Field Evaluations of Intelligent Compaction Measurement Values for Quality Control of Trackbed Compaction

Abstract

철도 노반의 장기 성능 확보를 위해 다짐 품질관리의 중요성이 커짐에 따라 현장의 다짐 품질을 연속적으로 평가할 수 있는 지능형 다짐 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 10 ton급 진동롤러를 이용한 현장시험을 통해 가속도계 사양, 센서 부착 위치 및 데이터 처리 방법이 대표적인 지능형 다짐값인 CMV 산정결과에 미치는 영향을 분석하였다. 센서 부착 위치에 따른 검토 결과, 드럼 중심축에서 산정한 CMV는 외부 프레임에서 산정한 CMV에 비해 평균적으로 약 38.1% 크게 나타났다. 또한 드럼 중심축 기반 CMV를 기준으로 롤러 주행속도에 따른 다짐횟수별 변화를 비교한 결과, CMV는 2 km/h 조건에서 약 44.6%, 5 km/h 조건에서 약 38.8% 증가하여 저속 주행 조건에서 다짐 진행에 따른 CMV 변화가 더 민감하게 반영되는 것으로 나타났다. 기존 다짐 품질평가를 위한 일점시험인 PLT, LWD, SSG 및 들밀도 시험 결과와 CMV를 비교한 결과, 드럼 중심축 기반 CMV가 외부 프레임 기반 CMV에 비해 다짐횟수 증가에 따른 지반 응답 변화를 보다 명확하게 반영하였다. 표준편차 기반 필터링 적용 시 CMV의 변동계수는 약 25.5%에서 약 19.7% 미만 수준으로 감소하였으며, 최소 200 Hz 이상의 샘플링 주파수에서 안정적인 CMV 산정이 가능하였다. 이를 통해 철도 노반 현장에서 CMV를 활용한 다짐 품질평가를 수행할 경우, 센서 사양, 센서 부착 위치 및 데이터 처리 조건이 CMV 산정 결과에 미치는 영향을 충분히 고려하여 해석할 필요가 있음을 시사한다.