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문제 정의
- 본 고에서는 문화재 구조물의 보존 및 확장 사용을 위해 개발된 지상플로팅 지하확장공법(Floating Underground Space Extension Method; 이하 FUSEM) 기술에 대해 소개하고자 한다. 이는 정밀 시공이 요구되었던 서울시청사 공사에 적용된 기술로서 이중관 마이크로파일과 동조화 잭업(jack-up) 시스템을 이용해 다층(多層)의 지하구조물을 축조 하는 기술이다.
- 본 고에서는 문화재로 지정된 구 서울시청사를 보존하고 확장 사용하기 위해 적용된 지상플로팅 지하확장 공법을 전체적으로 소개하였다. 기술의 개별 요소로는 기존에 적용되었던 보강 공법과 유사한 점이 있으나 원 구조물을 훼손시키지 않는 정밀한 시공을 요하는 특수한 목적에 맞게 엔지니어링적 고안을 통하여 여러 기술이 종합적으로 적용된 공법 기술이라 할 수 있겠다.
- 이는 정밀 시공이 요구되었던 서울시청사 공사에 적용된 기술로서 이중관 마이크로파일과 동조화 잭업(jack-up) 시스템을 이용해 다층(多層)의 지하구조물을 축조 하는 기술이다. 서울시청사 본관동의 구조형식 및 콘크리트 내구성에 대해서는 지난 학회지 기술기사에서 고찰한 바 있으며1), 이번 기사에서는 서울시청사의 실제 시공을 위해 개발되고 적용된 기술에 대해 전체적으로 소개하고자 한다.
- 기술의 개별 요소로는 기존에 적용되었던 보강 공법과 유사한 점이 있으나 원 구조물을 훼손시키지 않는 정밀한 시공을 요하는 특수한 목적에 맞게 엔지니어링적 고안을 통하여 여러 기술이 종합적으로 적용된 공법 기술이라 할 수 있겠다. 여러 세부 기술들에 있어서도 개선이 수행되었으나 이에 대한 자세한 내용은 다음 기회에 다루어 보고자 한다. 성장과 개발의 논리에 의해 그동안 조금은 묻혀있었던 문화재 건축물의 보존 및 발전적 활용에 있어 기술 발전과 더불어 그 중요성이 다시금 조명되고 있다.
- 상부구조를 프리로딩을 통해 뜬구조화 시키는 시점 및 이후 지하공간 확장을 위해 굴착하는 과정에서 하중과 변위에 대한 상세 모니터링은 매우 중요한 요소이다. 이는 원 구조물의 하중이 제대로 전이되었는지, 굴착 중에 예상치 못한 급격한 하중 재분배가 생기거나 지반 침하가 발생하는 등의 문제를 확인하여 본 구조물의 안전성을 확보하는 것이다. 중요한 계측 요소로는 잭업 프레임에 있는 하중계와 구조물 중요 위치의 변위를 확인하는 변위계이다.
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