• Geomechanics and Engineering
• /
• 제12권6호
• /
• pp.899-917
• /
• 2017

Sixty four tests were performed in a steel tank to investigate the axial responses of piles driven into organic soil prepared at two different densities using a drop hammer. Four different pile materials were used: wood, steel, smooth concrete, and rough concrete, with different length to diameter ratios. The results of the load tests showed that the shaft load capacity of rough concrete piles continuously increased with pile settlement. In contrast, the others pile types reached the ultimate shaft resistance at a settlement equal to about 10% of the pile diameter. The ratios of base to shaft capacities of the piles were found to vary with the length to diameter ratio, surface roughness, and the density of the organic soil. The ultimate unit shaft resistance of the rough concrete pile was always greater than that of other piles irrespective of soil condition and pile length. However, the ultimate base resistance of all piles was approximately close to each other.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.365-372
• /
• 2002

Drilled and rock socketed piles are of increasing significance due to environmental(noise and vibration) and structural(increase of loads to carry) considerations. Drilled and rock socketed piles will therefore have much higher economic significance in the near future. The existing design of piles socketed into rock is traditionally based on empirical methods which are very unreliable. It is therefore necessary to use high factors of safety with these methods. It is appraised that this is inefficient and expensive and the potential savings from using more reliable design methods are very necessary. In this point of view, a new design approach(Seidel ＆ Collinwood, 2001) has recently been developed. This paper reviews and analyses state-of-the-art of rock socketed pile design methods for shaft resistance. On the basis of the analysis results, some recommendations for improvement of existing design method in Korea are given in this paper.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권6C호
• /
• pp.395-406
• /
• 2006

상부의 큰 하중을 지탱해야 하는 경우에는 일반적인 기초 형식으로서 현장타설말뚝공법이 많이 사용된다. 이러한 현장타설말뚝의 시공은 연약한 토사 지반을 관통하여 암반까지 굴착을 실시하는 것이 일반적이며, 지지력의 대부분은 암반층 근입부에서 발휘되게 된다. 현장타설말뚝의 지지력은 선단지지력과 주면저항력의 조합으로 이루어지게 되며, 과도한 침하가 발생하지 않고 지지력을 얻기 위해서는 근입부의 직경과 길이가 충분하여야 한다. 말뚝의 극한지지력에 있어서 선단지지력은 큰 비중을 차지한다. 그러나, 일반적으로 주면저항력은 선단지지력에 비해서 훨씬 작은 두부 침하량에서 발현된다. 또한 선단부 거동특성은 천공과정에서 발생하는 근입부 바닥에서의 잔류물에 의해서 영향을 받게 된다. 그러나 이러한 잔류물을 근입부에 잔류시키지 않기 위해서는 시공과 검사가 제대로 이루어져야 한다. 이것은 매우 어려우며 비경제적이다. 특히 암반층 근입부가 깊은 경우에는 물이나 천공 슬러리를 사용하여야 하므로 더욱 어렵다. 이러한 이유들로 인해서 작용 하중하에서 말뚝의 거동은 주면부 거동특성에 따라 좌우되게 된다. 따라서 복잡한 발현기구를 가진 주면저항력에 대해서 주로 관심을 가지게 되는 것이다. 본 연구에서는 주면저항력에 관해서만 연구를 하였다. 콘크리트 말뚝체와 주변 암반 사이의 상호작용은 말뚝 거동특성에 있어서 가장 중요한 요소이며, 시공방법에 따라서 큰 영향을 받는다. 본 연구에서는, 탄소성 해석(FLAC 2D)을 통하여 근입부의 거칠기 경사, 높이와 같은 거칠기 특성, 근입부를 형성하는 주변 암반의 강도 특성과 변형 특성, 근입부의 깊이와 길이 등이 최대단위주면저항력에 미치는 영향에 대한 검토를 실시하였다. 변수 연구를 통하여 최대단위주면저항력에 있어서는 근입부의 연직응력, 거칠기 높이와 근입부 암반의 점착력 및 포아슨비가 중요한 요소임을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제21권5호
• /
• pp.489-501
• /
• 2020

