[현장르포] 금정고가교 개량, 첨단 인상(引上)공법 적용 “열차 다닐 때도 작업”

교량 3mm 들어 올려 받침 교체, 첨단 계측기 설치해 변위 모니터링
공간비계, 작업자·시민 안전 모두 지키는 핵심...낙하물·비산먼지도 막아
철도공단, 추가 공사 필요해도 적극 수용 "장기적 관점에서 중복투자 막는게 더 중요"

장병극 기자 | 기사입력 2020/11/09 [14:53]

[현장르포] 금정고가교 개량, 첨단 인상(引上)공법 적용 “열차 다닐 때도 작업”

교량 3mm 들어 올려 받침 교체, 첨단 계측기 설치해 변위 모니터링
공간비계, 작업자·시민 안전 모두 지키는 핵심...낙하물·비산먼지도 막아
철도공단, 추가 공사 필요해도 적극 수용 "장기적 관점에서 중복투자 막는게 더 중요"

장병극 기자 | 입력 : 2020/11/09 [14:53]

[철도경제=장병극 기자] “과거와 달리 공법이 발달해 열차 운행 시간에도 개량공사를 진행할 수 있다. 물론 현장의 경험과 노하우도 중요하지만 밀리미터 단위로 수시로 이상 유무를 측정하는 첨단 장비까지 활용하기 때문에 열차의 안전도 지키면서 시공 품질도 높일 수 있다”

 

1호선 금정역에서 군포방향으로 전철을 타고 가다보면 안산선(4호선)과 분기되는 지점에 위치한 금정고가교를 볼 수 있다. 길이만 2.6km에 달하는 장대교이다. 개통한지 30여 년이 지난 이 구간도 지난 8월부터 보호막을 설치하고 본격적인 개량공사에 들어갔다.

 

국가철도공단(이하 철도공단)은 교량의 내구성을 높여 시설물 안전을 확보하고자 ▲노후 철도교량 받침 교체 ▲표면 보수·보강 등의 작업을 진행 중이다. 수도권본부 관내의 경우 지난 2015년에 경부선 영등포-금천구청 간 사촌천교 등 17개소에 대한 정밀점검을 벌였고, 이듬해에는 안산선 금정-안산 간 금정고가, 용신고가교 등에 대한 정밀안전진단 용역을 실시한 이후, 지난해부터 보수공사에 착수했다. 

 

▲ 금정고가교 개량공사 현장 모습. 길이 2.6km의 장대교로 교좌장치 교체, 교각 및 교대 표면 보수·보강작업을 진행한다.     ©철도경제

 

◆ 교량 표면 보수·보강, 특허 받은 공법 적용 “꼼꼼하게 작업”

 

지난 6일 오전 11시. 기자는 금정역 인근에 자리 잡은 경부선 사촌천교 외 3개소 보수보강 및 배수시설 설치공사’ 현장 사무소를 찾았다. 동부건설 조국진 현장소장은 “공사를 맡은 구간들이 열차 운행이 많고 주거지와 인접해 있어 안전관리에 더욱 신경을 쓰고 있다”며 “전체 작업공정률은 85% 수준“이라고 말했다.

 

동부건설 및 신성건설, 동우건설산업 등이 참여하고 있는 ‘경부선 사촌천교 외 3개소 보수보강 및 배수시설 설치공사’는 총 사업비 186억 원을 투입 ▲경부선 사촌천교(길이 90m) 보수보강 ▲안산선 금정고가교(길이 2637m) 보수보강 ▲안산선 용신고가교(길이 1099m) ▲경원선 신망리-대광리 간 배수로(길이 355m) 설치 등을 진행한다. 

 

경원선 신망리-대광리 사이에 355m의 배수로를 설치하는 공사는 연천군의 요청에 따라 철도공단에서 시행했다. 조국진 소장은 “사업 규모는 크지 않았지만 공사 당시 연천군에서 환경과 안전을 모두 잡은 모범 사례로 칭찬할 만큼 깔끔하게 진행돼 다른 업체들이 참관을 오기도 했다”고 소개했다.

