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KR102674804B1 - A Glued Insulated Joint Rail System using Inserts made of Non-Magnetic Material - Google Patents

A Glued Insulated Joint Rail System using Inserts made of Non-Magnetic Material Download PDF

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KR102674804B1
KR102674804B1 KR1020220053236A KR20220053236A KR102674804B1 KR 102674804 B1 KR102674804 B1 KR 102674804B1 KR 1020220053236 A KR1020220053236 A KR 1020220053236A KR 20220053236 A KR20220053236 A KR 20220053236A KR 102674804 B1 KR102674804 B1 KR 102674804B1
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KR
South Korea
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rail
insert
railway
insulating material
adhesive
Prior art date
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KR1020220053236A
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Inventor
황광하
조현상
김영희
Original Assignee
주식회사베스트엔지니어링
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Publication date
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Abstract

본 발명은 비자성체 인써트를 사용하는 접착절연레일 시스템에 관한 것으로서, 절연체 전후 단면에 상기 비자성체 인써트를 폴리아미드 수지를 매트릭스로 하는 열경화성 핫멜트 접착제로 결합하여 철도차량 차륜과 접착절연레일 시스템이 마찰하여 발생하는 쇳가루가 절연편을 넘어 전달됨으로써 통전되는 것을 제한하고, 외기 온도변화에 따라 발생하는 레일 길이방향 변위에 대한 저항력을 높이고자 하며, 상기 접착절연레일 시스템의 이음부의 하부를 이음매판으로 보강함으로써, 고속으로 주행하는 철도차량 또는 고중량이 적재된 화물열차가 상기 접착절연레일 시스템을 통과하면서 발생하는 변위를 최소화하여 절연편과 인써트 사이에 무리한 휨 변위가 작용되지 않도록 하는 구성을 제공한다.The present invention relates to an adhesive insulated rail system using a non-magnetic insert. The non-magnetic insert is bonded to the front and rear cross sections of the insulator with a thermosetting hot melt adhesive using a polyamide resin as a matrix to prevent friction between the wheels of a railway vehicle and the adhesive insulated rail system. The purpose is to limit the conduction of electricity by transferring the generated iron powder beyond the insulating piece, to increase resistance to longitudinal displacement of the rail that occurs due to changes in external temperature, and to reinforce the lower part of the joint of the adhesive insulated rail system with a joint plate. , It provides a configuration that minimizes the displacement that occurs when a high-speed railway vehicle or a heavily loaded freight train passes through the adhesive insulated rail system, thereby preventing excessive bending displacement between the insulation piece and the insert.

Description

비자성체 인써트를 사용하는 접착절연레일 시스템{A Glued Insulated Joint Rail System using Inserts made of Non-Magnetic Material}A Glued Insulated Joint Rail System using Inserts made of Non-Magnetic Material}

본 발명은 접착절연 레일시스템에 관한 것으로서, 맞대여져 있는 한쌍의 철도레일 단면에 비자성 재질의 인써트와 절연편을 삽입 후 철도레일 양측면을 절연재와 이음매판으로 덧대고 복수의 체결수단으로 고정시킴으로서 철도레일 간 통전을 막을 수 있는 접착절연레일시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an adhesive insulated rail system, which involves inserting a non-magnetic material insert and an insulating piece into the cross section of a pair of railroad rails facing each other, then padding both sides of the railroad rail with insulating material and a joint plate and fixing it with a plurality of fastening means. This relates to an adhesive insulated rail system that can prevent energization between rails.

철도는 여러 개의 레일을 연결하여 선로를 구성하며, 일반 선로의 경우 제작과 운반, 시공 및 온도변화에 따른 변화를 고려하여 25m 길이를 기준으로 제작되는 것이 일반적이다.Railways construct tracks by connecting several rails, and in the case of general tracks, they are generally manufactured based on a length of 25m, taking into account changes due to production, transportation, construction, and temperature changes.

따라서, 상기 25m 마다 레일과 레일 사이에는 이음매가 발생하게 되고, 상기 이음매로 인해 철도차량 운행 중 진동과 소음이 발생하게 된다. Therefore, a joint is formed between rails every 25 m, and the joint causes vibration and noise while the railway vehicle is running.

이렇게 발생되는 소음과 진동은 철도차량과 선로를 빠르게 훼손하여 유지보수 비용의 증대, 승객의 승차감 저하 등을 유발시키며 무엇보다 철도차량이 고속으로 주행할 경우 주행 안전성을 위협하는 주요 원인으로 지목되어 왔다.The noise and vibration generated in this way quickly damage railway vehicles and tracks, causing an increase in maintenance costs and a decrease in passenger comfort. Above all, it has been pointed out as a major cause of threatening driving safety when railway vehicles are traveling at high speeds. .

상기 문제점들을 보완하기 위해 최근에는 고탄소강 재질의 25m 레일을 시공현장 또는 공장에서 산화철과 알루미늄 가루를 가열하여 이어 붙이는 테르밋 용접방법으로 최대 2Km까지 늘리는 장대레일이 선로에 많이 사용되고 있다. In order to compensate for the above problems, recently, long rails, which can be extended up to 2km using the thermite welding method, which connects 25m high-carbon steel rails by heating iron oxide and aluminum powder at construction sites or factories, have been widely used on railway tracks.

장대레일의 경우 고탄소강 재질을 사용하여 날씨변화에 따른 길이변화가 작으며, 불가피하게 발생하는 이음매 구간에는 일반 선로의 이음매 대신 신축이음매 시스템을 구비하여 온도 변화에 의해 유발되는 레일 길이 변화를 신축이음매가 흡수함으로써 선로에 좌굴 등이 발생하여 철도차량이 탈선되는 것을 사전에 차단하게 된다. In the case of long rails, high carbon steel is used, so the change in length due to weather changes is small, and the inevitable joint section is equipped with an expansion joint system instead of the joint of a general track, so that changes in rail length caused by temperature changes are prevented by expansion joints. By absorbing this, it prevents railway vehicles from derailing due to buckling on the track.

그러나, 모든 선로에서 상기의 장대레일 시스템을 사용할 수 있는 것은 아니다. 즉, 철도차량의 방향을 이웃한 다른 선로로 유도하는 분기기 장치나 철도차량 기지내 구간에서는 진입하는 차량의 위치를 정확하게 파악할 필요가 있어 궤도회로를 구성해야 하므로, 불가피하게 선로를 물리적으로 분리시킬 필요가 있다.However, the above long rail system cannot be used on all tracks. In other words, it is necessary to accurately determine the location of the entering vehicle in the turnoff device that guides the direction of the railroad car to another adjacent track or in the section within the railroad car base, so it is necessary to construct a track circuit, so it is inevitable that the tracks will be physically separated. There is a need.

