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초록

영어

In this study, the correlation between track support stiffness and track irregularity was investigated at stiffness transition zones formed by deterioration of in-service ballasted tracks and partial conversion to concrete tracks. A 60m bridge-embankment transition section with consecutive ballasted and concrete tracks was tested using a track geometry measurement system and modal testing, and numerical analysis was used to relate rail support spring stiffness to the natural frequency of the track. The natural frequency at the ballasted transition decreased to 88.75% of that of the normal ballasted track, while that at the concrete transition increased by 17.53%. At the transition from concrete track to ballasted track, a maximum longitudinal vertical irregularity of 16mm and an alignment irregularity of 13mm were observed, exceeding the maintenance limits. By jointly analyzing rail support point spring stiffness, track natural frequency, vertical rail displacement, and track irregularity, it was confirmed that reduced or excessive track support stiffness at transition zones is a major cause of local damage and amplified irregularities. The proposed combined modal-geometry-based method is therefore considered applicable to condition assessment and maintenance planning for stiffness transition zones in railway tracks.

한국어

본 연구에서는 공용 자갈궤도의 열화와 콘크리트궤도로의 부분 개량으로 인해 형성된 궤도강성 천이부를 대상으로 궤도지지강성과 궤도틀림의 상관관계를 분석하였다. 자갈궤도와 콘크리트궤도가 연속 배치된 교량-토공 접속부 약 60m 구간에서 궤도선형검측과 모달시험을 통해 궤도틀림과 궤도 고유진동수를 계측하고, 수치해석을 통해 레일지 지점 스프링강성과의 관계를 분석하였다. 분석결과 자갈궤도 접속부의 궤도 고유진동수는 정상 자갈궤도 대비 약 약 88.75% 감소하여, 약 11% 수준으로 저하된 것으로 분석되었다. 반면, 콘크리트궤도 접속부는 약 17.53% 증가하였으며, 콘크리트궤도에서 자갈궤도로 전환되는 접속부에서 최대 16mm의 고저틀림과 13mm의 수평틀림이 발생하여 관리 기준을 초과하는 것으로 분석되었다. 레일지지점 스프링강성, 궤도 고유진동수, 레일 수직변위 및 궤도틀림을 분석한 결과, 궤도지지강성의 저하 또는 과도한 증가는 접속부 국부 손상과 궤도틀림 확대의 주요 원인으로 확인되었으며, 제시된 모달시험-궤도선형검측 기반 평가는 궤도강성 천이부의 상태 진단과 유지관리 계획 수립에 활용 가능할 것으로 판단된다.

저자

• 임석기 [ Suk-Ki Lim ]
• 최정열 [ Jung-Youl Choi ]

참고문헌

발행기관

간행물

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• 간행물명

  The Journal of the Convergence on Culture Technology (JCCT) [문화기술의 융합]

• 간기

  격월간

• pISSN

  2384-0358

• eISSN

  2384-0366

• 수록기간

  2015~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 600 DDC 700