KR20140052613A

KR20140052613A - 콘크리트 침목용 상판 체결장치

Info

Publication number: KR20140052613A
Application number: KR1020120118922A
Authority: KR
Inventors: 김민식; 황욱선; 허준; 김인철
Original assignee: 한국철도공사
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-05-07

Abstract

본 발명은 침목방향으로 체결되는 패스트클립을 사용하여 상판을 체결함으로써 레일이 길이방향으로 신축이 발생하더라도 패스트클립이 빠지지 않고 체결력을 유지할 수 있으며, 간격조절편을 사용하여 상판이 횡방향으로 움직일 수 있도록 함으로써 간편하게 선로의 궤간 조정을 할 수 있는 콘크리트 침목용 상판 체결장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 콘크리트 침목용 상판 체결장치는, 상부가 침목 상면으로 돌출되도록 양단(兩端)에 각각 한 쌍씩의 숄더가 매입되어 고정 설치된 콘크리트침목의 상부에 설치되고 그 상부에 레일이 부설되는 상판(base plate)을 체결하기 위한 장치인데, 상기 체결장치는, 한 쌍의 숄더 사이에 위치하며, 침목 상부에 안착된 탄성패드; 상기 탄성패드의 상부에 안착되며, 양단 상부에 외측으로 개구(開口)된 고정홈이 형성된 상판; 상기 상판에 형성된 고정홈에 삽입되고, 단부(端部)의 상부에 외측으로 개구된 삽입홈이 형성된 절연블럭; 상기 절연블럭에 형성된 삽입홈에 삽입되고, 단부의 상부에 외측으로 개구된 안착홈이 형성된 눌림쇠; 외측으로 위치하는 삽입부가 상기 숄더의 돌출부에 각각 삽입되고, 중앙에 위치하는 '⊃' 형상의 누름부가 상기 눌림쇠의 안착홈에 안착되어 체결되는 패스트클립(fast clip)을 포함하여 구성되며, 상기 패스트클립은 상판의 양단에서 침목의 길이방향으로 체결되어 상판을 압착 고정시키는 것을 특징으로 한다.

Description

콘크리트 침목용 상판 체결장치{Base plate fastening equipment for concrete sleeper}

본 발명은 콘크리트 침목용 상판 체결장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 침목방향으로 체결되는 패스트클립을 사용하여 상판을 체결함으로써 레일이 길이방향으로 신축이 발생하더라도 패스트클립이 빠지지 않고 체결력을 유지할 수 있으며, 간격조절편을 사용하여 상판이 횡방향으로 움직일 수 있도록 함으로써 간편하게 선로의 궤간 조정을 할 수 있는 콘크리트 침목용 상판 체결장치에 관한 것이다.

철도 레일은 침목의 상면에 설치된 베이스플레이트 상부에 부설되는데, 이와 같은 베이스플레이트('상판'과 동일함)를 침목에 체결하기 위한 체결장치는 침목의 상면 좌우에 각각 설치되어 레일의 궤도 간격을 유지해 주고 철도 차량의 주행시 차량에 의해 궤도에 가해지는 상하, 좌우 방향의 하중 및 진동을 하부구조인 침목과 도상 및 노반 등에 감쇄시켜 전달하는 기능을 수행한다.

이와 같은 베이스플레이트 체결장치는 특허등록 제747764호 "탄성 레일 체결장치", 실용신안등록 제351831호 "탄성 레일 체결장치의 베이스플레이트", 공개특허 제2012-56949호 "철도 베이스플레이트 및 레일 체결장치" 등 베이스플레이트를 체결하기 위한 많은 기술이 출현했는데, 도 1을 참조하여 간략히 설명하면, 콘크리트 침목(1)에 하부가 매설된 코일스프링클립걸이(2)가 설치되고, 코일스프링클립걸이 사이에 절연판(3)이 놓여지며, 그 위에 베이스플레이트(4)가 안착되고, 베이스플레이트는 양단에 고정홈(4a)이 형성되어 있어서 절연블럭(5)과 눌림쇠(6)가 차례로 삽입되며, 코일스프링클립(7)은 일측이 코일스프링클립걸이(2)에 결합되고 타측은 눌림쇠를 누르도록 결합되어 베이스플레이트가 침목(10)에 고정된다. 또한, 베이스플레이트(4)의 상면에 형성된 경사턱(4b)에 레일(8)이 놓여지고 일측 또는 양측으로 코일스프링클립걸이(2')와 코일스프링클립(7') 등을 사용하여 레일이 고정되는 구조로 이루어진다.

