• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.505-510
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• 2007

Concrete track will be constructed in Gyungbu High Speed Railway II(GHSR II) stage construction site from Daegu to Busan. Concrete track is supported by substructure consisting of the original ground and embankment and does not allow the settlement of track because of its structural type. The embankment is composed of rock and soil mixture and settlement is feasible. So management of settlement of embankment is key point in successful construction of the concrete track. Compaction management of mixed fill materials is important in minimizing the settlement of embankment. In this study, in order to assess the compaction characteristics of mixed fill materials, large laboratory compaction tests were conducted. Mixed fill materials were obtained from two construction sites in GHSR II construction site. Modeled mixed fill materials having different rock type, fine content, maximum particle diameter, and moisture contents were prepared. From the test results, compaction characteristics of mixed fill materials were analysed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.8-16
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• 2018

본 논문의 목적은 고속철도 콘크리트 궤도 및 노반 측정 데이터(노반압력, 진동가속도, 탄성변위 등)를 이용하여 토공노반의 장기거동을 분석하고 궤도 노반의 장기성능을 평가하고자 하는데 있다. 최근 고속철도 궤도 형식이 콘크리트 슬래브로 채택되고 있다. 그러나 콘크리트 궤도는 노반 침하에 취약하다. 자갈궤도의 경우 노반이 침하되어도 유지보수로 원상복구가 용이하다. 반면에 콘크리트 궤도의 경우 노반의 과도한 침하가 발생하면 도상 및 침목에 균열이 지속적으로 발생되고 사용성이 크게 저하된다. 이와 같은 이유로 부분보수만으로 원상복구가 어렵다. 본 논문에서는 운영 중 콘크리트 궤도에 대하여 건설 초부터 매설된 센서의 측정 데이터를 개통 후 약 3년까지 모니터링하여 장기성능평가를 수행하였다. 성능평가 방법은 열차별 궤도 토공노반 및 장기 궤도 노반 성능평가, 장기침하에 따른 궤도 노반 성능 영향 분석 및 장기 침하 영향인자 분석 등이다. 열차별 궤도 노반 성능평가에서는 KTX-산천중련의 노반응답이 가장 컸다. 장기 궤도 노반 성능평가 결과는 측정항목이 기준치이내로 측정되었다. 장기침하에 따른 궤도 노반 성능영향 평가는 TCL처짐은 침하와 깊은 연관이 있는 것으로 분석되었다. 장기침하의 외부영향인자 분석을 통해 함수비와 지하수위의 영향성을 확인하였다. 이와같은 방법을 통해 궤도상 토공노반의 안정성을 확보할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.498-505
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• 2016

간선철도 고속화에 대비하여 유지보수를 고려한 최적 자갈도상 궤도구조 정립을 위한 기초연구로 국내 자갈도상 궤도 구성품들을 조합한 실대형 시험을 실시하여 궤도 침하 특성을 분석하였다. 실대형 시험 결과 유지보수 저감을 위해서는 패드만을 고탄성화 하였을 경우의 효과는 미비하였으며, 패드의 고탄성화와 더불어 침목 중량화 또는 침목 중량화 및 도상두께를 증가 하였을 경우에 그 효과가 크게 나타났다. 간선철도 고속화에 따른 최적의 자갈도상 궤도구조는 초기 건설비와 본 논문에서 제시한 궤도 침하 특성에 따른 유지보수비를 고려한 경제성 분석을 통해 최종 정립되어야 할 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권10호
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• pp.73-83
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• 2005

