• 한국지반공학회지:지반
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• 제1권2호
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• pp.7-16
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• 1985

성토 하에 매설된 강성관에 있어서 관의 두께, 매설상태, 성토높이, 성토흙의 탄성계수, 트렌치의 폭 및 깊이 등이 매설관에 작용하는 응력에 미치는 영향에 대해서 유한요소법의 선형해석을 이용하여 검토하였다. 관 주위의 수직접촉헌력의 분포와 수직하중을 선형중도귀식으로 나타내었으며, Marston-Spangler 이론에 의해서 구한 수직하중은 유한요소해석에 의한 값보다 일반적으로 크다. 그리고 Marston Spangler이론에서 이용되는 침하비는 항상 일정하지 않고 위에서 언급한 여러가지 요인의 유기에 따라서 달라진다는 사실을 알았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.11-16
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• 2008

본 연구에서는 조밀하게 조성된 되메움 지반에서 강성매설관에 작용하는 연직토압에 대하여 Janssen, Marston, Spangler, Handy 이론식과 수치해석 프로그램인 CANDE를 통해 되메움 공간의 저부폭과 되메움 깊이에 대한 영향, 벽면마찰각, 기타 다른 영향인자들에 대하여 비교 분석하였다. 각 이론식들의 비교 점분석결과, 되메움 지반에서의 연직토압에 대한 이론식들은 되메움 저부폭, 매설깊이, 벽면내부마찰각이 주요영향인자로 작용하게 되었다. 또한 CANDE에 의한 해석 결과와 각 이론식들을 비교 분석하면, 동일한 되메움 깊이에서 되메움 저부폭에 따른 연직토압의 크기는 모든 결과에서 동일하게 직선적으로 증가하였으며, 일정한 되메움 저부폭에서 연직토압의 크기는 매설관의 깊이에 따라 증가하였다. CANDE에 의한 해석 결과와 Handy의 제안식이 좋은 접근성을 보였으며, 각종 매설관 및 박스형 구조물의 토압산정에 널리 사용되는 Marston이론은 설계시 상당히 안전측으로 설계되고 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.25-35
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• 2003

원형지하매설관의 경우 관의 하단부의 다짐이 매우 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정성을 저감시키고, 이로 인해 각종 파손이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 하나의 대안으로 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 CLSM을 이용하는 것이다. 본 연구에서는 지금까지의 CLSM 실내실험결과를 이용하여 현장적용성 시험을 하기 위한 중간단계로서 베딩재, 뒤채움재, 관의 종류를 변화시킨 20가지 사례에 대한 PENTAGON 유한요소 프로그램을 이용하여 수치해석을 실시하였다. 수치해석을 실시한 결과 뒤채움재로 CLSM을 사용하는 경우에 토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표면 및 관의 침하를 현저히 감소시키는 것으로 해석되었다. 관의 연직변위를 놓고 볼 때 토사 뒤채움을 사용한 경우에 연성관의 변위량이 강성관의 2배 정도에 달했으나 CLSM으로 대체한 경우에는 오히려 토사 뒤채움에 강성관을 사용한 경우보다 변위가 줄어들었다. CLSM 뒤채움에 강성관을 사용한 경우도 유사하게 나타났고, CLSM이 구조적인 지지 역할을 확실히 함을 보여준다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.239-247
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• 2009

매설관은 기존 포장의 제거와 굴착후 다짐 및 재포장에 의해 시공되며 주변지반의 침하와 균열, 재포장부의 침하발생과 평탄성 저하를 초래한다. 본 연구에서는 매설관의 설치와 뒷채움재의 다짐 및 재포장 등 일련의 시공과정에서 간과되고 있는 포장하부구조의 물성치 획득방법으로서 공내재하시험 및 동평판재하시험을 채택하였다. 공내재하시험 비교 결과, 관매설 및 새로운 뒷채움재의 다짐으로 인해 충분한 하부지반 강성이 굴착전에 비하여 획득되지 못함을 확인하였다. 재포장층의 두께는 기존층에 비하여 더 두껍게 설계되어야 함을 의미한다. 동평판시험은 공내재하시험에 비하여 층표면 강성을 파악하기에는 효과적이지만 매설관의 하부구성층 또는 뒷채움재 등의 전체 강성 또는 다짐도를 정확히 파악할 수 없음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.79-87
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• 2003

