Crack and its damage of structure concrete in both FBS and TBS ballastless track are presented. The cause of concrete crack is analyzed. According to corresponding quantitative equation, effective technical measures to depression crack of concrete are put forward, at the same time the rationality of elastic ratio for HGT has been proved. At last, by the analysis of the characteristic of high-speed train, which are serving in the open air, bearing fatigue load, the short time for maintenance window and high speed of service, technical requirement for concrete repair material, repair technology and repair tools of ballastless track structure are presented.
The Journal of the Convergence on Culture Technology
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v.8
no.3
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pp.277-282
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2022
The sleeper floating track (STEDEF) in this study was a track type in which a very soft resilience pad was installed under a relatively thin concrete sleeper (RC Block). Therefore it was expected that the resilience pad could affect the estimation results of the concrete strength. In this study, field applicability evaluation was performed to apply the rebound hardness test method, which was a general method for estimating the compressive strength of concrete in civil structures, to concrete sleepers of railway tracks. In order to analyze the strength estimation technique of concrete sleepers reflecting the characteristics of track structures different from those of civil structures, the parameter experiments that could affect the strength estimation results of concrete sleepers in a serviced line were performed. As a result of the study, the appropriate hitting position was suggested considering the shape of the concrete sleeper, and the difference in strength estimation results according to the condition of the concrete sleeper and supporting conditions was derived.
Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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2000.04a
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pp.485-492
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2000
In the rail facilities the rail track consists of rail tie fastening accessories and bed,. The rail track is largely divided into Ballast Bed Track(BBT) and Concrete Bed Track(CBT) according to the type of bed. In this thesis among Concrete Bed Track slab track which is used for the Japanese high speed railway is a target of this study. Dynamic analysis by using finite element method are performed. where moving rain load is periodic function. Then through parametric study some conclusions are obtained as follow. Cement Asphalt Mortar(CAM) affects contrary mechanical behavior to rail and slab greatly. Therefore change of CAM spring coefficient should be handled with care, For slab thickness thin slab is more profitable to reduction of vibration of rail than thick one but mechanical capacity of slab is deteriorated, Improved structural type is proposed then structural analysis is performed for this one. This type is effective to reduction of vibration of railway system.
This research estimated decreased vibration level as quantitative according to change of track system on Seoul Subway Line No. 1 from existing ballasted track system(Pandrol type clip) to concrete track system(Youbgdan type isolation rubber clip). Following change to concrete system, vibration level at tunnel floor decreased between 4-8dB(V). Vibration equations suggested in this paper consider the velocity of train and can estimate quantitative vibration response. These are divided by ultimate limit state($\beta$=0), serviceability limit state($\beta$=1.28) and safety state($\beta$=3), respectively. The reliability index, $\beta$=0, means 50% data line obtained by least squares best-fit line. The reliability index $\beta$=1.28 and 3 represent boundaries below 90% and 99.9% respectively.
A numerical method for the analysis of train/slab-track interaction on the settled roadbed is developed based on the already developed analysis method of train/ballast-track interaction. The concrete slabs composed of the upper track concrete layer and the lower hydraulic bonded layer are modelled by a equivalent beam. The supporting stiffness of roadbed is evaluated with the modified boussinesq method suggested by Eisenmann. The track irregularity and the gap between slab and roadbed induced by settlement of roadbed are calculated by the effective method newly presented in this study. The validation of the developed method is investigated by a numerical example. The effects of train speed on train and slab track on the settled roadbed with sinusoidal shape of wave length 20m and amplitude 20mm are reviewed.
The paper focuses on dynamic analyses of a series of simply-supported symmetric composite steel-concrete bridges loaded by an ICE-3 train moving at high speeds up to 300 km/h. The series includes five bridges with span lengths ranging from 15 m to 27 m, with repeatable geometry of the superstructures. The objects, designed according to Polish standards valid from 1980s to 2010, are modelled on the bridges serviced on the Central Main Line in Poland since 1980s. The advanced, two-dimensional, physically nonlinear model of the bridge-track structure-high-speed train system takes into account unilateral nonlinear wheel-rail contact according to Hertz's theory and random vertical track irregularities equal for both rails. The analyses are focused on the influence of random track irregularities on dynamic response of composite steel-concrete bridges loaded by an ICE-3 train. It has been pointed out that certain restrictions on the train speed and on vertical track irregularities should be imposed.
