우리나라의 콘크리트도상 궤도구조는 최초 1974년 서울시 지하철 1호선 건설시 역 구내의 청소상태 유지를 위하여 시청역을 포함한 7개역 구내에 3km가 부설된 것이 최초이다. 그 후 지하철도를 위주로 건설하여 오다가. 국철의 경우 2004년도에 개통한 경부고속철도 1단계 터널구간의 일부 콘크리트궤도로 시공하였다.
일반철도 토노반의 경우는 전라선 복선전철화 익산-신리구간 민자사업(BTL)구간 중 전주-신리구간에 최초로 콘크리트궤도를 시공하였다.
그리고 경부고속철도 2단계와 호남고속철도 전구간에 콘크리트궤도를 시공하였다. 전라선 전주-신리구간의 콘크리트 궤도는 공기부족과 연약지반 그리고 접속부의 부등침하가 발생하였다. 그 후 경부고속철도 2단계와 호남고속철도의 콘크리트궤도 시공에 있어서는 토노반침하와 구조물접속부 침하에 대하여 설계를 보강하였으나 일부구간에서 역시 침하가 발생 콘크리트궤도의 인상(리프팅), 팩킹삽입보수를 시행하고 있는 실정이다. 그 현장에서의 유지보수를 한 경험을 토대로 콘크리트궤도 팩킹보에 대하여 몇자 정리해보고자 한다.
[콘크리트궤도 팩킹보수]
선로유지관리지침
제 8 절 패 킹
제80조 (패킹의 종류) 패킹의 종류와 치수는 다음과 같다. <개정 2015.03.19.>
1. 일반
2. 콘크리트 도상의 패킹 종류
제81조 (패킹제작 삽입작업 등)
① 다음 각 호에 해당하는 경우로서 레일면에 높고 낮음이 생겼을 때 도상으로 정정할 수 없는 경우에는 레일과 침목사이 또는 구조물과 침목사이에 패킹을 삽입하여 정정하여야 한다.
1. 교량거더상에서의 면맞춤 또는 캔트 설치
2. 도상보수
3. 교대의 파라페트 또는 개거의 콘크리트면상에 직접 침목을 부설할 때
4. 기타 필요하다고 인정되는 경우
② 패킹의 제작, 삽입, 보수방법 등에 대하여는 다음 각 호에 따른다.
2. 패킹을 삽입할 때의 전후 접속기울기는 설계속도에 따라 다음 각 목의 거리 이상에 걸쳐 체감하여야 한다.
가. V≥120 km/h : 패킹두께의 300배 이상
나. V＜120 km/h,측선 : 패킹두께의 200배 이상
제 11 절 노반 및 비탈면
제112조 (노반의 형상 유지) 노반은 제49조에서 정한 표준단면 형상을 유지하여야 한다.
제116조 (노반의 침하 보수) 콘크리트궤도에서 노반침하가 다음 각 호에 해당하는 경우 상태에 따라 적절한 노반침하 보수를 시행하고 내역을 기록 관리하여야 한다. 다만, 열차의 주행안전성이 확보되는 경우 이를 조정할 수 있다.
1. 노반침하 구간의 길이가 20 m 이상인 경우의 침하량에 따른 침하보수한계는 다음 각 목의 식을 이용하여 검토한다.
2. 노반침하 구간의 길이가 20 m 미만인 경우에는 콘크리트슬래브 하부(콘크리트궤도 저면)와 노반사이에 대한 틈(gap)의 유무를 다음 각 목의 방법 등을 활용하여 확인하여야 한다.
가. GPR(ground penetrration radar) 탐상
나. 콘크리트슬래브 가속도 측정
다. 비파괴포장표면처짐시험(FWD, falling weight deflectometer) 등
3. 노반침하가 수렴하지 않고 지속적으로 진행하는 구간에 대해서는 지반보강을 검토한다.
제117조 (노반침하 계측) 콘크리트궤도에서의 노반침하 계측은 다음 각 호의 사항을 기준으로 한다. 다만, 현장여건에 따라 조정할 수 있다.
1. 침하계측개소는 건설단계에서 사용한 원지반 및 지표침하계를 기본적으로 활용하며, 필요시 콘크리트궤도면에서 다음 각 목의 개소를 선정하여 계측을 실시한다.
