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반 포 천 외 1 개 소 차 집 관 거 신・증 설 공 사

기본 및 실시설계 보고서

2002. 12

서 울 특 별 시건 설 안 전 관 리 본 부

제 출 문

서울특별시 건설안전관리본부 귀중

귀청과 2002년 4월 11일자로 계약 체결한 “반포천외 1개소 차집관거 신․증설

공사 기본 및 실시설계용역”를 과업지시에 의거하여 성실히 수행 완료하고 그 성

과를 정리하여 본 보고서로 제출합니다.

2002. 12

서울시 영등포구 양평동2가 43-3

㈜ 선진엔지니어링 종합건축사사무소

대 표 이 사 김 병 년

목 차

제 1 장 총 론

1.1 과업의 목적 ··············································································································1

1.2 과업의 범위 ··············································································································1

1.2.1 기본설계 ··························································································································1

1.2.2 실시설계 ··························································································································1

1.3 사업의 개요 ··············································································································2

1.3.1 계획개요 ··························································································································2

1.3.2 시설개요 ··························································································································3

1.3.3 사업비 ······························································································································4

1.4 사업의 효과 ··············································································································4

제 2 장 지역의 일반현황

2.1 지역 개황 ··················································································································6

2.1.1 일반 사항 ························································································································6

2.1.2 인 구 ·································································································································6

2.1.3 토지이용 현황 ················································································································8

2.1.4 사회․문화 ······················································································································9

2.1.5 교 통 ·································································································································9

2.2 기상 개황 ················································································································10

2.2.1 기온 ································································································································10

2.2.2 강수량 ····························································································································12

2.2.3 상대습도 및 증발량 ···································································································13

2.2.4 천기일수 ························································································································15

2.2.5 풍향 및 풍속 ················································································································16

2.3 유역현황 ··················································································································17

2.3.1 반포천 차집관거 처리구역 ······················································································17

2.3.2 동부간선 차집관거 처리구역 ··················································································18

제 3 장 상위계획 및 관련계획

3.1 동부간선수로 분류 하수관로 실시설계(1990.9, 서울시) ··························20

3.1.1 개요 ································································································································20

3.1.2 과업의 주요내용 ·········································································································20

3.1.3 본 과업의 연관성 ·······································································································22

3.2 서울시관내 하천제방 안전도검토

및 치수종합대책 수립 기본계획(‘92.12, 서울시) ·················22

3.2.1 개요 ································································································································22

3.2.2 과업의 주요내용 ·········································································································22

3.2.3 본 과업의 연관성 ·······································································································23

3.3 하수관거조사 및 정비 기본설계(반포천좌안)(‘99.12, 서울시) ···············24

3.3.1 과업의 목적 ··················································································································24

3.3.2 과업의 주요내용 ·········································································································24

3.3.3 반포천 분류하수관거 설치계획 ··············································································24

3.3.4 본 과업의 연관성 ·······································································································27

3.4 하수관거조사 및 정비 기본설계(방화)(‘99.12, 서울시) ····························28

3.4.1 과업의 목적 ··················································································································28

3.4.2 과업의 주요내용 ·········································································································28

3.4.3 기존시설 현황 및 용량검토 ····················································································29

3.4.4 본 과업의 연관성 ·······································································································31

3.5 하수도정비 기본계획변경(안)(‘02.2, 서울시) ···············································31

3.5.1 개요 ································································································································31

3.5.2 과업의 주요내용 ·········································································································31

3.5.3 본 과업의 연관성 ·······································································································36

제 4 장 현장조사

4.1 조사측량 ··················································································································38

4.1.1 기준점 측량 ··················································································································38

4.1.2 수준측량 ························································································································42

4.1.3 지형현황측량 ···············································································································43

4.1.4 지장물조사 ····················································································································43

4.1.5 용지도 작성 ··················································································································43

4.2 토질조사 ··················································································································43

4.2.1 조사개요 ························································································································43

4.2.2 조사내용 ························································································································45

4.2.3 토질 및 암석의 분류방법 ·························································································50

4.2.4 조사결과 ························································································································55

제 5 장 기본설계

5.1 개요 ··························································································································60

5.2 계획목표연도 ·········································································································60

5.3 계획처리구역 ·········································································································60

5.4 계획하수량 ··············································································································61

5.4.1 개요 ································································································································61

5.4.2 계획처리인구 ···············································································································61

5.4.3 계획하수량 원단위 ·····································································································62

5.4.4 계획하수량 ····················································································································65

5.5 반포천 차집관거 ···································································································66

5.5.1 과업의 목적 ··················································································································66

5.5.2 하수배제방식 ···············································································································66

5.5.3 계획 차집하수량 산정 ·······························································································66

5.5.4 기존차집관거 현황 ·····································································································68

5.5.5 차집관거 노선계획 ·····································································································68

5.5.6 차집관거 단면결정 ·····································································································70

5.6 동부간선 차집관거 ·······························································································72

5.6.1 과업의 목적 ··················································································································72

5.6.2 하수배제방식 ···············································································································72

5.6.3 계획 차집하수량 산정 ·······························································································73

5.6.4 기존 시설현황 ··············································································································73

5.6.5 기존시설 용량검토 ·····································································································74

5.6.6 오수처리 방안 검토 ···································································································75

5.6.7 오수중계펌프장 계획 ·································································································82

5.6.8 차집관거 노선검토 ·····································································································84

5.6.9 차집관거 관경결정 ·····································································································87

5.6.10 시설 계획 ····················································································································88

제 6 장 실시설계

6.1 반포천 차집관거 ···································································································91

6.1.1 관거 노선계획 ··············································································································91

6.1.2 암거설치공법 검토 ·····································································································91

6.1.3 맨 홀 ······························································································································93

6.1.4 관기초 검토 ··················································································································94

6.1.5 가시설공법 검토 ·······································································································101

6.1.6 차집시설 설계 ···········································································································105

6.1.7 구조물 설계 ················································································································107

6.2 동부간선 차집관거 ·····························································································111

6.2.1 토목설계 ······················································································································111

6.2.1.1 중계펌프장 위치 및 부지계획고 ···································································111

6.2.1.2 중계펌프장 구조계획 ························································································111

6.2.1.3 중계펌프장 기초검토 ························································································127

6.2.1.4 중계펌프장 가시설공법 설계 ·········································································133

6.2.1.5 중계펌프장 공종별 시공계획 ·········································································135

6.2.1.6 차집관거 관종 및 관기초계획 ·······································································135

6.2.1.7 차집시설 계획 ····································································································137

6.2.2 건축설계 ······················································································································139

6.2.3 기계설계 ······················································································································145

6.2.4 전기설비설계 ·············································································································150

6.2.5 감시제어 및 계측설비설계 ····················································································160

제 7 장 사업비 산정

7.1 산정기준 ················································································································168

7.2 시설 계획 ··············································································································168

7.3 소요사업비 ···········································································································169

부 록 ································································································································170

제 1 장 총 론 1.1 과업의 목적1.2 과업의 범위1.3 사업의 개요1.4 사업의 효과1

반포천외 1개소 차집관거 신․증설공사 실시설계

반포천외 1개소 차집관거 신․증설공사 제 1 장 총 론

기본 및 실시설계보고서 1

제 1 장 총 론1.1 과업의 목적

본 과업은 서울시 2003년 사업으로 시행예정인 “반포천외 1개소 차집관거 신․증설 공사” 계획에 따라 주거지역에서 발생하는 각종 오수를 적절히 차집하여 하천오염방지 및 수질개선으로 지역주민의 쾌적한 생활환경을 보전하고자 하는데 그 목적이 있다.

1.2 과업의 범위

본 과업은 하수처리구역내의 발생하수를 처리하기 위한 오수중계펌프장 및 차집관거의 설치에 대한 기본 및 실시설계로서 과업의 범위는 다음과 같다.1.2.1 기본설계

1) 기초자료수집 및 분석2) 현지조사 및 측량

- 지형측량 및 노선측량- 지반조사 및 토질시험- 지장물 조사

3) 처리구역의 검토 및 계획하수량 산정4) 관거용량 검토5) 여건변동․요인의 검토6) 단면 및 노선의 검토7) 설계기준의 설정8) 수리검토

1.2.2 실시설계1) 하수관로

∘평면 및 종횡단설계∘토공설계∘가시설 설계∘부대공 설계



2) 오수중계 펌프장∘구조물 설계∘압송관로 설계∘건축설계∘기계설비 및 배관설계∘전기 및 계장설비 계획∘펌프운전 계힉 수립∘시공 및 유지관리 방안 수립

1.3 사업의 개요

1.3.1 계획개요본 계획은 “반포천외 1개소 차집관거 신․증설공사 실시설계”로서 본 사업에 따른 제반사항을 수행하

는 것으로 주요 사업개요는 다음과 같다.가. 계획 목표년도 : 2011년나. 계획 처리구역1) 반포천 차집관거

∘논현, 반포(2), 서초(1), 서초(2), 서초(3), 역삼배수분구2) 동부간선 차집관거

∘방화(2) 배수분구다. 처리구역 면적

처 리 구 역 면 적(ha) 비 고반포천 차집관거 821.40

동부간선 차집관거 104.50계 925.90



1.3.2 시설개요가. 차집관로

본 과업대상 구역의 각 노선별 차집관거 시설계획 개요는 다음 <표 1.3-1>과 같다.

계획 차집관거 시설개요

<표 1.3-1>구 분 규 격 연 장(m) 비 고

반포천 차집관거 2.25×1.70 625.0동부간선 차집관거 D450 948.0 압송관로

합 계 1,573.0

나. 오수중계 펌프장본 사업에 필요한 오수중계 펌프장은 동부간선 차집관거에 1개소로 계획된 오수중계 펌프장의 시설개

요는 다음 <표 1.3-2>와 같다.

계획 오수중계펌프장 시설개요

<표 1.3-2>펌프장명 계획하수량 펌프규격 시설위치 비 고

방화2 오수중계펌프장 15,916㎥/일 3.7㎥/분×14mH×4대(1대 예비)

강서구 개화동하수BOX토구 인근



1.3.3 사업비본 계획에 따른 처리시설에 대한 사업비는 3,771백만원으로 다음 <표 1.3-3>과 같다.

사 업 비 총 괄

<표 1.3-3> (단위：백만원)구 분 내 역 금 액 비 고

1. 총사업비 3,7712. 반포천 차집관거 차집관거 : ▣2.25×1.70, L=625.0m 1,8163. 동부간선 차집관거 펌프장 : Q=11.05㎥/분 H=14.0m 1개소

압송관로 : D450, L=948.0m 1,955토 목 1 식 984건 축 1 식 99기 계 1 식 482전 기 및 계 장 1 식 390

1.4 사업의 효과

본 사업을 시행함으로서 기대되는 사업의 효과는 다음과 같다.∘기존 시가지의 쾌적한 도시환경 개선∘하천수질 오염 개선에 따른 농업용수 수질향상∘한강 및 굴포천 오염방지로 어종보호 및 생태계 보전∘주택개발지역의 오수관 연결로 생활오수 처리문제 해결

제 2 장 지역의 일반현황2.1 지 역 개 황2.2 기 상 개 황2.3 유 역 현 황2


반포천외 1개소 차집관거 신․증설공사 제 2 장 지역의 일반현황


제 2 장 지역의 일반현황2.1 지역 개황

2.1.1 일반 사항가) 반포천 차집관거

반포천 차집관거의 처리구역은 서울시의 4개처리구역중 서남 처리구역에 속하는 반포 배수구역내 반포천 좌안 배수유역으로서 행정구역상 서초구로 구성되어 있으며 지형상 동쪽으로는 구경계를 이루는 강남대로, 북쪽으로는 반포천 우안과 경계를 이루는 사평로, 남쪽으로는 우면산을 포함하는 8개배수분구 (서초(1)～(5), 반포 2, 논현, 역삼)로 형성되어 있다.

본 유역의 특징은 60년대말부터 추진되어온 산업화와 동시에 토지구획 정리사업이 시행되면서 대단위 아파트, 연립주택단지의 형성 및 강․남북을 잇는 한강대교가 가설되어 도심과 바로 연결되어 있으며 특히 경부고속도로가 통하여져 있어 명실 상부한 서울의 관문지역으로 발전하고 있다.

나) 동부간선 차집관거동부간선 차집관거의 처리구역은 서울시의 4개처리구역중 서남 처리구역에 속하는 강서배수구역 방화

(2) 배수분구에 속하며, 행정구역상으로는 강서구에 해당된다. 서울의 남서쪽에 위치한 강서구는 인구 52만명의 임야 및 녹지가 많은 신흥개발지역으로, 서쪽으로는 김포시와 인천광역시, 북쪽으로는 한강, 남쪽으로는 부천시와 경계를 이루고 있으며 서울 도시공간 구조상 영등포 부도심 역세권에 포함되어 있다.

2.1.2 인 구2000년말 기준 서울특별시의 행정구역은 25개구와 522동으로 이루어져 있고, 면적은 전국토 면적

99,373.04㎢의 0.6%에 해당하는 605.52㎢이며, 인구는 남한인구 4,773만명의 약 21.6%에 달하는 1,037만명이 거주하고 있다. 최근 서울시의 인구는 수도권지역의 대규모 택지개발사업 및 신도시 개발사업등이 인구분산효과를 가져와 인구증가율은 점점 둔화되고 있는 추세로서 1992년 최고 1,097만명을 정점으로 다소 감소되었다.



서울시 인구추이

<표 2.1-1> 연 도 가구수 인 구 (명) 가구당

(명/가구)남 여 계1965 649,290 1,708,423 1,762,457 3,470,880 5.351970 1,096,871 2,666,129 2,767,069 5,433,198 4.951975 1,409,577 3,432,182 3,457,320 6,889,502 4.891980 1,849,324 4,168,875 4,195,504 8,364,379 4.521985 2,337,564 4,795,086 4,884,024 9,639,110 4.121990 2,820,292 5,326,341 5,286,236 10,612,577 3.761995 3,448,124 5,326,022 5,269,921 10,595,943 3.071997 3,498,506 5,214,266 5,174,791 10,389,057 2.971998 3,458,511 5,173,556 5,147,940 10,321,496 2.981999 3,490,616 5,170,662 5,150,787 10,321,449 2.942000 3,540,492 5,198,186 5,175,048 10,373,234 2.91

주) 자료출처 : 서울통계연보 (2001)

서울시 인구추이

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 1999 2000

년도(Yr)

인구

수(천

명)

0

1

2

3

4

5

6

가구

당인

구(명

/가구

)

전체인구 가구당인구

<그림 2.2-1> 서울시 연도별 인구추이



0

100

200

300

400

500

600

700

종

로

구

중

구

용

산

구

성

동

구

광

진

구

동

대

문

중

랑

구

성

북

구

강

북

구

도

봉

구

노

원

구

은

평

구

서

대

문

마

포

구

양

천

구

강

서

구

구

로

구

금

천

구

영

등

포

동

작

구

관

악

구

서

초

구

강

남

구

송

파

구

강

동

구

0

5

10

15

20

25

30

가구수 인구수 인구밀도

<그림 2.2-2> 서울시 행정구역별 인구현황

2.1.3 토지이용 현황2000년말 기준 서울시의 총면적은 605.49㎢로 이 중 대지가 총면적의 35.6%인 215.58㎢로서

가장 많은 비율을 차지하고 있으며, 임야가 155.30㎢로서 25.65%를 나타내고 있다. 본 과업대상지역이 포함된 서초구는 임야가 차지하는 면적이 가장넓고 강서구는 대지가 차지하는 면적이 가장 높은 것으로 나타났다.

행정구역별 토지이용현황

<표 2.2-2>행정구역 행정구역

면적(㎢) 전 답 대 지 공장용지 임 야 기 타 비 고

서울특별시 605.49 15.36 18.59 215.58 3.59 155.30 197.07서초구 47.14 2.59 2.58 12.43 - 18.52 11.02강서구 41.39 1.50 7.09 9.85 0.18 3.58 19.19




2.1.4 사회․문화서울시는 사회․문화의 향상을 위하여 생활환경개선, 문화․복지증진, 무질서한 시가지개발 방지등의

관련사업을 시행하고 있다. 생활환경 개선을 위한 사업으로는 놀이터, 소공원등 공공시설을 확충하고, 주거지내의 고층, 고밀도

개발의 억제, 주차 및 보행환경 개선을 위한 주거지 가로 정비등이 있으며, 저소득층의 주거안정, 탁아소등의 확충을 통한 여성의 사회진출 확대, 지역문화시설 및 도서관의 확충을 통한 문화․복지 증진 사업과 재개발․재건축의 합리적인 유도, 지구중심지 및 역세권의 계획적인 유도등을 통한 무질서한 시가지개발 방지 사업등이 있다.

다음 <표 2.2-3>는 서울통계연보(서울시, 2001)에 수록된 내용으로서 체육시설, 언론, 종교, 의료, 문화, 복지, 문화재등 유역내 사회․문화시설을 나타낸 것이다.

사회․문화시설

<표 2.2-3> 단위 : 개소수구 분 체육시설 언론매체 종교단체 의료시설 문화공간 복지시설 문화재서초구 444 2 519 616 31 2 50강서구 472 7 976 404 17 9 8

주) 자료출처 : 서울통계연보 (서울특별시, 2001)

2.1.5 교 통서울시의 자동차 보유대수는 1981년 22만대에서 1999년 244만대로 증가하였다. 이중 승용차의

보급률은 자가용승용차가 70% 이상을 점유하고 있으며, 1가구당 약 0.69대를 기록하고 있다. 이러한 교통수단의 급격한 증가는 도로 및 주차시설의 수급불균형 현상을 초래하고 있으며, 극심한 교통혼잡과 지체현상을 나타내고 있다.

행정구역별 자동차 보유현황

<표 2.1-4> 단위 : 대행정구역 합 계 승용차 승합차 화물차 특수차 2륜차

서울특별시 2,440,992 1,796,720 289,219 352,801 2,252 397,165서초구 144,139 110,925 13,404 19,535 275 9,468강서구 124,751 91,978 14,577 18,112 84 11,538




2.2 기상 개황

서울의 기후는 4계절이 뚜렷하고 연간기온의 차가 큰 것이 특징으로 여름에는 남동계절풍의 영향으로 고온다습하고, 겨울에는 북서계절풍의 영향으로 한랭건조한 전형적인 대륙성 기후를 나타내고 있다. 본 과업대상지역의 일반적인 기후특성을 파악하기 위하여 서울지역 관내에 위치한 중앙기상청 관할 서울측후소의 최근 10년간(1991년～2000년)의 관측기록을 이용, 기상특성을 분석하였다. 서울측후소의 위치 및 현황은 다음의 <표 2.2-1>과 같다.

서울측후소 위치 및 현황

<표 2.2-1> 관측소명 위 치 지점표고

(EL.m) 관측개시년 비 고북 위 동 경서 울 37˚34´ 126˚58´ 85.5 1907

2.2.1 기 온과거 10년간의 최근 기상자료에 의하면 <표 2.2-2>에 나타난 바와 같이 년평균 기온은 12.7℃이

고, 최고기온은 29.9℃, 최저기온은 -5.4℃로 나타났으며, 평균기온을 기준으로 년중 8월이 25.7℃로 가장 높고 1월이 -1.7℃로 가장 낮게 나타났다.

월평균 기온변화

<표 2.2-2> 단위 : ℃구 분 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 전년

평 균 -1.7 0.4 6.0 12.7 17.7 22.4 25.4 25.7 21.3 14.6 7.4 1.1 12.7

최고극치 2.3 4.9 10.8 18.1 22.9 27.3 29.2 29.8 26.0 19.7 11.9 5.0 29.9

최저극치 -5.3 -3.5 1.8 7.9 12.9 18.2 22.2 22.4 17.2 10.0 3.3 -2.7 -5.4

주) 자료 : 기상연보(중앙기상대, 1991～2000)



서울시 연도별 기온변화

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

년도(년)

기온

(℃)

최고기온 평균기온 최저기온

<그림 2.2-1> 서울시 연도별 기온변화

서울시 월평균 기온변화

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

월(MONTH)

온도

(℃)

최고기온 평균기온 최저기온

<그림 2.2-2> 서울시 월평균 기온변화



2.2.2 강 수 량서울측후소의 자료를 이용한 서울지역의 10년간(1991～2000) 연평균 강수량은 1,429.6mm이며,

월별 강수량을 보면 강수량이 가장 많은 달은 8월로 439.1mm이고 가장 적은 달은 1월로 14.5mm로서 대체적으로 여름철인 6～9월의 평균강수량은 1,027.6mm이며, 이시기에 전체 강수량의 72%정도가 집중적으로 발생하고 있다. 한편, 1일 최다 강수량은 ’98년 8월 8일 발생한 332.8mm이다.

월평균 강수량 변화

<표 2.2-3> 단위 : mm구 분 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 전년

평 균 14.5 24.2 40.5 66.6 121.4 132.9 322.7 439.1 132.9 59.3 50.4 25.0 1,429.6

1일최다량 18.4 40.7 38.7 53.2 95.4 100.7 168.8 332.8 247.5 79.4 62.5 21.0 332.8


서울시 연평균 강우량

0

500

1000

1500

2000

2500

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

년도(년)

강우

량(㎜

)

연평균 강우량

<그림 2.2-3> 서울시 연평균 강우량



서울시 월평균 강우량

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

월(MONTH)

강우

량(㎜

)

일최대 평균

<그림 2.2-4> 서울시 월평균 강우량

2.2.3 상대습도 및 증발량서울지역의 연평균 상대습도는 65.0%로서 월별로 여름철인 6～9월의 상대습도는 69～78%, 겨울

철인 12월～2월의 상대습도는 57～61%를 나타내고 있다. 또한, 연평균증발량은 1,134.7mm이며, 4～9월에 대체로 높은 증발량을 나타내고 있다.

월평균 상대습도 및 증발량

<표 2.2-4> 구 분 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 전년

상대습도(%)

평균 59.0 57.0 58.0 57.0 63.0 69.0 78.0 76.0 69.0 64.0 62.0 61.0 65.0

최소 10.0 10.0 9.0 11.0 10.0 21.0 29.0 26.0 19.0 14.0 13.0 16.0 9.0

증발량(㎜)

평균 39.7 52.1 90.3 129.8 140.9 142.1 123.7 120.2 110.3 91.0 54.4 40.4 1,134.7

최대 51.3 56.4 101.5 144.2 182.2 173.4 155.6 169.6 145.3 113.4 84.7 51.6 1,210.2주) 자료 : 기상연보(중앙기상대, 1991～2000)



서울시 월평균 상대습도

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

월(MONTH)

상대

습도

(%)

월평균 최소

<그림 2.2-5> 서울시 월평균 상대습도

서울시 월평균 증발량

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

월(MONTH)

증발

량(㎜

)

최대증발량 월평균

<그림 2.2-6> 서울시 월평균 증발량



2.2.4 천기일수과거 10년간(1991～2001)의 기상자료에 의하면 <표 2.2-5>과 같이 맑은 날은 109일, 흐린 날은

95일로 나타났으며, 안개일수는 15일로서 대륙성 기후의 영향을 받고 있음을 알 수 있다.

천기일수

<표 2.2-5> 단위 : 일구 분 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 평 균

눈 24 28 21 22 28 21 19 21 12 27 22.3안 개 7 26 34 30 14 1 6 14 14 8 15.4서 리 82 77 53 51 82 76 99 91 72 54 73.7결 빙 116 101 115 112 124 128 110 107 113 121 114.7뇌 전 18 30 18 26 24 14 22 26 22 17 21.7맑 음 106 107 108 112 110 111 132 103 108 96 109.3

갬 171 156 155 158 171 146 167 165 161 161 161.1흐 림 88 103 102 95 84 109 66 97 96 109 94.9

주) 갬 : 구름조금 + 구름많음 자료 : 기상연보(중앙기상대, 1991～2001)

서 울 시 천 기 일 수

흐림(95일)

갬(161일)

맑음(109일)뇌전(22일)

결빙(115일)

서리(74일)안개(15일)

눈(22일)

<그림 2.2-7> 서울시 천기일수



2.2.5 풍향 및 풍속과거 10년간(1991～2000)의 기상자료에 의한 평균 풍속은 <표2.2-6>에서 보는 바와 같이

2.3m/sec를 보이고 있으며, 최대풍속은 16.0m/sec를 보이고 있다. 또한 계절별 주풍향 및 평균풍속은 봄(3～5월)에는 서(W)풍에 7.2m/sec, 여름(6～8월)에는 남서

(SW)풍에 6.3m/sec, 가을(9～11)에는 서(W)풍에 6.2m/sec, 겨울(12～2월)에는 서(W)풍에 6.8m/sec의 풍속을 나타내고 있다.

월평균 풍속 및 풍향변화

<표 2.2-6> 단위 : m/sec구 분 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 전년

평균풍속 2.4 2.5 2.8 2.7 2.6 2.2 2.2 2.0 1.9 2.0 2.2 2.3 2.3

최고풍속 12.3 12.0 13.3 16.0 10.7 11.7 11.7 12.3 11.4 11.0 12.3 13.3 16.0

최고풍향 W SSW SW SW SSW SSW SW SW SW WNW WNW WSW SW


서울시 월평균 풍속

0

3

6

9

12

15

18

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

월(MONTH)

풍속

(m/s

)

최고풍속 평균풍속

<그림 2.2-8> 서울시 월평균 풍속



2.3 유역현황

2.3.1 반포천 차집관거 처리구역가. 유역의 개요

반포천은 우면산에서 발원하여 서초동, 역삼동, 논현동 지역의 비교적 넓은 지역으로부터 집수되어 한강으로 흘러 들어가는 제1지류이다.

반포천의 유역면적은 29.10km2, 유로연장은 7.0km이며, 하구로부터 0.9km 지점에서 사당천이 합류하고 있으며 유역평균하폭 30m, 하상경사는 평균 1/1,975로 완만한 경사를 이루고 있다.

현재, 본 배수유역의 하수배제 방식은 전구간이 합류식으로 되어 있어 발생하수의 대부분은 복개천인 사평로상의 간선관거를 통하여 반포천 우안의 차집관거로 차집되고 있으나, 우천시 하수는 사평로상의 반포 빗물펌프장으로 이송되어 한강으로 강제 배수시키고 있다.

나. 계획홍수량 및 홍수위본 배수유역의 직접방류수계인 반포천의 계획홍수량 및 홍수위는 다음 <표 2.3.1>, <표 2.3.2>와

같다.반포천 계획홍수량

<표 2.3.1>하 천 명 홍수량 산정지점 유역면적

(km2)빈 도

(년)계획홍수량

(CMS) 비 고

반 포 천

반포천 하수사당천 합류후사당천 합류전산성교회 앞

서일중학교 후서울중학교 앞

29.1027.4913.7911.069.356.77

505050505050

415398205197188139

자료 : 서울시 관내 하천제방 안전도 검토 및 치수종합대책수립 기본계획 보고서(서울특별시, 1992. 12)

주요지점별 계획홍수량

<표 2.3.2>

하 천 명 주요지점 계획홍수량(CMS)

계획홍수위(EL.m) 기존제방고(EL.m)비 고

정비전 정비후 좌 안 우 안

반 포 천 반포천 하구사당천 합류전

415205

13.7013.70

15.7415.74

도 로14.90

-16.50

자료 : 서울시 관내 하천제방 안전도 검토 및 치수종합대책수립 기본계획 보고서(서울특별시, 1992. 12)



2.3.2 동부간선 차집관거 처리구역가. 유역의 개요

본 처리구역은 강서구 서측으로 배수구역상 가양처리구역의 강서배수구역으로 대상지역의 배수 체계는 개화동길에 매설된 4.0X2.5 BOX를 통해 김포공항 외곽 토구로 배수되어 농수로를 따라 굴포천으로 방류되고 있다.

배수체계상 굴포천의 외수위 영향을 받는 지역으로 대상지역 중 일부지역은 농수로 및 굴포천 빈도 홍수위의 영향으로 상습침수가 발생하는 지역이며 현재 하수BOX토구부 인근에 빗물펌프장을 계획하고 있다.

나. 기점 수위별 방류토구부 수위굴포천 100년 빈도 홍수시(E.L.6.9m) 방화2동 4.0X2.5 BOX 토출지점의 홍수위가

EL.7.83m이며 일부 저지대 표고가 EL.7.00~7.40m이므로 침수가 불가피하며 굴포천 기점수위별 토공수로 수위는 다음 <표 2.3.3>과 같다.

기점 수위별 토공수로 수위

<표 2.3.3>빈 도 별 100년 50년 20년 평 시 비 고굴 포 천 6.90 6.70 6.43 4.56수로종점 7.83 7.73 7.62 6.70

자료 : 방화2동 침수방지대책 기본용역(1994. 11)

제 3 장 상위계획 및 관련계획3.1 동부간선수로 분류 하수관로 실시설계

3.2 서울시관내 하천제방 안전도검토 및 치수종합대책 수립 기본계획

3.3 하수관거조사 및 정비 기본설계 (반포천 좌안)

3.4 하수관거조사 및 정비 기본설계 (방화)

3.5 하수도정비 기본계획변경(안)

3반포천외 1개소 차집관거 신․증설공사 실시설계

반포천외 1개소 차집관거 신․증설공사 제 3 장 상위계획 및 관련계획


제 3 장 상위계획 및 관련계획3.1 동부간선수로 분류하수관로 실시설계(1990. 9, 서울특별시)

3.1.1 개 요본 과업대상지역은 동부 간선수로 유역중 기시가화지역 및 택지개발 예정지구를 포함 (방화1동 지역

일부 및 방화2동 지역, 방화1, 2 택지개발 사업지구)하여 계획하였다. 분류하수관로는 방화2동 북측지역(상사마을)과 남측지역 (방화중학교 부근 현존 주거지역 )을 개화동길을 따라 분류하수관로를 계획하여 방화2 택지개발 사업지구내의 계획 오수중계펌프장에 유입토록하고, 양천길을 통하여 방화1 택지개발 사업지구까지 압송하여 서남하수처리장으로 유입처리토록 계획하였다.

3.1.2 과업의 주요내용가. 용도지역 현황

<표 3.1-1> (단위 : ha)처 리 구 역 기 개 발 지 택지개발

예정지구 계주거.상업 준 공 업 소 계방 화 1 10.7 - 10.7 76.7 87.4방 화 2 83.5 - 83.5 8.1 91.6

계 94.2 - 94.2 84.8 179.0주) 방화1, 2 택지개발 사업지구는 현재 사업시행중

나. 계획인구동부 간선수로 분류하수관로의 처리대상지역 인구는 상위계획인 하수도정비 기본계획 및 서울시 통계

연보를 토대로 동별 인구현황을 분석하고, 장래 택지개발 예정지구의 수용가능인구를 고려하여 처리구역별 계획인구를 설정하였으며 그 분석결과는 다음과 같다.

처리구역별 계획인구

<표 3.1-2> (단위 : 인)처 리 구 역 1988 1991 1996 2001

방 화 (1)방 화 (2)

8,19029,140

18,00031,000

29,00032,500

38,70034,840

계 37,330 49,000 61,500 73,540



다. 분류하수관로 노선계획1) A - LINE

∙ 차집대상지역 : 방화2동 북측일부∙ 차집계획

- 분류식 개량사업 대상지역으로 오수관을 직접 분류하수관로로 연결하여 발생오수 처리2) B - LINE

∙ 차집대상지역 : 방화2동 남측∙ 차집계획

- 방화2 택지개발사업지구와 주변지역은 분류식화하여 직접 분류하수관로에 연결토록 계획하되 현 단계의 효율적인 오수차집을 위해 남측지역은 일부 기존 관로를 개량하여 공항고등학교 부근에서 우수토실에 의하여 분리차집

- 공항내 발생오수는 금회 계획에서 제외(공항내 자체처리)3) C - LINE

∙ 차집대상지역 : 방화(1) 택지개발사업지구, 방화1동일부∙ 차집계획- 분류식 지역으로 오수관을 직접 분류하수관로에 연결하여 처리장에 유입- 관거미정비 지역은 관거정비후 분류하수관로를 통한 처리장 유입처리

4) 분류하수관로 계획- A - LINE : Ø500, L = 1,914m(PC관)- B - LINE : Ø700, L = 356m(PC관)- C - LINE : Ø500, L = 1,274m(D.C.I.P관)

Ø1100, L = 1,472m(PC관)라. 오수중계펌프장 계획

- 용 량 : Ø300m/m×6.6m3/분×H 23m×4대(1대예비)- H.W.L : EL 4.10- L.W.L : EL 2.00- 스크린 : 자동 Bar Screen 2대- 압송관로 : Ø500m/m D.C.I.P관- 건 축 : 사무실 : 13.60m2

전기실 : 85.22m2

화장실 : 80.00m2



3.1.3 본 과업의 연관성동부간선수로 분류하수관로 실시설계 수행시 검토된 분류하수관로 노선계획과 오수중계펌프장 계획이

본 과업과 직․간접적으로 관련이 있으므로 기 계획된 시설에 대한 시설용량을 면밀히 분석하여 본 과업의 검토결과와 상호 비교 검토 및 필요한 부분을 적용하여 본 과업을 효율적으로 수행하고자 한다.

