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고속철도 장대레일

  • 담당부서고속철도과
  • 담당자김홍순
  • 전화번호02-2110-8809
  • 등록일 2010-04-15
  • 조회3147
  • 첨부파일
철도 레일(Rail)은 열차바퀴가 탈선하지 않도록 안내하면서 열차 무게를 침목(枕木 Tie)과 도상(道床, Ballast)에 고르게 분포시키는 한편, 전기신호를 열차에 전달하는 통신기능도 수행하는 등 철도의 가장 핵심적인 부분이라 할 수 있다.

레일의 길이는 운행안전, 승차감, 유지보수 비용 등을 감안하면 길면 길수록 좋으나, 제작·운반·시공 및 온도에 따른 길이변화 등을 고려하여 보통 25m 길이를 기준으로 한다.

이로 인해 레일과 레일 사이에는 이음매가 발생하게 되고, 이음매로 인한 열차의 소음·진동은 차량·선로를 훼손하여 유지보수 비용을 증대시키고 승객의 승차감을 나쁘게 하는 주요 원인이 된다.

이러한 이유 때문에 고속철도 건설의 핵심기술 중 하나가 이음매가 없이 레일을 길게 부설하는 장대레일의 설치라 할 수 있다.

장대레일은 우선 공장에서 25m 레일 여러 개를 전기 스파크를 발생시켜 용접하는 방법(전기 플래쉬 버트)으로 300m 길이로 만든 후, 현장으로 운송하여 다시 용접(테르밋 용접)하여 만든다.

이론적으로는 고속철도 전구간을 하나의 레일로 만드는 것도 가능하나 보통 교량구간이나 선로가 갈라지는 분기기 구간에는 이음장치를 두고 있다.

우리나라에는 300m 장대레일 제작을 위해 충북 오송에 레일용접공장을 설치·운영하고 있고 특수 제작된 장대레일 운반용 전용화차를 통해 한번에 장대레일 26개를 수송하고 있는데, 경부고속철도 2단계 대구～부산 구간 공사의 경우 장대레일 1,732개를 2008.6월부터 2010.2월까지 열차운행이 뜸한 한밤중에 수송한 바 있다.

장대레일 제작(용접공장) 과정은 아래와 같다.

25m 레일 적치장 및 레일공급장치
레일생산공장으로부터 운반된 25m 레일을 야적하였다가 이곳에 설치된 이동식 크레인으로 레일공급장치(Transfer Platform) 위에 레일공급
레일 단면 녹제거기
25m 레일을 용접하기 전에 용접부위의 단면은 물론 레일표면과 특수용접 부위의 전기접촉을 양호하게 하기 위해 레일 앞·뒤쪽으로부터 약 350mm까지 와이어브러시가 회전하여 녹이나 이물질 제거
특수용접(플래쉬 버트)
레일단면이 접촉하였을 때 그 접촉부에 흐르는 고전류(최대 80,000A)에 의한 저항발열 및 레일단부가 접촉 용융되어 불꽃화 후 발생하는 아크열을 이용하여 압착하는 용접
교정기
단일 운동에 의해 수평, 수직으로 굴곡된 레일을 교정하기 위한 장치로 장대레일은 물론 짧은레일도 교정 가능함
연마기
용접부위를 1mm까지 상부, 옆면을 2.5도씩 회전하면서 연마하여 레일 이음매 부분을 직선화 시킴
장대레일 적치
용접된 장대레일을 트랩으로부터 적치장에 하역하고, 특수 제작된 장대레일 운송화차에 적재함


장대레일 운송 과정은 아래와 같다.

오송 중앙궤도기지 → 오송역(국철) → 궤도부설 현장

 

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