가. 연약지반구간
나. 교량/토공 접속부 및 근접접속부
다. 절성토 접속부
라. 편절편성구간
마. 통로박스구간
바. 배수불량구간 등
2. 제1호의 콘크리트궤도면에서 측정위치는 궤도중심을 표준으로 하며, 상선과 하선을 별도로 계측하여야 한다.
3. 침하가 수렴하지 않고 궤도틀림 관리범위 이상으로 증가하는 개소에서는 2m 이내 간격으로 계측을 시행하여 콘크리트 슬래브에 유해한 영향을 미치는지에 대한 지속적인 관찰을 수행하여야 한다.
4. 계측의 정확도는 ±1mm이내여야 하며 측정은 0.1mm단위까지 기록한다.
5. 계측은 기준점별로 왕복측정하여 폐합하는 것을 원칙으로 하며 그 폐합오차는 1.5 mm이내이어야 한다. 여기서 S는 관측거리(km)이다.
제118조 (노반침하계측 기간) 노반침하가 진행 또는 수렴중인 개소에서는 지속적인 침하계측이 이루어져야 한다. 다만, 침하가 수렴하였다고 판단될 경우에는 계측을 종료할 수 있다.
◎ 코크리트 궤도 체결구의 종류
1) "LVT 궤도
미국 Sonneville 社가 개발한 콘크리트궤도에 적용하는 매립식 모노블럭 궤도시스템으로서 저진동 궤도라는 의미의 'Low Vibration Track'의 머릿글자이며, 콘크리트 침목과 방진패드, 방진상자로 구성되어 있으며, 인천, 대구, 부산지하철 및 전라선, 중앙선, 장항선 및 경춘선의 지반진동이 우려되는 장대터널구간 등에 적용
2) "KNR 궤도
PC침목의 양단 하부가 콘크리트도상 속에 매입되며, 매입되는 부분은 방진재로 감싸도록 되어있고 저부의 침목과 침목상자사이에는 침목패드가 매입되는 구조로 과천선, 분당선, 일산선에 적용
3) "ALT+RC블럭 궤도
콘크리트궤도의 탄성체결장치 Alternative (ALT) 방진체결구와 앵커볼트 커버를 내장하여 공장에서 사전 제작하는 RC블럭을 콘크리트도상에 직결하는 궤도구조를 말하며 전라선과 중앙선(송곡~덕소)에 적용
4) "ALT+직결식 궤도
콘크리트궤도의 탄성체결장치 Alternative (ALT) 방진체결구와 앵커볼트 커버를 콘크리트도상에 직결하는 궤도구조를 말하며 ALT-Ⅰ은 볼트 4개로 지지되어 장기간의 열차의 운행에 따른 볼트의 파손 또는 풀림으로 인한 탈락이 발생할 경우 안정성을 확보 할 수 있으며 중앙선, 장항선, 경춘선 등에 적용
5) "Rheda Classic 궤도
트러프를 시공후 트러프 내부에 탄성식베이스플레이트로 구성된 PCT Mono Block 침목과 침목관통 종방향 보강철근과 횡철근을 매입후 도상콘크리트를 현장에서 타설하는 일체형 궤도구조로 경부고속철도 1단계 장대터널 일부구간에 적용
6) "Rheda 2000 궤도
래티스 철근으로 연결된 RCT Twin Block 침목을 콘크리트도상에 매립하고 레일과 침목사이에 탄성재를 삽입하여 열차의 충격을 감소시키고 진동을 저감시키며 침목하부철근과 종철근을 매입후 콘크리트도상과 일체화하는 궤도구조로 경부고속철도 2단계 전구간에 적용
7) 교량용 활동레일체결장치
콘크리트궤도 교량에 사용하는 SFC(Single Fast Clip)형 교량용 활동레일체결장치(Zero Longitudinal Restening Systemm)
활동체결장치는 일반적인 체결장치와 달리 체결클립이 레일저부 상면과 일정 유격을 갖도록 하여 레일과 침목사이에 발생하는 종방향 저항이 작용하지 않거나 감소시켜 장대레일과 교량이 종방향거동 상호작용에 의해 발생하는 부가축력을 감소시키거나, 콘크리트궤도 교량 상판의 단부에서 궤도상부 레일에 발생하는 상향력을(UP-lifting force)을 해소하기 위해 설치하는 특수 체결장치를 말한다.