그러나, 상기 베이스플레이트 체결장치는 다음과 같은 문제가 있다.

첫째, 코일스프링클립의 단부가 레일의 길이방향으로 삽입되어 체결되기 때문에 외기온도 변화, 열차의 운행으로 인한 진동과 충격 등으로 인하여 레일이 길이방향으로 유동이 발생할 수밖에 없는데, 이때 레일의 유동과 함께 코일스프링클립의 단부도 체결홈에서 유동되게 되므로 코일스프링클립의 체결상태가 이완될 수밖에 없어서 탈선 등 열차운행의 안전에 큰 영향을 끼치게 된다는 문제가 있다.

둘째, 레일의 궤간 정정시 베이스플레이트 상에서 레일의 위치를 조절하기 위해서는 베이스플레이트와 레일을 고정하는 코일스프링클립을 분리하여 레일이 고정된 위치를 수정한 후 다시 조립해야 하는데, 코일스프링클립이 환봉 스프링강을 사용하여 여러 각도로 만곡 성형시켜 구성된 것이어서, 코일스프링클립을 코일스프링클립걸이에 끼우기 위해서는 코일스프링클립에 매우 큰 힘을 가하여 탄성 변형시켜 삽입해야 하므로, 클립을 삽입시키는 작업이 매우 힘들고 많은 시간과 인력이 소요된다는 문제가 있다.

세째, 베이스플레이트의 양단과 절연블럭의 상부에 형성된 고정홈이 사각형 형태로 되어 있기 때문에 절연블럭이나 눌림쇠의 모서리 부분이 마모되거나 손상되었을 때 고정홈 내에 유격이 생기게 되어 열차가 지나갈 때 발생하는 충격이나 진동 때문에 베이스플레이트가 움직이게 되어 열차운행의 안전성에 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 침목방향으로 체결되는 패스트클립을 사용하여 상판을 체결함으로써 레일에 길이방향으로 신축이나 유동이 발생하더라도 상판을 체결하고 있는 패스트클립이 빠지지 않고 체결력을 유지할 수 있으며, 간격조절편을 사용하여 상판이 횡방향으로 움직일 수 있도록 함으로써 선로의 궤간 조정이 편리한 콘크리트 침목용 상판 체결장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제 해결을 위해 본 발명에 따른 콘크리트 침목용 상판 체결장치는, 상부가 침목 상면으로 돌출되도록 양단(兩端)에 각각 한 쌍씩의 숄더가 매입되어 고정 설치된 콘크리트침목의 상부에 설치되고 그 상부에 레일이 부설되는 상판(base plate)을 체결하기 위한 장치인데, 상기 체결장치는, 한 쌍의 숄더 사이에 위치하며, 침목 상부에 안착된 탄성패드; 상기 탄성패드의 상부에 안착되며, 양단 상부에 외측으로 개구(開口)된 고정홈이 형성된 상판; 상기 상판에 형성된 고정홈에 삽입되고, 단부(端部)의 상부에 외측으로 개구된 삽입홈이 형성된 절연블럭; 상기 절연블럭에 형성된 삽입홈에 삽입되고, 단부의 상부에 외측으로 개구된 안착홈이 형성된 눌림쇠; 외측으로 위치하는 삽입부가 상기 숄더의 돌출부에 각각 삽입되고, 중앙에 위치하는 '⊃' 형상의 누름부가 상기 눌림쇠의 안착홈에 안착되어 체결되는 패스트클립(fast clip)을 포함하여 구성되며, 상기 패스트클립은 상판의 양단에서 침목의 길이방향으로 체결되어 상판을 압착 고정시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 숄더와 체결장치 사이에는 단면(斷面)이 '[' 형상인 간격조절편이 더 삽입되고, '[' 형상의 양단 사이에 숄더가 위치하게 되며, 간격조절편의 두께에 의해 상판의 폭방향 위치를 조절할 수 있도록 된 것이다.

