초록
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.
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.