철도 궤도공사에서

하자담보책임기간 설정이 불합리한 사유

2012. 09

(담당)

- 감사원 공공기관감사국 3과 백정현 사무관(02-2011-3406)

- 기획재정부 계약제도과 정다운 사무관(02-2150-5215)

목  차

1. 일반구조물과 궤도구조물의 완성 구조체 특성 비교

2. 자갈도상의 물리적 성질에 따른 장단점

3. 자갈도상궤도의 유지관리개요

4. 결 론

철도 궤도공사에서 하자담보책임기간 설정이 불합리한 사유

1.  일반구조물과 궤도구조물의 완성 구조체 특성 비교

○ 일반 토목구조물은 무한 강성의 고정체로 건설

ㆍ일반적으로 토목구조물은 무한 강성을 요구하는 고정체로 건설됨.

ㆍ생애주기 동안 외관상 노후된 부분만 보수가 가능함.

ㆍ구조적인 기능을 상실하면 철거한 후 재건설해야 함 (구조적 보수 불가)

○ 자갈도상궤도는 탄성-소성을 갖는 유동체로 건설 (P. 3～4)

ㆍ자갈궤도는 자갈더미위에 궤광을 자유롭게 얹어놓은 임시 시설물 같은 것.

ㆍ자갈더미는 탄성과 소성 특성을 동시에 갖고 있어 변형할 수 있는 유동체임.

ㆍ때문에, 열차하중 등 외력에 대한 저항력에 한계가 있어 궤도틀림이 진행되나,

ㆍ보수작업을 시행하면 언제든 구조적인 기능 회복이 가능한 특성이 있음.

자갈도상궤도 부설순서
①노반조성(토목시공)	②침목배열	③레일배열 및 체결	④자갈살포
⑤도상다짐작업(Tamping)		⑥도상 안정화 작업
ㆍ①번 작업(토목시공)에 의한 노반강성(지지력)이 궤도품질과 궤도파괴(궤도틀림)에 영향을 줌 ㆍ②~③번 작업이 완료되면 사다리형태의 궤광이 조립됨. ㆍ④번 작업은 운영중에도 세립화되어 소실되는 자갈을 보충하기 위해 반복적으로 시행 ㆍ⑤번 작업은 침하된 궤도를 들어올리고 침목밑에 자갈을 삽입하여 궤도높이를 유지하기 위한 작업 ㆍ⑥번 작업은 ⑤번 작업으로 자갈간 공극이 생겨 불안정해진 도상에 진동을 주어 자갈간 접촉력을 강화하므로서 도상을 안정화시키는 작업. (단시간에 장기간 열차통행 효과를 낼 목적으로 사용함)

2. 자갈도상의 물리적 성질에 따른 장단점

○ 자갈도상의 탄성 특성은 열차하중을 지지하고 충격을 흡수하기에 적당(P. 23)

ㆍ자갈도상은 입자간 공극 때문에 탄성과 소성 특성을 동시에 갖고 있으며,

ㆍ자갈도상의 탄성은 무거운 열차하중을 지지하면서 충격을 흡수하기에 적당함.

전통적인 자갈도상 궤도 전경	도상용 자갈의 입자 형상

○ 자갈도상의 소성 특성은 필연적으로 궤도틀림(궤도파괴)을 유발(P. 24)

ㆍ자갈도상의 소성 특성 때문에 반복되는 동적 차륜힘에 의해 자갈입자가 이동하고 궤광의 들림현상으로 침목하부에 공극이 발생하여 궤도틀림이 유발되지만,

ㆍ보수가 용이하고 비용이 저렴하다는 장점 때문에 오래전부터 전통적으로 사용됨.

동적 차륜힘에 의한 자갈입자의 이동	궤광의 들림과 침목하부에 공극이 발생하는 현상

(P. 62)

ㆍ궤도틀림의 양상은 주로 노반지지력 불균질에 따른 고저틀림과 도상 횡저항력 부족에 따른 방향틀림 또는 심하면 궤도좌굴현상으로 나타남.