8) KR형 레일체결장치
[콘크리트 유지보수매뉴얼 발췌]
◎ 궤도틀림의 종류
1) "궤간틀림
궤간의 기본치수인 1,435mm에 대한 틀림량을 말하고, 곡선에서는 기본치에 슬랙을 더한 양에 대한 틀림량을 말한다.
2) "수평틀림
직선부 좌우레일의 직각방향에 있어 좌우레일면의 높이차를 말하며, 곡선부에서는 캔트가 있는 경우 설정캔트량에서의 증감량을 말한다.
3) "면(고저)틀림
한쪽레일의 레일길이 방향에 대한 레일면의 높이차(凹凸)를 말하며, 틀림측정은 길이 10m의 실을 레일 두정면에 대고 그 중앙에 있어서의 레일과 실의 수직거리에 의해 표시한다.
4) "줄(방향)틀림
궤간 측정선에 있어서의 레일길이 방향의 좌우 굴곡차(凹凸)를 말하며, 틀림측정은 길이 10m의 실을 레일 내측면에 대고 그 중앙에 있어서의 레일과 실의 수평거리에 의해 표시하고 있다.
5) "평면성틀림
궤도의 평면에 대한 비틀림 상태를 나타내는 것으로서, 일정 거리(고속철도 3m, 일반철도 5m)의 2점에 대한 수평틀림의 차이에 의해 구한다.
6) "장파장 고저틀림
두지점간 30m 현에 대한 종거(Versine)로 측정된 고저 검측데이터를 분석하여 장파장 틀림을 산출하므로 고속열차 주행시 상,하 진동을 일으키는 고저틀림을 검측하여 승차감 확보하며 200km/h 이상 열차 주행시 적용한다
7) "장파장 방향틀림
방향의 검측은 고저와 같은 방법으로 수행되며 고저의 경우 레일 두부면의 고저를 측정하는데 반해 방향은 레일 측면의 장파장 변위를 측정하여 고속열차 주행시 좌,우 진동을 일으키는 방향틀림을 검측하여 승차감 확보하며 200km/h 이상 열차 주행시 적용한다
◎ 전문용어 참고
1) "노반강화층(Hydraulically Stabilized Base : HSB)"
토노반구간에 콘크리트궤도 하부의 노반표층에 설치하는 강화노반 보강층을 말한다.
2) "콘크리트도상층(Track Concrete Layer : TCL)"
레일 및 침목으로부터 전달되는 열차 하중을 넓게 분포시켜 노반에 전달하고 침목(또는 레일을 직접)을 고정시키는 역할을 하는 궤도 구성요소로서 콘크리트궤도에서는 자갈궤도에서 자갈의 역할을 콘크리트로 대신한 층을 말한다.
3) "교량보호콘크리트층(Protection Concrete Layer : PCL)"
교량 상판을 보호하기 위하여 콘크리트도상(TCL) 하부 측 교면 상부에 설치하는 콘크리트층을 말한다.
4) "캠플레이트(Camplate)"
교량 위에서 콘크리트층(의 종․횡방향 이동을 제어하기 위한 목적으로 설치하는 돌기부를 말하며, 주로 보호콘크리트층(PCL)에 일체로 설치한다.
5) “탄성분리재(Elastomeric sheet)”
교량상 콘크리트궤도에서 콘크리트도상층(TCL)과 교량보호콘크리트층(PCL)사이에 두층의 상대변위를 허용할 수 있도록 설치하는 EPDM의 분리재를 말한다.
6) "캠플레이트 완충재(Camplate bearing)"
교량상 콘크리트궤도에서 콘크리트도상층(TCL)과 캠플레이트에 발생하는 각종 하중에 대하여 캠플레이트를 보호하고 구조적으로 안정될 수 있도록 캠플레이트 주위에 설치하는 고탄성 재료를 말한다
7) "크리프(creep)
장시간의 하중으로 재료가 계속적으로 서서히 소성변형을 일으키는 것을 말한다.
8) "침하균열
콘크리트를 타설하고 마감작업을 한 이후에도 콘크리트의 압밀에 의한 침하로 균열이 발생하며 철근 직경이 클수록, 슬럼프(SLUMP) 값이 높을수록, 콘크리트 덮개가 작은 경우에 발생하는 균열을 말한다.
9) "건조수축균열
콘크리트가 건조하면서 외부에는 인장응력이 발생하며 이 인장응력이 콘크리트의 인장강도를 초과하며 발생하는 균열을 말하며 단위수량이 클수록 균열이 커진다.
