항만 공사 설계 예

(1)

(2)

 대수심

 고파랑

(3)

(4)

-범월갑방파제:610m

-항로표지시설 등 제반 부대시설

 평면배치 변경불가

원유 Buoy

(5)

 남방파제

(6)

 범월갑방파제

(7)

원유 Buoy

(8)

원유 Buoy  반사파 및 연파 최소화

 항 내·외측의 정온 모두 확보

(9)

TIWAM, SWAN NTC, MIKE21 PARANS-II

수치모형실험

원안설계파자료 수리모형실험

비교 분석

구분 남방파제

원안 대안 6.2 6.5

범 월 갑

방파 호안

방 파 제

5.1 5.1

~ 7.0

6.4

6.4 ~

7.0

(10)

1)범월갑

파랑집중

DL.(+)12.00

 마루높이 상향조정

단위:DL.(+) 구분 원안 대안 방파호안

방파제

7.5 ^9.0~12.0 6.5 7.5

- 최대4.5m 증고

(11)

1)범월갑

두부회절파

 2중 유수실 슬릿케이슨

 회절파 저감

 범월갑방파제 두부

(12)

2)남방파제

 케이슨 혼성제

전단면피복

-연파저감효과 우수

-광범위한 주기의 파랑 소파

DL.(+)8.00

연파 반사파

 경사제(원안)

2층피복

(13)

1)열악한 해상조건

2)연약한 지반조건

3)부족한 재료조건

(14)

1)열악한 해상조건

 계속적인 피해발생

-2003:매미 310m유실 -2004:메기 100m유실 수심:25m

파고:6.5m

중앙방파제:사석경사제

대수심·고파랑지역

 공사비 고가

 안전한 시공 곤란

(15)

1)열악한 해상조건

대수심·고파랑지역

수심:25m 파고:6.5m

 공사비 고가

 안전한 시공 곤란

중앙방파제 : 사석경사제

 계속적인 피해발생

-2003:매미 310m유실 -2004:메기 100m유실

어떻게 안전한 시공을 하느냐

(16)

 국내외 사례조사

• 일본 • 한국

혼성제 49 사석제 1

사석제 26 혼성제 17

-대수심 고파랑 지역 : 적용 가능한 단면형식이

매우 제한적임

(17)

시설명 구조형식 수심(m) 설계파랑 H_1/3 (m)

1 요부코항방파제 케이슨혼성제 15 3

2 카마이시항북방파제 케이슨혼성제 16 5.1

3 후나가와항남방파제 케이슨혼성제 19 5.5

4 니아가다항서방파제 케이슨혼성제 24 8

5 마스야마항방파제 케이슨혼성제 16.7 3.5

6 마스야마항방파제 케이슨혼성제 18.4 4

7 무로랑항북방파제 케이슨혼성제 18.5 3.2

8 토마코마이항동방파제 케이슨혼성제 17 6.9

9 로모이항서방파제 케이슨혼성제 18 8.9

10 니이가다항서방파제 케이슨혼성제 24 8

※자료 : 일본 항만기연 No.0556, 방파제 구조집람

Since 1975

(18)

11 아끼다항남방파제 케이슨혼성제 19 8.5

12 노시로항북방파제 케이슨혼성제 16 9.4

13 사까당항북방파제 케이슨혼성제 19 10.9

14 나오에즈항서방파제 케이슨혼성제 19 7.5

15 후쿠이항남방파제 케이슨혼성제 16.5 8

16 가와사끼항동방파제 케이슨혼성제 21 3.4

17 요코하마항대흑방파제 케이슨혼성제 18 3.4

18 무즈고가와라항동방파제 케이슨혼성제 21 6.7

19 하찌노에항중앙방파제 케이슨혼성제 16 6.3

20 오오후나토항남방파제 케이슨혼성제 35 3.5

※자료 : 일본 항만기연 No.0556, 방파제 구조집람

Since 1975

(19)

