장대레일재설정(인장법)

김경수 선로이야기 (tistory.com)
레일 인장법                                                                                   

재설정할 레일을 중간부에서 절단하고(장대레일의 길이가 대략 1500미터이내로서 양단에 신축이음매(EJ)가 설치되어 있는 경우에는 중간절단 없이 한번의 재설정으로 한다) 레일 인장기(rail tensor)로 재설정시의 레일온도와 설정(부설)시의 온도와의 차만큼의 힘으로 레일을 강제 인장하여 축응력을 재설정 온도 범위로 해소시키는 방법이다. 이 방법은 가열법에서와 같은 축응력의 불균형이나 작업원의 과다소요 등의 단점을 해소하고 특히 근대 철도에서의 무한장(無限長) 장대레일의 재설정에 적합한 방법으로 알려저 있다

 
국가철도공단 [철도건설공사 전문시방서](궤도편)의 레일인장기에 의한 장대레일 재설정
 
철도건설공사 전문시방서(궤도편)
3.2.2 레일 인장기에 의한 장대레일 재설정
(1) 레일 인장기를 사용하여 장대레일을 재설정할 경우는 다음 각 호에 따른다.
① 레일 인장기를 사용할 경우에 일반구간에서는 0～22℃, 교량 및 분기기 구간에서는 15～22℃, 터널구간에서는 0～10℃
의 범위에서 시행한다.
② 레일 온도가 재설정 온도범위 보다 낮을 때에는 레일 인장기를 이용하여 재설정 온도 에 상당하는 길이로 맞춘다. 이때
는 재설정 시․종점에서의 밀림 량, 온도 차에 의한 레일길이 신장량, 용접에 필요한 유간 등을 감안하여 레일을 미리 절단한
다.
③ 레일을 설정 온도에 맞게 인장한다. 이 때, 설정구간 내의 레일 온도를 일정하게 하 기 위하여 레일 타격기로 충격을 가
한다.
④ 레일체결은 절단 개소로부터 양쪽 방향으로 40m 구간을 우선 체결한다.
⑤ 교량상 장대레일은 거더 온도에 의한 변화와 레일 온도를 감안하여 설정 온도를 변화 시킬 수 있으며 교량거더의 온도,
장대레일 재설정 온도 간 상관관계를 시공계획서에 정리하여 제출한다.
⑥ 터널 내에서 장대레일을 설정할 때는 터널 내의 레일 온도 변화량에 근거하여 설정 온도를 정하고 공사감독자의 승인을
받은 후에 시공하며 터널 시․종점으로부터 100m 구간은 본선 개방구간의 설정 온도와 같게 한다.
⑦ 장대레일 재설정 전후구간에는 아래와 같이 계산된 레일신장 억제구간을 확보한다. 레일 신장억제구간 Z값의 계산
 

 

 
(2) 작업순서 및 방법은 아래와 같다.
① 공기구 및 재료 준비
가. 유압텐서(레일 인장기) 2대
나. 레일 타격기 4대(나무메를 비상용으로 추가 확보 조치)
다. 레일양로기 2대
라. 롤러 : 이는 레일체결장치 해체 후에 타이패드와 레일 사이에 삽입하여 신축을 자유 롭게 하기 위한 지름 15～20mm, 길이 120mm의 강봉이며, 침목 3개 건너 1개씩 설치할 수 있도록 수량 확보
마. 레일체결장치 청소기 2대
바. 조명장치 : 야간작업 시에는 발전기, 할로겐램프
사. 무전기 : 운전지조, 작업 시종점 연락용
아. 온도계 : 대기 온도와 레일 온도 측정용으로 각각 준비
자. 레일절단기 : 2대
차. 레일패드 : 기존선로 장대레일 재설정의 경우에 노후 패드를 전부 또는 일부를 대체하기 위한 수량준비
② 준비작업(40km/h 이하 서행)
가. 작업조 편성 및 안전교육 : 현장대리인은 작업조를 편성하고 작업원에 대한 안전교육을 실시
나. 레일체결장치해체(1차)시 침목 3정 건너 1정씩 게이지 확보하고 게이지 확보 개소를  작업원이 쉽게 알 수 있도   록 사진에 백색페인트로 침목에 표시
다. 절연블록 철거 및 롤러배치
라. 각 조별로 절연블록을 철거하여 잃어버리지 않도록 침목 한쪽에 적치하고 롤러는 게이지 확보 개소 침목마다 2개씩 놓아두고 야간에 찾기 쉽도록 롤러 길이의 절반 이상을 백색 페인트로 칠할 것
③ 본 작업(선로 일시사용 중지)
가. 레일 인장기를 재설정 구간(L)의 중앙에 배치(용접개소에서 ±18m 이내)
나. 재설정 시․종점에는 레일신장을 억제할 수 있는 구속력이 있어야 함.
다. 레일은 길이 방향으로만 이동해야 하며, 곡선구간은 측면롤러를 설치하여 좌우 방향의 이동 방지
 

레일 인장기에 의한 장대레일 재설

 
 

 
 

 

 

철도공사 근무시 직원교육용으로 작성한 것 올리니 참고바람

 

 