3.2 서울시관내 하천제방 안전도검토 및 치수종합대책수립 기본계획(서울시,

’92. 12)

3.2.1 개 요한강종합개발사업 이후 진행된 강변도로 확장에 따른 수리모형실험 결과에 의하면 상당한 홍수위의 상

승이 예상되어 종합적인 치수대책이 시급하여 기왕의 강우에 대한 하천의 제방안전측면등 문제점이 예상되어 이에 대한 항구적인 수방을 기하고자 다음과 같은 과업을 수행.◦ 기 실시된 한강 수리모형실험 결과를 검토하고, 한강본류 및 유입지류에 있어서 내수배제능력 및 외

수방어능력을 파악하여 치수종합대책을 수립함과 동시에,◦ 제방누수 및 파괴에 대한 원인분석 및 대책공법을 강구하여 제방안전대책을 검토하며,◦ 이에 따른 하천정비 및 유지관리대책을 포괄한 치수 및 제방안전에 대한 기본계획 및 실시설계를 수행.

3.2.2 과업의 주요내용가. 과업의 범위1) 기본계획 - 서울시 관내 한강본류 및 34개 지천

2) 실시설계 - 서울시 관내 한강 본류구간 - 한강본류의 영향을 받는 유입지천(중랑천, 탄천, 반포천, 안양천)

나. 계획개요1) 빈도별 홍수량

본 과업대상지역의 방류하천인 한강하류부의 빈도별 홍수량을 다음 <표 3.2-1>과 같다.



빈 도 별 홍 수 량

<표 3.2-1> (단위 : ㎥) 유역의 개발조건빈 도 홍수조절용댐이 없을때 충주댐 건설전 충주댐 건설후

20년 28,200 27,200 22,00050년 32,500 31,300 25,500100년 36,000 34,500 28,000200년 39,200 37,000 30,000500년 42,800 40,000 32,500

2) 유량규모별 홍수위본 과업대상지역의 방류하천인 유량규모별 홍수량은 다음 <표 3.2-2>과 같다.

유량규모별 홍수량

<표 3.2-2>

지 점 거 리 누 가거 리

계 획 수 위비 고Q = 200

(㎥/sec)Q = 5,000

(㎥/sec)Q = 12,000

(㎥/sec)Q = 37.000

(㎥/sec)한강수중보 0 0 - - - -행주대교 2,250 2,250 0.90 0.57 7.60 11.56성산대교 8,812 11,062 2.66 6.26 8.67 13.30서강대교 3,448 14,510 2.67 6.47 9.09 14.16서울대교 1,181 15,691 2.67 6.53 9.16 14.36원효대교 1,065 16,756 2.68 6.58 9.28 14.62한강대교 1,595 18,351 2.69 6.71 9.45 15.10동작대교 1,978 20,329 2.70 6.90 9.73 15.60반포대교 1,540 21,869 2.71 6.98 9.93 15.85한남대교 2,107 23,976 2.73 7.20 10.19 16.28동호대교 1,160 25,136 2.74 7.34 10.43 16.56성수대교 1,427 26,563 2.75 7.41 10.59 16.75

잠실수중보 5,279 31,841 6.24 8.30 11.60 18.38천호대교 2,859 34,700 6.31 8.62 11.92 18.82

3.2.3 본 과업의 연관성서울시관내 하천제방 안전성 검토 및 치수종합대책수립 기본계획 수행시 검토된 한강본류 및 유입지천

(탄천)의 홍수위가 본 과업과 직․간접적으로 관련이 있으므로 기 검토된 내용을 면밀히 검토․분석하여 본 과업 수행시 적용하여 본 과업을 수행토록 한다.



3.3 하수관거조사 및 정비 기본설계(반포천좌안, ’99. 12, 서울시)

3.3.1 과업의 목적서울시 하수도의 본래 기능을 회복하기 위하여 체계적이며 단계적인 사업시행이 가능한 장기적인 관거

정비계획 수립의 일환으로 서울시 전역을 대상으로 기존 관로에 대한 불명수 유입을 최대한 저감시키고 수세변소수의 직유입이 가능한 관거로 정비하여 위생적인 도시환경을 조성하고 하수처리장을 경제적으로 운영하고자 기존 관로를 전면 조사하여 기본설계를 수행하며, 또한 기존관거조사 내용을 토대로 하수도관망 전산화의 기틀을 마련함에 있어 가장 경제적이고 효과적인 관거정비계획의 수립.

3.3.2 과업의 주요내용◦ 목표년도 : 2011년

과업대상지역

<표 3.3-1> (단위 : ha)대 상 지 역 유역면적 비 고

서초1, 서초2, 서초3, 서초4, 서초5, 반포2, 논현, 역삼 1,266.76

◦ 과업의 범위 기초자료 수집 현장조사 기본방향 설정 기본설계(침수지역 해소방안 검토 포함)

3.3.3 반포천 분류하수관거 설치계획가. 사업의 목적

반포천 구간중 미복개로 이루어진 반포주공APT 2단지 전방 L = 600m구간의 하천에 유하되는 하수를 분류식 하수관거를 신설하여 기존 차집관거에 유입함으로써, 인근지역에 발생되는 환경오염민원을 해소하고 미관향상 및 공중위생향상에 기여하는데 그 목적이 있음.

나. 사업의 배경반포천 미복개구간의 인근에 위치한 반포주공APT 및 미주APT등 주민의 하수악취발생에 따른 민원

을 해소하고자 함.다. 유역현황

본 과업구역중(반포천 좌안) 반포천으로 유입되는 배수유역 면적은 총 1,073.21ha로 전체 배수유역



면적중 84.7%에 해당되며 그중 고속버스터미널 앞 복개천으로 유입하는 관거 (▣17.5m×4.0m)의 유역면적은 949.26ha로 반포천으로 유입하는 유역중 88.5%에 해당되며 배수분구별 면적 및 인구는 다음<표 3.3-2>과 같다.

반포천 유입 배수분구 면적 및 인구

<표 3.3-2> 배 수 분 구 면 적(ha) 계획인구(인) 비 고2011년

계 1,073.21(1,100.88)

167,646(174,404)

서 초 1 192.33 36,625서 초 2 145.79 15,061서 초 3 184.22 19,057반 포 2 160.01

(187.68)39,079

(45,837)논 현 183.98 30,782역 삼 206.88 27,042

주) ∙ 반포2 배수분구의 유역면적중 27.67ha는 우수토실을 통하여 차집관거로 유입하고 있음. ∙ ( )의 면적은 전체 배수분구 면적 및 인구임.

라. 오수량 산정1) 오수량 원단위

본 과업 구역의 오수량은 현재 과업진행중인 “반포천 좌안 하수관거 조사 및 정비 기본설계”에서 적용한 오수량 원단위를 적용하여 오수량을 산정하였으며 서초구 지역의 주요년도별 하수량 원단위는 다음<표 3.3-3>과 같다.

서초구 계획하수량 원단위

<표 3.3-3> (단위 : ℓpcd)구 분 1996 2001 2006 2011 비 고

서 초 구일 평 균 409 489 524 556일 최 대 511 612 656 695

시 간 최 대 562 673 722 765주) 지하수량 원단위는 제외



2) 오수량 산정전항에서 오수량 원단위를 산정하여 반포천으로 유입하는 오수량을 산출한 결과는 다음과 같다.

계 획 하 수 량<표 3.3-4>

관 로 번 호 규 격(m) 유 역 면 적(ha) 오 수 량(m3/sec) 비 고계 1,033.58 3.69

0218-100 ▣17.5×4.0 949.26 3.310509-300 ▣2.5×3.0 16.71 0.080423-200 ▣2.0×1.6 35.66 0.160804-500 ▣3.5×3.0 31.95 0.14

주) 오수량은 수리계산을 참조하였음.

∙ 청천시 하수량 산정 = 오수량 + 허용지하수량 3.69 + 0.55 = 4.24m3/sec∙ 허용지하수량 : 1인 1일 최대오수량의 10～20%적용

마. 관거 용량검토본 과업지역은 합류식 지역으로 차집관거 관거용량은 시간최대오수량의 3Q로 계산하였음.

∙ 계획하수량 Qp = 3Q = 12.72m3/s

∙ 관거 단면 결정 Qp = AV 여기서 - A = B × H(B=H) V =

1n

R23 I

12 (I = 1.5‰로계획)

R =AP

=B 2×0.9

B+2B+0.9= 0.32B

V = 1.39B2/3

Qp = B2 ×1.25B2/3

B = 2.39≒2.5m(여유율을 고려)∴ 따라서 기존차집관거 규격이 ▣2.25m×2.25m×2EA 이므로 본 계획에서는 여유율을 고려 ▣

3.5×2.0으로 계획



바. 분류식 하수관거 비교안 검토분류식 하수관거 비교안

<표 3.3-5>구 분 제 1 안 제 2 안 제 3 안

1. 개 요

- 반포천 미복개 구간의 하수를 완전차집하기 위한 분류식 관거를 미복개구간인 제내지에 신설하는 안

- 규 격 : ▣3.5m×2.0m- 연 장 : 600m

- 미복개 구간을 하천 복개화 함으로써 민원에 대처하는 안

- 연 장 = 600m- 미복개구간하수를 완전차집하여

펌프장을 설치하여 기존 하수관거(4▣3.0×2.5m)에 유입시키는 안

- 규 격 : ▣3.5m×2.0m- 연 장 : 1,300m

2. 장․단점

- 교통 장애가 없어서 시공기간 단축용이

- 공사비가 1․2안에 비해 경제적임

- 제방을 굴착하여 공사하므로 안전성 유의

- 하천을 복개하면 기존도로와 연계성이 떨어짐

- 하천복개화를 지양하는 서울시 방침에 위배됨

- 기존관거 증설필요- 1․2안에 비해 공사비가 과다

소요- 펌프장 설치면적이 소요됨- 시공이 어려움

3. 추 천 ○

사. 검토결과전항에서 검토결과 제2․3안은 제1안에 비해 공사비가 과다하게 소요되고 시공이 어려워 현실감이 없

으며, 제1안은 시공이 용이하고 제2․3안에 비해 공사비가 저렴하며 최단기간내에 시공할 수 있으므로 제1안을 추천함.

3.3.4 본 과업의 연관성하수관거정비 및 정비기본설계(반포천 좌안)에서 기 검토된 반포천 분류하수관거 설치계획에서 검토된

오수량산정 및 관거용량 검토내용이 본 과업과 직접적으로 관련이 있으므로 본 과업에서는 기 검토된 내용을 면밀히 검토․분석하여 본 과업에서 검토된 결과와 상호 비교하여 본 과업을 수행토록 한다.



3.4 하수관거조사 및 정비 기본설계(방화, ’99. 12, 서울시)

3.4.1 과업의 목적서울시에서는 하수관거가 우수배제를 위한 방재적 측면에서 오염방지를 위한 환경시설로서의 중요성이

검증됨에 따라, 경사불량과 노후 및 파손된 하수관거의 본래 기능을 회복하고 체계적인 관거정비를 통해 노후 및 상태 불량한 하수관거에 대하여 불명수 유입을 최대한 저감시키고 장래 수세변소수의 직유입에 대비토록 불량하수관거를 정비하기 위한 보수공법 선정과 가장 경제적이고 효율적인 정비방법 등을 정하고, 불량하수관거를 정비함으로써 불명수 유입을 차단하여 하수처리 효율제고 및 위생적인 도시환경을 조성하여 선진국 수준의 하수도건설을 하는데 그 목적이 있다.

3.4.2 과업의 주요내용◦ 목표연도 : 2011년

과업대상지역<표 3.4-1>대 상 지 역 유역면적

(ha) 비 고

방화1, 방화2 외발산, 가양, 개화, 공항, 과해 2,766.00

◦ 과업의 범위- 기초자료 수집- 현장조사- 기본방향 설정- 기본설계(침수지역 해소방안 검토 포함)



3.4.3 기존시설 현황 및 용량검토가. 동부간선수로1) 현황

행주대교 인터체인지 부근의 주거지역을 시점으로하여 개화동길을 따라 유하한 후 대한항공 전산센타 맞은편의 오수중계펌프장에서 주변의 발생오수와 함께 일부구간을 압송한 후 방화(1) 택지개발지역 발생오수를 차집하여 하수처리장으로 유입되고 있다.

기존차집관거 현황<표 3.4-2>구 분 차 집 대 상 지 역 규 격(mm) 연 장(m) 구 배(‰) 비 고

A - Line 방화2동 북측일부 D500 1,914 2.18B - Line 방화2동 남측 D700 356 1.46

C - Line 방화(1) 택지개발사업지구, 방화1동 일부

D500 1,274 압송구간D1,100 1,472 4.45

나. 오수중계펌프장동부간선수로 분류하수관로 처리유역은 가양처리구역의 강서배수구역중 방화1 배수분구와 방화2 배수

분구 일부지역으로 방화1, 2 택지개발지구를 포함하여 이중 방화2동 북측지역과 방화중학교 부근지역에서 차집된 방화2동 남측지역의 하수를 자연유하로 오수중계펌프장으로 유입시키고, 펌프장에 유입된 하수는 강서APT 부근까지 압송하여 가양하수처리장으로 자연유하하여 유입된다.

1) 펌프용량Ø300×6.6m3/min×23m×57kw×4대(1대예비)

구 분 일 평 균 일 최 대 시 간 최 대

펌 프 대 당6.6m3/min

● ◐○ ⓢ

● ◐○ ⓢ

● ●● ⓢ

주 : ● 가동펌프, ⓢ 예비펌프2) 펌프용량검토

◦ 계획하수량 : 26,568m3/day → 0.308m3/sec◦ 검토결과

현재 방화 오수중계펌프장에 설치된 펌프용량 검토결과 설계유량인 시간최대하수량(28,359m3/day)에 못 미치는 하수량(26,568m3/day)이 유입되므로 현재 설치된 펌프용량은 부족하지 않으며 목표연도인 2011년에도 중계펌프장이 부족하지 않은 것으로 나타났다.



다. 오수처리방안오수처리방안 비교안

<표 3.4-3>구 분 1 안 2 안 3 안

개 요

월류웨어를 BOX내에 설

치하여 중계펌프장으로 유

입되는 D700mm관에 연결

하여 처리함

지선관거를 신설 연결하여

BOX내 오수전용 격벽을

설치하여 중계펌프장으로

유입되는 D700mm관에 연

결하여 처리함

공항고등학교 남측 Main

간선과 북측 Main 간선이

합류하는 곳에 신설 오수

펌프장을 설치하여 방화

오수중계펌프장으로 연결

하여 처리함

시 설 현 황

∘ weir 설치 2개소

∘ 관로

D700(mm)→D1000(mm)

확대필요, L = 101.6m

∘신설관로계획

D450(mm), L = 100.0m

∘BOX내 격벽 설치

0.6(B)×0.6(H), L = 268.0m

∘차집관로 연결

D700mm, L = 20.0m

∘관로

D700(mm)→D1000(mm)

확대필요, L = 101.6m

∘신설펌프장 계획

∘설계유량

Q = 6,624m3/day

∘규격 : 200A×37(kw)×

22(m)×2대(1대예비)

∘압송라인(DCIP)

D200(mm), L = 450(m)

경 제 성∘관로공 : weir 설치+

관로 = 550백만원

∘관로공 : 신설관로계획

+BOX격벽설치+관로=

210백만원

∘관로공 : 신설압송관로

=120백만원

∘펌프공 = 1,300백만원

장 점

∘부지의 구입비가 필요없다

∘기존시설을 최대한 활용

할 수 있다.

∘1안보다는 좀더 효율적

으로 오수를 차집할 수

있다.

∘기존시설을 최대한 활용

할 수 있다.

∘신설펌프장 계획에 의한

보다 계획적인 오수처리

를 할 수 있다.

∘침수에 대한 고려를 반영

단 점

∘WEIR 설치에 의한

BOX단면의 축소등으로

침수가능성이 증대됨

∘기존 관로의 개량이 어

렵고 공사가 장기간이

될 경우 오수방류로 민

원의 소지가 있다.

∘지장물로 인하여 차집관

로 공사가 곤란함

∘공사에 따른 민원 및 교

통장애가 발생함

∘신설 펌프장계획에 대한

공사비가 추가됨

∘부지가 공항내에 있어

공항측과의 협의가 요구됨

검 토 의 견

∘1안은 월류웨어를 설치하여 청천시 발생오수를 기존 차집 Line에 연결하여 기

존 오수중계펌프장으로 연계처리하는 방안이나 이는 오수처리구역이 재해지구

로 공시되어 있는바, 우기시 월류보 설치로 침수의 직접적인 원인을 제공할 것

으로 사료되며, 2안 또한 단기적인 오수처리 효과는 기대될 수 있지만 시설공사

비의 지출과 우기시 침수요인을 제공할 수 있는 소지가 다분하다.

3안의 경우에는 침수대책의 근본적인 해결은 이루어질 수 없지만 침수에 대한

민원의 발생소지가 전혀 없으며 1, 2안보다는 보다 확실한 오수처리 기능을 확

보할 수 있을 것으로 사료된다.



3.4.4 본 과업의 연관성하수관거정비 및 정비기본설계(방화)에서 기 검토된 기존시설현황 및 용량검토에서 검토된 동부간선

수로와 오수중계 펌프장이 본 과업과 직접적으로 관련이 있으므로 기 검토된 내용을 면밀히 검토․분석하여 본 과업에서 검토된 결과와 상호 비교하여 본 과업을 수행토록 한다.

3.5 하수도정비 기본계획변경(안) ('02. 2, 서울시)

3.5.1 개요본 과업은 서울시 2011년 도시계획인구 재설정에 따라 하수도 계획 지표를 변경하고 중․장기 하수

도사업 계획을 수정하여 원활한 하수사업을 추진하는데 그 목적이 있음.3.5.2 과업의 주요내용

가. 목표년도 : 2011년나. 계획인구1) 서울시 행정구역별 계획구역

<표 3.5-1> (단위 : 천인)구 명 1999 2001 2006 2011 비 고서 초 구 405 407 417 410강 서 구 521서 울 시 10,321 11,328 10,185 9,998

2) 처리구역 계획인구 <표 3.5-2> (단위 : 인)

구 분 2001 2006 2011 비 고

서 남

반 포 575,201 657,582 543,098노 량 진 202,025 199,852 191,499안 양 천 2,309,149 2,218,295 2,094,814강 서 390,856 388,777 519,186소 계 3,477,231 3,374,507 3,348,598

중 랑 3,560,540 3,502,247 3,373,607탄 천 1,653,222 1,621,993 1,579,702난 지 1,640,251 1,689,253 1,698,093

서울시 전체 10,331,244 10,188,000 10,000,000



다. 하수량1) 생활오수 원단위

생활오수는 배출원에 따라 일반가정에서의 취사, 세탁, 목욕, 수세식 변소 및 청소등으로 인해 배출되는 기초가정오수와 사무소, 상가, 병원 및 소규모 영업장으로 인해 배출되는 영업오수 및 생활용, 산업용, 농업용 등으로 쓰이는 지하수로 구분되며 본 계획에서는 서울시의 지역적 특성, 즉 지역의 광대함 및 지역적인 생활수준의 차이를 고려하여 각 구별로 과거 용도별 소비실적을 분석하여 장래 사용량을 예측하고 관련 계획상의 장래 상수계획 급수량과 비교하여 합리적이고 타당성 있는 결과를 오수량 원단위로 채택하였다.

주요연도별 생활오수량 원단위(일평균)

<표 3.5-3> (단위 : ℓpcd)구 명 2001 2006 2011 비 고

서 초 구 454 460 455

강 서 구 346 357 454

서울시평균 367 377 379

2) 변동부하율현재 각 처리장 유입량의 시간적 변동을 분석한 결과 처리구역별 변동부하율은 다음과 같다.

처리구역별 변동부하율

<표 3.5-4> 항 목 일 평 균 일 최 대 시 간 최 대

생활오수량중랑천 : 0.83탄 천 : 0.80서 남 : 0.87난 지 : 0.83

1.0중랑천 : 1.20탄 천 : 1.24서 남 : 1.10난 지 : 1.17

지 하 수 량 1.0 1.0 1.0공장폐수량 1.0 1.0 1.0



3) 변동부하율을 고려한 하수량 원단위 처리구역별 변동부하율

<표 3.5-5> (단위 : ℓpcd)구 분 2001 2006 2011 비 고

서 남 처리구역

서 초 구일 평 균 532 536 530일 최 대 600 605 598시간최대 652 658 650

강 서 구일 평 균 408 417 414일 최 대 460 471 467시간최대 500 512 508

라. 하수관거정비 기본방침1) 하수배제방식별 관거정비 방안

∘ 합류식 → 하수(수세변소수 포함)가 정화조를 거치지 않고 관거내에서 2차공해 유발없이 처리장으로 유하 가능토록 하고 불명수유입의 최소화 도모

- 처리장 유입점부터 최상류 소배수구역까지 점검하여 효과가 가시화되는 지역부터 선정하여 년차별 정비계획수립 시행(소배수구역 단위)

∘ 분류식 → 완전 기능발휘가 가능하도록 보완- 시행착오된 부분 및 불완전시공 등 개선- 불완전 분류식지역은 오수관거를 차집관거까지 연장

2) 불량관거 정비방안∘ 용량부족관거, 구조적 결함이 있는 관거, 타관통과 등 정비의 시급을 오하는 불량개소는 전 배수구

역을 대상으로 하여 선정비 개념으로 정비사업을 시행토록 계획∘ 기타의 불량개소 및 수세변소수 직유입, 관거침입수 저감 등을 위한 정비는 배수분구별로 면정비

개념으로 추진3) 침수해소를 위한 관거정비 방안∘ 용량부족 관거의 관경확대∘ 국지 침수지역

- 경사불량관 → 심도 및 경사조정- 관거유속 증대- 평탄지대 및 저지대 중계펌프장 설치 → 하천방류



∘ 우수유출 억제시설 도입- 우수침투시설 및 저류시설 도입을 통한 관거통수능 부족 해소

4) 하수도 건설 신공법 및 현대화 관리기법 도입∘ 하수도 준설 기계화 확대

- 진공 흡입식 준설차량(민간 보유분)증가유도∘ 하수관거 CCTV카메라 사용확인 조사제도 정착

- 공사준공 및 기존관로 점검확인시 CCTV카메라 활용- 민간 단위 CCTV카메라 보유수 증대 유도

∘ 유지관리의 현대화- 하수관망 관리의 전산화 실현(GIS계획에 의한 Data Base화)

마. 차집관거정비 기본 방향∘ 기존 차집관거의 용량검토 및 증설계획

- 계획인구 및 하수량 원단위에 의한 차집하수량을 산정하여 기존 차집관거의 용량을 검토하며 용량이 부족한 관거에 대해서는 처리유역분할 등을 고려하여 단계별로 증설계획을 수립

∘ 차집관거 미설치 구간에 대한 신설계획- 차집관거 미설치 구간과 계획이 유보된 노선에 대해 신설계획 수립

∘ 유지관리를 고려한 시설확충- 차집관거의 유지관리 조사 및 보수 등을 위해 필요한 시설을 확충한다.

∘ 지하수 저감방안 수립∘ 복개천 차집관거 문제점분석 및 대책수립

바. 하수관거 설계기준1) 우수유출량 : 합리식 적용

Q = 1360

․C․I․A

여기서 Q : 계획우수유출량 (m3/sec) C : 유출계수 I : 강우강도 (mm/hr) A : 배수면적 (ha)



2) 강우 강도 공식 강우강도 공식

<표 3.5-6> 재현기간 5년 10년

강우강도 공식366.6+134.1 ln

5

t 0.02385

1.254+0.05396 ln5t

+ t

366.6+134.1 ln10

t 0.02385

1.254+0.05396 ln10t

+ t

자료 : ‘98수해백서(1999.11, 서울특별시․한국수자원학회)

3) 계획빈도∘ 간선관거는 10년 지선관거는 5년이며 피해규모가 유사한 지역에서는 상향 조정∘ 간선관거 기준은 유출계수와 계획배수면적을 곱합 값이 12ha이상인 경우

4) 유출계수∘ 상업지역 : 0.50 ～ 0.95∘ 공업지역 : 0.50 ～ 0.90∘ 주거지역 : 0.30 ～ 0.75∘ 녹지지역 : 0.10 ～ 0.90

5) 조도계수∘ 원형관, 구형관(콘크리트) : 0.013∘ 개거

- 측벽, 바닥(콘크리트) : 0.013- 측벽(석축), 바닥(콘크리트) : 0.020- 측벽(석축), 바닥(토사) : 0.030- 차집관거의 유지관리, 조사 및 보수 등을 위해 필요한 시설을 확충 (BY-PASS시설, 차집관거 복선화 등)

∘ 지하수 저감방안 수립- 계획 차집량에 비해서 과다하게 유입되고 있는 지하수의 현황 및 원인을 분석하여 저감방안을 강

구∘ 복개천 차집관거 문제점 분석 및 대책수립

- 복개천 차집관거에 대한 문제점을 파악하여 원인을 분석하고 대책을 수립



3.5.3 본 과업의 연관성서울시 하수도정비 기본계획(변경) 수행시 검토된 차집관거 및 오수중계 펌프장의 시설용량 검토가 본

과업과 관련이 있으므로 하수도정비 기본계획에(변경)에서 검토된 내용을 면밀히 검토․분석하여 본 과업 검토 결과와 상호 비교검토 및 수용하여 본 과업을 수행토록 한다.

제 4 장 현장조사 4.1 측량조사4.2 토질조사4


반포천외 1개소 차집관거 신․증설공사 제 4 장 현장조사


제 4 장 현 장 조 사4.1 측량조사

본 과업의 차집관거 및 오수중계펌프장의 설치 계획 수립을 위한 주변현황, 배수관거 현황 및 지장물 제원과 현지 지형지물을 상세히 조사, 측량하여 실시설계시 기초자료를 이용해서 추후 공사 시행에 지장이 없도록 하였으며, 측량은 건교부 제정 공공측량 작업규정에 의거하여 다음과 같이 실시하였다.4.1.1 기준점 측량

가. 반포천 차집관거본 과업구간내의 지형측량 및 자후 시공측량을 위하여 서초구의 지적측량 기준점인 NO.10425,

NO. 21456, NO.21457, NO.21588을 이용하여 10점의 TP점을 설치하였다. 복개부 지하를 측량하기 위해 지상점을 지하로 유도하는 laser 시준 pointer를 이용하여 복개부 노선을 관측하였고 TP점의 성과는 다음 <표4.1-1>과 같다.

TP점 성과

<표4.1-1>구 분 좌 표 비 고X Y H10425 444,211.72 199,823.66 지적측량기준점21456 443,963.14 199,428.09 〃21457 444,014.66 199,423.69 〃21588 444,358.89 200,121.69 〃TP1 444,419.343 200,097.595 16.823TP2 444,383.373 200,086.990 18.518TP3 444,278.799 199,887.375 15.298TP4 444,230.828 199,743.020 15.179TP5 444,284.418 199,823.281 16.866TP6 444,330.486 199,916.763 16.871TP7 444,373.788 200,004.996 16.892TP8 444,268.781 199,722.135 11.400TP9 444,207.433 199,661.496 16.312TP10 444,144.739 199,529.763 16.457G.27 444,456.829 200,195.661 17.433



<그림4.1-1> 반포천 차집관거 측량현황도

반포천 차집관거 측량현황도



나. 동부간선 차집관거방화지역 기준점측량을 위해 한전 GPS기준점인 KS.12, KS.13을 이용하여 10개의 TP점을 설치

하였으며 그 성과는 다음 <표4.1-2>와 같다.

TP점 성과

<표4.1-2>구 분 좌 표 비 고X Y HKS.12 452,269.062 182,597.819 한전GPS기준점KS.13 452,304.743 182,489.547 〃TP1 452,263.833 182,730.330 11.602TP2 452,210.928 182,700.866 11.025TP3 452,100.447 182,641.239 8.031TP4 452,028.934 182,659.465 7.560TP5 451,930.626 182,685.387 6.961TP6 451,725.435 182,727.588 7.088TP7 451,651.121 182,761.972 6.788TP8 451,543.349 182,790.212 77.021TP9 451,096.927 182,887.134 11.580TP10 451,047.899 182,899.000 11.946



<그림4.1-2> 동부간선 차집관거 측량현황도

방화2 오수중계펌프장 측량현황도



4.1.2 수준측량본 계획대상 구역내에 건교부 국립지리원에서 기설치한 수준점을 사용하여 직접수준측량으로 왕복관측

하여 허용오차 내에서 왕복회수의 평균치를 사용하였으며, 추후 공사시행에 용이하게 하기 위하여 구조물 및 지형이 변하지 않는 곳에 T.B.M을 설치하였으며, 수준점 성과는 다음<표4.1-3>과 같다.

수준점 성과

<표4.1-3>구 분 점 범호 위 치 표 고

(EL.m) 비 고

반포천차집관거

30-1 서울시 동작구 본동 상도터널 앞 22.899 1등수준점 TMB.1 서울시 서초구 반포동 잠원초교 앞 교량 화단 15.947TBM.2 서울시 서초구 반포동 파레스호텔앞 17.433

방화2오수펌프장

11환 11-02-00-22 서울시 강서구 개화동 도시개발아파트 앞 10.349 2등수준점

TBM.1 서울시 강서구 방화동 방화오수펌프장 옆 가로등 11.074TBM.2 서울시 강서구 방화동 지하차도 입구 기둥 7.920TBM.3 서울시 강서구 방화동 극동운수 앞 지하차도 옹벽 7.499TBM.4 서울시 강서구 방화동 청송빌딩 옆 신호등 12.027

4.1.3 지형현황측량본 과업지점 도근 및 수준측량 성과를 이용 지형지물, 구조물 등 현지의 지형현황을 상세히 파악할

수 있도록 TY-CAD(지형측량 자동화 프로그램)을 이용 3차원 입체측량(3D)으로 측량을 실시하였다.

4.1.4 지장물 조사지하매설물 조사는 관리관청(서부수도사업소, 한국전력공사 강서지점, 강서 전화국, 반포 전화국, 서

울도시가스 주식회사, 극동도시가스 등)의 자료를 입수하고 이를 토대로 개략적인 위치를 파악한 후 지상에서 관측이 가능한 맨홀 위치표시판(핀)등을 실측하여 현황측량도에 관로의 위치를 표시하였다.

4.1.5 용지도 작성과업 대상 지점에 대해 각 해당 구청에 비치된 지적도 원본을 정확하게 축도 복사하여 현황도 축척에

맞게 작성하였다.



4.2 토질조사

4.2.1 조 사 개 요가. 조사목적

본 조사는 ‘반포천외 1개소 차집관거 신증설공사 실시설계용역’의 일환으로 사업 부지내의 지층현황 및 구성상태와 물리적 특성, 공학적 특성 등을 시추조사를 통하여 분석하고, 경제적이고도 효율적인 설계 및 시공을 위한 제반자료를 수집, 제공하는데 그 목적이 있다.

