철도연, 노후철도 개량 '급속 시공 경량 교좌장치' 개발...공기단축
시공 시간 30% 단축·시공비 30% 절감
한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 한석윤)은 노후 철도교 개량을 위한 급속 시공 경량 교좌장치를 개발했다.
교좌장치는 교량의 상부구조와 하부구조의 접점에 설치된 교량 받침이다. 상부구조가 받는 열차의 하중이 하부구조로 직접 전달되지 않고, 교량에 발생하는 이동이나 회전 등 교량의 변위를 흡수하여 하부구조에 하중을 분산시켜주는 역할을 한다.
* 교좌장치
교량의 상하부의 구조물 연결부에 설치하며 온도변화 등에 따른 수평변위와 신축거동을 원활하게 하는 장치
개발된 급속 시공 경량 교좌장치는 기존의 선형 강재 교량 받침의 약 40% 중량으로 가볍고 내구성이 매우 우수하다
기존 중량받침을 고내구성 경량받침으로 교체하고, 이를 위한 장비투입이 필요하지 않아 현장 시공 시간 30% 단축, 시공비 30% 절감 효과가 기대된다.
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수평 하중 및 수직 하중을 지지는 플레이트와 고무패드 베이스 플레이트 등으로 구성됐으며, 하부 지지부 크기가 절반 정도로 줄었다.
또한, 기존의 주물제작 선형 받침이 아닌 금형으로 제작하여 고품질에 내구성을 확보했다. 소재는 고품질 강재와 가황고무로 이루어져 부식방지, 단가 절감이 가능하다.
특히, 영하 40도 이하에서도 교좌장치 기능성을 확보할 수 있어 향후 국제철도 개량 사업에도 적용할 수 있다.
※ 관련 연구과제
- 과제명: 대륙철도 상호연결성 강화기술개발 (PK2304A1)
- 연구기간: 2021.1.1 ~ 2023.12.31.
- 연구책임자: 박정준 책임연구원
철도연은 ㈜브리텍과 공동으로 경량 교좌장치 설계와 시제품을 제작하여 성능검증을 위한 공인시험을 완료했다. 계속해서 기술실용화를 위한 연구개발을 이어갈 예정이다.
한석윤 철도연 원장은 “노후 철도시설물을 저비용으로 신속하게 개량하는 효율적인 K-철도기술”이라며, “국내뿐 아니라 해외철도 현장에도 적용할 수 있도록 기술개발을 진행하겠다”고 전했다.
경량 교좌장치 시스템 특징 및 제원
경량 교좌장치 특징
철도용 경량 교량 받침 제원
- 고무판 직경 : 150mm
- 고무판 면적 : 17662.5mm2
- 외경 : 220mm
- 높이 : 고무디스크 40mm, 전체높이 90mm
경량교좌장치 시스템 정동적 성능검증시험
실험목적
개발된 “급속 교체형 경량교량받침”에 대한 정‧동적 재하시험을 통해 내구성 및 압축성능 평가
실험진행 단계
(1단계) 지그제작 및 경량교량받침 설치
(2단계) 압축강도시험- 정적압축계수 측정
(3단계) 반복 압축강도시험 – 시험후 정적압축계수 측정, 외관검사
(4단계) 저온특성시험 - -40℃에서 48시간 보관 후 정적압축계수 측정
저온 특성시험
동적재하시험
동재하시험 (3 Hz : 200만회, 약 185시간)
2MN 인장압축 피로내구성시험기
철도연 홍보협력실
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