KR20130035150A - 매립식 레일 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매립식 레일 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 궤도 슬래브에 설치되는 레일의 구조를 단순하게 형성하여, 보다 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 배수를 용이하게 하여 안정적으로 철도차량을 운행하게 할 수 있는 매립식 레일 구조에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 측부에 가이드부가 일체로 형성되는 레일과, 상기 레일이 설치되는 설치홈이 형성된 궤도 슬래브와, 상기 설치홈에 충진되는 고정부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

매립식 레일 구조{structure for fill up type rail}

본 발명은 매립식 레일 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 궤도 슬래브에 설치되는 레일의 구조를 단순하게 형성하여, 보다 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 배수를 용이하게 하여 안정적으로 철도차량을 운행하게 할 수 있는 매립식 레일 구조에 관한 것이다.

일반적으로 철도의 레일은 자갈 도상 또는 콘크리트 궤도 슬래브 위에 단속적으로 침목을 설치하고, 고정볼트, 스프링클립 등의 레일 고정장치를 이용하여 레일을 침목에 고정하는 방식을 취하고 있다.

이 경우 중량물인 열차의 바퀴가 침목 위를 순차적으로 통과하면서 침목에 일정 주기로 큰 힘을 가하여 진동이 유발되고,이 진동이 침목과 궤도 슬래브를 통하여 주변지역으로 전파되어 구조물의 파손, 주변 정밀 기기의 작동 방해, 구조전달음(structure borne noise) 발생 등 각종 진동관련 문제를 유발한다.

그 이외에도 바퀴가 레일 이음매를 바퀴가 통과할 때 발생하는 충격성 진동이 상기와 같은 전파경로를 통하여 주변으로 전달되어 진동과 함께 소음문제를 유발한다. 그리고 레일과 침목 사이의 타격음, 레일 자체의 진동에 의한 구조소음 등이 발생하여 소음공해를 유발한다. 이러한 철도의 진동과 소음 문제는 역사건물, 교량, 터널 등에서 더욱 심각한 문제를 야기한다.

그리고, 열차의 바퀴가 침목과 침목 사이를 지날 때, 레일이 휘게 되고, 이에 따라 열차의 바퀴와 레일 사이의 접촉이 일정하지 않아 바퀴와 레일의 마모가 크게 된다. 이와 같은 열차의 바퀴 또는 레일의 마모는 그 자체로도 큰 문제가 되지만, 이로 인하여 큰 소음과 진동이 발생하여 문제가 된다. 또한, 레일이 휨에 따라 침목 위의 레일고정 부위에서 마찰이 발생하여 레일의 마모와 함께 소음이 발생하고, 레일고정장치에 큰 하중이 가해져서 레일고정장치가 파손되거나 이완되는 경우가 빈번하게 발생한다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여, 궤도 슬래브의 레일이 설치될 부분에 홈통을 형성하고, 레일의 하부를 홈통 속에 설치한 다음 두 레일의 간격을 정확하게 조정한 후, 홈통에 레일을 고정하기 위한 고정부재를 설치하여 레일을 매립하는 형태의 매립식 레일이 개발되었다.

이러한 매립식 레일의 한 예로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 공개특허 제10-2010-0009267호에 기재된 기술이 있는데, 그 기술적 특징은 지중에 평행하게 매립 설치되어 철도차량들의 이동로를 형성하는 다수개의 체결공(112)이 형성된 철도레일(110)과 상기 철도레일(110)의 서로 대향하는 내측면의 전 길이에 걸쳐 착탈가능하게 설치되어 상기 철도레일(110)과 같이 지중에 수평으로 고정지지되며, 상기 철도레일(110)과의 사이에는 상기 철도차량들의 휠 이동 안내홈(140)을 형성하는 절곡부를 갖는 가드레일(120) 및 상기 철도레일(110)과 상기 가드레일(120) 사이에 배치되어 체결수단(130)에 의해 상기 철도레일(110)과 상기 가드레일(120)에 일체로 결합되며, 기온변화에 따른 상기 철도레일(110)과 상기 가드레일(120)의 변화시 이에 대응하는 신축성을 유발하는 탄성력을 갖게한 판형상의 패킹부재(132)를 포함하여 이루어지는 것에 특징이 있다.

