• 제목/요약/키워드: Nail inclination

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유한요소해석에 의한 쏘일네일링의 네일 경사각의 영향에 관한 연구 (The Effects of Nail Inclination in Soil Nailing by Finite Element Analysis)

  • 천병식;김원철;윤창기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.19-27
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    • 2004
  • 쏘일네일링 공법은 1972년 프랑스에서 처음 시공된 이래로, 최근 들어 그 적용성이 더욱 확대되고 있으나 아직까지 세계적으로 공인된 설계방법은 없으며 서로 다른 가정을 가지므로 설계접근 또한 완전히 다르다. 또한 기존의 제안된 네일의 최적 경사각은 제안자에 따라 서로 다르므로 네일 경사각에 대한 영향은 규명되어야 할 설계변수이다. 따라서, 본 연구에서는 쏘일네일링 벽체의 수평변위에 대한 네일의 경사각에 대한 영향을 분석하기 위하여 유한요소해석 프로그램인 SOILSTRUCT가 사용되었다. 프랑스의 쏘일네일 연구 프로젝트인 CLOUTERRE의 CEBTP No. 1에서 측정된 수평변위와 제시된 지반 물성치를 적용하여 FEM해석을 위한 기본 모델을 선정하였다. 그리고, 선정된 기본 모델을 사용하여 네일의 설치 각도에 따른 벽체 수평변위의 영향을 분석하기 위해서 네일의 경사각을 0$^{\circ}$에서 30$^{\circ}$까지 5$^{\circ}$간격으로 변화시키면서 최적의 네일경사각을 얻고자 하였다. 그 결과, 벽체의 변위가 최소로 발생하는 경사각은 20$^{\circ}$였으며, 네일의 경사각이 증가할수록 네일에서 유발되는 인장력은 증가하였다. 그러나 수평변위에 대한 네일 경사각의 영향은 적으므로 현장여건에 따라 시공성이 우선되어야 하는 것으로 분석 되었다. 또한 최하단 네일을 제외하고, 네일의 심도가 깊어질수록 네일에서 유발되는 인장력이 증가하므로 설계시 네일의 재료파괴를 방지하기 위해 네일의 강도와 변위 관계를 고려하여 적절한 네일직경을 적용하여야 한다.

한계평형 및 FEM 해석을 통한 Soil Nailing의 설계 적용성에 관한 연구 (A Study on the Design Applicability of Soil Nailing Using Limit Equilibrium Analysis and Finite Element Model)

  • 김원철;천병식;윤창기;박신영
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.301-310
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    • 2004
  • The several computer programs for the design of soil nailed wall are often used in Korea. However, these programs have been used without and practical justification. Therefore, in order to evaluate the applicability of these programs for the design of soil nailing, these computer results were analyzed and compared with one another. The performance evaluations by the available programs, such as SNAILZ, TALREN97, SLOPE/W STABL6, and NAILMI6, were applied and the applied data were from 6 case history(21 section). The estimated factors of safety with available programs were compared with observed horizontal deformation from the field. This study showed that the program SNAILZ is most adequate tool for the design of soil nailed wall. Also, The finite element program SOILSTRUCT was applied for the analysis of nail inclination effect in soil nailed wall. The program SOILSTRUCT showed that the most optimal inclination of nail was $20^{\circ}$. However, the effect of nail inclination on the wall deformation was negligible. Also, the tension force of the nail were increased as the nail inclination increased, and the tension force of the nail increased as the depth increased, except the deepest nail. Therefore, the larger diameter nail should be considered if the inclination of nail is steeper than the suggested range, and the deeper nails should have the larger diameters than those of shallower nails except for the deepest one.

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쏘일네일이 보강된 사면의 국부파괴에 대한 안전율 분석 (Factor of Safety of Local Instability in Soil Nail Slopes)

  • 고이잔나릿;김범준;장현익;이상래;윤찬영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.449-456
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    • 2018
  • 본 연구에서는 네일 보강설계에 따른 국부 쐐기파괴의 안정성 검토가 가능한 네일 설계방법을 제안하기 위해, 국부 쐐기파괴에 대한 파괴 메커니즘을 확인하고 이에 대한 안전율 산정식을 개발하였다. 개발된 이론식을 이용하여 네일 보강여부, 지반조건, 네일 보강설치 패턴을 변화시켜 가면서 해석을 수행하였다. 또한 이를 바탕으로 각 영향요소에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 해석 및 분석결과, 네일로 보강된 비탈면의 경우 무보강 비탈면 보다 안전율이 설계기준 이상으로 증가하였으며, 지반조건에 따른 비탈면의 안전율은 건기 시, 우기 시, 우기 시의 침투조건 순으로 증가하였다.