바람직하게는, 상판의 고정홈과 절연블럭, 절연블럭의 삽입홈과 눌림쇠는 각각 동일한 크기의 타원형상으로 라운드지게 형성되며, 눌림쇠의 상부에 형성된 안착홈의 폭은 패스트클립의 중앙에 위치하는 '⊃' 형상의 누름부의 외측 폭과 같게 형성되어 패스트클립의 누름부가 안착홈에 삽입되어 체결되게 된다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 콘크리트 침목용 상판 체결장치는, 레일의 길이방향이 아니라 침목의 길이방향 즉 선로의 폭방향으로 체결되는 패스트클립(fastclip)을 사용하여 상판을 체결했기 때문에, 레일이 길이방향으로 신축이나 유동이 발생하더라도 상판을 체결하고 있는 패스트클립은 빠지지 않고 체결력을 유지할 수 있다. 또한, 다양한 두께의 간격조절편을 사용하여 상판(base plate)을 횡방향으로 움직일 수 있도록 했기 때문에 손쉽게 상판을 이동시켜 선로의 궤간 조정이 가능하고, 절연블럭과 누름쇠를 타원형상으로 라운드지도록 형성했기 때문에 상판이나 절연블럭에 형성된 고정홈이나 삽입홈에서 절연블럭이나 누름쇠가 움직일려는 힘을 사각형 형상에 비해 훨씬 효과적으로 억제할 수 있어서 열차가 지나갈 때 발생하는 충격이나 진동에 의해 상판이 움직이려는 힘을 상쇄해 줄 수 있다.

도 1은 종래의 베이스플레이트 체결구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 체결장치로 상판을 체결한 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 상판 체결장치를 분해하여 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 콘크리트 침목용 상판 체결장치의 가장 큰 기술적 특징은, 침목방향으로 체결되는 패스트클립을 사용하여 상판을 체결함으로써 레일이 길이방향으로 신축이나 유동이 발생하더라도 패스트클립이 빠지지 않고 체결력을 유지할 수 있도록 했다는 점과, 간격조절편을 사용하여 상판을 횡방향으로 쉽게 움직일 수 있게 했다는 점과, 절연블럭과 눌림쇠를 타원형상으로 라운드지게 형성하여 눌림쇠가 횡방향으로 유동되지 않도록 했다는 점이다.

본 발명에 따른 체결장치(20)는, 상부가 침목 상면으로 돌출되도록 양단(兩端)에 각각 한 쌍씩의 숄더(shoulder)(11)가 매입되어 고정 설치된 콘크리트침목(10)의 상부에 설치되고 그 상부에 레일이 부설되는 상판(base plate)(22)을 체결하기 위한 장치인데, 구성요소로 탄성패드(21), 상판(22), 절연블럭(23), 눌림쇠(24), 패스트클립(26)을 기본적으로 구비하게 된다.

탄성패드(21)는 판상(板狀)의 부재로, 콘크리트침목(10)의 상면에 돌출되도록 형성된 한 쌍의 숄더(11) 사이에 놓여져서 콘크리트침목(10) 상부에 안착되는데, 철도 차량의 주행시 차량에 의해 궤도에 가해지는 상하, 좌우 방향의 하중 및 진동을 하부구조인 침목과 도상 및 노반 등에 감쇄시켜 전달하는 기능을 수행하기 때문에 절연성과 탄성을 갖는 플라스틱과 같은 재질로 제작하는 것이 바람직하다.

상판(base plate)(22)은 강판으로 된 판상의 부재로 탄성패드(21)의 상부에 안착되며, 양단 상부에 외측으로 개구(開口)된 고정홈(22a)이 형성되어 있다.

