엑스블록
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Xbloc은 해안, 항만 벽, 방파제, 방파제 및 기타 해안 구조물을 유입 파도의 직접적인 영향으로부터 보호하기 위해 설계된 연동 콘크리트 블록(또는 "무기 단위")이다. Xbloc 모델은 2001년부터 델타 마린 컨설턴트가 설계·개발했으며, 여러 대학의 광범위한 연구를 받아왔다.
사용법
콘크리트 장갑 유닛은 일반적으로 방파제와 해안 보호에 사용된다. 단위는 해안 구조물의 외층으로서 하나의 층에 위치한다. 이 층을 갑옷 층이라고 한다. 그것의 기능은 두 가지다: 첫째, 그 아래의 미세한 물질을 심각한 파동 작용으로부터 보호하기 위한 것, 둘째, 파동 에너지를 소멸시켜 파동 런업, 오버투핑 및 반사를 줄이는 것. 이러한 기능에는 무겁지만 다공성 장갑이 필요하다.
단일 레이어 콘크리트 장갑 유닛을 적용하는 공통 요인은 다음과 같다.
- 천연 암석은 설계 파동이나 전류 부하를 견디기 위해 필요한 크기나 품질에서 사용할 수 없다.
- 채석장 생산량이 자재 수요에 맞추기에는 부족하다.
- 기존 채석장은 프로젝트 위치와 비경제적 거리에 있다.
- 로드 제한(부하) 및 기타 병목 현상이 있는 도로 연결부위, 불량 상태 또는 혼잡함
또한 암석 보호를 위해 일반적으로 이중 층에 배치되는 테트라포드처럼 오래된 콘크리트 갑옷 유닛과 비교하여 현대의 단일 층 갑옷 유닛은 훨씬 적은 콘크리트를 포함한다. 따라서 건설자재(시멘트, 자갈)가 적게 필요하므로 비용이 절감되고 해안 보호공사의 탄소 발자국도 감소한다.[citation needed]
콘크리트 블록도 같은 용도로 사용할 수 있다.[1] Xbloc과 마찬가지로 이 블록의 대부분은 상업적 개발이며 특허가 있다. 그런 Xblocs는 특허권자가 생산하지 않고, 그 대가로 면허료를 지불하는 계약자가 조작해 설치한 것이다. 그러한 계약에는 보호시스템의 올바른 적용을 보장하기 위한 특정 기술지원 활동이 포함된다.[citation needed]
유압 안정성 및 연동 메커니즘
Xbloc 장갑 유닛은 자체 중량에서 주변 유닛과 연동하여 유압 안정성을 얻는다. Xbloc 유닛으로 구성된 다공성 갑옷층(층 다공성 거의 60%) 때문에 들어오는 파동의 에너지는 크게 흡수될 것이다. 따라서 Xbloc 갑옷 층은 파도에 의한 침식으로부터 아래층의 암석을 보호할 수 있다. 물리적 모델 시험에서 도출된 경험적 공식 외에도, 다공성 방파제로의 유체 여과뿐만 아니라 방파제 원소(침입 또는 출현)와 파동 사이의 상호작용과 RNG 난류 모델과 결합된 RANS 방정식을 바탕으로 MEDUS에 의해 여러 연구되었다.[2]
Xblocs는 일반적으로 3V:4H와 2V:3H 사이의 장갑 경사 경사에 적용된다. 자연암과 달리 얕은 경사경사에서는 유압 안정성이 증가하지 않는데, 그 상황에서는 연동 효과가 감소하기 때문이다. 표준 Xbloc 크기는 0.75m3(Hs = 3.35m까지의 유의한 파고 높이)에서 20m3(Hs = 10.0m)까지 다양하다. 설계 파형 높이와 볼륨 크기 사이의 주어진 관계는 개념 단계에만 유효하다는 점에 유의해야 한다. 해안 경사, 파고 구성, 건설 장비 등의 추가 매개변수는 권장 단위 크기에 중요한 영향을 미칠 수 있다.[3] 상세설계의 경우, 특히 비표준 상황의 경우 물리적인 모델 시험이 필수적이며 일반적으로 방파제의 전반적인 안정성 및 기능적 성능(파장 오버톱 및/또는 파장 침투)을 확인하기 위해 실시된다.