21 호소지마항방파제 케이슨혼성제 20 8.3

22 아부라쯔항동방파제 케이슨혼성제 18 9

23 가고시마항동방파제 케이슨혼성제 15 3.8

24 시부시항방파제 케이슨혼성제 15 7.8

25 시미즈항방파제 케이슨혼성제 22.5 6.5

26 나하항중앙방파제 케이슨혼성제 23 9.2

27 무쯔고가와라항남방파제 사석경사제 8 5.12

28 하코다대항북부방파제 케이슨혼성제 12.5 5.5

29 돗토리항북방파제 콘크리트블록혼성제 7 6

30 기타큐슈항방파제 케이슨혼성제 12 4.8

※자료 : 일본 항만기연 No.0556, 방파제 구조집람

Since 1975

(20)

31 시오카마항남방파제 케이슨혼성제 16.3 5.3

32 오나하마항방파제 케이슨혼성제 24 7.8

33 카지마항남방파제 케이슨혼성제 23.2 4

34 고베항제7방파제 케이슨혼성제 15 4.5

35 아시야항서궁방파제 케이슨혼성제 15 4.7

36 히가시마리마항서방파제 케이슨혼성제 15 3.9

37 하마다항신서방파제 케이슨혼성제 24 9

38 나가사끼항항구방파제 케이슨혼성제 30 4.5

39 고노우라항남방파제 케이슨혼성제 26.3 3.8

40 오오이타항중앙방파제 케이슨혼성제 15 3.7

※자료 : 일본 항만기연 No.0556, 방파제 구조집람

Since 1975

(21)

41 소마항방파제 케이슨혼성제 12.6 6

42 삿뽀로항북방파제 콘크리트블록혼성제 5 3.5

43 히로시마항이안제 케이슨혼성제 10 4.2

44 토가찌항남방파제 케이슨혼성제 9 8.1

45 가나자와항남방파제 케이슨혼성제 14.5 8

46 와카야마시모쯔항제2방파제 케이슨혼성제 12.5 8

47 돗토리항제1방파제 케이슨혼성제 12 8

48 고우지항방파제 케이슨혼성제 11.5 9

49 미야지끼항남방파제 케이슨혼성제 11.8 8.9

50 오마에자끼항동방파제 케이슨혼성제 13.4 9.5

※자료 : 일본 항만기연 No.0556, 방파제 구조집람

Since 1975

(22)

1 온산항남방파제 사석경사제 5 3.2

2 다대포항대명목재방파제 사석경사제 5.6 5

3 통영항방파제 사석경사제 6 3.8

4 남천항방파제 사석경사제 6.3 5.7

5 삼척항서방파제 사석경사제 7 4.5

6 포항구항구항방파제 사석경사제 7.4 4.5

7 서귀포항동방파제 사석경사제 8 8.8

8 통영항동호만방파제 사석경사제 8 3.8

9 여수신항북방파제 사석경사제 9 5.3

10 여수신항서방파제 케이슨 혼성제 9 5.3

(23)

11 군산항북방파제 사석경사제 9 4.8

12 삼척항동방파제 사석경사제 9 7.4

13 부산항남방파제 사석경사제 10 7.3

14 옥계항동방파제 사석경사제 10 6.9

15 묵호항남방파제 사석경사제 10 3

16 묵호항북방파제 사석경사제 10 6.2

17 온산항북방파제 사석경사제 10.5 3.2

18 제주항구동방파제 사석경사제 10.5 6.9

19 여수신항동방파제 사석경사제 11 5.6

20 옥계항동방파제 케이슨 혼성제 11.5 8

(24)

21 통영항도남방파제 셀블록 혼성제 13 3.8

22 포항신항동방파제 케이슨 혼성제 13 5.6

23 속초항동방파제 사석경사제 13 5.3

24 미포항남방파제 사석경사제 13.5 3.2

25 미포항북방파제 사석경사제 13.5 3.2

26 제주항동방파제 사석경사제 14 5.8

27 동해항남방파제 케이슨 혼성제 14.5 8

28 포항신항북방파제 케이슨 혼성제 15 5

29 삼천포항방파제 사석경사제 15.8 5.3

30 제주항서방파제 사석경사제 16 6

(25)

31 감천항동방파제 케이슨 혼성제 16 6.3

32 인천항남방파제 셀블록 혼성제 16.2 5.1

33 감천항서방파제 케이슨 혼성제 17 9.5

34 묵호항남방파제 두부 케이슨 혼성제 17 3.5

35 옥포항남북방파제 사석경사제 18 3.5

36 묵호항북방파제 두부 케이슨 혼성제 18 6.5

37 동해항북방파제 케이슨 혼성제 18.5 8

38 서귀포항남방파제 사석경사제 21 8.8

39 울산항동방파제 케이슨 혼성제 21.5 6.5

40 부산항오륙도방파제 케이슨 혼성제 22 7.1

(26)

