1. 서론
강교는 분할된 세그먼트를 현장으로 운반하고 조립하여 인양 가설하는 방식을 많이 취한다. 따라서 설계시 각 세그먼트의 크기를 운반이 가능한 크기로 계획하여야 한다.
세그먼트의 크기가 정해지면 현장 여건을 고려하여 크레인의 용량을 산정하여 적정한 크레인을 이용하여야 한다.
본 기술자료에서는 강교의 운반 가능 크기와 인양시 사용되는 크레인의 용량을 산정하는 방법에 대해 알아보고자 한다.
2. 강교의 운반
강교 운반을 위해서는 통행가능여부와 운반 차량에 적재 가능여부를 알아야한다.
(1) 차량의 운행 제한
차량의 운행 제한에 관한 법률과 관련 자료는 다음과 같다.
차량제원 |
도로법 |
2021년도 국도건설공사 설계실무요령 |
---|---|---|
길이(m) |
16.7미터 |
17m (차량포함) |
너비(m) |
차량의 폭이 2.5미터 |
3.5m (차량포함) |
높이(m) |
높이가 4.0미터(도로 구조의 보전과 통행의 안전에 지장이 없다고 도로관리청이 인정하여 고시한 도로의 경우에는 4.2미터) |
4.3m (차량포함) |
중량(m) |
총중량 40톤 축중량 10톤 |
40톤 (차량포함) |
1) 도로법 [시행 2022. 12. 11.] [법률 제18940호, 2022. 6. 10., 일부개정]
https://www.law.go.kr/법령/도로법/(20221211,18940,20220610)/제77조
제77조(차량의 운행 제한 및 운행 허가)
① 도로관리청은 도로 구조를 보전하고 도로에서의 차량 운행으로 인한 위험을 방지하기 위하여 필요하면 대통령령으로 정하는 바에 따라 도로에서의 차량 운행을 제한할 수 있다. 다만, 차량의 구조나 적재화물의 특수성으로 인하여 도로관리청의 허가를 받아 운행하는 차량의 경우에는 그러하지 아니하다.
② 차량 임대차계약의 임차인(「건설산업기본법」에 따른 건설공사에 사용되는 차량의 경우 수급인ㆍ하수급인 또는 시공 참여자를 말한다. 이하 같다)으로서 차량의 화물적재를 사실상 관리하는 자는 임차한 화물적재 차량이 제1항에 따른 운행제한을 위반하여 운행되지 아니하도록 관리하여야 한다.
③ 화주(貨主), 화물자동차 운송사업자, 화물자동차 운송주선업자 등 차량의 운행에 대하여 지시ㆍ명령을 하거나 감독 등의 권한을 갖는 자는 차량의 운전자에게 제1항에 따른 차량의 운행 제한을 위반하여 차량을 운행하도록 지시ㆍ요구하거나 적재된 화물의 중량을 사실과 다르게 고지하여서는 아니 된다. <개정 2022. 11. 15.>
④ 도로관리청은 제1항에 따른 운행제한에 대한 위반 여부를 확인하기 위해서 관계 공무원 또는 운행제한단속원(도로관리청, 한국도로공사 또는 민자도로 관리자가 고용하거나 위탁한 업체의 직원 중에서 차량 운행제한 업무를 담당하는 공무원이 아닌 사람을 말한다. 이하 같다)으로 하여금 차량에 승차하거나 차량의 운전자에게 관계 서류의 제출을 요구하는 등의 방법으로 차량의 적재량을 측정하게 할 수 있다. 이 경우 차량의 운전자는 정당한 사유가 없으면 이에 따라야 한다. <개정 2016. 1. 19.>
⑤ 도로관리청은 제1항 단서에 따라 차량의 운행허가를 하려면 미리 출발지를 관할하는 경찰서장과 협의한 후 차량의 조건과 운행하려는 도로의 여건을 고려하여 대통령령으로 정하는 절차에 따라 운행허가를 하여야 하며, 운행허가를 할 때에는 운행노선, 운행시간, 운행방법 및 도로 구조물의 보수ㆍ보강에 필요한 비용부담 등에 관한 조건을 붙일 수 있다. 이 경우 운행허가를 받은 자는 「도로교통법」 제14조제3항의 단서 또는 제39조제1항의 단서에 따른 허가를 받은 것으로 본다. <개정 2014. 5. 21.>
⑥ 국토교통부장관은 제1항 및 제5항에 따른 차량의 운행제한 및 운행허가를 신속하고 효율적으로 하기 위하여 차량운행허가시스템을 구축ㆍ운영할 수 있다.
