• 한국건설관리학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.173-181
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• 2003

기성 콘크리트 파일(PHC파일)은 대규모 건축공사 및 토목공사에서 주로 사용되며, 최근 건축물이 중량화, 대형화, 고층화됨에 따라 그 수요가 지속적인 증가 추세에 있다. 이와 같은 PHC파일은 건물 구조체의 기초와 연결되어 지지력을 확보하기 위해 두부정리 작업이 반드시 요구된다. 두부정리 작업은 800$\cal{kg}f/cm^2$이상으로 압축된 기성 콘크리트 파일의 두부를 파쇄하고 약 30-40cm 정도의 강선을 남겨놓아 구조체의 기초와 정착시킬 수 있도록 하는 작업이다. 국내 재래식 두부정리 작업은 노동 집약적이면 노무자간의 숙련도 차이에 의해 품질 및 작업 생산성이 크게 영향을 받고 있다. 또한, 백호에 연결된 크러셔에 의한 무리한 작업으로 인해 PHC파일 그라인딩면에 다량의 균열이 발생됨으로써 구조체의 지지력 확보에 문제점이 있는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 재래식 두부정리 작업의 문제점을 해결하고 두부정리 작업을 자동으로 수행학 수 있는 자동화 장비를 개발하고자 기존 문헌 고찰 및 국내외 치신기술 동향, 현장조사를 바탕으로 개념디자인을 제시하고 두부정리 자동화 장비의 파일롯타입을 제작$\cdot$실험함으로써 제안된 개념 디자인의 기술적 타당성 제시 및 자동화 장비 개발을 위해 요구되는 설계파라미터를 도출하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.72-80
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• 2004

대부분의 $건축\cdot토목공사$의 기초공사 시 사용하는 기성콘크리트 파일공사의 굴착 및 파일 매입 작업의 경우 국내 시방기준에는 파일을 연직으로 시공해야 한다는 것만이 명시되어 있을 뿐, 이에 대한 측정기준 및 시공기준이 제시되어 있지 않으며, 대부분의 시공현장에서는 숙련노무자의 경험을 통한 육안측정에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 파일공사시 균일한 품질을 확보하고 작업의 안전성 확보 및 생산성 향상을 위한 파일 연직 자동제어를 위한 파일롯타입을 개발하는 것이다. 연구목적을 만족시키기 위하여 수행한 주요 연구내용으로 국내 시방기준 및 현장 조사를 통하여 파일 공사에서의 연직도 측정 및 제어 현황을 파악하고, 이를 토대로 파일공사시 연직도 측정 및 제어작업을 효율적으로 수행할 수 있도록 파일드라이버 장비의 기능 향상을 위한 장비의 개념설계를 실시하고, 파일롯타입 장비를 제작하여 성능실험을 실시하고 연직 자동제어 장비 프로토타입 개발을 위한 기초 자료를 제시한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.78-90
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• 2006

대부분의 건축 토목공사의 기초공사 시 사용하는 기성콘크리트 파일공사의 굴착 및 파일 매입 작업의 경우 국내 시방기준에는 파일을 연직으로 시공해야한다는 것만이 명시되어 있을 뿐, 이에 대한 측정기준 및 시공기준이 제시되어있지 않으며, 대부분의 시공현장에서는 숙련노무자의 경험을 통한 육안측정에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 기수행된 PHC 파일 시공성능 향상을 위한 연직 자동제어기 파일롯타입(pilot-type) 연구를 바탕으로 PHC파일 시공 시 균일한 시공품질을 확보하고 작업의 안전성 확보 및 생산성 향상을 위한 파일 연직 자동제어기 프로토타입(prototype)을 개발하는 것이다. 본 연구를 통해 제시된 PHC 파일 연직 자동제어기가 현장에 적용될 경우, PHC 파일 연직도 측정 및 제어의 자동화를 통해 품질 및 안전성 향상이 가능할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6D호
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• pp.985-993
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• 2006

건설현장에서 기성 콘크리트 파일의 사용이 점차적으로 증가하고 있다. 파일기초를 형성하는 주요 작업들 중의 하나가 콘크리트 파일의 두부를 $800kg/cm^2$ 이상의 압력으로 파쇄하는 것이다. 일반적으로 파일 두부정리 작업은 크러셔와 3~4명의 숙련공에 의하여 실시된다. 최근 파일 두부정리에 관한 보고에 의하면 파일의 강도를 상당히 감소시키는 균열이 작업 중에 많이 발생하고 있고 파일 두부정리 작업이 매우 반복적이고 노동집약적인 것으로 나타났다. 기존의 파일 두부정리 작업의 생산성, 안전성, 품질을 향상시키기 위하여 두부정리 자동화 장비를 개발하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 두부정리선을 인식하기 위한 센싱방법과 작동 프로세스 알고리즘을 제시하고 있다. 이것은 두부정리 자동화 장비를 개발하기 위하여 매우 중요하다. 제안된 센싱방법 중 1가지를 적용한 파일롯 타입의 두부정리 자동화 장비를 개발하였으며, 현장에서 기능을 실험하였다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.344-348
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• 2008

