Abstract
The transitional zone between tunnel and earthwork is one of the most vulnerable areas site for railway lines and because of differential settlement due to different stiffness of each supporting layer, it has to conducted a maintenance work constantly. In this study, it is conducted to compare the effect of reinforcement by wheel load and displacement of the sleepers after existing sleepers are replaced with the large sleepers for 20m long in-field transitional zone. Also, numerical parametric study using multi-layer elastic method has been performed to compare rail force, settlement and stresses of ballast while varying size and space of the sleeper. The field test and numerical results show that replacing the large sleepers improves about 10% of total settlement and coefficient of wheel force than conventional sleepers. Effectiveness of improvement is about 9.3%, 4%, 14.5% for rail seat force, settlement of sleepers and ballast pressure respectively with size of sleepers.
철도 선로에서 대표적인 취약개소로 분류하고 있는 터널-토공 접속구간은 하부 지지강성의 차이로 인하여 강성이 작은 구간에서 더 큰 침하가 발생하여 선로의 부등침하를 발생시켜 지속적인 유지보수 작업을 실시하여야 한다. 본 논문에서는 실제 현장구간의 터널-토공 접속구간에 대하여 도상자갈부에 설치된 일반 침목을 약 20m 대형침목으로 교체 후 윤중과 침목 침하량을 측정하여 개선효과를 비교하였다. 또한 수치해석을 이용하여 침목 크기와 간격 등을 변화시켜 레일압력, 도상 침하량 그리고 도상압력을 비교하였다. 현장계측과 수치해석결과 대형침목으로 교체한 경우 일반침목에 비해 윤중변동율과 침하량 등에서 약 10%의 개선효과가 있는 것 을 확인할 수 있었다. 또한 수치해석결과 대형침목의 경우 일반침목에 비해 레일저부압력, 침목침하량, 도상압력이 각각 9.3%, 4%, 14.5% 감소되었으며, 이중에서 도상압력이 가장 많이 감소되는 것을 확인하였다.
