KR20060018872A - 궤도차량, 특히 기차에 적합한 선로구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명에 개시되는 궤도차량, 특히 기차에 적합한 선로구조물은 침목(3)에 고정된 궤도(1,2)가 얹혀지는 받침대를 포함한다. 선로구조물은 받침대가 하부구조(5) 위에 얹혀지고 종방향으로 연장되며 적어도 침목의 길이(L)에 상응하는 거리를 두고 서로 평행하게 위치되는 측벽(4a,4b)을 갖는 콘크리트 홈통(4)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

궤도차량, 선로, 침목, 받침대, 콘크리트 홈통

Description

궤도차량, 특히 기차에 적합한 선로구조물{Track structure for railborne vehicles, particularly trains}

본 발명은 침목에 고정된 궤도가 얹혀지는 받침대를 포함하는 궤도차량, 특히 기차에 적합한 선로구조물에 관한 것이다.

이러한 선로구조물을 제조하기 위하여, 우선 선로 부하에 따라 비바람에 잘 견디는 서로 다른 입자(granulation)의 경질석(예를 들어, 현무암)으로 이루어지는 자갈받침대(ballast bed)가 형성된다. 자갈의 높이는 침목의 하부 모서리까지 30cm가 된다. 자갈받침대 위에는 콘크리트침목 또는 목재침목에 연결된 궤도가 배치된다. 자갈을 침목의 아래로 이동시키기 위하여 선로스터핑(stuffing)기계가 사용된다. 이러한 기계는 곡괭이를 포함하며, 곡괭이는 수압으로 제어되어 자갈을 침목의 하부로 압박한다. 일반적으로 강수가 빠질 수 있으며 궤도가 물 아래에 놓이지 않도록 하기 위해서, 자갈받침대는 오물이 제거되어야 한다. 이를 위해, 자갈을 들어올려 여과시킨 후, 선로받침대 위에 다시 올려놓아야 한다. 그 후 자갈이 다시 채워져야 한다. 따라서, 궤도를 이동시키고 선로받침대를 정비하는 일에 많은 시간과 비용이 소요된다.

본 발명의 목적은 궤도를 적절한 비용으로 간단하게 이동시키고 정비작업 시간을 줄일 수 있는 선로구조물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 가능한 한 우수한 소음억제를 보장하는 선로구조물을 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 선로구조물은, 받침대가 하부구조 위에 얹혀지며 종방향으로 연장되는 측벽들을 포함하는 콘크리트 홈통(trough)으로 이루어지고, 측벽들은 적어도 침목의 길이에 상응하는 거리를 두고 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 한다.

상술한 실시예에 따르면, 자갈받침대는 완전히 비워져 있다. 침목은 측벽에 의해 측방향으로 유지된다. 궤도만이 콘크리트 홈통으로 삽입되기 때문에, 궤도를 이동시키는 것이 실질적으로 단순해진다. 스터핑(stuffing) 동작, 즉 채워넣는 동작이 완전히 생략되어 있다. 시간이 경과함에 따라 축적되는 오물은 간단히 빨아들여 제거될 수 있다. 따라서, 정비작업은 실질적으로 적절한 비용으로 간단하게 수행될 수 있다. 이는, 선로구조물에서 고속으로 구동되는 기차의 역류에 의하여 예를 들어 나뭇잎과 같은 가벼운 물질이 선로받침대로부터 자동으로 제거될 수 있기 때문이다. 이에 따라서, 정비 간격이 더 길어지게 된다. 낡고 손상된 궤도 부위는 간단하게 교체될 수 있다.

하부구조는 경량 콘크리트, 특히 기포콘크리트(foam concrete)로 현장에서 바로 주조되는 것이 바람직하다. 신장이음(stretch joint)이 반드시 필요한 것은 아니다. 콘크리트 홈통은 철근 콘크리트로 이루어지는 것이 바람직하다. 기포콘크리트는 영어권 국가에서는 기포콘크리트(cellular concrete)로 표시된다. 철근 콘크리트 홈통은 하부구조 위에 배치된다. 또한, 철근 콘크리트 홈통은 측면이 흙에 의해 덮여질 수 있다. 기포콘크리트를 사용하기 때문에, 방음값이 증가되고, 이로 인해 옆으로 지나가는 기차로 인한 소음이 감소된다.

하부구조는 400 내지 700kg/m³, 특히 450 내지 650kg/m³의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 콘크리트 홈통은 1100 내지 1900kg/m³, 특히 1500kg/m³의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

궤도가 측벽의 위쪽으로 돌출되면, 차량의 바퀴가 심한 강수량에서도 궤도 표면 위에서 자유로이 주행될 수 있으며 모여진 물을 통과하지 않을 수 있다.

평행한 측벽의 간격이 침목의 길이에 상응하는 경우, 궤도를 삽입할 때 자동으로 중심이 맞춰진다.

