• 제목/요약/키워드: Pile driving equation

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사질토 지반에서 단일 강성말뚝의 수평거동에 대한 시공방법의 영향 (Effect of Pile Construction on Lateral Behavior of Single Rigid Pile in Sand)

  • 김병탁;김영수;서인식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.29-44
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    • 1999
  • 본 논문은 균질 및 비균질의 사질토 지반에서 항타 시공된 단일 강성말뚝의 수평거동에 대한 모형실험 결과들을 고찰하였다. 본 연구의 목적은 말뚝의 수평거동 특성에 대한 말뚝 시공상태 (Driven & Embedded), 말뚝 근입길이에 대한 하부지반의 두께비 (H/L),그리고 지반의 상대밀도의 영향에 관하여 실험적인 연구를 수행하고 이러한 영향들을 정량화 할 수 있는 실험결과를 얻었다. 모형 실험 결과들에 의하면, 수평거동은 느슨한 균질지반에서 시공방법에 상당히 의존하는 것으로 나타났다. 말뚝시공시 항타방법에 의존할 경우 균질지반에서는 느슨한 지반일수록 그리고 비균질 지반 $(E_{h1}/E_{h2}/=0.18)$에서는 상부층 두께가 클수록 수평변위 감소에 상당한 효과를 얻을 수 있으나, 최대 휨모멘트 감소는 수평변위 감소와 정반대의 결과를 나타냈다. 수평변위 측면에서, 매입말뚝에 대한 항타말뚝의 변위비 $(y_{Driven}y_{Embedded})$는 균질지반의 각 상대 밀도에 대하여 0.65-0.88 $(D_r=90%)$와 0.38-0.65 (D$_{r}$=61.8%)의 범위로 그리고 비균질지반에서 0.6-0.88 의 범위로 나타났다. 또한, 본 연구에서는 $y_D/y_E \;와\; NBM_D/MBM_E$에 대한 항타고와 H/L의 영향들을 모형실험 결과들로부터 실험식으로 제안하였다.

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초고주파 진동항타기의 구동 성능향상을 위한 파라미터 설계 및 항타진동의 전달과 감쇠특성에 관한 연구 (The Design of Parameters to Improve Actuating Performance in High Frequency Vibro-Hammer(HFVH) and the Study of Characteristic Propagation and Attenuation of Piling Vibration)

  • 장태인;박준혁;백윤수;김성배
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권6호
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    • pp.763-773
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    • 2004
  • This paper suggests the 2 D.O.F mathematical model of the High Frequency Vibro-Hammer (HFVH), introduces an experimental method for measuring of the attenuation of piling vibration and proves what experiments are coincident with the equation of wave propagation. As vibratory installation of piles and casings has many economic merits in the construction field, most of all contractors prefer to vibratory pile driving method than the other. Compared to impact pile driving, vibratory installation has the advantage of reducing vibration or noise pollution and can drive piles under high frequency. Experiments serve estimations of capabilities and limitations of the HFVH's excitation force and finding of sensitivity for important soil resistance parameters. Also, we discuss the HFVH that can drive with three kinds of input waves (triangular, sine and square wave) and propose the design of parameters to improve actuating performance in it.

신뢰도에 근거한 말뚝의 지지력 평가 (Reliability Based Pile Bearing Capacity Evaluation)