나. 조사지역∘서울특별시 강남구 반포동 반포천(강남성모병원앞 사거리～반포빗물펌프장앞)∘서울특별시 강서구 방화동 동부간선수로(공항고교～방화오수펌프장일대, 공항뒷길)

<그림4.2-1> 반포천 차집관거 토질조사 위치도

조사대상지역



<그림4.2-2> 동부간선 차집관거 토질조사 위치도

다. 조사범위본 조사는 각종설계자료의 수집을 위해 시추조사, 표준관입시험 및 기타관련 실내시험등을 실시하였으

며 조사내용은 <표4.2-1>과 같다. 조 사 내 용

<표4.2-1> 조 사 항 목 조사수량 비 고

시 추 조 사반 포 지 역 2 개소 NX 규격

1 개소 NX 규격방 화 지 역실 내 시 험 1 식 토성

조사대상지역



라. 조사기간1) 현 장 조 사(반포) : 2002년 7월 4 ～ 2002년 7월 5일 현 장 조 사(방화) : 2002년 10월 2일 2) 실 내 시 험(반포) : 2002년 7월 5일 ～ 2002년 7월 8일 실 내 시 험(반포) : 2002년 10월 3일 ～ 2002년 10월 5일3) 성과분석 및 보고서작성 : 2002년 10월 3일 ～ 2002년 12월 28일

마. 조사장비본 조사에 사용된 주요장비는 <표4.2-2>와 같다.

조 사 장 비

<표4.2-2> 구 분 규 격 수 량 비 고

1. 시 추 조 사 시 추 기 YT-150(Rotary Washing Type) 1 대 표준관입시험기구 KS F-2318 규정 1 조 지하수위측정기구 1 조 기타부대장비 1 식2. 실내시험기구 1 식

4.2.2 조 사 내 용가. 조사위치선정

배치도 평면 측량도상에 시추조사(NX) 3공의 위치를 계획하고 현장답사 후 발주처와 협의하여 선정하였으며 조사위치는 <그림4.2-3>, <그림4.2-4>과 같다.



<그림4.2-3> 반포천 차집관거 조사위치도

반포천 차집관거 조사 위치도



<그림4.2-4> 동부간선 차집관거 조사위치도

동부간선 차집관거 조사 위치도



나. 시추조사시추조사는 계획부지에 대하여 지층의 분포상태와 각 지층들의 토질 및 암석의 공학적 특성을 파악하

기 위하여 회전수세식(Rotary Washing Type) 시추기(NX크기)로 반포지역2개소 방화지역1개소에 대하여 실시하였다.

시추조사중 토층에서는 연‧경을 파악하기 위하여 매 1.5m간격으로 표준관입시험을 실시하였으며 암반층에서는 코아회수율을 높이기 위하여 다이아몬드빗트를 사용하였다. 조사과정에서 파악된 사항중 흙 및 암석의 분류는 통일분류법(U.S.C.S), 한국기술용역협회의 암반분류기준, ISRM(International society for Rock Machanics)기준에 따라 풍화상태, 풍화정도, 절리면간격, 코아회수율, R.Q.D 등의 공학적 특성을 고려하였으며 조사된 항목들은 시추주상도에 기록하고 조사광경과 채취된 시료는 사진촬영 후 시료상자에 정리 보관하였다.

굴진심도는 경암 1.0m를 원칙으로 하며 경암이 나타나지 않을 시에는 지하굴착 계획고 1.0m이하 까지 굴진하는 것을 원칙으로 한다.

다. 표준관입시험표준관입시험은 시추조사 작업과 병행하여 지층의 상대밀도 및 구성성분을 파악하기 위하여 지층이 변

할때마다 또는 동일지층에서는 1.5m간격으로 한국산업규격(KSF-2318)에 따라 연속성있게 실시하였다.

표준관입시험은 중량 64kg의 Driving Hammer를 76cm높이에서 자유낙하시켜 Split Spoon Sampler가 45cm 관입되는데 소요되는 타격회수를 15cm 마다 구분하여 측정하고 초기의 15cm 관입에 소요되는 타격회수는 예비타격으로 간주하여 제외하였으며 나머지 30cm 관입에 소요되는 타격회수를 N치로 하였다.

또한 지층이 매우 조밀하여 Split Spoon Sampler에 대한 타격을 50회 이상 가하여도 30cm 관입이 불가능한 지층에서는 50회 타격에 대한 관입량을 측정 기록하였다. 표준관입시험 과정에서 채취된 교란시료중 일부는 실내시험에 사용하고 나머지 시료는 시료상자에 넣어 보관하였다.

참고로 표준관입시험으로 확인할 수 있는 토질특성을 요약하면 <표4.2-3>과 같다.



표준관입 시험에 의한 추정자료

<표4.2-3>구 분 판 정 , 추 정 사 항

조사결과로 파악할 수 있는 사항 - 지반내 토층분포 및 토층의 종류 - 지지층 분포 심도 - 연약층 유무 - 액상화 대상층 유무

N치로 추정할 수있는 사항

사 질 토 - 상대밀도(Dr), 내부마찰각(φ) - 기초지반의 탄성침하 - 기초지반의 허용지지력 - 기초지반의 지지력계수(K), 탄성계수(Es) - 액상화 가능성 파악

점 성 토 - 일축압축강도(qu), 비배수점착력(Cu) - 기초지반의 허용지지력 - 연·경정도 - 탄성침하 - 지반반력계수

주) 참고자료 ; “기초설계시공핸드북”, 福岡正巳著, P 23

라. 지하수위측정조사구간에서 지하수위 분포를 파악하기 위하여 시추공내에 P.V.C Pipe를 삽입하여 공벽을 유지하

도록 하고 수위가 안정되도록 시추조사 완료후 48시간 이상 경과후에 공내 지하수위를 측정하여 그 결과를 시추주상도에 기록하였다.

마. 실내시험각 지층의 물리적‧역학적 특성을 파악하기 위하여 시추조사와 표준관입시험과정에서 채취된 시료중 대

표적인 시료에 대하여 다음과 같이 한국산업규격(KSF)에 의거 실내시험을 실시하였다.

시 험 횟 수 시 험 횟 수입도시험KS F 2302 3회 액성한계시험 KS F 2302 3회

함수비시험 KS F 2302 3회 소성한계시험 KS F 2302 3회비중시험KS F 2302 3회



4.2.3 토질 및 암석의 분류방법가. 토질의 구분 및 기재방법

토질에 대한 분류기준은 주로 통일분류법(U.S.C.S)에 따랐으며(<표 Ⅳ-2.5> 참고), 각 토질의 특징 즉 색깔, 함수상태, 점토의 경우 컨시스턴시, 사질토의 경우 상대밀도 등을 다음 기준에 따라 기술하였다.

1) 색깔은 흑색, 회색, 갈색, 황색, 적색 등 기본색에 담(연한)과 암(진한)의 명암 및 혼색에 대한 서술용어를 접두어로 사용하였고,

2) 함수상태는 건조(dry), 습함(moist), 젖음(wet)으로 나타냈다.3) 표준관입시험결과 N치에 근거한 점성토의 Consistency와 사질토의 상대밀도는 <표4.2-4>과 같다.

표준관입 시험치에 의한 분류

<표4.2-4>(a) N치와 점성토의 Consistency, 일축압축강도와의 관계 N 치 Consistancy 일축압축강도

( kgf/cm2 ) 비 고

2 이하2 - 44 - 88 -1515 -3030 이상

매우연약 (Very Soft)연 약 (Soft)

보통단단 (Medium Stiff)단 단 (Stiff)

매우단단 (Very Stiff)견 고 (Hard)

0.25 이하0.25 - 0.50.5 - 1.01.0 - 2.02.0 - 4.04.0 이상

주먹이 쉽게 관입엄지손가락이 쉽게 관입엄지손가락이 관입엄지손가락이 힘들게 관입엄지손가락의 손톱으로 쉽게 자국이 남엄지손가락의 손톱으로 힘들게 자국이 남

(b) N치와 사질토의 상대밀도·전단저항각과의 관계N 치 흙 의 상 태 상 대 밀 도 전 단 저 항 각 ( ø ) 비 고Peck Meyerhof

0 -44 -1010 -3030 -5050 이상

매우느슨 (Very Loose)느 슨 (Loose)

보통조밀(Medium Dense)조 밀 (Dense)

매우조밀 (Very Dense)

0.0～0.20.2～0.40.4～0.60.6～0.80.8～1.0

28.5。 이하28.5。-30。30。-36。36。-41。41。 이상

30。 이하30。-35。35。-40。40。-45。45。 이상



흙의 통일분류법(U S C S)

<표4.2-5>주 요 구 분

분류

기호대 표 명 분 류 기 준

조립토

No.200체

통과분

50%이하

자갈

조립토

중에서

No.4체

통과분

50%

이하

깨끗한

자갈

GW입도분포 양호한 자갈

자갈 모래 혼합토

입도곡선으로

모래와

자갈의 비율

정한다.

세립분

(No.200체이하)

백분율에

따라 다음과

같이 나눈다.

5% 이하 ;

GW,GP,SW,SP

12% 이상 ;

GM,GC,SM,SC

5%～12% ;

경계선에서는

이중기호

Cu = D60 / D10 4 이상

(D30)2

Cg = 1 과 3 사이

D10 × D60

GP

입도분포 불량한 자갈

또는 자갈

모래 혼합토GW 분류기준에 맞지 않는다.

소성도에서

A선 아래

또는 PI < 4

소성도에서 사선

을 한 부분에서

는 이중기호로

분류

세립분

함유한

자갈

GM실트질 자갈,자갈모래

실트 혼합토

GC점토질 자갈,자갈모래

점토 혼합토

소성도에서

A선 위

또는 PI > 7

모래

조립토

중에서

No.4체

통과분

50%

이상

깨끗한

모래

SW입도분포 양호한 모래

또는 자갈섞인 모래

Cu = D60 / D10 6 이상

(D30)2

Cg = 1 과 3 사이

D10 × D60SP

입도분포 불량한 모래

또는 자갈섞인 모래 SW 분류 기준에 맞지 않는다.

세립분

함유한

모래

SM실트질 모래,

실트섞인 모래소성도에서A선

아래또는 PI<4

소성도에서 사

선을 한 부분에

서는 이중기호

로 분류SC점토질 모래,

점토섞인 모래소성도에서A선

위 또는 PI>7

세립토

No.200체

통과분

50%이상

실트및점토

LL < 50

ML

무기질 점토, 극세사,

암분, 실트 및

점토질 세사

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100LIQUID LIMIT (%)

0

20

40

60

80

PLA

STIC

ITY

IND

EX

A Line PI=0.73

(LL-20)

ML

OH or MH

CH

CL-ML

U line P

I = 0.9

(LL-8)

CL

OL or ML74

(그림) Casagrande 의 소성도

CL

저,중소성무기질점토,

자갈섞인 점토,

모래섞인 점토,

실트섞인 점토,

점성이 낮은 점토

OL저소성 유기질 실트,

유기질 실트 점토

실트 및 점토

LL > 50

MH

무기질 실트, 운모질

또는 규조질의 세사

또는 실트,

탄성이 있는 실트

CH 고소성 무기질 점토

OH중 또는 고소성

유기질 점토

유 기 질 토 PT이탄토 등

기타 고유기질토



나. 암석(암반)의 구분 및 기재방법암석분류는 기술용역협회의 일반적인 암반분류<표4.2-6>를 참고로 하였으며, 시추조사시 회수된 암석

시료로 관찰할 수 있는 사항 즉, 암석명, 색깔, 풍화정도, 강도, 불연속면의 상태 등을 다음과 같은 기준으로 기술하였다.

1) 암석명은 core 의 육안감별에 의한 야외명으로 분류하였다.2) 색깔은 암석의 기본색(회색, 갈색, 흑색, 적색, 청색 또는 녹색)에 담(연한)과 암(진한)의 명암 및

혼색에 대한 서술용어를 사용하였다.3) 암반의 공학적인 성질에 중요한 영향을 미치는 제반성질들은 ISRM(International Society for

Rock Mechanics)의 암반분류기준(<표4.2-6> 참고)에 따라 풍화상태, 강도, 균열상태 등을 고려하여 시추주상도에 기술함을 원칙으로 하고 코아회수율(Total Core Recovery) 및 RQD(Rock Quality Designation)도 측정‧기록하였다.

<표4.2-6> (a) 암석의 풍화상태(Decompositon)에 따른 분류기준

구 분 용 어 풍 화 정 도 기 호

토 사 완 전 풍 화(Completely Weathered)

암석전체가 완전히 풍화되어 흙으로 변화되었으나 모암의 원조직과 구조를 지니며, 간혹 풍화를 받지 않은 암편을 함유하는 상태.

D5

풍 화 암 심 한 풍 화(Highly Weathered)

암석 내부까지 풍화가 진행중이며, 점토 물질이 협재되어 있어 부분적으로 쉽게 부스러뜨릴 수 있는 상태. D4

연 암 보 통 풍 화(Moderately Weathered)

전 암석표면에서부터 풍화가 진행중이며, 색조는 변하였으나 손으로 부스러뜨릴 수 없는 상태. D3

경 암보통암 약 간 풍 화

(Slightly Weathered)기반암중에 발달된 불연속면을 따라 이미 약한 풍화작용이 시작되고 있으나 암석 자체에는 아무런 풍화작용이 일어나지 않은 상태.

D2

경 암 신 선(Fresh) 풍화작용이 흔적이 없는 상태 D1



(b) 암석의 절리간격(Fracturing)에 따른 분류기준

구 분 용 어 Joint의 간격 기호

연 암 매우 좁은 간격(Very close spacing) 6cm 미만 F5

경

암

보 통 암좁은 간격

(Close spacing) 6 ～ 20cm F4보통 간격

(Moderate spacing) 20 ～ 60cm F3

경 암넓은 간격

(Wide spacing) 60 ～ 200cm F2매우 넓은 간격

(Very wide spacing) 200cm 이상 F1

(c) 암석의 육안강도(Strength) 판정에 따른 분류기준구 분 용 어 암 반 상 태 기호

토 사 매우 약함(Very Weak)

손가락 또는 엄지손가락의 압력으로 눌러 으스러지는 정도. S5

풍화암 약 함(Weak) 함마로 눌러 으스러지는 정도. S4

연 암 보통 강함(Moderately Strong)

1회의 약한 함마 타격으로 쉽게 깨지거나 모서리의 각이 날카로운 정도. S3

경

암

보 통 암 강 함(Strong)

한두번 정도의 강한 함마 타격으로 깨지며 각이 날카로운 정도. S2

경 암 매우 강함(Very Strong)

여러번의 강한 함마 타격으로 깨지며 Conchoidal한 조각과 각이 날카로운 정도. S1

주) 참고자료 : “도로설계 실무 편람”, - 토질 및 기초편, 한국도로공사, P.37-38

d) 코아회수율(Total Core Recovery) TCR= 회수된 core길이의 합전체시추길이 ×100 (%)

e) RQD (Rock Quality Designation) RQD=

10cm이상 길이로 회수된 core 길이의 합전체시추길이 × 100 (%)



한국 기술용역협회의 암반분류

<표4.2-7>

암반분류 시추굴진상황

암 반 의 상 태풍화변질상태 균 열 상 태 코 아 상 태 햄 머 타 격 침 수 상 태

풍

화

암

Metal crown bit로 용이하게 굴진가능하며 때로는 무수 보링 가능

암내부까지도 풍화진행.암의 구조 및 조직 남아있음.

균열은 많으나 점토화의 진행으로 거의 밀착 상태임.

세편상 암편이 남아 있으며 손으로 부수면 가루가 되기도함. 단형코아가 없음.

손으로도 부서짐. 원형보존이 불가능하며 세편상으로 분리됨.

연 암

Metal crown bit로용이하게 굴진가능한 암반

암내부의 일부를 제외하고는 풍화진행.장석,운모등은 변색,변질

균열이 많이 발달,균열간격은 5cm 이하이고 점토 협재

암편상～세편상(각력상)원형 코아가 적고 원형 복구곤란

햄머로 치면 가볍게 부서짐.

세편상으로 분리되고 암괴로도 분리됨.

보 통 암

Metal crown bit로 굴진 가능하나 diamond bit를 사용하면 코아회수율이 양호한 암반

균열을 따라 다소 풍화진행.장석 및 유색광물은 일부 변색됨.

균열발달,일부는 점토를 협재 세편상태로 잘 부서짐. 균열간격은 10cm 이내

대암편상～단주 상 10cm이하이며 특히 5cm내 외가 많음. 원형복구가 가능 .

햄머로 치면 탁음을 내고 부서짐.

암괴로 분리하나 입자의 분산은 거의 없고 변화하지 않음.

경 암

Diamond bit를 사용하지 않으 면 굴진하기 곤란한 암반

대체로 신선, 균열을 따라 약간 풍화, 변질됨. 암내부는 신선함.

균열의 발달이 적으며 균열간 격은 5～15cm 대체로 밀착상 태이나 일부는 Open됨.

단주상～봉상 대체로 20cm이하 1m당 5～6개 이상

햄머로 치면 금속음을 내고 부서지지 않으며 튀는 경향을 보임.

거의 변화하지 않음.

극경암⌢파쇄대⌣

Diamond bit의 마모가 특히 심한 암반 (암석 의 파쇄대로서 코아의 막힘이 많은 암반)

대단히 신선하고 풍화 변질을 받지않음.

균열의 발달이 적으며 균열간격은 20～50cm 로 밀착(mosaic 상태의 균열이 발달 그 폭은 5cm이하)

봉상～장주상 완전한 형태를 보유 1m당 5～6개(암편상 ～ 각력상으로 원 형코아가적음)

햄머로 치면 금속음.잘부서지지 않고 튀는 경향

거의 변화하지 않음.



4.2.4 조사결과가. 지형 및 지질1) 반포천 차집관거

본 조사지역은 서울시 강남구 반포동 반포천 일대로서 본 조사지역 주변의 산계는 한반도 중부에 위치하는 광주산맥의 서쪽 산기슭 및 한강하류 주변에 위치하여 전체적으로 보아 저지대의 지형적 특색을 나타낸다. 본 조사지역을 중심으로 주변의 산계는 대체로 구릉성 산지가 분포하며 북쪽으로는 한강이 흐르고 있으며 양재천, 탄천, 반포천등이 한강으로 유입된다. 본 조사지역은 경기육괴에 놓여 있어 그 지질은 선캠브리아기에 속하는 경기편마암복합체, 쥬라기로

속하는 대보화강암과 시대미상의 반상화강암, 제4기에 속하는 홍적층과 충적층 등으로 구성된다. 금번 조사지역에서는 호상구조를 가지는 호상흑운모편마암이 분포하나 확인되지는 않았으며, 기반암을 부정합으로 덥고 있는 제4기 충적층인 자갈섞인 실트질 모래, 모래질 실트, 점토질 실트 등으로 구성되어 있다.

2) 동부간선 차집관거본 조사지역은 서울시 강서구 방화동 일대로서 본 조사지역 주변의 산계는 한반도 중부에 위치하는 광

주산맥의 서쪽 산기슭 및 한강하류 주변에 위치하여 전체적으로 보아 저지대의 지형적 특색을 나타낸다. 본 조사지역을 중심으로 주변의 산계는 대체로 구릉성 산지가 분포하며 북쪽으로는 한강이 흐르고 있으며 안양천이 한강으로 유입된다.본 조사지역은 경기육괴에 놓여 있어 그 지질은 선캠브리아기에 속하는 경기편마암복합체, 쥬라기로 속

하는 대보화강암과 시대미상의 반상화강암, 제4기에 속하는 충적층 등으로 구성된다. 금번 조사지역에서는 호상구조를 가지는 호상흑운모편마암이 분포하나 확인되지는 않았으며, 기반암을 부정합으로 덮고 있는 제4기 충적층인 자갈섞인 실트질 모래, 모래섞인점토 등으로 구성되어 있다.



나. 지층개요1) 반포천 차집관거

본 계획노선의 지층상태를 파악하기 위하여 총 2개소의 시추조사를 실시하였으며, 지층현황은 지표면으로부터 매립층, 퇴적층 순으로 분포하고 있으며, 다음은 각 지층별 지층구성상태를 나타낸 것이다.◦ 매립층본 층은 인위적으로 매립된 층으로, 주 매립성분은 자갈이고, 전석, 모래가 불규칙하게 섞여있다. 매립

은 모든 공의 지표면으로부터 1.2m까지 실시되었으며, 암갈색의 색조를 띠고 조밀한 상태를 보인다.◦ 퇴적층퇴적층은 물, 바람 등에 의하여 운반된 쇄설물이 해저, 호저, 및 하상 등에 쌓여서 형성되는 층으로

본 조사지역에서는 하상퇴적층이 관찰되었다.본 층은 조사지역의 매립층의 하부에 암갈색-갈색의 자갈섞인 실트질 모래, 모래질 실트, 점토질 실트

등으로 구성되어 있다. 가) 실트질 모래층은 BH-1 조사공의 경우 지표하 1.2 ~ 6.5 m 심도에 5.3m 층후로 분포하며,

표준관입시험 결과 N-치가 15/30～50/7으로 보통조밀~매우조밀한 상태의 상대밀도를 보이나 이는 부분적으로 분포하는 자갈의 영향으로 과다하게 측정된 것으로 판단된다. BH-2 조사공의 경우 지표하 1.2 ~ 1.8 m 심도에 0.6m 층후로 분포하고, 지표하 6.2 ~ 7.0 m 심도에 0.8m 층후로 분포한다. 표준관입시험 결과 N-치가 6/30～18/30으로 느슨~보통조밀한 상태의 상대밀도를 보인다.

나) 모래질 실트층은 BH-2 조사공의 지표하 1.8~4.5m 심도에서 2.7m의 층후를 보이며, 표준관입시험 결과 N-치가 12/30으로 단단한 상태의 연경도를 보인다.

다) 점토질 실트층은 BH-2 조사공의 지표하 4.5~6.2m 심도에서 1.7m의 층후를 보이며, 표준관입시험 결과 N-치가 22/30로 매우 단단한 상태의 연경도를 보인다.

2) 동부간선 차집관거본 계획부지의 지층상태를 파악하기 위하여 총 1개소의 시추조사를 실시하였으며, 지층현황은 지표면으

로부터 매립층, 퇴적층, 풍화토층 순으로 분포하고 있으며, 다음은 각 지층별 지층구성상태를 나타낸 것이다.◦ 매립층본 층은 인위적으로 매립된 층으로, 주 매립성분은 자갈 및 실트섞인 모래이다. 지표면으로부터 4.8m

까지 존재하며 0.0~1.0M에서 자갈 및 전석층 발견됨, 황갈~암갈색의 색조를 띠고 느슨한 상태를 보인다. N치 5~6/30정도임.



◦ 퇴적층가) 상부퇴적층:지표하 4.8~9.0M에 존재하며 실트질 모래이며 느슨한 상태이다. N치 6~8/30정도

임.나) 하부퇴적층:지표하9.0~11M에 존재하며 모래섞인 점토이며 단단~매우단단한 상태이다. N치

7~24/30정도임.◦ 풍화토층본 층은 화강암의 풍화대로써 지표하 11.0~16.5M 사이에 존재하며 보통조밀함 상태이다. N치

12~21/30정도임.지층 구성상태

<표4.2-8> (단위 : m)

구분 공번매 립 층 퇴 적 층

풍화토 계 SPT자 갈 모래 모 래 실 트

반 포 BH-1 1.2 - 5.3 ㅡ - 6.5 4BH-2 1.2 - 1.4 4.4 - 7.0 5

방 화 BH-3 - 4.8 4.2 2.0 5.5 16.5 11계 2.4 4.8 10.9 6.4 55 30.0 20

다.지하수위조사기간 동안 조사가 완료된 시추공을 이용하여 24시간내지 48시간 후에 지하수위를 측정한 결과는

<표4.2-9>과 같다. 대부분의 지하수위는 지표하 0.3～1.8m구간(매립층)에서 나타나고 있다.

지 하 수 위 현 황

<표4.2-9> (단위 : m)

구분 공번 지하수위 해당층 비 고GL(-) EL

반 포BH-1 0.5 5.8 매립층

BH-2 0.3 8.5 매립층

방 화 BH-3 1.8 5.1 매립층



라. 실내시험본 조사지역 토층의 물리적 성질을 파악하기 위하여 시추조사와 병행하여 실시한 표준관입시험 과정에

서 채취한 교란시료에 대한 실내시험을 실시하였으며 결과는 <표4.2-10>과 같다.

토 성 시 험 결 과

<표4.2-10>

공 번 심 도(m) U.S.C.S 함수비

(%) 비 중Atterberg Limit Grain size analysis

Percent finer thanLL(%) PI(%) #4(%) #200(%) 0.002mm

(%)BH-1 5.0 SM 24.0 2.64 NP - 100 15.0 -BH-2 4.5 ML 25.4 2.64 34.8 8.8 91.2 10.0BH-3 9.0 CL 21.4 2.63 31.3 15.7 100 74.1 25.5

제 5 장 기본설계 5.1 개요5.2 계획목표년도5.3 계획처리구역5.4 계획처리인구5.5 계획하수량5.6 반포천 차집관거5.7 동부간선 차집관거5


반포천외 1개소 차집관거 신․증설공사 제 5 장 기본설계


제 5 장 기본설계5.1 개요

하수도는 시가지로부터 발생된 오수를 분리처리함으로써 주변 생활환경의 개선을 도모할 뿐만 아니라 우수를 신속히 배제하여 침수에 의한 도시재해를 방지하는 방재의 기능을 갖추어야 한다. 따라서 하수배제계획은 오수처리 및 우수처리의 기능이 충분히 발휘될 수 있도록 종합적으로 계획되어야 하며, 하수처리는 방류수역에 대한 수질환경기준의 달성을 전제로 하여 하수도시설의 배치 및 사업의 실시순서 등이 감안된 계획이 되어져야 한다.

서울시는「하수도 정비 기본계획변경(’02년)」을 기준으로 하여 최종 목표년도를 2011년으로 하고 하수처리장 및 차집관거 시설계획을 추진하여 왔으므로 본 계획에서는 ’02년「하수도정비 기본계획변경」 용역의 지표를 고려하여 차집관거 계획을 수립하였다.

5.2 계획목표년도

하수도 시설계획의 목표년도는 하수처리시설이 도시 기반시설중의 하나로써 시설의 내구년수 및 건설기간이 길고, 일단 건설되면 개선이 용이하지 않을 뿐만 아니라 그 효과가 장기에 걸쳐 발휘되며, 특히 하수관거의 경우는 하수량의 증가에 따라 단계적으로 단면을 증가시키기 곤란하므로 하수량 및 경비에 따른 투자효과 등을 고려하여 장기적인 측면에서 계획이 수립되어야 한다.

본 과업에서는 「서울시 하수도정비 기본계획변경(’02년)」을 기준으로 하여 시가지 개발 및 확장 가능성에 따른 하수량 증가 추세 및 관련 상위계획 등을 고려하여 2011년을 최종 목표년도로 계획하였다.

◦ 계획목표년도 : 2011년

5.3 계획처리구역

서울시 하수도정비 기본계획(변경)에 의하면 하수도 시설계획 구역은 서울시 하수도관망상의 관거시설현황을 토대로 처리구역4개와 16개의 배수구역으로 분할하였으며, 본 과업의 처리계획 구역은 이러한 배수구역중 서남처리구역내 반포배수구역과 강서배수구역이 해당된다.



처리구역 면적

<표 5.3-1>처 리 구 역 면 적(ha) 비 고

반포천 차집관거 처리구역 821.40동부간선 차집관거 처리구역 104.50

계 925.90

5.4 계획하수량

5.4.1 개 요하수량은 주로 가정생활로 인하여 발생되는 기초가정오수량과 상점, 음식점, 관공서 및 각종 서비스

시설에서 발생되는 영업오수량으로 구성되는 생활오수가 있으며, 각종 공장과 사업장의 생산활동으로 발생되는 공장폐수량과 관로 및 맨홀균열부분을 통해 유입되는 지하수 유입량으로 구성된다.

따라서 하수도 시설의 시설용량을 결정하기 위하여 기초 가정용수량과 영업오수량을 포함한 생활하수량, 공장폐수량, 그리고 지하수 유입량으로 크게 나누어 과거의 실적자료와 관련 상위계획 등을 고려하여 계획하수량 원단위를 산정하고, 산정된 원단위를 이용하여 계획하수량을 추정하는 것으로 계획하였다.

5.4.2 계획처리인구계획인구의 추정방법에는 과거의 인구증가 추이 자료를 이용하여 수학적인 방법으로 경향분석하여 추

정하는 방법과 상위계획 및 관련계획의 자료를 이용하는 방법이 있으나, 본 과업의 계획인구 산정은 하수도 사업의 일관성을 고려하여 서울시의 장래 인구정책과 장래개발가능지의 토지수용능력 등을 종합적으로 검토된 서울시 도시기본계획 인구를 토대로한 「서울시 하수도정비 기본계획(변경)」상의 계획인구를 적용하였으며 계획인구는 다음 <표 5.4-1>과 같다.



처리구역별 계획인구

<표 5.4-1> (단위 : 인)

구 분 배수분구 계 획 년 도 비 고2001년 2006년 2011년

반포천 차집관거처리구역

논 현 30,478 29,885 28,353반표(2) 36,444 35,605 33,836서초(1) 27,877 27,227 25,875서초(2) 12,358 12,068 11,469서초(3) 16,544 16,165 15,357역 삼 25,798 25,296 24,002

계 149,499 146,246 138,891동부간선 차집관거

처리구역 방화(2) 31,010 30,873 30,195참고자료 : “하수도정비 기본계획변경(변경)”(수립중)

5.4.3 계획하수량 원단위1) 변동부하율

하수량은 지역환경 및 계절등에 따라 시간적 변화를 가지며, 이런 시간적 변화에 따른 하수량 추정을 위해 본 과업에서는 Babbit계수를 사용하였다. Babbit계수는 일평균 오수량에 대한 시간최대 오수량의 계수로서 배수인구에 따른 함수이며 일반적으로 하수관거 설계시 설계오수량을 산출하는 경우 이용된다.M=

5

P 1/5

여기서, M : 시간최대 하수량과 일평균 하수량비율 P : 처리구역인구(1,000인)

첨 두 계 수

<표 5.4-2>

구 분상 위 계 획

Babbit계수 적 용 비 고동부간선수로

분류하수관로 실시설계

하수도정비 기본계획변경

(‘99.12)하수도정비

기본계획변경변경(안)(‘02)

반 포 천 - 1.38 1.26 1.84 1.8동부간선 2.13 1.38 1.26 2.52 2.5



변 동 부 하 율

<표 5.4-3>항 목 일 평 균 일 최 대 시 간 최 대 비 고

생활오수량반 포 천 0.87 1.0 1.6

동부간선 0.87 1.0 2.2

지하수량 1.0 1.0 1.0주) 시간최대 변동부하율은 하수도정비기본계획변경상의 일최대/일평균 비율을 기준으로 환산한 값임.

2) 하수량 원단위 산정계획하수량 원단위는 서울시 상수도 최근 사용 실적이 반영된 “하수도정비 기본계획변경(변경)”상의 일

평균 원단위를 적용하되 시간최대 원단위는 본 과업에서 산정된 변동부하율을 적용하여 재산정하였다. 계획 하수량 원단위는 다음 <표 5.4-4>와 같다.



계 획 하 수 량 원 단 위

<표5.4-4> (ℓ/인․일)구 분 계 획 년 도 비 고2001년 2006년 2011년

서 남처리구역

서초구

일평균생활오수 454 460 455

반포천차집관거처리구역

지하수 78 76 75계 532 536 530

일최대생활오수 522 529 523지하수 78 76 75

계 600 605 598

시간최대생활오수 835 846 837지하수 78 76 75

계 913 922 912

강남구

일평균생활오수 471 472 471지하수 80 77 77

계 551 549 548

일최대생활오수 541 542 541지하수 80 77 77

계 621 619 618

시간최대생활오수 866 867 866지하수 80 77 77

계 946 944 943

강서구

일평균생활오수 346 358 354

동부간선차집관거처리구역

지하수 62 60 60계 408 418 414

일최대생활오수 398 411 407지하수 62 60 60

계 460 471 467

시간최대생활오수 876 904 895지하수 62 60 60

계 938 964 955



5.4.4 계획하수량계획하수량 산정은 계획인구와 공업지역 면적에 각 공정별 원단위를 적용하여 구하며 차집관거내서의

계획하수량은 분류식 지역은 시간최대 오수량 원단위를 적용하고 합류식 지역은 시간최대 오수량의 3배를 적용하여 산정하였으며 그 내용은 다음 <표 5.4-5>과 같다.