비나 얼음이 녹은 물이 선로구조물로부터 신속하게 빠져나갈 수 있도록, 콘크리트 홈통의 측벽은 다수의 벽관통홀을 포함하는 것이 바람직하며, 파이프가 벽관통홀에 삽입되는 것이 더 바람직하다.

이후에 공급관 또는 이와 유사한 부재를 이동시키기 위하여, 하부구조에는 적어도 하나의 중공파이프가 통합된다.

콘크리트 홈통은 미리 제조된 각각의 구획으로 이루어지며, 각각의 구획은 현장에서 바로 제조되는 하부구조 위에 배치되고 서로 연결되는 것이 바람직하다. 따라서, 선로구조물을 제조하는 것이 보다 간단해지며 설치시간이 보다 줄어든다. 또한, 필요한 경우에 각각의 구획이 간단하게 교체될 수 있기 때문에, 유지비가 감소된다.

각 구획을 서로 배치하고 측방향으로 고정하기 위하여, 각 구획의 바닥부는 양말단의 중앙에 슬롯 또는 해제부를 포함하고, 슬롯에는 삽입부가 삽입될 수 있으며 삽입부는 단면이 T자 형태로 형성된다. 삽입부는 구획이 측방향으로 표류되는 것을 방지한다.

궤도차량, 특히 기차에 적합한 선로구조물을 제조하는 방법은, a) 경량 콘크리트, 특히 기포콘크리트로 이루어지며 400 내지 700kg/m³ 의 (건조)두께를 갖는 하부구조를 주조하는 단계; b) 미리 제조된 홈통구획을 하부구조 위에 배치하여 종방향으로 연장되는 측벽들을 포함하는 콘크리트 홈통을 형성하는 단계; c) 홈통구획을 서로 정렬하는 단계; 및 d) 침목에 고정되는 궤도를 측벽 사이에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구획의 중심을 맞추고 측방향으로의 이동에 대한 충격을 방지하기 위하여 삽입부가 바닥부 중앙의 슬롯에 삽입되는 것이 바람직하다.

도 1은 선로구조물의 사시도;

도 2는 선로구조물의 평면도;

도 3은 도 2의 III선에 따른 콘크리트 홈통의 부분도;

도 4는 삽입부의 사시도;

도 4a는 다른 삽입부의 사시도; 및

도 5는 도 2의 V-V선에 따른 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

선로구조물은 경량 콘크리트, 특히 캐나다 회사 세메트릭스(CEMATRIX)에 의해 제조된 기포콘크리트(foam cellular concrete)로 현장에서 바로 주조되는 하부구조(5)로 이루어진다. 이를 위해, 일반적인 널판지가 필요하다. 기포콘크리트는 현장에서 바로 혼합될 수 있다. 거품을 형성하기 위해서 기포를 형성하는 물질(공기주입)이 사용된다. 하부구조(5)에는 적어도 하나의 중공파이프(6)가 통합되며, 중공파이프(6)를 통하여 추후 공급관들이 안내될 수 있다. 하부구조(5)는 용이하게 상부로 인도된 측벽(5a,5b)들을 포함한다. 기포콘크리트를 사용하는 것은 도로공사에서 일반적인 일이다. 기포콘크리트는 양호한 소음특성과 우수한 단열효과를 갖는 것이 특징이다.

측벽(5a,5b)은 철근 콘크리트로 이루어지며 그 사이에 미리 제조된 구획(S)이 삽입된다. 서로 배치된 다수의 구획(S)은 바닥부(4c) 및 수직방향으로 연장되는 측벽(4a,4b)을 포함하는 콘크리트 홈통(4)을 형성한다. 구획(S)의 폭은, 구획(S)이 하부구조(5)의 측벽(5a,5b)들 사이에 정확하게 삽입되도록 선택되며, 이로 인해 콘크리트 홈통(4)의 측면이동이 방지된다. 구획(S)은 5 내지 15m의 길이로 생산된다.

각 구획(S)의 측벽(4a,4b)에는 파이프가 삽입되는 다수의 관통홀(7)이 구비되기 때문에, 콘크리트 홈통(4)에 모이는 물은 외부로 빠져나갈 수 있다. 구획(S) 은 양말단에 해제부 또는 슬롯(9)을 구비하며, 해제부 또는 슬롯(9)은 바닥부(4c)의 중앙에 배치된다. 해제부(9)에 단면이 T자 형태인 삽입부(8)가 삽입될 수 있다. 서로 충돌하는 두 개의 구획(S)은 삽입부(8)를 사용하여 서로 배치되고 측방향으로 고정되므로, 맞댄이음(butt joint)이 확고해질 수 있다. 보다 원활하게 맞댄이음이 확고해지도록, 도 4에 도시한 바와 같이, 단면이 십자형태인 삽입부(8')가 사용될 수 있다. 보조 몸대(shank; 8")가 하부구조(5)에 박히거나 삽입될 수 있다.

