• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권11호
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• pp.15-21
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• 2016

국내에서는 현장에서 사용되고 있는 록볼트 공법에 대하여 여러가지 연구가 진행 중이다. 대규모 사면이나 터널, 암반구조물의 불안정한 지반을 새로운 평형상태로 유지시키기 위한 지보재로서 그라운드앵커, 록볼트가 있다. 이에 본 연구에서는 현재 가장 널리 이용되고 있는 지보재인 록볼트를 대상으로 원형 모형토조를 이용하여 실내 인발시험을 수행하여 지보재의 특성을 분석하였다. 최대인발하중의 변화 양상을 살펴보기 위해 수행한 록볼트에 대한 인발시험의 결과를 보면 인발시험 횟수에 관계없이 거의 일정함을 보였는데, 이것은 지보재가 최대인발하중에 도달할지라도 록볼트와 충전재 사이에 파괴가 거의 일어나지 않으므로 일정한 최대인발하중을 보이는 것으로 판단되며 금회 실내시험에서 충전재는 콘크리트와 토사로 채워져 있다. 주요 지보재인 록볼트의 충전재를 인공적인 재해를 방지하도록 설치한다. 본 논문에서는 록볼트 충전재인 그라우트재가 흘러내리는 것을 방지하기 위한 밀봉패커를 개발하였으며 그로 인한 터널과 사면에서 시공 시 적용성과 역할을 평가하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.77-86
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• 2013

본 연구에서는 지지부재가 설치된 띠형 강보강재에 대한 실내인발시험을 수행하였다. 주문진 표준사를 사용하여 상대밀도 80%인 모형지반을 조성하였고, 지지부재의 개수를 0~2개로 구분하여 실내인발시험을 수행하였다. 상재압은 $50kN/m^2{\sim}200kN/m^2$까지 4단계로 구분하여 적용하였고, 1mm/min 속도로 강보강재를 인발하였다. 표면이 매끄러운 띠형 강보강재의 인발저항력은 보강재 표면과 지반 사이에서 마찰저항만 발현되기 때문에 인발 초기에 급격히 증가하다가 지속적으로 감소하는 경향을 나타낸다. 반면, 지지부재를 설치한 강보강재의 인발저항력은 마찰저항뿐만 아니라 수동저항도 함께 발현되므로 계속적으로 증가하는 것으로 나타났다. 보강재의 형태에 관계없이 최대인발저항은 상재압이 증가함에 따라 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 지지부재를 1개 설치한 경우에 비해 지지부재를 2개 설치했을 때의 최대수동저항은 작게 나타났다. 이는 지지부재의 설치 간격 및 위치에 따라 지지부재에서 발현되는 수동저항의 크기가 다르기 때문에 나타나는 현상으로 판단되며, 지지부재 설치 위치 및 간격에 따른 추가 인발시험을 통해 확인할 필요가 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.37-44
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• 2012

본 연구에서는 띠형 형태의 보강재에 대하여 신장성에 따른 인발저항 특성을 평가하기 위하여, 강재스트립 및 띠형 섬유보강재를 대상으로 대형인발시험을 수행하였다. 또한 약간의 지지저항이 함께 발현되는 돌기형 강재스트립 보강재의 인발시험 결과를 마찰저항 보강재의 결과와 비교하였다. 단면적이 작은 돌기형 강재스트립 보강재는 지지저항에 기인하여 마찰저항만으로 인발저항이 발현되는 보강재에 비하여 우수한 인발저항 특성을 갖는 것으로 확인되었다. 그리고 단면적이 유사한 마찰저항 보강재의 경우에는 신장성 보강재가 비신장성 보강재에 비하여 우수한 인발저항 특성을 나타내는 것으로 평가되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.65-75
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• 2016

