Project level에서의 철도 PC Beam교량의 경년열화모델구성 및 유지관리비용 추정

권세곤(Kwon Se-Gon),박미연(Park Mi-Yun),도정윤(Do Jeong-Yun),김두기(Kim Do-kie) 한국철도학회 2008 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-

Construction project have extremely high risk in the process of construction owing to unexpected event, like as design amendment. As a result, owner have to endure enormous extra-cost to control the risk and continue to the project having more higher uncertainty. Also, if the structure is completed, it is needed that the structure is protected and maintained continuously during life cycle time to satisfying original aim of structure itself. LCC analysis to calculate cost of structure alternatives divides into two stage, one is design_LCC and the other is maintenace_LCC. But two stages all is needed in the transition deterioration model to calculate more reasonable LCC analysis. This paper developed the model using analysis of FMS contents and survey from professional about Prestressed concrete beam girder bridge(PC Beam bridge)in railway. The model is focused in project level of PC beam because any condition state information for element level analysis can not get up. This paper is intended to use the developed model in LCC analysis of PC Beam bridge in railway and constitute the foundation to perform more deep study in the near future.

철도 PC Beam교량의 전이확률을 이용한 상태저하 모델개발

권세곤(Kwon Se-Gon),박미연(Park Mi-Yun),김두기(Kim Do-Kie),진남희(Jin Nam-Hee),구소연(Ku So-Yeun) 한국철도학회 2009 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2009 No.5월

Recently, as a method of green-development and reduction of carbon dioxide emissions, increased interest has been focused on a railway. Furthermore, an intensive study has been processed on capabilities of maintenance activities, economic efficiency of maintenance on rail structure and a design of railway structure as well as the development of materials. The purpose of this paper is to develop a deteriorated model of PC Beam Bridge due to timely changes and maintenance activities. Typically, there is definite difference between maintained bridges and non-maintained bridges. As a result of proper maintenance activity, a life time of a structure can be enhanced. In this study, we will research and analyze structures with ongoing maintenance. We will also process same procedures on structures without maintenance. Therefore, we can establish the significant role in a conditional change of a structure. Based on a study, we accomplish the development of a condition-deteriorated model. To develop deteriorated model of PC Beam Bridge, We apply Marcov Theory and develop a transition probability to show the life time of bridge. This study will provide a great benefit to decision making for maintenance activities on the railway bridges for future.

철도콘크리트 슬래브 궤도상의 균열과 TQI 상관성 분석

권세곤(SaeKon Kwon),박미연(MiYun Park),김두기(DooKie Kim),박재학(JaeHak Park) 한국방재안전학회 2012 한국방재안전학회 논문집 Vol.5 No.2

최근 철도궤도 건설 전 구간에서 자갈도상이 아닌 콘크리트 슬래브 궤도가 시공되고 있다. 이는 자갈도상의 특성상 지속적인 유지보수가 필요하다 보니 늘어나는 유지관리비용을 감당하기 어려워지게 되어 결국 대안으로 선택한 것이 콘크리트 슬래브인 것이다. 그러나 콘크리트의 수화열 반응과 온도 수축균열등의 영향으로 콘크리트 슬래브 궤도상의 유지관리 문제점이 점점 증가하고 있어 이에 대한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 연구는 궤도틀림을 평가하는 TQI값의 특성과 균열이 TQI에 미치는 현황관계를 조사하였으며 TQI값과 슬래브 궤도상의 균열진전과의 관계분석을 통해 이 값들의 상관성 정도를 비교 분석하였다. 이를 통해 궤도틀림만을 분석하여 유지관리 의사결정에 반영하는 현행방법의 문제점을 보완하고 균열을 고려한 평가지표의 개발 필요성을 제시하였다. Recently, in the total railroad construction field, the concrete slab track is adapted, not ballast track. Because the ballast track have the characteristics doing the ongoing maintenance and difficult to handle increasing maintenance costs, eventually the concrete slab track is selected as an alternative. However, owing to the hydration heat reactions and temperature affected shrinkage cracks related to concrete itself, a variety of studies to solve maintenance problems related to concrete slab track are underway. This study analysed characteristics of TQI values evaluating the track irregularity, searched the relationship between crack progress and TQI, and then evaluated of the correlation between the two values. Through this method, there is a need to complete the problems of the current method, only TQI is the main decision making tool in track maintenance, and also the need for the development of evaluation index considering the crack.

