□ 국토교통과학기술진흥원(원장 손봉수, 이하 진흥원)은 해상교량 기초 공사 시 흡입압(Suction pressure)을 이용하여 가물막이용 원형강관(직경 20m급) 가설공법을 세계 최초로 개발하여, 실제 현장에까지 적용함으로써 그 우수성이 입증됐다고 밝혔다.
□ 국토교통부와 진흥원에서는 고부가 메가스트럭쳐인 케이블교량 분야 기술 선도 및 해외시장 진출 지원을 위해, '16년부터 건설기술연구사업(R&D)의 일환으로 ｢케이블교량의 글로벌 경쟁력 강화를 위한 전주기 엔지니어링 및 가설공법 개발('16∼'21)｣ 과제(주관연구기관 : 한국도로공사, 이하 케이블교량 연구단)를 추진 중에 있다.
* (1세부) 케이블교량 해외진출 통합 솔루션 개발(한국도로공사), (2세부) 재난에 대한 케이블교량 위험도 평가 및 레질리언스 확보기술 개발(서울대학교), (3세부) 케이블교량 하부구조 신뢰도기반 설계엔지니어링 기술 개발(한국건설기술연구원), (4세부) 해상교량 기초 대형원형강관 가설공법 개발(한국건설기술연구원)
□ 이번에 케이블교량 연구단을 통해 개발한 해상교량 기초 가물막이 공법은 흡입압을 이용하여 대형(직경 20m급) 원형강관을 가설할 수 있는 고난도 기술일 뿐만 아니라, 기존 공법 대비 획기적으로 공사비 절감 및 공기 단축까지 가능한 대체기술이다.
ㅇ 일반적으로 해상 기초공사는 육상 기초공사 대비 복잡한 공정과 높은 난도로 인해 공사비가 2배* 이상 많이 소요되는데, 육상화 조건을 만들기 위한 가시설의 설치･해체 비용이 주요 요인이다.
* 해상 교량공사의 기초공사비는 전체 공사비 중 약 30% 정도를 차지하며, 지반조건이 열악한 경우 전체 공사비의 50%까지 증가 가능
ㅇ 이에 따라, 흡입압에 의한 지반관입 원리를 응용한 본 공법에서는 고용량(흡입량 350㎥/hr 이상) 흡입 펌프시스템을 활용하여 직경 20m급 대형 원형강관을 한 번에 관입･인발할 수 있도록 하였으며,
ㅇ 관입 중인 원형강관의 수직도를 실시간으로 계측하고 흡입 펌프시스템을 자동 제어할 수 있는 기능을 탑재하여, 작업자 숙련도에 의존해 오던 기존 기술 대비 시공속도를 대폭 향상시켰다.
ㅇ 본 공법 적용에 따른 경제성 분석 결과, 가장 경제적이며 보편적으로 활용되는 가물막이 공법(원형 시트파일) 대비 공사비 28% 절감 및 공기 52%* 단축이 가능한 것으로 나타났다.
* 화명대교 교각 1기 기준 : 원형 시트파일 공법(공사기간 177일, 공사비 12.2억원) → 원형강관 공법(공사기간 84일, 공사비 8.8억원)
□ 본 공법은 '19년 5월 새만금 현장에서 직경 5m급 원형강관에 대한 파일럿 테스트를 통해 시공성 및 효과성을 검증하였고, 기술 보완을 거쳐 '20년 11월 22일부터 25일까지 제부도 해상케이블카 건설현장(경기도 화성시 전곡항 인근)에 직경 20m급 원형강관을 관입ㆍ인발하는데 성공하였다.
□ 진흥원 관계자는 해상교량 기초 가물막이 설치ㆍ해체 공정 단순화를 통해 공사비 절감 및 공기 단축이 가능하여, 기술ㆍ가격 경쟁력을 토대로 국내외 기술 선도 및 시장 선점이 전망된다고 밝혔다.
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