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Nikkei X-TECH_2023.3.28

지하공간을 활용하는 차세대 도로
오바야시구미, 실물 크기 목업으로 성능 검증

오바야시구미는 지하공간을 활용하는 차세대 도로 구상 '다이버 스트리트'의 실물 크기 목업을 구축해 시공성과 성능, 공기 단축 효과를 확인했다. 기존 공법에서는 가설에 사용하고 있던 강재널말뚝(Steel Sheet Pile, SSP)을 본설에 이용해 지하 공간을 구축함으로써 전체 공기를 약 18% 단축할 수 있었다. 목업은 오바야시구미 기술연구소(도쿄) 내의 실증 필드에 구축했다.

프리캐스트 콘크리트(PCa) 박스 컬버트를 사용한 기존 공법으로 지하공간을 구축할 경우, SSP는 가설에서 옹벽(Retaining Wall)으로서 타설. 굴착하여 PCa 박스 컬버트를 설치한 후 빼낸다. 한편, 다이버 스트리트에서 도입하는 공법에서는 SSP를 측벽으로서 본설의 지지구조물에 사용한다. SSP의 말뚝 철거 공사나 측벽의 구조체 공사가 필요 없어진다. 상부에는 PCa 바닥판 등을 가설(架設)한다.

실물 크기 목업 시공에서는 타설한 SSP에 강판을 볼트 접합하고, 그 위에 레벨 조정판과 ‘솔 스폰지’라고 부르는 쿠션성이 높은 형틀재를 설치했다. 이를 통해, 최대 3cm가 발생했던 SSP끼리의 천단 높이의 차이를 흡수하여 PCa 바닥판의 설치 정밀도를 높였다. 솔 스펀지로 둘러싸인 공간에 무수축 모르타르를 충전함으로써 강판과 PCa 바닥판을 단시간에 일체화할 수 있었다.

SSP의 건설에서는 시공 장소의 심층이 경질 지반이었기 때문에 크래시 파일러로 선행 굴착했다. SSP에는 지지력 확보와 침하 억제 대책의 목적으로 밑다짐액을 주입했다. 시공 후에 차량 중량 약 20t의 덤프트럭으로 주행시험을 실시한 결과 SSP 침하량은 0.1mm 이하에 그쳤다.

-- 광폭의 SSP로 타설 매수를 줄인다 --
반면 시공 장소의 표층 부분은 연약 지반으로, 그대로 굴착하면 SSP가 안쪽으로 넘어질 우려가 있었다. 그 때문에 굴착 전에 고압분사교반공법으로 지반을 개량. 굴착 후의 SSP 머리 부분의 수평 변위를 2mm로 억제했다.

이번에 실물 크기 목업으로 구축한 지하공간은 폭 약 3m, 길이 약 6m, 깊이 약 2m 규모다. 같은 규모의 지하공간을 PCa 박스 칼버트로 구축하는 경우와 비교해 전체 공기를 약 18% 단축할 수 있었다. SSP의 말뚝 철거나 측벽의 구조체 구축이 불필요해진 것과 함께 폭이 넓은 900mm의 모자형 SSP를 사용함으로써 타설 매수를 줄일 수 있었다.

다이버 스트리트는 지중화한 전선류 수용과 호우 시의 빗물 저류 등 도로 아래 공간의 유효 활용을 목표로 하는 구상이다. 오바야시구미와 도요타자동차, 도요타중앙연구소(아이치현)가 공동으로 고안했다. 오바야시구미는 앞으로 다이버 스트리트의 구체적인 시공지 선정 외에 지반 조건에 따른 시공 방법과 지하공간 용도에 따른 설계 방법을 개발해 나간다.

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