표제지
목차
제1장 서론 11
1.1. 연구의 배경 11
1.2. 연구 목표 및 방법 12
제2장 궤도파장별 선형관리 14
2.1. 선형의 관리와 기준 14
2.1.1. 궤도 파장별 관리 14
2.1.2. 궤도 틀림의 관리항목 15
2.2. 단파장 선형관리 기준 16
2.2.1. 품질관리 규정 17
2.2.2. 레일 종방향 형상 허용 기준 용어 17
2.3. 중파장 궤도틀림의 종류 18
2.3.1. 궤간 틀림(irregularity of gauge) 19
2.3.2. 수평 틀림(irregularity of cross level) 20
2.3.3. 면 틀림(irregularity of longitudinal level, leneling defect) 20
2.3.4. 줄 틀림(irrgularity of line, alignment defect) 20
2.3.5. 평면성 틀림(twist, change of cant) 21
2.3.6. 복합 틀림(composite irregularity) 21
2.4. 중파장 궤도 틀림의 정비 기준 22
2.4.1. 국철의 궤도정비 기준 22
2.4.2. 고속철도에서의 궤도정비 기준 22
2.4.3. 도시철도의 궤도정비 기준 24
2.5. 장파장 궤도틀림의 기준 25
2.5.1. 40m 현 중앙종거 궤도 틀림의 유용성 25
2.5.2. 표준편차에 의한 궤도관리 26
2.5.3. 프랑스 고속선 TGV의 궤도 정비 한도 27
2.5.4. 궤도검측 분석기록지에 의한 궤도관리 28
2.5.5. 진동가속도 시스템에 의한 궤도관리 28
2.6. 공항철도 파장관리 장비 29
2.6.1. 레일연마차(L&S) 29
2.6.2. 멀티플타이탬퍼(MTT) 30
2.6.3. 궤도검측기(KS 5750H) 32
2.6.4. 진동가속도 측정 장치 33
제3장 공항철도 궤도장비별 파장 측정 원리 35
3.1. 레일연마차를 이용한 단파장 측정 35
3.1.1. 표준 및 정의 35
3.1.2. 종방향 허용 기준 39
3.1.3. 공항철도 레일연마차 종파장 검측 시스템 43
3.1.4. 비대칭 연마 이론 45
3.2. 멀티플타이탬퍼를 이용한 선형보수 47
3.2.1. 탬핑 작업 이론 47
3.2.2. 면맞춤 시스템 49
3.2.3. 줄맞춤 시스템 50
3.2.4. 연속다짐기계의 단일 현 라이닝(줄맞춤)시스템 일반 52
3.2.5. ALC(Automatischer Lief Computer)프로그램 54
3.3. 궤도검측기 시스템 60
3.3.1. 공항철도 견인식 궤도검측기(KS-5750H)의 구조 및 기능 61
3.3.2. 견인식 궤도검측기 궤도틀림 측정원리 62
3.4. 공항철도 진동가속도를 이용한 승차감 측정 원리 66
3.4.1. 궤도틀림과 열차동요 관계 66
3.4.2. 승차감 분석 알고리즘 67
3.4.3. 승차감 레벨 평가를 통한 승차감 평가 68
3.4.4. 승차감 지수를 통한 승차감 평가 70
제4장 궤도장비별 선형 파장관리 효과 연구 72
4.1. 레일연마를 통한 공항철도 레일파상마모 관리 분석 72
4.1.1. 공항철도 내 레일파상마모 발생 개요 72
4.1.2. 구간내 파상마모 발생현황 72
4.1.3. 급곡선부 비대칭 레일연마 적용 연구 78
4.2. 멀티플타이탬퍼 궤도정정을 통한 파장 관리 분석 88
4.2.1. 공항철도의 상대기준에 의한 보수(compensation method)방법 연구 88
4.2.2. 공항철도의 절대기준에 의한 보수(precision method)방법 연구 92
4.2.3. 공항철도의 복원파형을 이용한 장파장 보수방법 연구 97
4.3. 궤도검측기를 통한 공항철도 궤도관리 분석 105
4.3.1. 공항철도 분기별 궤도검측 결과 분석 연구 105
4.3.2. 기존 궤도검측기를 활용한 장파장 궤도틀림 분석기법 개선 연구 109
4.4. 진동가속도를 활용한 공항철도 승차감 관리 분석 115
4.4.1. 공항철도 본선 승차감 측정 연구 115
4.4.2. 공항철도 승차감 분석결과 118
제5장 결론 및 고찰 119
5.1. 결론 119
5.1.1. 레일연마를 통한 공항철도 단파장 관리 119
