• 제목/요약/키워드: micropiles

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수치해석을 통한 설치 경사각도에 따른 삼축내진말뚝의 동적 거동특성 (Dynamic Behavior of Triaxial Micropile Under Varying Installation Angle: A Numerical Analysis)

  • 전준서;메론 알레바츄 메코넨;김윤아;김종관;유병수;권태혁;안성율;한진태
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권11호
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    • pp.41-51
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    • 2023
  • 설치 경사각도에 따른 삼축내진말뚝의 동적 거동 특성을 파악하기 위해 3차원 수치해석을 수행하였다. FLAC3D를 통해 3차원 수치모델을 구축하였으며, 동적 원심모형실험과의 비교를 통해 검증하였다. 수치해석 결과, 경사각도에 따라 말뚝의 동적 거동이 확연히 달라짐을 확인하였다. 실지진파 조건(Capetown EQ, San Fernando EQ)에서는 경사각도가 15도 일 때, 다른 경사각도(0도, 30도)에 비해 말뚝의 휨모멘트 및 침하량이 적음을 알 수 있었다. 반면 인공지진파 조건(Sine 2Hz EQ)에 대해서는 경사각도가 0도 일 때 가장 적은 부재력(휨모멘트, 축력) 및 침하량을 보여 지진파의 특성에 따라 동적 거동이 달라짐을 확인하였다.

마이크로파일을 이용한 기초보강공법의 국내 적용 사례 (Case History: Micropiling for Existing Foundation Retrofits)

  • 이정훈;최창호;조삼덕;이기환;조현
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.359-365
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    • 2008
  • As housing supply ratio has become over 100%, the strategic vision of government's policies has been changed from new construction to maintenance and regeneration of old architectural-structures. This fact has brought a light on the reconstruction and remodeling industries and a need for retrofit and rehabilitation techniques of existing foundation. Various methods of foundation for architectural-structures do exist. Among them, micropiling technologies are increasingly applied in foundation rehabilitation and seismic retrofitting projects. Micropiling techniques provide environmental-friendly methods for minimizing disturbance to adjacent structures, ground, and the environment. The installation is possible in restrictive area and general ground conditions. The fact that the installation procedures cause minimal vibration and noise and require very low ceiling height makes the micropiling methods to be commonly used for underpin existing structures. Specialized drilling equipment is often required to install the micropiles for existing basement facilities. This paper presents a case study in which micropiles were constructed to support a superstructure for vertical extension of existing elevator core and provide accessibility to underground parking lot. It is intended to become useful reference for the similar remodeling project.

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성능검증을 위한 마이크로파일 현장 시험시공 및 재하시험 (Verification Studies for Field Peformance of Micropiling)

  • 구정민;이기환;조영준;최창호
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.368-375
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    • 2009
  • This paper describes field installation and load test results performed for three types of micropiles in the process of developing a new micropiling method. Field tests were performed for two conventional types(i.e., micropile reinforced with steel bar and gravity grouting, micropile reinforced with steel bar and steel casing and gravity grouting) and a proposed type(i.e., micropile reinforced with hollow steel pipe wrapped with geotextile-pack and pressurized grouting). The load test results subjected to axial compression and tension and lateral loading conditions are described in this paper. The micropiles were exposed in the air in order to verify the installation quality and curing condition of grouting material via ground excavation. Axial compression and tension test results indicate that the new micropile type provide at least 40% higher bearing capacity than that of conventional types. Based on the examination of exposed piles, it is induced that the proposed method, packed micropile, provides better interlocking between grouts and surrounding soils and increases higher frictional resistance comparing to conventional types.