상기 궤도회로란 레일을 전기회로화하여 선로 상 철도차량 위치를 파악하는 방법을 지칭하는 것으로서, 분리된 단위 선로에 통전을 시키면, 철도차량이 상기 선로에 진입하여 차륜이 레일과 접촉할 경우 자동으로 궤도회로가 전기적으로 단락되어 철도차량의 위치를 선로관리자가 감지하는 것이다.The track circuit refers to a method of determining the location of a railroad car on a track by converting the rail into an electric circuit. When a separate unit track is energized, the railroad car automatically enters the track and the wheels come into contact with the rail. When the track circuit is electrically short-circuited, the track manager detects the location of the railroad car.

궤도회로로 가장 많이 사용하는 PF궤도회로(Power Frequency Track Circuit)의 경우 상용주파수(60Hz) 교류전압을 사용하여 궤도회로를 구성하며, 궤도회로 일부분에 철도차량이 진입하여 궤도회로를 점유할 경우 전류가 흐르지 않는 궤도회로 사구간이 발생하게 되고, 이때 상기 궤도회로 상 설치된 궤도계전기는 상기 궤도회로 사구간의 위치정보를 파악하여 선로관리자에게 송신을 하여 철도차량의 위치를 검지하게 한다.In the case of the PF track circuit (Power Frequency Track Circuit), which is the most commonly used track circuit, the track circuit is constructed using AC voltage at a commercial frequency (60Hz), and when a railroad vehicle enters a part of the track circuit and occupies the track circuit, the current A section of the track circuit that does not flow occurs, and at this time, the track relay installed on the track circuit determines the location information of the section section of the track circuit and transmits it to the track manager to detect the location of the railway vehicle.

선로를 분리하여 궤도회로를 구성하고자 할 경우 전술한 일반 선로에서와 같이 다시 이음매 구간이 발생하게 되므로, 현재는 거의 사용하지 않고 임시선로에서만 유지되고 있는 실정이다.If you try to construct a track circuit by separating the tracks, a joint section will again occur as in the general track described above, so it is currently rarely used and is maintained only as a temporary track.

대신 분리된 선로 상 레일 사이에 전기가 흐르지 않는 절연편을 끼워넣고 상기 양단 레일의 단면과 연결하는 접착절연레일시스템이 가장 많이 사용되고 있다.Instead, the most widely used adhesive insulated rail system is to insert an insulating piece that does not conduct electricity between rails on separate tracks and connect them to the cross sections of the rails at both ends.

상기 접착절연레일 시스템의 경우 분절부분이 없어 철도차량이 이음매 구간을 고속으로 통과하여도 진동과 소음의 발생을 최소화할 수 있고 철도차량에 전해지는 충격력도 감소시키므로 철도차량 궤도 이탈에 의한 탈선을 방지를 담보할 수 있다.In the case of the adhesive insulated rail system, there are no segmented parts, so it can minimize the generation of vibration and noise even when a railroad car passes through the joint section at high speed, and it also reduces the impact force transmitted to the railroad car, preventing derailment due to the railroad car leaving the track. can be guaranteed.

상기 접착절연레일 시스템의 경우 전기 절연성을 갖는 절연편을 맞닿는 2개의 레일 사이에 에폭시 수지 접착제로 도포한 후 끼우며, 상기 2개의 레일 양 측면에 역시 전기 절연성을 갖는 절연재와 이음매판을 덧대고 볼트, 너트 등으로 고정시키는 방식이나, 상기 방식의 경우 장기 사용에 따라 레일과 절연편 사이로 누수된 후 결빙 및 해빙의 반복으로 틈이 발생되거나 철도차량 수송량 증가에 따라 하중 및 충격력이 접착절연레일 시스템에 반복 전달됨으로써 이음구간의 상하 및 좌우 변위 발생으로 인해 절연편의 성능이 저하되어 통전이 되는 문제점이 있다.In the case of the adhesive insulated rail system, an insulating piece having electrical insulation is applied with epoxy resin adhesive between two rails in contact and then inserted, and insulation material and joint plates, which also have electrical insulation, are added to both sides of the two rails and bolted. , nuts, etc., or in the case of the above method, water leaks between the rail and the insulating piece due to long-term use, and then cracks are created due to repeated freezing and thawing, or load and impact force are applied to the adhesive insulated rail system as the volume of railroad car transportation increases. There is a problem in that the performance of the insulating piece deteriorates due to repeated transmission, resulting in vertical and left-right displacement of the joint section, resulting in current conduction.

상기 문제점 중 상하 및 좌우 변위는 철도차량의 고속주행 또는 고중량이 적재된 화물열차가 상기 접착절연레일 시스템을 통과할 경우 수직 최대 20톤의 수직력과 최대 74톤의 축력이 철도차량 차륜수 만큼 반복 가해지므로 20편 열차의 경우 1회 통과에 최소 80회 이상의 충격이 접착절연레일 시스템에 전달된다. Among the above problems, vertical and horizontal displacements occur when a high-speed rail vehicle or a heavily loaded freight train passes through the adhesive insulated rail system, and a vertical force of up to 20 tons and an axial force of up to 74 tons are repeatedly applied as many times as the number of wheels of the railroad car. Therefore, in the case of 20 trains, at least 80 impacts are transmitted to the adhesive insulated rail system in one pass.

특히 상기 절연재와 이음매판은 접착절연레일 좌우로만 고정배치되어 있어 상하로 가해지는 철도차량 축중하중에는 취약한 구조이다.In particular, the insulating material and joint plate are fixedly arranged only on the left and right sides of the adhesive insulating rail, so the structure is vulnerable to the axle load of the railway vehicle applied up and down.

상기 접착절연레일 시스템의 대표적 성능 열화는 절연편과 2개의 레일 단면이 벌어진 틈으로 수분으로 스며들어 궤도회로의 절연기능을 막는 제1양상과 절연편을 사이로 마주한 2개의 레일두부가 철도차륜과 마찰하여 발생한 쇳가루를 상호방향으로 절연편을 넘어 전달함으로써 통전되는 제2양상 그리고 일측 레일두부가 철도차륜의 충격으로 소성변형하여 타측 레일두부와 연결되어 통전되는 제3양상으로 구분할 수 있다. The representative performance deterioration of the adhesive insulated rail system is the first aspect where moisture seeps into the gap between the insulating piece and the two rail cross sections, blocking the insulation function of the track circuit, and the friction between the two rail heads facing each other between the insulating piece and the railway wheel. It can be divided into a second mode in which electricity is passed by transferring the iron powder generated by passing the insulating piece in a mutual direction, and a third mode in which electricity is passed by connecting the rail head on one side to the rail head on the other side by plastic deformation due to the impact of a railroad wheel.

