제 정 : 2016 년 6 월 30 일 심 의 : 중앙건설기술심의위원회 소관부서 : 국토교통부 도시정책과	개 정 : 년 월 일 자문검토 : 국가건설기준센터 건설기준위원회
관련단체 (작성기관) : 한국시설안전공단

	국가건설기준 설계기준 Korean Design Standard
KDS 11 44 00 : 2016 공동구
2016년 6월 30일 제정 http://www.kcsc.re.kr

건설기준 제⋅개정에 따른 경과 조치

이 기준은 발간 시점부터 사용하며, 이미 시행 중에 있는 설계용역이나 건설공사는 발주기관의 장이 필요하다고 인정하는 경우 종전에 적용하고 있는 기준을 그대로 사용할 수 있습니다.

건설기준 제・개정 연혁

∙  이 기준은 건설기준  코드체계 전환에 따라  기존  건설기준(설계기준, 표준시방서) 간  중복․ 상충을  비교 검토하여 코드로 통합 정비하였다.

∙  이 기준은 기존의 공동구설계기준 일반사항에 해당되는 부분을  통합 정비하여 기준으로 제정한 것으로 제ㆍ개정 연혁은 다음과 같다.

건설기준	주요내용	제⋅개정 (년월)
공동구설계기준	∙ 공동구설계기준 제정	제정 (2010.2)
KDS 11 44 00 : 2016	∙ 건설기준 코드체계 전환에 따라 코드화로 통합 정비함	제정 (2016.6)
KDS 11 44 00 : 2016	∙ 한국산업표준과 건설기준 부합화에 따라 수정함	수정 (2018.7)

목 차	1. 일반사항 1 1.1 목적 1 1.2 적용범위 1 1.3 용어의 정의 1 2. 조사 및 계획 2 2.1 일반사항 2 2.2 조사 3 2.3 계획 5 3. 재료 7 4. 설계 7 4.1 구조물설계 7 4.2 부대설비 40 4.3 가설구조물 49 4.4 내진설계 51 4.5 계측 안전관리 64

	공동구

공동구

KDS 11 44 00 : 2016

1. 일반사항

1.1 목적

(1) 이 기준은 국토의 계획 및 이용에 관한 법률 제2조 제9호의 규정에 의한 공동구를 설계함에 있어서 표준이 되는 사항을 규정하기 위한 것이다.

1.2 적용범위

(1) 이 기준은 공동구, 공동구 관련 특수부, 부대설비 설계 및 시공에 적용한다. 다만, 계획의 변경, 인허가 조건사항 및 시공 상 특별히 필요한 경우에는 이 기준을 변경하여 적용할 수 있으며, 공동주택 단지 내 시설로서 주민의 공유시설인 공동구 내에는 적용하지 아니한다.

1.3 용어 정의

(1) 이 기준에서 사용되는 용어들은 다음과 같이 정의한다.

공동구: 국토의 계획 및 이용에 관한 법률 제2조 제9호의 규정에 의한 공동구를 말하며, 지하 매설물(전기⋅가스⋅수도 등의 공급설비, 통신시설, 하수도시설, 소방설비 등)을 공동 수용함으로써 도시 미관의 개선, 도로 구조의 보전 및 교통의 원활한 소통을 위하여 지하에 설치하는 시설물을 말한다.

공동구 본체: 공동구를 형성하는 구조체로 정의되며 콘크리트 또는 프리캐스트 재질이 사용될 수 있다.

관리주체: 공동구를 관리하는 지방자치단체 및 수용기관을 말한다.

개착공법: 자연사면 터파기, 흙막이, 물막이 등을 사용하여 지표에서 굴착하고 현장타설, 프리캐스트 등의 콘크리트 공동구 구조물을 구축한 후 되메움하는 일반적인 공법을 말한다.

내용년수: 시설물 및 부대설비의 건설 후, 사용기간이 경과함에 따라 물리적인 마모, 기능의 저하 등으로 인하여 그 시설물을 이용하는 데 안전 및 기능유지가 어려운 상태에 이르기까지의 기간을 말한다.

부대시설: 공동구의 기능을 유지하는 시설로서 공동구 관리사무소, 급⋅배수설비, 환기설비, 전원설비, 조명설비, 중앙통제설비, 방재설비, 상황표지판, 기타설비 등을 말한다.

분기구: 전기, 통신, 상하수도, 난방 등 공급시설의 일부가 분기 되는 곳의 공동구 단면 또는 형태가 변화되는 곳을 말한다.

비개착공법: 일반적으로 적용되는 개착공법 이외의 공법으로서 발파공법, TBM공법, 쉴드(shield)공법, 쉴드(shield) TBM공법과 하천, 철도, 교량 등을 통과하기 위한 특수공법 등을 말한다.

재료 반입구: 전기, 통신케이블, 상하수도관 등 재료를 공동구 내에 반입할 때 사용하는 곳을 말한다.

지하구: 소방시설 설치 유지 및 안전관리에 관한 법(별표 2)의 특정 소방대상물로서 전력⋅통신용의 전선이나 가스⋅냉난방용의 배관 또는 이와 비슷한 것을 집합 수용하기 위하여 설치한 지하공작물을 말한다. 그 규모는 사람이 점검 또는 보수하기 위하여 출입이 가능한 것 중 폭 1.8 m 이상이고, 높이 2 m 이상이며, 길이가 50 m 이상(전력 또는 통신사업용인 것은 500 m 이상)인 것을 말한다.

출입구: 공동구의 유지, 관리, 보수와 비상시 관리자나 장비가 출입하는 데 이용되는 곳을 말한다.

특수공법: 일반적으로 적용되는 개착공법, 발파공법, TBM공법 또는 쉴드(shield)공법 이외의 공법을 사용하여 하천, 철도, 교량 등을 통과하여 공동구 본체를 구축하는 공법을 말한다.

특수부: 분기구, 재료반입구, 출입구, 환기구 등 단면의 형상이 공동구 일반부와 다른 곳을 말한다.

환기구: 공동구 내의 온도, 습도의 조절 및 유해 가스를 배출하기 위한 곳을 말하며, 자연환기구와 강제환기구로 구분한다.

2. 조사 및 계획

2.1 일반사항

(1) 공동구는 차도 지하에 설치하되, 부득이한 경우에는 도로주변의 공공공지 및 녹지, 근린공원의 지하에 설치하도록 하여야 한다.

(2) 공동구 중심선의 평면선형은 도로 중심선에 공동구의 중심선을 따라 계획하여야 하며, 부득이한 경우 이를 변경할 수 있다.

(3) 평면선형에 대해서는 도로 현황, 장래 계획 및 다른 사업과의 조정을 포함하여 충분히 조사한 후에 결정한다.

(4) 특수부를 제외한 공동구의 종단경사는, 배수를 고려하여 0.2% 이상으로 하고, 수용시설이나 유지관리 등을 고려하여 가능한 한 도로의 종단경사에 맞게 계획한다.

(5) 공동구를 계획하려고 하는 위치에 점용시설물 등의 구조물이 있는 경우에는 관계자와 충분히 협의한 후, 위치 및 구조 등을 정한다.

(6) 공동구를 계획하려고 하는 도로변에 위험물 저장 지하 탱크가 있는 경우, 위험물안전관리법 관련 규칙을 참조하여 계획한다.

(7) 공동구의 출입시설, 자재반입구, 환기구는 구조물의 안전성을 해치지 않는 곳에 설치하도록 계획한다.

(8) 공동구가 설치되는 지역이 지형, 지반 상태에 따라 구조물이 침하하여 방수층의 손상이 예상되는 지반의 경우, 지반의 침하량(부등침하량) 등을 충분히 검토하여 구조물 침하에 대응할 수 있는 지반을 확보하도록 계획한다.

(9) 공동구 내에 가스관을 수용할 경우 별실 수용을 하여야 하며 통합수용할 경우 발화시설물은 방폭시설을 설치하여 가스누출 시 안정성을 확보하여야 한다.

2.2 조사

(1) 공동구 구조물의 설계⋅시공에 필요한 자료를 얻기 위한 조사를 말하며 그 항목으로는 일반조사, 지반조사, 시공조건 조사, 매설물 조사, 인근 시설물 조사 및 현장조사 등으로 나눌 수 있다.

2.2.1 일반조사

(1) 적용범위

① 일반조사는 공동구 본체 및 가설 구조물의 설계⋅시공에 필요한 자료와 정보를 얻기 위하여 실시하며, 기존 지하시설물, 문헌 및 자료조사, 지형조사, 지반조사 및 시험으로 이루어진다.

(2) 일반사항

① 조사 계획은 공동구 시공 중 및 완성 후의 필요사항을 고려하여 수립하여야 하며, 조사의 범위는 조사 중 새로운 정보가 얻어질 때마다 재검토한다.

② 공동구 설계 및 시공을 위한 자료수집, 기록, 분석은 정밀하게 수행하고, 지질구조, 지형구조, 지진활동, 수문학적 정보, 대상지역의 역사기록 등이 포함되어야 하며, 지형 및 지층의 변화가 심할 것으로 판단되면 이를 반드시 기록, 수집, 보고하여야 한다.

③ 지반조사는 KDS 11 10 10에 따라 예비조사와 본조사 순으로 시행되며 필요시에는 추가조사를 수행하여야 한다. 예비조사는 공법을 선정하고 본조사의 계획을 세우기 위하여 시행하며, 본조사는 공동구 설계 및 시공에 필요한 지반정보를 얻기 위하여 시행한다.

④ 공동구 설치 후 유지관리 단계에서 유사시 피난계획, 유지보수 계획, 공동구 내 시설물의 교체 시 계획을 수립하여야 한다.

⑤ 수용시설 관계기관 협의 및 시설물 현황조사를 실시하여 공동구의 규모결정과 노선계획 시 수용시설물의 수용이 용이하도록 하여야 하며, 기매설된 수용시설 현황(노선도, 매설길이, 수용시설 규모 등)을 확인하여 지반조사 및 공동구 설계 시 필요한 자료를 수집하여야 한다.

2.2.2 지반조사

(1) 지반조사는 KDS 11 10 10을 따른다.

2.2.3 시공조건 조사

(1) 일반조사와 지반조사에 해당되는 사항이 시공 중 필요한 경우 시행한다.

(2) 시공조건조사는 다음과 같은 사항에 대해 실시하는 것을 원칙으로 한다.

① 주변 환경: 연도별 시설물 안전관리, 인접시설물 등

② 작업 환경: 지하수 처리 및 터파기 경사, 소음진동규제, 분진규제, 교통처리 및 보안 등

2.2.4 매설물 조사

(1) 공동구 설치 지구 내 및 지구 주변의 매설물을 조사하여 설계도면에 기록하고 필요한 경우 이설계획을 수립한다.

① 설계 시 매설물 조사는 기존 설계도면 및 지하 매설도를 검토하고 현장조사하여 도면과 일치하는지 확인한다.

② 관련 자료가 부족한 경우 비파괴 검사 등으로 직접 조사를 실시하고 지하 매설물 현황을 파악하여 도면에 기록한다.

③ 매설물 조사 시 인접 건물 및 시설물도 조사하여 공동구 시설과의 관련성을 확인한다.

④ 시공 시 매설물 보호는 굴착 후 즉시 시행하고 공사 중에는 매설물의 유지⋅점검을 한다.

⑤ 시공 시 필요에 따라 매설물 이설 시 관련 기관과 협의하여 계획을 수립한다.

⑥ 시공 시 각종 매설물 관리기관과 협의하여 보호계획과 노면복구 후 상수도, 하수도, 통신, 전력 등 시설의 운영시험을 실시한다.

⑦ 시공 시 지하 매설물의 복구 완료 후 지하 매설물도를 작성하여 관리주체에게 제출한다.

⑧ 매설물 조사 시 문화재 등도 조사하여 확인하고 조치를 취한다.

2.2.5 교통계획조사

(1) 교통계획조사는 KDS 44 10 00을 따른다.

2.2.6 환경조사

(1) 환경조사는 기본계획 및 노선선정 단계에서 실시하는 광역 환경조사와 시공단계에서 공동구 노선 주변 환경조사로 구분하여 실시하는 것을 원칙으로 한다.

(2) 시공단계에서의 환경조사는 공동구 노선 주변환경 변화의 예측, 환경보전 대책의 입안, 대책의 효과확인 등을 위하여 실시하며 다음 사항을 포함한다.

① 물 이용 현황

가. 지표수 및 지하수의 수리, 수원현황, 탁수발생 가능성이 있는 인접공사, 유로 및 수위변화 가능성

나. 시공 중 발생하는 용수나 건설공사가 주변의 지표수 및 지하수에 미치는 영향 예측

다. 건설공사로 인하여 갈수가 예상되는 우물, 저수지, 용천, 하천 등은 그 분포, 수량의 계절적 변화, 이용상황 등을 조사하여 갈수대책의 자료로 이용

② 소음 및 진동

가. 소음 및 진동의 영향을 받을 수 있는 주변현황

③ 지반과 구조물의 변형

가. 인접 건물, 구조물 상태, 지형 및 지질, 토지이용 현황, 구조물의 변형발생 가능성이 있는 인접공사

④ 수질오염

가. 하천의 상태, 배수 상태, 수로의 상태, 공사로 인한 폐수 및 폐유 발생 상태

⑤ 교통환경

가. 교통량 혼잡상태, 도로관리자, 도로주변의 환경 등

2.3 계획

2.3.1 노선 선정

(1) 공동구 노선은 수용시설 용량이 많고 공동구 본체 설치공간 확보와 향후 유지보수 시 차량통제를 최소화할 수 있도록 일정도로 폭원을 확보할 수 있는 노선에 계획하여야 한다.

① 공동구 계획 시 고려하여야 할 선정기준은 다음과 같다.

가. 공동구에 수용할 공동시설의 수요가 비교적 많은 구역(중심업무지구 등)

나. 주간선도로 및 보조간선도로를 대상으로 계획(도로폭 30 m 이상의 대로급)

다. 반복적 도로굴착 예상지역(수용시설의 개별 매설이 많은 지역)

라. 지하공간 효율성 증대지역(역, 터미널 지역)

마. 도시미관 증대지역

바. 장차 도시계획상 공동구 수요가 예상되는 지역

사. 보행환경 개선이 필요한 지역

② 수용시설의 규모는 상수, 중수, 냉⋅난방, 전력, 통신, 쓰레기수송관, 가스 등 최대한으로 시설을 수용하여야 하고, 최소한 상수, 난방, 전력, 통신 등 4종 이상을 수용하여 공동구 효율성 확보와 내공단면의 최적화가 되도록 계획하여야 한다.

③ 설치연장은 공동구 설치목적에 부합하도록 계획하고, 설치노선은 경제성이 향상될 수 있도록 최적노선을 선정하여야 한다.

④ 공동구와 사유지 경계부의 거리는 시공의 난이도, 가옥방향, 상하수도, 지하 매설물 처리 등을 고려해서 분리하여야 하며 최소 1 m 이상은 확보할 필요가 있다.

⑤ 기존 지하차도나 지하도로, 지하철, 교량 기초, 입체교차 시설과의 횡단 시에는 충분한 이격거리를 확보하여야 하며 지하 매설물, 하수도 등으로 인해 공동구의 설치에 지장이 있을 경우 해당 시설물 관리청과 협의하여 공동구를 설치한다.

⑥ 입체교차 시설이 결정되어 있거나 장래 지하철 건설이 계획되어 있는 도로에 공동구를 건설할 경우, 도로의 지하공간 상황과 장래의 합리적인 이용계획을 충분히 검토해서 장래 공사시공이 가능하도록 계획하여야 한다.

⑦ 기존 시가지에 공동구를 설치하는 경우, 공동구를 설치할 수 있는 가능한 노선을 검토하고 각 노선에 대하여 도로상황, 기능 등을 조사⋅분석하고 도로에 설치되어 있는 공공시설물, 즉 공동구에 수용하게 될 시설물을 조사하여 최적노선을 선정한다.

⑧ 신도시 및 신시가지에 공동구를 설치하는 경우, 계획노선에 대한 도로의 기능, 공급기능, 관련 사업계획, 장래도시의 확장추이 및 도심의 형성 등을 종합적으로 검토⋅분석하고 기타 도로구조물(고가차도, 지하차도 등)의 계획을 고려하여 노선을 결정한다.

⑨ 공동구 설치가 필요하다고 선정된 노선은 대부분이 주간선도로와 일치하게 되며 부분적으로 보조간선도로에 공동구가 설치되는 경우도 있다.

2.3.2 설계도서 작성

(1) 공동구 관련 설계도서(설계도면, 시방서 등)의 작성은 관련 규정에 따른다.

(2) 실시설계도면, 준공도면 및 기타 관련 도면으로 하고 주요 지점의 상세도에는 지점의 모든 시설물들을 취합 표시하여야 하며, 도면 제작과 관리는 전산자료로 하는 것을 원칙으로 한다.

표 2.3-1 설계도서의 내용

구분	종류	세부 내용
총괄	⋅시설 평면도 ⋅도시 지하시설물 평면도 ⋅간선 공동구 종단면도 ⋅재해방지시설 위치도	⋅공동구 노선, 부대시설 위치 등 ⋅지하시설물 노선도, 종단고, 관경, 밸브위치, 격점번호 등 ⋅공동구EL, 지반고, 집수정 위치 및 규격, 각 부대시설의 위치 ⋅경보, 소화, 통신, 피난유도시설의 위치 등
간선 및 지선 공동구	⋅공동구 종평면도 ⋅교차부 상세도 ⋅도시 지하시설물 평면도 ⋅주요시설물 일반도	⋅공동구노선, 규격, 시설물별 상세위치, 수용시설물별 노선, 지반고, 공동구저고, 지형지물 등 ⋅교차부구조, 규격, 교차시설상세, 배수펌프장, 환기팬 등 ⋅지하도시시설물 보호공 상세도, 관경, 형태 등 ⋅주요시설물(지하저수조, 기계실 등) 구조, 위치 등

2.3.3 적용상 주의점

(1) 공동구 계획에 있어서는 도로의 점용시설 상황을 파악하고 관련 사업계획의 유무를 조사한 후, 관계기관과 충분히 협의하여 조사를 계획한다.

① 도시계획 등에서 장래 도로가 확장될 경우에는 공동구가 차도의 중앙에 위치하도록 계획하는 것으로 하고, 도로상에 위치할 환기구 등 지상노출 시설물은 도로확장을 고려하여 계획한다.

② 지하구조물(지하차도, 지하보도, 지하철 등)과 공동구를 동시에 시공할 경우, 각 구조물의 평면 및 종단계획이 일치하여 병행시공이 가능한 경우에는 병행시공을 고려하여야 하며, 또 동시시공이 불가능한 경우에는 시공의 여유 폭을 고려하여 계획한다.

③ 공동구와 고가도로의 교량ㆍ지하차도 등과 분리구조로 하는 것이 바람직하다. 단, 일체구조로 하는 경우에는 공동구의 위치 및 일체식 구조에 대해서는 구조적 안전성을 검토 후 관계자와 협의를 거쳐 계획하여야 하며, 공동구와 도시시설물(고가도로, 지하철, 지하차도, 건물 등)이 인접한 경우, 도시시설물 사업자의 의견을 고려하여 위치 및 시설물 계획을 협의한 후 시행하여야 한다.

④ 지상통로(over pass)의 입체교차부에 공동구를 건설하는 경우, ③을 기준으로 적용시킨다.

⑤ 공동구를 건설할 도로에 교차하는 지하시설물은 공동구 하부에 설치하여 유지관리, 경제성을 향상시켜야 한다. 단, 도로를 교차하는 지하통로와 동시에 시공할 경우에는 관계자와 협의한 후 계획한다.

⑥ 공동구가 철도, 도로 및 하천을 횡단할 경우, 위치와 시설물 계획을 관련 담당자와 협의하여 계획하도록 한다.

⑦ 공동구에 수용되는 내부시설물의 장래 수요를 예측하여 관련 수용기관과 협의하여 규모를 결정한다.

⑧ 케이블의 접속을 위한 맨홀은 가급적 차도 바깥에 설치하여 도로 운영 및 유지관리가 용이하게 하여야 한다.

3. 재료

내용 없음

4. 설계

4.1 구조물설계

4.1.1 일반사항

(1) 설계조건

① 일반사항

가. 공동구 설계는 목적에 적합하고 안전성, 내구성 및 수밀성이 확보되어야 하며, 경제적인 시공과 주변 환경의 보전에 미치는 영향이 최소화되도록 하여야 한다.

