• 제목/요약/키워드: Consolidation method

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연약지반 암버럭 치환공법의 구조물 안정성과 경제성 분석 - 청주시 미호천 횡단도로를 대상으로 (Analysis on the Safety of Structure and Economics of Replacement Method Using Rock Debris in the Soft Ground - Case Study of Miho Stream Crossing Road in Cheongju City)

  • 허강국;박형근;안병철;민병욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.705-713
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    • 2016
  • 연약지반 공사는 설계단계에서 고려하지 못한 변수들이 시공단계에서 발생되어 구조물의 안정성과 설계변경에 따른 공사비 증가의 원인이 된다. 본 연구는 충청북도 오창지역에 조성되는 산업단지 진입도로 조성구간을 연구대상으로 하며, 연약지반 처리공법으로 암버럭을 이용한 치환공법 및 사용하중을 고려한 과재성토를 연약지반 처리대책으로 선정, 구조물의 안정성 및 공기 단축으로 공사비 절감효과 분석에 목적이 있다. 연구구간의 연약지반 두께는 사질토 및 점성토 연약지반으로 2.4~5.5m로 규모가 작으나 지표하 1.5~5.9m의 지층사이에 불균등하게 분포하며, 침하발생은 크지 않으나 장래 부등침하와 단차 발생이 예상되어 연약지반 처리후 현장 계측결과를 분석하여 장래 침하거동을 예측하였다. 또한, 치환재료는 지역특성 및 경제성을 고려하여 양질토사를 암버럭으로 치환하여 안정성 증가, 공기단축 등으로 공사비 29%를 절감하였다. 본 연구를 바탕으로 향후 제체내 간극수압 소산, 지하수위 변동 등의 예측과 실제 계측된 연약지반의 압밀과의 관계 등에 대한 추가적인 연구를 수행할 경우, 다양한 현장조건에서 연약지반 거동을 정확히 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

선체 유공보강판의 최종강도 거동에 관한 연구 (A Study on the Ultimate Strength Behavior for Ship Perforated Stiffened Plate)

  • 고재용;이준교;박주신;배동균
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2005년도 춘계학술발표회
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    • pp.141-146
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    • 2005
  • 선체는 기본적으로 판부재들의 조합으로 구성되어 있으며 이들중 상당수는 유공판(Perforated plate)이다. 선체에 설치된 유공판으로서는 선체 상갑판 해치(하역시설로 사용), 선저부의 거더와 플로어(중량경감과 선박 건조 및 검사시 통로확보용), 다이어프램(중량경감 및 파이프 관통의 목적)둥이 있다. 이들 유공판에 하중이 작용하면 좌굴과 최종강도 특성이 크게 변화할 뿐만 아니라 수반되는 면내응력도 재 분포하게 되어 심각한 강도문제를 야기 시킬 수 있다. 실적선에서는 유공주위에 스티프너 보강을 통하여 취약한 좌굴강도 보완하고 있으며, 유공을 고려한 최적의 유공보강판 모델을 적용한 좌굴강도 및 최종강도를 파악할 필요성이 대두시 되고 있다. 이와 같은 측면에서 각 조선소에서는 각국 선급들이 제시하는 유공판의 좌굴설계식을 사용하여 강도계산을 하고 있으나 임의의 유공크기에 대찬 좌굴강도 및 최종강도 평가법을 찾기란 매우 어려운 일이다. 본 연구에서는 실선에서 사용중인 유공보강판의 모델을 조사하여 비선형유한요소법을 적용하여 면내 압축하중이 작용하는 경우에 대해서 유공의 크기와 웹 치수를 변화시켜가며, 최종강도 시리즈 해석을 수행하고 압축최종강도에 미치는 영향을 검토하였다.

