• 제목/요약/키워드: Resistance of ballast

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Cone penetrometer incorporated with dynamic cone penetration method for investigation of track substructures

  • Hong, Won-Taek;Byun, Yong-Hoon;Kim, Sang Yeob;Lee, Jong-Sub
    • Smart Structures and Systems
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    • 제18권2호
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    • pp.197-216
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    • 2016
  • The increased speed of a train causes increased loads that act on the track substructures. To ensure the safety of the track substructures, proper maintenance and repair are necessary based on an accurate characterization of strength and stiffness. The objective of this study is to develop and apply a cone penetrometer incorporated with the dynamic cone penetration method (CPD) for investigating track substructures. The CPD consists of an outer rod for dynamic penetration in the ballast layer and an inner rod with load cells for static penetration in the subgrade. Additionally, an energy-monitoring module composed of strain gauges and an accelerometer is connected to the head of the outer rod to measure the dynamic responses during the dynamic penetration. Moreover, eight strain gauges are installed in the load cells for static penetration to measure the cone tip resistance and the friction resistance during static penetration. To investigate the applicability of the developed CPD, laboratory and field tests are performed. The results of the CPD tests, i.e., profiles of the corrected dynamic cone penetration index (CDI), profiles of the cone tip and friction resistances, and the friction ratio are obtained at high resolution. Moreover, the maximum shear modulus of the subgrade is estimated using the relationships between the static penetration resistances and the maximum shear modulus obtained from the laboratory tests. This study suggests that the CPD test may be a useful method for the characterization of track substructures.

고속철도 적용을 위한 콘크리트 도상 분기기 개발 및 부설 (Construction and Development of Turnout on concrete roadbed applicable to high speed railway)

  • 박춘복;권호진;전세곤;윤병현;오수진;최용석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1223-1228
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    • 2007
  • Since KHSL 2nd phase was adapted as a main track design, the interests of concrete slab track system have been gradually increased in the division of rail track engineering and many engineering companies have been trying to adapt a concrete slab track system at this moment. Advantages of this system proved in advanced country, japan and Germany etc. are excellent maintenance, track stability and increasing of buckling resistance This developed turnout is same with the KHSR 1st phase's design and applications rules, components and signaling system since it observes KTX specification. Comparing it with the former turnout, High-elasticity pad, lubrication-free roller slide plate and Rheda2000 PC sleeper are only different. The purpose of this study is the development of high speed turnout on concrete slab track and its application on site. Now these studies are going to show the verification and confidence about the interface between ballast-track and concrete slab track by finding and solving the possible problems when it is installed on site and to make these turnouts applied perfectly and completely on concrete slab track. Its first trial construction in korea had been successfully completed at Sangju-station on July 20th ,2007 thanks to KORAIL and KR. Hereunder Sampyo E&C trys to introduce all of turnout technologies on concrete slab track system with Rheda 2000 sleeper

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고속철도교 신축부의 진동 및 신축의 효율적인 저감 방안 (Effective Methods Reducing Joint Vibration and Elongation in High speed Rail Bridge)

  • 민경주;강태구;임남형
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.800-806
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    • 2011
  • Thermal expansion which occurs at the high speed rail joint is proportional to the free length from the point of fixity. This thermal expansion behaves similar to free expansion because the girder longitudinal stiffness is much larger than longitudinal resistance of rail pads. But the longitudinal displacement in the long rail is nominal because the longitudinal support condition of the girder is normally MFM(movable-fix-movable) system. Due to these girder expansion characteristics, there is longitudinal relative displacement at the rail pad and rail fastener spring which connects rail and girder. If the relative displacement between rail and girder is beyond the elastic limit for the rail pad, rail fastener system shall be applied using sliding fastener to prevent rail pad damage and fastener separation resulting from slip. On the other hand, train vertical vibration and tilting can occur due to the lack of fastener vertical force if the sliding fastener is applied at the girder joint. In the high speed rail bridge, vibration can occur due to the spring stiffness of the elastomeric bearing, also both vertical downward and upward displacement can occur. The elastomeric bearing vertical movement can cause rail displacement and finally the stability of the ballast is reduced because the gravel movement is induced.

