전철주 건식과 설계

1. 건식게이지

 

① 전주의 표준 설치위치는 궤도중심으로부터 전주중심까지의 거리는 3[m]를 표준으로 하되, 현장여건 및 시스템에 따라 가감하여 설치할 수 있다. 단, 건축한계에 저촉되어서는 아니 된다.
② 정거장 구내는 3.5[m] 위치에 설치하는 것을 원칙으로 한다. 다만 현장 여건에 따라 가감하여 설치할 수 있다.
③ 승강장 또는 화물적하장에 설치하는 경우에는 그 연단으로부터 1.5[m] 이상 가급적 멀리 이격한다.
④ 캔트(Cant)가 100㎜ 이상구간의 건식게이지는 내측인 경우 100∼200㎜ 증가하고, 외측인 경우 100∼200㎜ 감 할 수 있다.
⑤ 전주는 차막이의 바로 뒤에 설치하여서는 아니 된다. 다만, 부득이한 경우로서 10[m] 이상 이격하거나 특수한 설비를 하는 경우에는 예외로 한다.
⑥ 자동차 등이 통행하는 건널목에 인접하는 전주는 건널목 양측단으로부터 5[m] 이상 이격하여 설치한다.
⑦ 신호기 부근에 설치하는 경우에는 신호투시에 지장이 없도록 고려하여야 한다.
⑧ 낙석의 우려가 있는 장소에 설치하는 전주는 방호책을 설치하거나 선로를 건너서 설치하여야 한다.

 

2. 단독지지물(전철주)의 설계

① 단독지지물의 설계는 철주(강관주, H형강주, 조립철주)를 사용함을 원칙으로 하며, 부득이 한 경우는 콘크리트주를 사용할 수 있다.
② 단독지지물은 토공구간과 교량구간에 적용하며, 지지물에 가해지는 적용기온, 풍압, 전선의 하중, 구조물의 하중, 경간, 애자 등의 각종 하중에 대하여 휨이나 변형에 견딜 수 있도록 설계한다.
③ 곡선구간에서는 전차선로의 편위와 노반의 캔트, 가동 브래킷의 길이 등을 고려하여 단독지지물의 설치위치를 결정하여야 한다.
④ 조립철주의 경우 주재 및 부재, 사재의 응력도를 검토하여 설계한다.

 

3. 단독주의 설계하중

(1) 전선중량
(2) 브래킷, 빔 기타중량
(3) 작업원의 중량은 필요가 있을 때는 1인당 600[N]로 한다.
(4) 온도변화에 따라 가동브래킷이 이동할 경우에 수평하중과 수직하중이 편위했을 때 하중
(5) 풍압하중
(6) 전선의 횡장력
(7) 지지물이 특수한 사용조건에 따라 일어날 수 있는 기타의 모든 하중

설 계 하 중	내 역	응 력 계 산 종 별			비고
		수 평 집중하중	수 평 분포하중	수 직 편심하중
전선의 중량				○
빔 기타중량				○
작업원의 중량	600[N/人]			○
가동브래킷의 이 동	수평하중	○
	수직하중의 편위	○
풍 압 하 중	전 선	○
	전 주		○
전선횡장력	(풍압하중포함)	○
지지물의 특수조건에 의한 하중		○	○	○

 

4. 전주의 기초
① 전주의 기초는 그 기초가 부담해야 하는 하중의 크기와 방향, 사용목적, 지형, 토질 등을 충분히 고려하여 기초의 형상 및 크기를 결정하여야 한다.
② 일반기초형 콘크리트 기초는 보통지질 개소의 경우 원형 콘크리트치기를 하고, 하중이 크고 지반이 연약한 개소에는 4각형 기초를 한다. 단, 암반개소는 노반분야 지질 조사 보고서 및 현장여건을 고려하여 기초형식을 결정한다.
③ 터널ㆍ교량 등에 앵커볼트로 고정하는 경우를 제외하고는 콘크리트기초를 한다. 다만, 선로변 배수로에 지장이 되는 경우는 배수로용 특수기초로 할 수 있다.
④ 터널 내에는 C찬넬 사용을 원칙으로 하되, 현장여건에 따라 매입전(앵커볼트)기초를 사용할 수 있다. 다만, T볼트 및 너트 체결에 지장이 없도록 설치하여야 한다
⑤ 토질이 연약한 곳에 전주를 설치하는 경우에는 침하방지시설을 한다.
⑥ 자갈도상의 경우 기초의 높이는 자갈에 덮이지 않도록 한다.
⑦ 선로 내 곡선부 등 기초의 높이 조정으로도 자갈 묻힘 방지가 어려운 경우에는 자갈막이를 반영한다.

