• Geomechanics and Engineering
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• 제7권2호
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• pp.165-181
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• 2014

In the past decade, different types of underreamed ground anchors have been developed for substructures requiring uplift resistance. This article introduces a new type of umbrella-shaped anchor. The uplift behavior of this ground anchor in clay is studied through a series of laboratory and field uplift tests. The test results show that the umbrella-shaped anchor has higher uplift capacity than conventional anchors. The failure mode of the umbrella-shaped anchor in a large embedment depth can be characterized by an arc failure surface and the dimension of the plastic zone depends on the anchor diameter. The anchor diameter and embedment depth have significant influence on the uplift behavior. A finite element model is established to simulate the pullout of the ground anchor. A parametric study using this model is conducted to study the effects of the elastic modulus, cohesion, and friction angle of soils on the load-displacement relationship of the ground anchor. It is found that the larger the elastic modulus and the shear strength parameters, the higher the uplift capacity of the ground anchor. It is suggested that in engineering design, the soil with stiffer modulus and higher shear strength should be selected as the bearing stratum of this type of anchor.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권10호
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• pp.5-15
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• 2009

본 논문에서는 옥천 및 창녕지역에서 총 24회 수행한 암반앵커 현장인발시험의 결과를 나타내었다. 시험앵커의 정착깊이는 1~6m로 서로다른 암반내에 설치하였다. 앵커의 대부분은 고강도 이형철근인 SD40-D51mm를 사용함으로써 다른 파괴가 일어나기 전에 암반파괴가 먼저 일어나도록 유도하여 암반의 인발저항력을 파악하고자 하였으며, 일부에서는 SD40-D32mm앵커를 설치하여 앵커의 파괴도 아울러 살펴보았다. 많은 시험에서 파괴는 항복에 이르는 극한하중까지 관찰할 수 있었으며, 암반파괴형상은 암반이 들어올려지면서 방사상으로 균열이 발달하는 형태를 나타내었다. 또한 시멘트그라우트와 텐던사이의 부착강도를 평가하고자 방식쉬이스가 설치된 앵커에 대해 실내실험을 실시하였다. 실험결과 텐던-그라우트 사이의 부착강도는 그라우트 일축압축강도의 18~25%로 나타났으며, 방식쉬이스에 의한 부착력 감소는 무시할 수 있을 정도로 작게 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권10호
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• pp.55-62
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• 2016

매년 이상기후로 인하여 비탈면 붕괴 빈도는 좀처럼 줄어들지 않고 막대한 인명 및 재산 피해로 연결되어 피해규모도 점차 증가하고 있는 상황이다. 이를 억제하기 위해 기술자들은 보다 나은 보강재를 개선하고 인발력이나 전단력을 향상시키는 노력을 계속하고 있다. 본 연구에서는 쏘일 네일 공법을 발전시킨 것으로 네일 선단에 강화구를 장착하여 인발저항력을 증대하고 네일과 일체된 강화구는 접촉면적을 극대화 시켜 지반-그라우트체간 마찰력을 증대시킴으로써 비탈면 안정에 증가효과를 보인다. 보강효과를 검증하고자 일반적인 쏘일 네일과 강화구 네일의 실내인발시험과 현장실험을 통한 거동 특성과 적용성을 확인하기 위하여 실험을 진행하였다. 실험결과 강화구 네일의 경우 인발시험을 통해 일반 네일의 인장력과 비교하여 약 20% 증가하는 것을 분석하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권1호
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• pp.141-160
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• 2016

This study elucidates the uplift behaviors of the straight-sided and belled shafts. The field uplift load tests were carried out on 18 straight-sided and 15 belled shafts at the three collapsible loess sites under an arid environment on the Loess Plateau in Northwest China. Both the site conditions and the load tests were documented comprehensively. In general, the uplift load-displacement curves of the straight-sided and belled shafts approximately exhibited an initial linear, a curvilinear transition, and a final linear region, but did not provide a well defined peak or asymptotic value of the load, and therefore their uplift resistances should be interpreted from the load test results using an appropriate criterion. Nine representative uplift resistance interpretation criteria were used to define the "interpreted failure load" for each of the load tests, and all of these interpreted uplift resistances were normalized by the failure threshold, $T_{L2}$, obtained using the $L_1-L_2$ method. These load test data were compared statistically and graphically. For the straight-sided and belled shafts, the normalized uplift load-displacement curves were respectively established by the plots that related the mean interpreted uplift resistance ratio against the mean displacement at the corresponding interpreted criteria, and the comparisons of the normalized load-displacement curves were made. Specific recommendations for the designs of uplift belled and straight-sided shafts in the loess were given, in terms of both capacity and displacement.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권8호
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• pp.37-44
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• 2013

