랜드마크 교량 건설
예테보리에 있는 새 수직 승개교인 히싱스 교량은 예타강의 북쪽과 남쪽 제방을 연결하면서 선박이 통행할 수 있게 해줍니다. 설계 세부 사항과 기능에 면밀한 관심을 기울여 부품을 조립하는 것 이상의 결과물을 완성할 수 있었습니다.
2021년 5월, 스웨덴 예테보리의 예타강을 가로지르는 히싱스 교량이 개통되었습니다. 차량, 버스, 자전거 및 보행자가 먼저 통행을 시작했고, 트램 레일은 여름에 완성되었습니다.
교량은 예테보리 교통 및 대중교통 당국의 의뢰로 2009년부터 프로젝트 설계를 시작해 2016년에 건설되었습니다. 승개 경간 및 기계 장치의 사양에 있어 필수 요건은 신뢰성과 입증된 기술의 적용이었습니다. Skanska와 MT Højgaard의 합작 투자 회사가 입찰을 받아 프로젝트를 실행했습니다.
2013년 설계 공모에서는 도개교, 선개교, 수직 승개교 등 다 양한 유형의 가동교가 제안되었습니다. 수상작은 아르페지오 (Arpeggio)라고 하는 건축 회사와 프로젝트 디자이너로 구성된 컨소시엄에서 설계한 수직 승개교였습니다. 심사 위원단 은 실행 가능성, 개발성 및 기능성에 주목해 결정을 내렸습니다.
교량은 도시 특성과 경관이 조화를 이루며 함께 어우러지는 랜드마크로서 예테보리의 상징이 될 것입니다.
아르페지오는 견고하고, 튼튼한 형태와 입증된 기술 솔루션을 설계에 적용했습니다. 도심 스포츠와 보트를 즐기기에 더욱 활 기찬 환경을 제공할 수 있는 교량 아래의 개방 구역도 긍정적인 요인였습니다.
적합한 솔루션을 찾기 위한 제안
히싱스 교량은 440미터 길이의 수직 승개교로 4개의 주탑(철 탑)으로 지지되는 중앙 승개 경간이 선박 통과 시에 28미터까 지 올라가는 형태입니다. 승개 경간이 올라간 후에는 승개 경간 트램 선로가 도로에 있는 트램 선로와 완벽하게 맞춰지도록 12 미터 높이로 정확하게 돌아와야 합니다.
철탑과 도로를 설계한 건설 엔지니어 ELU는 승개 경간 기계 장 치 개발을 위해 Tikab Strukturmekanik Ab에 의뢰했습니 다. Tikab의 기계 설계 엔지니어이자 네트워크 관리자인 피터 씨와 그의 팀은 이 기계 장치를 함께 설계했습니다
피터 씨는 히싱스 교량이 그의 가장 어려운 연구 과제 중 하나 였다고 말합니다.
“가장 큰 어려움은 제한된 공간에 맞춰 기계를 개발하는 것이었습니다. 복잡한 부분이라 현재 솔루션을 결정하기 전에 몇 가지 다른 솔루션을 면밀히 조사해 보았습니다.”
승개 경간의 복잡한 시스템
무게가 800톤에 달하는 37미터 폭의 승개 경간을 빠르게 들어 올리고 내리는 것이 중요합니다. 이는 각 모서리 4개에 16개의 케이블로 고정됩니다. 케이블은 철탑 상부에 있는 케이블 휠로 올라갔다가 균형추로 내 려갑니다. 4개의 얇은 케이블은 균형추를 당기는 기계 장치에 연결됩니다
승개 경간이 올라가면 실제로는 균형추가 아래로 움직입니다. 승개 경간이 내려가면 승개 경간의 하중이 아래에 정지할 수 있도록 인양력이 제거됩니다. 각 철탑에는 잭을 통해 승개 경간을 아래로 당겨 인양력을 제 거하는 두 개의 대형 후크가 있는데, 이러한 후크에 익스팬더 시스템이 적용됩니다
Tikab이 설계하고, SH Group이 기계 제조와 테스트를 담당했습니다. Tikab은 익스팬더 시스템의 사용을 제안했고 SH Group도 이것이 최선의 솔루션이라고 동의했습니다. 익스팬더 시스템은 세 가지 주요 부품, 중간 핀과 두 개의 확장 슬리브로 구성되며, 기존 기계 마운팅에 직접 설치 할 수 있는 러그 마모에 대한 솔루션입니다. 한쪽에서 화스너를 체결하면 확장 슬리브가 핀의 가늘어지는 끝부분까지 압축되고, 슬리브가 확장되면서 마운팅에 맞춰집니다.
신뢰성과 긴 사용 수명
“맞춤형 초대형 익스팬더 축을 사용하고 있 습니다.”라고 피터 씨는 설명합니다.
“주요 이점은 조립을 수월하게 해주는 방법에 있습니다. 큰 부품을 다소 협소한 공간에 설치해야 했지만, 익스팬더 시스템을 활용하여 원활하게 할 수 있었습니다.”
또한 익스팬더 시스템을 통해 유지 보수를 최소화하면서 사용 수명을 연장할 수 있습니다. 일반적으로 축 움직임은 러그 마모를 유발하여 시간 경과에 따라 러그 홀 에 큰 변형을 발생시킵니다.
“익스팬더 시스템은 이러한 작용을 방지합 니다.”라고 노드락 그룹 덴마크 및 스웨덴 관리자인 브라이언 씨는 말합니다. “핀은 홀보다 작아야 통과할 수 있습니다. 그러나 확장 슬리브가 홀 직경과 핀 직경 사이 의 간격에 맞춰집니다.”
탁월한 기타 대안
한쪽의 볼트나 너트를 조이면 샤프트의 가늘어지는 부분이 슬리브의 안쪽을 밀면서 홀 내부에서 확장됩니다. “그러면 문제 요인 없이 다른 대체 솔루션을 능가하는 안전한 체결이 보장됩니다.”라고 브라이언 씨는 말합니다.
피터 씨는 수년 동안 다양한 설계에 익스팬더 시스템을 적용했습니다. “히싱스 교량 프로젝트에 이 솔루션을 선택한 건 매우 당연한 일이었습니다. 고품질의 제품을 분명히 사용하고 싶기 때문이지요”라 고 그는 결론짓습니다.