◎ 궤도정비기준
1) 일반철도
2) 고속철도
- 관리단계
(가) 목표기준(TV) Target Value
궤도유지보수 작업에 대한 허용기준으로 유지보수작업이 시행된 경우 이 허용치 이내로 작업이 완료되어야 한다.
(나) 주의기준(WV) Warning Value
선로의 보수가 필요하지 않으나 관찰이 필요하며, 보수작업의 계획에 따라 예방보수를 시행 할 수 있다.
(다) 보수기준(AV) Action Value
유지보수작업이 필요한 단계로 기준에 제시된 기간 이내에 작업이 시행되어야 한다.
(라) 속도제한기준(SV) Speed Reduction Value
열차의 주행속도를 제한하여야 한다.
- 종류별 관리단계 기준치
주 1) : 고저 및 방향의 표준편차 허용치는 궤도검측차로 측정된 데이터를 통계처리하여 구한 200m 구간에 대한 표준편차를 말한다.
∴ 여름철 체결구 보수작업 시 선로유지관리지침 제100조(작업제한)에 의거 장대레일 작업제한표에 따라작업시행
◎ 궤도틀립 보수(고저틀림 팩킹보수)
1 ) ALT직결궤도
① 궤도처짐의 고저틀립 정정 범위
- ALT-I의 경우 +20mm
- ALT-II의 경우 +10mm이내
- 체결장치의 하부플레이트 하부의 체결장치 받침(HDPE 3mm, 5mm)의 두께로 조정
② 침목의 높이가 높은 경우 체결장치받침 패드를 사용하여 서서히 체감하여 조정
③ 최대 합 두께는 25mm이상, 5mm 이하가 되지 않도록 틀림 정정
일부 침목의 높이가 높아 고저정정을 하여야 한다면 체결장치받침 패드를 사용하여 체감
※ 체결장치받침패드의 두께는 3mm, 5mm 단위로 조정이 가능
육각볼트에(길이 150mm) 정정 단위에 해당하는 HDPE(두께 3mm, 5mm)를 삽입하여 정정
○ 체결장치받침 패드를 이용한 고저 정정방법
① 고저 측량 결과로부터 필요한 정정량을 결정
② 작업의 시급성 및 작업시간대를 검토 결정
- 하절기 장대레일에 있어서 설정온도와 비슷한 레일온도가 되는 시간대를 선정하여 작업
- 보수가 시급하여 이를 고려할 수 없는 경우 레일절단 및 용접 시행여부를 검토
③ 정정이 필요한 ALT 체결장치 양쪽으로 약 15미터에 걸쳐 체결구를 해체
(정정이 필요한 ALT 체결장치도 함께 해체한다.)
④ 정정개소의 양쪽으로 일정한 거리에 레일잭을 설치
⑤ 레일을 체결장치 위로 완전히 올라올 때까지 들어올림
※ 주의 :
체결장치위에서 최대 들어올리는 높이는 100mm 이내 이어야 한다. 이때 무리한 레일올림으로 인한 레일버릇이 발생하면 레일의 제자리 복원이 어려워지므로 가급적 레일의 올림 량을 최소로 하고, 레일버릇에 각별히 주의한다.
⑥ 갑자기 레일이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 침목받침을 괸다.
⑦ 정정하고자 하는 개소의 체결장치 육각볼트를 해체
⑧ 정정할 두께의 체결장치받침 패드를 놓는다.
⑨ 체결장치를 제 자리에 위치시킨다.
⑩ 잭을 이용하여 레일을 원래 위치로 내려놓는다.
⑪ 고저 및 수평을 검사한다.
⑫ 육각볼트를 체결한다.
※ 주의 :
체결장치의 육각볼트 조임은 토크렌치 사용을 원칙으로 하며 150~250 ≒ 200N․m 의 힘으로 조인다.
⑬ 전 구간의 레일 체결구를 체결한다.
2) ALT 침목매립식 궤도구조
(1) 면(고저) 정정방법
① LVT 궤도구조에서 +10mm 이내의 면(고저) 틀림의 정정은 침목하부와 방진패드사이에 HDPE 등의 수정재료를 삽입하여 조정, 10mm 초과의 틀림정정은 침목의 이동을 통하여 정정
② 만약, 일부 침목의 높이가 높아 정정을 하여야 한다면, 인근 침목에 삽입재를 사용하여 서서히 체감
③ 방진패드와 삽입하는 수정재료의 최대 합 두께는 22mm이상이 되지 않도록 하고 틀림 정정을 위한 수정재료는 방진패드 탄성계수의 5배 이상이어야 하며, 평평한 것을 사용하여야 한다.