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유한요소 해석을 통한 차량용 도어 래치 사출성형 공정조건 결정 (Determined Car Door Latch Injection Molding Process Conditions through the Finite Elements Analysis)

  • 이중현;이선봉
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.499-508
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    • 2016
  • 사출 성형 방법은 금형내부에 가소화된 수지를 높은 압력으로 사출한 후 경화시켜 제품을 만드는 방법으로 자유로운 형상제조가 가능하며 수 만개의 제품생간이 가능한 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 사출성형 해석을 통하여 차량용 도어래치 공정조건을 결정하는 것이다. 적합한 사출성형 공정의 사출 유량을 선정하기 위하여, 사출 시간, 압력, 유동 패턴, 고화영역, 전단응력, 전단률, 웰드라인을 비교한1차 해석과 금형 온도 안정화 및 보압과 냉각 공정 조건 결정을 위한 2차 해석을 진행하여, 사출성형 특성과 제품 품질에 미치는 영향을 고찰하였다. 이에 따라 선정된 사출 성형 공정 조건으로 금형을 설계하고, 제품을 생산하였을 때 성형품의 외관을 관찰한 결과 웰드라인과 기공들이 존재하지 않음을 알 수 있었고, 시제품과 변형량을 비교하였을 때 문제가 없음을 확인할 수 있었다. 따라서 선정된 조건으로 제품을 생산하였을 때 기존 제품에 비해 불량률을 줄일 수 있으며, 제품 생산 시간의 손실을 최소화 하여 경쟁력을 확보할 수 있을 것이라 판단된다.

필터형 진공압밀공법을 이용한 고함수비 점토지반의 개량효과 (The Effects of Improvement in Clay with High Moisture Contents Using the Filter Type Vacuum Consolidation Method)

  • 오세욱
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권9호
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    • pp.55-60
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    • 2010
  • 필터형 배수재와 진공압을 이용하여 고함수비 점성토의 고화처리와 사면이나 터널의 수평배수를 촉진하여 지반을 안정화하는 공법을 개발하기 위하여 실내모형 시험을 수행하였다. 모형토조는 직경 1.5m, 높이 50cm로 제작하였으며, 토조하부는 사전압밀을 위한 배수구 및 개폐장치, 간극수압계를 설치하였고, 상부에는 침하계를 설치하여 시간별 침하를 계측할 수 있도록 제작하였다. 모형지반은 카오리나이트와 벤토나이트를 9:1의 비율로 130%의 함수비 상태에서 혼합 교반하여 박층으로 다져가면서 조성하였으며, 토조 중심부에 필터형 배수재를 설치하고 상부 캡에 호스를 연결하여 0.8MPa의 진공압을 가한 다음 1시간 간격으로 침하를 측정하였다. 실험종료 후 위치별로 함수비를 측정하고 불교란 시료의 삼축압축시험을 수행하여 지반의 강도증가 효과를 검증하였다. 11일 경과 후 침하는 최대 35mm, 함수비는 최대 38% 감소하였으며, 강도는 5~8배정도 증가하는 것으로 나타났다.

임의의 배치형태로 설치된 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 대한 극한지지력의 평가 (Estimation of Ultimate Bearing Capacity for Randomly Installed Granular Compaction Pile Group)

