• 한국철도학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.835-843
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• 2009

최근 철도의 고속화 및 중량화로 인하여 보다 안정적인 토공노반 구조가 요구된다. 그 대안으로 강화노반이 도입되어 적용하고 있다. 하지만 현 설계기준에 적용되어진 콘크트궤도 강화노반의 강성 및 두께는 국내의 지반의 특성 및 공학적인 평가 없이 외국의 기준을 임의적이고 보수적으로 결정하고 있다 따라서 본 논문에서는 콘크리트궤도 흙쌓기 구간에서의 강화노반 두께를 합리적으로 결정하기 위하여 국내 시공조건을 고려, 적정 탄성계수, 배수성능, 동결심도, 경제성, 지지력 등을 검토하고 이를 바탕으로 유한요소해석을 실시하여 적정 두께를 제시하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1506-1512
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• 2010

산악지형이 많은 지역에서의 고속철도 건설에는 노선의 선형상의 이유로 터널구간이 많이 존재하며, 터널 건설로 발생하는 암버럭을 유용하기 위하여 노반 건설은 주로 암과 흙의 혼합성토로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 이암을 주암으로 하는 혼합토로 이루어진 고속철도 노반의 열차반복하중에 의한 침하특성을 분석하기 위하여 모형토조 실험을 수행하였다. 특히 강우 또는 지하수위 상승에 의한 노반의 포화도 증가가 열차 반복하중 작용 시 노반의 침하특성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 초기 포화도 조건을 변화시키면서 실험을 수행하였다. 실험결과, 낮은 포화도 조건에서는 열차반복횟수가 증가할수록 침하가 어느 일정 값에 수렴하는 결과를 나타냈으나, 일정 수준 이상의 포화도 조건에서는 침하가 급격히 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 노반의 포화도를 일정수준 이하로 관리하는 것이 침하 예방에 중요한 요소임을 확인 할 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.508-513
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• 2006

Anchor bolt in baseplate fastenings on the slab track is an important component to conform placing and safety of fastenings. Due to the way of load transmission control of fastenings, sometimes anchor bolt has to be applied lateral load. So we have to take care for it when we design. Especially, in the case of anchor bolt which is applied loads repeatedly, we have to consider fatigue failure. If parts of machine are damaged in static loads, stress will exceed the yield strength. So parts could be transformed largely. Therefore because they are visible to the naked eyes, we can replace parts before failure. However, because fatigue failure that are invisible to the naked eyes happen unexpectedly, it's very dangerous. To make a reasonable design of anchor bolts, we will analyze them by changing diameters of anchor bolt, quality of insert, initial gap between anchor bolt and insert, the presence of insert, etc. which affect the stresses of anchor bolts. We can get the maximum and minimum amplitude of stress through the modified Goodman diagram or Smith diagram which represents limit of all strengths and stress components to the average stress. We also tried to show the way of examining the expected th life of anchor bolt briefly through considering above.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.905-917
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• 2008

Road or Railway construction over soft ground is needed to be considered on secondary consolidation which will be caused differential settlement, lack of transport serviceability, higher maintenance cost. Especially for the railway construction in the second phase of Gyung-Bu or Ho-Nam high speed railway, concrete slab track has been adapted as a safe and cost effective geotechnical solution. In this case controlling the total settlement under the tolerance is essential. And pile supported geogrid reinforced construction method is suggested as a solution for the problem of the traditional method on soft soil treatments. Pile supported geogrid reinforced construction method consists of piles that are designed to transfer the load of the embankment through the compressible soil layer to a firm foundation. The load from the embankment must be effectively transferred to the piles to prevent punching of the piles through the embankment fill creating differential settlement at the surface of the embankment. The arrangement of the piles can create soil arching to carry the load of embankment to the piles. In order to minimize the number of piles geogrid reinforced pile supported construction method is being used on a regular basis. This method consists of one or more layers of geogrid reinforcement placed between the top of the piles and the bottom of the embankment. This paper presents several methods of pile supported geogrid reinforced construction and calculation results from the several methods and comparison of them.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.870-873
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• 2008

