▲ 지난해 12월 철도기술연구원에서 진행한 PC 대심도 수직구 공법 시연회 모습

<국토교통신문 제공>

최근 PC구조물에 있어서 특별한 대안이 없었던 수평철근 연결방법에 있어 구조적 일체화를 만족시킬 수 있는 기술이 개발돼 주목을 받고 있다. 

엔케이이앤씨(주)가 개발한 수평회전 연결재(Bow-Tie)와 회전형 연결재(Rotating Bow-Tie, R-Tie)에 의한 PC 구조물 일체화 공법이다.

PC는 제작과 운반의 편의성과 공간적 제약으로 분절된 상태로 현장에 공급되고 있다.

PC는 현장에서 수직/수평방향의 철근을 상호 연결해야만 구조적 안전성을 확보할 수 있다는 단점을 가지고 있다. 

현재까지는 수직 방향의 철근은 범용인 스플라이스 슬리브(Splice Sleeve) 등을 활용해 보, 기동에 적용하고 있다.

PC 공법의 확장성을 높이기 위해서는 PC 세그먼트간 수평철근의 구조적 일체화를 구현할 수 있는 기술 개발이 필요하다.

이 문제를 해결한 것이 바로 수평회전 연결재(Bow-Tie)와 회전형 연결재(Rotating Bow-Tie, R-Tie)인 것.

시공과정을 보면 사전에 제작된 PC부재를 결합한 뒤 수평회전연결재 또는 회전형연결재를 삽입한 후 PC부재에 설치된 루프철근과의 결합을 위해 수평방향으로 회전을 시킨다.

이후 PC부재에서 나온 루프철근과 회전시킨 수평회전 연결재 또는 회전형 연결재와 연결 역할을 하는 수직철근을 삽입한 다음 무수축 모르타르를 연결부에 타설해 시공을 마무리한다.

이 공법에서는 PC구조물의 벽체 두께에 따라 적합하게 적용하고 있다.

PC 구조물의 적용 여건에 따라 벽체 두께가 다양함에 따라 두께 400㎜ 이상 벽체는 수평회전연결재를 이용한다.

두께 300㎜ 이하 벽체는 회전형 연결재를 사용할 수 있도록 차별화 되어 있다.

한편 엔케이이엔씨(주)는 연구과업을 공동 수행한 철도기술연구원과 함께 지난해 12월 사전제작 콘크리트로 진행하는 대심도 터널 수직구 시공기술 시연회를 했다.

여기에서 수평회전연결재인 보타이를 사용할 경우 세그먼트간 수평방향 연결을 시공중에 빠르고 편리하게 할 수 있음을 보여줬다.

연구결과에 따르면 대심도 50m 깊이의 수직구 공사기준 기존 슬립폼 공법은 66일이 걸리지만 개발된 보타이 적용 기술일 경우 42일이면 가능하다.

이는 약 36%, 즉 1/3 이상 기간을 단축시킬 수 있다는 것.

보타이 기술이 더욱 활용성이 높은 곳은 방음벽 PC기초 부분이다.

특히 방음터널 같은 하중이 높은 구조물을 지탱하기 위해서는 PC와 PC구조물의 수평연결의 안정성이 매우 중요하다.

방음터널의 하중을 직접 감당해야 할 PC 지점부의 연결이 구조적으로 일체화되지 않을 경우 부분적인 침하가 일어날 가능성도 있기 때문이다.

이런 면에서 PC 구조물의 완전한 일체화를 만들 수 있는 보타이 공법이 그 진가를 드러내고 있는 것이다.

엔케이이앤씨(주) 김병탁 대표이사는 “수평회전 연결재와 회전형 연결재는 건설 구조물을 PC 세그먼트화해 시공하기 위해서는 꼭 필요한 요소 기술로써 구조물 수평철근의 연속화를 가능하게 하는 국내 유일의 기술이다."

“또한 내진성능을 향상한 적층형 블록옹벽과 지하연속벽 기술개발을 통해 다수의 국내특허 획득과 건설시장에서 중대재해 예방, 공기, 품질 등을 만족할 수 있는 신기술을 접목한 건설 PC화 시공과 기술개발에 박차를 가하고 있다”고 말했다. 

김 대표는 “현재까지 한계가 있었던 PC 구조물의 수평철근 연결을 가능하게 함으로써 건설시장에서의 PC 구조물의 적용 범위를 한층 넓히고, 이를 통한 PC공법의 확장은 품질 만족과 사고 방지, 현장 투입인력의 최소화해 중대재해 발생 저감, 공사기간 단축 등의 효과를 기대할 수 있다”고 말했다.

김 대표는 “앞으로는 대심도 터널 수직구 내벽의 PC화, 항만 케이슨 제작 PC화, 우수 저류조 PC 구조물 등에 대한 기술적 접근을 통해 건설 시장의 미래를 선도하는 기업이 되고자 최선을 다할 계획”이라고 말했다.

송여산 기자  ceo@cenews.co.kr

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