그런데, 공개특허 제10-2010-0009267호에 기재된 기술은 레일을 지중에 매립식으로 설치함으로써, 철도차량이 레일을 주행할 때 발생하는 진동을 줄여주고, 철도차량의 하중에 의해 레일이 휘는 것을 방지하는 장점이 있으나, 그 구조가 복잡하여 설치가 용이하지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 궤도 슬래브에 설치홈을 형성하여, 레일을 삽입 설치하고, 상기 레일에 철도차량의 휠에 형성되는 플랜지가 이탈되는 것을 방지하기 위한 가이드부를 일체로 형성함으로써, 그 구조를 단순화 하여 설치를 용이하게 하는 매립식 레일 구조를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 레일은 차량의 바퀴가 접촉하는 헤드부와 하부를 지지하는 지지부와 헤드부와 지지부를 연결하는 목부로 이루어지는데, 본 발명에서는 헤드부의 하부에 지지부를 형성함으로써, 레일의 높이를 줄여주게 되어 궤도 슬래브의 설치홈을 깊게 형성하지 않고도 설치를 용이하게 하는 매립식 레일 구조를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 레일에 형성되는 가이드부의 하부에 배수공을 형성하고, 설치홈의 가장자리에 배수구를 구비함으로써, 많은 양의 비가 내리더라도 헤드부와 가이드부 사이에 형성되는 휠 안내홈에 물이 고이는 것을 방지하여 철도차량이 안정적으로 운행할 수 있게 하는 매립식 레일 구조를 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;

측부에 가이드부가 일체로 형성되는 레일과, 상기 레일이 설치되는 설치홈이 형성된 궤도 슬래브와, 상기 설치홈에 충진되는 고정부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 레일의 하부에는 완충부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 레일은 바퀴와 접하는 헤드부의 하단에 직접 지지부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드부에는 바퀴의 플랜지를 안내하기 위한 휠 안내홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 가이드부의 하부에는 배수공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 설치홈의 측부에는 배수구가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 완충부재에는 배출공과 배출홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 고정부재는 폴리우레탄으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 궤도 슬래브에 설치홈을 형성하여, 레일을 삽입 설치하고, 상기 레일에 철도차량의 휠에 형성되는 플랜지가 이탈되는 것을 방지하기 위한 가이드부를 일체로 형성함으로써, 그 구조를 단순화 하여 설치를 용이하게 하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 레일은 차량의 바퀴가 접촉하는 헤드부와 하부를 지지하는 지지부와 헤드부와 지지부를 연결하는 목부로 이루어지는데, 본 발명에서는 헤드부의 하부에 지지부를 형성함으로써, 레일의 높이를 줄여주게 되어 궤도 슬래브의 설치홈을 깊게 형성하지 않게 하여 설치를 용이하게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 레일에 형성되는 가이드부의 하부에 배수공을 형성하고, 설치홈의 가장자리에 배수구를 구비함으로써, 많은 양의 비가 내리더라도 헤드부와 가이드부 사이에 형성되는 휠 안내홈에 물이 고이는 것을 방지하여 철도차량이 안정적으로 운행할 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 매립식 레일의 분리 사시도이다.
도 2는 종래의 매립식 레일의 설치 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 매립식 레일의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 매립식 레일의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 매립식 레일이 설치된 구조의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 매립식 레일의 사용 상태도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 매립식 레일 구조의 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 매립식 레일의 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 매립식 레일이 설치된 구조의 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 매립식 레일의 사용 상태도이다.

본 발명은 매립식 레일에 관한 것으로 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 그 구성은 철도 차량이 주행하는 레일(300)과 상기 레일(300)이 설치되는 궤도 슬래브(200)로 이루어진다.

여기서, 상기 궤도 슬래브(200)에는 길이방향으로 설치홈(210)이 형성되어 있어, 상기 레일(300)이 삽입 설치되는데, 상기 설치홈(210)에는 고정부재(500)가 충진되어 상기 레일(300)을 안정적으로 고정하게 된다.

즉, 상기 고정부재(500)는 액상의 폴리우레탄으로 형성되는데, 상기 궤도 슬래브(200)에 형성된 설치홈(210)에 상기 레일(300)을 안착시킨 후, 액상 폴리 우레탄으로 이루어지는 고정부재(500)를 충진 후, 고정부재(500)를 고화하시키게 되면, 상기 레일(300)을 견고하게 고정할 뿐만 아니라, 고화된 폴리우레탄은 일정의 탄성을 지니게 되어, 철도차량이 레일(300)을 주행할 때 발생하는 진동을 흡수하게 되어 소음을 줄여주게 된다.

그리고, 상기 레일(300)은 철도 차량의 바퀴가 접하는 헤드부(310)와 상기 헤드부(310)의 측부에 형성되는 가이드부(320)와 상기 헤드부(310)의 하부에 형성되는 지지부(340)로 이루어진다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 철도 레일(110)은 헤드부(101)와 지지부(102) 사이를 연결하는 목부(103)가 형성되는데 반해, 본 발명에서는 상기 헤드부(310)의 하단에 직접 지지부(340)가 형성됨으로써, 레일(300)의 전체적인 높이를 낮추게 된다.

