두 대의 하이드로데몰리션 로봇이 경기장 기둥에서 콘크리트를 제거하는 데 30일이 걸렸지만, 기존 방법을 사용하면 8개월이 걸릴 것으로 추산됩니다.
인근에 수백만 달러 규모의 건물 확장 공사가 진행 중인 것을 알아차리지 못한 채 도심을 차로 지나간다고 상상해 보세요. 교통 체증도 없고 주변 건물을 파괴적으로 철거하는 일도 없습니다. 이러한 상황은 미국 대도시에서는 거의 전례가 없는 일입니다. 도시는 끊임없이 발전하고 변화하기 때문입니다. 특히 이 정도 규모의 프로젝트라면 더욱 그렇습니다. 그러나 시애틀 도심에서는 이처럼 미묘하고 조용한 변화가 바로 일어나고 있습니다. 개발업체들이 하향 확장이라는 다른 건설 방식을 채택했기 때문입니다.
시애틀에서 가장 유명한 건물 중 하나인 기후 약속 아레나(Climate Commitment Arena)가 대대적인 리노베이션 공사를 진행 중이며, 면적이 두 배 이상 확장될 예정입니다. 원래 키 아레나(Key Arena)로 불렸던 이 경기장은 2021년 말에 전면 리노베이션을 거쳐 재개관할 예정입니다. 이 야심찬 프로젝트는 2019년 가을에 공식적으로 시작되었으며, 그 이후로 독창적인 엔지니어링 및 철거 공법의 발전이 이루어졌습니다. 시공사인 레디 서비스(Redi Services)는 이 혁신적인 장비를 현장에 도입하여 이번 리노베이션 과정에서 핵심적인 역할을 수행했습니다.
건물을 아래로 확장하면 전통적인 수평 확장 방식에서 발생하는 혼란, 즉 도시 구조를 재설계하고 주변 건물을 철거하는 혼란을 피할 수 있습니다. 하지만 이 독특한 접근 방식은 실제로 이러한 우려에서 비롯된 것이 아닙니다. 오히려 건물의 지붕을 보호하려는 열망과 사명에서 영감을 얻었습니다.
건축가 폴 티리가 1962년 세계 박람회를 위해 설계한 이 눈에 띄는 경사진 지붕은 원래 역사 및 문화 행사에 사용되었기 때문에 역사적 랜드마크로 지정되었습니다. 랜드마크 지정을 받으려면 건물을 개조할 때에도 역사적 구조물의 요소를 유지해야 합니다.
개보수 공사는 세밀하게 진행되기 때문에 모든 측면에 대한 추가적인 계획 및 점검이 이루어졌습니다. 36만 8천 제곱피트(약 1만 3천 제곱미터)에서 약 80만 제곱피트(약 7만 3천 제곱미터)로 면적을 확장하는 하향 확장 공사는 여러 가지 물류 문제를 야기합니다. 작업자들은 현재 경기장 바닥에서 15피트(약 4.5미터), 도로에서 약 60피트(약 18미터) 깊이를 추가로 파냈습니다. 이 업적을 달성하는 데에는 여전히 작은 문제가 남아 있습니다. 바로 4,400만 파운드(약 180만 킬로그램)의 지붕을 어떻게 지탱할 것인가 하는 문제입니다.
MA Mortenson Co.와 하청업체 Rhine Demolition을 포함한 엔지니어 및 시공업체들은 복잡한 계획을 수립했습니다. 기존 기둥과 지지대를 제거하고 수백만 파운드의 지붕을 지탱할 지지 시스템을 설치한 후, 그 지지 시스템을 활용하여 몇 달 동안 새로운 지지 시스템을 설치할 계획입니다. 쉽지 않아 보일 수 있지만, 신중한 접근과 단계별 실행을 통해 그들은 이를 달성했습니다.
