썬로드의 교량이야기

상부구조에 따른 교량의 종류(3)...거더교⑦(PSC박스거더교가설공법)



PSC박스거더교는 가설 방법에 따라 FSM, ILM, MSS, FCM, PSM 등으로 나눌수 있습니다.

1. F.S.M. (Full Staging Method)
 FSM(동바리공법)은 콘크리트를 타설하는 경간 전체에 동바리나 벤트를 설치하여 타설된 콘크리트가 소정의 강도에 도달할 때까지 콘크리트의 자중 및 거푸집, 작업대등의 중량을 동바리나 벤트가 지지하는 방식으로 PSC콘크리트 가설 공법 중 가장 일반적인 공법입니다.

FSM공법은 다른 공법에 비해 특수한 거푸집 장비가 필요 없어 비용이 저렴하고 비교적 간편한 장점이 있습니다.
FSM공법은 교각이 높지 않고 평탄한 지형에 적용하며 반대로 교각이 높거나 강이나 바다를 통과하는 구간은 동바리나 벤트 설치비용이 과다하기 때문에 사용하지 않습니다.

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FSM공법 시공순서


2. I.L.M. (Incremental Launching Method)
ILM(압출공법)은 교대측에 거더 제작장을 만들고, 10∼30m의 블록으로 분할하여 콘크리트를 이어쳐서 교량 거더를 제작하여, 압출장치에 의해 박스거더를 다음 교각으로 밀어내는 공법입니다.

거더를 제작장에서 만드므로 품질관리가 용이하고, 하부지형에 영향을 받지 않아, 주로 높은 교각이나 강이나 바다를 통과하는 구간에 적용됩니다.
다만 직선이나 원곡선부에만 적용이 가능하며, 제작장 비용이 많이 소요되기 때문에 연장이 800m ~ 1000m이상 되어야만 경제성이 있습니다. 또한 FSM에 비하여 강연선이 많이 소요됩니다.

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ILM 시공순서


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FSM 시공전경

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ILM 시공전경


3. M.S.S.(Movable Scaffolding System)
MSS(이동식지보공)은 지상의 동바리를 없애는 대신 거푸집이 부착된 특수 이동식 지보인 비계보 와 추진보를 이용하여 교각위에서 이동하면서 교량을 가설하는 공법으로 주로 50~60m 지간에 적용합니다.

MSS는 Main girder를 교각상에 놓인 지지 Bracket에 거치하고, Main girder 위에 거푸집 을 얹어 콘크리트를 타설하고, 타설된 콘크리트가 소정의 강도에 도달하면 PC강재를 이용 하여 프리스트레스를 도입한 후, 거푸집을 이탈시켜 지지 Bracket 위의 이동 장비에 의해 다음 경간으로 이동하여 시공합니다.

ILM이나 FCM에 비해 강선이 적으며 하부지형에 영항을 받지 않고 시공할수 있으며 교각이 높을수록 경제적입니다. 그러나 MSS장비 비용이 많이 소요되어 경간수가 작고 연장이 짧은 경우는 비경제 적입니다.

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MSS 시공순서


4. F.C.M. (Free Cantilever Method)
FCM(캔틸레버 공법)은 동바리(지보공)없이 교각 위에서 양쪽으로 한 SEG(주로 3~4m)씩 콘크리트를 쳐서 프리스트레스를 도입하고, 이 부분을 지지점으로 하여 순차적으로 한 SEG씩 이어 나가는 공법입니다.
교각을 중심으로 양쪽 캔틸레버 끝부분에 이동식 거푸집( Form traveller,F/T)을 설치하고, 여기서 콘크리트를 타설하여 시공합니다. 작업은 양쪽 캔틸레버에서 동시에 이루어지며 SEG완성후 완성된 부분으로 이동 거푸집을 이동시켜 다음 SEG를 시공합니다. 이작업을 반복하여 최종적으로 지간 중앙에서 폐합시켜 양쪽 캔틸레버를 연결합니다.

FCM은 별도의 동바리(지보공)이 필요없어 깊은계곡, 하천, 바다, 시내구간등에 적용하며 주로 100m이상의 장지간의 교량에 사용됩니다.
MSS에 비해 장비비용이 조금 적으나 캔틸레버 상태로 시공되므로 강연선이 많이 소요되며, 시공중 처짐등을 고려하여 캠버관리를 실시하여야 합니다.
우리나라에는 원효대교에 최초로 적용되었습니다.

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FCM 시공순서


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FCM 시공전경

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MSS 시공전경


5. P.S.M (Precast Segment Method)
PSM은 일정한 길이로 분할된 상부 부재인 Segment를 제작장에서 제작하여 가설 현장으로 거치한 후 강선을 인장하여 상부 구조를 완성하는 공법입니다.
Segment를 이동 및 거치하기 위하여 대규모의 장비와 제작장이 필요하며 비용이 과다하여 경간수가 적은 교량에는 적용하지 않습니다. 하지만 대규모 교량인 경우 공기를 단축할수 있어 보통 1,000m 이상 교량에 주로 사용됩니다.
PSM 방식에 의한 교량 상부 공사는 현장에서의 동바리 및 거푸집 철근 작업을 최소화하므로 주위 환경을 해치는 범위를 축소하고 가설 공기를 단축하여 공사비를 줄이는데 큰 이점이 있습니다.

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PSM 시공순서


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PSM시공전경 - 서해대교

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PSM시공전경 - 서울 내부순환도로

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교량은 단순히 건너가는 것이 아니라 사람과 사람을 연결하는 도구입니다. 공학적으로 어쩌구 저쩌구 보다는 일상생활에서 접할수 있는 쉽고 재미있는 "다리"를 이야기합니다.

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