평균 경계조건에 대해 암석 경사를 현대적인 단일층 단위와 비교할 때, 방파제 시공에서 흔히 사용되는 대부분의 자연암에 비해 콘크리트의 고유밀도가 낮다는 점을 고려했을 때 연동 효과가 뚜렷하다. 자연 암석이 동일한 경사 경사로에 배치된다고 가정할 때, 개별 암석의 무게는 Xbloc 단위보다 3배 더 높아야 한다. 바위는 일반적으로 이중으로 배치되기 때문에 채석, 저장, 취급, 운반 및 설치가 필요한 갑옷 재료의 부피는 상당한 파동 작용에 노출된 더 큰 방파제에 비해 엄청날 수 있다. 연동 효과로 인해 무게와 단일 레이어 기갑 장치의 부피는 완전히 암석으로 구성된 기갑에 비해 상당히 적다. 또한 일반적으로 단위들은 현장근처나 현장에서 제작되므로, 운송 문제가 덜 심각하다.
무기고 유닛 생산
Xbloc는 비보강 콘크리트로 구성되며, 다른 단일 레이어 장갑 유닛과 유사하다. 보통 콘크리트 C25/30은 보통 Xbloc 장갑차 생산에 적합하다. 그러나 더 빠른 탈몰을 위한 조기 강도, 얼음 하중 등과 같은 다른 이유로 더 높은 강도의 콘크리트를 적용하는 경우가 많다. 보강을 생략함으로써 시간과 비용을 절감하고 장기적으로는 부식 손상에 대한 장갑 유닛의 취약성을 감소시킨다. 단층 기갑부위의 최적 형태는 콤팩트한 콘크리트 본체의 견고함과 연동에 필요한 호리호리함이 결합되어 있다. 구조 건전성은 일반적으로 유한 요소 계산(FEM)과 프로토타입 낙하 시험에 의해 확인된다.
Xbloc 거푸집 시공에는 나무 몰드와 강철 몰드를 모두 사용할 수 있지만, 철 몰드는 반복적으로 사용해 많은 수의 장갑 유닛을 생산할 수 있어 선호된다. 2개 섹션으로 구성된 다양한 주형 설계가 적용된다. 주형은 수직 또는 수평으로 조립된다. 콘크리트의 주입과 압축은 동시에 이루어진다. 적절한 거푸집 설계는 초기 단계에서 주형 박리를 촉진하고 꿀 빗질, 표면 거품 및 충격 손상으로부터 크게 방지한다.
Xbloc 유닛의 형태 때문에, 비교적 간단한 거푸집 작업을 사용할 수 있으며, 제한된 수의 다른 강판으로 만들어진다. Xbloc 1대당 최대 45톤까지 무게가 나갈 수 있어 신청 면적과 최대한 가까운 곳에서 공사가 진행된다.
배치
다른 연동 콘크리트 블록의 배치와 달리 Xbloc 유닛은 방파제 경사면에 각 유닛의 방향에 대해 매우 엄격한 규격을 가지고 있지 않다. Xbloc의 형태 때문에, 유닛의 6면 각각이 효율적으로 연동된다. 따라서 블록은 연동 메커니즘을 완전히 활성화하는 위치를 쉽게 찾는다. 이것은 경사면에 장갑 유닛을 배치하는 비율을 증가시킨다.
Xbloc 방파제의 무작위 구조와 높은 다공성 때문에, 다양한 종의 해양 동물과 식물들을 위한 인공 암초 서식지가 만들어진다.
참고 항목
- 연안 관리 – 해안선 침수 및 침식 방지
- 해안 침식 - 해안선을 따라 토지가 변함
- 해양 표면파
- KOLOS – 콘크리트 방파제 요소
- 돌로스 – 콘크리트 방파제 요소
- 테트라포드 – 콘크리트 방파제 요소
- 아크로포드 – 콘크리트 방파제 요소
참조
- 영국표준, BS 6349 해양구조물 실천강령, 제7부 방파제 설계 및 시공 가이드, 1991.
- CIRIA/CUR, Rock Manual, 2007 2
- 방파제 갑옷의 개발 및 설계에 관한 연구 3
- H.J. Verhagen, Classic, 혁신적이고 파격적인 해안선 보호 방법, 해안 공학 섹션, Delft Technology University, 네덜란드, 2004 4
- 워싱턴 D.C. ASCE Specialty Conference 1983년 3월, Seabe in Service,