상수도 특수공사 보호관 및 철관 추진공사

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■ 상수도 특수공사 보호관 및 철관 추진공사

1. 일반사항

1.1 적용범위

이 시방서는 도로, 철도, 하천 등을 추진으로 횡단하여 관로를 부설하는 경우에 대한 일반적인 사항에 대해 적용한다. 이 시방서에서 규정하지 않은 사항은 KCS 27 00 00 터널공사 표준시방서에 따른다.

 

1.2 참고 기준

1.2.1 한국산업표준(KS)

(1) KS D 3503 일반구조용 압연강재

(2) KS D 3506 아연 강판

(3) KS D 3565 상수도용 도복장강관

(4) KS D 3578 상수도용 도복장강관 이형관

(5) KS D 4308 수도용 덕타일주철 이형관

(6) KS D 4311 수도용 원심력 덕타일주철관

(7) KS D 7017 용접철망

 

1.3 용어의 정의

내용 없음.

 

1.4 제출물

1.4.1 시공계획서

(1) 시공자는 설계도면, 시방서를 충분히 이해하고 공사현장에 대한 예비조사를 실시하여 시공계획서를 작성 제출한다.

(2) 횡단할 시설물의 관리주체와의 협의조건

(3) 위 (2)항의 협의조건에 적합한 공법의 선정과 대안비교 등 그 검토내용

(4) 필요시 추가 토질조사 또는 횡단 구조물 안정성 분석결과(응력계산서)

(5) 굴착토량 반출 및 처리계획서

(6) 원상복구계획서

 

1.4.2 시공상세도

(1) 추진기지 설치 평면도 및 상세도

(2) 가이드레일(Guide Rail) 제작상세도

(3) 원상복구계획도

(4) 필요시 보수계획 평면도

 

1.4.3 기타 참고사항

관 추진공사와 병행하거나 단일 수평지보공사로서 파이프 루프공사로 시공할 경우, 시공자는 다음 사항을 포함한 시공계획서 및 시공상세도를 제출하여야 한다.

(1) 추진공사와 병행할 경우

① 파이프 루프로 형성된 지보공사의 안정성 검토서

② 파이프 루프 설치상세도

③ 가이드레일 제작상세도

④ 파이프 내 보강이 필요한 경우 보강작업계획서

⑤ 기타 파이프 루프공사에 수반되는 작업에 필요한 사항

(2) 단일 수평 지보공사로 시공할 경우

① 상기 (1)의 모든 사항

② 추진기지 등 필요한 관련사항

 

 

 

2. 자재

2.1 재료

2.1.1 보호관 추진공사

(1) 보호관(shield pipe)의 제작은 공사시방서에 따른다.

 

2.1.2 철관 추진공사

(1) 추진용 덕타일주철관의 제작

① 추진용 덕타일주철관의 제작은 KS D 4311(수도용 원심력 덕타일주철관)에 따르며 승인도에 따라 제작한다.

② 관 외면을 제작하기에 앞서 녹이나 기타 유해한 부착물을 제거하고 외장을 하지 않는 부분은 KS D 4311에 따라 도장한다.

③ 콘크리트의 배합은 중량배합으로 하고 그 배합비는 표 2.1-1에 따른다. 또한, 시멘트, 물, 골재를 사용할 때에는 콘크리트 표준시방서에 따른다.

표 2.1-1 콘크리트의 배합비

시 멘 트	물	잔 골 재	굵은 골재
1	0.5~0.7	2~3	1~2

 

 

④ 콘크리트의 양생은 콘크리트의 압축강도()가 20MPa 이상이 되도록 증기양생 또는 자연양생한다. 자연양생을 할 때에는 직사광선 등을 피하기 위하여 적당한 보호재료 및 보호방법으로 양생한다.

⑤ 콘크리트 외장을 한 관은 양생기간이 끝날 때까지 충격을 주지 않도록 하여야 한다.

⑥ 철망은 KS D 7017(용접철망)로 하고 그 치수에 대해서는 공사감독자(건설사업관리자)의 승인을 받아야 한다.

⑦ 관의 부속품(압륜, 분할, 링, 볼트, 고무링 등)은 KS D 4311에 따른다.