상기 접착절연레일 시스템의 제1양상의 경우 상기 접착제가 뜯어져 발생한 분절 구간이 형성되어 철도차량 운행 중 소음과 진동이 발생한다는 특징이 있고 제2 및 제3 양상의 경우 철도객차 보다 화물열차가 많이 운행되는 노선에서 발생되고, 또 콘크리트 도상보다 자갈도상에서 다 자주 발생한다는 특징이 있어 상기 상기 양상들이 차량의 축중하중과 관계 있음을 알 수 있다. In the case of the first aspect of the adhesive insulated rail system, a segmented section is formed when the adhesive is torn, resulting in noise and vibration during operation of the railway vehicle. In the case of the second and third aspects, there are more freight trains than railway passenger cars. It occurs on operating routes and has the characteristic of occurring more frequently on gravel roads than on concrete roads, showing that the above aspects are related to the axle load of the vehicle.

상기 양상들 모두 궤도회로가 상시 통전되어 정지신호가 궤도계전기를 통해 현시되므로, 분기기 또는 철도차량 기지내 철도차량 운행이 전면 중지되는 일이 발생하게 되며, 이로 인해 막대한 유지보수 비용 투입과 철도차량 운행 효율 제고에 심각한 지장을 초래하고 있는 실정이다.In all of the above aspects, the track circuit is always energized and the stop signal is displayed through the track relay, so the operation of the railroad cars at the turnout or within the railroad car base is completely stopped, which results in the investment of enormous maintenance costs and the loss of railroad cars. This is causing serious problems in improving operational efficiency.

공개특허 제10-2021-0008236호(2021.01.21.)Publication Patent No. 10-2021-0008236 (2021.01.21.)

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 절연편과 레일 사이의 접착력을 높이고, 레일두부가 철도차량 차륜과 마찰하여 발생하는 쇳가루가 자성화되어 상호방향으로 절연편을 넘어 감으로써 발생하는 통전현상을 제한할 수 있는 메커니즘을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to increase the adhesive force between the insulating piece and the rail, and to prevent iron dust generated when the rail head rubs with the wheels of a railroad car, becoming magnetized and passing over the insulating piece in the mutual direction. It provides a mechanism to limit the current phenomenon.

또한, 본 발명의 목적은 철도차량의 축중하중에 취약한 접척절연레일 시스템의 구조를 보강하여 불필요한 변위가 발생하지 않도록 함으로써 유지보수 및 철도차량 운행효율을 제공할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.In addition, the purpose of the present invention is to provide a system that can provide maintenance and operating efficiency for railroad vehicles by preventing unnecessary displacement by reinforcing the structure of the contact insulated rail system, which is vulnerable to the axle load of railroad vehicles.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 철도차량 차륜과 맞닿는 레일두부(101); 상기 레일두부와 일체로 형성된 레일복부(102); 및 상단은 상기 레일복부와 일체로 연결되고 하부는 침목과 레일연결구로 체결되는 레일저부(103)로 이루어진 철도레일에 있어서, 인접한 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120)의 길이방향 양단부에 각각 결합하며 탄소 0% 내지 0.06%, 니켈 8% 내지 13%와 상기 탄소 함유량 5배 이상의 티타늄을 함유하는 스테인리스 스틸 재질로 제조되는 제1인써트(1100) 및 제2인써트(1200); 상기 제1인써트(1100)와 제2인써트(1200) 사이에 위치하며 폴리아미드 수지를 매트릭스로 하는 열경화성 핫멜트 접착재로 상기 제1인써트(1100) 및 제2인써트와(1200)와 상호 결합하는 절연편(2000); 상기 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120) 양 측면에 위치하여 상기 2개의 철도레일을 연결하는 제1절연재(3100) 및 제2절연재(3200); 상기 제1절연재(3100) 측면에 위치하는 제1이음매판(4100) 및 상기 제2절연재(3200) 측면에 위치하는 제2이음매판(4200); 상기 제1철도레일(110) 및 제2철도레일(120) 레일복부(102)에 형성된 복수의 관통공에 삽입되는 절연링(5000); 및 상기 절연링(5000)의 통공에 삽입되어 상기 제1절연재(3100), 제2절연재(3200), 제1이음매판(4100) 및 제2이음매판(4200)을 각각 관통하여 결합시키는 체결수단을 포함하되, 상기 제1철도레일(110)과 제1인써트(1100) 및 제2철도레일(120)과 제2인써트(1200)는 플래시버트로 용접되는 것을 특징으로 하는 비자성체 인써트를 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1인써트 및 제2인써트는 탄소 0% 내지 0.08%, 니켈 8 % 내지 13%와 상기 탄소 함유량 5배 이상의 티타늄을 함유하는 스테인리스 스틸로 제조될 수 있다.
The configuration of the present invention for achieving the above object includes a rail head 101 in contact with a railway vehicle wheel; A rail abdomen (102) formed integrally with the rail head; In a railway rail consisting of a rail bottom part (103) whose upper end is integrally connected to the rail abdomen and the lower part is connected with a sleeper and a rail connector, the length of the adjacent first railway rail (110) and the second railway rail (120) A first insert (1100) and a second insert (1200) each coupled to both ends in each direction and made of stainless steel containing 0% to 0.06% carbon, 8% to 13% nickel, and titanium with a carbon content of 5 times or more. An insulating piece located between the first insert (1100) and the second insert (1200) and bonded to the first insert (1100) and the second insert (1200) with a thermosetting hot melt adhesive having a polyamide resin as a matrix. (2000); A first insulating material 3100 and a second insulating material 3200 located on both sides of the first railway rail 110 and the second railway rail 120 and connecting the two railway rails; A first joint plate 4100 located on a side of the first insulating material 3100 and a second joint plate 4200 located on a side of the second insulating material 3200; An insulating ring 5000 inserted into a plurality of through holes formed in the rail abdomen 102 of the first railway rail 110 and the second railway rail 120; and fastening means inserted into the through hole of the insulating ring 5000 to penetrate and couple the first insulating material 3100, the second insulating material 3200, the first joint plate 4100, and the second joint plate 4200, respectively. Including, the first railway rail 110 and the first insert 1100 and the second railway rail 120 and the second insert 1200 are using a non-magnetic insert, characterized in that welded with flash butt. It can be characterized as:
In an embodiment of the present invention, the first insert and the second insert may be made of stainless steel containing 0% to 0.08% carbon, 8% to 13% nickel, and titanium 5 times or more than the carbon content.

