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건설실무정보
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자동문비 설계시공 개선 | |||
국토해양부 | |||
1. 일반현황 (1) 공사명 : 장등제 개수공사 (2) 공사기간 : 2003. 06. 27 - 2005. 12. 29(870일) (3) 공사비 : 3,869백만원(시설비 3,130백만원, 용지비 739백만원) (4) 사업개요 : 하천연장 2,164m, 축제 2,164m, 호안 2,164m (5) 발주처 : 서울지방국토관리청 (6) 시공회사 : 준종합건설(주) (7) 설계회사 : 극동ENG(주)외 1개사 (8) 감리회사 : 극동엔지니어링(주) |
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기타 | |||
배수공 | |||
건설일반 | |||
공종분류>토목공종>하천공사>보 및 수문 | |||
2. 현황 및 문제점 (1) 소규모 배수통관 설치와 관련 자동문비는 내외 수위차에 의해 문비가 개폐 작동되도록 설치를 목적으로 하며, (2) 무인 자동 개폐가 가능하므로 유지관리 불필요하나, 자동문비 설치구조 형상에 따라 유량계수(c≒0.60)의 변화가 크므로 통수단면 부족우려가 있음 (3) 문제점으로는 (3.1) 내수배제 경우 : 생활 및 농사용 폐기 쓰레기 동반 유출시 문비 충격 진동 영향으로 문짝 힌지넛트 풀림, 파손이탈 발생 우려 (3.2) 외수위 상승 경우 (3.2.1) 수압차에 의해 즉시 개폐되어야 하나 개방에서 폐쇄로 전환되는 상황에서 수세약화로 쓰레기 및 부유토사 퇴적으로 문비작동 폐쇄 불량 또는 불가능 및 파손 (3.2.2) 외수 유심 방향에 직각으로 설치될시 측 방향 수류 영향과 자동문비 중량 관계에 따라 민감하게 개폐 작동이 안 될 경우 역류발생 우려 (4) 대책으로는 (4.1) 자동문비는 내외 수위 차에 민감하게 작동할 수 있는 중량 설정 제작 (4.2) 문비 앙카 볼트 및 힌지는 문비 작동시 수충등 어떠한 경우도 탈락 풀림이 없도록 제작 설치 (4.3) 문비 거치 구조물은 외수유심 및 식생등 장애 영향을 받지 않는 보호 공간 및 날개벽 등 구조를 갖추도록 계획 (4.4) 규격은 유출장애가 적은 원형구조 자동문비 D1200mm이하 설치와 부득이한 경우 사각구조는 권양식 겸용 또는 원격조작, 태양광 등 전동화 검토가 요하므로, 설계 표준화 적용 의무화가 필요함 ※ 하천 공사 설계 실무요령 : 2006 건설교통부, 4.4구조물공 표준도, 배수관 일반도, 관경별 치수표 참조 (5) 세부설계 및 시공개선 조건으로 (5.1) 자동문비 형상은 원형 구조, D1200mm이하 규격으로 제한함이 좋음 (5.1.1) 원형자동문비 : 수압저항이 적고 및 유선형상으로 보편화 보급되어 신뢰성 높음 (5.1.2) 사각자동문비 : 중량 및 구조적 수압저항 및 유선형상의 불리로 개폐시 불균형 비틀림 등 신뢰성 낮음 (5.2) 문비 앙카볼트 및 힌지볼트, 낫트는 구체 및 문비와 결속(2중힌지)되어 수압 또는 유심방향에 적응하고 어떠한 경우에도 분리 이탈(낫트록핀 장착) 되지 않아야 함 (5.3) 문비는 내외 수위차에 민감 개폐되도록 적정 기울기(5°이내)와 비중(중량)을 갖추어야 함 (5.4) 쓰레기, 퇴적물 등 이물질이 문비 전후에서 머물지 않도록 문턱낙차(0.50m이상), 유입·유출부 침전지 또는 유입부근 제진 스크린을 설치함 (5.5) 문비와 구체가 밀착 수밀이 가능토록 지수고무는 내수성, 내부식성, 내구성이 우수한 재질을 사용하여야 함 (5.6) 문비설치 구간 내외 지반고차가 큰 곳은 내측 수로기울기를 기준으로 관로를 설치하고 외제측 낙차고(0.50m이상)는 크게 또는 급류부를 갖도록 설치하여 외수위 영향을 적게 받도록 함 (5.7) 우수 유출시 자동문비(D)는 유출수력 감쇄 영향을 줌으로 측면공간 날개벽 이격공간을 