노반지지력 불균질에 따른 궤도틀림(고저틀림)	도상 횡저항력 부족에 따른 궤도좌굴현상

(P. 35)

3. 자갈도상궤도의 유지관리개요

○ 유지보수작업 개요 (P. 53)

ㆍ궤도의 유지보수란 궤도선형이 변형된 궤도틀림상태를 원상태로 복구하는 것과, 사용기간이 경과함에 따라 열화된 궤도재료를 교체하는 작업으로 대별됨.

ㆍ궤도틀림 보수작업은 동적 열차하중 및 불균질한 노반지지력에 의해 침하된 궤도를 원상태로 들어올려 침목밑에 자갈을 다져넣는 탬핑작업과,

ㆍ교란된 도상자갈에 진동을 주어 안정화시키는 도상안정화(동적안정기)작업이 주된 작업으로 주기적으로 시행하며,

ㆍ보수주기는 시간경과와 함께 누적 열차통과톤수가 증가할 수록 노반지지력이 불균질할 수록 궤도틀림진행이 빠르기 때문에 보수주기도 빨라짐.

도상다짐 작업개요	도상안정화 작업 개요	궤도보수주기 개요

(P. 102)                             (P. 56)

○ 유지보수체계

ㆍ대형 기계화 보선장비는 코레일의 시설장비사무소 및 고속철도시설사무소를 비롯해 각 지역본부에서 보유하고 직영 또는 외주용역에 의한 인력을 가동하여 보수작업을 시행하는 체계이며,

ㆍ대부분의 작업방법이 기계화되어 있어 보수후의 시공품질은 평준화되어 있음

○ 보수주기와 건설시 인수기준 등

ㆍ일반적으로, 긴급보수를 요하는 위험한계와 주기적인 예방보수를 위한 표준치로 구분하여 보수작업을 시행하며,

ㆍ보수후 인수시의 정밀도와 궤도검사 및 측정작업 주기에 대해서는 열차속도별로 노선에 따라 달리 정하여 관리함.

ㆍ일반적으로 건설 초기품질이 우수한 고등급 선로일 수록 보수주기가 길어지기 때문에, “가장 좋은 궤도가 가장 경제적인 궤도”라 할 수 있음.

4. 결 론  (P. 121)

○ 자갈궤도는 자갈더미위에 침목과 레일을 조립한 궤광을 자유롭게 얹어놓은 유동할 수 있는 구조물로서, 상시 동적 열차하중을 비롯해 온도, 눈, 비 등 대기의 영향과 화학적 및 식물의 영향에 노출되어 궤도변형이 진행된다.

○ 특히, 동적 열차하중은 궤도구성재료에 응력을 발생시키면서 도상층을 이루고 있는 도상자갈의 위치 변화를 일으켜 궤도파괴라는 궤도틀림을 유발시킨다.

○ 이러한 궤도틀림의 진행속도에 영향을 주는 요소는 수직방향으로는 노반의 불균질한 지지력과 수평방향으로는 자갈도상의 횡저항력이며, 저항력에 한계가 있는 자갈도상의 탄성-소성 특성상 열차통행 빈도가 높고, 축중이 크며 고속운전일 수록 궤도틀림진행이 빠르다.

○ 이와 같이 구조적으로 유동성이 있어 동적 열차하중 등 외력에 대해 저항력에 한계가 있는 자갈궤도의 특성은, 건설 직후부터 열차개통과 함께 궤도파괴를 피할 수 없게 한다. 체계적인 유지보수조직과 효율적인 작업방법 및 장비 등이 필요해지며 철도선로가 증설됨에 따라 유지관리 시스템이 점차 대형화되는 이유이다.

○ 건설후 궤도틀림 진행속도를 늦추기 위해서는, 궤도시공의 정밀도를 향상시키는 외에 노반구조물 건설시 지지력 강화와 궤도구성재료의 고품질 등 건설초기의 품질향상을 위한 노력이 절대적으로 필요하다. 즉, “가장 좋은 궤도가 가장 경제적인 궤도”라는 시각에서 볼 때 질적 향상을 위한 초기투자의 확대가 필요해 질 수 있다.

○ 상기와 같은 이유로 인해, 건설초기부터 불균질한 노반지지력의 영향을 받으면서 상시 동적 열차하중을 비롯한 각종 외력에 의해 변형할 수 있는 탄성-소성 특성을 가진 자갈도상궤도를 부설하는 철도 궤도공사에 있어 하자담보책임기간 설정은 불합리하다. 끝.