철도기술연구원 '철도 보강노반 시스템' 교통신기술 35호 지정

소요 용지 잔류침하 ‘최소화’

토체 선 시공 후 벽체 시공 .

벽체는 전철주 기초로 사용

  짧은 토목섬유 보강재와 강성벽 힌지 일체형 철도 보강노반 시스템이 최근 국토교통부로부터 교통신기술 35호로 지정 받았다.

 

교통신기술 35호, 철도 보강노반 시스템 출처 인터넷레일뉴스

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다짐 및 시험

교통신기술 35호는 짧은 토목섬유 보강재(높이의 35%수준)와 기준틀로 조성된 토체를 강성벽체와 힌지형 연결재로 일체화하는 기술로, 토공을 선 시공한 후 벽체를 시공하는 시공순서로 소요용지 및 잔류침하를 저감할 수 있는 철도 보강노반 시스템이다.

신기술은 옹벽과 보강토옹벽의 장점을 조합해 반복 이동하중을 효율적으로 지지할 수 있는 철도 보강노반 시스템 기술로, 높이의 35%수준의 짧은 보강재가 적용된 토체와 휨 및 전단에 대한 저항력을 갖는 벽체가 힌지형 연결재를 통하여 일체화 돼 상재하중을 분담함으로써 벽체는 전철주 기초로서 사용할 수 있는 기능을 가지고 있다.

신기술은 토체를 선 시공한 후 벽체를 후 시공해 잔류침하를 최소화하는 기능과 사전 제작된 힌지형 연결재를 기준틀에 고정 설치해 시공오차 및 침하에 대한 변위 조절이 가능하다.

신기술은 토체 시공 시 안정성 확보 및 다짐 정밀도 향상이 가능한 기준틀 적용 노반구조와 노반 상부 배수층과 토체 외측자갈 배수층이 상호 연결된 이중 배수구조로 조성된 노반시스템이다. 

 

원리

신기술은 높이의 35%수준의 짧은 보강재와 장 보강재를 철근 콘크리트벽체와 일체화해 대용량 열차하중을 분담한다. 벽체와 보강토체는 공장 제작해 품질이 확보된 힌지형 연결재를 이용, 쉽게 일체화할 수 있다.

보강토체를 선 시공한 후 벽체를 후 시공해 잔류침하를 최소화할 수 있으며, 철도 건설에 소요되는 용지를 최소화, 협소한 공간에 적용할 수 있다.

신기술은 크레인 사용이 필요 없어 운행선 근접공사 시 안전성 확보가 가능하다. 시공성 및 경제성, 사용성 측면에서 토공, 옹벽과 보강토옹벽의 단점을 극복한 기술로 열차하중을 효율적으로 지지할 수 있다.

신기술은 철도기술연구원에서 발주한 의왕시험동과 장항선 주포역 테스트베드 구축공사, 철도시설공단에서 발주한 철도종합시험선로 건설공사에 활용돼 높은 성과를 보였던 것으로 알려지고 있다.

철도종합시험선로 건설공사에는 경부 고속철도 인접공사로 말뚝시공시 장비반경 부족으로 역T형 옹벽을 본 공법으로 변경 적용했다.

신기술은 신설선의 경우 소요용지를 최소화하고 용지보상을 위한 민원을 줄일 수 있으며 기존선의 경우 추가 용지 없이 선로용량을 증대시킬 수 있다.

 

기술적 파급효과

신기술은 100만회 열차하중 재하시험을 통한 성능평가에서 보강토옹벽 대비 수평변위 5분의1, 탄성침하 2분의1, 소성침하 3분의1 이하의 성능을 향상시킬 수 있다. 또 윈도우용 전용 설계프로그램 개발시 전철주 기초 설계를 포함한 철도하중 자동계산이 가능하다.

시공은 기존 5단계에서 치환 및 기초공사와 뒤채움, 벽체시공의 3단계로 줄일 수 있으며 크레인 미사용으로 운행선 근접시공이 용이하다. (신기술개발 : 철도기술연구원, ㈜한화건설)

손인호 기자 건설기술신문

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