⑧ 플랜지 리브(flange rib) 및 스터드 볼트•너트(stud bolt nut)의 재질은 KS D 3503(일반구조용 압연강재)의 2종(SS 400)으로 하고 관체와 용접, 소켓부의 탭(tab) 구멍, 스터드볼트•너트의 치수 허용차는 KS D 4308(수도용 덕타일주철 이형관)에 따른다.

(2) 추진용 강관의 제작

① 강관의 제작은 공사시방서에 따라 제작한다.

② 추진강관은 본관과 외장관의 이중구조(Ⅰ형 및 Ⅱ형)로 한다.

③ 이중관은 도복장한 본관과 외장관의 사이에Ⅰ형은 모르터로 Ⅱ형은 콘크리트로 충전한다.

④ 모르터 또는 콘크리트를 충전할 때에는 외장관에 본관을 삽입하여 균등한 간격을 유지 하도록 조립한 뒤에 모르터 또는 콘크리트로 완전히 충전하여 일체화하며, 추진관은 직사광선을 피하기 위하여 적당한 보호재료 및 보호방법으로 양생한다.

⑤ 모르터 또는 콘크리트의 배합은 중량배합으로 하고 배합비는 표 2.1-2에 따른다. 시멘트, 물, 골재를 사용할 때에는 콘크리트 표준시방서에 따른다.

표 2.1-2 모르터•콘크리트 배합비

종별/항목	시멘트	물	잔골재	굵은골재
모르터	1	0.3~0.8	1~3	-
콘크리트	1	0.3~0.8	1~3	3~5

 

 

표 2.1-3 현장이음재

형식	이 음 재
	단열재	아연 철판	이음링(2등분)
Ⅰ형	석면 조인트 시트 두께 3mm 2매	KS D 3506(아연강판)의 일반용(SBHG1)	KS D 3503의 2종 SS 400
Ⅱ형	세그먼트(4~10으로 분할)
	강재는 KS D 3503의 2종 또는 동등 이상품	크리트는 위의 “표 2.1-2”에 따른다.

 

 

 

그림 2.1-1 상수도용 추진 강관

⑥ 외장관은 KS D 3503(일반구조용 압연강재)의 2종(SS 400) 강재를 아크용접으로 제작한다.

⑦ 본관 내면의 도장은 원칙적으로 수도용 액상에폭시 도장으로 하되 공사감독자(건설사업관리자)가 필요하다고 인정할 때에는 위생안전기준에 적합한 다른 도료를 사용할 수 있다.

⑧ 본관 외면의 도복장은 KS D 3565, KS D 3589, KS D 3607, KWWA M 201, KWWA M 202 등에 의한 재료 및 도장방법에 따른다.

⑨ 관에 부속되는 현장이음재에 대하여는 미리 제작도면을 작성하여 공사감독자(건설사업관리자)의 승인을 받은 후 사용하여야 한다.

(3) 관체 검사

① 관체의 공장검사는 KS 및 관련규격에 따라 검사한다.

② 공장검사는 공사감독자(건설사업관리자)가 특히 필요하다고 인정할 경우 직접검사를 할 수 있다.

 

 

 

3. 시공

3.1 시공조건 확인

(1) 시공자는 작업시작 전 설계서를 검토하여 설계서의 이상 유무를 체크하고 이상이 있을 때 즉시 공사감독자(건설사업관리자)에게 보고하여야 한다.

(2) 시공자는 미리 시공장소의 토질, 지하수의 상황, 지하매설 물 및 기타 공사와 관계있는 제반조건을 충분히 조사하고, 그 결과에 근거하여 현장에 적합한 시공계획을 수립하여야 한다.

 

3.2 작업준비

추진공법은 법규의 규제를 받는 일이 많으므로 규제정도와 수속절차 및 대책 등에 대한 사전검토가 필요하며 또 토질, 지층, 지하수 상태 등과 지표상황에 따라야 할 때가 많으므로 이와 같은 상황을 고려한 사전조사가 필요하다.

 

3.3 추진기지

(1) 시공자는 승인받은 시공상세도에 따라 추진기지를 설치하여야 한다.

(2) 추진기지는 추진관의 반입이나 압력벽의 축조 등 추진공에 동원되는 설비가 안전하며 효율적으로 관내 토사를 반출할 수 있는 구조 및 규모이어야 한다.

