• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.45-53
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• 2011

쏘일네일 공법은 일반적으로 한계평형해석법을 토대로 검토한 사면안정해석결과를 이용하여 설계기준안전율 이상을 만족하면 안정한 것으로 판단하여 설계하고 있다. 그러나 쏘일네일의 길이가 짧은 경우 설계기준안전율을 만족하고도 발생변위가 과다하여 사용상에 문제가 발생하는 경우가 있다. 본 연구는 대형파괴재하시험결과에 의한 재하하중-안전율 및 재하하중-발생변위비와의 관계를 분석하여 쏘일네일 보강벽체의 안전율-발생변위비와의 상관관계를 분석하였으며, 분석결과 쏘일네일 보강벽체의 사용한계상태에 해당하는 발생 변위비 0.3% 이내를 만족하기 위해서는 한계평형해석에 의한 안전율이 최소 1.35 이상을 확보하여야 할 것으로 평가되었다. 또한 한계평형해석결과 최소 안전율 1.35 이상을 만족하여도 지반의 전단강도가 작거나 벽체높이가 높을 경우 사용한계상태에 해당하는 발생 변위비 0.3% 이내를 만족하지 못하는 경우가 있어 수치해석을 통한 발생변위 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6C호
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• pp.331-338
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• 2008

기존 쏘일네일사면 설계법들은 보강재, 주변지반 또는 이들의 상호작용에 대하여 각기 다른 가정들을 적용하고 있다. 다수의 방법에서는 단순하게 쏘일네일의 인장력만을 고려하여 이를 외력으로 적용하여 안정해석을 하고 있다. 하지만 쏘일네일사면은 사면을 구성하는 지반에 비하여 상대적으로 큰 휨저항성을 가지므로 쏘일네일의 휨강성을 고려한 안정해석법이 보다 현실적이고 공학적인 설계이다. 본 논문에서는 쏘일네일사면 설계시 쏘일네일의 휨저항성을 고려하며 이때 지반의 극한수평지지력에 따른 변화를 확인하고 이를 이용하여 수정된 FHWA 쏘일네일사면 설계법을 제안한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.651-658
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• 2004

In this study, we introduced the spiral pipe nailing system (refer as SPN system) with self drilling method, can apply to ground which is hard to keep shape of bore hole, and performed limit equilibrium analysis with simplilied trial wedge method while length ratio and bond ratio were altered to evaluate slope stability considered of tensile strength and bending stiffness. A newly soil nailing system named as the SPN system is respected to reduce displacement of nail and increase global slope stability. And effects of various factors related to the design of the SPN system, such as the type of drilling method and the bit, are examined throughout a series of the displacement-controlled field pull-out tests. 6 displacement-controlled field pull-out tests are performed in the present study and the volume of grouting arc also evaluated based on the measurements. In addition, short-term characteristics of pull-out deformations of the newly proposed SPN system are analyzed and compared with those of the general soil nailing system by carrying out the displacement-controlled field pull-out tests.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.103-112
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• 2019

본 연구는 공용 중 보강토옹벽에 발생하는 배부름현상을 보강하기 위한 방법을 제안하고 현장실험으로 보강방법의 신뢰성을 파악하고자 하였다. 보강토옹벽의 배수시설을 미설치하여 강우에 의해 배부름현상이 유도되도록 하였으며, 시공 후 15일간 변위속도가 크게 발생한 후 점차적으로 감소하였다. 유도된 배부름현상의 변위는 미연방도로국(FHWA)의 시공 중 수평변위 기준을 적용하여 판단하였다. 배부름 현상을 보강하기 위해 보강토옹벽에 소일네일을 설치하고, 네일의 두부를 수평으로 서로 연결하여 보강토 옹벽의 블록들을 서로 지지할 수 있도록 하였다. 보강재들의 보호를 위해 숏크리트로 보강면을 마감하고 계측장치를 설치하였다. 배부름현상 보강방법의 신뢰성을 확인하기 위하여 변위의 진행을 검측한 결과 보강 후 수평변위는 거의 발생하지 않았으며, 보강방법의 신뢰성을 확인할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권7호
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• pp.151-158
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• 2009

