• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권4호
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• pp.75-86
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• 1995

내관과 외관으로 구성된 모형 개단 말뚝을 압력 토조속에 상이한 설치방법으로 관입한 후,실제 지진 기록을 이용하여 모델링시킨 유사 지진을 작용시켜 개단 말뚝에서의 지지력 저감 특성을 고찰하였다. 유사 지진 진동에 의한 극한 지지력 감소율은, 타격 관입 말뚝에서 약 20%였으며, 진동 관입 말뚝의 경우 약 40%에 달하였다. 또한,외주변 마찰력의 감소는 극한 지지력 감소의 대부분을 차지하여 약 80%였으며, 선단 강재부 지지력과 관내토 폐색력은 각각 약 10%였으며, 이러한 경향은 말뚝의 설치방법에 따라 크게 달라지지 않았다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권2호
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• pp.85-94
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• 1996

말뚝직경이 개단말뚝의 폐색정도와 지지력에 미치는 영향을 규명하기 위하여 응력상태와 상대밀도의 조절이 가능한 토조와 직경이 다른 세개의 모형말뚝을 이용하여 모형말뚝실험을 수행하였다. 모형말뚝은 말뚝의 지지력 성분을 분리측정하기 위하여 직경이 다른 두개의 파이프로 만들어졌다. 실험결과에 의하면 말뚝이 완전폐색 상태로 되는 관입깊이는 말뚝직경과 지반의 상대밀도가 증가할수록 커지는 것을 알 수 있었으며, 관입비와 관내토 증분비가 동일하더라도 단위 관내토 지지력은 말뚝의 직경이 커질수록 감소하는 경향을 보였다. 그러나 기존의 지지력 산정식은 말뚝의 관입비나 폐색정도가 동일한 상태에 대하여 관내토 지지력은 말뚝의 직영에 관계없이 일정하거나 직경이 증가할수록 커지는 결과를 주고 있다. 이는 본 연구의 실험결과와 상반되는 것으로서 관내토 지지력의 산정시 말뚝의 폐색정도 뿐만 아니라 크기효과도 고려하는 것이 필요한 것으로 밝혀졌다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권3호
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• pp.385-400
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• 2016

Bearing capacity of open-ended piles depends largely on inner frictional resistance, which is influenced by the degree of soil plugging. While a fully-plugged open-ended pile produces a bearing capacity similar to a closed-ended pile, fully coring (or unplugged) pile produces a much smaller bearing capacity. In general, open-ended piles are driven under partially-plugged mode. The formation of soil plug may depend on many factors, including wall thickness at the pile tip (or inner pile diameter), sleeve height of the thickened wall at the pile tip and relative density. In this paper, we studied the effects of wall thickness at the pile base and sleeve height of the thickened wall at the pile tip on bearing capacity using laboratory model tests. The tests were conducted on a medium dense sandy ground. The model piles with different tip thicknesses and sleeve heights of thickened wall at the pile tip were tested. The results were also discussed using the incremental filling ratio and plug length ratio, which are generally used to describe the degree of soil plugging. The results showed that the bearing capacity increases with tip thickness. The bearing capacity of piles of smaller sleeve length (e.g., ${\leq}1D$; D is pile outer diameter) was found to be dependent on the sleeve length, while it is independent on the sleeve length of greater than a 1D length. We also found that the soil plug height is dependent on wall thickness at the pile base. The results on the incremental filling ratio revealed that the thinner walled piles produce higher degree of soil plugging at greater penetration depths. The results also revealed that the soil plug height is dependent on sleeve length of up to 2D length and independent beyond a 2D length. The piles of a smaller sleeve length (e.g., ${\leq}1D$) produce higher degree of soil plugging at shallow penetration depths while the piles of a larger sleeve length (e.g., ${\geq}2D$) produce higher degree of soil plugging at greater penetration depths.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.189-197
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• 2002

