교량이야기 - Precast Span Method(Full Span Launching Method)

교량이야기 PSM공법

Precast Span Method(Full Span Launching Method)

여러분.
Q channel 이나 Discovery Channel 등에서
잘 나오는 이야기 중 하나가 교량가설입니다

교량 가설은 고전적인 Barrierfree에 해당합니다.

여러분은 Barrierfree를 어떻게 이해하시나요.

배리어프리는 시공간적 장애를 극복하기 위한 인간의 행위였습니다.
2012/02/13 - [참고자료] - 인류와 함께한 배리어프리의 역사

고전적인 의미가 현대 와서 소외된 이웃을 위한 장벽 제거로 이어지면서
오늘날의 배리어프리 디자인이 완성 된것이지요.

고전적인 배리어프리에 대해
예전에 근무했던 건설회사가 대만에서 시공한 대만고속철도 교량 가설을 통해 말씀드리겠습니다.

Bottom Mould for Precast Span Method

이 Precast Span Method는 Precast Segment Method와
비슷한 공법이지만 차이가 많이 있습니다.

말 그대로 교량 한 스판을 제작하여 설치하기 때문에 제작장의 면적이 넓어야 하고,
교량 가설규모가 초장대교량일 경우에 유리합니다.

이런 연유로, 국내에서는
최초로 화성평택구간 고속철도 3-1공구와
김천구간 8-2공구에 적용이 되었습니다.

그 이후에 인천대교 가설 현장에 적용되었고,
해외에서는 대만고속철도 C280구간외에도 다수의 교량가설 현장이 있었습니다.

최근에는 호남고속철도 구간에 가설 현장이 있는 것으로 알고 있습니다.
(토목 세계에서 떠난지 오래되서 더 이상 자세한 현황은 모르겠습니다. ^ ^; )

Rebar Spacer

위의 그림은 철근 간격재로 사용될 콘크리트 블럭입니다.
블럭 중간중간에 철근 결속선을 묻어 놓고 콘크리트 구체를
증기 양생할때 함께 양생하는 방법으로 철근 간격재를 제작합니다.
이 간격재는 거푸집과 철근 사이의 철근덮개 두께가
충분히 확보되도록 설치하는 간격재입니다

Rebar Yard

철근 가공장(위 그림상에서 노란색 Gantry Crane이 놓여져 있는곳)에서
가공된 철근을 철근조립장으로 옮겨와서 철근 조립한 모습입니다.

철근 가공 및 조립 시간에 대해 많이 궁금하실텐데,
이 현장 초기에 근무 하였던 분들의 이야기를 전해드리자면,

최초 첫 스판 철근 조립까지 약 3개월 정도가 소요되었다고 합니다.
중요한 것이 철근의 간섭등을 파악하고, 근로자들의 능률을 높이기 위해 철근지그를 고정하고
거푸집을 셋팅해보고, 다시 간섭되거나 문제가 있는 부분을 수정하는 식으로 하여

첫 스판이 조립될 때까지 약 3개월 정도의 시간이 소요 되었다고 하더군요.

그러나 차츰차츰 근로자와 기술자들의 업무 협동성이 좋아지고 경험치가 상승하게 되니

약 6개월 후에는 1개 스판 철근 조립에 2일 정도가 소요되고,
성과에 따른 포상 실시 등을 통해 능률을 향상시키니
1년 정도가 경과된 후에는 50 M 1개 스판 철근 조립 시간이 약 8시간 정도로 짧아지게 되었다
합니다.

사실 여기에는 현장 기술진과 반장님들의 숨은 공로도 있었으니, 그것은 바로

다이어프레임부분 철근을 별도의 장소에서 타입별로 조립, 차후 스판 본체와 조합하는 방법

각 스판별로 구조체 및 전주 등의 위치에 따라 다이아 프레임의 철근 배근 형태가 달라져서

이 것을 스판 본체와 동시 조립하게 되면 지그 조립에서 혼선이 있었다고 합니다.