절연블럭(23)은 절연성을 갖는 재질인 플라스틱 등으로 제작된 것인데, 상판(22)에 형성된 고정홈(22a)에 삽입되고, 단부(端部)의 상부에 외측으로 개구된 삽입홈(23a)이 형성되어 있다.

눌림쇠(24)는 절연블럭(23)에 형성된 삽입홈(23a)에 삽입되고, 단부의 상부에 외측으로 개구된 안착홈(24a)이 형성되어 있다.

패스트클립(fast clip)(26)은 환봉 스프링강으로 제작된 것으로, 외측으로 위치하는 삽입부(26a)가 숄더(11)의 양측으로 형성된 돌출부(11a)에 각각 삽입되고, 중앙에 위치하는 '⊃' 형상의 누름부(26b)가 눌림쇠(24)의 안착홈(24a)에 안착되어 체결되게 된다. 체결할 때는 상판(22)에 절연블럭(23)과 눌림쇠(24)를 안치시킨 후 상판(22)의 가운데 부분에서 패스트클립(26)의 누름부(26b)를 잡아당기면, 패스트클립(26)의 삽입부(26a)와 누름부(26b) 사이가 벌어지면서 그 사이에 상판(22)이 위치하게 되면서 상판(22)을 압착 고정시키게 된다.

이와 같이 패스트클립(26)이 상판(22)의 양단에서 침목의 길이방향 즉 선로의 횡방향으로 체결되어 상판(22)을 압착 고정시키기 때문에(즉, 패스트클립의 체결방향과 레일이 유동되는 방향이 수직이 되도록 체결됨) 외기온도 변화, 열차의 운행으로 인한 진동과 충격 등으로 인하여 레일이 길이방향으로 유동이 발생하더라도 패스트클립(26)은 유동하지 않고 체결상태를 유지할 수 있어서, 상판(22) 체결상태가 이완됨으로 인하여 발생하게 되는 레일 고정의 불안정 또는 궤간이 변하는 등의 사고를 미연에 방지할 수 있다.

본 체결장치(20)는 간격조절편(25)을 더 구비하는데, 간격조절편(25)은 단면(斷面)이 '[' 형상으로, 숄더(11)와 체결장치(20) 사이에 삽입되고, '[' 형상의 양단 사이에 숄더(11)가 위치하게 되며, 간격조절편(25)은 0.5㎜ 또는 1㎜ 차이를 두고 1∼5㎜의 다양한 두께로 제작되어 조절하고자 하는 간격에 맞는 간격조절편(25)을 삽입하여 상판(22)의 횡방향(즉 선로의 폭방향) 위치를 조절하여 궤간 정정 작업을 신속하고 간편하게 할 수 있어서 작업 시간과 인력을 절감할 수 있다.

상판(22)은 탄성패드(21)와 길이를 같게 해도 되지만 탄성패드(21)의 길이보다 짧게 제작하는 것이 바람직하며, 상판(22)에 절연블럭(23)과 눌림쇠(24)가 삽입되었을 때 절연블럭(23)과 눌림쇠(24)의 단부가 탄성패드(21)의 단부와 일치하게 체결되며, 절연블럭(23)·눌림쇠(24)·탄성패드(21)의 단부와 숄더(11) 사이에 간격조절편(25)이 삽입된다.

상판(22)의 고정홈(22a)과 절연블럭(23)은 동일한 크기의 타원형상으로 라운드지게 형성되며, 절연블럭(23)의 삽입홈(23a)과 눌림쇠(24)는 동일한 크기의 타원형상으로 라운드지게 형성된다. 이와 같이 절연블럭(23)과 눌림쇠(24)의 형상을 라운드지게 형성했기 때문에 눌림쇠(24)와 절연블럭(23) 및 절연블럭(23)과 상판(22)이 밀착되게 되어 길이방향 및 폭방향의 유동을 방지할 수 있고, 열차의 주행으로 인한 진동과 충격이 반복적으로 작용했을 때 가장자리 부분의 균열이나 파손이 방지될 수 있으며, 상판(22)이나 절연블럭(23)에 형성된 고정홈(22a) 또는 삽입홈(23a)에서 절연블럭(23)이나 눌림쇠(24)가 움직일려는 힘을 사각형 형상에 비해 훨씬 효과적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 충격이나 진동에 의해 상판(22)이 움직이려는 힘을 상쇄해 줄 수 있다.