현행 지중전력선관로 건설시에 사용되는 표준공법은 관과 관사이의 거리를 l0cm 이격시켜 관로를 매설함에 따라 공정이 복잡하고, 경제적이지 못해 이에 대한 개선공법으로 관사이의 좌우이격거리를 없앤 접촉관 공법을 제안하였으며, 이 두 공법의 거동특성과 안정성을 비교$.$평가하고 지중매설관의 변형에 영향을 미치는 주요인자를 분석하기 위해 실규모 현장 실증실험을 수행하였다. 실험에 적용된 매설형태는 A-1급 도로포장아래 매설깊이 80cm, 100cm, 120cm 지점에 PE파형관이 각 공법형태에 맞게 매설되고, 외부하중으로 DB-24차량의 후륜하중 9.6ton이 매설관 상단 중앙에 정차했을 때 관이 받는 작용압력-변형률 특성을 분석하였다. 실험 결과, 지중매설관의 변형은 주로 시공과정중에 발생하는 것으로 나타났고, 특히, 모래되메움 공정 및 쇄석 포설 완료후에 변형이 가장 크게 발생하는 것으로 계측되었다. 그리고, 접촉관과 이격관 공법의 변형을 비교해 보면, 이격된 부분에 채워진 되메움재의 수동토압에 의한 저항압에 의존한 이격관 공법이 관과 관이 직접 접촉하여 관의 강성이 저항압으로 작용하는 접촉관 공법에 비해 변형이 작게 발생하는 것으로 분석되었다. 더불어 KS-C8455의 허용변형률 3.5%에 매설깊이 80cm, 100cm, 120cm에 묻힌 매설관이 공법 및 다짐방법에 관계없이 만족하는 변형률값을 보이고 있어 안전성을 확보하는 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권10호
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• pp.53-62
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• 2014

국내의 경우 하수관으로 많이 사용되어 온 관종은 콘크리트 흄관으로 대표되는 강성관이 주를 이루고 있으나, 시간 경과에 따른 관 부식 및 수밀성 부족 등의 이유로 사용이 급격히 감소하고 있다. 반면에 연성관은 부식에 강할 뿐만 아니라 자재의 무게가 경량이어서 시공성이 우수한 장점이 있어 사용이 증가하고 있는 실정이다. 그러나 연성관에 대한 시장의 신뢰성 부족과 미흡한 다짐관리로 인한 국부적인 파손사례가 발생하고 있어 이에 대한 원인분석 및 관리방안이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 시공순서, 관의 강성, 관 하부 콘크리트 기초의 강도, 관 하부 모래기초의 다짐도, 관 주변 모래의 다짐도 및 관 상단 되메움재의 다짐도 등을 변화시켜 가며 각각의 조건에 따른 관의 변형특성을 수치해석을 통하여 평가하였다. 평가결과 각 인자에 대한 영향을 확인할 수 있었으며 특히 연성관의 경우 관 주변 모래의 품질관리가 중요한 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.15-24
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• 2006