최근 구조물의 고층화, 대형화 등 여러 가지 사회적 요구에 따라 기존 PC 말뚝의 개선책으로 PHC말뚝이 실용화 되었다. 현재는 대부분의 현장에서 PHC말뚝이 사용되고 있으며, 국내 콘크리트 말뚝 총 생산량의 90%이상을 점유하고 있다. 기성콘크리트 파일 공사의 굴착 및 파일 매입 작업의 국내 시방기준에는 파일을 연직으로 시공해야한다는 것만이 명시되어 있을 뿐, 이에 대한 측정기준 및 시공기준이 제시되어있지 않으며, 대부분의 시공현장에서는 숙련노무자의 경험을 통한 육안측정에 의존하고 있는 실정이다. PHC 파일의 두부정리 작업은 노동집약적이며 단순 반복적인 작업으로 숙련된 노무자에게 많이 의존해왔으며, 파일의 종 방향 균열 및 두부파손 등의 문제점이 발생되고 있다. 본 논문은 PHC 파일 시공 전 과정에서 발생되는 문제점을 분석하고 그에 대한 개선방안을 도출하기 위해 설문조사 및 면담을 실시하였다. 설문조사 및 면담을 통해 파일적재, 현장 내 소운반, 파일위치표시, 연직체크, 굴착 및 항타, 그라인딩, 안전사고의 주요 문제점을 도출하였고, 그에 대한 개선방안을 제시하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.163-169
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• 2015

본 연구는 기존의 가설 흙막이 벽으로만 사용되는 현장제조 CIP를 기성제 PHC 파일로 대체하여 흙막이 겸 영구벽체로 사용하는 융합 공법을 제안하고 적용가능성을 확인하였다. PHC파일은 공장제작으로 품질을 믿을 수 있으며 재료적으로 콘크리트 강도나 긴장재의 인장응력이 CIP에 비해 우수하고 구조적으로도 큰 휨내력을 가지고 있다. 이러한 장점을 기진 PHC파일을 이용한 영구벽체 공법은 기존의 가설 흙막이 공법과 비교하면 시공이 간편하고 경제적이며 현장타설이 최소화되어 공기단축이 가능하다. 또한 공장제작을 통해 균질한 구조성능을 얻을 수 있고 흙막이와 지하외벽이 이중 시공되지 않으므로 공간활용 측면에서도 유리한 장점이 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.142-151
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• 2005

최근 국내 $\cdot$ 외의 경우 기성 콘크리트 파일(PHC) 두부정리 작업의 생산성, 안전성 및 품질 향상을 위해 자동화 장비를 개발중에 있다. 그러나 기존에 개발된 두부정리 자동화 장비는 두부정리 전 작업과정 중 파일 파쇄만을 자동화 대상 작업으로 하고 있고, 파일 파쇄를 위한 말단장치(end-effector) 설계의 오류로 종 방향 균열을 발생시키는 등 문제점이 있는 것으로 분석되었다. 기존 두부정리 자동화 장비가 PHC 파일에 종 방향 균열을 발생시키는 원인은 PHC 파일의 물리적 특성을 고려한 자동화 장비 말단장치의 설계 및 제작, 배치가 제대로 이루어지지 못했기 때문인 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구의 목적은 최근 국내에서 개발 중인 PHC 파일 두부정리 자동화 장비의 파일롯타입(pilot type)을 대상으로 다양한 형태의 말단장치를 설계 및 제작하고, 실험실 실험을 통해 최적의 말단장치 조합을 제안함으로써 종 방향 균열 없이 PHC 파일 두부를 효과적으로 그라인딩하고 파쇄할 수 있도록 하는 자동화 장비의 프로토타입을 제시하는 것이다. 본 연구를 통해 제시된 PHC 파일 두부정리 자동화 장비가 개발되어 현장에 적용될 경우, 기존 두부정리 작업의 생력화를 통한 품질, 안전성, 생산성 향상 및 이를 통한 경제성 확보가 가능할 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.775-778
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• 2008

기초의 지지방식 중 깊은 기초로 분류되는 말뚝기초는 일반적으로 고강도의 기성강관(Spiral Steel Pipe)을 재료로 한 말뚝을 사용하는 것이 설계 및 시공측면에서 유리하나, 현재 국내 외의 치솟는 건설원자재 비용 및 고유가에 따른 장거리 운반비용의 증가와 더불어 건설현장에서의 경제적 부담이 상당부분 증가되고 있는 실정이다. 특히, 개발후진국을 비롯한 건설 산업의 국제적 진출에 대한 활기와 더불어 해외현장 변동상황(원자재의 수급 문제에 따른 공기지연 및 경제성) 등을 고려하면 이에 대한 능동적인 대처가 절실할 수 있다. 본 사례는 중동지역 $\bigcirc\bigcirc$조선소의 이러한 현장여건을 고려하여 중 소하중 규모의 크레인 기초에 적용된 말뚝의 구조 해석적 검토와 지역 지반조건을 반영하여 안정하고 현지조달이 가능한 말뚝 재료의 변경을 제안한 경우이다. 본 검토에서는 기초 말뚝의 정역학적 허용지지력과 기초지반 조건을 고려한 항타관입 분석 및 크레인 이동하중을 고려한 응력해석을 실시하여 최대연직력, 모멘트, 전단력, 응력비 등을 비교하였으며, 동일한 검토조건하에서 결과를 바탕으로 변경 가능한 말뚝을 선정하였다. 기초지반에 대한 적정안전율을 갖는 허용지지력 및 구조적 안정성의 확보가 가능한 콘크리트 말뚝으로의 변경이 가능하며 상부하중 규모에 따라 설치간격에 따른 파일본수의 증 감이 발생되었다.