철도교량 상, 하부 형식결정 기준

철도교량 상, 하부 형식결정 기준

1. 개념

철도교의 상부 또는 하부구조의 결정기준을 명문화 시켜서 설계기준으로 쓰는 것은 없고 일본철도의 영향으로 일본 강철도교 설계 시방서에 크게 의존하고 있다. 과거의 교량이 대부분 강 교량으로 규격화되어 있었던 것은 시대의 흐름에 영향도 있지만 우리 나라 현실 상에서 보수 또는 개량시 신속성과 응급조치 운영면에서 가장 적절하였다. 현재의 철도교량 건설시 강 교량을 쓰는 것은 극히 드물지만, 교통이 혼잡하지 않은 곳에서 철도와 도로가 입체화 될 때 무도상의 I형 거어더 강교량을 쓰고 있다.

이 밖에 강재를 이용한 철도교량 건설은 콘크리트 구조와 합성으로 된 강합성 구조가 적용되고 있다.

현재 철도교량 계획시 일반적으로 콘크리트 교량이 대부분 건설되고 있는데 특히 콘크리트 철도 교량에서 상부구조형식결정의 기본방침은 시방서 또는 기타 기준의 범위 내에 경제적(유지 및 보수비 포함) 이어야 한다는 점에서 계획되고 있다.

일반적으로 철도교의 계획에 있어서 상부구조 형식 결정기준은 다음과 같은 기본개념을 가지고 계획한다.

2. 기본개념

(1) 콘크리트 구조를 원칙으로 한다.

(2) 교량 경간이 30 ∼ 40m 사이의 교량은 강합성 구조로 하고 이것 이상의 경간을 요구하는 개소에서는 트러스구조 또는 PC박스 구조로 한다.

(3) 환경 또는 소음의 문제가 되는 곳은 콘크리트교를 지향한다.

(4) 지지형태로서 시공오차의 소지가 있거나 응력 분포를 구조 역학상 유리하게 활용시킬 조건이 필요하다면 단순지지 형태를 쓴다.

(5) 형하 공간을 넓게 활용하고자 할 때는 연속지지 형태로 하여 교각 폭을 줄인다.

(6) 지점의 부등침하가 우려되는 곳은 게르버 지시 형태가 유리하다.

(7) 하천을 통과하는 곳을 제외하고는 가급적 유도상식 교량형식을 채택하고 통과 하천이 환경오염 보전지역이거나 상 수원지를 통과한다면 유도상식으로 하여야 한다.

3. 하부구조 계획

일반철도의 하부구조 계획은 상부구조 계획과 서로 연결된 것으로 경제성, 시공의 안전성, 기초 구조와의 연관성 등을 고려하고, 다음 사항들을 중요시하여 하부구조와 형식과 높이를 결정한다.

(1) 동일 지간의 교량이라면 콘크리트가 강교에 비해 경제적으로 유리하나 장 경간에서는 자중이 무거운 관계로 불리하다.

(2) 교량의 최저형하고는 계획 제방고 이상이어야 하고, 제방이 없을 때는 하천건축한계에 준하고 지천에 설치되는 교량은 본 천에 준한 계획을 하여야 하며, 항상 최대 홍수위에 여유고를 합한 높이 이상.

(3) 교대위치, 교각방향 및 위치, 근입심 등을 고려해야 하며 이것들은 유심방향, 계획 하상 세굴 등에 영향을 받으므로 하천과의 관계를 정밀 조사하여 계획시 반영하여야 한다.

(4) N치 시험과 동결융해, 건습의 반복 등에 의한 계절적인 체적 변화, 유수의 세 굴에 의한 하상 저하, 설계 지반면의 변동에 의한 계절적인 체적변화, 유수의 세굴에 의한 하상 저하, 설계 지반면의 변동에 의한 지지력의 변화 등을 고려하여 지지지반을 판단하고 최소한 1M이상 깊이에 기초를 계획하여야 한다.

(5) 근접 시공시에는 부등침하, 변위 등에 의한 영향을 고려한다.

(6) 기타 사항으로 하천 폭이 좁고, 좁은 곳에 교각을 선정하지 말고, 하천의 만곡부나 합류부는 피한다.

철도교의 상, 하부 구조의 형식과 경간을 결정하고, 이러한 사항들은 철도교량 건설을 위한 계획시 중요한 역할을 하므로 가급적 지키도록 하고 정규도에 얽매이지 말고, 과거 시공을 탈피하여 미래지향적이며, 기술전보를 위한 공법의 선택으로 철도교량이 내적, 외적으로 올바르게 계획되어지고, 시공되어져야 한다.