(가) 침목하부와 방진패드 사이에 수정재료를 이용할 경우
LVT형 침목 방진상자안의 방진패드 위에 수정재료를 추가로 삽입하여 궤도의 고저 조정
방진패드와 삽입하는 수정재료의 최대두께는
방진효과 감소,
침목의 안정성 저하,
승차감 불량을 감안하여 22mm이상이 되지 않도록 하고,
방진상자 5mm를 포함한 최대재료두께는 27mm이하이어야 한다.
○ 수정재료를 이용한 고저 및 수평틀림의 정정방법
① 고저 측량이나 검측자의 결과로부터 필요한 정정량을 결정
② 작업의 시급성 및 작업시간대를 검토 결정
하절기 장대레일에 있어서 설정온도와 레일온도의 차가 커 해체된 레일의 제자리 복원이 어렵다고 판단되는 경우 설정온도와 비슷한 레일온도가 되는 시간대를 선정하여 작업
보수가 시급하여 이를 고려할 수 없는 경우 레일절단 및 용접 시행여부를 검토
③ 정정이 필요한 침목 양쪽으로 약 15미터에 걸쳐 체결구를 해체
④ 정정개소 침목의 레일체결구는 해체하지 않는다.
⑤ 정정개소 침목 양쪽으로 일정한 거리에 레일잭을 설치한다.
※ 주의 :
양 궤도잭당 한번에 4개 이상의 침목을 들어서는 안된다.
⑥ 레일은 콘크리트침목이 콘크리트도상 위로 완전히 올라올 때까지 들어올린다.
※ 주의 :
최대로 콘크리트도상면 위(침목이 빠져나간면 기준)로 들어 올릴 수 있는 높이는 150 mm 이내 이어야 한다. 이때 무리한 레일올림으로 인한 레일버릇이 발생하면 레일의 제자리 복원이 어려워지므로 가급적 레일의 올림 량을 최소로 하고, 레일버릇에 각별히 주의한다.
⑦ 갑자기 레일이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 침목받침을 괸다.
⑧ 방진상자와 방진패드사이에 추가 삽입패드를 삽입한다.
※ 주의 :
콘크리트 침목은 원래의 고저에 대하여 수정재료를 이용하여 10mm 까지 높일 수 있다.
⑨ 방진상자, 삽입패드, 방진패드 및 침목을 재조립한다.
⑩ 잭을 이용하여 원래 위치로 침목을 내려놓는다.
⑪ 고저 및 수평 검사를 한다.
⑫ 위의 과정을 되풀이한다.
○ 수정재료를 이용하여 정정할 수 없는 경우
-틀림이 +10mm를 초과하여 수정재료만으로는 고저를 정정할 수 없을 경우
수정재료와 함께 침목의 하부에 그라우트를 충진하여 고저를 조정
① 고저 측량이나 검측자의 결과로부터 필요한 정정량을 결정
② 작업의 시급성 및 작업시간대를 검토 결정
-하절기 장대레일에 있어서 설정온도와 레일온도의 차가 커 해체된 레일의 제자리 복원이 어렵다고 판단되는 경우 설정온도와 비슷한 레일온도가 되는 시간대를 선정하여 작업
-보수가 시급하여 이를 고려할 수 없는 경우 레일절단 및 용접 시행여부를 검토
③ 정정이 필요한 개소의 침목 양쪽으로 약 15미터에 걸쳐 체결구를 해체
④ 정정개소 침목의 레일체결구는 해체하지 않는다.
⑤ 정정개소의 침목 양쪽으로 일정한 거리에 레일잭을 설치
※ 주의 :
양 궤도잭 당 한번에 4개 이상의 침목을 들어서는 안된다.
⑥ 정정개소의 침목위치 레일은 레일잭 이용절차에 따라 침목의 고저 정정이 필요한 높이만큼 들어올린다.
⑦ 그라우트는 제조사의 시방기준에 따라 현장배합 하여야한다.
⑧ 여백이 완전히 채워질 수 있도록 방진상자와 콘크리트도상 사이의 깔대기 모양의 공간에 초미립자 순간접착 그라우트를 삽입한다.
