The High-speed train model for reducing the micro-pressure wave in railway tunnel

고속철도 터널에서의 미기압파 저감을 위한 모형실험

  • 장용준 (한국철도기술연구원, 환경화재연구팀) ;
  • 박원희 (한국철도기술연구원, 환경화재연구팀) ;
  • 김승태 (한국철도기술연구원, 환경화재연구팀)
  • Published : 2007.11.08

Abstract

The purpose of the study was to verify deduction of each coefficient necessary to analysis on micro-pressure waves and reliability of the analysis result. The tunnel running train model testing device used in the test was manufactured by scale of 1:60 and the study used a train model with ten cars long according to specifications of KTX model. The study applied tunnels with cross sections of $107.9m^3\;and\;95.1m^3$ and applied tunnel extensions with 1km, 0.75km and 0.5km. Also, the study tested train speed by changing it into 275, 300, 325 and 350km/h. The test device was a hydraulic launch system composed of a train model, a hydraulic launcher, a tunnel model and a brake. The study measured speed of a model trainby a speed sensor installed in the point of each 1.2m from the front of tunnel entrance and a pithead of tunnel exit and measured pressure change of internal tunnel continuously by installing pressure sensors in the entrance part of tunnel, in the middle part of tunnel and in the exit part of tunnel. As the result of the measurement, it was known that pressure slope of pressure wave happened in the entrance part of tunnel was increased by a nonlinear effect while spreading the tunnel or its pressure slope was reduced by diffusion. Also, the study compared and analyzed micro-pressure waves happened in the exit part of the tunnel by installing each kind of hoods in the entrance part of the tunnel to prevent reduction of micro-pressure waves.

본 연구는 미기압파 해석에 필요한 각종계수의 도출 및 해석결과의 신뢰성을 검증하기 위한 목적이 있다. 본 실험에 사용된 터널 주행 열차모형 실험 장치는 1/60축척으로 제작 되었으며, 열차는 KTX 차량 모델의 제원에 맞추어 10량 1편성으로 제작된 모형을 사용하였다. 터널의 다면적은 $107.9m^3$$95.1m^3$를 적용하고, 터널연장은 1km, 0.78km, 0.5km를 적용하였고, 열차속도는 275, 300, 325, 350km/h로 변화시켜 실험 하였다. 실험 장치는 유압발사 시스템으로 열차모델 유압 발사기터널모델 제동장치로 구성된다. 모형열차의 속도는 터널입구 전방 및 출구 부 갱구에서 각각 1.2m지점에서 설치한 속도 감지기에 의해서 측정되며, 터널 내부의 압력변동은 압력센서를 터널의 입구, 중앙, 출구부에 설치하여 연속적으로 측정 하였다. 측정결과 터널입구에서 발생한 압력파의 압력기울기는 터널을 전파하면서 비선형효과에 의해서 증가하거나 확산작용에 의해서 압력기울기가 감소하는 것을 알 수 있었고, 미기압파 저감 대책을 위해 터널입구에 종류별 각각 설치하여 출구부에서 발생되는 미기압파를 비교분석하여보았다.

Keywords