• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.123-132
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• 2003

말뚝의 항타관입성 분석의 최종 목표는 선택된 해머시스템으로 말뚝이 파괴되지 않고 지반의 관입저항을 극복하여 예측된 관입저항치를 얻을 수 있는지를 확인하거나, 주어진 조건에서 예측된 관입저항치를 얻을 수 있는 적절한 해머를 선택하는데 있다. 만약 말뚝의 항타관입성이 확보되지 못한다면 정적공식으로 구한 지지력은 의미가 없게 될 것이다. 그럼에도 실무기술자들은 항타관입성의 중요성을 인식하지 못하여 설계시 항타관입성 분석없이 지반조사자료를 근거로 단편적으로 항타관입깊이에 대해 가정함으로써 예측된 지지력은 실제의 값과 차이를 줄 수가 있는 경우가 자주 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안의 하나로 국내에서 항타분석기를 이용하여 시험말뚝에 대해 항타시 관입성과 지지력을 측정하였다. 또한 이러한 자료를 이용하여 강관말뚝의 항타관입성에 영향을 주는 요인(관입저항력, 임피던스, 재료강도, 해머 등)을 분석, 제시하였다. 본 실험연구로부터 설계시 항타관입성 분석의 적용 및 고강도 재료의 이용이 적절히 이루어진다면 보다 경제적인 설계가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.671-678
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• 2006

진동해머를 이용한 널말뚝 시공은 소음에 민감한 도심지 굴착 공사에 유용하다. 그러나 널말뚝의 진동-항타 시공시 항타관입성에 대한 연구는 거의 수행된 적이 없다. 이 연구에서는 국내에서 많이 사용되고 있는 U형 널말뚝을 진동해머를 이용하여 시공할 때 여러 가지 조건에 따른 항타관입성을 WEAP 프로그램을 이용하여 분석하였다. 해석결과 널말뚝의 관입속도는 N값이 클수록 느려지며, 20m 이내로 시공되는 경우 단면적이 클수록 느려지는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권12호
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• pp.21-33
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• 2017

본 연구에서는 항타시공성(BPM, blow per meter)을 고려하여 대구경 항타강관말뚝을 시공하였을 때 발생하는 폐색효과를 분석하였다. Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL)해석 시 적용된 항타에너지는 파동방정식을 이용하여 산정하였고, CEL 대변형 3차원 유한요소 해석을 수행하여 말뚝 항타시공 과정을 모사하였다. 본 연구 결과, 말뚝 직경이 증가함에 따라 목표 깊이까지 소요되는 항타에너지는 증가(일정한 BPM인 경우에 해당함) 하였으며, 그 결과 soil plugging index(SPI)는 서로 유사하게 나타나지만 폐색효과는 감소함을 알 수 있었다. 또한, 말뚝의 근입 깊이가 증가할수록 SPI는 서로 유사한 값을 나타냈으나 관내토에서 발생하는 수평토압이 증가하게 되어 폐색효과는 오히려 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구결과, 폐색효과의 대표적 영향인자인 말뚝 직경, 말뚝 근입 깊이, 지반 탄성계수, BPM에 따른 관내토의 수평토압계수 분포 경향을 제안하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.44-57
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• 2010

The purpose of this paper is to introduce case studies on 2 projects for the construction of port facilities in Colombo, Sri lanka. In Queen Elizabeth quay development project in 2000, the damage at the bottom of steel tubular piles were occurred when piles were driven into subsoil for piled wharf structure in Stage 1. In order to prevent same incident in Stage 2 & 3, the pile driveability analysis were executed by dynamic formulas, analysis program, test driving and pile load tests. Through pile driveability analysis, prevention plans were proposed. In Colombo port expansion project in 2008, the mv method was applied to predict a primary consolidation settlement of a subsoil under a breakwater in the calculation stage. The $m_v$ was estimated from results of cone penetration tests and the final settlement by consolidation was calculated with it.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.729-737
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• 2008