Many infra suructure such as road, railway, building and utility foundations have been damaged by the repeated freezing and thawing of the soil during winter and spring every year in seasonal frost region. The frost penetration depth is most important factor in the design of structure such as road, railway and building in seasonal frost region. This paper presents the results of calculation of frost penetration depth and frost heaving in concrete track for railway construction. Model concrete track were installed near the railway track in Gangwon, Gyeonggi, Choongbuk province and frost penetration depth were measured using methylene blue frost penetration depth gauge. Model concrete track in Cheolwon, frost heaving of concrete track were also evaluated. The measure of maximum frost penetration depth and frost heaving can be applied to design railway track for cold region in Korea.
The Ballast Track has been widely applied in traditionally due to low initial cost and abundant elastic property. But the disadvantages of Ballast track are; labor-intensive and costly maintenance, weak in high-speed and heavy axial load, in additionally need wide cross section of tunnel and massive substructure in viaduct. Therefore, recent applications tend to more and more towards slab track such as Gyeungbu high speed rail and existing line. The slab track increased the stability, resistance and durability of track, and save maintenance cost compare to the Ballast Track. But the slab track have weakness of track elongation by sub-ballast differential settlement and that threat safety of train operation. Therefor the slab track need to prevent cracks in concrete ballast for insure the durability of slab track. In this paper, review main items and its expected effects of the slab track maintenance standards that control sub-ballast settlement and concrete ballast cracks.
The components of concrete track (rail and rail fastening system) in railway bridge deck ends are damaged and deteriorated by track-bridge interaction forces such as uplift forces and compression forces owing to their structural flexural characteristics (bridge end rotation). This had led to demand for alternatives to improve structural safety and serviceability. In this study, the authors aim to develop a transition track to enhance the long term workability and durability of concrete track components in railway bridge deck ends and thereby improve the performance of concrete track. A time-history analysis and a three-dimensional finite element method analysis were performed to consider the train speed and the effect of multiple train loads and the results were compared with the performance requirements and German standard for transition track. Furthermore, two specimens, a normal concrete track and a transition track, were fabricated to evaluate the effects of application of the developed transition track, and static tests were conducted. From the results, the track-bridge interaction force acting on the track components (rail displacement, rail stress, and clip stress) of the railway bridge deck end were significantly reduced with use of the developed transition track compared with the non-transition track specimen.
Kim, Bag-Jin;Choi, Jung-Youl;Chun, Dae-Sung;Eom, Mac;Kang, Yun-Suk;Park, Yong-Gul
Proceedings of the KSR Conference
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2007.11a
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pp.517-528
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2007
Domestic or international existing researches regarding rail damage factors are focused on laying, vehicle conditions, driving speed and driving habits and overlook characteristics of track structure (elasticity, maintenance etc). Also in ballast track, as there is no special lateral spring stiffness of track also called as ballast lateral resistance in concrete track, generally, existing study shows concrete track has 2 time shorter life cycle for rail replacement than ballast track due to abrasion. As a result of domestic concrete track design and operation performance review, concrete track elasticity is lower than track elasticity of ballast track resulting higher damage on rail and tracks. Generally, concrete track has advantage in track elasticity adjustment than ballast track and in case of Europe, in concrete track design, it is recommended to have same or higher performance range of vertical elastic stiffness of ballast track but domestically or internationally review on lateral spring stiffness of track is very minimal. Therefore, through analysis of service line track on site measurement and analysis on performance of maintenance, in this research, dynamic characteristic behaviors of commonly used ballast and concrete track are studied to infer elasticity of service line track and experimentally prove effects of track lateral spring stiffness that influence curved rail damage as well as correlation between track elasticity by track system and rail damage to propose importance of appropriate elastic stiffness level for concrete and ballast track.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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