서울도시철도 5～8호선은 1995.11.15.일 5호선 강동구간 개통(왕십리~상일동, 14역 14.5㎞)을 1단계로 하여 2001.03.09. 6호선 미개통 구간(이태원~약수, 4역)을 마지막으로 완전 개통하여 현재 까지 운영 중에 있다. 본 연구는 서울도시철도 5~8호선에 국내 최초로 부설된 STEDEF 콘크리트도상의 본선 궤도연장 332km(7호선 온수～부평구청 연장구간 포함)중 97%(323km)를 레일용접으로 장대레일화 하여 선형 안전성 확보 및 열차승차감 향상을 도모하였다. 따라서 궤도유지관리시 선형결함 보다는 레일결함 등 훼손레일에 대한 중점관리가 필요하여, 1995. 11월 개통 시점부터 2017년 12월 까지 본선구간에서 레일결함, 즉 장대레일의 레일절손에 대한 원인 및 분석․대책에 관한 연구를 수행 하였다. 장대레일 절손에 영향을 주는 요인에 대하여 통계분석을 수행하였고, 장대레일 절손의 요인별 상관관계 분석결과 및 대책방안을 제시하여 효율적인 장대레일 관리에 필수적인 레일용접의 품질관리 및 레일결함 관리를 제시할 수 있었다. 본 연구에서는 장대레일의 절손발생 시기 및 레일절손에 영향을 줄 수 있는 레일용접 부위별 관계, 레일용접 시기 등 품질관리 상태, 호선별, 직,곡선 선형별, 곡선 반경 및 내․외측, 레일상태, 통과톤수, 부설기간, 계절별 온도영향, 터널 특성상 환기구를 통한 외기온도와의 관계, 레일교환 및 레일바꿔놓기 등과 레일결함과의 상관관계를 분석하였다. 본 연구를 통해 도출 된 결론은 먼저, 장대레일 절손 발생 시기를 살펴보면 10월에서 3월까지 주로 동절기에 발생하였으며, 특히 11월에서 2월까지 22개소 중 18개소(80%)가 발생되어 혹한기 장대레일 절손 예방을 위한 중점관리가 요구되는 실정이다. 또한 장대레일의 절손은 테르미트 용접부 12개소, 가스압접 8개소, 모재 2개소 등 테르미트 용접 및 가스압접부에서 주로 발생되었으며, 특히 157개역 구간 중 5,7호선 6개역 구간에서 16개소의 절손이 집중적으로 발생되었다. 이는 장대레일 절손과 일부구간의 S-Curve인 급곡선 궤도선형 및 레일교환(부설)시 레일용접 시공기술자 및 감독자의 품질관리와 밀접한 관계가 있음을 확인하였다. 본 연구결과 터널내 온도분석을 통하여 적정 중위온도는 13℃로 검토 되었으며, 재설정온도범위 산정은 13℃ ± 5℃로 적용시 8~18℃가 적정온도로 도출되었다. 그러나 레일절손 22개소 중 모재부 2개소를 제외한 20개소의 레일절손개소의 레일부설 및 레일교환(바꿔놓기 포함) 당시의 온도는 터널 내 ...
서울도시철도 5～8호선은 1995.11.15.일 5호선 강동구간 개통(왕십리~상일동, 14역 14.5㎞)을 1단계로 하여 2001.03.09. 6호선 미개통 구간(이태원~약수, 4역)을 마지막으로 완전 개통하여 현재 까지 운영 중에 있다. 본 연구는 서울도시철도 5~8호선에 국내 최초로 부설된 STEDEF 콘크리트도상의 본선 궤도연장 332km(7호선 온수～부평구청 연장구간 포함)중 97%(323km)를 레일용접으로 장대레일화 하여 선형 안전성 확보 및 열차승차감 향상을 도모하였다. 따라서 궤도유지관리시 선형결함 보다는 레일결함 등 훼손레일에 대한 중점관리가 필요하여, 1995. 11월 개통 시점부터 2017년 12월 까지 본선구간에서 레일결함, 즉 장대레일의 레일절손에 대한 원인 및 분석․대책에 관한 연구를 수행 하였다. 장대레일 절손에 영향을 주는 요인에 대하여 통계분석을 수행하였고, 장대레일 절손의 요인별 상관관계 분석결과 및 대책방안을 제시하여 효율적인 장대레일 관리에 필수적인 레일용접의 품질관리 및 레일결함 관리를 제시할 수 있었다. 