진동 저감을 위한 프리캐스트 플로팅 궤도 시스템의 최적 설계 물성치 산정

Optimum Design Property Estimation of the Precast Floating Track System for Vibration Reduction

최근 철도부지 확보의 한계로 인해 선로하부 공간을 활용할 수 있는 선하역사의 수가 늘어나고 있으나, 열차가 운행하는 선로 아래 역사 구조물이 위치하는 선하역사의 구조적 특성으로 인하여 소음·진동이 크게 발생하며 이로 인한 불편이 커지고 있는 상황이다. 이에 따라 기존 선하역사 내 소음·진동 저감을 위한 보다 효율적인 대책 중 하나로 국내·외에 잘 알려진 플로팅 궤도를 공장제작식으로 제작하여 열차의 운행 중단 없이 단시간 내 시공이 가능한 프리캐스트 플로팅 궤도시스템에 대한 연구·개발이 진행되고 있다. 이 논문에서는 동적해석을 통하여 진동저감을 위한 공장제작식 플로팅 궤도시스템의 슬래브 패널 길이, 방진장치의 최적 유효강성 및 감쇠비 등의 설계정수에 대한 최적화 기법을 제시하였다. 동적해석은 유한요소법을 이용하였으며, 최적화는 슬래브 패널의 길이를 산정하고 이를 근거로 방진장치의 최적 유효강성 및 감쇠비 등의 설계정수를 산정하는 순서로 진행하였다.

An elevated railway station able to utilize the space under railway has been increasing recently due to difficulties in finding sites for railway construction. However, complaints concerning noise and vibration from passengers and employees working in the elevated railway station are tend to increase due to the structural characteristics of elevated railway station. A new precast floating track system well known as an efficient solution for reducing noise and vibration is being developed for rapid installation during break hours after business operation. In this paper, to minimize noise and vibration, a method for determining optimum design parameters such as a slab panel length, the effective stiffness and damping ratio of an isolator for the precast floating system is presented. The optimum process consists of first estimating slab panel length and determining optimum effective stiffness and damping ratio of an isolator based on dynamic analysis. The dynamic analysis is carried out using the finite element method.