② 매설깊이

가. 향후 지하수용시설물 증설 시 매설 설치공간 확보를 위하여 공동구의 매설깊이는 2,500 mm 이상 확보하도록 하고, 공동구 이외의 지하 매설물 설치가 계획되어 있거나 필요하다고 인정되는 구간에는 충분한 매설깊이를 확보하여야 한다.

나. 특수부(분기구, 출입구, 환기구 등)의 매설깊이는 포장 두께 이상을 확보하여야 하며 최소 1,000 mm 이상을 계획한다.

다. 기존 지하 매설물이 설치된 구간에서는 부득이하게 최소토피 확보가 곤란한 경우, 지하 매설물의 안전성을 확보할 수 있는 보호시설을 설치하여 최소토피를 조정할 수 있다.

그림 4.1-1 공동구 매설깊이

포장 및 수용시설 토피

수용시설 설치공간

이격거리

③ 공동구 선형계획

가. 평면선형

(가) 공동구는 차도 지하에 설치하되, 부득이한 경우 도로주변의 공공공지 및 녹지, 근린공원의 지하에 설치하도록 하여야 한다.

(나) 공동구 평면선형은 도로 중심선에 공동구의 중심선을 따라 계획하여야 하며, 부득이한 경우 이를 변경할 수 있다.

(다) 평면선형에 대해서는 도로 현황, 장래 계획 및 다른 사업과의 조정을 포함하여 충분히 조사 및 검토 후 결정한다.

(라) 공동구 평면계획 중 인접한 기존 하부구조물이 존재하면 공동구의 원활한 시공(비계, 거푸집, 다짐장비)을 위하여 최소 이격거리(2,000 mm)가 확보되도록 하여야 한다. 부득이 이격거리를 준수할 수 없을 경우 별도의 공법을 검토하여 인접구조물의 안전성을 확보하여야 한다.

나. 종단선형

(가) 공동구 종단계획 시 도로에 설치된 지하 매설물(우ㆍ오수, 상수 등)의 설치위치를 충분히 검토 후 종단선형계획을 수립하여야 한다.

(나) 수용시설이나 유지관리 등을 고려하여 가능한 한 도로 종단경사에 맞게 계획한다.

(다) 공동구 종단계획 시 선형변화부에는 종곡선보다는 직선계획으로 수용시설물 설치에 용이하게 하여야 한다.

(라) 특수부를 제외한 공동구의 종단경사는, 배수를 고려하여 0.2% 이상으로 한다.

(마) 지형조건 및 지하 매설물에 의해 최대종단곡선 15% 이상일 경우 보수 및 유지관리에 편리하도록 계단을 설치한다.

④ 구조세목

가. 콘크리트 구체의 건조수축 및 온도변형 등을 고려하여 신축이음부를 계획하여야 한다. 그 간격은 30 m를 표준으로 하며, 조건에 따라 설치간격은 변경할 수 있다.

나. 신축이음부에는 다웰바를 설치하여 지반침하에 따른 부등침하를 방지하여야 한다. 이때, 다웰바 설치위치는 구조검토 후, 상⋅하부 슬래브 및 벽체에 설치할 수 있다.

다. 신축이음부에서는 누수방지를 위한 지수판을 설치하여야 하며, 지수판의 설치 위치는 다웰바 위치보다 바깥쪽으로 설치한다.

라. 신축이음부의 누수 방지를 위해 외벽 방수재는 이중보강을 실시한다.

마. 절⋅성토 경계부에 설치되는 공동구는 지반의 부등침하를 고려하여 본체 하단에 받침판 설치를 고려하여야 한다. 이때 받침판 설치 연장은 본체 폭과 절⋅성토 경계를 고려하여 충분한 연장으로 계획하여야 한다.

바. 분기구 하단 및 집수정 벽체부분의 되메우기가 곤란한 경우, 양질의 뒤채움토를 적용하여 공용 중 지반침하에 따른 구조물의 부등침하가 발생하지 않도록 하여야 한다.

사. 연약지반의 경우 공동구 구체설치에 따른 부등침하가 발생할 수 있으므로 신축이음부 외벽에 별도의 신축이음 장치를 설치하여 외벽 방수재 손상 시 구체 내부로 지하수가 침투하지 않도록 하여야 한다. 다만, 부득이한 경우 공동구 내 지하수 유입수를 처리할 수 있도록 배수계획을 포함시킨다.

⑤ 기타 고려사항

가. 공동구를 계획하려고 하는 위치에 점용시설물 등의 구조물이 있는 경우에는 관계자와 충분히 협의한 후, 위치 및 구조 등을 정한다.

나. 공동구를 계획하려고 하는 도로변에 위험물 저장 지하탱크가 있는 경우, 위험물안전관리법 시행규칙 제32조를 참조하여 계획한다.

다. 공용 중 도로시설물 설치에 따른 터파기 시 본체의 손상을 방지하기 위한 경고 문구를 표시한 띠를 공동구 상단 횡방향 일정간격[작업 기계폭 고려, 되메우기(1 m 이내)]으로 매설하고 종방향은 공동구 전체연장을 계획하여야 한다.

⑥ 관계기관 인허가 사항

가. 공동구사업은 도시계획시설사업으로서 해당 관련 기관에 다음과 같은 종류의 인허가를 수행한다.

(가) 도시계획시설사업 실시계획인가신청

(나) 도시공원점용 허가신청

(다) 하천점용 허가신청

(2) 시설한계 및 내공치수

① 공동구 단면높이는 수용시설 설치 및 유지관리에 충분한 공간확보가 되도록 계획한다.

② 내부 통로는 높이 2,100 mm 이상, 최소폭은 보도 및 측구를 포함하여 1,000 mm 이상으로 한다.

그림 4.1-2 수용시설 배치별 통로 및 내공기준

조명, 분전반, 살수헤드 등을 위한 공간 보행통로 1,000 1,000+2A A A	조명, 분전반, 살수헤드 등을 위한 공간 보행통로 1,000 A 1,000+A
A: 수용시설 설치공간 H: 조명등 설치를 위한 최소 공간(250 mm)

③ 내부단면 높이 계획 시 시설물 상단에서 천장까지 최소 필요공간을 확보한다. 여기서 최소 필요공간이란 수용시설의 설치교체 시 장래 이용성을 고려한 여유 공간과, 각종 밸브설치를 위한 여유 공간으로 상⋅중수도 및 냉⋅난방 시설의 경우 최소 800 mm  이상 확보하여야 한다.

그림 4.1-3 수용시설에 따른 단면높이

④ 통로 내 마모방지나 배수로를 설치하기 위해, 하부 슬래브 위에 최소두께 50 mm의 콘크리트를 타설한다. 이 경우 윗면에 1 % 이상의 배수경사면을 만든다.
(단, 전력실 보도부는 관련 기관과 협의를 통해 변경하여 적용할 수 있다.)

그림 4.1-4 통로바닥 설치

보행통로

s=-1%

100

(3) 최적단면 결정 및 배치

① 수용시설물

가. 공동구에 수용 가능한 시설물로는 상수, 중수, 냉ㆍ난방, 전기, 통신, 가스, 쓰레기수송관로 등 시민의 일상생활에 필요한 공공시설물로서 공동구에는 가능한 모든 시설물을 수용하여 공동구 설치목적에 부합되도록 하여, 경제성 및 유지관리 효율성을 향상시키도록 하여야 한다.

(가) 상ㆍ중수도 시설에 있어서 관 설치, 받침대 설치 및 자동밸브 설치 등은 상수도 시설기준에 적합하게 시설한다.

(나) 냉⋅난방시설의 난방관 및 받침대 설치, 자동밸브 설치는 관련 규정에 적합하게 시설한다.

(다) 전력시설의 전력 케이블 및 지지대 설치, 통로, 접지시설, 전력구 곡률반경 및 구내 케이블 접속공간 등은 전력공급자의 설계기준-배전분야 및 설계기준-송전분야에 준하여 적합하게 시설한다. 단, 전력설비의 규모가 편측으로 시설되는 규모일 경우에는 타 시설물과 통합하여 시설할 수 있다.

(라) 통신시설의 통신 케이블 및 지지대 설치, 접지시설은 전기통신설비의 기술기준에 관한 규정(통신업체의 통신토목설계기준 참조)에 적합하게 시설한다.

(마) 가스시설의 가스관 및 받침대 설치, 방폭시설 설치는 가스공급자의 관련 규정에 적합하게 시설한다.

(바) 쓰레기수송관로 및 받침대 설치, 수송관 검사위치, 수송관 곡률반경 등은 관리주체의 규정에 적합하게 시설한다.

② 수용시설물 특성 기준

가. 상ㆍ중수

(가) 상ㆍ중수도관 설치방법

㉮ 공동구 내 상ㆍ중수도관을 수용할 때는 필요한 간격마다 관 받침대를 설치하고 받침대에는 압송 시 관의 움직임을 방지하는 휨볼트(bending bolt) 등의 안전시설물을 설치하여야 한다.

그림 4.1-5 공동구 내 상ㆍ중수도관의 설치방법

상･중수도관

받침대

㉯ 관받침대 설치간격은 1,500 mm ~ 3,000 mm로 설치한다.

㉰ 공급공동구에서는 보통 관경이 그다지 크지 않은 배수관, 또는 급수관이 수용되는 경우, 공동구 천장에 매달거나 전력케이블이나 통신케이블과 마찬가지로 지지철물 위에 설치하는 방법을 사용할 수 있다.

(나) 상⋅중수도관 받침대의 규격

㉮ 공동구 내에 설치되는 상⋅중수도관 받침대의 규격은 그림 4.1-6을 기준으로 한다.

㉯ 공동구 선형이 절곡되는 구간은 상⋅중수도관 내부 유속에 의한 충격에 대비하기 위해 충격압에 의한 하중을 받침대 설계 시 고려하여야 한다.

그림 4.1-6 상⋅중수 받침대

관경(D, ㎜)	A(㎜)	B1(㎜)	H1(㎜)	α A B1 D B1
Φ400 미만	D+300	150	500
Φ400~800 미만	D+300	150	500
Φ800~1,000 미만	D+400	200	500
Φ1,000~1,500 미만	D+400	200	600
Φ1,500 이상	D+400	200	700

(다) 여유공간

㉮ 상⋅중수도 관경에 대한 벽체 및 천정으로부터 다음과 같이 여유 공간이 있어야 한다. 특히, 수도용 제수밸브, 공기밸브, 점검구 등 부속설비의 설치 및 운영에 문제가 없도록 충분한 이격거리를 확보하여야 한다.

그림 4.1-7 벽체 및 천장의 여유공간

관경(D, ㎜)	W(㎜)	S(㎜)	150 W D W α α=90ﾟ
Φ400 미만	400	800
Φ400~800 미만	500	800
Φ800~1,000 미만	500	800
Φ1,000~1,500 미만	600	1,000
Φ1,500 이상	700	1,200

(라) 상⋅중수도관 설치구간 통로는 유지보수의 편의를 위하여 폭 1,000 mm 이상, 높이 2,100 mm 이상 확보하여야 한다.

(마) 상⋅중수도관 부속설비 설치

㉮ 공동구 내에 수용되는 상⋅중수도관의 부속설비인 제수밸브, 공기밸브, 배출수 설비, 소화전 등은 공동구 유지관리시스템 내에서 감시 및 제어가 가능하도록 하여야 한다.

(바) 이형관 보호

㉮ 공동구의 분기구에 설치하는 이형관에 대하여는 설계단계에서부터 보호조치를 강구하여야 한다.

나. 전력

(가) 공동구 내에서의 전력케이블 설치는 전력공급자의 설계기준에 의하여 설치하는 것을 원칙으로 한다.

㉮ 공동구 내에서 전력케이블은 케이블지지대, 수평케이블 걸이(hanger), 케이블받침대 등을 사용하여 안전하게 설치하도록 한다.

㉯ 공동구 내에서 전력케이블은 그림 4.1-8과 같이 설치한다.

㉰ 전력케이블의 종류별 설치위치는 공동구의 맨 아래단으로부터 i) 345 kV 케이블, ii) 154 kV 케이블, iii) 22.9 kV 케이블, iv) 통신용 케이블의 순서로 한다.

㉱ 전력케이블용 전력구의 최소폭은 1,500 mm(송전선로 수용 시 1,700 mm)로 하며 154 kV 케이블은 회선수별로 전력공급자의 설계기준을 준수하여 최대 2,100 mm까지로 하고 345 kV 케이블을 수용 시에는 2,400 mm로 한다.

㉲ 전력구의 최소 높이는 최소 2,100 mm 이상으로 하되, 소방설비 송수관의 설치를 위하여 추가 높이가 필요한 경우 이를 별도로 검토하여 추가할 수 있다. 전력구의 최대 유효 높이는 3,000 mm 이하로 하되, 3,000 mm를 초과할 경우에는 전력구를 2련 또는 이층구조로 한다.

그림 4.1-8 공동구 내 전력케이블 배치도

통신용 케이블

Cleat

Hanger

22.9kV

154kV

345kV

Hanger 지지대

(나) 전력케이블의 종류별 지지물 설치기준

㉮ 전력케이블 종류별 지지물의 수평, 수직간격은 설치작업 및 유지보수 작업 시 지장이 없도록 여유 있게 확보하도록 하며, 전력공급자의 설계기준을 적용하여 설치한다.

(다) 지지대 설치기준

㉮ 수직지지대의 앵글폭은 100 mm 이상을 사용하고, 설치간격은 1,500 mm를 표준으로 최대 2,000 mm까지 시설할 수 있으며, 전력케이블 회선수 및 용량에 따라 결정한다.

㉯ 공동구 천장으로부터 최상단 케이블걸이 사이는 조명등 설치를 고려하여 250 mm 이상 공간을 확보하여야 한다

㉰ 공동구 바닥으로부터 최하단 수평지지대 사이는 공동구 헌치 등을 고려하여 345 kV 케이블은 400 mm로 하고, 154 kV급 이하는 300 mm 이상을 확보하여야 한다.

㉱ 수평지지대 중심과 중심사이의 설치간격은 전압별, 케이블 수직이격거리와 같도록 한다.

㉲ 수평지지대는 꽂이형, I형과 ㄱ형, 가변형을 사용하며, 케이블의 스네이크 포설에 지장이 없도록 한다.

㉳ 수평지지대당 케이블 최대 배열 회선수는 154 kV 이상은 1회선(수평포설), 22.9 kV는 3회선으로 한다.

㉴ 수평지지대의 규격은 송전 케이블용 550 mm, 배전케이블용 460 mm를 적용한다. 수평지지대의 상하 간 간격은 345 kV급 케이블은 550 mm, 154 kV급은 400 mm, 66kV급은 300 mm, 22.9 kV급 이하는 250 mm로 한다.

㉵ 배전 케이블 받침대의 종류는 전력공급자의 설계기준을 따르며 고정형(ㄱ형)은 경사 및 곡선개소마다 설치하고 직선개소에는 케이블 지지대 매 4~5 경간마다 1개소씩 설치한다. 받침형(I형)은 고정형을 사용하지 않는 개소에 설치한다.

(라) 공동구의 접지

㉮ 공동구 내에서 전력케이블의 접지설비는 통신케이블의 접지설비 위치와 가능한 한 멀리 이격시켜야 한다.

㉯ 접지설비를 설치할 때는 공동구 지반 굴착작업 후 바로 접지봉을 매설하고 접지봉 설치에 따른 공동구 구조물 방수를 철저히 하여야 한다.

㉰ 전력케이블의 접속지점에 접지설비를 설치하여야 한다.

㉱ 공동구 본체의 전력구에는 배전용 접지설비를 설치하여야 하며, 설치간격은 100 m마다 설치하도록 하고, 송전 접지선과는 반드시 분리하여 설치하여야 한다.

㉲ 공동구 내에서 전력케이블의 접지설비는 나경동선 35 mm2(송전선로 공용 시 나연동선 150 mm2)의 접지모선을 시설하고 공동구 내의 모든 접지연결 동봉이나 접지선은 접지모선과 연결한다.

㉳ 배전케이블이 시설되는 내측벽 하부에 나경동선 35 mm2의 접지모선을 설치하고 지지대의 최하단 볼트구멍에 접지선 지지 글램프를 이용하여 고정한다. 단, 케이블 접속개소가 없는 지지대는 생략할 수 있다. 송배전 공용 공동구에서는 접지 모선 또는 매설지선과 접지연결 리드선(또는 구조물 매설용 접지연결 동봉)과의 접속은 압축접속을 하여야 한다.

㉴ 배전케이블 접속개소의 접지선은 나연동선 35 mm2를 사용하며, 접지모선과의 접속은 동슬리브를 사용하여 압축 접속한다. 송배전 공용 공동구에서는 전력구 내로 접지 연결 리드선을 인출 시 방수포를 관통하는 경우에는 구조물 매설용 접지연결봉을 통하여 방수를 시행한 후 절연전선 150 mm2으로 인출한다.

㉵ 배전케이블 단독 수용 공동구에서 구조물 매설용 접지연결 동봉의 단자에는 나연동선 35mm2을 삽입하고 여유공간을 나연동선으로 채운 후 견고하게 압축 접속 한다. 송배전 공용 공동구에서는 구조물 매설용 접지연결 동봉은 바닥 또는 벽체(바닥에서 200 mm 지점)로부터 150 mm 길이로 인출하여 길이 1 m의 연결 리드선에 압축 접속한다.

㉶ 공동구 내의 접지간격은 100 m로 하며, 개소당 접지저항은 25 Ω(송배전 공용 시 10Ω) 이하가 되도록 한다.

(마) 전력구 통로규격

㉮ 공동구 내 전력구의 통로는 유지관리의 편의를 위하여 폭은 1,000 mm 이상, 높이는 2,100 mm 이상 확보하여야 한다.

㉯ 공동구 내 전력구의 통로는 작업원이 지지철물에 부딪치지 않도록 하고, 소형 기자재를 들고 다니는 데 불편함이 없어야 하며, 공동구 천장에 설치된 조명 등(일반적으로 높이 250 mm), 분전반 등으로부터도 적당한 여유 공간을 가져야 한다.

(바) 전력구 내 케이블 접속 공간

㉮ 전력구 내에는 케이블 접속을 위한 접속공간을 별도로 시설한다.

㉯ 전력구 접속개소의 간격은 345 kV용 전력구는 500 m, 154 kV용 전력구는 600 m를 표준으로 하며 시공여건, 케이블시스에 유기되는 대지전압, 케이블 제조능력, 운반 및 포설 여건, 장래의 계획 및 경제성 등을 감안하여 조정할 수 있다.

다. 통신

(가) 통신케이블 설치방법

㉮ 공동구 내에서 통신케이블은 케이블 받침대, 케이블걸이를 사용하여 견고하게 설치하도록 한다.

㉯ 공동구 내에서 통신케이블은 아래 그림 4.1-9와 같이 설치한다.

그림 4.1-9 공동구 내 통신케이블 배치도

Cable 걸이

Cable 받침대

㉰ 통신케이블의 케이블 받침대 및 케이블걸이는 전력케이블과 마찬가지로 설치 및 유지보수 작업 시 작업원이 지지철물에 부딪치지 않도록 하고 소형 기자재를 들고 다니는 데 불편함이 없어야 하며, 공동구 천장에 설치된 조명등(일반적으로 높이 250 mm), 분전반 등으로부터도 적당한 여유공간을 가져야 한다.

(나) 통신케이블 지지물의 설치기준

㉮ 공동구에서 통신케이블 지지물은 다음 기준에 맞게 설치한다.

㉯ 케이블 받침대 설치간격은 공동구 길이 방향에 보통 1,000 mm를 표준으로 하되 부득이한 경우, 케이블 접속에 지장이 없는 범위로 최소 800 mm, 최대 1,200 mm로 설치하도록 한다.

㉰ 케이블걸이 설치간격은 케이블의 최대직경 80 mm, 수평지지대의 최대높이 35 mm, 케이블 접속관 설치에 따른 여유공간 85 mm를 감안하여 200 mm로 한다.

㉱ 공동구 천장으로부터 최상단 케이블걸이 사이는 조명등 설치를 고려하여 250 mm 이상 공간을 확보하여야 한다.

㉲ 공동구 바닥으로부터 최하단 수평지지대 사이는 공동구 헌치 등을 고려하여 250 mm 이상 공간을 확보하여야 한다.