본 연구에서는 장대레일의 절손발생 시기 및 레일절손에 영향을 줄 수 있는 레일용접 부위별 관계, 레일용접 시기 등 품질관리 상태, 호선별, 직,곡선 선형별, 곡선 반경 및 내․외측, 레일상태, 통과톤수, 부설기간, 계절별 온도영향, 터널 특성상 환기구를 통한 외기온도와의 관계, 레일교환 및 레일바꿔놓기 등과 레일결함과의 상관관계를 분석하였다. 본 연구를 통해 도출 된 결론은 먼저, 장대레일 절손 발생 시기를 살펴보면 10월에서 3월까지 주로 동절기에 발생하였으며, 특히 11월에서 2월까지 22개소 중 18개소(80%)가 발생되어 혹한기 장대레일 절손 예방을 위한 중점관리가 요구되는 실정이다. 또한 장대레일의 절손은 테르미트 용접부 12개소, 가스압접 8개소, 모재 2개소 등 테르미트 용접 및 가스압접부에서 주로 발생되었으며, 특히 157개역 구간 중 5,7호선 6개역 구간에서 16개소의 절손이 집중적으로 발생되었다. 이는 장대레일 절손과 일부구간의 S-Curve인 급곡선 궤도선형 및 레일교환(부설)시 레일용접 시공기술자 및 감독자의 품질관리와 밀접한 관계가 있음을 확인하였다. 본 연구결과 터널내 온도분석을 통하여 적정 중위온도는 13℃로 검토 되었으며, 재설정온도범위 산정은 13℃ ± 5℃로 적용시 8~18℃가 적정온도로 도출되었다. 그러나 레일절손 22개소 중 모재부 2개소를 제외한 20개소의 레일절손개소의 레일부설 및 레일교환(바꿔놓기 포함) 당시의 온도는 터널 내 온도측정 데이터를 분석한 결과, 야간의 경우 15개소는 하절기의 레일온도가 약 23.0～28.0℃일 때 교환(부설)하여 이상적인 온도에서 보다 10.0.～15.0℃를 초과하였으며, 기타 5개소는 13.0～20.0℃로 적정 온도범위 내에서 크게 벗어나지 않는 것으로 분석되었다. 그리고 장대레일 절손 발생을 호선별로 분석결과, 일반 레일결함은 5호선 73개소(35%), 6호선 52개소(25%), 7호선 460개소(22%), 8호선 36개소(18%)로 호선별 커다란 차이가 없지만, 레일절손의 경우는 5호선 13개소(59%), 6호선 1개소(5%), 7호선 8개소(36%), 8호선 0개소로 5,7호선에서 집중 발생되었다. 이는 분석결과 5,7호선의 경우는 전체 레일교환 518개소 중 87%를 차지하고 있고, 하절기 레일교환 시 적정 중위온도범위가 아닌 레일교환에 따른 장대레일 재설정 효과로 인하여 레일의 축응력이 해소되면서 레일이 늘어나고, 레일용접에 의한 레일교환 후 혹한기 기온 급강하 시에는 축인장력의 급격한 증가로 교환레일 전․후 취약 용접부의 절손으로 연결되고 있는 것으로 판단된다. 한편, 장대레일 절손은 모두 곡선부에서 발생되었으며, 특히 곡선반경 400m이하에서 집중발생(19개소)하였고, 곡선 내․외측 분포를 살펴보면 외측에서 14개소 내측에서 8개소로 외측에서 다소 많이 발생되었다. 또한 통과톤수 및 부설기간, 혹한기 환기구 인근 레일의 외기온도의 영향에 의한 절손은 일부 상관관계가 있지만 , 그 영향은 크지 않은 것으로 분석되었다.
연구결과, 도시철도 장대레일의 절손을 저감시키기 위하여 먼저, 레일용접의 엄격한 품질관리가 요구되므로 레일용접 표준 매뉴얼에 의한 적정시공이 이루어지도록 철저한 관리감독이 필요하고, 레일용접 후 초음파탐상검사(가급적 2탐촉자법)에 의한 레일 저부 정밀탐상 검사 , 침투액 검사 등이 반드시 시행되어야 하며, 필요시 자분탐상, 방사선 탐상 등을 시행하여 품질관리에 만전을 기하여야 할 것으로 판단된다. 그리고 레일교환을 시행할 때에는 장대레일 재설정 효과로 인한 레일 축인장력이 증가한 상태인 혹서기는 가급적 피하고, 터널내의 중위온도(8~18℃)에서 레일교환을 시행하는 것이 장대레일 절손을 예방하는 효율적인 방안이라 할 것이다. 또한 장대레일 절손 16개소가 집중 발생한 5,7호선 급곡선 구간인 6개역 구간에 대한 궤도틀림 관리 및 레일연마(밀링)를 주기적으로 시행하여 용접부에 대한 열차 횡하중 및 주행충격을 최소화함으로써 열차하중(충격)에 의한 레일절손을 예방하여야 할 것이다.
