KR100396349B1 - 철도 레일 받침 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 도상에 부설되는 철도 레일의 밑에 충격 완화와 진동 흡수를 위하여 받치는 철도 레일 받침에 관한 것으로, 특히, 레일 고정쇠가 고정되는 고정수단을 구비하고 또 그 밑을 받치는 완충판이 구조적으로 결합되어 시공이 간편하고 내구성도 우수한 철도 레일 받침에 관한 것이다.

본 발명에 따른 철도 레일 받침은, 그 위에 얹어지는 레일을 받쳐주는 평판형 본체와; 상기 본체의 양측면으로부터 상기 본체의 전후방향 폭 보다 작은 폭을 가지고 횡방향으로 연장된 좌,우측 고정부와; 상기 본체의 중앙에 형성되어 상기 본체와 좌,우측 고정부를 노반에 대하여 탄력적으로 받치는 완충판의 돌출부가 끼워지는 완충지지부 관통홈을 구비하여 이루어지며, 이러한 구성의 본 발명에 따른 철도 레일 받침을 사용하여 철도를 시공하는 경우, 완충판이 그 철도 레일 받침에 대하여 접착제에 의하지 않고 구조적으로 견고하게 결합되므로, 시공 후 완충판의 주기적 이탈에 따른 보수가 필요 없어 철로 보전 비용을 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라 완충판 조립의 번거로움이 해소되어 철로 레일 시공이나 보수 작업을 대폭 간소화할 수 있다.

Description

철도 레일 받침{SUPPORT FOR SUPPORTING RAIL OF RAILWAY}

본 발명은 콘크리트 도상에 부설되는 철도 레일의 밑에 충격 완화와 진동 흡수를 위하여 받치는 철도 레일 받침에 관한 것으로, 특히, 레일 고정쇠가 고정되는 고정수단을 구비하고 또 그 밑을 받치는 완충판이 구조적으로 결합되어 시공이 간편하고 내구성도 우수한 철도 레일 받침에 관한 것이다.

도 14는 종래 철도 레일의 고정구조를 보여주는 철로의 절개 분해사시도이다.

도시된 바와 같이, 종래에는 철도 레일(4)을 침목(1) 상에 절연패드(7)를 받치고 그 양측의 플렌지부(4a)가 상기 침목(2)에 매립된 레일 고정쇠 고정용 플레이트(5)의 고정공(5a)에 끼워져 고정되는 대략 'e' 자형의 레일 고정쇠(8)에 의해 가압되어 눌려지게 하는 방식으로 고정하여 왔다. 이에, 철도 레일(4)은 완충과 절연을 목적으로 개재되는 탄성재질(통상은 폴리우레탄 재질)의 절연 패드(7) 위에서 그 플렌지부(4a)가 플레이트(5)에 끼워진 레일 고정쇠(8)에 의해 눌려짐으로써, 침목(2) 상의 철도 받침(1) 위에 고정된다. 상기 레일 고정쇠(8)와 레일 플렌지부(4a) 사이에는 탄성재질의 절연판(6)이 개재된다.

이에, 철도 레일(4) 위를 지나가는 차량의 동적 하중과 충격은 절연 패드(7)에 서 1 차 완충된 다음 침목(2)에 전달되며, 침목(2)은 절연 패드(7)에서 1 차 완충된 동적 하중과 충격을 최종 흡수하여 진동 소음의 발생을 억제하면서 철도 레일(4)을 안정적으로 받쳐준다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래 철도 레일 고정구조는, 침목(2) 위에 절연 패드(7)가 단순히 접착제의 접착력에만 의존하여 부착되어 그 접착 내구성이 매우 취약하기 때문에 일정 기간이 경과하여 레일(4) 위를 지나는 철도 차량들로부터 받는 하중과 충격의 누적되면 침목(2)과 레일(4)로부터 탈리되므로, 시공된 이후에 절연 패드(7) 교체를 목적으로 하는 주기적인 보수를 필요로 하는 문제점을 가지고 있었다. 즉, 절연 패드(7)의 접착 내구 연한이 짧아 그 절연 패드(7)가 오래지 않아 이탈되는데, 이러한 경우 레일(4) 위를 지나는 철도 차량의 하중과 충격력이 침목에 곧바로 전달되어 침목(2)의 수명이 대폭 단축될 뿐만 아니라 레일(4)과의 사이에서 발생하는 금속마찰음이 철로에 주변에 심각한 소음 공해를 유발하기 때문에, 시공 후 절연 패드(7)의 내구 연한이 도래할 때마다 절연 패드 교체를 목적으로 하는 주기적인 보수가 필요하다는 문제점을 안고 있있다.