미리 제조된 구획(S)은 개별적으로 서로 연결되면서 하부구조(5) 위에 배치된다. 콘크리트 홈통(4)에는 콘크리트침목(3) 또는 목재침목(3)에 고정된 궤도(1,2)가 삽입된다. 콘크리트 홈통(4)이 궤도(1,2)의 측면이동을 수행할 수 있도록, 콘크리트 홈통(4)의 측벽(4a,4b) 사이의 내부 치수는 침목(3)의 길이(L)에 상응한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 침목(3)에 고정된 측벽(1,2)이 콘크리트 홈통(4) 위쪽으로 돌출되는 동안 침목(3)이 콘크리트 홈통(4)에 완전히 삽입되도록, 콘크리트 홈통(4)의 측벽(4a,4b)은 침목(3)의 두께보다 약간 넓게 형성된다. 콘크리트 홈통(4)은 측면에 흙(10)이 쌓이며, 흙(10)은 하부구조(5)를 덮는다.

하부구조(5)는 400 내지 700kg/m³의 두께를 갖는 철근이 아닌 경량 콘크리트로 이루어진다. 여기서, 450 내지 650kg/m³의 두께에서 양호한 결과가 발생한다. 콘크리트 홈통(4)은 아연도금되고 1100 내지 1900kg/m³의 두께를 갖는 철근 콘크리트 로 이루어지며, 여기서 1500kg/m³의 두께에서 양호한 결과가 달성된다.

본 발명의 선로구조물에 따르면 궤도를 적절한 비용으로 간단하게 이동시키고 정비작업 시간을 줄일 수 있으며 우수한 소음억제를 보장할 수 있다.

Claims (16)

1. 침목(3)에 고정되는 궤도(1,2)가 얹혀지는 받침대를 포함하는 궤도차량, 특히 기차에 적합한 선로구조물에 있어서,

   상기 받침대는 하부구조(5) 위에 얹혀지며 종방향으로 연장되는 측벽(4a,4b)을 포함하는 콘크리트 홈통(4)으로 이루어지고,

   상기 측벽(4a,4b)은 적어도 상기 침목의 길이(L)에 상응하는 거리를 두고 서로 평행하게 위치되는 것을 특징으로 하는 궤도차량, 특히 기차에 적합한 선로구조물.
2. 제1항에 있어서, 상기 하부구조(5)는 경량 콘크리트, 특히 기포콘크리트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
3. 제1항에 있어서, 상기 콘크리트 홈통(4)은 철근 콘크리트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
4. 제2항에 있어서, 상기 하부구조(5)는 400 내지 700kg/m³, 특히 450 내지 650kg/m³의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
5. 제3항에 있어서, 상기 콘크리트 홈통(4)은 1100 내지 1900kg/m³, 특히 1500kg/m³의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 궤도(1,2)는 수직방향으로 상기 측벽(4a,4b)에 대해 돌출되는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
7. 제1항에 있어서, 상기 측벽(4a,4b)의 평행한 간격은 상기 침목(3)의 길이(L)에 상응하는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하부구조(5)는 적어도 하나의 통합된 중공파이프(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
9. 제1항에 있어서, 상기 측벽(4a,4b)은 다수의 벽관통홀(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
10. 제9항에 있어서, 상기 벽관통홀(7)은 파이프들이 삽입되는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 콘크리트 홈통(4)은 각각 의 구획(S)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
12. 제11항에 있어서, 상기 각각의 구획(S)의 바닥부(4c)는 양말단의 중앙에 슬롯(9) 또는 해제부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
13. 제11항에 있어서, 상기 구획(S)의 중심을 맞추기 위하여 상기 슬롯(9)은 삽입부(8)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
14. 제13항에 있어서, 상기 삽입부(8)는 단면이 T자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 선로구조물.
15. 궤도차량, 특히 기차에 적합한 선로구조물을 제조하는 방법에 있어서,

    a) 경량 콘크리트, 특히 기포콘크리트로 이루어지며 400 내지 700kg/m³ 의 (건조)두께를 갖는 하부구조(5)를 주조하는 단계;

    b) 미리 제조한 홈통구획(S)을 상기 하부구조(5) 위에 배치하여 종방향으로 연장되는 측벽(4a,4b)을 포함하는 콘크리트 홈통(4)을 형성하는 단계;

    c) 상기 홈통구획(S)을 서로 정렬하는 단계; 및

    d) 침목(3)에 고정되는 궤도(1,2)를 상기 측벽(4a,4b) 사이에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 궤도차량, 특히 기차에 적합한 선로구조물의 제조 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 구획(S)의 중심을 맞추고 측면이동에 대한 충격을 방지하기 위하여 삽입부(8)가 바닥부(4c) 중앙의 슬롯(9)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 제조방법.

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