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'터널붕괴방지 굴착공법' 등 5건, 7월 건설신기술
안전성 향상・굴착 속도 증가로 공사비 최대 46% 절감 기대
 
이학면 기자   기사입력  2017/07/31 [23:45]

국토교통부는 터널 붕괴도 방지하고 공사비도 절감할 수 있는 터널굴착공법 등 5건을 ’7월의 건설신기술‘로 지정(제820호~제824호)하였다.

 

제821호로 지정된 ‘지반 보강 후 터널 굴착 공법’은 터널의 출입구 부위와 같이 지반 두께가 얕아 붕괴 위험이 높은 구간에 미리 지반을 보강함으로써 안전하게 터널을 굴착하는 공법이다.

 

종전에는 먼저 터널을 굴착한 후 붕괴 방지를 위해 터널 내부에서 보강(지보재 등)작업을 진행했기 때문에, 보강 시공이 완료될 때 까지는 터널 붕괴 사고 발생 가능성이 상존해 왔다.

 

그러나 이번 신기술은 터널 굴착 전에 상부지반 보강(네일링*)을 통해 지반을 강화하는 만큼, 보다 안전하고 빠르게(2배 이상) 터널 굴착이 가능해졌고 공사비도 최대 46%까지 절감할 수 있게 됐다.

 

* 지반(흙)에 강재 등의 보강재를 촘촘히 삽입하여 보강하는 공법

 

 
 
 <종전 : 굴착 후 터널 내 보강>  <신기술 : 굴착 전 상부지반 보강>

 

제824호로 지정된 ‘콘크리트 거더 상부 인장 공법’은 압축력이 발생하는 교량의 상부 거더에 반대되는 힘인 인장력을 가하여 힘을 상쇄시킴으로써 보다 경제적으로 교량을 시공하는 공법이다.

 

교량은 자체 무게 등으로 교량 상판을 지탱하는 거더의 윗부분에는 압축력이 발생하고, 아랫부분에는 인장력(당기는 힘)이 발생한다.

 

종전에는 거더 아랫부분에 강선 등을 이용하여 압축력을 줌으로써 인장력을 감소시켜 거더 하부 단면적을 줄일 수 있었다.

 

그러나 이번 신기술은 거더 윗부분에 추가로 강봉을 설치하여 인장력을 줌으로써, 압축력을 감소시켜 거더 단면적을 추가로 줄일 수 있게 돼 공사비를 절감(2.5~12%)할 수 있게 됐다.

 

 
 
 
 <거더에 작용하는 힘>  <종전 : 거더 하부 압축>   <신기술 : 하부압축+상부인장>

 

제820호로 지정된 ‘폴리머를 첨가한 콘크리트 교면포장 공법’은 기존 포장 재료로 사용하는 고가의 라텍스(고무 재질) 일부를 폴리머재료(분말수지 및 폴리화이버)로 대체하고, 교면절삭 장비를 개량하여 더욱 빠르고 깨끗하게 시공함으로써 92%에 달하는 절삭 시간 단축과, 공사비 절감(8%) 효과가 있다.

 

그리고, 제822호로 지정된 ‘라텍스 주입장치를 활용한 콘크리트 균열보수 공법’은 고무 재질인 라텍스의 탄성을 이용하여 균열보수재료(에폭시 등)를 보다 밀도 높게 주입함으로써 균열보수 성능 향상과 함께 공사기간 단축(25%) 및 공사비를 절감(20%)하였다.

 

또한, 제823호로 지정된 ‘철재 연결 장치를 활용한 바닥판 일체형 피에스씨(PSC) 교량 공법’은 기존에 별도로 시공하던 거더와 바닥판을 일체형으로 제작함으로써 공사기간을 단축(32%)하고 공사비를 절감(9%)하였다.

 

건설신기술 지정 제도는 건설 기술 경쟁력 강화 및 민간의 기술개발 투자 유도를 위해 기존 기술을 개량하거나 새롭게 개발된 기술을 국토교통부 장관이 신기술로 지정하는 제도이다.

 

신기술로 지정될 경우 건설공사에 활용토록 적극적으로 권장하고 있으며, `89년부터 현재까지(`17년 7월말) 824개가 건설신기술로 지정되었으며, ’16년까지 46,341건, 9조 5,024억 원이 활용되었다.

 

이번에 지정된 신기술에 대한 자세한 내용은 국토교통과학기술진흥원 누리집(http://www.kaia.re.kr) ‘지식-건설신기술현황-사이버전시관’에서 확인할 수 있다.

