[역사이펀(inverted siphon)]

역사이펀(inverted siphon)

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1. 개요

역사이펀이란 하수관거가 하천, 건축물, 지형, 구조물 등 이설이 불가한 구역에 매설되는경우 구조물 밑으로 횡단하게 되는데 사이펀의 역 모양으로 역사이펀이라고 한다.

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역사이펀은 시공자체가 어렵고 배관의 균열, 파손우려가 있으며 시공후에도 점검 및 수리가 용이하지 않아 불가피한경우를 제외하고는 지양되어야하는 방식이다.

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역사이펀 설치시 유출부보다 유입부의 높이가 높아야 원활한 흐름이 가능하며 침전물에 의해 막힐우려가 있어 주기적인 준설 및 청소가 요구되며 최소관경은 우수관의 경우 300mm이상, 오수관의 경우 200mm이상이어야 한다.

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출처 시설기준

2. 역사이펀 설치시 고려사항

1) 역사이펀 설치시에는 장해물의 양측에 수직으로 역사이펀실을 설치하고 역사이펀 관로로 연결한다.

2) 역사이펀실에는 유량조절과 차단을 위해 깊이 0.5m정도의 이토실을 설치하고 역사이펀실 깊이가 5m이상인 경우에는 배수펌프를 위한 설치대를 둔다.

(* 이토실 : 토사 따위가 관거로 유출되는 것을 방지하는 시설. 우수받이의 아래쪽에 설치한다.)

3) 역사이펀의 관로는 복수로 하고 교각 바로 밑은 피해 설치한다.

4) 역사이펀의 관로는 손실수두를 줄이기위해 종모양(Bell mouth)로 하고 유속은 상류측을 20~30%증가시킨것으로 한다.

5) 역사이펀 관로의 흙두께는 1m이상으로 한다.

6) 하천, 철도, 상수도, 가스, 케이블의 매설부 밑으로 횡단 설치하는경우 적절한 방호시설을 설치한다.

7) 역사이펀 설치시 위치, 크기, 깊이 동의 표식을 설치한다.

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출처 https://www.youtube.com/watch?v=1hR3of9JtKA

역사이펀은 시공후의 점검 및 보수 등이 몹시 곤란하므로 특별히 부등침하가 되지 않도록 지반의 특성에 따라서 적당한 기초공을 시공한다.

역사이펀실에 접속하는 상하류측의 유입 및 유출관거의 접속부분도 구조상 약점이 되기 때문에 같은 배려가 필요

소구경 경우에는 역사이펀실의 토사, 찌꺼기(scum) 등의 퇴적 및 부상을 없앤다는 점에서 간단한 형상으로 밴드관을 이용한 역사이펀 형식을 채용하는 경우도 있다

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출처 시설기준

3). 역사이펀 손실수두 계산

 

 

i : 관거 내 유속에 대한 동수경사

L : 역사이펀 관거 길이

α : 여유율[L]

 

통상, 역사이펀실과 역사이펀 관거와의 사이의 급확(急拡) 및 급축(急縮)손실을 고려하여 β＝1.0＋0.5＝1.5로

한다.

역사이펀 관거 내의 유속은 토사, 슬러지 등이 퇴

적하는 것을 물의 힘으로 방지하기 위해 단면을 축소하고 상류관거 내의 유속의 20～30% 증가로 한다.

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하천부지내에 역사이펀을 설치하는 경우에는 하천법에 따라 하천관리자의 허가를 받아야 한다. 설계

및 공법에 대해서는 공사중 혹은 완성후에도 하천의 유지관리상 지장이 있어서는 안되므로 하천관리자

와 충분한 협의를 할 필요가 있다.

또한, 역사이펀 관거의 흙두께는 역사이펀 관거를 방호하기 위하여 계획하상고, 계획준설면 또는 현

재의 하저최심부로부터 하천의 상황에 따라 흙두께를 1 m 이상으로 한다. 운하, 항만구역 등에 있어서

는 항로준설을 하기도 하므로 충분히 협의할 필요가 있다.

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하천, 철도의 밑을 역사이펀으로 횡단하는 경우에는 관리자와 충분히 협의한 후 방호를 견고하게 하

며, 특히 종방향의 보강을 충분히 한다. 또한 상수도, 가스, 전선케이블, 통신케이블 등의 매설관을 횡

단하는 경우에는 교차로 인한 사고를 미연에 방지하기 위하여 관리자와 충분히 협의하여 필요한 방호

시설을 한다.

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사이펀은 구조상 일반적으로 이물질에 의해 폐쇄되기 쉽고, 또한 토사나 슬러지가 퇴적하기 쉬우므로

상류측에 비상용 또는 재해방지를 위한 방류관거를 설치해 두면 좋다. 특히, 역사이펀 관거가 단수 또는

하나일 때 필요하다. 또한 방류관거에는 비상시에 개방되는 수문설비 또는 밸브를 설치할 필요가 있다.

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역사이펀의 설치장소에 표식을 붙여 역사이펀 관거의 크기 및 매설깊이 등을 표시하는 것은 설치후

하천의 개수공사 등에 의해 역사이펀 관거가 손상을 받는 것을 방지하기 위함이며, 일반인에게 주의를

환기시키는 동시에 역사이펀의 관리도 철저히 할 수가 있다.

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역사이펀의 설치는 가능한 한 피하는 것이 바람직하나 어쩔 수 없이 설치하는 경우에는 폐쇄시의 대

책이나 청소시 하수의 배수대책 등을 고려하여 역사이펀 관거는 일반적으로 복수로 한다.

복수로 하는 경우 계획하수량은 복수관으로 유하시키는 것으로 하지만 소구경관거 또는 유지관리상

에 특별한 이유가 있을 때에는 1개의 관거를 완전한 예비로서 설계할 수가 있다.

예를 들어 역사이펀 관거를 실드(shield)공법으로 시공하는 경우에는 대단면의 역사이펀 관거를 우선 매설한 후에 격벽을 설치하여 소정의 단면을 분할하여 복수관으로 하는 경우가 있다.

또한 합류식에서는 청천시 유량이 우

천시 유량에 비하여 몹시 적으므로 청천시용과 우천시용을 병렬로 하여 각각의 최소유량시에도 충분한

자체소류력(掃流力)을 유지하도록 하는 경우도 있다

또한, 3개 이상의 역사이펀 관거를 각각 다른 높이에 설치하면 관거내 유속을 빠르게 유지할 수 있

어 역사이펀 관거의 효율적인 유지관리를 할 수 있다

교각이나 교대의 부등침하에 의한 영향을 직접 받지 않게 하기 위해서나 유지관리상으로도 그 바로 밑에 역사이펀을 설치하는 것은 피해야 한다.

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도수관로가 하천, 철도, 주요도로 등을 횡단하거나 지형적으로 최소동수경사선보다 높은 산악이

나 구릉 등을 횡단하여야 할 경우에는 수관교의 가설, 추진공법, 터널공법 또는 쉬일드(shield)공법

등 비개착공법을 채택한다. 이들 공법들은 개착공법에 비하여 대개 3배 이상의 공사비가 소요되며 사

고발생시의 복구에도 곤란한 경우가 많으므로 가능한 최단거리로 횡단하도록 한다. 상기 공법 중 어느

공법을 결정하기 위해서는 연장, 지형, 지질, 재해에 대한 안전성과 공사비 등을 종합적으로 검토해야

한다.

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