콘크리트 중력댐 제체 부속구조물

콘크리트 중력댐 제체 부속구조물

1. 일반사항

• 갤러리, 엘리베이터 샤프트, 공도교 등 제체의 부속구조물은 다음 3가지로 분류된다.

1. 일상적인 유지관리 및 점검 상 반드시 제체가 갖추어야 할 구조물
2. 제체의 시공의 철자부터 부득이하게 설치하는 공사도중의 구조물
3. 제체의 외관상에 설치해야 하는것

• 이상의 분류에 의해 내·외 구조물을 분류하면 아래와 같다.

제체 내·외 부속구조물

구분	1. 유지관리상 필요한 것	2. 시공단계에서 일시적으로 필요한 것	3. 외관상 필요한 것
제체내 부속구조물	갤러리(gallery) 조작실(chamber) 배수설비 엘리베이터 샤프트 관측시설(플럼라인, 온도계 등)	제체내 가배수로
제체외 부속구조물	풋팅(갤러리 출입구 등) 댐마루 도로 및 교량(공도교) 댐마루 조명설비 댐마루 게이트 개폐장치실 댐마루 배수설비	풋팅(그라우팅 때문에)	댐마루 경관시설

 

2. 갤러리(gallery)

• 댐 제체 내부에 갤러리를 설치하는 목적은 다음과 같다.

1. 댐 제체 내부에는 완성후 방류설비 조작
2. 제체 방류설비 등의 점검
3. 각종 기기에 의한 측정
4. 줄눈 등에서의 누수를 제체 안에서 외부로의 배수
5. 공사중의 그라우팅 작업
6. 게이트 설치작업
7. 기초 배수공의 설치
8. 전기기기의 배선 등

• 갤러리는 그 설치 목적과 위치에 따라 다음과 같은 종류를 설치한다.

겔러리의 종류와 목적

명칭	목적
	공사중	완공후
기초 갤러리 (foundation gallery)	- 기초 그라우팅 시공 - 기초 배수공 설치 - 시공관리	- 배수공의 설치 - 누수 배수설비의 설치 - 제체 내 구조물의 육안 점검 - 각종 기기의 조작 등
상단 갤러리 (crest gallery)	-	- 점검, 조작용, 기기설치, 배선
중단 갤러리 (inspection gallery, gate gallery)	-	- 조작용, 점검
상 하류 갤러리 (cross gallery)	- 시공관리	- 배수공 점검(양압력 측정 포함), 조작용, 배수

• 갤러리를 설치할 경우에는 다음과 같은 사항을 고려하여 상류면에서의 거리를 결정하되, 적어도 상류면에서 3m 이상 떨어져야 한다.

1. 하중에 의한 응력
2. 기초배수공의 상류먼에서의 거리
3. 커튼 그라우팅과의 관계
4. 콘트리트 타설을 위한 시공 공간

• 갤러리의 기초암반에서의 거리는 기준으로 정하기는 어려우나, 거리를 결정할 때는 기초 암반의 성질과 상태, 시공법 등에 유의해야 하며 기초암반에서 갤러리의 바닥면까지의 최소거리는 1.5m~2m로 한다.
• 갤러리의 단면 형상 중 천정부분은 반원형 또는 사다리꼴형이 가장 많이 사용되어지며, 단면은 다음과 같은 사항을 고려하여 결정한다.