 

▲ 교좌장치 교체를 위한 교량 인상(引上) 작업 시 레일 변위량을 정밀하게 측정하기 위한 계측기 모형.  © 철도경제

 

신도림역 인근 경부선 사촌천교는 슬래브 및 교각·교대 등 표면 보수·보강 작업을 중심으로 진행됐으며 이미 공사를 완료했다. 조국진 소장은 “도림천은 집중호우 시 유량이 급격히 늘어 공사를 하지 못 한다”며 “하절기를 제외하고 집중적으로 공사를 시행해 마무리 지었다”고 말했다. 또한 “하부에 하천을 따라 산책로가 있기 때문에 시민들의 안전 확보에도 각별히 신경을 썼다”고 강조했다.

 

일반인이 보기에 교량 표면 보수 작업은 단순히 시멘트로 메우거나 페인트(코팅재)를 칠하는 정도로 가볍게 여기지만 보호막 안에서 진행되는 작업 공정은 매우 세밀하고 까다롭다. 이번 공사에는 특허를 받은 단면보수공법인 SMR(Stainless wiremesh Mortar Reinforce), 표면보수공법인 MC(Multi Coating) 등이 설계 단계부터 적용됐다. 

 

SMR공법의 경우 고압물 세척→프라이머 몰탈→규산질게 핌투성 폴리머 몰탈→중성화 보호 코팅재 도포 등의 순으로, MC공법은 고압물 세척→구체보호제(CL-C105)→무기질 세라믹 프라이머(CL-102)→중성화 보호 코팅재 도포 순으로 진행된다.

 

조국진 소장은 “겉으로 보이지 않지만 보호막 안에서 치열한 사투가 벌어지는 것”이라며 “개량 공사를 한 후 수십 년 간 시설물을 사용해야 하는 만큼, 한 번 손을 댈 때 제대로 해야만 원래 계획한 사업 목적을 달성할 수 있다”고 강조했다.   

 

◆ 안전성 검증된 교량인상공법, 첨단 계측기 설치...주간에 개량 공사 OK  

 

▲ 교체 완료된 교좌장치. 컴퓨터 자동제어 시스템을 이용한 교량인상공법을 설계 단계부터 적용, 열차 운행 시간에도 교량을 3mm만 들어 올려 작업을 진행한다.   © 철도경제

 

교량 개량 사업에서는 교량 받침(교좌장치) 교체도 중요한 비중을 차지한다. 교좌장치는 교량의 상부-하부구조의 접점에 설치돼 상부구조를 지지하는 장치로 완충 기능을 통해 상부 구조의 하중이 하부 구조에 직접 전달되지 않도록 한다. 이번 사업에서는 안산선 금정고가교와 용신고가교에서 교좌장치를 교체하고 있다.

 

안산선 용신고가교는 수인분당선 개통에 맞춰 먼저 공사가 시작돼 현재 모든 공정이 마무리 단계이다. 표면 보수보강 공사뿐만 아니라 278개의 교좌장치를 교체했다. 금정교가교의 경우 총 826개를 교체해야 하는데 현재 절반 정도 교체작업을 진행했다.

 

조국진 소장은 “교좌장치 교체를 위해서 유압잭을 이용해 3mm 정도 교량 상부를 들어 올리게 되는데 열차 운행시간에도 작업을 진행한다”고 설명했다. 이번 공사에는 컴퓨터 자동인상 시스템을 이용한 교량상부 인상공법인 ALS(Auto Lifting System)가 설계 단계부터 적용됐다. 

 

조 소장은 “보통 9mm 이상의 변위(變位)가 발생하면 작업을 멈추고 이상 유무를 확인하게 되는데 이번 공사에서 그런 사례가 한 번도 없었다”며 “특허를 받은 ALS공법으로 안정적으로 교량을 들어 올렸다가 내릴 수 있고, 사전에 레일에도 종·횡으로 변위계를 설치, 센서 감지를 통해 와이파이로 데이터를 즉시 전송 받기 때문에 이중·삼중으로 안전성을 확보하고 있는 셈”이라고 설명했다.

 

그는 “열차가 운행하지 않는 시간에만 교량 개량공사를 진행한다면 작업 효율성도 떨어질 뿐 아니라 시공 품질 및 안전 확보에도 어려움을 겪을 수 있는데 철도공단에서도 설계심의를 통해 검증된 공법을 적극적으로 현장에 적용하고 있어 공사 진행이 수월해질 수 있게 됐다”고 덧붙였다.

