KR100608388B1 - 연약지반용 방파제의 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방파제의 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연약지반에 방파제를 용이하게 시공할 수 있는 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명의 바람직한 실시예는, 방파제의 설치를 위해, 연약지반용 방파제 시공 지점의 해저지반을 평탄화하는 단계; 연약지반용 방파제를 지지하기 위하여 해저지반에 도르레와 케이블이 연결된 앵커를 설치하는 단계; 앵커를 연결하기 위한 앵커 연결부가 구비된 연약지반용 방파제를 제작하는 단계; 케이블을 이용해, 해저지반에 설치된 앵커를 앵커 연결부와 연결한 뒤, 연약지반용 방파제를 침하시키는 단계; 침하된 연약지반용 방파제의 부등 삽입을 방지하기 위하여, 케이블의 장력을 조절하는 단계; 조절된 케이블을 방파제 본체에 임시로 고정시킨 뒤, 연약지반용 방파제에 상재하중을 가하는 단계; 상재하중을 제거하고 케이블을 재인장한 뒤 방파제 본체에 고정시키는 단계; 및 기초사석을 부설한 뒤 연약지반용 방파제 상부를 시공하는 단계를 포함하는 연약지반용 방파제 시공방법을 개시한다.

연약지반, 방파제, 앵커, 케이블, 도르레, 상재하중, 압밀침하, 수평파력

Description

연약지반용 방파제의 시공 방법 {Method for constructing for a soft-ground breakwater}

도 1은 종래 기술에 따른 연약지반용 방파제의 기본 구조를 나타내는 정면도;

도 2는 도 1로 나타낸 연약지반용 방파제의 사시도;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연약지반용 방파제의 시공방법을 나타낸 흐름도; 및

도 4 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연약지반용 방파제의 시공 방법을 순서대로 보여준 도면들이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100: 연약지반용 방파제 110: 앵커 연결부

120: 방파제 본체 200: 앵커

210: 도르레 220: 케이블

300: 상재하중 400: 기초사석

본 발명은 방파제의 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연약지반에 방파제를 용이하게 시공할 수 있는 방법에 관한 것이다.

방파제는 항만의 외곽시설로, 외해의 파도로부터 내항을 보호하며, 수심과 기초지반 및 파도의 성질에 따라 여러 가지 종류가 있다.

연약지반 상에 시공되는 종래 기술의 방파제는 도 1 및 도 2로 나타낸 바와 같다.

도 1은 본 발명의 연약지반용 방파제의 기본 구조를 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 연약지반용 방파제의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 연약지반용 방파제(10)는 구조물 하부 영역의 내부에 적어도 하나 이상의 부력통(12)이 제공된다. 부력통(12)은 방파제(10)의 하부 영역에 구비되는 것으로, 자중과 부력을 서로 상쇄시켜 연약지반(20)으로 전달되는 자중을 최소화할 수 있다. 부력통(12)의 상부 영역에는 유공벽들(14)이 구비된다. 유공벽들(14)의 지지를 위해서 적당한 간격을 두고서 부벽(16)이 구비된다. 도 2에서 참조번호 24는 치환사석(22)이 매입된 해저지반이고, 참조번호 26은 해수면이며, 참조번호 28은 치환 사석이 매입되는 치환 사석 매입 영역이다.

종래 기술에 따른 연약지반용 방파제(10)는 해저 지반의 표층부에 해당하는 연약지반(20)의 일부분을 걷어낸 후 방파제(10)를 매입 시공하고, 그 상부에 적당한 크기의 치환 사석(22)을 매립함으로써, 연약지반용 방파제(10)가 매립된 연약지반(20)의 주변이 세굴되는 것을 방지한다.

그러나, 이러한 종래 기술에 따른 연약지반용 방파제는, 연약지반 상에 방파제를 시공할 때에 방파제 자중과 상재하중에 의해서만 방파제의 침하가 이루어졌기 때문에 부등침하가 발생할 수 있고, 예상치 못한 상재하중에 의한 압밀침하에 대처하기 어렵다는 문제점도 갖고 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 연약지반용 방파제 시공에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 도르레와 케이블이 연결된 앵커를 이용해, 연약지반 상에 용이하게 시공할 수 있는, 연약지반용 방파제 시공 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 도르레와 케이블이 연결된 앵커를 이용하여, 예상치 못한 상재하중에 의한 압밀침하를 방지하고, 수평파력에 대한 지지력을 보강할 수 있는 연약지반용 방파제 시공 방법을 제공하는 것이다.

