곡선선로에서 발생되는 차륜 플랜지와 레일 게이지면 사이의 과대마모는 오랫동안 많은 연구자들에 의해 연구되고 있는 중요한 문제이다. 레일의 측마모는 곡선반경, 레일의 재질 및 조직, 캔트부족량, 도유, 열차운행속도 등에 따라 마모량에 차이가 발생한다. 그러나 현재까지 곡선부 콘크리트궤도에서의 레일마모와 궤도의 횡방향 탄성에 관한 상호작용 연구는 거의 전무한 실정이어서 이 분야에 대한 보다 체계적이고 적극적인 관심이 요구된다. 특히 국내 도시철도 운영구간의 경우 급곡선이 많아 레일 측마모에 의한 레일교체가 빈번하게 이루어지고 있어 유지관리비용을 증가시키는 요인이 되고 있다. 또한, 도시철도를 중심으로 콘크리트궤도 부설이 증가되고 있으며, 콘크리트궤도의 곡선부 레일 측마모 저감을 위한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 곡선부 ...
곡선선로에서 발생되는 차륜 플랜지와 레일 게이지면 사이의 과대마모는 오랫동안 많은 연구자들에 의해 연구되고 있는 중요한 문제이다. 레일의 측마모는 곡선반경, 레일의 재질 및 조직, 캔트부족량, 도유, 열차운행속도 등에 따라 마모량에 차이가 발생한다. 그러나 현재까지 곡선부 콘크리트궤도에서의 레일마모와 궤도의 횡방향 탄성에 관한 상호작용 연구는 거의 전무한 실정이어서 이 분야에 대한 보다 체계적이고 적극적인 관심이 요구된다. 특히 국내 도시철도 운영구간의 경우 급곡선이 많아 레일 측마모에 의한 레일교체가 빈번하게 이루어지고 있어 유지관리비용을 증가시키는 요인이 되고 있다. 또한, 도시철도를 중심으로 콘크리트궤도 부설이 증가되고 있으며, 콘크리트궤도의 곡선부 레일 측마모 저감을 위한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 곡선부 궤간 확대에 따른 레일 측마모성장률 저감효과에 기초하여 레일마모형성 수학모델 검토, 레일 측마모 현장검측데이터 조사, 콘크리트궤도 수치해석모델을 이용한 매개변수 연구를 수행하였다. 연구결과 레일 측마모는 차륜플랜지와 레일게이지면의 미끄러짐 길이와 횡압의 크기에 의해 측마모량이 결정되고, 일정크기의 궤간을 증가함으로써 레일 측마모를 감소시킬 수 있는 것을 확인하였다. 또한, 이상적인 레일마모 예측 수학모델을 국내 도시철도 환경에 적용한 결과, 차륜답면 기울기가 1/20의 경우, R=200m에서는 슬랙을 적용하여 궤간을 확대하고, R=400m이상에서는 슬랙을 주지 않는 것이 레일 측마모 저감을 위해서 이상적이며, 차륜답면 기울기가 1/40인 경우에는 R=800m이하의 곡선에서 궤간을 확대하는 것이 레일 측마모 저감에 효과적인 것으로 분석되었다. 궤도형식별 레일 측마모 검측데이터 분석결과, 콘크리트궤도 중 B2S > PTT > STEDEF 순으로 레일 측마모 성장률이 큰 것으로 나타났다. 콘크리트궤도 레일 측마모와 상관관계가 있는 궤간확대 매개변수 해석 결과, 궤간 확대에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 콘크리트궤도의 횡방향 탄성이며, 곡선반경이 작을 경우, 부족캔트량이 존재할 경우 횡압 및 횡변위가 증가하기 때문에 콘크리트궤도 횡방향 탄성을 작게 하여 일정 크기 궤간을 확대함으로써 레일 측마모량을 감소시킬 수 있는 것으로 분석되었다.
