• 한국지반공학회논문집
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• 제27권8호
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• pp.39-50
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• 2011

본 논문에서는 지열을 이용한 PHC 말뚝형 에너지 파일의 계절별 유속변화에 따른 열교환율과 단독말뚝의 열교환율을 100시간 운용 시 포화지반 조건에 한정하여 수치해석을 수행하였다. 해석결과 동절기 및 하절기일 때 100시간 운용 시 평균 열교환율은 약 55 W/m, 47 W/m로 나타났으며, 순환수 유속이 증가할수록 전체적인 열교환율이 상승하였다. 동절기에 말뚝간격 3D 및 5D(D:말뚝직경) 배치 시 0.6m/s의 순환수 유속에 따른 열적거동을 분석결과 지반과의 열적 자유면이 많은 외곽부일수록 열효율이 증가하였다. 또한, 3D 및 5D 간격의 평균 열교환율은 약 48.5 W/m, 51 W/m로 말뚝간격이 증가할수록 열교환율이 향상되는 것으로 나타났으며, 단독말뚝의 열교환율 대비 상대적으로 3D 및 5D 간격의 군말뚝은 각각 89% 및 93%보 떨어지는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.135-143
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• 2000

고강도 H말뚝은 다른 말뚝에 비해 관입성이 우수하며, 경제적으로 시공이 가능하여 도로공사 및 건축공사의 기초말뚝으로 광범위하게 전세계적으로 사용되어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 고강도 H말뚝, 강관말뚝 및 PHC 말뚝에 정재하시험과 동재하시험을 실시하여 허용지지력을 비교 분석하였으며, 각각의 말뚝에 대한 동재하시험을 통해 시간경과효과를 평가하였다. 정재하시험과 동재하시험을 비교 분석한 결과 하중-침하곡선이 유사한 것으로 조사되었다. 또한 고강도 H말뚝, 강관 말뚝, PHC 말뚝이 지반내에 향타되었을 때의 허용지지력은 시간이 경과함에 따라 증가하는 것으로 평가되었다. 재하시험 결과 시간경과효과로 인해 지반의 허용지지력이 상승됨을 알 수 있어 앞으로 기초말뚝 설계시 참고자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 건축구조
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• 제18권5호
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• pp.53-56
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• 2011

• 토지주택연구
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• 제3권4호
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• pp.451-456
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• 2012

최근에 건설되는 고층 건물들은 지하 3층 이상의 깊은 지하층을 갖는 경우가 일반적이며, 이 경우에 국내 지반의 특성상 기반암 깊이가 얕아 지하층하부가 암반에 장착되거나 지중에 위치하는 경우가 많다. 현행 우리나라 내진설계기준의 지진하중은 자유장인 지표면에서의 응답을 바탕으로 하고 있어 말뚝이 매설된 기초 하부 지반에서의 지진하중과 상이하므로 비교 및 검증이 요구된다. 이를 위하여 본 연구에서는 2차원 동적(2D Dynamic) 수치해석 기법을 이용하여 말뚝기초가 기반암에 근입될 때 말뚝 강성효과에 의한 기초저면에서의 지진하중 감소를 확인하였으며 경제적인 내진설계를 수행할 수 있는 가능성을 확인해 보았다. 현행 내진 설계기준에 따른 자유장 지표면 가속도를 설계 지진 하중산정 과정에서 말뚝 강성을 고려한 지진 하중 저감효과를 평가하기 위해 PLAXIS 2D 프로그램을 사용하여 말뚝 개수 4개, 8개, 12개인 세가지 말뚝 배치 경우에 대하여 지중 및 기초상부의 최대 지진 가속도와 동일 깊이의 자유장 최대 지진 가속도를 수치해석을 통하여 비교한 결과, 지반내 매설된 말뚝 기초에 의해 20~25%가량의 지진하중 저감효과가 있는 것을 확인하였다. 그러나 말뚝의 개수 및 콘크리트 기초의 크기는 지진응답 특성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 평가되었다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.8-16
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• 2012

The use of energy pile foundation has been increased for economic utilization of geothermal energy. This paper describes an experimental and numerical study on thermal response tests (TRTs) using W and 3U-shaped ground heat exchangers (GHEs) in precast-high strength concrete (PHC) energy piles. Ground thermal conductivity and borehole thermal resistance were measured and compared with those numerical analysis. W-shpaed GHE showed higher heat transfer behavior than 3U-shaped one because of different conditions such as pile size and volume of grout. That is, ground thermal conductivity using W-shaped GHE was higher than that of 3U shaped GHE, and borehole thermal resistance vice versa. The relative error of borehole resistance values between numerical and analytical solution was less than 5%.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.37-44
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• 2006

지반굴착에 의한 일반적인 흙막이공과 친환경성을 만족시키기 위한 조경 및 보강옹벽 등의 시공을 동시에 적용하게 되면 시공기간이 증가하고, 이에 따른 비용도 커지게 된다. 이러한 단점을 극복하여 흙막이벽과 옹벽구조물의 기능을 동시에 가지는 옹벽겸용 흙막이벽 공법이 제시된 바 있다. 하지만 기존에 제시된 공법은 굴착깊이에 대한 한계성을 가지고 있기 때문에 본 연구에서는 기존 공법을 응용한 설계패턴을 제시하였고, 시공사례를 통하여 응용설계법에 대한 시공성 및 안정성을 평가하였다. 그 결과, 배면의 여유공간이 부족한 현장의 경우 일반적인 흙막이벽이 갖는 말뚝의 변위 및 굴착한계깊이가 다소 해결될 수 있는 공법으로서의 적용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권5호
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• pp.510-517
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• 2012