콘크리트궤도 균열부 현장계측시험을 통한 균열전이 특성 분석

권세곤(Segon Kwon),박미연(Miyun Park),소병춘(Byungchoon Sho),최형수(Hyungsoo Choi),박성백(Sungback Park) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.11

자갈도상의 특성상 지속적인 유지보수가 필요하여 늘어나는 유지관리비용을 감당하기 어려워지게 되어 결국 대안으로 선택한 것이 콘크리트도상 궤도이다. 그러나 콘크리트궤도에서 건조수축 및 수화열반응에 의해 필연적으로 발생한 균열이 반복적인 열차하중에 의해 침목과 도상의 접속부에서 허용치 이상의 균열로 진전되고 결국 침목유동에 따른 궤도틀림을 유발하고 있다. 따라서 본 연구에서는 침목균열 수준에 따른 거동특성 파악을 위해 진동가속도를 현장 계측하였으며 이를 통해 콘크리트궤도 균열발생에 따른 균열전이 특성을 분석하였다. 본 연구는 추후 콘크리트도상 궤도의 유지관리 의사결정을 위한 기준 마련에 큰 역할을 할 것으로 사려된다. Because the ballast track have the characteristics doing the ongoing maintenance and difficult to handle increasing maintenance costs, eventually the concrete slab track is selected as an alternative. However, owing to the hydration heat reactions and drying affected shrinkage cracks related to concrete itself, criteria than cracking track occurs crack progression sleepers and track joint by the train load repetitive, eventually sleeper moving of the concrete slab track arise track irregularity. Therefore, in this study, variation ratio of vibration acceleration in order to estimate behavior specification related to the level of crack, is measured and analyzed. Through this methology, the transition and special feature of crack of sleeper moving in concrete bed are interpreted, and are estimated the effect of surface torsion based on the result by the train load. Also based on in-situ crack investigation data analyzed crack progression appearance. This study will provide a great benefit to decision making methodology for maintenance of concrete slab track for future.

고정크로싱 분기기 증속시험을 통한 차량의 주행안전성 평가

권세곤(Se-gon Kwon),모충선(Choong-Sun Mo),최형수(Hyung-soo Choi),박성백(Sung-back Park),손의식(Eui-sik Son),박용주(Yong-ju Park) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.10

현재 분기기 직선측 최대 통과속도 제한기준은 일본의 협궤사용에 따른 주행안전성 확보를 위한 기준을 준용한 것으로 표준궤를 사용하는 국내의 분기기 최대 통과속도 산정기준은 없는 실정이며, 국내에 부설된 고정크로싱 분기기의 경우 설계속도 180km/h로 제작됨에 따라 일반철도에 부설된 분기기 최대 통과속도와 40km/h 차이를 가지고 있어 열차운행 측면에서 속도향상이 지속적으로 요구되고 있다. 따라서 고정크로싱 분기기 직선측 최대 통과속도 현실화를 위해 단계별 증속시험을 통한 현차주행 성능시험을 시행하여 분기기 종류별, 열차종별, 속도대별 차량 주행안전기준 만족여부를 검증하였다. The current general turnout passing speed limit regulations on straight sections is based on the standard for securing running stability Japan where a narrow gauge is being used. However, in Korea there is no appropriate turnout passing speed calculation standard as a standard gauge is being used. In addition, all rigid crossing turnouts have been manufactured with the design speed of 180km/h, 40km/h lower than the passing speed limit of the turnouts laid on general railways. Therefore, it is consistently requested to improve the speed with a view to stable train operations. As a result, we carried out the road running performance test through staged speed-up tests in an attempt to exceed the speed limit on the straight sections of the rigid crossing turnout to validate if all the rolling stock running safety requirements were met regardless of turnout type, train type, or speed range.