⑦ 제1항에 따른 차량의 운행제한에 관하여는 제76조제2항 본문을 준용한다.
⑧ 운행제한단속원의 자격, 직무범위 등 필요한 사항은 국토교통부령으로 정한다. <신설 2016. 1. 19.>
[시행일: 2023. 5. 16.] 제77조
2) 도로법 시행령
[시행 2022. 12. 11.] [대통령령 제32976호, 2022. 11. 1., 일부개정]
https://www.law.go.kr/법령/도로법시행령/(20221211,32976,20221101)/제79조
제79조(차량의 운행 제한 등)
① 도로관리청이 법 제77조제1항에 따라 차량의 운행을 제한하려는 경우에는 다음 각 호의 사항을 적은 표지를 그 운행을 제한하는 구간의 양측과 그 밖에 필요한 장소에 설치하여야 한다.
-
해당 도로의 종류ㆍ노선번호 및 노선명
-
차량 운행이 제한되는 구간 및 기간
-
운행이 제한되는 차량
-
차량 운행을 제한하는 사유
-
그 밖에 차량 운행의 제한에 필요한 사항
② 도로관리청이 법 제77조제1항에 따라 운행을 제한할 수 있는 차량은 다음 각 호와 같다.
-
축하중(軸荷重)이 10톤을 초과하거나 총중량이 40톤을 초과하는 차량
-
차량의 폭이 2.5미터, 높이가 4.0미터(도로 구조의 보전과 통행의 안전에 지장이 없다고 도로관리청이 인정하여 고시한 도로의 경우에는 4.2미터), 길이가 16.7미터를 초과하는 차량
-
도로관리청이 특히 도로 구조의 보전과 통행의 안전에 지장이 있다고 인정하는 차량
③ 도로관리청은 천재지변이나 그 밖의 비상사태 시에 도로 구조의 보전과 통행의 위험을 방지하기 위하여 필요한 경우에는 제2항 외의 차량에 대해서도 운행을 제한할 수 있다.
④ 법 제77조제1항 단서에 따른 허가를 받으려는 자는 국토교통부령으로 정하는 제한차량 운행허가 신청서에 다음 각 호의 사항을 적고, 구조물 통과 하중 계산서를 첨부하여 도로관리청에 제출하여야 한다. 다만, 제2항에 따른 제한기준을 초과하는 정도가 경미하거나 구조물의 보강이 필요하지 아니하다고 도로관리청이 인정하는 경우에는 구조물 통과 하중 계산서의 제출을 생략할 수 있다.
-
운행하려는 도로의 종류 및 노선명
-
운행구간 및 그 총 연장
-
차량의 제원(諸元)
-
운행기간
-
운행목적
-
운행방법
3) 차량의 운행제한 규정
[시행 2021. 6. 2.] [국토교통부훈령 제1400호, 2021. 6. 2., 폐지제정]
https://www.law.go.kr/행정규칙/차량의운행제한규정/(1400,20210602)/제5조
제5조(차량의 운행제한기준)
① 도로관리청은 법 제77조제1항에 따라 다음 각 호의 차량에 대하여 도로에서의 운행을 제한할 수 있다.