눌림쇠(24)의 상부에 형성된 안착홈(24a)의 폭은 패스트클립(26)의 중앙에 위치하는 '⊃' 형상의 누름부(26b)의 외측 폭과 같게 형성되어, 패스트클립(26)의 누름부(26b)가 눌림쇠(24)의 안착홈(24a)에 삽입되어 체결되기 때문에 패스트클립(26)이 눌림쇠(24)와 절연블럭(23) 및 상판(22)을 안정적으로 압착해 줄 수 있다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 콘크리트침목 11 : 숄더
20 : 체결장치 21 : 탄성패드
22 : 상판 23 : 절연블럭
24 : 눌림쇠 25 : 간격조절편
26 : 패스트클립

Claims

상부가 침목 상면으로 돌출되도록 양단(兩端)에 각각 한 쌍씩의 숄더(shoulder)가 매입되어 고정 설치된 콘크리트침목의 상부에 설치되고 그 상부에 레일이 부설되는 상판(base plate)을 체결하기 위한 체결장치에 있어서,
상기 체결장치는,
한 쌍의 숄더 사이에 위치하며, 침목 상부에 안착된 탄성패드;
상기 탄성패드의 상부에 안착되며, 양단 상부에 외측으로 개구(開口)된 고정홈이 형성된 상판;
상기 상판에 형성된 고정홈에 삽입되고, 단부(端部)의 상부에 외측으로 개구된 삽입홈이 형성된 절연블럭;
상기 절연블럭에 형성된 삽입홈에 삽입되고, 단부의 상부에 외측으로 개구된 안착홈이 형성된 눌림쇠;
외측으로 위치하는 삽입부가 상기 숄더의 돌출부에 각각 삽입되고, 중앙에 위치하는 '⊃' 형상의 누름부가 상기 눌림쇠의 안착홈에 안착되어 체결되는 패스트클립(fast clip);
을 포함하여 구성되며, 상기 패스트클립은 상판의 양단에서 침목의 길이방향으로 체결되어 상판을 압착 고정시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 침목용 상판 체결장치.
제1항에 있어서,
상기 숄더와 체결장치 사이에는 단면(斷面)이 '[' 형상인 간격조절편이 더 삽입되고, '[' 형상의 양단 사이에 숄더가 위치하게 되며, 간격조절편의 두께에 의해 상판의 폭방향 위치를 조절하도록 된 것을 특징으로 하는 콘크리트 침목용 상판 체결장치.
제1항에 있어서,
상기 상판은 탄성패드의 길이보다 짧으며, 상판에 절연블럭과 눌림쇠가 삽입되었을 때 절연블럭과 눌림쇠의 단부가 상기 탄성패드의 단부와 일치하게 체결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 침목용 상판 체결장치.
제1항에 있어서,
상기 탄성패드와 절연블럭은 플라스틱으로 제조된 것을 특징으로 하는 콘크리트 침목용 상판 체결장치.
제1항에 있어서,
상기 상판의 고정홈과 절연블럭은 동일한 크기의 타원형상으로 라운드지게 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 침목용 상판 체결장치.
제1항에 있어서,
상기 절연블럭의 삽입홈과 눌림쇠는 동일한 크기의 타원형상으로 라운드지게 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 침목용 상판 체결장치.
제1항에 있어서,
상기 눌림쇠의 상부에 형성된 안착홈의 폭은 패스트클립의 중앙에 위치하는 '⊃' 형상의 누름부의 외측 폭과 같게 형성되어, 패스트클립의 누름부가 안착홈에 삽입되어 체결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 침목용 상판 체결장치.