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본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1철도레일과 제1인써트 및 제2철도레일과 제2인써트를 소정 간극을 두고 정렬하는 제1단계; 상기 제1철도레일과 제1인써트 및 제2철도레일과 제2인써트에 각각 전류를 흐르게 하는 제2단계; 상기 제2단계에 의해 제1철도레일과 제1인써트 및 제2철도레일과 제2인써트 사이 접촉단면이 가열되면 제1철도레일과 제1인써트 및 제2철도레일과 제2인써트를 가압하여 상기 간극을 제거하고 일체화 시키는 제3단계 과정을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a first step of aligning the first railway rail and the first insert and the second railway rail and the second insert with a predetermined gap; A second step of flowing current through the first railway rail and the first insert, and the second railway rail and the second insert, respectively; When the contact cross section between the first railway rail and the first insert and the second railway rail and the second insert is heated in the second step, the first railway rail and the first insert and the second railway rail and the second insert are pressed. It may include a third step to remove gaps and integrate.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 절연편은 제1인써트 및 제2인써트와 폴리아미드 수지를 매트릭스로 하는 열경화성 핫멜트 접착제로 결합될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the insulating piece may be bonded to the first insert and the second insert using a thermosetting hot melt adhesive using a polyamide resin as a matrix.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1이음매판 및 제2이음매판은 상기 제1절연재와 제2절연재를 각각 감싸는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 비자성체 인써트를 사용할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first joint plate and the second joint plate may use non-magnetic inserts that have a shape that surrounds the first insulating material and the second insulating material, respectively.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 체결수단은 사각볼트, 육각너트 및 와셔로 구성될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the fastening means may be composed of a square bolt, a hexagonal nut, and a washer.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 체결수단이 체결된 상태에서 상기 제1이음매판 및 제2이음매판에는 상기 사각볼트의 헤드와 육각너트가 교번되어 배치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, when the fastening means is fastened, the heads of the square bolts and the hexagonal nuts may be alternately disposed on the first joint plate and the second joint plate.

상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 마주하는 레일 단면 사이에 내마모성을 갖는 인써트를 배치하여 레일 두부가 철도차량 차륜과 마찰하여 발생하는 쇳가루 날림에 의한 절연능력 상실을 방지하는 것이다.The effect of the present invention according to the above configuration is to prevent loss of insulation ability due to flying iron dust caused by friction between the head of the rail and the wheels of a railroad vehicle by arranging an insert with wear resistance between opposing rail sections.

또한, 인써트와 절연편 사이를 열변화에 따른 결합력 차이가 적은 폴리아미드 수지성 핫멜트 접착제를 사용하여 결합함으로써 결합부가 외부에 노출되어 있어도 온도차에 의해 접착력이 저하되는 것을 막고자 하고, 마주하는 레일의 복부뿐만 아니라 저부까지 절연재와 이음매판으로 보강 체결함으로써 철도차량의 축중하중에 대한 저항력을 높여 내구도를 제고하는 것이다.In addition, by joining the insert and the insulating piece using a polyamide resin hot melt adhesive that has a small difference in bonding strength due to thermal changes, it is intended to prevent the adhesive strength from being reduced due to temperature differences even when the joint is exposed to the outside. By reinforcing not only the abdomen but also the bottom with insulating material and joint plates, durability is improved by increasing resistance to the axle load of the railway vehicle.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 기존 접착절연레일 시스템에 대한 사시도이다.
도 2는 접착절연레일 시스템에 가해지는 하중을 보여주는 개념도이다.
도 3a는 기존 접착절연레일 시스템에서 절연편과 레일단면 사이에 발생한 틈으로 물이 고여 발생한 통전으로 절연기능이 상실된 모습을 보여주는 사진이다.
도 3b는 기존 접착절연레일 시스템에서 절연편과 레일단면 사이에 발생한 틈으로 물이 고여 발생한 통전으로 절연기능이 상실된 또 다른 모습을 보여주는 사진이다.
도 4a는 기존 접착절연레일 시스템에서 철도차량 차륜과 레일두부의 마찰로 발생한 쇳가루 및 레일두부의 소성변화로 인해 통전되어 절연기능이 상실된 모습을 보여주는 사진이다
도 4b는 기존 접착절연레일 시스템에서 철도차량 차륜과 레일두부의 마찰로 발생한 쇳가루 및 레일두부의 소성변화로 인해 통전되어 절연기능이 상실된 또 다른 모습을 보여주는 사진이다
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 접착절연레일 시스템의 부품간 결합상태를 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 접착절연레일 시스템의 단면도이다.
Figure 1 is a perspective view of an existing adhesive insulated rail system.
Figure 2 is a conceptual diagram showing the load applied to the adhesive insulated rail system.
Figure 3a is a photo showing the loss of insulation function in the existing adhesive insulated rail system due to water accumulation in the gap between the insulation piece and the cross section of the rail.
Figure 3b is a photo showing another state in which the insulation function is lost due to energization caused by water accumulating in the gap between the insulation piece and the cross section of the rail in the existing adhesive insulated rail system.
Figure 4a is a photo showing the loss of insulation function due to energization in the existing adhesive insulated rail system due to plastic changes in iron powder and rail head caused by friction between railway vehicle wheels and rail head.
Figure 4b is another photo showing another state in which the insulation function is lost due to energization due to plastic changes in the iron powder and rail head caused by friction between the wheels of a railroad vehicle and the rail head in the existing adhesive insulated rail system.
Figure 5 is a perspective view showing a state of connection between parts of an adhesive insulated rail system according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view of an adhesive insulated rail system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts unrelated to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this means not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes cases where it is. Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

1. 제1 실시예1. First embodiment

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 접착절연레일시스템을 설명하도록 한다.Hereinafter, an adhesive insulated rail system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

도 6에 도시된 절연편(2000)은 절연체를 구성하는 어떤 재질로도 구성되어 질 수 있으며, 일반적으로 페놀수지계 또는 FRP계 절연체가 사용된다. 상기 절연편은 KRS TR0004에 따른 접착절연레일 시험결과 그 두께가 6mm 내지 9mm에서 가장 큰 접착력과 절연효과를 얻는 것으로 확인되었다.The insulating piece 2000 shown in FIG. 6 can be made of any material that constitutes an insulator, and phenolic resin-based or FRP-based insulators are generally used. As a result of the adhesive insulation rail test according to KRS TR0004, the insulation piece was confirmed to have the greatest adhesive strength and insulation effect when the thickness was 6mm to 9mm.