5.1.2. 멀티플타이탬퍼를 통한 궤도정정 중/장파장 관리 120
5.1.3. 궤도검측기를 통한 장파장 관리 120
5.1.4. 공항철도 승차감 측정을 통한 파장관리에 대한 결론 121
5.2. 고찰 122
참고문헌 124
ABSTRACT 126
〈표 2-1〉 궤도틀림의 파장별 관리 15
〈표 2-2〉 속도별 궤도틀림의 관리항목 16
〈표 2-3〉 Proposed European Corrugation Standard 17
〈표 2-4〉 국철의 궤도정비 기준 22
〈표 2-5〉 고속 철도 궤도의 보수 계획 기준 23
〈표 2-6〉 고속 철도 궤도 정비의 준공 검사 기준 23
〈표 2-7〉 궤도공사 마감기준(공항철도 선로관리 규정) 24
〈표 2-8〉 공항철도의 궤도 정비 기준 25
〈표 2-9〉 각종 검측 방법의 비교 26
〈표 2-10〉 영국철도 160㎞/h 선로에서의 궤도 품질평가 기준 27
〈표 2-11〉 프랑스 TGV 궤도 정비 한도 27
〈표 2-12〉 TGV의 궤도 정비 한도치(300m 구간의 표준편차) 28
〈표 2-13〉 궤도검측기와 진동가속도계 비교 29
〈표 2-14〉 공항철도에서 운영중인 레일연마차(L&S사) 30
〈표 2-15〉 공항철도에서 운영중인 멀티플타이탬퍼(Plasser&Theurer사) 31
〈표 2-16〉 공항철도에서 운영중인 궤도검측기(가네코사) 32
〈표 3-1〉 차단파장과 윈도우 길이 42
〈표 3-2〉 RMS 진폭 한계 이동 평균 42
〈표 3-3〉 Peak to peak 진폭한계 이동 평균 42
〈표 3-4〉 이동평균 RMS나 peak to peak 진폭한계를 넘는 선로의 허용비율 42
〈표 3-5〉 레일 100m당 Exceedence의 수 43
〈표 3-6〉 일반레일연마와 비대칭 레일연마 곡선 주행거리 비교표 47
〈표 3-7〉 단일 현 라이닝(줄맞춤)시스템 일반 53
〈표 3-8〉 라이닝 틀림정정 방법 53
〈표 3-9〉 견인식 궤도검측기의 측정원리 63
〈표 3-10〉 객차 승차감 평가 69
〈표 3-11〉 객차 승차감 평가 알고리즘 69
〈표 3-12〉 승차감 지수 평가 71
〈표 3-13〉 승차감 지수평가 알고리즘 71
〈표 4-1〉 공항철도 레일두부 파상마모 구간 72
〈표 4-2〉 하선 DMC U-type 파상마모 발생현황(집계표) 73
〈표 4-3〉 상선 DMC U-type 파상마모 발생현황(집계표) 74
〈표 4-4〉 하선 고양역 파상마모 발생현황(집계표) 74
〈표 4-5〉 상선 고양역 파상마모 발생현황(집계표) 75
〈표 4-6〉 하선 마곡대교 파상마모 발생현황(집계표) 75
〈표 4-7〉 상선 마곡대교 파상마모 발생현황(집계표) 76
〈표 4-8〉 비대칭연마구간 선로현황표 78
〈표 4-9〉 비대칭연마구간 곡선현황표 79
〈표 4-10〉 연마전 비교그래프 86
〈표 4-11〉 연마후 비교그래프 86
〈표 4-12〉 연마직후의 파상마모의 잔류凹凸제안한도 88
〈표 4-13〉 궤도 처짐구간 고저측량 방식 작업 Flow 95
〈표 4-14〉 고저측량 데이터 ALC 입력 97
〈표 4-15〉 공항철도 복원파형 작업 절차도 104
〈표 4-16〉 궤도검측 전회차 대비 분석결과 106
〈표 4-17〉 궤도검측 계획보수치 적용 106
〈표 4-18〉 궤도틀림별 현황(계획보수치 기준) 106
〈표 4-19〉 궤도검측 우선보수치 적용 107
〈표 4-20〉 궤도틀림별 현황(우선보수치 기준) 107
〈표 4-21〉 궤도검측 연도별 현황 108
〈표 4-22〉 궤도검측 줄틀림 크기별 108
〈표 4-23〉 궤도검측 면틀림 크기별 108
〈표 4-24〉 궤도검측 수평틀림 크기별 108
〈표 4-25〉 공항철도, 고속철도 궤도틀림 평가기준 비교(방향) 110
〈표 4-26〉 공항철도, 고속철도 궤도틀림 평가기준 비교(고저) 111
〈표 4-27〉 공항철도 선로 내 궤도정정 필요구간 선정 113
〈표 4-28〉 승차감측정결과 116
〈표 4-29〉 승차감지수 평균 최대값 116
〈표 4-30〉 승차감레벨 평균 최대값 116
〈표 4-31〉 공항철도 승차감 측정 기준표 117
