고속철도를 지지하는 궤도지지말뚝

 지속적인 기차 탑승객의 증가에 따라 기차의 고속화 및 중량화가 이루어지고 있으며, 이에 따라 고속으로 운행하는 기차의 하중에도 안전하게 운행을 할 수 있는 철도가 요구되고 있습니다. 하지만, 철도를 설치하기 위한 현장의 지반조건이 연약지반인 경우, 지지력을 확보하기 위해 추가적인 개량공법이 요구되고, 공사기간도 늘어나게 되어 경제적인 비용에 부담이 되는 상황입니다.

 

 

 철도기술연구원에서는 연약지반을 개량하지 않으면서 철도를 급속 시공가능 한 궤도지지말뚝 구조를 개발하였습니다. 해당 구조는 말뚝이 연약지반을 통과하여 단단한 층에 고정되어야하기 때문에 비교적 관입깊이가 깊어지기 때문에 이러한 조건에서는 수평방향하중에 취약합니다. 또한, 2016년 경주, 2017년 포항 등 이제는 국내에서도 지진이 빈번하게 발생하고 있으며, 지진 발생 시, 지반을 수평방향으로 크게 흔들게 되므로 지진에도 안전할지 평가해야 합니다.

 

 

 

 따라서, 철도하중과 지진하중을 모사하고 구조 및 내진 안전성을 평가하고자 동적원심모형실험을 공주대학교가 주관하여 수행하였습니다. 원심모형실험을 위해 궤도지지말뚝 구조를 모형체로써 제작하였고, 모형지반은 단단한 층, 연약점토지반, 철도노반 성토부로 조성되었습니다. 원심가속 중, 진동대를 이용하여 지진을 모사하였고, 궤도지지말뚝 구조의 말뚝 주면에서 나타나는 휨모멘트를 분석하였습니다.