This paper conducts a complicated coupled effective stress analysis of X-section-in-place concrete (XCC) pile installation and consolidation processes using the dual-stage Eulerian-Lagrangian (DSEL) technique incorporating the modified Cam-clay model. The numerical model is verified by centrifuge data and field test results. The main objective of this study is to investigate the shape effect of XCC pile cross-section on radial total stress, excess pore pressure and time-dependent strength. The discrepancies of the penetration mechanism and set-up effects on pile shaft resistance between the XCC pile and circular pile are discussed. Particular attention is placed on the time-dependent strength around the XCC pile shaft. The results show that soil strength improved more significantly close to the flat side compared with the concave side. Additionally, the computed ultimate shaft resistance of XCC pile incorporating set-up effects is 1.45 times that of the circular pile. The present findings are likely helpful in facilitating the incorporation of set-up effects into XCC pile design practices.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제11권5호
• /
• pp.162-171
• /
• 1995

The application of reciprocating engine crankshaft bearings is of particular importance and interest among the plain bearing, not only because the sheer volume of intemal combustion engines now produced, but because the severe operating conditions they are subjected to. Demands for better performances of crankshaft bearings have provide an important impetus in the development of bearings and bearing materials. As engine design progresses toward higher outpt and higher efficiency, crankshaft bearings must perform under more seveve operating conditions. Higher load, temperature, and speed as well as lower viscosity oil are applied to the bearing sysem, resulting in a smaller minimum oil film thickness. This means more solid-solid contact between the shaft and bearing, and the bearing is exposed to more danger of seizure. Some engines may experience bearing seizure problems. However, understanding about the seizure behavior and mechanism is far from being enough. Seizure resistance of a bearing-shaft system will be affected by the properties of the shaft and bearing, especially their materials and surface texture. Commonly used engine bearing materials include Al-Pb-Si, Al-Sn-Si, Al-Sn, and Cu-Pb with Pb-Sn-Cu overlay. These materials have very different properties. They showed different behaviors dering seizure tests and seizure may occur with different mechanism for different bearing material. Shaft materials also affect the seizure resistance of the system. Surface texture of the bearing and shaft have apparent effects on the lubrication and solid-solid contact pattern, and therefore will affect the seizure behavior of the system. Bearings and shafts which are made of different materials and have different surface textures have been tested and analyzed. Their effects on seizure resistance are discussed and possible seizure mechanisms for different beatings are presented in this paper.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.5-13
• /
• 2008

충전물이 암 절리면의 전단강도를 감소시키는 것과 유사하게 콘크리트와 주변 암반근입부 사이의 연약한 물질은 암반에 근입된 현장타설말뚝의 주면저항력을 감소시킨다. 이러한 현상은 콘크리트 타설 후에 암반 근입부 측벽에서 천공잔류물이나 스미어 또는 재성형 암반을 생성시키는 시공과정에서도 형성되게 된다. 콘크리트 말뚝과 주변 암반 사이의 접촉면의 특성은 시공법에 따라서 크게 영향을 받는다. 콘크리트 타설과정 또는 그 이후 형성되는 연약한 물질이 존재하거나 거칠기와 같은 콘크리트-암 접촉면의 특성은 말뚝의 주면부 거동에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 유한차분법 코드를 기반으로 하는 FLAC 2D를 이용하여 스미어현상이 발생한 암반에 근입된 현장타설말뚝의 거동특성을 조사하기 위하여 변수분석을 실시하였다. 본 연구의 결과로서, 정적연직하중을 받는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 극한주면저항력에 영향을 미치는 요소와 말뚝두부의 침하에 영향을 미치는 요소들을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2002년도 기초기술위원회 워크샵
• /
• pp.209-236
• /
• 2002

Ultimate pile capacity - Point resistance - Frictional resistance - Determination of point and frictional resistances from field tests - Summary of recommendations from design Group effects Settlement analysis.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.45-51
• /
• 2005

