시공성 향상을 위한 비개착 H.A.S 공법 적용에 관한 연구

최정열,장성호,정지승,Choi, Jung-Youl,Jang, Sung-Ho,Chung, Jee-Seung 국제문화기술진흥원 2022 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.8 No.6

This study is a study on the application of a horizontal excavation machine system to improve constructability. In this study, the structural stability of non-covered temporary facilities was evaluated by comparing field measurements and numerical analysis. In addition, the appropriateness of the measurement results was analyzed by comparing and analyzing the results of numerical analysis with the analysis results applying the Gaussian probability density function to the measurement results. In this study, structural safety and long-term durability of the linkage were analyzed based on numerical analysis. As a result of the study, it was analyzed that the non-open cut method (H.A.S. method) of this study secures structural safety and constructability as the behavior in the actual construction process is more safe than the numerical analysis results, even if the uncertainty of the ground condition is taken into account.

이중너트가 적용된 풀림방지너트 시스템의 피로안전성 분석

최정열,김준형,정지승,가상현,Choi, Jung-Youl,Kim, Jun-Hyung,Chung, Jee-Seung,Ka, Sang-Hyun 한국안전학회 2017 한국안전학회지 Vol.32 No.4

In this study, the authors aim to evaluate a structural and fatigue safety of a new type anti-loose nut system with dual nuts composed of main nut and outer nut to enhance the long-term workability and durability so as to improve the performance of conventional anti-loose nut system. Also, a three-dimensional finite-element method analysis was performed to consider the actual geometry and material property of anti-loose nut system with dual nuts and the effect of static and dynamic loads and loading directions. The analytical results showed that the overall static and dynamic stress of the components of the anti-loose nut system with dual nuts were found to be less than that of the fatigue limit of Goodman-smith diagram and allowable stress of each materials, therefore the anti-loose nut system with dual nuts was sufficient to ensure a structural and fatigue safety.

소형무인경전철 레일이음매의 적정 간격 산정 연구

최정열,김필수,정지승,Choi, Jung-Youl,Kim, Pil-Soo,Chung, Jee Seung 국제문화기술진흥원 2018 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.4 No.3

본 연구에서는 레일이음매를 배제할 수 없는 각관형 레일을 사용하는 PRT궤도구조를 대상으로 레일이음매 설치위치 및 간격을 최적화함으로써 레일이음매부의 충격 및 승차감 저하 현상을 최소화 하고자 수치해석 및 현장측정을 통해 열차주행 시 PRT 차량의 실 열차속도를 고려한 궤도 구조의 일반부 및 레일이음매부의 동적거동을 파악하여 레일이음매의 적정간격을 산정하였다. The objective of this study was to estimate the optimum spacing of rail joint for a personal rapid transit(PRT) track system, and to compare the results with the normal rail and rail joint by performing the finite element analysis(FEA) and field measurements using actual vehicles. Based on the FEA and field measurement results compared, the optimum spacing of the rail joints was calculated to be maximum of 1.20m based on the rail displacement. The vertical displacement of the normal rail was higher than that of the rail joint at a spacing of 1.0m, but it was considered that the vehicle riding performance and serviceability of track would be improved in terms of the stability of the train due to similar to rail defection between normal rail and rail joint. Also, because of the proposed rail joint spacing in this study was longer than the current rail joint spacing, the economic effect would be expected by decreasing the amount of sleepers.

급곡선 자갈궤도의 궤도변형에 관한 매개변수 해석

최정열,김준형,손갑수,김상진,Choi, Jung-Youl,Kim, Jun-Hyung,Son, Gab-Soo,Kim, Sang-Jin 한국안전학회 2017 한국안전학회지 Vol.32 No.4

A sharp curved ballasted track on earthwork that was connected with a direct fixation slab track on steel box railway bridges have been deformed and damaged despite the frequently maintenance by a restoring force of sharp curved rail and track-bridge interaction forces such as axial forces and longitudinal displacement of continuous welded rail(CWR) owing to their structural characteristics, calling for alternatives to improve the structural safety and track irregularity. In this study, the authors aim to prove a cause of deformation for the sharp curved ballasted tracks to enhance the structural safety and track irregularity of ballasted track in service. A track-bridge interaction analysis and a finite-element method analysis for the sharp curved ballasted track were performed to consider the axial force and longitudinal displacement of CWR, the temperature and the effect of restoring force of sharp curved rail. From the results, the deformation of the sharp curved ballasted track with adjusted sleeper spacing from 833mm to 590mm were significantly reduced.

