레일장대화는 무도상교량의 소음, 진동, 충격 등의 문제점을 해결할 수 있는 경제적인 방안 중 하나이며, 최근 연동식 침목고정장치 를 이용한 SSF 공법이 개발된 바 있다. 이 연구에서는 연동식 침목고정장치 적용 시 레일 높이 조정 및 열차 통과 시의 충격 흡수를 목 적으로 교량침목 하부에 삽입되는 침목패드의 최적 연직강성을 결정하는 과정을 제시하였다. 침목패드의 최적 연직강성 결정을 위하 여 관련 기존 기준을 검토하였으며, 유연다물체동적해석을 통하여 침목패드의 연직강성 변화에 따른 주행안전성, 승차감 및 궤도의 안전성에 대한 지표들과 교량 응답 변화를 검토하였다. 유연다물체동적해석은 상용프로그램인 ABAQUS와 VI-Rail을 이용하여 수행 하였다. 수치해석은 30m 상로판형교에 대한 교량모델을 이용하여 수행하였으며, 침목패드의 연직강성이 7.5kN/mm ~ 240kN/mm로 변화할 때 ITX 새마을, KTX 및 화차 통과 시의 응답을 산정하였다. 수치해석에 적용된 궤도구성품 조건에서 침목패드의 최적 강성은 100kN/mm로 산정되었다.

철도침목은 일반적으로 목재 및 콘크리트 침목을 많이 사용하고 있다. 그러나 목침목은 수분과 충해등으로 인해 썩기 쉽다. 게다가 짧은 수명으로 인해 교체를 자주해줘야 하지만 자원고갈로 인한 공급의 어려움이 있다. 콘크리트 침목은 중량이 무거워 시공장소에 제한이 있고 운반이 어려운 단점을 갖고 있다. 또한 균열발생이나 파손이 일어났을 때 소음이 발생하고 심한 진동으로 인해 레일의 수용저하등의 문제가 있다. 그러므로 이번 연구에서는 전통적으로 사용하던 목재 및 콘트리트 침목을 대신할 합성침목을 개발하는 것이다. 합성침목의 주원료는 폴리올과 이소시아네이트로 구성된 폴리우레탄이다. 폴리우레탄을 수지로 사용하게 되면 강도가 약해 이를 보완해야 하는데 현재까지는 유리섬유나 석탄재와 같은 원료를 사용하였다. 유리섬유 는 인체에 유해하고 침목의 폐기 시 자연에서 분해되지 않은 단점이 있으므로 이 연구에서는 자연에서 분해될 수 있는 천연보 강재를 사용하여 기계적 물성은 유지하면서 가공성 및 경제성이 우수한 합성수지 침목을 개발하는 실험을 진행하였다.

This study is to develop a composite material sleepers based on synthetic resin instead of neck sleepers applied to martial bridges. For this purpose, the properties of various polyols with various functional groups for the improvement of strength were evaluated, and the aim was to improve the physical properties by modifying isocyanate and expanding the reaction sites. The physical properties of polyurethane were evaluated according to the type and content of additive for the improvement of the physical strength of polyurethane

최근 철도 주변에서 엄청난 양의 폐 콘크리트 침목이 적재 되어 있음을 쉽게 발견될 수 있다. 이는 열차에서 떨어진 금속가루 및 기름 때문에 폐 침목이 환경 유해물로 분류되기 때문이다. 보통 폐 콘크리트 침목은 50MPa 수준의 고강도 콘크리트로 되어 있어, 이를 활용하면 양질의 순환골재를 확보할 수 있다. Yang 등과 Kim 등은 순환골재에 붙어있는 구모르타르(RM)를 콘크리트 배합에 필요한 신모르타르(NM)의 일부로 간주하는 수정 등가모르타르체적(EMV) 배합법을 제안한 바 있다. 순환골재를 사용한 기존 배합법에서는 콘크리트 탄성계수의 저감 및 건조수축의 증가를 가져온 반면 수정 EMV 배합법에서는 천연골재를 사용한 기준 콘크리트에 비해 동등한 물성을 확보함을 보여주었다. 본 연구를 통해 위의 두 가지 배합법에 의해 제작된 콘크리트의 열팽창계수 실험을 수행하였다. EMV 배합법에 의해 제작된 순환골재 콘크리트의 열팽창계수가 기존 배합법에 의해 제작된 순환골재 콘크리트보다 작게 나옴을 보여 주었다. AASHTO-TP60 실험방법을 이용하여 10∼50℃의 범위에서 SUS304(열팽창계수 18.3m/m/℃)를 보정시편으로 사용하였다.

In this study, a theoretical investigation of optimized sleeper spacing which can suppress resonances of a railway track is attempted. To achieve this, we introduced a minimization problem in which the objective function is given by the wave transmittance and the design variable is defined by sleeper distribution. In the analysis the rail is modeled by a Timoshenko beam and the sleeper is represented by a mass. The infinite track analysis is realized by attaching the transmitting boundaries at both ends of the finite optimization region. Through numerical analyses the sleeper spacing effective in reduction of the transmittance is discussed. Furthermore, the feasibility of the proposed method is validated in the aspect of vibration reduction through response analyses for a harmonic load.

