The helical pile has become popular with some constructional advantages because relatively compact equipment is needed for installing helical piles. However, field loading tests for estimating the bearing capacity of helical piles have drawbacks that the required dead load should be as much as the operation load, and reaction piles or anchors are required. In this paper, the bi-directional load test without necessity of reaction piles and loading frames was applied to the helical pile, and the load-settlement curves of the helical piles were measured. The bi-directional load test was performed in two separate stages with the aid of a special hydraulic cylinder whose diameter is equal to that of the pile shaft. In the first stage, the hydraulic cylinder is assembled immediately above the bottom helix plate, and the end bearing capacity of the helical pile is measured. In the second stage, the hydraulic cylinder is assembled above the top helix plate, and the skin friction of the helical pile is measured. The pile loading-test program was carried out for the two different helical piles with the shaft diameter of 89 mm and 114 mm, respectively. However, the configuration of helix plates is identical with three helix plates of 450-, 350-, 200- mm diameter. Results of the bi-directional load test were verified by the conventional static pile loading test. As a result, the bearing capacity estimated by the bi-directional load test is in good agreement with the result of the conventional pile loading test.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.35
no.2
/
pp.377-386
/
2015
The helical pile is a manufactured steel pile consisting of one or more helix-shaped bearing plates affixed to a central shaft. This pile is installed by rotating the shaft into the ground to support structural loads. Advantages of the helical pile are no need for boring or grout process, and ability to install a pile foundation with relatively light devices. In this study, an optimized design method for helical piles is proposed to minimize the material cost with consideration of the load bearing capacity obtained by the cylindrical shear method. The harmony search meta-heuristic algorithm was adopted for optimization process. The optimized design was verified by comparing with the 2009 International building code. It is noted that the optimization for the configuration of helical piles along with material cost proves to be an out-performed tool in designing helical pile foundation with economic feasibility.
The helical pile is a manufactured steel pile consisting of one or more helix-shaped bearing plates affixed to a central shaft. This pile is installed by rotating the shaft into the ground to support structural loads. The advantages of helical piles are no need for boring or grout process, and ability to install with relatively light devices. The bearing capacity of the helical pile is exerted by integrating the bearing capacity of each helix plate attached to the steel shaft. In this paper, to estimate the bearing capacity of moderate-size helical piles, 6 types of helical piles were constructed with different shaft diameter, plate configuration and the penetration depth. A series of field loading tests was performed to evaluate the effect of helical pile configuration on the bearing capacity of helical pile, constructed in two different shaft diameters (i.e. 73 mm and 114 mm). In the same way, the diameter of bearing plate was also changed from 400mm to 250mm with one or three plates. As well, the penetration depth was varied from 3m to 6m to analyze the relation between the penetration depth and the bearing capacity. As a result, not only the increase of the shaft diameter, but also the number or diameter of helix bearing plates enhances the bearing capacity. Especially the configuration of the helix plate is more critical than the shaft diameter.
Oil sands, which are largely distributed in Canada and Venezuela, are a mixture of crude oil and sandy soils. In order to extract crude oil from oil sands, construction of massive oil sand plants is required. Generally, the typically-used foundation types of the oil sand plant are driven piles and cast-in-place piles. Most of the oil sand plants are located in cold and remote regions. Installation of driven piles in frozen or organic surface soils is difficult due to high resistance and installation equipment accessability, while the cast-in-place pile has concrete curing problem due to cold temperature. Helical pile can be installed quickly and easily using rotation with a little help of vertical load. As the installation of helical pile is available using a small and light-weight installation equipment, accessibility of installation equipment is improved. The helical pile has an advantage of easy removal by rotation in reverse direction compared with that of installation. Furthermore, reuse of removed helical piles is possible when the piles are structurally safe. In this study, the behavior of helical piles varying helix pitch was analyzed based on the numerical analysis results. Numerical model was calibrated based on the results of model helical pile tests in laboratory. The ultimate helical pile loads, the displacement of each helix attached to the shaft of the helical pile, and the load sharing ratio of each helix were analyzed.
Korea has begun to use the Helical pile prevalent in Europe. Korea hasn't still set up the standard design criteria on Helical pile due to the lack of relevant researches. In this regard, this study carried out static and dynamic load tests on Helical pile and then performed reliability analysis including the previous research data. The results present that Road bridge design standard design criteia for pre-boring pile with regard to Modified Davisson method showed good reliability and consistency because Resistance bias factor of this design criteria approached '1.0' and Design C.O.V. showed 'low' level.
