교량 집수구의 중요성
교량용 집수구는 우천시 교면 위로 흐르는 빗물을
원활하게 배수 시켜 줌으로서 교통 안전을 확보하는
순기능이 있다.
장기적인 효과로는 도로의 아스팔트 포트 홀 예방 및
교량 자체의 수명을 연장해 주는 효과도 있다.
매우 단순한 자재인 것 같지만 실상은 부위별로 각각의
다른 기능들이 있는데 간과하는 부분이 있어서 소개
하고자 한다.
교량 집수구의 구조와 용도
기본 규격 및 구조
집수구의 형태는 머리 부분과 파이프 부분을 나누어져
있는데 규격은 다음과 같으며 스텐레스 집수구 도면이다.
스텐레스 집수구 직관은 그레이팅 일체형과 분리형
2가지가 있다.
-전체 크기는 직관 기준 250가로*250세로*400h
-집수구의 머리 상단의 수직 부분 높이 60mm
-중단의 사선으로 폭이 좁아지는 부분 높이 70mm
-하단 끝 부분 파이프 외경 152mm, 높이 270mm
-제품의 두께는 고속도로 시방 기준에는 6t 설계됨
고속도로를 제외한 현장에서는 스테인레스 제품의
경우 두께 5mm 이하의 제품을 사용하기도 한다.
부위별 용도
집수구 머리부분:
수직부 60mm 구간에는 옆면에 약20mm의 구멍이
뚫려 있으며, 아스팔트로 침투되는 물을 물 빼기
유공관을 통해서 집수구로 연결하여 배수시킬
목적으로 만든 것이다.
집수구 머리 부분의 상단 수직부 60mm 구간은
아스콘 포장과 맞 닿는 부분으로 꼭 유공관을
설치하지 않더라도 빗물이 유입되면 이 홀 구멍을
통해서 교량 하부로 배수가 가능하다.
집수구 중단부분
파이프와 연결하는 부위이고 사선으로 폭이
좁아져서 배수 속도를 높여주는 역할을 한다.
알루미늄 집수구의 경우는 철근에 고정시 철근과
용접이 불가능한데, 이를 보완 하기 위해서 철판
빠찌를 유공관 구멍이 있는 방향의 하단 양쪽에
고정하여 용접을 쉽게 할 수 있도록 하는 용도이다.
알루미늄 집관 집수구는 그레이팅 분리형 이며
주물 제작 특성상 일체형은 없다.
하단의 파이프 부분:
끝단으로부터 50mm지점과 75mm 지점에 각각
수직으로 교차하는 19mm크기의 홀이 있으며,
배수 파이프 확장 연결시 150a(외경 165.2mm)
파이프를 사용하고, 장 볼트 또는 단 볼트를
이용해서 체결하는 용도이다.
배수파이프를 확장 연결하는 경우
상수도 보호 구역이나 초기 우수인 경우는 빗물을
수원 오염 방지를 위해서 필터링 한 후 흘려 보낸다.
하천 아래가 공원의 보행자 도로이거나
일반 도로인 경우에도 배수 파이프를 연결하여
유도 배수를 해준다.
교량 바닥 슬라브 두께에 따른 자재 선택
보통 일반적인 교량의 경우 교량 바닥 슬래브 두께는
230~250mm정도 되는데 아스콘을 포장해도 300mm
안팎의 두께로 400mm 높이의 집수구를 설치하더라도
교량 아래에서 보이는 부분이 약 100mm 정도 확보가
되기 때문에 확장 파이프의 체결이 가능하다.
하지만 요즘의 현장별 교량 도면을 살펴보면 교량
두께가 600mm, 900mm 등 다양하기 때문에
집수구 선택시 도면 확인을 꼭 해야 한다.
교량 바닦 슬래브가 300mm 초과 될 경우 집수구
높이보다 콘크리트 슬라브 두께가 두껍기 때문에
배수 파이프 확장시 체결이 불가능하다.
이때는 집수구 본래 부착되어 있는 파이프 크기인
152mm(외경) 파이프를 원하는 길이로 재단하고
볼트 홀을 만들어 집수구 머리에 부착하여 제작하는
방법이 있는데 집수구 높이를 원하는 길이대로
제작이 가능하다.
※슬라브 두께가 두껍고 확장 파이프 체결이 불필요
한 경우(하천에 바로 배수)는 150a(외경165.2mm)
파이프를 사용하여 제작하는데 이때는 볼트 체결용
홀 구멍은 만들 필요가 없다.
