• Geomechanics and Engineering
• /
• 제8권4호
• /
• pp.615-630
• /
• 2015

The use of helical anchors has been extensively beyond their traditional use in the electrical power industry in recent years. They are commonly used in more traditional civil engineering infrastructure applications so that the advantages of rapid installation and immediate loading capability. The majority of the research has been directed toward the tensile uplift behaviour of single anchors (only one plate) by far. However, anchors commonly have more than one plate. Moreover, no thorough numerical and experimental analyses have been performed to determine the ultimate pullout loads of multi-plate anchors. The understanding of behavior of these anchors is unsatisfactory and the existing design methods have shown to be largely inappropriate and inadequate for a framework adopted by engineers. So, a better understanding of helical anchor behavior will lead to increased confidence in design, a wider acceptance as a foundation alternative, and more economic and safer designs. The main aim of this research is to use numerical modeling techniques to better understand multi-plate helical anchor foundation behavior in soft clay soils. Experimental and numerical investigations into the uplift capacity of helical anchor in soft clay have been conducted in this study. A total of 6 laboratory tests were carried out using helical anchor plate with a diameter of 0.05 m. The results of physical and computational studies investigating the uplift response of helical anchors in soft clay show that maximum resistances depend on anchor embedment ratio and anchor spacing ratio S/D. Agreement between uplift capacities from laboratory tests and finite element modelling using PLAXIS is excellent for anchors up to embedment ratios of 6.

• 한국안전학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.114-121
• /
• 1997

Helical anchors are foundation structure that designed to resist uplift loads are installed by applying in load to shaft while rotating it into the ground. These can be a cost effective means of proving tension anchorage for foundation where soil conditions permit their installation because of ease of installation. At present time, tapered helical anchors are commonly used to carry uplift loads. The uplift capacity includes the following factors : the height of overburden above the top helix, the resistant along a cylinder, the weight of the soil in the cylinder and suction force. In order to make clear behavior characteristics of helical anchors with pullout, model tests were conducted with respect to various embedment depth, space of helix, shape of helix. Based on the experimental study, the following conclusions are drawn. 1) The uplift capacity of multi helical anchors increase with embedment ratio of anchors The increase is smooth after critical uplift capacity. 2) Critical breakout factors and critical embedment ratio of multi helical anchor exist 7∼8, 4∼6 respectively. 3) Variation of uplift capacity with helix spaces show down after S/D=5. 4) Critical breakout factors of helical anchor in the laboratory test are similar to Das's theory.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.77-85
• /
• 2014

헬리컬 파일(helical pile)은 회전 관입기로 시공이 가능하므로 비교적 소형의 장비로 말뚝 시공이 가능한 장점이 있어, 최근 다양한 현장에서 그 사용이 증가하고 있다. 그러나 헬리컬 파일의 지지력을 평가하기 위한 현장 정재하시험은 시험하중만큼의 사하중, 반력 말뚝, 반력 앵커 등이 필요하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 헬리컬 파일에 상대적으로 재하장치가 간단하고 시험이 간편한 양방향 재하시험을 적용하였으며, 양방향 재하시험 결과와 정재하시험 결과를 비교하였다. 양방향 재하시험은 헬리컬 파일의 중공형 중심축(shaft)에 중심축의 직경과 일치하고 중심축 내부 공간으로 유압재하용 호스가 나올 수 있도록 특수하게 제작된 유압식 셀(cell)을 나선형 원판(helix plate)사이에 삽입한 후, 유압 셀(cell)에 가압하여 지지력을 측정하는 방식으로 수행되었다. 양방향 재하시험은 유압식 셀을 최하단 나선형 원판 상부에 삽입한 경우와 최상단 나선형 원판 상부에 삽입한 두 가지 케이스로 시험을 진행하였으며, 각각의 방법이 선단지지력과 주면마찰력을 측정할 수 있도록 말뚝 두부의 변형을 제한하였다. 시험은 89mm, 114mm의 중심축에 450mm, 350mm, 200mm의 나선형 원판을 부착하여 제작한 헬리컬 파일로 수행되었으며, 시험 결과 정재하시험으로 산정한 지지력과 양방향 재하시험으로 산정한 지지력이 유사함을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 2차
• /
• pp.88-95
• /
• 2010

Screw piles(Helical piles and anchors) are increasingly used to support and rehabilitate reinforced structures subjected to both tensile and compressive axial loads. This study presents a variety of detailed investigation on especially pull-out characteristics of screw piles performed to both reduced scale and numerical analysis to identify fundamental failure mechanisms and empirical optimized geometry of screw piles. It was found that the pull-out characteristics of screw piles are influenced with mainly different frequencies of compaction around soil and screw pile's pitch and followings are practical data based on empirical analysis.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.661-667
• /
• 2016

연약지반에 적용 가능한 앵커의 기술로 개발계획인 헬릭스 형태의 소형 앵커는 기존 앵커보다는 시공 단계가 단순하고 그라우트가 양생될 때까지 기다릴 필요가 없으므로 공기단축 및 연장 롯드 반복사용이 가능하며 비용 절감효과가 있다. 또한 배토가 없으며, 회전식으로 헬리컬 앵커를 삽입하기 때문에 시공성이 좋으며, 앵커의 제거도 설치만큼 쉬우므로 가시설의 제거용 앵커로도 활용 가능하며, 헬리컬 앵커 날개 수에 따라 인발저항이 달라, 효율적인 헬리컬 앵커 설계가 가능할 것으로 판단된다. 연약지반에 헬릭스 앵커를 시험시공하기 위하여 헬리컬 앵커와 토크드라이버를 제작하였으며 헬리컬 앵커를 삽입/인발하여 지지력을 산정하는 연구를 진행하였고 관입토크와 앵커의 인발력의 상관관계를 도출하였다. 대형토조를 활용하여 모형시험을 수행한 결과 지반이 단단할수록 회전관입 토크가 크게 측정되었으며 이에 따른 인발저항도 크게 나왔다. 이 연구에서 수행한 실험범위 내에서는 인발저항과 관입토크는 서로 비례관계에 있음을 알 수 있었다.