바다위의 도로를 연결하는 것은 기발한 공학적 해결책을 필요로 하며,
해상 다리는 다양한 해안 경관을 연결하는 기념비적인 업적으로 서 있습니다.
해상 다리 건설의 세 가지 다른 방법을 탐구하는 것은 설계, 재료 및 환경적 고려 사항 사이의 복잡한 상호 작용을 드러내며, 물의 확장에 대한 이러한 중요한 연결고리를 형성합니다.
바다 위의 다리인 해상교량의 원리와 구조, 그리고 대표적인 예를 한 번 살펴보겠습니다.
1. 아치교(Arch Bridge)
설계 및 구조
우아한 곡선을 가진 아치형 다리들은 수로를 가로질러 수세기 동안 사용되었습니다.
해상 환경에서, 그것들은 종종 하중을 효율적으로 분배하기 위해 단일 또는 다수의 아치들을 특징으로 합니다.
아치형은 지지하는 교대나 교각으로 힘을 전달할 수 있게 해줍니다. 아치에 매달려 있는 갑판은 구조물을 완성합니다.
강도와 내구성을 제공하며 콘크리트와 강철과 같은 재료들이 일반적으로 사용됩니다.
시공 프로세스
아치 다리의 건설은 안정성을 보장하기 위해 보통 수중에 있는 튼튼한 기초를 세우는 것으로 시작됩니다.
건설하는 동안 임시적인 지지물이 사용될 수 있습니다.
그런 다음 아치들은 종종 강화 콘크리트 또는 강철 세그먼트를 사용하여 건설됩니다.
다리 데크가 추가되어 아치들을 연결하고 이음새 없는 길을 만듭니다.
아치 다리는 우아함과 항해 가능한 물 위의 중간에서 장거리에 걸쳐 적합한 것으로 알려져 있습니다.
예시(시드시 하버 브리지 - 호주)
세계적으로 가장 상징적인 아치 다리 중 하나인 시드니 하버 브리지는 중심 업무 지구와 노스 쇼어를 연결하는 시드니 하버에 걸쳐 있습니다. 그것의 강철 아치 디자인은 기능적일 뿐만 아니라 시드니 스카이라인의 필수적인 부분입니다.
2. 플로팅 브릿지(Floating Bridge)
설계 및 구조
폰툰 브리지(pontoon bridge)라고도 불리는 떠다니는 다리는 물 위에 떠 있는 상태를 유지하기 위해 부력이 있는 플랫폼(platform)이나 폰툰(pontoon)을 사용합니다. 부력과 안정성을 보장하기 위해 다리 데크는 이러한 폰툰 위에 놓여 있습니다. 닻이나 테더가 다리를 고정시켜 해류나 조류에 의한 표류를 방지합니다. 다리 데크와 폰툰에는 강도와 부력의 필요성을 균형 있게 하여 강철이나 콘크리트 같은 재료가 사용됩니다.
시공 프로세스
떠다니는 다리의 건설은 종종 철근 콘크리트 또는 강철로 만들어진 조립식 폰툰을 조립하는 것을 포함합니다. 이 폰툰들은 연속적인 다리 데크를 형성하기 위해 연결됩니다. 앵커 또는 테더는 다리를 제자리에 고정하고 안정성을 유지하기 위해 사용됩니다. 떠다니는 다리는 다용도이며 일시적이거나 비상 해상 건널목에 이상적입니다.
예시( Murrow Memorial Bridge - 미국)
Washington, Seattle의 Washington 호수에 걸쳐 있는 Lacey V. Murrow Memorial Bridge는 떠다니는 다리의 한 예입니다. 그것은 민물 환경에서 안정성을 제공하는 떠다니는 콘크리트 폰툰을 특징으로 합니다.
3. 사장교(Cable-Stayed Bridge)
설계 및 구조
사장교는 다리 데크에 직접 연결된 케이블을 지지하는 타워를 사용하여 시각적으로 눈에 띄는 디자인을 만듭니다. 케이블은 하중을 분산시켜 안정성을 제공하고 더 긴 수명을 가능하게 합니다. 종종 강철 또는 콘크리트와 같은 재료로 구성된 데크는 케이블에 매달려 있습니다. 사장교는 현대적인 미적이고 효율적인 하중 분배로 유명합니다.
시공 프로세스
사장교의 건설은 교각 위에 혹은 해저로 직접 탑을 세우는 것을 포함합니다. 케이블들은 다리 갑판을 지지하기 위해 그 탑으로부터 연장되어 설치됩니다. 그 갑판은 종종 미리 제작된 세그먼트들이 들어 올려지고 연결되는 세그먼트 구조를 사용하여 건설됩니다. 사장교는 강도와 현대적인 디자인의 조합을 제공하여 넓은 물 위에 걸쳐 있는 데 적합합니다.
예시( 자오저우만 대료Jiaozhou Bay Bridge-중국)
자오저우만 대교 (중국): 중국 칭다오의 자오저우만에 걸쳐 있는 자오저우만 대교는 모범적인 사장교입니다. 이 다리의 디자인은 여러 개의 타워와 케이블을 통합하여 해상 건널목에 필요한 엔지니어링 기술을 보여줍니다.
글을 마치며
해상교량은 항구 위에 아치를 그리거나, 잔잔한 바다 위에 떠 있거나, 케이블 스테이 디자인의 현대적인 우아함을 보여주는 것이든, 구조공학의 독창성을 보여주는 것입니다. 이러한 다양한 건설 방법들은 해안 경관을 연결할 때 기능성과 미학을 매끄럽게 결합하여 적응 가능한 해결책의 필요성을 강조합니다. 시드니 하버 브리지, Lacey V. Murrow Memorial Bridge, Ziaozhou Bay Bridge와 같은 사례들은 교통을 용이하게 할 뿐만 아니라 해상교량 건설을 정의하는 예술성과 혁신의 증거가 됩니다.
지금까지 바다 위를 잇는 다리 해상교량의 원리와 설계, 예시 등에 대하여 알아보았습니다. 감사합니다.