• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.457-462
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• 2007

콘크리트궤도는 최근 국내에 활발히 적용되고 있다. 콘크리트궤도는 유지보수 비용 저감을 꽤할 수 있다는 장점이 있으나, 콘크리트궤도 구축 후 토공에서 발생할 수 있는 침하를 허용범위 이내로 관리하는 것은 쉽지 않다. 따라서 궤도 공사 이전에 토공 침하를 측정하고 평가하는 것은 매우 중요하다. 원지반과 성토체에서의 침하 거동을 평가하기 위하여 1개의 원지반 침하판, 1개의 하부노반 침하판, 5개의 지표침하핀을 설치하여 성토 완료 후 1년 이상 동안 계측을 수행하였다. 시험개소의 경우 원지반 침하는 시공 중에 완료된 것으로 평가되었다. 그러나 성토체 침하는 성토 완료 후에도 지속적으로 발생하고 있으며, 침하 속도는 점진적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 침하급증 원인을 분석하여 강우가 침하 급증의 주요원인 중의 하나인 것을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권5호
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• pp.483-494
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• 2023

High-speed trains became common nowadays due to the need for fast and safe mean to transport goods and people. However, the use of high-speed trains necessitates the examination of the critical speed, which is the train speed at which the maximum settlement of the railway track occurs. The critical speed and railway track settlement have been investigated considering only one train in previous studies. However, it is normal to have two adjacent trains moving at the same time. This paper aims to understand how the interference of two moving trains affects the settlement and critical speed of ballasted railway track. Calibrated three-dimensional finite element models of railway track subjected to one moving train and two moving trains have been developed to address the aim of the study. It is found that the interference dramatically increases the railway track settlement with a percentage increase ranges between 5 and 100%. It is also found that the percentage increase of the railway track settlement depends on the train speed and the distance between the moving trains. In addition, it is found that the thickness of the ballast layer and the stiffness of the subgrade have minor influence on the percentage increase of the settlement. Importantly, the results of this paper illustrate the importance of the interference of the moving trains on the dynamic response of the railway track. Thus, there is a need to consider the dynamic interaction between the adjacent moving trains in the design of railway track foundation.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.866-871
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• 2010

Various design factors should be considered in order to apply the concrete slab track system on the soil/rock roadbed. One of the important factors is the settlement of roadbed. This settlement of concrete track should be supervised under the allowable settlement limit. If the settlement of roadbed under the concrete track exceed the allowable limit, the train serviceability will considerably come down and furthermore the fatal disaster may happen. Therefore, in this paper we introduced a PRCG(pressurized rapid-hardening cement grouting) method as a settlement restoration method that can be suitably adopted to the concrete slab track.

• 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.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1149-1155
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• 2007

The transition area between a bridge and an earthwork is one of the weakest area of track because of the track geometry deterioration caused unequal settlement of backfill of abutment. In case of a ballastless track, the approach slab is installed to prevent the phenomenon. But, if there is occurred the inclined displacement on the approach slab by a settlement of the foundation or formation, the track is also under the inclined displacement. And this defect causes reducing the running stability of a vehicle, the riding comfort of passengers, and the deteriorations of track by excessive impact subjected to the track. In this study, parametric studies were performed to know what is the allowable displacement limit on the approach slab to avoid such a bad effect. The length and amount of unequal settlement of the approach slab was adopted as parameter for numerical analysis. And car body accelerations, variations of wheel force and rail stress and uplift force induced on a fastener clip are investigated. From the result, resonable settlement limits of an approach slab according to slab length was suggested.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.129-137
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• 2008

향후 국내 철도 건설에는 콘크리트궤도의 활발한 적용이 예상된다. 콘크리트궤도의 경우 기존의 자갈도상 궤도에 비해 침하로 인한 사용성 저하가 크고 그 복구가 어렵기 때문에, 침하에 대한 보다 엄격한 대처가 요구된다. 특히 반복되는 열차하중에 의해 발생하는 소성변형의 축적에 의한 장기 침하를 예측하는 것은 철도 궤도의 합리적인 설계와 유지관리를 위해 필수적이다. 세립토로 구성된 연약한 노반 위에 설치되어 과도한 누적소성침하가 예상되는 경우, 소수의 소구경 말뚝을 설치하면 침하를 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 예측된다. 본 논문은 경험식과 수치해석을 결합한 방법을 통해 말뚝 설치에 의한 누적소성침하량의 감소 효과를 평가하였다. 본 논문에서는 3차원 유한차분법을 이용하여 말뚝이 설치된 콘크리트궤도를 모델링하여 열차하중에 의해 발생하는 지중응력 상태를 파악하고, 산정된 응력 분포를 소성변형 예측을 위한 경험식에 적용함으로써 콘크리트궤도에서 발생하는 장기 소성침하를 예측하였다. 해석 결과의 분석출 통해 누적소성침하량의 감소 목적으로써 의 말뚝 설치 효과를 확인하였다. 또한 말뚝 설치개수 및 말뚝 배치에 따른 누적소성침하 감소 특성을 제시하고 누적소성침하 감소를 위한 효과적인 말뚝 배치를 제안하였다.

• 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.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.922-927
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• 2004

The bending moment and settlement of the slab track can be reduced by the installation of small numbers of micro piles beneath the track. This paper presents the effect of micro pile installation on the reduction of bending moment and settlement of slab track, estimated by a numerical method. The slab track is modeled as a plate based on the Mindlin's plate theory, and soil and piles are modeled as Winkler and coupled springs, respectively. The stiffness of piles is obtained by the approximate analytical method proposed by Randolph and Wroth. and the modulus of subgrade reaction is adopted to evaluate Winkler spring constant. From the analysis results, the effect of the micro pile installation is significant to considerably reduce the settlement of slab track. However, for the proper reduction of bending moments in a slab track, the pile arrangement should be reasonably taken into account to prevent the stress concentration at pile location.

• 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.

• 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.