케이슨식 안벽 시공

케이슨식 안벽이란

케이슨식 안벽은 속이 빈 대형 함체를 놓고 자중으로 토압에 버티는 중력식 안벽이다.

배가 접안하는 벽이 파도와 뒤쪽 흙의 압력을 받아도 밀리지 않도록 무게를 이용한다.

구성요소

중력식 안벽은 케이슨 본체, 사석 마운드, 상치 콘크리트, 뒤채움재로 이루어진다.

케이슨 본체는 자중으로 토압과 파력에 저항하고, 사석 마운드는 지반 하중을 분산한다.

상치 콘크리트는 케이슨 상부를 일체화하고, 뒤채움재는 배면 토압을 줄인다.

시공 순서

케이슨식 안벽은 제작, 예항, 거치·침하, 속채움, 상부 공사 순서로 시공한다.

케이슨은 드라이독이나 제작장에서 만들어 예인선으로 설치 위치까지 옮긴다.

사석 마운드를 고른 뒤 케이슨을 침하시켜 거치하고, 속채움과 상치 콘크리트로 일체화한다.

침하 조건

케이슨이 침하하려면 자중에서 부력을 뺀 값이 마찰력과 지지력의 합 이상이어야 한다.

여기서 W는 자중과 재하중, B는 부력, F는 주면마찰력, Q는 선단 지지력이다.

그러므로 침하를 막는 저항은 부력, 주면마찰력, 선단 지지력이다.

정답과 거치 방식 비교

자중이 케이슨을 아래로 미는 힘이고, 나머지 셋은 침하를 막는 저항 요소다.

거치 방식은 축도식, 발판식, 예항식으로 구분해 쓴다. 한 가지로만 쓰는 것은 흔한 실수다.

축도식은 물막이 섬, 발판식은 비계, 예항식은 육상 독 제작 후 예항이 특징이다.

노후 안벽 보강

노후 케이슨 안벽은 사석층을 그라우트로 고결한 뒤 일부를 굴착해 수심을 키운다.

이때 케이슨과 사석층 사이의 최대 접촉응력이 급격히 커진다는 결과가 보고되었다.

따라서 보강 후에는 접촉응력 증가에 따른 전도·활동 안정성 검토가 필수다.

정리

케이슨식 안벽은 제작, 예항, 거치, 침하, 속채움, 상부 공사 순서로 시공한다.

침하 조건은 자중에서 부력을 뺀 값이 마찰력과 지지력의 합 이상이어야 충족된다.

시험에서는 단계별 순서와 거치 방식 비교를 함께 쓰는 것이 기본이다.