영종대교는 2000년대 수도권 항공수요에 대비하여 영종도와 용유도 일원의 간석지에 건설되어, 인천국제공항과 인천 경서동을 연결하는 총연장 4,420m의 해상교량으로 현수교 3경간(550m), Truss교 18경간 (2,250m), 강상형교 27경간(1.620m)로 구성되어 있다. 영종대교는 10개 차선, 철도 2개 차선의 교량으로 건설된다. 교량이 건설되는 해역은 10,000ton급 선박의 통행이 가능하도록 교하공간 35m의 현수교를 계획 하였으며 경제성을 고려하여 Cable을 보강형에 정착시켰다. 미관을 고려한 경간 분할에 따른 교량의 부상을 방지하기 위하여 단부교각에 Link 구조를 설치하고 접속교를 Counterweight로 이용하였으며 Cable 장력이 저감되도록 Sag비를 1/5(=f/1)로 설정하였다.
동북아 지역의 중추 공항 기능을 담당할 인천국제공항의 접근 교통 수단인 영종대교는 총 연장 $4,420{\cal}m$의 연육교로서 주경간부는 10,000ton급 이상의 선박운항이 가능한 세계 최초의 도로 및 철도 병용 복층 자정식 현수교와 접속 구간은 주경간부와의 연속성을 고려하여 복층 Truss교와 강상형교로 구성되어 있다. (주)한진중공업에서는 $2,250{\cal}m$의 복층 Truss 형식 중 해상구간 $1,375{\cal}m$(60,000tons)를 가설하였으며, 본 교량은 상로 6차선 도로, 하로 4차선 도로 및 철도복선으로 구성된 대규모 강교이다. 당초 가설공법은 교각사이에 Temporary Bent를 시공하여 교량을 $75{\cal}m$ 단위의 중블럭으로 제작하여 Floating Crane을 이용하여 가설하는 공법으로 계획되었다. 그러나 본 공법은 10개소 이상의 해상 가벤트를 설치하여 공사를 수행해야 하므로 공사기간이 길어지고 과다한 공사비 소요가 예상되며 해상공사 특성상 고품질 확보가 불확실하였다. 그러므로 당사에서는 $120{\cal}m$ 대블럭 Truss 교량을 일괄 육상/해상운송 및 육상과 동일한 조건에서 설치할 수 있는 공법을 개발함으로써 공사기간을 단축하고 현장 이음개소를 줄여 고품질을 확보함과 아울러 경제적인 공사수행이 가능했다. 본고에서는 영종대교 가설공사 수행을 위해 개발 적용한 운송 및 설치공법에 관한 기술자료를 소개함으로서 국내 교량가설 기술발전에 일조 하고자 한다.
For New In-Cheon Airport. South Approach Section of Young long Great Bridge is to be special concerned to CWR due to substructure was already constructed former railroad bridge design specification. So we applied maintenance free system and CWR (Continuous Welded Rail) by ZLR(Zero Longitudinal Restraint) at bridge expansion joint part. This thesis generally introduce for CWR by ZLR at South Approach Section of Young long Great Bridge.
한국해안해양공학회 1998년도 정기학술강연회 발표논문 초록집 Annual Meeting of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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pp.61-64
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1998
서해안시대의 개막과 함께 서해안 일대의 개발이 활발해지면서 서해대교, 영종대교 같은 대규모 해상교량의 건설이 이루어지게 되었다. 이들 구조물의 건설로 인해 흐름이 변하고 유속이 증가하면서 구조물의 안전에 심각한 영향을 미칠 세굴이 관심사로 떠올랐다. 하지만 해상세굴에 대해 연구된 기존의 자료가 거의 전무한 실정이므로 현장에서 직접 세굴의 진행과정을 관찰하는 것이 절대적으로 필요하다. (중략)
서해대교, 영종대교 및 영흥대교 등 일련의 케이블을 이용한 장대교량의 성공적인 건설은 우리나라의 교량설계 및 시공기술에 있어 새로운 전환점을 맞이하는 계기가 되었다. 이러한 추이에 맞추어 최근의 교량설계는 사하중의 경감, 형(거더)의 경량화, 시공성, 경제성 및 유지관리 향상을 도모하며, 특히 지역적 특성에 맞는 이미지를 부각한 랜더마크(landmark)의 기능 및 주변환경과의 조화면에 많은 주안점을 부여한다. 그러나 교량형식 선정시 경험에 의해 기입증된 안정성 및 경제성을 확보한 형식으로 설계자의 사고가 제약되기 때문에 신기술, 새로운 형식의 교량이 우리나라에 도입되기 어려운 실정이다.(중략)
우리나라는 안전점검을 의무적으로 시행하여야 하는 국가시설물이 증가하고 있으며, 또한 보다 안전한 안전점검 방법이 필요한 시점이다. 본 연구는 주로 육안조사에 의존하던 교량의 안전점검을 드론을 활용하여 수행함으로써 점검자의 안전을 확보하고 신속한 외관조사가 가능하게 함으로써 교량 안전점검 외관조사의 효율성을 높이고자 하였다. 연구를 위하여 인천의 영종대교를 테스트베드로 선정하고 와렌 트러스 부분, 현수교 메인 케이블, 주탑, 교각의 네 부분으로 나누어 드론 촬영을 실시하고 성과물을 제작하였으며 그 과정에서의 작업 내용들을 정리하고 분석하여 교량시설물에 대한 드론 안전점검시 다섯 단계의 표준절차를 정립할 수 있었다. 연구결과로 얻어진 표준절차의 단계별 내용은 1단계, 시설물 정보수집 및 분석, 2단계, 취약부 분석 및 비행계획, 3단계, 드론 촬영 및 데이터 처리, 4단계, 외관조사 상태평가, 5단계, 외관조사망도 및 DB 구축이다. 따라서 이 표준절차에 따라 교량을 포함한 토목시설물의 안전점검이 수행된다면 보다 체계적이고 효율적으로 안전점검을 수행해 나갈 수 있을 것으로 기대된다.
다양한 지층에 설치된 대형 뉴메틱케이슨의 강성기초에 작용하는 접지압분포를 파악하기 위하여 영종대교하부기초로 채택된 뉴메틱케이슨 시공시 실시한 현장계측자료를 분석하였다. 뉴메틱케이슨의 침설시 케이슨의 하부 접지면에 케이슨의 침설에 저항하여 저항력이 작용할 것이다. 이 저항력을 뉴메틱케이슨 기초저면 모서리에 설치한 반압계로 측정할 수 있었다. 그리고 이 저항력측정기록을 이용하여 접지압을 산정하였다. 측정기록의 분석결과 기반암구간에서 뉴메틱케이슨기초에 작용하는 접지압분포는 아래로 볼록한 형상의 접지압분포를 보이는 반면에 해성퇴적층과 풍화암층에서의 접지압분포는 위로 볼록한 형상을 보인다. 그리고 이들 접지압분포는 대체적으로 모든 지층에서 대칭분포를 나타내고 있다. 대형 뉴메틱케이슨기초에 작용한 최대접지압에 의하여 제시된 접지압분포는 Kgler(1936)와 Fang(1991)이 강성기초를 대상으로 제시한 접지압분포특성과 잘 일치하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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