(다) 맨홀의 접지

㉮ 구 내에서 접지시설은 500 m마다 접지판 또는 접지봉을 매설하되, 그 저항이 10 Ω  이하가 되도록 한다.

㉯ 맨홀 접지는 제3종 접지공사를 시행하되 접지저항치는 100 Ω이하로 하고 접지선은 나연동선 25 mm2 이상으로 한다.

㉰ 맨홀 접지공사는 맨홀 공사 시 2개소에 접지동봉을 타설하고 리드선은 구조물 매설용 접지연결 동봉과 연결한다.

㉱ 접지개소의 리드선은 나연동선 35 mm2 이상으로 맨홀 벽체 외부에서 상호 연결한다.

(라) 맨홀 뚜껑

㉮ 맨홀 출입구의 구체 목 길이는 맨홀의 매설깊이에 따라 적절하게 조정하되 최소 길이는 300 mm로 한다.

㉯ 맨홀 뚜껑의 설치높이는 GL + 0 mm ~ 10 mm 이내이어야 한다.

㉰ 맨홀 뚜껑은 잠금형으로 지름 766 mm를 표준으로 한다.

㉱ 맨홀 뚜껑은 현장 타설식 맨홀인 경우 맨홀목 상부 콘크리트에 90° 간격으로 4개소에 3/4인치 세트앵커 볼트를 타정하여 고정시키며, 조립식 맨홀인 경우에는 상부 몸체의 볼트 구멍과 조정용의 볼트 구멍을 일치시킨 후, 고정용 볼트 4개로 견고히 고정시킨다.

(마) 통신구의 통로

㉮ 공동구 내 통신구의 통로는 유지관리의 편의를 위하여 높이 2,100 mm 이상, 폭 1,000 mm 이상을 기준으로 한다.

㉯ 공동구 내 통신구의 통로 역시 전력구의 통로와 유사한 역할을 한다.

라. 가스

(가) 가스관 설치방법

㉮ 간선공동구 내 가스관을 수용할 때는 상수도관처럼 일정한 간격마다 관받침대를 설치하고 그 위에 가스관을 안전하게 설치하도록 한다.

(나) 가스관 안전설비

㉮ 공동구 내 가스관을 수용할 때는 일정한 구간마다 압력 안전장치, 가스누설경보기, 긴급차단장치 등의 안전설비를 설치한다.

(다) 방폭설비

㉮ 가스구 내를 제외한 조명기구 등 전기설비는 방진, 방수 구조로 한다. 폭발 위험성이 있는 구내에는 방폭구조의 전기설비를 적용한다.

(라) 가스구의 환기

㉮ 공동구의 가스구에는 별도의 환기설비를 갖추되 자연환기와 강제환기 설비를 병행하도록 하며, 강제 환기설비는 가스누설 검지 시 자동으로 작동되는 설비로 한다.

(마) 가스관 받침대의 규격

㉮ 공동구 내에서 설치되는 가스관 받침대의 규격은 다음을 기준으로 한다.

표 4.1-1 공동구 내 가스관 받침대

가스관경(D, ㎜)	받침대 높이 (㎜)	받침대 폭 (㎜)
500 이하	400	D+200
500 이상	500	D+200

(바) 가스구의 통로

㉮ 공동구 내 가스구의 통로는 높이 2,100 mm 이상, 폭 1,000 mm 이상을 기준으로 한다.

(사) 기타 사항

㉮ 본 기준에 제시된 설계기준은 일반사항만 수록하였으며 공동구 내 가스관 수용 시 가스관리 규정을 준수하여 설계를 수행하여야 한다.

마. 냉ㆍ난방

(가) 냉ㆍ난방은 각국의 설계 규정에 따라 차이가 있으나 일반적으로 아래와 같이 구분하고 있다.

㉮ 난방은 공급수 온도 75 ℃ ~ 120 ℃, 회수 온도 40 ℃ ~ 80 ℃를 말한다.

㉯ 냉방은 공급수 온도 3 ℃, 회수 온도 13 ℃ 말한다.

(나) 배관설계기준

㉮ 열공급 배관은 운전이 정지될 경우, 온도 강하에 따른 응력 발생에 견딜 수 있도록 설계에 적용하여야 한다.

㉯ 배관상에 높은 곳에는 관내의 공기를 추출시킬 수 있는 시설과 낮은 곳에서는 물을 빼낼 수 있는 시설을 갖추도록 하고 가능한 에어포켓(air pocket)이 발생할 수 있는 여건이 형성되지 않도록 하여야 한다.

㉰ 용접 개소를 최소한으로 줄이고 최대한으로 운전상의 안전과 배관 수명을 유지할 수 있고 내부 또는 외부의 어떠한 누수도 없도록 설계하여야 한다.

㉱ 배관의 안전 및 보호 장치를 설치하여야 한다.

㉲ 받침대 규격은 한국지역난방공사의 열배관 설계기준에 적합하도록 설치한다.

㉳ 여유공간은 상수도 여유공간을 따른다.

㉴ 통로는 유지관리에 편의를 위하여 폭 1,000 mm 이상, 높이 2,100 mm 이상 확보하여야 한다.

바. 쓰레기수송관

(가) 수송관의 배관설계 시 다음과 같은 사항을 고려하여야 한다.

㉮ 상승각도 20°, 하향각도 30° 이하를 유지한다.

㉯ 곡관의 곡률반경은 5 D ~ 7 D (최소 1800 R) 이상을 유지한다.

㉰ 곡관의 각도 100° 이하 (90° 정도)로 한다.

㉱ 분기관과의 각도는 내각 30° (3D 이상 직선 후 곡관) 이상으로 한다.

그림 4.1-10 쓰레기수송관 곡관 설치

곡관의 곡률반경	상향 각도	하향 각도
600A	최대 20ﾟ	최대 30ﾟ
곡관(6°이상, 90°미만)	곡관(2°이상, 6°미만)	합류관
θﾟ 6ﾟ≤θﾟ≤90ﾟ 1000	1000 2ﾟ≤θﾟ≤6ﾟ θﾟ	30ﾟ 1800 1200 3000

(나) 수송관의 접합부 설계 시 다음과 같은 사항을 고려하여야 한다.

㉮ 관로가 상승(통상 20°)하는 경우 접합을 금지한다.

㉯ 주 배관에서 분기되는 관의 접합은 분기점에서 3 D만큼 직선구간 형성 후, 반경 1,800 mm곡관으로 연결한다.

㉰ 분기관이 인접하는 경우 분기점에서 6 D만큼의 거리를 유지한다.

㉱ 분기관의 상승 분기각도는 20° 이내로 한다.

㉲ 주 배관의 곡관부 곡률반경은 1,800 mm, 배출밸브 및 공기흡입밸브의 연결을 위한 곡률반경은 각각 750 mm와 600 mm로 한다.

그림 4.1-11 쓰레기수송관 연결부 상세

Type A: 배관 상승 시 연결 방법	Type B: 2개 지관 연결 방법
=ㅔ	30ﾟ 3000 30ﾟ
Type C: 1개 지관 연결 방법	Type D: 90°곡관
30ﾟ

(다) 쓰레기 수송관의 공동구 수용 시 벽체 및 상부, 바닥슬래브로부터 300 mm 이상 이격시켜야 하며, 관 부설 및 유지관리 효율성을 고려하여 관 직경에 따라 변경할 수 있다.

그림 4.1-12 쓰레기수송관 설치 예

공동구 상부슬래브

600

(4) 안전수용기준

① 전력케이블과 가스관

가. 공동구 내에 전력케이블과 가스관을 조합 수용할 때는 별실 수용을 원칙으로 하며, 전력케이블과 난방관을 조합하여 수용할 경우에는 케이블과 난방배관의 열간섭에 의한 허용 용량 감소를 해결하기 위하여 점용예정 기관과 협의하여 결정하여야 한다.

나. 간선공동구에서 통상 고압 송전케이블과 고압가스관이 조합 수용될 때 만약 동일공간 내에 수용을 하면 스파크 현상에 의해 가스가 폭발할 염려가 있으므로 별실 수용하여야 한다.

다. 공급 공동구에서 저압 배선케이블과 저압가스관이 조합 수용될 때는 허용 가능한 한 최대로 이격시키되 이격거리가 1,000 mm 미만일 경우에는 내화성 격벽을 설치하거나, 방폭시설을 설치하여 충분한 안전성이 확보되도록 하여야 한다.

② 전력 케이블과 통신 케이블

가. 간선공동구에서 특고압 송ㆍ배전케이블과 대규모 용량의 통신케이블이 동실 수용될 경우 장애에 의한 통신능력 저하 우려가 있으므로 별실 수용하여야 한다.

나. 지선공동구에서 배전케이블과 소규모 용량의 통신케이블을 조합수용할 때는 허용 가능한 한 최대로 이격시키되 그 이격거리가 300 mm 이하일 때는 내화성 격벽을 설치한다.

③ 전력케이블과 상수관

가. 공동구 내에 전력케이블과 상수도관의 조합 수용 시 전력케이블이 송전용이거나 상수도 관경이 800 mm 이상일 때는 별실 수용을 원칙으로 한다.

나. 공급공동구에서 저압 전력케이블과 소구경 상수도관의 조합수용 시는 상수도관에 전식방지 처리를 하고 300 mm 이상 상호 이격시키도록 한다.

④ 통신케이블과 상수도관

가. 공동구 내에 통신케이블과 상수도관의 조합 수용시 상수도 관경이 800 mm 이상이고 통신케이블의 용량이 대용량일 경우 별실 수용을 원칙으로 한다.

나. 공급 공동구에서 소구경 상수도관과 소용량의 통신케이블이 조합 수용될 경우는 300 mm 이상 이격하여 유지보수 공간을 유지하면 동실 수용하여도 지장이 없다.

다. 광통신 케이블을 사용하는 경우 상수관, 전력케이블 등과 조합은 관련 기관과 협의하여 설치할 수 있다.

(5) 특수부 설계기준

① 공동구 교차부분

가. 교차부분은 수용시설의 설치를 위한 공간과 유지관리를 위한 작업공간 및 점검통로를 충분히 확보할 수 있는 규모로 하여야 하며, 공동구 본체구조물을 완전 입체화하여 시설물 상호간 수평 교차되지 않고 통로가 차단되지 않도록 하여야 한다.

② 분기구

가. 분기구는 택지방향 및 도로 방향으로 구분하여 설치한다.

나. 분기구 계획 시 분기되는 시설에 의해 통로가 차단되지 않도록 하여야 한다.

다. 분기구 설치 및 공용 중 시설물 설치를 위한 도로굴착을 방지하기 위하여 공동구가 설치되는 도로 가장자리까지 분기구를 계획하여야 한다.

③ 환기구

가. 환기구는 자연환기구(급기구)와 강제환기구(배기구)로 구분하며, 용도에 맞게 설치하여야 한다.

나. 환기구 계획 시 온도, 습도, 결빙, 화재, 방재 등에 대한 환기 시뮬레이션을 수행하여 설치 간격 및 환풍기 용량을 결정하여야 한다.

④ 재료 반입구

가. 재료 반입구는 배관 반입구와 케이블 반입구로 구분하여 용도에 맞게 시설한다.

나. 설치간격은 300 m 마다 설치한다.

다. 전력접속맨홀 설치 시 케이블 반입구는 설치하지 않아도 된다.

⑤ 출입구

가. 출입구는 평상출입구와 비상출입구로 구분하며, 평상출입구는 상시 이용이 편리하도록 설치하고, 비상출입구는 공동구 연장을 고려하여 적정한 위치에 설치하거나 환기구 또는 재료 반입구를 이용할 수 있도록 한다.

나. 공동구 내부에 사용하는 전기시설을 위한 전기실은 유지관리 효율성을 향상하기 위하여 출입구와 병행하여 설치 계획한다.

다. 출입구 설치 간격은 분기구 위치 및 현장여건 등을 고려하여 결정한다.

라. 출입구는 유지관리 효율성 증대를 위하여 가급적 짧게 설치하는 것이 좋다.

⑥ 전력접속맨홀

가. 송전 케이블의 접속을 위한 별도의 접속맨홀을 설치한다.

나. 설치간격은 송전케이블 생산여건을 충분히 검토 후 전력공급자의 지중 송⋅배전설계기준에 준하여 적합하게 설치한다.

다. 맨홀 겉뚜껑 및 속뚜껑은 외부인이 무단으로 출입할 수 없도록 잠금장치가 설치되어야 한다.

⑦ 통신접속맨홀

가. 통신 케이블의 접속을 위한 별도의 분기⋅접속 맨홀을 분기구와 연결하여 설치한다.

나. 맨홀 설치는 가입자 케이블 수용여건을 충분히 검토 후 통신사업자 의견을 들어 설치한다.

⑧ 집수정

가. 공동구 내부의 결로 및 침투수, 내부청소용수의 배출을 위해 집수정을 설치한다.

나. 집수정은 공동구  종단계획상 최저점에 설치하도록 계획하고, 설치간격 및 위치는 공동구 내부여건을 감안하여 설치한다.

다. 집수정구간 배출용 배수관이 내부통로에 지장이 되지 않는 공간과 배수펌프 유지관리를 위한 공간이 충분히 확보되어야 하며, 필요 시 공동구 외측 벽체를 확대하여 공간을 확보할 수 있다.

⑨ 통로계단

가. 공동구 종단선형이 15%를 초과하는 경사로 할 경우 보수 및 유지관리에 편리하도록 계단을 설치한다.

나. 계단설치 시 계단에는 손잡이를 설치하고 각 계단층은 높이 200 mm, 폭 300 mm 정도로 한다.

다. 계단 손잡이 설치높이는 계단 바닥으로부터 900 mm 이상으로 한다.

라. 비상출입구로 사용되는 환기구 벽면에는 출입이 가능하도록 매입형 사다리를 설치한다.

마. 매입형 사다리의 발판은 미끄럼방지 기능이 있어야 한다.

(6) 유지관리 편익시설

① 내부유지관리용 전동차 도입

가. 공동구 연장이 긴 경우 유지관리의 효율성을 증대하기 위하여 내부 통로에 운행가능한 전동차를 도입할 수 있다.

나. 전동차 도입 시 회차시설을 설치하고 내부통로 조건 및 유지관리 효율성을 고려하여 전동차 규모를 결정하여야 한다.

② 진출입용 승강기 설치

가. 출입구 진출입 깊이가 깊을 경우 유지관리용 자재 및 장비운반의 효율성을 향상하기 위하여 출입구에 승강기를 설치할 수 있다.

나. 승강기 설치 시 별도의 진출입계단을 설치하여야 하며, 승강기 규모는 유지관리를 고려하여 결정하여야 한다.

③ 자재운반용 호이스트 및 레일 설치

가. 공동구 내 대형 수용시설물 설치 및 교체 시 작업 효율성을 향상시키기 위하여  호이스트 레일을 설치할 수 있다.

나. 호이스트레일 설치 시 필요 제반규정을 준수하여 시설기준에 적합하도록 하여야 한다.

4.1.2 설계세목

(1) 철근콘크리트 구조물의 설계방법은 강도설계법을 적용함을 원칙으로 하고 강재 구조물, 프리스트레스트 콘크리트, 가설 구조물, 기타 허용응력설계법이 보다 타당한 경우는 허용응력설계법에 따른다.

① 허용응력설계법(WSD)은 철근 콘크리트를 탄성체로 보고 적합한 안전율을 고려한 허용응력을 사용하여 설계하는 방법이다.

② 강도설계법(USD)은 실제 하중이 작용하여 부재가 파괴될 때 콘크리트의 압축응력 분포를 알아내어 이에 맞도록 적합한 하중계수(load factor)에 따라 설계하는 방법이다.

(2) 설계하중

① 하중의 종류

가. 주하중

(가) 고정하중(D)

(나) 활하중(L)

(다) 충격(I)

(라) 프리스트레스(PS)

(마) 콘크리트 크리프의 영향(CR)

(바) 콘크리트 건조수축의 영향(SH)

(사) 토압(H)

(아) 수압(F)

(자) 부력 및 양압력(B)

나. 주하중에 상당하는 특수하중

(가) 지반변동의 영향(GD)

(나) 지점이동의 영향(SD)

다. 부하중

(가) 온도변화의 영향(T)

(나) 지진의 영향(E)

라. 부하중에 상당하는 특수하중

(가) 가설 시 하중(T)

(나) 기타

② 고정하중

가. 고정하중을 산출할 때 재료의 질량은 표 4.1-2의 단위질량을 기준으로 하며 실 질량이 명확한 것은 그 값을 적용한다.

표 4.1-2 재료의 단위질량                                                       (단위 : ㎏/㎥)

재료	단위질량	재료	단위질량
강재, 주강, 단강	7,850	자갈, 쇄석	1,900
주철	7,250	목재	800
알미늄	2,800	역청재(방수용)	1,100
철근콘크리트	2,500	역청포장	2,300
무근콘크리트	2,350	석괴포장	2,600
프리스트레스트 콘크리트	2,500	벽돌포장	2,400
시멘트 모르타르	2,150	벽돌쌓음	2,000
석재	2,600

나. 기계실하중

(가) 구조물 내 상판하중 가운데 펌프실, 신호실, 전기실, 환기기계실 등의 기계하중은 표 4.1-3을 표준으로 하되 특수기계는 실질량에 의하고 진동하중 및 교번하중이 생기는 기계에 대하여는 이를 고려하여야 한다.

표 4.1-3 각 실의 상판하중                                                       (단위 : kN/㎡)

실명	상판하중	실명	상판하중
변전소	75	방송실	10
전기실	25	통신기기실	10
개폐실	10	교환기실	15
전 력 지 령 실	15	축 전 지 실	25
신 호 취 급 소	20	환 기 기 계 실	25
콤 프 레 샤 실	20	소 화 펌 프 실	20~25
운 전 지 령 실	20	오 수 펌 프 실	20~25
신 호 기 지 실	20	배 수 펌 프 실	20~25
주) 각실의 기능 재배치를 고려하여 변전소 이외의 기계실 하중은 모두 25kN/㎡을 적용 할 수 있다.

③ 노면 활하중

가. 구조물 내공이 6.0m 이하인 경우

(가) [eqn: D] : 암거 상면의 토피 및 포장층 두께(m)

(나) [eqn: B _{o}] : 암거폭(다련 BOX인 경우 외측 1BOX의 폭)(m)

(다) 노면활하중이 10.0 kN/m2 이하일 때에는 10.0 kN/m2으로 한다.

그림 4.1-13 공동구 설치 예

[eqn: T_1]

[eqn: B]

[eqn: T_2]

[eqn: B _{o}]

[eqn: T _{3}]

나. [eqn: {D} over {B _{o}}] ≥ 0.5인 경우에는 표 4.1-4와 같다.

표 4.1-4 D/B0 ≥  0.5인 경우의 노면 활하중

토피두께([eqn: D], m)	노면활하중 [eqn: (P _{v1} ,````kN/㎡)]	비고
1.0	39.0	토피 중간값은 노면활하중 상위값 적용
1.5	25.0
2.0	18.0
2.5	14.0
3.0	11.0
3.5 이상	10.0

다. [eqn: {D} over {B _{o}}]〈 0.5인 경우에는 표 4.1-5와 같다.

표 4.1-5 D/B0 <  0.5인 경우의 노면 활하중

[eqn: {D} over {B _{o}}]	노면활하중 [eqn: (P _{v1} TIMES D,````kN/㎡)]	비고
0.1	17.0	[eqn: {D} over {B _{o}}]의 중간값은 [eqn: P _{v1} TIMES D]의 상위값을 적용, 노면활하중 [eqn: P _{v1}]은 표의 값을 [eqn: D]로 나누어 구함
0.2	27.0
0.3	33.0
0.4 이상	36.0

라. 토피고 1.0 m 이내의 경우 이동하중을 직접 재하하고 상부 슬래브는 바닥판 기준을 따라 설계한다.

마. 구조물내공이 6.0 m 이상인 경우에는 표 4.1-6과 같다.

표 4.1-6 토피고에 따른 노면 활하중

토피고 (m)	노면활하중 (kN/㎡)	토피고 (m)	노면활하중 (kN/㎡)
1.0	51.0	5.0	15.0
1.5	39.0	6.0	15.0
2.0	21.0	7.0	15.0
2.5	17.0	8.0	12.0
3.0	15.0	9.0	11.0
4.0	15.0	10.0 이상	10.0
주) 토피의 중간값은 노면 활하중 상위의 값을 적용한다.