Dynamic stability evaluation of nail stabilised vertical cuts in various site classes

  • Amrita;B.R. Jayalekshmi;R. Shivashankar
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제38권4호
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    • pp.421-437
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    • 2024
  • The soil nailing method entails the utilisation of nails to reinforce and stabilise a zone of soil mass. This is widely used for various applications due to its effective performance under various loading conditions. The seismic response of 6m high vertical soil-nailed cut in various site classes under dynamic excitations has been investigated in this study considering various lengths and inclinations of nails. The influence of frequency content of dynamic excitation on the response of structure has been assessed through finite element analysis using time history data of three different earthquakes. The seismic stability of the nailed cut in retaining soil in various sites under El Centro, Kobe and Trinidad earthquake ground motion is evaluated based on maximum acceleration response, maximum horizontal deformation, earth pressure distribution on the wall and maximum axial force mobilised in nails. The optimum nail inclination is identified as 15° and a minimum nail length ratio of 0.7 is essential for a stable vertical cut under dynamic excitations.

Soil Nail로 보강된 현장타설말뚝의 하중전이 분석 (Load Transfer Analysis of Drilled Shafts Reinforced by Soil Nails)

  • 정상섬;함홍규;이대수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.37-47
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    • 2004
  • 본 연구에서는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력을 높이기 위해 말뚝 주면에 soil nail을 정착한 타설말뚝의 축하중 해석을 수행하여 그 거동을 파악하였으며, soil nail의 유ㆍ무에 따른 보강효과를 분석하였다. 이를 위해 Beam-Column모델을 이용하여 현장타설말뚝과 지반을 모델링하고 하중전이곡선을 사용하여 말뚝지반의 상호작용을 고려하였다. 무보강 말뚝의 경우, 서해대교 현장재하시험결과 및 범용 프로그램인 Shaft 4.0의 해석결과와 비교ㆍ분석을 수행하였다. 보강형 말뚝의 경우에는 말뚝이 타설되는 지반을 [사질토+풍화암], [사질토+연암], [사질토+경암]으로 나누어 지반조건에 따른 soil nail의 보강효과를 파악하였다. 본 해석결과와 현장 실측치, SHAFT 4.0의 해석결과를 분석한 결과 제안된 주면하중전이함수 중 사질토에서는 Vijayvergiya의 함수, 암반에서는 O'Neill-Hassan의 함수가 암반에 근입된 현장타설말뚝의 거동을 비교적 적절히 예측함을 알 수 있었다. 이를 토대로 예측한 보강형 현장타설말뚝의 보강효과는 soil nail까지 하중전이가 나타나는 풍화암층에서 가장 크고, 암질이 양호한 연암과 경암층에서는 그 효과가 그다지 크지 않음을 알 수 있었다.

벽체가 수직인 쏘일네일링 구조물의 네일 경사각 영향 (The Effect of Nail Inclination of soil Nailing Structure of vertically Faced Wall)

  • 한상수;백용;권오일;김영남;채영수;이강일
    • 지질공학
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    • 제18권3호
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    • pp.277-285
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    • 2008
  • 쏘일네일링은 최근 들어 그 적용성이 확대되고 있으나 아직까지 공인된 설계방법이 없다. 또한 쏘일네일링은 설계변수가 많고 설계변수 상호간의 민감도에 대한 연구가 되지 않은 상황에서 명확한 근거 없이 사용되고 있다. 특히, 본 연구의 주요 과제인 네일의 설치각도에 대한 민감성은 다루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구는 이론적 계산식을 바탕으로 파괴면에 대한 네일의 각도와 벽체의 높이, 단위중량, 점착력, 내부 마찰각, 네일에 작용하는 인장력 등을 고려하여 안전율을 분석하였다. 그 결과, 배면지반이 수평이고 수직벽체인 경우 네일의 설치 각도는 하향보다 상향이 모두 안전율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

상재하중 하의 Soil Nailing System의 모형실험 (Model Tests of Soil Nailing System under Surcharges)

  • 유남재;유건선;김재일
    • 산업기술연구
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    • 제14권
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    • pp.77-87
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    • 1994
  • This research is an experimental work of investigating the behavior of soil nailing system under surcharges whereas most of them were concentrated on evaluating its capacity under selfweight of excavated ground. Model tests in laboratory were performed to investigate the ultimate bearing capacity of soil nailing system under surcharges in forms of strip loading. Tests were carried out to find parameters controlling its capacity such as length of nail, vertical and horizontal spacings between nails, inclination of nail installation, and loading position of surcharges. Failure mechanism of forming failure line due to surcharge to soil nailing system was also observed by using dyed sand and monitoring its behavior. From results of these test, effects of parameters was analyzed qualitatively. Thus, this experimental results could provide meaningful data to analyze and design this system later.