  • 이인모;조국환;이정학
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제11권1호
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    • pp.9-22
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    • 1995
  • 본 연구의 목적은 신뢰도해석에 근거한 말뚝의 여러가지 지지력 예측방법들의 안전율을 제시하는데 있다. 각 지지력 결정방법들은 여러가지 불착실성을 포함하고 있으며, 이러한 오차를 고려하기 위해 말뚝재하시험에 의해 측정된 지지력과 예측된 지지력과의 비를 분포함수로 표현할 수 있다. 이 분포함수를 이용하여 파괴확률이 10-3이하가 될 수 있는 말뚝지지력의 안전율을 산정할 수 있다. Bayes' 이론의 적용은 정역학적 지지력 공식을 Prior Distribution으로 가정하고 동역학적 지지력 공식 및 WEAP, PDA를 이용해 산정된 지지력의 분포를 Likelihood Distribution으로 가정하여 적용함으로써 많은 불확실성을 줄일 수 있게 된다. 본 연구결과에서 보면 동역학적 지지력 공식의 안전율은 대략 7.4 정도로 S.P.T.를 이용해 산정된 지지력과 함께 불확실성이 크며, 파동방정식을 이용한 지지력 결정방법인 PDA에 의해 산정된 지지력의 안전율은 약 2.7정도로 가장 신뢰도가 높음을 알 수 있다. 또한 Bayes' 이론을 적용하여 본 결과 안전율을 줄일 수 있었으며 말뚝의 지지력 산정시 이의 응용은 최적설계의 관점에서 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.

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모래지반에서 표준관입시험에 따른 관입거동 (Standard Penetration Test Performance in Sandy Deposits)

  • ;정성교
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권10호
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    • pp.39-48
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    • 2013
  • 본 논문에서는 표준관입시험(SPT) 중에 발생하는 관입거동을 표현하기 위한 이론식을 유도하여 나타내었다. 이를 위하여 에너지보존법칙을 도입하고 SPT 항타거동을 소형강관말뚝이 관입되는 것과 같이 모형화 하였다. 이론식에는 쉽게 결정하기 어려운 쌍곡선 매개변수(m과 ${\lambda}$)를 포함하여 3종류의 입력정수 항으로 구성되어 있다. 최적화된 m과 ${\lambda}$값은 3점에서의 측정값을 사용하여 시행착오법으로 구하였다. 체계적으로 측정된 기존의 자료로부터 얻어진 관입곡선과 예측 관입곡선을 비교한 결과 좋은 일치를 보여 주어서 본 이론식의 적용성이 입증되었다. 본 이론식에 의하면, 주어진 깊이에서 m값이 증가할수록 ${\lambda}$값은 감소하고 관입곡선의 곡률과 N값은 증가하였다. 일반적으로 예측 관입곡선은 예비타 부분을 넘어서면서 거의 직선적으로 변하였으며, 이러한 경향은 모래가 조밀할수록 현저하였다. 그러므로 제안방법은 불충분하게 측정된 관입곡선으로부터 30cm 관입에 해당하는 N값을 외삽법으로 구할 수 있다. 이와 유사한 결과는 역시 간단한 직선식을 이용하여 구할 수 있다.

각종 항타공식에 의한 말뚝의 허용지지력 연구 (A Study on the Allowable Bearing Capacity of Pile by Driving Formulas)

  • 이진수;장용채;김용걸
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.106-111
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    • 2002
  • 말뚝에 대한 지지력 평가는 재하시험에 의한 결과를 이용하는 것으로부터 정.동력학적 공식등 다양한 방법들이 사용되고 있다 최근의 국내 조사에 의하면 표준관입시험의 N치에 기초한 Meyerhof공식이 설계단계에서 빈번하게 사용되는 것으로 보인다. 본 연구에서는 국내에서 실시된 다수의 정 동재하시험자료를 가지고 말뚝기초 설계에 사용되는 이론식을 실측값과의 비교를 통해 각종 이론식에 의한 말뚝의 허용지지력 추정의 신뢰성을 알아 보고자 하였다 또한, 경시효과를 고려한 경우 말뚝의 지지력에 미치는 영향에 대해서도 연구가 이루어졌다 본 연구를 통해 얻은 주요 결과로는 Davisson 방법을 기준으로 정도를 평가한 결과, Terzaghi & Peck > Chin > Meyerhof > 수정 Meyerhof 방법순으로 기준값에 근접하였으며 동재하시험결과는 항타공식 중 수정 Engineering News 공식이 가장 실측치에 근접한 결과를 주었으나 이는 해머 효율의 불확실성이라든가 변수의 자체특성, 경시효과등이 고려된 경우에는 다른 결과를 줄 수도 있을 것으로 판단되며, 경시효과를 고려한시험 결과 선단지지력에 비해 주면마찰력이 뚜렷하게 증가하였는데 항타시 대비 주면마찰력은 평균 약 2배정도 증가하였고 Engineering News,수정 Engineering News, Hiley, Danish, Gates, CAPWAP 해석시에 대한 7일의 경시효과를 고려한 관계시은 각각 $Q_{u(Restrike)} / Q_{u(EOID)} = 0.98t_{0.1}$ , $0.98t_{0.1}$, $1.17t_{0.1}$, $0.88t_{0.1}$, $0.89t_{0.1}$, $0.97t_{0.1}$.과 같은 결과를 주었다.