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궤도거동에 대한 H형 침목의 영향 (Effects of H-type Sleeper on the Track Behavior)

  • 윤경민;서동석;김해곤;황광하;임남형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.4185-4191
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    • 2015
  • 최근 철도의 고속화에 따라 철도수송의 안전성에 대한 요구는 증가되며, 기존 선로에 더 무거운 축중의 차량이 운행토록 요구되고 있다. 이러한 요구를 충족하기 위하여 기존 선로의 레일의 중량을 증가시키고, 장대레일화를 진행해왔다. 최근 개발된 H형 침목은 기존의 일자형 PC침목에 비해 저항 특성이 높아 궤도 강성 증대와 궤도틀림 저감을 기대할 수 있으나, H형 침목 부설에 따른 궤도 특성 변화에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 3차원 유한요소해석을 통하여 H형 침목이 부설된 궤도의 특성을 분석하였다.

Effect of Retained Pre-construction Primer on the Corrosion Protection Properties of Epoxy Coatings

  • Lee, Chul-Hwan;Shin, Chil-Seok;Lee, Ho-Il;Chung, Mong-Kyu;Baek, Kwang-Ki
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제6권5호
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    • pp.219-226
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    • 2007
  • Pre-construction primer (PCP), or shopprimer, have been applied to steel plates to control temporary corrosion during ship fabrication. For surface preparation at ship block stage, in common shipyard practices, welding beads, burnt and rusted areas shall be blasted or power tool cleaned and the contamination such as zinc salt shall be removed with blasting or power tool. Whereas, the sound film of PCP needs not to be removed or roughened as the paint having good compatibility with PCP is used for the first coat. In many cases, however, full blasting or sweep blasting on the sound PCP treated block assemblies was requested. There still has been argument about the legitimacy of this practice, thus, it is critical to evaluate the quality of the coating system applied on the sound PCP retained condition, comparing with the one applied on the full blasted or sweep blasted condition. In this study, two different epoxy systems for water ballast tank were applied on the surfaces with sound PCP condition, full blasted condition, and sweep blasted condition. Coating performances such as durability, anti-corrosion, cathodic disbondment resistance were evaluated. The test results clearly indicated that the sound film of PCP needed not to be removed or roughened as the paint having good compatibility with PCP based on inorganic zinc silicate.

Gysel 전력결합기를 이용한 고출력 X-band SSPA 설계 (High power X-band SSPA Design using Gysel Power Combiner)

  • 이상록;임은재;이영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.425-432
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    • 2014
  • 산악지형이 많은 한국 실정에서 국지적으로 발생하는 기상자료를 제공하기 위하여 진공관식 레이더 보다는 반도체를 이용한 소형의 X-band 기상레이더의 필요성이 요구되고 있다. 기상레이더의 이중 편파방식에 사용되는 반도체형 전력증폭기(SSPA)는 다수의 소출력 전력소자를 병렬로 결합함으로써 원하는 고출력을 얻을 수 있다. 이와 같이 고출력 전력증폭기에 적용되는 전력결합기는 경로손실, 고주파수, 고출력에 따른 안정저항의 문제, 열방출 특성을 해결하기 위하여 본 논문에서는 변형된 Gysel 전력결합기를 적용한 결과 격리도(isolation)의 우수성을 제시하였으며, 최대출력 54dBm, 25%의 효율을 갖는 기상레이더용 X-band 250W 급 반도체형 전력증폭기를 설계하였다.