최근 사용이 증대되고 있는 말뚝지지 전면기초(piled raft foundation) 개념의 기초 설계에서는 지지력을 증대시키기 위한 목적 보다는 주로 침하를 감소시킬 목적으로 말뚝이 사용된다. 콘크리트궤도가 연약한 지반에 설치되는 경우에는 일반적으로 지지력 측면에서의 문제는 없으나, 과도한 침하가 발생할 수 있다. 이 경우 소수의 소구경 말뚝을 궤도하부에 적절히 배치하여 설치하면 침하를 효과적으로 감소시킬 수 있을 것으로 예측된다. 본 논문에서는 말뚝 설치로 인한 콘크리트궤도의 침하감소 효과를 수치해석을 통해 평가하였다. 3차원 유한차분해석법을 이용하여 말뚝이 설치된 콘크리트궤도를 모델링 하였으며, 지반 강성과 말뚝 배치의 변화에 따른 침하량 감소 효과의 차이를 분석하였다. 해석 결과로 부터 말뚝설치를 통해 콘크리트궤도의 침하를 효과적으로 감소시킬 수 있는 것을 확인하였으며, 경제적인 설계를 위한 지반조건에 따른 합리적인 말뚝 열수와 간격을 제시하였다. 또한, 지반 조건과 말뚝 배치의 변화에 따른 말뚝의 하중분담 특성을 분석함으로써, 콘크리트궤도 하부에 설치된 말뚝의 지지 메커니즘을 파악하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.183-189
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• 2009

경부고속철도 2단계 구간은 콘크리트궤도 형식으로 건설되고 있다. 콘크리트궤도는 궤도의 강성 구조적 특징으로 인하여 잔류침하 규정이 엄격하게 적용되고 있다. 궤도의 잔류침하는 궤도를 지지하는 하부구조인 노반과 원지반으로부터 기인된다. 암버럭과 흙 재료로 건설되고 있는 노반의 잔류침하는 현장다짐품질에 따라 원지반을 포함한 총 잔류침하의 중요한 부분이 될 수 있다. 따라서 암버럭 토사 혼합성토재로 이루어진 노반에서의 잔류침하를 최소화하는 것은 콘크리트궤도의 성공적인 건설을 위하여 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 암버럭-토사 혼합성토재의 거동을 이해하기 위하여 총 31회의 대형다짐시험을 수행하였다. 다짐시료는 건설 중인 2개 현장으로부터 혈암과 이암을 주성분으로 하는 노반 재료를 채취하여 조성하였고, 다짐시험은 암 종류, 4번체 통과율, 최대입경, 함수비를 변화시키면서 수행하였다. 시험결과로부터 혼합성토재의 최대건조단위중량에 영향을 미칠 수 있는 인자들에 대한 평가를 수행하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.395-403
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• 2007

Railroad track consists of relatively simple structures such as rail, sleeper, ballast. Roadbed shares vertical pressure by train load which passed through rail to ballast as base that supports the track. For evaluating stress and displacement of roadbed due to the railroad load is an important role on the track as a basic data for estimation of the durability and design of the roadbed thickness. GEOTRACK program applied multi-layered theory was developed for analyzing railroad track structure. GEOTRACK program is a sort of numerical analysis program which has advantage that can analysis component of track by simple method. In this study, this program was used to preform the numerical analysis by changing track conditions and roadbed conditions such as tie, reinforced roadbed, dynamic wheel load, Resilient modulus and so on. Further detail will be presented on the paper.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.195-203
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• 2016

최근 경부고속철도 2단계와 호남고속철도에 적용된 콘크리트궤도는 초기 건설비는 기존 자갈궤도에 비하여 불리하나, 유지관리비용은 유리한 것으로 검토되었다. 이와 같은 이유로 콘크리트궤도는 일반철도 신설구간을 중심으로 점점 더 적용구간이 늘어나고 있는 실정이다. 그러나 콘크리트궤도의 가장 큰 문제점 중의 하나는 침하로 인한 궤도 보수와 관계된 문제이다. 궤도의 하부 노반침하 및 이로 인한 궤도 안정성 저하는 콘크리트궤도의 가장 큰 단점이고, 고속철도 설계기준에는 허용잔류침하량을 25mm로 제시하고 있다. 콘크리트궤도의 안정성을 위해서는 2차 압축침하량을 기준치 이내로 관리하여야 한다. 본 연구에서는 2차 압축침하에 대한 이론을 토대로 연약지반의 2차 압축지수 및 연약지반 층의 두께 그리고 궤도수명에 따른 2차 압축침하량을 산정하여 궤도구조 선정에 활용하도록 제시하였다. 또한 국내 연약지반의 2차 압축계수의 확률분포 특성을 분석을 통하여, 콘크리트궤도 부설이 불가능한 지역이 10% 이상 나타남을 알 수 있었다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제1권1호
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• pp.131-157
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• 2014