도시철도 침목플로팅궤도의 침목손상 원인 분석

최정열,신황성,Choi, Jung-Youl,Shin, Hwang-Sung 국제문화기술진흥원 2022 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.8 No.6

침목플로팅궤도(STEDEF)의 콘크리트침목은 2개의 콘크리트블럭을 타이바로 연결하여 구성된 형태이며 침목방진패드 및 침목상자와 도상 콘크리트층에 매립되어 레일로 전달되는 열차하중을 지지하고 하중을 도상으로 분산시키는 역할을 수행하는 주요 궤도구성품이다. 침목방진패드는 열차의 반복운행에 따른 누적하중 증가, 장기간 사용에 따른 열화로 인해 재료적 성능이 저하되어 다른 궤도구성품의 손상을 유발할 수 있다. 실제 형상과 동일한 3D 모델링으로 운행하중 조건에서 발생되는 침목플로팅궤도구조의 거동을 파악하고, 수치해석을 통해 침목방진패드의 스프링강성 변화가 콘크리트침목의 손상에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과, 침목방진패드의 좌·우측 스프링강성 증가는 콘크리트침목의 최대 응력 및 인장응력, 변위는 증가하고 레일 직하부 침목의 최대 압축응력은 감소하며, 타이바접촉부 콘크리트에서 응력집중이 되는 것으로 분석되었다. 이는 현장조사결과의 콘크리트침목 손상유형과도 일치하는 것으로서 침목방진패드의 장기간 사용에 따른 스프링강성 변화는 콘크리트침목의 응력 증가를 초래할 수 있으며, 좌우 침목의 침하량의 차이가 증가되어 콘크리트침목의 손상에 영향을 미칠 수 있음을 해석적으로 입증하였다.

강합성 콘크리트 박스구조물(트랜스퍼 거더)의 건조수축 균열에 대한 연구

최정열,김대일,Choi, Jung-Youl,Kim, Dae-Ill 국제문화기술진흥원 2022 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.8 No.6

본 연구의 대상구조물은 지하철 본선 직상부에 시공된 초고층 빌딩 하중을 지지하기 위해 설치한 전이구조체인 강합성 콘크리트 박스구조물(트랜스퍼 거더)로서 연구의 목적은 대상구조물에 발생된 균열의 원인을 분석하는 것이다. 본 연구에서는 강합성 콘크리트 구조물에 발생된 균열조사결과와 수치해석결과를 비교, 분석하여 강합성 콘크리트 구조물에 발생된 균열의 원인이 건조수축균열임을 해석적으로 입증하였다. 연구결과, 콘크리트 내부에 매립된 철골의 형상 및 수직보강재의 위치와 폐합 단면의 면적에 따라 외기온도에 따른 콘크리트와 강재간의 내부 온도차가 발생하는 것으로 나타났다. 수직보강재의 간격이 좁은 경우 넓은 단면에 비해 상대적으로 내부 온도의 집중도가 상승하여 외기와의 온도차가 크게 발생되는 것으로 나타났다. 또한 온도 및 온도에 따른 변형율이 크게 발생되는 위치와 현장균열조사 결과와 일치하는 것으로 분석되었다. 따라서 구조물 중앙부의 점검통로와 철골에 형성된 수직보강재 유무 및 간격에 따라 내부 온도 집중부가 형성되고 해당위치에서 강재에 의한 콘크리트의 온도신축거동이 구속되어 건조수축균열이 발생될 수 있는 것으로 분석되었다. 본 연구결과를 바탕으로 향후 강합성 콘크리트 구조물에 대한 유지관리 및 점검 시 건조수축에 의한 비구조적인 균열과 구조적인 균열을 구분하여 관리하는 것이 중요할 것으로 판단된다.

철근부식으로 인한 지하철 박스구조물의 콘크리트 피복층 균열특성 분석

최정열,신동섭,정지승,Choi, Jung-Youl,Shin, Dong-Sub,Chung, Jee-Seung 국제문화기술진흥원 2022 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.8 No.6

Applying the calculated cross-sectional reduction due to the corroded rebar investigated in the field to the numerical analysis model, the damage pattern and delamination of concrete in the field showed a tendency relatively similar to the numerical analysis results. It was analyzed that when the expansion pressure due to corrosion of the reinforcing bar is greater than the tensile stress of the concrete, cracks are generated and the concrete cover can be fracture. As a result of this study, the correlation between the corrosion rate of reinforcing bars and the crack occurrence of the concrete cover of the subway box structure was verified based on the numerical analysis and field test results. To prevent rebar corrosion, the corrosion rate can be reduced by applying rust prevention to the reinforcing bar and changing the material. In the case of exposed to a corrosive environment, the tensile strength of the concrete is improved by adjusting the concrete compressive strength to secure durability against the expansion pressure caused by the corroded rebar.