개단말뚝의 지지력은 말뚝의 폐색정도에 영향을 받으며, 이러한 폐색정도는 관내토증분비인 IFR에 의하여 정량화 될 수 있다. 그러나 말뚝의 폐색정도가 말뚝의 지지력에 미치는 영향을 정확하게 고려하는 개단말뚝의 지지력 산정기준이 현재까지 없는 실정이다. 따라서 말뚝의 폐색정도가 지지력에 미치는 영향을 조사하기 위하여 계측기가 부착된 모형 개단말뚝과 가압토조를 이용해서 모형말뚝시험을 수행하였다. 시험결과 개단말뚝의 IFR은 말뚝의 관입깊이에 대한 관내토길이의 비로 정의되는 관내토길이비(PLR)로부터 예측이 가능함을 알 수 있었다. 그리고 개단말뚝의 선단 지지력과 주면마찰력은 말뚝의 IFR이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 또한 이와 같은 모형말뚝시험의 결과에 근거하여 개단말뚝의 선단지지력과 주면마찰력을 산정할 수 있는 새로운 지지력산정식이 제안되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.87-93
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• 1994

Factors which affect the capacity and the soil plug condition of an open-ended pile can be broadly divided into three categories:i.e., pile conditions, soil conditions and penetration methods. It has been found that the relative density and the horizontal stress have much effects on the soil plug behavior than other soil conditions. Also, it has been found that the pile diameter is the most important factor among pile conditions. However, a few investigations have been performed to account for both soil conditions and pile conditions. In this paper, a number of calibration chamber tests have been conducted with three different sized open-ended model piles. The model pile was driven into siliceous sand, with varying soil conditions, to clarify coupled effects of pile diameter and soil conditions on the plug behavior, the capacity, and the load trasfer mechanixm of soil plug. The model piles are composed of two stainless steel pipes so as to measure the plug capacity, the tip resistance, and the outside skin friction. separately.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권1호
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• pp.31-44
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• 1993

말뚝이 설치되는 동안과 하중이 재하되는 동안에 유발되는 관내토의 거동과 관내토가 개단 말뚝의 지지력에 미치는 영향, 그리고 관내토의 하중전이 메카니즘 등을 알아보기 위하여, 개단말뚝의 단면부에 작용하는 지지력과 관내토에 의한 지지력 및 외주면마찰력을 분리하여 측정할 수 있도록 제작된 모형 개단강관말뚝과 압력조절이 가능한 토조를 이용하여 모래지반을 대상으로한 모형말뚝실험을 실시하였다. 실험결과로부터, 개단말뚝의 폐색정도는 폐색길이비(PLR)보다는 특정회수율(${\gamma}$)에 의하여 더 정화히 성의될 수 리음을 알 수 있으며, 내주면마찰력의 대부분은 말뚝 선단부로부터 말뚝내경의 3배까지의 영역에 존재하는 관내토에 의하여 발생되는 것으로 나타났다. 또한 전체 지지력에서 내주면마찰력이 차지하는 비율은 외주면마찰력이 차지하는 비율보다 상당히 크기 때문에, 개단말쪽의 지지력 산정시 내주면마찰력은 필수적으로 고려되어야 한다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권3호
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• pp.23-34
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• 1993

지반조건이 개단강관말뚝의 거동에 미치는 영향을 규명하기 위하여 응력상태와 상대밀도의 조절이 가능한 토조내에 포설된 모래지반에서 모형말뚝실험이 수행되었다. 모형말뚝은 개단강관 말뚝의 각 부분에 작용하는 지지력을 분리측정하기 위하여 직경이 다른 두개의 파이프로 만들어졌다. 실험결과에 의하면 모래지반에 타입된 개단말뚝의 폐색정도와 관입저항력은 지반의 수직응력보다는 수평응력과 상대밀도에 의하여 좌우되었으며, 관내토지지력과 외주면마찰력, 그리고 전체 지지력도 수직응력보다는 수평응력과 상대밀도에 의하여 주로 영향받는 것으로 나타났다. 또 한 말뚝 외벽에 작용하는 수평응력은 원지반의 응력상태와는 관계없이 조밀한 지반의 경우에는 원지반의 수평응력보다 크게, 보통상태의 지반에서는 원지반과 비슷하게, 그리고 매우 느슨한 지반에서는 원지반보다 작게 측정되었다. 원지반의 수평응력에 대한 말뚝 설치후의 말뚝 외벽에 작용하는 수평응력의 비는 주어진 모래지반의 경우 원지반의 수평응력과 관계없이 상대밀도에 따라 일정한 값으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권4호
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• pp.25-36
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• 1995