또한, 종래 철도 레일 고정구조에 있어서는 최초 시공이나 절연 패드 교체 등을 위한 보수작업을 할 때 절연 패드(7)를 접착제를 도포한 다음 침목을 부착하는 수작업에만 의존할 수밖에 없는 절연패드 부착작업이 요구되어 그 조립성도 매우 나쁘기 때문에 철도 레일의 시공 기간을 늘리고 또 철도 레일의 공사비용과 보수비용을 높이는 요인도 되고 있었다.

한편, 최근에는 점차 고갈되어 가는 자재(자갈)의 구입에 따른 어려움 때문에 철도 레일들을 콘크리트 도상에 부설하는 경우가 늘고 있으나, 철도 레일의 부설에 사용되는 부속기구들 대한 개발은 아직 미미한 실정이어서, 콘크리트 도상이 내구성을 가져 강도 보강이 불필요함에도 불구하고 콘크리트 도상에 부설되는 철도 레일에는 아직까지도 지반의 지지강도 확보할 목적으로 사용되는 PC 침목(Precast Concrete Tie)이 사용되고 있었다.

이에, 본 발명은, 별도의 지반 강도 보충이 불필요한 콘크리트 도상에 부설되는 철도 레일의 받침으로 사용할 수 있는 것으로, 그 중앙에 형성된 완충지지부 관통홈을 통해 완충판의 완충지지부가 위쪽으로 돌출되게 하여 레일이 완충판에 의해 지지되게 함으로써 레일의 동적하중과 진동이 효과적으로 완충되게 할 수 있고, 완충판이 구조적으로 견고하게 결합됨으로써, 완충판의 주기적 이탈에 보수가 필요없을 뿐만 아니라, 완충판 조립성이 크게 개선되어 철도 레일의 시공이나 보수시 완충판 조립작업의 번거로움으로 인한 공수의 증가 문제도 해소할 수 있는 철도 레일 받침을 제공한다.

또한, 본 발명은 철도 레일 고정쇠를 고정하는 고정구가 일체로 성형되거나 또는 사전에 조립되어 일체화됨으로써 현장에서의 철로 레일 시공이나 보수 작업을 대폭 간소화할 수 있는 철도 레일 받침을 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침의 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침과 그 밑에 결합되는 완충판의 분해사시도.

도 3은 레일 고정쇠 고정용 고정구가 일체화된 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침 사시도

도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침의 제 1 사용례를 보인 사용상태도.

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도.

도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침의 제 2 사용례를 보인 사용상태도.

도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침의 제 3 사용례를 보인 사시도.

도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침의 제 4 사용례를 보인 평면도.

도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 철도 레일 받침의 사시도.

도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 철도 레일 받침의 사시도.

도 11은 본 발명의 실시예 4에 따른 철도 레일 받침의 사시도.

도 12는 본 발명의 실시예 5에 따른 철도 레일 받침의 분해사시도.

도 13은 도 12의 X-X 선 단면도.

도 14는 종래 철도 레일의 고정구조를 보여주는 철로의 절개 분해사시도.