본 연구에서는 최근 적용사례가 급증하고 있는 가압식 그라우팅을 이용한 쏘일네일링의 현장인발시험 자료를 수집하여 데이터베이스를 구성하였으며, 기존의 도해법을 이용한 극한인발저항력 판정법의 문제점을 보완하기 위하여 비선형회귀분석을 이용하여 극한인발저항력을 판정하는 방법을 제안하였다. 비선형회귀분석에 의해 추정된 하중-변위곡선은 현장인발시험 자료와 매우 높은 상관성을 보였으며, 도해법에 의해 판정된 극한인발하중에 비해 평균 29% 정도 크게 판정되었다. 쏘일네일의 하중-변위곡선이 항복하중 이후에 급격한 변위를 보이는 경우에는 S자 성장곡선 회귀모형이 가장 적합하며, 인발하중과 변위의 증가량이 점진적으로 감소하는 파괴거동을 보이는 하중-변위곡선은 점근적 방법이 가장 적합한 회귀모형으로 평가되었다. 본 연구로부터 제안된 단위극한주면 마찰 저항력은 국내 지반특성과 가압식 그라우팅 공법의 특성이 반영된 것으로 해외 연구결과로부터 제시된 설계도표를 이용하던 문제점을 개선함으로써 독자적인 설계기준을 확보하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.43-51
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• 2011

본 연구에서는 수동저항부를 형성시킨 띠형 섬유보강재의 인발저항 특성을 평가하기 위해 일련의 실내인발시험을 수행하였다. 이 띠형 섬유보강재는 중간에 길이방향으로 접힘홈이 형성되어 있어 보강재를 반폭으로 접어 콘크리트 블록에 직접 체결할 수 있고 후단부에는 보강재를 '${\cap}$' 형태로 세워서 수동저항부를 형성시킬 수 있다. 이 띠형 섬유보강재는 후단부에 수동저항부가 형성되어 있기 때문에, 흙과 보강재 사이의 표면마찰저항과 수동저항부에서의 지지저항력이 함께 발현되는 인발저항 특성을 가진다. 따라서, 인발저항 평가시 마찰저항과 지지저항을 각각 산정하여 설계에 반영해야 한다. 일련의 인발시험 결과 수동저항부를 형성시키면 인발저항강도가 10~65% 정도 증가하고 수직응력이 클수록 증가량이 점차 커지는 경향을 보이는 것으로 나타났으며, 이를 근거로 수동저항부 형성에 의해 발현되는 지지저항력 산정 방법을 제안하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.39-47
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• 2012

본 연구에서는 블록식 보강토옹벽에 적용이 가능한 띠형 섬유보강재에 대하여 대형인발시험을 수행하였으며, 시험결과를 바탕으로 지반 내에 포설된 보강재의 인장변형 및 유발인발력을 분석하였다. 또한 전체면적법과 유효면적법을 이용한 인발강도를 평가하였다. 최대인발력은 보강재 폭 및 수직응력 조건에 관계없이 끝단 인발변위가 15mm 이내에서 발현되었다. 그리고 보강재의 설치간격과 관계없이 인발력과 끝단 인발변위 관계에 의한 인발거동은 유사한 것으로 확인되었다. 띠형 섬유보강재의 인발에 의한 변형은 보강재의 폭과 관계없이 선단부에 집중되어 선단부분에서 큰 인발력이 유발된 것을 확인하였다. 이는 수직응력 조건에 따른 마찰저항 보강재의 결속력이 인발저항에 매우 큰 영향을 미치는 것을 의미한다. 따라서 띠형 섬유보강재는 인장특성이 고려된 유효길이에 따른 평가가 이루어져야 보다 합리적인 설계가 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권3호
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• pp.49-62
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• 1996

인발시험은 보강토 구조물의 설계에 있어 보강재와 흙사이의 강도 정수를 결정하는데 사용된다. 그러나 이 시험의 해석시 보강재를 따라 발생하는 전단강도가 일정한 것으로 가정하는데 이는 인발시험중 흙과 보강재 사이의 점진성 전단으로 인해 흙과 보강재의 전단-변위 관계 계산시 오류가 발생하게 된다. 구과 보강재 사이의 shear stiffness계산시 점진성전단의 영향을 평가하기 위하여 유한요소법으로 인발시헙을 해석하였다. 흙과 보강재는 선형과 비선형거동으로 채석하였고 shear stiffnss는 일반적인 방법으로 계산하였는데 수정된 shear stiffness와는 많은 차이가 있었으며 그 차이로 인해 유한요소해석의 결과가 달라지게 된다. 본 논문에서는 유한요소해석결과와 시험치를 비교 분석하였으며 개선된 인발시험 해극방법에 대하여 논하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.5-19
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• 2010