바. 상기 노면 활하중 값의 기준은 DB-24이므로 DB-18 적용 시는 별도로 검토하여 적용되어야 한다.

④ 토압

가. 정지토압

(가) 정지토압은 지하박스 구조물 등과 같이 정지토압을 적용하는 것이 타당한 경우에 적용한다.

(나) 토압이 작용하는 박스구조물은 시공 중 또는 시공 후 횡토압이 실제보다 작게 작용하여 구조물에 불리하게 작용하는 경우 실제 감소된 토압을 계산하여 사용하여야 한다.

(다) 정지토압의 계산은 다음 식에 의한다.

[eqn: rm P _{0} `=~K _{0} (``q``+ gamma _{t} `````h _{1} + gamma _{"sub"} `````h _{2} )]                                            (4.1-1)

여기서,	[eqn: rm P _{0}] : 토압 (kN/㎡)

[eqn: rm K _{0}] : 정지토압계수

느슨한 사질토의 경우 [eqn: rm K _{0} `=~1-sin phi]

풍화토이상 연암까지 공내재하시험 측정한 초기응력 값(가중평균값) 적용

[eqn: rm q] :  상재하중 (kN/㎡)

[eqn: rm gamma _{t}] :  지표에서 지하수면까지의 흙의 단위중량 (kN/㎥)

[eqn: rm gamma _{"sub"}] :  지하수면 이하의 흙의 단위중량 (kN/㎥)

[eqn: rm h _{1}] :  지표면에서 지하수면까지의 깊이 (m)

[eqn: rm h _{2}] :  지하수면에서 측압을 구하려는 위치까지의 깊이 (m)

[eqn: phi] :  흙의 내부마찰각 (°)

(라) 연암층 이상의 암반층에 굴착 시공된 박스구조물에 작용하는 측압에 대해서는 지반조사 및 지질구조 조사 결과에 나타난 절리 및 단층 등의 불연속면의 방향성 및 경사각 등을 고려한 암반사면 안전성 분석을 시행하여 암반의 자립여부를 판단, 토압의 증․감 여부를 고려할 수 있다.

나. 주동토압

(가) 주동토압은 옹벽 구조물 등 주동토압 적용이 타당한 경우에 적용한다.

(나) 주동토압 계산은 다음 식에 의한다.

[eqn: rm P _{a} `=~K _{a} (`q``+`` gamma _{t} ````h _{1} ``+`` gamma _{"sub"} ```h _{2)}]	(4.1-2)

여기서, 주동토압계수([eqn: rm K _{a}])의 산정식은 안정검토시에는 Rankine 토압공식, 부재력 산정시에는 Coulomb 토압공식을 사용한다.

(다) 흙의 단위중량과 내부마찰각은 보링자료, 토질시험 값 등과 같이 지반조사 자료의 분석과 경험을 종합적으로 고려하며 실내 및 현장시험에 의하지 않았을 경우에는 책임기술자의 판단아래 지반공학적 근거에 입각한 관계식이나 구조물 기초 설계기준 등 관련 자료의 값을 참고로 사용할 수 있다.

(라) 흙막이구조물에 작용하는 토압은 흙막이구조물과 지반의 상호거동에 적합한 토압계수를 적용하여 결정한다. 여기서 지반과 구조물의 상호거동에 적합한 토압을 적용한다는 것은 흙막이구조물이 변위를 일으키는 양상과 변위량에 따라 흙막이구조물에 작용하는 토압이 달라지기 때문에 이 현상을 감안하여 토압을 산정하여야 한다는 것을 의미한다. 흙막이구조물에 작용하는 토압산정의 상세내용은 KDS 21 30 00에 따라 수행한다.

⑤ 수압

가. 지하수에 의한 수압계산은 정수압을 기준으로 하며 다음 식에 의한다.

[eqn: rm F= gamma _{w```} h]	(4.1-3)

여기서,    F : 정수압 (kN/㎡)

[eqn: rm gamma _{w}]: 물의 단위중량 (kN/㎥)

h : 지하수 깊이 (m)

나. 정수압 산정에 적용하는 지하수위 위치는 지표면 이하 1.0m를 기준으로 하고 지반조사나 현장시험 등을 통하여 지하수위를 명백히 알 수 있을 때나 별도의 지하수위 저하대책을 강구할 경우에는 이에 따르도록 한다.

⑥ 부력 또는 양압력

가. 지하박스 구조물 설계 시 지하수위 이하에서는 간극수압이 작용하므로 정수압이 작용하는 것으로 가정하여 부력에 대한 안정성 여부를 검토하여야 한다.

나. 부력에 대한 안전여부는 공사 중과 완공 후로 구분하여 검토하고, 공사 중에 공사 단계별 조건 중에서 가장 위험한 조건에서 검토하고, 완공 후의 안전검토는 아래 다의 기준에 의한다.

다. 부력 계산의 세부기준

(가) 부력

㉮ 부력(B)은 구조물 바닥폭(b) 전면에 수압(u)을 균등하게 작용시킨다.

[eqn: rm B~=~ gamma _{w} ```h _{s} ``b]  ([eqn: rm u~=~ gamma _{w} ```h _{s}] )	(4.1-4)

그림 4.1-14 일반적 부력의 작용

[eqn: B]

[eqn: b]

여기서, [eqn: B]: 부력(kN/㎡)
[eqn: rm gamma _{w}]: 물의 단위중량(kN/㎥)
[eqn: rm h _{s} `]: 지하수 심도(m)
[eqn: rm b`] : 부력이 작용하는 구조물의 폭(m)

⑦ 저항력

가. 부력에 대한 저항력(R)은 고정하중인 구체자중[eqn: rm LEFT ( W_{1} RIGHT )] 및 상재고정하중[eqn: rm LEFT ( W _{2} RIGHT )]과 측면 마찰력[eqn: rm LEFT ( rm P _{s} RIGHT )]의 총합으로 한다.

(가) 구체자중은 구조물 자중만을 고려하는 것으로 한다.

(나) 상재고정하중은 포장하중과 지하수의 영향을 고려하여 구한다.

(다) 지하수위 이하의 토피자중은 지하수위 이하 흙의 단위중량([eqn: rm gamma_{s u b}])을 기준으로 하고 연직수압은 추가로 고려하여야 한다.

저항력:

[eqn: rm R~=~W _{1} ```+```W _{2} ```+```P _{s} ```]	(4.1-5)

[eqn: rm P _{s~} =~2`````c`````D`+`K _{u} ``` gamma ````D ^{2} ````tan` delta]

여기서,	[eqn: rm c] : 점착력 (kN/㎡)

[eqn: rm D] : 적용 심도 (m)

[eqn: rm K _{u}] : 토압계수로서 흙의 변형상태로부터 발생하는 정지토압 계수 [eqn: rm K _{0}]에서 수동토압계수                  [eqn: rm K _{p}] 사이의 값으로 안전을 고려하여 정지토압계수([eqn: rm K _{0} =1-sin phi]) 적용

[eqn: rm gamma]  : 양압력을 고려한 습윤상태의 단위중량 (kN/㎥)

[eqn: rm tan` delta] : 파괴면이 비교적 구조물 벽면에 인접하여 있으므로 구조물과 지반의 상대마찰각으로 생각하며 [eqn: rm delta ``=`(2/3)` phi]로 적용

주) 구조물 벽체와 주변 뒤채움 흙과의 측면마찰력을 재질간의 접촉불확실성을 고려하여 무시한다. 단, 부력방지 키를 설치한 경우와 구체상면은 측면 마찰력을 고려한다.

⑧ 안정검토

가. 부력에 대한 안전율([eqn: RM F_s])은 다음조건을 만족하여야 한다.

안전율 [eqn: RMF_s ~=~ R`/`B]	(4.1-6)

표 4.1-7 안전율 기준

공사 중	완공 후
[eqn: RM F_s ~ GEQ ~ 1.1]	[eqn: RM F_s ~ GEQ ~ 1.2]

나. 양압력에 대한 안전율이 부족할 때에는 부력저항 키 설치 또는 부력 방지용 앵커 설치 등 별도의 필요한 조치를 하여야 한다.

다. 영구 구조물에서 부력방지용 앵커를 설치할 때에는 앵커인장력이 충분히 발휘할 수 있도록 하여야 하며 필요한 경우 앵커설치시 인발시험을 실시하여야 한다.

⑨ 온도하중

가. 온도변화의 표준은 공사 중과 완공 후로 분리하여 검토한다.

나. 토피가 1,000 mm 이상일 경우에는 온도변화를 고려하지 않으며, 토피가 1,000 mm 이하일 경우는 다음 식에 따른다.

[eqn: t~=~ a~×~t_0]	(4.1-7)

여기서,	[eqn: t]  : 박스 구조물의 상부 슬래브에 작용하는 온도변화

[eqn: a]  : 토피 심도(m)에 따른 저감률 [eqn: a~=~1~-~h_0] ([eqn: h_0] : 토피심도)

[eqn: t_0] : 지표면에서의 기본온도 변화

상부슬래브 두께가 700 mm 이상인 경우 [eqn: t_0 ~=~±10℃]

상부슬래브 두께가 700 mm 미만인 경우 [eqn: t_0 ~=~±15℃]

⑩ 콘크리트의 건조수축

가. 구조물의 설계에는 콘크리트의 건조수축 영향을 고려하여야 한다.

나. 부정정구조물의 설계에 사용하는 건조수축변형률은 콘크리트 구조설계기준 해설을 따른다.

다. 특히, 구조의 횡단면, 종단, 특수부 접합부분, 환기구 주위 등에서는 온도변화 및 건조수축에 의한 영향을 고려하여야 한다.

⑪ 가설하중

가. 공사 중에 완성시 보다 불리한 하중이 작용한다면 가설하중을 고려하여야 한다.  특히 환기구, 집수정 등의 중간슬래브 설계시 중간슬래브가 상부슬래브 콘크리트 타설 하중을 지지할 수 있도록 고려하여야 한다.

⑫ 기타하중

가. 상기하중 이외의 하중을 고려할 필요가 있는 경우에는 그 상황에 따라 정한다.

⑬ 지진하중

가. 지진하중 상세 내용은 이 기준의 4.4에 수록하였으므로 참조한다.

(3) 하중계수 및 하중조합

① 철근콘크리트구조물을 설계할 때는 아래에 제시된 하중계수와 하중조합을 모두 고려하여 해당 구조물에 작용하는 최대 소요강도에 대하여 만족하도록 설계하여야 한다.

가. [eqn: U ``=``1.4``(``D``+``F``+``H_v ``)]

나. [eqn: U``=``1.2``(``D``+``F``+``T``)``+``1.6``(``L``+``alpha_H ``H_v ``+``H_h ``)``+``0.5 ``(L_r `` 또는``S``또는``R``)]

다. [eqn: U = 1.2 D + 1.6 (L_r ``또는 ``S``또는``R``)``+``(1.0``L``또는``0.65``W``)]

라. [eqn: U``=``1.2``D``+``1.3``W``+``1.0``L``+``0.5``(L_r ``또는 ``S``또는 ``R``)]

마. [eqn: U``=``1.2``D``+``1.0``E``+``1.0``L``+``0.2``S]

바. [eqn: U``=``1.2``(D``+``F``+``T``)``+``1.6``(L``+``alpha_H ``H_v ``)``+`` 0.8``H_h ``+``0.5``(``L_r ``또는``S``또는``R``)]

사. [eqn: U``=``0.9``D``+``1.3``W``+``1.6``(``alpha_H H_v ``+``H_h ``)]

아. [eqn: U=0.9``D``+``1.0``E``+``1.6``(alpha_H H_v ``+``H_h ``)]

여기서,	D = 고정하중

E = 지진하중

F = 유체압력에 의한 하중

[eqn: alpha _{H}] = 토피(h)에 따른 분산보정계수(h ≤ 2 m인 경우 1.0, 2 m < h ≤ 7 m인 경우
1.05~0.025 h, h > 7 m인 경우 0.875)

[eqn: H _{h}] = 흙, 지하수 등에 의한  수평방향 하중

[eqn: H _{v}] = 흙, 지하수 등에 의한 연직방향 하중

[eqn: L] = 활하중

[eqn: L_r] = 지붕활하중

R = 강우하중

S = 적설하중

T = 온도하중

W = 풍하중

② 차고, 공공집회 장소 및 [eqn: L]이 5.0 kN/㎡ 이상인 모든 장소 이외에는 ①의 식 다., 라. 및 마.에서 활하중 [eqn: L]에 대한 하중계수를 0.5로 감소시킬 수 있다.

③ ①의 식 마.와 아.에서 지진하중 [eqn: E]에 대하여 사용수준 지진력을 사용하는 경우에는 [eqn: 1.0`E] 대신 [eqn: 1.4`E]를 사용한다.

④ ①의 식 사. 및 아.에서 흙, 지하수 또는 기타재료의 횡압력에 의한 하중 [eqn: H_h]와 [eqn: H_v]로 인한 하중효과가 W 또는 E로 인한 하중효과를 상쇄시키는 경우에는 [eqn: H_h]및 [eqn: H_v]에 대한 하중계수를 0으로 한다. 만일 측면 토압이 다른 하중에 의한 구조물의 거동을 감소시키는 저항효과를 준다면 이를 [eqn: H_h]에 포함시키지 않아야 하지만 설계강도를 계산할 때에는 [eqn: H_h]의 효과를 고려하여야 한다.

⑤ 구조물에 충격의 영향이 있을 경우, 활하중[eqn: (L)]을 충격효과[eqn: (I)]가 포함된 [eqn: (L+I`)]로 대체하여 상기 식들을 적용하여야 한다.

⑥ 부등침하, 크리프, 건조수축, 팽창콘크리트 팽창량 및 온도변화는 사용구조물의 실제적 상황을 고려하여 계산하여야 한다.

(4) 재료 및 강도

① 탄성계수

가. 강재

㉮  공동구설계에 적용하는 강재는 KDS 14 30 00을 따르고 강의 물성은 KDS 14 30 00을 따른다. 기타 재료를 적용할 경우 관련 기준을 적용할 수 있다.

나. 콘크리트

㉮  콘크리트의 탄성계수와 전단탄성계수, 기타 콘크리트 재료의 물성은 KDS 14 20 10을 따른다.

② 강도

가. 콘크리트: 콘크리트의 설계기준 강도는 구조물의 목적에 적합한 강도를 선정하여 통일을 기하며 구조물 종류별로는 다음과 같다.

표 4.1-8 구조물 종류별 콘크리트 설계 기준강도

설계기준강도[eqn: BOLD f_ck](MPa)	적용 구조물
40 이상	PSC 구조물
27 이상	RC 구조물
24 이상	터널 구조물
16 이상	버림 콘크리트: 생산가능 한 설계기준강도 적용

나. 철근

표 4.1-9 철근의 항복점 강도

철근의 종류	항복점 강도 [eqn: f_y] (MPa)
SD 400	400
SD 350	350
SD 300	300

③ 강구조물의 허용응력

가. 강구조물의 허용응력은 KDS 14 30 00을 따른다.

④ 설계강도 및 해석방법

가. 콘크리트 구조물의 설계강도는 KDS 14 20 00을 따르고 휨, 압축설계는 KDS 14 20 20, 전단, 비틀림설계는 KDS 14 20 22를 따른다.

(5) 구조해석 및 단면설계

① 일반사항

가. 구조해석 시 지점조건은 실제 지반조건에 적합한 방법을 적용하여야 하나, 연직⋅수평방향 스프링을 설치하거나 힌지, 롤러를 설치하는 방법이 적용될 수도 있다.

나. 구조형상 및 단면은 구조물의 내공 치수를 확보하고, 관련 규정에 부합된 안전도와 사용성을 고려하여야 하며, 기초지반이나 단면의 변화가 있는 구간에 대하여는 단면별 계산단면을 선정하여 구조검토를 수행하여야 한다.

다. 구조물 특성에 따른 균열, 처짐 등에 대한 사용성 검토를 수행하여야 한다.

라. 이형철근 정착길이 및 겹이음 길이의 위치 결정 시 각 철근의 이음이 한 곳에 집중되는 것을 방지하도록 계획하여야 한다.

마. 구조물이 이질적 지반을 통과할 경우 시공 이음부 위치 및 종방향 해석을 수행하여 구조계획을 수행하여야 한다.

② 라멘구조

가. 라멘구조는 KDS 24 14 20을 따른다.

나. 최소전단철근에 관해서는 KDS 14 20 22를 따른다.

다. 지하구조물 라멘의 해석모델은 KDS 24 14 20을 따른다.

③ 처짐 및 균열제한은 KDS 14 20 30을 따른다.

④ 철근의 정착 및 이음은 KDS 14 20 52를 따른다.

⑤ 수축 및 온도철근 상세는 KDS 14 20 50을 따른다.

⑥ 최소 피복두께

가. 철근의 적용피복은 콘크리트 표면과 그에 가장 가까이 배치된 철근 표면 사이의 콘크리트 두께를 말하며 피복두께는 KDS 14 20 50을 따른다.
또한 주철근을 콘크리트 외측 표면측에 배근하여 사용피복기준을 적용하는 것을 원칙으로 하나, 부득이 배력철근을 콘크리트 외측 표면측에 배근할 경우에는 배력철근 직경만큼 조정할 수 있다.

표 4.1-10 철근피복

구조물 종류	대상부재	적용피복
공동구 구조물	노출면(내측)	70 mm(90 mm)	( )는 무늬거푸집 사용 시
	지중면(외측)	90 mm(100 mm)	( )는 주철근 D22이상 사용 시

⑦ 철근에 대한 일반 구조 세목

가. 개구부 주변의 보강

(가) 출입구, 환기구 등의 큰 개구부에 대해서는 별도의 단면해석을 하여 배근하고 특히, 끝부분은 별도 보강한다.

(나) 슬래브, 벽 등에 설치하는 Duct용, 배관용과 같이 소규모인 개구부에는 응력집중 등에 의한 균열에 대하여 보강철근을 배치한다.

(다) 소규모 개구부에서 보강을 위하여 배치하는 철근은 개구부를 두었기 때문에 배치할 수 없었던 주철근과 배력철근 이상을 개구부 주변에 배치함과 동시에 개구부의 모서리에 철근을 배치하여 확실히 정착 배치되는 철근은 개구부 때문에 절단되는 주철근 및 배력철근 이상의 개수와 절단철근의 절단전 길이만큼을 추가 배치하여 개구부 주변에서 설계상의 내하력을 확보할 수 있도록 하고, 동시에 개구부 모서리에 경사 철근을 배치하여 개구부 응력집중에 의한 균열을 억제하여야 한다.

나. 구조변화 경계부의 종방향 보강으로 다음의 경우에는 횡방향 보강보를 설치, 접속부를 종방향으로 확실하게 보강하여야 한다.

(가) 종방향으로 단면이 변경되어 접속되는 구조물

(나) 종방향으로 토질조건의 급격한 변화부

(다) 기존구조물의 영향으로 종방향 힘의 증대가 예상되는 부분

⑧ 라멘구조세목은 KDS 21 14 20을 따른다.

가. 우각부 외측철근 배근방법

(가) 라멘구조의 우각부 외측철근은 반드시 원곡선으로 배근하여 응력 전달이 원활하게 하고 그 때 철근 내측의 원곡선은 반경 10D 이상으로 한다.

(나) 우각부에서 주철근이 구부러지는 부분 전후에는 배력철근을 그림 4.1-15와 같이 배근한다.

그림 4.1-15 토목구조물의 배근상세

R=10D 이상	a a a [eqn: rm {a} over {2}] [eqn: rm {a} over {2}] 배력철근
(a) 라멘우각부 외측 철근의 배근	(b) 우각부의 배력철근의 배근 (단, a/2 > 100㎜)

⑨ 기초 형식의 선정

가. 원지반 굴착면을 지지 지반으로 하는 경우에는 직접기초를 원칙으로 한다. 단, 공동구가 기초말뚝을 가진 다른 구조물과 일반적으로 설계된 구간, 단독으로 설계된 구간과 접하는 곳, 특히 지반침하에 따른 상대변위가 생길 것이라고 예상되는 곳은 지지력 등 구조 검토를 실시한다. 또한 착수시점에서 평판 재하시험 등을 통한 지반지지력 시험이 선행되도록 한다.

⑩ 침하량 산정

가. 본체구조물을 시공할 때나 완성 후, 기초지반의 압밀침하에 따른 지반거동이 예상되는 곳에서는 압밀침하의 영향과 지지력을 고려하도록 한다.

