고속철도 궤도형식별 교량 지점부 손상 특성 분석

Evaluation of Damage Characteristics of Bridge Supports According to Track Type on High-Speed Railway

본 연구는 고속철도 교량의 궤도형식별(자갈궤도, 콘크리트궤도) 지점부 열화특성을 비교·분석하여, 공용년수 증가에 따른 교량지점부의 열화특성을 분석하였다. 교량 바닥판의 신축이음부에서 발생한 누수가 교각 코핑부에 체수를 형성하고, 이로 인해 교량받침의 부식으로 이어지는 열화 메커니즘을 중심으로 검토하였다. 국내 고속철도 교량의 점검 및 정밀진단 결과를 활용하여 신축이음부는 c등급, 교량받침은 b+c등급 부재 비율을 점검년도별로 산정하고 궤도형식별로 비교하였다. 상태평가 결과를 점검기간별로 정리하여 열화경향을 분석하였으며, 신축이음부의 누수와 교량받침 손상 간의 상관관계를 분석하였다. 자갈궤도는 신축이음부의 차수성능 저하와 코핑부 체수 잔류로 인해 지점부 열화가 빠르게 진행되는 것으로 분석되었으며, 보수효과는 일시적이었다. 반면 콘크리트궤도는 구조적으로 신축이음부가 열차하중을 직접 전달받지 않아 손상수준이 양호하고, 배수체계가 분명하여 교량지점부의 열화 진행이 자갈궤도 대비 상대적으로 완만하게 나타났다. 분석결과, 자갈궤도는 온도변화에 따른 신축거동과 체수의 영향이 크고, 콘크리트궤도는 배수성능이 안정적으로 유지되는 차이를 보였다. 본 연구는 점검결과를 바탕으로 한 분석으로서 점검결과의 일관성 확보 측면에서 한계가 있으나, 궤도형식별 교량지점부의 열화특성 및 경향을 비교 분석한 결과로서 향후 궤도형식이 반영된 철도교량 신축이음부 및 교량 지점부 유지관리 기준과 유지보수 전략 수립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

This study analyzed the deterioration characteristics of bridge supports of high-speed railway bridges by track type with increasing service life. This study investigated the deterioration mechanism of water leakage from the expansion joint of the bridge deck slab, which leads to the water in the pier coping and corrosion of the bridge bearing. Using the inspection results, the ratio of C-grade expansion joints and B+C-grade bridge supports was calculated by inspection year and compared by track type. The results of the condition assessment were organized by inspection period to analyze the deterioration trend, and the correlation between leakage at expansion joints and damage to bridge bearings was analyzed. It was analyzed that the ballasted track was rapidly deteriorating at the bridge support due to the deterioration of the waterproofing performance of the expansion joints and the residual water in the pier copings, and the repair effect was temporary. The concrete track structurally has mild level of damage because the expansion joints do not directly receive the train load, and the drainage system is clear, so the deterioration of the bridge support was relatively slow compared to the ballasted track. The analysis results showed that ballasted tracks were significantly affected by temperature changes, including expansion, while concrete tracks maintained stable drainage performance. This study has limitations in terms of ensuring consistency of inspection results as it is an analysis based on inspection results. As a result, it was evaluated that it can be used as basic data for establishing maintenance standards and strategies for expansion joints and bridge support of railway bridges that reflect track types in the future.