※ 별도의 플라스틱패드(2,4,6,8,10mm 등)를 제작하여 방진상자와 콘크리트도상사이 공간에 사용 할 수도 있다.
⑨ 절연형 궤광조립대를 이용하여 침목이 제자리에 들어가도록 고저, 수평, 방향, 궤간 등을 점검한다.
⑩ 만약 레일저면과 콘크리트도상 사이에 레일받침대와 절연형 궤광조립대가 강도가 도달하기 전까지 설치되어 있다면 그라우트가 최종강도에 도달 전에도 열차 운행이 가능하다.
⑪ 받침대는 보수할 침목의 양쪽으로 3미터 이상의 거리에 걸쳐 매 침목마다 설치하여야 하고 절연형 궤광조립대는 최소한 침목 3정마다 1개씩 설치하여야 한다.
3) ALT + RC 블럭형 궤도
(1) 면(고저) 및 수평틀림 정정
① ALT+RC블럭형 궤도구조에서
- ALT-I의 경우 +20mm,
- ALT-II의 경우 +10mm이내의 고저 및 수평틀림의 정정이 가능
- 고저정정은 체결장치의 하부플레이트와 RC블럭 사이의 체결장치 받침(HDPE 3mm, 5mm)의 두께로 조정
② 만약, 일부 침목의 높이가 높아 정정을 하여야 한다면, 인근 RC블럭에 체결장치받침을 사용하여 서서히 체감하여 조정한다.
③ 당초 체결장치받침과 추가된 체결장치받침의 최대 합 두께는 25mm이상, 5mm 이하가 되지 않도록 하고 틀림 정정
- 육각볼트에(길이 150mm) 정정 단위에 해당하는 HDPE(두께 3mm, 5mm)를 삽입하여 정정
- 최대 고저정정량은 궤도의 안정성을 감안하여 +20mm로 한정
※ 주의 :
체결장치의 나사스파이크 조임은 토크렌치 사용을 원칙으로 하며 150~250 ≒ 200N․m 의 힘으로 조인다.
4) KNR 궤도
(1) 면(고저) 및 수평 틀림정정
① KNR 궤도구조에서 +10mm 이내의 면(고저) 및 수평틀림의 정정은 침목하부와 방진패드사이에 HDPE 등의 수정재료를 삽입하여 조정하는 것을 원칙
② 만약, 일부 침목의 높이가 높아 정정을 하여야 한다면, 인근 침목에 삽입재를 사용하여 서서히 체감하여 조정한다.
③ 방진패드와 삽입하는 수정재료의 최대 합 두께는 22mm이상이 되지 않도록 하고 틀림 정정을 위한 수정재료는 방진패드 탄성계수의 5배 이상이어야 하며, 평평한 것을 사용하여야 한다.
(가) 침목하부와 방진패드 사이에 수정재료를 이용할 경우
- KNR형 PC침목은 침목을 감싼 방진상자에 의해 침목과 콘크리트도상이 분리되어 있음
- 방진상자내 침목하부에는 방진패드가 설치
- 방진상자안의 방진패드 위에 수정재료를 추가로 삽입하여 궤도의 고저 및 수평을 조정
- 방진패드와 삽입하는 수정재료의 최대두깨는 22mm이상이 되지 않도록 하고, 방진상자 5mm를 포함한 최대재료두께는 27mm이하이어야 한다.
○ 수정재료를 이용한 고저 및 수평틀림의 정정방법
① 고저 및 수평 측량이나 검측자의 결과로부터 필요한 정정량을 결정
② 작업의 시급성 및 작업시간대를 검토 결정
- 하절기 장대레일에 있어서 설정온도와 레일온도의 차가 커 해체된 레일의 제자리 복원이 어렵다고 판단되는 경우 설정
온도와 비슷한 레일온도가 되는 시간대를 선정하여 작업
- 보수가 시급하여 이를 고려할 수 없는 경우 레일절단 및 용접 시행여부를 검토
③ 정정이 필요한 침목 양쪽으로 약 15미터에 걸쳐 체결구를 해체한다.
④ 정정개소 침목의 레일체결구는 해체하지 않는다.
⑤ 정정개소의 침목 양쪽으로 일정한 거리에 레일잭을 설치한다.
※ 주의 :
양 잭크당 한번에 4개 이상의 침목을 들게 하여서는 안된다.
⑥ 레일은 콘크리트침목이 콘크리트도상 위로 완전히 올라올 때까지 들어올린다.
