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[교각내진 보강 기술]탄소섬유·링삽입···늙은 교각 젊게
2008년 07월 07일 (월) 00:00:00 김지연 kjy@renews.co.kr

경제활동의 근간을 이루는 교통을 원활히 하기 위해 수많은 교량이 건설돼 왔다. 과거 지진 재해에 의해 많은 구조물이 피해를 받았고, 큰 피해를 받은 이러한 구조물의 상당수는 1980년 이전에 건설된 낡은 구조물이었다.

일본에서는 고도 성장기 이후 조속히 인프라 시설을 정비해왔으나, 지진에 의한 피해의 가능성이 높은 낡은 구조물은 현재에도 상당수 존재하고 있다.

지진에 의한 붕괴를 막는 것은 물론, 복구를 위한 이동·수송 수단을 확보하기 위해 고가다리의 내진 보강 기술은 중요하다.

이에 가지마는 지진에 대한 교각의 피해, 손실비용 등을 예측·평가하는 기술을 개발·적용하고 있다. 아울러 교각의 내진을 보강하는 공법들도 개발해 실시하고 있다.

   

예측·평가

지진 위험도 해석 시스템 「New-SEIRA」 
구조물에 발생하는 지진의 강도를 확률적으로 예측한다. 이외에도 파형 시뮬레이션 기능과 지반 응답 해석 기능이 있어 지진에 따른 확률 시나리오를 제공한다.

지진 손실 비용 산정 시스템(고가다리·교량·지하수로) 
지진 위험도 해석의 결과를 바탕으로 지진이 발생했을 때 구조물의 손상도와 복구비용을 산정한다.  

액상화에 의한 구조물 피해 예측 시스템 
지반과 구조물을 연계한 복합 비선형(非線型) 동적 해석 프로그램이다. 액상화(지진으로 생긴 진동 때문에 지반이 다량의 수분을 머금어 액체와 같은 상태로 변하는 현상)등 지반의 비선형성 영향도 자세히 해석할 수 있다.

 

리뉴얼 공법

신소재 삽입 보강 공법 
소단면 교각이나 라멘기둥에 신소재(탄소섬유, 아라미드 섬유(aramid fiber))등을 삽입하는 내진 보강 공법이다. 이로써 전단 내력이나 인성을 향상시킬 수 있다.

수평력(水平力)댐퍼에 의한 면진화공법 
기존 지승(교량(다리)의 상부와 하부구조 사이에 있고, 상부구조에 작용하는 힘을 하부구조에 전달하는 역할을 하는 것)을 가동지승화하는 공법이다. 가동지승은 회전만이 아니고, 수평 각 방향으로의 이동할 수 있는 지승이다. 이에 수평력 댐퍼를 설치해 면진을 보강한다. 이 공법은 단기간의 공사로 면진화가 가능하다는 장점이 있다.

교각 기초부 링 구속 공법 
라멘기둥의 교각 기초부에 팽창압을 가진 링 보강체를 설치하는 내진 보강 공법이다. 이에 의해 지진 발생시 교각이 심하게 휘어져도 오래 견딜 수 있게 된다.

 

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