상기 절연편은 제1인써트(1100)와 제2인써트(1200)와 전후면 접착제로 결합되며, 상기 접착제는 기존 열변화에 민감하게 반응하는 에폭시 수지 계열 접착제 대신 폴리아미드 수지를 주 매트릭스로 하는 열경화성 핫멜트 접착제가 사용된다. 상기 폴리아미드 수지 열경화성 핫멜트 접착제는 아미드기의 수소가 다른 아미드기의 전자공여성 카르보닐기와 결합하여 강한 수소결합을 형성할 수 있으므로 수지의 융점이 높아져 유연성, 내유성이 우수하다.The insulating piece is joined to the first insert (1100) and the second insert (1200) with a front and back adhesive, and the adhesive is a thermosetting adhesive with polyamide resin as the main matrix instead of the existing epoxy resin adhesive that reacts sensitively to thermal changes. Hot melt adhesive is used. The polyamide resin thermosetting hot melt adhesive can form a strong hydrogen bond by combining the hydrogen of an amide group with the electron-donating carbonyl group of another amide group, thereby increasing the melting point of the resin and providing excellent flexibility and oil resistance.

접착 능력은 상기 폴리아미드 수지의 분자량을 1,000 내지 9,000 범위 내에서 점차 증가시킬 때 동반 상승하므로 이를 통해 제어할 수 있다.The adhesive ability increases when the molecular weight of the polyamide resin is gradually increased within the range of 1,000 to 9,000, so it can be controlled through this.

상기 폴리아미드 수지는 불포화지방산과 디아민의 중축합 반응에 의해 얻어지므로, 기존 에폭시 수지 계열 접착제에 비해 온도 변화에 따른 사이클 저항이 우수하다는 장점을 갖는다.Since the polyamide resin is obtained through a polycondensation reaction of unsaturated fatty acids and diamine, it has the advantage of superior cycle resistance to temperature changes compared to existing epoxy resin-based adhesives.

무엇보다 상기 폴리아미드 수지 열경화성 핫멜트 접착제는 플라스틱, 금속, 목재 등 이종의 재료 간에 사용되어도 접착력을 균일하게 유지한다는 특성이 있다.Above all, the polyamide resin thermosetting hot melt adhesive has the characteristic of maintaining uniform adhesion even when used between different materials such as plastic, metal, and wood.

즉, 상기 폴리아미드 수지 열경화성 핫멜트 접착제를 사용할 경우 기존 에폭시 계열 접착제가 절연편과 레일 단면 사이에 도포되어 결합되었을 때에 비하여 극단적인 외기 온도 변화로 인해 발생하는 레일의 길이방향 변위를 접착제가 감당하지 못해 상기 절연편과 레일 단면 사이에 틈을 발생시키고, 상기 틈으로 수분이 스며들어 통전됨으로써 접착절연레일 시스템을 수리해야 하는 제1양상의 발생 주기를 비약적으로 늘릴 수 있다.In other words, when using the polyamide resin thermosetting hot melt adhesive, the adhesive cannot handle the longitudinal displacement of the rail that occurs due to extreme changes in external temperature compared to when a conventional epoxy-based adhesive is applied and bonded between the insulating piece and the cross section of the rail. By creating a gap between the insulating piece and the cross section of the rail, and allowing moisture to seep into the gap and conduct electricity, the cycle of occurrence of the first condition requiring repair of the adhesive insulated rail system can be dramatically increased.

2. 제2 실시예2. Second embodiment

상기 제1인써트(1100) 및 제2인써트(1200)는 레일의 두부(101)가 철도차량의 차륜과 접촉하여 발생하는 쇳가루로 인해 통전되거나, 일측 레일 두부(101)가 동일한 이유로 소성변형되어 타측 레일 두부(101)와 연결되어 통전되는 것을 막기 위한 용도로 본 발명에서 제안되었다.The first insert 1100 and the second insert 1200 are energized due to iron dust generated when the head 101 of the rail contacts the wheels of a railroad car, or the head 101 of one rail is plastically deformed for the same reason and the head 101 of the rail is deformed on the other side for the same reason. It was proposed in the present invention for the purpose of preventing electricity from being connected to the rail head 101.

상기 제1인써트(1100)와 제2인써트(1200)은 내마모성을 높이기 위해 탄소성분이 0% 내지 0.08%, 니켈 성분이 8% 내지 13% 그리고 상기 탄소 함유량의 5배 이상의 티타늄을 함유하는 스테인리스 스틸로 제조된다.The first insert (1100) and the second insert (1200) are stainless steel containing 0% to 0.08% carbon, 8% to 13% nickel, and more than 5 times the carbon content of titanium to increase wear resistance. It is manufactured with

상기 성분 중 니켈은 공기와 습기에 대하여 일반 스틸에 비해 강한 내식성을 갖는 특징을 갖고 있으며, 스틸과 합금되었을 경우 온도변화에 의한 외형 변화가 거의 없는 금속 성질을 갖는다.Among the above components, nickel has the characteristic of having stronger corrosion resistance to air and moisture than general steel, and when alloyed with steel, it has metallic properties that show little change in appearance due to temperature changes.

또한 티타늄과 합금이 될 경우 외부 충격에 의하여 일시 변형이 발생하여도 원래 형상으로 돌아오는 성질을 갖게 된다.Additionally, when alloyed with titanium, it has the property of returning to its original shape even if temporary deformation occurs due to external impact.

티타늄은 일반 스틸에 비해 강도가 강하며 다른 금속과의 마찰에 대한 내식성이 뛰어난 성질을 갖고 있으며, 스틸과 합금이 되었을 경우 일반 스틸에 비해 3배 이상의 비강도를 갖는다.Titanium is stronger than general steel and has excellent corrosion resistance against friction with other metals. When alloyed with steel, it has a specific strength more than three times that of general steel.

관련 한국철도표준규격 즉, KRS TR0004, 0008, 0009 및 0011등에 따라 전술한 성분비로 스틸과 니켈 그리고 티타늄을 합금 처리한 재질을 상기 제1인써트(1100)와 제2인써트(1200)에 적용하여 시험한 결과 뛰어난 내마모성을 가짐과 동시에 비자성체 성질을 갖게 되어 철도차량 차륜과의 마찰로 발생되는 쇳가루가 접착절연레일시스템에 부착되지 않는다는 장점을 갖음을 확인하였다.In accordance with the relevant Korean railway standards, that is, KRS TR0004, 0008, 0009, and 0011, a material obtained by alloying steel, nickel, and titanium with the above-mentioned composition ratio was tested by applying it to the first insert (1100) and the second insert (1200). As a result, it was confirmed that it has excellent wear resistance and at the same time has non-magnetic properties, so it has the advantage that iron powder generated by friction with the wheels of railway vehicles does not adhere to the adhesive insulated rail system.

또한 급변하는 외기 변화에 대한 외형변화가 없고, 무엇보다 강한 내마모성을 가져 습기에 대한 우수한 내식성을 가짐과 동시에 외부 충격에 의한 소성변형을 제한할 수 있다는 특징을 갖는다.In addition, there is no change in external appearance in response to rapidly changing external air, and above all, it has strong wear resistance, so it has excellent corrosion resistance to moisture and can limit plastic deformation due to external impact.