< 도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명 >

10 : 레일 받침 11 : 본체

11a : 완충지지부 관통홈 12, 13 : 좌,우측 고정부

12a, 13a : 볼트체결 14, 15 : 좌,우측 고정구

14a, 15a : 고정공 20 : 완충판

30 : 콘크리트 도상 31 : 앵커 볼트

40 : 레일 50 : 고정쇠

본 발명에 따른 철도 레일 받침은, 그 위에 얹어지는 레일을 받쳐주는 평판형 본체와; 상기 본체의 양측면으로부터 상기 본체의 전후방향 폭 보다 작은 폭을 가지고 횡방향으로 연장된 좌,우측 고정부와; 상기 본체의 중앙에 그 본체와 좌,우측 고정부를 노반에 대하여 탄력적으로 받치는 완충판의 돌출부를 끼울 수 있는 완충지지부 관통홈이 형성되어 이루어지는 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 철도 레일 받침은, 상술한 바와 같은 구성과 더불어 바람직한 구성으로서, 상기 본체의 상기 완충지지부 관통홈 양측에 일체로 성형되는 레일 고정쇠 고정용 좌,우측 고정구나 또는 상기 본체의 상기 완충지지부 관통홈 양측에 용접에 의해 고정되는 레일 고정쇠 고정용 좌,우측 고정구를 더 구비하여 이루어진다. 상기 좌,우측 고정구는 전후방향의 길이를 가지며, 그 내부에 상기 레일 고정쇠의 고정부가 끼워져 고정되는 고정공이 종축(縱軸) 방향으로 관통하여 형성되는 바 특히 그 단면이 횡방향으로 길이를 갖는 장공인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체는 그 전,후면으로부터각각 상기 본체 보다 작은 폭을 가지고 전,후방향으로 연장된 전,후 지지부를 더 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 본체의 중앙에 레일을 안치할 수 있는 레일 안치홈이 전,후방향으로 더 형성되어 이루어진다.

한편, 상기 좌,우측 고정구에 형성된 상기 좌, 우측 고정공은 0 ∼ 90 도 각도 범위 내에서 안쪽을 향해 기울게 성형되는 것이 바람직한 바, 특히 그 기울기는 45 도인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 통해 상기한 바와 같은 본 발명의 철도 레일 받침의 구성과 그 작용을 보다 구체적으로 살펴본다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침과 그 밑에 받쳐지는 완충판의 분해사시도이다. 도 3은 레일 고정쇠 고정용 고정구가 일체화된 상태의 사시도이고, 도 4는 그 사용상태도이다. 그리고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침(10)은 그 중앙에 사각형의 완충지지부 관통홈(11a)이 형성된 대략 팔각형인 본체(11)와, 상기 본체(11)의 양측면에서부터 수평으로 연장되고 각각 볼트체결공(12a)(13a) 두 개가 나란히 형성된 좌,우측 고정부(12)(13)로 이루어지고, 그 밑면 가장자리를 따라 유동방지턱(도 5의 부호 16 참조)이 성형된 강판으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 그 밑에 완충판(20)이 결합되어, 콘크리트 도상(도 5의 부호 30 참조)에 고착된다. 그리고, 상기 본체(11)의 결합홈(11a) 양측에는 레일 고정쇠(추가)를 고정하기 위한 고정수단이 설치되는 바, 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 종축 방향으로 고정공(14a)(15a)이 형성된 좌,우측 고정구(14)(15)가 일체로 성형되거나 또는 용접 고정된다.

도 2에 나타난 바와 같이, 완충판(20)은 상기 철도 레일 받침(10)과 같은 평면 형상을 갖고 그 상면과 하면에 미끄러짐 방지와 탄력 강화를 위한 수많은 돌기(20a)(20b)가 성형된 폴리우레탄 재질의 탄성판으로서, 그 중앙에서 상기 본체(11)의 완충지지부 관통홈(11a)에 대응되는 형상으로 돌기된 완충지지부(21)가 상기 본체(11)의 완충지지부 관통홈(11a)에 끼워짐으로써 상기 철도 레일 받침(10) 하부에 구조적으로 결합된다.

이에, 도 4와 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침(10)은 완충판(20)과 구조적으로 결합하며, 그 좌,우측 고정부(12)(13)의 볼트체결공(12a)(13a)들이 콘크리트 도상(30)에 매립된 앵커 볼트(31)에 끼워진 다음 그 앵커 볼트(31)에 너트(32)가 체결됨으로써 상기 너트(32)의 상기 앵커 볼트(31)에 대한 체결력에 의해 콘크리트 도상(30)에 고착된다.

그리고, 철도 레일(40)은 상술한 바와 같이 앵커 볼트(31)에 의해 고착된 철도 레일 받침(10)의 중앙을 전후방향으로 가로질러 완충지지부 관통홈(11a)을 통해 노출된 완충판(20)의 돌출부(21) 위로 지나가게 놓인 다음 하부 양측의 플렌지부(40a)가 각각 양쪽 좌,우측 고정구(14)(15)에 끼워져 고정되는 고정쇠(50)에 의해 탄성재질의 절연판(60)을 통해 압착되어 고정된다. 이에, 철도 레일(40)은 완충판(20)의 완충지지부(21)와 철도 레일 받침(10)에 의해 지지되며, 완충판(20)과 철도 레일 받침(10)은 그 레일(40) 위를 지나가는 철도 차량으로부터 받는 동적하중과 진동을 완충판(20)과 철도 레일 받침(10)의 순서로 흡수하여 감쇠시켜 콘크리트 도상(30)이 손상되지 않게 하고 진동 소음의 발생을 억제한다.