직접전단시험모델에 의한 뿌리말뚝의 탄소성조인트 유한요소해석 (Elasto-plastic Joint Finite Element Analysis of Root-pile Using the Direct Shear Test Model)

  • 한중근
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.19-30
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    • 2002
  • The stability of slope using root-pile like to the reinforcements is affected by the interaction behavior mechanism of soil-reinforcements. Through the studying on the interaction in joint of its, therefore, the control roles can be find out in installed slope. In study, the stress level ratio based on the insert angle of installed reinforcements in soil used to numerical analysis, which was results from the duty direct shear test in Lab. The maximum shear strain variation on the reinforcements was observed at insert angle, which was approximately similar to the calculated angle based on the equation proposed by the Jewell. The elasto-plastic joint model on the contact area of soil-reinforcements was presumed, the reinforced soil assumed non-linear elastic model and the reinforcements supposed elastic model, respectively. The finite element analysis of assumed models was performed. The shear strain variation of non-reinforced state obtained by the FEM analysis including elasto-plastic joint elements were shown the rationality of general limit equilibrium analysis for the slope failure mode on driving zone and resistance zone, which based on the stress level step according to failure ratio. Through the variation of shear strain for the variation of inserting angle of reinforcements, the different mechanism on the bending and the shear resistance of reinforcements was shown fair possibility.

Fresh 콘크리트의 초기 강도 증가를 고려한 진동규준치 제안 (Suggestion of Vibration Criteria for Fresh Concrete Considering Early Strength Increase)

  • 박선준;박연수;강성후;김홍기;김응록
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.453-460
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    • 2002
  • In this paper, vibration criteria for fresh concrete are suggested considering relationship of strength and ages of concrete. Vibration criteria of fresh concrete subjected to construction vibration are not to be certain in abroad countries without question within a country. Before 12 hours cured, vibration criterion is suggested 0.25 cm/s. Used 4.0 cm/s by vibration criterion after 28 days. And the interval extent used relation with strength and ages of concrete. Vibration criteria proposed in this paper are thought may satisfy properties of fresh concrete as well as generally used those in domestic. Also, the actual ground vibrations due to pile driving have been measured, and data are analyze using the nitration equation applying to reliability index.

대형 Calibration Chamber System을 이용한 ${{\sigma}_v}'-D_r-N$ 상관관계 연구 (A Study of ${{\sigma}_v}'-D_r-N$ Correlation using Large Calibration Chamber System)

  • 최성근;김상인;이충호;김동후;이우진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1175-1182
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    • 2005
  • Using KUCCS, which enables real-time monitoring and controlling, the various boundary condition and in-situ field stress condition was simulated, to derive the correlation among ${{\sigma}_v}'-Dr-N$in domestic sandy soils. Soil specimens, having various relative density and confined stress, were formulated to evaluate N-value from the SPT. and Pile Driving Analyzer, PDA, was employed as a measuring device for the energy transfer efficiency in the rod. From the quantitative analysis of N-value, the correlating equation, $N_{60}/{D_r}^2=16.35+14.45{{\sigma}_v}'$ was obtained on the basis of Skempton's method(1986). More reliable soil parameters can be obtained from the N-value by using this study which considered regional characters and the correlation among ${{\sigma}_v}'-Dr-N$.

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