M.S.P 합성거더·라멘교 공사비 40%이상 절감 ‘경제적’
M.S.P 합성거더·라멘교 공사비 40%이상 절감 ‘경제적’
  • 박상익 기자
  • 승인 2014.07.16 11:00
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응력손실 예측 콘크리트 균열제어 ‘사용성 및 내구성’ 우수

한국건설신문 박상익 기자= 건설산업은 끊임없는 연구를 통해 신기술을 개발하고, 이를 실제 수요에 적용할 수 있어 그 만큼의 연구 인프라가 중요하다.
교량건설 역시 마찬가지다. 콘크리트, 강재 등 기본재료를 가지고 좀 더 내구성, 안전성을 높인 다리를 만들어 냈기 때문에 지금의 건설산업 발전의 밑바탕이 되었던 것이다. 이런 가운데 강합성 PSC 구조인 M.S.P 합성거더(Multi Stages Prestressed Compo site Girder)와 이를 기반으로 연결받침 강형에 회전변형이 가능한 MSP 합성형 라멘공법으로 이미 10년 전부터 교량건설에 접목시켜 그 기술력을 인정 받아온 업체가 있다.
바로 교량건설 전문기업인 노빌테크이다.
노빌테크는 신기술을 다수 보유하고 있는 합성거더 분야의 선두주자다.
그러나 여기에서 안주 하지 않고 다양한 제품군의 지속적인 기술개발을 통해 제 2의 도약을 꿈꾸고 있다.

■M.S.P 합성거더, 콘크리트 균열 제어와 강재의 효율적 이용가능

 

미리 압축응력이 도입된 프리캐스트 콘크리트 패널에 I형 강거더를 합성 시킨 후 시간경과에 따라 콘코리트에 작용하는 장기 손실을 유도하고 이를 충분히 보상 할 수 있는 압축 응력을 단계적 긴장을 통해 도입하는 공법이다. P.S.C BEAM의 사용성과 PREFLEX BEAM의 거더고를 유지 할 수 있는 강합성 PSC공법이다.
◇그럼 왜 M.S.P 합성거더인가= MSP 합성거더는 콘크리트 균열제어를 통한 교량의 사용성 및 내구성을 확보할 수 있다. 즉 시공단계에 따른 응력손실을 예측하고 이를 효과적으로 보상함으로써 콘크리트의 균열을 제어 할 수 있다.
특히 동일 거더고에 사용강재량의 30~50% 절감으로 경제성 확보는 물론 프리플렉스 합성거더 대비 약 3배의 생산성으로 공기 절감 및 노동 생산성을 대폭 향상 시킬 수 있다는 장점을 갖고 있다. 또한 극후판 또는 LP강판 사용으로 인한 강재량 최적화, 용접량 최소화, 작업효율성 증대 및 품질을 개선시킬 수 있다.
기존 프리플렉스계열의 합성거더의 경우 콘크리트에 압축응력을 도입하기 위한 PREFLEXION과 RELEASE공정에 의해 강재에 불필요한 응력이 잔존하게 됐다.
그러나 MSP합성거더 공법은 프리캐스트 콘크리트 패널과 강재거더의 합성 후 단계적 압축응력의 도입으로 I형 강재거더 상연에는 인장응력을 하연에는 압축응력이 도입되어 사용강재의 응력 부담 범위를 확대하는 등 강재를 효율적으로 이용할 수 있다.
또 교량 상부 및 하부구조의 물량감소와 토공량, 용지매수비 감소로 전체공사비가 절감될 뿐 아니라 공사기간 단축으로 인건비, 장비비 외 기타 비용과 유비보수 관리 비용도 절감된다.
특수 장비 및 설비가 별도로 필요하지 않을 뿐 아니라 고소작업에 대한 위험 부담이 없어 중립축이 거더 하부에 있어 운반 및 가설 시 전도에 대한 우려도 없다.
◇M.S.P 합성거더 어디에 적용되나= 입체교차로나 육교 등에서 형하공간(CLEARANCE)을 확보할 필요가 있는 교량과 하천의 홍수위(H.W.L)에 제한을 받는 교량, 하천의 통수 단면 부족으로 장스판의 거더가 필요한 교량에 시공 된다.
이외에도 미적효과, 소음 등이 엄격하게 제한되는 도심지 교량, 거더자체에 종곡선 솟음값을 포함한 미려한 설계가 요구되는 교량 등에 적용 가능하다.