충분히 확보(2D이상)하여 유출량과 퇴적물을 충분히 배출시킬 수 있어야 함 (5.8) 문비 개폐시 주변의 수초, 넝쿨식물, 수목 등으로 개폐 방해 영향을 받지 않는 구조(상부보호덮개 장착)로 환경친화적으로 설치되어야 함 (6) 자동문비 설치작동 파손사례 ![]() ![]() (7) 자동문비 보수, 개조 보완사례 ![]() (8) 4방지수형 ![]() (8.1) 하천용 배수문 ![]() 〈자동문비 (△, 3)〉 ![]() 〈수동문비 (□, 2)〉 (8.2) 간척지 및 농경지용 배수문 ![]() 〈자동문비+제수문(□, 2)〉 ![]() 〈수동문비+제수문(○, 1)〉 ![]() ![]() 〈자동문비+수동문비(○, 1)〉 〈권영식 자동문비+STOPLOG(○, 2)〉 ![]() 〈자동문비+수동문비(○, 1)〉 ![]() 〈수동문비+수중펌프(○, 1)〉 ![]() 〈자동문비+볼밸브+STOPLOG(○, 1)〉 ![]() 〈수동문비+보조자동문비+STOPLOG(○, 1)〉 (9) 권양식 겸용 자동문비 ![]() ![]() (10) 자동문비 검토의견서(사각 자동문비) (10.1) 진단 : 유지관리 및 구조적인 문제 (10.1.1) 하천에 설치되는 자동문비의 취약점은 평상시 강우에 의한 배수 암거에 이물질(예: 토사, 지푸라기, 풀, 돌멩이 등)이 퇴적되어 자동문비 및 문틀사이에 끼어 홍수시 외수위 상승으로 인한 역수 원인이 될 수 있음 (10.1.2) 자동문비의 구조상 내수 및 외수위에 따른 부력으로 인하여 문비가 들려져서 역수로 인한 수문의 기능 상실이 될 수 있으므로 검토사항임 (10.1.3) 배수암거 구조는 경사가 완만하여 평상시 강우량에 자동문비가 없어도 이물질(토사, 지푸라기, 돌멩이, 풀 등)이 쌓이는 경우가 많이 있음. 그럼에도 자동문비가 있는 경우에는 평상시 강우량이 적어 자동문비가 들어 올려쳐 자연스럽게 배출됨이 없이 유속이 더욱더 완만해지고 퇴적물이 많아져서 자동문비에 영향을 줌 (10.1.4) 자동문비만으로 수문의 역할은 부족함. 상기와 같은 사유로 수문 기능의 상실은 역수로 인한 침수 피해가 발생할 수 있어 보조기능으로 초기의 외수위 상승을 일시적으로 차단하는 역할밖에는 없는 것임 특히, 상류에 설치되어 수문관리자가 없고 수위가 즉시 하강하는 경우는 어느 정도 수문으로서 기능을 할 수 있지만, 하류에 설치되는 자동문비는 외수위 상승 지속 시간이 길어져 수문의 효과는 상기와 같은 구조적(기계, 토목)인 문제로 수문으로서는 보조기능만 할 수 있는 것임 (10.2) 결론 (10.2.1) 최근 강우상태가 게릴라성 집중호우로 외수위가 급상승하여 자동문비는 외측에 보조 수문으로 설치하고, (10.2.1.1) 인양문비는 배수암거 내측 경사면에 사면에 맨홀형 수문구조물로 수문 권양기(권양기, 랙크바, 문비, 스텐문틀, 전동장치, 조작판넬)를 설치해서 인위적으로 수문 권양기를 조작하는 형태가 되어야 함 (10.2.1.2) 그래서 외수위 상승으로 인한 침수피해를 줄일 수 있음 (10.3) 참고의견 (10.3.1) 바다로 연결된 하천에 설치되는 수문은 대부분 이중으로 설치되어 있음 (10.3.1.1) 외측에는 자동문비, 내측에는 인양문비(수문권양기)를 설치하여 수문을 관리하고 있음 (10.3.1.2) 바닷가에 연결된 하천은 강우시에 모두 수문에서 합류되어 하천수위가 높고 담수량도 많음 (10.3.2) 이로 인하여 바닷물 수위가 하강하면 내 수위가 많아서 자동문비가 자연스럽게 열려 배수암거 퇴적물이 자연스럽게 없어지게 됨 (10.3.2.1) 그리고 내측에 수문 권양기가 있어 자동문비 이상으로 인한 역류를 방지할 수 있음
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3. 개선내용
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4. 결론
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