 

 

별첨

 

신기술 내용요약(제820호, 제821호, 제822호, 제823호, 제824호).

 

 

신기술내용 요약(820)

 

□ 건설신기술명 : 분말수지와 폴리화이버로 개질시킨 시멘트를 이용한 콘크리트와 자체 개량한 장비를 이용한 교면포장 공법(PCMC공법)

 

□ 신기술 주요 내용

 

 ㅇ 폴리머 시멘트 개질 콘크리트(PCMC) 사용
   - 교면포장을 위한 콘크리트의 성능을 높이기 위해 첨가되는 라텍스 일부를 분말수지와 폴리화이버로 대체한 폴리머 시멘트 개질 콘크리트(Polymer Cement Modified Concrete, PCMC) 사용으로 고가의 라텍스 의존도 최소화

 

 ㅇ 자체 개량 장비 운용
   - 바닥판 절삭시 숏블라스트(표면처리) 공정이 불필요한 마이크로 밀링장비, 콘크리트 제조가 자동화된 모빌믹서, 포설된 콘크리트의 진동다짐이 가능한 콘크리트 롤러페이버 등 자체 개량 장비를 운용하여 인력 투입 최소화를 통해 작업 효율성 및 안전성 향상

 

□ 설치효과(장점)

 

 ㅇ 고가의 라텍스 사용량 저감으로 인한 경제성 향상
 ㅇ 자체 개량 장비 운용을 통한 교면포장 시공성 향상
 ㅇ 장비 운용으로 인한 인력 투입 최소화를 통해 작업 안전성 향상

 

 
 
 <그림1> PCMC 첨가재
(폴리화이버, 분말수지, 라텍스)
 <그림2> 자체 개량 장비
(밀링장비, 모빌믹서, 롤러페이버)

 

 

 

신기술내용 요약(821)

 

□ 건설신기술명 : 지표에서 선지보재를 시공한 후 터널을 굴착하는 공법

 

□ 신기술 주요 내용

 

 ㅇ 터널외부의 선지보
   - 터널 상부 지표면에서 계획된 터널 주변지반을 선지보 네일로 선시공하여 구조적 안전성을 확보한 후 터널을 굴착
   - 미리 설치한 지보재가 굴착에 따른 초기 지반변형과 동시에 발생하는 지반 내응력을 부담하여 전체 변형량을 줄임

 

 ㅇ 케이싱과 결합된 팩커
   - 팩커와 케이싱을 결합하여 팩커 회수 및 재사용이 가능하도록 하였고,  그라우팅의 정량, 정압, 반복 재주입이 가능함

 

□ 설치효과(장점)

 

 ㅇ 굴착전에 선지보를 통해 원지반을 보강하므로 변위감소 및 무지보 상태가 없어 터널 및 막장의 안정성 확보
 ㅇ 연약지반에서도 터널시공이 가능하고 선지보 후 굴착 수행으로 굴진속도가 빠르며 환경훼손의 범위도 최소화 함

 

 
 
 <그림1> 개요도  <그림2> 선지보네일과 지압판 연결

 

 

 

신기술내용 요약(822)

 

□ 건설신기술명 : 탄성 저장관과 스마트 밸브가 일체화된 주입포트와 이동식 주입기를 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수 주입공법(TPS공법)

 

□ 신기술 주요 내용

 ㅇ 탄성 저장관과 스마트 밸브가 일체화된 주입포트
   - 라텍스의 탄성에 의해 주입 압력이 조절되는 탄성 저장관과 균열 내부의 공기는 배출시키지만 주입보수액의 역류를 차단하는 일방향 판 형태의 스마트 밸브가 일체화된 주입포트

 

□ 설치효과(장점)

 ㅇ 탄성 저장관에 의한 주입압력 유지로 균열보수액 주입시간 단축
 ㅇ 전기선 대신 배터리 방식의 이동식 주입기 사용으로 시공 편의성 향상

 

 
 
 <그림1> 탄성 저장관 개요  보수액주입    공기배출    역류차단
<그림2> 스마트 밸브 개요
 
 
 <그림3> 이동식 주입기  <그림4> 신기술과 기존기술 주입 비교

 

 

 

신기술내용 요약(823)

 

□ 건설신기술명 : 바닥판 일체형 광폭 PSC거더를 클립강결유니트로 일체화하고 다단PS강선을 긴장정착한 연속구조 공법

 