본 연구는 각종 매설관의 경계조건에 따른 동적 거동에 대한 연구이다. 축방향 및 축직각방향에 대한 거동을 조사하였다. 매설관은 탄성기초 위에 놓인 보요소로 모형화하였고, 지진파는 정현파 형태의 지반 변위로 적용하였다. 매설관의 고유진동수와 모드 형태 그리고 매개변수의 영향을 조사하기 위해 자유 진동에 대한 해석을 수행했다. 그리고 지반진동에 대한 거동을 조사하기 위해 자유진동 해석을 통해 얻어진 고유진동수와 모드 형태를 이용하여 강제 진동에 대한수식을 유도하였다. 자유 진동시 매설관의 고유진동수에 가장 큰 영향을 미치는 것은 지반 강성과 매설관의 길이였다. 지반진동의 전파방향과 전파속도 그리고 진동수에 대한 콘크리트관, 강관, FRP관의 동적거동을 연구하였고 그 결과를 비교하였으며 다양한 단부경계조건에 대한 동적거동해석을 통해 매설관의 종류와 단부경계조건에 따른 최대 변형률 발생지점을 산정하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제7권4호
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• pp.15-24
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• 1991

본 연구에서는 부등침하를 받는 매설관 연성이음부 하부의 베딩보강에 관한 적용성을 유한요소해 석을통하여 검토하였다. 매설관하부 기초지반에 설치된 콘크리트베딩의 강성 변화에 따른연성이 음부의 변형억제효과를 분석하였다. 지반부등침하가 발생하는 현장조건을 크게 세가지로 구분하였 으며 각 경계조건별로 베딩강성 변화에 따른 연성이음관의 변형형태를 살펴보았다. 해석결과는 보강과 비보강조건을 상호 비교 검토하여 콘크리트 베딩보강에 의한 연성이음관의 침하억제효과를 살펴보았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.2368-2373
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• 2012

본 연구에서는 유동성뒤채움재와 일반모래뒤채움재를 이용한 지하매설관 시공시 발생하는 관의 변형 및 지표면변위를 유한요소해석을 이용하여 평가하였다. 해석에 사용된 조건은 2개의 관종(연성관인 PE관, 강성관인 콘크리트 흄관), 2개의 매설관 직경(30cm 및 60cm), 2개의 매설관 부설깊이(60cm, 150cm), 2개의 굴착폭(1.5D 및 2D), 5종의 뒤채움재(일반모래 및 4종의 유동성뒤채움재) 등을 이용하여, 다양한 조합의 해석을 수행하였다. 연성관인 PE관의 경우 직경 60cm 매설관의 수직변위가 직경 30cm 매설관의 수직변위 보다 평균적으로 3배이상 크게 나타났다. 또한 일반모래 뒤채움시 0.320mm로 나타났고, 이에 비해 유동성뒤채움재를 이용한 Case B, C, D, 및 E에서의 수직변위는 0.135-0.155mm 로 일반모래 뒤채움에 비해 약 40% 수준의 변위가 발생하였다. 강성관인 콘크리트 흄관의 경우 직경 30cm인 경우 수직변위는 뒤채움재 종류에 상관없이 0.004mm 정도이다. 직경 60cm 인 경우 일반모래 뒤채움재의 경우 0.636mm, 유동성 뒤채움재의 경우 0.081-0.121mm 범위로 나타났다. 부설깊이에 따른 유동성뒤채움의 효과는 연성관인 PE관에서 더 크게 나타났다. 강성관인 콘크리트흄관의 경우 부설깊이에 따른 일반모래뒤채움과 유동성뒤채움재에 따른 차이는 거의 없는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.167-175
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• 1992

본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 부등침하를 받는 매설관의 베딩보강에 관한 적용성을 검토하였다. 지반부등침하가 발생하는 현장 조건을 크게 세 가지로 구분하였으며 각 경계조건별로 베딩 강성에 따른 매설관의 변형형태와 변형억제효과를 분석하였다. 기존의 매설관 설계방법인 경험적 방법에 본 연구의 해석적 방법을 가미하여 현장조건에 따른 매설관의 베딩보강방법을 제시하였다. 철근 콘크리트 베딩보강 방안을 제시하여 일반현장에 실용적으로 활용할 수 있도록 하였다. 본 설계방안에는 기존의 경험적 방법에 의하여 제시된 표준단면도의 선택과 본 연구에서 수행된 수치해석 결과를 바탕으로 제시된 베딩두께 결정 절차와 방법이 함께 반영되어 있다.