• International Journal of Railway
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• 제7권1호
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• pp.16-23
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• 2014

Reduction in railway-induced vibrations in urban areas is a very challenging task in railway transportation. Many mitigation measures can be considered and applied. Among these, a little attention has been paid to trenches. In this study, a numerical investigation on the effectiveness of in-filled trenches with pipes in reducing railway vibrations due to passing trains is presented. Particularly, a series of two-dimensional dynamic analysis was performed to model the behavior of ballasted railway track under harmonic load with ABAQUS software as a Finite Element method. In so doing, two types of in-filled trenches with pipes with steel and concrete materials have been investigated in this paper. In addition, effectiveness of pipes made of steel and concrete, filled with loose sand and clay in railway-induced vibration reduction has been assessed. The results point out that using in-filled trench with pipes does not effective a lot on railway-induced vibration reduction in comparison to other railway-induced vibration reduction methods. However, in-filled trenches with steel pipes are much more effective than in-filled trenches with concrete pipes. Moreover, filling pipes with loose sand and clay does not have any effect on vibration reduction efficiency of these in-filled trenches.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.35-40
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• 2020

도상 자갈층은 열차하중을 분산하고 지지하는 중요한 역할을 수행하나, 큰 공극으로 인하여 열차 동하중 작용시 침하가 발생하여 지속적인 유지보수가 필요하다. 본 논문에서는 특정한 형상의 인공자갈 3종류 (정사각 형상, 테트라 포드 형상, 육각 형상) 를 혼합한 도상 자갈층을 2 차원 개별 요소 해석법을 이용하여 모델링하고, 열차 동하중에 의한 도상 층의 침하 특성을 평가하기 위하여 침목에 의한 반복 재하 시험을 실시하였다. 동 해석 결과 침목 하부에서 작은 힘의 전달경로가 형성된 테트라 포드형의 인공 자갈이 포함된 도상 층에서 침하가 가장 작게 발생하였다. 또한, 도상층 내 접촉력 분포로부터 오목 형상을 갖는 테트라 포드 형상을 포함한 인공 자갈 혼합 도상에서 힘의 다중 전달 경로를 형성하기 쉬우며, 이를 통하여 도상 층으로 전달된 열차 하중이 보다 다양한 경로로 균등하게 분산될 수 있는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과로부터 반복 열차 하중 재하 시 오목 형상의 인공 자갈이 혼합된 도상 층에서 훨씬 효과적으로 침하 발생을 저감시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 도상 층에서의 이와 같은 침하 저감 효과는 유지보수를 절감할 수 있는 자갈궤도 구조에 대한 가능성을 보여준다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.467-475
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• 2012

지오그리드에 의해 부분 보강 및 전면 보강된 2가지 타입의 블록식 보강토 옹벽으로 지지된 철도노반의 열차하중 전달 메카니즘을 조사하기 위해 정 동적 열차하중 재하실험을 수행하였다. 실험 노반은 높이 2.6m, 폭 5m, 뒷 길이 6m로 구축하였으며, 소정의 위치에 토압계, 변위계 및 변형율계를 설치하였다. 실험결과, 2가지 타입의 블록식 보강토 옹벽으로 지지된 철도노반에서의 벽체 변위 양상 및 보강 정도에 따른 연직 토압의 차이를 확인하였다. 또한 동적 열차하중 재하시 벽체 상부에서 변형율이 감소하는 현상을 볼 수 있었으며, 열차하중 재하에 의한 잔류 변형율 및 변형율 증분은 현행 설계기준에 비해 매우 작은 값을 보이고 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.109-115
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• 2012

허본 논문에서는 도상자갈 비산에 의한 GFRP 복합재 대차프레임의 구조안전성을 평가하기 위해 대차프레임의 스킨부를 구성하는 유리섬유/에폭시 적층 복합재의 충격시험과 충격 후 잔류압축시험을 수행하였다. 충격시험은 충격시험장비를 사용하여 5J, 10J, 그리고 20J의 충격에너지에 대해 수행하였고, 선로상의 도상자갈 비산을 모사하기 위해 구형, 육면체형, 그리고 원뿔형의 충격체를 설계하여 충격시험을 수행하였다. 충격손상을 갖는 적층 복합재의 잔류압축강도를 평가하기 위해 충격 후 압축시험을 수행하여 충격에 의한 재료의 물성저하 여부를 판단하였다. 본 연구를 통하여 충격에너지가 증가함에 따라 적층 복합재의 충격손상영역과 압축강도저하가 증가하는 것을 확인하였으며, 원뿔형 형상의 도상자갈이 다른 형상에 비해 재료의 손상을 가중시키는 것을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.457-465
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• 2015

본 연구에서는 기존선 속도향상을 위한 곡선부 개량 시 승차감을 고려한 최적평면선형범위에 대한 평가방안을 제시하였다. 또한 다양한 선형설계 초기조건들이 허용개량범위와 승차감 측면에서 최적선형 범위에 미치는 영향을 파악하기 위한 매개변수 해석을 수행하였다. 이와 더불어 현재 경부고속선에 부설되어 있는 선형조건들 중 가장 작은 곡선반경을 가진 평면선형들에 대하여 최적 개량범위를 검토하였다. 해석결과, 주요 초기선형설계변수인 곡선반경과 캔트가 클수록 허용개량범위와 최적선형범위가 넓어짐을 알 수 있었으며, 경부고속선 자갈도상구간에 부설되어 있는 R7000/R8000의 경우에도 선형측면에서는 약간의 개량으로도 속도향상이 가능함을 알 수 있었다.