위상배열 초음파 탐상장비의 현장 적용 방안

권세곤(Segon Kwon),서종민(Jongmin Seo),구자안(Jaan Gu),김영수(Youngsu Kim),성덕룡(Deok-Yong Sung) 한국철도학회 2020 한국철도학회논문집 Vol.23 No.8

연약지반 도상자갈 두께에 따른 도상횡저항력 특성 연구

권세곤(Se-gon Kwon),김영철(Young-chol Kim),박성백(Sung-back Park),손의식(Eui-sik Son) 한국철도학회 2015 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2015 No.10

최근 연약지반 장대레일 구간에서 노반침하 발생으로 열차안전운행을 위한 도상횡저항력 확보, 궤도선형관리 등 유지보수를 반복적으로 시행하고 있으나 반복적인 도상자갈 보충에 따른 증가된 도상두께의 적정성에 대한 검토가 요구되고 있다. 본 연구에서는 연약지반 장대레일 일부구간을 대상으로 도상두께 및 어깨높이에 따른 도상횡저항력의 영향을 분석하고, 향후 노반침하가 지속 될 경우의 운영 및 유지관리 입장에서 대책을 제시하였다. Recently the roadbed settlement is occurring to the soft ground CWR track. It is repeatedly performed in order to secure train safety and maintenance for ensuring lateral resistance and track linear management. But the review of the adequacy of the ballast thickness to continue to enforce ballast supplement is required. In this study, soft ground CWR track of some sections analyzed the impact of the lateral resistance in accordance to and shoulder height. Forward roadbed settlement of the case to be continued is suggested alternatives in operational and maintenance

고정크로싱 분기기 증속시험을 통한 차량·궤도 주행안전성 평가

권세곤(Se-gon Kwon),서종민(Jong-min Seo),박용주(Yong-ju Park),박성백(Sung-back Park) 한국도시철도학회 2017 한국도시철도학회논문집 Vol.5 No.3

현재 분기기 직선 측 최대 통과속도 제한기준은 일본의 협궤사용에 따른 주행안전성 확보를 위한 기준을 준용한 것으로 표준궤간을 사용하는 국내의 분기기 최대 통과속도 산정 기준은 없는 실정이다. 반면 국외에서는 분기기 직선 통과 시 속도 제한 없이 일반구간의 최고속도와 동일하게 열차를 운행하고 있다. 이에 따른 국내 열차운행 효율성 향상을 위하여 속도향상이 지속적으로 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 주행안전성 평가 및 대상이 될 고정크로싱 분기기를 선정하고 증속시험을 시행하여 현행 분기기 종류별 및 열차종별, 속도대별 주행 안전성 평가 항목 및 기준에 의거하여 진동가속도 및 동적응답을 측정하고 분석하였다. 연구결과 KTX-산천의 경우 PCT 고정크로싱 분기기에서 160km/h까지 차량·궤도 주행안전성 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. Korean railway applies speed limit of turnout rigid crossing which is Japanese standards based on narrow gauge. There is no such standard in Korean railway although using different gauge. In other countries, there is no speed limit of turnout rigid crossing, and their trains are passing the crossing with maximum speed of their conventional lines. Exceeding train speed is needed for efficiency of train operation in Korean Railway. Therefore, in this study, we chose turnout rigid crossing for the running safety evaluation. We had done speed test with several speeds, and we measured and analyzed vibration accelerations and dynamic response based on the criteria of Korean running safety evaluation with the type of current turnout rigid crossing and train. As a result of this study, Korean high speed train, KTX-Sancheon is satisfied with the running safety evaluation when the train is passing through PCT turnout rigid crossing with 160km/h.