  • 신방웅;채현식;김홍택
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.181-191
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    • 2001
  • 조립토 다짐말뚝 공법은 자갈이나 쇄석 등의 조립질 재료를 진동기로 다지면서 지중에 조립토 말뚝을 형성하여 지반을 보강하는 공법으로 연약한 기초지반의 지지력 증가와 침하량 감소 및 압밀배수에 의한 지반개량 효과 등이 있으나, 국내에서는 아직 널리 활용되고 있지 않은 공법이다. 본 연구에서는 정방형 대칭형태 뿐만 아니라 다양한 임의의 배치형태로 설치된 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 대해서도 극한지지력의 평가가 가능한 방법을 제시하였으며, 탄소봉을 이용한 실내모형실험을 통해 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 대한 파괴메커니즘의 규명과 조립토 다짐말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따른 지지력의 변화양상에 대한 규명이 이루어졌다. 탄소봉을 이용한 조립토 다짐말뚝의 모형실험결과, 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 있어서 파괴형상은 팽창파괴의 중심점을 서로 연결할 때 중심부로 갈수록 깊어지는 원추형태의 양상을 나타냈으며, 말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따라 원추형태의 경사각도는 급해지는 경향을 알 수 있었다. 또한 탄소봉실험에 있어서 모형말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따라 인접한 말뚝에 의한 구속효과 및 변형억제 등의 상호작용 효과로 지지력이 증가하였다. 본 연구에서 제안한 극한지지력 평가방법을 이용하여 무리 형태의 조립토 다짐말뚝에 대한 최적 배치형태를 검토한 결과, 지지력 측면에서 조립토 다짐말뚝의 최적배치형태는 중앙부에 집중적으로 설치된 경우로 나타났다.

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가토의 하악골에서 골신장기 동안 반복 골신장술이 골형성에 미치는 효과 (THE EFFECT OF OSCILLATING DISTRACTION OSTEOGENESIS ON NEW BONE FORMATION DURING MANDIBULAR DISTRACTION PERIOD IN RABBITS)

  • 권준경;박홍주;유선열
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제32권3호
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    • pp.241-249
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    • 2006
  • Purpose For the reconstruction of craniofacial deformities, the distraction osteogenesis is an useful method which can make new soft tissues as well as new bone. Although the distraction osteogenesis is an effective procedure in quantitative aspects, the new bone formed by this procedure can be coarse in qualitive aspects sometimes. Materials and methods Twelve rabbits, weighing about 2 kg, were included and the prefabricated distraction device were used. After a latency period of 5 days, in the experimental group (n=6), the mandible was distracted at the rate of 1.0 mm/day for 2 days and then compressed with 1.0 mm for the next 3rd day, therefore distracted totally to a length of 1.0 mm for 3 days. This procedure was repeated 5 times and, as a result, the experimental group was distracted to a length of 5.0 mm for 15 days finally. In the control group (n=6), the mandible was distracted totally to a length of 5.0 mm at the rate of 1 mm/day. At 2 weeks and 8 weeks of consolidation in the control group, 3 rabbits in each group were sacrificed and their biopsy specimens from the distracted mandible were taken. Results All animals showed the mandibular elongation clinically and radiographically. Histologically, many blood vessels, osteoblasts and immature bones formed by osteoid deposition were observed in the experimental group at 2 weeks. At 8 weeks, the bony trabeculae were thicker than the ones in the control group and were composed of lamella bones and woven bones in the experimental group. On histomorphometric analysis, the bone deposition area of the distracted site was broader in the experimental group $(273.8{\pm}115.7\;cm^2)$ than the one in the control group $(199.4{\pm}101.4\;cm^2)$. Futhermore, the modified rate of bone deposition area was higher in the experimental group (48${\pm}$20%) than the one in the control group (35${\pm}$18%). However, these data showed no significant differences statistically. Conclusion These results suggest that the distraction osteogenesis by using an alternating distraction/compression protocols is an effective method for increasing new bone formation in distracted areas.

수직배수를 병행한 진공압밀공법 적용시의 연약지반 거동 예측 연구 (A Study on the Performance of Vacuum Preloading with Vertical Drains)