Special track systems used to divert a train to other directions or other tracks are generally called 'railway turnout'. A traditional turnout system consists of steel rails, switches, crossings, steel plates, fasteners, screw spikes, timber bearers, ballast and formation. The wheel rail contact over the crossing transfer zone has a dip-like shape and can often cause detrimental impact loads on the railway track and its components. The large impact also emits disturbing noises (either impact or ground-borne noise) to railway neighbors. In a brown-field railway track where an existing aged infrastructure requires renewal or maintenance, some physical constraints and construction complexities may dominate the choice of track forms or certain components. With the difficulty to seek for high-quality timbers with dimensional stability, a methodology to replace aged timber bearers in harsh dynamic environments is to adopt an alternative material that could mimic responses and characteristics of timber in both static and dynamic loading conditions. A critical review has suggested an application of an alternative material called fibre-reinforced foamed urethane (FFU). The full-scale capacity design makes use of its comparable engineering characteristics to timber, high-impact attenuation, high damping property, and a longer service life. A field trial to investigate in-situ behaviours of a turnout grillage system using an alternative material, 'fibre-reinforced foamed urethane (FFU)' bearers, has been carried out at a complex turnout junction under heavy mixed traffics at Hornsby, New South Wales, Australia. The turnout junction was renewed using the FFU bearers altogether with new special track components. Influences of the FFU bearers on track geometry (recorded by track inspection vehicle 'AK Car'), track settlement (based on survey data), track dynamics, and acoustic characteristics have been measured. Operational train pass-by measurements have been analysed to evaluate the effectiveness of the replacement methodology. Comparative studies show that the use of FFU bearers generates higher rail and sleeper accelerations but the damping capacity of the FFU help suppress vibration transferring onto other track components. The survey data analysis suggests a small vertical settlement and negligible lateral movement of the turnout system. The static and dynamic behaviours of FFU bearers appear to equate that of natural timber but its service life is superior.

• 문화기술의 융합
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• 제8권3호
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• pp.239-244
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• 2022

본 연구는 현장조사 및 실내시험을 바탕으로 궤도형식별 열화에 영향을 미치는 핵심매개변수를 도출하였다. 기존 궤도 열화모델은 자갈궤도에 국한된 모델로서 콘크리트궤도의 열화평가는 연구된 것이 없는 실정이다. 본 연구에서는 운행선 궤도형식별 다양한 궤도구조의 특성이 반영된 열화요인을 도출하고자 궤도구성품의 성능수준 및 상태평가를 위한 실내시험을 수행하였다. 또한 궤도유지관리 이력데이터에 대한 분석을 통해 궤도열화 및 유지관리에 영향을 미치는 매개변수를 도출하였다. 현장조사, 궤도유지관리 이력데이터 분석 및 현장시료를 이용한 궤도구성품의 성능시험을 통해 궤도성능기반의 궤도열화 매개변수는 궤도침하 및 궤도지지강성에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 도상자갈과 방진패드인 것으로 분석되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.298-304
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• 2006

An active application of concrete track is being expected for the future constructions of Korean railroad. For the successful concrete track construction and design in earthwork areas, the roadbed behavior should be reasonably estimated using the proper analysis method. In this paper, behaviors of concrete track on the reinforced roadbed constructed with the standard stiffness and depth were estimated thorough numerical analyses and field measurements. A three dimensional finite difference method was employed to model the concrete tracks and subground. The settlement and vertical pressures caused by train load were estimated by the numerical method and compared with the field measurement results. The bearing characteristics of roadbed were presented and the proper method for the analysis of concrete track was proposed.