철도하중에 따른 강화노반 두께별 토압 특성

초록

철도노반은 열차하중을 노상으로 분산, 전달하고 노상에 적당한 강성을 제공하여 노상이 연약화되는 것을 방지하며, 궁극적으로 궤도구조물을 지지하는데 중요한 역할을 한다. 일반적으로 열차하중의 40% 가량은 레일과 침목에 의해 지지되며 그 나머지는 발라스트를 통해 노상으로 전이된다. 따라서 최적의 철도노반을 설계하기 위해서는 노반 조건에 따라 열차하중이 노상으로의 하중전이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 강화노반의 재료와 두께의 변화에 따른 열차하중의 전이특성을 파악하기 위하여 원형크기의 철도노반 실험을 수행하였다. 실험 결과 쇄석으로 조성된 강화노반의 상부와 하부에서 계측된 토압의 크기는 각각 25~59kPa와 30kPa 이내로 현장계측결과보다 약간 작게 나타났다. 강화노반의 두께를 30, 50, 그리고 80cm로 변화시킬 때 강화노반 상부와 하부의 토압비는 각각 51.6%, 41.3%, 그리고 38.8% 으로 토압이 강화노반의 두께가 증가 할수록 감소한다는 것을 보여준다. 또한 하중분산 효과는 슬래그 강화노반이 쇄석강화노반보다 더 큰 것으로 나타났다. 실험에서 구한 토압은 경험식으로부터 구한 토압과 비교했을 때 도상자갈이 충분히 다짐되지 않아 작게 측정되었으며, Talbot의 경험식으로부터 구한 토압은 Geotrack과 일본경험식으로부터 구한 토압과 비교했을 때 약 2배의 값을 보였다.

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