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속채움 콘크리트 및 길이방향 철근으로 보강된 PHC 파일의 휨성능 (Flexural Performance of PHC Piles with Infilled concrete and Longitudinal Reinforcing Bars)

  • 한선진;이정민;김민석;김재현;김강수;오영훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.77-84
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    • 2021
  • 이 연구에서는 속채움 콘크리트와 길이방향 철근으로 보강된 PHC 파일에 대한 휨실험을 수행하였으며, 실험의 주요 변수는 길이 방향 철근비와 PHC 파일 중공 내부 표면에 형성된 슬러지 유무로 설정하였다. 총 6개의 PHC 파일 실험체를 제작하였으며, 실험체들의 파괴모드, 균열패턴, 단면내 길이방향 변형률 분포, PHC 파일과 속채움 콘크리트 사이에 발생된 단부 슬립을 상세히 계측하고 분석하였다. 실험결과, 길이방향 철근비가 증가할수록 휨 강성 및 강도가 증가하는 것으로 나타났으며, PHC 파일 내부 표면에 형성된 슬러지는 실험체의 휨성능에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 실험적 연구와 더불어 이 연구에서는 변형률 적합조건, PHC 파일과 속채움 콘크리트 단면내 변형률 및 응력 분포를 고려한 비선형 휨해석 모델을 제안하였으며, 해석결과를 실험결과와 비교하여 제안모델의 합리성을 검증하였다. 그 결과, 제안모델은 속채움 콘크리트와 길이방향 철근으로 보강된 PHC 파일의 휨거동을 매우 우수한 정확도로 평가하는 것으로 나타났다.

현장 재하시험을 통한 파형 마이크로파일의 기초보강 효과 분석 (Evaluation of the Effect of Waveform Micropiles on Reinforcement of Foundation Structures Through Field Load Tests)

  • 백성하;한진태;김석중;김준영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권3호
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    • pp.29-40
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    • 2023
  • 본 연구에서는 파형 마이크로파일의 기초보강 효과를 분석하기 위해서, 매립토-풍화토-풍화암의 지층구조를 보이는 지반에 마이크로파일을 설치한 뒤 현장 재하시험을 수행했다. 단일 마이크로파일 재하시험 결과, 파형 마이크로파일은 토사층에서 발현되는 주면마찰력만으로도 충분한 지지력을 가져 암반층의 심도가 깊은 지반 조건에서 유리한 시공성을 가질 수 있음을 확인하였다. 또한 동일한 설계하중이 적용되었음에도, 단일 마이크로파일 재하시험 시 설계 하중 범위 내에서 평가된 파형 마이크로파일의 연직강성이 일반 마이크로파일의 연직강성에 비해 약 2.2배 큰 것으로 나타났다. 일반 및 파형 마이크로파일로 구성된 무리말뚝 재하시험 결과, 강성이 큰 마이크로파일이 높은 하중을 분담하는 것으로 나타났다. 일반 및 파형 마이크로파일 모두 동일한 설계하중이 적용되어 지지력에는 큰 차이를 보이지 않았음에도, 강성이 큰 파형 마이크로파일이 작게는 1.7배에서 크게는 3.2배 큰 하중 분담율을 보였다. 파형 마이크로파일은 대부분 보강기초로 활용될 것으로 예상되는데, 증축 리모델링 등을 통해 추가적인 하중 작용 시 많은 하중을 분담함으로써 기존 기초의 지지력 파괴 가능성을 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

대규모 단층대구간에서의 철도터널 우각부 보강공법 적용성 연구 (A Case Study on Elephant Foot Method for Railway Tunneling in Large Fault Zone)