Q = 일평균오수량원단위 ×α ×β + 지하수원단위86,400 × 1,000

× 계획인구∴ 여기서 α , β 는 첨두계수(하수량 변동부하률)

계 획 하 수 량

<표 5.4-5> (㎥/일)

처리구역

계획년도

계획인구(인)

생활오수량 지하수량

계획하수량비고

일평균 일최대 시간최대 일 평 균 일 최 대 시간최대

반포천

2001 149,499 68,830 79,108 126,577 11,772 80,602 90,880 138,349

2006 146,246 67,938 78,081 124,882 11,170 79,108 89,251 136,052

2011 138,891 64,035 73,584 117,772 10,520 74,555 84,104 128,292

동부간선

2001 31,010 10,729 12,341 27,166 1,923 12,652 14,264 29,089

2006 30,873 11,053 12,688 27,910 1,853 12,906 14,541 29,763

2011 30,195 10,689 12,289 27,025 1,811 12,500 14,100 28,836

본 과업 계획하수량은 하수도정비 기본계획(변경)의 목표년도와 일치된 2011년도 하수량을 적용하는 것이 원칙이나, 서울시 인구 감소추세 및 절수정책등에 의한 하수발생량이 2006년을 정점으로 점점 감소가 예측되어 하수발생량이 줄어들므로 안정적 오수처리를 위해 가장 많은 양이 발생되는 계획년도의 하수량을 계획 차집량으로 산정 및 시설용량에 반영토록 계획하였다.



5.5 반포천 차집관거

5.5.1 과업의 목적반포천 미복개 하천구간에 하수가 노출되어 악취 발생등에 의해 주변 주거환경을 훼손하고 있어 반포

천 차집관거를 복개부 시점까지 연장하여 지역주민의 생활환경을 개선하고자 하는데 그 목적이 있다.5.5.2 하수배제방식

본 과업의 대상지역은 합류식지역으로 하수량산정시 합류식에 의거 적용하였으나, 현재 재개발이 진행중인 반포주공 2단지와 반포주공 3단지는 개발계획상 분류식으로 연결되는 것으로 되어있으므로 계획하수량을 분류식에 의거 반영하였다.

5.5.3 계획 차집하수량 산정반포천처리구역은 현재 및 장래계획상 합류식지역이므로 시간최대하수량의 3배를 차집하는 것으로 계

획하였다. 또한 본 차집관로 처리구역외 지역이나 과업지역과 인접하여 추진중인 주택재건축사업(반포주공2단지,3단지)지역의 발생하수를 본 사업에 반영하여 관거용량을 결정함으로써 합류식지역내 분류식지역 발생오수를 차집관거에 직유입 시키므로써 안정적인 오수처리를 기하였다. 주택재개발 사업지구의 오수발생량 및 반포천 차집관거의 계획 차집하수량은 다음과 같다.

<그림5.5-1> 주택재개발 사업지구



주택재개발 사업지구 오수량산정

<표5.5-1> (㎥/일)

사업지구 계획인구 배제방식계획하수량

발생오수량 비 고일평균 일최대 시간최대

반포주공2단지 8,792 분류식 4,713 5,319 8,106 8,106

반포주공3단지 11,155 분류식 5,979 6,749 10,285 10,285

계 19,947 분류식 10,692 12,068 18,391 18,391 주) 계획인구는 주택재건축사업 계획인구

반포천 차집관거 계획 차집량

<표5.5-2> (㎥/일)

처리구역 구 분 배제방식 계획 차집량 비 고

반포천

논 현 배수분구 합류식 81,522

반포(2)배수분구 합류식 94,133

서초(1)배수분구 합류식 72,005



역 삼 배수분구 합류식 68,878

소 계 391,503

주택재개발사업지구 분류식 18,391

계 409,894주) 합류식 지역은 계획하수량의 3Q를 적용.



5.5.4 기존차집관거 현황기존 차집관거는 반포빗물펌프장 유수지 앞에서 하수를 차집하여 서남하수처리장으로 이송되고 있으나

현재 하수 차집지점 상류의 미복개된 부분에 하수가 흐르고 있어 악취 발생 및 미관등에 문제가 있다.

반포천 기존 차집관거

<표5.5-3>

처리구역 하천위치 시설개요

비 고시점 종점 규모 연장

서남처리구역 반포천반포유수지 사당천 합류점 2▣ 2.25×2.25 1,650m

사당천 합류점 한강 합류점 2▣ 2.8×2.8 878m

5.5.5 차집관거 노선계획본 계획 차집관거는 반포천 좌안(논현, 반포2, 서초1, 서초2, 서초3, 역삼 배수분구)에서 발생하는

하수를 차집하여 기존 차집시설(2▣2.25×2.25)로 연결시켜 서남하수종말처리장으로 유입시키는 관로이며 현재의 차집시설의 위치상 하수가 반포천 미복개부로 흐르게 되어 도시미관 및 악취발생등의 문제가 있으므로 차집관거를 반포천 복개 종점부까지 연장하여 강남성모병원 사거리에서 시작하여 반포빗물펌프장까지 반포천 하상으로 계획하였다.



차집관거 노선계획도



5.5.6 차집관거 단면결정가. 적용기준1) 계획하수량

하수관거 규격산정의 기준이 되는 계획하수량은 다음과 같이 적용한다.◦ 오수관거에서는 계획시간 최대오수량으로 한다.◦ 합류식 관거에서는 계획시간 최대오수량의 3Q로 한다.

2) 유량계산공식유량계산공식으로는 일반적으로 원형관에서는 Kutter공식을 사용하고 구형관에서는 Manning공식을

많이 사용하고 있으나, 2가지 공식에 의한 계산치의 결과는 거의 비슷하나 Kutter공식에 의한 값이 다소크게 나타난다. 따라서 본 계획에서는 대부분 원형관이나 결과치가 대동소이하고 계산과 검토가 다소 수월한 Manning공식을 적용하여 산정하였다.◦ Manning 공식 Q = A․V V = 1

n ․R2/3․I1/2

여기서, Q：유량(㎥/sec) A：유수의 단면적(㎡) V：유속(m/sec) n：조도계수 R：경심(m) (=A/P) P：유수의 윤변(m) I：동수경사(분수 또는 소수)

3) 조도계수유량계산을 위한 하수관거의 조도계수 n값은 하수도시설기준상 Manning공식 또는 Kutter공식은 철

근콘크리트관 및 도관의 경우는 각각 0.013, 경질염화비닐관 및 강화플라스틱 복합관의 경우는 0.010을 표준으로 하며, 일반적으로 사용되고 있는 조도계수의 범위는 관재질에 따라 0.011～0.026으로 다양하다.따라서 본 계획에서는 철근콘크리트관을 기준으로 n값을 0.013으로 적용하였다.

4) 유속 및 경사하수관거내의 유속은 유량, 조도계수 및 동수경사등에 지배를 받으나 각 관거 구간의 동수경사를 산정



하는 것은 어려움이 많으므로 배수 등의 영향은 없다고 가정하여 관저경사를 동수경사와 동일한 값으로 보아 계산한다.일반적으로 하수관거의 경사는 지표경사에 순응하여 결정하는 것이 경제적이나 지표경사가 완만하여 관

거경사를 작게할 경우 관내 유속이 작아지므로 관거바닥에 오물 또는 부유물이 침전되기 쉽고 상시청소 또는 준설을 요하게 되므로 유지관리가 어려워지고 또한 유지관리비도 증가한다.반대로 지표경사가 급하여 관거경사를 크게할 경우 관거유속이 커진다, 따라서 사력등으로 인하여 관거

가 마모, 손상되어 관거의 내용연수가 감소된다. 따라서 관거의 유속 및 경사를 선정할 경우 다음 사항을 고려하여야 한다.◦ 관거내에 토사등이 침전 또는 정체되지 않도록 하여야 한다◦ 관거에 마모등 손상을 주지 않는 유속으로 하여야 한다.◦ 하류관거의 유속은 상류관거의 유속보다 크게 하여야 한다.◦ 관거경사는 가능한 한 하류에 갈수록 완만하게 하여야 한다.◦ 오수관거에 있어서는 계획하수량에 대하여 유속을 최소 0.6m/sec, 최대 3.0m/sec로 한다. 이

상적인 유속범위는 경험적으로 전술한 사항 등을 감안하여 이상적인 유속범위내의 유속(1.0～1.8m/sec)이 유지되도록 하수관거의 경사 및 유속을 결정한다.

나. 차집관거 단면결정이상의 검토내용을 정리하여 차집관거의 규격을 다음과 같이 정하였다.

반포천 신설차집관거 시설계획

<표5.5-4>

규 격 연 장(m) 경 사(‰) 유 속(m/s) 계획하수량(㎥/일)

통수능(㎥/일)

▣2.25×1.70 625.0 0.70 1.64 409,894 541,728



5.6 동부간선 차집관거

5.6.1 과업의 목적방화2동 일부지역의 하수 미차집 ⇒ 미처리 상태로 굴포천을 통하여 한강으로 방류되어 하천 수질오

염 및 민원을 야기 시키므로, 차집관거와 펌프설비의 용량을 검토하여 최적의 하수처리 방안을 수립하고자 하는데 그 목적이 있다.

5.6.2 하수배제방식당초계획인 “동부간선수로 분류하수관로 실시설계”에서는 전체 분류식 지역으로 계획되어 있으나 현장

조사 및 관련상위 계획을 검토한 결과 기존 하수배제 방식이 합류식과 분류식이 혼재된 합병식 지역으로 나타났다. 그러나 서울시 하수도재정비기본계획변경(안)(‘02.2)에 따르면 장래 목표년도(2011년)까지 분류식화하는 것으로 계획되어 있으므로 이를 반영하여 본 과업 대상지역을 분류식화 지역으로 계획하였다.

<그림5.6-1> 동부간선 차집관거 처리구역 처리현황도



5.6.3 계획 차집하수량 산정동부간선 차집관거 처리구역은 현장조사 및 관련상위 계획을 검토한 결과 기존 하수배제 방식이 합류

식과 분류식이 혼재된 합병식 지역으로 나타나나, 장래계획은 전체 분류식화 지역으로 목표년도(2011년)에 완전분류식화을 고려하여 분류식지역 계획 차집량을 산정하였다.

계 획 차 집 하 수 량

<표5.6-1> (㎥/일)처리구역 배수분구 배제방식 계획하수량(시간최대) 계획 차집량 비 고2001년 2006년 2011년

동부간선

방화(2)

분류식(현재) 737 754 728 754 A-LINE분류식(장래) 9,060 9,270 9,125 9,270 A-LINE분류식(현재) 3,737 3,823 3,695 3,823 B-LINE분류식(장래) 15,555 15,916 15,288 15,916 미처리구역계 29,089 29,763 28,836 29,763

5.6.4 기존 시설현황가. 차집시설

행주대교 인터체인지 부근의 주거지역을 시점으로하여 개화동길을 따라 유하한 후 대한항공 전산센타 맞은편의 방화 오수중계펌프장에서 주변의 발생오수와 함께 일부구간을 압송한후 방화(1)택지개발지역 발생오수를 차집하여 서남하수처리장으로 유입되고 있다.

기존차집관거현황

<표5.6-2>차집대상지역 규격(mm) 연장(m) 경사(‰) 비 고

방화2동 북측일부 D500 1,914 2.18 A-Line방화2동 남측 D700 356 0.80 B-Line

방화(1) 택지개발사업지구, 방화1동일부

D500 1,274 압송구간 C-LineD1,100 1,472 4.45 C-Line



나. 오수중계펌프장방화 오수중계펌프장 처리유역은 서남하수처리장 처리구역의 강서배수구역중 방화1 배수분구와 방화2

배수분구 일부지역으로 방화1,2 택지개발지구를 포함하여 이중 방화2동 북측지역과 방화중학교 부근지역에서 차집된 방화2동 남측지역의 하수를 자연유하로 오수중계펌프장으로 유입시키고, 펌프장에 유입된 하수는 도시개발아파트2단지 부근까지 압송하여 서남하수처리장으로 자연유하하여 유입된다.◦ 펌프용량 : φ300 × 6.6㎥/min × 23mH × 57kW × 4대(1대예비)

구 분 일 평 균 일 최 대 시 간 최 대 비 고펌 프 대 당6.6㎥/min

● ◐○ ⓢ

● ◐○ ⓢ

● ●● ⓢ

주) ● 가동펌프, ⓢ 예비펌프

5.6.5 기존시설 용량검토기존 방화오수중계펌프장 및 차집관로는 방화(2)배수분구 전체의 발생하수를 처리하기 위한 시설이므

로 본 과업대상지역인 미처리구역도 포함되어 있다. 따라서 각종 계획지표의 변경에 따른 계획하수량에 의한 기존 시설의 용량을 검토하여 기존시설의 적정여부를 검토하였다.

가. 차집관거(단위:㎥/일)

노 선 명 관 경 관거통수능 계 획 하 수 량 비 고(관거여유율포함)기존처리구역 미처리구역 계

A-Line D500 15,552 10,024 - 10,024 20,048B-Line D700 22,464 3,823 15,916 19,739 35,530

C-Line D500 압 송 13,847 15,916 29,763D1100 92,448 45,933 15,916 61,849 105,143

주) 관거여유율 : D500 - 100% , D 700 - 50~100% , D1100 - 50~100%(‘하수도시설기준’ 참고)

나.오수중계펌프장

펌프장 펌프용량 시설용량(㎥/일)

계획하수량 (㎥/일) 비 고기존처리구역 미처리구역 계방화오수

중계펌프장75HP(6.6㎥/분)× 4대(예비1) 28,512 13,847 15,916 29,763 용량부족



상기의 검토내용을 볼 때 본 과업대상지역(미처리구역)이 포함된 B-Line을 포함하여 모든 관거가 관거 여유율을 감안할 경우 통수능의 여유가 없고, 또한 방화오수중계펌프장의 시설용량도 부족하여 원활한 오수처리가 불가능한 것으로 나타났다.

5.6.6 오수처리 방안 검토본 과업대상구역의 하수배수체계 및 기존시설의 활용성, 장래 분류식화등을 고려하여 처리방안을 수립

하였고 각 안별 비교검토를 통해 원활한 오수처리를 위한 최적안을 선정하였다.가. 비교안 선정1) 기본설계안

개화동길의 기존 좌․우안 BOX 및 우수BOX▣1.5X1.5(북측BOX)가 합류하는 지점에서 하수차집 및 오수중계펌프장을 신설하여 기존 방화오수중계펌프장으로 압송시켜 처리하는 안으로 기존처리계통은 유지하면서 미처리지역(15,916㎥/일)만을 추가 처리하는 안.

2) 제1안기존BOX말구부에서 오수차집하여 농지로 사용중인 부지에 오수중계펌프장을 신설하여 기존 방화오수

중계펌프장 유입부에 연결시켜 처리하는 안으로 기존 처리계통을 유지하며 미처리지역(15,916㎥/일)만을 추가 처리하는 것은 기본설계안과 같다.

3) 제2안기존 펌프장을 철거하고 신설펌프장으로 개축하는 계획으로 개화동길 상류지역 오수를 유로변경시켜서

도시개발아파트 인근지점에서 미처리지역의 하수를 모두 차집하고 기존차집관로(B-LINE)를 개수하여 신설펌프장으로 유입시켜 처리하는 안으로 펌프장용량은 기존처리구역(13,847㎥/일)을 포함하여 전체처리구역(29,763㎥/일)을 처리.

4) 제3안개화동길의 기존 좌․우안 BOX가 합류되는 직하류지점에 BOX내 횡월류벽을 두어 월류고를 높이고

기존 차집관거(B-LINE)로 미처리지역 하수를 차집하여 기존펌프장으로 유입시켜 처리하는 안으로 기존 처리계통을 유지하며 미처리지역 오수(15,916㎥/일)을 기존 펌프장으로 유도하여 처리.



처리방안 기본설계안



처리방안 1안



처리방안 2안



처리방안 3안



나.오수처리방안 비교검토1) 기본설계안

당초의 기본설계안은 계획부지가 공항부지 내로 공항공사 등과 협의 한 바 장래 공항시설 확장부지로 예정되어 있어 펌프장 설치가 어려워 부지확보가 곤란하므로 사업시행이 어려울 것으로 판단된다.

2) 제1안기본설계안에서 펌프장부지 및 압송관로 노선을 변경한 것으로 공항뒷길의 토구 옆에 펌프장을 신설하

고 압송관로를 기존 방화오수펌프장으로 연결하여 처리하는 안으로 부지확보가 기본설계안보다 용이하며 주민시설과 떨어진 지역으로 민원발생 요소가 적고 공사가 용이하다. 또한 서울시에서 계획하고 있는 빗물펌프장 계획부지와 인접하여 사업시행이 용이 할것으로 판단된다.

3) 제2안기존의 방화오수중계펌프장을 철거하고 펌프장을 신설하는 안으로 현재 펌프장의 구조개선이 필요하므로

근본적인 대책이 되나 기존 펌프장 철거시 경제적 손실 및 소요사업비가 증가하고 원활한 오수 차집을 위하여 하수관 노선을 개선하여야 하나 방화동내 상습침수지역 주민들의 민원이 예상되어 사업 시행에 어려움이 예상된다.

4) 제3안기존 방화오수중계펌프장을 최대한 활용하는 방안으로 현재 방화(2)배수분구의 하수암거내에 월류턱을

설치하여 오수를 차집하여야 하나 방화동내 상습침수지역 주민들의 민원이 예상되고 장래 분류식화시 방화오수중계펌프장에 대한 성능개선이 다시 이루어 져야 하므로 목표연도(2011년)를 고려하였을 시는 사업효과가 없는 것으로 판단된다.

상기에서 검토한 바와 같이 제1안이 민원요소 및 부지확보, 소요사업비 측면에서 가장 유리하므로 기존처리 계통을 유지하며 공항뒷길 토구 인근에 오수중계펌프장을 신설하여 미처리지역의 하수를 차집하여 처리하는 것으로 계획하였다.



처리방안 비교표(A3)



5.6.7 오수중계펌프장 계획가. 위치 결정

상기에서 검토한 처리방안의 위치는 자연녹지지역으로 현재 경작지등으로 이용되고 있어 주민시설과 격리되어 민원요소는 적으나 김포공항과 인접하여 일부가 공항시설 보호구역으로 지정되어 관계기관과 협의하여 공항시설 보호구역 지정선 외측으로 중계펌프장 부지를 계획하였다.

나. 계획하수량기존 처리구역은 방화오수중계펌프장으로 계속처리 하는 것으로 하고 본 과업에서는 현재 미처리 지역

만을 처리대상으로 선정하였다. 오수중계펌프장의 계획하수량은 다음 <표 5.6-4>과 같다.

계 획 하 수 량

<표5.6-4> (단위:㎥/일)구 분 대상지역 하 수 량 비 고

기존처리구역방화동 북측(상사마을, 내촌) 10,024

도시개발아파트인근 3,823계 13,847 기존방화펌프장유입

미처리구역 방화2동 남측 15,916 과업대상지역계 29,763

주) 시간 최대 하수량 기준임다. 시설규모1) 펌프 형식 선정

펌프의 형식은 토출량, 전양정 등에 의해 결정되며 오수 중계펌프장에 설치되는 펌프의 특성은 소용량, 고양정이므로 일반적인 빗물펌프장에 사용되는 입축, 혹은 횡축펌프는 적용이 곤란하므로, 소용량 고양정에 적용 가능한 수중모타펌프와 횡축무폐쇄형 원심나선펌프에 대해 검토하였으며 다음의 항목을 주안점으로 검토하여 펌프를 선정한다. ○ 계획 오수량, 계획양정에 적합하고 효율이 높을 것 ○ 양정변화에도 효율의 저하가 적을 것. ○ 오수수질에 대한 충분한 내구성이 있을 것.○ 내부의 점검, 청소등이 용이한 구조일 것.



○ 고장 및 마모가 작을 것. ○ 운전 조작이 간편할 것. ○ 고장 등의 경우 수리․정비등이 용이할 것. 수중 모타펌프와 횡축무폐쇄형 펌프는 기능상 서로 비슷하나 다음과 같은 사유로 수중모타펌프를 채택

하였다. 그 결과는 다음<표 5.6-5>와 같다.

오수중계펌프 방식의 비교

<표 5.6-5>구분 수 중 모 타 펌 프 횡축무폐쇄형 원심나선펌프

개략설치도

장 점

․ 펌프정에 설치되므로 면적이 적게 소요된다. ․ 펌프가 수면아래에 설치되므로 소음이 적다․ 펌프실이 침수되어도 운전이 가능하다. ․ 흡수위의 변화에 대한 자동운전이 용이하다. ․ 축봉수 펌프가 필요치 않다.

․ 별도의 펌프실에 설치되므로 부식이 적다.․ 주요부분의 보수․점검이 편리하다. ․ 분해․조립이 용이하다. ․ 일반의 원동기와 간단히 직결하여 사용할 수

있다.

단 점

․ 수중에 설치되므로 보수점검이 불편하다. ․ 분해․조립이 불편하다. ․ 대구경펌프에 적합치 않다. ․ 펌프 및 모타가 수중에 있어 부식의 염려가

있다. ․ 운전중 시각 및 청각에 의한 고장 유무를

판단키 어렵다.

․ 펌프정과 같은 EL.에 별도의 펌프실이 필요하므로 설치면적이 넓다.

․ 펌프실에 별도의 배수펌프가 필요하다. ․ 펌프실의 침수시 운전이 불가능하다. ․ 수중 모타펌프보다 소음이 크다.

선 정 ○



2) 펌프 제원본 계획의 오수 중계펌프장에 대한 펌프의 제원은 다음 <표 5.6-6>와 같다.

펌프 제원

<표 5.6-6>오수중계펌프장

명 칭계획하수량

(㎥/일)펌프규격

(㎥/분×대) 형 식 양 정(m)

펌프구경(mm)

동 력(Kw) 비 고

방화2 오수중계펌프장 15,916 3.7×4(1) 수중펌프 14.0 ø200 22

주) 1. 펌프규격의 ( )는 예비대수임 2. 시간최대 하수량 기준임

5.6.8 차집관거 노선검토가. 개요

본 차집관거는 압송관거로 신설 방화2 오수중계펌프장에서 기존 방화 오수중계펌프장 유입부로 연결토록 계획하였으며 압송관거의 연장, 펌프동력, 유지관리측면 및 사용 용지보상등을 고려하여 최적의 조건이 되도록 계획하였다.

나. 노선비교본 관업에서는 펌프장 위치 선정과 연관하여 지형여건 및 유지관리, 경제성등을 고려하여 선정하였으

며, <표5.6-7>과 같이 검토하였다.



차집관거 노선검토

<표5.6-7>구 분 제 1 안 제 2 안

노선개요신설펌프장에서 공항담장길을 따라 진행하여 공항후문앞 SK주유소앞의 개화동길을 횡단하여 기존 펌프장으로 유입

신설펌프장에서 공항담장길을 따라 진행하여 신공항 고속도로 진입부에서 도로를 횡단하여 기존 펌프장으로 유입

관로제원 D450, L=950m D450, L=850m

사용용지 관로통과 부지가 국유지로 별도 용지 보상이 없음관로통과 부지가 국유지로 사유지보상은 없으나 신공항고속도로 횡단시 추진등의 공법 검토가 필요

장 점 ․자연 개착으로 공사할수 있어 경제적․노선이 굴곡이 없어 유지관리 유리 ․관로길이가 1안보다 짧아 경제적

단 점 ․개화동길 횡단시 교통통제 필요․관로길이가 2안보다 길어 공사비 증가

․고속도로 통과구간 관추진으로 공사비 고가․신공항공사와 관로통과 협의기간이 길어 사업지

연․관로 굴곡부가 생겨 유지관리 변실 필요

채 택 ◉



차집관거 노선비교(삽도A3)



5.6.9 차집관거 관경결정상기의 5.6.7에서 검토한 바와 같이 공항뒤 토구에 신설펌프장을 신설하여 기존펌프장까지 압송하는

것으로 계획되었고 계획 압송관에 대하여 관손실수두 및 경제성등을 고려하여 적정 관경을 결정하였다.비교 대상은 오수관의 기준 유속인 3.0~0.6m/sec를 만족하는 관경을 선정하였고 공사비 및 장래

현가분석을 통해 경제성을 검토하였다. 그 결과는 다음 <표5.6-8>에 나타내었다.

관경별 경제성 비교검토

<표5.6-8>유 량(㎥/d)

연장(m)

관경(㎜)

유속(m/sec)

손실수두(m)

동력비(천원) 부설비(천원)

총현가(천원)년간 현가

15,916 950

300 2.604 31.050 37,736 363,934 179,092 543,026

350 1.913 14.656 17,812 171,782 200,275 372,057

400 1.465 7.649 9,296 89,652 225,168 314,820

450 1.158 4.310 5,238 50,516 248,926 299,442

500 0.938 2.580 3,136 30,244 274,482 304,726

550 0.775 1.622 1,971 19,009 317,915 336,924

600 0.651 1.062 1,291 12,451 377,482 389,933



5.6.10 시설계획상기에서 검토한 내용을 정리하여 오수중계펌프장 및 차집관거 계획을 다음과 같이 결정하였다.

가. 오수중계펌프장

계획하수량(㎥/일) 펌프용량 펌프구경 양 정 대 수 비 고

15,916 3.7㎥/min×22kw D200m/m 14mH 4대(1대예비)

나. 차집관거계획하수량

(㎥/일) 규 격 연 장(m) 배제방식 비 고

15,916 D450 950.0 압 송



차집관거 계획평면도



오수처리방안 비교검토

<표5.6-3>구 분 기본설계안 제 1 안 제 2 안 제 3 안 비 고

신설펌프장위 치 김포공항 청원경찰 숙소내 공항뒷편 토구옆 기존펌프장옆 시영주차장 -

기존펌프장활 용 존치 활용 존치 활용 철거 펌프설비 용량증설

시설제원

․펌프규모 : Q = 15,916㎥/일 D250X5.6㎥/분X37kW ×3대(1대 예비)․차집관거 압 송 : D300, L=450m

․펌프규모 : Q = 15,916㎥/일 D200X3.7㎥/분X22kW ×4대(1대 예비)․차집관거 압 송 : D450, L=950m

․펌프규모 : Q = 29,763㎥/일 D250X6.9㎥/분X55kW X4대(1대 예비)․차집관거 자연유하 : D800, L=321m

․펌프규모(교체) : D300X6.6㎥/분×1대 ⇒D300X7.5㎥/분×1대

․차집관거 자연유하 : D700, L=6.5m

경 제 성․공사비 : 20 억원․용지보상 : -․유지관리비(년간) : 1.2 억원․현가기준 : 30 억원

․공사비 : 20 억원․용지보상 : 0.1 억원 ․유지관리비(년간) : 1.4 억원․현가기준 : 31 억원

․공사비 : 30 억원․용지보상 : -․유지관리비(년간) : 0.8 억원․현가기준 : 30 억원

․공사비 : 1.3 억원․용지보상 : -․유지관리비(년간) : 0.6 억원․현가기준 : -

․기존펌프장의 유지비포함․내구연수 : 50년

부지확보 ․공항공사 개발계획 예정부지로 확보가 어려움

․사유지 매입이 필요 ․시영주차장으로 확보가 용이․기존펌프장 패쇄로 기존부지 재활용 가능

․부지 추가확보 불필요

장 점․경제적임․주거지역과의 격리되어 제1안보다 주민 민

원요소감소

․시설 설치지역이 농경지이므로 공사시행 용이

․공사비 저렴

․펌프장 통합으로 유지관리 용이․부지 확보가 불필요․기존펌프장 패쇄로 기존부지 재활용 가능

․선투자비 최소화

단 점․부지 확보를 위해 공항관리공사와 협의 필

요․기존펌프장과 거리가 멀어 유지관리 불리

․펌프장이 오수발생지역과 멀어 장래 분류식화 시행시 오수관로 연장이 길어짐

․압송관로 연장이 길어 공사비 증가

․기존 펌프장시설 철거에 따른 공사비 증가․관로매설 구간에 지장물등이 많아 매설공사

시 어려움이 있음

․차집시설(월류턱)설치에 대한 상류 침수지역 주민 민원예상

․장래분류식화시 기존펌프장에 대한 성능개선을 다시 시행하여 함

채 택 안 ◉

채택사유

◦ 기본설계안은 펌프장예정 부지가 공항내로 부지확보가 곤란하며 차집시설 설치에 어려움이 있음◦ 제1안은 장래 분류식화시 오수관 연결에 어려움 및 부지매입의 필요성이 있으나 공사비가 저렴하고 빗물펌프장과 연계하여 사업시행 및 운영상 유리한 점이 있음◦ 제2안은 기존시설을 철거하고 신설펌프장을 설치하므로써 유지관리 및 부지확보가 가장 용이하나 기존펌프장 폐쇄에 따른 경제적 손실이 큼◦ 제3안은 선투자비를 최소화하여 미차집 문제를 해결 할 수 있으나 장래 분류식화시 기존펌프장에 대한 성능개선을 다시 시행하여야 하고, 월류턱 설치에 따른 상류 침수 가중의 문제가 있어 주민민원이 예상되어

사업시행이 어려움◦ 상기 검토내용으로 볼 때 민원요소가 적고 부지확보가 용이하며 빗물펌프장과 사업 연계성을 감안할 때 제1안을 채택함

제 6 장 실시설계 6.1 반포천 차집관거6.2 동부간선 차집관거6


반포천외 1개소 차집관거 신․증설공사 제 6 장 실시설계


제 6 장 실시설계6.1 반포천 차집관거

6.1.1 관거 노선계획가. 노선계획

본 과업의 계획노선은 기본설계에서 계획한 바와 같이 반포천 미복개 하천구간에 하수가 노출되어 악취 발생등에 의해 주변 주거환경을 훼손하고 있어 반포천 차집관거를 복개부 시점까지 연장하여 지역주민의 생활환경을 개선하고자 함따라서 기존 차집 위치부터 반포천 복개 종점까지 차집관거를 신설하는 것으로 계획하였다.

나. 차집관거 시설개요본 공사의 시설개요는 다음 <표6.1-1>과 같다.

반포천 신설차집관거 시설개요

<표6.1-1>

규 격 연 장(m) 경 사(‰) 유 속(m/s) 계획하수량(㎥/일)

통수능(㎥/일)

▣2.25×1.70 625.0 0.70 1.64 409,894 541,728

6.1.2 암거설치공법 검토본 계획노선은 반포천 하상에 매설되는 차집관거로 하상폭이 협소하고 고수부지가 형성되어 있지 않아

공사시 여유 부지확보가 곤란하며 우기시 수위변화가 심한곳으로 현장공사여건이 상당히 불리한 곳이다. 본 현장 여건을 감안할 때 공사기간 및 매설공법상 최적의 공법을 적용하여야 하므로 다음과 같이 본 구간에 적용 가능한 두가지 방안에 대해 시공성, 안정성, 경제성, 민원발생사항 등을 종합적으로 비교검토하여 적합한 공법을 선정 하였다. 공법별 비교검토는 다음<표6.1-2>와 같다.



암거 설치공법 비교검토

<표 6.2-2> 구 분 현장타설 콘크리트 암거 프리케스트 콘크리트 암거

개 요 • 현장 터파기후 철근, 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 구체를 제작

• 공장에서 고강도 콘크리트 암거를 제작하여 현장까지 운반한 후 조립․설치

강 도 • 콘크리트 : fck = 240kg/cm2• 철 근 : y = 3,000kg/cm2

• 콘크리트 : fck = 340kg/cm2• 철 근 : y = 4,000kg/cm2

시공순서

• 터 파 기• 기초콘크리트 타설• 철근 가공 조립 및 거푸집 설치• 구체 콘크리트 타설• 양 생• 거푸집 제거• 되메우기

• P․C 암거 제작(공장)• 터 파 기• 기초콘크리트 또는 모래부설 (구배조정)• P․C 암거 조립․설치• 되메우기

장 점

• 현장타설로 형상변화에 따른 시공성이 양호• 지선(연결관)관거와 연결성이 양호함• 단면변화 및 곡선부등 적응력이 양호함

• 공사기간의 단축으로 주민들의 불편을 최소화 할 수 있음

• 공장제품이므로 용수․재료분리등 외적요인으로 인한 설계강도의 저하가 없음

• 경제적인 굴착단면으로 도로점유폭이 작고 토공 및 가시설비용이 절감된다.

• 터파기-암거 조립․설치-되메우기 공사가 반복적으로 진행되므로 공정이 단순하고 공사장비의 진입이 가능함

단 점

• 장기공사시 민원발생우려• 도로폭이 좁아 터파기후 공사장비의 진입이

곤란하며 되메우기 완료 이전에는 상수도관등 지장물을 이설할 공간확보가 곤란함.

