Cost Analysis of Rubble Mound Breakwaters for Rubble or Antifer Armor Layer

Year 2022, , 131 - 145, 30.06.2022

Sepanta Naimi , Emrah Metin

https://doi.org/10.53600/ajesa.951026

Abstract

In this study, rubble mound breakwater sections were prepared for different wave heights, slopes and water depths. The designed breakwaters consist of a core layer, a double filter layer and a double regularly placed armor layer. Weight of armor layer were selected by using the Hudson Equation for designed breakwater sections and costs are calculated. The differences between the costs are evaluated depending on parameters such as structure slope, water depth, wave breaking condition and wave height. While increase in slope of the building has a positive effect on the stability, increase in the project wave height has a negative effect. Besides water depth and project wave height, slope of breakwater has also a great impact on costs. Furthermore, it is seen that weight of armor layer in the head section of breakwater is higher than trunk section under the same design conditions. Thus, it is understood that head section of breakwater is more sensitive.

Keywords

Rubble Mound Breakwater, Cost of Breakwaters, Weigth of Armor Layer, Hudson Equation, Antifer Block

Taş Dolgu Dalgakıranların Koruma Tabakasında Taş veya Antifer Maliyet Analizi

Abstract

Bu çalışmada taş dolgu dalgakıranlarda çeşitli eğimler için farklı dalga yükseklikleri ve su derinliklerinde dalgakıran kesitleri hazırlanmıştır. Hazırlanan kesitler çekirdek tabakası, çift sıra filtre tabakası ve çift sıra düzenli yerleştirilmiş koruma tabakasından oluşmaktadır. Dalgakıran kesitlerinde Hudson bağıntısı kullanılarak koruma tabakasındaki blok ağırlıkları ve kullanılacak elemanların seçimi yapılarak maliyetler hesaplanmıştır. Maliyetler arasındaki farklar yapı eğimi, su derinliği, dalga kırılma durumu ve dalga yüksekliği gibi parametrelere bağlı olarak değerlendirilmiştir. Yapı eğimindeki artış stabilite üzerinde olumlu etkiye sahipken, proje dalga yüksekliğindeki artış olumsuz etki göstermektedir. Su derinliği ve proje dalga yüksekliği yanında dalgakıran eğimi de maliyetler üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Ayrıca, aynı tasarım koşullarında dalgakıranların kafa kısmındaki koruma tabakası ağırlığının gövdedekinden daha yüksek olduğu görülmektedir. Buradan dalgakıranların kafa kısmının daha hassas olduğu anlaşılmaktadır.

Keywords

Taş Dolgu Dalgakıran, Dalgakıranlarda Maliyet, Koruma Tabakası Ağırlığı, Hudson Bağıntısı, Antifer Blok

References

• BS 6349-7. 1991. Maritime Structures, Part 7: Guide to the design and construction of breakwaters. British Standards Institution, London.
• Coastal Engineering Research Center. 1984. Shore Protection Manual. Dept. of Army, Waterways Experiment Station. US Government Printing Office, Washington.
• Frens, A.B. 2007. The impact of placement method on antifer-block stability, Master of Science Thesis. Delft University of Technology, Delft.
• Hales, Z.L. 1981. ‘’Floating breakwaters: State of the art literature review ‘’. Technical Report No. 81–1, U.S. Army, Corps Of Engineers Coastal Engineering Research Centre, Fort Belvoir, Virginia.
• Hudson, R.Y. 1959. Laboratory investigation of rubble-mound breakwaters. Journal of the Waterways and Harbors Division, American Society of Civil Engineers 85 (3), 93-122.
• Kabdaşlı, S. 1992. Kıyı Mühendisliği. İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası, İstanbul.
• Limanlar ve Kıyı Yapıları Yapım Dairesi Başkanlığı. 2021. Birim Fiyat Listesi. Ulaştırma ve Altyapı Bakanlığı Altyapı Yatırımları Genel Müdürlüğü, Ankara.
• Naimi, S. ve Z. Özdemir. 2020. Yapılarda yer altı suyuna karşı yapılan koruma sistemlerinin uygulanabilirliği ve güvenliğinin incelenmesi. AURUM Journal of Engineering Systems and Architecture 4(1), 113-133.
• Naimi S. ve H. Hrizi. 2019. Risk Analysis of Slaving Floor in Construction Sites, International Journal of Electronics, Mechanical and Mechatronics Engineering, 9(1): 1637-1645. Özbahçeci, B. 2015. Limanların yüzer dalgakıranla modellenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Denizcilik Fakültesi Dergisi 5(2), 97-108.
• Özbahçeci, B.Ö. ve E. Bilyay. 2007. Dalgakıranların koruma tabakası taş ağırlığı için denklem ve dalga seçimi. 6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu Bildiriler Kitabı, EMKA Matbaacılık, 525–530.
• Taş, M.C. 2006. Tek tabakalı taş dolgu dalgakıranların güvenlik ve ekonomik analizi, Yüksek Lisans Tezi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
• Turan, M.U. 2000. Dalgakıranlarda blok ağırlıklarının belirlenmesi üzerine yapılan çalışmaların incelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 2 (1), 35–48.
• Van der Meer, J.W. 1987. Stability of breakwater armour layers-design formula. Journal of Coastal Engineering, 11(3) 219–239.
• Van der Meer, J.W. 1988. Rock slopes and gravel beaches under wave attack, Doctoral Thesis. Delft University of Technology, No. 396, Delft.
• Yağcı, O. ve S. Kabdaşlı. 2003. Alternative placement technique for antifer blocks used on breakwaters. Ocean Engineering 30 (1), 1433-1451.
• Yalçıner, A.C., A. Ergin, I.C. Kahyaoğlu ve H. Yüncü. 1999. 3D experimental study on the stability coefficients for breakwaters armoured with antifer blocks under irregular waves. Proceedings of the COPEDEC V., Cape Town, South Africa.
• Yüksel Proje. 2007. Kıyı Yapıları ve Limanlar Planlama ve Tasarım Teknik Esasları. Ulaştırma Bakanlığı Demiryollar, Limanlar, Havameydanları İnşaatı Genel Müdürlüğü, Ankara.
• Yüksel, Y. ve E.Ö. Çevik. 2009. Kıyı Mühendisliği. Beta Yayınları, İstanbul.
• Yüksel, Y., A. Ergin, E. Çevik, A.C. Yalçıner, I. Güler, N. Yüzer ve B. A. Aydoğan. 2016. Kıyı Yapıları Planlama ve Tasarım Teknik Esasları. Altyapı Yatırımları Genel Müdürlüğü, İstanbul