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케이슨 결합에 의한 고파랑 대응 장대화 방파제의 성능 평가

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Academic year: 2023

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한국식 연동방파제, 케이슨 방파제, 파동효과 분산효과. 케이슨 커플링에서 높은 파도 응답을 갖는 장대 방파제 성능 평가.

그림 1.1 태풍의 최대 풍속 연별 추세 그림 1.2 태풍 중심기압 연별 추세
그림 1.1 태풍의 최대 풍속 연별 추세 그림 1.2 태풍 중심기압 연별 추세

첫째, 태풍 매미는 우리나라를 통과한 태풍 중 중심기압이 가장 낮았으며, 당시 북쪽에는 한랭한 성질을 가진 대륙고기압이, 남쪽에는 발달한 열대기압인 태풍이 위치하였다. 강하기 때문에 국내 기상관측 이래 기록된 순간 최고 풍속 60m/s의 강풍을 동반했다. 태풍 무이파는 따뜻한 바다 위를 천천히 이동하다 지리적으로 가까운 제주도 쪽으로 발달한다.

표 2.1 주요 태풍 현황
표 2.1 주요 태풍 현황

기후변화에 따른 방파제 보강 계획

그 중 케이슨 방파제는 부산(신)항의 오륙도 방파제와 조도 방파제에 대해서만 간단히 요약하면 다음과 같다. 첫째, 부산항 오륙도 방파제의 경우 방파제 단면의 안정성을 조사한 결과 바닥 높이가 부족하고 복토재의 소요질량으로 인해 안정성이 확보되지 않은 것으로 평가되었다. 조도파쇄기의 경우 단면 안정성 검토 결과 층고가 낮아 안전성이 확보되지 않은 것으로 평가되었다.

방파제 보강에 따른 대략적인 공사비는 다음과 같이 산정된다.

그림 2.5 대상항만 위치도
그림 2.5 대상항만 위치도

보수 보강 연차별 투자계획

이 긴 케이슨은 연동방파제는 아니지만 파력 분산 효과를 고려한 설계 결과라는 점에서 관련성이 높다. 일본, 미국 등 해외에서는 재해에 강한 장대 케이슨 방파제의 파력 평활 효과 및 내파 안정성에 대한 연구를 통해 장대 케이슨의 유효성을 입증한 바 있다. 한편, 기교 리·야마다 창로는 긴 케이슨을 비틀어 기계적 성질에 관한 논문을 발표했다.

Frigaard et al(1998)은 다방향 쇄파가 발생하는 해양지역에서 케이슨 방파제에 작용하는 수평파력에 대한 연구와 현재 사용되고 있는 여러 파력식을 비교하였다.

표 2.5 무역항 연차별 투자계획
표 2.5 무역항 연차별 투자계획

개요

거가대교 침매터널

인천항 갑문

모나코 허큘레스항

일본 고치항

케이슨 모형

계측항목

실험 조건

계측자료의 시계열 검토

규칙파 실험의 경우 조파 후 일정 시간이 지나면 반사파의 작용으로 구조물 전면에 겹침파가 형성되므로 조파 후 반사파의 영향이 나타나기 전의 데이터만 사용하였다. 분석. 또한 인접한 케이슨을 연결하는 두 케이블의 응력차는 케이슨 사이에 전단력으로 작용하므로 이 값은 측정된 케이블 응력값과는 별도로 계산하였다.

그림 4.7 계측자료의 시계열 검토 (위: T=0.90s, H=6.6cm, 아래: T=2.42s, H=17.6cm)
그림 4.7 계측자료의 시계열 검토 (위: T=0.90s, H=6.6cm, 아래: T=2.42s, H=17.6cm)

파력 평활화 효과

케이블에 의한 파력분산 효과

위의 세 그림을 비교하면 피크 높이와 주기의 차이에도 불구하고 로드셀 전압 분포 패턴에는 큰 차이가 없음을 알 수 있으며, 이는 피크와 주기 ​​조건이 로드셀 전압 분포 패턴에 거의 영향을 미치지 않음을 나타냅니다. 반면에 입사파향이 다른 경우에는 응력분포패턴이 크게 변화하므로 케이블을 통해 인접한 잠함.

그림 4.11 로드셀 장력과 수평파력의 비 (N=14, T=1.88s, H=15.4cm)
그림 4.11 로드셀 장력과 수평파력의 비 (N=14, T=1.88s, H=15.4cm)

케이블 장력차 분포 특성

일반적으로 케이블 장력차는 수평파력의 ±15% 이내로 분포하는 것으로 나타났으며, 파고와 파주기가 증가함에 따라 장력차이의 절대값은 증가하였으나 방파제 팽창방향의 분포양상을 보였다. 대체로 동일하게 유지되는 것으로 분석되었다. . 한편 전압차 분포 패턴은 입사 파향의 변화에 ​​따라 큰 변화를 보였다.

그림 4.14 인접케이슨 간 케이블 장력차 분포 (N=14, T=2.42s, H=13.2cm)
그림 4.14 인접케이슨 간 케이블 장력차 분포 (N=14, T=2.42s, H=13.2cm)

케이블 장력차 분포 특성

케이블 장력의 최대/최소 차이는 ±6 kgf로 나타났으며, 현장조건으로 환산하면 ±750 tonf에 해당한다. 본 실험은 초기 응력하중으로 케이슨의 거동이 발생하지 않는 조건에서 수행되었으므로 응력차이의 최대/최소값은 현재 케이슨의 미세진동에 의해 발생하는 값과 일치할 것이다. 따라서 케이블 프리텐션이 없는 경우(케이블이 느슨하게 설치된 경우) 위의 값과 차이가 발생할 수 있습니다.

그림 4.16 케이블 장력차의 최대/최소값 (N=14, T=2.42s, H=13.2cm)
그림 4.16 케이블 장력차의 최대/최소값 (N=14, T=2.42s, H=13.2cm)

개별 케이슨과 인터로킹 케이슨 안정성 비교

이 내용은 향후 연동방파제가 실용화될 때 어떤 위치를 사용할 수 있는지 조사하는 과정에서 중요한 자료가 될 수 있다. 또한 연동방파제 또는 장대방파제의 평활효과 및 파력 분산효과 측면에서 장대방파제 관련 국내외 기술을 조사하고 장대수문 공사의 실제 적용사례를 조사하였다. 가장 중요한 것은 연동 케이슨의 성능을 평가하기 위해 3차원 수력모형 실험을 진행하였고 그 결과를 정리하였다.

한편, 기존의 케이블을 이용한 연동방식 외에 키블럭을 이용한 추가 연동방식과 여러 개의 케이블을 이용한 연동방식을 제시하고 있어 그 적용 가능성을 충분히 평가할 수 있다.

수치

그림 2.1 기간별 심해설계파 추산결과 (SSE 계열)
그림 2.2 기간별 심해설계파 추산결과 (최대파고 발생 방향)
그림 2.3 태풍 매미의 진로도 및 위성사진
그림 2.4 태풍 무이파의 진로도 및 피해현황
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참조

관련 문서

따라 서 본 연구에서는 해상 DCM 공법 적용시 발생하는 부상토를 유용하여 기초사석 대체 재료로 사용하였으며, 부상토가 케이슨 기초의 안정성에

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