서울메트로 레일손상 원인별 분석 = The Influence Factors of Rail Damage in Seoul Metro Lines
저자
발행사항
서울 : 서울과학기술대학교, 2015
학위논문사항
학위논문(석사)-- 서울과학기술대학교 : 철도건설공학과 궤도구조 2015. 2
발행연도
2015
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
103 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 박용걸, 강윤석
소장기관
본 논문의 목적은 레일손상을 일으키는 다양한 원인을 서울메트로 궤도시설물 현황과 과거 10년간의 레일손상 자료를 활용하여 9가지 요소별로 발생원인을 분석하였으며, 분석과정에서 레일손상과 레일절손으로 구분하여 발생추이와 발생원인을 고찰하였다.
레일손상은 레일마모와 달리 최초 발생으로 인해 레일에 작용하는 열차 하중의 증가로 레일손상이 점차 확대되어, 레일교환 주기 단축 및 유지보수 비용을 증가시키는 문제를 동반하고 있다.
그리고 레일손상을 일으키는 원인을 개별적 요소로 분석하였으나, 실제 궤도현장에서는 레일손상을 특정 원인에 국한하여 유지보수를 진행할 경우 유지보수 이후 레일손상의 추가 발생 예방이 어렵다는 것은 현장관리자의 경험적 판단으로도 알 수 있다.
하지만 복합적 원인 분석은 분석 핵심의 모호함과 개별 요소의 레일에 미치는 기여도를 수치적으로 평가하여야 하는 부분이 있어, 복합적 원인 분석에 앞서 개별적 요소 분석을 본 논문의 분석방향 및 목적으로 하였다.
따라서 본 연구에서는 레일의 현장 부설 조건에 따라 9가지 요소로 구분하여 레일손상과 레일절손을 발생시키는 주요 원인을 도출하였으며, 분석을 통해 확인된 일정 패턴의 변화주기는 레일손상의 발생 시기를 예측할 수 있는 기초 분석 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.
In this study, rail damage have been reviewed and analyzed from definitions to influencing factors. The analysis of the cause of rail damage is carried out with 9 major elements based on the recent 10-year rail damage data from Seoul Metro Line No. 1~4. In order for using as base data for track maintenance, rail fracture, a type of rail damage and case cause serious disruption to safe train operation, is analyzed as well. The analysis result of main influencing factors to rail damage is as follows.
1) It is considered that rail damage is heavily influenced by train speed. As shown in the analysis of track slope and curvature, increment of train speed is proportionate to the occurrence of rail damage. It is found from the analysis of the locations with high frequencies and occurrences that the weak locations of rail damage are ballasted track and thermite welded areas. However, it is difficult to find the relationship with occurrences and the lowest temperature. In conclusion, it is found that rail damage is closely related with the train speed among the 9 major elements.
2) It is found that rail fracture is also affected by train speed as like rail damage. However, it is analyzed that rail fracture can occur in accordance with various track installation environment, and the influencing factors to rail fracture next to train speed are horizontal curve radius, track slope, cumulative passing tonnage and lowest temperature. In this study, it is found that rail fracture can be occurred by train speed, curve radius and gradient, and by the increment of rail fatigue from cumulative passing tonnage, and by brittle failure of rails with lowest temperature.
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