나. 기초 하부가 연약하여 공동구에 침하가 생길 우려가 있는 경우에는 침하에 대한 검토가 충분히 실시되어야 하며, 압밀침하량은 지반의 과압밀 상태, 정규압밀 상태 등을 고려하여 계산한다.

⑪ 부등침하에 대하여는 KDS 11 50 05, KDS 11 50 15와 다음을 참조한다.

가. Bjerrum(1981)이 제안한 각변위 한계 (L: span, [eqn: delta]: 부등침하량)

그림 4.1-16 각변위 한계

1/100		1/200		1/300		1/400		1/500		1/600		1/700		1/800		1/900		1/1000		← 각변위 (경사도)
																					[eqn: delta / L]
														← 침하에 예민한 기계
														기초의 작업곤란 한계
											← 경사부재를 가진 뼈대의 위험 한계
									← 건물에 균열이 없도록 하는 한계
					← 칸막이벽이나 바닥에 첫 균열이 예상되는 한계
					← 고가크레인의 작업곤란이 예상되는 한계
				← 강성의 고층빌딩의 전도가 눈에 띌 수 있는 한계
		← 칸막이벽이나 벽돌벽에 상당한 균열이 있는 한계
		← 가요성 벽돌벽의 안전 한계(L/H＞4)
		← 일반적인 건물(라멘타입의 건물)의 구조적 손상이 예상되는 한계

나. 구조물의 손상한계 (Skempton, 1956)

표 4.1-11 기초별 기준

기준		독립기초	확대기초
각 변 위 ( [eqn: delta``/``L] )		1 / 300 (L: Span, [eqn: delta]: 부등침하량 )
최대 부등 침하량	점 토	44 mm (38 mm)
	사질토	32 mm (25 mm)
최대 침하량	점 토	79 mm (64 mm)	76~127 mm (64 mm)
	사질토	51 mm	51~76 mm (38~64 mm)
주) ( ) 내의 값은 추천되는 최대값임.

다. 구조물의 허용침하량(Sowers, 1962)

표 4.1-12 구조물별 침하형태

침하형태	구조물의 종류	최대침하량
전체침하	배수시설 출입구 석적 및 조적구조 뼈대구조 굴뚝, 사이로, 매트	150~300 mm 300~602 mm 25~50 mm 50~100 mm 75~300 mm
부등침하	철근콘크리트 뼈대구조 강 뼈대구조(연속) 강 뼈대구조(단순)	0.003S 0.002S 0.005S
주) S: 기둥사이의 간격 또는 임의의 두 점 사이의 거리

⑫ 설계 지반정수

가. 본체 구조물의 설계에 이용되는 지반 정수는 지반조사 및 토질시험의 결과를 종합적으로 판단하여 결정한다.

4.1.3 방수 및 방재

(1) 방수 및 방습

① 일반사항

가. 공동구의 방수는 구조물의 외부로부터 내부로 누수가 발생되지 않도록 용도, 구조, 형상, 환경조건 및 시공방법 등에 적합하고, 비배수방수가 될 수 있도록 구조물 외면 방수로 설계한다.

나. 공동구의 방수는 방수 공사의 안전 및 품질 확보, 시공 이후의 유지관리 효율성 확보, 경제성 확보를 위하여 용도, 구조, 형상, 환경조건 등에 적합하도록 공동구 설치 장소의 환경, 과거 사용한 방수 재료 및 공법의 장단점 사례(과거의 누수사례 및 문제점 등), 최근의 신기술(소재 및 공법) 등에 관한 사항을 조사하여 설계한다.

다. 공동구의 방수설계는 구조물이 설치되는 지역에서 지반의 침하량, 지하수의 수질(해수, 오염수 등의 화학적 성분) 등을 조사하여 그에 적합한 설계를 한다.

라. 공동구의 방수설계는 시공 부위(구조물 상부슬래브, 외벽, 바닥, 이어치기부, 신축줄눈부, 특수부와의 연결부위 등), 시공방법, 시공순서 등에 대한 구체적인 기술사항을 관련 시방서에 상세히 기술한다.

마. 공동구의 방수설계는 준수하여야 할 규격(한국산업표준(KS), 방수관련 전문 시방서, 기타 외국의 관련 규격 등) 및 법규, 그 내용 및 절차, 대책 등에 관련한 자료를 사전에 충분히 조사하여 이를 참고한다.

② 조사

가. 조사는 공동구의 방수설계를 위한 필요 자료를 합리적으로 수집하기 위한 목적으로 실시하며, 크게 예비조사, 지반조사, 지하수 조사 등을 수행한다.

나. 예비조사는 기존 자료 조사(방수재료 및 공법의 장단점, 유사 구조물에의 적용 사례, 기존 적용 구조물에서의 누수하자 유형 및 문제점, 유지관리 실태 등), 주변 상황 조사(지반조사, 지하수 조사 등)를 수행한다.

다. 지반조사는 KDS 11 10 10을 따르며 지반의 침하량 등을 확인하고, 해당 침하량에 대해 안전한 방수성능을 확보할 수 있도록 이를 설계에 반영한다.

라. 지하수 조사는 지하수위 변동 상황, 수량, 수질(염분, 산류 등 방수재에 영향을 주는 화학성분) 등을 확인하고, 해당 지하수의 화학적 성분에 안전한 방수성능을 확보할 수 있도록 이를 방수설계에 반영한다.

마. 조사 결과는 충분한 검토 및 분석을 통하여 방수공사의 계획, 설계, 시공에 필요한 참고 자료가 되도록 정확히 정리하고, 차후 다른 공사에 참고가 되도록 보관한다.

③ 방수설계

가. 구조물 외면방수설계

(가) 공동구는 구조물 외부에서 방수층에 직접 수압이 작용하므로 구조물 외벽, 상부슬래브, 바닥 등의 바깥쪽 면과, 조인트부, 특수부 및 이종구조물의 접합부 등에서 누수가 되지 않도록 이에 적합한 외면 방수설계를 한다.

(나) 외면방수는 공동구의 규모, 지반의 조건, 지하수의 상태, 주변의 공사 여건 등을 고려하여 선행방수(토류벽 등에 먼저 방수공사를 한 후, 구조물 콘크리트를 타설하는 방법) 혹은 후행방수(구조물 콘크리트를 먼저 타설하고, 경화 후 콘크리트 표면에 방수를 하는 방법)를 설계단계에서 먼저 검토하여야 한다. 또한 방수층에는 시공 조건 등에 의해 작용하는 외부 하중에 의해 손상되지 않도록 반드시 보호층을 두거나, 이에 적합한 보호 방법을 설계도서에 제시한다.

나. 공동구의 구조 상세를 고려한 설계

(가) 공동구의 형상(정방형, 원통형 등) 및 구조 형태에 따라 구조물 연결 조인트, 관통부, 특수부 및 이종구조물 간의 연결부 등이 존재하는 경우에는 계획 단계에서부터 이에 적절한 방수설계를 한다.

다. 구조물 침하 등 거동을 고려한 방수설계

(가) 공동구가 설치될 지역의 지형, 지반 상태에 따라 구조물이 침하하여 방수층이 손상되는 것을 방지하기 위하여 지반의 침하량(부등침하량) 등을 충분히 검토하여 구조물 침하에 따른 거동에 대하여 안전하게 대응할 수 있는 성능을 확보한 방수설계를 한다.

라. 지하수의 영향을 고려한 설계

(가) 지하수의 수질, 수량, 수압 등의 영향에 대하여 장기적으로 안전하게 대응할 수 있는 성능을 확보한 방수설계를 한다. 특히 해안가에 설치되는 공동구의 경우는 해수에 포함된 화학성분(염분 등)에 의해 방수층이 손상되거나, 방수성능이 저하되어서는 안 된다.

마. 현장 주변의 기후 변화를 고려한 설계

(가) 공동구 건설 현장 주변의 기후, 온도, 습도 등의 변화에 대하여 장기적으로 안전하게 대응할 수 있는 성능을 확보한 방수설계를 한다.

바. 현장 주변의 다른 구조물의 영향을 고려한 설계

(가) 공동구 주변 구조물의 영향(지하철, 지하차도 등의 진동 및 거동 영향, 건축물의 침하 등)에 대하여 장기적으로 안전하게 대응할 수 있는 성능을 확보한 방수설계를 한다. 공동구 주변의 구조물의 거동의 영향에 대해 방수층이 손상되거나, 방수성능이 저하되어서는 안 된다.

사. 특수개소 등의 연결부 방수설계

(가) 공동구의 특수부, 가변이음부, 이종 구조물 간의 연결부, 구조물 간 신축줄눈부, 벽체 관통부 같은 개소에서는 각각의 구조 특성 및 형상을 충분히 고려하여 방수재가 각 특수 개소의 거동에 대한 변위량에 추종할 수 있도록 방수설계를 한다. 공동구의 각 특수 개소의 거동 변위에 대해 방수층이 손상되거나, 방수성능이 저하되어서는 안 된다.

아. H형강 등 말뚝머리부에서의 방수설계

(가) 공동구가 설치될 지역의 지반 개량 등을 위해 사용되는 H형강, 강관 혹은 콘크리트 말뚝 등의 말뚝머리부는 공동구 바닥부의 누수에 영향을 주므로 지하수의 침투를 방지할 수 있도록 방수조치를 하여야 한다.

④ 방수재료

가. 방수재료의 성능 조건

(가) 공동구에 적용되는 외면 방수재는 아래의 요구 성능을 확보하여야 한다

㉮ 공동구 주변의 해수, 지하수 등에 함유된 화학성분(염분, 산 및 알칼리 등) 및 기타 방수재에 영향을 주는 수질 환경(온천수, 오염토양 성분, 공업지역 등에서의 지하 유출 유류 성분 등) 등에 무해한 것을 사용한다.

㉯ 구조물의 침하(지반침하), 진동 등의 거동 현상에 대응 성능이 확보된 것을 사용한다.

㉰ 대기의 온도 및 습도, 태양열, 바람, 강우 및 강설 등에 대한 장기적인 내구성능을 확보한 것을 사용한다.

㉱ 지하수의 수압 변화에 대한 장기적인 내구성능을 확보한 것을 사용한다.

㉲ 방수공법은 효과의 확실성, 시공 난이도, 공사비용, 유지관리 용이성 및 도로변에 미치는 영향을 고려하여 결정한다.

㉳ 기타 공동구의 시공, 사용, 외부환경에 의해 방수층이 손상을 입어 누수가 발생할 경우 보수성, 지속성, 편이성 등이 확보되어 방수층을 보수할 수 있는 공법을 사용한다.

나. 방수재료의 선정 방법(선정 평가 및 시험 등)

㉮ 공동구의 외면방수설계에 있어서 상기 가.항의 조건을 만족하는 재료를 선정하기 위한 별도의 선정방법이 정해져 있지 않은 경우에는, 필요시 설계자가 선정위원회를 구성하여 선정을 위한 협의를 할 수 있도록 한다.

⑤ 시공을 고려한 방수설계로 공동구의 비배수방수를 위한 방수설계는 공사현장의 환경조건을 사전에 고려할 필요가 있다. 공사현장의 다양한 환경조건에 방수성능, 공기절감, 경제성을 확보할 수 있도록 다음의 시공성을 참고하여 재료 및 공법을 선정한다.

가. 5 ℃ 이내에서의 시공성, 우천 후 콘크리트 바탕이 습윤상태에서의 시공성 등 계절 및 기후 요인에 영향을 받지 않고 시공할 수 있는 방수재료 및 공법

나. 구조체 바탕의 청소, 면고르기 등 전처리에 큰 영향을 주지 않고 시공할 수 있는 방수재료 및 공법

다. 공동구 및 특수부 구조물의 형상, 연결 상태 등에 큰 영향을 받지 않고 시공할 수 있는 방수재료 및 공법

라. 토류벽, 기초 말뚝, 신축이음부, 이종구조물 간의 연결부 등의 특수 개소의 조건에 큰 영향을 받지 않게 시공할 수 있는 방수재료 및 공법

마. 공동구의 공사현장 여건상 콘크리트 구조물 바탕이 상시 젖어 있는 경우가 많으므로 이에 바탕의 습윤 조건 등에서도 방수층의 밀착 시공 안전성을 확보할 수 있는 방수재료 및 공법

바. 공동구 콘크리트 구조물 바탕과 방수층의 틈새로 침입수가 확산되지 않는 성능을 확보한 방수재료 및 공법

⑥ 유지관리를 고려한 방수설계

가. 공동구의 방수는 공동구의 장기적 안전성과 내구수명을 확보하기 위한 목적으로 방수재료의 성능 및 품질을 보증하는 체계를 수립하고, 누수 발생 시 이를 즉각적으로 보수할 수 있는 계획과 대책을 설계단계에서 수립한다.

⑦ 방습

가. 목적

(가) 공동구의 사용 및 내부 수용 설비의 안전성 확보를 위하여 공동구 내부에 결로가 발생하지 않도록 설계한다.

나. 지하수의 내부 유입방지

(가) 공동구 내부의 습도 상승에 따른 결로의 원인이 되는 지하수의 유입이 없도록, 공동구 본체의 균열, 신축줄눈, 이종구조물 간의 연결부, 환기구, 재료 반입구, 분기구, 출입구 등 물의 유입 가능성이 있거나, 누수 등에 대한 취약부에 대해서는 완전한 방수 조치를 취하고, 만일 누수 발생 시에는 즉각 보수할 수 있도록 계획과 대책을 수립한다.

다. 공동구 구조물의 표면 온도차 관리

(가) 공동구 구조물의 내외부 표면의 온도차가 크게 발생할 우려가 있는 부위에서는 구조물 내⋅외부에 적절한 단열, 방수 및 방습 조치를 취하여 표면 온도차가 크게 발생하지 않도록 설계한다. 필요시 구조물 내부와 외부의 온도차를 조절하기 위한 목적으로 단열을 위한 방습재료를 사용할 수 있으며, 방습재료 선정 및 공사시방서 작성은 관련 기준을 참고한다.

라. 공동구 내부의 환기관리 설계

(가) 공동구 내부에는 항상 건조한 공기가 순환되도록 환기를 관리할 수 있도록 설계한다.

마. 공동구 내부의 온도 및 습도 관리 설계

(가) 공동구 내부의 결로 방지 및 쾌적성을 유지하기 위하여 항상 온도와 습도가 관리될 수 있도록 설계한다.

바. 공동구 결로는 내⋅외부 온도차이 때문에 발생하므로 환기분석 결과에 따라 환기설비를 설치하는 것이 합리적이며, 필요시 결로방지용 도료(페인트 등)의 적용을 검토하여야 한다.

(2) 방재

① 일반사항

가. 공동구 유지관리에 필요한 전원 관련 시설과 환기 등 기계시설과 같이 출화의 위험이 있는 시설 및 설비실과 공동구 공간과의 사이는 방화를 위한 구획을 실시하고, 출화 시에 방화를 위한 독립성이 유지되는 구조로 한다.

나. 공동구 공간에 설치되는 시설, 설비에 관해서는 출화 시 공동구 공간으로의 화재확대가 발생하지 않는 방재설비를 통한 방화 대책을 수립한다.

다. 일반적으로 관리자의 눈에 띄지 않는 상시 관리자가 없는 무인 장소에서 출화의 위험이 있는 시설, 설비에 관해서는 화재의 감지, 출화의 감시 및 화재발생 시의 소화가 행해질 수 있도록 대책을 강구한다.

② 공동구 내의 내장재료 및 배선 등의 제한

가. 공동구의 내장재에는 배열 및 실화 등에 의하여 용이하게 출화 및 착화되는 재질을 사용하여서는 안 된다. 또한 전기 및 가스설비에 의한 화재에 있어서도 화염전파를 발생시켜 인접한 부위로 화재확대를 발생시키지 않는 재료를 사용하여야 한다.

나. 공동구 내의 신호, 전력 등의 케이블 부설재료는 내장마감과 마찬가지로 출화 및 연소확대 방지의 성능이 있는 난연성 케이블을 사용하여야 한다. 다만, 화재발생 시 연소가 국한됨으로써 피난, 소화상 현저한 곤란을 발생시키지 않는 장소에서는 제외한다.

③ 소화억제 대책과 적재에너지의 제한

가. 공동구에는 공동구 내부의 각종 설비 등에 의하여 발생하는 화재를 탐지하는 유효한 설비가 설치되어야 한다.

나. 초기 화재에 대하여 화세를 억제하는 것을 목적으로 한 유효한 소화⋅억제 설비 및 시설이 설치되어야 한다.

다. 공동구 내부에는 화재발생 시 화재 확대의 에너지가 되는 불에 탈수 있는 물질(건설재료 등 가연성 물품 등)을 방치하여서는 안 된다.

④ 공동구의 구조, 설비의 설치 운용제한

가. 공동구의 단면은 예상되는 화원에 대하여 충분한 안전성을 확보하여야 한다.

⑤ 안전성 확인

가. 부대시설 설비화재의 공동구 공간과의 방화상 독립성 확보 검토

(가) 시설 설비에서 발생할 수 있는 최대 규모의 화재를 상정하고, 공동구 공간과의 사이에 방화상의 독립성을 검토한다.

나. 공동구 내의 내장재, 각종 재료의 착화성, 연소 확대성

(가) 일반적으로 예상되는 착화성 내장재료 외에 공동구 내부의 환경 상황하에서 연소확대의 원인이 될 수 있는 재료를 검토하여 이에 대한 대책을 수립한다.

다. 연소확대 방지를 위한 소화 등 방호조치

(가) 공동구 내의 어떠한 장소에 있어서도 균등하게 화재가 발생할 수 있다는 가정하에서 연소확대 방지를 위한 대책을 강구한다.

⑥ 안전평가 기준 및 확인

가. 공동구 및 인접시설과의 상호의 출화 연소확대 위험성의 검토

(가) 화재 발생 후 소방 활동 체제가 충족될 때까지 공동구에 인접하는 시설설비에 화재가 지속되어도 시설의 붕괴가 없고, 또한 공동구와의 방화구획이 형성되도록 한다. 또한 방화구획의 이면온도가 소방 활동에 현저한 지장을 미치지 않는 100 ℃까지 상승하지 않도록 계획한다.

나. 공동구 내부의 부설재료 등의 출화 연소확대 위험성

(가) 복사강도가 2 kW/㎡ 이하에서는 급격한 화염전파를 발생시키지 않도록 설계한다.

⑦ 침수 안전 설계

가. 공동구는 태풍, 폭우, 폭설 등의 집중 강우 등에 대비하여 침수되지 않도록 출입구, 환기구, 점검구, 비상구 등 외부와 연결되는 시설물에서 내부로 물이 유입되지 않도록 설계한다. 기설 전력구에 연결 설치하는 공동구는 접속지점에 방화 및 차수를 위하여 철근콘크리트 구조의 차수벽을 우선 설치 후 공사를 시행하여야 한다.

4.2 부대설비

4.2.1 기계설비

(1) 환기설비

① 공동구의 환기설비는 KDS 31 25 20을 따른다.

(2) 급⋅배수설비

① 급수설비는 공동구 내의 시설물에 대해 점검, 청소 등의 유지보수를 위하여 공동구 외부에서 내부로 물을 공급하는 설비를 뜻하며 KDS 31 30 15를 따른다.

② 배수설비는 공동구 내부에서 발생되는 지하수 혹은 우천 시 예상치 못한 유입수 등을 공동구 외부로 강제 배출하는 설비를 뜻한다.

가. 저수조, 기계실 등의 배수설비 설치장소는 공동구 내 최저점에 설치하며 배수설비를 위한 저수조, 기계실 등을 설치하며 배수설비용 전기설비는 공동구 내 설치를 원칙으로 하나 유지관리의 편리성, 경제성 등을 고려하여 지상에 설치할 수 있다.

나. 일반적인 터널 내 결로 및 침투수, 내부청소용수의 용량에 대해서는 공동구 구조물의 규모 등을 고려하여 적절히 평가되어야 한다.

다. 저수조의 실제 저수용량은 배수펌프 고장 시를 대비하여 저수조에 유입되는 유입수가 1시간 이상 저수할 수 있는 규모로 설치한다. 단, 배수펌프 고장 시 1시간 이내에 충분히 펌프를 정상 가동할 수 있다면 저수규모를 조정할 수 있다.

라. 저수조에는 배수펌프가 저수물을 항상 배수 가동할 수 있도록 침사조, 오물 거름막 등의 부속장치를 설치하며 저수조 자체 청소가 용이하도록 되어야 한다.