말뚝을 설계함에 있어 극한지지력을 산정하는 것만으로는 말뚝의 장기 거동에 있어서의 하중분포를 고려할 수 없으므로 재하시험시 변형률계나 응력계를 사용하여 말뚝의 하중 재하에 따른 주면저항(the shaft resistance)의 분포를 측정하고 있다. 그러나 대부분의 재하시험시 하중이 '0'일 때를 'zero time'으로 하여 계측기의 값을 읽는 'zero reading'을 가정함으로써 현장타설말뚝이나 항타말뚝의 시공시 발생된 잔류응력(the residual stress 또는 the residual load)을 무시하고 있다. 이러한 'zero reading'의 가정은 말뚝 시공시 발생하는 말뚝 하방향으로의 부주면마찰력인 잔류응력을 고려하지 않으므로 실제 말뚝주면의 하중분포와는 다른 결과를 보이게 된다. 본 연구에서는 현장에 시험시공된 현장타설말뚝에 대하여 정재하시험을 수행하였고, 말뚝 주면의 하중분포 측정시 변형률계를 사용하여 콘크리트 타설 직후부터 계측을 실시함으로써 말뚝 시공에 따른 잔류응력을 측정하였다. 그 결과, 잔류응력이 고려된 경우는 초기에 부의 응력상태를 보이나 하중이 재하됨에 따라 부주면마찰력이 극복되면서 양의 주면마찰력으로 전환됨을 알 수 있었으나, 'zero reading'의 경우는 양의 주면마찰력 만을 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제7권6호
• /
• pp.101-111
• /
• 2006

현장타설말뚝은 상부의 연약층을 관통하여 하부의 강한 암반층 상부에 거치시키는 경우, 말뚝은 선단지지말뚝으로 간주되며, 최소단면에서 말뚝에 발생하는 응력이나 실제 요구되는 설계기준에 따라서 작용하중은 결정된다. 연약하거나 풍화된 암반의 일정 깊이까지 현장타설말뚝을 설치하는 경우, 선단지지력과 주면저항력에 의해 지지력이 발현된다. 선단지지력 성분은 말뚝의 극한지지력에서 큰 비중을 차지한다. 그러나, 일반적으로 주면저항력은 선단지지력에 비해 훨씬 작은 말뚝 침하시 발현된다. 또한, 선단지지력은 근입부 바닥에 잔존하는 슬라임에 의해 영향을 받는다. 따라서, 근입부에 슬라임을 얼마나 잘 확인하는가와 시공법에 따라 선단지지력의 신뢰도는 결정되게 된다. 이것은 실제로 매우 어렵고 고가이며, 깊은 근입부에서는 더욱 심각하다. 따라서 이들 요소들로 인해서 작용하중하에서 말뚝의 거동은 주면저항력에 의해 지배되게 된다. 따라서 현장타설말뚝의 거동예측을 위한 연구는 주로 주면저항력 발현기구에 관심을 가지게 되는 것이다. 본 연구에서는 말뚝 두부에서의 하중 조건을 변화시켜가며 암반에 근입된 현장타설말뚝의 거동 차이를 분석하기 위하여 수치 해석을 수행하였다. 또한, 거칠기 요소의 모델링 유무에 따른 주면부 거동 특성도 조사하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2002년도 기초기술위원회 워크샵
• /
• pp.1-26
• /
• 2002

This study addresses preliminary design and construction specification for micropiles. Especially several design methods for micropiles in sands, clays or mixed soil layers are described. The bearing capacity of micropiles are mainly depended upon the shaft resistance. Therefore, the pressure of grouting is one of the most important design parameters for the bearing capacity evaluation of micropile. There is no theoretical way to evaluate the shaft resistance of micropile up to now because grouting method is another key parameter for micropile design approach. Because of above reasons, the present design approaches of the micropile are based on the collected field data The bearing capacities of designed micropiles should be verified by static load tests before and after construction at the planned site.