이상과 같은 구성에 있어서, 본 발명에 따른 철도 레일 받침(10)은 완충판(20)과 접착제에 의하지 아니하고 그 완충지지부 관통홈(11a)에 완충판(20)의 완충지지부(21)가 끼워지는 구조적인 결합으로 견고하게 결합됨으로써, 레일(40) 위를 지나가는 철도 차량들로부터 반복적으로 받게 되는 동적하중과 충격이 누적되는 경우에도 완충판(20)이 이탈되는 것을 막을 수 있다. 또한, 그 완충지지부 관통홈(11a)에 완충판(20)의 완충지지부(21)를 단순히 끼워 맞추는 용이한 방식으로 그에 대한 완충판의 조립성이 크게 개선되고 또 레일 고정쇠(50)가 고정되는 좌,우측 고정구(14)(15)가 일체화되어 있어서, 현장에서의 철로 레일 시공이나 보수 작업을 대폭 간소화할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 철도 레일 받침을 사용하여 철도 레일을 부설하는 경우 완충판의 주기적 이탈에 따른 철도 레일에 대한 주기적인 보수가 필요치 않으므로 주기적 보수에 따른 번거로움을 해소할 수 있으며 보전비용을 획기적으로 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 철도의 시공이나 보수작업의 공수가 크게 낮아져 공기(工期)의 단축은 물론 시공 비용과 보전 비용도 절감할 수 있다.

도 6 내지 8에는 다른 레일 고정쇠들이 사용된 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침의 다른 사용상태도들이 도시되어 있다.

도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 철도 레일 받침(10)에 대하여 볼트(510)로 고정되며 높이 차이를 보정하는 지지편(511)과 레일(40)에 대하여 절연하는 절연편(512)을 수반하는 대략 육면체인 고정쇠(51)가 사용된 사용상태도이며, 도 7은 대략 'W' 구조를 가지고 철도 레일 받침(10)에 대하여 볼트(520)로 고정되는 고정쇠(52)가 사용된 사용상태도이다. 그리고, 도 8은 철도 레일 받침(10)에 고정된 고정구(530)에 삽입되어 고정되는 Ω형 고정쇠(53)가 사용된 경우이다.

또한, 도 9 내지 11에 도시된 철도 레일 받침들은 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도 레일 받침들로서, 이들은 철도 레일을 고정하는 고정쇠(도 4의 부호 50 참조)들에 따라 그 고정쇠 고정용 고정구가 달라진 예들이다.

즉, 도 9의 실시예 2에 따른 철도 레일 받침은 레일(도 4의 부호 40)을 고정하는 레일 고정쇠(도 4의 부호 50 참조)로서, 수평방향의 폭이 있는 삽입부를 가진 레일 고정쇠를 사용할 수 있도록 좌,우측 고정구(14)(15)에 수평방향의 너비를 가진 장공(14b)(15b)이 형성된 것이고, 도 10의 실시예 3에 따른 철도 레일 받침은 안쪽을 향해 기울어진 폭이 있는 삽입부를 가진 레일 고정쇠를 사용할 수 있도록 좌,우측 고정구(14)(15)에 각각 안쪽을 향하여 기울어진 장공(14c)(15c)이 형성된 것이며, 도 11에는 종래 고정쇠(도 14의 부호 8)를 사용할 수 있도록 플레이트(70)가 완충지지부 관통홈(11a) 양측에 일체로 성형된 실시예 4에 따른 철도 레일 받침이 도시되어 있다.

도 12와 13에는 본 발명의 실시예 5에 따른 철도 레일 받침의 분해사시도와 도 12 Ⅹ-Ⅹ선 단면도가 도시되어 있다.

