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건설공사원가절감

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배수효율 향상을 위한 교면배수 시스템 개선(점→선배수)
한국도로공사
1. 일반현황

(1) 국지성 집중호우 등 강우패턴이 바뀜에 따라 순간적인 교량침수 등이 발생하므로 교면배수 시스템 개선을 통하여 배수효율 증대 및 유지관리 효율성 향상 도모
(현행 : 점(點)배수 → 개선 : 선(線)배수)

* 유지관리부서 선배수 요청(설계처-유지관리부서 workshop, 설계처-5363, '09. 10. 27) : 교량 배수관 굴곡 및 연결부 막힘으로 교면배수 효율성이 저하되고 유지관리 어려움 예상, 이에따른 교면 배수시설 개선 필요
* 지속적으로 제안 [제안 2등급 채택]
- 충청지역본부 (2009. 09. 17), 경남지역본부 (2010. 06. 18)
공사 > 한국도로공사
교량·구조물공
건설일반
시설물분류>운송 교통시설>교량시설>도로교;공종분류>토목공종>교량공사

2. 현황 및 문제점


2.1 추진경위
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2.2 현행 교면배수 시스템 및 문제점 분석
2.2.1 현행 교면배수 시스템
(1) 교량상판의 갓길 방호벽 또는 중앙분리대 측에 집수구를 설치하고 이를 종배수관과 연결하여 배수하는 시스템 ⇒ 점(點) 배수
(2) 설치 사례
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2.2.2 문제점 분석
(1) 배수관 막힘으로 잦은 유지보수 시행
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(2) 국지성 집중호우 등 강우패턴 변화에 따른 교량침수 등 발생
(2.1) 10분 강우강도 최대치 분석(1991~2010)
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(2.1.1) 1990년대 10분 강우강도 : 20mm 미만
(2.1.2) 2000년대 10분 강우강도 : 20mm 이상 5회
(3) 배수구 설치간격이 넓어(표준 횡단경사시 10m이상) 막힘발생시 유출거리 증대에 따른 배수효율 급격히 저하
(4) 교량구간 빗길 교통사고 발생비율 및 사망자율이 전구간 대비 다소 높음
(4.1) 전체 및 교량구간 교통사고 발생현황(2001~2010)
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    ※ 자료 : hi-유지관리『교통사고 관리』
(5) 장치형 비점오염 저감시설 설치시 공사비 과다(67.5백만원/개소) 및 추가 유지관리비 필요
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(6) 배수관 설치에 따른 미관불량

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3. 개선내용


3.1 교량부 선배수 시스템 도입
(1) 교면배수 집수구가 아닌 난간하부 횡배수관으로 1차 배수 후 후면 측구 개념의 선형(Linear) 배수 시설을 설치하여 배수하는 시스템 ⇒ 선(線) 배수

3.2 선배수 시스템 개요
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3.3 시험시공 사례분석
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 * 교면배수시스템 개선을 위한 의견[충청 구조물팀-249(2011.03.03)호 및 경남 공사팀-233(2011.02.25)]

3.4 세부 선배수 시스템 검토
(1) 배수 기본원리(점배수와 동일원리 적용)
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(2) 배수관 규격·간격 및 경사 검토
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(2.1) 배수관규격 : 철근과의 간섭이 되지 않도록 80mm 적용
(2.2) 배수관경사 : 최소 배수관 경사 3% 적용




 * 설계실무지침서 9.4.6 배수관 설치방법(2010)

   배수관 경사는 거더 높이를 고려하여 가급적 큰 경사를 적용하되 3%이상으로 한다.

(3) 배수관 간격검토
(3.1) 검토조건




 * 배수관 경사 3% 적용

   배수관 규격 80mm 적용

   강우강도 (10년 강우빈도 142.72mm/hr 적용)

(3.2) 설치간격
(3.2.1) 편도 2차로: W=12.15m
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(3.2.2) 편도 3차로: W=15.75m
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(3.2.3) 편도 4차로: W=19.35m
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3.5 측구 검토
(1) 횡배수관과 분리되어 있어 측구 설계기준 적용
(1.1) 강우강도 : 10년, 수위 : 측구 전체높이(H)의 80% 적용
(2) 측구 제작단면 Type
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(2.1) 교량 연장별 유량 산정 후 측구규격 산정 필요
(3) 교량점검시설 설치구간은 측구 간섭이 발생되지 않도록 교량 점검시설을 측구 외측으로 이동 설치(교량점검시설 별도 구조검토 시행)
(4) 신축이음장치 설치구간은 전(후) 교각에 수직관을 설치하여 배수

3.6 공사비 분석
(1) 대상교량 : 상주~영덕 고속도로 옹점1교(6@30=180m, 종단구배 2%)
(2) 공사비 비교결과
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(2.1) 선배수로 적용시 공사비 증가가 미미할 것으로 판단됨

4. 결론


4.1 검토결론
(1) 교량부 선배수 시스템 도입
(1.1) 선(線) 배수 시스템 설치방안
(1.1.1) 배수관 설계 : 경사 3% 이상, 철근 배근 고려 규격 80mm, 배수관 간격 최소 1m 적용
(1.1.2) 측구 설계 : 강우강도 10년, 수위 측구 전체높이의 80% 적용
(1.2) 선(線) 배수 시스템 적용 대상
(1.2.1) 설치대상
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(1.2.2) 배수시설 설치형식 : 육교용 배수관 설치 대상구간(하천용제외)
(1.2.3) 효율 및 횡배수관 설치간격(최소 1m) 고려 횡단경사 2%이상 교량
(1.2.4) 측구규격 확대가 필요한 교량(Type-3)은 경제성 및 안전성 별도 검토 후 시행
(1.3) 다설 한랭지역은 측구 동결에 따른 배수확인을 위하여 추가 시험시공 시행

4.2 적용방안
(1) 설계중인 노선 : 본 방침 적용
(2) 공사중인 노선 : 공사 주관부서 시행여부 판단
(3) 다설 한랭지역 : 시험시공 결과에 의거 적용여부 판단
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