레일패드는 궤도전체의 탄성확보 뿐만 아니라 열차하중에 의해 침목으로 전달되는 충격을 완화시켜 침목과 도상의 파손을 방지하는 역할을 하는데, 통과톤수의 증가와 기후적 요인에 의하여 패드가 열화되면 패드의 강성이 증가하게 된다. 패드의 강성이 증가하게 되면 레일을 통해 침목으로 전달되는 충격하중이 증가하게 되어 침목의 파손을 유발할 수 있을 뿐만 아니라 침목하면의 도상에도 과도한 충격하중을 전달하여 도상의 손상을 가속화시킬 수 있다. 또한 레일패드의 강성변화는 궤도의 소음과 레일의 파상마모의 진전에도 영향을 미치게 된다. 따라서 레일패드의 공용기간 중에 적정한 강성을 유지할 필요가 있으며, 통과톤수의 증가에 따른 레일패드의 경화도를 산정하는 방법과 레일패드의 경화가 궤도에 미치는 영향을 정량적으로 분석하여 레일패드의 교체주기에 관한 기준을 마련할 필요가 있다. 본 연구에서는 슬래브의 질량과 일정속도대역에서의 패드강성의 민감도분석을 하여 그 결과를 비교하고 레일패드경화에 따른 대상궤도의 동적거동을 수치해석을 통하여 패드강성과 차량주행속도에 따른 윤중의 변동량과 레일의 변위, 가속도 그리고 침목의 변위, 가속도의 변화정도를 분석해 보았다. 궤도시스템의 동적해석을 위한 해석 프로그램으로는 네덜란드 델프트 공과대학에서 개발된 궤도시스템 전용 해석 프로그램인 DARTS(The dynamic analysis of a rail track structure)를 사용하였다. 대상궤도는 국내 1단계 경부고속철도에서 사용되고 있는 3중보 무도상궤도를 사용하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권2호
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• pp.231-243
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• 2021

In this paper, a dynamic response mapping model of the wheel-rail system is established by using the support vector regression (SVR) method, and the hierarchical safety thresholds of the subgrade void are proposed based on the reliability theory. Firstly, the vehicle-track coupling dynamic model considering the subgrade void is constructed. Secondly, the subgrade void area, the subgrade compaction index K30 and the fastener stiffness are selected as random variables, and the mapping model between these three random parameters and the dynamic response of the wheel-rail system is built by using the orthogonal test and the SVR. The sensitivity analysis is carried out by the range analysis method. Finally, the hierarchical safety thresholds for the subgrade void are proposed. The results show that the subgrade void has the most significant influence on the carbody vertical acceleration, the rail vertical displacement, the vertical displacement and the slab tensile stress. From the range analysis, the subgrade void area has the largest effect on the dynamic response of the wheel-rail system, followed by the fastener stiffness and the subgrade compaction index K30. The recommended safety thresholds for the subgrade void of level I, II and III are 4.01㎡, 6.81㎡ and 9.79㎡, respectively.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.8-14
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• 2015

본 논문은 경부고속선 터널에서 발생하는 미기압파 예측기법을 설명하였다. 미기압파 예측식에 필요한 계수를 도출하기 위하여 터널궤도유형에 따른 미기압파 변화를 알아보기 위하여 터널압력파 미기압파를 동시에 계측하였다. 열차속도, 터널궤도유형 그리고 출구로부터 거리에 따른 크기 변화를 분석하였다. 경부고속선 터널에서 발생하는 미기압파는 고속열차가 약 300kph로 진입할 때, 길이 4.0km의 자갈궤도터널에서는 약 7.5Pa 미기압파가 발생하며, 3.3km의 슬라브궤도터널에서는 약 14.3Pa의 미기압파가 발생한다. 그리고 터널출구에서 방사된 미기압파는 전파거리에 반비례하여 줄어들며, 100m 지점에서는 약 0.5~1.0Pa로 나타난다. 그리고 터널압력파 기울기를 이용하여 미기압파 예측식에 필요한 계수를 도출한 후, 예측식을 통해 미기압파 크기를 계산하였다. 계산된 미기압파 크기를 현장시험 결과값과 비교해 본 결과, 터널 미기압파 크기는 이론식을 이용하여 신속하게 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.270-280
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• 2014