-
영 제79조제2항제1호에 따라 축하중 10톤, 총중량 40톤 중 어느 하나를 초과하는 차량
-
영 제79조제2항제2호에 따라 폭 2.5미터, 높이 4.0미터(도로의 보전과 통행의 안전에 지장이 없다고 관리청이 인정하여 고시한 도로노선의 경우에는 4.2미터로 한다), 길이 16.7미터를 초과하는 차량
-
영 제79조제2항제3호에 따라 도로 구조를 보전하고 통행의 위험을 방지하기 위하여 도로에서의 운행을 제한할 필요가 있다고 인정하는 차량
-
영 제79조제3항에 따라 천재지변이나 그 밖의 비상사태 시에 도로 구조를 보전하고 통행의 위험을 방지하기 위하여 도로에서의 운행을 제한할 필요가 있다고 인정하는 차량
② 도로관리청은 장관이 법 제79조에 따른 주요 노선에 대하여 영 제81조제4항에 따라 별도의 완화 기준을 고시한 경우에는 그 기준에 따라 차량의 운행을 제한한다.
제8조(운행허가 대상차량)
① 법 제77조제1항 단서에 따라 도로관리청의 허가를 받아 운행할 수 있는 차량은 다음 각 호와 같다. 다만 차량의 안전운행에 필요한 물품에 한하여 분리가 가능하더라도 차량에 포함하여 운행을 허가할 수 있다.
-
분리운송이 불가능한 규격화된 화물(생산공장에서만 분리ㆍ조립이 가능하여 완성된 상태로 운반하여야 하는 화물)을 운반하는 차량
-
분리운송이 어렵거나 불가능한 규격화된 기계ㆍ기구류를 운반하는 차량
-
분리운송이 어렵거나 불가능한 적재함이 없는 타이어식 건설기계
-
그 밖에 도로관리청이 운행허가 대상으로 인정하는 차량
② 도로관리청은 파업 등으로 인하여 국가적 물류마비 또는 이에 준하는 긴급 사태가 발생하는 경우에 장관이 지정한 긴급 수송용 차량에 한하여 적재화물의 분리 가능 여부에 상관없이 한시적으로 운행을 허가할 수 있다.
4) 2021년도 국도건설공사 설계실무 요령[국토교통부]
4.03 수량산출요령
2.상부
고. 강교제작 및 운반
2) 운반이 가능한 높이, 폭원, 길이, 중량 기준
높이 H : 4.3m 이하(차량포함)
폭원 B : 3.5m 이하 (차량포함)
길이 L : 17m 이하 (차량포함)
중량 W : 40ton 이하(차량포함)
5) Design Data Book [社団法人日本橋梁建設協会]
(2) 강교의 운반 가능 크기
강교의 운반 가능 크기는 관련 법률과 관련자료를 참고하면 별도의 운행허가를 받지 않고 운반할 수 있는 크기는 길이 12.5m, 폭 2.5m정도이다. 물론 운반하는 트럭의 종류에 따라 이 크기는 달라질 수 있으며, 차량운행허가를 받으면 운행이 가능하기도 하다.
교량설계시 형하고는 도로인 경우에는 4.5m 이상으로 하되, 동계적설에 의한 한계높이의 감소 또는 포장덧씌우기 등이 예상되는 경우에는 4.7m 이상으로 설계에 반영(도로교설계기준 해설 2008)하고 있으나, 실제 도로통과 높이는 4.5m미만이며 곳에 따라서는 통과 높이가 4.3m인 곳도 있으니 주의가 필요하다.
3. 강교의 인양
(1) 크레인 주요부의 명칭
(2) 크레인 용량 산정 방법
1) 크레인의 최대 인양중량의 유추
크레인 제원표에서 크레인의 명칭을 보면 최대인양중량을 알 수 있다.
LIEBHERR사의 크레인을 예로 알아보자.
LTM 1045-3.1의 각 숫자는 다음 뜻을 가지고 있다.
