전차선로 내진설계

  

 지 진

(1) 개 요

지진학과 지진공학이 정립되기 이전에는 지진의 발생으로 인한 지상구조물의 피해는 자연재해의 필연으로 받아들였으며, 지진으로 인한 지반의 불규칙한 운동으로 구조물은 진동하게 되고, 지진력은 구조물의 기반에 작용하게 되어 구조물의 상층에 작용하는 전단력은 구조물의 동적 거동의 결과에 따라 다르게 된다. 어느 특정지역에서 예상할 수 있는 지반운동의 크기와 특성을 알아내는 데는 한계가 있고 구조물이 지진에 대하여 잘 견딜 수 있는 능력은 탄성한계를 넘어 비탄성 범위 내에서 발휘 할 수 있기 때문에 파괴를 일으키지 않고 비선형적으로 에너지를 소산시킬 수 있도록 구조물이 연성을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

(2) 지진 진도계급

일본기상청[JMA] 기준

계급	가속도(gal)	호칭	지진 움직임의 정도	참 고 사 항
0	0.8 이하	무감	인체에는 느끼지 않고 지진계에 기록되는 정도	아래로 늘어진 물건이 약간 흔들리는 것을 보이기도 하고, 까딱까딱하는 소리가 들려도 몸으로 흔들림을 감지 못하는 정도
Ⅰ	0.8 ~ 2.5	미진	정지하고 있는 사람이나 특히 주의심이 깊은 사람만이 느끼는 정도	조용하게 있을 때 흔들림을 감지, 그 시간은 길지 않다, 서 있을 때는 느끼지 못하는 경우가 많다.
Ⅱ	2.5 ~ 8.0	경진	많은 사람이 느끼는 정도, 문틀이 약간 움직이는 것을 알 정도	아래로 늘어진 물건의 흔들림을 알고, 서서 있어도 약간 흔들림을 느끼나, 움직이고 있을 때는 대부분 모름, 졸고 있을 때도 눈이 떠지는 일이 있음.
Ⅲ	8.0 ~ 25	약진	가옥이 흔들리고 미닫이가 요동하고 아래로 늘어진 물건이 상당히 흔들림, 그릇에 있는 수면이 움직임.	약간 놀라는 느낌, 자고 있는 사람도 깸, 문밖으로 나오는 사람이 없음, 공포감은 없다, 밖에 있는 사람도 약간 느끼는 사람이 있고 걷고 있을 때는 모르는 사람이 많음.
Ⅳ	25 ~ 80	중진	가옥의 흔들림이 격함, 불안정한 화병 등이 쓰러짐, 그릇에 있는 물이 넘쳐흐름, 보행중인 사람도 느끼고 있음, 많은 사람들이 바깥으로 뛰어나오는 정도	자고 있는 사람이 벌떡 일어나고, 공포감을 느낌, 전주, 나무 등이 흔들리고 일반주택의 기와가 밀리나, 피해는 거의 없다, 가벼운 현기증을 느낀다.
Ⅴ	80 ~ 250	강진	벽이 갈라짐, 돌, 포장도로가 무너지고, 굴뚝, 돌담 등이 파손하는 정도	서서있는 것이 어렵다, 일반가옥에 경미한 피해가 난다, 연약한 지반에서는 갈라지기도 하고, 무너지기도 한다, 불안정한 가구는 쓰러진다.
Ⅵ	250 ~ 400	열진	가옥의 파손이 30%이하, 산이 무너지고, 땅의 갈라짐이 일어나고, 많은 사람이 서 있지 못하는 정도	보행이 어렵고, 움직일 수 없다
Ⅶ	400 이상	격진	가옥의 도괴가 30%이상이고 산이 무너지고 땅이 갈라지고 단층 등이 생김.

(3) 지진 관계법

「자연재해 대책법」(법률 제8541호)

제3절 지진

제23조 (지진재해경감대책)

① 중앙본부장 및 지역본부장과 관계중앙행정기관의 장은 지진재해의 발생에 대비하여 지진방재대책에 관한 조사 및 연구를 하여야 하며, 지진으로 인한 재해의 경감을 위한 대책을 강구하여야 한다.

② 중앙본부장 및 지역본부장과 관계중앙행정기관의 장은 지방방재대책에 대한 연구 및 지진으로 인한 재해의 경감을 위하여 필요한 때에는 지진관련 자료의 제공 등 필요한 사항에 관하여 관계행정기관의 장이나 지진관측연구기관의 장에게 협조를 요청할 수 있다. 이 경우 관계행정기관의 장이나 지진관측연구기관의 장은 특별한 사유가 없는 한 이에 응하여야 한다.

제24조 (내진설계기준의 설정)

① 관계중앙행정기관의 장은 지진이 발생할 경우 재해를 입을 우려가 있는 다음 각호의 시설 중 대통령령이 정하는 시설에 대하여 관계법령 등에 내진설계기준을 정하고 그 이행에 필요한 조치를 취하여야 한다.

