[가설공사] 복공구조물 설계기준, 관리사항

1. 복공구조물 개요

 

1) 정의

 

복공(覆工)은 ‘덮을 복’과 ‘일할 공’의 의미로, 굴착한 공간을 덮기 위한 임시 구조물을 뜻한다. 복공구조물은 지하 구조물 공사 시 상부 차량 통행, 보행자 안전, 지장물 보호, 공사 공간 분리를 위해 설치되며, 일반적으로 강재(H형강, 철판), 콘크리트, 복합재료 등으로 구성된다.

 

2) 주요 용도

지장물 보호: 도로, 상하수도, 통신선, 가스관 등 기존 인프라 보호

교통 및 생활환경 유지: 공사 중 상부 도로 통행 유지

굴착 안정성 확보: 무너짐 방지 및 작업 안전성 향상

공간 분리 및 시공 효율화: 상층은 통행 및 작업, 하층은 굴착 및 구조물 시공 가능

 

3) 설계 고려사항

복공판은 작업하중을 포함한 설계하중을 견뎌야 하며, 상부 하중, 시공 속도, 환기·채광, 소음·진동 저감, 해체 용이성 등도 고려해야 한다.

강재 복공판 규격: 길이 2.0m × 폭 0.75~1.0m × 높이 0.2m

미끄럼 방지 및 구조물과 흙막이 간섭 여부도 사전 검토 필요

 

2. 복공구조물의 종류

 

1) 개방형 복공 (Open Type Decking Structure)

 

■ 구조 개요

상부는 덮고 측면은 개방된 구조

상층의 채광·통풍이 필요한 현장에 적합

보통 가설 도로나 인도 위에 설치됨

 

■ 주요 특징

자연 환기 및 조명 확보 용이

시공이 단순하고 해체가 용이

측면 안전 난간 및 방음시설 필요

 

■ 적용 예시

공동구, 오수관로 등 개방된 굴착공사

차량 통행 도로 상부에 적용

 

2) 밀폐형 복공 (Enclosed Type Decking Structure)

 

■ 구조 개요

상부와 양측 측면 모두 구조물로 덮인 밀폐 구조

복공판 하부 공간이 외부에 노출되지 않도록 설계됨

 

■ 주요 특징

소음·먼지·진동 차단에 유리

도심 밀집지역, 학교·병원 등 민원 민감 지역에 적합

환기설비 및 조명설비 별도 필요

 

■ 적용 예시

도심지 철도 연장구간, 복합상업지구 내 굴착공사

상부 보행자·차량 통행 유지가 중요한 구간

 

3) 이동식 복공 (Modular/Movable Decking Structure)

 

■ 구조 개요

모듈형으로 제작된 복공판을 조립·이동 가능하게 구성

공정의 진도에 따라 재배치 가능

■ 주요 특징

반복적 공정에서 재활용 가능

공사 구간이 길거나 연속적인 경우 경제성 우수

연결부 설계가 중요 (이음부 단차 방지)

■ 적용 예시

공동구 연장공사

장거리 굴착 및 순차 이동형 공사

 

4) 강재 트러스형 복공 (Steel Truss Type Decking)

 

■ 구조 개요

복공판을 H형강 또는 트러스 구조로 구성하여 하중을 분산

고하중 장비 통과가 필요한 현장에 적합

■ 주요 특징

높은 하중 지지력 (Pump Car, 레미콘 차량 통행 가능)

구조계산 필수, 보강재 및 브레이싱 중요

상대적으로 설치 및 해체 난도 높음

■ 적용 예시

지하철역사 및 대형 구조물 공사

대형 장비 출입이 요구되는 지하 굴착

 

5) Deck Slab 연계형 복공 (Slab-Integrated Temporary Deck)

 