토목섬유와 시멘트처리채움재로 보강한 교량/토공 접속구조의 장기공용성 평가를 위한 실물가속시험 (Real-scale Accelerated Testing to Evaluate Long-term Performance for Bridge/Earthwork Transition Structure Reinforced by Geosynthetics and Cement Treated Materials)

  • 이일화;최원일;조국환;이강명;민경찬
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.251-259
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    • 2014
  • 교량/토공 접속부는 교량에서 토공으로 또는 그 반대방향으로 옮겨가는 구간으로 궤도 하부구조의 지지강성이 급격히 변화하기 때문에 차량 주행안정성에 매우 큰 영향을 미친다. 과거 유도상궤도를 사용할 때에는 접속부에 대한 성능요구조건이 높지 않았으나, 운행속도가 고속화되고 콘크리트궤도가 도입되면서 유지보수와 열차주행안정성에 상당한 영향을 미침에 따라 높은 성능수준을 요구하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존의 교량/토공 접속구조의 단점을 보완하고 성능을 개선하기 위한 방안으로 토목섬유와 시멘트처리채움재로 보강된 접속구조를 제안하고 실물가속시험을 통한 성능평가를 수행하였다. 제안된 접속구조는 토목섬유를 이용하여 어프로치블럭을 보강하는 방안으로써 보강토 교대와 유사한 구조를 가지며, 사용재료는 시멘트처리된 흙자갈을 적용함으로써 유용토의 활용을 증대시키고 우수의 침입을 저감시켰다. 실물가속시험항목은 구조별 탄성변위, 누적 침하, 함수비, 교대에 작용하는 수평 및 수직 토압이며, 비교검토를 통해서 장기공용성능의 개선정도를 파악하고자 기존 접속구조와 제안 접속구조에 대한 시험을 동일조건하에서 수행하였다. 실물가속시험 결과, 제안구조가 침하 및 토압경감 측면에서 우수한 성능을 나타내었고 함수비 변동에 대해서도 저항성이 높은 것으로 나타났다.

복합선미선형 개념에 의한 AFRAMAX형 유조선 선형의 개발 (Hull Form Development of an AFRAMAX Tanker with a Composite Stern Frameline Concept)

  • 김호충;이춘주;김수형
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.1-11
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    • 1991
  • $C_B{\simeq}0.8,\;L/B{\simeq}5.5,\;B/d{\simeq}3.5$의 선형치수비를 특징으로 갖는 AFRAMAX형 유조선에 복합선미 선형 개념을 적용하여 선형개발을 수행하였고, 종래 유조선에 비해 매우 우수한 선형이 모형시험을 통하여 확인됨으로써 복합선미선형 개념이 비교적 광폭천흘수(廣幅淺吃水) 특성을 갖는 선형의 경우에 더욱 유력한 것임이 입증되었으며, 이러한 치수비의 선형에 적합한 늑골선의 형태도 찾을 수 있었다. 또한 본 연구에서는 일본의 'H사'에서 '90년에 개발한 동급선형을 선택하여 이론계산 및 한국해사 기술연구소에서의 도형시험에 의한 선형특성 및 성능의 비교를 수행하였으며, 그 결과 대우 선형은 종래의 "Moderate U형" 선미형상을 특징으로 하는 'H사'의 선형에 비하여 점성저항은 매우 작으면서도(형상계수 k가 0.30에서 0.75로 감소) 추진효율은 그다지 나쁘지 않아서, 만재상태나 경하상태에서 유효마력은 약10%, 전달마력은 5-6% 작은 것이 확인되었고 이론계산 결과도 이런 경향을 잘 설명해 줌을 알았다. 부수적으로, 형상계수가 통상의 것보다 매우 작은 경우에는 Froude방법 및 종래의 통계에 의한 상관 수정계수에 의한 저항시험결과의 실선화장은 실선저항을 지나치게 낮게 예측해줄 위험성이 있으므로 ITTC '78방법과 같은 형상계수의 도입이 보다 바람직한 것임을 확인하였다.

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