□ 신기술 주요 내용

 ㅇ 바닥판 일체형 광폭 PSC거더
   - PSC거더와 바닥판을 일체로 제작한 바닥판 일체형 광폭 프리캐스트 PSC거더를 사용하여 거더 거치 후 바닥판 설치 공정 배제

 ㅇ 클립강결유니트
   - 바닥판 일체형 광폭 PSC거더를 횡ㆍ종방향으로 연결 시공 시 루프철근, 트러스철근(바닥판 연결용) 또는 캡빔트러스(거더 연결용), 슬립제어철근으로 구성된 클립강결유니트를 사용하여 거더 연결부 일체성을 향상

 

□ 설치효과(장점)

 ㅇ 바닥판 일체형 광폭 PSC거더를 사용하여 바닥판 설치에 따른 거푸집 설치ㆍ해체 및 콘크리트 타설이 불필요하여 시공성 및 작업 안전성 향상
 ㅇ 클립강결유니트 사용으로 교량받침이 2점에서 1점으로 감소되어 시공성 및 유지관리편리성 향상

 

▲ 기존 바닥판/거더 분리시공     바닥판 일체형 거더


   
 
▲ 기존 루프연결     클립강결유니트 연결


  
 <그림1> 기존기술과 신기술 거더 형상 비교  <그림2> 기존기술과 신기술 강결 방식 비교

 

 

신기술내용 요약(824)

 

□ 건설신기술명 : 가압정착시스템과 PC강봉을 이용한 듀얼-프리스트레스트 콘크리트 거더(듀얼-PSC 거더) 제작 및 시공방법

 

□ 신기술 주요 내용

 ㅇ 가압정착장치
   - 정착판과 지지판이 환봉으로 연결된  가압정착장치를 거더 상부에 매입

 ㅇ 듀얼-프리스트레싱
   - 거더 상부에 PC강봉(Steel bars for prestressed concrete)을 압축정착시켜 인장력을 도입하고 하부에 PS강선의 긴장으로 압축력을 도입

 

□ 설치효과(장점)

 ㅇ 거더 상부의 압축응력을 가압정착장치를 적용하여 효과적으로 상쇄하고 인장과 압축 프리스트레스의 조절이 가능한 듀얼-프리스트레스를 도입하여 거더 단면증가 없이 저형고․장경간 거더 구현
 ㅇ 저형고․장경간 거더 구현으로 거더 가설시 안전성을 확보하고 구조계 안정 도모

 

 
▲     © 세이프코리아뉴스
 
▲     © 세이프코리아뉴스


[기본 원리]

 



신기술 개발자 현황

 

지정번호

신기술명

개발자

연락처

보호기간

820

분말수지와 폴리화이버로 개질시킨 시멘트를 이용한 콘크리트와 자체 개량한 장비를 이용한 교면포장 공법(PCMC공법)

상봉이엔씨,

콘텍이엔지,

한국건설관리공사

031-336-6370,

070-4285-6058,

054-810-0833

2017-07-05

2022-07-04

821

지표에서 선지보재를 시공한 후 터널을 굴착하는 방법

현이앤씨,

도화엔지니어링,

이산

02-2082-8363,

02-6323-3353,

031-389-0069

2017-07-06

2022-07-05

822

탄성 저장관과 스마트 밸브가 일체화된 주입포트와 이동식 주입기를 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수 주입공법(TPS공법)

대우건설,

케이피지,

선공

031-250-1220,

031-479-5443,

02-899-6913

2017-07-14

2022-07-13

823

바닥판 일체형 광폭 PSC거더를 클립강결유니트로 일체화하고 다단PS강선을 긴장정착한 연속구조 공법

내경엔지니어링, 다산컨설턴트, 일신이앤씨, 케이씨씨건설

02-575-7184,

02-2222-4340,

02-570-8412,

02-513-5544

2017-07-14

2022-07-13

824

가압정착시스템과 PC강봉을 이용한 듀얼-프리스트레스트 콘크리트 거더(듀얼-PSC* 거더) 제작 및 시공방법

비티엠이엔씨

삼부토건

건화

동명기술공단종합건축사사무소

02-3409-9112

02-3706-2114

02-6938-7114

02-6211-7000

2017-07-18

2022-07-17


원본 기사 보기:safekoreanews
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기사입력: 2017/07/31 [23:45]  최종편집: ⓒ kungiin
 
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