※ 주의 :
최대로 콘크리트도상면 위(침목이 빠져나간면 기준)로 들어 올릴 수 있는 높이는 150 mm 이내 이어야 한다. 이때 무리한 레일올림으로 인한 레일버릇이 발생하면 레일의 제자리 복원이 어려워지므로 가급적 레일의 올림 량을 최소로 하고, 레일버릇에 각별히 주의한다.
⑦ 갑자기 레일이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 침목받침을 괸다.
⑧ 방진상자와 방진패드사이에 추가 삽입패드를 삽입한다.
※ 주의 :
콘크리트 침목은 원래의 고저에 대하여 수정재료를 이용하여 10mm 까지 높일 수 있다.
⑨ 방진상자, 삽입패드, 방진패드 및 침목을 재조립한다.
⑩ 잭을 이용하여 원래 위치로 침목을 내려놓는다.
⑪ 고저 및 수평 검사를 한다.
(나) 수정재료를 이용하여 정정할 수 없는 경우
틀림이 +10mm를 초과하여 수정재료만으로는 고저를 정정할 수 없을 경우에는 수정재료와 함께 침목의 하부에 그라우트를 충진하여 고저를 조정하여야 하며, KNR형 PC침목의 경우는 방진상자에 의해 침목과 콘크리트도상이 분리되어 있으므로 이러한 침목의 위치조정이 가능
○ 작업절차는 아래와 같다.
① 고저 및 수평 측량이나 검측자의 결과로부터 필요한 정정량을 결정
② 작업의 시급성 및 작업시간대를 검토 결정
- 하절기 장대레일에 있어서 설정온도와 레일온도의 차가 커 해체된 레일의 제자리 복원이 어렵다고 판단되는 경우 설정온도와 비슷한 레일온도가 되는 시간대를 선정하여 작업하고, 보수가 시급하여 이를 고려할 수 없는 경우 레일절단 및 용접 시행여부를 검토한다
③ 정정이 필요한 개소의 침목 양쪽으로 약 15미터에 걸쳐 체결구를 해체한다.
④ 정정개소 침목의 레일체결구는 해체하지 않는다.
⑤ 정정개소의 침목 양쪽으로 일정한 거리에 레일잭을 설치한다.
※ 주의 :
양 궤도잭 당 한번에 4개 이상의 침목을 들어서는 안된다.
⑥ 정정개소의 침목위치 레일은 레일잭 이용절차에 따라 침목의 고저 정정이 필요한 높이만큼 들어올린다.
⑦ 그라우트는 제조사의 시방기준에 따라 현장배합 하여야한다.
⑧ 여백이 완전히 채워질 수 있도록 방진상자와 콘크리트도상 사이의 깔대기 모양의 공간에 초미립자 순간접착 그라우트를 삽입한다.
※ 별도의 플라스틱패드(2,4,6,8,10mm 등)를 제작하여 방진상자와 콘크리트도상사이 공간에 사용 할 수도 있다.
⑨ 절연형 궤광조립대를 이용하여 침목이 제자리에 들어가도록 고저, 수평, 방향, 궤간 등을 점검한다.
⑩ 만약 레일저면과 콘크리트도상 사이에 절연형 궤광조립대와 레일받침대가 강도가 도달하기 전까지 설치되어 있다면 그라우트가 최종강도에 도달전에도 열차운행이 가능하다.
⑪ 받침대는 보수할 침목의 양쪽으로 3미터 이상의 거리에 걸쳐 매 침목마다 설치하여야 하고 절연형 궤광조립대는 최소한 침목 3정마다 1개씩 설치하여야 한다
5) 보슬로 W형 체결시스템
(1) 면(고저) 및 수평틀림 정정
- Rheda 클래식 구조에서 W형 체결시스템 System-300 사용으로 면 및 수평틀림의 정정은 서로 다른 두께의 레일패드를 사용하고 또한 높이 조정용 플라스틱 혹은 강철 판재를 삽입함으로써 -4/+56mm까지 가능
(가) 레일하부의 수정재료를 이용할 경우
- Rheda 클래식 침목의 경우 W형 체결시스템 System-300에서 레일 직하부에 -4mm에서 +6mm까지의 높이 조정을 할 경우에는 레일패드만을 교환, 1mm단계로 가능
- 따라서 Zw 692-2(2mm)부터 Zw 692-12(12mm)까지 사용
- 추가적으로 +7mm에서 +26mm까지의 높이 조정은 플라스틱 조정판 Ap 20-6/ Ap 20-10을 삽입하여 할 수 있다
- 기본적인 방법은 레일패드 Zw 692-7부터 Zw 692-12까지의 레일패드와 조합하여 사용
- +27mm부터 +56mm까지의 높이 조정을 할 때에는 플라스틱 조정판 Ap 20-6/Ap 20-10과 강철 조정판 Ap 20–S를 삽입하고 레일패드 Zw 692-3부터 Zw 692-12까지의 레일패드들을 교환함으로써 가능
- 이때 강철 조정판 Ap 20–S은 경사면 횡압방지 턱이 부착되어있어 높이증가에 따른 앵글가이드 플레이트의 횡방향 밀림을 방지한다.