■ 구조 개요

추후 상부 구조물로 전환될 Deck Slab를 먼저 시공하여 복공처럼 활용

구조적 연계를 고려해 시공

■ 주요 특징

복공 해체 없이 상부 구조물 시공 전환 가능

초기 시공비는 다소 높지만 장기적으로 효율적

정확한 시공 정밀도와 콘크리트 강도 확보 필수

■ 적용 예시

지하주차장 슬래브를 복공화해 장비 운반 및 상층 작업 동시 수행

복합건축물 지하 공사에서 자주 활용

 

3. 복공구조물 설계기준

1) 허용 활하중

 

일반 복공판 허용 활하중: 20kN/m²

중장비 진입 제한: 구조 계산상 가능하더라도, 시공 오차로 인해 **500kN 이상 장비(크레인 등)**는 진입 금지 권장

참고 하중: 크램셀·덤프트럭·펌프카 300kN / 레미콘트럭 400kN

 

2) 부재별 설계 기준

 

① 상현재 (Main Beam)

규격: H-588 ×300 ×12 ×20 또는 H-700×300×13×24

보 간격: 2m 이내

② 하현재 (Sub Beam)

규격: 2H-300 ×300 ×10 ×15

③ Beam Piece Bracket

규격: H-300 ×300 ×10 ×15 / 길이 400mm 이상

④ Post Pile (지지말뚝)

규격: H-300 ×300 ×10 ×15

설치 조건: 받침보 방향 6m 이내, 주형보 방향 5m 이내 설치, 선단부는 풍화암 이상에 지지, Cement Grouting 필요 (깊이는 별도 검토), 허용 지지력: 900kN/본 이상 확보

 

4. 복공구조물 관리사항

 

1) 설계 시 관리사항

 

흙막이 및 Strut(띠장)과의 간섭 검토

Post Pile은 H-300 ×300 시리즈 사용

구조물의 수평력, 횡변위, 진동 등 안전성 검토

습윤 시 미끄럼 방지 대책 반영

 

2) 시공 시 관리사항

 

진입 구배: 1/6 이하 유지

부재 간 접합 상태(용접 등) 점검

Post Pile 좌굴 방지 위한 Bracing 및 수평보강재 설치

 

3) 사용 시 관리사항

 

활하중 초과 차량 및 장비는 진입 금지 (구조검토 후 허용 가능)

처짐, 변위 등 이상 발생 시 주기적 관찰 및 계측 시행

 

5.  현장 적용 사례

 

사례 1) 도심지 공동구 공사 (서울 ○○구)

배경: 도로 하부에 전력·통신·수도 공동구 설치공사

적용 목적: 상부 차량통행 유지 및 소음 최소화

구조 방식: 밀폐형 복공, H-700 상현재 및 Post Pile 지지, 차량 하중 고려하여 Deck Plate 두께 보강

특징: 소음방지 매트 적용, 차량 제한 높이 설치로 과하중 장비 진입 방지, 계측장비 설치하여 처짐 및 진동 모니터링

 

사례 2) 지하철 연장공사 복공구조 (부산 ○○역)

배경: 도심지 전철 연장공사로 인한 지하 굴착

적용 구조: 강재 트러스형 개방형 복공, 구조계산상 25톤 덤프차량 통행 가능 설계, Post Pile 선단부 풍화암 지지 확보 (Grouting 병행)

시공포인트: 교통흐름 유지 위해 야간 시공, 진입경사 1/8로 조정, 미끄럼방지 코팅, 공사 완료 후 순차적 해체 및 복구

 

사례 3) 복합개발현장 지하주차장 굴착 (수원 ○○건물 신축공사)

용도: 지하 4층 대규모 굴착, 상부는 임시 주차장 겸 작업공간

복공 구조: 이동식 복공 구조 적용

적용 특징: 모듈형 조립식 복공 → 공정 간 이동 가능, 상부 차량 주차 및 콘크리트 타설 동시 가능, 슬래브 처짐 발생 감지 시 Bracing 보강