As increasing demand on marine structures and skyscrapers, a deep shaft pile foundation is more to be used for the place having weak ground strength. Because heavy horizontal force is generally applied on upper part of pile foundation used in civil or architectural construction, steel pile is largely used with its high resistance to shear force and bending moment, and its capability to carry heavy loads. The steel pile has advantage in good constructibility, high applicability on site and easy handing, but has disadvantage in cost, more expensive than other material pile. This study is about the Composite pile that makes economical construction possible by reducing material cost of pile; using steel and PHC pile simultaneously while preserving the advantage of steel pile that large resistance to horizontal force and bending moment. A Non Welding connection method is applied to this composite pile and this method could reduce the cost and period of construction and could increase the quality of construction by solving the problem of current welding method and by improving the workability of pile connection. In this study, characteristics of driveability of non welding composite pile is analyzed prior to main project while the purpose of main project is proving the applicability of Non Welding Composite Pile by conducting various kind of loading test to analyze the characteristics behaviour of Non Welding Composit Pile and by verifying stability of non welding connection pile.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.81-90
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• 2011

강관말뚝의 경쟁력 향상을 위해 개발되어 현장적용되고 있는 590MPa급 고강도 강관말뚝의 항타관입성과 지지력 특성을 분석하기 위하여 인천 송도지역에 총 18본의 다양한 지름/두께 및 강도별로 강관말뚝을 시공하고 이에 대한 재하시험을 수행하였다. 항타관입성은 일반강도와 고강도간의 타격횟수, 관입깊이, 건전도 등을 확인하여 비교하였으며, 파일 지지력은 동재하시험을 수행하고 대표 말뚝에 대해서는 정재하시험을 수행하여 동재하시험의 적절성을 평가하였다. 또한 동재하시험결과를 GRLWeap 해석결과와 비교하고 입력변수에 대한 역해석을 수행하여 향후 고강도 강관말뚝을 송도지역에 시공할 때 보다 적절한 항타장비 선정 및 지지력 예측이 가능하도록 표준관입시험의 N값을 이용한 지반반력계수에 대한 보정식을 제안하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권7호
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• pp.23-33
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• 2015

본 연구는 차수가 요구되는 현장에 Sheet Pile을 적용하려고 하나 풍화암 등의 지반조건으로 인해 항타관입성의 제한이 있을 때 H-Pile로 보강된 Sheet Pile 흙막이 벽체를 적용하기 위한 수치해석 연구이다. Sheet Pile을 H-Pile로 보강한 S/H 복합파일의 거동을 규명하기 위하여 Sheet Pile의 규격 2종류와 H-Pile 3종류의 부재조건 변화, Sheet Pile과 H-Pile의 설치 근입심도 변화, H-Pile의 설치간격, 굴착조건 등을 변화시킨 101개의 경우에 대해 광범위한 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과, Sheet Pile SP-IIIA와 H-Pile H250, Sheet Pile SP-IV와 H-Pile H350의 조합에서 두 부재가 동시에 허용응력에 도달하거나 같은 응력비를 갖는 것으로 나타나 이 기성제품 조합이 효율적임을 알 수 있었으며, S/H 복합파일의 강성이 증가할수록 벽체의 수평변위가 감소하였고 S/H 복합파일 중 Sheet Pile의 근입심도가 안정성에 미치는 영향은 작은 것으로 나타나 Sheet Pile은 지지층 내 관입이 가능한 위치까지만 설치하여도 차수 및 벽체강성 증가의 목적을 달성할 수 있을 것으로 분석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.95-104
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• 1999

Set-up현상이 나타나는 지반에 항타된 말뚝의 지지력은 시간경과에 따라 지지력이 증가하게 된다. 파동이론해석법(WEAP해석법)은 말뚝의 항타관입성을 평가하는데 매우 유용한 것으로 평가되고 있다. 그러나 기존의 WEAP해석법은 항타후 변화하는 지반의 강도특성을 고려할 수 없다는 측면에서 재항타시의 신뢰도 있는 지지력을 예측하는데 한계가 있다고 평가된다. WEAP에 의한 항타말뚝의 지지력 평가가 신뢰성 있기 위해서는 set-up효과가 반영되어야만 한다. 그러나 아직까지 이를 고려할 수 있는 만족할 만한 방법이 없다. 본 논문에서는 항타시와 재항타시의 동재하시험 결과들을 통계분석하여 WEAP해석시 set-up효과를 반영할 수 있는 방안을 제시하였다. 또한 현장 시험결과와의 비교를 통해서, 제안된 변수(quake, damping)를 적용한 파동이론해석 결과는 기존의 방법보다 신뢰성이 있음을 알 수 있었다.

• 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.