마. 배수펌프는 수중펌프 설치를 원칙으로 하고 유입수량의 200%를 배수할 수 있도록 펌프를 설치하여야 하며, 펌프 1개의 용량은 유입수량의 50%를 넘지 않도록 한다.

바. 저수조의 저수량은 항상 감시 제어되어야 하며 수조 수위계측기는 배수펌프와  연동되어야 한다.

사. 수중펌프 유지보수를 위한 기계실 공간을 충분히 확보하여야 하며 수중펌프 보수를 위한 펌프 이양장치를 기계실 천장 등에 설치한다.

아. 펌프로부터 이송되는 물은 지상배수로의 강관을 이용하여 이송되어야 하며 이송된 물은 재유입되지 못하도록 한다. 단, 배수관을 강관 아닌 다른 재질의 관으로 변경하고자 할 경우는 경제성, 유지관리성, 안전성 등을 충분히 검토하여야 한다.

자. 펌프 전기 동력은 수전방식의 안전성과 경제성을 고려하여 결정한다.

차. 공동구 구조물의 파손, 홍수 시의 우수 유입 등의 돌발적인 이상침수 현상을 대비하여 정상적인 배수설비 이외에 추가적인 이상침수 방지설비를 권장한다. 상수도관의 배출수(drain) 양이 많을 경우에 대비하여 배수설비의 규모를 검토하여야 한다. 이상침수 방지설비는 정상배수시스템과 연동되어야 하며 공동구 관리자가 감시 제어할 수 있어야 한다.

카. 우수 유입구는 오물 거름막을 설치하여야 한다.

4.2.2 전기설비

(1) 전기설비는 KDS 31 85 20을 따른다.

4.2.3 소방시설

(1) 일반사항

① 공동구의 화재를 초기에 감지, 소화하며 소방대의 원활한 소화활동을 위해 설치되는 소방시설에 관한 계획, 설치, 유지관리에 관한 사항이다.

② 공동구 관련 소방시설은 소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법령 및 관련 국가화재안전기준(NFSC)을 적용하여 설치하며, 시설물의 중요도에 따라 설치주체가 적용기준을 강화할 수 있다.

(2) 소방시설 기계

① 소화기: 국토의 계획 및 이용에 관한 법률 제2조 제9호의 규정에 의한 공동구에는 소화기를 다음 기준에 따라 설치한다.

가. 공동구 내부의 소화기는 분전반, 분기구 등이 설치된 곳으로서 화재발생 우려가 있거나 사람의 접근이 쉬운 장소 및 출입구에 설치한다.

나. 상기 외에 통로 부분은 측벽길이 50 m 이내마다 소화기를 설치한다. 다만 화재 우려가 없는 상수도, 에너지구는 설치하지 아니할 수 있다.

다. 소화기는 능력단위 3단위 이상의 분말 소화기를 설치한다.

라. 소화기는 바닥으로부터 높이 1.5 m 이하의 곳에 비치하고, 소화기라고 표시한 표지를 보기 쉬운 곳에 게시한다.

마. 공동구 내 변전실, 변압기실, 배전반실, 통신기기실, 전산기기실, 기타 이와 유사한 시설이 있는 장소에는 당해 용도의 바닥면적 50 m2마다 적응성이 있는 수동식 소화기 1개 이상을 설치한다.

바. 상기 이외의 사항에 대하여는 NFSC 101 소화기구의 화재안전기준에 따른다.

② 연소방지설비: 공동구에는 연소방지설비를 다음 기준에 따라 설치한다.

가. 송수구로부터 연소방지설비 방수구에 급수하는 배관은 전용으로 하여야 한다.

나. 급수배관에 설치되어 급수를 차단할 수 있는 개폐밸브는 개폐표시형으로 하여야 한다.

다. 연소방지설비의 수평주행배관의 구경은 100 mm 이상의 것으로 설치하여야 한다.

라. 연소방지설비는 습식 외의 방식으로 하여야 한다.

마. 방수헤드는 다음 기준에 따라 설치하여야 한다.

(가) 천장 또는 벽면에 설치할 것

(나) 방수헤드 간의 수평거리는 연소방지설비 전용헤드의 경우에는 2.0 m 이하, 스프링클러헤드의 경우에는 1.5 m 이하로 할 것

(다) 살수구역은 환기구 등을 기준으로 지하구의 길이방향으로 350 m 이내마다 1개 이상 설치하되, 하나의 살수구역의 길이는 3.0 m 이상으로 할 것

바. 송수구는 다음 기준에 따라 설치하여야 한다.

(가) 소방차가 쉽게 접근할 수 있는 노출된 장소에 설치하되, 눈에 띄기 쉬운 보도 또는 차도에 설치할 것

(나) 송수구는 구경 65 mm의 쌍구형으로 할 것

(다) 송수구로부터 1.0 m 이내에 살수구역 안내표지를 설치할 것

(라) 지면으로부터 높이가 0.5 m 이상, 1.0 m 이하의 위치에 설치할 것

(마) 송수구의 가까운 부분에 자동배수밸브(또는 직경 5 mm의 배수공)를 설치할 것. 이 경우 자동배수밸브는 배관 안의 물이 잘 빠질 수 있는 위치에 설치하되, 배수로 인하여 다른 물건 또는 장소에 피해를 주지 아니하도록 할 것

(바) 송수구로부터 주 배관에 이르는 연결배관에는 개폐밸브를 설치하지 아니할 것

(사) 송수구에는 이물질을 막기 위한 마개를 씌울 것

사. 상기 이외의 사항에 대하여는 NFSC 506 연소방지설비의 화재안전기준에 따른다.

③ 이산화탄소 소화설비

가. 공동구 내에 설치된 전기실, 변압기실, 발전기실 등에는 이산화탄소 소화설비 또는 동등 이상의 성능이 있는 가스소화설비를 설치한다.

나. 이산화탄소 소화설비의 설치에 대해서는 NFSC 106 이산화탄소 소화설비의 화재안전기준에 따른다.

④ 청정소화약제 소화설비

가. 사람이 상주하는 통제실 등에는 청정소화약제 소화설비를 설치할 것

나. 청정소화약제 소화설비의 설치에 대해서는 NFSC 107A 청정소화약제 소화설비의 화재안전기준에 따른다.

⑤ 장비부착형(소공간) 자동소화장치

가. 분전반, 배전반 및 기타 전기관련 판넬 등은 그 내부에서 화재 발생 시 외부의 소화약제 방사로 소화할 수 없으므로 판넬 내부에 화재감지기를 설치하고 감지기가 화재를 감지 시에는 자동으로 소화약제를 방출할 수 있는 소화기를 설치한다.

(3) 소방시설 전기

① 공동구의 통합감시시설

가. 공동구에는 통합감시시설을 다음 기준에 따라 설치한다.

(가) 소방관서와 공동구의 통제실 간에 화재 등 소화 활동과 관련된 정보를 상시 교환할 수 있는 정보통신망을 구축할 것

(나) (가)의 규정에 따른 정보통신망은 광케이블 또는 이와 유사한 성능을 가진 선로로서 원격제어가 가능할 것

(다) 주 수신기는 공동구의 통제실에, 보조수신기는 관할 소방관서에 설치하여야 하고, 수신기에는 원격제어 기능이 있을 것

(라) 비상시를 대비하여 예비선로를 구축할 것

(마) 상기 이외의 사항에 대하여는 NFSC 506 연소방지설비의 화재안전기준에 따른다.

② 공동구에는 자동화재 탐지설비를 다음 기준에 따라 설치한다.

가. 하나의 경계구역의 길이는 700 m 이하로 할 것

나. 감지기는 정온식 감지선형 감지기, 차동식 분포형 감지기 또는 이와 동등 이상의 성능이 있는 감지기를 설치할 것

다. 케이블 트레이에 감지선형 감지기를 설치하는 경우 케이블의 최상단에 설치할 것

라. 케이블 트레이가 3단을 초과하는 경우에는 추가로 감지선을 설치할 것

마. 수신기는 상시 사람이 상주하는 장소에 설치할 것

바. 수신기에 입력된 신호는 통합감시시설을 통하여 관할 소방서에 전달되도록 할 것

사. 발신기 및 음향장치는 공동구 내 출구 및 비상구 인근에 설치할 것

아. 상기 이외의 사항에 대하여는 NFSC 203 자동화재탐지설비의 화재안전기준에 따른다.

③ 공동구에는 무선통신 보조설비를 다음 기준에 따라 설치한다.

가. 무선통신 보조설비의 누설동축케이블 등은 다음 기준에 따라 설치하여야 한다.

(가) 소방전용 주파수대에서 전파의 전송 또는 복사에 적합한 것으로서 소방전용의 것으로 할 것. 다만 소방대 상호간의 무선연락에 지장이 없는 경우에는 다른 용도와 겸용할 수 있다.

(나) 누설동축케이블과 이에 접속하는 공중선 또는 동축케이블과 이에 접속하는 공중선에 따른 것으로 할 것

(다) 누설동축케이블은 불연 또는 난연성의 것으로서 습기에 따라 전기의 특성이 변질되지 아니하는 것으로 하고, 노출하여 설치한 경우에는 피난 및 통행에 장애가 없도록 할 것

(라) 누설동축케이블 및 공중선은 금속판 등에 따라 전파의 복사 또는 특성이 현저하게 저하되지 아니하는 위치에 설치할 것

(마) 누설동축케이블 및 공중선은 고압의 전로로부터 1.5 m 이상 떨어진 위치에 설치할 것. 다만, 당해 전로에 정전기 차폐장치를 유효하게 설치한 경우에는 그러하지 아니한다.

(바) 누설동축케이블의 끝부분에는 무반사 종단저항을 견고하게 설치할 것

나. 무선기기 접속단자는 다음 기준에 따라 설치하여야 한다. 다만, 전파법 제46조의 규정에 따른 형식검정을 받은 무선이동중계기를 설치하는 경우에는 그러하지 아니하다.

(가) 지상에서 유효하게 소방활동을 할 수 있는 통제실 등 상시 사람이 근무하고 있는 장소에 설치할 것

(나) 단자는 한국산업표준에 적합한 것으로 하고, 바닥으로부터 높이 0.8 m 이상 1.5 m 이하의 위치에 설치할 것

다. 분배기 등의 설치

(가) 분배기 등은 먼지, 습기 및 부식 등에 의하여 기능 이상을 가져오지 아니하도록 하여야 한다.

(나) 점검에 편리하고 화재의 재해로 인한 피해의 우려가 없는 장소에 설치하여야 한다.

라. 증폭기

(가) 전원은 축전지 또는 교류전압 옥내간선으로 하고 전원까지의 배선은 전용으로 하여야 한다.

(나) 증폭기의 전면에는 비상전원이 부착된 것으로 하고 당해 비상전원 용량은 무선통신 보조설비로 유효하게 30분 이상 작동시켜야 한다.

(다) 상기 이외의 사항에 대하여는 NFSC 505 무선통신 보조설비의 화재안전기준에 따른다.

④ 유도등: 공동구에는 유도등을 다음 기준에 따라 설치한다.

가. 피난구 유도등은  공동구 내 출구 및 비상구로 유도하기 위한 용도로 설치하여야 하며, 설치위치는 각 기능실의 출구 및 공동구의 입⋅출구, 비상출입구에 설치하여야 한다.

나. 피난구 유도등은 피난구의 바닥으로부터 높이 1.5 m 이상의 곳에 설치하여야 한다.

다. 유도등의 전원은 다음 기준에 적합하여야 한다.

(가) 유도등의 전원은 축전지 또는 교류전압의 옥내간선으로 하고, 전원까지의 배선은 전용으로 하여야 한다.

(나) 비상전원은 축전지로 하여야 하며, 60분 이상 유효하게 작동시킬 수 있는 용량으로 한다.

(다) 유도등은 방습형 및 내부식성이 있는 제품을 사용하여야 한다.

(라) 상기 이외의 사항에 대하여는 NFSC 303 유도등 및 유도표지의 화재안전기준에 따른다.

⑤ 연소방지도료의 도포 및 방화벽

가. 연소방지도료의 도포

(가) 공동구의 전력용 및 통신용 케이블에는 연소방지용 도료를 도포하여야 한다. 다만, 케이블⋅전선 등을 옥내소화전설비의 화재안전기준(NFSC 102) 제10조 제2항의 규정에 적합한 내화배선 방법으로 설치한 경우와 난연성능이 입증된 케이블의 경우에는 그러하지 아니하다.

㉮ 연소방지도료는 다음 각 호의 방법에 따라 도포할 것

∙ 도료를 도포하고자 하는 부분의 오물을 제거하고 충분히 건조시킨 후 도포할 것

∙ 도료의 도포 두께는 평균 1 mm 이상으로 할 것

㉯ 연소방지도료는 다음 각 호 부분의 중심으로부터 양쪽방향으로 전력용 케이블의 경우에는 20 m(단, 통신케이블의 경우에는 10 m) 이상 도포할 것

㉰ 지하구와 교차된 수직구 또는 분기구

㉱ 집수정 또는 환풍기가 설치된 부분

㉲ 지하구로 인입 및 인출되는 부분

㉳ 분전반, 절연유 순환펌프 등이 설치된 부분

㉴ 케이블이 상호 연결된 부분

㉵ 기타 화재발생 위험이 우려되는 부분

㉶ 연소방지도료 및 난연테이프의 성능기준 및 시험방법은 한국산업표준(KS)을 따른다.

㉷ 상기 이외의 사항에 대하여는 NFSC 506 연소방지설비의 화재안전기준에 따른다.

나. 방화벽의 설치기준: 공동구에는 방화벽을 다음 기준에 따라 설치한다.

(가) 내화구조로서 홀로 설 수 있는 구조일 것

(나) 방화벽에 출입문을 설치하는 경우에는 방화문으로 할 것

(다) 방화벽을 관통하는 케이블⋅전선 등에는 산업표준화법에 따른 한국산업표준에서 내화충전성능을 인정한 구조의 화재 차단재(fire stop)로 틈새 주위를 마감할 것

(라) 방화벽의 위치는 분기구 및 환기구 등의 구조를 고려하여 설치할 것

(마) 공동구의 관리사무소에는 관리요원의 안전과 화재 대비 훈련을 위하여 방열복과 공기호흡기를 비치하여야 한다.

4.2.4 자동제어설비

(1) 자동제어설비는 KDS 31 35 05, KDS 31 35 10, KDS 31 35 15, KDS 31 35 20을 따른다.

4.2.5 공동구 관리시스템 계획

(1) 일반사항

① 관리소, 관리사무소, 통합관리센터는 공동구 규모 및 관리자의 효율적인 관리를 고려하여 설치⋅운영한다. 관리소 및 관리사무소에 설치되는 시설은 표 4.2-1~4.2-2를 참조하여 결정한다.

② 관리시스템은 주변의 노선현황과 개별공동구의 통합범위를 고려하여 선정하며, 단기적⋅중기적⋅장기적 계획을 고려하여 관리소, 관리사무소, 통합관리센터를 계획한다.

③ 관리시스템의 구성은 통합감시⋅제어시스템⋅방범시스템⋅관리시스템 등으로 기능적인 측면을 고려한다.

④ 관리시스템은 통합관리시스템, 개별관리시스템 등 계층구조를 가지고 있어서 각 계층 간 제어의 충돌문제가 발생할 수 있으므로 제어계층을 고려하여 유고발생 시 각 시스템별 운영자 측면에서 처리하여야 하는 부분으로 업무를 분장하고 이에 대한 대응방안을 정의하여야 한다.

⑤ 관리시스템의 인터페이스 방안은 원격단말장치(RTU: Remote Terminal Unit)에 의한 방법을 원칙으로 하며 개방형 프로토콜을 채택한다.

(2) 설치지침

① 관리소

가. 관리소는 공동구 연장 500 m~3,000 m 미만인 공동구 또는 제연설비가 설치되는 공동구에 설치하여 무인으로 운영함을 원칙으로 하며, 공동구의 사고 상황 시 통제에 필요한 설비와 공동구 통합관리를 위한 통신 관련 시설 등 최소한의 설비를 갖출 수 있다.

나. 관리소는 공동구 입구나 출구 또는 공동구 내부에 공간을 확보하여 설치할 수 있으며, 관리소 자체의 화재에 대비하여 소방차의 접근이 용이하도록 하며, 공동구 내부에 설치할 경우에는 자체 화재로 인해 발생하는 연기가 공동구 내로 유입하지 않도록 별도의 자동소화시설을 한다.

② 관리사무소

가. 관리사무소는 공동구 연장 3,000 m 이상의 공동구에 관리인이 상주할 수 있는 시설로 계획함을 원칙으로 한다. 향후 공동구 통합관리시스템의 도입에 따른 무인화를 고려하여 설계하며, 주변의 관리소를 통합하여 운영할 수 있도록 계획한다.

나. 관리사무소를 계획하는 경우에는 60분 이내에 출동 가능한 지역 및 반경 50 km 정도에 있는 관리소를 통합 운영할 수 있도록 계획한다. 단, 유관기관(소방서, 경찰서 등)에서 60분 내에 출동 가능한 지역은 거리와 시간을 제한하지 않는다.

다. 관리소를 통합하여 운영하는 경우에는 통합된 관리소 전용의 CCTV 모니터, 화재경보설비는 공동구별로 원격 운영할 수 있도록 한다.

라. 관리사무소는 주변지역의 통합관리센터로 운영될 수 있다. 통합 운영되는 관리소는 제연설비를 원격으로 운영할 수 있도록 한다.

③ 통합관리센터

가. 통합관리센터는 관리소 및 관리사무소를 군관리하기 위한 시설로 60분 이내에 출동할 수 있는 지역 및 반경 50 ㎞ 정도 지역의 공동구 현황 등을 고려하여 계획한다. 단, 유관기관(소방서, 경찰서 등)에서 60분 내에 출동 가능한 지역은 거리와 시간에 제한을 두지 않는다.

나. 통합관리센터 운영 시 CCTV 모니터 및 경보설비는 공동구별로 전용으로 원격 운영할 수 있도록 한다.

다. 공동구 내 경보신호 및 방재시설로부터 경보신호를 수신하는 경우, 해당 공동구를 정확하게 파악할 수 있도록 감시판넬을 구성하여 운영한다.

라. 제연설비 설치 시에는 원격제어가 가능하도록 시스템을 구성한다.

표 4.2-1 관리사무소 기능실별 기능 및 설치 예

실구분	실면적 예(㎡)	시설물		기능	개별 관리 사무소	통합 관리 센터
전기실	233	수변전 설비		∙한전 전기 인입(고압→저압)	○
		UPS 설비		∙방재시설별 축전기에 의한 무정전 전원설비	○
		분전반		∙각종 설비 동력 분배	○
제어실	82	화재수신반		∙공동구 내 화재감시	○	△
		원격감시 및 제어설비	RTU	∙공동구 내 각종 설비 감시제어	○
			그래픽패널		△	○
			Op. Station		○	○
		CCTV	제어패널	∙공동구 내⋅외부상황 감시녹화 ∙개별공동구 각종 설비 감시제어	○	△
			모니터		○	○
		통합관련설비		∙개별공동구 각종 설비의 감시제어 요소를 통합센터에 중계	○	○
		통합방범설비		∙무인운영 관리동 감시 (CCTV, ACU)	○	○
발전기실	77	비상발전기설비		∙정전 시 비상전원 공급	○	○ (자체)
		유류탱크실		∙비상발전기 연료공급	○
기계실	67	소화전 펌프		∙소화용수 가압공급(펌프 등)설비	○
		히팅케이블 제어반		∙소화배관 동파방지 설비	○
		분전반		∙각종 설비의 동력공급용	○
		급수설비		∙화장실, 항온⋅항습기, 급수용 시설 및 물탱크	△
CO2실	41	CO2 저장용기		∙전기실, 발전기실 등의 화재진압	○	○ (자체)
저수조	21	소화용수 저장탱크		∙공동구 내 소화전설비 용수 저장	○
창고	10	-		∙각종 설비 예비부품, 공구류 보관	△	○
기타	54	계단실 외 각종		-	△
		화장실, 복도, 홀 등		-	△
개별 관리사무소: 관리소와 관리사무소를 의미함. △: 관리소 설치 제외 * 실면적은 공동구의 중요도와 수용하는 시설들의 종류와 설치 면적을 감안하여 조정하여 설치한다.

