교량의 개요

교량의 개요

교량이란 교통로, 수로 등이 통로의 기능을 저해하는 것에 직면했을 경우 넘기 위한 목적으로 만들어지는 각종 구조물을 뜻합니다. 교량 우리가 친숙하게 부르는 다리는 하천, 운하, 강, 바다 등을 가로질러서 사람이나 차가 지나갈 수 있도록 만든 구조물입니다. 일상생활에서 다리는 없어서는 안될만큼 중요한 시설물입니다. 다리는 교통이 주된 목적으로 만들어지지만 최근들어 아름다움 및 미관의 중요성도 강조되고 있습니다. 그래서 다리를 만들 때 아름답게 보이기 위해서 신경을 많이 씁니다. 세계적으로 아름답고 관광지로 유명한 다리가 많이 있습니다. 저희 집에도 런던 브리지 레고가 전시되어 있습니다. 그만큼 런던 브리지는 세계적으로 유명한 관광명소로 제가 아는 지인도 신혼여행으로 갔다온 곳입니다. 저도 언젠가 죽기 전에 꼭 가봐야 할 명소라고 생각합니다. 저는 신혼여행으로 뉴욕을 갔었는데 제일 기억에 남는 장소가 있습니다. 바로 브루클린 브릿지입니다. 그곳에서 본 건물들과 강의 야경, 분위기를 아직도 잊을 수 없습니다. 제가 본 교량 중에서 가장 아름다운 다리였던 것 같습니다. 그래서 다리는 기능적인 측면 뿐 아니라 아름다움은 빼놓을 수 없는 필수라고 강조하고 싶습니다. 우리나라 서울에서 가장 먼저 생긴 다리는 한강 인도교입니다. 우리나라에서 가장 아름답다고 생각한 다리는 부산에 있는 광안대교라고 생각합니다. 광안대교는 부산의 수영구와 해운대구를 연결하는 다리이고 2002년 12월에 준공되었습니다. 처음 시공당시에는 자연환경 훼손으로 반대하는 의견도 많았습니다. 하지만 광안대교의 불꽃축제를 보기 위해 사람들이 빽빽하게 몰려드는 관광명소로 자리잡았습니다. 교량을 재료에 따라 분류하면 콘크리트, 강재, 석재, 목재, 합성부재로 분류됩니다. 용도에 따라 분류하면 도로교, 철도교, 수로교, 육교, 고가교, 오버브릿지가 있습니다. 도로교는 차량의 통행을 위해서, 철도교는 선로의 통행을 위해, 수로교는 물의 통행을 위해, 육교는 사람의 통행을 위해, 고가교는 원활한 차량소통을 위해, 오버브릿지는 기존 도로를 가로지르는 교량을 말합니다. 요즘에는 육교를 많이 만들지 않는 것 같습니다. 기존의 육교도 철거하는 것 같다고 느낍니다. 교량의 종류에는 장대교, 현수교, 사장교, 라멘교, 아치교, 트러스교가 있습니다. 장대교에는 서해대교, 광안대교, 영종대교가 대표적입니다. 현수교는 주탑 사이에 케이블을 설치하고 케이블 보강형 또는 보강형 트러스를 매단 형식으로 미관이 좋고 장대지간 가능하나 내풍성이 약하여 흔들리기 쉽습니다. 사장교는 주탑과 교량의 상판을 케이블로 연결한 형식으로 케이블의 형상에 따라 스타형 등이 있습니다. 사장교는 단면의 크기를 줄일 수 있고 비틀림 강성도 현수교에 비해선 큰 편이긴 하지만 중앙경간이 길어지면 비틀림 변형이 발생하기 쉽다고 생각합니다. 라멘교는 주교체에 라멘구조를 시공한 다리입니다. 라멘교는 교량의 상부구조와 하부구조를 강절로 연결함으로써 전체구조의 강성을 높임과 동시에 지간 내에 발생하는 휨모멘트의 크기를 줄이는 대신 이를 교대나 교각이 부담하게 하는 교량입니다. 따라서 교각의 높이가 그리 높지 않고 단경간의 교량에서 사용 하는 것이 경제적이라고 생각합니다. 교량구조에 대해서 알아보도록 합니다. 상부구조에는 바닥판과 바닥틀, 주형과 트러스가 있습니다. 하부구조에는 교대, 교각, 말뚝기초가 있습니다. 교량을 설계 할 때 수중에 구조물을 설치하지 않고 설계하는 공법이 있는데 가물막이 공법이라고 합니다. 수중 또는 물의 흐름이 접하는 곳에 구조물을 만들 때 건조한 상태로 공사를 하기 위한 가설 구조물을 가물막이라 하는데 가물막이는 토압, 수압 등의 외력에 견딜 수 있는 강도와 수밀성이 요구되면서 가설 구조물로서 철거가 쉽고 경제적이어야 합니다. 저는 학교에서 조별과제로 교량 설계를 해본 적이 있었습니다. 설계하면서 어려운 부분도 있었지만 전공서적과 인터넷을 참고하면서 설계할 수 있었습니다. 교량의 설계하중의 종류는 주하중, 부하중, 특수하중이 있습니다. 주하중은 교량 설계 시 내하력에 결정적인 영향을 미치는 하중이라서 반드시 고려해야하는 하중입니다. 주하중의 종류는 고정하중, 활하중, 충격하중, 프리스트레스, 크리프, 건조수축, 토압, 수압, 부력 등이 있습니다. 특수하중이란 특수한 경우에 적용됩니다. 특수하중의 종류는 설하중, 지바변동, 파압, 원심하중, 지점이동 등이 있습니다. 초과하중차량이 교량에 작용하게 된다면 도로파손, 교량손상의 위험이 생깁니다. 따라서 규정된 하중을 고려하여 과적차량을 단속해야 합니다. 교좌장치는 교량에서 상부구조의 하중을 하부구조로 전달하며 지진, 바람, 온도변화 등에 의한 변위를 흡수하는 부속시설입니다. 교좌장치종류는 무엇이 있는지 알아보도록 합니다. 형식에 의한 분류는 가동형, 고정형이 있습니다. 재질에 의한 분류는 강재받침, 고무받침, 납면진받침이 있습니다. 형태에 의한 분류는 평면받침, 선받침, 핀받침, 피벗받침, 롤러받침, 락커받침이 있습니다. 교량을 만드는 과정에 대해서 살펴보겠습니다. 먼저 측량을 하고 교각을 세울 위치까지 성토합니다. 그리고나서 물막이 시트파일을 교각 주위에 시공합니다. 교각의 깊이까지 파일 시공하고 터파기를 합니다. 기초 콘크리트를 타설 및 철근을 설치합니다. 그 다음에 교각 및 교대를 설치하고 상부구조를 제작 후 교각 위로 이동합니다. 마지막으로 슬래브 콘크리트를 타설 후 포장하면 완성됩니다.