• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.99-110
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• 2001

개단 강관말뚝은 관입저항이 상대적으로 작다는 장점 때문에 육상과 해상구조물의 기초로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 말뚝의 항타에너지가 강관말뚝의 폐색효과와 지지력에 미치는 영향을 알아보기 위하여 토조를 이용한 모형말뚝시험을 수행하였다. 시험결과로부터 말뚝의 폐색정도는 동일 항타에너지에서 햄머의 중량이 클수록, 그리고 동일 낙하높이에 대해서도 햄머의 중량이 클수록 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 폐색정도의 경우와 마찬가지로 항타에너지가 일정한 경우와 햄머의 낙하높이가 일정한 경우 모두에 대하여 햄머의 중량이 증가할수록 말뚝의 선단지 지력과 주면마찰력이 증가하는 것으로 나타났다. 한편 압입말뚝(jacked pile)의 경우에는 말뚝의 설치과정에서 발생하는 폐색효과가 동일 깊이로 타입된 항타말뚝에 비해 상당히 크게 나타났으며, 그로 인해 지지력 또한 항타말뚝 보다 큰 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권4호
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• pp.7-16
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• 1993

지반조건이 관내토의 지지력특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 여러가지 조건을 갖는 모래지반에 타입된 개단말뚝에 대하여 토조실험을 수행하였다. 실험에서 사용된 모형말뚝은 말뚝의 지지력을 외주면마찰력과 관내토지지력, 그리고 말뚝 단면부지지력의 세가지로 분리 측정할 수 있도록 제작하였다. 몇가지 가정하에 실험결과로부터 계산된 관내토 내부의 토압계수는 말뚝의 관입깊이와 지반의 상대밀도가 증가함에 따라 감소하고, 지반의 초기 압밀압력이 증가할수록 증가하는 경향을 나타낸다. 또한 토압계수는 관내토의 하단부에 접근할수록 증가한다. 관내토의 1차원 해석으로부터 계산된 관내토지지력과 실측치의 비교로부터 Randolph등과 O'Neill등에 의하여 제안된 P를 이용한 1차원 해석이나 API의 추천방법은 관내토지지력을 상당히 과소평가 함을 알 수 있다. 따라서 실험결과에 근거하여 관내토의 1차원 해석을 통한 관내토지지력의 예측 정도를 높이기 위하여 1차원 해석에 필요한 관내토의 토압계수를 산정할 수 있는 경험식이 제안되었으며, 제안된 식은 모든 지반조건에 대하여 적당한 관내토지지력을 산정한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권12호
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• pp.51-61
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• 2014

연구에서는 사질토 지반에서 개단말뚝의 지지력에 영향을 미치는 폐색효과를 조사하기 위하여 현장재하시험을 수행하였다. 현장재하시험은 직경이 다른 총 3본의 시험말뚝(508.0, 711.2, 914.4mm)을 제작하여 각각 동재하시험과 정재하시험을 실시하였다. 내주면마찰력과 외주면마찰력을 분리 측정하기 위하여 시험말뚝을 이중관으로 제작하였고, 외부말뚝의 안쪽과 내부말뚝의 바깥쪽 표면에 변형률계를 부착하였다. 정재하시험 결과, 내주면마찰력은 선단부로부터 총 관내토 길이의 약 18-34%의 부근에서 집중적으로 발생하였고, 이를 통해 말뚝 선단부근의 관내토가 내주면마찰력 발현에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 또한, 말뚝직경이 클수록 전체지지력에 대한 내주면마찰력과 순단면적의 선단지지력의 합의 비가 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 말뚝의 폐색율을 정량화하기 위해 시험말뚝의 incremental filling ratio(IFR)를 측정하여 분석한 결과, SPT의 N값과 상관관계가 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권11호
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• pp.107-117
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• 2020

개단 강관말뚝의 경우 일반적으로 말뚝에 작용하는 외부 주면 마찰력뿐만 아니라 설치과정에서 폐색된 흙이 강관 내부에 작용하는 내부 마찰저항이 존재한다. 내·외부 저항에 따라 극한하중의 변화가 예상되며, 말뚝이 시공된 지반이 점성토일 경우 지반 침하로 유발되는 부주면 마찰력에도 영향을 끼칠 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 강관말뚝 내·외부 저항 특성에 따른 거동을 수치해석적으로 분석하고자 하며, 지반 침하 발생 전·후의 마찰력 분포, 축력, 침하량을 산정하였다. 해석 결과, 내부 마찰 저항은 외부 마찰 저항보다 적은 영향을 미쳤지만 전체적인 말뚝 거동에 끼치는 영향을 고려하였을 때, 중요한 요소 중 하나이며 설계 시 두 가지 저항요소를 고려할 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.49-55
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• 2003

본 연구에서는 연직말뚝과 경사말뚝에 대하여 수행한 압력토조 모형실험을 통하여 경사말뚝의 연직하중과 침하량 관계로부터 경사각도에 따른 압축지지력의 증가양상을 분석하였다. 실트질 모래로 형성된 상대밀도 50%의 포화지반에 경사각 0$^\circ$, 5$^\circ$, $10^\circ$, 15$^\circ$, 20$^\circ$의 모형 개단강관말뚝을 항타 관입하였으며, 압력토조내의 구속압력을 35, 70, 그리고 120 kPa로 변화시키면서 재하실험을 수행하였다. 연직 압축지지력은 경사각도가 커짐에 따라 증가하였으며 분석방법에 따라 증가율에는 다소의 차이가 수반되었으나 경사각 5$^\circ$, $10^\circ$, 15$^\circ$인 경우 지지력 증가율은 각각 111, 121, 127 ~ 140 % 정도를 나타내었다. 경사각이 20$^\circ$ 이상인 경우에는 말뚝 두부의 전도로 인하여 모형실험의 수행이 곤란하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권1호
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• pp.31-44
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• 1993