  • 박중배;김승우;김유석
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권5호
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    • pp.79-88
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    • 1996
  • 진공압밀공법은 성토재하압밀공법과는 달리 성토재료가 불필요하며, 급격한 재하에 의한 전단 파괴에 대한 위험이 없다는 공법원리상의 장점을 지니고 있으나, 시공상의 어려움으로 국내외적으로 활발하게 적용되지는 않았다. 그러나 최근들어 진공막 설치기술 및 강력한 진공펌프등의 등장으로 시공기술이 발전되면서 진공압밀공법은 미국, 유럽, 일주등지에서 적극적으로 활용되기 시작했고, 국내에서도 광양, 김해등지의 연약지반에 개량공법으로 적용된바 있다. 일반적으로 진공에 의한 부압을 가상성토하중으로 환산하고 이를 압밀이론에 적용하여 진공압밀시의 지반 거동을 예측하고 있다. 그러나 진공압을 가상성토하중으로 모델링할 경우 진공압밀공법적용시 지반내 전응력변화없이 유효응력만이 증가하는 현상을 적절히 모델링 할 수 없다. 즉 진공압에 대한 가상성토하중 모델링은 지반거동에 중요한 영향을 미치는 응력 경로를 실제와는 달리 고려하게 된다. 진공압 가상성토하중 모델링(model 1)의 적합성을 검토하기 위하여, 김해지역의 하수처리장 부지조성을 위하여 진공압밀공법이 적용된 지반에 대한 예측을 수행하였다. 일반적으로 Model 1은 진공압밀하에서의 지반침하에 대하여서는 합리적으로 예측할 수 있으나 진공부압 을 가상성토하중으로 가정하기 때문에 과잉간극수압의 크기 및 소산양상을 예측하는데는 적용 할 수 없다는 단점이 있다. 본 연구에서는 진공압밀하에서의 실제와 같이 지반의 응력경로를 고려할 수 있도록, 진공에 의한 부압을 지표면 수압의 경계 치로서 모델링(model 2)하는 해석기법을 제안하였다. 현장계측치와 비교결과, Model 2는 압밀 침하량 및 침하시간뿐 아니라 과잉 간극 수압의 크기 및 소산양상 등 진공압밀하에서의 실 지반거동이 매우 유사하게 예측되었다.

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고밀도 급속 팽창재를 이용한 얕은기초 연약지반의 지내력 증대에 관한 연구 (A Study on the Increase of Bearing Capacity of Soft Ground in Shallow Foundation Using High Density Rapid Expansion Material)

  • 노의철;김대현
    • 지질공학
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    • 제30권2호
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    • pp.185-198
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    • 2020
  • 고밀도 급속 팽창재는 주입과 동시에 화학반응으로 인한 순간 발포반응이 생겨 주입재료의 고결부피를 증가시키는 공법으로써 구조물 축조 시 지반의 안정성 확보, 침하 구조물복원 및 차수에 효과적인 공법이다. 이와 관련하여 본 연구에서는 주입재료의 역학적 실험을 통하여 구조물 기초지반의 안정성 평가와 현장시공을 이용한 지내력 증대 효과를 분석하였다. 실험 결과, 사질토 지반의 경우 주입재의 주입 후 약 10.5% 정도 흙의 단위 중량이 감소 된 것으로 확인되었으며, 구조물에 대한 허용지지력 모두 안전하다고 판단되었고 지반개량 후 각 단면별 침하량은 허용 침하량 5 cm 이내인 2.28, 1.55, 0.46 cm로써 안전하다고 판단되었다. 현장 실험 후 대상 건축물의 최상층에 5개의 경사계를 설치하여 X, Y축에 대한 변위를 측정하였다. 계측결과, 시공 후 약 16개월(509일)동안 구조물의 부등침하 또는 침하균열 현상과 관련된 변위는 측정되지 않았다. 이는 급속 팽창재의 주입 후 지반의 안정성이 충분히 증대된 것이라고 판단할 수 있다.

