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철도 역사, 기차 궤도, 열차 전망

궤도의 구성요소 밸러스트 특징과 철도 궤도의 체결 장치

궤도의 구성요소 밸러스트 특징과 철도 궤도의 체결 장치

궤도의 구성요소 밸러스트 특징과 철도 궤도의 체결 장치
궤도의 구성요소 밸러스트 특징과 철도 궤도의 체결 장치

밸러스트는 으깨진 돌, 자갈, 혹은 과립 물질로 이루어진 층입니다. 이 층은 침목 아래와 주위에 위치해있습니다. 밸러스트는 균일한 수평면을 제공하고 배수를 가능하게 하며, 하중을 시공기면 후 넓은 면적으로 전달합니다. 밸러스트의 기능을 보겠습니다. 첫째, 밸러스트는 침목이 자리하게 수평, 핫 베드를 제공합니다. 둘째, 밸러스트는 침목으로부터 시공기면 후 넓은 면적으로 하중을 전달하고 옮깁니다. 셋째, 밸러스트는 궤도에 탄력과 탄성을 제공하여 적합한 승차 안락감을 줍니다. 레일 궤도의 안정성과 오랜 수명은 물이 얼마나 도상에서 벗어나 있냐에 달려있습니다. 물의 막힘이나 흡수는 궤도의 기하학적 구조에 훼손을 가져와 낮은 속도와 탈선의 가능성을 높입니다. 이 문제를 해결하는 것은 비용이 비싼 작업입니다. 그래서 밸러스트의 다른 기능으로는 궤도 구조가 물의 영향을 받지 않도록 효과적인 배수를 하는 것입니다.

밸러스트의 종류

밸러스트의 종류 몇 가지를 봅시다. 오늘날 많은 종류의 밸러스트가 있습니다. 첫째로 깬돌 밸러스트, 모래 밸러스트, 부럼 밸러스트 등입니다. 부럼과 샌드 밸러스트는 주로 임시적인 방편으로 이용됩니다. 일반적으로 무럼 철도 궤도 건설을 위하여, 깬돌 밸러스트가 많이 사용됩니다. 밸러스트의 크기는 궤도 어디에 사용되느냐에 따라 다양합니다. 균일함을 위하여 50 mm 밸러스트가 보편적으로 모든 침목에 도입되었습니다. 하지만 특별한 지역에는, 예를 들어 건널목에는 작은 사이즈의 밸러스트가 선호됩니다. 작은 사이즈의 밸러스트를 선택하는 이유는 건널목은 높은 레벨, 주요한 압축, 밸러스트의 마찰 부위를 증가시키기 위함입니다. 좋은 밸러스트가 가져야 할 요건을 봅시다. 좋은 밸러스트는 아래와 같은 요건을 충족해야 합니다. 밸러스트는 단단하고, 강하며, 마모에 저항성이 있어야 합니다. 이것은 밸러스트가 움직이는 하중 아래를 교차하면 안 된다는 것을 의미합니다. 둘째로, 좋은 밸러스트는 날카로운 모서리를 가지고 있습니다. 큐비클 모서리가 일반적으로 선호됩니다. 셋째, 좋은 밸러스트는 비 다공성 이어야 하고 물을 흡수하지 않으며 배수가 잘 되게 해야 합니다. 넷째, 마지막으로 좋은 밸러스트가 가져야 할 가장 중요한 요건은 저렴하고 경제적이어야 한다는 것입니다. 이유는 철도 궤도 건설 시 밸러스트가 대량으로 쓰이기 때문이죠. 안에 침목, 밸러스트 옆에 있습니다. 하지만 간편함을 위해 하중의 분산은 일반적으로 대략 수직 45° 로 됩니다. 이건 오른쪽 사진에 나와있습니다. 하중이 균일하게 시공기면으로 전달될 수 있도록 밸러스트의 깊이는 분산 라인이 서로를 가로막지 않도록 만들어져야 합니다. 이 관계를 사용하여 우리는 아래 같은 간단한 식을 얻을 수 있습니다. 그래서 침목 간격은 침목 너비 플러스 밸러스트 깊이 2배입니다. 이 정보를 활용하여 각 게이지의 최소 밸러스트 깊이를 구해봅시다. 철도 궤도에 나무 침목이 설치되었다면 간격은 68. 8 cm입니다. 침목 너비가 25.4 cm이면 밸러스트 깊이를 구하세요. 여기서 우리는 2가지를 압니다. 우리는 침목 간격과 침목 너비를 압니다. 침목 간격과 침목 너비는 각 68.8 cm와 25.4 cm 주어져있습니다. 그래서 전의 식을 사영하여 재정리하면 됩니다. 이 식은 밸러스트의 깊이가 침목 간격 - 너비 나누기 2와 동일하다고 줍니다. 이런 값을 여기에 넣으면 우리는 밸러스트 깊이가 21.7 cm라고 구할 수 있습니다.

철도 궤도의 체결장치 종류와 장단점

이제 철도 궤도의 체결장치 몇 가지를 봅시다. 우리는 철도에 사용되는 일반적인 체결장치 몇 가지를 볼 것입니다. 체결장치는 레일과 레일 연결, 레일과 침목 연결을 보장하는 부품, 자재를 말합니다. 체결장치는 또한 철도 궤도의 수평, 정렬, 게이지를 유지하는 데 사용됩니다. 레일-레일 체결장치를 몇 가지 봅시다. 이 음판이라고 알려진 판과 이음 볼트라고 알려진 볼트를 사용하여 레일은 서로와 연속되어 연결됩니다. 이음판은 레일 부분과 대체로 같은 강도로 디자인됩니다. 레일은 침목에도 연결되어야 하기에 다양한 체결장치가 쓰입니다. 레일과 침목을 연결하는 일반적인 체결장치로는 고무 패드, 나사못, 개못, 팽볼트, 탄성 클립 등이 슬라이드에 나와있습니다. 레일-침목을 연결하는 체결장치는 단단한 것과 탄력 있는 것으로 나뉩니다. 일반적으로 단단한 체결장치는 개못, 팽볼트 등이 있고 이는 나무나 강철 침목과만 함께 사용됩니다. 단단한 체결장치의 단점으로는 열차가 매번 지날 때마다 풀어진다는 것에 있습니다. 이것은 안전에 영향을 미치고 탈선을 일으킬 수 있습니다. 전통적인 단단한 체결장치는 더 이상 현재의 강한 동력에 효과적으로 대응할 수가 없습니다. 그래서 콘크리트 침목에는 반드시 탄력적인 체결장치가 사용되어야 합니다. 탄력적인 체결장치에는 2종류가 있습니다. 탄력적인 체결장치에 첫 번째로 스크루식, 두 번째로 스프링 식이 있습니다. 스크루식 탄력적인 체결장치는 체결 강도가 크고 유지와 교체가 쉽습니다. 두 번째 스프링식 탄력적인 체결장치가 인기 있는 이유로는 고치는 게 쉽고 가장 적은 유지 작업이 필요하다는 점입니다. 밸러스트의 재료에 따라서 우리는 어떤 다양한 밸러스트 종류가 있는지, 왜 깨진 돌 밸러스트가 가장 영구적으로 사용되는지 보았습니다. 마지막으로, 우리는 철도에서 일반적으로 사용되는 체결장치 종류를 보았고, 이것들의 장점, 단점을 보았습니다.