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양호한 Finishing을 위한 이론적 근거 및 기준 (Rationale and criteria for excellent finishing)

  • 유영규;김영준
    • 대한치과교정학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.637-648
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    • 1999
  • 교정 치료 후 이상적인 교합과 양호한 심미적 결과를 얻기 위해서 일반적으로 교정 장치 제거하기 4개월에서 7개월 전에 detailing을 시행한다. 이와 같은 과정을 finishing이라고 하며, 이 과정은 최종적인 양호한 결과를 얻는데 있어서 필수적이다. 일부 교정의는 finishing을 위한 특별한 이론적 근거 및 기준 없이 이 과정을 교정 치료의 마지막 단계에서 시행하면 되는 것으로 여기고 있다. 그러나, 최종적인 양호한 교정 치료 결과를 얻기 위해서는finishing 과정이 총 치료 계획의 부분으로 치료의 초기 단계에서부터 고려되어야만 하며, 교정 장치 제거를 위한 이론적 근거 및 기준에 근거한 finishing을 위한 checklist가 필요하다. 이 checklist는 크게 네 부류로 분류할 수 있다. 즉, 교합 요인, 심미적 요인, 치주적 요인과 습관적 요인으로 분류할 수 있다. 교합 요인에서 점검해야할 요소로는 alignment, marginal ridge discrepancy, interproximal contact, anterior inclination, posterior inclination, overjet, overbite, arch form과 functional occlusion 등이 있다. 심미적 요인에는 gingival form, crown form, crown width과 crown length 등이 있다. 치주적 요인에는 root angulation, bone level 등이 있다. 습관적 요인에는 mouth breathing, tongue position at rest, tongue thrust habit, lip biting, nail biting과 finger sucking 등이 있다.

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Soil Nail로 보강된 현장타설말뚝의 적용성 및 보강효과 분석 (Application and its reinforcing effect of soil nailed-drilled shafts)

  • 정상섬;김병철;이대수;김대홍;김대학
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.50-57
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    • 2004
  • In this study reinforcing effect of soil nailed-drilled shafts subjected to axial and lateral loads were evaluated. Special attention was given to the reinforcing effects of soil nails placed from the drilled shafts to surrounding weathered- and soft-rocks based on model tests, numerical analyses and load tests. The model tests and numerical analyses are conducted to analyze the reinforcing effect of various conditions of number, inclination, position and length. The results of 1/40 scale model tests and numerical analyses show that as the number of reinforcing level increases, the incremental effect of reinforcement tends to increase, whereas the reinforcing effect on relative position is negligible. In addition there is a reinforcing effect as the inclination angle increaes up to 30 degrees. Based on the results of tensile load tests, soil nailed-drilled shafts has a considerably smaller settlement to reach the ultimate level when compared with the result of un-reinforced drilled shafts. For compression tests, there is a reinforcing effect of about 200% measured.

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An Analysis of Design Factors for Developing Opuntia Humifusa Spines Removal Device

  • Jang, Ik Joo;Ha, Yu Shin
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제38권3호
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    • pp.215-221
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    • 2013
  • Purpose: Opuntia Humifusa has been used in the food and beauty industry after removing spines and glochids clearly. This study compared the methods used in removing spines and analyzed the design factors for developing a spine removal device. Method: This study compared the spine removal ratios in accordance with the length of brush, water spray pressure, the number of water spray, and the size of Opuntia Humifusa in a rotating brush device and a water spray device. In addition, this study compared the reversal ratios according to the inclination angle of a conveyor, the drop height of Opuntia Humifusa, and the speed of the conveyor to analyze the reversal factors. Results: The spines were not removed clearly in the rotating brush method, and the glochids were nailed deeply. The spine removal ratio was 96.9% with the water spray pressure of 20 $kgf/cm^2$ and the conveyor speed of 10 cm/s in the water spray method. The number of water spray was correlated with the spine removal ratio, and the average spine removal ratio was 95.6% with three cycles of water spray. The reversal ratio was 97% with the inclination angle of the conveyor $20^{\circ}$, the drop height of 380 mm, and the conveyor speed of 10 cm/s. Conclusions: In order to develop a Opuntia humifusa spine removing device, this study compared the rotating brush and water spray methods. As a result, each spine removal performance of the rotating brush and water spray methods was 96.9% and 95.6%, respectively. Although the performance of the rotating brush method was slightly higher than that of the water spray method, the water spray method was suitable for removing spines from stem because the epidermis of stem was damaged and the glochids were nail deeply in the rotating brush method. Further studies on appropriate arrangement of spray nozzles, maintaining the optimal water spray pressure, the speed and angle control of the feeding conveyor, and devices for inducing the stem to the center will be needed in combining the water spray device and the reversal device.