▲(주)이노스의 '프리스트레스 캔틸레버 보도교 구조'

정자교 붕괴사고로 캔틸레버 구조로 설치된 교량 보행로에 대한 시민들의 불안이 고조되고 있다. 

이에 따라 정부 역시 현재 설치된 캔틸레버 구조 보도교량에 대한 전수 조사에 나선다.

캔틸레버 보도교량의 구조적 안전성에 대한 불안감이 확산되는 가운데 구조 안전성을 획기적으로 개선해  2022년 국토교통부의 건설신기술로 지정된 캔틸레버 확장형 보도부 설치 기술에 관심이 쏠리고 있다.

국토부의 건설신기술(제938호) 인증을 받은 ‘가압스프링 장치를 이용해 프리스트레스(prestressed)가 도입된 캔틸레버 확장형 보도부 설치 기술’이다.

㈜이노스 (CEO 임철환)가 수년에 걸쳐 많은 기술개발비를 투입해 개발한 보도교량이다.

신기술은 프리스트레스가 도입된 캔틸레버와 친환경 데크플레이트(deck-plate), 논브라켓(non-bracket) 울타리 등으로 구성된 확장형 보도부 설치 기술이다. 

보행 하중 등에 따른 보도부 처짐 현상을 개선한 게 특징이다.

▲(주)이노스 캔틸레버 보도교의 프리스트레스 기능과 충격흡수 기능 원리

신기술의 핵심은 프리스트레스 구조 장치에 있다.

기존 공법은 교량 측면부에 거더를 설치한 후 곧장 보도부 바닥면과 울타리를 설치하는 방식이다.

별도의 하중 저감 및 진동 흡수 장치가 설치돼 있지 않아 거더 지점부에 집중되는 하중과 보도 하중으로 인한 처짐을 보정할 수 없는 구조다.

반면, 신기술은 미리 긴장한 프리스트레스 강재를 거더 하단부에 설치하는 방식으로 지점부 하중을 상쇄시켰다.

또한, 보도 하중에 따른 처짐 현상을 최소화하고자 구조 장치 외부에 압축스프링을 설치함으로써 가압 시 반력에 의한 솟음 상태를 항시 유지하도록 설계했다.

부재 모듈화 제작에 따른 시공성 개선도 신기술의 강점이다.

거더 위로 설치되는 바닥면은 데크플레이트 방식을 적용했다. 고정 클립이 적용된 사전 제작 합성 목재 바닥판(데크)을 단순 끼워 넣는 방식으로 바닥면 시공을 완료한다. 울타리 역시 기둥재를 속주와 결합한 후 난간재를 끼움 결합하는 방식으로 시공할 수 있도록 설계했기 때문에 크레인 등 중장비 사용이 필요 없다.

모듈화 방식이 적용된 만큼 공기(工期) 단축 효과도 뛰어나다.

신기술은 기존 공법을 활용한 공사 기간의 80% 수준으로 공기를 앞당길 수 있다.

친환경성도 뛰어나다. 거더 위로 설치되는 바닥재는 폐목분, 폐플라스틱 등 폐자원을 활용한 친환경 합성목재다.

시공은 교량 단면에 시공한 앵커볼트에 브라켓을 설치한 후 보도부를 지지하는 거더와 결합한다.

이후 각 거더 하단부에 압축스프링을 끼워 넣은 프리스트레스 구조 장치를 부착해 캔틸레버를 완성하고 나서 장선, 데크, 울타리 순으로 시공한다.

신기술은 지난해 강원 원주시가 발주한 ‘동부순환로∼벽산블루밍 간 도로 개설공사’(2018.3∼2020.3) 등 4곳의 건설 현장에 적용된 것을 비롯해 올해 전국의 보도교에 다수 설계 반영 중이다.

㈜이노스의 임철환 대표는 “캔틸레버 보도교량의 구조적 안전성을 위해 프리스트레스 장치는 매우 중요하며 이와 아울러 거더의 경량화와 우기에 빗물이 잘 빠지는 구조로 설계되어야 한다”고 강조했다. 

▲(주)이노스의 '프리스트레스 캔틸레버 보도교'의 보행하중에 대한 반발 솟음 원리

송여산 기자  soc@cenews.co.kr

<저작권자 © 토목신문, 무단 전재 및 재배포 금지>