일본산업뉴스요약

와이어로 복공(覆工) 콘크리트의 기포를 제거
니시마쓰건설 등, 수동으로 감아 올리는 장치 개발

니시마쓰건설(西松建設)과 호쿠리쿠코산(北陸鋼産, 도야마현)은 공동으로 와이어를 수동 감아 올려 터널 복공 콘크리트의 표면 기포를 제거하는 장치를 개발했다. 복공판의 하반부에 발생하는 대형 표면 기포를 제거하여 표면의 마감을 개선할 수 있다. 양사가 실시한 실제 터널을 모방해 콘크리트를 타설하는 실험에서 콘크리트의 치밀성 향상을 확인할 수 있었다고 한다.

-- 와이어를 감아 올려 기포를 제거 --
양사가 개발한 장치는 윈치(Winch)에 연결된 직경 4mm의 강철 와이어와 거푸집 외측 하부에 설치된 고정식 진동기로 구성되어 있다. 윈치를 거푸집 외측 점검구 상부에 장착하고, 와이어를 점검구를 통해 삽입해 사용한다. 이미 현장에서 사용 중인 이동식 거푸집에도 설치가 가능하다. 단, 수지제 이동식 거푸집은 대상에서 제외되며, 강철제에만 적용된다.

사용 절차는 다음과 같다. 타설 전에 미리 와이어를 거푸집 내면의 외곽을 따라 배치하고 갈고리 모양의 가이드 핀으로 임시 고정해 둔다. 복공 콘크리트를 타설한 후 가이드 핀을 분리. 자유로운 상태가 된 와이어를 윈치로 감아 올린다. 마지막으로 고정식 진동기를 수초 간 진동시키면 작업이 완료된다.

윈치로 감아 올리면 와이어가 거푸집 면을 따라 상승한다. 이때 큰 기포가 와이어와 접촉하면서 작아지고, 와이어와 함께 위쪽으로 배출되는 구조이다. 남아있는 작은 기포도 진동기를 통해 제거된다. 작업자가 혼자서도 조작할 수 있으며, 윈치는 수동뿐만 아니라 전동에도 대응할 수 있다. 와이어를 감아 올리는 속도는 분당 약 700mm로 제어하는 것을 상정하고 있다.

개발된 장치의 적용 범위는 1세트당 폭 3~4m, 높이 2~2.5m. 1스팬(경간)이 10.5m인 일반적인 이동식 거푸집일 경우, 한 쪽에 3세트를 설치해 대응할 수 있다. 1회당 작업 시간은 10~13분 정도이다.

일반적으로 경사진 거푸집 면일 경우, 콘크리트 표면의 기포는 콘크리트를 충분히 다져도 거푸집 밖으로 모두 밀어내기 어렵다. 특히 복공판 하반부에 생기는 기포는 초기 결함 중 하나로, 시공상의 해결 과제였다.

양사가 실시한 실험 결과, 장치를 사용하지 않은 복공판에서는 크기 10mm 이상의 대형 기포가 확인되었지만, 장치를 사용한 복공판에서는 눈에 띄게 큰 기포는 발견되지 않았다. 품질 평가는 초음파의 전파 속도를 통해 판단. 속도가 빠를수록 치밀성이 높다고 평가할 수 있다. 장치를 사용한 복공판은 사용하지 않은 것에 비해 전파 속도가 약 3% 상승했다.

이번 장치는 올 상반기부터 홋카이도에서 니시마쓰건설이 시공 중인 산악 터널 현장에 도입될 예정이다.

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