본 연구는 가압식 압축형 지반앵커의 실내모형 챔버시험, 현장시험을 통해 가압그라우팅이 지반앵커의 인발저항력에 미치는 영향을 고찰하고 현장 군앵커 인발시험을 통해 압축형 지반앵커의 군효과 특성을 규명하는데 그 목적이 있다. 3가지 시료에 대한 실내시험 결과, 가압그라우팅으로 인한 앵커체의 직경 증가량은 시험값과 공동팽창 이론에 의한 값이 대체적으로 일치하였다. 또한 지반의 투수계수에 따른 가압 그라우팅 최소 주입시간을 제안하였다. 현장시험 결과 가압그라우팅으로 인한 앵커체의 직경 증가, 구근 표면 거칠기 증가, 인발저항력 증가의 효과는 SPT-N치가 작은 상대적으로 연약한 지반에서 가압 그라우팅의 효과가 큰 것을 확인할 수 있었다. 또한 SPT-N치가 50이상인 지반에서는 가압그라우팅의 효과를 기대할 수 없는 것을 확인하였다. 현장시험결과를 바탕으로 단위극한주면마찰력 산정식을 지반의 SPT-N치에 대한 함수로 제안하였다. 또한 현장 군앵커 인발시험 결과를 바탕으로 앵커간격과 영향원추반경의 비 및 앵커간격과 천공직경의 비의 2가지 형태로 압축형 지반앵커에 적합한 군효과 저감률 산정식을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권7호
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• pp.5-10
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• 2009

느슨한 사질토나 연약 점토층에서는 큰 앵커 극한인발력 확보가 어렵기 때문에 앵커공법이 잘 적용되지 않는다. 그러나 앵커 천공 홀을 다양한 방법으로 확공시키는 기술이 개발되어 있으며 이러한 기술로 인하여 느슨한 사질토 및 연약 점토에서 비교적 큰 극한인발력을 확보할 수 있게 되었다. 특히, 축적된 전기에너지를 짧은 시간에 방전시키는 펄스방전 공법은 앵커 정착장을 천공 케이싱 또는 비트 직경보다 크게 확공시키는 공법이다. 총 24공의 앵커를 성균관 대학교 지반시험장 풍화토 및 모래질 점토층에 시공하였다. 극한인발력과 앵커 확공비와의 관계를 확인하기 위해 AASHTO에서 규정하고 있는 시험방법으로 인발시험이 수행되었으며 펄스방전에 의해 확공된 앵커의 직경을 확인하기 위해 7공의 앵커를 굴착하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.145-155
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• 2000

지반과 구조물을 일체화시키는데 사용하는 앵커는 앵커체와 지반의 마찰력에 의해서 구조물을 지지하는 역할을 하며 앵커의 하중과 변형의 관계를 규명하기 위해서는 앵커의 마찰력 분포의 변화(하중전이)가 중요한 요소가 된다. 하중 재하시 앵커체에 발생하는 하중전이 분포는 앵커의 인발 지지력과 밀접한 관계가 있고 정착장의길이, 지반 조건 등에 따라 분포 양상이 변하기 때문에 하중 정이를 이해하기 위해서는 강선과 그라우트의 하중분포 그리로 앵커 그라우트체와 지반과의 마착력 분포를 알아야 한다. 본 연구는 미국 Texax A&M University의 점성토지반에 계측기가 장착된 10개의 그라운드 앵커를 설치하여 인발시험을 수행하였다. 앵커의 자유장 강선에 작용하는 응력, 그라우트체에 작용하는 응력, 그리고 정착장 강선의 응력을 계측하여 강선과 그라우트의 정착응력 및 그라우트와 지반에서의 마찰력 분포를 구함으로써 강선-그라우트-지반의 복합적인 거동에 따른 각 하중 단계마다의 하중전이를 얻어냈다. 또한 현장시험 결과의 역해석을 통하여 강선과 그라우트 사이의 하중과 변위의 관계와 그라우트와 지반의 하중-변위 관계를 분석하여 그라운드 앵커의 인발 특성을 예측 할 수 있는 수치해석 기법을 모델링하여 제시하였다.