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Canakkale Bridge

차낙칼레 교량 부대공-1 (Articulation)

by 썬로드 2022. 3. 7.


데크를 폐합하고 개통을 위해 방호벽, 방풍벽 등 각종 부대시설, 신축이음 버퍼 등의 Articulation 및 포장 및 Access 등 부대공을 진행해 왔습니다. 앞으로 3~4개 포스트에서 이에 대해 간략하게 소개하도록 하겠습니다.

 

차낙칼레 교량과 같은 장대교량에서는 온도, 활하중 및 지진 등에 의한 deck의 이동량과 이동의 빈도 또한 매우 커지게 됩니다. 이러한 큰 이동량을 수용할 수 있도록 하려면 교량받침, 신축이음 등의 규모가 매우 커지게 되고 잦은 이동 빈도는 장치(슬라이딩 판 등)들의 내구성 또한 떨어지게 됩니다. 이러한 문제를 극복하기 위해 주탑 위치에 End Stop과 Hydraulic Buffer를 설치하여 신축이음과 교량받침의 이동량을 억제하여 규모를 줄이고 내구성을 향상시킬 수 있도록 하였습니다.

차낙칼레 교량의 Articulation System은 아래 그림과 같이 부탑에 Vertical Bearing, Laterial Bearing 및 Expansion Joint 그리고 주탑부에 Wind Bearing, End Stop 그리고 Hyadraulic Buffer로 구성되어 있습니다.

차낙칼레 교량 Articulation System 개요

 

End Stop은 주탑구간 데크에 주경간/측경간 양측으로 설치되어 있으며, 주탑과의 간격은 900mm으로 설계되었습니다. 즉, 데크가 주탑 구간에서 900mm 이상 움직일 때 End Stop이 주탑에 지지되어 이후 교축방향 이동을 억제하고 결과적으로 부탑에서의 신축량을 줄일 수 있습니다. 하지만 지진 시 데크 거동에 의한 충격 등이 타워에 전달되지 않도록 End Stop과 타워의 거리(900mm)는 지진 시 변위 이상으로 설정되었습니다. End Stop을 고려 시차낙칼레 교량의 부탑에서의 신축량은 ±1400mm로 이는 End Stop이 없는 Osmangazi Bridge와 비슷한 수준입니다.

Hydlauinc Buffer는 지진, 바람, 교통 등의 동적 하중에 의한 갑작스러운 데크의 이동을 제한하여 신축이음이나 교량받침의 이동 횟수를 줄여 이들 장치의 내구성을 향상시키기 위해 설치되었습니다. 온도나 정적 풍하중 등에 의해 천천히 움직이는 이동에 대해서는 저항하지 않습니다. 차낙칼레 교량의 Buffer는 주탑 구간에서 데크와 주탑을 연결하며 주탑 Leg당 5MN Buffer 2기(도합 10MN)가 중앙경간 측에 설치되어 있습니다.

Vertical Bearing은 Shperical Bearing Type으로 연직력 2200 ton, 교축방향 이동량 ±1525mm 그리고 680 ton 부반력을 수용할 수 있도록 설계되어  있으며, 발생하는 부반력이 Vertical Bearing으로 수용할 수 있는 수준이어서 별도의 Link Shoe는 설치하지 않았습니다. Lateral Bearing은 450 ton 짜리이며, ±1550mm의 교축방향 이동을 수용할 수 있습니다.

 

데크설치전, Bearing 설치를 위한 Support와 Lateral Bearing Sliding Plate를 설치 / vertical Bearing을 Support에 올린후 Deck를 가설한다.
데크설치후 전경, Lateral Bearing은 설치되지 않았고 / Vertical Bearing은 Deck에 Bolt로 연결
Lateral Bearing과 Sliding Plate의 간격(5mm)을 맞추기 위한 Shim Plate / Lateral Bearing 설치완료 전경
Vertical Bearing을 Plnith에 볼트로 연결하여 설치완료 / 부탑 교량받침 설치완료 전경

 

 

Expansion Joint는 Moudular Type으로 ±1400mm의 이동량을 수용할 수 있는 제품으로 나온것 중에 가장 큰 규모입니다. 28개의 Lamela beam과 11개의 Support Beam으로 구성되어있으며, 주행 시 소음을 저감 하기 위해 Lamela beam위에 Noise Emision Plate를 추가하였습니다.

현수교 구간 Expansion Joint는 온도에 따라 Presetting을 실시하고 거치후 Cover Plate를 설치/용접하고, 콘크리트 연결부에 철근 조립 후 콘크리트를 타설하여 마무리합니다.

Expansion Joint 설치 준비 / Joint 가설
Expansion Joint 거치완료 전경 / 하부 Support Beam 및 Lamela Beam 전경
현수교 Expansion Joint 거치완료 / Expansion Joint Cover Plate
 Cover Plate 설치완료 후전경(마름모 형상의 Plate는 Noise Emission Plate) / 접속교 구간 Expansion Joint 설치
Expansion Joint연결부 콘크리트 타설 / Expansion Joint부 포장 완료
Expansion Joitn 설치 완료

 

 

Hydraulic Buffer와 End Stop은 아래와 같이 데크에 배치되었습니다.

 

End Stop Force는 13.5MN(1350 ton)으로 데크에 설치되며 주탑의 End Stop Support에서 900mm 떨어져서 설치되었습니다. 데크가 교축방향으로 900mm 이상 이동하면 End Stop이 타워에 설치된 Sliding Plate에 지지되어 이동을 억제하게 됩니다. Slidign Plate는 설치 시 주탑의 시공 결과를 측량하여 Shim Plate 등으로 연직도를 확보하여야 합니다.

주탑부 End Stop Sliding Plate / End Stop 설치전경 / 설치완료 전경

 

 

Buffer는 Leg당 5MN짜리 Buffer 2기로 구성되어 있고 중앙경간 측에서 데크와 타워를 연결하여 설치됩니다. Deck의 횡방향 및 연직방향 거동에 대응하기 위하여 Buffer와 구조물들과의 Pin과 Shperical Bearing으로 연결됩니다.

Hydraulic Buffer 연결부 Deck쪽 / 주탑쪽 / Pin연결부의 Shperical Bearing과 Fixing plate
Hydraulic Buffer 설치 전경 / Support Strcuture 설치 전경
Buffer 설치 완료 전경
버퍼 연결부(데크 / 타워 측)

 

 

Wind Bearing은 2600 ton 짜리로 키 세그먼트 (데크 타워구간) 가설 후 설치되었습니다. Wind Bearing을 위한 Sliding Plate는 데크의 움직임(교축방향 ±900, 연직방향 -1200mm/+700mm) 을 고려하여 3.4m x 3.0m 크기로 제작되었고, Sliding Plate의 연직도를 맞춘후 Plate 배면에 Grouting을 실시하여 설치되었다.

Wind beriang은 키세그먼트 인양 직후 Tempoary Shim Plate를 이용하여 임시로 설치되었으며, 데크 용접이 완료된 후 기설치된 Slidng Plate와 평행이 되도록 Permanent Simp Plate로 조정후 최종 설치되었다.

Wind Bearing Sliding Plate 설치전경 / 설치완료
Wind Bearing, 키세그와 함께 인양하였다. 양쪽은 End Stop / 키세그 가설후 임시설치된 Wind Bearing

 



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