• 장기공사시 인건비, 장비비등 공사비 증가요인 발생

• 현장타설암거보다 가격이 비싸다(10～15%)• 현장에서 설계변경 사항 발생시 시공성은 좋지

않음• 지선관거 연결시 현장 적응성 불리

공사기간•구체제작이 현장에서 이루어짐에 따라

공사기간이 많이 소요됨. (23～25일 / 30m당)

•대부분 공기가 굴착공사에 의해 좌우됨. (5～7일 / 30m당)

채 택 안 ○

채택사유

• 암거설치와 동시에 되메우기가 가능하므로 공기가 단축되어 우기시 및 동절기 등을 피해 단기간에 시공이 가능하고

• 터파기폭을 최소화 할 수 있어 협소한 하상구간에서의 적용이 용이하며• 공사기간 단축으로 공사가도축조등 부대공의 공사비가 적어진다.• 따라서 본 구간에 대해서는 하상구간으로 공사여건이 불량하여 공사기간의 단축을 하여야 하므로

공기를 최대한 단축시킬 수 있고 시공성 및 안전성에 있어서 유리한 프리케스트 콘크리트 암거를 선정



6.1.3 맨홀가. 맨홀의 위치

맨홀은 관거내의 점검, 청소등 유지관리의 편리성을 위해 우선적으로 필요하며 관거의 기점, 방향, 경사 및 관경등이 변하는 곳, 단차가 발생하는 곳, 관거가 회합하는 장소에 반드시 설치하여야 하고, 관거의 직선부에서도 될수 있는 한 많이 설치하는 것이 유지관리상 용이하지만 이로 인한 공사비의 증가와 시공상의 어려움이 많으므로 관경에 따른 최대간격 및 차집관거 준설장비를 고려하여 적당한 맨홀간격을 유지토록하여야 한다. 따라서 본 계획에서는 이러한 점들을 고려하여 다음에 주어진 간격에 준하여 설치하였다.

맨홀의 관경별 최대간격

<표 6.1-3>관 경 (mm) 600이하 1000이하 1500이하 암 거 비 고

최대간격 (m) 75 100 150 200주) '하수도시설기준' 참조

나. 종류 및 규격맨홀의 종류는 원형과 구형으로 구분되는 바, 본 계획 차집관거는 암거로서 유지관리 및 시공성 등을

고려하여 사각형으로 결정하였고 하천구간임을 감안하여 맨홀상부를 지반에서 50Cm를 올려 계획하였다. 또한 유지관리를 위하여 사람의 출입을 위하여 사다리를 설치하였다.

다. 맨홀 뚜껑맨홀뚜껑은 작업원의 출입이나 관내 청소용구등 장비의 반입을 위해 상부에 설치되며 그 크기는 내경

600mm 이상으로서 차집관거시설로 하상구간에 설치되므로 외수의 유입을 차단하기 위하여 차집관거용 압력맨홀 뚜껑을 사용하는 것으로 하였다.



6.1.4 관기초 검토가. 선정기준

관거 기초형식은 토질조사 결과를 토대로 현지반상태와 하중조건, 사용관종의 특성을 분석해 시공이 용이하며 구조적 안전성을 확보할 수 있어야 하며, 기초의 부등침하 방지와 관체 이음부 안정 및 종방향 과대 휨모멘트 발생방지등 향후 유지관리에 이상이 없도록 계획한다.

나. 기초의 형식기초는 상부 구조물로 부터 전달되는 하중을 안정하게 지지하는 구조체로서 상부구조물의 하중을 지지

지반에 전달하는 역활을 하게 된다. 기초 형식의 선정은 상부구조물의 규모, 강성, 용도 등의 제반 특성에 따라 지지심도, 지지층의 지지력 특성 및 지하수위 등을 고려하여 선정하여야 한다.

일반적으로, 기초의 형식은 얕은 기초(Shallow Foundation)와 깊은 기초(Deep Foundation)로 나누어 진다. 기초의 형식은 지층의 구성상태, 상부구조물의 하중조건 및 기초의 근입깊이 등에 따라 그 선택을 달리하게 된다. 얕은 기초란 상부구조로부터 하중을 직접 지반에 전달시키는 형식의 기초로서, 지지력과 침하가 모두 허용범위 이내에 들도록 설계가 되어야 한다. 한편, 깊은기초는 지표근처의 지층이 구조물 하중을 지지할 수 없는 경우 지중 깊은 곳에 있는 굳은 지층에 하중을 전달시켜 구조물을 지지할 경우 사용된다. 기초형식은 상기에서 언급한 바와 같이 상부구조물의 특성 및 지반의 지지력 및 침하특성 등이 종합적으로 검토되어야 하며 시공이 용이하고 신뢰성과 경제성이 유리한 공법을 선정하여야 한다.

다. 지반개요본 조사지역은 반포천 차집관거 시점부와 종점부 총 2개소에 대해 시추조사를 시행하였으며 조사 결

과는 다음<표 6.1-4>와 같다.

시추조사결과

<표6.1-4> (단위 : m)



반 포BH-1 1.2 - 5.3 ㅡ - 6.5 4BH-2 1.2 - 1.4 4.4 - 7.0 5

계 2.4 - 6.7 4.4 55 13.5 9



◦ 매립층본 층은 인위적으로 매립된 층으로, 주 매립성분은 자갈이고, 전석, 모래가 불규칙하게 섞여있다. 매립

은 모든 공의 지표면으로부터 1.2m까지 실시되었으며, 암갈색의 색조를 띠고 조밀한 상태를 보인다.◦ 퇴적층퇴적층은 물, 바람 등에 의하여 운반된 쇄설물이 해저, 호저, 및 하상 등에 쌓여서 형성되는 층으로

본 조사지역에서는 하상퇴적층이 관찰되었다.본 층은 조사지역의 매립층의 하부에 암갈색-갈색의 자갈섞인 실트질 모래, 모래질 실트, 점토질 실트

등으로 구성되어 있다. 가) 실트질 모래층은 BH-1 조사공의 경우 지표하 1.2 ~ 6.5 m 심도에 5.3m 층후로 분포하며,

표준관입시험 결과 N-치가 15/30～50/7으로 보통조밀~매우조밀한 상태의 상대밀도를 보이나 이는 부분적으로 분포하는 자갈의 영향으로 과다하게 측정된 것으로 판단된다. BH-2 조사공의 경우 지표하 1.2 ~ 1.8 m 심도에 0.6m 층후로 분포하고, 지표하 6.2 ~ 7.0 m 심도에 0.8m 층후로 분포한다. 표준관입시험 결과 N-치가 6/30～18/30으로 느슨~보통조밀한 상태의 상대밀도를 보인다.

나) 모래질 실트층은 BH-2 조사공의 지표하 1.8~4.5m 심도에서 2.7m의 층후를 보이며, 표준관입시험 결과 N-치가 12/30으로 단단한 상태의 연경도를 보인다.

다) 점토질 실트층은 BH-2 조사공의 지표하 4.5~6.2m 심도에서 1.7m의 층후를 보이며, 표준관입시험 결과 N-치가 22/30로 매우 단단한 상태의 연경도를 보인다.

라. 기초지지력 검토1) 표준관입시험 N치 보정

본 조사에서 사용된 표준관입시험기에 대한 제원은 다음과 같다.

◦. 표준관입시험 장비 현황 해 머 종 류 Donut Hammer램 중 량 63.5 kg낙 하 고 76 cm

정 격 에 너 지(Rated Energy) 0.473 KN-m(0.623 KN × 0.76 m)

SIZE NX



◦. N치 보정 공식

N60 = N × η 1× η 2× η 3× η 4

여기서, N60 = 해머효율 60%로 보정한 표준관입시험 결과 N = 표준관입시험 결과 η 1 = 해머효율 보정계수 η 2 = 롯드길이 보정계수 η 3 = 샘플러 종류에 대한 보정계수 η 4 = 공경에 대한 보정계수 헤머효율 보정( η 1)본 조사에 투입된 도넛(Donut) 형 해머를 적용하여 다음 식과 같이 보정하였다.

η 1 = 해머의 효율/60 = 46/60 = 0.767▶해머종류별 효율 (국내연구자료)

해머종류 도넛(Donut)형 안전(Safety)형 자동(Trip)형 개량자동(Modified auto-donut)형

효율 46% 65% 54% 54% ▶1. 도넛(Donut)형 - 적용치(46%), 46.7%-이호춘외2인 1997, 39.2%-이우진외 2인 1998,

53.3%-이명환외 3인 1992 2. 안전(Safety)형 - 적용치(65%), 65.8%-이우진외2인 1998 3. 자동(trip)형 - 적용치(54%), 54.5%-이호춘외 2인 1997 4. 개량자동(Modified auto donut)형 - 적용치(54%), 54.7%-이우진외 2인 1998 롯드길이에 대한 보정( η 2 )표준관입시험을 수행시 깊이별 롯드의 길이에 대하여 다음과 같이 효율을 적용하여 보정하였다.▶롯드 길이에 따른 에너지 효율(Skempton, 1986)

롯드 길이(m) 효율( η 2 ) 적용3～4 0.75 ○4～6 0.856～10 0.95>10 1.00



샘플러 종류에 따른 보정( η 3)본 조사에 투입된 샘플러는 Liner가 없는 샘플러로서, 다음 표와 같이 샘플러 종류별 효율을 적용하여 보정하였다.▶샘플러 종류별 효율(Skempton, 1986)

샘플러 종류 효율( η 3 ) 적 용

Liner가 없는 경우 1.2 ○

Liner가 있음 1.0

공경에 따른 보정( η 4)본 조사는 모두 NX 규격으로 이루어졌으며, 다음 표와 같은 효율을 적용하여 보정 하였다.▶공경에 따른 효율(Skempton, 1986)

굴착홀 직경(mm) 효율( η 4 ) 적 용65～115 1.00 ○

150 1.05200 1.15

▶각 보링 타입별 공경TYPE 코아배럴 비트 외경(mm) 굴착홀 직경(mm)

EX 36.51 38.1AX 47.63 50.8BX 58.74 63.5NX 74.61 76.2

2) N치 보정에 대한 본 과업의 적용적용N치는 BH-1번공과 BH-2번공중 더 안전측인 BH-2번공의 3m에서의 타격치=12/30를 적용하였다.

N60 = N × η 1× η 2× η 3× η 4

= 12×0.767×0.75×1.2×1.0 = 8.28 ≒ 8



3) 지반정수하수암거가 매설되는 매립토 및 퇴적층은 습윤상태의 보통 조밀한 점토층으로 구성되어 있으므로, 금회

실시한 실내시험 및 문헌자료 결과를 이용하여 다음과 같이 지반정수를 선정하였다.지 반 정 수

<표 6.1-5>

구 분단위중량

(t/m3)전 단 강 도

점착력C(t/m2)

내부마찰각Φ(°)

매립층/퇴적층 1.70Cu = N/16 =8/16

=5.00t/m20

주) 김상규(1991), 토질역학, P16.4) 검토단면

본 차집관거 노선중 중간부분의 대표단면을 선정하여 지지력 검토를 실시하였다.검 토 단 면

<표 6.1-6> 측점

(STA.)지반고

(EL. m)굴착면고(EL. m)

상부토피고(m) 비 고

No.12+0 7.30 4.23 1.15차집관거규격(외경) B×H : 2.65m×2.14m상부슬래브 : t=220mm측 벽 : t=200mm저 판 : t=220mm

설 계 하 중(q)

<표 6.1-7> 구 분 No.12 + 0 비 고

사하중

토 피 하 중 1.15×2.65 = 3.048 t/m구조물하중 {(2.65×2.14)-(2.25×1.7)}×2.5

/ 2.65 = 1.742 t/m하수의하중 2.25×1.7 = 3.74 t/m

버림콘크리트 0.1×2.85 = 0.285 t/m활하중 차 륜 하 중 - 하상구간

총설계하중 (q) 8.815 t/m



5) 기초의 허용지지력 기초의 지지력은 기초형식, 지반조건에 의해 결정되며 기초지반의 허용지지력은 다음과 같다.• 지지력 공식 q a=

1Fs

(α․c․N c+β․γ 1․B․N r+γ 2․D f․N q) 여기서, qa : 허용지지력 (t/m2), Fs : 안전율 (평상시 3, 지진시 2) α,β : 형상계수, Nc, Nr, Nq : 전단저항각에 따른 지지력계수 c : 기초저면의 흙의 점착력 (t/m2) γ1 : 기초저면 흙의 단위중량(t/m3) γ2 : 기초부 흙의 단위중량 (t/m3) B : 기초의 폭 (m) Df : 기초의 근입깊이 (m)

기 초 의 형 상 계 수

<표 6.1-8> 구 분 원형기초 정사각형 연속기초 직사각형기초

α 1.3 1.3 1.0 1+0.3BL

β 0.3 0.4 0.5 0.5-0.1BL

Terzaghi와 Meyerhof의 지지력 계수(김상규, 1991)

<표 6.1-9>

Φ Terzaghi MeyerhofNc Nγ Nq Nc Nγ Nq

0 510152025303540454850

5.7 7.3 9.6 12.9 17.7 25.1 37.2 57.8 95.7172.3258.3347.5

0 0.5 1.2 2.5 5.0 9.7 19.7 42.4 100.4 297.5 780.11153.2

1.0 1.6 2.7 4.4 7.4 12.7 22.5 41.4 81.3173.3287.9415.1

5.14 6.5 8.3 11.0 14.8 20.7 30.146.1 75.3133.9266.9

0 0.1 0.4 1.1 2.9 6.8 15.7 37.1 93.7262.7873.7

1.0 1.6 2.5 3.9 6.4 10.7 18.4 33.3 64.2134.9319.0

• 이질층의 지반위의 직사각형기초의 지지력 (잡석치환시 적용)



q a=13 { (1+0.2

BL

)⋅C av⋅N c+(1+BL

)⋅γ⋅H 2⋅(1+2D f

H)

⋅Ks⋅tanφ av

B+γ⋅D f}

여기서, C av :C 1×h 1+C 2×h 2

H :

φ av : tan -1{ h 1⋅tanφ 1+h 2⋅φ 2

H } γ : 모래층의 단위중량

Ks : 관입저항 전단계수

점토층이 아래에 있는 모래층위에 놓인 확대기초(김상규, 1991)

관입 저항전단계수의 값(Meyerhof, 1974)

<표 6.1-10> 모래의 마찰각 Ks 모래의 마찰각 Ks

20 1.89 40 6.9525 2.22 45 11.1230 3.06 50 19.1535 4.45



6) 허용지지력 계산본 검토 대상지반은 점성토지반(Φ=0)의 연속기초로 허용지지력식은 다음과 같다.

Q u =13(α⋅5.14⋅C+γ 2⋅D f⋅N q)

연속기초의 형상계수 : α=1.0, β=0.5

φ=0일 때(Meyerhof 지지력계수 적용), N c=5.14, N r=0, N q=1.0 q a=

13{ ( 1.0×5.0× 5.14)+ (1.7×3.07×1.0)}

= 10.306 t/m 2 > q= 8.815 t/m 2 ∴ O.K

마. 기초지지력 검토결과본 구간은 전체노선이 연속기초인 암거로 계획되어 있고 토질조사 결과 N치가 12/30～22/30(회

/cm)정도로 토질조사 자료를 이용하여 관기초부의 지지력을 검토한 결과, 허용지지력 범위에 만족하는 것으로 나타나 직접기초(잡석부설)를 적용하였다.

그러나 검토에 사용된 설계정수가 기존 문헌자료에 의한 예측치로서 실제 지반과 상이할 수도 있으므로 공사중 현장에서 필요하다고 판단 될 때 평판재하시험에 의한 구조물 하부의 지지력을 측정하여 설계검토에 참고하여야 할 것이다.

6.1.5 가시설공법 검토가. 개 요

비교적 굴착심도가 깊고 주변의 건물이 밀집한 도심지에서의 근접시공에 있어서는 흙막이 구조체의 안전성 뿐만 아니라 인접지반 및 구조물에 끼치는 영향에 대해서도 안전성의 확보가 요구되고 있으며, 그 중에서도 특히 지하수의 저하 등으로 인한 인접 건물의 피해가 발생하지 않도록 각별한 주의가 요구되고 있다.

따라서 현재 하수도 관련 공사시 보편적으로 많이 사용하고 있는 가설흙막이 공법에 대한 자료를 수집하여 비교 수록하였으며 향후 가시공법 적용시 이를 참고하여 현장여건에 적합한 공법을 선정하도록 하였다.



나. 지반굴착 설계시 유의 사항1) 공법선정시 유의사항• 시민생활권 보호측면

- 공사시 주변 환경에 미치는 진동, 소음, 분진 등 환경공해 축소- 흙막이공의 안전성 또는 가시설의 시공에서 철거까지 주변가옥, 기설구조물 및 지하매설물의 안전

성이 확보되는지 검토- 이면도로 교통장애의 최소화

• 공사관리의 합리화 측면- 안전한 공법일 것- 경제적 공법일 것- 공기가 가급적 빠른 공법일 것- 시공성이 좋고, 연속성이 우수할 것- 현장의 상태 변화에 따라 적절한 보수나 개수등의 대응책을 강구할 수 있는 탄력성이 있을 것

2) 가시설 선정시 고려사항가) 지형에 관한 검토• 공사 착수전에 원지형을 충분히 파악하고, 가설구조물을 시공한 경우 그 지형에 어떠한 영향을 미칠

것인가 등에 대해서 검토해 둔다.• 주변에 구조물이 인접하여 있는 경우에는 그 위치, 기초구조, 건축한계 등에 대해서 조사해 둔다.• 지형 고저차가 있는 평지와 다른 조건에서 시공해야 하는 경우 설계, 시공시 현장 조건을 고려한

대책을 강구할 필요가 있다. • 가설구조물은 구조물에 선행해서 시공될 것이므로 현장까지의 운반경로 및 현장내의 소운반경로, 도

로폭 곡선부의 상태, 교통량, 교량등의 적재하중, 통행규제의 유무등의 조사가 필요하다.나) 지질 및 토질에 관한 검토• 지표면 근처의 지층의 지내력• 굴착하는 흙의 성질• 지하수위• 용수량다) 주변 구조물에 관한 검토• 민간 건축 구조물에 근접하여 시공하는 경우에는 건축 구조물이 설치되어 있는 지질, 기초구조 등에

대하여 조사하여 가설구조물의 시공중 또는 가설후에 문제가 발생하지 않도록 대처해야 함



• 교대등 기존구조물에 근접해서 시공하는 경우에는 기존구조물이 어떻게 설계, 시공 되었고 현재 어떤 상태인가를 조사하는것과 가설 흙막이공사가 위의 기존 구조물에 어떤영향을 주는가에 대해서 고려해야함. - 기초의 근입깊이 - 기초구조물과 기존구조물의 이격거리 - 하중의 상호 영향 - 가설구조물의 안정상 영향을 미치는 범위내 지반의 성질 - 공사에 의해 지하수위 저하가 예상될 경우에는 지하수위 저하에 의한 주변 지반의 압밀 침하정

도라) 시공환경에 관한 검토• 공사전 가스관, 수도관, 전선관등의 각종 매설물의 위치를 정확히 알 필요가 있고 규모, 구조 및 노

후도를 조사하여 관계기관과 충분히 협의해둘 필요가 있다.• 도심지나 인가에 연한 지역에서의 터파기 공사인 경우 가설구조물은 구조물보다 주변구조물에 근접

시공되므로 굉음규모는 물론이고 진동에 관한 저진동공법을 검토하여 대책을 강구할 필요가 있다. 특히 굉음, 진동의 규모를 고려할시는 말뚝의 타설 및 인발이 불가능한 지역과 공사 주변사정에 의

해 대형장비의 반입이 불가능한 지역등도 있으므로 여러가지 시공조건에 관해서 조사하고 시공전에 공법선정이 완료되도록 충분한 검토가 필요하다.

• 공정관리는 품질 및 원가관리와 함께 매우 중요하여 가설구조물은 구조물에 선행해서 시공되는 것이므로 공정이 본 공사의 성패를 좌우하는 중요한 것이라는 것을 인식하고, 조사검토를 시행할 필요가 있다.

다. 가시설 공법 검토본 사업지역인 반포천은 고수부지가 없이 전폭이 저수로로 하천수가 상시 흐르므로 자연터파기를 시행

할 수 없는 지역으로 차수가 필요하고 하천폭이 10m 내이므로 제방의 안전성등을 고려하여 관매설을 위한 공법은 가시설 공법이 불가피하다. 이에 차수가 가능한 공법을 비교대상공법으로 선정하였고 경제성 및 시공성등을 고려하여 다음 <표6.1-11>과 같이 선정하였다.



가시설 공법 비교

<표 6.1-11> 구 분 SHEET PILE 설치공 H-PILE + 토류판 + L.W

현장토질조건• 매립층(0~1.2m) : 전석 및 모래섞인 자갈, 상부콘크리트• 퇴적층(1.2~7.0m) : 시점부(BH-1)에서 5.3m이상의 두께로 자갈섞인 모래존재 종점부(BH-2)에서 5.8m이상의 두께로 자갈 및 실트질모래, 실트존재

개 요• Sheet pile(강널말뚝)공법은 강널 말뚝을

설치하여 지수벽과 토류벽의 역할을 동시에 하는 공법

• 천공 및 케이싱을 설치하고 MANJET TUBE(φ40.5m/m)를 삽입하여 그 주위에 SEAL제(시멘트벤토 나이트)를 주입하여 차수벽을 설치하는 공법

개요도

시공순서• Sheet Pile설치 (항타)• Sheet Pile 해체★ 항타에 의해 설치가 가능하나 불가능할 시는

천공후 타입 가능함

• H-Pile 항타• 터파기와 병행하여 토류판 설치• 차수 L.W 천공• 케이싱 설치• 멘젯튜브 설치• SEAL제 주입 및 더블파카 넣기• 주입(각 STEP마다 주입제를 주입하여 상향으로

SET UP한다.)

안전성 • 연속벽형 강성체로서 토류벽 역할 가능• 재질적인 강도와 내구성이 우수

• 강성체로서 토류벽 역할을 충분히 할수 있다.• 상부 두부변위가 상대적으로 크게 발생되므로

배면 부지반의 이완현상이 발생할 수 있다.

차수성• 연결부의 수밀성이 우월해 차수효과가

뛰어남.• 강널말뚝재질 자체가 수밀성 재료임.

• H-Pile 배면에 차수 Grouting(L.W)를 시공하여 차수성이 뛰어남.

경제성 80,000원/㎡ 170,000원/㎡적용범위 • 굴착심도가 깊고 지하수위가 높아 차수기능이

필요한곳• 차수벽 형성시 사질,자갈,호박돌등 대체로

공극율이 큰지층에 주입효과가 큼장 점 • 안전도가 비교적 높음.

• 공정이 비교적 단순함.• 안전도가 높다.• 시공 관리 용이함

단 점• 많은 강재 소요• 자갈 및 전석층에서 시공이 곤란• 무진동 항타기를 사용하여야 함

• 장기간 차수에 불리하며 외력저항 적음• 공사비가 고가• 무진동 항타기를 사용하여야 함• 자갈 및 전석층에서 시공시 별도 대책 필요

채택안 ◉

채택사유• H-PILE + 토류판 + L.W 공법은 우수한 차수효과와 안전성이 기대되나 비교적 넓은 굴착폭을

필요로 하므로 고수부지가 없이 제방이 형성된 매우 협소한 반포천내에는 적용하기가 곤란하며 공사비가 고가이므로 경제적으로 불리함.

• 따라서 시공성, 공기단축, 경제성, 굴착폭등이 유리한 sheet pile 공법 채택



6.1.6 차집시설 설계가. 우수토실의 계획

합류식 관거에 있어서 우천시의 우수유출량의 전량을 차집하여 처리한다는 것은 기술적으로도 어려울뿐만 아니라 경제적으로도 막대한 비용이 소요되어 불가능하다. 따라서 적당한 방류선이 있는 경우에는 우수토실을 설치하여 청천시에는 오리피스(Orifice)를 통하여 계획시간 최대오수량을 차집관거에 연결하여 유하시키고, 우수는 월류시켜 방류수역으로 방류시킨다. 본 차집관거 노선에는 중간 토출관 2개소와 하천차집시설 1개소로 총 3개소의 차집시설을 계획하였다.

나. 우수토실 설치위치우수토실의 설치위치는 차집관거의 위치, 관거의 토구위치, 지형의 특성, 방류수면과의 관계 등을 고

려하여 효율적으로 오수를 차집할 수 있는 위치에 설치하는 것으로 계획하였다. 다. 우수토실의 형식비교

우수토실의 구조는 하수 차집방법, 토구의 형태 및 위치, 유량조절 방법에 따라 일반적으로 종류가 다양하다. 구조의 선택은 차집유량, 조절효과, 유지관리 및 시공성 등을 고려하여 현장 여건에 적합한 형태를 선택하여야 하는 바, 본 계획에서는 대표적인 우수토실의 형식중 본 과업지역내에 적용가능한 형태에 대하여 다음 <표 6.1-12>와 같이 결정하여 계획하였다.

우수토실 형식

<표 6.1-12>구 분 개요 및 특징 설치부지 설치비 유지관리 및

유지관리비

고정식

횡월류웨어기존 합류관거내의 흐름방향에 평행하게 웨어를 설치하여 계획유입하수는 측면으로 월류하도록 고안된 형태로 구조가 간단함.

협소한 곳에서도 시공가능 저렴 간단

수직오리피스

분류웨어에 의해 차집된 오수를 수직오리피스를 통하여 차집하는 방식으로 구조가 간단하나 우수토실내 수위 증가로 인한 차집량의 조절이 어려움

협소한 곳 에서도 시공가능 저렴 간단

검 토- 반포천 직접 차집부 및 STA.NO.5+17.00의 암거 차집시설에 대하여는 횡월류웨어 식을

적용하여 청천시 오수를 전량 차집할수 있게 하고 우천시는 횡월류웨어를 넘어 방류될 수 있게 계획.

- STA.NO.23+5.00 지점은 토출관이 원형관거로 토출관 하단에 별도 차집시설을 설치하여 차집시설로 유입되는 오수를 오리피스를 통하여 차집관거로 유입토록 계획.



라. 오수연결관 단면계획우수토실에서 차집관거 오수량을 차집할 수 있는 오수 유출관의 단면적은 Orifice 공식에 의해 다음

과 같이 산출하였다.◦ 오수 유출관 소요단면 산출공식 Orifice 공식Q = CA 2gH 에서

Q = 유출하수량(㎥/sec)C = 유출계수(=0.6)A = 소요단면적(㎥)g = 9.8 m/secD = 소요단면적에 따른 원의 직경(㎡) H = h+D/2이므로Q = CA 2g(h3+D/2)

청천시에는 합류관거내 오수만 흐르므로 수위-2와 같이 h=0으로 된다.따라서 D는D = (

Q

0.471×9.8 1/2 ) 0.4

그러나 상기식으로 계산해 보면 오수유출관의 소요단면적이 아주 작은 경우가 있으므로 상류에서부터 차집되어진 오수와 함께 유하한 각종 협잡물에 의하여 폐쇄 또는 통수단면의 축소상태에 이르게 되어 청천시 오수가 하천에 유출할 우려가 있다. 이런 현상을 방지하기 위해서는 유지관리를 철저히 하여야 하며 인력과 비용이 많이 소용되므로 본 계획에서는 다음 사항을 고려하여 여유있는 관경을 적용하였다.

◦ 오수유출관의 폐쇄방지◦ 기능유지◦ 준설등 유지관리 양호

마. 스크린 설치계획차집시설 CHANNEL에는 스크린시설을 설치하여 정기적인 협잡물 제거를 통한 막힘 현상을 방지토

록 철재 그레이팅으로 설계하였다.



6.1.7 구조물 설계가. 구조물 설계기준1) 설계방법 검토

본 과업에서는 현행 콘크리트 표준시방서의 적용범위 해설에서도 언급되었듯이 콘크리트 구조물 설계시 합리적인 설계가 가능한 강도설계법을 기본으로 하고 현실성을 고려하여 허용응력설계법도 적용가능토록 명시되어 있으나 콘크리트의 실제거동에 근거를 두어 설치과정에서 안전성을 확보할 수 있고 현재의 실제추세도 극한강설계법으로 구조물 설계가 이루어지고 있어 극한강설계법을 적용하였다.

강도설계법과 허용응력 설계법과의 비교

<표 6.1-13> 설 계 법 강 도 설 계 법 허 용 응 력 설 계 법설계하중 사 용 하 중 × 하 중 계 수 사 용 하 중

안전계수 1 단계 - 하중계수2 단계 - 강도감소계수

허용응력 산정시 재료강도에 대한안전율 고려

특 징1. 안전성 확보2. 하중특성 설계에 반영3. 사용성 확보를 위하여 별도의 검토필요4. 시공시 품질관리에 유의

1. 사용성 확보2. 해석이 간편3. 하중특성을 설계에 반영할 수 없다.

2) 적용기준• 콘크리트 구조설계기준(건설교통부, 1999.6)• 도로교 설계기준(건설교통부, 2000. )• 철근 콘크리트 설계편람(건설교통부, 1990.12)

3) 적용하중① 고정하중 : 포장하중, 성토하중, 부재자중② 토 압 : 전토압, 반토압③ 활하중

- 도로면 활하중(DB-24 재하) : PLS 지하구조물에 대한 도로면의 활하중 Kogler식으로 계산한다



도로면 활하중(DB-24 기준)

<표 6.1-14> 토피고(m)

도로면의 활하중(ton/m2)

토피고(m)

도로면의 활하중(ton/m2)

1.01.52.02.53.04.0

5.13.92.11.71.51.5

5.06.07.08.09.010.0

1.51.51.51.21.10.9

4) 충격계수i =

1540 +B'

5) 하중계수하 중 계 수

<표 6.1-15>

하중의 종류 하 중 계 수도로교 설계기준 콘크리트구조 설계지준

고정하중 1.30 1.54활 하 중 2.15 1.70토 압 1.70 1.80반 토 압 0.65 0.90수 압 1.30 1.80

6) 기타 물성치① 콘크리트 탄성계수 : Ec = 3,000Wc^ 1.5√fck + 70,000 = 2.89E+0.5 kgf/cm2 ② 철근의 탄성계수 : Es = 2,000,000 kgf/cm2 ③ 단위중량

- 콘크리트 단위중량 : γcon'c = 2.5 tonf/m3 - 아스팔트 단위중량 : γasp = 2.3 tonf/m3 - 기층골재 단위중량 : γs = 1.9 tonf/m3 - 흙의습윤 단위중량 : γt = 1.8 tonf/m3 - 흙의수중 단위중량 : γsub = 0.8 tonf/m3



④ 흙의 내부마찰각 : φ = 30。⑤ Ko = 1 - sinφ = 0.50⑥ 재질 및 설계강도

설 계 강 도

<표 6.1-16> 구 분 설계강도(㎏/㎠) 비 고

콘크리트P.C BOX 340

현장 타설 BOX 240토출 구조물 210

철근강재 P.C BOX 4,000 SBD - 40철근콘크리트 3,000 SBD - 30

7) 설계세목① 최소 철근비

- 보 및 1방향 슬래브의 휨 방향 : Pmin = 14/fy- 2방향 슬래브의 각 방향 및 1방향 슬래브의 휨 직각방향 fy ≤ 3,500㎏/㎠ Pmin = 0.0020 fy ＝ 4,000㎏/㎠ Pmin = 0.0018 fy > 4,000㎏/㎠ Pmin = 0.0018 × 4,000 / fy > 0.0014- 기둥 Pmin = 0.01

② 철근의 덮개주철근 및 헌치에 연한 덮개는 <콘크리트 표준시방서> 규정에 준하여 계획하였다.

③ 철근의 간격◦ 현장타설 콘크리트 — 콘크리트를 친 후 영원히 흙속에 묻히거나 수중 콘크리트 …… 8㎝ — 흙에 접하거나 공기에 직접 노출된 경우(D25이하) …… 5㎝◦ 프리캐스트 콘크리트(D25이하)

④ 하중조합◦ Case-1 : 1.54C1 + 1.80C2 + 1.80C3◦ Case-2 : 1.54C1 + 0.90C2 + 1.80C3◦ Case-3 : 1.30C1 + 1.70C2 + 1.30C3



◦ Case-4 : 1.30C1 + 0.65C2 + 1.30C3◦ Case-5 : C1 + C2 + C3

나. 구조해석에 사용한 Computer Program공인된 SAP 90을사용하였으며 Program의 개요는 아래와 같다.

