Investigation for Possible Practical Applicability of Open-Ended PHC Pile

개단 고강도 콘크리트(PHC) 말뚝의 실용성 검토

Opening the tip of a PHC pile, under a constant driving energy, can result in an increment of penetration depth due to the decrement of driving resistance. Therefore, the bearing capacity of an open-ended PHC pile may become larger than that of a closed-ended PHC pile by virtue of the increased embedded length. However, two main problems can be caused by opening the end of PHC pile. First problem is the variation of bearing capacity by opening the pile tip, and the second one is whether the tip of an open-ended PHC pile will be failured by a high pressure developed by the soil plug. In this study, model pile tests in calibration chamber were performed to investigate the practicability of open-ended PHC pile in view of both the pile bearing capacity and the possible failure of the pile tip. According to the test results, the total bearing capacity of open-ended piles approaches the total bearing capacity of closed-ended piles with the increase of the penetration depth. The failure of pile tip could be occurred in the region of 0.8~1.1 times as the inside diameter from the pile tip.

PHC말뚝의 선단부를 개방시켜서 사용하면 관입저항력의 감소로 인하여 관입깊이가 증가되며, 결과적으로 지지력의 증가를 가져온다. 그러나 개단 PHC말뚝의 사용을 위해서는 다음의 두가지 문제가 해결되어야 한다. 첫째는 말뚝의 선단부를 개방시킴에 따른 지지력의 변화이며, 둘째는 말뚝 내부로 유입되는 관내토에 의한 말뚝 선단부의 파괴여부이다. 따라서 본 연구에서는 개단 PHC말뚝의 실용성을 검토하기 위하여 먼저 말뚝의 선단부 형상에 따른 지지력 비교를 목적으로 두개의 폐단말뚝과 두 개의 개단말뚝을 이용하여 토조에서 모형말뚝실험을 수행하였다. 실험결과로부터 말뚝의 선단부 형상에 따른 관입저항력과 지지력의 변화 및 PHC말뚝 선단부의 파괴여부가 검토되었다. 실험결과 동일한 관입깊이에서 개단말뚝의 전체지지력은 관입깊이가 증가함에 따라 폐단말뚝의 전체지지력과 비슷해지며, PHC 말뚝의 경우 말뚝선단부로부터 말뚝내경의 0.8~1.1배되는 영역에서 균열발생의 가능성이 제시되었다.