상기 합금으로 제조된 제1인써트(1100)과 제2인써트(1200)의 바자성체 성질 및 강한 내마모성은 접착절연레일 시스템의 대표적 통전원인인 상기 제2양상과 제3양상 발생을 억제하는 기본 전제가 될 수 있다.The bar magnetic properties and strong wear resistance of the first insert (1100) and the second insert (1200) made of the above alloy are the basic premise for suppressing the occurrence of the second and third modes, which are the representative sources of energization in the adhesive insulated rail system. It can be.

상기 제1인써트(1100)과 제1철도레일(110)은 다음과 같은 플래시버트 방법으로 용접된다.The first insert 1100 and the first railroad rail 110 are welded by the flash butt method as follows.

상기 제1인써트(1100)와 상기 제1철도레일(110)을 소정의 간극을 두고 정렬시키는 제1단계, A first step of aligning the first insert 1100 and the first railway rail 110 with a predetermined gap,

상기 제1인써트(1100)과 상기 제1철도레일(110)에 각각 전류를 흐르게 하는 제2단계,A second step of flowing current through the first insert 1100 and the first railway rail 110, respectively,

상기 제2단계에 의해 접촉단면이 가열되면 상기 제1인써트(1100)와 상기 제1철도레일(110)을 선로 길이방향으로 가압하여 상기 간극을 제거하고 일체화시키는 제3단계로 구분되어 일체화 시킬 수 있다.When the contact surface is heated in the second step, the first insert 1100 and the first railroad rail 110 can be divided into a third step to remove the gap and integrate the first insert 1100 and the first railroad rail 110 by pressing them in the track length direction. there is.

상기와 동일한 방법으로 제2인써트(1200)와 제2철도레일(120)도 일체화될 수 있다.The second insert 1200 and the second railroad rail 120 can also be integrated in the same manner as above.

상기 일체화 방법은 일체화 시킬 부재들의 열 영향 부위가 좁고 변형 영역이 작기 때문에 강도에 대한 균일성이 높아 작업 신뢰성이 높고, 무엇보다 자성체 성질을 갖는 상기 제1철도레일(110) 및 제2철도레일(120)과 비자성체인 제1인써트(1100) 및 제2인써트(1200)와 같은 이종의 금속물체를 결합시킬 수 있다는 장점을 갖고 있다.In the integration method, the heat-affected area of the members to be integrated is narrow and the deformation area is small, so the uniformity of strength is high, so the work reliability is high, and above all, the first railway rail 110 and the second railway rail (110), which have magnetic properties, are used. 120) has the advantage of being able to combine different metal objects such as the first insert 1100 and the second insert 1200, which are non-magnetic.

상기 제1철도레일(110)과 연결된 제1인써트(1100) 그리고 제2철도레일(120)과 연결된 제2인써트(1200)는 상술한 것과 같이 절연편(2000)과 결합되며, 상기 결합부분들이 철도차량이 접착절연레일 시스템을 통과할 때 상기 시스템에 가하는 철도차량 수직 축중하중(20톤)과 길이방향 축력(74톤)을 견딜 수 있게 하기 위해 제1철도레일과 제2철도레일 사이의 결합부분들 측면에 보강부재를 설치한다.The first insert 1100 connected to the first railway rail 110 and the second insert 1200 connected to the second railway rail 120 are coupled to the insulating piece 2000 as described above, and the coupling parts are A bond between the first and second rails to withstand the vertical axial load (20 tons) and longitudinal axial force (74 tons) applied to the system when the railroad car passes through the adhesive insulated rail system. Install reinforcing members on the sides of the parts.

상기 측면 보강부재는 다음과 같이 설치된다.The side reinforcement member is installed as follows.

상기 접착절연레일 시스템의 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120) 복부(102)에 복수의 관통공을 대칭으로 형성시킨다.A plurality of through holes are symmetrically formed in the abdominal area 102 of the first railway rail 110 and the second railway rail 120 of the adhesive insulated rail system.

상기 관통공에 맞추어 관통공이 형성된 제1절연재(3100)와 제2절연재(3200)를 상기 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120) 이음부 양 측면에 각각 배치한다.The first insulating material 3100 and the second insulating material 3200, each of which has a through hole formed in accordance with the through hole, are placed on both sides of the joint between the first railway rail 110 and the second railway rail 120, respectively.

상기 제1절연재(3100)와 제2절연재(3200)은 각각 제1철도레일(110) 및 제2철도레일(120)의 두부(101) 하단과 복부(102) 그리고 저부(103) 상단에 맞추어 진다.The first insulating material 3100 and the second insulating material 3200 are aligned with the lower part of the head 101, the abdomen 102, and the upper part of the bottom part 103 of the first railway rail 110 and the second railway rail 120, respectively. Lose.

역시 상기 관통공에 맞추어 관통공이 형성된 제1이음매판(4100)과 제2이음매판(4200)을 상기 제1절연재(3100)와 제2절연재(3200)의 양 측면에 배치한다.Also, the first joint plate 4100 and the second joint plate 4200, which have through holes formed to match the through holes, are disposed on both sides of the first insulating material 3100 and the second insulating material 3200.

이때 상기 제1이음매판(4100)과 제2이음매판(4200)은 상기 제1절연재(3100)와 제2절연재(3200)을 감싸는 형상을 하되, 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120)과 직접 접촉하지 않는 형상을 갖는다.At this time, the first joint plate 4100 and the second joint plate 4200 have a shape that surrounds the first insulating material 3100 and the second insulating material 3200, and are connected to the first railway rail 110 and the second railway rail. It has a shape that does not directly contact (120).

상기 제1철도레일(110), 제2철도레일(120), 제1절연재(3100), 제2절연재(3200), 제1이음매판(4100) 및 제2이음매판(4200)의 측면에 공통으로 형성된 관통공에 절연링(5000)이 삽입된다.Common to the sides of the first railway rail 110, the second railway rail 120, the first insulating material 3100, the second insulating material 3200, the first joint plate 4100, and the second joint plate 4200. The insulating ring 5000 is inserted into the through hole formed.

상기 절연링 내부로 형성된 통공으로 사각볼트(610)을 일측방향으로 삽입하고, 타측방향에서 와셔(620)와 육각너트(630)로 체결하여 접착절연레일 시스템의 결합력을 보강한다.A square bolt 610 is inserted from one side into the hole formed inside the insulating ring, and fastened with a washer 620 and a hexagonal nut 630 from the other side to reinforce the bonding force of the adhesive insulating rail system.