시험열차 증속시험을 통한 분기기 선형조건별 궤도 주행안전성 평가

박성백(Seong-back Park),권세곤(Se-gon Kwon),손의식(Eui-sik Son),김영철(young-chul Kim),임남형(Nam-hyung Lim) 한국철도학회 2015 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2015 No.10

현행 분기기 분기선측 최대 통과속도 제한기준은 단분기의 주행안전성 확보를 위한 기준을 준용한 것으로 이는 분기기 이격거리와 연속된 분기기를 고려하지 않는 최대 통과속도이며, 연속된 분기기를 통과하는 국내,외 분기기 최대 통과속도 산정 기준은 없는 실정이다. 국내에 부설된 연속 #8 분기기의 경우 지속적인 정거장 탈선 사고가 일어나고 있으며, 열차운행 및 입환시 안전성 향상이 지속적으로 요구되고 있다. 본 연구는 대부분 역구내에 설치 사용중인 3연속 분기기(#8)를 대상으로 차량 진행시 발생하는 동특성을 무궁화 객차 7량, 무개 화차 8량을 4400대 디젤기관차에 각각 조성 시험운행을 하여 분기기 이격거리별 증속시험(5㎞/h ⇒ 10㎞/h ⇒ 15㎞/h ⇒ 20㎞/h ⇒ 25㎞/h) 현장계측을 시행하여 분기기 선형특성으로 인한 차량주행 안전성을 분석 및 검토 하였다. Current turnout branch line maximum speed limits are passing standards for ensuring maximum vehicle running stability which is passing rate is not considered an turnout distance with consecutive turnout. there is no Velocity standards through consecutive turnout branch line At home and abroad In the case of consecutive # 8 Turnout in Korea has continued derailment is going on railway premises. improving the safety of train operation and shunting has been constantly demand. This study is aimed at three consecutive Turnout (# 8) it is being used in most train stations. Vehicle dynamic characteristics that occur when the measurement was conducted. Through the test train. Turnout branch line acceleration test (5㎞ / h ⇒ 10㎞ / h ⇒ 15㎞ / h ⇒ 20㎞ / h ⇒ 25㎞ / h) and then performed field measurement vehicle running stability due to the turnout linear characteristics were analyzed and reviewed.

속도향상에 따른 텅레일 피로 내구성 평가

지현우(Hyunwoo Ji),권세곤(Se-gon Kwon),윤병현(Byunghyun Yun),서종민(Jong-min Seo) 한국도시철도학회 2017 한국도시철도학회논문집 Vol.5 No.3

본 연구에서는 현재 운행중인 철도 선로에 부설된 고정크로싱 분기기의 통과선 측 최대 통과속도 산정을 위하여 텅레일의 피로 내구성 평가를 분석하였다. 텅레일에서 속도향상이 고려된 열차속도에서의 설계하중을 고려하기 위하여 설계속도 200km/h에서 동적 충격률을 산정하여 최대윤중을 적용하였으며, FEM 구조해석을 위해 CATIAV5 프로그램으로 실척 모델링 및 구조해석을 실시하였다. 구조해석 결과, 텅레일 일반구간, 포인트 첨단부, 포인트 중앙, 포인트 탄성부를 포함한 전 영역에서 안전성을 확보하고 있는 것으로 분석되었다. In this study, the fatigue life evaluation of the tongue rail was analyzed to determine the maximum passing speed of the turnout rigid crossing line attached to the railway line. In order to consider the design load at the train speed considering the speed increase in the tongue rail, the dynamic load ratio was calculated at the design speed of 200km/h and the maximum wheel load was applied. For the FEM structure analysis, Respectively. As a result of the structural analysis, safety is secured in all areas including the general section of the tongue rail, the point of tip sector, the center of the point, and the point of elasticity.