수치해석을 통한 철도노반 접속부 지지강성 최적화 방안

Numerical Analysis for Optimization Method of Support Stiffness in Railway Transition Zone

구조물 접속부는 교량에서 토공, 터널에서 토공, 유도상궤도에서 무상궤도 등 궤도를 지지하는 하부구조물의 지지강성이 변화하는 구간을 말한다. 구조물 접속부에서 지지강성이 갑작스럽게 변화하면 강성차에 따른 불균등 침하가 발생하게 되는데 이때 열차의 이상 진동 및 충격하중이 발생하게 된다. 그러므로 최근 철도의 고속화에 따른 차량의 주행 안정성 및 궤도와 노반의 유지보수의 관점에서 접속부의 영향은 매우 중요한 검토사항이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 노반의 갑작스런 지지강성 변화에 따른 불균등 침하를 방지하고자 지지강성 변화에 따른 어프로치 블록을 접속부에 적용하여 구조물의 지지강성차를 줄일 수 있는 방안을 연구, 수치해석 하였다. 그 결과 접속부의 최적설계 재료는 경량기포콘크리트와 같은 탄성계수를 갖는 재료가 적합할 것으로 판단된다. 또한 고성토에도 적합한 것으로 나타났다.

The structure transition zone means the stiffness varied area of substructure which holds up bridge-earthwork, earthwork-tunnel, and ballasted or concrete track. In the structure transition zone with stiffness changes, a sudden ununiform settlement is occurred by stiffness difference. Unusual vibrations and impact loadings break out in train in this zone. Therefore, recently, on the point of view of stability and maintenance of track for high-speed railway system, the transition zone should be treated with careful. In this study, the approach blocks to reduce the difference between the stiffness of the support for the plan were investigated. The research results show that the stiffness of transition zone, such as Lightweight formed concrete is considered to be the most appropriate.