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영종도 뉴스

영종대교- 세계 최초의 ‘3차원 케이블ㆍ자정식’ 현수교②

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전통 기와지붕의 처마 곡선…그 디자인의 형상화를 위해

 이러한 과정을 거쳐 완공된 영종대교는 세계 최초로 2km 이상의 초장대 교량의 현수교 구간에 3차원 케이블을 배열했다는 측면에서 전 세계 토목학계의 비상한 관심을 모았다. 초장대 현수교 건설의 미래를 담고 있기 때문이었다. 또 하나, 영종대교는 세계적으로 희귀한 자정식(self-anchored) 현수교라는 점에서도 이목이 집중되었다. 이는 앵커리지라는 거대한 콘크리트 구조물에 케이블을 고정하는 타정식(earth-anchored)과 달리 케이블을 교량 상판의 보강형에 지지하는 방식이다. 당시까지 세계 최장의 자정식 현수교는 일본 오사카의 540m였었다. 따라서 550m로 건설된 영종대교의 현수교 구간이 세계에서 가장 긴 자정식 현수교로 자리 매김한 것이다.

 이처럼 영종대교에서 3차원 케이블 방식과 자정식 현수교를 애써 채택한 이유는 오히려 단순하다. 우리 전통 기와지붕의 처마 곡선을 형상화하기 위해서이다. 이에 더하여 주탑도 다이아몬드형으로 시공하였다. 이 역시 외관의 아름다움을 추구하기 위한 시도였다.

 도로·철도 병용의 복층으로

 영종대교는 인천국제공항고속도로의 일부인 동시에 인천국제공항철도의 일부이기도 하다. 즉, 2층으로 건설된 영종대교의 위층은 고속도로로 자동차가 통행하고, 아래층은 철도로 전철이 통행한다. 시공 당시 이러한 점을 착안하여 다리의 피로부재 확인 기술(AUT : Automatic Ultrasonic Test)을 적용하였다. 이 기술은 다리에서 발생하는 음파의 입체적 탐사를 가능케 하며, 이를 기록으로 남길 수도 있다. 또한, 초속 65m의 강풍에 100년 이상 견딜 수 있도록 설계되었으며, 진도 6의 내진 설계도 하였다.

 총연장 4420m 중 550m가 현수교

 영종대교의 총연장은 4420m이다. 형식은 현수교·트러스교·강상형교로 구성된 복합 교량이며, 다리 폭은 35m이다. 교대 2기를 포함해 전체 49기의 교각을 세웠다. 현수교 구간은 550m로 주경간이 300m이며, 그 양측 경간은 각각 125m씩이다. 주탑은 다이아몬드형 강구조이며 그 높이는 107m이다. 트러스교 구간은 2,250m이며, 강상형교(steel box girder bridge) 구간은 영종도 쪽 1,140m, 인천 쪽 480m로 모두 1,620m이다.

 이 다리 건설에 소요된 주요 자재는 콘크리트 34만 6000㎥, 철근 4만 2,500톤, 강재 14만 9,000톤, 케이블 1324톤 등이며, 공사비는 8130억원이 투입되었다. 시공은 삼성이 맡아서 하였다.

 삼성물산의 ‘건설 30년사’에서는 영종대교 시공상 가장 어려웠던 문제를 “난제가 한둘이 아니었지만 3차원 케이블 시공 여부가 가장 큰 난제였다. 3차원 케이블은 이론적으로는 가능하다고 했지만 시공이 힘들다는 얘기가 나왔다. 교량 전문가들도 전부 그렇게 얘기했다. 세계적으로 한 번도 시공해본 적이 없으니까. 그래서 회사 내에서도 시공이 검증된 2차원으로 바꾸자는 주장이 제기되었다. …<중략>… 그런데 정부에서 현상 공모한 설계인 3차원으로의 시공이 불가능하다면 근거를 제시해야 한다. 그러면 발주처에서 의사 결정을 내리는 데 1년이 걸릴지 2년이 걸릴지 모른다. 그렇게 된다면 공항 개장 전에 영종대교를 준공하는 것은 요원하다. 그러므로 시공이 어렵더라도 3차원으로 가는 수밖에 없다”라고 기록하였다.

 

건설경제 (2011-4-27)

 

 

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