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| 토목섬유튜브로 보강한 철도 교대 접속부 구조의 장기안정성 평가 |
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최원일, 김자연, 조국환, 이상철 |
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| Assessement of Long Term Stability of Railway Bridge Abutment Using Geosynthetics Tube |
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Won Il Choi, Ja Yeon Kim, Kook Hwan Cho, Sang Cheol Lee |
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| Abstract |
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Recently, as increasing railway construction, the damages of transition zone in railway are also increased. Thereafter the regulation of construction management has been tighten up in transitional zone. The transition zone in railway should be satisfied with two require-ments; one is that the track support stiffness in this zone should be stiff enough comparing with concrete stiffness on abutment; the other one is that the lateral earth pressure should be small enough to the design value of active earth pressure. Compaction effort to be satisfied with tract support stiffness should be more than 95% degree of compaction. When this requirement is satisfied, the applied earth pressure is reached to the passive earth pressure which causes damages on the abutment. A construction method which is a MSW (Mechanically Stabilized Wall) using a geosynthetic, is proposed. Laboratory tests were performed to verify the MSW method and the applied repeated load is 180kN/m2 which is 3 times larger than actual high speed train load used in design. Plate load tests were performed to measure track support stiffness and the values from the proposed method gave approximately 20% increased val-ues than existing method. The measured lateral earth pressure from applied repeated loading test is decreased to 10~25% of existing method. Numerical analyses were performed to estimate long-term stability of the MSW method for 10 years, and the analysis results shows that the lateral earth pressure is decreased to 15% of that from existing method. The long-term stability of the MSW method is also satisfied. Therefore, the proposed MSW method can be greatly useful to solve problems in transition zone in railway abutments. |
| Key Words:
Transitional zone; Geosynthetic tube; Lateral earth pressure; Track support stiffness; Abutment long term stability |
| 요지 |
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최근 구조물 토공 접속부 시공이 늘어남에 따라 선로의 접속부 손상에 대한 보고가 증가하고, 이에 따라 접속부에 대한 관리 규정도 점차 강화되어가는 추세이다. 철도교대 접속부는 궤도지지강성이 concrete인 교대와 크게 차이가 나지 않아야 함과 동시에 교대에 설계토압인 주동토압과 비교하여 크지 않은 토압이 작용하지 않아야 하는 두 가지 조건을 만족하도록 시공되어야 한다. 교대 접속부의 소요 궤도지지강성을 얻기 위하여 시공기준인 95% 이상 다짐을 실시 할 경우 교대 설계 토압인 주동토압 보다 큰 수동토압이 작용하여 교대의 손상을 야기할 수 있다. 본 연구에서는 접속부의 소요 궤도지지강도를 얻고, 교대에 작용하는 토압을 저감시키기 위하여 토목섬유튜브를 사용하는 공법을 제시하였다. 제안된 공법의 검증을 위하여 실내시험을 실시하였으며, 하중은 고속철도 설계하중 비하여 3배 가량 큰 180 kN/m2의 반복하중을 재하 하였다. 궤도지지강성을 측정하기 위한 평판재하시험 결과 기존접속부 보다 궤도지지강성은 약 20% 증가한 것으로 나타났다. 반복하중을 재하하면서 교대에 작용하는 수평토압을 측정한 결과 제안된 공법의 경우가 기존공법에 비하여 약 10~25% 정도밖에 작용하지 않는 것으로 측정되었다. 수치해석을 통하여 10 년간의 장기 안정성을 평가한 결과 수평응력이 최대 85%까지 저감되는 것으로 해석되었으며, 장기 안정성에도 문제가 없는 것으로 나타났다. 따라서 제안된 토목섬유튜브를 사용하여 접속부를 시공할 경우 현재 빈번히 발생하고 있는 철도교량 접속부의 문제 해결에 크게 기여할 것으로 판단된다. |
| 핵심용어:
교대-토공 접속부; 토목섬유튜브; 수평토압; 궤도지지강성; 교대장기안정해석 |
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