자갈궤도 급속개량 패널구조의 교량상 접속구간 궤도지지계수 변화 연구

초록

철도 궤도구조는 열차 하중에 의한 선로의 지지성능을 확보함으로써 구조안정성과 주행안전성을 확보해야 한다. 본 연구의 목적은 기존 자갈궤도의 한계를 개선하기 위해 개발된 급속시공 사전제작형 슬래브 궤도(Precast Slab Track for Rapid Construction, P-FIT)의 성능을 평가하고 구조안정성과 주행안정성의 측면에서 취약개소로 판단되는, 접속구간에서의 궤도지지계수 변화율과 거동 특성을 분석하는 것이다. 이를 위해 일반철도 기존선 교량구간의 자갈궤도를 개량하기 위해 개발된 급속시공 사전제작형 슬래브 궤도(Precast Slab Track for Rapid Construction)를 전라선 교량상에 자갈궤도 108 m 구간에 시험시공을 하고 열차를 운행하면서 궤도구조 성능평가를 수행하였다. 성능평가를 위한 시험은 관련된 철도시설 성능검증지침, 차량기술기준, 설계 지침 및 편람 등을 근거로 시험기준을 정립하고, 시험결과와 비교 분석을 수행하였다. 현장시험 결과, P-FIT는 자갈궤도 대비 지지강성의 표준편차가 크게 감소하여 더 균일한 지지 성능을 보였다. 접속구간의 지지계수 변화율은 설계 지침에서 정한 허용 범위를 충족하였으며, 열차 속도에 따른 회귀분석에서도 측정 지점별 편차는 있으나 모든 지점이 기준을 만족하였다. 또한, 반복적인 현장 측정을 통해 시스템의 신뢰성을 또한 검증하였다. 결론적으로, 개발된 사전제작형 슬래브 궤도는 자갈궤도에 비해 우수한 성능과 고품질을 확보하였고, 철도 교량상 자갈궤도 급속 개량에도 효과적으로 적용할 수 있음을 확인하였다.

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