제작장의 전경, 앞에 보이는 부분이 타설중인 교량 스판과 양생완료된 스판(좌측)입니다.지붕판 바로 아래의 노란 천막은 증기 양생시 보양막입니다

철근 조립장에서 조립중인 스판,이곳에서 인너몰드와 다이아프레임몰드, 보톰몰드를 가조립하여 Outer mould가 있는 곳으로 이동합니다.

거푸집, 콘크리트 타설이 이루어 지는 곳입니다. 하단부의 레일을 따라 유압 트롤리로 이동합니다

이곳으로 옮겨지면 유압 잭이 거푸집을 철근에 밀착시키게 됩니다.

이동이 완료되면 철근 보강과 접지철근 연결, 스트랜드를 삽입, 프리스트레싱 후 레벨체크를 합니다.

일반적인 교량 가설방법인 FSM의 경우
철근 조립이 약 4주, 콘크리트 타설이 2일, 양생이 28일인데

PSM 공법은 철근조립의 공장화와 증기양생을 통해
철근 조립에서 양생완료까지 1.5일 정도 소요되었습니다.

이제 운반 과정입니다.

기설 교량 상단의 노란색 장비가 운반 트롤리입니다. 좌측의 스트랜드 크레인이 스판을 운반트롤리에 올리게 되죠.

이 시공 방식은 VSL 타입 복동 스트랜드 잭 2대를 이용해서 올리는 방식인데
아래 사진에서 처럼 웨지콘을 고정 하는 셀프락킹 시스템이 적용되었습니다.

스트랜드잭을 이용한 빅갠트리크레인이 스판길이 50M 총중량 660톤의 거대한 스판을 인양합니다.

지그트롤리에서 빅갠트리 크레인을 통해 인양된 스판은 운반트롤리에 올려지게 되며,
시속 4km 라는 속도로 런칭 거더를 향해 출방합니다.

인양된 스판을 운반 트롤리에 올려 놓습니다. 이제 출발합니다.이 트롤리의 운반속도는 시속 4km 정도로 운반에 사용되는 동력은 모터구동에서 얻어지는 유압이며, 바퀴는 총 32개입니다.

 

현장 저편에 위치하고 있는 런칭 거더의 모습입니다.

이 런칭 거더는 한 스판을 셋팅하고 셀프런칭을 위한 이동을 준비중인 모습입니다.

이 셀프 런칭이 완료 되면 위의 사진과 같이 뒷 부분의 Leg를 올리고
운반트롤리가 스판을 들고 오기를 기다립니다.

스판을 들어올릴 강봉

 

운반 트롤리가 스판을  지고 오게 되면 가설팀의 손길도 바빠지기 시작합니다.

운반트롤리가 정위치에 도착 한후 런칭거더가 인양하기 위해 준비중입니다.

교량 구조체인 스판을 옮기고 있는 런칭거더

스판을 이동중인 런칭 거더의 모습입니다.

이제 스판 런칭에 있어서 가장 중요한 부분이 남았습니다.
가설의 꽃이라고도 불리울 정도로 정교하고 정밀하게 조작해야 하는 부분인데

교량 하부의 교좌에 정밀한 레벨로 셋팅하는 것입니다.

고속철도 교량은 구조물이 받는 하중도 매우 크지만, 위를 달리게 될 철도의 안전을 위해서도
정밀하게 시공되어야 합니다.

교량하부의 shoe가 보이시죠.

정밀셋팅을 위해 잭을 아래에 가설하고 설치하죠

스판 하부의 슈가 고정될 부분에 정확하게 내려가고 있습니다.

하부에 놓여진 유압잭을 통해 정확한 레벨을 맞추게 됩니다.

이와 같은 요령으로 가설된 대만 고속철도 C280구간 타이난~카오슝 교량입니다.

발주처 : 대만고속철도
시공사 : 두산중공업
교량시공협력업체 : 휘선건설