1990년대 초 쏘일네일링 공법이 국내에 처음 도입된 이후 쏘일네일링 공법은 사면안정 및 지반굴착의 보강공법으로 널리쓰이고 있으며, 쏘일네일링 공법의 적용이 확대됨에 따라 초기의 쏘일네일링 공법에 대한 여러 가지 개선된 쏘일네일링 공법도 발달하였다. 최근에 많이 쓰이는 쏘일네일 공법들은 크게 그라우트에 대한 개선 공법과 쏘일네일 자체에 대한 개선 공법으로 분류된다. 그라우트에 대한 개선공법으로는 대표적으로 가압그라우팅 공법을 들 수 있으며, 쏘일네일 자체에 대한 개선공법으로는 자천공 쏘일네일 공법, 제거식 쏘일네일 공법 등과 더불어 본 연구의 대상이 되는 수평배수공을 겸한 상향식 쏘일네일링 공법이 있다. 본 논문에서는 수평배수공을 겸한 상향식 쏘일네일 공법에 대한 연구로 일반적인 쏘일네일 공법과의 비교 연구를 수행하였다. 연구순서로는 먼저 사면안정에 대하여 한계평형 해석을 이용한 안전율 비교를 하였고, 다음으로 연직 굴착에 대하여 연속체 해석을 통한 변위에 대한 비교를 하였다. 연구결과 쏘일네일을 상향으로 설치할 경우 한계평형 해석에서의 안전율은 상당량이 감소하였고, 수평변위에 대한 연구결과에서는 큰 차이가 없었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.11-22
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• 2014

본 연구는 보강과 동시에 수평배수를 겸용하는 상향식 쏘일네일에 대한 지반거동을 파악하기 위해서 모형실험과 수치해석을 이용하여 그 거동을 연구하였다. 모형실험은 모형토조 내에 상대밀도 및 강우강도 조건별로 풍화토 지반의 모형사면을 만들고 그 위에 인공강우를 뿌리는 실험을 통해 쏘일네일을 설치하지 않는 무보강조건과 배수기능을 겸한 상향식 쏘일네일을 설치하는 보강조건으로 나누어 실험을 실시하였다. 또한 실험결과를 검증하기 위하여 침투해석 프로그램인 SEEP/W를 사용하여 모형실험이 시행된 조건으로 침투해석을 실시하고 그 결과를 비교분석하였다. 본 연구 결과 강우로 인한 지하수위와 간극수압의 변화는 수치해석의 경우는 지체시간이 없이 변화되는데 비하여 모형실험은 지체시간이 있는 상태로 나타났지만 전반적으로 최종 도달시점의 측정값은 유사하게 나타나 수치해석으로 모형지반을 모사할 수 있었다.

• 지질공학
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• 제17권4호
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• pp.525-534
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• 2007

선단 확장식 소일네일링 공법의 특징은 천공홀보다 큰 직경의 특수 비트로 공저 30cm 정도를 확장하고, 천공직경보다 큰 쐐기형 몸체를 접어서 공저에 삽입한 다음, 쐐기형 몸체를 펼쳐 공벽에 밀착되도록 한 후 그 주위를 그라우팅하고 지반에 정착시키는 공법이다. 본 연구에서는 개발된 공법의 효과를 입증하기 위해 길이 1,300mm, 폭 1,000mm, 높이 1,100mm의 토조에 모형지반을 조성한 후 인발 및 하중재하실험을 실시하였고, 동일한 실험조건으로 일반 소일네일링과 비교하였다. 선단 확장식 네일링이 일반 네일링 공법에 비하여 인발력은 23% 정도 증가하였으며, 벽체의 수평변위는 $1.2{\sim}9.1%$ 정도 감소하였다. 또한 네일에 작용하는 축력은 선단 확장식은 7tonf, 일반 네일은 5tonf이후에서 크게 증가하였으며, 축인장 변형율 분석결과 예상 파괴선이 변체로부터 먼거리에 선단 확장식이 위치하고 있음을 확인하였다. 이들 결과로부터 선단 확장식 네일링이 일반적인 소일네일링 공법에 비하여 보강효과 면에서 우수한 공법임을 입증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.87-98
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• 2004