상기 제1절연재(3100)와 제2절연재(3200)은 절연체로 구성되어 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120)로 형성되는 궤도회로 내 각 전류가 상호 통전되어 선로 내 정지신호가 현시되지 않도록 막는 역할을 수행한다.The first insulating material 3100 and the second insulating material 3200 are composed of insulators, so that each current in the track circuit formed by the first railway rail 110 and the second railway rail 120 is passed through each other to generate a stop signal in the track. It plays a role in preventing the from appearing.

또한 상기 절연링(5000)도 비절연체인 상기 사각볼트(610), 와셔(620) 및 육각너트(630)가 직접 제1철도레일(110) 및 제2철도레일(120)과 맞닿는 것을 방지하는 기능을 수행하고 있어 상시 외부로 노출되어 있어 예측하지 못하는 외부 전류가 상기 사각볼트(610), 와셔(620) 및 육각너트(630)를 통해 상기 궤도회로 내로 통전하는 것을 막는 역할을 수행한다.In addition, the insulating ring 5000 prevents the square bolt 610, washer 620, and hexagonal nut 630, which are non-insulating, from directly contacting the first railway rail 110 and the second railway rail 120. Since it performs a function and is always exposed to the outside, it prevents unpredictable external current from flowing into the track circuit through the square bolt 610, washer 620, and hexagonal nut 630.

상기 사각볼트(610), 와셔(620) 및 육각너트(630)는 상기 제1이음매판(4100) 및 제2이음매판(4200) 상에서 선로 길이방향 좌우측으로 교번되어 배치되어 체결될 수 있다.The square bolts 610, washers 620, and hexagonal nuts 630 may be alternately arranged and fastened to the left and right in the track length direction on the first joint plate 4100 and the second joint plate 4200.

3. 제3 실시예3. Third embodiment

기존 접착절연레일 시스템은 고속주행의 철도차량이나 고중량이 적재된 화물열차가 통과할 경우 이음부 상단에 압축력이 그리고 하단에는 인장력이 작용하여 불가피하게 상하 또는 좌우 휨이 발생한다.In the existing adhesive insulated rail system, when a high-speed railway vehicle or a freight train loaded with heavy weight passes through, compression force is applied to the top of the joint and tension force is applied to the bottom, which inevitably causes bending up and down or left and right.

좌우 휨의 경우 상기 제1절연재(3100), 제2절연재(3200), 제1이음매판(4100) 및 제2이음매판(4200)을 횡방향으로 관통하여 결속하는 사각볼트(610), 와셔(620) 및 육각너트(630)가 있어 통제가 가능하나, 상하 휨의 경우 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120) 하부에 위치한 침목 이외에는 지지부가 없다. In the case of left and right bending, a square bolt 610 and a washer ( 620) and hexagonal nuts 630 are available for control, but in case of vertical bending, there is no support other than the sleepers located at the bottom of the first railway rail (110) and the second railway rail (120).

본 발명 실시예에서는 접착절연레일 시스템의 상하 휨을 억제하는 구성들에 대해 설명한다.In an embodiment of the present invention, configurations that suppress vertical bending of the adhesive insulated rail system will be described.

구체적으로, 본 실시예의 마주하는 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120)의 단면은 제2실시예에서 상술한 제3단계에 따라 같이 각각 제1인써트(1100) 및 제2인써트(1200)와 결합한다.Specifically, the cross sections of the first railway rail 110 and the second railway rail 120 facing each other in the present embodiment are the first insert 1100 and the second insert, respectively, according to the third step described above in the second embodiment. Combines with (1200).

상기 제1인써트(1100)와 제2인써트(1200)와 절연편(2000)이 마주하는 단면은 폴리아미드 수지를 주 매트릭스로 하는 열경화성 핫멜트 접착제로 도포된 후 결합된다.The cross sections where the first insert 1100, the second insert 1200, and the insulating piece 2000 face each other are coated with a thermosetting hot melt adhesive using polyamide resin as the main matrix and then joined.

상기 결합부분들이 철도차량이 접착절연레일 시스템을 통과할 때 상기 시스템에 가하는 철도차량 수직 축중하중(20톤)과 길이방향 축력(74톤)을 견딜 수 있게 하기 위해 제1철도레일과 제2철도레일 사이의 결합부분들 측면에 보강부재를 설치한다.The first and second railway rails are designed to enable the joint parts to withstand the vertical axial load (20 tons) and longitudinal axial force (74 tons) applied to the system when the railroad car passes through the adhesive insulated rail system. Install reinforcing members on the sides of the joints between rails.

본 실시예에서 상기 측면 보강부재는 다음과 같이 설치된다.In this embodiment, the side reinforcement member is installed as follows.

상기 접착절연레일 시스템의 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120) 복부(102)에 복수의 관통공을 대칭으로 형성시킨다.A plurality of through holes are symmetrically formed in the abdominal area 102 of the first railway rail 110 and the second railway rail 120 of the adhesive insulated rail system.

상기 관통공에 맞추어 관통공이 형성된 제1절연재(3100)와 제2절연재(3200)를 상기 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120) 이음부 양 측면에 각각 배치한다.The first insulating material 3100 and the second insulating material 3200, each of which has a through hole formed in accordance with the through hole, are placed on both sides of the joint between the first railway rail 110 and the second railway rail 120, respectively.

이때 상기 제1절연재(3100)과 제2절연재(3200)는 상기 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120)의 상단(101) 하부와 복부(102) 그리고 저부(103)의 일부를 감싸는 형태로 형성될 수 있다. At this time, the first insulating material 3100 and the second insulating material 3200 are part of the upper part 101, lower part, abdomen 102, and bottom part 103 of the first railway rail 110 and the second railway rail 120. It can be formed in a shape that surrounds .

상기 관통공에 맞추어 관통공이 형성된 제1이음매판과 제2이음매판을 상기 제1절연재와 제2절연재의 양 측면에 배치한다.A first joint plate and a second joint plate having through holes formed in accordance with the through holes are disposed on both sides of the first insulating material and the second insulating material.

역시 상기 제1이음매판과 제2이음매판를 상기 제1절연재과 재2절연재 양 측면에 배치한다.Also, the first joint plate and the second joint plate are disposed on both sides of the first insulating material and the second insulating material.

이때 상기 제1이음매판과 제2이음매판은 상기 제1절연재와 제2절연재을 감싸는 형상을 하되, 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120)과 직접 접촉하지 않는 형상을 갖는다.At this time, the first joint plate and the second joint plate have a shape that surrounds the first insulating material and the second insulating material, but do not directly contact the first railway rail 110 and the second railway rail 120.

상기 제1철도레일(110), 제2철도레일(120), 제1절연재, 제2절연재, 제1이음매판 및 제2이음매판의 측면에 공통으로 형성된 관통공에 절연링(5000)이 삽입된다.An insulating ring 5000 is inserted into a through hole commonly formed on the side surfaces of the first railway rail 110, the second railway rail 120, the first insulating material, the second insulating material, the first joint plate, and the second joint plate. do.