41 부산항조도방파제 케이슨 혼성제 22 7.3

42 온산항남방파제 케이슨 혼성제 22 3.2

43 온산항북방파제 케이슨 혼성제 22 3.2

전국항만 구조물 도집 및 관련항 보고서

※자료 : 경사제 방파제의 최적설계기준개발(Ⅰ) 2001, 해양수산부

(27)

대수심 고파랑 지역  혼성제 적용 혼성제  구조적 안정, 시공성유리

온산항 남방파제 (혼성제)

중앙방파제 (사석제)

울산항 동방파제 (혼성제)

온산항 북방파제

(혼성제)

(28)

• 작업지연

• 파랑피해

 완전 해상공사

중앙방파제

50m

 저폭 120m

5백만m

³

 두께 50m

(29)

구조물 대형화 ^{• 총 공기 단축}

• 공사중 피해방지

 해상작업시간 단축

케이슨 혼성제 채택

(30)

 육상제작중량 : 5,000톤/함

 채움후 수중중량 : 8,000톤/함

 거치함수 : 31함/1km

 공장식 제작 : 1함/1주일

(31)

 곡면지름 : 36m

 케이슨폭 : 17m

 종슬릿 유공률 : 30%

항내 다중반사파와

연파를 모두 억제

(32)

(33)

(34)

-대심도 방파제 형식(해수부R&D) + SLIT

나폴리항, (이태리)

로버트 딘 박사

브라이튼항

(영국)

(35)

•대안

•원안 33m

(36)

(37)

• 다리가 부러지는

TTP의 문제점 개선

• BS-code 6349 : 30톤 이상 사용제한

• 서귀포항 외항피해

(38)

• 수리특성 우수

• 다리 부러짐 현상 방지

피해율 TTP 5% 7~8

SEALOCK

31이상

0% - 10

소파블록 K

^D

값

(39)

• 일본 : 지난 23년간 3,000여 개소의 현장 적용

 80톤 SEALOCK

• 9.5m 파고의 소요중량

• 매미급 태풍에도 안정

• 제작, 운반, 거치 횟수 감소  공기단축

(40)

구조물 대형화  안전한 시공 대형 소파블록

-80톤 SEALOCK

대형 케이슨

-5,000톤

(41)

 범월갑 방파제

• 저수심, 암반 노출지역

• 육상시공 가능

• 지반에 순응성 요구

• 방파호안은 장래 제거

 사석경사제 채택

 케이슨혼성제

방파호안

(42)

2)연약한 지반조건

• 기반암 : 절리와 단층

• 해성퇴적층 : N치 0의 점토층

(43)

첨성대

월성원자력발전소 2

3 3 2

1  모두 비활성단층

(44)

2)연약한 지반조건

• 기반암 : 절리와 단층  위험요소 없음

• 해성퇴적층 : N치 0의 점토층

 개량필요

(45)

수축침하

침하계측사례

 완전 사석치환공법 적용, 최대 1.7m 침하

울산항 동방파제

(46)

준설치환(모래)

 표층 일부에 액상화 발생

(47)

 표층 5m까지 사석치환

5m

(48)

3)부족한 재료 조건

• 사석구득 곤란

(49)

(50)

C

③ ㈜태천

④ 현대광업㈜

⑤ 정원산업

⑥ 대신기업

⑦ 대복광업

⑧ 한진산업

⑨ ㈜산광레미콘

⑩ 동명산업

⑪ ㈜우성산업

A B

한라 석산 이진리 석산 세진 석산

 공장 허가 부지

C

(51)

 한라 석산

한라석산:대규모 발파 어려움 단위:m

³

구분 한 라 가채량 150만

이진리 300만 사석 소요량 : 250만

 세진 석산

(52)

소요량 : 50만m

³

(53)

 27,000m ³ 급 호퍼준설선

• 현대건설장비

• 외화절약

• 적기투입가능

치환모래 투하

(54)

기초사석 진동다짐

 진동다짐

• 사석층 부등침하방지

(55)