This study evaluated the recycling potential of in-site waste soil as pile back filling material (PBFM). We performed experiments to check workability, segregation resistance, bond strength, direct shear stress test, and dynamic load test using in-site waste soil in coastal areas. We found that PBFM showed better performance than general cement paste in terms of workability, segregation resistance, and bond strength. On the other hand, the structural performance of PBFM was slightly lower than that of general cement paste due to the skin friction force of pile by Pile Driving Analyzer and direct shear stress. However, because this type of performance degradation in terms of structure can be improved through the use of piles with larger diameter or by changing the type of pile, considering the economics and environment, we considered that recycling of PBFM has sufficient value.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.25-32
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• 2024

본 연구에서는 알파형 반수석고를 활용한 PHC 파일 콘크리트의 역학적 특성을 평가하였다. 알파형 반수석고의 치환율이 증가할수록 응결시간이 급격히 빨라졌으며, 특히 20 % 이상 치환 시 급격한 수화반응으로 응결시간이 단축되어 작업 시간 확보가 불가능하였다. 알파형 반수석고의 치환율이 증가할수록 ettringite와 Gypsum 피크가 증가하는 경향을 보였으며, ettringite 피크 증가로 인해 콘크리트의 수축량이 감소하는 것으로 판단된다. 알파형 반수석고 치환율 5~15 %에서는 OPC 대비 압축강도가 증가하거나 동등 수준으로 나타났으나 20 % 치환 시 급격한 응결로 인한 작업성이 저하되어 5~15 % 범위의 사용이 적절하다고 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.45-53
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• 2019

본 연구에서는 건축기초에 적용된 매입 PHC말뚝의 설계사례를 분석하였다. 전반적인 말뚝길이는 최대 35m 이내에서 다양하나, 지지층 조건에 따른 평균 길이는 17.0~18.9m로 큰 차이가 없었다. 지지층 소켓길이는 전체의 약 58%가 시방기준 최소길이인 1m에 따라 설계되었고, 최대 5m까지 설계되었다. 설계효율은 그 편차가 매우 크나 평균 약 70%로서 통상 알려진 범위와 일치하였다. 설계효율이 낮은 용도는 주로 설계하중이 적은 저층건물이나 놀이기구 기초 등으로 나타났다. 풍화암 지지층에서 설계하중은 설계를 지배하는 지반 허용지지력의 65~97%, 허용지지력에 대한 말뚝 허용축하중의 비는 36~115%로 광범위하게 분포하므로 설계효율과 함께 최적화 노력이 요구된다. 반면, 연 경암 지지층의 허용지지력은 대부분 말뚝 허용축하중의 90% 내외로 매우 균등했다. 설계 허용지지력은 선단지지력이 평균 75% 이상을 차지하였으나, 현장재하시험 연구결과를 보면 초기항타 조건에서는 선단지지력이 지배적이며, 재항타 조건에서는 선단지지력이 최소 25%에 불과한 경우도 있었다. 따라서, 설계시 산정된 허용지지력은 시공 초기조건만을 반영하는 것이며, 시간이 경과할수록 말뚝 주면부로의 하중전이가 증가하고, 일부는 시험시 타격에너지 부족으로 선단지지력의 확인이 이루어지지 못한다고 볼 수 있다. 균질한 지반으로 가정했을 때 근입비가 증가할수록 허용축하중이 감소하는 경향이 있었고, 이와 유사하게 지반의 허용지지력도 감소하는 경향을 보여, 큰 설계하중으로 초고강도 말뚝을 적용할 경우 지반의 지지력을 최대한 활용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.61-75
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• 2007

우리나라에서는 암반 및 자갈층과 같은 단단한 층 내에 깊은 기초를 매입하는 것이 일반적이다. 그러나 Chaophraya(Bangkok)와 Mississippi강 삼각주에서 실시되고 있는 것과 같이, 대심도 낙동강 삼각주 퇴적토에서도 말뚝의 지지층으로써 중간 깊이에 위치하는 모래 및 모래질 자갈층을 고려할 필요가 있다. 이 연구는 이 지역에서 PHC 말뚝을 요구하는 깊이까지 항타할 때, 말뚝의 지지력을 위한 적절한 평가법을 찾고자 하였다. 지반조사는 두 현장의 5개소에서 실시되었다. 말뚝의 지지력은 지반조사 결과를 이용하고 CPT에 근거한 평가법과 여러 다른 해석법을 적용하여 계산되었으며, 상호 비교가 이루어 졌다. 항타된 5개의 말뚝에 대해 매입된 전 깊이에 걸쳐 잘 알려진 PDA시험이 체계적으로 수행되었다. 여러 평가법에 의하여 계산된 지지력은 PDA 및 정재하 시험결과와 함께 비교되었다. 그 결과, 주면마찰력은 set-up 효과에 따라 지배적으로 영향을 받으며, 장시간 경과 후에는 $\beta$법에 의한 결과와 좋은 일치를 보였다. 선단 지지력은 과소평가되는 PDA시험 보다는 정재하시험결과에 근거하여 적절한 평가법을 선정하였다. 최종적으로, CPT결과를 이용하여 이 지역에 적합한 지지력의 평가법을 도출하였다.