투입강연선 수 확 줄여
나사부 여유공간 확보

고양시 덕양구 행주외동 '행주지구 수리시설개보수사업(재해대비) 공사'에 동아특수건설의 신기술이 적용된 모습. / 사진 :  동아특수건설 제공

[대한경제=박병탁 기자] 옹벽, 흙막이 벽 등 토압 지지나 비탈면 보강을 위해 사용하는 마찰형 앵커 내하체에 하중이 집중되는 현상을 개선한 기술이 개발됐다.

11일 국토교통과학기술진흥원에 따르면, 동아특수건설의 ‘다공일괄 압착기법(MSCM)으로 제작된 압축 복합형 영구앵커 공법’이 건설신기술 962호로 지정됐다.

건화, 이산, 대한콘설탄트, 드림이앤디 등과 공동개발한 신기술은 내하체 압착구와 정착제(압축부‧인장부)의 배치를 조정해 하중을 분산하고 정착력을 높인 기술이다.

마찰형 앵커는 바닥 천공 후 내하체를 집어넣고 그라우트한 후 인장력을 통해 구조체의 안전성을 확보한다. 문제는 내하체 일부분인 압착구에 하중이 집중돼 시멘트가 깨져 인장력이 떨어지고, 지하수가 유입돼 환경을 오염시킬 수 있다는 점이다. 

이에 신기술은 내하체 끝단에 집중하중 현상을 막기 위해 구조를 달리했다. 기존 정착체(압축부)와 압착구(앵커체) 구조 대신, 내하체 뒷단에 정착체(인장부)를 더 달아 압착구에 집중되는 하중을 분산한 것이다. 압축부와 인장부는 5대 5의 비율일 때 앵커성능이 가장 효과적인 것으로 나타났다.

많은 업체들은 압착구 집중하중 문제 해소를 위해 정착체를 추가해야 한다는 필요성은 인지하면서도 방법을 찾지는 못했다. 동아특수건설은 기존 재래식 강연선(1860MPa) 대신 높은 강도의 신소재 강연선(2360MPa)을 사용함으로서 투입강연선 수를 줄였고, 그만큼 앵커체 직경도 작아져 나사부를 만드는 여유공간을 확보할 수 있었다. 이를 통해 압착구 하단과 인장부를 체결하는 방법을 찾은 것이다. 

신기술의 또다른 특징은 압착구에 강연선을 체결하는 방식이다. 압착구에 여러 개의 구멍을 뚫어 웻지(마찰력을 높이는 부재)와 강연선을 넣은 후 압출장비인 ‘다이스’로 눌러 압착구와 강연선을 체결한다. 실이 꽂힌 빨대 양옆을 눌러 빠지지 않도록 하는 것과 같다. 강연선 강도가 높아도 압착구에서 빠지면 아무 의미가 없기 때문에 강연선을 압착구에 체결하는 방식은 중요하다.

기존 일괄압착방식은 강연선이 뭉쳐질 수 있도록 꼬아서 넣는 등 가공을 해야하지만, 다공일괄방식은 여러 구멍(홀)에 강연선을 꽂기만 하면 되기 때문에 별도의 가공은 필요하지 않다.

국내에는 강연선의 체결강도를 체크하는 기준이 별도로 없어 유럽기준을 차용했다. 동아특수건설 관계자는 “국내에는 기준이 없어서 유럽 기술규정인 ETAG-13을 가져왔다”며 “강연선의 95% 강도에서 5분간 인발(잡아당김)했을 때 변화가 없다”고 설명했다.

심석래 동아특수건설 대표. / 사진 : 동아특수건설 제공

신기술은 국도 39호선 화성 팔탄교차로 병목지점 개선공사, 태풍 미탁 피해철탑 긴급복구 FDS 격자블럭 설치공사 등에 활용된 실적을 가지고 있다.

심석래 동아특수건설 대표는 “기존 방식은 인장력이 가해졌을 때 그라우트가 깨져서 정착체가 올라오는 경우가 있었다. 신기술은 하중을 40% 정도 줄여 집중하중 문제를 해소했다”며 “일본과 미국, 유럽에 특허를 신청한 상태로 앞으로 국내에서도 활용 가능성이 클 것으로 기대된다”고 말했다.

박병탁 기자 ppt@

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