서울도시철도 5～8호선은 1995.11.15.일 5호선 강동구간 개통(왕십리~상일동, 14역 14.5㎞)을 1단계로 하여 2001.03.09. 6호선 미개통 구간(이태원~약수, 4역)을 마지막으로 완전 개통하여 현재 까지 운영 중에 있다. 본 연구는 서울도시철도 5~8호선에 국내 최초로 부설된 STEDEF 콘크리트도상의 본선 궤도연장 332km(7호선 온수～부평구청 연장구간 포함)중 97%(323km)를 레일용접으로 장대레일화 하여 선형 안전성 확보 및 열차승차감 향상을 도모하였다. 따라서 궤도유지관리시 선형결함 보다는 레일결함 등 훼손레일에 대한 중점관리가 필요하여, 1995. 11월 개통 시점부터 2017년 12월 까지 본선구간에서 레일결함, 즉 장대레일의 레일절손에 대한 원인 및 분석․대책에 관한 연구를 수행 하였다. 장대레일 절손에 영향을 주는 요인에 대하여 통계분석을 수행하였고, 장대레일 절손의 요인별 상관관계 분석결과 및 대책방안을 제시하여 효율적인 장대레일 관리에 필수적인 레일용접의 품질관리 및 레일결함 관리를 제시할 수 있었다. 본 연구에서는 장대레일의 절손발생 시기 및 레일절손에 영향을 줄 수 있는 레일용접 부위별 관계, 레일용접 시기 등 품질관리 상태, 호선별, 직,곡선 선형별, 곡선 반경 및 내․외측, 레일상태, 통과톤수, 부설기간, 계절별 온도영향, 터널 특성상 환기구를 통한 외기온도와의 관계, 레일교환 및 레일바꿔놓기 등과 레일결함과의 상관관계를 분석하였다. 본 연구를 통해 도출 된 결론은 먼저, 장대레일 절손 발생 시기를 살펴보면 10월에서 3월까지 주로 동절기에 발생하였으며, 특히 11월에서 2월까지 22개소 중 18개소(80%)가 발생되어 혹한기 장대레일 절손 예방을 위한 중점관리가 요구되는 실정이다. 또한 장대레일의 절손은 테르미트 용접부 12개소, 가스압접 8개소, 모재 2개소 등 테르미트 용접 및 가스압접부에서 주로 발생되었으며, 특히 157개역 구간 중 5,7호선 6개역 구간에서 16개소의 절손이 집중적으로 발생되었다. 이는 장대레일 절손과 일부구간의 S-Curve인 급곡선 궤도선형 및 레일교환(부설)시 레일용접 시공기술자 및 감독자의 품질관리와 밀접한 관계가 있음을 확인하였다. 본 연구결과 터널내 온도분석을 통하여 적정 중위온도는 13℃로 검토 되었으며, 재설정온도범위 산정은 13℃ ± 5℃로 적용시 8~18℃가 적정온도로 도출되었다. 그러나 레일절손 22개소 중 모재부 2개소를 제외한 20개소의 레일절손개소의 레일부설 및 레일교환(바꿔놓기 포함) 당시의 온도는 터널 내 온도측정 데이터를 분석한 결과, 야간의 경우 15개소는 하절기의 레일온도가 약 23.0～28.0℃일 때 교환(부설)하여 이상적인 온도에서 보다 10.0.～15.0℃를 초과하였으며, 기타 5개소는 13.0～20.0℃로 적정 온도범위 내에서 크게 벗어나지 않는 것으로 분석되었다. 그리고 장대레일 절손 발생을 호선별로 분석결과, 일반 레일결함은 5호선 73개소(35%), 6호선 52개소(25%), 7호선 460개소(22%), 8호선 36개소(18%)로 호선별 커다란 차이가 없지만, 레일절손의 경우는 5호선 13개소(59%), 6호선 1개소(5%), 7호선 8개소(36%), 8호선 0개소로 5,7호선에서 집중 발생되었다. 이는 분석결과 5,7호선의 경우는 전체 레일교환 518개소 중 87%를 차지하고 있고, 하절기 레일교환 시 적정 중위온도범위가 아닌 레일교환에 따른 장대레일 재설정 효과로 인하여 레일의 축응력이 해소되면서 레일이 늘어나고, 레일용접에 의한 레일교환 후 혹한기 기온 급강하 시에는 축인장력의 급격한 증가로 교환레일 전․후 취약 용접부의 절손으로 연결되고 있는 것으로 판단된다. 한편, 장대레일 절손은 모두 곡선부에서 발생되었으며, 특히 곡선반경 400m이하에서 집중발생(19개소)하였고, 곡선 내․외측 분포를 살펴보면 외측에서 14개소 내측에서 8개소로 외측에서 다소 많이 발생되었다. 또한 통과톤수 및 부설기간, 혹한기 환기구 인근 레일의 외기온도의 영향에 의한 절손은 일부 상관관계가 있지만 , 그 영향은 크지 않은 것으로 분석되었다.
