초록
본 연구에서는 터널 내에서 자갈도상궤도와 콘크리트 슬래브궤도 등 궤도 형식에 따른 궤도와 차량의 진동특성을 규명하기 위해 자갈도상궤도와 콘크리트 슬래브궤도가 부설된 경부고속철도 터널 내에서 궤도와 KTX 차체의 진동가속도를 측정하여 주파수 해석을 수행하였으며, 이를 통해 궤도 형식에 따른 레일, 침목, 자갈도상, 슬래브 등 궤도 구성품과 터널 라이닝 등 궤도의 진동과 차체의 진동 특성을 분석하고, 그 상관관계를 분석하였다. 측정결과에 따르면 터널 내에서는 80Hz 대역의 주파수에서 레일과 차량의 진동이 크게 증가하였고, 특히 콘크리트 슬래브궤도가 부설된 터널에서 진동이 더욱 크게 나타났다. 연구결과에 의하면 레일 지지 스프링의 동적특성의 변화에 따라 차량을 포함한 전체 시스템의 진동특성이 달라질 수 있으며, 따라서 콘크리트 슬래브궤도의 지지강성을 결정하는 데 있어서 시스템 측면에서 차량의 진동과의 상호관계를 고려해야 한다.
In the present study, in order to elucidate the vibration characteristics of track and train body according to the type of track in tunnel, the vibration accelerations of the track and the KTX train body have been measured in tunnels of Kyong-Bu high-speed railway(HSR) lines, and the frequency analysis of the measured data has been performed. From this, the vibration characteristics of the track components such as rail, sleeper, ballast and slab, the tunnel lining and the vehicle body according to the type of track are investigated and their relation is analyzed. The test results show that the vibration of rail and vehicle body rapidly increases at 80Hz in tunnel, and that is much higher in the tunnel on which the concrete slab track is placed. According to the results of the present study, rail supporting stiffness can variate the vibration characteristics of the total system including the vehicle, and therefore the correlation between the vibration of vehicle should be taken into account to determine the supporting stiffness of the slab track.