본 연구에서는 현장타설말뚝에 보강재를 정착시킴으로써 주변지반의 강성을 높이고 보강재의 저항력에 의해 지지력을 향상시키기 위한 연구를 수행하였다. 보강형 및 무보강 현장타설말뚝에 대하여 보강효과에 영향을 미치는 인자들인 보강재의 단수, 경사, 배열에 따른 일련의 실내모형실험 및 3차원 수치해석을 수행하였다. 또한 보강효과의 검증과 실제 현장에서의 적용성을 알아보기 위하여 현장재하시험을 수행하였다. 실내모형실험 및 수치해석 결과, 보강재3단, 8개, 40$^{\circ}$ 경사의 교차배열에서 최적의 보강효과가 발현됨을 알 수 있었다. 1/8 모형재하실험에서는 압축, 인발, 수평 모두 보강재에 의한 지지력 증가효과가 나타났으며, 변위 25mm를 기준으로 압축 및 수평실험에서는 100% 이상의 보강효과가 나타났다. 또한 무보강 현장타설말뚝의 하중 단계에 따른 변위와 주면마찰력 검토결과, 철탑기초와 같은 대규모 현장타설말뚝 설계 시 사용되는 주면마찰력 값인 풍화암 10t/$\textrm{m}^2$, 연암 15t/$\textrm{m}^2$ 보다 큰 주면마찰력 값을 얻을 수 있었다. 1/2 모형재하실험에서는 약 25m의 변위가 발생하였을 때 인발하중 650ton에서 파괴가 일어났으며, 약 22%의 보강재에 의한 지지력 증가효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.55-66
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• 2012

본 논문에서는 쏘일네일링 공법, 앵커 공법, 또한 이 두공법의 장점을 결합한 하이브리드 공법의 하중전이 메커니즘에 대한 연구를 수행하였다. 하이브리드 공법은 철근과 PC강연선을 보강재로 하며, 프리스트레스를 가함으로써 능동적인 주면마찰력 양상을 유도하고자 한다. 본 논문에서는 주면마찰력 산정 이론과 하중전이 이론을 바탕으로 각 공법의 하중전이 메커니즘을 파악하였다. 또한 현장인발시험을 실시하여 측정된 계측결과의 분석 및 하중전이 이론과의 비교 검토를 통해서 하이브리드 공법의 하중전이 메커니즘을 규명하였다. 쏘일네일링 공법은 인발거동 시 전면에서부터 선단으로 인장력이 전이되는 양상을 보이는 반면, 앵커 공법은 내하체가 위치한 선단에서 프리스트레스를 가함에 따라 선단에서 전면으로 압축력이 전이된다. 이 두 공법을 결합시킨 하이브리드 공법은 프리스트레스를 가할 때에는 앵커공법과 같이 선단에서 압축력이 발생하지만 동시인발 시에는 선단에서는 압축력이 전면에서는 인장력이 발생하게 된다. 따라서 하이브리드 공법의 하중전이 메커니즘은 쏘일네일링의 거동과 앵커의 거동이 모두 나타난다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.5-13
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• 2021

본 연구에서는 최근 강소재의 발전에 의해 고강도 강관의 제작이 실용화됨에 따라 고강도 강관 쏘일네일링 공법의 안정성 및 적용성에 대한 평가를 수행하였다. 쏘일네일링 공법에서 보강재로 사용되고 있는 이형철근을 동일직경의 고강도 강관으로 대체할 때의 보강재의 거동특성과 보강력 증대효과를 규명하고 안정성을 확인하기 위하여 현장시험시공을 실시하였다. 인장시험결과 측정변형률 값이 이론식에서 산정된 변형률보다 작은 값을 보이므로 이형철근을 사용한 쏘일네일링 공법과 유사한 거동을 한다고 볼 수 있다. 변위측정 결과, 고강도 강관의 변위가 이형철근 보다 큰 값을 보이는 것은 강관 내부그라우팅 영향과 단면적 감소에 따른 영향인 것으로 판단된다. 쏘일네일링 공법에 고강도 강관을 사용하는 경우 부재성능 및 경량화를 통하여 안정성 및 시공성 향상에 따른 현장적용성이 양호한 것으로 판단된다.