• 대한토목학회논문집
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• 제31권6C호
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• pp.231-240
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• 2011

소재의 고강도화와 항타에너지 상향 반영에 따른 강관말뚝의 거동특성을 분석하기 위하여 광양지역에 다양한 지름과 소재별로 총 10본의 말뚝을 시공하여 동재하시험, 정재하시험, 하중전이시험 등의 다양한 현장재하시험을 수행하였다. 항타관입성을 분석한 결과, PHC말뚝이 가장 많은 항타횟수와 가장 적은 관입깊이를 나타냈으며 고강도 강관말뚝에서 가장 적은 항타횟수와 깊은 관입깊이를 확인할 수 있어 고항타에너지에 의한 효과를 파악할 수 있었다. 동재하시험결과를 말뚝별로 비교한 결과, PHC말뚝과 일반 강관말뚝의 경우에는 재료의 허용축하중이 말뚝의 설계허용지지력을 결정하는 주요 변수인 것을 확인한 반면에 고강도 강관말뚝에서는 지반의 지지력에 의해 말뚝의 설계허용지지력이 결정되는 것을 확인할 수 있었다. 정재하시험과 하중전이시험을 고강도 강관말뚝 2본에 대해서 수행한 결과, 말뚝의 설계효율을 80% 이상의 수준으로 향상할 수 있는 방안을 도출할 수 있었으며 이를 통해 소요 말뚝 본수 절감을 통한 공사비 절감이 가능함을 확인하였다. 대상 지역에서의 주면마찰력 set-up효과를 분석하여 적정 회귀식을 제시하였고 선단지지력에 대해서는 기존 설계식의 한계를 분석하여 향후 기술개발 방향을 제시할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.5-15
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• 2017

PHC-W 흙막이공법은 말뚝의 원형단면을 개량하여 전면부의 평면화로 지보재의 설치가 용이하며 중첩(over-lap)시공이 가능하여 차수와 수직도가 우수하고 H형강을 사용하지 않아 경제적인 흙막이공법이다. 지층조건이 다른 3가지 사례를 이용하여 수치해석을 실시하였다. N치가 30미만의 지층에서는 PHC-W흙막이 A 형, B 형 각각에서 10.5m, 11.0m정도 굴착 가능한 것으로 나타났다. N치가 30이상의 비교적 양호한 지반에서는 PHC-W흙막이 A 형, B 형 각각에서 17.0m, 19.5m정도 굴착 가능한 것으로 나타났다. 지층조건이 양호할수록 굴착 가능 깊이가 커지는 것으로 나타났고 수평변위는 작아지는 것으로 나타났으며, 휨강도 안전율은 낮아지는 것으로 나타났고 전단력 안전율도 낮아지는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제25권1호
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• pp.75-81
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• 2020

The purpose of this paper is to provide an experimental and analytical study on the reinforced large diameter pretensioned high strength concrete (R-LDPHC) pile. R-LDPHC pile was reinforced with infilled concrete, longitudinal, and transverse rebar to increase the flexural and shear strength of conventional large diameter PHC (LDPHC) pile without changing dimension of the pile. To evaluate the shear and flexural strength enhancement effects of R-LDPHC piles compared with conventional LDPHC pile, a two-point loading tests were conducted under simple supported conditions. Nonlinear analysis on the basis of the conventional layered sectional approach was also performed to evaluate effects of infilled concrete and longitudinal rebar on the flexural strength of conventional LDPHC pile. Moreover, ultimate strength design method was adopted to estimate the effect of transverse rebar and infilled concrete on the shear strength of a pile. The analytical results were compared with the results of the bending and shear test. Test results showed that the flexural strength and shear strength of R-LDPHC pile were increased by 2.3 times and 3.3 times compared to those of the conventional LDPHC pile, respectively. From the analytical study, it was found that the flexural strength and shear strength of R-LDPHC pile can be predicted by the analytical method by considering rebar and infilled concrete effects, and the average difference of flexural strength between experimental results and calculated result was 10.5% at the ultimate state.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.73-80
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• 1999

