화층에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 배치함으로써, 충격하중의 저감으로 자갈도상의 두께를 저감시킬 수 있어 자갈궤도 건설시 소요 자갈수량을 저감시켜,
상기 모서리각이 90도 이상의 둔각으로 테이퍼링 처리된 정육면체 인공자갈 상호간의 맞물림과 기존 쇄석(121)과의 맞물림을 증대시키고, 자갈 이동에 대한 구속력을 증대시킴으로써, 궤도틀림을 유발하는 자갈도상(120)의 침하를 최소화시키고, 상기 침하의 불균질성을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 자갈궤도용 고기능성 자갈.In the high-performance gravel 122 for a gravel track laid to form a gravel track 100 including a gravel ballast 120 formed on the roadbed 110 and a sleeper 130 installed to be supported on the gravel ballast upper portion ,
The high-performance gravel 122 for the gravel track is a cube artificial gravel in which the corner angle of each cube is tapered at an obtuse angle of 90 degrees or more, and is formed by pouring the cement paste 210 into the mold 200;
The cube artificial gravel, which is tapered at an obtuse angle of 90 degrees or more, is disposed at the same time under the sleeper, in the stress change layer on the gravel ball, and at the boundary layer between the gravel ball 120 and the road bed 110;
The high-functional gravel 122 for gravel track is disposed directly under the sleeper 130 so that it is disposed in the portion with the greatest stress concentration, so that it is advantageous for maintenance of the sleeper;
By arranging the high-functional gravel 122 for the gravel track in the boundary layer between the roadbed 110 and the gravel ballast 120, the restraint degree of the lower boundary surface of the gravel roadway is improved and damping is increased,
By arranging the high-functional gravel 122 for gravel track in the stress change layer roughly in the middle of the interface between the subgrade 110 and the gravel ballast 120 from the bottom of the sleeper, the thickness of the gravel ballast can be reduced by reducing the impact load. to reduce the amount of gravel required for the construction of gravel tracks,
By increasing the meshing between the cube artificial gravel and the existing crushed stone 121, the angle of which is tapered to an obtuse angle of 90 degrees or more, and the binding force for the movement of the gravel, thereby inducing orbital error of the gravel ballast 120 High-performance gravel for gravel track, characterized in that it minimizes subsidence and minimizes the heterogeneity of the subsidence. 삭제delete 삭제delete 노반(110)상에 형성되는 자갈도상(120)과 상기 자갈도상 상부에 지지되도록 설치된 침목(130)을 포함하는 자갈궤도(100)를 형성하도록 포설되는 자갈궤도용 고기능성 자갈에 있어서,
상기 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)은 일측(122a)이 직경이 크고 타측으로 갈수록 직경이 감소하는 테이퍼링 블록형 인공자갈로서, 타측면은 충격하중이 작용하더라도 응력집중이 최소화되어 마모나 파쇄가 발생할 확률이 적어지도록 모서리각이 90도 이상의 둔각으로 테이퍼링 처리되며, 몰드(200) 내에 시멘트 페이스트(210)를 타설하여 형성되고;
상기 테이퍼링 블록형 인공자갈은 침목직하부, 자갈도상의 응력변화층 및 상기 자갈도상(120)과 노반(110)의 경계층에 동시에 배치되도록 하며;
침목(130)의 직하부에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)이 배치시켜 가장 응력집중이 큰 부분에 배치되도록 하여 침목의 유지관리에 유리하도록 하고,
노상(110)과 자갈도상(120)의 경계층에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 배치함으로써 자갈도상 하부 경계면의 구속도를 향상시키고 댐핑을 증대시키고,
침목의 저면으로부터 노상(110)과 자갈도상(120)의 경계면의 개략 중간인 응력변화층에 상기 자갈궤도용 고기능성 자갈(122)을 배치함으로써, 충격하중의 저감으로 자갈도상의 두께를 저감시킬 수 있어 자갈궤도 건설시 소요 자갈수량을 저감시켜,
상기 테이퍼링 블록형 인공자갈 상호간의 맞물림과 기존 쇄석(121)과의 맞물림을 증대시키고, 자갈 이동에 대한 구속력을 증대시킴으로써, 궤도틀림을 유발하는 자갈도상(120)의 침하를 최소화시키고, 상기 침하의 불균질성을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 자갈궤도용 고기능성 자갈.In the high-performance gravel for a gravel track laid to form a gravel track 100 comprising a gravel ballast 120 formed on a roadbed 110 and a sleeper 130 installed to be supported on the gravel ballast upper portion,
The high-functional gravel 122 for the gravel track is a tapering block-type artificial gravel whose one side 122a has a large diameter and decreases toward the other side. The corner angle is tapered at an obtuse angle of 90 degrees or more so that the probability of occurrence is reduced, and is formed by pouring the cement paste 210 into the mold 200 ;
The tapering block-type artificial gravel is disposed under the sleeper, the stress change layer on the gravel ballast, and the boundary layer between the gravel ballast 120 and the roadbed 110 at the same time;
The high-functional gravel 122 for gravel track is disposed directly under the sleeper 130 so that it is disposed in the portion with the greatest stress concentration, so that it is advantageous for maintenance of the sleeper;
By arranging the high-functional gravel 122 for the gravel track in the boundary layer between the roadbed 110 and the gravel ballast 120, the restraint degree of the lower boundary surface of the gravel roadway is improved and damping is increased,
By arranging the high-functional gravel 122 for gravel track in the stress change layer roughly in the middle of the interface between the subgrade 110 and the gravel ballast 120 from the bottom of the sleeper, the thickness of the gravel ballast can be reduced by reducing the impact load. to reduce the amount of gravel required for the construction of gravel tracks,
By increasing the engagement between the tapering block-type artificial gravel and the existing crushed stone 121, and by increasing the binding force for the movement of gravel, the subsidence of the gravel ballast 120 that causes track misalignment is minimized, and the High-performance gravel for gravel track, characterized in that it minimizes heterogeneity. 제4항에 있어서,
상기 테이퍼링 블록형 인공자갈은, 테이퍼링 블록이 정면, 배면, 좌측면, 우측면, 평면 및 저면방향으로 각각 직교하면서 별형으로 일체화되어 별형 인공자갈을 형성하는 것을 특징으로 하는 자갈궤도용 고기능성 자갈.5. The method of claim 4,
The tapering block-type artificial gravel is a high-functional gravel for gravel track, characterized in that the tapering block is orthogonal to the front, rear, left, right, plane, and bottom directions, respectively, and is integrated into a star to form a star-shaped artificial gravel. 제4항에 있어서,
상기 테이퍼링 블록형 인공자갈은, 테이퍼링 블록 4개가 서로 120도 각도로 결합되어 테트라포드형으로 일체화되어 테트라포드형 인공자갈을 형성하는 것을 특징으로 하는 자갈궤도용 고기능성 자갈.5. The method of claim 4,
The tapered block-type artificial gravel is a high-functional gravel for gravel track, characterized in that four tapering blocks are combined at an angle of 120 degrees to each other and integrated into a tetrapod type to form a tetrapod type artificial gravel. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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