1) Program명 : SAP 902) 용도 : 유한요소 해석3) 사용가능한 요소 : ․Truss,․Frame,․Solid,․Shell,․Spring 등 cf. 본 과업에서 사용한 요소 : Frame, 및 Spring4) 해석의 종류 : 정적 해석5) 입력 Data의 형식 : Data의 영역을 구분하는 Separator와 Data의 내용을 정해진 Format으로 작성6) 경계조건 : 절점의 자유도(DOF)와 Spring Support를 사용7) 단위 : M.K.S단위8) 출력결과 : 모델의 제원(좌표, 경계조건 등)9) 지지부의 변위량 및 반력10) 부재력(전단력,축력, 휨모멘트 등)



6.2 동부간선 차집관거

6.2.1 토목설계6.2.1.1 중계펌프장 위치 및 부지계획고

가. 오수중계펌프장 위치신설 오수중계펌프장의 계획부지 위치는 공항뒤 방화동 하수BOX토구부 옆으로 자연녹지지역으로 현

재 경작지등으로 이용되고 있어 주민시설과 격리되어 민원요소는 적으나 김포공항과 인접하여 일부가 공항시설 보호구역으로 지정되어 관계기관과 협의하여 공항시설 보호구역 지정선 외측으로 중계펌프장 부지를 계획하였다.

나. 부지계획고계획 펌프장 앞은 방화동 하수BOX가 배수되는 농수로로 배수체계상 하수BOX에서 배수된 하수는

농수로를 따라 굴포천으로 방류되고 있어 굴포천의 외수위 영향을 받는 지역으로 굴포천 100년 빈도 홍수시(E.L.6.9m) 방화2동 4.0X2.5 BOX 토구지점의 홍수위가 EL.7.83m으로 홍수시 시설의 침수 피해 방지를 위해 계획부지고를 8.80으로 계획하였다.

기점 수위별 토공수로 수위

<표6.2.1-1>빈 도 별 100년 50년 20년 평 시 비 고굴 포 천 6.90 6.70 6.43 4.56수로종점 7.83 7.73 7.62 6.70

자료 : 방화2동 침수방지대책 기본용역(1994. 11)

6.2.1.2 중계펌프장 구조계획가. 설계개요

배수펌프장의 구조물은 유입관거, 흡수정, 펌프실, 토출관거 등으로 구성되며 우천시 우수를 배제하는 수리 구조물로서 지하에 위치하고 있다. 따라서 배수펌프장구조물은 강도 및 안전도가 확보되어야 함은 물론 사용성 특히 균열방지 및 내구성, 수밀성등이 동시에 확보되어야 하며 구조물 자체의 부식등을 방지할 수 있도록 설계되어야 한다.

나. 적용기준본 구조물 설계에 적용한 표준시방서 및 관련지침은 다음과 같다.

◦ 콘크리트 구조 설계기준 (건설교통부, 1999. 6)



◦ 도로교 설계기준 (건설교통부, ’2000. 7)◦ 도로 표준시방서 (건설교통부, ’1996. 4)◦ 철근콘크리트 설계편람 (건설교통부, ’1990. 12)◦ 구조물기초 설계기준 (지반공학회, ’1997. 2)

다. 구조설계방법◦ 설계 흐름도

구조계획 수립

∘적정 구조물 형태 결정

∘각종 기계 및 기기배치, 하중 산정

∘지반조사 및 특성 분석

구조 일반도 작성(단면가정) 구조물 기초형식 결정(직접/말뚝)

하 중 산정

검토 단면 결정

주 요 단 면

해석 Modeling(입체구조)

부재별 단면력 산정

단면력 검토 사용성 검토

구조설계 완료

<그림6.2.1-1>라. 구조해석1) 구조해석 방법가) 배수펌프장 구조물은 구조물 형상이 매우 복잡하여 각각의 구조 요소가 1방향 또는 2 방향 거동을

복합적으로 나타내는 바 이를 정확히 Modeling하여 정밀해석을 수행하기는 매우 어렵다. 따라서 본 설계에서는 구조물의 전체 형태를 면밀히 분석한 후 이상화 한 Model을 선정하여 구조해석을 수행하였다.

나) 이에 따라 구조물을 입체구조로 해석하여, 합리적인 설계 단면력을 산출할 수 있도록 하였다.다) 지지점의 경계 조건은 다음과 같이 산정하였다.



◦ 횡방향 지지를 위해 해석 Model의 최하단에는 무한강성의 수평 스프링 설치라) 해석 Modeling 상세

◦ 연직 스프링 설치◦ 입체구조 해석Model의 축선은 헌치를 무시한 부재 단면의 도심축으로 한다.◦ 부재 칫수가 다른 부재가 연결될 때에는 지간이 길어지는 쪽(안전측)으로 도심축을 잡는다.◦ 헌치의 크기가 비교적 작으므로 이로 인한 부재 단면의 휨강성 변화 및 강역의 영향은 고려하지

않는다.2) 단면력 검토 (강도 검토)(1) 단면력 검토 흐름(가) 전단력 검토

Input : 단면력, 단면규격, 재료 특성치

Su > ½ψSu

Sd = ψ0.53 f ckbd > SuYes 최소 전단철근

배치

(보의 경우)

No

Av 가정 (s < 0.5d, 60㎝)

S s=A v f y d

s

NoS d=ψ( S c+

A v․ f y․d

s) > S u

Yes

전 단 철 근 배 근

<그림6.2.1-2>



(나) 휨 모멘트 검토Input : 단면력, 단면규격, 재료 특성치

철근비 산정 ( p b, p max , p min )

가정 a =A s f y

0.85 f ckb

산정 As =M u

Ø f y (d-a/2)

상기 작업을 반복하여 적정치 결정

Pmin=14/fy < P=Asbd

< Pmax = 0.75pb

NoM d=ψAsfy(d-a/2) > M u

Yes

철 근 배 근

<그림6.2.1-3>(2) 설계에 사용하는 단면력은 헌치 및 단면 변화의 영향을 무시하고 구조해석을 하므로 다음 그림과 같

이 적용한다.◦ 설계 휨 모멘트

헌치시점의 단면산정에

사용하는 휨모멘트


부재단의 단면산정에

헌치시점의 단면산정에


1:3

1:3

M

M

O

O

a

<그림6.2.1-4>



◦ 설계 전단력은 헌치 및 단면 변화의 영향을 무시해서 구조해석한 경우에도 단면력은 이동하지 않는다.

◦ 이때 검토 단면은 헌치 부분에서는 1:3 경사 이내의 단면만 유효한 것으로 한다.마. 사용성 검토1) 균열 검토 (콘크리트구조 설계기준, 4.2 균열, p.74)(1) 주변 환경 조건에 따른 허용균열 폭 Wa(mm)

<표6.2.1-2>

강재의 종류 강재의 부식에 대한 환경조건

건조환경 습윤환경 부식성환경 고부식성환경

철 근건 물 0.4mm 0.3mm

0.004tc 0.0035tc기타 구조물 0.006tc 0.005tc

프리스트레싱 긴장제 0.005tc 0.004tc - - 주 : tc는 최외단 철근의 표면과 콘크리트 표면사이의 콘크리트 최소 피복 두께(mm)

(2) 균열의 검토◦ 휨모멘트 및 축력에 의한 콘크리트의 인장응력이 콘크리트의 설계기준인장강도의 60% 보다 작을 경

우에는 휨균열을 검토하지 않아도 된다.◦ 사용하중에 의한 휨 균열 검토 (fy ≥ 3000 kgf/㎠ 인 경우) w = 1.08βcfs 3 d cA×10

-5(mm) ≤ w a

여기서, βc : 단면의 인장부 연단으로부터 중립축까지의 거리단면의 주철근의 도심으로부터 중립축까지의 거리 (보는 1.2, 슬래브는 1.35로 취해도 좋다.) fs : 사용 하중에서 계산된 인장철근의 응력 (kgf/㎠) (개략적으로 fs = 0.6fy로 취할 수 있다) dc : 최대 인장 연단에서 이 연단에 가장 가까이 놓여있는 철근 중심까지의 콘크리트 덮개 (cm) A : 주 인장철근 주위의 인장부 콘크리트 단면적을 철근의 개수로 나눈 유효인장 단면적 (㎠)



(3) 균열제어를 위한 추가 보강 철근 부재는 하중에 의한 균열을 제어하는데 필요한 철근외에도 필요에 따라 온도변화, 건조수축등에 의한

균열을 제어하기 위한 추가적인 보강철근을 배근해야 한다.2) 처짐 검토

(1) 1방향 구조물 처짐을 계산하지 않는 경우의 보 또는 1방향 슬래브의 최소두께

<표6.2.1-3>

부 재 최소 두께, h

단순지지 1단연속 양단연속 캔틸레버큰 처짐에 의해 손상되기 쉬운 칸막이벽이나 기타 구조물을 지지 또는 부착하지 않은 부재

․1 방향 슬래브 ℓ/20 ℓ/24 ℓ/28 ℓ/10․보, 리브가 있는 1 방향 슬래브 ℓ/16 ℓ/18.5 ℓ/21 ℓ/8

자료 : 콘크리트구조 설계기준, p.78

이 표의 값은 일반콘크리트 (wc = 2.3 tonf/㎥)와 설계기준항복강도 4,000kgf/㎠ 철근을 사용한 부재에 대한 값이며 다른 조건에 대해서는 그 값을 다음과 같이 수정하여야 한다. ① 1.5～2.0 tonf/㎥ 범위의 단위체적질량을 갖는 구조용 경량콘크리트에 대해서는 계산된 h값에

(1.65 - 0.31wc)를 곱해야 하나, 1.09보다 작지 않아야 한다.② fy가 4,000 kgf/㎠ 이외인 경우는 계산된 h값에 (0.43+fy/7,000)를 곱하여야 한다.

(2) 2방향 구조물 슬래브 시스템에서 테두리보를 제외하고 내부에 보가 없는 슬래브의 최소 두께

<표6.2.1-4>설계기준항복강도

fy(kgf/㎠)

지판이 없는 경우 지판이 있는 경우외부 슬래브

내부 슬래브 외부 슬래브

내부 슬래브 테두리보가 없는 경우

테두리보가 있는 경우

테두리보가 없는 경우

테두리보가 있는 경우

3,000 ℓn/32 ℓn/35 ℓn/35 ℓn/35 ℓn/39 ℓn/393,500 ℓn/31 ℓn/34 ℓn/34 ℓn/34 ℓn/37.5 ℓn/37.54,000 ℓn/30 ℓn/33 ℓn/33 ℓn/33 ℓn/36 ℓn/36

① 테두리보를 제외하고 슬래브 주변에 보가 없거나 보의 강성비 αm이 0.2 이하일 경우, 슬래브의 최소두께는 앞의 표 값을 만족하여야 하고, 또한 다음 값 이상으로 하여야 한다.․지판이 없는 슬래브의 경우 : 12 cm․지판을 가진 슬래브의 경우 : 10 cm



② 보의 강성비 αm 이 0.2를 초과하는 보가 슬래브 주변에 있는 경우 슬래브의 최소 두께는 다음 규정을 따라야 한다.

ⅰ) 강성비 αm 이 0.2 초과 2.0 미만인 경우 다음 식 이상으로 하여야 하며, 또한 12cm 이상으로 하여야 한다.

h =ℓ n(800+ f y/14 )

36,000+5,000β(αm-0.2) (1)

ⅱ) 강성비 αm 이 2.0 이상인 경우 다음 식 이상으로 하여야 하며, 또한 9cm이상으로 하여야 한다.

h =ℓ n(800+ f y/14 )

36,000+9,000β (2)

ⅲ) 불연속단을 갖는 슬래브에 대해서는 강성비 α의 값이 0.8이상을 갖는 테두리보를 설치하거나 식 (1)과 식 (2)에서 구한 최소 소요두께를 적어도 10% 이상 증대시켜야 한다.

3) 최대 허용처짐 (콘크리트 구조설계기준 p.81) 단기 탄성처짐과 장기처짐에 대해 계산된 처짐량은 다음 값을 초과해서는 안된다.

<표6.2.1-5>부재의 형태 고려해야 할 처짐 처짐 한계

과도한 처짐에 의해 손상되기 쉬운 비구조 요소(nonstructural elements)를 지지 또는 부착하지 않는 평지붕(flat roof)구조

활하중 L에 의한 순간처짐ℓ/180

과도한 처짐에 의해 손상되기 쉬운 비구조 요소를 지지 또는 이들에 부착하지 않은 바닥(floor)구조

활하중 L에 의한 순간처짐ℓ/360

과도한 처짐에 의해 손상되기 쉬운 비구조 요소를 지지 또는 부착한 지붕 또는 바닥(roof or floor)구조 전체 처짐 중에서 비구조요소가 부착된

후에 발생하는 처짐부분(모든 지속하중에 의한 장기처짐과 추가적인 활하중에 의한 순간 처짐의 합)

ℓ/480

과도한 처짐에 의해 손상될 우려가 없는 비구조 요소를 지지 또는 부착한 지붕 또는 바닥(roof or floor)구조

ℓ/240

바. 설계 하중1) 하중의 종류◦ 본 구조물의 설계에 적용되는 하중은 고정하중, 활하중, 토압, 수압, 부력 등이 있다.◦ 하중은 검토 목적에 따라 다음과 같이 구분한다.



- 총 하 중 : 펌프장 운전시 발생하는 하중으로 구조물 자중, 하수 및 기타 하 중을 합한 총하중- 최소하중 : 설치 직후 혹은 유지관리시 구조물 내의 하수가 제거된 상태의 하중으로 양압력을 검토

하기 위한 하중2) 고정하중

고정하중 산출시 단위중량은 다음 값을 기준으로 하되 실중량이 명백한 것은 그 값을 사용할 수 있다.

재료의 단위중량

<표6.2.1-6> (단위 : kgf/㎥)재 료 단 위 중 량 재 료 단 위 중 량

무 근 콘 크 리 트 2,350 석 재 2,700철 근 콘 크 리 트 2,500 아스팔트 콘크리트 2,300

강 재 7,850 흙 습 윤 1,800몰 탈 2,150 수 중 1,000벽 돌 2,000 물, 오 수 1,000목 재 800 경량 콘크리트 2,000

주) 1. 성격상 명확히 건축 구조물로 판단되는 구조물은 건축물 구조 기준 등에 관한 규칙에 의거 2,400kgf/㎥을 적용함 2. 흙의 단위중량은 토질 시험자료를 이용하여 산출된 단위중량을 적용함.

3) 활하중◦ 군중하중 : 0.5 tonf/㎡◦ 보도하중 : 0.5 tonf/㎡◦ 지표면 상재하중 : 1.0 tonf/㎡◦ 옹벽의 노면 활하중 : 1.0 tonf/㎡◦ 전기실 및 펌프실 상재하중 : 1.0 tonf/㎡◦ DB 24 : 도로상에 매설되어 있는 구조물에 적용◦ DB 18 : 복개구조물에 적용



4) 토 압(1) 적용방법◦ 토압은 벽면에 작용하는 수평방향 분포하중으로 한다.

(2) 깊이에 따른 수평토압 분석P = K․q + K․rd․H1 + K․rsub․H2 + rw․H2

P : 토압(tonf/㎥)K : 수평 토압계수q : 상재하중(tonf/㎥)rd : 흙의 단위중량(지하수위면의 상측)rsub : 흙의 단위중량(지하수위면의 하측)rw : 물의 단위하중 (1.0 tonf/㎥)H1 : 설계지반면부터 지하수위면까지의 깊이(m)H2 : 지하수위면 이하의 깊이(m)

(3) 수평토압 계수◦ 옹벽 및 편지지 구조물 : 주동 토압계수 적용

주동토압계수 산정식K a =

cos 2(ø-θ)

cos 2θcos (θ+δ)[1+sin (ø+δ) sin (ø-α)cos (θ+δ) cos (θ-α)

] 2

◦ 일반 구조물 : 정지토압 계수 적용 정지 토압 계수 산정식

K o = 1 - sinø

5) 수 압◦ 구조물의 유지관리 등을 고려하여 각 경우별로 편수압을 재하한다.

P = W o․H

W o = 오수(물)의 단위중량6) 부 력◦ 최소 하중시 양압력(V)으로 인한 구조물의 부상을 검토하기 위하여 각 구조물에 대한 부력을 다음

식에 의하여 산정한다.◦ 부력하중

B = V × r w



여기서, B = 부력 (tonf) V = 지하수면 하의 구조물 부피 (㎥) rw = 지하수의 비중 ( = 1.0 tonf/㎥)안전율 : S.F =

W (최소하중)β (부력하중)

≥ 1.2

사. 하중조합 및 강도 감소계수1) 하중계수 및 하중조합 (콘크리트 구조설계기준, p.61)◦ 다음에 규정된 하중조합 중 가장 불리한 외력을 일으키는 조합을 사용하여 설계 단면력을 계산한다.◦ 다음 ①에서 ⑥까지 규정에서 나열된 하중조합에서 지하구조물과 같이 고정하중이 지배적인 구조물은

식 중의 1.4D항의 D 대신에 1.1D를 대입하여야 한다. ① 고정하중(D)과 활하중(L)이 작용하는 경우

U = 1.4D + 1.7L

② 고정하중(D), 활하중(L) 및 풍하중(W)이 작용하는 경우

U = 0.75( 1.4D + 1.7L+ 1.7W )

이 때 활하중(L)은 영(0)일 때도 검토하여야 한다. 그리고 고정하중과 풍하중의 재하효과가 서로 상쇄되는 경우 다음 하중조합도 고려하여야 한다.

U = 0.9D + 1.3W

③ 고정하중(D), 활하중(L) 및 지진하중(E)이 작용하는 경우

U = 0.75( 1.4D + 1.7L+ 1.8E )

이 때 활하중(L)은 영(0)일 때도 고려하여야 한다. 그리고 고정하중과 지진하중의 재하효과가 상쇄되는 경우 다음의 하중조합도 고려하여야 한다.

U = 0.9D + 1.4E

④ 고정하중(D)과 활하중(L), 그리고 횡토압과 횡방향 지하수압(H)이 작용하는 경

우

U = 1.4D + 1.7L+1.8H

U = 0.9D + 1.7L + 1.8H

ⅰ) 활하중(L)은 영(0)일 때도 검토하여야 한다.



ⅱ) 지하구조물 등에서 시공중 또는 시공 후 횡토압이 실제보다 작게 작용하

여 구조물에 불리하게 작용하는 경우 실제 감소된 토압을 계산하여 사용

하여야 한다.

ⅲ) 지하구조물의 상부 슬래브에 연직으로 작용하는 흙과 지하수 하중에 대해

서는 고정하중에 대한 하중계수를 적용한다.

⑤ 고정하중(D), 활하중(L) 및 유체압(F)이 작용하는 경우, 이 때 유체압은 밀도와

작용높이를 확실하게 알 수 있는 경우에만 한정적으로 적용할 수 있으며, 지하

구조물에 대한 지하수압은 앞의 ④ 규정을 따라야 한다.

U = 1.4D + 1.7L + 1.5F

U = 0.9D + 1.7L + 1.5F

여기서 활하중(L)은 영 (0)인 경우도 반드시 검토하여야 한다.⑥ 고정하중(D)과 활하중(L) 그리고 부등침하, 크리프, 건조수축 또는 온도 변화

등이 작용하는 경우

U = 0.75( 1.4D + 1.7L+ 1.5T )

U = 1.4D + 1.5T`

여기서 T는 부등침하, 크리프, 건조수축 또는 온도변화에 의하여 발생하는 단면력을 말한다.⑦ 구조물에 충격의 영향이 작용하는 경우 활하중(L)을 충격효과(I)가 포함된

(L+I)로 대체하여 상기 식들을 적용하여야 한다.

2) 강도감소계수 (콘크리트 구조설계기준, p.63)강도감도계수는 다음 규정에 따라야 한다. 다만 품질관리가 철저하게 이루어진 프리캐스트 부

재와 건물의 각 부재에 대한 아래 ①의 휨모멘트와 ④의 전단력과 비 틀림모멘트의 강도감소

계수는 아래 규정값보다 0.05씩 크게 취할 수 있다.

① 휨모멘트, 또는 휨모멘트와 축인장력이 동시에 작용

ⅰ) 보통 콘크리트 부재 ………………………………………………… 0.85

ⅱ) 프리스트레스트 콘크리트 부재 …………………………………… 0.85

② 축인장력 …………………………………………………………………… 0.85



③ 축압축력 또는 휨모멘트와 축압축력이 동시에 작용

ⅰ) 나선철근 규정에 따라 나선철근으로 보강된 철근콘크리트 부재…0.75

ⅱ) 그 이외의 철근 콘크리트 부재 ……………………………………… 0.70

ⅲ) 압축부재의 축하강도 ψPn 이 ψPb 또는 0.1fckAg 중 작은값보다 작은 경

우, ψ값은 ⅰ) 또는 ⅱ)에 해당하는 ψ값과 Pn=0에 대한 해당 ψ 값 사이

에 직선보간법을 적용하여 구할 수 있다.

④ 전단력과 비틀림 모멘트 ……………………………………………… 0.80

⑤ 콘크리트 지압 ………………………………………………………… 0.70

⑥ 무근 콘크리트 ………………………………………………………… 0.65

아. 주요자재 사용기준1) 콘크리트◦ 설계기준 강도 (28일 강도) : fck = 240 kgf/㎠◦ 탄성계수 : Ec = 2.32 × 105 kgf/㎠◦ 포아송비 : 1/6◦ 열팽창 계수 : α= 1.0 × 10-5

2) 철 근◦ 재 료 기 준 : KSD 3504, SD 30◦ 항 복 응 력 : fy = 3,000 kgf/㎠◦ 탄 성 계 수 : Es = 2.0 × 106 kgf/㎠◦ 열팽창 계수 : α = 1.2 × 10-5

자. 구조세목1) 철근 콘크리트(1) 최소 및 최대철근비

◦ 보 및 1방향 슬래브의 휨 방향 : p min =14f y

, 0.80 f ckf y

중 큰 값 이상

또는 43preq′d, p max =0.75 p b

◦ 2방향 슬래브의 각 방향 및 1방향 슬래브의 휨 직각 방향 (온도철근)



fy ≤ 3,500 kgf/㎠ pmin = 0.0020

◦ 벽체 (fy < 4,000 kgf/㎠)- 최소 수직 철근 비 pmin = 0.0015 (콘크리트 총단면적에 대한 비율)- 최소 수평 철근 비 pmin = 0.0025 (콘크리트 총단면적에 대한 비율)

◦ 기둥 : pmin = 0.01, pmax = 0.08(2) 철근의 덮개

◦ 철근의 덮개는 콘크리트의 표면에서 최외단 철근의 바깥면까지의 최단거리를 말하며 - 철근의 부식방지- 내화구조- 철근의 부착응력 확보 등의 목적으로 최소 소요두께를 규정하고 있음.

◦ 이에 따라 시방서의 규정 최소치를 참조하여 다음과 같이 철근의 최소덮개를 규정하여 본 설계에 적용함

현장치기 콘크리트의 철근 최소덮개

<표6.2.1-7>구 분 최소 덮개

흙에 접하거나 부식이나 염해의 영향을 받는 콘크리트

수중에 있는 콘크리트 8cm

주철근

D29 이상 6cmD25 이하 5cm

D16이하, 지름16이하 철선 4cm

스터럽, 띠철근, 나선철근 5cm

흙에 접하지 않거나 부식이나 염해의 영향을 받지

않는 콘크리트슬래브, 벽체

D35 초과 4cm

D35 이하 2cm

보, 기둥 4cm

차. 온도변화 및 건조수축 검토



1) 변형량 산정◦ 기본 변화에 의한 변형량

δ 1 =12

α( t 1-t 2)L

여기서, δ 1 : 구조물의 변형량(편측)(cm)

α : 열팽창 계수 (1.0 × 10-5)

L : 구조물의 길이 (m)

t 1-t 2 : 온도차(℃) (온도차는 콘크리트 타설시의 온도차이나 콘크리트

타설 시기가 연중에 분포되므로 본 검토에서는 평균 최소, 평균

최저기온 차이로 하여 40℃로 함)

◦ 건조수축에 의한 변형량δ 2 =

12

βL

여기서, δ 2 : 건조수축에 의한 변형량(cm)

β : 수축계수(1.5×10-4) (축방향 철근량이 부재 단면의 0.5% 미만인 경우는

2.0 × 10-4)

온도변화, 건조수축에 의한 변형량 (구조물 편측값)

<표6.2.1-8>구조물 길이 온도변화 변형량 수축 변형량 합 계

20 m30 m40 m50 m

0.40 cm0.60 cm0.80 cm1.00 cm

0.15 cm0.23 cm0.30 cm0.38 cm

0.55 cm0.83 cm1.10 cm1.38 cm

2) 신축이음 간격 검토



◦ 상기표의 값은 최고, 최저 온도차에 의한 것이며, 실제로는 콘크리트 타설시의 온도를 기준으로 한 신축량이 되므로 다소 적어진다.

◦ 따라서, 변형량의 합계가 구조물 편측으로 1.0cm전후가 되는 점을 감안하여 신축이음은 폭을 20mm, 간격을 30～40m의 범위내로 계획한다.

(1) 철근의 간격

◦ 보- 정철근, 부철근의 수평 순간격은 2.5cm 이상, 굵은 골재 최대치수의 4/3이상, 철근의 공칭지름

이상- 정철근 또는 부철근을 2단 이상으로 배치할 경우 연직 순간격은 2.5cm 이상

◦ 슬래브 및 벽체- 휨 주철근의 간격은 벽체나 슬래브두께의 3배이하, 또한 40 cm 이하

(2) 철근의 정착

◦ 철근의 정착길이(ld) : 기본정착길이 × 수정계수◦ 인장 및 압축 이형철근의 최소 정착길이는 다음과 같다.

이형철근의 최소 정착길이(cm)

<표6.2.1-9>

철근호칭

인 장 철 근 압 축 철 근직 선 갈 고 리

일 반 상 부 fy<4,000kgf/㎠ fy=4,000kgf/㎠ 띠, 나선D13 38 49 15 15 20D16 47 61 15 18 20D19 57 74 16 22 23D22 82 107 19 25 27D25 96 125 22 29 31D29 127 165 24 32 35D32 164 213 27 36 39

주 : 상기표는 fck = 240kgf/㎡, fy = 3000kgf/㎡ 일때의 최소 정착길이임.



(3) 철근의 이음

◦ 이음은 겹이음을 원칙으로 하되 D35를 초과하는 철근은 겹이음 해서는 안된다.◦ 용접이음은 철근의 설계기준항복강도fy의 125%이상을 발휘할 수 있는 완전용접이어야 한다.◦ 인장 철근의 최소 겹이음 길이

겹이음의 등급

<표6.2.1-10>

사용 As / 소요 As 소요 겹이음 길이내 겹이음된 철근량의 총 철근량에 대한 비 (%)50 이하 50 초과

2 이상 A B2 미만 B B

주 : 1. A급 이음 : 1.0 ld 이상 주 : 2. B급 이음 : 1.3 ld 이상

인장 이형철근의 최소 겹이음 길이(cm)

<표6.2.1-11>

철 근호 칭

인 장 철 근압 축 철 근일 반 철 근 상 부 철 근

A B A BD13 38 50 49 64 30D16 47 62 61 80 35D19 57 75 74 97 42D22 82 107 107 140 48D25 96 125 125 163 55D29 127 166 165 215 62D32 164 214 213 277 69

주 : 상기표는 fck = 240kgf/㎡, fy = 3000kgf/㎡ 일 때의 최소 겹이음 길이임.

◦ 압축 철근의 최소 겹이음 길이- fy ≤ 4,000 kgf/㎠ : 0.0072 fy db 이상- fy 〉4,000 kgf/㎠ : (0.013 fy - 24)db 이상- 30cm 이상



6.2.1.3 중계펌프장 기초검토가. 지반개요

신설 펌프장 계획부지는 자연녹지지역으로 현재 농경지등으로 이용되고 있나 부지 앞에 자연개거 농수로가 흐르고 있다. 본 사업지역의 시추조사결과 매립층 및 퇴적층, 풍화토 순으로 분포하고 있으며 지층구성 상태는 다음과 같다.

지층 구성상태

<표6.2.1-12> (단위 : m)



방 화 BH-3 - 4.8 4.2 2.0 5.5 16.5 11

◦ 매립층본 층은 인위적으로 매립된 층으로, 주 매립성분은 자갈 및 실트섞인 모래이다. 지표면으로부터 4.8m

까지 존재하며 0.0~1.0M에서 자갈 및 전석층 발견됨, 황갈~암갈색의 색조를 띠고 느슨한 상태를 보인다. N치 5~6/30정도임.◦ 퇴적층가) 상부퇴적층:지표하 4.8~9.0M에 존재하며 실트질 모래이며 느슨한 상태이다. N치 6~8/30정도

임.나) 하부퇴적층:지표하9.0~11M에 존재하며 모래섞인 점토이며 단단~매우단단한 상태이다. N치

7~24/30정도임.◦ 풍화토층본 층은 화강암의 풍화대로써 지표하 11.0~16.5M 사이에 존재하며 보통조밀함 상태이다. N치

12~21/30정도임.


<표6.2.1-13> (단위 : m)구분 공번 지하수위 해당층 비 고GL(-) EL방 화 BH-3 1.2 5.1 매립층

주) GL(-) 값은 계획부지 현지반고 기준



나. 지반정수1)표준관입시험 N치 보정

본 조사에서 사용된 표준관입시험기에 대한 제원은 다음과 같다.

◦ 표준관입시험 장비 현황 해 머 종 류 Donut Hammer램 중 량 63.5 kg낙 하 고 76 cm

정 격 에 너 지(Rated Energy) 0.473 KN-m(0.623 KN × 0.76 m)

SIZE NX

◦. N치 보정 공식N60 = N × η 1× η 2× η 3× η 4

여기서, N60 = 해머효율 60%로 보정한 표준관입시험 결과 N = 표준관입시험 결과 η 1 = 해머효율 보정계수 η 2 = 롯드길이 보정계수 η 3 = 샘플러 종류에 대한 보정계수 η 4 = 공경에 대한 보정계수 헤머효율 보정( η 1)본 조사에 투입된 도넛(Donut) 형 해머를 적용하여 다음 식과 같이 보정하였다.

η 1 = 해머의 효율/60 = 46/60 = 0.767▶해머종류별 효율 (국내연구자료)

해머종류 도넛(Donut)형 안전(Safety)형 자동(Trip)형 개량자동(Modified auto-donut)형

효율 46% 65% 54% 54% ▶1. 도넛(Donut)형 - 적용치(46%), 46.7%-이호춘외2인 1997, 39.2%-이우진외 2인 1998,

53.3%-이명환외 3인 1992 2. 안전(Safety)형 - 적용치(65%), 65.8%-이우진외2인 1998 3. 자동(trip)형 - 적용치(54%), 54.5%-이호춘외 2인 1997 4. 개량자동(Modified auto donut)형 - 적용치(54%), 54.7%-이우진외 2인 1998



롯드길이에 대한 보정( η 2 )표준관입시험을 수행시 깊이별 롯드의 길이에 대하여 다음과 같이 효율을 적용하여 보정하였다.▶롯드 길이에 따른 에너지 효율(Skempton, 1986)

롯드 길이(m) 효율( η 2 ) 적용3～4 0.754～6 0.856～10 0.95 ○>10 1.00

샘플러 종류에 따른 보정( η 3)본 조사에 투입된 샘플러는 Liner가 없는 샘플러로서, 다음 표와 같이 샘플러 종류별 효율을 적용하여 보정하였다.▶샘플러 종류별 효율(Skempton, 1986)

샘플러 종류 효율( η 3 ) 적 용

Liner가 없는 경우 1.2 ○

Liner가 있음 1.0

공경에 따른 보정( η 4)본 조사는 모두 NX 규격으로 이루어졌으며, 다음 표와 같은 효율을 적용하여 보정 하였다.▶공경에 따른 효율(Skempton, 1986)

굴착홀 직경(mm) 효율( η 4 ) 적 용65～115 1.00 ○

150 1.05200 1.15



▶각 보링 타입별 공경TYPE 코아배럴 비트 외경(mm) 굴착홀 직경(mm)

EX 36.51 38.1AX 47.63 50.8BX 58.74 63.5NX 74.61 76.2

2) N치 보정에 대한 본 과업의 적용적용N치는 BH-3번공의 9~10.5m에서의 타격치 = 7/30~17/30 ≒12(평균치)를 적용하였다.