그래서, 상기 궤도 슬래브(200)에 형성되는 설치홈(210)의 깊이를 레일(300)의 높이에 맞도록 종래의 철도 레일을 사용할 때의 깊이보다 얕게 형성함으로써, 레일(300)을 보다 용이하게 설치할 수 있게 되고, 설치홈(210)의 깊이가 얕게 형성됨에 따라, 내부를 충진하는 액상의 폴리우레탄으로 이루어지는 고정부재(500)의 양을 줄일 수 있어 설치비용을 줄일 수 있게 된다.

그리고, 상기 레일(300)의 하단에 형성되는 지지부(340)의 하부에는 완충부재(400)가 구비되는데, 상기 완충부재(400)는 강성이 큰 우레탄으로 형성되어, 상기 레일(300) 위를 철도차량이 주행할 때 발생되는 진동을 줄여주게 된다.

그래서, 상기 레일(300)이 강한 진동에 의해 변형되는 것을 방지하게 되고, 또한, 궤도 슬래브(200)가 레일(300)의 진동에 의해 파손되는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 가이드부(320)는 상기 헤드부(310)의 측부에 일체로 형성되는데, 상기 가이드부(320)는 "ㄴ"자 형상으로 형성되어 철도차량의 바퀴에 형성되는 플랜지가 삽입되는 휠 안내홈(325)이 형성된다.

그래서, 상기 휠 안내홈(325)에 철도차량의 바퀴에 형성된 플랜지가 삽입되어 선로에서 이탈되는 것을 방지하여 철도차량이 안정적으로 주행할 수 있게 할 뿐만 아니라, 상기 레일(300)에 가이드부(320)가 일체로 형성되어 그 구조가 단순화 됨으로써, 레일(300)을 보다 용이하게 설치할 수 있게 한다.

그리고, 상기 휠 안내홈(325)이 형성된 가이드부(320)의 하부에는 배수공(330)이 형성되는데, 상기 배수공(330)은 헤드부(310)의 하부에 형성된 지지부(340)를 관통하게 형성된다.

이때, 상기 지지부(340)의 하부에 설치되는 완충부재(400)에도 레일(300)에 형성된 배수공(330)과 연통되는 배출공(410)이 형성되게 된다.

그리고, 상기 완충부재(400)에 형성된 배출공(410)에 연이어 폭 방향으로 양쪽에 배출홈(420)이 형성되어 배수가 용이하게 되도록 한다.

그래서, 비나 눈이 많이 와서 상기 휠 안내홈(325)에 물이 고이더라도, 물을 안정적으로 배출할 수 있어 레일(300)과 바퀴와의 점착력을 유지시키고, 레일(200)의 부식을 방지함으로써 레일(200)의 수명 연장과 안전운행을 가능하게 한다.

또한, 상기 레일(300)이 설치되는 설치홈(210)의 하단 일측에는 별도의 배수로(220)가 형성되어, 상기 레일(300)에 형성된 배수공(330)을 통하여 하부로 배출된 물이 상기 배수로(220)를 따라 외부로 배출되게 된다.

그래서, 상기 레일(300)에 형성된 휠 안내홈(325)에 물이 고이는 것을 방지하여 레일(200)의 건조상태를 유지하고, 손상을 방지하여 안전운행을 가능하게 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

본 발명은 매립식 레일 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 궤도 슬래브에 설치되는 레일의 구조를 단순하게 형성하여, 보다 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 배수를 용이하게 하여 안정적으로 철도차량을 운행하게 할 수 있는 매립식 레일 구조에 관한 것이다.

200 : 궤도 슬래브 210 : 설치홈
220 : 배수로 300 : 레일
310 : 헤드부 320 : 가이드부
325 : 휠 안내홈 330 : 배수공
340 : 지지부 400 : 완충부재
410 : 배출공 420 : 배출홈
500 : 고정부재

Claims (8)

1. 측부에 가이드부가 일체로 형성되는 레일과,
   상기 레일이 설치되는 설치홈이 형성된 궤도 슬래브와,
   상기 설치홈에 충진되는 고정부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 매립식 레일 구조.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 레일의 하부에는 완충부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 매립식 레일 구조.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 레일은 바퀴와 접하는 헤드부의 하단에 직접 지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 매립식 레일 구조.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 가이드부에는 바퀴의 플랜지를 안내하기 위한 휠 안내홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 매립식 레일 구조.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 가이드부의 하부에는 배수공이 형성되는 것을 특징으로 하는 매립식 레일 구조.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 설치홈의 측부에는 배수구가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 매립식 레일 구조.
   
7. 제2항에 있어서,
   상기 완충부재에는 배출공과 배출홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 매립식 레일 구조.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 고정부재는 폴리우레탄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 매립식 레일 구조.
   

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