  • 이길용;오정호;조계환;이두수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.1161-1167
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    • 2016
  • 본 연구에서는 대단면 고속철도 시공중 단층파쇄대 구간과 조우시 터널의 안정성 확보를 위해 보조 및 보강공법을 적용했음에도 불구하고 추가적인 지반이완과 원지반 지지력 부족에 따른 터널 전체의 안정성 저감 및 과다변위가 발생한 시공사례를 분석하였다. 그리고, 이러한 터널굴착 중 단층파쇄대 구간 통과시 현장계측분석을 통하여 터널지보패턴의 적정성 및 우각부 보강(레그파일) 효과를 현장계측결과와 비교분석하여 평가하였다. 또한, 우각부보강 시공조건(레그파일 각도 및 길이에 대한 영향)에 따른 보강효과를 수치해석적으로 검토하여 현장적용시 최적의 보강조건을 분석한 결과 단층대 구간에서의 우각부 적용조건은 상반바닥면 수직에 가까운 방향으로 설치할 경우 변위제어에 가장 효과적이고, 시공성 및 경제성 고려 레그파일의 적용조건은 45도 각도 이내로 설치하고 하반굴착 바닥면 까지인 6m의 길이를 적용하는 것이 터널주변지반 이완하중의 분산 전달 및 측방변형 억제에 가장 효과적인 유리한 조건으로 확인되었다.

현장 재하시험을 통한 수직증축시 기존 말뚝과 보강 말뚝의 강성에 따른 하중분담거동 분석 (Analysis of Load Distribution Behavior in Vertical Extension Remodeling from Stiffness of Existing and Reinforcing Pile by Load Test)

  • 김석중;왕성찬;한진태
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권8호
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    • pp.61-72
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    • 2020
  • 수직증축 리모델링시 상부 구조물의 구조적 안정성 확보를 위해서는 기초의 안정성이 우선적으로 확보되어야 한다. 수직증축형 리모델링 구조기준 고시(2014)에 따라, 수직증축시 기존 말뚝과 보강 말뚝의 강성에 따라 상부 하중을 분담하여 지지한다. 하지만, 국내에서는 증축시 활용할 수 있는 기초 보강공법 등에 대하여 연구 주제가 집중되어 있으며, 기존 기초와 보강 기초의 강성 차이에 의한 하중 분담율에 대한 연구는 미비하다. 따라서, 본 연구에서는 현장 재하시험을 통해 수직증축 리모델링시 기존 말뚝과 보강 말뚝의 강성에 따른 하중 분담 거동에 대하여 분석을 수행하였다. 서로 강성이 다른 일반 및 파형 마이크로파일을 시공하여 기존 말뚝과 보강 말뚝을 모사하고, 각각의 말뚝에 대한 재하시험을 수행하여 각 말뚝의 강성을 산정하였다. 그 후, 기존 말뚝과 보강 말뚝 두부를 연결하는 기초판을 타설하고 기초판 상부에 하중을 재하함으로써 기존 말뚝 및 보강 말뚝의 강성 차이에 따른 하중 분담 거동을 분석하였다. 그 결과, 파형 마이크로파일의 강성이 일반 마이크로파일에 비해 약 2.5배 크게 산정되었으며, 이에 비례하여 하중을 분담하는 것을 확인하였다.

스틸보강재가 부착된 프로파일 및 고강도 모르타르를 이용한 균열손상 콘크리트관의 보강효과 (Reinforcement Effect of Cracked Concrete Tubes and Box Culverts by Installing Profile with Steel Stiffener and High Strength Mortar)

  • 여상록;조은상;황원섭;정재운
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권1A호
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    • pp.69-78
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    • 2008
  • 본 논문에서는 내하력이 저감된 노후화 된 콘크리트 하수관거의 보강공법의 타당성을 검증하기 위하여 정적재하 시험을 실시하였다. 내경 0.8 m, 1.0 m, 1.5 m인 원형관과 폭 2.0 m, 2.5 m인 상자형관을 대상으로 하였으며, 신관을 대상으로 정적 재하시험을 통하여 관 내부에 충분한 균열을 발생시킨 후 보강공법을 적용 한 후 다시 정적재하시험을 실시하였다. 본 연구에서 적용 된 보강공법은 균열관 내부에 스틸보강재가 추가된 프로파일과 고강도 모르타르를 이용하여 화학적 열화에 대한 저항성과 단면 내력을 증진 시킨 것이다. 보강공법 적용 후 단면 내력은 균열발생 이전 신관에 비해 원형관의 경우 1.66 ~3.50배, 상자형관의 경우 1.66~3.10배 정도 증가하였다. 또한 ABAQUS 6.6을 이용하여 보강공법 적용 전 후 콘크리트 원형관과 상자형관의 비선형 해석을 수행하였다. C3D8R 솔리드 요소를 사용하였고, concrete damage plasticity option을 적용하였다. 원형관과 상자형관에 배근된 철근의 영향성을 해석상 반영하기 위하여 합성 재료식을 유도하여 적용하였다.