1. 보행 및 점검의 용이성
2. 보링작업을 위한 공간
3. 발생한 인장응력의 정도
4. 설치를 위한 시공 성 등

• 갤러리 주변의 응력 해석법은 유공무한판의 응력해석법과 2차원 유한 요소법으로 해석한다.
• 갤러리 주변의 콘크리트에 대해서는 인장응력에 의해 발생하는 균열이 발생하는 것을 방지하기 위하여 통상 철근에 의한 보강을 실시한다. 철근량은 통상의 철근콘크리트 설계와 마찬가지로, 발생하는 인장을 모두 철근으로 담당하는 것으로 계산한다. 갤러리 주변의 배근은 계단부 콘크리트와 굵은 골재 최대치수와 콘크리트 타설 등을 고려하여 철근간격을 결정한다.
• 갤러리내 계단의 최대 경사는 안전관리상 1:1.25 정도로 하나, 기초암반의 굴착형상에 의해 보다 급한 경사를 취해야 할 경우에는 1:1로 한다.
• 갤러리에는 배수를 위해 측구를 설치하며 그 위치는 갤러리 상류측으로 한다. 단면은 수량이 많아지는 기초 갤러리에는 폭 30cm, 깊이 30cm, 상 중단 갤러리에서는 폭 30cm, 깊이 20cm로 하는 것을 표준으로 한다. 누수된 물은 기초 갤러리 중심부에 집수 피트(Pit)를 설치하여 제체 밖으로 배수한다.
• 갤러리내의 조명기구는 누수, 습기, 결로에 대응할 수 있는 방수형의 절전형 형광등을 설치한다. 조명기구의 설치 위치는 사람 손이 닿을 수 있도록 2m정도로 하고, 편측 배열로 수리가 용이하도록 노출형으로 하며, 기구 및 배선은 간편하게 교환이 가능한 구조로 한다.
• 갤러리의 출입구 구조는 풍우, 폭설 등이 들어오지 않는 구조로 하고 출입문의 재질은 내구성 등을 고려하여 설치한다.
• 갤러리내의 기타 설비로는 비상시 안전 확보를 위하여 안내판, 전화 Outlet, 긴급 부저 등을 설치하고 높은 습도에 대한 대책을 마련한다. 또한 계측설비로 Plum Line을 설치하는 댐에서는 측정실을 설치한다.

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3. 엘리베이터 샤프트(elevator shaft)

• 엘리베티어는 완성후 제체내 시설물 등의 유지관리르 목적으로 보통 높아 50m 이상의 댐에 설치하거나, 50m 미만인 댐에도 필요시 설치할 수 있다.
• 엘리베이터는 기본적으로 제체내 갤러리, 방류설비, 조작실, 관측실 등으로 연결이 편리하며, 방류설비 등의 주요 구조물에 지장을 주지 않고 기초 갤러리로의 접근이 쉬운 블록에 가능한 한 중앙부에 설치한다. 가로이음에 가까운 곳에 설치할 경우에는 시공성 및 응력집중을 고려하여 가로이음에서 3m 이상 떨어지게 한다.
• 엘리베이터의 적재량은 제체 안으로 반입이 예상되는 보수용 기구류, 보링 그라우트 기계류 등의 분해 가능한 중량과 크기를 고려하여 결정하며, 적재량은 750kgf 정도, 승강속도는 60m/분 정도가 표준이다.
• 엘리베이터 샤프트는 방습이 되게 하고 샤프트 벽면은 이중구조로 한다.
• 엘리베이터는 어느 층에서 멈추어도 습기가 적은 최상층으로 되돌아오게 한다. 또한 비상시에는 외부와 연락이 가능하도록 통신설비를 설치한다.

 

4. 댐 마루 구조물

• 댐마루 구조물은 일반적으로 다음과 같은 기능을 모두 갖추어야 한다.

1. 댐의 관리상 필요한 기능
2. 일반도로(지방도, 군도 이상)로 겸용될 때는 도로로서 요구되는 기능
3. 일반도로로 사용되지 않지만 개방될 때는 통로로서 요구되는 기능 등

 

5. 풋팅(footing)

• 풋팅은 댐 본체(기본 삼각형 + 필렛(fillet)) 이외의 구조물로서 본체와 지반 법면과의 접점부에 수 미터의 두께로 시공되는 콘크리트 블록을 말하며, 풋팅의 설치 목적은 다음과 같다.

1. 암반보호
2. 그라우팅용 공간 또는 거푸집 설치 등의 시공
3. 유지관리 점검을 위한 갤러리, 배수로 등 관리
4. 미관 등

• 풋팅은 설계상 하중을 분담시키는 단면이 아니기 때문에 그 크기는 계산이 아니라 설치 목적에 따라 결정한다.
• 단, 풋팅에서 그라우팅을 할 경우에 풋팅과 본체 연결부의 균열 및 구조적 불안전은 댐체의 안정성에 영향을 주게 되므로 이에 대하여 검토한다.

 

출처 : 댐 설계기준