일본 4대 건설사 중 하나인 오바야시(Obayashi Corporation)는 도레이(Toray Industries, Inc.), 코노이시(Konoishi Corporation), 화학건설(Chemical Construction Co., Ltd.)과 공동으로 "One-Bind Cross"라는 새로운 탄소섬유 시트 적층 공정을 개발하고 이를 일본 도호쿠 고속도로 료잔 터널 보강 프로젝트에 적용했다고 10월 8일 발표했습니다.
새로운 기술은 이축 탄소 섬유 시트를 사용하여 터널 라이닝 보강을 위한 건설 과정을 크게 단순화하고{0}}노후 인프라의 갱신 및 유지 관리를 위한 새로운 솔루션을 제공합니다. One{2}}Bind Cross® 프로세스의 개발은 기존 강화 방법의 효율성 병목 현상을 근본적으로 해결하는 것을 목표로 합니다.
견고한-이축 탄소 섬유 시트 소재
이 기술은 단위 중량이 200g/m², 인장 강도가 2900N/mm² 이상, 정적 탄성 계수가 245±36kN/mm²인 이중{0}}탄소 섬유 시트를 사용합니다. 새로운 고-중량 시트를 사용하면 단일 시트 레이어만으로 기존 이중-시트와 동일한 보강 효과를 얻을 수 있는 보강 작업이 가능합니다.
프로세스 혁신
섬유 교차점에 함침 구멍을 설정하여 에폭시 수지가 시트 재료와 라이닝 콘크리트 표면에 완전히 침투할 수 있도록 보장했습니다. 이는 시트재와 콘크리트 표면의 접착력을 대폭 향상시켜 보강효과의 신뢰성을 확보하였습니다.
효율성 향상: 건설 프로세스의 최적화는 놀라운 결과를 달성했습니다.
One-Bind Cross® 기술은 이 프로젝트를 위해 동시에 개발된 다른 보호 기술과 함께 효율성의 포괄적인 향상을 달성했습니다.
생산 공정 대폭 감소
시트 부설 작업은 기존의 2개 레이어에서 1개 레이어로 축소되었으며, 공정도 원래 11단계에서 8단계로 간소화되었습니다. 동시에 시트 너비가 기존 500mm에서 1000mm로 증가하여 작업 횟수가 효과적으로 감소되었습니다.
차량-탑재 작업 플랫폼 "플랩 리프트"
'플랩 리프트'는 터널 단면의 절반을 덮을 수 있는 넓은 작업 플랫폼(길이 10.5m)을 제공합니다.- 대형 트럭의 베이스 위에서 펼치고 수납할 수 있으며, 터널에 일방 통행 통제를 구현하는 것만으로 시공이 가능합니다.- 유압 시스템은 플랫폼을 최적의 높이와 각도로 배치할 수 있어 터널 라이닝의 보강이 용이합니다. 작업자는 플랫폼 위에서 자유롭게 이동할 수 있어 업무 효율성이 크게 향상됩니다. One-Bind Cross®와 함께 사용하면 교통 통제 작업 횟수를 더욱 줄여 공사 효율성을 두 배로 높일 수 있습니다.
"피넌트" 건설환경 제어 시스템
'피넌트'는 터널 내 습도가 높은 환경에서도 최적의 작업 조건을 유지할 수 있는 환경 제어 시스템입니다.{0}} 텐트-와 같은 구조가 터널 라이닝에 밀착되어 외부 공기가 작업 공간으로 유입되는 것을 방지합니다. 순환공기를 이용하여 시공조건에 필요한 온도와 습도를 유지합니다.
이 시스템은 One-Bind Cross®에 사용되는 에폭시 수지의 경화 결함을 방지하여 품질을 보장하고 가동 중지 시간이나 재작업으로 인한 진행 지연을 방지하는 데 도움이 됩니다.
적용사례 : 용선터널 보강공사
일본 도호쿠 고속도로의 론센 터널은 1982년부터 사용되었습니다. 터널의 콘크리트 라이닝과 점검 통로는 모두 노후화로 인한 마모와 파손으로 인해 손상되고 악화되었습니다.-
이번 보강사업은 콘크리트 균열 보수, 파손부위 단면 보수, 공극 주입은 물론, 콘크리트 표면에 탄소섬유 패치를 깔아 라이닝 콘크리트의 구조적 강도를 높였다. 이 프로젝트의 성공적인 구현은 일본에서 다수의 유사한 노후 터널 보강 프로젝트에 대한 신뢰할 수 있는 기술 참조 및 엔지니어링 시연을 제공했습니다.
R&D팀은 앞으로 One-Bind Cross®의 강도를 더욱 강화하는 데 주력할 것이며, 적용 범위를 터널에서 교각 내진 보강, 교각 데크 빔 보강, 건물 구조 내진 보강 등의 분야로 확대할 계획이라고 밝혔습니다.
전 세계 국가의 인프라가 일반적으로 "노후화" 단계에 진입함에 따라 이 혁신적인 기술은 일본의 인프라 유지 관리를 위한 새로운 솔루션을 제공할 뿐만 아니라 전 세계적으로 유사한 과제에 대한 귀중한 기술 참조를 제공합니다.