R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 202121CTAP-C152090-03 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 철도교량 주행 안전 및 승차감 향상을 위한 자갈궤도용 고인성 콘크리트 연결 바닥판 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2019-04-19 ~ 2021-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 조경식 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
16명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 331,000,000 원 기업 : 110,360,000 원 계 : 441,360,000 원 |
총연구비 | 정부 : 600,000,000 원 기업 : 200,030,000 원 계 : 800,030,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)디엠엔지니어링 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-B552989-000505-01 | |||||
| ISBN | 979-11-978522-0-6 | |||||
| 주요 내용 |
○ 장대레일 안전성 확보를 위해 단순교로 계획하는 철도교는 온도 하강으로 교량 단부의 간격이 넓어지면 교량 단부 위에 설치된 자갈도상이 이완되어 침하하고, 이후 온도가 상승하여도 원상태로 복귀되지 않음 ○ 또한 열차하중에 의한 단부 꺽임각도 교량 단부의 도상 이완을 증가시킴 ○ 이와같이 계절변화와 밤과 낮 온도승강이 반복되면서 자갈도상의 이완이 심화되면 침목이 들뜨게 되어 승차감 저하는 물론 열차의 주행 안전성에도 영향이 발생하므로 자갈도상을 설치한 교량의 단부는 잦은 유지보수가 시행되고 있음 ○ 자갈도상으로 덮힌 교량 단부 덮개(자갈막이)는 누수에 취약하여 거더 하부 교각에 설치된 받침의 내구성을 저하시키며, 이를 방지하기 위한 덮개(자갈 유출 막이)의 교체 또한 매우 곤란함 ○ 이와 같은 주행 안전성과 승차감을 저하시키고 구조물의 열화를 야기하는 교량 단부의 개방을 차단하면서도 상부거더의 신축을 허용할 수 있도록 고인성 콘크리트 연결 바닥판을 도입하고자 함 [최종목표] ■ 최종목표 : 단순 철도교의 신축을 수용하는 고인성 콘크리트 연결 바닥판의 개발 및 표준화 => 교량단부의 궤도침하 방지에 의한 열차의 승차감 및 주행 안전성 향상 ○기존 철도교량의 단부를 연속화 할 수 있는 연결 바닥판 개발 ○고인성 콘크리트 연결 바닥판의 내구성 증진을 위한 방수상세 개발 ○고인성 콘크리트 연결 바닥판과 기존 바닥판과 연결부 변화단면 상세 개발 ○고인성 콘크리트 연결 바닥판의 표준계산서 및 표준도 개발 [연구내용 및 범위] ■ 세부목표 및 연구내용 ○ 세무목표 - 경간장 별 연결 바닥판의 비합성구간과 천이구간의 최적 규모 산정 - 고인성 콘크리트 연결 바닥판과 일반 바닥판의 연결부 상세 개발 - 비합성 구간에서 거더와 비합성되기 위한 효과적 공법 도출 - 고인성 콘크리트 연결 바닥판 적용에 따른 장대레일의 부가축력 저감효과 분석 - 바닥판 연속화에 따른 시제동하중 분산효과 검토 - 교각 강성변화에 따른 연결 바닥판의 안전성 확인 - 고인성 콘크리트 바닥판의 경제적 검토 - 고인성 콘크리트의 배합에 따른 특성분석 및 최적배합 도출 - 바닥판 실규모 실내시험을 통한 구조 거동특성 검토 - 고인성 콘크리트 연결 바닥판의 구조 시험 부설 계획 수립 및 시공 - 구조 고인성 콘크리트 연결 바닥판의 궤도 열화 저감 성능 검증 - 고인성 콘크리트 연결 바닥판을 적용한 철도 교량의 궤도 인터페이스 검토 ○ 연구내용 - 주관연구기관((주)디엠엔지니어링) ？ 고인성 콘크리트 연결 바닥판의 구조적 거동 분석 및 설계 ？ 고인성 콘크리트 연결 바닥판의 개발 및 표준화 ？ 현장 시험시공에 의한 고인성 콘크리트 연결 바닥판의 효과 확인 - 공동연구기관(한국철도기술연구원) ？ 고인성 콘크리트 연결 바닥판 적용에 따른 궤도-인터페이스 검토 ？ 고인성 콘크리트 연결 바닥판 구조 성능 평가 ？ 고인성 콘크리트 연결 바닥판의 구조 시험 및 자갈궤도 열화 저감 평가 - 위탁연구기관(충남대학교 산학협력단) ？ 철도교 지점부의 바닥판 연결에 적합한 고인성 콘크리트의 성능 요구 조건 도출 및 배합 설계 ？ 고인성 콘크리트의 최적 배합 도출, 연결 바닥판의 부재단위 실험 계획 수립, ？ 현장 시험용 고인성 콘크리트 배합 도출 및 현장 적용성 확인 ？ 연구범위 ○ 성능목표 설정 및 설계/성능요구조건, 인터페이스 기술요건 정립 - 단순 철도교의 이동을 수용하는 고인성 콘크리트 연결 바닥판의 개발 및 표준화 - 경간장별로 비합성 구간과 천이 구간의 최적 길이 산정 - 고인성 콘크리트 연결 바닥판과 기존 일반 바닥판과의 연결부 상세 개발 - 비합성 구간에서 거더와 비합성되기 위한 효과적 공법 도출 - 고인성 콘크리트 연결 바닥판 적용에 따른 장대레일의 부가축력 저감효과 확인 - 연속 경간수와 교각 강성에 따른 연결 바닥판의 안전성 확인 - 고인성 콘크리트 연결 바닥판의 경제적 효과 사전 확인(교각 규모축소 포함) ○ 고인성 콘크리트 연결바닥판의 시제품개발 (설계 및 시공 표준화) - 경장장 별, 받침 배치별, 거더 강성별 등 다양한 경우의 철도교에 대한 설계 예제집 작성 및 공개 - 특별한 검토 없이 적용 가능하도록 연결 바닥판, 연결부 상세, 천이구간 처리방안에 대한 표준도 작성 및 제공 - 현장 시공매뉴얼 또는 시방기준 작성 및 제공 ○ 고인성 콘크리트 연결바닥판의 현장 적용성 검증 - 고인성 콘크리트의 배합에 따른 특성분석 및 최적배합 도출 - 바닥판 실내시험을 통한 구조 거동특성 확인 - 현장 시험시공을 통한 고인성 콘크리트의 효과 확인 |
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| 색인어 | 한글 | 연속 바닥판 | 고인성 콘크리트 | 궤도 안전성 | 유지관리 최소화 | 교각 규모 축소 |
| 영문 | Link Slab | ECC | Track Safety | Minimize Maintence | Reduced Pier Size | |
| 최종보고서 | 03 [최종보고서] 철도교량 주행 안전 및 승차감 향상을 위한 자갈궤도용 고인성 콘크리트 연결 바닥판 개발(개인정보 보호).pdf | |||||