State Route 9를 따라 있는 Saratoga Creek 다리 (그림 1) 1902년에 건설되었으며 사라토가 시와 캘리포니아 펠튼 커뮤니티 사이의 안전하고 안정적인 연결을 가능하게 합니다. 다리에는 잔해 석조 스팬드럴이 있는 XNUMX경간, 흙으로 채워진 콘크리트 아치가 있습니다.1 벽. 이전 조사에서는 교량 교대에 철근을 보강했다는 증거가 발견되지 않았습니다.2 또는 부두에서3. 이러한 구조적 결함은 박격포 접합부의 노후화와 결합되어 특히 약 XNUMX마일 떨어진 산 안드레아스 단층 시스템과의 근접성을 고려할 때 지진 발생 시 교량을 손상시키기 쉽게 만듭니다.
이러한 문제로 인해 다리를 교체하거나 광범위하게 개조해야합니다. 앞으로 선택한 방법은 "하이브리드"교량 설계를 갖는 것입니다.이 교량은 기존의 석조 벽과 석조 아치가 새로운지지 기둥을 은폐하는 파사드 역할을하는 기존 교량의 몸체 내에 새로운 강철 대들보 교량이 건설 될 것입니다. 이 디자인은 기존 석교 (지역 지원이 강함)의 모양과 느낌을 유지하는 동시에 구조물이 지진 발생시에도 견딜 수 있도록 보장하며 가장 빠른 시공 방법입니다.
하이브리드 교량 설계를 지원하기 위해 Caltrans (캘리포니아 교통부)의 지구 물리학 및 지질학 지부 (GGB)는 2020 년 2010 월 교량 구조의 콘크리트 아치 및 잔해 벽돌 스팬 드럴 벽에 대한 건설 세부 사항을 식별하는 임무를 받았습니다. 구조는 XNUMX 년에 GPR로 성공적으로 조사되었으므로이 비파괴 평가 프로젝트를 위해 GPR이 선택되었습니다.
목표는 크라운과 베이스에서 콘크리트 아치의 두께, 석조 잔해 스팬드럴 벽의 두께 및 콘크리트 교각의 깊이를 찾는 것이었습니다.
조사 결과
벽 측량을 위해 교량 데크에서 액세스할 수 있는 맞춤형 프레임에 장착된 pulseEKKO® PRO 500MHz 중심 주파수 변환기를 사용하여 위에서부터 단방향 프로파일을 수직으로 획득했습니다. (그림 2, 왼쪽). 아치와 벽의 더 접근하기 어려운 부분에 접근하기 위해 스누퍼 트럭이 사용되었습니다. (그림 2, 오른쪽). 다리의 콘크리트 아치의 베이스와 크라운에도 여러 줄을 모았습니다.
그림 3 교량의 비철근콘크리트 아치, 중앙기둥, Pier 2와 Abutment 3의 스팬드럴 벽체를 따라 모인 모든 GPR 라인을 보여준다.
이 조사에서 GPR 작업은 XNUMX일로 제한되었으므로 모든 데이터는 GPR 시스템의 여러 프로젝트에서 수집 및 저장되었으며 EKKO_Project에서 처리되었습니다.TM 예상 두께 측정값을 얻기 위한 GPR 소프트웨어. 정확한 GPR 파동 속도 추정치를 얻기 위해 Abutment 3의 콘크리트 아치 바닥에 코어 구멍을 뚫었습니다. (그림 3, 오른쪽) 교량 벽 두께를 측정합니다. GPR 파동 속도는 코어에서 벽 두께를 벽 뒤에서 GPR 반사 시간과 연관시켜 계산했습니다. 이 속도는 콘크리트 벽의 나머지 부분을 대표하는 것으로 가정했습니다.
GPR 데이터에서 벽 두께를 해석하고 찾는 것은 사암 블록 벽과 교량 벽 사이의 다진 흙 사이에 우수한 유전 대비가 존재한다는 점을 고려하면 간단했습니다. GPR 단면은 벽에서 잔해 채우기로의 전환으로 해석된 균일한 레이더 반사에서 분산된 레이더 반사로의 전환을 보여줍니다. (그림 4).
GPR 데이터에서 베이스와 크라운의 콘크리트 아치 벽 두께를 성공적으로 측정하는 것 외에도, 추정 벽 두께가 벽의 베이스로 갈수록 증가하는 것으로 나타나 Abutment 3의 벽에 배터(경사면)가 있음을 확인할 수 있었습니다. (그림 4, 오른쪽). Pier 2의 결과는 중앙 기둥과 스팬드럴 벽에서 상대적으로 일정한 두께를 나타내는 GPR 데이터와 함께 더 많은 통찰력을 제공했습니다. (그림 4, 왼쪽), 벽 반죽이 없음을 의미합니다. 또한 Abutment 3과 비교할 때 훨씬 더 얇은 스판드럴 벽을 강조했습니다. (그림 3, 왼쪽).
결론
GGB는 교량 설계 팀으로부터 GPR 해석이 기존 교량을 보존하기 위한 최종 설계 초안 작성에 중요한 세부 정보를 제공했다는 긍정적인 피드백을 받았습니다. 하이브리드 "교량 내 교량" 설계가 채택되었으며 2022년 XNUMX월 착공할 예정입니다.
데이터 제공 : Caltrans의 Bill Owen.
각주 :
1 스팬드럴은 아치, 교량의 상단 또는 데크 및 모든 수직 구조 요소로 형성된 삼각형 공간입니다.
2 교량 교대는 교량 양쪽 끝의 지면에 놓이는 교량 기초의 일부입니다.
3 교대는 교대 사이를 가로지르는 교량 데크의 경간을 위한 주요 지지 기둥입니다.