지중응력의 변화를 고려한 조립토 다짐말뚝의 극한지지력 평가 (Evaluation of Ultimate Bearing Capacity on Granular Compaction Pile Considering Various Stresses in a Ground)

  • Kang, Yun;Yun, Ji-Yeon;Chang, Weon-Ho;Kim, Hong-Taek
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.115-124
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    • 2004
  • 조립토 다짐말뚝(granular compaction pile)공법은 비교적 강성이 크고 압축성이 작은 자갈, 쇄석 및 모래 등의 조립질 재료를 사용하여 연약한 지반에 말뚝을 조성하는 공법으로, 기초지반의 지지력 증가, 침하량 감소 및 압밀배수 촉진 등에 의한 지반개량 효과 뿐만 아니라, 사질토 지반에 적용시 지진에 의한 액상화 방지효과도 큰 공법으로 알려져 있으나 국내에서는 아직까지 널리 사용되지 않고 있다. 일반적으로 조립토 다짐말뚝은 Piled-raft system으로 시공되므로, 이 때 조립토 다짐말뚝의 극한지지력에 대한 평가는 팽창파괴 중심부의 깊이에 따라 달라지게 된다. 또한 조립토 다짐말뚝과 주변지반과의 하중분담에 대한 영향 및 지반내에서 조립토 다짐말뚝에 작용하는 구속응력의 변화를 적절하게 고려하여 조립토 다짐말뚝의 극한지지력이 결정되어야 한다. 본 연구에서는, 김 등(1998)에 의하여 연구되었면 조립토 다짐말뚝의 극한지지력 평가에 대한 해석기법을 토대로, 단일 말뚝에 대하여 상재하중의 크기, 재하면적의 크기 및 파괴깊이에 따른 수평구속응력의 변화를 고려하여 극한지지력을산정하기 위한 기법을 부시네스크 식을 이용하여 제안하였다. 또한 제안된 조립토 다짐말뚝의 극한지지력 평가 기법의 타당성을 실내모형 실험 및 수치해석 프로그램인 PFC-2D 프로그램을 이용한 수치해석 결과와의 비교, 분석을 통해 검증하였다.

가토에서 하악골신장술시 신장부에 대한 가골압축의 효과 (EFFECTS OF COMPRESSION ON DISTRACTED AREA DURING MANDIBULAR DISTRACTION IN RABBITS)

  • 박홍주;안진석;국민석;오희균;유선열;조진형
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제29권1호
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    • pp.1-9
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    • 2007
  • Purpose: To evaluate the effect of compression on the distracted area in new bone formation during mandibular distraction osteogenesis in rabbits. Materials and method: Sixteen rabbits, weighing approximately 2 Kg, and the prefabricated distraction device were used. With the rabbits under general anesthesia, we performed vertical osteotomies between the anterior and posterior mandibular teeth and then placed the distraction device. After a 5 -day latency period, the mandible was distracted to a length of 10.0 mm at a rate of 1 mm/day and then immediately compressed 4 mm in the experimental group (n=8). In the control group (n=8), the mandible was distracted to a length of 6.0 mm at a rate of 1 mm/day. Rabbits in the control group were killed at 2 and 8 weeks during the consolidation period. The specimens were evaluated with light microscope after H & E stain. Histomorphometric analysis was done at 8 week specimens. Results: All experimental animals showed mandibular elongation on the macroscopical and radiographic evaluations. At 2 week, immature bone formation was observed from the surface of the host bone margins with collagen fibers arranged parallel to the direction of distraction in the control group; in the experimental group, immature bone formation was observed adjacent to the host bone, and the collagen fibers were not arranged uniformly. At 8 week, spindle-shaped new bone formation was seen in the direction of distraction in distracted area of the control group, while in the experimental group, the newly formed bone was arranged in a multidirectional manner, like the pattern of trabeculae. In the histomorphometric analysis of 8 weeks, the area of bone deposition was $2.12{\pm}\;0.75\;inch^2$ in the experimental group and $0.87{\pm}0.51\;inch^2$ in the control group (p<0.01). The bone deposition ratio was $29.60{\pm}10.50%$ in the experimental group and $12.10{\pm}7.17%$ in the control group (p<0.01). Conclusion: These results suggest that compression after over-distraction during the mandibular distraction osteogenesis is an effective method of increasing the amount of newly formed bone in distracted area.