〈그림 2-1〉 차량해석에 관련된 궤도선형 고저 틀림의 파역 14
〈그림 2-2〉 궤도틀림의 진폭과 파장 15
〈그림 2-3〉 궤도 틀림의 종류 19
〈그림 2-4〉 궤간의 측정위치 19
〈그림 2-5〉 차량 가속도 측정 시스템 위치도 33
〈그림 2-6〉 승차감 분석용 함체 내부구성 33
〈그림 2-7〉 차량 외부 센서 설치 파트 34
〈그림 3-1〉 측정기준점 A와 B₁ 36
〈그림 3-2〉 측정 기준점 A와 B₂ 36
〈그림 3-3〉 단면재생구역 37
〈그림 3-4〉 Window 현시 창 37
〈그림 3-5〉 RMS 진폭의 이동 첨두간 값 도표 41
〈그림 3-6〉 Peak to peak 진폭의 한계 실효치 값 41
〈그림 3-7〉 측정 핀이 있는 센서(1), 가이드 눈금자(2) 43
〈그림 3-8〉 종파장 검측 프로그램 실행 화면 44
〈그림 3-9〉 파장별 검측데이터 비교데이터 45
〈그림 3-10〉 비대칭 레일연마와 일반레일연마 비교 46
〈그림 3-11〉 Running Band 곡선내측 이동 46
〈그림 3-12〉 탬핑작업 이론 및 원리 48
〈그림 3-13〉 멀티플타이탬퍼 면 맞춤 시스템 49
〈그림 3-14〉 면맞춤 전방 입력반 구성도 50
〈그림 3-15〉 라이닝 작업원리 51
〈그림 3-16〉 줄맞춤 전방 입력반 구성도 51
〈그림 3-17〉 WinALC 프로그램의 창 54
〈그림 3-18〉 공항철도 본선 선형 데이터 55
〈그림 3-19〉 궤도 선형 데이터의 그래픽 전체보기 56
〈그림 3-20〉 이전과 양로 값의 그래픽 다시보기 57
〈그림 3-21〉 검측 주행 후의 그래픽 창 58
〈그림 3-22〉 Versine computation(곡률보정) 그래픽 59
〈그림 3-23〉 Level computation(레벨보정) 그래픽 59
〈그림 3-24〉 견인식 궤도검측기(KS-5750H)의 구조 61
〈그림 3-25〉 데이터수집장치 62
〈그림 3-26〉 10M현 배장연산식 도해 65
〈그림 4-1〉 구간내 파상마모 발생 현황 73
〈그림 4-2〉 DMC, 고양역 구간내 파상마모 사진대지 77
〈그림 4-3〉 마곡대교 구간내 파상마모 사진대지 78
〈그림 4-4〉 김포공항~계양구간 운전선도 79
〈그림 4-5〉 파상마모 레일점검현황 80
〈그림 4-6〉 비대칭 레일연마 후 주행답면(상본선 22㎞600) 변화 상태 81
〈그림 4-7〉 연마 전 횡단면 형상(22㎞400) 82
〈그림 4-8〉 연마 후 횡단면 형상(22㎞400) 82
〈그림 4-9〉 연마 전 횡단면 형상(22㎞600) 83
〈그림 4-10〉 연마 후 횡단면 형상(22㎞600) 83
〈그림 4-11〉 연마 전 종단면 형상 84
〈그림 4-12〉 연마 후 종단면 형상 85
〈그림 4-13〉 공항철도 Geometry 구축화면 90
〈그림 4-14〉 교량접속부 국부처짐개소 부분탬핑 91
〈그림 4-15〉 분기기 건넘선 국부캔트보정작업 92
〈그림 4-16〉 고점측량(High Point) 94
〈그림 4-17〉 고정점측량(Fixed Point) 94
〈그림 4-18〉 고저측량 도해도 96
〈그림 4-19〉 MTT ALC프로그램 가동 화면 96
〈그림 4-20〉 멀티플타이탬퍼 복원파형 계산 99
〈그림 4-21〉 차량속도별 계산 99
〈그림 4-22〉 궤도정정 작업전 검측데이터 100
〈그림 4-23〉 검측데이터 줄맞춤 복원파형 계산 101
〈그림 4-24〉 검측데이터 줄맞춤 복원파형 계산 101
〈그림 4-25〉 복원파형 작업 시행 화면 102
〈그림 4-26〉 작업 완료후 검측데이터 102
〈그림 4-27〉 작업완료후 작업전/후 검측데이터 분석 결과 103
〈그림 4-28〉 완화곡선 위치 및 곡선장 연장 증감유형 103
〈그림 4-29〉 원곡선 궤도종거 산출방법 109
〈그림 4-30〉 측정현의 길이별 검측배율 112
〈그림 4-31〉 종거 변환 데이터 112
〈그림 4-32〉 상본선 12㎞004 ~ 12㎞448 113
〈그림 4-33〉 상본선 28㎞965 ~ 28㎞913 114
〈그림 4-34〉 승차감 측정그래프 117