N60 = N × η 1× η 2× η 3× η 4

= 12×0.767×0.95×1.2×1.0 = 10.49 ≒ 10

3) 지반정수 결정펌프장이 설치되는 퇴적층은 습윤상태의 보통 조밀~매우조밀한 실트질모래층으로 구성되어 있으므로,

금회 실시한 실내시험 및 문헌자료 결과를 이용하여 다음과 같이 지반정수를 선정하였다.지 반 정 수

<표 6.2.1-14>

구 분단위중량

(t/m3)전 단 강 도

점착력C(t/m2)

내부마찰각Φ(°)

퇴적층 1.90 C = 0 Φ = √(15․N) ＋15=27.2

주) 김상규(1991), 토질역학, P16.

4) 검토단면본 중계펌프장에 대하여 지지력 검토를 실시하였다.

검 토 단 면

<표 6.2.1-15>

구분 지반고(EL. m)

굴착면고(EL. m) 비 고

중계펌프장 6.30 -1.85



설 계 하 중(q)

<표 6.2.1-16> 구 분 중계펌프장 비 고

상부스라브하중 8.225

구조계산서 참조

측벽자중 12.125 + 14.100=26.225기둥 1.169

중간슬래브 7.050중간벽체 4.700

하부스래브 18.200헌치하중 1.350

부력키 상재토 13.230부력키 상재수압 6.200

내부하중 12.090총설계하중 (q) 98.439 t/m 98.439/10.4 = 9.465t/m2

5) 기초의 허용지지력 기초의 지지력은 기초형식, 지반조건에 의해 결정되며 기초지반의 허용지지력은 다음과 같다.• 지지력 공식 q a=

1Fs

(α․c․N c+β․γ 1․B․N r+γ 2․D f․N q) 여기서, qa : 허용지지력 (t/m2), Fs : 안전율 (평상시 3, 지진시 2) α,β : 형상계수, Nc, Nr, Nq : 전단저항각에 따른 지지력계수 c : 기초저면의 흙의 점착력 (t/m2) γ1 : 기초저면 흙의 단위중량(t/m3) γ2 : 기초부 흙의 단위중량 (t/m3) B : 기초의 폭 (m) Df : 기초의 근입깊이 (m)

기 초 의 형 상 계 수

<표 6.2.1-17> 구 분 원형기초 정사각형 연속기초 직사각형기초

α 1.3 1.3 1.0 1+0.3BL

β 0.3 0.4 0.5 0.5-0.1BL

Terzaghi와 Meyerhof의 지지력 계수(김상규, 1991)



<표 6.2.1-18>

Φ Terzaghi MeyerhofNc Nγ Nq Nc Nγ Nq

0 510152025303540454850

5.7 7.3 9.6 12.9 17.7 25.1 37.2 57.8 95.7172.3258.3347.5

0 0.5 1.2 2.5 5.0 9.7 19.7 42.4 100.4 297.5 780.11153.2

1.0 1.6 2.7 4.4 7.4 12.7 22.5 41.4 81.3173.3287.9415.1

5.14 6.5 8.3 11.0 14.8 20.7 30.146.1 75.3133.9266.9

0 0.1 0.4 1.1 2.9 6.8 15.7 37.1 93.7262.7873.7

1.0 1.6 2.5 3.9 6.4 10.7 18.4 33.3 64.2134.9319.0

6) 허용지지력 계산본 검토 대상지반은 사질토지반(C=0)의 매트기초로 허용지지력식은 다음과 같다.

Q u =13(β⋅γ 1⋅B⋅N r+γ 2⋅D f⋅N q)

연속기초의 형상계수 : α=1.0, β=0.5 φ= 27.2일 때(Terzaghi 지지력계수 적용), N c=29.7, N r=12.0, N q= 16.3 q a=

13{ ( 0.5×1.9× 10.4×11.957)+ (1.9×8.75×16.26)}

= 129.49 t/m 2 (허용지지력은 40t/m 2이하)

= 40 t/m 2 > q= 9.465 t/m 2 ∴ O.K

다. 기초지지력 검토결과본 중계펌프장은 매트기초로 계획되어 있고 토질조사 결과 기초근입부 타격치 = 7/30~17/30 ≒

12(평균치)정도로 토질조사 자료를 이용하여 기초근입부의 지지력을 검토한 결과, 허용지지력 범위에 만족하는 것으로 나타나 직접기초(매트기초)를 적용하였다.

그러나 검토에 사용된 설계정수가 기존 문헌자료에 의한 예측치로서 실제 지반과 상이할 수도 있으므로 공사중 현장에서 필요하다고 판단 될 때 평판재하시험에 의한 구조물 하부의 지지력을 측정하여 설계검토에 참고하여야 할 것이다.

6.2.1.4 중계펌프장 가시설공법 설계



가. 검토개요신설 펌프장 계획부지는 자연녹지지역으로 현재 농경지등으로 이용되고 있나 부지 앞에 자연개거 농수

로가 인접하여 흐르고 있어 지하수에 대한 차수책을 고려하여야 할 것으로 판단되며 본 사업지역의 시추조사결과에 의하면 조사된 지하수위가 E.L(+)5.10으로 계획부지 지반고 G.L(+)6.30 이하 1.2m로 펌프장 토공 굴착고 8.8m(현 지반고기준)를 고려할 때 차수대책이 필요하다고 판단된다.


<표6.2.1-19> (단위 : m)

구분 공번지하수위

해당층 비 고GL(-) EL

방 화 BH-3 1.2 5.1 매립층주) GL(-) 값은 계획부지 현지반고 기준

나. 가시설공법 검토본 과업에서 가시설공법 적용의 사유는 상기에서 언급한 바와 같이 지하수위에 대한 차수 대책으로

이에 부합하는 가장 경제적인 공법을 채택하였으며 다음표 <6.2.1-20>과 같다.



가 시 설 공 법 검 토

<표6.2.1-20>구 분 SHEET PILE 설치공 H-PILE + 토류판 + L.W

개 요• Sheet pile(강널말뚝)공법은 강널 말뚝을

설치하여 지수벽과 토류벽의 역할을 동시에 하는 공법

• 천공 및 케이싱을 설치하고 MANJET TUBE(φ40.5m/m)를 삽입하여 그 주위에 SEAL제(시멘트벤토 나이트)를 주입하여 차수벽을 설치하는 공법

개요도

시공순서• Sheet Pile설치 (항타)• Sheet Pile 해체★ 항타에 의해 설치가 가능하나 불가능할 시는

천공후 타입 가능함

• H-Pile 항타• 터파기와 병행하여 토류판 설치• 차수 L.W 천공• 케이싱 설치• 멘젯튜브 설치• SEAL제 주입 및 더블파카 넣기• 주입(각 STEP마다 주입제를 주입하여 상향으로

SET UP한다.)

안전성 • 연속벽형 강성체로서 토류벽 역할 가능• 재질적인 강도와 내구성이 우수

• 강성체로서 토류벽 역할을 충분히 할수 있다.• 상부 두부변위가 상대적으로 크게 발생되므로

배면 부지반의 이완현상이 발생할 수 있다.

차수성• 연결부의 수밀성이 우월해 차수효과가

뛰어남.• 강널말뚝재질 자체가 수밀성 재료임.

• H-Pile 배면에 차수 Grouting(L.W)를 시공하여 차수성이 뛰어남.

경제성 80,000원/㎡ 170,000원/㎡적용범위 • 굴착심도가 깊고 지하수위가 높아 차수기능이

필요한곳• 차수벽 형성시 사질,자갈,호박돌등 대체로

공극율이 큰지층에 주입효과가 큼장 점 • 안전도가 비교적 높음.

• 공정이 비교적 단순함.• 안전도가 높다.• 시공 관리 용이함

단 점• 많은 강재 소요• 자갈 및 전석층에서 시공이 곤란• 무진동 항타기를 사용하여야 함

• 장기간 차수에 불리하며 외력저항 적음• 공사비가 고가• 무진동 항타기를 사용하여야 함• 자갈 및 전석층에서 시공시 별도 대책 필요

채택안 ◉

채택사유• H-PILE + 토류판 + L.W 공법은 우수한 차수효과와 안전성이 기대되나 차수 목적으로 적용하기에는

공사비가 고가이므로 경제적으로 불리함.• 경제성을 감안하여 sheet pile 공법 채택



6.2.1.5 중계펌프장 공종별 시공계획 가. 부지 정지 토공

◦ 빗물펌프장 부지정지를 위해 축척 1/200의 평면도 작성 ◦ 부지정지 토공량 산출을 위해 종단도는 횡축척 1/200, 종축척 1/100로 작성하 고, 횡단도는

1/200로 작성 ◦ 굴착폭은 지수 및 흙막이 공법의 시공성을 고려하여 구조물 외벽에서 1.0m를 유지토록 계획.

나. 포장계획 포장은 경제성, 안정성 및 유지관리등 직접 관련이 있는 요인과 사회적 요건등 간접적인 요인을 복합

적으로 고려하여 선정되어야 한다. 본 설계에서의 포장은 빗물펌프장의 부지내는 계획고까지 콘크리트 포장으로 계획하였다.

6.2.1.6 차집관거 관종 및 관기초계획가. 관종선정

일반적으로 하수도관은 지하에 매설하여 반영구적으로 사용되는 시설물로서 주어진 하중조건 및 하수의 수송에 필요한 제반조건을 가져야 하며, 관종에 따라 경제성, 시공성, 수밀성, 유지관리등을 광범위하게 검토하여 결정되어야 한다. 본 과업의 계획관거는 압송관거로 압송관거에 사용되는 대표적인 관인 닥타일 주철관과 강관을 비교하여 다음 <표6.2.1-15>와 같이 선정하였다.

<표6.2.1-21>구 분 강 관 닥타일 주철관개 요

․압연 강판을 Bending 및 Spiral하여 용접 제작된 관. 내,외부에 콜타르에나멜 도복장 및 아스팔트도복장등을 처리

․강도와 전연성을 높이기 위해 용융상태에서 특수원소를 첨가하여 원심주로하고 시멘트로 라이닝하여 제조

강 도 ․외압강도 및 인장강도가 커서 토피 3.0～5.0m에 적용가능 ․외압강도가 커서 토피 3.0～5.0m에 적용가능

장 점․염분에 강하고 내식성이 좋으며 수밀성이 우수함․부등침하에 충분한 내구력 있음․현장가공이 가능

․염분에 강하고 내식성이 좋으며 수밀성이 우수함․접합방법이 우수하여 누수방지․부등침하에 안전성이 높음

단 점․공장제품으로 운반 및 설치비 발생․접합부위의 용접접합으로 시공성이 나쁨․전식에의한 부식에 약함

․공장제품으로 운반 및 설치비 발생․현장가공이 불가능함

공사비 132,887원/m 110,153원/m결정안 ○

검토의견 ․경제성이 우수한 닥타일 주철관으로 결정



나. 관기초 계획관 기초공은 사용하는 관거의 종류, 토질, 지내력, 시공방법, 하중조건 및 매설조건 등에 따라 정하

지만, 기초공의 선택은 공사비용에 큰 영향을 미치게 되므로 관거의 내구성 및 경제성을 충분히 검토하여 적절한 방법을 선택할 필요가 있다.

관의 기초공은 철저한 시공이 중요하며, 관거의 부등침하는 하수의 정체, 부패 및 악취를 발생시키는 원인이 될뿐만 아니라 최악의 경우에는 관거가 파손되어 누수가 일어나거나 지하수의 침입을 초래하여 관거주변의 토사가 유입하여 유지관리면에서 큰 장애가 되거나 도로가 함몰하는 현상이 나타나기도 한다.

관 기초공의 종류는 관거의 종류와 토질조건, 시공성, 경제성 등에 따라 다음 <표 6.4.1>과 같은 기초공의 종류가 있다.

관 기초공의 종류

<표6.2.1-22>구 분 경질토 및 보통흙 연 약 토 극연약토

강성관철근콘크리트관

모래기초쇄석기초

벼개동목기초콘크리트기초 말뚝 기초

철근 콘크리트기초

도 관벼개동목기초

모래기초쇄석기초

모래기초콘크리트기초 철근 콘크리트기초

연성관경질염화비닐관 모래기초

모래기초베드토목섬유기초소일시멘트기초

베드토목섬유기초소일시멘트기초

말뚝기초콘크리트+모래기초

닥타일주철관강 관 모래기초 모래기초

모래기초사다리동목기초

콘크리트+모래기초주) 암반에 포설하는 경우는 응력을 균등히 분포할 수 있는 구조의 기초로 한다.

관 기초공의 결정은 상기 검토 내용을 토대로 본 사업구간의 관종 및 토질여건에 가장 적합한 기초공으로 모래기초로 결정하다.



6.2.1.7 차집시설 계획가. 우수토실의 계획

합류식 관거에 있어서 우천시의 우수유출량의 전량을 차집하여 처리한다는 것은 기술적으로도 어려울뿐만 아니라 경제적으로도 막대한 비용이 소요되어 불가능하다. 따라서 적당한 방류선이 있는 경우에는 우수토실을 설치하여 청천시에는 오리피스(Orifice)를 통하여 계획시간 최대오수량을 차집관거에 연결하여 유하시키고, 우수는 월류시켜 방류수역으로 방류시킨다. 본 과업에서는 방화동 하수BOX토구부 농수로를 직접 차집하도록 차집시설을 계획하였다.

나. 우수토실 설치위치우수토실의 설치위치는 차집관거의 위치, 관거의 토구위치, 지형의 특성, 방류수면과의 관계 등을 고

려하여 효율적으로 오수를 차집할 수 있는 위치에 설치하는 것으로 계획하였다. 다. 우수토실의 형식비교

우수토실의 구조는 하수 차집방법, 토구의 형태 및 위치, 유량조절 방법에 따라 일반적으로 종류가 다양하다. 구조의 선택은 차집유량, 조절효과, 유지관리 및 시공성 등을 고려하여 현장 여건에 적합한 형태를 선택하여야 하는 바, 본 계획에서는 대표적인 우수토실의 형식중 본 과업지역내에 적용가능한 형태에 대하여 다음 <표 6.2.1-17>과 같이 결정하여 계획하였다.

우수토실 형식

<표6.2.1-23>구 분 개요 및 특징 설치부지 설치비 유지관리 및

유지관리비

고정식

횡월류웨어기존 합류관거내의 흐름방향에 평행하게 웨어를 설치하여 계획유입하수는 측면으로 월류하도록 고안된 형태로 구조가 간단함.

협소한 곳에서도 시공가능 저렴 간단

수직오리피스

분류웨어에 의해 차집된 오수를 수직오리피스를 통하여 차집하는 방식으로 구조가 간단하나 우수토실내 수위 증가로 인한 차집량의 조절이 어려움

협소한 곳 에서도 시공가능 저렴 간단

검 토 - 개거형 수로부에 설치되므로 횡월류웨어 식을 적용하여 청천시 오수를 전량 차집할수 있게 하고 우천시는 횡월류웨어를 넘어 방류될 수 있게 계획.



라. 오수연결관 단면계획우수토실에서 차집관거 오수량을 차집할 수 있는 오수 유출관의 단면적은 Orifice 공식에 의해 다음

과 같이 산출하였다.◦ 오수 유출관 소요단면 산출공식 Orifice 공식Q = CA 2gH 에서

Q = 유출하수량(㎥/sec)C = 유출계수(=0.6)A = 소요단면적(㎥)g = 9.8 m/secD = 소요단면적에 따른 원의 직경(㎡) H = h+D/2이므로Q = CA 2g(h3+D/2)

청천시에는 합류관거내 오수만 흐르므로 수위-2와 같이 h=0으로 된다.따라서 D는D = (

Q

0.471×9.8 1/2 ) 0.4

그러나 상기식으로 계산해 보면 오수유출관의 소요단면적이 아주 작은 경우가 있으므로 상류에서부터 차집되어진 오수와 함께 유하한 각종 협잡물에 의하여 폐쇄 또는 통수단면의 축소상태에 이르게 되어 청천시 오수가 하천에 유출할 우려가 있다. 이런 현상을 방지하기 위해서는 유지관리를 철저히 하여야 하며 인력과 비용이 많이 소용되므로 본 계획에서는 다음 사항을 고려하여 여유있는 관경을 적용하였다.

◦ 오수유출관의 폐쇄방지◦ 기능유지◦ 준설등 유지관리 양호

마. 스크린 설치계획차집시설 CHANNEL에는 스크린시설을 설치하여 정기적인 협잡물 제거를 통한 막힘 현상을 방지토

록 철재 그레이팅으로 설계하였다.



6.2.2 건축설계가. 설계개요1) 설계목적

∘ 서울시 강서구 방화지구 일원의 오수중계펌프장을 위한 합리적, 경제적인 제반기능 수용시설 건설2) 기본방향

∘ 토목구조물의 상부활용으로 부지 활용 극대화

∘ 토목구조물의 상부 활용 및 경제적 자재 고려

∘ 기능 수용에 필요한 면적 및 층고 확보

3) 건축공사 범위∘ 오수중계펌프장을 위한 지하 구조물(토목) 상부의 지상구조물(전기실을 위한 시설물)

나. 건축공사 개요

구 분 내 용공 사 명 방화2 오수중계펌프장부 지 위 치 서울특별시 강서구 개화동 600-1지 역 지 구 자연녹지지역, 고도지구, 공항지구도시계획시설 기타공항시설(공항시설), 도시방재시설 미분류(유수지 입안지), 보건위생시설 미분류(하수도입안

지)대 지 면 적 740.00㎡ (212.85평)용 도 제1종 근린생활시설건 축 면 적 134.05㎡ (40.55평)연 면 적 128.05㎡ (38.74평)건 폐 율 18.11% (법정 : 20%이하) 용 적 률 17.30% (법정 : 50%이하)규 모 지상 1층 구 조 철근콘크리트조층 고 4.5m최 고 높 이 5.4m주 차 대 수 1대 (법정 0대)조 경 면 적 297.00㎡ (법정 : 30%이상-222.00㎡ 이상)마 감 외 부 : 드라이비트 (지정색) 내 부 : 수성페인트 (지정색)실 별 면 적 홀 : 41.21㎡ (12.47평) 전기실 : 86.84㎡ (26.27평)

경 제 성

기 능 성

합 리 성



지하토목구조물

공항시설보호구역지정선

신청대지경계선

도로경계선

신청대지경계선FENCE

FENCE정문

다. 건축설계1) 기본방향∘ 오수중계펌프장의 위치 및 구조 파악 후 합리적인 배치 판단∘ 처리시설 공정에 효율적 대응을 위한 기능 연결∘ 주변환경 고려한 친근감 있는 자재 및 색채 고려

2) 배치계획∘ 기능 수용을 위한 소요면적 확보∘ 효율적인 부지 활용성을 위한 토목구조물 상부 측면 배치 고려∘ 이용자 접근 용이와 주차공간 확보



3) 평면설계∘ 오수중계펌프장을 위한 전기실 설계∘ 홀 및 OPEN 된 부분과 구획지어 전기실 기능 유지 및 보안 고려∘ 채광 및 전기실 장비의 발열에 의한 환기 목적으로 창호 및 환기팬 설치∘ 장비 반출입을 위한 슬라브 OPEN과 경사로 및 별도의 출입문 설치

X X4 5X

1Y

WALLFAN 설치

핸드레일설치(토목공사)

상부 2TON MONORAIL HOIST(토목공사)

경사로 설치(1/8적용)

φ50 선홈통

φ50 선홈통

WALLFAN 설치

계단 및 핸드레일설치(토목공사)

상부캐노피

DN

OPEN

OPEN

하부 토목구조옹벽선D.A

X2

Y2

3

WALLFAN 설치

X1

물받이블럭

물받이블럭

DN DN

전기실

HALL WALLFAN 설치

4) 입면설계∘ 주변환경과의 조화와 거부감 배제를 위한 외단열시스템(드라이비트) 자재 반영∘ 색채와 줄눈을 이용한 단순 매스 탈피

2X X3 4X X5

드라이비트(지정색A) THK12 복층유리

1X

경사로(조면처리)

φ50 선홈통

드라이비트(지정색)

드라이비트(지정색B)



5) 단면설계∘ 전기실 장비와 하부 오수중계펌프장 장비 반출입을 고려한 4.5m 층고 설계∘ 출입구에 캐노피를 설치하여 경사로 이용시 편의 도모∘ 전기실 출입문 바닥을 높여 (H=100) 물에 대한 안전성 고려∘ OPEN 공간에 난간 설치하여 안전성 고려

1Z

RZ

건축공사

토목공사

X2 X3 X4 X5

드라이비트(지정색A)THK75 단열재

ACCESS FLOOR(H=300)

/수성페인트3회콘크리트면처리


THK60(최소) 누름콘크리트/쇠흙손마감(#8-150X150 와이어메쉬)THK110 단열재THK20 고름몰탈시트방수

콘크리트면처리토목구조슬라브

수성페인트3회콘크리트면처리토목구조슬라브

FEL.(+)9.10 FEL.(+)8.80

수성페인트3회1.0B 시멘트벽돌쌓기THK18 시멘트몰탈

토목공사

건축공사

X1

/수성페인트3회콘크리트면처리 1.0B 시멘트벽돌쌓기

/수성페인트3회/THK18 시멘트몰탈HALL 전기실

전도성비닐타일

1Z

ZR

건축

공사

토목

공사

1Y 2Y

토목

공사

건축

공사

콘크리트면처리/수성페인트3회


THK75 단열재드라이비트(지정색A)

THK60(최소) 누름콘크리트/쇠흙손마감(#8-150X150 와이어메쉬)THK110 단열재THK20 고름몰탈시트방수

THK60 버림콘크리트THK0.03 PE필름 2겹

1.0B 시멘트벽돌쌓기

FEL.(+)8.80

수성페인트3회콘크리트면처리토목구조슬라브

ACCESS FLOOR(H=300)콘크리트면처리토목구조슬라브

수성페인트3회THK18 시멘트몰탈

조면처리물끊기홈 설치

전도성비닐타일

HALL 전기실



라. 자재설계1) 기본방향∘ 경제성, 시공성, 내구성, 내화성 등 유지관리 우선 고려∘ 실별 기능에 부합되며 환경오염을 최소화하는 자재 선정

2) 부위별 자재설계

구 분 사 용 자 재 선정시 고려사항 비 고

외장재

지 붕THK20 고름몰탈 + THK110단열재(가등급 적용) + 시트방수 + THK 60(최소) 누름콘크리트 +쇠흙손마감

∘ 완벽한 방수 및 단열성 확보(거실 용도가 아니지만 단열 확보)∘ 평지붕으로 최소 60 누름콘크리트 로 구배 조정

외 벽THK75 단열재(나등급 적용) +외단열시스템(드라이비트, 지정색,TOTAL SYSTEM)

∘ 경제성, 유지관리, 환경친화적 자재 활용∘ 거실용도가 아니지만 단열 확보∘ 외단열 적용하여 내부공간 확보

창 호 THK100 칼라알루미늄바 + THK12 복층유리 ∘ 경제성, 시공성 고려

내장재

바 닥

토목구조 슬라브 + 콘크리트 면처리 + 수성페인트 3회 ∘ 경제성, 시공성 고려 홀

토목구조 슬라브 + 콘크리트 면처리 + ACCESS FLOOR(H=300)+ 전도성 비닐타일

∘ 경제성, 시공성 고려∘ 전기실 기능 충족 전기실

벽 콘크리트 면처리 or THK18 시멘트 몰탈 + 수성페인트 3회

∘ 경제성, 시공성, 유지관리 고려

천 정 콘크리트 면처리 + 수성페인트 3회 ∘ 경제성, 시공성, 유지관리 고려



마. 구조설계1) 기본방향∘ 구조물 특성 고려, 안전하고 경제적, 시공성 용이한 구조물 설치를 위한 구조설계∘오수중계펌프장인 토목구조물 모듈 반영한 일체화

2) 설계개요 및 설계

구 분 내 용

설계개요

설계기준∘ 건축법 및 동시행령 (건축물의 구조기준 등에 관한 규칙 : 건교부, 2002)

(건축물의 구조기준 및 설계기준 : 건교부, 2002)∘ 콘크리트 구조설계 기준 (건교부, 1999)∘ 건축물 하중기준 및 해설 (대한건축학회, 2000)

참고규준 ∘ ACI 318-99 (Building Code Requirements for structure Concrete)∘ UBC (Uniform Building Code)

구조재강 도

∘ 콘크리트 : fck = 240㎏/㎠ (KS F 2405) - 재령 28일의 기준 강도∘ 철 근 : fy = 4,000㎏/㎠ (KS D 3504 ; SD 40)

설계하중

∘ 고정하중- 무근콘크리트(T = 100㎜) : 230㎏/㎡- 콘크리트 슬래브 (T = 150㎜) : 360㎏/㎡- 천 정 : 20㎏/㎡- 계 : 610㎏/㎡

∘ 적재하중 : 200㎏/㎡∘ 적설하중, 풍하중 : 건축물의 구조기준 등에 관한 규칙에 의거 적용

구조설계

일반사항∘ 19.7m×9.4m의 오수중계펌프장(토목구조물) 상부에 16.8m×9m 지상 1층 규모

(건축부분)∘ 토목 보 모듈에 일치한 철근콘크리트조

골조형식 ∘ 기둥과 보로 형성되는 연성모멘트 골조 시스템기초 및기둥형식 ∘ 토목구조물에 축력 적용 (기초는 없음)

부재설계 ∘ MIDAS/GENw 사용하여 해석 수행∘ 하중조합별로 발생한 부재응력 중 가장 불리한 것으로 적용



6.2.3 기계설계

•유입하수량의 시간적 변동에 대응해 기존펌프장으로 원활한 이송 계획

•펌프의 하수에 의한 부식 및 마모에 대한 방지 대책

•악취의 최소화 및 탈취포집이 용이하도록 계획

기본방향

가. 펌프 운전 계획

구 분유입수량

(m3/min)

3.7 m3/min 토출유량

(m3/min)비 고

No.1 No.2 No.3 No.4

일 평 균 4.79 ● ◐ ○ ◎ 3.7～7.4

일 최 대 5.4 ● ◐ ○ ◎ 3.7～7.4

시간최대 11.05 ● ● ● ◎ 11.1

● : 운전 ◐ : 간헐운전 ○ : 정지 ◎ : 예비

- 중계펌프는 설계하수량에 적당한 용량으로 계산한다. - 운전방식 : 펌프는 흡수정 수위에 의한 자동운전으로 한다.

나. 주요기기 선정오수 중계펌프장에 사용되는 기기는 기종에 따라 단위 시설물에 대한 건설비, 유지관리비 등이 달라져

전체비용에 영향을 미치고, 발생되는 2차 공해대책에도 관련되므로 건설비, 유지관리비 및 제반여건 등이 충분히 고려되어야 한다. 기기의 신뢰성 및 내구성이 있을 것 에너지 절약형일 것 공해방지 대책이 충분히 가능할 것 유입량 및 수질 변화에 따른 대처가 용이할 것 내마모성, 내부식성이 충분할 것 운전조작이 간단하고 고장빈도가 적을 것 기기설치 소요 면적이 적을 것상기 유의점에 따라 선정된 비교안에 대한 각 단위 시설물별 검토결과는 다음과 같다.



세목스크린기 종

항 목

고정식 더블체인 전면

인양형 제진기

계단식 스크린

(연속식 경사 톱니형)마이크로바식 스크린

형 상

및

구 조∙Endless로 결합된 Chain 의

일정간격에 Rake를

고정하고, 구동축과 수중

축의 Sprocket Wheel을

걸어 구동하며, Screen에

Rake를 물려서 협잡물을

제거

∙계단식 형상으로 고정

격자판과 이동 격자판으로

구성되어 스크린 상부

구동 장치에 의해 이동

격자판이 원호 운동을

하여 협잡물을 한계단식

상부로 이송

∙미세 바 스크린에

상하부 Sprocket을

설치하고 Endless

Chain에 일정한 간격으로

Rake를 장치 하여

협잡물을 상부로

인양하여 배출

장 점

∙긁어올림이 연속적

∙Casing에 의한 밀폐가 용이

∙기계 구조가 간단

∙미세 협잡물 제거 성능이

우수하고 스크린 사이에

끼임이 발생치 않음

∙연속 자동운전 가능

∙기계구조가 간단

∙취기의 차폐 및 포집이

용이

∙미세 협잡물 제거

성능이 우수

∙연속 자동운전 가능

∙Casing에 의한 밀폐가

가능하여 취기 관리가

용이

단 점

∙Chain의 신축에 의한

Stroke 조정이 필요

∙수중부에 Sprocket

Wheel 축수 등이 있어

유지관리 곤란

∙조대협잡물 제거가 곤란

∙바스크린의 간격을 최대

6mm이상으로 할 수 없어

합류식의 유입 오수에는

부적합

∙수중에Sprocket Wheel,

Bearing 등이 있어서

유지관리가 불편

선 정 ○

선정사유∙조대 및 미세 고형물 제거 능력이 우수하며, 협잡물 제거가 연속적인 고정식

더블체인 전면인양형제진기를 선정



오수중계펌프기 종

항 목수중모터 Pump 무폐쇄형 볼텍스 펌프 무폐쇄형 원심나선 펌프

형 상

전양정 7 ～ 50m 6 ～ 20m 6 ～ 20m

장 점

∙지상부분에토출곡관만

있기때문에펌프장건물을

작게할수있어

토목공사비가적음

∙자동운전이용이

∙펌프및모타가수중에

있기때문에소음이적음

∙긴중간축및중간

베어링이 없기때문에

구조가간단하고설치분해

및조립이용이

∙Casing내의유체통로

공간이흡입․토출구경

보다 커서 이물질에의한

펌프가막힐우려가적음

∙임펠러에이물질이감기는

현상이적음

∙20m내외의저양정펌프로

적합하며동력손실이적음

단 점

∙주요부가 수중에 설치되므

로 내식성이 강한 재질의

부품을사용.