표 4.2-2 관리소, 관리사무소, 통합관리센터 계획 예

구분	관리소	관리사무소	통합관리센터
공동구 연장	500~3,000 m	3,000 m 이상	-
개요	무인관리를 목적으로 연장 500~3,000 m 미만 공동구의 방재시설 및 환기시설의 유지⋅관리 및 운전제어를 위한 최소한의 시설을 갖추도록 하며, 전기실, 변전실, 비상발전기실, 중앙제어실 등의 공간을 갖춘다.	상주관리자에 의해서 상시 공동구 내 상황을 감시할 수 있도록 하기 위한 시설을 갖추고 있으며, 주변 관리소의 상황파악을 하기 위한 통합관리센터로 운영될 수 있다.	주변 관리소나 관리사무소의 통합운영을 목적으로 공동구 내 방재시설 및 환기시설에 대한 운영관리를 위한 인원이 상주하는 사무소이며, 별도의 통합관리소 설치와 관리사무소에 통합기능을 추가하는 경우로 구분된다.
건물 규모	자연환기: 옥외형 기계환기: 지상1층	지하1층, 지상1층	별도: 지하1층, 지상1층 통합: 지하1층, 지상1층
건축 면적	자연환기: 100㎡ 내외 기계환기: 132㎡ 내외	600㎡ 내외	별도: 600㎡ 내외 통합: 660㎡ 내외

표 4.2-3 단기, 중기, 장기 운영계획 예

구분	단기적	중기적	장기적
개요	관리소만 설치되는 500~3,000 m 미만 공동구를 운영인원이 상주하는 인접한 관리사무소에서 원격관리시스템을 이용한 운영	관리사무소가 설치되는 3,000 m 이상 공동구를 운영인원이 상주하는 인접한 관리사무소에서 원격관리시스템을 이용한 운영	관리소와 관리사무소가 설치되는 3,000 m 이상 공동구를 지역단위별로 관리하는 통합계획을 수립하고 원격관리시스템을 이용한 운영
관리개수	관리소 10개소 내외	관리사무소 2~3개소	관리사무소 4개~6개
관리주체	위탁운영	위탁운영	위탁운영
인접거리	50 ㎞ 이내	50 ㎞ 이내	50 ㎞ 이내
긴급출동 시간	60분 이내	60분 이내	60분 이내
대상 공동구	운영 중 및 공사 중인 공동구, 설계 중인 공동구	운영 중 및 공사 중인 공동구, 설계 중인 공동구	운영 중 및 공사 중인 공동구, 향후 설계 예정인 공동구
주) 유관기관(소방서, 경찰서 등)에서 60분 내에 출동 가능한 지역은 거리와 시간에 제한을 두지 않는다.

4.3 가설구조물

(1) 가설구조물 일반사항, 설계외력, 해석방법, 안정성 검토는 KDS 21 10 00을 따르고 노면복공은 KDS 21 45 00, 지하연속벽에 관한 사항은  KDS 21 30 00을 따른다.

4.3.1 근접시공

(1) 일반사항

① 근접시공에서는 가설 시설물 자체의 안정뿐만 아니라 지반 굴착이 인접구조물에 끼치는 영향을 검토하여 설계에 반영하여야 한다.

(2) 근접시공 시 고려사항

① 도심지 등에서 다른 인접구조물과 근접하여 지반 굴착 시 문제시되는 점은 벽체에 작용하는 횡토압 적용, 지하수위 변화에 의한 지반손실 등이 있으며 인접구조물의 특성과 시공조건을 고려하여 설계에 반영하여야 한다.

(3) 굴착배면 침하와 인접구조물에 대한 영향 예측

① 지반굴착 시 흙막이 벽체의 변위에 따른 주변 지반침하의 예측은 이론식, 경험식에 의하여 계산하는 방법과 유한요소법 또는 유한차분법으로 해석하는 방법이 있다.

② 지반굴착으로 인한 주변침하 예측 시 현장여건, 지층조건, 굴착방법, 가설시설 벽체 및 지지형식 등을 종합적으로 고려하여 설계하여야 한다.

③ 인접구조물에 대한 침하 또는 경사 등에 대한 허용값은 대상구조물의 형식과 중요도에 따라 관련 기준을 참고로 결정한다.

4.3.2 매설물 보호공

(1) 일반사항

① 매설물 보호는 가시설물 자체의 안정, 지반 굴착 과정에 의한 영향을 검토하여 설계에 반영하여야 한다.

(2) 매설물 보호 시 고려사항

① 지하수위 변동, 굴착 단계, 지반특성 등의 인자, 벽체가 변형에 따라 인접건물이나 지하 매설물의 피해가 일어나지 않도록 설계 및 시공단계에서 계획을 철저히 수립하여야 한다. 또한, 매설물 피해에 따른 민원이 발생하지 않도록 고려하여 계획한다.

가. 매설물 보호는 굴착 후 즉시 시행하고 공사 중에는 매설물이 정상상태를 지니도록 유지ㆍ점검을 한다.

나. 각종 매설물 관리기관과 협의하여 설계 시 적절한 보호계획과 시공 시 노면복구 후 상수도, 하수도, 전선, 전화, 전력 등의 시설 등의 이상 유무를 확인할 수 있는 원위치시험을 실시하도록 계획을 세운다.

다. 지하 매설물의 복구가 완료되면 지하 매설물도를 작성하도록 계획을 수립하고 관리주체에게 제출한다.

4.3.3 특수구간 통과

(1) 하천통과구간은 개착공법과 비개착공법으로 크게 구분하며, 개착공법은 가물막이공법이 대표적이며, 비개착공법은 NATM공법, Shield공법, TBM공법 등으로 분류되므로 부지 이용측면과 구조안정성 검토를 통해 별도로 공법을 선정한다.

(2) 계획구간에 기존교량이 위치할 경우 회선수가 작으면 덕트 및 매달기로 통과하고, 회선수가 많을 경우 신설교량을 재설치하는 등의 부지 이용측면과 안정성 검토를 통해 별도 검토로 반영한다.

(3) 신설교량은 회선수를 반영한 공동구가 분리 또는 비분리로 설정하여 반영하되 반드시 장래계획 및 기존자료 분석을 통해 반영한다.

(4) 하천통과공법은 부지 이용 및 장래 계획이 동시에 수반되므로 발주자에 보고하고, 승인을 받아서 계획한다.

(5) 하천구간에 설치되는 공동구는 하천의 세굴로부터 보호를 위해 상단 방수공법 적용 시 방수 보호재는 일정두께(약 50 mm 이상)의 콘크리트를 적용하는 방안을 계획하여야 한다.

4.4 내진설계

4.4.1 일반사항

(1) 기본 개념

① 지진 시나 지진이 발생된 후에도 구조물이 안전성을 유지하고 그 기능을 발휘할 수 있도록 설계 시에 지진하중을 추가로 고려하여 설계를 수행한다.

② 공동구 구조물 내진설계는 성능에 기초한 내진설계 개념을 도입하였으며, 성능수준은 기능수행수준과 붕괴방지수준으로 구분되나, 붕괴방지수준에 대하여만 설계한다.

③ 붕괴방지수준은 비교적 큰 규모의 지진에 의한 지반진동에 의해서도 구조물의 전부 또는 일부가 붕괴되어서는 안 되며, 가능하면 지진에 의한 피해의 예측이 가능하고 피해조사와 보수를 위해 현장접근이 가능하도록 설계하여야 한다.

(2) 내진등급 및 내진성능 목표

① 지하공동구 구조물은 내진 1등급의 내진 성능을 갖도록 하며, 등급별 내진성능 목표에서 고려하는 설계지진강도는 붕괴방지수준에서 평균재현주기 1000년에 해당되는 지진지반운동으로 한다.

4.4.2 설계지반운동 결정시 고려사항

(1) 지반운동의 특징을 반영하기 위하여 설계지반운동은 다음과 같은 사항을 고려하여 결정한다.

① 설계지반운동은 부지 정지작업이 완료된 지표면에서의 자유장 운동으로 정의한다.

② 국지적인 토질조건, 지질조건과 지표 및 지하 지형이 지반운동에 미치는 영향이 고려되어야 한다.

③ 설계지반운동은 흔들림의 세기, 주파수 내용 및 지속시간의 세 가지 측면에서 그 특성이 잘 정의되어야 한다.

④ 설계지반운동은 수평 2축 방향과, 수직방향 성분으로 정의된다.

⑤ 설계지반운동 수평 2축 방향 성분은 세기와 특성이 동일하다고 가정한다.

⑥ 설계지반운동 수직 방향 성분은 지중 공동구 구조물의 경우 고려하지 않아도 좋다.

(2) 행정구역을 이용한 설계지반운동 수준 결정
우리나라 지역에 따라 설계지반운동 수준을 결정한다. 설계지반운동 수준 결정을 위한 지진구역의 구분은 아래 표와 같다.

표 4.4-1 지진구역의 구분(건설교통부, 1998)

지진구역	행정구역
Ⅰ	시	서울특별시, 인천광역시, 대전광역시, 부산광역시, 대구광역시, 울산광역시, 광주광역시
	도	경기도, 강원도 남부, 충청북도, 충청남도, 경상북도, 경상남도, 전라북도, 전라남도 북동부
Ⅱ	도	강원도 북부, 전라남도 남서부, 제주도
※ 강원도 북부(군, 시): 홍천, 철원, 화천, 평창, 양구, 인제, 고성, 양양, 춘천시, 속초시 강원도 남부(군, 시): 영월, 정선, 삼척시, 강릉시, 동해시, 원주시, 태백시 전라남도 북부(군, 시): 장성, 담양, 곡성, 구례, 장흥, 보성, 여천, 화순, 광양시, 나주시, 여천시, 여수시, 순천시 전라남도 남부(군, 시): 무안, 신안, 완도, 영광, 진도, 해남, 영암, 강진, 고흥, 함평, 목포시

4.4.3 지반의 분류

(1) 국지적인 토질조건, 지질조건과 지표 및 지하 지형이 지반운동에 미치는 영향을 고려하기 위하여 지반을 아래 표와 같이 [eqn: S _{A}], [eqn: S _{B}], [eqn: S _{C}], [eqn: S _{D}], [eqn: S _{E}], [eqn: S _{F}]의 6종으로 분류한다.

(2) 지반종류 [eqn: S _{F}]는 부지고유의 특성 조사가 요구되는 다음 경우에 속하는 지반을 일컫는다.

① 액상화가 일어날 수 있는 흙, 퀵클레이(quick clay)와 매우 민감한 점토, 붕괴될 정도로 결합력이 약한 흙과 같이 지진하중 작용시 잠재적인 파괴나 붕괴에 취약한 지반

② 이탄 또는 유기성이 매우 높은 점토지반

③ 매우 높은 소성을 갖는 점토지반

④ 층이 매우 두꺼우며, 연약하거나 중간 정도로 단단한 점토

표 4.4-2 지반의 분류

지반 종류	지반상태	상부 30.0 m에 대한 평균 지반 특성1)
		평균전단파속도 [eqn: {bar v}_s] (m/sec)	평균표준관입시험2) [eqn: rm Bar N] (타격수)	평균비배수전단강도 [eqn: {Bar s}_u] (kPa)
[eqn: S _{A}]	경암지반	1500 초과	-	-
[eqn: S _{B}]	보통암 지반	760 초과 1500 이하
[eqn: S _{C}]	매우 조밀한 토사지반 또는 연암지반	360 초과 760 이하	50 초과	100 초과
[eqn: S _{D}]	단단한 토사지반	180 이상 360 이하	15 이상 50 이하	50 이상 100 이하
[eqn: S _{E}]	연약한 토사지반	180 미만	15 미만	50 미만
[eqn: S _{F}]	부지고유의 특성평가가 요구되는 지반
주 1) 상부 30.0 m 이내에 기반암층이 있는 경우는 지표층(기반암 상부 토층)의 평균지반특성을 고려한다. 상부 30.0 m의 평균 전단파속도는 아래 식을 이용한다. 2) 전단파속도 또는 표준관입시험치는 현장시험 결과치를 이용하는 것을 원칙으로 한다. 또한, 전단파속도와 표준관입시험치를 모두 측정한 경우는 전단파속도에 의해 분류한다.

[eqn: V _{S30} = rm {30} over {sum _{i=1} ^{n} d _{i} /V _{si}}]	(4.4-1)

여기서,	[eqn: V_S30] : 상부 30m 평균 전단파 속도

[eqn: V_si]I  : 각 층의 전단파속도

상부 30m의 평균 SPT-N값은 아래 식을 이용한다.

[eqn: bar{N} = rm {30} over {sum _{i=1} ^{n} d _{i} /N}]	(4.4-2)

여기서, [eqn: bar{N}]  : 상부 30[eqn: m] 평균 SPT-N값

N  : 각 층의 SPT-N값

상부 30m의 평균 비배수강도([eqn: S _{u}])는 아래 식을 이용한다.

[eqn: bar{S _{u}} = {30} over {sum _{i=1} ^{n} d _{i} /S _{u}}]	(4.4-3)

여기서, [eqn: bar{S _{u}}]: 상부 30m 평균 비배수강도

[eqn: S _{u}] : 각 층의 비배수강도

[eqn: d_i]	: 각 층의 두께

(3) 기반면의 선정

① 지반분류 [eqn: S _{B}]에 해당되는 전단파속도 760 m/sec 이상인 지반

② 물성변화가 적고 해석대상 구조물의 아래면에 걸쳐 넓게 존재하는 지반으로 충분히 강성이 큰 암반과의 경계면을 갖는 지반

③ 30 m 심도 이상의 주상도에 보통암이 나타나지 않을 경우, 구조물 저면의 20 m~25 m 이하인 30 m 정도의 풍화암층을 기반면으로 간주한다.

④ 기반암이 구조물 저면보다 높은 경우는 구조물 저면을 기반면으로 정의한다.

4.4.4 설계지진 응답스펙트럼의 작성

(1) 표준설계응답스펙트럼

① 표준설계응답스펙트럼은 그림 4.4-1과 같이 표현한다.

그림 4.4-1 각변위 한계 표준설계응답스펙트럼 (감쇠비 5%)

지표면 가속도계수,    [eqn: A=IC_a]

[eqn: T _{s} =C _{v} /2.5`C _{a}]

[eqn: T _{0} =0.2`T _{s}]

[eqn: 2.5``IC_a]

[eqn: IC_{v}``/``T]

[eqn: IC_{a}]

[eqn: T_0]

[eqn: T_s]

주기(초)

② 표준설계응답스펙트럼은 5% 감쇠비 및 지표면에서의 자유장 운동으로 정의된다.

③ 그림 4.4-1의 표준설계응답스펙트럼의 결정을 위해 요구되는 지진구역의 구분, 지진계수 [eqn: C_a], [eqn: C_v]는 표 4.4-3, 표 4.4-4 및 표 4.4-5를 적용한다.

표 4.4-3 지진구역계수(재현주기 500년에 해당)

지진구역	I	II
구역계수, Z(g)	0.11	0.07

표 4.4-4 지진계수 [eqn: C_a]

지반종류	지진구역
	I	II
[eqn: S _{A}]	0.09	0.05
[eqn: S _{B}]	0.11	0.07
[eqn: S _{C}]	0.13	0.08
[eqn: S _{D}]	0.16	0.11
[eqn: S _{E}]	0.22	0.17

표 4.4-5 지진계수 [eqn: C_v]

지반종류	지진구역
	I	II
[eqn: S _{A}]	0.09	0.05
[eqn: S _{B}]	0.11	0.07
[eqn: S _{C}]	0.18	0.11
[eqn: S _{D}]	0.23	0.16
[eqn: S _{E}]	0.37	0.23

(2) 설계지진 응답스펙트럼

① 설계지진 응답스펙트럼은 표준설계응답스펙트럼에 성능수준에 대한 보정, 지반적용 위치에 대한 보정, 감쇠율에 대한 보정 등을 고려하여 결정한다.

가. 성능수준에 대한 보정

(가) 붕괴방지수준에 대한 위험도계수 I는 다음과 같이 적용한다.

㉮ 붕괴방지수준 : 재현주기 1000년 (Ⅰ= 1.4)

나. 지반적용 위치에 대한 보정

(가) 지중구조물의 경우 기반암에서의 설계응답스펙트럼을 이용한다.

(나) 기반암의 설계응답스펙트럼

㉮ 기반암의 응답스펙트럼은 [eqn: S _{A}] 지반의 응답스펙트럼에 성능수준별 감쇠율에 대한 보정을 적용하여 정의한다.

다. 감쇠율에 대한 보정

(가) 성능수준별 감쇠율을 적용하며 표준설계응답스펙트럼에 감쇠율에 대한 보정계수를 곱한 값으로 정의된다.

㉮  붕괴방지수준의 감쇠율(h)

∙ 붕괴방지수준 : h = 0.2

㉯ 감쇠율에 대한 보정계수, [eqn: rm C _{D}]

[eqn: rmC_{D}] = [eqn: rm {1.5} over {(40h+1)}] + 0.5	(4.4-4)

단, 별도의 합리적인 해석에 의하여 구한 값을 적용할 수도 있다.

② 설계가속도 스펙트럼

가. 기반면에서의 설계가속도 스펙트럼은 감쇠율에 대한 보정 계수를 곱하여 적용한다.

③ 속도 응답스펙트럼

가. 해석대상 부지의 공진주기가 0.4초 이하일 경우, 기반면에서 속도 응답스펙트럼은 [eqn: S _{A}] 지반의 지표면 가속도 응답스펙트럼을 직접 적분하여 구할 수 있다. 이때, 환산식은 식 (4.4-5)를 이용한다. 그러나 해석대상 부지가 연약층이 깊게 발달되어 있어 공진주기가 0.4초 이상일 경우, 지진응답해석을 이용하여 기반면의 속도응답스펙트럼을 구할 수 있다.

[eqn: S _{v} `=~ {T} over {2 pi } ````S _{a}]	(4.4-5)

여기서, [eqn: S _{v}]  : 기반면 속도 응답스펙트럼

[eqn: S _{a}]  : [eqn: S _{A}] 지반의 지표면 가속도 응답스펙트럼

[eqn: T``](sec) : 지반의 고유주기

④ 기반면에서의 설계속도 스펙트럼은 감쇠율에 대한 보정 계수를 곱하여 적용한다.

4.4.5 지반조사

(1) 적용 범위 및 조사방법

① 이 기준은 공동구 구조물의 내진설계를 위한 지반조사에 적용된다. 단, 기존 구조물에 대한 내진성능 평가를 위한 지반조사는 이 기술기준의 개념 및 원칙을 준수하는 범위 내에서 적절한 보완을 거쳐 별도의 기준을 작성하여 사용할 수 있다.

② 이 기준은 공동구 구조물의 내진성능 확보에 필요한 최소 설계요구조건을 규정한 것으로서, 지진시 공동구의 기능을 유지하여 대중교통에 중대한 지장을 초래하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

③ 내진설계를 위한 지반조사는 깊이에 따른 지반의 전단파 속도 및 감쇠비 등 지반의 동적특성을 파악하는 것이 목적이다. 내진설계를 위한 지반조사의 일반사항은 아래와 같다.

가. 지반조사 계획

(가) 설계지반운동 결정에 필요한 지반 자료는 시추를 통한 지반의 층상구조 및 지하수위 확인, 탄성파시험을 이용한 전단파속도 주상도 결정, 실내시험을 수행하여 결정된 변형률 크기에 따른 전단탄성계수 및 감쇠비의 변화 등이다.

나. 시추위치 및 깊이

(가) 시추공 배치

㉮ 공동구 시설물의 내진설계를 위한 시추공 간격은 지층 구조의 복잡성, 일반 또는 상세 조사 등을 고려하여 사업 주체가 범위를 결정한다.

(나) 시추깊이

㉮ 내진설계를 위한 지반조사는 설계지반운동 수준결정을 위한 기반면의 위치를 확인할 수 있는 깊이까지 수행한다. 본 기준에서는 전단파속도를 기준으로 760 m/sec 이상의 지반을 기반면으로 정의하되, 토피 30 m 이상의 전단파속도 360 m/sec 이상에 대하여도 기반면으로 간주할 수 있다.

㉯ 공동구 시설물의 설계를 위해서 풍화암 지역을 통과하여 보통암 지반까지 시추 및 지반조사가 수행되어야 하나, 보통암의 심도가 과도하게 깊을 경우에는 책임기술자의 판단에 의하여 기반면으로 적용할 수 있는 적정심도까지 시추깊이를 정할 수 있다.

