국가철도공단은 우수한 제품과 기술을 보유하고 있는 중소기업의 철도
현장 진입장벽 해소 및 초기 판로 확보 지원을 위해 ‘중소기업 기술마켓’을
운영하고 있다. 2024년 3월 기준 중소기업 기술마켓에 등록되어 공단이
보유하고 있는 신기술은 총 18개이며, 그중에서 이번 호에 소개할
신기술은 동아이엔지의 ‘파일을 이용한 프리캐스트 방음벽 기초 및
자립식 옹벽’이다.

writer. 편집실

회사명: 동아이엔지(주) (대표이사 강덕만)
주소: 경기도 성남시 수정구 위례서일로 26, 위례라크리움 11층 (Tel. 031-758-5106)
홈페이지: http://www.dongaeng.com/ (E-mail: dongaeng9@naver.com)
보유 산업재산권: 건설신기술 제876호, 특허 제10-1373674호

토목시설물 가운데 인간의 생활공간에서 가장 많이 사용되는 시설물 중 하나는 방음벽과 옹벽이다. 방음벽과 옹벽은 철도나 도로 등의 소음이 새어 나가는 것을 막고 경사면의 붕괴로부터 인간을 보호하는 구조물이며 지역과 공간 개발을 위해 빈번하게 사용된다. 따라서, 방음벽 기초와 옹벽은 바람과 토사 등의 횡력을 지지하는 동일한 구조로서 횡력을 지반에 잘 전달해 구조적 안정성과 사용성을 확보할 수 있어야 한다.
방음벽 기초 및 옹벽을 설치하는 방법 중 기존 재래식 공법의 경우에는 구조물 안정성 확보를 위한 기초저판의 현장타설 시공 시 땅을 파내는 행위가 필요하고, 사면의 안정을 이루는 경사각을 확보하기 위해 흙을 깎아 경사면을 만드는 과정에서 자연이 크게 훼손될 수 있다. 이러한 과정은 큰 작업공간이 소요됨에 따라 시공 중 교통처리 문제, 지장물 이설, 사유지 침범 등의 문제 발생도 불가피하다. 또한, 시공 과정에서 거푸집과 가설작업대 붕괴, 추락 등 여러 안전사고의 위험 요소도 다수 존재한다.
동아이엔지는 기존 재래식 공법의 다양한 문제점을 인식해 이를 해결하기 위한 신기술 ‘파일을 이용한 프리캐스트 방음벽 기초 및 자립식 옹벽’을 개발했다. 본 기술은 지반에 건축·토목의 기초 공사 때 박는 말뚝인 H 파일을 매립해 기초 안정성을 확보하고, 공장에서 미리 제작된 프리캐스트 자립식 벽체를 현장에서 일체화되도록 조립하는 공법이다. 공장에서 미리 제작한 벽체를 운반해 현장에서 조립하는 방식이므로 벽체의 설치 공정은 크레인 장비만으로 시공이 가능하고 빠르게 설치할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 기존 재래식 공법에서 과도하게 땅을 파내고, 흙을 깎는 방식을 최소화할 수 있어 기존의 방식보다 자연을 보존할 수 있으며 안전사고가 많이 발생하는 공사의 종류가 포함되어 있지 않아 안전사고 및 재해위험 발생 가능성도 적다. 아울러, 운행 중인 도로에서도 도로를 전면적으로 차단하지 않은 상태에서 공사가 가능해 교통통제 및 교통 혼잡에 의한 민원을 최소화할 수 있다. 특히, 철도 공사에 있어서는 철도 운행선 인접 공사 시 협소한 공간에서 소형장비로 시공이 가능하며, 열차 단전 시간인 새벽에 시공할 수 있어 획기적인 공사 기간 단축뿐 아니라 사회적 비용도 절감할 수 있다.

파일
건축·토목의 기초 공사 때 박는 말뚝

H 파일
기초말뚝용 H모양 강관

저판
밑에 대는 널빤지

방음벽
열차, 자동차 따위가 운행할 때 발생하는 시끄러운 소리에 노출되는 지역에 그 소음이 새어 나가는 것을 막기 위하여 설치한 벽

옹벽
땅을 깎거나 흙을 쌓아 생기는 비탈(경사지)이 흙의 압력으로 무너져 내리지 않도록 만든 벽

자립식
구조물에 발생하는 힘을 강관을 통해 감소시킴으로써 저항하는 방식

프리캐스트
공장에서 미리 제작한 콘크리트 말뚝 등을 공사 현장에서 조립하여 적용하는 작업

현재 운행 중인 철도에 인접한 공사의 경우 열차 운행이 없는 야간에 이루어지는 건이 다수이다. 그러나, 야간 공사 시 기존 재래식 공법의 현장 콘크리트 타설 공사 등은 현실적으로 불가한 경우가 많아 동아이엔지의 신기술처럼 공장 제작 후 현장에서 설치만 하는 프리캐스트 콘트리트 공법 적용이 확대된다면 신속하고 간편한 공사를 실현할 수 있을 것이라 기대된다. 현재 해당 신기술은 철도종합시험선로 건설공사 등 최근 5년간 53건의 철도, 도로, 주택 등의 공사에 적용되었으며 향후 소음 민원 해결과 사유지 침범 및 부지 확장이 필요한 공사에 도입이 확대될 것이다.

기존공법과 신기술 비교

기존공법
(현장타설 RC옹벽)

단면


공사비

방음벽 기초
(방음벽 높이 10m, 연장 L=100m)
200만원/m x 100m = 2.00억원 옹벽

옹벽
(옹벽높이 5.0m, 연장 L=100m)
383만원/m x 100m = 3.83억원

공사 기간

-
­
­

파일을 이용한 프리캐스트 방음벽 기초
및 자립식 옹벽

단면


공사비

방음벽 기초
(방음벽 높이 10m, 연장 L=100m)
190만원/m x 100m = 1.90억원

옹벽
(옹벽높이 4.0m, 연장 L=100m)
335만원/m x 100m = 3.35억원

공사 기간

기존 재래기술 대비 방음벽 기초는 55%,
옹벽은 70% 이상의 공기단축 가능

신기술 시공절차 및 방법

1줄파기 및 지장물 확인

• 선형 및 파일설치
위치 측량

• 즐파기 및 지장물 확인

2지반천공 및 H파일 설치

• 지반천공 후 H파일
설치

• 천공부 속채움

3버림타설 및 보강덮개 설치

• 버림콘크리트 타설

• 보강덮개 및 전단
연결재 설치

4프리캐스트 콘크리트 벽체 설치

• 중공부 인서트 체결

• 프리캐스트 콘크리트
벽체 설치

• 종방향 연결재 설치

5중공부 속채움 및 배수처리

• 중공부 속채움

• 배면 드레인보드 설치

6시공 완료

• 되메우기 및 다짐

• 시공완료