 

◆ 공간비계, 작업장 안전 핵심...낙하물·비산먼지까지 방지

 

▲ 금정고가교 개량공사 현장에 설치된 공간비계 내부 모습. 와이어가 촘촘하게 설치돼 있다. 공간비계는 작업공간 확보, 낙하물 및 비산먼지 확산 방지 등의 역할도 해 '작업장 안전'의 핵심이라고 볼 수 있다.  © 철도경제

 

첨단 공법들이 활용되는 현장이지만 결국엔 작업자들이 교량 하부와 교각 상단에 접근할 수 있는 장치가 필요하다. 기자는 조국진 소장과 함께 작업이 한창 진행 중인 산본역 인근 금정고가교 보수 현장에 방문해 철도공단과 시공사에서 중점 관리하는 공정이자 작업장 안전의 핵심인 ‘공간 비계’를 둘러 봤다.

 

조 소장은 “고가교 하부와 교각 등에 표면보수작업을 수행하기 위해서 ‘공간비계’를 설치하게 된다”며 “공간비계는 작업공간으로도 활용되지만, 교량 하부를 지나는 도로 상 낙하물 방지, 그리고 인근 주거지의 환경을 고려해 비산먼지 확산을 막는 역할도 한다”고 설명했다.

 

그는 “교량 하부에 와이어를 고정시켜 공간 비계를 설치하게 되는데 와이어나 파이프를 고정 할 때 나사 하나 박더라도 설계보다 얇은 것을 쓰거나 수량보다 적게 시공하는 경우, 혹은 균형이 맞지 않게 만든다면 비계가 무너지는 아찔한 상황이 발생할 수 있다”며 “당초 구조계산을 했던 것보다 몇 배 이상 튼튼하게 만들어 웬만한 무게에도 끄떡없다”고 말했다.

 

공간비계의 경우 설치 전 구조계산 및 검토 등을 하게 되지만 실제 현장 여건과 다른 부분이 생길 수 있다고 한다. 이 때에는 절차에 따라 감리·발주자의 최종 승인을 얻어 설치작업을 진행하게 된다.

 

금정고가교는 현재 공간 비계 설치가 끝난 곳부터 순차적으로 교좌장치 교체 및 표면 보수작업을 시행 중이다. 현장 바로 옆에 대규모 아파트 단지들이 있고, 교량 하부로 차량 통행량도 많기 때문에 발주처인 철도공단 수도권본부에서도 각별하게 안전 관리에 신경을 쓰고 있다.

 

▲ 공사 과정에서 금정고가교 교량 측면의 표면 보수·보강작업이 추가로 필요하다는 현장 판단에 따라 철도공단은 의견을 수렴, 공사를 한 번에 시행토록 적극적으로 조치했다.   © 철도경제

 

조 소장은 “실제로 금정고가교를 확인한 결과 공사 발주 당시보다 손상된 부분이 더욱 많아 교량 측면 등 표면 보강 작업 등에 대해 추가 공사를 건의했다”며 “공단에서도 개량 사업의 효율성을 높이기 위해 시공사의 의견을 적극적으로 수용·지원하고 있다”고 말했다.

 

한편, 철도공단 관계자는 “노후 교량과 같은 철도시설물 개량사업은 ‘내구성 증진’을 통한 ‘안전 확보’에 방점을 두고 있다”며 "국가 철도망을 책임지는 철도공단에서 국가예산이 투입되는 사업 추진할 때 중복 투자를 막도록 적극적으로 검토하고 능동적으로 관련 업무를 추진할 필요가 있다"고 강조했다.

 

그는 “이번 사업의 경우 금정고가교를 비롯해 용신고가교·사촌천교 등이 모두 운행선이고 주거지 인접 구간이 많은 점을 감안해 열차 운행에 지장을 주지 않으면서, 효율적으로 공사를 할 수 있는 첨단 공법을 적극적으로 도입했다"며 "현장 관계자와 지속적으로 소통하며 공사 도중 발생할 수 있는 위험 요소도 충분히 파악해 안전하게 공사를 마무리할 수 있도록 최선을 다하겠다"고 밝혔다.

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