이를 위해, 본 발명의 바람직한 실시예는, 방파제의 설치를 위해, 연약지반용 방파제 시공 지점의 해저지반을 평탄화하는 단계(S1); 연약지반용 방파제를 지지하기 위하여 해저지반에 도르레와 케이블이 연결된 앵커를 설치하는 단계(S2); 앵커를 연결하기 위한 앵커 연결부가 구비된 연약지반용 방파제를 제작하는 단계(S3); 케이블을 이용해, 해저지반에 설치된 앵커를 앵커 연결부와 연결한 뒤, 연약지반용 방파제를 침하시키는 단계(S4); 침하된 연약지반용 방파제의 부등삽입을 방지하기 위하여, 케이블의 장력을 조절하는 단계(S5); 조절된 케이블을 방파제 본체 에 임시로 고정시킨 뒤, 연약지반용 방파제에 상재하중을 가하는 단계(S6); 상재하중을 제거하고 케이블을 재인장한 뒤 방파제 본체에 고정하는 단계(S7); 및 기초사석을 부설한 뒤 연약지반용 방파제 상부를 시공하는 단계(S8)를 포함하는 연약지반용 방파제 시공방법을 제공한다.

이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연약지반용 방파제의 시공방법을 나타낸 흐름도이고, 도 4 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연약지반용 방파제의 시공 과정을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 우선, 방파제의 설치를 위해, 연약지반용 방파제 시공 지점의 해저지반을 평탄화한다(S1). 해저지반은 시공하게 될 연약지반용 방파제의 길이와 폭에 대응하도록 해저지반을 향해 토사를 굴삭하여 평탄화한다.

그 후, 평탄화된 해저지반에 연약지반용 방파제 시공에 필요한 개수의 지중 앵커(200)를 측량으로 정해진 위치에 설치한다(S2).

앵커(200)는 도르레(210)를 부착하고 있으며, 도르레(210)에는 케이블(220)이 걸려 수면 위로 연장된다. 케이블(220)의 인장력은 연약지반용 방파제를 지지하기에 충분한 정도인 것이 바람직하다. 지중 앵커(200)는 먼저 지반의 상태에 따라 깊이를 결정한 후, 연약지반의 전체적인 침하나 붕괴 범위를 검토하여 그 영향이 미치지 않는 지반에 설치한다. 앵커(200) 설치에 적용되는 허용 응력은, 앵커 케이블(220)의 인장력을 고려하여 결정되며, 앵커(200)의 강도에 따라 앵커(200)에 부식 방지 처리 등을 가할 수도 있다.

지중 앵커(200)를 설치한 다음, 도 5로 나타낸 바와 같이, 지중 앵커(200)의 케이블(220)을 연결하여 고정시킬 수 있는, 앵커 연결부(110)를 구비한 연약지반용 방파제(100)를 제작한다(S3). 연약지반용 방파제(100)의 본체인 제체(120)에는, 연결공(111)과 고정구(120)가 구비되는데, 연결공(111)은 도르레(210)를 지나 연장되는 케이블(220)의 일단을 제체 외부로 연결시키고, 고정구(112)는 케이블(220)의 타단을 고정시킨다.

이러한 연약지반용 방파제(100)의 종류는 사석 경사제 또는 케이슨 혼성제와 같이 연약지반 상에 축조할 수 있는 방파제인 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시예에 적용된 연약지반용 방파제(100)는 제체(120)에 작용하는 파력 또는 풍력 등의 환경하중을 지반 내에 삽입된 부분에 작용되는 수동 토압과 전단저항력으로 지지한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 적용된 연약지반용 방파제(100)는 또한, 방파제 건설로 인해 해수의 흐름이 차단되어 항내 정체수역이 발생하는 것을 막기 위해, 일정 간격 떨어져 있는 둘 또는 그 이상의 유공벽(미도시)을 도입하여, 파랑을 효율적으로 제어하고 수질 오염을 막는다. 유공벽(미도시)은 연직 또는 수평 슬리트, 원형홀 등 다양한 형식이 적용될 수 있다.

다음으로, 도 5 및 도 6으로 나타낸 바와 같이, 케이블(220)을 이용해, 해저지반에 설치된 앵커(200)를 앵커 연결부(110)와 연결한 뒤, 연약지반용 방파제(100)를 침하시킨다(S4).

먼저, 방파제(100)에 구비된 고정구(112)에 도르레(200)를 지나 연장되는 케이블(220)의 일단을 고정한다. 그 뒤 도르레(210)를 지나 연장되는 케이블(220)의 타단은 제체(120)에 구비된 연결공(111)을 지나 수면 위로 연장된다. 수면위로 연장된 케이블(220)은, 케이블(220)의 길이를 조절할 수 있도록 해수면 위의 예인선 등에 구비된 모터(230)에 연결된다.

그 뒤, 케이블(220)과 연결된 방파제(100)를 평탄화된 해저지반에 침하시킨다. 이 때, 방파제(100)는 케이블(220)의 인장력에 의해 지지되며 침하되고, 케이블(220)의 장력은 해수면 상부의 예인선 등에 구비된 모터(230)에 의해 조절된다.

