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콘크리트궤도의 궤도지지강성 평가시스템에 관한 연구
A Study on Evaluation System of Track Support Stiffness for Concrete Tracks 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.6 no.2, 2020년, pp.535 - 541  

최정열 (동양대학교 건설공학과) ,  김만화 ((주)삼림엔지니어링 교량터널진단부문) ,  김현수 ((주)삼림엔지니어링 교량터널진단부문) ,  정지승 (동양대학교 건설공학과)

초록
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현행 탄성 재료 교체 및 성능평가는 작업성 및 작업공정이 매우 복잡하고 시간도 많이 소요됨은 물론 탄성 재료의 교체시기를 사전에 파악하기 어려운 반면, 본 연구에서 제시한 방법은 탄성 재료의 궤도지지강성 변화율을 상품 한계치와 기능 한계치를 비교 표시해 줌으로써 탄성 재료 교체의 필요성 및 교체 전, 후의 궤도지지강성 개선효과를 현장에서 즉각적으로 실험데이터를 바탕으로 입증이 가능하다. 또한 궤도지지강성 평가 소프트웨어를 이용하여 현장시험을 통해 획득한 탄성 재료에 대한 성능평가 데이터가 관리자 컴퓨터에 통합 관리되기 때문에 탄성재료의 교체시기 및 위치를 파악함으로써 교체 계획 수립 및 유지관리 이력 관리가 가능하다. 따라서 선로 순회하는 작업시간 동안 다수의 측점에서 탄성재료의 성능 및 상태를 현재 운영상태에서 궤도성능(궤도지지강성) 및 궤도재료의 내구성능(노후화 수준, 물성변화율 등)을 평가함으로써 시기적절하게 탄성재료를 교체할 수 있으며, 지속적으로 탄성재료의 성능변화(열화)상태를 모니터링 할 수 있어 궤도유지관리에 활용도가 높을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A conventional elastic material replacement and performance evaluation are very complicated and time-consuming, and it is difficult to know when to replace the elastic material in advance. By comparing with the product limit and the functional limit, the necessity of elastic material replacement and...

