KDS 설계기준 12 20 30 교량 설계측량

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1. 일반사항

1.1 목적

• 본 기준은 스마트건설에 따른 교량의 3차원 설계를 위한 측량 데이터 및 도면 확보를 위한 설계측량의 표준 기준을 제시합니다.

1.2 적용범위

• 본 기준은 계곡, 호소, 하천, 해협 등을 횡단하는 교량 설계를 위한 측량 방법의 일반적인 기법을 정하며, 교량 및 시설물 조사, 계획, 설계를 위한 측량에 적용됩니다.

1.3 참고기준

1.3.1 관련 법규

• 공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률 (국토교통부)
• 공공측량 작업규정 (국토지리정보원)
• 무인비행장치 측량 작업규정 (국토지리정보원)
• 일반측량 작업규정 (국토지리정보원)
• 항공사진측량 작업 및 성과에 관한 규정 (국토지리정보원)
• 3차원 국토공간정보구축 작업규정 (국토지리정보원)

1.3.2 관련 기준

• KDS 12 10 00 설계측량 일반

1.4 용어의 정의

• 해당 내용 없음

2. 조사 및 계획

• 해당 내용 없음

3. 재료

• 해당 내용 없음

4. 교량 설계 측량

4.1 교량 설계측량 방법

4.1.1 작업계획

• 교량은 상부, 하부 구조로 나뉘며, 위치는 하천이나 수로에 직각으로 설치되는 것이 원칙이나 지형상 중심선에 경사지게 설치될 수 있습니다. 따라서 현장 답사를 통해 측량 계획을 수립해야 합니다.
• 교량 설계에 필요한 교량 측량은 유·출입구에 대한 현장 확인 조사 측량을 실시하여 수로 또는 도로 방향과 일치시킵니다.
• 교량 및 연결도로의 계획 고는 하천 계획 홍수위 및 여유고를 감안하여 결정하고, 횡단면도 상에 홍수위를 표시해야 합니다. 하천 홍수위에 영향을 미칠 경우 하천 관리청과 협의하고 협의 내용을 보고서에 수록해야 합니다.
• 교량 설계측량 계획 수립 시 작업 인원은 측량 및 지형공간정보 기술 자격자로 구성해야 하며, 교량 설계측량 방법에 따른 공공측량 작업계획서를 작성하여 제출해야 합니다.
• 교량 설계측량 보고서에는 책임 측량 기술자가 서명·날인해야 합니다. 3차원 지형 모델 구축 및 3차원 측량 성과 등 중요 사항에 대해서는 측량 전문가의 기술 검토 의견서를 첨부해야 합니다.

4.1.2 지형 현황 측량

• 교량 가설 예정 지점은 축척 1:200~1:500으로 상세하게 지형 현황 측량을 실시하여 교량 가설 위치, 교량 길이, 경간 분할 등을 결정하는 데 활용합니다.
• 지형 현황 측량은 토털스테이션, GNSS, 지상 레이저 스캐너, 항공 레이저 스캐너, 항공기 및 무인비행장치 등을 사용하여 지형·지물의 좌표를 관측하고 도시하거나 컴퓨터 등 정보 기기를 이용하여 수치 데이터 형태로 제작하여 저장합니다.
• 영상 데이터를 이용한 지형 현황 측량에는 항공 사진 측량과 무인비행장치 측량을 실시하여 취득한 영상 데이터 기반의 3차원 점군 데이터로 작성·사용합니다.
• 교량의 길이가 300m 이상인 장대 교량으로 직접 수준 측량이 불가능한 하천, 바다 등에 설치할 경우 간접 수준 측량인 도하(해) 수준 측량을 실시해야 합니다.
• 교량의 길이가 300m 이내인 경우에는 설계 기준점의 좌표를 기준으로 교량의 시점부와 종점부에 각 2점씩 4점의 임시 기준점을 설치해야 합니다.
• 교량 설계 기준점의 위치 결정은 반드시 3점 이상의 국가 삼각점을 사용하여 GNSS 측량, 삼각 측량, 삼변 측량, 트래버스망 측량 방법으로 실시합니다. 트래버스 측량 방법을 사용할 경우에는 반드시 한 개의 기선에서 출발하여 다른 기선에 결합하는 결합 트래버스 방법을 사용합니다.
• 설계 수준점 표고는 1등·2등 국가 수준점과 국가 공공 기준점을 연결하는 수준 노선을 선정하여 직접 수준 측량을 실시하여 결정합니다.
• 지형 현황 측량은 “”공공측량 작업규정””, “”항공사진측량 작업 및 성과에 관한 규정””, “”무인비행장치 측량 작업규정”” 등에 따라 실시해야 합니다.