■M.S.P 합성형 라멘교…강결구조로 내진 저항성 우수

 

경간길이에 맞게 제작된 합성거더를 교대 상단부 위에 놓여 있는 연결받침 강형에 회전변형이 가능하도록 설치해 거더자중 및 합성전 고정하중에 위한 부모멘트를 감소시키고 합성후 고정하중, 활하중 작용시 라멘교 구조체로서 거동하도록 하는 MSP합성거더를 이용한 합성형 라멘공법이다.
합성형라멘교는 교대와 합성거더의 연결구간에 연결받침을 설치한다. 가설시 MSP 합성거더를 벽체에 설치된 연결받침에 단순 거치하며 회전변형을 수용할 수 있는 반달형 회전 받침을 구성한다.
회전받침을 가진 거더의 단부와 연결받침을 강봉으로 연결할 수 있다. 특히 우각부 헌치가 상부 형고 내에 설치되어 극저형고 적용이 가능하다.
라멘교 공법은 MSP거더의 특징상 Full Prestressing설계로 균열에 대한 안전도가 높다.
시간경과에 따른 압축응력손실을 단계별 긴장으로 보상함으로써 정확한 설계와 시공, 단순한 제작공정으로 공기 단축이 가능하다.
교좌장치, 신축이음장치가 없으므로 유지관리 및 주행성이 양호하며 강결구조이기 때문에 내진 저항성이 우수하다는 평가를 받고 있다. 특히 통수 단면 확보에 유리 할 뿐 아니라 장기거동시의 손실 보상으로 균열 제어가 가능하다.
라멘교는 연장 10m~45m까지의 장경간 라멘교에 적용이 가능하며 다양한 폭원과 저형고 교량에 적용이 가능하다.

■LF GIRDER…고효율 강합성 거더로 정밀한 교량시공 가

 

노빌테크(대표이사 김선주)는 최근 뉴텍브릿지(대표이사 윤주호)로 부터 도입한 L.F(Loss Free) 합성거더를 선보였다.
L.F(Loss Free) 합성거더는 편심오차 보정기술과 멀티형 제작 장치 프리스트레스 도입으로 손실 및 종방향 마찰 손실을 최소화시켰다.
특히 제작공정의 단순화 및 최적화 설계로 공기절감과 구조적 안정성을 향상시킨 고효율 강합성 거더로 정밀한 교량시공과 기존의 합성거더에 비해 강재량을 대폭 절감시키는 등 경제성이 매우 높다.
기존의 프리스트레스트 거더류는 지면에서 인장(Post-Tensioning)을 하기 때문에 지면과의 마찰에 의한 프리스트레스 손실이 발생할 수밖에 없었다. 그러나 L.F 합성거더는 롤러와 힌지를 이용한 제작대에서 거더의 제작함으로써 제작시 발생되는 마찰 손실뿐 아니라 프리스트레스 도입 시 발생하는 강연선의 편심 오차 손실 또한 최소화시킬 수 있는 강합성 공법을 적용했다.
모든 공정이 지상에서 이루어지기 때문에 위험부담이 없고, 특수장비 및 별도의 설비가 필요치 않아 공기 및 제작비용을 대폭 줄일 수 있다.
L.F 합성거더는 연장 20m~60m까지 적용이 가능하며 I 거더 제작시 정착 장치 유도판을 공장에서 부착함으로써 강연선의 이탈 또는 정착구의 위치 변화를 원천 방지해 정밀 시공을 할 수 있다는 장점도 가지고 있다.
L.F 합성거더는 입체교차로나 지하철 공사, 육교등에서 형하 공간을 확보할 필요가 있는 교량은 물론 하천의 홍수위(H.W.L)에 제한을 받거나 통수단면 부족으로 장경간의 거더와 성토량 절감이 필요한 교량에 적용이 가능하다.
 


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