1 |
045 |
- |
3. |
1 |
---|---|---|---|---|
Product series |
최대 인양 능력 (tonnes) |
|
바퀴 축 수 |
크레인 버전 |
LTM 1045-3.1는 최대 45ton을 인양할 수 있음을 쉽게 알 수 있다.
다른 제조사의 크레인도 명칭에서 쉽게 최대인양중량을 유추할 수 있다.
제조사 |
크레인 명칭 |
최대 인양능력 |
---|---|---|
DEMAG |
AC700 |
700ton |
GROVE |
GMK3050-3 |
50ton |
KATO |
SR-300R |
30ton |
KOBELCO |
CKS1100 |
110ton |
Sumitomo |
SCX800-2 |
80ton |
TADANO |
ATF100-5 |
110ton |
2) 크레인 제원표
크레인 제원표는 보통 다음과 같은 구성을 가진다.
① 작업반경
② 붐길이
③ 인양가능 중량
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|
붐 길이 |
아우트리거 확장 |
크레인 상부 회전각도 |
카운트웨이트 |
Standard |
① 가로축 – 작업반경(m)
② 세로축 – 높이(m)
③ 그림영역 – 호 : 붐의 궤적, 적혀있는 숫자 : 인양가능 중량(ton)
3) 크레인 용량 결정
크레인 용량을 결정하려면 인양물의 중량, 크레인의 작업 반경, 인양할 높이를 확인해야 한다.
LTM 1045-3.1 크레인을 사용한다고 가정하였을 때 다음 조건에서 작업이 가능한지를 알아보자.
① 인양물의 중량 : 10ton
② 크레인의 작업 반경(크레인 중심에서 인양물이 거치될 곳까지의 수평거리) : 10m
③ 인양할 높이 : 10m
가) 작업 반경에서의 인양중량 확인
작업 반경 10m에서는 2.5ton에서 12.1ton을 인양할 수 있다.
나) 인양할 높이 확인
작업 반경 10m와 인양 높이 10m의 교차점을 찾는다.
인양 가능 중량은 12.1ton보다는 작고 11.7ton보다는 큰 것을 알 수 있다.
따라서 인양물 중량 10ton을 인양 할 수 있다.
4. 결론
강교의 운반과 인양에 대해 알아보았다.
(1) 차량의 운행제한
차량제원 |
도로법 |
2021년도 국도건설공사 설계실무요령 |
---|---|---|
길이(m) |
16.7미터 |
17m (차량포함) |
너비(m) |
차량의 폭이 2.5미터 |
3.5m (차량포함) |
높이(m) |
높이가 4.0미터(도로 구조의 보전과 통행의 안전에 지장이 없다고 도로관리청이 인정하여 고시한 도로의 경우에는 4.2미터) |
4.3m (차량포함) |
중량(m) |
총중량 40톤 축중량 10톤 |
40톤 (차량포함) |
일반적으로 운반 가능 크기는 길이 12.5m, 폭 2.5m정도이며, 도로통과 높이는 4.3m이하이다.
(2) 크레인 용량을 산정
크레인의 명칭에서 최대인양중량을 유추할 수 있으며, 인양중량, 작업반경, 인양할 높이를 고려하여 작업 가능한 크레인 용량을 산정한다.
참고문헌
01 Design data book 社団法人日本橋梁建設協会
도로법 제77조(차량의 운행 제한 및 운행 허가)
도로법시행령 제79조 차량의 운행 제한 등
차량의 운행제한 규정[시행 2021. 6. 2.] [국토교통부훈령 제1400호, 2021. 6. 2., 폐지제정]
LIEBHERR LTM_1045-3.1 크레인 제원표
크레인 달기기구 및 줄걸이 작업용 와이어로프의 작업에 관한 기술지침
[2015.11 한국산업안전보건공단]
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국내 설계 업계에서 근무하고 있습니다.
교량, 지중 구조물 등의 설계에 참여하였고, 해석 프로그램은 주로 MIDAS Civil을 사용하였습니다.
여러분께 도움이 되었으면 합니다.
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