철재형 이안제의 설계외력 산정기법 검증을 위한 실해역 시험

• 영문명: Verification of the Design Force Estimation Method for the Steel-type Breakwater in the Real Sea
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 권혁민 권오균 한유식 윤강훈 Kweon, Hyuck Min Kwon, Oh Kyun Han, Yu Sik Yoon, Kang Hun
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』12권1호, 205~216쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2012.02.28

국문 초록

철재형 이안제는 구조형식이 단조롭고 설계가 용이하며 퇴적파랑을 통과시키는 등 장점이 많아 기존의 중력식 방파제의 대안으로서 기대된다. 철재형 이안제의 설계기법은 권혁민 등(2011), 권오균 등(2011), 이정렬 등(2011)이 보고한 바 있다. 권혁민 등(2011)은 철재형 이안제의 설계외력을 산정함에 있어서 유의파고에 상당하는 규칙파를 사용하고 말뚝의 심도설계를 위한 연직상향력은 수평판의 지점별 최대압력분포로부터 산정할 것을 제안하였다. 본 연구는 제안된 외력산정기법의 실해역 검증을 위하여 수행되었다. 또한 본 연구에서는 설계상 가능한 구조물에 대하여 실해역 실험을 통하여 축조 과정 기술 확보, 파괴 여부 판정, 철거 가능성을 검증하고자 한다. 철재형 이안제에 사용된 소파판은 $9m{\times}12m$(길이${\times}$폭)의 크기이고, 강관말뚝은 직경 711 mm, 두께 12 mm, 길이 23.2 m이다. 실해역 실험 결과, 본 구조물의 축조는 기존의 장비로 약 8시간 만에 1셀의 시공이 가능하고, 유의파고 5.83 m의 외력에 대하여 말뚝의 수평 및 수직 상호변위는 매우 작게 발생하였으며, 철거는 양호한 기후조건에서 2일이 소요되었다. 본 실해역 시험을 통하여 권혁민 등(2011)의 철재형 이안제에 작용하는 외력산정기법이 유용하며 말뚝의 인발력에 대한 마찰 안전율이 약 2.0에 상당하다는 것을 알았다. 또한 철재형 이안제는 설계, 시공, 철거가 간단하며, 소파판의 착탈식 운영방식으로 해안의 사정에 따라 모래포집량 조절이 가능할 수 있다는 기대를 높이게 되었다.

영문 초록

The steel-type breakwater has the merits of structural simplicity and passing the long period wave for beach accretion. So, it has been expected to be a key tool for the strategic beach protection technology. The design methodology of the steel-type breakwater was published by Kweon et al.(2011), Kwon et al.(2011), Lee et al.(2011). For the analysis of the resistant friction load acting on the pile, Kweon et al. proposed the estimation method of the design up lift force acting on the dual horizontal plate. With a train of regular wave corresponding to the significant one, they integrated the distribution of the biggest pressure at each point. For the verification of the estimation method of the load on the pile, the study is carried out the experiment in a real sea state. Moreover, the construction procedure, the displacement, joint checking and removal possibility of the steel-type breakwater are discussed. The constructed breakwater has the horizontal wave energy dissipator of $9m{\times}12m$($length{\times}width$) and pile diameter of 711 mm, thickness of 12 mm, length of 23.2 m. The construction took about 8 hours for 1 cell composed of 9 piles and 1 horizontal dual plate. There is a little vertical and horizontal displacement of pile attacked by the maximum wave height of 5.83 m. The removal of 1 cell took about 2 days. This study shows the merits of the easier design, faster construction and simpler removal of the steel-type breakwater. The structure could be estimated as a stable one because it has the horizontal dissipator on which acting a little compression and a little uplift force due to the perforated holes. Moreover, the easier removal could make it possible to manage the coastal line as depending on the conditions of erosion or accretion sand volume.

키워드

철재형 이안제 실해역 실험 수평 및 수직 상호 변위 착탈식 운영 모래포집량 steel-type breakwater beach accretion strategic beach protection real sea horizontal wave energy dissipator