(3) 추진기지 설치 등 추진공에 필요한 모든 토공은 이 시방서 KCS 57 10 10 “구조물 및 관로 토공사”에 따른다.

(4) 작업 중 강우나 침투되는 지하수 등은 횡단할 구조물의 안정성이나 작업에 악영향이 생기지 않도록 배수 또는 차수 처리되어야 한다.

(5) 임시로 흙깎기를 하고 추진공사 완료 후 복구되어야 할 토사 비탈면은 복구가 완료될 때까지 공사감독자(건설사업관리자)에게 승인받은 방법으로 보호되어야 한다.

(6) 시공자는 추진기 입구주변을 작업관리가 편리하도록 필요한 두께 및 넓이로 콘크리트 기초바닥 슬래브를 시공하여야 한다.

(7) 압력벽은 관 추진에 필요한 최대압력과 소요의 안전율을 고려한 설계압력에 저항할 수 있는 구조 및 규모이어야 한다.

(8) 추진관 내에는 굴착 등 작업에 지장이 없도록 조명시설을 설치•운영•철거되어야 한다.

(9) 추진관 내에는 필요에 따라 작업자의 안전에 위해하지 않도록 환기설비를 하여 설치•운영•철거되어야 한다.

(10) 가이드레일은 추진 도중 그 위치나 방향이 변형되어서는 아니되며, 시공자는 레일의 위치 및 방향을 점검하여야 한다.

 

3.4 도달기지

(1) 연약지반 등과 같이 지반조건이 불량할 경우 공사감독자(건설사업관리자)와 협의하여 도달 엔트란스(entrance) 설치전 초기 발진부의 지반개량을 실시할 수 있다.

(2) 굴진기가 도달작업구에 근접하면 저속운전하여야 하며, 굴진기가 가설토류벽에 도달되면 가설토류벽의 도달 예상지점에 구멍을 내어 굴진기 중앙을 확인하여야 한다.

(3) 도달 엔트란스(entrance)를 굴진기 중앙에 오도록 H-파일(H-pile)에 견고하게 용접접합하여 추력에 의해 떨어지지 않도록 하여야 한다.

(4) 진입구 절단은 전면절단을 하기 전에 여러 개소에 관측공을 뚫어 흙의 상태, 지하수의 유출 여부 등을 확인하여 공사감독자(건설사업관리자)와 협의하고, 적절한 보강 대책을 수립한 후 전면절단을 하여야 한다.

 

3.5 차수공

(1) 지반개량부가 존재할 경우에는 강도가 충분히 발휘할 수 있도록 하여야 한다.

(2) 차수공사 시행 후 지반이 교란되지 않도록 충격을 주지 않아야 하며, 지반의 융기현상이 없도록 차수를 확인하여야 하며, 융기현상이 발생할 경우 시공자 부담으로 원상 복구하여야 한다.

 

3.6 보호관 추진공사

3.6.1 보호관 추진

(1) 공사를 착수하기 전에 토질조사 자료와 설계서를 충분히 검토한 뒤 추진방법과 보조공법을 선정하여야 한다.

(2) 추진은 주야간 계속공사를 원칙으로 한다. 단, 부득이한 경우에는 공사감독자(건설사업관리자)의 지시에 따른다.

(3) 쉴드공법은 쉴드를 사용하여 시행하는 터널공사로서 쉴드는 주로 원통형 강제의 스킴플레이트(skim plate)와 내장된 잭으로 구성되어 있다.

(4) 보호관을 압입할 때에는 중심선 및 고저를 확정하고 추진대는 중심선이 흔들리지 않도록 견고하게 설치하여야 한다.

(5) 공사시공에 앞서 토질조사 자료를 충분히 검토하고 추진방법 및 보조공법 등을 선정한다.

(6) 지압벽은 흙막이 뒷면의 지반변동에 의한 이상하중 및 관 압입에 의한 추진력에 충분히 견디는 강도를 가지며, 변형이나 파괴가 되지 않도록 견고하게 축조한다.

(7) 발진구는 특히 원지반의 붕괴, 노면의 함몰 등과 같은 위험이 많으므로 전면 막장절취시 관측공으로 원지반의 안정을 확인한 다음 시행한다.

