궤도 하부구조의 특성을 고려한 아스팔트콘크리트 궤도의정·동적 궤도 강성 특성

초록

궤도 강성은 궤도 상부구조와 하부구조의 설계, 건설 및 유지관리 측면에서 매우 중요한 매개변수이며, 궤도의 지지력, 열차의 동적거동, 특히 궤도 기하구조의 품질과 상부구조와 하부구조 구성품의 수명에 많은 영향을 미친다. 상대적으로 궤도 강성이 매우 높은 경우에는 작용 하중에 대해 궤도가 충분히 저항하여 궤도 처짐을 줄임으로서 궤도열화를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나 궤도 강성이 지나치게 크면 침목과 자갈뿐만 아니라 차륜-레일 인터페이스에서의 동적 하중들을 증가시켜 궤도 구성품의 마모와 피로의 원인이 될 수 있다. 반면에 궤도 강성이 허용할수 있는 범위보다 낮으면 궤도 처짐이 유발될 수 있다. 그러므로 궤도 구조의 설계를 위해서는 최적 궤도강성의 결정이 필요하지만, 현재 궤도 구조별로 표준화된 궤도 강성 기준이 마련되어 있지 않은 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 연구개발이 진행되고 있는 아스팔트콘크리트 직결궤도를 대상으로 실물대형 실험과 영업선 현장 부설시험을 통해 측정된 윤중과 레일 처짐을 이용하여 정·동적 궤도 강성 특성을 분석하였다. 분석 결과, 아스팔트콘크리트 직결궤도는 자갈도상 궤도에 비해 선형적인 경향을 보였으며, 동적 궤도강성이 정적 궤도 강성에 비해 큰 값을나타내는 것을 확인하였다.

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