지금까지 말뚝기초의 이론적인 연구에 있어 수직하중을 받는 말뚝기초의 극한지지력을 산정하는 것에 초점이 맞추어져 왔으며, 이를 위한 다양한 종류의 정적 및 동적 지지력 공식들이 말뚝기초의 극한지지력 산정을 위해 제안된 바 있다. 그러나 이들 공식의 적합성은 아직 확실하게 정립되지 못한 실정이며, 정역학적 및 동역학적 공식에 의한 지지력의 신뢰도는 말뚝재하시험에 의하여 확인되어지고 있다. 본 연구에서는 4개현장 12개소의 PHC Pile재하시험의 결과를 토대로 하여 정역학적 지지력 공식중의 하나인 Meyerhof공식과 동역학적 지지력공식중의 하나인 Hiley공식으로부터 산정된 두가지 극한지지력의 값과 비교\ulcorner분석하여 봄으로써, 설계시 허용지지력의 결정을 위해 사용되고 있는 각 공식의 적합성을 검토하여 보았다. 그 결과 표준관입시험의 N치를 적용한 Meyerhof공식에 의한 정역학적 방법에 있어 안전율 3.0을 적용함은 비교적 타당한 것으로 나타났고, 항타시험결과를 적용한 Hiley공식에 의한 방법에 있어 적용안전율을 5.0으로 조정함이 타당한 것으로 나타났으며, 추후 방대한 자료의 축적과 분석 및 연구를 통해 보다 합리적인 말뚝기초의 설계가 이루어져야 할 것으로 사료되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.130-137
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• 2017

최근 경제 성장과 건설 기술의 발달로 인해 구조물이 대형화, 고층화됨에 따라 상부구조물을 지지할 수 있는 기초의 역할이 중요시 되고 있다. 이 연구에서는 철근콘크리트 말뚝 성능향상을 목적으로 프리캐스트공법과 철근 및 속채움 콘크리트로 말뚝머리부를 보강한 철근 콘크리트 말뚝(HPC)을 개발하고 한계상태설계법을 바탕으로 말뚝성능을 예측하였고 설계와 실제강도와 비교를 통해 말뚝 내력의 안전성을 평가하였다. HPC말뚝 본체의 단면형상은 최대폭 500 mm, 최소폭 475 mm의 10각 단면으로 말뚝머리부 본체 두께는 70 mm이다. 중공부 본체 내측은 도로교설계기준에서 제시하는 수평전단강도를 확보하기 위해 요철형상으로 제작하였다. 전단강도 실험 결과 사인장균열이 발생하였지만 최종 파괴단계까지 급격한 파괴 없이 안정적인 전단내력을 확보하였고 한계상태설계법으로 예측한 전단강도를 135%, 119% 상회하였다. 말뚝머리 본체부 두께에 가외철근 보강 유무에 따라 제작된 실험체의 항타실험 결과 모든 말뚝 실험체에 균열이 발생하지 않아 충격에 대한 저항이 우수한 것으로 나타났다. 기성 PHC말뚝과 HPC말뚝 연결부 휨실험을 통해 측정된 휨하중을 평가한 결과 기성 PHC말뚝 설계 휨균열 하중에 비해 1.51배 및 1.48배 높은 값을 나타내어 충분한 연결부 휨내력을 확보하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제28권2호
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• pp.27-33
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• 2016

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권12호
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• pp.107-113
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• 2017

PHC-W 흙막이를 건축영구벽체로 활용하기 위해서 전단연결재를 이용하여 PHC-W말뚝과 증설벽체를 일체화 시켜야 한다. 전단연결재의 인발 거동은 2가지 인발 거동 유형으로 나타났다. 첫 번째 인발 거동 유형은 최대 인발저항력에 도달한 이후 정착부가 파괴되어 전단연결재가 정착부위에서 뽑혀 나오는 인발변위 거동을 나타내었다. 두 번째 인발거동 유형은 최대인발저항력에 도달한 이후에도 정착부가 파괴되지 않고 인발변위가 점진적으로 증가하는 거동을 나타내었다. 최대 인발저항력은 강재 앵커 전단연결재가 이형 철근 전단연결재보다 크게 나타났다. 동일 재료의 전단 연결재에서는 직경이 클수록 그리고 정착 길이가 길수록 최대 인발저항력은 큰 값을 나타내었다. 최대인발력에 상응하는 인발변위는 재료, 직경 및 정착길이에 상관없이 다양한 범위를 나타내었다. 즉 A-D20 전단연결재의 경우 8~10mm이었으며 A-D16, D-D19 그리고 D-D16 전단연결재의 경우 14~20mm이었는데 정착길이가 50, 80mm에서는 6~10mm로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.21-29
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• 2010