파일길이비와 암반층의 위치에 따른 마이크로파일 설치방법 (Installation Methods of Micro-piles by the Length Ratio of Pile and the Depth of Rock Layer)

  • 황태현;권오엽
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.5-20
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    • 2011
  • 본 연구는 토사지반 또는 유한심도 내 암반층이 있는 지반을 대상으로 마이크로파일의 효과적인 설치방법을 제안하고 제안된 설치방법의 적용성을 평가하기 위해 수치해석을 수행하였다. 해석결과, 지반에 설치된 파일이 강체거동을 하는 경우는 파일 선단부와 암반층 위치 따라 파일 보강지반 지지력이 달라지나, 연성거동을 하는 경우는 파일 선단부와 암반층의 위치보다 파일강성과 관련한 파일 설치길이와 파일 근입길이에 따라 지지력이 달라지는 것으로 나타났다.

부동침하 건축물 복원을 위한 압입강관파일 공법 현장 적용에 관한 연구 (Study on the Application of Press in Steel Pipe Pile for Restoring Building of different settlement)

  • 신재권;이희석;소광호
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.85-86
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    • 2015
  • Recently, As the high rise buildings have been demanded due to the rising current of land price, the permanent drainage method have been applied during and after the construction as a way to reduce the buoyancy acting on the bottoms of the foundations in the basement. This method has brought about the consolidation subsidence of the ground and turned out to be the problems of sinking hole and foundation re-settlement. The representative methods to be used for extending the life cycle of the existing building structure which is tilted by the foundation re-settlement or differential settlement of the foundation can be divided into the building structures reinforcement and soil reinforcement. The purpose of this study is to analyze and present the application example of steel pipe pile method to extend the life cycle of the six -stories building tilted in a soft ground.

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데이터 보강을 위한 데이터 통합기법에 관한 연구 (A Study on the Data Fusion for Data Enrichment)

  • 정성석;김순영;김현진
    • 응용통계연구
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    • 제17권3호
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    • pp.605-617
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    • 2004
  • 데이터마이닝에서 가장 중요한 요소 중 하나는 마이닝에 사용될 데이터의 질이다. 질 높은 데이터를 바탕으로 마이닝이 수행될 때, 데이터마이닝의 잠재적 가치는 증대될 것이다. 본 논문에서는 지식발견 과정 중 데이터의 질을 향상시키기 위한 한 단계인 데이터 보강을 위해 데이터 통합 기법을 제안하고, 모의실험을 통해 제안된 알고리즘의 효율성을 비교하였다. 실험결과 제안된 알고리즘이 데이터 통합의 성능을 향상시킴을 알 수 있었다.

측방유동 연약지반상 파일슬래브로 보강된 교대의 안정 (The Stability of Bridge Abutment Reinforced by Pile-slab on Soft Ground Undergoing Lateral Flow)

  • 홍원표;송영석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권8호
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    • pp.13-24
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    • 2006
  • 연약지반상에서 교대 뒷채움으로 인하여 측방이동이 발생된 교대에 대하여 현장조사를 수행하였다. 교대측방이동의 원인을 분석한 결과, 설계시 교대기초말뚝을 수동말뚝으로 고려하지 않고, 연약지반에 대한 개량이 충분히 이루어지지 않은 것으로 조사되었다. 교대측방이동에 대한 대책공법으로 파일슬래브 공법이 제안되었다. 이 공법은 교대배면의 성토하중을 말뚝을 통하여 지지층으로 전달함으로써 연약지반의 측방유동을 효과적으로 방지할 수 있다. 연약지반상 파일슬래브공법으로 보강된 교대의 거동을 조사하기 위하여 현장계측을 수행하였다. 현장계측결과 파일슬래브공법은 교대뒷채움으로 인한 측방이동에 대하여 효과적으로 저항하는 것으로 나타났으며, 뒷채움으로 인한 성토하중은 말뚝을 통하여 지지층으로 전달됨을 알 수 있다. 이를 통하여 파일슬래브공법의 교대측방이동에 대한 억지효과를 확인할 수 있으며, 적용된 설계법의 합리성을 검증할 수 있다.