(8) 잭 추진은 추진지반의 토질에 따라 막장, 추진관, 지압벽 등의 안정을 기하면서 신중히 하여야 한다.

(9) 지압벽은 흙막이와 밀착시킴과 동시에 지압면은 추진계획선에 직각으로 또 평탄하게 마무리하여야 한다.

(10) 추진할 때에는 관의 강도를 고려하여 관의 허용저항력 이하로 추진하여야 한다.

(11) 추진할 때에는 추진력을 최소화하기 위하여 필요에 따라 골재를 주입한다.

(12) 추진 중에 추진력을 관리하는 방법으로서 항상 유압펌프의 압력계를 감시하고 추진력의 이상 유무를 확인한다.

(13) 추진 중에 추진력이 갑자기 상승하는 경우에는 추진을 중지하고 그 원인을 조사하여 안전을 확인한 뒤에 추진한다.

(14) 관내 굴착은 추진지반의 상황, 용출수 상태, 분출가스의 유무 등을 조사하고 작업의 안전을 기한다. 또 굴착할 때에는 선도관의 단면만큼만 굴착하고 선행 굴착 등에 의하여 주위의 토사를 이완시키지 않게 하여야 한다.

(15) 공사감독자(건설사업관리자)가 지시한 경우에는 추진 중 지질의 변화가 있을 때마다 시료를 채취하고 지층도를 작성•제출한다.

(16) 추진 중에는 관 1개마다 중심선, 고저 및 롤링을 측량하고 추진 정밀도를 확인하여야 한다.

(17) 부득이한 경우에 관의 굴곡수정은 굴곡이 적을 때에 실시하고 관에 과도한 편압력이 걸리지 않도록 하기 위하여 급격한 방향 수정은 피해야 하며, 굴곡수정 중에는 수시로 계측하고 수정효과를 확인하여야 한다.

(18) 보호관의 접합부는 지하수 및 세사 등이 유입되지 않도록 충전재를 충전한다. 또한 압입구에는 배수설비를 마련해서 배수를 완전하게 하여야 한다.

(19) 추진 중에는 항상 근처의 상황에 주의하고 인근구조물에 영향을 주지 않도록 필요한 조치를 취해야 한다.

(20) 추진 중에 장해물, 용출수, 토사붕괴 등이 발생하였을 때에는 즉시 필요한 조치를 취함과 동시에 공사감독자(건설사업관리자)에게 보고하여야 한다.

(21) 보호관의 주위에 공극이 생겼을 때에는 즉시 뒤채움을 완전히 하여야 한다.

(22) 뒤채움은 관 내면에서 적당한 간격으로 그 배합은 지질조건에 따라 결정하되 주입압력은 0.3MPa 이하를 표준으로 한다. 또 뒤채움 계획은 미리 공사감독자(건설사업관리자)에게 보고하여야 한다.

(23) 개방형 절단날인 경우 부득이 관내 굴착을 중단할 때에는 널말뚝, 잭 등으로 막장부 전면을 흙막이하여야 한다.

 

3.6.2 보호관 내 배관

(1) 보호관 내는 배관하기 전에 완전히 청소한다.

(2) 관은 설치하기 전에 충분한 검사를 하고 관체가 손상되지 않은 것을 확인하여야 한다.

(3) 배관은 대차 또는 미끄럼틀을 사용하여 시공한다.

(4) 관은 상•하•좌•우에 받침 등으로 고정한다.

(5) 배관은 원칙적으로 휨 배관을 하지 않으며, 보호관의 시공상황에 따라 부득이 관을 구부려서 접합할 때에는 공사감독자(건설사업관리자)와 협의하여야 한다.

(6) 덕타일주철관의 접합은 이 시방서 KCS 57 30 20(1.5.1) 덕타일주철관의 접합, 강관의 용접접합 및 도복장공사는 KCS 57 30 20(1.5.2) 도복장강관의 용접접합 및 KCS 57 30 25 도복장공사에 따르고, 유리섬유강화플라스틱관의 접합은 KCS 57 30 20(1.5.3.8) 수도용 유리섬유강화플라스틱관의 접합에 따른다.

(7) 보호관 시공시 보호관과 내관의 전기적 절연을 유지하여야 하며, 시공완료시 절연여부를 측정하고 절연파괴시에는 그에 대한 대책을 수립하여야 한다.

