토목 현장 송수관로 공사 (주철관, 강관, 가압장)

앞선 글에서는 상수도관의 매설부터 수압시험, 세척과 통수, 준공검사까지 현장에서 경험했던 내용을 순서대로 정리했습니다. 이번에는 그 관로에서 한 단계 더 나아가 배수지까지 물을 보내는 송수관로에 대해 이야기해보려고 합니다.

제가 청주에서 경험했던 현장에서는 D500mm 주철관을 사용한 송수관로와 D800mm 강관을 사용한 송수관로가 있었습니다. 같은 송수관로라도 관종과 관경이 달라지면서 현장에서 신경 써야 하는 부분도 상당히 달랐습니다.

송수관로와 배수관로는 어떻게 다를까

송수관로와 배수관로는 모두 상수도관이지만 역할이 조금 다릅니다. 송수관로는 정수장이나 가압장 등에서 배수지까지 물을 보내는 관로이고, 배수관로는 배수지에서 각 지역으로 물을 공급하기 위해 여러 방향으로 나뉘는 관로입니다.

구분	송수관로	배수관로
목적	정수장·가압장 → 배수지로 물을 보냄	배수지 → 각 지역으로 물을 공급
관로 형태	비교적 길게 연결되는 단일 계통	도로를 따라 여러 방향으로 분기
분기·교차	상대적으로 적음	교차로와 지역별 분기가 많음
주요 시설	가압장, 공기변, 이토변 등	제수밸브, 세척구, 소화전, 공기변, 이토변 등
세척·관리	이토변을 이용한 배수와 통수 과정에서 관리	구간별 세척과 유지관리를 고려해 세척구 등을 설치

그래서 제가 경험했던 송수관로에는 배수관로처럼 교차로마다 세척구가 설치되어 있지 않았습니다. 정수장이나 가압장에서 배수지까지 물을 보내는 것이 주된 목적이고 중간에 여러 방향으로 분기되는 구조가 아니기 때문입니다.

D500mm 주철관과 가압장

한 청주 현장에서는 배수지까지 D500mm 주철관을 매설했습니다. 배수지가 높은 곳에 위치해 있어 관로만 연결해서는 필요한 위치까지 물을 보내기 어려웠기 때문에 가압장을 설치했습니다.

가압장은 송수관로를 통해 물을 필요한 높이까지 보내기 위해 압력을 확보하는 시설입니다. 송수관로를 계획할 때는 단순히 관경만 결정하는 것이 아니라 출발지와 배수지의 높이 차이, 필요한 유량과 압력 등을 함께 검토해야 합니다.

현장에서 관로를 따라가 보면 평탄한 구간만 있는 것이 아니라 오르막과 내리막이 반복됩니다. 이런 종단 형태에 따라 관로 안에 공기가 모이거나 낮은 곳에 물이 남을 수 있기 때문에 관로의 높낮이를 확인하면서 공기변과 이토변의 위치도 함께 보게 됩니다.

최고수위점에는 공기변을 설치한다

당시 D500mm 송수관로에서는 관로의 최고수위점에 공기변을 설치했던 기억이 있습니다.

송수관로는 물이 가득 차서 흐르기 때문에 높은 지점에 공기가 모이면 통수에 영향을 줄 수 있습니다. 그래서 관로의 종단면을 확인하면서 공기가 모일 가능성이 있는 지점을 찾아 공기변을 설치합니다.

현장에서는 평면도만 보는 것보다 종단면도를 같이 확인하는 것이 중요합니다. 평면도에서는 단순히 길게 이어진 관로처럼 보여도 종단면도를 보면 어느 지점이 높고 낮은지 확인할 수 있기 때문입니다.

반대로 낮은 지점에서는 관로를 비우거나 물을 배출해야 할 상황을 생각해야 합니다. 제가 경험했던 현장에서는 하천을 횡단하는 구간이 있었고, 관로의 배수 등을 고려해 이토변을 설치했습니다.

이토변은 관로 내부의 물을 빼거나 관로를 비워야 할 때 사용하는 시설입니다. 앞선 상수도 관로 공사 글에서도 관로와 부속시설에 대해 이야기했듯이 송수관로도 관 자체만 보는 것이 아니라 나중에 배수하거나 유지관리할 상황까지 생각해야 합니다.

송수관로는 이토변으로 배수와 세척을 한다

상수도관을 세척했던 경험이 있다 보니 송수관로도 별도의 세척구를 설치해서 관 내부를 청소한다고 생각하기 쉽습니다. 하지만 제가 경험했던 현장의 송수관로에는 별도의 세척구가 없었습니다.

배수관로는 도로를 따라가면서 교차로마다 다른 관로와 만나거나 여러 방향으로 분기되는 경우가 많습니다. 반면 송수관로는 정수장이나 가압장 등에서 배수지까지 물을 보내는 것이 주된 목적이라 중간에 여러 관로가 교차로마다 연결되는 구조가 아닙니다.