이렇게 설치된 케이블(220)은, 일단이 제체(120)에 고정되고, 타단은 제체(120)와 연결되어 모터(230)에 의해 길이가 조절되므로, 모터(230)를 도 5에 도시된 화살표 방향으로 회전시킬 경우 방파제(100)가 연약지반에 관입되게 된다. 따라서 도 6으로 나타낸 바와 같이, 계속하여 모터(230)를 화살표 방향으로 회전시키게 되면 연약지반용 방파제(100)의 제체(120)가 평탄화된 해저지반을 지나 연약지반까지 관입된다. 이 때, 제체(120)의 양단에 연결된 케이블(220)의 장력이 다르게 되면 방파제(100)가 침하될 때, 부등삽입이 발생할 수 있다. 따라서 침하된 연약지반용 방파제(100)의 부등삽입을 방지하기 위하여 케이블(220)의 장력을 조절하면서 평탄화된 해저지반 상에 연약지반용 방파제(100)를 시공한다(S5).

이와 같이 케이블(220)의 장력에 의해 연약지반용 방파제(100)의 관입 정도가 결정되면, 도 7로 나타낸 바와 같이 지상으로 연장되어 있던 케이블(220)의 일단을 제체(120)에 임시로 고정시킨다. 그 뒤, 연약지반용 방파제(100) 상부에 상재하중(300)을 가하여 방파제(100)의 지지를 확고히 한다(S6). 이 때, 상재하중(300)은, 연약지반용 방파제(100)의 제체(120)가 경사 이동 없이, 토사가 굴착되어 형성 된 연약지반의 소정 깊이까지 침하 정착될 수 있는 기간동안 가해진다.

일정 기간 동안 상재하중(300)을 가하고 나면, 상재하중(300)을 제거한 뒤, 케이블(220)의 장력을 다시 조절하여 제체(120)에 고정시킨다(S7). 이는 상재하중(300)에 의해 방파제(100)의 침하 정도가 변화되었을 경우 케이블(220)의 장력을 방파제(100)의 관입 정도에 맞도록 조절하는 것이다.

위와 같이, 케이블(220)의 장력에 의해 연약지반 상에 고정되는 방파제(100)는, 케이블(220)의 인장력에 의해 지지되므로 수면 위에서 충분한 부력을 받을 수 있게 된다. 따라서, 예상치 못한 상재하중(300)에 의한 압밀침하를 방지할 수 있게 된다. 또한 케이블(220)의 인장력에 의해 방파제(100)가 추가적으로 지지되므로, 방파제(100)에 작용하는 수평파력에 대한 추가적인 지지력을 확보할 수 있다.

그 뒤, 도 8로 나타낸 바와 같이, 연약지반으로 관입된 연약지반용 방파제(100)의 제체(120) 상부에 위치한 해저지반의 수평면까지 기초사석(400)을 부설한다. 이러한 기초사석(400)은 의해 방파제(100)를 마감하며 파도를 분산시키는 기능을 한다.

위와 같이 시공된 연약지반용 방파제(100)의 상부에는 방파제(100) 상부에서 하역 작업중인 차량, 사람 또는 화물이 낙하되는 것을 방지하기 위한 안전 설계로서 상치 콘크리트(500)를 타설하고, 각 방파제(100)의 시공 위치와 목적에 맞도록 방파제(100) 상부를 시공할 수 있다(S9).

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예는, 연약지반에 도르레 및 케 이블을 구비한 지중 앵커를 설치한 뒤, 케이블을 제체에 고정시킴으로서, 케이블의 인장력에 의해 방파제를 지지하므로, 방파제에 충분한 부력을 줄 수 있어 예상치 못한 상재하중에 의한 압밀침하에 대처할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 또한, 방파제 자체의 하중에 의해서만 방파제를 연약지반 상에 지지하는 것이 아니라, 앵커 케이블의 인장력에 의해 부가적으로 지지할 수 있으므로, 수평파력에 대한 추가적인 지지력을 확보할 수 있는 이점을 갖는다.

본 발명은 전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연약지반용 방파제의 설치 방법만을 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변화 및 변경이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 방파제의 설치를 위해, 연약지반용 방파제 시공 지점의 해저지반을 평탄화하는 단계;

   상기 연약지반용 방파제를 지지하기 위하여 해저지반에 도르레와 케이블이 연결된 앵커를 설치하는 단계;

   상기 앵커를 연결하기 위한 앵커 연결부가 구비된 연약지반용 방파제를 제작하는 단계;

   상기 케이블을 이용해, 상기 해저지반에 설치된 앵커를 상기 앵커 연결부와 연결한 뒤, 상기 연약지반용 방파제를 침하시키는 단계;

   상기 침하된 연약지반용 방파제의 부등삽입을 방지하기 위하여, 상기 케이블의 장력을 조절하는 단계;

   상기 조절된 케이블을 제체에 임시로 고정시킨 뒤, 상기 연약지반용 방파제에 상재하중을 가하는 단계;

   상기 상재하중을 제거하고 케이블을 재인장한 뒤 제체에 고정시키는 단계; 및

   기초사석을 부설한 뒤 상기 연약지반용 방파제 상부를 시공하는 단계를 포함하는 연약지반용 방파제 설치방법.

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