Abstract
A quick-hardened concrete track was developed to improve the aged ballasted track to a concrete track, and applied to earthworks and tunnels of main and urban railways. Rebars for reinforcement are not generally applied to prestressed concrete sleepers. On the other hand, many cracked sleepers have been observed in railroad sites. A wide sleeper, which is one of the main components of quick-hardened concrete track, should be structurally safe and crack-resistant in a ballasted and concrete track to avoid this problem. In particular, a wide sleeper manufactured by a post-tension method must have reinforcing bars applied to the rail-seat section. In this paper, static tests, dynamic tests, and fatigue tests were carried out to compare the flexural strength and crack resistance performance of a wide sleeper with and without reinforcing bars for a quick-hardened concrete track. As a result of the test, if some reinforcing bars are applied appropriately to the rail-seat section of a wide sleeper, it will be possible to prevent the occurrence of cracks, delay the expansion of the crack width, and the flexural fracture.
노후화된 자갈궤도를 콘크리트 궤도로 개량하는 급속경화궤도 기술이 개발되어 일반철도 및 도시철도의 토공 및 터널 현장에 적용되고 있다. 프리스트레스 방식으로 제작되는 콘크리트 침목에는 일반적으로 보강 개념의 철근이 적용되지 않는다. 그러나 철도 현장에 부설된 침목 다수에서 균열 발생 사례가 관찰되고 있다. 급속경화궤도 시스템의 주요 구성품 중 하나인 광폭침목은 이러한 문제가 발생되지 않도록 자갈궤도 및 콘크리트 궤도 상태에서 구조적인 안전성이 보장되어야하며 균열 저항성이 확보되어야 한다. 특히 포스트텐션 방식으로 제작되는 광폭침목은 반드시 레일 좌면부에 인장부 보강철근이 적용되어야 한다. 본 논문에서는 급속경화궤도용 광폭침목의 보강철근 적용 유무에 따른 침목의 보유 휨 내력 및 균열저항 성능을 비교 및 평가하기 위하여, 정적 및 동적 휨강도 시험, 피로 시험을 실시하였다. 시험 결과 광폭침목 레일 좌면부에 주재료인 강봉 뿐만 아니라 소수의 보강철근을 적절하게 배치할 경우 균열발생 억제 및 균열폭 확대 지연, 휨 파괴 지연 효과를 확인할 수 있었다.