수평변위저항장치 ‘종횡 저항력’ 높은 안전성 확보 ‘눈길’
아스팔트콘크리트 도상과 수평변위 저항장치를 활용한 궤도 시공기술이 최근 국토교통부로부터 건설신기술 1021호로 지정받았다.
이 기술은 포장공법을 적용한 아스팔트콘크리트 도상, 선로의 종횡 방향 하중에 저항하는 수평변위 저항장치, 기존의 궤도구조와 본 아스팔트콘크리트 궤도구조와의 접속부에서 기존 궤도구조 하부를 아스팔트콘크리트로 보강한 기술을 적용한 철도 궤도 시공기술이다.
이 신기술은 포장공법을 적용한 아스팔트콘크리트 도상 위에 궤광을 부설해 선형조정 후, 선로의 종횡 방향 하중에 저항할 수 있는 수평변위 저항장치를 설치한다.
신기술은 설계속도에 적합한 레일과, 체결장치를 광폭 침목 또는 패널을 사용해 고정하고 이러한 궤광을 아스팔트콘크리트 도상 위 수평변위 저항장치로 고정한 궤도 구조이다.
시공 절차
상향식 건설공법을 적용함에 따라 완료된 토공부 강화노반 및 터널부 인버트 상면을 궤도에서 인수인계를 받아 아스팔트콘크리트 도상을 기층, 중간층, 표층의 순으로 시공한다. 이의 상면에 광폭침목 및 패널을 배열하고, 레일을 체결한 후 선형조정을 시행하고, 궤광 양 측면에 일정간격의 수평변위 저항장치를 설치해 완성한다.
향후 활용전망
제4차 국가철도망 구축계획에 따라 250km/h급 고속화 서비스를 확대해 노선간 연계성 강화를 위한 연결선 추진 사업과 도시철도, 노면전차(트램), 도상 개량 사업에 활용될 전망이다.
과거의 철도궤도는 자갈도상 궤도로 시공의 효율성과 경제성을 고려해 적용됐으나 지속적인 유지보수의 문제점으로 최근 철도건설은 대부분 유지보수 효율성을 확보하기 위해 콘크리트궤도가 적용되고 있는 추세이다.
하지만 콘크리트의 높은 강성으로 선로의 개량이나, 노반 침하로 인한 궤도 변형에 대한 대책의 어려운 점으로 대안이 필요한 실정이다.
신기술의 ‘아스팔트콘크리트 도상’의 경우 자갈궤도 보다 높은 강성이나, 콘크리트도상 보다는 낮은 강성을 가지므로 선로의 유지보수 효율성과 보수시간 단축 및 아스팔트콘크리트의 재사용에 따른 폐자재 환경성 개선 등 그 사용성이 뛰어나며, 신기술의 ‘아스팔트콘크리트’의 경우 국내 철도궤도에 현재까지 적용된 사례는 없으나, 양생이 필요치 않은 구조로서 급속 시공 및 복구가 필요한 건널목구간이나, 궤도구조 하부 동일강성 보강이 필요한 기존선 접속부 선로의 복구 등에 널리 활용될 것으로 기대되고 있다.
국내외 기술 비교
신기술의 아스팔트 도상은 높은 마샬 안정도, 동적 안정도로 소성변형 저항성, 균열 저항성 등 국외 아스팔트콘크리트 도상 시험기준 보다 높은 포장 구조의 안전성 가지고 있다. 수평변위저항장치에 있어 국내외 철도선로의 종횡 저항력 기준 보다 실내시험 및 현장측정 결과 3.8～4.7배의 높은 안전성을 확보하는 기술 수준이다.
신기술은 정밀장비를 활용한 상향식 건설공법으로 아스팔트콘크리트도상을 정밀 포장하는 기술로서 기존의 콘크리트도상 시공과 비교 시 양생 및 철근조립, 거푸집 설치 등의 공정이 없으며, 자갈도상의 차수 다짐에 따른 공기 증가가 없으므로 기존 기술대비 동등 이상의 공사기간 단축 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. (기술개발 : 한국석유공업㈜, ㈜케이알티씨, 삼표레일웨이㈜, ㈜태명실업)
