[논문]공용중인 경전철 직결 궤도 콘크리트 도상블록의 보강 방안 연구

최정열; 강유송; 안대희; 한재민; 정지승

doi:10.17703/jcct.2023.9.3.633

공용중인 경전철 직결 궤도 콘크리트 도상블록의 보강 방안 연구
A Study on Reinforcement Method of Concrete Block for Direct Fixation Tracks on Serviced Light Rail Transit 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.9 no.3, 2023년, pp.633 - 640

최정열 (동양대학교 건설공학과) , 강유송 ((주)유신) , 안대희 (동양대학교 건설공학과) , 한재민 (동양대학교 건설공학과) , 정지승 (동양대학교 건설공학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 운행선 경전철 직결식 궤도 부설구간에서 발생한 도상블록의 변위거동 특성을 분석하여 적정 보강 방안을 도출하고자 현장조사를 바탕으로 한 수치해석을 수행하였다. 본 연구의 대상선로는 교량상 급곡선 직결식 콘크리트 궤도로서 교량바닥판에 부설된 도상블록이 종방향 및 횡방향으로 이동하는 문제가 발생하여 이에 대한 메커니즘을 분석하였다. 본 연구에서는 3D Solid요소를 이용한 궤도구조 모델링을 바탕으로 운행하중 조건에서 발생가능한 직결식 궤도의 거동을 분석하고 다양한 보강방안에 대한 보강효과를 해석적으로 분석하였다. 도상블럭의 보강 전, 후 횡변위 분석결과, 극한 횡압 작용 시 보강 후 최대 횡변위는 보강 전 대비 약 3% 수준(약 0.1mm)으로 크게 감소하는 것으로 분석되었다. 또한 채움 모르타르, 교량 바닥판, 보강철근의 발생응력 검토결과, 모두 2.6 이상의 충분한 안전율을 확보하는 것으로 분석되어 보강방안에 대한 최적 조건을 도출하였다. 따라서 본 연구에서 검토한 앵커링 보강 수량 및 대칭형 앵커배치는 도상블록 횡방향 변위 발생 제어 및 교량, 도상블록의 구조적 건전성 확보에 효과적일것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, numerical analysis was performed based on field investigation to derive an appropriate reinforcement method by analyzing the displacement behavior characteristics of concrete blocks generated in the direct fixation track on the bridges of the serviced light rail transit. The track of this study was a direct fixation track on a sharp curved track, and the problem of movement of the concrete blocks installed on the bridge deck in the longitudinal and lateral directions occurred. In this study, based on the finite element model using 3D solid elements, the behavior of the direct fixation track that could be occurred under operating load conditions was analyzed. In addition, the reinforcement effect of various reinforcement methods was analyzed. As a result of analyzing the lateral displacement before and after reinforcement, it was analyzed that the maximum lateral displacement after reinforcement under the extreme lateral wheel loads significantly decreased to about 3% (about 0.1mm) compared to before reinforcement. In addition, as a result of examining the generated stress of the filling mortar, bridge decks, and reinforcing bar, it was analyzed that all of them secured a sufficient safety factor of 2.6 or higher, and the optimal conditions for the reinforcement method were derived. Therefore, it is judged that the number of anchoring reinforcements and symmetrical anchor placement reviewed in this study will be effective in controlling the occurrence of lateral displacement of concrete blocks and securing the structural integrity of bridges and concrete blocks.

주제어

표/그림 (17)

그림 그림 1. 대상구간의 궤도 및 열차 개요도 Figure 1. Schematic of track and vehicle for target section
그림 그림 2. 직결식 궤도의 도상블록 변위거동 메커니즘 Figure 2. Mechanism of displacement behavior for direct fixation track
그림 그림 3. 현장 전경 Figure 3. Photographs of field condition
그림 그림 4. 보강공법 시공 절차 Figure 4. Procedure of reinforced construction
그림 그림 5. 수치해석 모델링 Figure 5. Finite element model
그림 그림 6. 수치해석 하중조건 Figure 6. Applied load condition on FE model
그림 그림 7. 하중 위치(하중 조건) Figure 7. Loading position on FE model
그림 그림 8. 콘크리트 도상블록 변위 해석결과 (보강 전) Figure 8. Lateral displacement of concrete block (before reinforced)
표 표 1. 수치해석 제원 Table 1. Material properties of finite element analysis
표 표 2. 하중조건(극대 횡압조건) Table 2. Calculation of ultimate lateral wheel load
그림 그림 9. 콘크리트 도상블록 횡변위 분석결과 (보강 전) Figure 9. Analyzed result of lateral displacement of concrete block (before reinforced)
그림 그림 10. 보강 형식 Figure 10. Arrangement of reinforcement anchors
그림 그림 11. 보강 방안별 콘크리트 도상블록 횡변위 분석결과 Figure 11. Analyzed results of lateral displacement of concrete block according to reinforced type
그림 그림 12. 모르타르 내부 응력 해석결과 Figure 12. Analyzed results of mortar stress
그림 그림 13. 모르타르 응력 분석결과 Figure 13. Analyzed results of stress for mortar according to applied force
그림 그림 14. 철근의 등가응력 및 전단응력 해석결과 Figure 14. Analyzed results of rebar stress
그림 그림 15. 철근 응력 분석결과(보강 후, LC1) Figure 15. Analyzed results of stress for rebar according to applied force

참고문헌 (11)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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