이 실시예 5에 따른 철도 레일 받침은 그 고정판(10)의 본체(11) 전후면으로부터 레일 지지부(11b)가 연장되어 레일을 보다 넓은 범위로 지지할 수 있게 구성된 것으로서, 이 철도 레일 받침은 철도 레일(40)에 대한 지지강도가 우수하여 레일을 보다 안정적으로 지지할 수 있으므로 진동과 소음의 발생을 더욱 억제할 수 있다. 또한 이 실시예 5에 따른 철도 레일 받침은 고정판(10)의 중앙을 전후방향으로 가로지르는 레일 안치홈(11c)이 더 형성되어 있어 철도 레일 부설시 철도 레일(40)의 위치를 용이하게 설정을 할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 철도 레일(40)에 대한 결합력이 우수하고, 레일과 철도 레일 받침(40) 사이에 소음과 완충판 수명 단축의 원인이 되는 먼지 등과 같은 이물질의 침입을 방지할 수 있다. 따라서, 이 실시예 5에 따른 철도 레일 받침의 경우에는 철도 레일이 철도 차량으로부터 비틀림 하중이나 측방향의 하중을 많이 받아 철도 레일 받침에 대한 상대유동으로 철도 레일 받침으로부터 어긋나기 쉽고 또 레일이 철도 레일 받침으로부터 들뜨기 쉬운 곡선 철로에 적용하면, 레일 받침이 레일로부터 이탈하는 것과 레일의 밑면에 이물질이 침입하는 것을 막을 수 있다. 따라서, 이 실시예 5의 철도 레일 받침은 철도 레일(40)이 철도 차량으로부터 비틀림 하중이나 측방향의 하중을 많이 받아 철도 레일 받침에 대한 상대유동으로 철도 레일 받침으로부터 이탈되거나 들뜨기 쉬운 곡선 철로나, 역이나 학교 또는 주거지역 등과 같이 진동과 소음이 크게 억제되어야 할 지역 또는 지반이 약한 지역의 선로 등에 주로 사용된다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 철도 레일 받침은, 별도의 지반 강도 보충이 불필요한 콘크리트 도상에 부설되는 철도 레일의 받침으로 사용할 수 있는 바, 이 경우 별도의 침목 사용을 배제할 수 있으므로 철도 부설 비용을 크게 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 다른 철도 레일 받침을 사용한 철로의 경우에는 완충판이 철도 레일 받침에 대하여 접착제에 의하지 않고 구조적으로 견고하게 결합됨으로써 완충판의 주기적 이탈이나 파손에 따른 보수가 불필요하다. 따라서, 본 발명에 따른 철도 레일 받침을 사용하면 철로 보전 비용을 대폭 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 완충판의 조립성이 개선된 데다 레일 고정쇠 고정용 고정구가 일체로 성형되거나 또는 사전에 일체화됨으로써, 완충판과 레일 고정쇠 고정수단의 조립에 번거로움으로 인한 공수의 증가 문제가 해소되어 현장에서의 철로 레일 시공이나 보수 작업을 대폭 간소화할 수 있다.

아울러, 레일이 완충효과가 뛰어나 완충판의 완충지지부에 의해 지지되게 할 수 있으므로 차량의 동적하중과 충격에 따른 소음을 크게 줄일 수 있다.

Claims (10)

1. 중앙에 완충지지부가 돌출되도록 끼워지는 완충지지부 관통홈이 형성된 평판형의 본체와; 상기 본체의 양측면으로부터 상기 본체의 횡방향으로 연장된 좌,우측 고정부와; 상기 완충지지부 관통홈의 좌우에 레일을 고정시키기 위한 고정쇠가 체결되는 좌,우측 고정구와; 도상의 표면과 상기 본체의 저면 사이에 위치하며, 중앙에 완충지지부가 형성된 완충판;들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 철도 레일 받침.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 좌,우측 고정공은 그 단면이 횡방향의 길이를 가지는 장공인 것을 특징으로 하는 철도 레일 받침.
6. 제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 본체의 전,후면으로부터 각각 상기 본체의 전후방향 폭 보다 작은 폭을 가지고 전,후방향으로 연장된 전,후 지지부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도 레일 받침.
7. 제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 본체의 중앙에 전,후방향으로 형성되는 레일 안치홈을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도 레일 받침.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 좌, 우측 고정공은 0 ∼ 90 도의 각도 범위 내에서 안쪽을 향해 기운 것을 특징으로 하는 철도 레일 받침.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 좌,우측 고정공의 기울기는 45 도인 것을 특징으로 하는 철도 레일 받침.
10. 삭제