 

가. 쇄석기초
(1) 구조 : 원형의 안전시설 없이 파낸 기초(구멍) 또는 흙막이 거푸집 속에 쇄석으로 메꾼다.「쇄석의 공극을 채우는 정도로 굴착흙을 혼입하고, 굴착토가 연약할 때는 굴착토 대신 양질의 사질토를 사용한다.」
(2) 표준치수

직 경	d	㎝	주경 1.8∼2배
길 이	ℓ	㎝	주장 1/6∼주경의 6배
표 토	ℓ'	㎝	10∼30

(주) 표토란, 표층이 무너지기 쉬운 부분을 가르킨다.

 

나. 콘크리트 기초
(1) 구조
① 원형 또는 장방형의 굴착개소에 미리 거푸집을 설치하고 거푸집 속에 앵커볼트 등을 매입한 후 콘크리트를 타설한다.
② 정통, 기타 흙막이 거푸집을 사용하여 콘크리트를 직타한다.
(2) 표준치수

형 상	원 주	각 주
직경 또는 폭 d ㎝	60∼80	80∼130
길 이 ℓ ㎝	주장의 1/6∼250	폭의 2배∼250
표 토 ℓ ㎝	10∼30	10∼30

 

다. T형 기초(전붙이기초)
(1) 구조
T형 부분을 제외함. 각주형 콘크리트기초와 같다. T형은, 하면의 흙을 파내고 다진 뒤에 흙막이 거푸집 및 철근을 조립하여 콘크리트를 친다.
(2) 표준치수

폭 d ㎝	80∼130
T형의 변길이 d' ㎝ 2d이상	2d이상
T형의 평균두께 t ㎝	3/5d∼2/3d
길이 ℓ ㎝	주장 1/6∼250 「전주경의 6배」
표토 ℓ' ㎝	10∼50

(3) 적용범위
콘크리트주 및 철주

 

철근 콘크리트와 철근의 부착 강도(kgf/cm2)

콘크리트의 압축강도(Fc)		180	240	300	400
허용 압축강도	철근있음	70	90	110	140
	철근없음	콘크리트 압축강도×¼이면서 55이하
콘크리트와 철근의 부착강도	환강	7	8	9	10
	이형철근	14	16	18	20

 

콘크리트의 압축강도에 따른 앵커볼트 소요 매입깊이

콘크리트의 압축강도 (kgf/cm2)		160	180	210
앵커볼트 소요 매입길이		36.4cm	34.7cm	32.4cm

※ 환강으로 계산하면 표의 소요매입길이 2배이지만 현재의 앵커볼트 매입길이가 2배 이상 임

 

5. 전철주기초 작용하중 산정기준

(1) 수직하중
- 자중 : 전선, 전주, 빔, 전선부속물, 작업원

- 피빙하중
- 설하중
(2) 수평하중
- 풍압하중 : 전선, 전주, 빔
- 수평장력 : 표준온도, -5℃, 최저온도
(3) 지진하중은 구조물 무게 중심을 작용점으로 하여 수평 방향으로는 구조물 질량의 6퍼센트, 수직 방향으로는 구조물 질량의 3퍼센트 만큼 추가 하중을 부과하여야 한다.

 

전철주 종류에 따른 단위투영면적당 풍압

풍압을 받는 구분			구성재의 수직투영면적 1㎡에 대한 풍압 [Pa]
			Zone I 풍속 25㎧	Zone II 풍속 30㎧	Zone III 풍속 35㎧	Zone IV 풍속 40㎧
목 주			547	731	957	1,201
지지물	철주	원형	547	731	957	1,201
		삼각형 또는  능형	1,313	1,754	2,296	2,883
		강관에 의하여 구성되는 4각형	1,040	1,388	1,818	2,282
		복재가 전후면에 겹치는 경우	1,514	2,022	2,648	3,324
		기타	1,661	2,217	2,903	3,645
	철근 콘크리트주	원형	547	731	957	1,201
		기타	821	1,096	1,435	1,802
	철탑	강관으로 구성	1,167	1,559	2,041	2,562
		기타	2,007	2,680	3,508	4,404
전선 기타 가섭선	다도체 전선		620	828	1,084	1,361
	기타		693	926	1,212	1,522
애자 장치(특별고압전선로용)			967	1,291	1,691	2,123
완금속(특별고압전선로용)		단일재	1,113	1,487	1,946	2,443
		기타	1,514	2,022	2,648	3,324

 

6. 철주의 휨과 비틀림
(1) 철주의 휨은 철주의 전차선 높이에서 50[mm] 이내로 한다.
(2) 철주의 비틀림은 상시하중(풍압에서는 병종풍압하중)에서 회전각이 0.1라디안(5.73도) 이내로 한다.

 

 

출처-국가철도공단 KRE-03080