4.1.3 중심선 측량

• 교량 중심선 측량은 실시 설계의 중심선형을 따라 중심선 측량을 현지형에 설치하며, 측점 번호가 부여된 중심선 측점은 현장에 견고하게 설치해야 합니다. 구조물, 포장 등으로 측점 설치가 불가능한 지역은 페인트로 표시합니다.
• 교량 설치 지점 및 중심선 측량을 RTK-GNSS 측량으로 실시할 경우 기준국과 이동국 간의 거리를 500m 이내로 하며 측량 착수 전과 종료 후에 현장 주변의 기준점 또는 중간점과 연결, 검측하여 그 위치 정확도를 확인해야 합니다.
• 교량 중심선을 따라 종단 측량을 실시하여 교량 종단면도를 작성하고 지형 변화가 심한 곳은 중간점을 설치합니다.
• 교량 설치 지점에는 말뚝을 설치하고 점의 조서 작성 및 명칭을 기입하며, 인조점을 설치한 경우 인조점도를 작성합니다.

4.1.4 종단 측량

• 종단 측량은 중심선에 설치된 측점 및 변화점 또는 중요점에 설치한 중심 측점, 추가 측점, 보조 측점을 기준으로 하여 중심선의 지반고를 결정합니다.
• 종단 측량은 지형 및 기타 주변 여건에 따라 직접 수준 측량에 의하여 실시합니다. 부득이한 경우 간접 수준 측량을 실시할 수 있습니다.
• 종단 변화점 및 주요한 구조물의 위치는 중심점으로부터 거리를 측정하여 종단면도를 작성합니다.
• 교량 가설 지점의 계획 중심선을 지형도상에 표시하고 이 중심선을 따라 종단 측량을 실시하여 종단면도를 작성합니다.
• 종단면도의 축척은 횡방향 1:1,000, 종방향 1:100～1:200으로 하여 곡선 현황(곡선 반지름, 교각, 접선장, 확폭량, 최대 편경사) 등을 명확히 기입하고, 구조물의 위치 현황 규격 등을 기입해야 합니다.

4.1.5 횡단 측량

• 교량 횡단 측량 시 좌·우 횡단 측량 범위는 용지 경계 이상이 되도록 해야 합니다.
• 교량 횡단 측량은 중심선형을 기준으로 직각 방향으로 측량하고 좌·우로 지반고가 변하는 지점의 고저 또는 표고와 거리를 측정합니다.
• 교량 횡단 측량의 지반고 측량은 지형 여건에 따라 직접 수준 측량 또는 간접 수준 측량에 의해 결정합니다. 하천 및 해안에서 횡단 측량을 실시할 때는 수심 측량을 이용하는 점고법 측량 방법을 선택할 수 있습니다.
• 종·횡단면도 작성은 종·횡축척, 도면 규격, 작성 방법 등을 고려하여 작성해야 합니다.
• 교량의 교대, 교각 위치의 횡단 측량은 5m 간격 이내로 조밀하게 실시하고 횡단면도는 H=1:200~1:500, V=1:50 이내로 작성해야 합니다.
• 수치 표면 모델, 수치 표고 모델, 3차원 수치 지형도 등을 이용하여 종·횡단면도를 자동으로 작성할 경우에는 종·횡단 측량을 생략할 수 있습니다.

4.1.6 용지 측량

• 실시 설계에 근거하여 도로 중심선 등에서 도로 직각 방향의 용지 경계 지점에 용지 경계 말뚝을 설치하는 측량과 손실 보상 대상 토지에 대한 도면 및 세목 조서 작성을 위한 측량을 수행합니다.
• 지적도와 용지도를 참조하여 등기부 등본 및 토지 대장(임야 대장)을 해당 법원 및 시, 군, 구에서 발부받아 지적 공부 조사를 실시하고, 이를 기초로 토지에 대한 면적, 지목 등과 소유자 및 관계인을 조사합니다.

4.1.7 지장물 조사 측량

• 실시 설계 시 과업 지역에 편입되어 손실 보상의 대상이 되는 지장물건 및 기타 사항을 정확히 조사하여 필요한 현황 조서를 작성합니다.
• 지장물 조사 측량 성과품으로 용지 및 지장물 현황 조서, 성과품 작성 근거 자료, 지장물 사진첩을 작성하여 제출해야 합니다.

4.2 교량 설계를 위한 3차원 디지털 설계 측량

• 3차원 기준점 측량은 GNSS, RTK-GNSS, 토털스테이션을 이용하여 3차원 위치 데이터를 취득합니다.
• 영상 데이터를 이용한 교량 설계 측량은 항공 사진 측량과 무인비행장치 측량이 있으며, 3차원 영상 데이터를 취득하여 지형 현황 측량에 활용합니다.
• 레이저 데이터를 이용한 교량 설계 측량은 항공 레이저 측량, 무인비행장치 측량, 지상 레이저 스캐너 측량, 이동형 레이저 스캐너 측량을 실시하여 3차원 점군 데이터를 취득하고 지형 및 시설물의 형태와 규격, 수량, 면적 등을 산출하는 설계에 적용합니다.
• 3차원 기준점 측량 성과, 수치 표면 모델, 수치 지형 모델, 수치 표고 모형, 불규칙 삼각망 자료 등 3차원 모델을 작성하고 BIM 설계 모델과 결합하여 3차원 지형 모델을 작성합니다.
• 3차원 지형 모델은 CSV, GIS, LandXML 스키마 구조를 가진 LandInfraGML 형식 등 BIM 설계 모델에 적용할 수 있는 데이터를 적용합니다.