㉰ 액상화 평가를 위한 시추조사는 지표면 아래 20 m까지로 제한한다. 액상화시 설계지반운동 산정을 위하여는 보통암 깊이까지의 자료가 필요하다.

다. 조사항목 및 빈도

(가) 공동구 시설물의 내진설계에서 조사항목은 구조물 기초 설계기준을 따른다.

(나) 설계지반운동 결정을 위하여 지반의 층상구조, 기반암까지의 깊이, 각 층의 밀도, 전단파속도, 전단탄성계수와 감쇠비의 비선형 특성, 지하수위, 지반응력상태 등에 대한 정보를 획득하여야 한다.

(다) 액상화 평가를 위한 시료 채취는 1.5 m~2 m 간격을 사용한다.

라. 지반조사기법

(가) 지반조사기법은 지반의 층상구조와 관입저항치를 획득하는 관입시험법, 전단파속도 주상도를 획득하는 탄성파시험법, 변형특성 평가를 위한 실내시험법, 액상화 평가를 위한 실내시험법 등이 있다.

(나) 관입시험은 지중에 저항체를 관입시키면서 흙의 강도, 변형 등의 지반 특성을 판별하는 시험의 총칭이며 표준관입시험, 콘관입시험 등이 있다.

(다) 지진 시 지반거동평가를 위하여 각 층의 전단탄성계수, 감쇠비, 단위중량의 결정이 중요하다.

(라) 저변형률 영역 지반의 전단파속도 주상도를 구하기 위하여 시추공 내에서 수행되는 탄성파시험(크로스홀, 다운홀시험, 업홀, SPS 검층, 표면파시험 등)을 사용한다.

(마) 변형률 크기에 따른 전단탄성계수와 감쇠비의 변화를 얻기 위하여 공진주시험, 진동삼축압축시험, 비틂전단시험을 사용한다.

(바) 현장 사정에 의하여 탄성파 시험을 수행하지 못하였을 경우 지반의 비선형 거동의 측정이 불가능할 경우에는, 전문가의 자문을 얻어 경험적 상관관계를 포함한 관계식을 적용할 수 있다.

마. 액상화 평가를 위한 지반조사

(가) 액상화 평가 방법은 SPT-N값, 콘관입시험의 [eqn: rm q_c]값, 전단파 속도와 입도분포에 의한 간편예측법과 진동삼축압축시험에 의한 상세예측법이 있다. 액상화 평가시 우선 지반 주상도와 지하수위를 결정하여야 하며, 간편예측법에서는 SPT-N값, CPT-[eqn: rm q_c]값, 전단파 속도, 지층의 물리적 특성(입도분포, 소성지수, 밀도, 함수비 등)의 결정이 중요하다.

(나) 액상화 평가를 위한 실내시험으로 진동삼축압축시험, 순수전단시험, 비틂전단시험, 진동대시험 등을 사용할 수 있다.

(2) 설계지반운동 결정을 위한 부지특성 평가방법

① 건설되는 구조물의 중요도, 시험장비의 가용성, 지반조사 비용 등을 고려하여 지반조사 기법의 조합이 결정되므로, 현장여건에 따라 각 시험에서 결정된 지반물성치를 효과적으로 결합하여 대상지반의 부지특성을 평가하여야 한다.

가. 현장 및 실내시험 결과 이용

(가) 현장시험을 통하여 대상지반의 깊이별 전단파속도[eqn: rm (V_s )] 주상도를 결정한다.  이때, 탄성파시험(크로스홀, 다운홀시험, 업홀, SPS 검층, 표면파시험 등) 등이 사용될 수 있으며, 2개 이상의 시험결과를 분석하여 대표 주상도를 결정한다. 현장 사정에 의하여 탄성파 시험을 수행하지 못하였을 경우 전문가의 자문을 얻어 경험적 상관관계를 포함한 관계식을 적용할 수 있다.

(나)　대상지반을 층으로 나누고 각층의 질량밀도를 추정하여 현장시험에서 결정된 전단파속도로부터 저변형률 최대탄성계수([eqn: rm G_max ``])를 결정한다.

(다) 실내 변형특성 평가시험을 수행하여 변형률 크기에 따른 전단탄성계수와 감쇠비를 얻는다. 현장에서의 최대전단탄성계수[eqn: rm (G _{max} )]와 실내시험에서의 비선형관계[eqn: rm (G/G _{max} -rm log gamma )]를 결합하여 각 층에서의 현장 비선형 전단탄성계수를 다음 식 (4.4-6)과 같이 결정한다.

[eqn: rm G _{field} `=~(G/G _{max} ) _{gamma , rm l``a`b} TIMES ( rm G _{max} ) _{rm field}]	(4.4-6)

나. 경험에 의한 방법

(가) 시험장비의 가용성 및 지반조사 비용의 제한 등으로 인하여 현장 탄성파시험 및 실내 변형특성시험을 수행할 수 없는 경우에는 경험적 방법에 의해 지반의 비선형 거동을 평가할 수 있으나 적용시 주의가 요구된다.

다. 지반의 전단파 속도 획득 방법

(가) 지반에 전파하는 전단파 속도를 직접 측정하는 방법

(나) 표준 관입시험에서 얻은 N값을 이용하여 전단파 속도를 구하는 방법

(다) 현지 지반에 설치된 실물 기초 또는 모델 기초의 진동 실험에서, 기초를 지지하는 지반 스프링 특성 및 감쇠 특성을 직접 구하는 방법

(3) 지반의 액상화 평가

① 액상화 평가기준

가. 다음의 경우에는 액상화 평가를 생략한다.

(가) 지하수위 상부 지반

(나) 주상도상의 표준관입저항치(N)가 20 이상인 지반

(다) 대상지반심도가 20 m 이상인 지반

(라) 소성지수(PI)가 10 이상이고 점토성분이 20% 이상인 지반

(마) 세립토 함유량이 35% 이상인 경우

(바) 상대밀도가 80% 이상인 지반

나. 설계지진 규모는 지진구역 Ⅰ, Ⅱ 모두 리히터 규모 6.5를 적용한다.

다. 대상지반의 주상도와 입도분포 자료로부터 액상화 평가가 필요한 지역으로 판단되면 대상지반에 대해 지진응답해석을 수행한다. 지진응답해석은 변형률 수준별 전단탄성계수[eqn: rm (G/G _{max} )] 및 감쇠비(D)를 이용하는 것을 원칙으로 하며 장주기 및 단주기를 포함한 실지진 및 인공지진 가속도 시간이력에 대하여 수행하여야 한다.

② 액상화 평가

가. 액상화 평가는 대상지반의 주상도와 입도분포를 이용하여 액상화 가능성을 판단한 후 아래 그림의 흐름도를 따라 실시한다. 액상화 평가방법은 구조물 기초설계기준에 준한다.

그림 4.4-2 액상화 평가 흐름도

		대상지반의 주상도, 입도분포 등 지반자료의 수집 및 분석
																▼
	Yes										액상화에 대해 안전
												▼ No
					지반진동 특성평가 G/Gmax, h(감쇠비)
																▼
										지진응답해석
		▼																						▼
		내진 2등급																						내진 1등급
									◀																				◀
		▼
		액상화 간편예측법
		▼
																																					대책공법 마련
			[eqn: F_S] ≥ 1.5
Yes
																					▼
		No																	▶	액상화 상세예측법
																					▼																No
																							[eqn: F_S] ≥ 1.0
																						Yes
															▼
		액상화에 대해 안전함

4.4.6 내진해석 및 설계

(1) 일반사항

① 지하공동구 구조물의 내진설계는 지진 발생시 지반 변위의 영향을 고려하여 구조물이 소요의 내진 성능을 만족할 수 있도록 하는 것이다.

② 지하공동구 구조물은 관성력의 영향을 크게 받는 지상의 일반 구조물과 달라서 관성력의 영향은 작고, 주변 지반의 변형에 따라 그 거동이 지배되기 때문에 내진 설계에 있어서는 지진 시 지반 변위의 영향을 적절히 고려하여야 한다.

(2) 내진해석 방법

① 지하공동구 구조물의 내진 해석은 지반 조건, 구조 조건 등을 고려하여 응답변위법 혹은 시간이력해석법을 사용하여 수행할 수 있다.

② 응답변위법은 지하공동구 구조물의 내진해석을 위한 표준해석법으로 사용하고,  시간이력해석법은 상세한 검토를 필요로 하는 경우나 구조 조건, 지반 조건이 복잡한 경우, 지반과 구조물의 상호작용을 고려하는 경우에 사용한다.

③ 지하공동구 구조물의 내진해석은 2차원 횡단면해석을 원칙으로 하되 지반상태가 급격히 변화하는 구간 통과 등의 경우에는 종방향에 대한 내진구조해석을 추가로 수행하여야 한다.

(3) 응답수정계수

① 지진에 의한 대상구조물에 발생하는 변형이 탄성한도를 초과하여 소성상태 거동을 하는 붕괴방지수준의 지진에서는 구조물이 비탄성 거동을 하게 되며 탄성거동을 하는 경우보다 부재력이 작아진다.

② 일반 구조물의 경우 이를 고려하기 위하여 부재 설계시 탄성해석으로 구한 탄성부재력을 표 4.4-6의 응답수정계수(R, 연성 계수)를 사용하여 보정하게 된다. 즉, 지진에 의한 탄성부재력을 응답수정계수로 나눈 값이 지진에 대한 설계부재력이 되며 이 설계부재력을 다른 하중에 의한 부재력과 조합하여 부재의 안전성을 검토하여야 한다. 설계부재력 중 전단력과 압축력에 대하여는 적용하지 않는다.

표 4.4-6 붕괴방지 수준에서의 응답수정계수(R)

구분	기둥	보	비고
철근콘크리트 부재	3	3
강 부재 또는 합성부재	5	5

③ 붕괴방지 수준의 내진 성능을 갖도록 설계하는 경우에는 탄성해석과 탄소성해석을 필요에 따라 선택할 수 있다.

가. 탄성해석을 수행하는 경우에는 계산 결과를 응답수정계수로 나눠줌으로써 탄성해석만으로 소성변형까지도 고려할 수 있다.

나. 탄소성해석을 수행하는 경우에는 계산 결과를 그대로 사용하고 응답수정계수는 고려하지 않아야 한다.

(4) 응답변위법

① 지진 발생시에 생기는 지반 변위에 의한 지진 토압과 지하 구조물과 주변지반 관계에서의 경계조건을 적절히 모델링하여 정적으로 계산하는 방법을 응답변위법이라 한다.

그림 4.4-3 응답변위법의 개념도

지반 변위에 의한 하중

주면 전단력

+지반 변위 하중

관성력

지반 변위에 의한 하중

주면 전단력

[eqn: delta]

기반

가. 지반반력계수 산정

(가) 지진 시의 지반반력계수 혹은 전단 지반반력계수는 지진의 세기와 관련하여 붕괴방지수준에 적합한 특성치를 적용한다.

㉮ 전단파속도를 이용한 방법으로 산정하는 경우 지반탄성계수는 동적 지반조사 자료나 토질시험 결과의 전단파 속도로부터 구한다.

[eqn: G _{D} `=`(` gamma _{t} ``/``g`)` CDOT `V _{S} ^{`````2}]	(4.4-7)

여기서, [eqn: G _{D}]	: 지반의 동적전단계수([eqn: kN/m ^{2}])

[eqn: gamma _{t}]  : 지반의 단위중량

[eqn: g]  : 중력가속도 ([eqn: m`/`sec ^{2}])

[eqn: V _{S}]  : 해당구조물을 포함하는 지층의 전단탄성파 속도([eqn: m`/`sec])

(해당구조물이 여러 층에 걸칠 경우 그 평균치를 사용한다.)

[eqn: V _{S`i} `=`C`````V _{0i}]	(4.4-8)

여기서,	[eqn: V _{S`i}]	: 지반의 동적전단탄성계수 산출에 이용되는 [eqn: i] 번째 지층의 설계전단탄성파속도

[eqn: V _{0i}]	: 해당구조물을 포함하는 [eqn: i] 번째 지층의 전단탄성파속도

[eqn: C]   : 성능수준별 지반변형에 대한 보정계수 C = 0.5 (붕괴방지수준)

[eqn: C]   : 성능수준별 지반변형에 대한 보정계수 C = 0.5 (붕괴방지수준)

㉯ 유한요소법에 의한 방법으로 산정하는 경우 지진 시 지반반력계수를 구하기 위하여 공동구와 지반의 2차원 유한요소 모델을 작성하고, 지반탄성의 방향에 단위하중 1을 구조물에 작용시켜 그 방향의 하중과 변위의 관계에서 지반반력계수 값을 산출한다. 이때 지하 구조물은 상판 및 저판의 강성을 고려하거나, 혹은 강체로 간주한다.

나. 구조물에 적용하는 지진하중

(가) 지진 하중으로서는 지진시 측벽토압 [eqn: rm p(z)], 상판에 작용하는 지진시 주면전단력 [eqn: rm tau _{u}], 저판에 작용하는 지진시 주면전단력 [eqn: rm tau _{B}], 측벽에 작용하는 주면전단력 [eqn: rm tau _{s}], 관성력 [eqn: f _{i}]를 그림과 같이 작용시킨다. 각 하중은 다음과 같이 구한다.

그림 4.4-4 지진하중 산정

[eqn: tau_U]

[eqn: f_i]

[eqn: tau_B]

[eqn: tau_s]

[eqn: tau_s]

[eqn: P_0]

[eqn: P(z)]

[eqn: P(z)]

[eqn: P_0]

기반면

[eqn: P _{0}]	: 상판 지진토압 = [eqn: K _{SB} CDOT u(z _{u} )]

[eqn: P(z)] : 지진 시 측벽토압 = [eqn: K _{H} CDOT LEFT { u(z)-u(z _{B} ) RIGHT }]

[eqn: tau (z)]	: 주면 전단력 = [eqn: G _{D} /( pi H) CDOT S _{v} CDOT T _{S} CDOT sin( pi z/2H)]

[eqn: f _{i}]	: 관성력 =[eqn: m _{i} CDOT a _{i} =w _{i} CDOT K _{hi}]

여기서, [eqn: u(z)]	: 지진 시 깊이 [eqn: z] 에서의 지반변위 ([eqn: m])

[eqn: z]	: 지표면으로부터의 깊이 ([eqn: m])

[eqn: z _{U}]	: 지표면으로부터 구조물 상판 상부까지의 깊이 ([eqn: m])

[eqn: z _{B}]	: 지표면으로부터 구조물 저판 아랫면까지의 깊이 ([eqn: m])

[eqn: K _{SB}]	: 상판에 대한 지반의 전단지반반력계수 ([eqn: KN/m ^{3}])

[eqn: K _{H}]	: 측벽에 대한 지반의 수평지반반력계수 ([eqn: KN/m ^{3}])

[eqn: K _{n}]	: 지진의 성능 수준별 수평진도 ([eqn: m/sec ^{2}])

[eqn: K _{hi}]   : 해당깊이에 대해 보정한 수평진도[eqn: (m/sec ^{2} )=K _{h} ㆍC _{U} (z)]

[eqn: C _{u} (z)] : 깊이에 대한 보정계수 = [eqn: 1-`0.015z]

[eqn: S _{v}]	: 기반면에서의 속도응답 스펙트럼 [eqn: (m/s)]
(설계기준에는 가속도응답 스펙트럼 [eqn: S _{a}] 만이 주어져 있어 변환하여 사용한다.

= [eqn: T _{S} /(2 pi ) CDOT S _{a}]

[eqn: T _{S}]	: 표층지반의 고유주기[eqn: (s)=1.25 CDOT T _{G}]

[eqn: T _{G} `]	: 표층지반의 특성값[eqn: (`s`)`=` SMALLSUM `(4`H _{i} `/`V _{si} `)]

[eqn: T _{S}]'	: 기반암의 설계응답스펙트럼에서의 통제주기[eqn: (s)=C _{v} /(2.5C _{a} )]

[eqn: C _{v} ,C _{a}]	: 지진구역 및 지반종류에 따른 지진계수

[eqn: H _{i}]	: 제 [eqn: i] 번째 토층의 두께

[eqn: V _{si}]	: 제 [eqn: i] 번째 토층의 전단파속도 (2[eqn: m/s])

[eqn: H]	: 기반면의 깊이

(5) 시간이력해석법

① 지하공동구 구조물을 시간이력 해석법을 사용하여 해석하고 설계하기 위해서는 설계지진하중을 산정하는 것이 무엇보다 중요하다. 설계지진하중(가속도)의 시간이력은 내진 1등급에 해당하는 붕괴방지 수준을 만족할 수 있는 평균재현주기를 가진 지반운동이 되어야 한다.

4.4.7 구조 설계 및 구조상세

(1) 일반사항

① 구조설계 방법은 강도설계법을 표준으로 한다.

② 내진설계는 붕괴방지수준에 대하여 안전하도록 설계하여야 한다.

(2) 하중조합

① 상시 상태의 설계

가. 상시상태에 대한 설계는 콘크리트 구조설계기준에 준한다.

② 붕괴방지수준

가. 지진 시 붕괴방지수준에 대한 하중조합은 다음 식 (4.4-9)에 준한다.

U = 1.00 ( D + L + H + E )                                                            (4.4-9)

여기서,	[eqn: D] : 고정하중

[eqn: L] : 활하중

[eqn: H] : 토압 및 수압

[eqn: E] : 지진하중

나. 탄성해석에 의한 붕괴방지수준의 부재력은 응답수정계수(표 4.4-6 응답수정계수, R)로 나눈 값을 사용한다. 소성해석을 수행한 경우는 계산결과를 그대로 사용한다.

(3) 관련 설계기준

① 지하공동구 구조물의 내진설계에 있어서 구조상세는 KDS 14 20 00의 해당 요건을 적용한다.

(4) 부재 접합부

① 구조적 성능이 현저하게 다른 두 구조물의 접합부는 특별한 경우를 제외하고 분리구조를 원칙으로 한다. 접합부는 충분히 보강하여 안정성을 확보하여야 한다.

(5) 기타 상세 설계

① 내부시설 설계

가. 내부시설물로서 상수도, 전력케이블, 통신케이블, 가스관, 열수송관 등의 설치는 지하공동구 구조물에 고정되어 지진 시에도 충분히 지지되도록 한다. 지진 시에는 고정하중에 추가하여 관성력에 의한 지진하중에 대하여도 안전하도록 설계한다.

② 부대시설 설계

나. 부대시설로서 조명, 환기, 배수시설 등은 지하공동구에 고정되어 설치되는 위치에서 지진시에도 충분히 지지되도록 한다. 지진 시에는 고정하중에 추가하여 관성력에 의한 지진하중에 대하여도 안전하도록 설계한다.

4.5 계측 안전관리

(1) 계측 안전관리에 관한 사항은 KDS 11 10 15를 따른다.

집필위원	분야	성명	소속	직급
	토목	이유석	한국시설안전공단	책임연구원
	토목	신병길	한국시설안전공단	연구원

자문위원	분야	성명	소속
	토목	조계춘	한구과학기술원(KAIST)
	토목	홍은수	한국과학기술원(KAIST)
	토목	송기일	인하대학교

건설기준위원회	분야	성명	소속
	공통	배병훈	한국도로공사
		구찬모	한국토지주택공사
		김홍문	평화엔지니어링
		최용규	경성대학교
		정충기	서울대학교
		정상섬	연세대학교
		김유봉	서영엔지니어링
		박종호	평화지오텍
		박성원	유신
		임대성	삼보ENG
		김운형	다산컨설턴트

중앙건설기술심의위원회	성명	소속
	구자흡	삼영엠텍(주)
	차철준	한국시설안전공단
	최상식	(주)다음기술단
	김현길	(주)정림이앤씨
	이근하	(주)포스코엔지니어링
	박구병	한국시설안전공단

국토교통부	성 명	소 속	직책
	김우현	국토교통부 도시정책과	사무관
	김현성	국토교통부 도시정책과	주무관

설계기준

KDS 11 44 00：2016

공동구

2016년 6 월 30일 발행

국토교통부

관련단체   한국시설안전공단

52856 경상남도 진주시 에나로128번길 24 윤현빌딩 (충무공동 289-3)

☎ 1588-8788      E-mail : kisteckr@kistec.or.kr

http://www.kistec.or.kr

국가건설기준센터

10223 경기도 고양시 일산서구 고양대로 283(대화동)

☎ 031-910-0444     E-mail : kcsc@kict.re.kr

http://www.kcsc.re.kr