표제지
목차
제1장 서론 10
1.1. 연구배경 및 목적 10
1.2. 연구진행 방법 11
제2장 터널 미기압파 개요 12
2.1. 터널 미기압파 저감대책 필요성 12
2.2. 터널 미기압파 저감을 위한 기술 13
2.2.1. 기술개발의 이론적 배경 13
2.2.2. 해외 기술개발 현황 14
2.2.3. 궤도구조 방식과 터널 연장에 따른 터널 미기압파의 크기 23
2.2.4. 터널 미기압파 허용기준 25
2.2.5. 터널 미기압파의 정성적 특성 해설 27
제3장 호남고속철도 터널 후드설치를 위한 조사 30
3.1. 후드개발 성능평가 실험장치 구성 30
3.1.1. 초고속 열차모델 터널주행 실험장치 개요 30
3.1.2. 후드모델 검토 34
3.1.3. 실험 계측 시스템 36
3.1.4. 실험조건 36
3.2. 터널 미기압파 저감 후드개발 실험결과 37
3.2.1. 터널시스템의 주행실험 신뢰도 검증 37
3.2.2. 후드 내부 최대 압력변동량 45
3.2.3. 터널 미기압파 저감특성 분석 46
3.2.4. 후드모델에 따른 성능평가 실험결과 49
3.2.5. 후드모델에 따른 터널 출구 미기압파 저감율 52
제4장 호남고속철도 터널 후드설치 적정성 55
4.1. 설계현황 55
4.1.1. 초고속 열차모델 터널 주행시험에 의한 설계 55
4.1.2. 호남고속철도 우산터널용 터널 미기압파 저감 후드 56
4.2. 시공현황 58
4.2.1. 터널 미기압파 저감 후드 현장 시공(안) 58
4.2.2. 현장시공 결과 59
제5장 결론 60
참고문헌 62
ABSTRACT 63
[표 3-1] 열차모형 실험장치 주요제원 32
[표 3.2] 터널 미기압파 첫번째 계측센서 위치(PT-05)에 도달시간과 압축거리 43
[표 4.1] 호남고속철도 우산터널의 "2홀 통풍공형 후드" 주요사양 56
[그림 2.1] 터널 출구에서의 미기압파 방사 현상 12
[그림 2.2] 고속열차 터널 진입 시의 압력파 전파와 미기압파 방사 현상 13
[그림 2.3] 경부고속철도 KTX 열차의 터널진입에 의해 생성된 압축파 전면형상(열차 진입속도 297km/h) 14
[그림 2.4] 대만 고속철도 터널입구 후드(2006년) 15
[그림 2.5] 독일 Euerwang 터널의 남쪽 민가지역 16
[그림 2.6] 독일 신선의 Euerwang 터널의 벨 마우스 갱문(남쪽 갱구)과 터널 갱구 부근의 A9 도로(갱문으로부터 50m 거리임) 16
[그림 2.7] 독일 ICE3 노선을 위한 슬롯형 "터널 미기압파 저감 후드" (독일 DLR) 17
[그림 2.8] 독일 ICE3 노선을 위한 "터널 미기압파 저감 후드" 성능평가 열차 주행시험기(독일 DLR) 17
[그림 2.9] 독일 고속철도 터널입구 후드(2006년) 18
[그림 2.10] 독일 Osterberg Tunnel(연장 2.082km)의 갱구에 설치된 슬롯형 터널 미기압파 저감 후드(300km/h급, 2015년 개통예정)[이미지참조] 18
[그림 2.11] 독일 Bibra Tunnel(연장 6.466km)의 갱구에 설치된 슬롯형 터널 미기압파 저감 후드(300km/h급, 2015년 개통예정)[이미지참조] 18
[그림 2.12] 독일 Fine Tunnel(연장 6.970km)의 갱구에 설치된 슬롯형 터널 미기압파 저감 후드(300km/h급, 2015년 개통예정)[이미지참조] 19
[그림 2.13] 독일 Bleßberg Tunnel(연장 8.314km, 외부연결 사갱 8개소)에 설치된 슬롯형 터널 미기압파 저감 후드(300km/h급, 2017년 개통예정)[이미지참조] 19
[그림 2.14] 독일 Silberberg Tunnel (연장 7.391km, 외부연결 사갱 8개소)의 갱구에 설치된 슬롯형 터널 미기압파 저감 후드(300km/h급, 2017년 개통예정)[이미지참조] 19
[그림 2.15] 프랑스와 스페인 국경에 위치한 Perthus 터널 갱구의 미기압파 저감 후드 20