확장 파이프 고정용 볼트 선택요령
보통 집수구와 파이프를 체결 할때 수직으로 교차하는
장 볼트를 사용하게 되는데, 순수 물만 통과한다면
문제가 되지 않지만, 이물질이 쌓이기 시작하면
막힐 가능성이 있다.
장볼트 사용시 교량 콘크리트 슬라브두께가 300mm
이하이고, 집수구 그레이팅 분리형 사용시에는
교량 위에서 청소가 가능하다.
장볼트 사용시 교량 하단에서 접근이 용이하고,
확장 파이프가 단순히 1m 안팎의 파이프로 고정이
완료된 교량의 경우 교량 하부에서 파이프를
분리하면 청소가 가능하다.
장볼트 대신 단 볼트를 사용하면 이물질이 조금
덜 쌓일 수 있다.
일부 현장에서는 확장용 파이프 볼트 구멍 외각에
너트를 용접하고 단 볼트를 조여서 집수구 몸체의
파이프 홀에 관통시켜 걸어서 고정하는 방법을
사용하기도 한다.
집수구 고정 및 설치방법
보통 교량 상판 철근 배근전 또는 배근후에 집수구
설치를 위해서 합판에 구멍을 미리 뚫는 작업을 하는데
보통 구멍의 크기는 165(외경152mm일때) ~ 180mm
(외경165.2mm일때) 크기로 작업한다.
철근 배근이 완료 되었다면 집수구 설치 부위의 철근을
그라인더 및 절단기를 이용해서 잘라낸다.
집수구를 해당 위치에 넣은 후 용접으로 고정하게
되는데 스테인레스 집수구의 경우는 철과 접착이
가능한 용접봉을 사용하면 직접 용접이 가능하다.
이때 집수구 머리 상단부 60mm 부분에 있는 구멍의
방향은 물빼기 유공관 설치를 해야 하기 때문에
교량 길이 방향을 향하도록 안착하고 용접 해야한다.
용접에 사용하는 용접봉은 철과 스텐레스 접착이
가능한 309 용접봉을 사용한다.
용접봉 선택
용접봉 308 : SUS304 + SUS304
용접봉 309 : 철(연강) + SUS304
용접봉 일반 연강봉(CR-13등) : 철 + 철
알미늄 집수구의 경우 집수구 머리 부분의 유공관
구멍 방향 바로 아래의 집수구 중단에 있는 철재
빠찌와 철근을 일반 용접봉을 이용하여 용접한다.
집수구 고정시 수평을 맞출 경우는 기존 잘라낸
철근을 이용하여 수평을 맞추고 고정한다.
집수구 고정시 주의사항
집수구 용접 고정시 머리부분 상단 60mm 부분은
용접하면 않된다.
이는 아스팔트 포장시 맞 닿는 부분으로 콘크리트
슬래브 타설시 육안으로 노출되는 부분이기 때문이다.
집수구 레벨을 맞출 경우 콘크리트 타설 높이 보다
60mm 높게 설치해야 하는데 이는 양생후 교면 방수를
실시하고 교면 포장시 80mm 두께로 아스콘 포장
작업을 하면서 구베 와 레벨을 맞출 수 있다.
집수구 상단을 콘크리트 높이와 똑같이 고정하면
향후 아스팔트 포장시 집수구가 매몰된다.
만일 레벨을 맞추고 못하고 집수구를 상기와 같이
시공 하였다면, 그레이팅을 한개 추가를 해서 집수구
와 포장면의 레벨을 맞출 수 있다.
집수구 선택 요약
1. 교량 바닦슬라브 두께를 확인하고 집수구 높이를
선택한다.
2. 배수파이프 확장에 따른 볼트 체결시 집수구에
부착되는 파이프는 외경152mm를 사용하고,
확장하지 않을경우 외경165.2mm 파이프를 사용한다.
3. 집수구 고정시 아스콘 포장80mm를 감안하여
콘크리트 레벨 높이보다 집수구를 최소 60mm 이상
높게 고정한다.
4. 레벨 높이를 조절하지 못해서 아스콘 포장보다
집수구가 깊게 설치되었다면 집수구 그레이팅을
1개 추가해서 레벨을 맞출 수 있다.
5. 집수구 고정시 머리 부분에 있는 유공관 구멍은
교량 진행 방향을 향하도록 고정한다.
6. 용접봉은 소재에 맞는 용접봉을 308, 309, 일반용접봉
등을 선택하여 사용한다.
7. 그레이팅 분리형 vs 그레이팅 일체형을 선택함에
있어서 고려 사항은 향후 이물질이 쌓여서 막힐 경우
청소가 용이할 것인지를 판단해서 결정한다.