프로젝트 매니저는 수백만 파운드에 달하는 경기장의 상징적인 지붕을 지탱하기 위해 임시 지지 시스템을 설치하는 동시에 기존 기둥과 버팀목을 제거하기로 결정했습니다. 새로운 영구 지지 시스템을 설치하기 위해 수개월 동안 이 지지 시스템에 의존합니다. 아쿠아젯은 먼저 약 60만 세제곱미터의 땅을 파고 제거합니다. (코드 참조) 토양을 파고 새로운 기초 지지대를 설치했습니다. 56개의 기둥으로 구성된 이 시스템은 시공사가 필요한 높이까지 땅을 파낼 수 있도록 지붕을 임시로 지지하는 상부 구조를 만들었습니다. 다음 단계는 기존 콘크리트 기초를 철거하는 것입니다.
이 정도 규모와 구조의 철거 프로젝트에 전통적인 끌과 망치를 사용하는 방식은 비논리적으로 보입니다. 각 기둥을 수작업으로 철거하는 데 며칠이 걸렸고, V자형 기둥 4개와 버팀목 1개를 포함하여 총 28개의 기둥을 모두 철거하는 데 8개월이 걸렸습니다.
이 방법은 시간이 많이 걸리는 기존 철거 방식 외에도 또 다른 잠재적 단점이 있습니다. 구조물을 해체하는 데는 매우 높은 정밀도가 요구됩니다. 기존 구조물의 기초가 새 기둥의 기초로 사용되기 때문에, 엔지니어는 구조물의 손상을 방지하기 위해 일정량의 구조재(철근 및 콘크리트 포함)가 필요합니다. 콘크리트 파쇄기는 철근을 손상시키고 콘크리트 기둥에 미세 균열을 일으킬 위험이 있습니다.
이 리모델링에 필요한 정확도와 높은 수준의 사양은 기존 철거 방식과는 다릅니다. 하지만 많은 사람들이 익숙하지 않은 공정을 포함하는 다른 옵션이 있습니다.
하청업체인 라인란드 데몰리션 컴퍼니(Rheinland Demolition Company)는 휴스턴의 물 분사 전문 업체인 제트스트림(Jetstream)과의 협력을 통해 정확하고 효율적이며 효과적인 철거 솔루션을 찾았습니다. 제트스트림은 와이오밍주 라이먼에 위치한 산업 서비스 지원 회사인 레디 서비스(Redi Services)를 추천했습니다.
2005년에 설립된 레디 서비스(Redi Services)는 콜로라도, 네바다, 유타, 아이다호, 텍사스에 지사와 매장을 두고 있으며, 500명의 직원을 보유하고 있습니다. 서비스 제품에는 제어 및 자동화 서비스, 소화, 유압 굴착 및 유체 진공 서비스, 유압 발파, 시설 교체 지원 및 조정, 폐기물 관리, 트럭 운송, 압력 안전 밸브 서비스 등이 포함됩니다. 또한 지속적인 유지 보수 서비스 역량을 강화하기 위해 기계 및 토목 공사 서비스도 제공합니다.
레디 서비스(Redi Services)는 이 작업을 입증하고 기후 공약 아레나(Climate Commitment Arena) 현장에 아쿠아젯 수력파괴 로봇을 도입했습니다. 정확성과 효율성을 위해 계약업체는 아쿠아 커터(Aqua Cutter) 710V 로봇 두 대를 사용했습니다. 3D 위치 제어 파워 헤드를 통해 작업자는 수평, 수직 및 오버헤드 작업 영역에 도달할 수 있습니다.
레디 서비스 지역 매니저 코디 오스틴은 "이렇게 무거운 구조물 아래에서 작업해 본 건 처음입니다."라고 말했습니다. "이전에 아쿠아젯 로봇 프로젝트를 진행했던 경험이 있어서 이번 철거 작업에 매우 적합하다고 생각합니다."
