레일의 시험, 훼손, 내구연한 및 레일 점검

[레일의 시험]

1)인장시험: 공시체는 동일용강번호에 속하는 모든 강괴를 1조로 하며, 시험편은 KSB0801의 금속재료 인장시험관에 규정한 4호 시험편으로 하며 우측에 도시한 위치에서 채취하고 시험방법은 KSB0802 금속재료 인장시험방법의 규정에 따른다.

2)낙중시험: 지간 914mm의 2지점위에 레일을 얹어놓고 그 중앙에 907kg 추를 아래표에 규정된 높이에서 자유낙하시켜 부러짐, 터짐, 결손 등의 이상을 확인

종류	류시험편의 지지방법	낙하높이	지간(span)	타격회수
30kg 레일	머리부를 위로하여 얹는다	4.0	0.914	1회
37kg 레일		5.0
40kgN 레일	머리부를 아래로하여 얹는다	5.1
50kg 레일	머리부를 위로하여 얹는다	5.8
50kgN 레일	머리부를 아래로하여 얹는다	7.0
60kg 레일		10.6

3)휨 시험: 지간1m레일중앙에소정의하중을재야한다.

4)경도시험: 레일 살 붙이기 용접부 TGJA 이외에는 참고로 하는 것

5)파단시험 : 낙중시험에 합격한 시험편을 파단시켜 단면에 흠이 있는가 조사

6)피로시험 : 피로시험기로 시험편시험 및 원형레일의 피로 시험을 시행한다.

 

[레일의 훼손(failure of rail)]

1) 정의 : 레일이 외력의 작용과 레일자신이 보유하고 있는 내부결함 또는 양자의 결함으로 사용불능상태로 되는 것

2) 레일훼손의 주요원인
1 레일 제작(製作)시 결함(缺陷)
- 레일제작시 강괴(鋼塊) 내부의 결함
- 압연(壓延) 작업불량으로 품질(品質)적인 결함 발생
- 압연(壓延)시 가스에 의한 내부 공기공(空氣空)이 발생하거나, 냉각수축에 의한 중앙부에 관상(管狀) 줄 발생

2 레일 부설 및 취급에 의한 결함
- 레일의 취급방법과 부설방법이 불량할 때
- 레일의 단면이 하중에 비하여 약(弱)할 때
- 부식, 이음매부, 레일 끝 처짐 등으로 레일상태가 악화(惡化) 될 때

- 궤도보수상태가 불량한 때
- 차량불량과 탈선, 전복사고가 발생 한 때
3) 레일훼손의 종류
1 유궤, 좌궤: 레일이 열차의 반복하중을 받아서 두부정부의 일부가 궤간 내측으로 찌그러지거나 또는 정부의 전부가 압좌되어서 얕아지는 현상

2 종열 : 두부의 연직면을 따라 발생되며 때로는 복부 볼트 구멍에 따라 발생
3 횡열 : 두부 내부에 발생된 핵심 균열이 반복하중에 의하여 발달
4 파단 : 이음매 볼트 부근의 응력집중이 원인, 방사선상으로 균열발생 레일훼손 의 약 50%를 점유(방지대책 : 터널내 교환주기 파악, 국부적 노반침하분리등 응력조건 개선 → 즉, 보수를 철저히 하는 것)
5 파저 : 레일저부가 레일못과 침목과의 지나친 밀착관계로 파손되는 것
6 상, 하복부 균열 : 레일 두부와 복부(상복부) 또는 레일 복부와 저부(하복부)가 상접한 상.하복부에 큰 응력을 받아 발생한 균열
7 절손
- 레일이 완전히 부러지거나 절손되게하는 대횡렬이 발생하는 것

- 내부결함이 원인이며 경질레일에서 많이 발생
- 절손은 내부적인 진행과정 후 돌발적으로 발생하기 쉽다.
8 손상 : 불량차륜, 차량의 공전, 급격한 제동, 레일 못을 박을 때의 해머(Hammer) 자국이 레일의 손상시켜 수명을 단축

9 흑점균열
- 고속중량 운전에서 곡선외궤 두부에 발생한 흑색반점상의 균열
- 타이어(tyre)와 레일의 접촉부의 큰 압력으로 쪽이 묻어 난듯한 상처를 발생케 하여 표면에 나타난 부분은 작은 균열이라도 레일부에서는 큰 횡렬로발달되어 두부의 대부분에 균열이 퍼져 있는 수가 있음

10 레일 훼손 상태 (그림)

 

[레일 내구연한]

1) 레일 내구연한은 훼손, 마모, 부식 등의 3요인에 의해 결정
2) 레일의 마모는 레일과 차륜은 접촉면적이 적은 상태에서 차륜이 주행하므로 레일 면은 강한 마찰로 마모되며, 주로 마모진행이 빠른 경우는 아래와 같다

- 레일이 무른 경우

- 경량레일

- 직선보다 곡선의 외궤
- 곡선반경이 적을수록

- 구배가 심할수록
- 열차중량, 속도, 통과수가 많을수록
3) 이와는 달리 레일의 길이 방향으로 수 cm씩 파형으로 마모되는 파상(波狀)마

4) 현상 있으나 이것은 도상이 과도하게 견고한 장소와 콘크리트 도상 등 레일의 지 승체(支承體)가 견고하여 탄력성이 부족하여 균열이 발생한다.
4) 레일의 마모 방지는 레일 경질(硬質)화, 중량(重量)화, 레일도유기 설치로 마모를 감소시킬 수 있다.
5) 레일의 교환기준

 

[레일점검]

가. 점검종류 및 시기
(1) 외관점검 : 부설레일은 년1회 이상 손상, 마모 및 부식 등의 상태와 제작년도별로 점검하여야 한다.
(2) 해체점검 : 본선부설레일 이음매는 년1회 이상 해체하여 훼손유무 및 그상태를 세밀히 점검하여야 한다. 장대터널 및 레일의 피로가 심한 구간으로서 지역 본부장이 지정한 구간은 년2회 이상 점검하여야 한다.

(3) 초음파 탐상 점검
(가) 레일탐상차 점검 : 본 점검은 전 본선을 년1회 시행하고, 역구내 부본선, 분기 기부근, 장대레일의 신축이음매 부근 등 필요개소에 대하여는 레일탐상기로 정밀점검을 시행한다. 다만, 중요한 본선은 필요에 따라 추가 시행할 수 있다.
(나) 레일탐상기 점검 : 주요 선구의 본선은 년1회 이상 점검한다. 다만, 터널, 교량 등 취약개소에 대하여는 추가로 시행할 수 있다.
나. 점검사항
(1) 레일의 손상, 마모 및 부식의 정도

(2) 돌려놓기 또는 바꿔놓기 필요의 유무

(3) 불량레일에 대한 점검표시 유무
(4) 가공레일의 가공상태 적부