철도 목침목은 양질의 목재 수급이 어려워짐에 따라 목침목의 품질이 저하되고 있고, 제작 과정에서 첨가되는 방부제의 일종인 크레오소트유의 환경 유해성으로 인해 국내외 철도 궤도분야에서 점차 그 사용이 감소되고 있다. 목침목을 대체할 수 있는 대체품 개발이 요구되는 상황에서, 목침목 대비 환경부하를 저감시키고 하중 저항성 및 내구성 향상이 가능한 플라스틱 침목에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 목침목 대체를 목표로 하는 플라스틱 침목의 성능 정립을 위하여 목침목의 정동적 강성 및 강도 시험을 수행하고 그 결과를 분석하였다.

The strength and durability of PSC sleepers may deteriorate in the long term due to the cracks generated on the concrete surface, and maintenance is required to improve the strength and usability of sleepers and prolong the service life for a certain period. In this paper, flexural strength tests were carried out on rectangular parallelopiped specimens and real cracked PSC sleepers to evaluate the contribution of the flexural performance for the liquid-type reinforcing materials.

The use of wood sleepers is on the decline due to their material and environmental disadvantages. Recently, the recycling of plastics and reuse as railway sleepers have become a social concern. In Europe and US, plastic sleepers have already been used, and some standards on plastic sleeper have been established. In this paper, performance requirements and test items of a plastic sleeper were described through the analysis of prEN 17318 series relevant to plastic sleeper.

For quantitative assessment of flexural strength by crack condition of PSC sleeper, which is one of the main components of the ballasted track, 9 PSC sleepers used in Gyeongbu high speed railway line were sampled and static bending strength tests were conducted by EN 13230-2. The flexural strength of PSC sleepers with some mesh or longitudinal cracks was lower than that of new sleepers. In particular, the flexural strength of PSC sleepers with mesh-type cracks was less than 40% of the new sleepers’ flexural strength. The flexural strength of uncracked sleepers was similar to that of new sleepers

아스팔트 콘크리트 궤도(ACT)의 변형을 최소화하고 구조적 안전성을 확보하기 위해서는, 열차 하중을 분산 및 저감시킬 수 있고 아스팔트 도상의 노출을 줄일 수 있는 광폭 형태의 콘크리트 침목이 필요하다. 본 연구에서는 형상 설계를 통해 아스팔트 콘크리트 궤도용 광폭 PSC침목을 개발하였으며, 유한요소해석을 통해 레일 좌면부 및 침목 중앙부에 대한 구조 안전성을 검토하였다. 또한 아스팔트 콘크리트 궤도용 광폭 PSC침목의 설계 적합성을 검증하기 위하여, EN 13230-2에 의거 침목 주요 위치별로 정적 휨 강도 시험, 동적 휨 강도 시험 및 피로 시험을 수행하였다. 성능 시험 결과, 아스팔트 콘크리트 궤도용 광폭 PSC침목은 균열 하중, 파괴 하중, 및 균열 확대 여부 등 유럽 표준에서 요구되는 성능 기준을 모두 충족하였다.

This study was evaluated the field applicability of high fluidity concrete for pc sleeper using high volume fly ash.

Asphalt material is visco-elastic material, which is sensitive to temperature and such phenomenon can result in affect to super-structure of concrete trackbed systems under various temperature loads. Consequently, the key objective of this research is to evaluate the performance related to stress changes of wide sleepers on asphalt-concrete trackbed systems corresponding to temperature changes. The range of temperature to represent the season is 60℃∼-10℃ and the numerical analysis was conducted in ABAQUS

레일의 간격을 유지하고 레일에서 전달되는 열차하중을 도상으로 분포하는 역할을 위해 사용되는 철도침목으로는 목침목이 가장 널리 사용되어 왔으나, 목재 자원의 고갈로 인하여 콘크리트 등 점차 새로운 재료로 대체되고 있다. 이 연구에서는 가장 오랜 기간 사용되어온 목침목의 현황과 전망을 분석하고 대체재로 부상하고 있는 콘크리트, 플라스틱 등 다른 재료에 기반한 침목들의 장단점과 연구 개발 현황 및 미래 침목 시장을 예측하였다. 특히 침목과 관련한 세계시장 동향과 지역적 특수성을 감안한 각 권역별 특성을 기반으로 국내 시장 동향 및 향후 전망을 예측하였으며, 최근 활발한 연구가 진행되고 있는 합성침목과 관련하여 국내 침목기술의 현황도 분석하였다.

Railway construction is divided into trackbed and railway. The railway is divided into the gravel ballast and the concrete ballast track structures. In recent years, concrete ballast track construction is increasing for Durability and Maintenance. But During construction or operation for characteristics of concrete, defects of sleepers and concrete ballast track may arise. Some of the defects was analyzed that the main pattern and this study will be introduced in that pattern.

In 2004, 300km/h speed of high-speed rail was introduced in Korea. In recent years, policies and technologies are being developed with the goal of increased speed higher than 400km/h. HEMU-430X vehicles have been developed during the test, and technology-related infrastructure is under development. In addition, studies are underway for improving the speed of 500km/h or more. In more than 400km/h, track irregularity due to bearing force of track is increasing rapidly. In this study, applicability for the track structure with steel sleeper, to investigate alternatives that can reduce bearing force of track and maintenance costs.