주제어

#콘크리트궤도   #궤도지지강성   #측정시스템   #탄성재료   #내구성  

표/그림 (12)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 본 연구와 평가장비를 현장 레일에 거치 후, 별도의 계측을 위한 장비 없이 무선으로 테블릿 PC를 이용하여 시험위치의 선로제원(미리 입력가능)을 입력하고 시험하중을 결정하여 최종적으로 궤도재료의 성능 시험 보고서까지 출력할 수 있는 궤도지지강성 평가 프로그램이다. 그림 3∼그림 7은 평가 프로그램을 이용하여 현장시험을 시행하고 테블릿 PC를 이용하여 측정 결과를 수집, 정리, 분석 및 평가까지 한번에 수행할 수 있는 프로그램의 시나리오(Operation procedure)를 나타낸 것이다[1].
  • 본 연구는 콘크리트궤도의 궤도지지강성 평가시스템에 대한 연구로서 궤도지지강성 측정장비와 함께 측정 장비를 제어하고 측정결과를 저장, 분석 및 평가할 수 있는 소프트웨어(평가시스템) 전반에 대한 적용성 측면에서의 적정성을 평가하였다.
  • 본 연구의 평가시스템은 탄성 재료의 궤도지지강성 변화율을 재료 한계치와 기능 한계치와 비교 표시해 줌으로써 교체의 필요성 및 교체 전, 후의 성능개선효과를 과학적으로 입증 가능하다는 특장점이 있으며, 탄성 재료에 대한 성능평가 데이터가 관리자 컴퓨터 등에 통합 관리되며 다음 교체는 언제, 어디를 해야 하는지 등의 교체 계획 수립 및 유지관리 이력 관리가 가능한 점이 특징이다.
  • 이에 본 연구는 탄성재료의 궤도지지강성 변화율을 상품 한계치와 기능 한계치와 비교 표시해 줌으로써 탄성재료의 교체사유(교체의 필요성) 및 교체 전, 후의 성능개선효과를 현장에서 즉각적으로 실험데이터를 바탕으로 입증이 가능한 콘크리트궤도의 궤도지지강성 평가시스템을 개발하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
궤도현장측정은 무엇은 무엇입니까? 또한 현행 궤도성능평가를 위한 방법으로는 운행선 궤도현장측정이 필요하며 해당 시험을 위해서는 야간 단전시간대에 현장에 투입되어 윤중 및 횡 압 센서, 변위계 등을 설치하고 주간에 열차 운행시간 동안 운행열차하중 재하시의 궤도의 거동을 측정하여 야 한다[1,2,7,8]. 이러한 궤도현장측정은 임의의 위치에 서 획득되는 측정데이터를 이용하여 일부 구간의 성능 을 가늠하는 방법으로써 현장여건을 직접적으로 반영하기에 기술적 제약이 따른다[1,6]. 또한 기존의 현장측 정을 통한 궤도성능시험은 동적 윤중과 레일 또는 침목 의 변위를 측정하여 궤도지지강성을 산출하고 측정 궤도지지강성을 바탕으로 레일 하부 또는 침목하부에 설치되어 있는 탄성패드의 스프링강성을 유추하는 방법 이다[1,2,7,8].
기존의 현장측 정을 통한 궤도성능시험의 단점은 무엇입니까? 또한 기존의 현장측 정을 통한 궤도성능시험은 동적 윤중과 레일 또는 침목 의 변위를 측정하여 궤도지지강성을 산출하고 측정 궤도지지강성을 바탕으로 레일 하부 또는 침목하부에 설치되어 있는 탄성패드의 스프링강성을 유추하는 방법 이다[1,2,7,8]. 따라서 현장측정을 통한 궤도지지강성 평 가 및 사용중인 탄성패드의 스프링강성 변화수준을 유추하는 것이 기존의 궤도지지강성 평가방법의 목적이었으나 임의의 위치에서의 값밖에는 분석할 수 없었으며 측정과 분석이 분리되어 있어 현장에서 바로 탄성재료의 노후수준을 판단할 수 없는 단점이 있었다[2,8]. 따라서 경제적이고 효율적인 탄성재료의 유지관리를 위해서는 본 연구에서 개발하고자 하는 철도궤도 탄성 재료 성능시험 및 평가시스템과 같이 야간 순회점검시간 동안 간편하게 원하는 위치에서의 탄성재료의 성능 및 상태를 평가하고 성능변화(열화) 상태를 모니터링 함으로써 시기적절하게 탄성재료를 교체할 수 있는 현장시험과 분석 및 평가가 통합된 통합 유지관리시스템 도입이 필요하다.
현행 탄성 재료 교체 및 성능평가의 단점은 무엇입니까? 현행 탄성 재료 교체 및 성능평가는 작업성 및 작업공정이 매우 복잡하고 시간도 많이 소요됨은 물론 탄성 재료의 교체시기를 사전에 파악하기 어려운 반면, 본 연구에서 제시한 방법은 탄성 재료의 궤도지지강성 변화율을 상품 한계치와 기능 한계치를 비교 표시해 줌으로써 탄성 재료 교체의 필요성 및 교체 전, 후의 궤도지지강성 개선효과를 현장에서 즉각적으로 실험데이터를 바탕으로 입증이 가능하다. 또한 궤도지지강성 평가 소프트웨어를 이용하여 현장시험을 통해 획득한 탄성 재료에 대한 성능평가 데이터가 관리자 컴퓨터에 통합 관리되기 때문에 탄성재료의 교체시기 및 위치를 파악함으로써 교체 계획 수립 및 유지관리 이력 관리가 가능하다.
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참고문헌 (9)

  1. Kim. M., A Study on Evaluation System of Track Support Stiffness for concrete Tracks, Dongyang University, Ph. D. thesis, 2020 

  2. J.Y. Choi, H.S. Gong, J.H. Kim, H.S. Kim, J.S. Chung, "An Experimental Study on Causes Evaluation of Rail Corrugation for Concrete Track(STEDEF) in Urban Transit" Journal of the Convergence on Culture Technology(JCCT), Vol. 4, No. 4, pp. 413-418, 2018 

  3. Lim, S., "A Study of correlation between spring constant of anti-vibration sleeper pad and thickness variation on floating track", Master's thesis, Seoul National University of Science and Technology, 2017 

  4. K.H. Park, D.Y. Sung, S.Y. Kong, C.M. Kong, Y.G. Park, "A Study on the Analysis Method for the Variation of Stiffness of Polyurethane Resilient Pad in the Rail Fastening System", 2010 Autumn Conference of the Korean Society for Railway, pp.1,884-1,893, 2010 

  5. Kim, H., "A Study on Transferred Load Reduction effect on Roadbed by appling Low Elastic Pad Analysis", Master's thesis, Seoul National University of Science and Technology, 2012 

  6. Lee, D., "Fatigue Effect Evaluation Method of Resilience Pad for Sleeper Floating Track", Ph.D. thesis, Seoul National University of Science and Technology, 2015 

  7. Lee, G., "A Study on Performance Evaluation Method for Direct Fixation Track System", Ph.D. thesis, Dongyang University, 2017 

  8. J.Y. Choi, H.S. Kim, K.S. Han, C.J. Jang, J.S. Chung, "Damage Evaluation of Track Components for Sleeper Floating Track System in Urban Transit", Journal of the Convergence on Culture Technology(JCCT), Vol. 5, No. 4, pp. 387-394, 2019 

  9. SOLLAE System, ezTCP of Modbus/TCP 

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