그래서 제가 있던 현장에서는 배수관로처럼 교차로마다 세척구를 설치하지 않고, 관로의 낮은 지점 등에 설치한 이토변을 이용해 물을 빼면서 관로 내부를 청소했습니다.

송수관로에 물을 흘려보내면서 이토변으로 배출하고, 이후 배수지까지 물을 올리는 과정에서 관로를 통수하는 방식입니다. 배수지도 물을 받기 전에 내부 청소가 필요하기 때문에 송수관로와 배수지를 따로 생각하기보다는 전체 통수 과정에서 함께 관리할 수 있습니다.

제가 있던 현장에서도 송수관로를 통해 배수지까지 물을 보내면서 관로를 통수하고, 배수지 자체도 청소하는 과정을 생각했습니다. 결국 송수관로만 깨끗하게 만드는 것이 목적이 아니라 최종적으로 물이 저장되는 배수지까지 깨끗한 상태로 만들어야 하기 때문입니다.

상수도관의 세척과 통수 방법은 앞선 상수도관 세척과 통수 글에서 자세히 다뤘기 때문에 여기서는 같은 내용을 반복하지 않겠습니다.

 

송수관로 종단 개략도(공기변·이토변 위치)

D800mm 강관은 용접부터 달랐다

또 다른 청주 현장에서는 D800mm 강관으로 송수관로를 시공했습니다. D500mm 주철관을 사용했던 현장과 비교하면 관 자체의 시공 방식부터 달랐습니다.

강관은 연결부를 용접해야 했는데 D800mm 정도가 되면 사람이 관 내부로 들어가 작업할 수는 있습니다. 하지만 실제로 들어가 보면 사람이 편하게 움직일 수 있는 크기는 아닙니다.

특히 관 내부에서 용접을 해야 하기 때문에 작업 자세가 불편하고, 관로가 길어질수록 환기 문제도 커집니다. 용접 과정에서 발생하는 흄과 유해가스를 빼내기 위해 외부에서 계속 환기를 시켜도 긴 관로 안쪽까지 공기가 원활하게 교체되지 않는 경우가 있었습니다.

당시 현장에서는 이런 문제를 줄이기 위해 관로 중간중간에 T형관을 활용해 내부 공기를 빼주는 방법을 사용했던 경험이 있습니다. 한쪽에서만 환풍기를 돌리는 것보다 관로 중간에서 공기를 배출할 수 있도록 하는 것이 긴 관로의 환기에 도움이 됐습니다.

D800mm는 숫자로 보면 꽤 큰 관이지만 사람이 내부에 들어가 용접하기에는 여유가 많지 않습니다. 그래서 이런 작업은 용접 자체만 관리해서는 안 되고 작업 전 산소농도와 유해가스 확인, 강제환기, 출입관리, 외부 감시와 비상상황에 대비한 안전조치까지 함께 관리해야 합니다.

현장에서 작업하면서 느낀 것은 사람이 들어갈 수 있는 관경과 사람이 안전하게 작업할 수 있는 관경은 다르다는 점이었습니다. 특히 관로가 길어지면 내부 환경이 더 나빠질 수 있기 때문에 작업시간과 환기 상태를 계속 확인해야 했습니다.

송수관로는 배수지와 함께 봐야 한다

송수관로 공사를 하면서 느낀 것은 결국 관을 배수지까지 연결하는 것만으로 공사가 끝나는 것이 아니라는 점입니다.

D500mm 주철관을 사용했던 현장에서는 배수지까지 필요한 압력을 확보하기 위해 가압장을 설치했고, 관로의 최고수위점에는 공기변을 설치했습니다. 하천을 횡단하는 구간에서는 이토변을 설치해 관로를 배수할 수 있도록 했습니다.

또 다른 D800mm 강관 현장에서는 관 내부 용접이라는 별도의 작업이 있었고, 좁은 공간에서 발생하는 용접 흄과 유해가스를 어떻게 관리할 것인지가 중요한 문제였습니다.

결국 송수관로는 정수장이나 가압장에서 배수지까지 물을 보내는 하나의 연결된 공정입니다. 관로의 압력과 종단을 확인하고 공기변과 이토변의 위치를 검토하는 것부터, 통수와 배수지 청소까지 이어서 생각해야 합니다.

앞서 작성했던 배수지 배관공사 글에서 이야기했던 것처럼 송수관로와 배수지는 서로 따로 떨어진 공정이 아니라 물이 들어오고 저장되는 하나의 시스템으로 보는 것이 현장에서는 더 중요합니다.

송수관로의 관종과 관경, 가압장과 공기변·이토변의 설치 위치, 세척 및 통수 방법, 강관 내부 용접과 환기 방법 등은 시설 규모와 설계조건에 따라 달라질 수 있습니다. 실제 시공에서는 해당 설계도서와 안전관리계획, 최신 국가건설기준을 확인하는 것이 필요합니다.

관련 기준은 국가건설기준센터(KCSC)에서 확인할 수 있습니다.