저판제작 공장형 슬립폼

재킹시스템 이동

 케이슨 제작 및 진수

양생

DCL선 선적

(56)

거치장소로 이동

진수

(57)

계획위치에 거치

(58)

 국내시공사례

광양항 3단계 2차

광양항 3단계 1차

(59)

SEALOCK거치

(60)

(61)

• 27,000m ³ 급 대형호퍼준설선

• 5,000톤급 대형 슬릿케이슨

• 공장형 케이슨제작

• 7,000톤급 대형 DCL선

• 80톤 대형 SEALOCK

계획공기 45개월  37개월 (8개월단축)

구조물 대형화, 신기술 신공법 적용

(62)

조망

휴식

만남

여가

(63)

드래곤 파크 울산시 관광루트

녹지연결

낚시터

(64)

 범월갑방파제

(65)

 남방파제

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

 자연과 문화가 어우러진 친수 환경적 방파제

(72)

(73)

 생물공생형 SEALOCK

 생태복원공간 제공

 인공어초투하

 해조목장 조성

(74)

반원형슬릿케이슨해석 진동대시험

(75)

대형직접전단실험 평면수리모형실험

(76)

남방파제단면

 공사의핵심

(77)

 소파효과가 우수한 구조형식 선정

 혼성제 채택

(78)

 구조물 대형화

 5,000톤급 케이슨 + 80톤 SEALOCK

(79)

2.연약지반지역

모래 사석

 부등침하와 액상화 동시방지

 모래 + 사석 치환

(80)

기초사석 3.사석 확보 곤란

 사석 물량을 최소화하는 단면

(81)

대형 소파블록

안정성 향상, 반사파 및 연파 해소, 재료원 문제 개선

대형 케이슨

기초사석

(82)

준설치환

케이슨제작거치

부대공

항만 공사 설계 예

 대수심

 고파랑

-범월갑방파제:610m

-항로표지시설 등 제반 부대시설

 평면배치 변경불가

원유 Buoy

 남방파제

 범월갑방파제

원유 Buoy

원유 Buoy  반사파 및 연파 최소화

 항 내·외측의 정온 모두 확보

TIWAM, SWAN NTC, MIKE21 PARANS-II

수치모형실험

원안설계파자료 수리모형실험

비교 분석

구분 남방파제

원안 대안 6.2 6.5

범 월 갑

방파 호안

방 파 제

5.1 5.1

~ 7.0

6.4

6.4

~

7.0

1)범월갑

파랑집중

DL.(+)12.00

 마루높이 상향조정

단위:DL.(+) 구분 원안 대안 방파호안

방파제

7.5 9.0~12.0 6.5 7.5

- 최대4.5m 증고

1)범월갑

두부회절파

 2중 유수실 슬릿케이슨

 회절파 저감

 범월갑방파제 두부

2)남방파제

 케이슨 혼성제

전단면피복

-연파저감효과 우수

-광범위한 주기의 파랑 소파

DL.(+)8.00

연파 반사파

 경사제(원안)

2층피복

1)열악한 해상조건

2)연약한 지반조건

3)부족한 재료조건

1)열악한 해상조건

 계속적인 피해발생

-2003:매미 310m유실 -2004:메기 100m유실 수심:25m

파고:6.5m

중앙방파제:사석경사제

대수심·고파랑지역

 공사비 고가

 안전한 시공 곤란

1)열악한 해상조건

대수심·고파랑지역

수심:25m 파고:6.5m

 공사비 고가

 안전한 시공 곤란

중앙방파제 : 사석경사제

 계속적인 피해발생

-2003:매미 310m유실 -2004:메기 100m유실

어떻게 안전한 시공을 하느냐

 국내외 사례조사

• 일본 • 한국

혼성제 49 사석제 1

사석제 26 혼성제 17

-대수심 고파랑 지역 : 적용 가능한 단면형식이

매우 제한적임

※자료 : 일본 항만기연 No.0556, 방파제 구조집람

Since 1975

※자료 : 일본 항만기연 No.0556, 방파제 구조집람

Since 1975

※자료 : 일본 항만기연 No.0556, 방파제 구조집람

7.5 ^9.0~12.0 6.5 7.5

구조물 대형화 ^{• 총 공기 단축}