도시철도 교량상 급곡선 자갈궤도용 콘크리트침목 손상원인 분석

최정열,신태형,정지승,Choi, Jung-Youl,Shin, Tae-Hyoung,Chung, Jee-Seung 국제문화기술진흥원 2021 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.7 No.3

약 본 연구에서는 도시철도 교량상 급곡선(R=180m) 구간에 부설되어 있는 침목 하부에 방진패드가 부착된 자갈도상 궤도구조의 콘크리트침목 손상유형에 대한 원인을 검토하고, 침목중량화 및 도상자갈 개량에 따른 콘크리트침목의 손상저감 효과를 분석하였다. 이를 위해 대상 교량에 부설되어 있는 콘크리트침목의 손상(균열) 발생 유형을 조사하였으며, 종합검측차를 활용하여 획득한 궤도틀림과의 상관관계를 통해 비교·분석하였다. 또한 수치해석 프로그램을 활용하여 궤도구조별 콘크리트침목 구성품에 발생하는 응력을 검토하여 개량에 따른 콘크리트침목의 손상 저감 효과를 입증하였다. 분석결과 궤도틀림이 심한 구간에서 침목의 축방향 균열이 주로 발생하였으며, 수치해석결과 궤도구성품 및 콘크리트침목에 발생하는 응력은 4-Anchor를 사용하는 체결구조에서 하중 분산 효과에 따라 발생하는 응력 수준은 작게 나타났다. In this study, the causes of damage to the concrete sleepers in a ballast track with under sleeper pads attached to the base of the sleepers installed in the sharp curved track(R=180m) of the urban railway bridge were analyzed. The damage types of concrete sleepers were investigated, and the correlation with track irregularity was reviewed. Also, stress generated in the concrete sleeper was reviewed through structural analysis. As a result, most of the cracks of the sleepers occurred in the section with severe track irregularity. In addition, as a result of the analysis, the stress generated in the track components and the sleepers was found to be reduce in the fastening system using the 4-anchor.

자갈궤도의 상태평가를 위한 실험적 연구

최정열,방은영,Choi, Jung-Youl,Bahng, Eun Young 한국안전학회 2018 한국안전학회지 Vol.33 No.2

The degradation and damage of the components for ballasted track could be caused a serious problem for railway safety. Therefore, the integrity evaluation of ballasted track condition is important to ensure and predict that the track safety and track maintenance. Various track components such as rail pad, ballast, sleeper, and rail that are widely used in Republic of Korea and represent a range of physical properties have been selected for this research. In this study, the experimental modal analysis was performed by the non-destructive testing. Modal test results were obtained from the field test and used to assess the condition of the track components. From the field test, the system of ballasted track was found to be simplified as a two-degree-of-freedom(2DOF) dynamic system. The condition of track component was found to directly affect the dynamic response of ballasted tracks. As the results, the dynamic properties of the track component was depend on the track condition and was distributed more roughly and over a wider range than its initial design values. Further, the methodology presented in this study is possible to determine experimentally the fundamental track parameters which are required in the numerical analysis, and also are useful for the safety assessment of track condition.

도시철도 인접굴착공사에 따른 터널구조물의 구조 안정성 평가

최정열,이호현,강유송,정지승,Choi, Jung-Youl,Lee, Ho-hyun,Kang, You-Song,Chung, Jee-Seung 국제문화기술진흥원 2020 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.6 No.2

본 연구는 운행선 지하철 노선에 인접하여 신축되는 구조물 건설을 위한 굴착공사가 계획됨에 따라 실제 시공 시 운행선 지하철 구조물의 구조적 안정을 평가하고자 도시철도 터널 및 궤도모델을 적용한 3차원 정밀수치해석을 수행하였다. 철거되는 기존 구조물 및 운용중인 지하철에 대한 초기 조건을 구현하고 굴착에 대한 입체적인 영향 평가를 수행하였다. 본 연구에서는 과업구간의 굴착 길이(약 110m)보다 더 넓은 영역(170m)을 수치해석 모델로 설정하여 횡방향 뿐만 아니라 종방향에 대한 구조물의 안정성을 평가하였다. 연구결과, 비교적 굴착 심도와 면적이 넓은 대형굴착공사인 대상 현장의 경우 시공단계별 지하철 터널구조물의 변형수준은 관련기준을 만족하는 것으로 나타났으며 굴착공사 중심부를 기준으로 지하철 구조물의 변형도 크게 발생되었다. The three-dimensional precision numerical analysis was performed using the finite element model applied with the railway track model consisting of rails, As a result of analyzing the track deformation level of the existing tunnel due to the excavation work adjacent to the urban transit, it was found that the evaluation criteria (allowed values) of conventional railways lines were satisfied. Based on the numerical analysis, it was analyzed that the results of the prediction of the tunnel structural stability of due to the excavation work and the level of the tunnel deformation occurring at the actual site could be approximated as closely as possible.