This research has focused on comparing the capacity predicted by the theoretical formula with the one measured by field load tests to examine characteristics of the bearing capacity of a helical pile. The helical pile is featured by a central shaft with one or more helical-shaped bearing plates. Being established by a small rotary attached to an excavator that applies toque, the helical piles can be readily constructed at narrow sites, especially in an urban area with relatively less noise than the others requiring driving and excavation. Although many cases of the helical pile constructions can be recently found, the bearing capacity of the pile has been limitedly studied. To this end, this contribution analyzes and presents comprehensive results of the ten field loading tests with an application of different parameters depending on joint condition and specification of the helical piles, and types of tests and grouting.
Hyeong-Joo, Kim;James Vincent, Reyes;Peter Rey, Dinoy;Tae-Woong, Park;Hyeong-Soo, Kim;Jun-Young, Kim
Geomechanics and Engineering
/
v.31
no.5
/
pp.505-518
/
2022
This study introduces soil resistance multipliers at locations encompassed by the zone of influence of the helix plate to consider the added lateral resistance provided to the helical pile. The zone of influence of a helix plate is a function of its diameter and serves as a boundary condition for the modified soil resistance springs. The concept is based on implementing p-multipliers as a reduction factor for piles in group action. The application of modified p-y springs in the analysis of helical piles allows for better characterization and understanding of the lateral behavior of helical piles, which will help further the development of design methods. To execute the proposed method, a finite difference program, HPCap (Helical Pile Capacity), was developed by the authors using Matlab. The program computes the deflection, shear force, bending moment, and soil resistance of the helical pile and allows the user to freely input the value of the zone of influence and Ω (a coefficient that affects the value of the p-multiplier). Results from ten full-scale lateral load tests on helical piles embedded at depths of 3.0 m with varying shaft diameters, shaft thicknesses, and helix configurations were analyzed to determine the zone of influence and the magnitude of the p-multipliers. The analysis determined that the value of the p-multipliers is influenced by the ratio between the pile embedment length and the shaft diameter (Dp), the effective helix diameter (Dh-Dp), and the zone of influence. Furthermore, the zone of influence is recommended to be 1.75 times the helix diameter (Dh). Using the numerical analysis method presented in this study, the predicted deflections of the various helical pile cases showed good agreement with the observed field test results.
The rotate penetration pile is a type of displacement pile: the surrounding soil is displaced when installing the pile, and the pile can exert a large bearing power and pullout force. In addition, it uses displaced soil method that does not generate slime, and its applications are increasing in foreign countries owing to the environmentally friendly characteristics such as small noise and vibration. However, mostly driven piles-which are directly driven to the ground, and bored pile- pre-fabricated piles are buried to prebored underground, are used; however, rotate penetration piles still have limited use. Most of the laboratory tests have been carried out until now to identify the support behavior after installation of piles and ground construction, the evaluating the support behavior is lacking due to the rotation intrusive process of the rotate penetration piles. Therefore, this study used indoor experiments simulating rotation intrusive process in weathered soil, to evaluate the bearing power behavior for the weathered soil, varying the diameter of the helical bearing plates, helical bearing plate spacing, number of the helical bearing plates, and helical bearing plate specifications. As the outcome of this study, the helical pile bearing power evaluation results, change in bearing power in accordance with main specifications, and review on the comparative analysis with the existing theories were provided.
In this study, 1/6 small-scale model tests of helical piles were conducted to evaluate their installation time and ultimate capacities. Model sand layers were constructed using sand pluviating method to produce uniform soil relative density. For installation of different helical piles varying locations (vertical center-to-center spacings of 50 mm and 150 mm) of helix plates, two different rotation speeds of 15 rpm and 30 rpm were implemented. Cone penetration equipment was installed within the hallow section of the helical pile to increase ultimate capacity of helical pile and to evaluate soil properties of plugged soils and soils below pile tip after installation of the piles. Based on the test results, the most fasted installation was possible under the condition of "rotation speed of 30 rpm and center-to-center spacing of 50 mm", and the highest ultimate capacity was mobilized under the condition of "rotation speed of 30 rpm and center-to-center spacing of 150 mm with cone penetration implementation."
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.39
no.1
/
pp.211-217
/
2019
Oil extraction from oil sands, a non-traditional crude oil resource, is attracting attention as the oil price fluctuates due to recent economical and political issues. Many oil sands sites are mainly located in the polar regions. For plant construction to extract crude oil from oil sands in harsh environment of the polar regions, fast and simple installation of plant foundation is necessary. However, typically-used conventional foundations such as drilled shafts and driven piles are not suitable to construct under cold temperature and organic surface layers. In this study, helical piles enabling rapid and simple constructions using small rotary equipment without driving or excavation was considered. The helical pile consists of steel shaft and several helices attached to the steel shaft; therefore, the behavior of the helical pile depends on the number and shape of the helices. The effect of the helices' configuration (number and diameter of helices) on helical pile behavior was analyzed based on the numerical analysis results.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.