정확하고 효율적인 작업을 위해 시공사는 Aquajet Aqua Cutter 710V 로봇 두 대를 사용하여 30일 만에 기둥 약 28개, V자형 구조물 4개, 그리고 버팀목 1개를 철거했습니다. 쉽지는 않았지만 불가능한 것은 아니었습니다. 머리 위로 위압적으로 매달린 구조물 외에도, 현장에서 모든 시공사가 직면한 가장 큰 어려움은 시간입니다.
"일정이 매우 빠듯합니다." 오스틴이 말했다. "이 프로젝트는 매우 빠르게 진행되기 때문에 우리가 현장에 도착해서 콘크리트를 철거하고, 뒤따라오는 다른 사람들이 작업을 완료하도록 해야 계획대로 보수 공사가 진행될 수 있습니다."
모두가 같은 분야에서 일하고 각자의 프로젝트를 완수하기 위해 노력하기 때문에, 모든 것이 순조롭게 진행되고 사고를 예방하기 위해서는 철저한 계획과 세심한 조율이 필수적입니다. 유명 건설업체인 MA Mortenson Co.는 이러한 도전에 맞설 준비가 되어 있습니다.
Redi Services가 참여한 프로젝트 단계에서는 최대 175명의 계약업체와 하청업체가 동시에 현장에 있었습니다. 작업 팀의 수가 많기 때문에 물류 계획 시 모든 관련 인력의 안전을 고려하는 것이 중요합니다. 계약업체는 현장 직원들이 고압 물 분사와 콘크리트 제거 과정에서 발생하는 잔해로부터 안전 거리를 유지할 수 있도록 제한 구역에 관료주의 테이프와 깃발을 표시했습니다.
하이드로데몰리션 로봇은 모래나 기존 잭해머 대신 물을 사용하여 콘크리트를 더욱 빠르고 정확하게 제거합니다. 제어 시스템을 통해 작업자는 절단 깊이와 정확도를 제어할 수 있으며, 이는 정밀 작업에 매우 중요합니다. 아쿠아 나이프의 독특한 디자인과 무진동 성능 덕분에 작업자는 미세 균열 없이 철근을 완벽하게 세척할 수 있습니다.
로봇 자체 외에도 Redi Services는 기둥 높이를 수용하기 위해 추가 타워 섹션을 사용했습니다. 또한 두 대의 Hydroblast 고압 워터 펌프를 사용하여 45gpm의 속도로 20,000psi의 수압을 제공합니다. 펌프는 작업 지점에서 50피트(약 15m), 100피트(약 30m) 떨어진 곳에 있습니다. 호스로 연결하세요.
레디 서비스는 총 250세제곱미터의 구조물을 철거했습니다. 규정에 따라 자재를 사용하면서 철근은 그대로 유지했습니다. 1.5인치. 철근은 여러 줄로 설치되어 있어 철거에 추가적인 장애물이 됩니다.
"철근이 여러 겹으로 겹겹이 쌓여 있어서 각 기둥의 네 면을 모두 잘라야 했습니다." 오스틴이 지적했습니다. "그래서 Aquajet 로봇이 가장 적합합니다. 로봇은 한 번에 최대 60cm(2피트) 두께까지 절단할 수 있어서 2야드에서 3.5야드(약 6~9.5m)를 절단할 수 있습니다. 철근 배치에 따라 시간당 작업량이 달라집니다."
기존 철거 방식은 관리가 필요한 잔해를 발생시킵니다. 수력 철거(Hydrodemolition)를 사용하면 정화 작업에 수처리가 포함되고 물리적인 자재 정화는 줄어듭니다. 발파수는 고압 펌프를 통해 배출되거나 재순환되기 전에 처리되어야 합니다. 레디 서비스(Redi Services)는 여과 시스템이 장착된 대형 진공 트럭 두 대를 도입하여 물을 가두고 여과했습니다. 여과된 물은 건설 현장 상부의 빗물 배수관으로 안전하게 배출됩니다.