이 연구에서는 연속철근 콘크리트궤도에서의 균열의 원인과 균열 발생에 미치는 주요 영향인자를 파악해 보고자 경부고속철도 콘크리트궤도 구간에서 균열 발생 현황과 발생 패턴을 조사하고, 연속철근 콘크리트궤도의 구조를 감안한 2차원 비선형 유한요소해석모델을 이용하여 슬래브 상부와 기층 하부의 온도차와 콘크리트 수축에 의한 연속철근 콘크리트궤도(CRCT)에서의 균열 발생 패턴을 예측하였다. 연구 결과에 따르면 온도차와 콘크리트 건조수축에 의해 침목과 슬래브(TCL) 경계부 및 침목하부에서 균열이 발달할 것으로 예상되고, 이는 현장 조사에서 발생한 균열의 발생 위치와 일치한다. 또한 온도차에 대해서는 열팽창계수가, 콘크리트 수축에 대해서는 건조수축 변형율이 상대적으로 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고, 침목이 TCL에 매립되어 있어서 균열 간격이 반드시 철근비에 비례하지 않을 수 있으므로 이러한 CRCT의 구조적 특성을 감안하여 철근비를 정할 필요가 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1268-1277
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• 2008

Recently, the high speed railway comes into the spotlight as the important and convenient traffic infrastructure. In Korea, Kyung-Bu high speed train service began in about 400km section at 2004, and the Ho-Nam high speed railway will be constructed by 2017. The high speed train will run with a design maximum speed of 300-350km/hr. Since the trains are operated at high speed, the differential settlement of subgrade under the rail is able to cause a fatal disaster. Therefore, the differential settlement of the embankment must be controlled with the greatest care. Furthermore, the characteristics and causes of settlements which occurred under construction and post-construction should be investigated. A considerable number of studies have been conducted on the settlement of the natural ground over the past several decades. But little attention has been given to the compression settlement of the embankment. The long-term settlement of compacted fills embankments is greatly influenced by the post-construction wetting. This is called 'hydro collapse' or 'wetting collapse'. This wetting collapse problem for the compressibility of compacted sands, gravels and rockfills, has been recognized by several researchers. For this wetting settlement problem, we showed the test results carried out with 4 fill materials. These tests were performed under the condition that the fill materials were inundated at the first wetting. Subsequently, in this study, we investigated the long-term settlement characteristics of the fill materials under the repeated partial wetting and rising of the ground water table happend by rainfall.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.5-13
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• 2016

성토지지말뚝 공법의 국내 적용성 평가를 위해 이론적인 설계방법과 수치해석적인 방법을 통해 거동특성을 분석하고 침하 안정성 검토를 수행하였다. 성토고와 연약지반 두께에 따른 말뚝의 효율과 보강재의 인장력 및 침하 안정성을 분석한 결과 이론식의 경우 연약지반 특성에 따른 거동특성을 반영하지 못하고 있으며, 수치해석 결과 대비 다소 보수적인 결과가 나타났다. 수치해석에서는 이론식에서 제시한 성토고 높이 보다 작은 성토고에서는 말뚝 효율의 급격한 감소가 나타났으며, 연약층 대비 성토고가 높은 경우에도 말뚝의 효율의 감소가 나타났다. 기존 이론식을 바탕으로 설계가 이뤄질 경우 성토노반의 침하 안정성은 확보되는 것으로 나타났다. 성토지지말뚝은 국내의 고속철도의 침하관리기준을 확보할 수 있는 토공 침하억제공법으로 그 적용성이 기대된다.