지압형 앵커는 일본, 유럽 등에서 1950년대부터 안정성 및 경제성의 우수함이 인식되어 왔다. 하지만 국내에서 적용하고 있는 지압형 앵커는 쐐기체의 확장에 의한 지반의 마찰력만으로 설계 인장력을 발휘하는 구조적인 문제점을 지니고 있으며 공벽에 밀착시키는 방법이 마땅치 않아 지압력을 확인하기가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 지압력을 최대한 발휘할 수 있도록 확공지압형 앵커시스템을 개발하였다. 또한, 확공지압형 앵커의 인발특성을 평가하고 지압력에 의한 정착장 감소효과를 검증하기 위하여 현장시험을 수행하였다. 확공지압형 앵커에 대한 현장시험은 그라우팅 이전 가인장 상태와 그라우팅 후 본인장 상태에 대한 인발시험을 각각 수행하여 인발저항력을 확인하였으며 이를 마찰형 앵커의 인발시험 결과와 비교 분석하였고, 범용 유한요소해석 프로그램인 PLAXIS-2D를 이용한 정착부 상세 모델링을 통하여 가인장 시 정착부에서의 지압효과에 대한 검증을 수행하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1014-1021
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• 2008

Ground anchor should not be used in soft clay, because anchor resistance can not be guaranteed. However, there is a way to increase the capacity of anchors. The pulse powered anchor is an underreamed anchor by using high voltage electrokinetic pulse energy. In this paper, conceptual introduction of the pulse powered anchor was presented. Anchor pull-out tests were performed at the Geotechnical Experimentation Site at Sungkyunkwan University in Suwon, Korea. Data were analyzed in order to verify the performance of pulse powered anchors.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.27-40
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• 2003

본 연구에서는 프리텐션을 적용한 쏘일네일링 공법을 제시하고, 프리텐션 쏘일네일링 시스템에 대한 변위제어방식 현장인발시험을 총 9회 실시하여 프리텐션 쏘일네일링 구조체의 관련 설계변수인 쉬스관 길이 및 고정콘 유 무 등에 대한 영향에 대해 분석하였으며, 아울러 프리텐션 하중의 평가도 다루어 졌다. 또한 응력제어방식 현장인발시험을 총 3회 실시하여, 일반 쏘일네일 및 프리텐션 쏘일네일의 장 단기적인 인발-변형 특성 등을 비교 분석하였다. 계속해서, 프리텐션 쏘일네일링 시스템의 안정성 평가를 위해, 예상파괴면 및 최소안전율을 결정하기 위해 사면안정해석 등에 주로 적용되고 있는 전단강도감소기법을 이용한 수치해석적 접근방법의 제시 및 분석 등이 이루어졌다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.15-22
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• 2010

본 연구에서는 현장 인발시험을 통하여 강관다단 가압식 쏘일네일링의 거동특성을 분석하였다. 이를 위하여 총 10공의 쏘일네일을 풍화토에 시공하여 인발시험을 실시하였다. 인발시험 결과에 의하면 쏘일네일의 극한인발력은 가압식 쏘일네일이 중력식 쏘일네일에 비하여 42~142% 증가하는 것으로 나타났다. 네일과 주변지반 경계면에서의 전단강도는 중력식 네일이 71kPa, 가압식 네일이 95~166kPa를 보이는 것으로 확인되었다. 가압식 쏘일네일의 경우 중력식 쏘일네일에 비하여 그라우트의 직경이 약 12~27% 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 공팽창이론에 의한 가압 시 지반변위 산정값과 현장 인발시험을 통하여 측정한 값을 비교하였으며, 그 결과는 대체적으로 비슷한 경향을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권7호
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• pp.5-10
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• 2009

느슨한 사질토나 연약 점토층에서는 큰 앵커 극한인발력 확보가 어렵기 때문에 앵커공법이 잘 적용되지 않는다. 그러나 앵커 천공 홀을 다양한 방법으로 확공시키는 기술이 개발되어 있으며 이러한 기술로 인하여 느슨한 사질토 및 연약 점토에서 비교적 큰 극한인발력을 확보할 수 있게 되었다. 특히, 축적된 전기에너지를 짧은 시간에 방전시키는 펄스방전 공법은 앵커 정착장을 천공 케이싱 또는 비트 직경보다 크게 확공시키는 공법이다. 총 24공의 앵커를 성균관 대학교 지반시험장 풍화토 및 모래질 점토층에 시공하였다. 극한인발력과 앵커 확공비와의 관계를 확인하기 위해 AASHTO에서 규정하고 있는 시험방법으로 인발시험이 수행되었으며 펄스방전에 의해 확공된 앵커의 직경을 확인하기 위해 7공의 앵커를 굴착하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.13-17
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• 2024

현재 국내외적으로 토사사면의 사면안정을 위해 사용하고 있는 일반 Soil Nailing은 지반을 천공 후 단일 철근을 활용, 그라우팅하여 일종의 중력식 옹벽을 형성하여 사면의 안정을 도모하고 있다. 이러한 공법을 공사비 절감과 시공의 용이성, 상대적인 강도와 변위면에서 우수한 효율을 낼 수 있는 공법이다. 동일한 공종으로 진행하되 단일 철근을 다발철근으로 변경하여 활용할 경우 항복 인발력에 대한 그라우팅과 철근의 부착력 차이, 동일한 인발저항 대비 변형량의 차이를 현장시험을 통해 분석하여 공학적 우수성을 규명하고 공사비 측면에서 강도정수가 동일한 지반에 대하여 저항력이 동일하게 적용할 경우, 천공수의 차이와 재료비 등 전체 공사비에 미치는 영향분석을 통해 절감효과의 비교를 분석하여 평가하였다.