고속철도 궤도검측은 공사관리는 물론, 궤도유지관리 측면에서 매우 중요한 과제이며 향후 유지보수 시 작업계획수립, 작업량산출, 열차속도제한 등 유지보수 시 기본적인 자료로 제공되는 만큼 궤도검측치의 정확성은 매우 중요하며, 이러한 관점에서 국내 궤도검측차(EM-120)의 검측성능과 정확성을 검증하고자 하였다. 본 논문에서는 현재 일반철도구간에 대한 궤도검측 시 사용하고 있는 궤도검측차 (EM-120)의 선형검측자료를 Spectrum 분석한 결과, 파장 1m 부근의 검측치에 Noise가 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이러한 Noise를 제거하기 위해 Spectrum 분석을 통한 새로운 Filter를 적용한 결과 실제 궤도틀림치에 보다 더 근접한 검측결과를 얻을 수 있었으며 사용기간에 따른 틀림전진 경향 또한 파악할 수 있었다.
High speed railway, KTX has started commercial service last you and passengers is increasing. To secure the safety and reliability of high speed railway, it is necessary to inspect and maintain the rail regularities. Several methods of measuring track irregularities are developed in other railway advanced countries. In this paper, we introduce foreign track Inspection methods and application scheme to Koreans.
The Study provides the technical background and calculation method f3r the long wave track defect. On high speed railway, It is necessary to manage the long wave band up to 80m track defect fur improving a riding quality. For this reason, Track recording methods for highspeed railway are used 10m and 30m recording bases, these are covered middle wave band and long wave band successfully. Extended base recording data is calculated by geometrical model and this data provides a good result for KTX riding index.
The Track geometry measuring on High-speed railway is the most important subject for the track construction and track maintenance work. Also the measuring accuracy is so significant part because it provides principle data for the maintenance plan and the assesment of working quality and can control the train speed limitation. From this point of view, it is very important to verify for the track recording coach(EM120) in KNR. According to the result of spectrum analysis, the noise near 1m waveband was found on the track recording data from EM120. So, New filter has been applied to remove the noise form track recording data. and it makes possible to acquire resembling result to real track geometry.
Track geometry changes by traffic loads. The bigger the changes are, the worse the riding comfort and running stability of train. This is so-called track irregularity and is the most important quality parameters of ballasted track. To objectively assess track irregularity, track geometry should be able to be measured. Practically, railway companies use moving chord method, which determine versine values via a chord. The versine is the vertical distance to curve measured in the middle of the chord. This type of method measures only versine of track irregularity curve by transfer function from the characteristics of measuring device. In this report, review the characteristics of two types of measuring tools by comparing the measurements. The one is GRP-1000 system, optical surveying system with Total station and lazar prism trolley. This calculates track geometry by surveying absolute coordinates of two points each on both rail heads. The other is EM-120, measures versine with 10m of symmetrical chord length.
약 본 연구에서는 도시철도 교량상 급곡선(R=180m) 구간에 부설되어 있는 침목 하부에 방진패드가 부착된 자갈도상 궤도구조의 콘크리트침목 손상유형에 대한 원인을 검토하고, 침목중량화 및 도상자갈 개량에 따른 콘크리트침목의 손상저감 효과를 분석하였다. 이를 위해 대상 교량에 부설되어 있는 콘크리트침목의 손상(균열) 발생 유형을 조사하였으며, 종합검측차를 활용하여 획득한 궤도틀림과의 상관관계를 통해 비교·분석하였다. 또한 수치해석 프로그램을 활용하여 궤도구조별 콘크리트침목 구성품에 발생하는 응력을 검토하여 개량에 따른 콘크리트침목의 손상 저감 효과를 입증하였다. 분석결과 궤도틀림이 심한 구간에서 침목의 축방향 균열이 주로 발생하였으며, 수치해석결과 궤도구성품 및 콘크리트침목에 발생하는 응력은 4-Anchor를 사용하는 체결구조에서 하중 분산 효과에 따라 발생하는 응력 수준은 작게 나타났다.
궤도틀림은 철도차량의 주행안전성과 승차감에 영향을 미칠 뿐만 아니라 유지보수와 밀접한 관계가 있다. 본 논문에서는 경부고속철도 개통 이후 경부고속선 구간에서 검측된 궤도틀림에 대하여 통계분석을 수행하였다. 우선, 궤도틀림 검측에 사용된 검측차(EM120)의 검측특성, 즉 현정시법 검측원리를 사용하는 경우에 대한 파장대역별 전달함수 특성을 조사하였다. 고저틀림과 방향틀림에 대한 파장의 분포 특성 분석결과에 의하면, 단파장의 파장대역의 분포비율이 상당히 높았으며 파장이 길어질수록 발생빈도는 감소하는 경향을 보였다. EN규정에서 규정하고 있는 파장대역별로 구분하여 분포 현황을 조사한 결과는 D1 영역의 분포비율이 대부분을 차지하고 있는 것으로 파악되었다. 또한, 궤도틀림 항목별로 궤도틀림 크기에 따른 분포 특성을 조사하였으며, 궤도틀림의 크기가 증가할수록 발생빈도는 급격히 감소하는 경향을 보였다. 이러한 궤도틀림 분포 특성에 대한 조사결과는 궤도틀림 유지보수 계획수립 및 궤도틀림 기준설정을 위한 기초자료로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 예상된다.
신규 철도노선의 건설을 위한 타당성 검토시 관련 유지보수비용은 궤도연장을 기반으로 여러 요인을 단순화하여 예측하고 있으나 UIC 714의 선로등급 및 UIC 715의 유지보수비용 영향요인 개념을 반영하는 경우, 비용산정결과의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 국내외 사례를 기초로 유지보수비용과 선로등급에 따른 가중 철도연장, 곡선반경, 종단경사 및 노후도 등과의 상관관계를 분석하였다. 이를 위하여 유지보수 위탁기관의 각 지역본부별 유지보수비용 중 대표성이 있는 자료를 기반으로 비용예측을 수행하였으며, 이 결과 기존노선의 선로등급 및 등급별 비용계수에 따른 유지보수비용 산정방안이 기존 적용방법에 비해 합리적임을 밝혔다. 또한 현재 개발중인 고속 종합검측차의 검측데이터 및 철도시설물의 이력정보를 고려한 비용산정 방안을 함께 고려하였으며 이를 기반으로 선로등급, 곡선반경, 노후도 및 선로 기울기 등을 종합적으로 고려한 유지보수비용 산정모델의 개발이 가능할 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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