- 높이 정정이 +16mm 이상 조정시 조정 침목스크루를 사용
- 높이 정정의 작업방법은 아래와 같다.
① 필요한 정정범위를 결정한다.
② 정정크기에 맞는 레일패드, 플라스틱조정판, 강철조정판을 조합하여 선택한다.(다음 종방향 정정 조합표 참조)
③ 수정할 구간의 레일체결구를 해체한다.
④ 정확한 위치로 레일이동을 이동한다.
⑤ 종방향 정정 조합에 의한 체결구를 재조립 한다.
⑥ 종방향 정정 조합표
6) 팬드롤 SFC 체결시스템
(1)면(고저) 및 수평틀림 정정
- SFC 페스트클립 사용 체결구의 면 및 수평틀림 종 방향 조정은 베이스플레이트 아래에 높이 조절판(Shim)을 삽입하는 것으로 -2/+55mm까지 정정이 가능
(가) 침목하부의 조절판(Shim)재료를 이용할 경우
- 종방향(면/수평) 조정은 베이스플레이트 아래에 높이조절판 Shim(1,2,5,10,20mm)을 삽입
- 1mm 단계로 정정 가능
- 높이조절판 Shim 및 컴포밍 패드(Conforming Pad)를 조합하여 -2/+55mm까지 높이 정정이 가능
- 30mm 이상 조정시 조정 침목스크루(길이 190mm)로 교체
① 필요한 정정범위를 결정
② 정정크기에 맞는 조절판 Shim(또는 컴포밍 패드)을 조합을 선택
수정할 구간의 레일체결구 볼트를 이완한다.
③ 조합한 조절판 Shim을(또는 컴포밍 패드) 삽입한다.
④ 레일체결구 볼트를 체결한다.
⑤ 보수작업결과를 측정으로 확인하고, 필요한 경우 수정 한다.① 수정할 구간의 레일체결구 볼트를 이완한다.
⑥ 조합한 조절판 Shim을(또는 컴포밍 패드) 삽입한다.
⑦ 레일체결구 볼트를 체결한다.
⑧ 보수작업결과를 측정으로 확인하고, 필요한 경우 수정 한다.
※ 팩킹조정작업시 주의
레일체결구 해체 패드조정 작업시 좌.우레일의 방향틀림 또는 궤간틀림을 방지하기 위해(좌우 16mm 이동 가능) 한쪽레일 먼저 해체 작업으로 궤간을 확인하면서 체결을 완료하고 반대쪽 레일 해체하고 팩킹조정작업을 완료한다.
※ 곡선의 경우 작업순서
① 궤간 검측
고저 및 수평을 정정하고자 하는 위치에 침목 3정건너 1개소씩 궤간을 검측하여 기록한다.
② 곡선외측 체결구(스크류)를 해체
체결구를 해체하고 팩킹(심패드 떠는 컴포밍패드) 삽입한다.
③ 체결구 체결
당초 검측한 궤간과 동일하게 확인하면서 체결구(스크류)를 체결한다.
④ 곡선내측 체결구 해체
곡선내측 체결구(스크류)를 해체하고 팩킹(심패드 또는 컴포밍패드)을 삽입한다.
⑤ 체격구 체결
궤간을 확인하면서 체결한다.
※ 전 공정에 대하여 체결구 해체 시에는 에어(air) 또는 붓으로 체결구의 모래 또는 이물질을 청소 한다.
심패드보수 동영상입니다.
김경수 선로이야기
철도 선로와 관련한 잡다한 이야기 입니다.
kyung57soo.tistory.com
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