[그림 2.16] Perthus 터널 갱구의 창문형 미기압파 저감 후드 상세모습 20
[그림 2.17] 일본 산양 신간선의 강재구조(데크 플레이트)의 터널입구 후드 21
[그림 2.18] 일본 큐슈 신간선 터널입구 후드(2011년): 콘크리트로 시공한 후드 22
[그림 2.19] 중국 200km/h급 신선 후드[이미지참조] 22
[그림 2.20] 중국 300km/h급 신선 후드[이미지참조] 23
[그림 2.21] 일본 산양 신간선 오히라야마 터널 후드 24
[그림 2.22] 터널입구 후드의 효과 (후드길이 49m) 24
[그림 2.23] 일본 신간선 터널에서 열차진입 속도에 따른 미기압파 최대값 (현장시험 데이터, 터널출구중심으로부터 20 m 지점) 25
[그림 2.24] 음압과 음압레벨의 상관관계 27
[그림 2.25] 가청 주파수의 고음, 중음, 저음의 주파수와 파장 28
[그림 3.1] 터널모델 개요도 31
[그림 3.2] 터널모델 단면도 31
[그림 3.3] 제작된 터널모델 전경 32
[그림 3.4] Hemu-430X 열차모델 사진 32
[그림 3.5] 와이어 고정장치 33
[그림 3.6] 에어건(air-gun) 발사장치 33
[그림 3.7] 열차모델 가속 발사튜브 33
[그림 3.8] 덤프탱크(dump tank) 33
[그림 3.9] 열차모델 제동장치 33
[그림 3.10] 터널 갱구 앞에 후드모델(노란색) 설치 전경 34
[그림 3.11] 호남고속철도 벨마우스 갱문 35
[그림 3.12] 일본 신간선 창문형 후드 35
[그림 3.13] 키엔스사의 포토센서(모델명: FS-M1H) 36
[그림 3.14] 열차속도 V=300km/h에 의한 면벽형 터널 내부 압력변동[이미지참조] 38
[그림 3.15] 열차속도 V=360km/h에 의한 면벽형 터널 내부 압력변동[이미지참조] 38
[그림 3.16] 열차속도 V=420km/h에 의한 면벽형 터널 내부 압력변동[이미지참조] 39
[그림 3.17] 열차속도 V=300km/h의 X-T선도[이미지참조] 40
[그림 3.18] 열차속도 V=360km/h의 X-T선도[이미지참조] 41
[그림 3.19] 열차속도 V=420km/h의 X-T선도[이미지참조] 42
[그림 3.20] 터널 진입속도 300km/h에 대한 터널 출구 미기압파 44
[그림 3.21] 터널 진입속도 360km/h에 대한 터널 출구 미기압파 44
[그림 3.22] 터널 진입속도 420km/h에 대한 터널 출구 미기압파 45
[그림 3.23] 후드 내부 최대/최소 압력변동량 45
[그림 3.24] 후드 내부 압력변동 측정위치 46
[그림 3.25] 속도별 통풍공 1, 2, 3, 4홀 후드모델의 미기압파 최대값 비교 50
[그림 3.26] 45도 경사갱구를 적용한 통풍공 후드모델의 미기압파 크기비교 50
[그림 3.27] 다공홀 CASE G4 후드모델의 미기압파 크기비교 51
[그림 3.28] 벨마우스형 45도 경사갱구와 신간선 후드모델 미기압파 크기비교 52
[그림 3.29] 통풍공 1, 2, 3, 4홀 후드모델의 저감율 52
[그림 3.30] 45도 경사갱구가 적용된 통풍공 1, 2, 3, 4홀 후드모델 저감율 53
[그림 3.31] 신간선 창문형 후드모델에 대한 통풍공형 후드모델 미기압파 저감율 53
[그림 4.1] 터널 미기압파 저감 후드 최적설계 개발용 초고속 열차모델 주행시험기(한국철도기술연구원) 55
[그림 4.2] 호남고속철도 우산터널의 미기압파 저감 후드 측면도 56
[그림 4.3] 호남고속철도 우산터널 단면도 57
[그림 4.4] 호남고속철도 우산터널 후드 단면도 57
[그림 4.5] 우산터널의 미기압파 저감 후드 조감도(최종안) 58
[그림 4.6] 우산터널의 미기압파 저감 후드 투시도(최종안) 58
[그림 4.7] 우산터널의 미기압파 저감 후드 설치현황 59