4.3 교량 설계 측량 품질 관리

• 설계 기준점 평면 위치 측량에서 GNSS 관측 데이터 점검 계산은 단위 삼각망의 환폐합차 및 중복 관측된 기선 벡터의 교차를 구하며, 다음 표의 허용 범위를 초과할 경우 재측량해야 합니다.

| 대상 | 점검 사항 | 허용 범위 | 비고 |
|—|—|—|—|
| 단위 삼각망 | 기선 해석에 의한 △X, △Y, △Z, 각 성분의 폐합차 | 25mm | N: 기선(변)수 |
| 중복 관측변 | 기선 해석에 의한△X, △Y, △Z, 각 성분의 교차 | 25mm | |

• 임시 기준점 측량 시 결합 트래버스망 계산의 방향 각의 결합차는 5″ + 7″ (n: 측각수) 이내로 하며, 평면 위치의 결합비는 1:50,000 이하이며 허용 오차 규정은 “”공공측량 작업규정””에 준합니다.
• 중심선 측량 점검 측량은 인접하는 중심점 등의 점간 거리의 계산값과 측정값과의 교차를 구하여 실시합니다. 교차의 허용 범위는 다음 표에 따릅니다.

| 거리 | 구분 | 20m 미만 | 20m 이상 | 비고 |
|—|—|—|—|—|
| | 평지 | 10mm | S/2,000 | S는 점간 거리의 계산값 |
| | 산지 | 20mm | S/1,000 | |

• 지형 현황 세부 측량을 위한 지상 기준점의 배치는 작업 대상 지역의 형상, 측량 기기, 현지형의 시통상태 등을 고려하여 정해야 합니다.

| 10,000m2당 배점 밀도 | 지역 | 축척 |
|—|—|—|
| 7점 | 시가지 | 1:250 |
| 6점 | 시가지 근교 | 1:250 |
| 7점 | 산지 | 1:250 |
| 6점 | 시가지 | 1:500 |
| 5점 | 시가지 근교 | 1:500 |
| 6점 | 산지 | 1:500 |
| 5점 | 시가지 | 1:1,000 |
| 4점 | 시가지 근교 | 1:1,000 |
| 4점 | 산지 | 1:1,000 |

• 지형도의 정확도 표준은 다음 표와 같습니다.

| 축척 | 평면 위치의 표준 편차 | 표고점의 표준 편차 |
|—|—|—|
| 250 | 0.12m 이내 | 0.25m 이내 |
| 500 | 0.25m 이내 | 0.25m 이내 |
| 1,000 | 0.70m 이내 | 0.33m 이내 |
| 2,500 | 1.75m 이내 | 0.66m 이내 |
| 5,000 | 3.50m 이내 | 1.66m 이내 |
| 10,000 | 7.00m 이내 | 3.33m 이내 |

• 횡단 측량에서 중심점과 끝점의 거리 및 표고의 측정값과 점검 측량값의 교차의 허용 범위는 다음 표에 따릅니다.

| 구분 | 거리 | 표고 | 비고 |
|—|—|—|—|
| 평지 | L/500 | 0.02m + 5m | L은 중심 말뚝과 말단 시준 말뚝 간의 측정 거리 (m 단위) |
| 산지 | L/300 | 0.05m + 15m | |

• 설계 기준점 표고 측량에서 수준 측량 계산 부로부터 노선 왕복차, 환폐합차 또는 기지점에서 다른 기지점까지 폐합차를 구하고 다음 표의 허용 범위를 초과할 경우 재측량해야 합니다.

| 대상 | 점검 사항 | 허용 범위 | 비고 |
|—|—|—|—|
| 수준 노선 | 왕복차 | 5mm | S: 편도 거리 (km) |
| 기지점 간 결합 오차 | | 15mm | |
| 수준 환 | 환폐합차 | 5mm | |

4.4 교량 설계 측량 성과품

• 교량 설계 측량 보고서
• 교량 가설 위치 현황 측량 성과품
• 용지 측량 성과품
• 지장물 조사 측량의 성과품
• 기타 조사 성과품
• 각 측량별 측량 성과 및 측량 기록 등은 수치 데이터에 의한 전자 파일로 저장, 기록해야 합니다.

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