오래된 컨테이너는 폭발물을 저장하고 분주한 건설 현장의 안전을 강화하기 위해 해체된 삼면 보호막으로 변형되었습니다. 자체 여과 시스템은 여러 개의 물탱크와 pH 모니터링을 사용합니다.
"다른 현장에서도 이미 여과 시스템을 개발했고, 그 과정에 익숙하기 때문에 자체 여과 시스템을 개발했습니다."라고 오스틴은 설명합니다. "두 로봇이 작동할 때 4만 갤런의 물을 처리했습니다. 매 교대마다 물을 처리했죠. 폐수의 환경적 측면을 모니터링하는 제3자 기관을 두고 있는데, 여기에는 안전한 처리를 위해 pH 검사를 실시하는 것도 포함됩니다."
Redi Services는 이 프로젝트에서 거의 장애물이나 문제를 겪지 않았습니다. 매일 8명의 직원을 고용하고 있으며, 로봇당 1명, 펌프당 1명, 진공 트럭당 1명, 그리고 두 로봇 "팀"을 지원하는 감독관과 기술자 1명씩이 근무합니다.
각 기둥을 제거하는 데는 약 3일이 걸립니다. 작업자들은 장비를 설치하고 각 구조물을 해체하는 데 16~20시간을 투자한 후, 장비를 다음 기둥으로 옮겼습니다.
"라인 데몰리션(Rhine Demolition)에서 제공한 오래된 컨테이너를 재활용하여 삼면 보호막으로 잘라 해체했습니다."라고 오스틴은 말했습니다. "엄지손가락으로 굴삭기를 사용하여 보호 덮개를 제거한 후 다음 기둥으로 이동합니다. 보호 덮개 이동, 로봇 이동, 진공 트럭 설치, 유출된 플라스틱 방지, 호스 이동을 포함하여 각 이동에는 약 한 시간이 걸립니다."
경기장 개보수는 많은 호기심 어린 구경꾼들의 눈길을 끌었습니다. 그러나 이 프로젝트의 수압식 철거 방식은 지나가는 사람들뿐만 아니라 현장에 있던 다른 작업자들의 관심까지 끌었습니다.
유압식 블라스팅을 선택한 이유 중 하나는 1.5인치(3.5cm) 두께 때문입니다. 철근은 여러 줄로 설치됩니다. 이 방식을 통해 Redi Services는 콘크리트에 미세 균열을 일으키지 않고 철근을 꼼꼼하게 세척할 수 있습니다. 오스틴은 "Aquajet에 많은 사람들이 깊은 인상을 받았습니다. 특히 첫날에 더욱 그랬습니다."라고 말했습니다. "12명의 엔지니어와 검사관이 현장을 보러 왔습니다. 모두 [Aquajet 로봇]의 철근 제거 능력과 콘크리트에 침투하는 물의 깊이에 놀랐습니다. 전반적으로 모두가 감명을 받았고, 저희도 마찬가지였습니다. 완벽한 작업입니다."
수압식 철거는 이 대규모 확장 프로젝트의 한 측면일 뿐입니다. 기후 약속 경기장은 창의적이고 혁신적이며 효율적인 방법과 장비를 위한 공간으로 남아 있습니다. 기존 지지 기둥을 제거한 후, 직원들은 지붕을 영구 지지 기둥에 다시 연결했습니다. 강철과 콘크리트 프레임을 사용하여 내부 좌석 공간을 형성하고 있으며, 완공을 암시하는 세부 사항을 계속해서 추가하고 있습니다.
2021년 1월 29일, 건설 노동자, 기후 약속 경기장, 시애틀 크라켄스 회원들이 페인트칠을 하고 서명한 후, 전통적인 지붕 덮기 의식을 통해 마지막 강철 들보가 제자리에 들어 올려졌습니다.
아리엘 윈덤은 건설 및 철거 업계의 작가입니다. 사진 제공: 아쿠아젯
게시 시간: 2021년 9월 6일