본 논문에서는 소음과 진동이 거의 없고 환경친화적 공법으로 기대되는 무소음 무진동을 위한 스크류콘크리트말뚝공법을 소개하였고, 기존 PHC말뚝과 스크류콘크리트말뚝에 대하여 수치해석을 실시하였다. 그 결과 각 말뚝의 지지력 및 침하량 거동을 분석하였고 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권12호
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• pp.93-103
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• 2018

볼트 수직이음 PHC말뚝 및 용접이음 PHC말뚝에 대한 휨강도시험을 실시하여 각 이음 PHC말뚝의 성능을 비교 분석하였다. $200N{\cdot}m$이상의 토크치로 체결한 볼트 수직이음 PHC말뚝에서는 가장 낮은 하중단계인 20kN에서도 볼트 수직이음구에서 좌우로 꺾인 변형 양상(직선 v형 라인)이 나타났으며 PHC말뚝 본체는 완전한 직선 형태를 유지하고 있었으므로 볼트 수직이음 PHC말뚝은 말뚝의 가장 중요한 성능인 일체화 거동을 하지 않았다. 체결토크가 풀린 즉, $20N{\cdot}m$의 토크치로 체결한 볼트 수직이음 PHC말뚝은 각 하중 단계에서 이음부위에 대하여 양쪽으로 대칭된 직선 V형 상태의 변위 양상을 나타내고 있었다. 각 하중 단계에서 하중 제거 시 이음말뚝은 하중 재하 전의 상태로 돌아가지 않았으므로 탄성 재료 거동을 나타내지도 않았다. 재하단계에 따른 이음부 변위 및 재하 하중 제거 후의 잔류 변위, 이음 PHC말뚝의 파괴하중 및 3가지 기본 성능 등을 비교한 결과 볼트 수직이음 PHC말뚝의 이음 품질은 용접이음 PHC말뚝의 이음 품질에 크게 미달하였다. 따라서 $200N{\cdot}m$ 이상의 토크치로 체결한 볼트 수직이음 PHC말뚝이나 체결토크가 풀린 볼트 수직이음 PHC말뚝은 이음말뚝의 기본 성능에 크게 미달하는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.21-35
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• 2016

최근 철도는 고속화를 위해 콘크리트궤도를 적용하는 추세이고 연약지반 구간에 건설된 철도는 장기간에 걸친 작은 양의 침하발생으로도 침하에 민감한 콘크리트 궤도의 침하량 허용범위를 초과하여 궤도의 손상과 뒤틀림을 초래할 수 있다. 연약지반에 건설된 철도의 잔류침하를 효과적으로 제어 할 수 있는 방법으로 성토지지말뚝공법을 들 수 있으며 성토하중을 말뚝머리로 전달하기 위해 콘크리트 슬라브가 사용되기도 하나 하중이 전달되는 과정에 나타나는 성토체 내부의 아칭효과를 극대화하는 토목섬유를 이용한 방법이 보다 경제적이다. 그러나 토목섬유 등으로 인해 집중된 성토하중을 받는 성토지지용 말뚝은 일반적으로 교량구조물에 사용하는 PHC말뚝을 그대로 사용하고 있으며 이는 필요이상으로 높은 강도의 재료를 사용함으로써 재료의 효율성이 크게 떨어지고 있는 실정이다. 이에 따라 해외의 적용사례 조사를 통해 성토지지용으로 가장 적합한 말뚝의 형식으로 현장타설 콘크리트 말뚝을 선정하고 산업부산물을 이용한 배합설계와 압축강도시험을 통해 성토지지용 말뚝재료의 최적 배합조건을 도출하였다. 그리고 최적배합조건을 적용한 성토지지용 현장타설말뚝이 기존 PHC말뚝에 비해 재료의 효율성이 약 2.8배 뛰어나다는 것을 수치해석을 통해 확인하였다.