말뚝이 설치되는 동안과 하중이 재하되는 동안에 유발되는 관내토의 거동과 관내토가 개단 말뚝의 지지력에 미치는 영향, 그리고 관내토의 하중전이 메카니즘 등을 알아보기 위하여, 개단말뚝의 단면부에 작용하는 지지력과 관내토에 의한 지지력 및 외주면마찰력을 분리하여 측정할 수 있도록 제작된 모형 개단강관말뚝과 압력조절이 가능한 토조를 이용하여 모래지반을 대상으로한 모형말뚝실험을 실시하였다. 실험결과로부터, 개단말뚝의 폐색정도는 폐색길이비(PLR)보다는 특정회수율(${\gamma}$)에 의하여 더 정화히 성의될 수 리음을 알 수 있으며, 내주면마찰력의 대부분은 말뚝 선단부로부터 말뚝내경의 3배까지의 영역에 존재하는 관내토에 의하여 발생되는 것으로 나타났다. 또한 전체 지지력에서 내주면마찰력이 차지하는 비율은 외주면마찰력이 차지하는 비율보다 상당히 크기 때문에, 개단말쪽의 지지력 산정시 내주면마찰력은 필수적으로 고려되어야 한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.589-596
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• 2002

In this study, static pile load tests with load transfer measurement were accomplished in the field. Yield pile capacity (or ultimate pile capacity) determined by load-settlement-time relationship was determined and axial load transfer behavior was analyzed. In the test for the four test piles were behaved as end bearing pile but ratios of skin friction to total pile capacity were 27%∼33%.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.70-77
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• 2010

In this paper, a case study of drivability and bearing capacity of large diameter steel pipe piles at PTT LNG site in Thailand is introduced. The LNG facilities were designed to be founded on steel pipe pile foundations driven into the weathered rock formation overlaid by sand layers. The drivability analyses of open ended pipe piles were carried out using GRL WEAP program and the bearing capacities of the piles were estimated. Dynamic load tests were performed to evaluate end bearing resistance, and it is shown that the measured end bearing resistance is smaller than the calculated end bearing because the plugging does not develop sufficiently in case of large diameter pipe piles.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권1호
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• pp.695-710
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• 2018

Formation of a soil plug in an open-ended pile is a very important factor in determining the pile behavior both during driving and during static loading. The degree of soil plugging can be represented by the incremental filling ratio (IFR) which is defined as the change in the plug length to the change of the pile embedment length. The experimental tests carried out in this research contain 138 tests that are divided as follows: 36 tests for single pile, 36 tests for pile group ($2{\times}1$), 36 tests for pile group ($2{\times}2$) and 30 pile group ($2{\times}3$). All tubular piles were tested using the poorly graded sand from the city of Karbala in Iraq. The sand was prepared at three different densities using a raining technique. Different parameters are considered such as method of installation, relative density, removal of soil plug with respect to length of plug and pile length to diameter ratio. The soil plug is removed using a new device which is manufactured to remove the soil column inside open pipe piles group installed using driving and pressing device. The principle of soil plug removal depends on suction of sand inside the pile. It was concluded that the incremental filling ratio (IFR) is changed with the changing of soil state and method of installation. For driven pipe pile group, the average IFR for piles in loose is 18% and 19.5% for L/D=12 and 15, respectively, while the average of IFR for driven piles in dense sand is 30% and 20% for L/D=12 and L/D=15 respectively. For pressed method of pile installation, the average IFR for group is zero for loose and medium sand and about 5% for dense sand. The group capacity increases with the increase of IFR. For driven pile with length of 450 mm, the average IFR % is about 30.3% in dense sand, 14% in medium and 18.3% for loose sand while when the length of pile is 300 mm, the percentage equals to 20%, 17% and 19.5%, respectively.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.23-30
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• 1998

지진시 지진의 3가지 진동 성분이 나타난다. 즉 수평진동 성분, 지반의 연직 진동에 의해 발생된 상부 구조물과의 피드백의 의한 말뚝의 연지 진동, 그리고 연직 지반 진동에 의한 해수의 진동, 즉, 해진이 그것들이다 이들 진동들을 해양에 설치된 개단 강관 말뚝 주변에 유발된 간극수압의 크기와 관내토 폐색력에 영향을 미칠수 있다 지반과 말뚝의 진동은 유사 지진 진동으로써 흙과 말뚝을 진동시켜서 모델링할 수 있지만 연직 지반 거동에 의해 유발된 해진 진동은 해저면에 정현파 형상의 동수압을 가해주어 모델링할 수 있다 이 연구에서는 유사화된 지진과 해진시 압력토조에 설치된 개단강관말뚝에 유발된 간극수압의 발생양상과 이에 따라 관내토 폐색력의 저감원인을 관찰하였다 연직 지진 진동시 관내토 상단에서는 관내토 하단에서와 비슷한 크기의 간극수압이 발생하였으므로 관내토에서는 상향의 침토가 유발되지 않았으며수평지진 진동시 관내토에서는 상향의 침트를 유발시켜 관내토 폐쇄력을 20%정도 저감시켰다. 해진시 수심이 220m 이상의 심해에 설치된 개단 강과 말뚝의 경우 관내토 하부 지반과 관대토 상단과의 매우 큰 동수경사로 인하여 관내토 내에 상향의 침투가 발생하여 관내토의 폐색을 파괴시켰다.