 [장대레일재설정 규정개정 참고]
제84조 (설정온도)   ① 장대레일의 설정온도에 대하여 다음 각 호의 조건을 지켜야 한다.
1. 장대레일을 처음 설정(부설)할 때는 대기온도와 레일온도를 측정 기록유지 하여야한다.
2. 장대레일을 중위온도에서 설정하지 않을 경우에는 제89조의 지침에 따라 신축이음매의 스트로크를 조정하여야 한다.<개정 2015.03.19, 2016.12.30>
3. 장대레일을 중위온도에서 설정(부설)하지 아니하였거나 설정한 후에 축력의 분포가 고르지 못하다고 판단될 때는 적절한 시기에 재설정을 하여야 한다.
4. 장대레일을 재설정할 때의 설정온도는 중위온도에서 +5℃를 기본으로 하고 중위온도 이하 이거나 또는 30℃ 이상에서 재설정하는 것을 피하여야 한다.
② 장대레일의 설정온도는 다음 각 호에 따른다.
1. 레일의 최고온도 및 최저온도는 -20∼60℃, 중위온도는 20℃를 기준으로 한다.
2. 자갈도상의 경우 5℃를 더하여 25℃로 하며 이때 레일온도는 중위온도 20℃를 그대로 적용한다.
3. 토공구간 장대레일 설정시 자연온도에서 설정시 자갈도상 25±3℃, 콘크리트 도상 20±3℃, 인장기 사용시 자갈도상 0∼22℃, 콘크리트 도상 0∼17℃의 온도조건을 적용한다.<개정 2016.12.30>
4. 터널구간(터널 입구에서 100 m 이상 구간)에서는 자연온도에서 자갈도상 및 콘크리트 도상 15±5℃, 인장기 사용시 0∼10℃, 자갈도상 및 콘크리트 도상에서 0∼10℃를 적용한다.<개정 2015.03.19, 2016.12.30>
5. 교량구간에서는 자연온도에서 시행을 원칙으로 하며, 콘크리트 궤도에서 레일 20±3℃(17∼23℃), 교량거더 중위온도 ±5℃를 적용한다.
 

 

 

 
 

 

재성정을 위한 레일을 절단하면
레일이 벌이진다.
이를 레일의 "개구량"이라고 하는대
레일의 개구량과 현재의 레일온도를 
측정하여 "개구량"을 계산해 보면
재설정하고자 하는 장대레일 구간이
당초 재설정온도가 어느정도인지
파악할 수 있다.
 
아래 개구량 공식음 참고하기 바란다.
개구량(신축이음매부 스토로크 이동량) (tistory.com)

개구량(신축이음매부 스토로크 이동량)

 

 

 

 

 

 

 

로라를 완전이 설치 후 레일온도를 측정
절단량을 계산한다.

 

긴장기로 장대레일 제설정시
"레일절단 유간"이라 함은
제설정하고자 하는 중위온도
(25℃)에 맞게
장대레일 체결구를 완전히 해체한 후
현재레일온도에서 재설정하고자 하는
중위온도에 맞게
긴장기로 당겨서 체결하는 것.
 
즉
장대레일을 체결구를 완전히 해체하고
레일온도를 측정하였더니 15℃이고
재설정하고자 하는 온도가 25℃라면
현재온도와 재설정온도의
차이온도 10℃ 많큼
긴장기로 레일을 당겨서 채결하는 것
 
이를 계산해 보면
식
유간=0.0114×장대리일길이(L)×{재설정온도(25℃)-채결구를 완전히 해체한 현재 레일온도(15℃)+테르밋트용접유간(25mm)+레일온도에 따라 변화하는 이론족 변화량(b)
유간=0.0114×1000×10+25+10
=149mm
장대레일재설정(진장기) 레일절단 유간은 149mm임
즉 현재 10℃일때 1000m의 장대레일이
중위온도 25℃에 도달하면
레일이 149mm 많큼 늘어 난다는 것입니다.
이것을 레일을 절단하고
인위적으로 긴장기로 잡아당겨 놓는 것입니다.

 

 

 

 

인장기로 장대레일재설정시
레일절단량의 계산은 위 식에 의한 계산으로
절단량이 나오면
기존에 부설된 장대레일 재설정은
대부분  25∽28℃에 부설되었으므로
인장기로 재설정시 레일온도는
10∽15℃에서 재설정함이 적당하여,
당연히
긴장기로 재설정을 하고자
레일을 절단하면 유간이 벌어진다.
 
이때
재설정 레일절단 량(유간) 계산은
레일을 완전이 해체한 후
레일유간 량임으로
계산된 레일절단량(유간)에서
이미 레일을 절단하여 벌어진 유간을
제외하고 나머지 량만 레일을 절단하면 된다. 
 
예를 들어
긴장기로 장대레일 재설정을 하기 위해
레일을 절단하였더니
50mm의 유간(개구량)이 생겼고,
체결구를 완전히 해체 후
레일온도를 측정하여 절단 유간을
계산한 결과 100mm였다면
이미 레일절단으로 벌어진 50mm 제외한
나머지 25mm만(테르밋트용접 유간25mm제외) 절단하고
긴장기로 당겨서 태르밋트 용접을
하면 된다.

 

본 내용은 내가 철도공사에 근무하면 얻은 지식을 토대로
선로유지관리지침 등 관련문헌을  참고하여 작성하였습니다.
그리고 선로유지관리를 잘 이해하지 못하시는 분들이 인터넷에서 쉽게
검색해서 볼 수 있도록 블로그에 올렸습니다.
 
그러므로
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