Evaluation of the Roadbed Behavior During Tilting-train Operation in Curved Track Using Numerical Analysis

The tilting-train is very attractive to the railroad users in the world because it runs with high speed in curved track using pre-existing infrastructure. The tilting-train has a unique allowable speed and mechanism expecially in curved track. Therefore, it should be evaluated in terms of the stability of the train operation and roadbed. In this study, when the tilting-train is being operated with the allowable speed, the behavior of the roadbed is evaluated by examining the settlement and bearing capacity of the roadbed. Additionally, the stability of the roadbed is estimated in the condition of soft roadbed influenced by the weather effects and cyclic train loading. The numerical results show that the roadbed settlements satisfy the allowable settlement when Young's moduli of the upper roadbed and in-situ soil are more than $2,300t/m^2\;and\;3,300t/m^2$, respectively, in the continuous welded rail (CWR) and $3,800t/m^2\;and\;4,600t/m^2$, respectively, in the rail joint.

틸팅차량의 곡선부 운행시 수치해석을 이용한 노반거동 평가

틸팅차량은 기존의 하부구조를 최대한 활용하여 효과적으로 고속서비스를 제공할 수 있다는 점에서 세계 여러 철도 운영자들의 높은 호응을 받고 있지만 기존에 운행 중인 차량과는 차량의 성능뿐 아니라 곡선부의 주행속도와 통과 메커니즘 등이 다르기 때문에 운행 및 노반의 안정성 평가가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 틸팅차량이 궤도부 담력과 주행안정성 검토에서 산정된 허용속도로 운행할 경우 수치해석을 통하여 침하량과 지지력 측면에서 노반의 거동을 분석하였고 기후변화 및 열차의 반복하중으로 인해 연약해진 노반의 안정성 검토를 수행하였다. 수치해석 결과, 상부노반 및 원지반의 탄성계수가 장대레일의 경우 $2,300t/m^2$ 및 $3,300t/m^2$ 이상, 레일이음매의 경우 $3,800t/m^2$ 및 $4,600t/m^2$ 이상일 때 노반의 침하량은 허용침하량 값을 만족한다.