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본 연구에서는 도시철도 침목플로팅궤도(STEDEF) 궤도구성품의 손상영향을 분석하기 위하여 사용연수가 20년 이상 경과된 현장에서 시료를 채취하여 궤도재료에 대한 육안검사와 실내시험 및 유한요소해석을 통해 궤도구성품의 손상취약부를 분석하였다. 육안검사결과 레일패드와 체결구는 특이사항이 없었으나 침목방진상자는 모서리부분의 마모 및 찢어지는 현상이 발생하였다. 침목방진패드는 두께감소 및 피로경화층이 뚜렷하게 조사되었다. 레일패드와 침목방진패드에 대한 스프링강성 시험결과, 레일패드의 노후는 뚜렷하지 않았으나 침목방진패드는 설계기준치를 크게 상회하는 것으로 나타나 침목방진패드는 통과톤수에 직접적인 영향을 받는 것으로 분석되었다. 현장시료의 열화상태와 수치해석 결과와의 비교결과, 수치해석모델의 응력 및 변위 집중위치와 현장시료의 손상위치가 일치하는 것으로 나타나 공용중인 침목플로팅궤도 궤도구성품의 손상취약부를 실험 및 해석적으로 입증하였다.
In this study, in order to evaluate the damage and deterioration of the track components of sleeper floating track (STEDEF), the field samples(specimens) were taken from the serviced line over 20 years old, and the track components were visually inspected, and investigated by laboratory tests and finite element analysis. As a result of visual inspection, the damage of the rail pad and fastener was slight, but the rubber boot was worn and torn at the edges of bottom. The resilience pads were clearly examined for thickness reduction and fatigue hardening layer. As a result of spring stiffness test of rail pad and resilience pad, the deterioration of rail pad was insignificant, but the deterioration of resilience pad exceeded design standard value. Therefore resilience pad was directly affected by train passing tonnage. As a result of comparing the deterioration state of the field sample and the numerical analysis result, the stress and displacement concentration position of the finite element model and the damage position of the field sample were coincident.
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Track component, Damage, Deterioration, Resilience pad, Finite element analysis
