모형실험에 의한 키스톤 블록 공법 적용 항만구조물의 미끌림 및 전도 안정성 평가

Abstract

블록공법은 수심이 낮은 소규모 항만이나 어항의 물양장 또는 방파제 축조에 자주 적용되는 공법이다. 일반적으로 상하 블록을 엇갈리게 적층하여 외력에 대해 모든 블록이 직간접적으로 연대하여 저항하도록 한다. 각 블록에는 전단키가 설치되어 있지만 시공유격 때문에 블록간 결속은 마찰에 의해 이루어지는 것으로 보고 설계한다. 최근 블록의 결속력을 강화하기 위한 노력이 진행된 바 있다. 블록을 레고형태로 제작하여 서로 끼워서 결속력을 강화하는 방법, 현장타설 말뚝을 이용하여 블록을 결속하는 방법, 쇄석기둥으로 결속하는 방법 등이 그것이다. 본 연구에서는 세 번째 방법을 대상으로 하였으며, 모형실험을 통하여 이 공법이 적용된 구조물의 미끌림 및 전도 안정성에 대해서 살펴보았다. 쇄석기둥으로 블록을 결속하는 키스톤 블록 공법은 길이가 다른 돌출부를 갖는 블록을 상하방향으로 적층했을 때 마주하는 돌출부에 의해 생기는 공간에 쇄석을 채움으로써 완성된다. 주하중 방향에서 뒤쪽 돌출부를 일반 전단키 높이 정도 이동시켜 단턱을 두고, 좌우 방향 돌출부의 전후 길이를 다르게 함으로써 쇄석기둥이 전단파괴되지 않도록 하여 블록간 결속력을 극대화한 것이 특징이다. 3단 블록 구조물 모형을 제작하여 실험한 결과, 등가의 자중을 갖는 일반 콘크리트 블록을 적용했을 때에 비하여 미끌림 안정성은 10%이상 향상되는 결과를 보였고, 전도 안정성은 쇄석기둥의 전도모멘트 분으로 같은 정도의 안정성을 보임을 확인하였다.