연구결과, 도시철도 장대레일의 절손을 저감시키기 위하여 먼저, 레일용접의 엄격한 품질관리가 요구되므로 레일용접 표준 매뉴얼에 의한 적정시공이 이루어지도록 철저한 관리감독이 필요하고, 레일용접 후 초음파탐상검사(가급적 2탐촉자법)에 의한 레일 저부 정밀탐상 검사 , 침투액 검사 등이 반드시 시행되어야 하며, 필요시 자분탐상, 방사선 탐상 등을 시행하여 품질관리에 만전을 기하여야 할 것으로 판단된다. 그리고 레일교환을 시행할 때에는 장대레일 재설정 효과로 인한 레일 축인장력이 증가한 상태인 혹서기는 가급적 피하고, 터널내의 중위온도(8~18℃)에서 레일교환을 시행하는 것이 장대레일 절손을 예방하는 효율적인 방안이라 할 것이다. 또한 장대레일 절손 16개소가 집중 발생한 5,7호선 급곡선 구간인 6개역 구간에 대한 궤도틀림 관리 및 레일연마(밀링)를 주기적으로 시행하여 용접부에 대한 열차 횡하중 및 주행충격을 최소화함으로써 열차하중(충격)에 의한 레일절손을 예방하여야 할 것이다.
The purpose of this study is to investigate the factors affecting the long rails, such as rail welding, linear relationship, and rail - linkage, based on rail defects and fracture data from the opening of Seoul Metropolitan Railway 5.6.7.8 to the end of 2017, The influence of temperature, the relati...
The purpose of this study is to investigate the factors affecting the long rails, such as rail welding, linear relationship, and rail - linkage, based on rail defects and fracture data from the opening of Seoul Metropolitan Railway 5.6.7.8 to the end of 2017, The influence of temperature, the relationship with the number of cumulative clearance tonnage, the relationship with the rail condition and type, and the influence of rail exchange.
In this study, it is analyzed that the rail rails are most closely related to the long rails. Especially, the welding quality control is determined by rail welding technician, standard manual and supervision.
In addition, since the cut-off of the long rail (CWR) is closely related to the change of temperature, it is concentrated in the winter when the axial tensile force acts. Therefore, rail installation or resetting in the tunnel, constructs at moderate temperature. It is possible to prevent the breakage due to the change of the temperature
Since the change of the temperature in the tunnel is severe due to the change of the atmospheric temperature, it is recommended to avoid the rail exchange in case of high temperature in the near future, and if it is inevitably applied, take measures such as rail cooling, Rail exchange and welding should be performed within 8~18℃
It is analyzed that the correlation between the elapsed time and the rail corruption is not significant because the occurrence of the rail corruption due to the cumulative transit tonnage is irregularly distributed
The purpose of this study is to investigate the factors affecting the long rails, such as rail welding, linear relationship, and rail - linkage, based on rail defects and fracture data from the opening of Seoul Metropolitan Railway 5.6.7.8 to the end of 2017, The influence of temperature, the relationship with the number of cumulative clearance tonnage, the relationship with the rail condition and type, and the influence of rail exchange.
In this study, it is analyzed that the rail rails are most closely related to the long rails. Especially, the welding quality control is determined by rail welding technician, standard manual and supervision.
In addition, since the cut-off of the long rail (CWR) is closely related to the change of temperature, it is concentrated in the winter when the axial tensile force acts. Therefore, rail installation or resetting in the tunnel, constructs at moderate temperature. It is possible to prevent the breakage due to the change of the temperature
Since the change of the temperature in the tunnel is severe due to the change of the atmospheric temperature, it is recommended to avoid the rail exchange in case of high temperature in the near future, and if it is inevitably applied, take measures such as rail cooling, Rail exchange and welding should be performed within 8~18℃
It is analyzed that the correlation between the elapsed time and the rail corruption is not significant because the occurrence of the rail corruption due to the cumulative transit tonnage is irregularly distributed
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