곡선선로에서 발생되는 차륜 플랜지와 레일 게이지면 사이의 과대마모는 오랫동안 많은 연구자들에 의해 연구되고 있는 중요한 문제이다. 레일의 측마모는 곡선반경, 레일의 재질 및 조직, 캔트부족량, 도유, 열차운행속도 등에 따라 마모량에 차이가 발생한다. 그러나 현재까지 곡선부 콘크리트궤도에서의 레일마모와 궤도의 횡방향 탄성에 관한 상호작용 연구는 거의 전무한 실정이어서 이 분야에 대한 보다 체계적이고 적극적인 관심이 요구된다. 특히 국내 도시철도 운영구간의 경우 급곡선이 많아 레일 측마모에 의한 레일교체가 빈번하게 이루어지고 있어 유지관리비용을 증가시키는 요인이 되고 있다. 또한, 도시철도를 중심으로 콘크리트궤도 부설이 증가되고 있으며, 콘크리트궤도의 곡선부 레일 측마모 저감을 위한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 곡선부 궤간 확대에 따른 레일 측마모성장률 저감효과에 기초하여 레일마모형성 수학모델 검토, 레일 측마모 현장검측데이터 조사, 콘크리트궤도 수치해석모델을 이용한 매개변수 연구를 수행하였다. 연구결과 레일 측마모는 차륜플랜지와 레일게이지면의 미끄러짐 길이와 횡압의 크기에 의해 측마모량이 결정되고, 일정크기의 궤간을 증가함으로써 레일 측마모를 감소시킬 수 있는 것을 확인하였다. 또한, 이상적인 레일마모 예측 수학모델을 국내 도시철도 환경에 적용한 결과, 차륜답면 기울기가 1/20의 경우, R=200m에서는 슬랙을 적용하여 궤간을 확대하고, R=400m이상에서는 슬랙을 주지 않는 것이 레일 측마모 저감을 위해서 이상적이며, 차륜답면 기울기가 1/40인 경우에는 R=800m이하의 곡선에서 궤간을 확대하는 것이 레일 측마모 저감에 효과적인 것으로 분석되었다. 궤도형식별 레일 측마모 검측데이터 분석결과, 콘크리트궤도 중 B2S > PTT > STEDEF 순으로 레일 측마모 성장률이 큰 것으로 나타났다. 콘크리트궤도 레일 측마모와 상관관계가 있는 궤간확대 매개변수 해석 결과, 궤간 확대에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 콘크리트궤도의 횡방향 탄성이며, 곡선반경이 작을 경우, 부족캔트량이 존재할 경우 횡압 및 횡변위가 증가하기 때문에 콘크리트궤도 횡방향 탄성을 작게 하여 일정 크기 궤간을 확대함으로써 레일 측마모량을 감소시킬 수 있는 것으로 분석되었다.
The rail replacement on the curved track has continuously maintained according to criteria of gauge face worn rail more than it based on accumulated passing tonnage. Also, Seoul Metro which has a lot of curved track is increasing the maintenance cost due to the rail head side wear. Seoul Metro is pr...
The rail replacement on the curved track has continuously maintained according to criteria of gauge face worn rail more than it based on accumulated passing tonnage. Also, Seoul Metro which has a lot of curved track is increasing the maintenance cost due to the rail head side wear. Seoul Metro is progressively increasing the construction of concrete track, and the reduction of rail head side wear in curved concrete track needs to researches. This paper reviewed the correlation between the wear rates and accumulated passing tonnage according to curve radius, and a possibility to decrease wear of rails on curves is analysed. The purpose of this study was to estimate the influence of rail wearing on the track widening and permissible deviations on curves.
The rail replacement on the curved track has continuously maintained according to criteria of gauge face worn rail more than it based on accumulated passing tonnage. Also, Seoul Metro which has a lot of curved track is increasing the maintenance cost due to the rail head side wear. Seoul Metro is progressively increasing the construction of concrete track, and the reduction of rail head side wear in curved concrete track needs to researches. This paper reviewed the correlation between the wear rates and accumulated passing tonnage according to curve radius, and a possibility to decrease wear of rails on curves is analysed. The purpose of this study was to estimate the influence of rail wearing on the track widening and permissible deviations on curves.
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