2. 현황 및 문제점

2.1 신축이음장치 적용실태

(1) 추진경위

(1.1) 교량 신축이음 시공개선 검토【설계이 13201-30331호(1999.8)】

(1.1.1) 트랜스플렉스(TF)형식은 연약지반, 기존형식 교체시를 제외하고 사용지양

(1.1.2) 고무판형식[NB(ACE),TF]은 사교에서 사용을 지양하고 모노셀,레일식 사용

(1.2) 하자현황 분석에 따른 교량 신축이음장치 적용형식 검토【구조계 11107-19호(2002.7.11)】

(1.2.1) 유지관리를 고려한 규격별 신축이음장치 형식기준 설정

(1.3) 핑거조인트 설계기준 및 개선방안 검토【설계설 10207-138호(2004.5.12)】

(1.3.1) 핑거조인트의 설계하중, 설계방법, 재질, 곡선교ㆍ사교 적용방안등 기준 수립

(1.4) 강핑거형 신축이음장치 관리방안【구조물처-443호(2009.2.12)】

(2) 현 적용기준【구조계 11107-19호(2002.7.11.)】


(3) 사업단계별 신축이음장치 적용실태

2.2 적용상 문제점

(1) 단계별(신설/유지관리) 적용형식 상이

(1.1) 신설(확장)공사

(1.1.1) 설계 : 고무형식- 주로 모노셀ㆍNB조인트, 강재형식- 주로 레일식ㆍ강핑거

(1.1.2) 시공 : 고무형식- 주로 모노셀, 강재형식- 주로 레일식ㆍ강핑거

(1.2) 유지관리공사

(1.2.1) 설계(시공) : 고무형식- 주로 뉴모노셀, 기타(모노셀,NB,TF등)

강재형식- 주로 레일식ㆍ강핑거

(1.2.2) 고무형식의 경우 신설공사와 유지관리공사의 적용형식 상이

(2) 형식별 특정결함 지속발생 및 레일식 보수비용 과다 소요

(2.1) 고무형식

(2.1.1) 교체사유의 대부분이 반복적 차륜 접지에 의한 고무재의 파손

(2.1.2) 분절부(1.8m단위) 방수취약에 따른 누수(코핑부 열화원인)

(2.2) 강재형식

(2.2.1) 레일식 : 지지부속장치(지지빔, 베어링) 파손, 레일파손

※ 레일식(WSF) 신축이음 파손 메카니즘 : 베어링파손 ⇒ 지지빔 파손 ⇒ 레일파손 (하중전달경로의 역방향)


(2.2.2) 강핑거 : 고정볼트 결함(파손,풀림), 핑거판 단차(솟음)

※ 레일식 신축이음장치 파손으로 인한 전면교체비용 : 최근 5년간 96억

* 준공 5년미만 파손 : 16개소(10%), 준공 6년미만 파손 : 35개소(22.3%)


- 참고 : 강핑거 파손으로 인한 교체비용 : 최근 5년간 2.3억

3. 개선내용

(1) 신설(설계ㆍ건설)시 신축이음장치 적용형식 변경검토

(1.1) 고무형식

(1.1.1) “모노셀 타입” ＆ “차륜접지면이 강재인 모노셀 타입” 비교

※ (주1) : 고속도로 신설공사 설계단가(자재비 + 설치비)

※ (주2) : 『출처』- 2003년 고속도로 교량형식별 생애주기비용(LCC) 분석연구

(주3) : 『출처』- 별첨 『최근 5년간 교체현황 조사결과(조사기간 : 2009.3.11~3.31)』

(1.1.2) 따라서, 고무형식은 내구성 및 유지관리 용이성을 고려하여 “차륜접지면이 강재인 모노셀 타입” 으로 적용함이 유리

(1.2) 강재형식

(1.2.1) 레일식 신축이음장치의 교체원인이 주로 지지부속장치 파손에 의한 것이므로 가급적 부속장치가 없거나 단순한 강핑거형식 적용 필요

* 레일식 신축이음장치 단면도

(2) 유지관리현장의 신축이음장치 내구성 향상방안 검토

(2.1) 『(제안)레일식 신축이음장치 내구성 향상방안』의 확대 적용성

(2.1.1) 제안내용 요약(※ 2008. 3/4분기 제안 1등급) : 세부내용


(2.1.2) 레일식(WSF) 신축이음장치의 하부베어링 사전교체는 교통제한 없이 가능하며 내구수명 연장 및 유지관리 효과가 탁월할 것으로 판단됨

4. 결론

4.1 검토결과

(1) 유지관리에 유리한 형식으로 적용기준 변경

(1.1) 고무형식

※ 차륜접지면이강재인모노셀타입(예) : 뉴모노셀, MC Steel, 스틸모노셀, 윙플렉스, GSMJoint등…

* 상기 타입(예)는 제작회사별 제품명이며 특정형식을 지칭하는 것이 아님 

(1.2) 강재형식

(1.2.1) 신축량 100mm이하 규격은 중간레일 및 지지빔이 없는 형태인 레일식(스트립씰)을 적용하거나 강핑거 적용 가능

(1.2.2) 신축량 100mm초과 규격은 중간레일 및 지지빔이 있는 레일식을 가급적 지양하고 지지구조가 단순한 핑거식으로 적용

(1.2.3) 핑거식 적용시 배수방식을 원칙으로 하고 신축량 160mm 이하는 방수가 가능한 비배수방식 적용 가능『설계처-1859호(‘08.7.11) 교량신축이음장치 누수방지시설 검토』

(1.3) 단, 핑거형 설치시 다음의 경우에는 별도 검토하여 적용 여부 판단

(1.3.1) 곡선교 및 사교 : 「설계설 10207-138호(2004.5.12)」에 의거 받침방향 및 사각의 크기에 따라 적용여부 별도 검토

(1.3.2) 연약지반교량은 사용 지양

(1.3.3) 종단경사가 심한 교량은 가동단에서 수평이동으로 인한 핑거간 단차발생을 고려하여 적용가능여부 시공전 검토

(2) 신축이음장치 변경 적용기준(안)