 

3.6.3 보호관 추진 완료 후의 조치

(1) 추진이 완료되면 지압벽(支壓壁) 등을 배관 전에 빨리 해체하여야 한다.

(2) 보호관의 이음부는 실링을 한 후 모르터를 충전한다.

(3) 보호관의 추진시 공극은 모래 또는 일반모르터를 사용하여 완전히 충전한다.

 

3.7 철관 추진공사

3.7.1 철관 추진

(1) 그라우트 구멍은 플러그(plug)로 마개를 한 뒤 조이고 둘레를 모두 용접한다.

(2) 외장부의 그라우트구멍은 충전재로 완전히 충전한다.

 

3.7.2 덕타일주철관의 접합

(1) 추진용 덕타일주철관의 접합은 이 시방서 KCS 57 30 20(1.5.1)덕타일주철관의 접합에 따른다.

(2) 관을 접합할 때에는 소켓에 삽구를 정해진 위치까지 삽입하고 소켓 끝면과 플랜지부를 스터드볼트로 표준 간격 치수가 되도록 균등하게 조인다.

(3) 추진 중에는 이미 접합을 완료한 다른 이음부에 대한 삽입 여유길이도 정기적으로 측정한다.

 

3.7.3 강관의 접합

(1) 강관의 용접접합 및 도복장공사는 이 시방서 KCS 57 30 20(1.5.2) 도복장강관의 용접접합 및 KCS 57 30 25 도복장공사에 따른다.

(2) 추진완료 후, 도달구 내의 추진 강관 끝부분(자유단측)은 그라인더 등으로 정해진 홈 형상으로 마무리한다.

(3) 용접이음부의 내면도장은 추진작업 중에 도막의 손상을 피하기 위하여 추진작업이 완료된 뒤 일괄 도장한다.

(4) Ⅰ형관 외장부의 접합은 다음에 따른다.

① 외장은 연결링을 용접할 때 열에 의하여 본관 외면의 도복장이 손상되는 것을 방지하기 위해 본관 외면 도복장부를 단열재 등으로 감싸고 아연 철판으로 완전히 피복한다.

② 외장관의 이음부는 둘로 나누어진 연결링을 확실하게 부착하고 외면에서부터 편면 용접을 한다.

(5) Ⅱ형관 외장부의 접합은 다음에 따른다.

① 본관 외면 도복장 후 외장관의 이음부에 세그먼트(segment)를 볼트로 조립한다.

② 세그먼트 볼트조임부의 채널(channel) 오목한 곳은 두께 3.2mm의 강판을 대고 주변을 용접해서 덮개를 하여 세그먼트의 표면을 평활하게 한다.

③ 외장관과 세그먼트의 사이에는 추진 중 세그먼트의 이동, 흔들림 등을 방지하기 위하여 강철제 쐐기를 박고 용접, 고정한다.

표 3.7-1 플랜지와 너트의 표준간격()

호칭 지름(mm)	간격(mm)
300~600	3
700~900	5
1,000~1,350	8
1,500~1,800	10
2,000~2,400	12
2,600	15

 

 

 

 

3.7.4 덕타일주철관 접합의 검사

(1) 메커니컬 및 KP메커니컬접합 이음은 접합완료 후, 소켓 내면과 삽입구 외면 사이의 간격과 볼트의 조임이 균등히 이루어졌는지 등을 확인한다.

(2) 타이튼형 이음은 접합완료 후, 측정 공구를 사용하여 고무링이 정확한 위치에 있는가를 확인하여야 한다.

(3) 수압시험 및 검사는 이 시방서 KCS 57 30 35(1.5.1) 수압시험 및 수압검사에 따른다.

(4) 이음부 충전모르터의 검사는 육안으로 보아 모르터의 균열과 평활도 및 해머링(hammering)에 의한 모르터의 들뜬 것을 검사하고 검사결과 기능상 유해한 결함이 없어야 한다.

 

3.7.5 강관접합의 검사

(1) 용접•도복장의 검사는 이 시방서 KCS 57 30 35(1.5.2.3) 배관의 용접검사 및 KCS 57 30 25 도복장 공사 2.7 검사 및 보수에 따른다.

(2) 관 내면 도장부는 공장도장부를 포함한 전면에 대하여 검사한다.