내관과 외관이 분리된, 특별하게 제작된 모형 개단 말뚝을 상이한 방법으로 압력토조내에 설치하여 정적 압축 재하 실험을 실시하였다. 개단 말뚝 각 지지부에서의 지지력을 분리.측정하여 개단 말뚝의 지지 메카니즘과 관내토의 폐색 거동 특성을 고찰하였다. 상대밀도 49%의 모형 지반에 타격 관입된 말뚝의 관내토폐색력은 관입도중 20%정도 발휘되고 압축재하시에 대부분이 발휘되며, 토조에 작용된 구속 압력은 관내토 폐색에 크게 영향을 미치지 않았다. 그러나, 진동 관입된 말뚝의 관내토 폐색력은 관입도중에는 전혀 발생하지 않으며, 압축재하시에 약하게 형성되고, 타격 관입말뚝의 그것의 0.5~0.7배 정도가 발휘되는데 토조에 작용된 구속 압력은 관내토 폐색에 크게 영향을 미쳤다. 단위 관내토 폐색력은 극한 상태에서 최대값에 도달하지 않았다. 즉, 극한 상태에서 관내토는 파괴상태에 도달되지 않았다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.11-21
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• 1998

해상에 설치된 기초말뚝의 경우 지진의 3가지 성분 즉, 지반의 수평운도, 지반의 연직진동에 의해 발생된 상부구조물과의 피드백 (feedback)에 의한 말뚝의 연직진동, 그리고 지반의 연직진동에 의해 유발된 해진(seaquake)의 진동이 말뚝 기초의 거동에 영향을 미친다. 본 연구에서는 유발된 해진의 진동을 해저면에서 유사화된 sine 정현파 형상의 동수압으로 모델링하였다. 해진(seaquake) 작용중 약 220m 이상의 심해에 설치된 개단 말뚝의 지지력은, 지반내에 유발된 과도한 과잉 간극수압으로 인하여, 심각하게 저감도었으며, 관내토 폐쇄력도 80% 이상 감소되었다. 해진중 관내토 선단 하부에서 발생된 과도한 과잉 간극수압으로 인하여 관내토내에 과도한 상향의 침투력이 유발되어 관내토 폐색이 손상되었다. 약 220m 이하의 천해에 설치된 개단말뚝의 지지력은 해진에 의해 약 10% 감소하였으며, 관내토의 폐쇄력은 5%이하만큼 감소하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.175-181
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• 1987

개단 강관말뚝의 선단지지력은 폐색 효과에 의하여 발생되는데 이 폐색 효과는 말뚝의 직경에 대한 관입깊이의 비 즉, 상대 관입깊이와 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 폐색 효과를 종합적으로 평가하기 위하여 지반의 상대밀도와 모형말뚝의 상대 관입 깊이를 달리하여 재하시험을 수행하였으며 개단 말뚝의 유효직경을 축소시킬 목적으로 십자 모양의 칸막이 판을 선단에 부착한 모형말뚝에 대한 시험도 병행하였다. 그 결과로서 개단 말뚝은 말뚝의 극한 지지력을 기준으로 폐색효과를 평가할 때 말뚝 타설 지반이 단단할수록 작은 상대관입깊이에서 큰 폐색효과를 얻을 수 있으나 100%의 폐색효과는 지반의 상대밀도에 상관없이 대략 상대관입깊이 25 정도에서 발휘된다는 사실을 알았다. 그리고 칸막이 판의 설치로 인한 폐색효과의 증대는 기대하기 어려운 것으로 판단된다.