1900년대초에 북미에서 적용되어 전세계적으로 1,000,000개소 이상 시공되어 공용중인 파형강판 (CSS: Corrugated Steel Structure)을 우리나라는 100여년이 지난 1996년부터 POSCO, 한국도로공사, 서울대학교, 한양대학교등과 전문업체의 실용화 연구를 통하여 국내시장에 적용되었습니다. 이를 기반으로 2000년대부터 도로 횡단 통로, 수로와 지방 소하천, 동물 이동 생태통로, 피암터널등에 광범위하게 적용되고 있습니다. 시공 중 기존의 차량통행의 통제를 최소화하는 장점과 경제성을 바탕으로 기존의 철근 콘크리트공법과 함께 보편적인 신규 공법으로 20년동안 국내에 약 5000개소의 파형강판 구조물이 설치 운영되고 있습니다.
그러나, 공법의 여러가지 장점과 급속도로 발생하는 수요에 대하여 초기에는 국가설계기준, 시방서에 상세한 부분의 설명이 부족하였으며, 강성 구조체에 익숙한 철근콘크리트의 역학적 거동으로 인식하여 파형강판 구조물의 연성구조체의 안정성에 가장 중요한 요소인 뒷채움 재료 및 뒷채움 다짐도에 대한 이해 부족과 전문 엔지니어링 지원 부족으로 파형강판의 변형등의 문제가 간헐적으로 발생하였습니다.
이를 개선하기 위하여 ChungAmEnC는 여러 관련기관들과의 연구개발을 통하여 관련기준을 지속적으로 개선 보완하였으며, 국내,외 실패사례를 토대로 실제 시공시 발생 가능한 문제를 사전에 최적화된 설계 솔루션을 제공합니다. 최적화된 솔루션으로는 Virtual Construction: 단계별 예상 공정에 대한 3차원 시스템 (BIM LoD: 350 / Tekla, Trimble)과 3D Scanning (Leica P30 System, Cyclone)을 통하여 시공단계별 발생할 수 있는 Error를 최소화 하였습니다. 또한, 3D FEM, 3D Printing과 경관디자인 솔루션을 제공함으로써 그동안 고객이 느꼈던 설계의 불확실성, 시공의 불안감을 넘어선 세계 최고의 솔루션을 지속적으로 개발하고 제공하는 기업이 되도록 최선을 다하겠습니다.
Histroy of CSS
1896년에 미국 토목기술자인 James. H. Watson과 Stanley Simpson의 특허로 시작하여, 북미지역에서는1930년대까지는 작은 배수로에 적용을 하였으며, 1900년대 후반까지는 최대Span을 11m까지 적용하여 소교량, 통로, 군사시설물 (탄약고)에 확대 적용하였습니다. 2000년대부터 Span을 23m까지 확장하여 생태터널, 광산 Stockpile, Reclaim Tunnel, 군사시설물 (격납고)등에 확대 적용하였습니다. 2014년~2016년 청암EnC의 초대골형 파형강판 (EXSCor) 연구개발과 상용화 성공으로 최대 Span을 40m까지 확대하였습니다. Span확대과 함께 활하중(Live Loading)에 대하여 과거에 적용하지 못하였던, 광산트럭인 CAT 797F (약 620톤), EURO LM71등의 최대하중을 충분히 만족하여, 다단계 공정의 콘크리트구조물보다 경제성, 안정성과 시공성에서 충분한 경쟁력을 갖추고 있습니다. 또한, 초대골형 파형강판(EXSCor)은 한국(KDS, KCS)은 물론, 미국 AASHTO LRFD, ASTM A796M에 설계기준에 따른 공법 및 제품으로 등재되어있습니다.
Solution 보수보강
Rehabilitation
기존 통,수로 및 교량구조물이 노후되어 성능을 발휘하지못하거나 주변여건의 변경으로인해 기존구조단면으로 안전성을 확보하지 못할 경우 기존 구조물을 철거 후 재설치 또는 보수보강을 진행하게 됩니다. 기존의 보수보강 공법은 내부에 철근을 조립하고 거푸집 및 동바리를 설치한 후 콘크리트를 타설하는 방법과 프리캐스트 콘크리트를 내부에 설치하는 방법이 있었습니다. 그러나, 내부 공사 시 작업 공간이 협소하고, 이로 인해 안전사고 발생의 우려가 높으며, 품질관리 및 공사감독의 입장에서는 실제적인 품질, 공정관리가 용이하지 않습니다. 또한, 현장타설인 경우에는 동바리 설치가 수반됨에 따라 기존 통행자의 내부 통행이 불가하므로 민원 발생의 원인이 되며, 공사기간이 오래 소요되어 예상치 못한 추가 비용 발생으로 발주자와 시공자간 의 갈등이 빈번하게 발생합니다.
보수보강 제안서_Rev.01_2018
3D Scan 보고서_목포-광양6공구(sta.4+982)
* 한국도로공사 보수보강 동영상
Solution
파형강판을 사용하여 구조물을 보수, 보강하는 방법은 ①기존 구조물 내부에 강판을 거치할 수 있는 공간 확보후에 ➞ ②내부에서 강판의 낱장 조립 또는 외측에서 파형강판을 일괄 조립 한 후 ➞ ③유압장비와 기계식장치를 사용하여 밀어넣기를 하고 ➞ ④파형강판과 기존 구조물 사이의 공간을 ➞ ⑤공장에서 파형강판에 부착된 그라우팅 소켓을 사용하여 내부에서 파형강판 배면공간에 ➞⑥ 콘크리트 채움으로 시공을 완료합니다. 내측에 파형강판을 사용하여 기존 구조물을 보강하므로 기존구조물 철거시 발생할 수 있는 통행 단절을 방지하고 안전성 확보 및 공기단축에 따른 부대비용도 절감할 수 있습니다.
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또한, 정확한 공사품질과 공기단축을 위하여 착공전에 보수보강 구조물에 대한 ①3차원 계측(Leica P30®, Cyclone®, ±3mm)을 바탕으로 ➞ ②정확한 3차원 CAD도면을 근거로 대상 구조물의 간섭될 수 있는 부분을 사전제거 및 조정을 통하여 ➞ ③제작도면 작성후에 정밀하게 제작, 현장에서 볼트조립만으로 시공을 수행함으로써 타 공법의 문제점을 극복했습니다.
긴급공사가 요구되는 현장 조건에 맞추어 설계, 제작, 설치를 콘크리트 구조물과는 비교할 수 없을 만큼 빠른시일안에 완성할 수 있습니다. 설계: 2일, 제작:1일, 파형강판 현장설치:1일 (청도군 레일바이크 현장, 2018. 8)