상기 절연링 내부로 형성된 통공으로 사각볼트(610)을 일측방향으로 삽입하고, 타측방향에서 와셔(620)와 육각너트(630)로 체결하여 접착절연레일 시스템의 결합력을 보강한다.A square bolt 610 is inserted from one side into the hole formed inside the insulating ring, and fastened with a washer 620 and a hexagonal nut 630 from the other side to reinforce the bonding force of the adhesive insulating rail system.

상기 제1절연재(3300)와 제2절연재(3400)은 절연체로 구성되어 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120)로 형성되는 궤도회로 내 각 전류가 상호 통전되어 선로 내 정지신호가 현시되지 않도록 막는 역할을 수행한다.The first insulating material 3300 and the second insulating material 3400 are made of insulators, so that currents in the track circuit formed by the first railway rail 110 and the second railway rail 120 are passed through each other to generate a stop signal in the track. It plays a role in preventing the from appearing.

또한 상기 절연링(5000)도 비절연체인 상기 사각볼트(610), 와셔(620) 및 육각너트(630)가 직접 제1철도레일(110) 및 제2철도레일(120)과 맞닿는 것을 방지하는 기능을 수행하고 있어 상시 외부로 노출되어 있어 예측하지 못하는 외부 전류가 상기 사각볼트(610), 와셔(620) 및 육각너트(630)를 통해 상기 궤도회로 내로 통전하는 것을 막는 역할을 수행한다.In addition, the insulating ring 5000 prevents the square bolt 610, washer 620, and hexagonal nut 630, which are non-insulating, from directly contacting the first railway rail 110 and the second railway rail 120. Since it performs a function and is always exposed to the outside, it prevents unpredictable external current from flowing into the track circuit through the square bolt 610, washer 620, and hexagonal nut 630.

상기 사각볼트(610), 와셔(620) 및 육각너트(630)는 상기 제1이음매판 및 제2이음매판 상에서 선로 길이방향 좌우측으로 교번되어 배치되어 체결될 수 있다.The square bolts 610, washers 620, and hexagonal nuts 630 may be alternately arranged and fastened to the left and right in the longitudinal direction of the track on the first joint plate and the second joint plate.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the patent claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 레일
101: 레일 두부
102: 레일 복부
103: 레일 저부
110: 제1철도레일
120: 제2 철도레일
200: 절연편
310: 제1절연재
320: 제2 절연재
410: 제1이음매판
420: 제2이음매판
610: 사각볼트
620: 와셔
630: 육각너트
1100: 제1인써트
1200: 제2 인써트
2000: 절연편
3100: 제1절연재
3200: 제2절연재
4100: 제1이음매판
4200: 제2이음매판
5000: 절연링
100: rail
101: Rail Tofu
102: rail abdomen
103: Rail bottom
110: First railway rail
120: Second railway rail
200: insulation piece
310: first insulating material
320: second insulating material
410: First joint plate
420: Second joint plate
610: Square bolt
620: Washer
630: Hexagon nut
1100: 1st insert
1200: 2nd insert
2000: Insulation
3100: First insulation material
3200: Second insulation material
4100: First joint plate
4200: Second joint plate
5000: Insulating ring

Claims (7)

철도차량 차륜과 맞닿는 레일두부(101); 상기 레일두부와 일체로 형성된 레일복부(102); 및 상단은 상기 레일복부와 일체로 연결되고 하부는 침목과 레일연결구로 체결되는 레일저부(103)로 이루어진 철도레일에 있어서,
인접한 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120)의 길이방향 양단부에 각각 결합하며 탄소 0% 내지 0.06%, 니켈 8% 내지 13%와 상기 탄소 함유량 5배 이상의 티타늄을 함유하는 스테인리스 스틸 재질로 제조되는 제1인써트(1100) 및 제2인써트(1200);
상기 제1인써트(1100)와 제2인써트(1200) 사이에 위치하며 폴리아미드 수지를 매트릭스로 하는 열경화성 핫멜트 접착재로 상기 제1인써트(1100) 및 제2인써트와(1200)와 상호 결합하는 절연편(2000);
상기 제1철도레일(110)과 제2철도레일(120) 양 측면에 위치하여 상기 2개의 철도레일을 연결하는 제1절연재(3100) 및 제2절연재(3200);
상기 제1절연재(3100) 측면에 위치하는 제1이음매판(4100) 및 상기 제2절연재(3200) 측면에 위치하는 제2이음매판(4200);
상기 제1철도레일(110) 및 제2철도레일(120) 레일복부(102)에 형성된 복수의 관통공에 삽입되는 절연링(5000); 및
상기 절연링(5000)의 통공에 삽입되어 상기 제1절연재(3100), 제2절연재(3200), 제1이음매판(4100) 및 제2이음매판(4200)을 각각 관통하여 결합시키는 체결수단을 포함하되, 상기 제1철도레일(110)과 제1인써트(1100) 및 제2철도레일(120)과 제2인써트(1200)는 플래시버트로 용접되는 것을 특징으로 하는 비자성체 인써트를 사용하는 접착절연레일 시스템




Rail head (101) in contact with the railway vehicle wheels; A rail abdomen (102) formed integrally with the rail head; and a rail bottom portion (103) whose upper end is integrally connected to the rail abdomen and whose lower portion is connected with sleepers and rail connectors,
Stainless steel that is bonded to both longitudinal ends of the adjacent first railway rail 110 and second railway rail 120 and contains 0% to 0.06% carbon, 8% to 13% nickel, and titanium with a carbon content of 5 times or more. A first insert (1100) and a second insert (1200) made of material;
An insulating piece located between the first insert (1100) and the second insert (1200) and bonded to the first insert (1100) and the second insert (1200) with a thermosetting hot melt adhesive having a polyamide resin as a matrix. (2000);
A first insulating material 3100 and a second insulating material 3200 located on both sides of the first railway rail 110 and the second railway rail 120 and connecting the two railway rails;
A first joint plate 4100 located on a side of the first insulating material 3100 and a second joint plate 4200 located on a side of the second insulating material 3200;
An insulating ring 5000 inserted into a plurality of through holes formed in the rail abdomen 102 of the first railway rail 110 and the second railway rail 120; and
A fastening means is inserted into the hole of the insulating ring 5000 to penetrate and couple the first insulating material 3100, the second insulating material 3200, the first joint plate 4100, and the second joint plate 4200, respectively. Including, the first railway rail 110 and the first insert 1100 and the second railway rail 120 and the second insert 1200 are bonded using a non-magnetic insert, characterized in that welded with flash butt. Insulated rail system




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