1. 건축법에 의한 건축물(5층 이하 단순조적조 건축물을 포함한다)

2. 공유수면매립법·방조제관리법 등 관계법령에 의하여 설치·관리하고 있는 배수갑문

3. 항공법에 의한 공항시설

4. 하천법에 의한 국가하천의 수문

5. 농어촌정비법에 의한 농업생산기반시설

6. 댐검설 및 주변지역지원 등에 관한법률에 의한 다목적댐

7. 댐건설 및 주변지역지원 등에 관한법률 외의 다른 법률에 의한 댐

8. 도로법에 의한 도로

9. 도시가스사업법·고압가스안전관리법에 의한 도시가스·고압가스 및 액화석유가스의 저장시설

10. 도시철도법에 의한 도시철도

11. 산업안전보건법에 의한 압력용기·크레인 및 리프트

12. 석유사업법에 의한 석유정제시설·석유비축시설 및 석유저장시설

13. 송유관안전관리법에 의한 송유관

14. 수질 및 수생태계 보전에 관한법률에 의한 폐수종말처리장 중 산업단지 폐수종말처리장

15. 수도법에 의한 수도시설

16. 어촌, 어항법에 의한 어항시설

17. 원자력법에 의한 원자로 및 관계시설

18. 저수용량 2천만톤 이상의 저수지

19. 전기사업법에 의한 발전용 수력설비 및 화력설비, 송전설비, 배전설비, 변전설비

20. 철도산업발전기본법에 의한 철도시설

21. 폐기물관리법에 의한 매립시설

22. 하수도법에 의한 하수종말처리장

23. 고속철도건설촉진법에 의한 고속철도

24. 항만법에 의한 항만시설

25. 국토의 계획 및 이용에 관한 법률에 의한 공동구

26. 학교시설사업촉진법에 의한 학교시설

27. 삭도·궤도법에 의한 삭도 및 궤도

28. 관광진흥법에 의한 유기시설

29. 의료법에 의한 종합병원·병원 및 요양병원

30. 전기통신기본법에 따른 통신설비

31. 그 밖에 대통령령이 정하는 시설

② 제1항의 규정에 의한 내진설계기준을 정한 관계중앙행정기관의 장은 이를 중앙본부장에게 통보하여야 하며 중앙본부장은 필요한 경우 보완을 요구할 수 있다.

③ 지방자치단체의 장은 제1항의 규정에 의한 내진설계 대상시설물에 대하여 허가 등을 하는 경우에 내진설계기준 적합여부를 확인하고 그 기준에 적합한 경우에 허가 등을 하여야 한다.

(4) 우리나라 내진설계기준

관 계 법	지진구역	지역계수	비 고
건 축 법	1	0.08	광주광역시, 강원도(화천 제외) 전라북도, 전라남도(곡성, 구례, 광양 제외), 경북 울진, 제주도
	2	0.12	지진구역 1을 제외한 나머지 구역
도 로 교 표준시방서	1	0.07	강원도, 전라남도, 제주도
	2	0.14	기타지역
터널공사 표준시방서			터널의 피토 두께, 지형, 지질 등에 의해 필요에 따라 고려
댐 시 설	1	0.08	지진구역도 참조
	2	0.12	지진구역도 참조
고속철도 콘크리트 구조물 표준시방서	암반깊이 3m이하	0.06	E : 등가정적 지진력 D : 구조물의 자중 Kh : 지진계수
	암반깊이 3m초과	0.09

 

(5) 전차선로 내진설계

내진설계기준의 기본적인 목적은 어느 특정지역에서 발생 가능한 큰 규모의 지진으로부터 구조물의 붕괴나 극심한 피해를 방지하여 구조물의 내부에서나 그 주위에서의 인명의 살상이나 피해를 극소화 하는 데에 그 목적이 있다.

전차선로 시설물에 내진설계를 반영하고자 할 때는 “자연재해대책법”에 의거 중앙행정기관의 장이 내진설계의 기준을 설정하여야 하나 현재 전차선로 시설물에 대한 내진설계의 기준은 없으며, 적용 가능한 법으로는“철도산업발전 기본법”에 의한 철도 및 철도시설에 해당한다.

터널 및 교량에 시설되는 전차선로 시설물은 고속철도 콘크리트 구조물 표준시방서에 의거 노반분야에서 내진설계를 하는 구조물 위에 설치되는 전차선로 기초 구조물은 내진에 이상이 없으며, 토공구간 전차선로 지지물 및 기초에 적용하는 지진하중은 구조물 무게 중심을 작용점으로 하여 수평방향으로 6%, 수직방향으로 추가 하중을 부과하여 기초를 선정한다.