토목섬유와 시멘트처리채움재로 보강한 교량/토공 접속구조의 장기공용성 평가를 위한 실물가속시험

Abstract

교량/토공 접속부는 교량에서 토공으로 또는 그 반대방향으로 옮겨가는 구간으로 궤도 하부구조의 지지강성이 급격히 변화하기 때문에 차량 주행안정성에 매우 큰 영향을 미친다. 과거 유도상궤도를 사용할 때에는 접속부에 대한 성능요구조건이 높지 않았으나, 운행속도가 고속화되고 콘크리트궤도가 도입되면서 유지보수와 열차주행안정성에 상당한 영향을 미침에 따라 높은 성능수준을 요구하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존의 교량/토공 접속구조의 단점을 보완하고 성능을 개선하기 위한 방안으로 토목섬유와 시멘트처리채움재로 보강된 접속구조를 제안하고 실물가속시험을 통한 성능평가를 수행하였다. 제안된 접속구조는 토목섬유를 이용하여 어프로치블럭을 보강하는 방안으로써 보강토 교대와 유사한 구조를 가지며, 사용재료는 시멘트처리된 흙자갈을 적용함으로써 유용토의 활용을 증대시키고 우수의 침입을 저감시켰다. 실물가속시험항목은 구조별 탄성변위, 누적 침하, 함수비, 교대에 작용하는 수평 및 수직 토압이며, 비교검토를 통해서 장기공용성능의 개선정도를 파악하고자 기존 접속구조와 제안 접속구조에 대한 시험을 동일조건하에서 수행하였다. 실물가속시험 결과, 제안구조가 침하 및 토압경감 측면에서 우수한 성능을 나타내었고 함수비 변동에 대해서도 저항성이 높은 것으로 나타났다. The transition zone between an earthwork and a bridge effect to the vehicle's running stability because support stiffness of the roadbed is suddenly changed. The design criteria for the transition structure on ballast track were not particular in the past. However with the introduction of concrete track is introduced, it requires there is a higher performance level required because of maintenance and running stability. In this present paper, a transition structure reinforced with geosynthetics is suggested to improve the performance of existing bridge-earthwork transition structures. The suggested transition structure, in which there is reinforcing of the approach block using high-tension geosynthetics, has a structure similar to that of earth reinforced abutments. The utilized backfill materials are cement treated soil and gravel. These materials are used to reduce water intrusion into the approach block and to increase the recycling of surplus earth materials. An experiment was performed under the same conditions in order to allow a comparison of this new structure with the existing transition structure. Evaluation items are elastic displacement, cumulative settlement, and earth pressure. As for the results of the real-scale accelerated testing, the suggested transition structure has excellent performance for the reduction of earth pressure and settlement. Above all, it has high resistance the variation of the water content.