한국건설신문 김덕수 기자 = 국토교통과학기술진흥원(원장 손봉수)은 해상교량 기초 공사 시 흡입압(Suction pressure)을 이용해 가물막이용 원형강관(직경 20m급) 가설공법을 세계 최초로 개발, 실제 현장에까지 적용함으로써 그 우수성이 입증됐다고 밝혔다.
국토교통부와 진흥원에서는 고부가 메가스트럭쳐인 케이블교량 분야 기술 선도 및 해외시장 진출 지원을 위해, 2016년부터 건설기술연구사업(R&D)의 일환으로 ‘케이블교량의 글로벌 경쟁력 강화를 위한 전주기 엔지니어링 및 가설공법 개발(2016∼2021)’ 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 이용해 대형(직경 20m급) 원형강관을 가설할 수 있는 고난도 기술일 뿐만 아니라, 기존 공법 대비 획기적으로 공사비 절감 및 공기 단축까지 가능한 대체기술이다.
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.
이에 따라, 흡입압에 의한 지반관입 원리를 응용한 본 공법에서는 고용량(흡입량 350㎥/hr 이상) 흡입 펌프시스템을 활용해 직경 20m급 대형 원형강관을 한 번에 관입·인발할 수 있도록 했다.
관입 중인 원형강관의 수직도를 실시간으로 계측하고 흡입 펌프시스템을 자동 제어할 수 있는 기능을 탑재해, 작업자 숙련도에 의존해 오던 기존 기술 대비 시공속도를 대폭 향상시켰다.
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.
본 공법은 2019년 5월 새만금 현장에서 직경 5m급 원형강관에 대한 파일럿 테스트를 통해 시공성 및 효과성을 검증했고, 기술 보완을 거쳐 지난 22일부터 25일까지 제부도 해상케이블카 건설현장(경기도 화성시 전곡항 인근)에 직경 20m급 원형강관을 관입·인발하는 데 성공했다.
진흥원 관계자는 해상교량 기초 가물막이 설치·해체 공정 단순화를 통해 공사비 절감 및 공기 단축이 가능해, 기술·가격 경쟁력을 토대로 국내외 기술 선도 및 시장 선점이 전망된다고 밝혔다.