∙슬러지중에포함된

섬유질등에의한펌프의

고장이잦음

∙효율이낮음

∙설치를 위한 별도의 펌프

실이필요

∙기기비가타기종보다

고가

∙설치를 위한 별도의 펌프

실이필요

선 정 ○

선정사유

펌프 자동운전의 용이성, 방음 및 방진 등에 대한 효과, 소요 부지면적의 절감효과 및

유지관리의 편의성을 고려하여 수중펌프로 계획하고 주요부품은 충분한 내식성 재질로

선정



탈취기기종

항목

미생물 탈취법

(Bio-Filter법)와류믹서형 약액세정법 활성탄흡착법

형 상

및

구 조

∙미생물 혼합담체를 이용

하여 미생물의 서식에 필요

한 조건을 인위적으로 만들

어 악취 성분을 산화분해

∙흡입된 악취성분을 와류

가 형성된 물과 접촉시켜

분해

∙활성탄, 실리카겔에 의한

악취성분의 흡착제거

장 점

∙탈취효율이 높음

∙시설공간이 적음

∙장비가 간단하고 운전조건

자동화 가능

∙시설비 및 운전비 저렴

∙장치가 간단

∙물을 사용하므로 수용성

취기에 효과적

∙저농도 취기에 효과

∙탈취효율이 우수

∙장치구조가 간단

∙배수시설이 불필요

단 점

∙유입가스의 고온 또는 분

진함유시 전처리가 필요

∙탈취용량이 커질 경우

초기 투자비가 다소 높음

∙물을 이용하여 취기를 제

거하므로 용수 사용량이

많음

∙물에 용해되지 않는 취기

의 경우 약품을 사용하여

야 함

∙타르성분, 분진 등 흡착제

에 부착된 이물질을 제거

하여야하고 이에 필요한

전처리가 필요

∙정기적인 활성탄의 재생

과 보충이 필요

처리대상

악취물질

∙발생악취의 전물질에 대해

효과적임(특히 암모니아,

황화수소, 메칠메프캅틴 등)

하수처리장 및

분뇨처리장의 악취제거에

효과적

∙수용성 기체(암모니아등)

∙약품사용시 발생악취의

전물질에 대해 효과적임

∙흡착제에 따라 차이가 있

음

∙흡착제의 조합에 따라 발

생악취의 전물질에 대해

효과적

장치의

특 성

∙미생물 및 물의 접촉에

의한 2단 탈취방식

∙물의 회전력(와류)를 이용

하여 취기와의 접촉율 및

면적을 증가시키는

방법임

∙활성탄은 무자극성이라

암모니아등 자극성이

강한 Gas등은 흡착되지

않음

탈취 효율 95% 95% 90%

선 정 ○

선정사유탈취효율이 우수하고, 유지관리비가 저렴하고, 운전조작의 용이성 등을 고려하여 미

생물 탈취법으로 선정



다. 기기 목록 (예비대수)

기 기

번 호기 기 명 규 격

동 력

(kw)

수

량비 고

M-01 유입 게이트

주철제 자중강하식 스루스게이트W700mm×H700mm×Shaft 7.35m

1.5 2 현장제어반

포함콤퓨레샤 1.5 1

M-02 세목 자동제진기더블체인 전면인양식W700mm x H2,700mm, (P=15mm)

1.5 2현장제어반

포함

M-03 협잡물 콘테이너로울러바퀴 부착형 사각콘테이너STS제,W0.8mxL0.8mxH0.8m

- 3(1)

M-04 유출 게이트각형 주철제 전동 스루스 게이트W700mm × H700mm

0.75 2 판넬부착형

M-05 흡수정 게이트각형 주철제 수동 스루스 게이트W500mm × H500mm

- 1

M-06 오수중계펌프오수용 수중전동펌프(자동탈착식)200A × 3.7m3/min×14m

22 4(1)

M-07 펌프반출입 호이스트전동 모노레일 호이스트1.0TON x L8.0m x H7m

1.5

0.41

M-08유지관리용 호이스트

전동 모노레일 호이스트1.0TON x L4.0m x H7.5m

1.5

0.41

M-09 흡수정 배수펌프오수용 수중 샌드펌프80A × 0.5m3/min × 12m

3.7 1 이동용

M-10 탈취기바이오 필터 생물학적 탈취장치

20m3/min

가습펌프, 가습장치, 가온설비 포함

1.5

0.75

4.6

1대현장조작반

포함

M-11 탈취용 팬STS제 터보팬20m3/min x 200mmAq

1.5 2(1)

M-12 오수중계펌프오수용 수중전동펌프(자동탈착식)300A × 7.7m3/min×23m

55 1기존펌프장

교체용펌프



6.2.4 전기설비 설계 6.2.4.1 개요

본 방화2 오수중계펌프장의 전기설비에 대한 설계로서 상용전원은 한국전력 (KEPCO) 가양

변전소 능마D/L, 예비전원은 가양변전소 송화D/L로부터 특고압 3ø 4W, 22.9KV, 60Hz,을

공급받아 펌프장내의 각 설비에 안정된 전원을 공급하고 효율적이고 경제적인 운전을 수행함

으로서 안정된 관리를 하는데 그 목적이 있다.

가. 설계 범위

∙ 전원 인입 ∙ 배전 및 간선설비

∙ 비상전원 및 직류전원 설비 ∙ 동력제어 설비

∙ 오수중계 펌프장내 건물 및 부대설비 ∙ 에너지 절감 방안

나. 주요 고려사항

∙ 설비의 최적용량 및 규모의 결정

∙ 신뢰성 있는 전원공급

∙ 펌프장 여건에 따른 내구성, 적응성 및 안정성 향상

∙ 유지관리의 용이성

∙ 기종의 상호호환성 및 신뢰성

∙ 고효율화 설비 선정 및 운용으로 에너지 절감

6.2.4.2 수변전 설비 가. 수전 방식

한국전력(KEPCO) 전력공급지침에 의해 100KW 이상 10,000KW 이하의 경우는 특고압

22.9KV를 공급함을 원칙으로 하며, 본 펌프장의 수요전력은 150KVA이므로 수전은 한국전력

으로부터 3ø 4W, 22.9KV, 60Hz을 펌프장 입구까지는 가공선로로, 입구로부터 전기실 까지

는 지중 선로로 인입한다



나. 수전 방식선정

구 분 1회선 수전방식2회선 수전방식

비 고동일 변전소 수전 2개 변전소 수전

장 점 ∙간단하며 경제적

∙선로사고 대비

∙단독수전 가능

∙무정전 계통구성

가능

(1개 D/L고장시)

∙공급 신뢰도 우수

∙선로사고 대비

∙단독수전 가능


가능

(1개 S/S고장시)

∙공급 신뢰도 매우

우수

단 점

∙주로 소규모 및

중요도가 낮은데

사용

∙공급 신뢰도가

떨어짐

∙무정전 절체시

절체용 차단기

설치 필요

∙추가 수전선로

1회선에 대한

시설비 추가부담

∙무정전 절체시

절체용 차단기

설치 필요

∙추가 수전선로

1회선에 대한

시설비 추가부담

공 사 비 약 100% 약 150% 약 200%

선 정 ●

선정사유 2개 변전소 수전방식이 유리하나 인근 지역에 별도의 변전소가 없으므로 동일

변전소 2회선 수전방식 채택

다. 전기실 (SUBSTATION)

수변전 시설은 펌프장 시설내의 부식성 가스 및 분진등을 고려하여 옥내 폐쇄형 배전반

(Cubicle Type) 형식으로 하며, 변압기 형식으로는 유입형, 건식, 몰드형이 있으나 무부하

손실과 소음이 적으며 방폭, 방화성능이 우수하고 설치면적이 적게 소요되며 유지관리가

용이한 몰드변압기를 선정하여 옥내 폐쇄형 배전반(Cubicle Type)에 내장하여 전기실에

설치하는 것으로 하며, 또한 전기실에 MCC반을 두고 각 시설물의 부하분포와 거리를

고려하여 오수중계펌프 설비에 현장조작반을 설치



라. 인입 전원공급 선정

구 분 2회선 수전방식 1회선 + 비상발전기방식 비 고

장 점


가능

(1개 S/S고장시)

∙신뢰성 있는 전력의 공급

및 경제적이고 합리적인

계통구성

∙건축 공사비 절감

∙전체 공사비 절감

단 점

∙무정전 절체시 절체용

차단기 설치 필요

∙추가 수전선로 1회선에

대한 시설비 추가부담

∙전력공급 불안정

∙소음․진동으로 인한

민원발생

∙발전기실 별도 필요

∙유류비 과대

∙유지보수로 인한 과대지출

공 사 비 약 250% 약 100%

선 정 ●

선정사유 펌프장 여건상 발전기실을 별도로 설치할수 없는 상황이고 신뢰성

및 유지관리에 유리한 2회선 수전방식 채택

마. 전기설비용량 개요 수요율 기준

하수도시설기준(환경부)에 명시된 설비별 수요율 기준을 원칙으로 적용하되 펌프장 규모,

처리공정의 운전방법 및 개별기기의 운전특성을 고려하여 조정 적용함.

부 하 구 분 부 하 종 류 수요율범위 적용수요율

연속운전동력부하 오수중계펌프, 탈취기 설비 70～100% 80%

반연속 운전동력부하세목자동제진기, 흡수정배수펌프,

유입 및 유출게이트50～80% 60%

간헐운동 동력부하 호이스트 10～30% 30%

예비 전원설비 직류전원, 무정전 전원설비 80～100% 100%

조명 설비 전등 및 전열설비 50～80% 80%



전기설비용량

(단위 : VA)

구 분 설비명 부하명부 하

(VA)

수요율

(%)

수요부하

(VA)

펌프장 부하

오수중계 펌프설비 MCC-N 117,659 75 88,537

조명 및 전열설비 LP-1 14,281 80 11,425

직류전원 설비 RE-01 5,000 100 5,000

무정전 전원설비 UPS-01 2,000 100 2,000

계 133,940 76 101,962

변압기 형식검토

구 분 유입 변압기 건식 변압기 MOLD 변압기

외 형

연소성/

폭발성

가연성,

폭발위험성 있음난연성, 비폭발

난연성, 자기소화성,

비폭발

소음등급 대 중 중

전력손실 중 대 소

과부하내량 150% 부하시, 15분 150% 부하시, 15분 210% 부하시, 15분

보수점검

∙절연유누설 및

특성점검

∙질소가스 누설점검

∙외관점검

∙건조상태 유지

∙외관점검

∙공냉식인 경우

냉각팬

가 격 100% 130% 150%

선 정 ●

선정사유 전력손실량이 적고 화재발생의 우려가 없으며 신뢰도가 우수함.



변압기 운영계획

구 분 변압기명 용 량 비 고

펌프장TR - 01 22.9/380-220V 150kVA (상용)

TR - 02 22.9/380-220V 150kVA (예비)

변압기 용량

계산한 결과 변압기 용량은 최대수요전력에 수요율을 고려한 정격운전에 필요한 용량 및

최대전동기 기동시에 필요한 용량을 고려하여 150KVA로 산정한다.

(변압기 용량계산서 참조)

변압기 Bank수

전기실에 2Bank (1-Bank 예비)를 설치토록하며 만일의 변압기 1Bank 사고시에도 예비

변압기로서 최종단계 전부하 운전이 가능하도록 한다. (하수도 시설기준 의거)

차단기 형식

변압기 단락, 과전류로부터 보호하고 제어반에서 원격제어토록 한다.

∙ MAIN : ACB를 사용한다.

∙ FEEDER : MCCB를 사용한다

6.2.4.3 동력제어 설비 가. 동력설비

기동방식

∙ 15KW 미만의 전동기 회로 : 직입기동

∙ 15KW 이상 55KW까지 전동기 회로 : Y - △ 기동

∙ 55KW 이상 전동기 회로 : 리액터 기동

보호장치

∙ 전자식 과전류계전기 (EOCR)를 사용



운전제어

동력설비의 제어는 현장 기기측 LCP(Local Control Panel) 및 MOP(Mechanical Operation

Panel)를 우선으로 제어하며, 다음으로 MCC(Motor Control Center)에서 제어하는 것으로

최종적으로 원격지 서남하수처리장에서 방화2 오수중계 펌프장의 감시제어를 한다.

전동기 제어반 (Motor Control Center)

유지, 보수가 용이하고 안전성이 있는 인출형 구조로 구성한다.

구 분 주 요 내 용

정 격 전 압 3ø 4W, 380/220V, 60Hz

제 어 반 형 식 강판제 수직 자립형

U N I T 형 식 Draw Out Type

계 통 접 지 직접 접지

배 선 방 식 NEMA CLASS Ⅱ, TYPE C

M C C B 600V 3ø 전자형 TRIP 신호용 보호접점부

전 자 개 폐 기 3ø, 380V

전동기 기동방식 검토

구분 전전압기동 Y-△기동 Soft Starter개 요 정격전압 인가 Y 결선으로 기동하여

기동전압을 13감압

SCR을사용,모터의 기동 토크로부터 정토크까지

서서히 기동기동전류 100% 1/3 1/3기동토크 100% 1/3 1/3단자전압 100% 57.7% 100%

장 점∙가속토크가 최대 ∙감압 기동기로서의

사용 실적 최다∙기동시간 및 토크크기 조정 가능∙저진류 기동∙입력 전압제어에 의한 전력비 절감

단 점∙기동전류가 크다∙기동시 전기적, 기계적 충격이 크다

∙가속토크가 적다∙기동시 전기적, 기계적 충격이 크다

∙SCR 스위칭시 약간의 Noise 발생

적 용 ∙11kW이하의 모든 전동기 - ∙15Kw이상～75kW

이하의 전동기



현장조작반 (Local Control Panel)

현장에서 상태감시, 조작이 용이하도록 기계측에 근접설치하며 부식방지를 위하여

스테인레스제로 한다.

6.2.4.4 배전설비 가. 배전설비

전기실의 배전전압 및 배전방식

한국전력(KEPCO)으로부터 3ø 4W, 22.9KV, 60Hz의 전압을 전기실 특고압반으로 수전하여

변압기에서 22.9KV/380-220V로 강압 후 MCC반으로 배전하여 각 단위 동력설비에 Cable

Tray 및 노출배관을 통하여 전원을 공급한다.

배전전압

∙ 배 전 전 압 : AC 3ø 4W, 380/220V, 60Hz

∙ 동 력 부 하 : AC 3ø 3W, 380V, 60Hz

∙ 전등․전열부하 : AC 3ø 4W, 380/220V, 60Hz

∙ 비 상 조 명 : DC 110V

∙ 계 장 용 전 원 : AC 1ø 2W, 220/110V 및 DC 24V

나. 전압강하

전압 강하율은 내선규정 120-1조에 의하여 적용한다.

전압강하의 적용기준

∙ 간선 및 분기회로의 전압강하는 표준전압의 2% 이하가 되도록 선정

∙ 설계적용 : 표준전압의 2%이하가 되도록 선정

∙ 변압기 2차측 단자에서 부하에 이르는 거리가 60M 초과인 경우 다음표의 기준에

의하여 선정

변압기에서 2차측

단자 까지의 거리 (m)

전압강하 (%)

사업장내의 전용

변압기에서 공급하는 경우

한전으로부터

저압을 공급받는 경우

60～120 이하 5 이하 4 이하

120～200 이하 6 이하 5 이하

200초과 7 이하 6 이하



6.2.4.5 배관. 배선 설비 가. 배관설비 ∙ 옥내 동력 및 계측용 전선관은 용융아연도금된 후강전선관을 사용하고 전등 및 전열용은

HI-PVC 전선관을 사용한다.

∙ 전선관 최소 직경은 동력 및 계장공사 22mm 이상 기타 공사는 16mm 이상 사용한다.

∙ 길이 30m이상의 직선부 또는 직각의 굴곡부가 3개소를 초과하는 곳의 전선관에는

Pull Box를 설치한다.

∙ 노출전선관은 Pipe Hanger등을 사용하여 2m 이내마다 완전하게 고정한다.

∙ 진동을 수반하는 기기의 단말에는 프리카 튜브를 사용한다.

∙ 옥외 지중 케이블의 관로는 파상형 PE전선관 사용한다.

∙ 지중관로는 차량, 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에는 1.2m 이상, 기타의

장소에서는 0.6m이상 깊이에 포설한다.

∙ 지중관로의 주요 위치에는 케이블 매설 표지를 설치한다.

전선관 재질검토(간선 부설방식)

구 분 아연도 전선관 고밀도 PE (ELP) 고장력 전선관(HI-PVC)

장 점

∙유도장애 현상 없음

∙충격에 강함

∙선로 지락사고시 안전

∙내식성, 내구성이 우수

∙전기적 절연성이 우수

∙시공성이 우수

∙부식에 강함

∙내구성이 우수

∙경제성이 우수

단 점 ∙부식에 약하고 자재비 고가 ∙충격에 약함 ∙충격에 약함

적 용 ∙동력 및 계측감시 ∙옥외 지중관로용 ∙전등 및 전열용

나. 배선설비 케이블의 종류

종 류 기 호 최소굵기 비 고

22.9kV 인입용 케이블 FR-CN/CO-W 60㎟ 60㎟초과는 단심

600V 전력용 케이블 CV, FCV 3.5㎟ 60㎟초과는 단심

600V 전등, 전열용 전선 IV 2.0㎜

제어용 케이블 F-CVV, F-CVVS 2.0㎟ 다심

신호용 케이블 F-CVVS 2.0㎟ 다심



Cable 포설방식

∙ Trench 또는 Cable Tray에 의한 부설

∙ Tray로부터 부하까지는 아연도 후강전선관 사용

동력설비 배선 계획

구 분 배 선 계 획

케 이 블

트 레 이

(99.2월개정분적용)

∙장래증설이 용이하도록 Cable Tray를 이용한 배선방식적용

∙동력용, 계장용, 제어용케이블 분리포설

∙케이블은 단층포설을 원칙으로 하고, 2단포설의 경우는 전력용

20%, 제어용 40% 이내로 포설

∙바닥 및 벽을 관통하는 곳에는 난연성 방화막을 설치 한다

지 중

전선관

차량

통과지역∙1.2m 이상의 깊이에 전선관 포설

일반지역∙0.6m 이상의 깊이에 전선관 포설

∙PE 파상형 전선관을 사용하고, 경고용 테이프를 깔아 보호

케이블 배선

∙MCC 및 분전반 간선케이블은 최소 3.5㎜²이상을 적용

∙고조파전류 및 상간 불평형에 의한 중성선 과열방지를 위해

상선과 동일 규격의 중성선 사용

∙간선케이블 굵기는 증설에 대비하여 20% 이상의 여유율 적용

강제 전선관∙전선관은 KSC8401에 준한 후강전선관(용융아연도금) 사용

∙전선관의 최소규격은 16mm 이상으로 적용

맨 홀

∙케이블 Pulling작업의 편이를 고려하여 맨홀의 설치 간격은 50m

이하로 배치

∙케이블 포설량을 고려한 규격 선정

∙전선관과 맨홀의 접속부는 방수처리

∙케이블 Support 및 포설용 Hook을 맨홀내부에 설치, 작업성 향상

6.2.4.6 건축전기 설비 가. 전등 전열설비 중계 펌프장내 건축물의 조명은 운영관리자의 쾌적한 근무 환경을 조성하고 주변의 미관을

고려하며 하수도 시설기준 및 한국산업표준규격 (KSA 3011)에 준한 요구조도를 갖추도록

등기구 및 램프수를 선정하고, 광원램프는 에너지 절약을 위한 고효율형을 설치한다.

전열설비는 건축물내 시설물의 유지보수를 위하여 1ø 220V 접지극부 콘센트를 적정 개소에

설치.



나. 각실의 기준조도 및 램프선정

기준조도 적용장소 램프선정 기구형식

200Lux 전기실 형광램프 파이프펜단트 FL 2/32W

200Lux 펌 프 실 형광램프 파이프펜단트 FL 2/32W

10～20Lux 옥 외 조 명 메탈할라이드 주철주 MH 175W

6.2.4.7 접지 설비 오수중계 펌프장 전체 전기설비 및 운전원을 전기적 사고로부터 보호될 수 있도록 기기 및

배전반 등 철 구조물은 공동 접지방식에 의해 접지를 실시하며 고압이상은 제1종접지, 저압은

제3종접지를 실시하며 중성점 접지는 제2종 접지공사를 실시토록 한다. 배관, Trench, Cable

Tray 및 매설부분을 제외한 모든 설비의 접지는 비닐 전선관 매입 GV전선을 사용하며

지하매설 부분은 나연동 연선을 사용.

6.2.4.8 에너지 절약대책

오수중계 펌프장내의 에너지 절약을 위하여 다음과 같은 방안을 고려한다.

∙ 변압기는 철손, 동손등의 전력손실이 적은 Mold변압기를 선정하여 에너지 절약을

도모한다.

∙ 각각의 전동기 회로에 개별로 역율개선용 콘덴서를 설치함으로써 역율을 90%이상으로

개선하여 전력손실을 줄일 수 있도록 한다.

∙ TM/TC Monitoring System(Remote Control Station)을 도입하여 부하설비를

제어함으로써 불필요한 운전을 최대한 억제하여 최적의 운전이 되도록 한다.

∙ 등기구 램프나 기구는 고효율제품을 선정하여 에너지 절감을 하도록 한다.



6.2.5 감시제어 및 계측설비 설계6.2.5.1 개 요

본 방화2 오수중계 펌프장내 감시제어 및 계측설비는 설비의 효율적 운영, 운전 경비 절감 및

에너지 절약을 도모함과 동시에 각종 계측자료, 운전상황 등을 파악 펌프장 설비의 최적 운전

및 유지관리지침을 수립할 수 있도록 하는데 그 목적이 있으며, 경제적이고 효율적인 펌프장

운영관리를 도모하기 위해 원격지(서남 하수처리장)에서 무인 감시제어 하도록 하였다.

가. 설계 범위

∙ 감시제어설비 ∙ 현장 계측 설비

∙ 계측 감시항목 및 측정범위 ∙ 계측설비 신호 및 전송방식

∙ 계측 및 감시제어설비의 전원공급 설비 ∙ 신호 및 전원 배관배선

∙ 주요설비별 운전 제어방식

나. 설계 고려사항

∙ 운영경비 절감, 유지관리인원 축소를 기할 수 있도록 자동화 설계

∙ 고장지점의 정확한 판단 및 예측으로 사고의 미연방지, 보수의 용이성 및 신속성을 고려한

전기/계장 설비계획

∙ 각 설비의 자동, 연동제어에 필요한 계측항목 선정

∙ 각 설비 운전상태의 감시, 기록보관에 필요한 계측

∙ 펌프장 운전관리 지표 자료의 지시, 적산에 필요한 계측

∙ 펌프장 여건에 따른 내구성 및 적응성

∙ 유지관리의 용이성

∙ 기종의 상호 호환성 및 신뢰성

∙ 계측 정밀도 및 응답성

∙ 계측 송, 수신 신호의 통일성

∙ 확장 및 증설에 대한 계측범위 조정의 용이성

∙ 기술발전의 대응성



다. 효과 직접 효과

∙ 경제적, 합리적인 처리장 설비의 운영관리 실현

적절한 계측설비 계획에 따라 각 공정별 설비의 용량, 규모의 최적계획/운영관리를

기할 수있다.

∙ 에너지의 효율적 이용

계측제어에 따른 설비의 최적운전으로 에너지의 효율적 이용관리를 기할 수 있다.

∙ 유지관리 인원 절감

운전 관리원이 실행할 업무를 계측 제어 설비가 대행함으로 운전관리 인원의 절감을

기하여 운전비용 절감 효과가 있다.

간접 효과

∙ 펌프장 설비의 고장에 따른 유지관리 점검개소 및 점검빈도 저하

∙ 고장지점의 정확한 판단 및 예측으로 사고의 미연방지, 보수의 용이성 및 신속성

∙ 최적 운전 및 교대운전에 의한 설비의 수명연장

∙ 설비의 운전 자료에 따른 각 설비의 개보수 및 운전방법 개선

6.2.5.2 감시 제어 방식

펌프장의 운전효율을 향상시키기 위하여 처리장의 상태를 항상 감시, 파악 최적의 운전조건

으로 조작할 필요가 있다.

또한 향후 확장성, 유지관리의 편리성, 경제성등을 고려하여

∙ 감시제어 방식 : 무인운전을 위한 원격감시제어방식

∙ 감시제어시스템 : TM/TC Monitoring System(Remote Control Station)으로 채택하여

운전 효율을 극대화하고 향후 증설시에 원만히 대처토록 한다. 통신방식은 호환성을 ISO의

OSI(Open System Interconnection) Protocol에 적합하도록 한다.



가. Data 전송설비

원격지 운전자 유지관리용 컴퓨터 및 현장제어 설비와의 정보전달은 한국통신 전용회선을

이용하도록 구성하였다.

나. 무정전 전원설비

펌프장내 감시제어설비가 정전사고시에도 Shut-Down 되지 않고 처리장내 모든 Data관리 및

Process 감시가 가능하도록 무정전 전원설비 (2kVA)를 시설하였으며, Battery는 무보수

밀폐형 연축전지를 사용한다.

6.2.5.3 감시제어설비의 기능 가. 감시기능 ∙ Process 상태 감시 ∙ 각종 경보 감시

∙ 운전 감시



나. 제어기능 ∙ PID 제어 ∙ Cascade 제어

∙ 비율제어 ∙ Program 제어

∙ Sequence 제어

다. 운전기록 기능

∙ 각종 계측치 기록 ∙ 기기의 가동, 정지시간 기록

∙ 기기의 고장 및 복구시간 기록 ∙ 기기별 고장 이력 자동기록

라. 운영관리 기능

∙ 시보, 일보, 년보 작성

∙ 각종 계측치의 지시, 기록, 적산 및 경보의 작성 보관

∙ 전력 및 약품 등의 수요 및 원가계산

∙ 시설의 운전 및 고장경보 등의 발생 기록 작성

∙ 각종 Data 분석

설 비 수량 사 양 설 치 장 소

감시제어 시스템

(OS + ES) -

Pentium Ⅳ. 1.4GHz이상

주기억장치 : 256 Mbyte이상

보조기억장치 : 40 Mbyte이상

서남 하수처리장

자료 수집용 프린터

(Report Printer)- 서남 하수처리장 기존시설 재사용

서남 하수처리장

(중앙제어실)

Control Station 1식

형 식 : 옥내폐쇄 자립형

CPU : 32Bit

주기억장치 : 512KByte

PID 제어 및 종합연산 기능외 다수의 기능

방화2 오수중계

펌프장 (전기실)

데이터 전송 1식전송로 형태 : K.T LINE

전송속도 : 9600bps

데이터 입․출력

장치 1식

4～20mA 입출력

Pulse 입력

Discrete 입․출력



6.2.5.4 CCTV 설비 가. 중점사항

∙ 방화2 오수중계펌프장의 자동운전을 위해 신뢰성 있는 화상감시설비를 설치한다.

∙ 원격지에서 전용선을 이용하여 영상감시 및 검색이 가능한 설비로 구성한다.

∙ 원격제어 카메라를 설치하여 감시취약 개소의 감소 및 고화질 영상감시를 한다.

나. 설비기능 및 사양

구 분 기 능 및 사 양

카메라∙상하 90°좌우 350°의 회전기능을 가지고 취약개소 최소화, 원격에서 조정

∙야간 보안감시용 할로겐 램프 부착

전용컴퓨터∙전용 PC설치로 원격지 영상가시를 위한 네트워크 지원

∙20″칼라모니터와 연계한 영상감시

전송방식 ∙전용 케이블 포설 (ECX케이블, 실시간 감시기능)

6.2.5.5 계측 설비 계측설비는 공정 및 설비를 감시, 제어하는데 중요한 역할을 하는 것으로서 프로세스의 적정

운영으로 계통의 안정화를 꾀하고 처리효율을 향상시키며 소수의 인원으로 신뢰성 높은

운전이 가능하도록 적정개소에 계측설비를 설치하도록 하였다. 모든 계측설비의 전송신호는

기본적으로 전기신호방식으로 DC 4-20mA를 전송하도록 하였으며 측정장소의 환경조건,

정밀도, 관리성등을 감안하여 적절한 기종을 선정한다.

설 비 명 수 량 측 정 방 식 목 적

유량조정조 수위#1 1식 초음파식 오수중계 펌프제어

유량조정조 수위#2 1식 Float(Servo Blance)식 오수중계 펌프제어

방류유량 1식 초음파 유량계식 방류유량 계측



6.2.5.6 계측기기의 선정 오수중계 펌프장 계측설비에 사용되는 계측기기는 유량계, 수위계 등이며 수위계 및 유량계가

주종을 이룬다.

가. 사용목적 ∙ 제어용 : Analog, Digital 등 제어 계통에 맞게 선택

∙ 공정용 : 신속성을 고려 (고장, 보수등)

나. 설치환경 ∙ 부식성 ∙ 온도 ∙ 점도

∙ 파동 ∙ 이물질 흡입

다. 측정조건 ∙ 유량변동 ∙ 압력손실 ∙ 보 수

라. 수위계 및 유량계 선정 본 오수중계 펌프장에서 사용되는 중요 계측기기의 선정을 위하여 형식별로 다음과 같이 비교

검토하여 결정한다.

Level 계의 종류 및 비교

종류

항목Float식 차 압 식 정전용량식 초음파식

Air

Purge 식투입압력식

측정원리

액면에 Float

를 설치하여

그 위치를

검출한다.

액면과 기준

면의 차압을

압력계로 측

정한다.

액면에 따른

정전용량의

변화에 의해

검출한다.

초음파

펄스의

반사파의

귀환시간의

의해 검출

한다.

해저부에

파이프로

공기를 불어

넣어 액위에

따른공기압을

측정

액체면에서의

수압에 의한

Bellows

갱위량을

측정

측정범위 0 ～ 30M 0 ～ 30M 0～3,500pF 0 ～ 30M 0 ～ 30M 0 ～ 50M

정 도 ±1% FS ±0.4% FS ±2% FS±0.5-2%

FS±1% FS ±1% FS

설치조건

부자가 흘러

가지 않고

액의 영향을

받지 않도록

보호관의

설치가 필요

Sensor의

취부위치

측정한 벽면

반사 필요

Probe에

먼지 등

이물질이

끼지 않도록

위치선정

벽면, 카바에

반사가

없도록 위치

선정 액면에

수직설치

Air Purge관이 막히지

않도록 정기적으로

사용 압착 공기의 감압

적 용 ○ ○



유량계의 종류 및 비교

종류항목

전 자 식 유 량 계 초음파식 차압식

(Orifice)ParshallFlume식 용 적 식 면 적 식

주 요 측정대상

도전성 유체 상․하수도 전반 비교적 청정한 물 상․하수의 기체염기 상․하수 약품, 중유등

소유량의 측정 상수, 공기

측정원리 Faraday법칙

유속에 의한 초음파의 전반속도의 변화이용

Bernoulli의 법칙 파샬프럼에 의한 수위의 변화를 이용

연속적인 회전계측

일정차압을 갖는 가변 Orifice의 원리

이 론 식

Q=K×D․e4B

K : 비례계수 e : 전극간 발생 전압B :지속밀도

Q=K․△f

K : 비례계수 △f : 속도에 의해 발생 하는 주파수차

Q=K× P1-P2

K : 비례계수 P1 : 입구측 압력P2 : 출구측 압력

Q=K․H m

K : 비례계수 H : 수 도 m : 승 수

Q=K․N

K : 비례계수 N : 단위시간 당의 회전수

Q=K․A

K : 비례계수 A : 유체통과 단면적

적 용 ○

따라서 다음의 수위계 및 유량계 비교 검토 결과 다음과 같이 측정대상에 따른 측정기기를 선

정하였다.

수위계 및 유량계의 선정

측 정 대 상 계 기 종 류

유량조정조 수위 #1

유량조정조 수위 #2

방류 유량계

초음파식

Float(Servo Blance)식

초음파식

제 7 장 소요사업비 7.1 산정기준7.2 시설개요7.3 소요사업비7


반포천외 1개소 차집관거 신․증설공사 제 7 장 소요사업비


제 7 장 소 요 사 업 비7.1 산정기준

본 반포천외 1개소 차집관거 신․증설공사를 위한 사업비는 다음의 기준에 의해 산정되었다.• 각 공종별 공사비는 실시설계에서 산출된 수량에 의해 건설품셈에 따른 단가를 적용하고, 품셈이 제

정되어 있지 않은 공정 및 시중물가지에 누락되어 있는 자재에 대해서는 국내 관련업체의 최저견적가를 산정하여 적용하였다.

• 공사비는 2002년 12월 가격을 기준으로 하여 가격정보, 물가자료, 물가정보지의 가격을 적용하여 산출하였다.

7.2 시설개요

가. 차집관로본 과업대상 구역의 각 노선별 차집관거 시설계획 개요는 다음 <표 7.2-1>과 같다.

계획 차집관거 시설개요

<표 7.2-1>구 분 규 격 연 장(m) 비 고

반포천 차집관거 2.25×1.70 625.0동부간선 차집관거 D450 948.0 압송관로

합 계 1,573.0

나. 오수중계 펌프장본 사업에 필요한 오수중계 펌프장은 동부간선 차집관거에 1개소로 계획된 오수중계 펌프장의 시설개

요는 다음 <표 7.2-2>와 같다.

계획 오수중계펌프장 시설개요

<표 7.2-2>펌프장명 계획하수량 펌프규격 시설위치 비 고

방화2 오수중계펌프장 15,916㎥/일 3.7㎥/분×14mH×4대(1대 예비)

강서구 개화동하수BOX토구 인근

반포천외 1개소 차집관거 신․증설공사 제 7 장 소요사업비


7.3 소요사업비

본 계획에 따른 처리시설에 대한 사업비는 3,771백만원으로 다음 <표 7.3-1>과 같다.

소 요 사 업 비

<표 7.3-1> (단위：백만원)구 분 내 역 금 액 비 고

1. 총사업비 3,7712. 반포천 차집관거 차집관거 : ▣2.25×1.70, L=625.0m 1,8163. 동부간선 차집관거 펌프장 : Q=11.05㎥/분 H=14.0m 1개소

압송관로 : D450, L=948.0m 1,955토 목 1 식 984건 축 1 식 99기 계 1 식 482전 기 및 계 장 1 식 390

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