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마이크로파일의 하중전이특성 및 지지성능 분석 (Load transfer characteristics and bearing capacity of micropiles)

  • 구정민;최창호;조삼덕;이기환
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.899-904
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    • 2009
  • This paper presents the analysis result of load-transfer mechanism and pile movements associated with the development of frictional resistance to understand the engineering characteristics of micropile behavior. An field load tests were performed for two different types of micropiles and they are (i) thread bar reinforcement with D=50mm and (ii) hollow steel pipe reinforcement with $D_{out}$=82.5mm and $D_{in}$=60.5mm and wrapped with woven geotextile for post-grouting. The load test results indicated that micropiling with pressured grouting provided better load-transfer characteristics than micropiling with gravity grouting under both compressive and tensile loading conditions in that unit skin frictional resistance is well distributed along installation depth. The unit weight and unconfined compressive strength of cured grout were obtained for each piling method. The strength and unit weight of micropile with pressured grouting was higher than those with gravity grouting. The fact that load bearing quality with pressured grouting is better than that of gravity grouting could be attributed to the dense mutual adhesion between surrounding ground and pile due to pressurized grouting method and better grout quality.

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선압축 보강마이크로파일의 하중분담 특성을 고려한 건물 보강효과에 대한 연구 (Reinforcing Effect of Buildings Considering Load Distribution Characteristics of a Pre-compressed Micropile)

  • 이광훈;박용찬;문성진;유광호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권6호
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    • pp.825-836
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    • 2022
  • 건물이나 구조물 증축 시 사용되는 마이크로파일은 추가하중의 일부만을 지지하여 기존 말뚝의 경우 허용지지력을 초과하는 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 건물의 하중을 마이크로파일에 분배하고자 선압축 공법을 적용하였고, 정착성능을 개선한 웨지형 정착장치의 적용성을 확인하고자 실내재하시험을 수행하였다. 시험결과, 정착장치의 최대변형률은 항복변형률의 0.63배였고, 웨지와 콘크리트 사이 슬립발생량은 0.11 mm로 구조적인 기준을 만족하였다. 또한, 지반범용 해석프로그램인 MIDAS GTS를 활용하여 선행 압축하중, 토사층 두께, 선단 지반조건이 기존 말뚝과 마이크로파일의 반력에 미치는 영향을 분석하였다. 해석결과, 선압축 하중의 크기가 증가할수록 기존말뚝의 반력이 감소하여 최대 36 %의 저감효과를 보였다. 토사층 두께가 5 m 증가됨에 따라 반력저감률은 4 % 감소하였고, 마이크로파일의 선단이 풍화암에 놓일 경우 풍화토와 비교하여 반력저감율이 14 % 증가하였다.

파일길이비와 파일설치각도에 따른 마이크로파일 수평지지특성 (Horizontal Bearing Characteristics of Micropiles with the Length Ratio and Installation Angle of Pile)

  • 오정배;황태현;허인구;신종호;권오엽
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.5-13
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    • 2015
  • 언더피닝 공법으로 주로 활용된 마이크로파일은 신설 구조물지지와 사면안정 등 활용목적에 따라 현장에 많이 적용되고 있다. 그러나 이와 같이 활용됨에도 불구하고, 마이크로파일의 수평지지특성에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 파일설치조건에 따라 달라지는 마이크로파일의 수평지지특성을 알아보기 위해 모형시험을 수행하였다. 시험결과, L/d ${\leq}20$의 경우에는 $\theta$ = $+30^{\circ}$, L/d ${\geq}60$인 경우 $\theta$ = $-30^{\circ}$인 마이크로파일의 수평지지력을 효과적으로 증가시키는 것으로 나타났다.

사질토지반에서 그룹 마이크로파일의 설치조건에 따른 인발거동특성 (Uplift Behavior of Group Micropile according to Embedded Pile Condition in Sand)

  • 경두현;김가람;박대성;김대홍;이준환
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권2호
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    • pp.27-37
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    • 2015
  • 마이크로파일은 직경 300mm 이하의 소규모 말뚝기초형식으로, 기초구조물의 보강을 위해 널리 적용되고 있다. 본 연구에서는 일련의 인발재하시험을 통하여 그룹 마이크로파일의 설치조건에 대한 영향을 조사하였다. 본 연구를 위하여, 다양한 설치간격과 설치각도로 설치된 그룹 마이크로파일을 이용한 인발재하시험을 수행하였으며, 실험결과를 통해 인발지지력 증가특성과 인발변위 감소특성을 조사하였다. 인발저항력은 주로 마이크로파일의 설치각도에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 인발저항력의 증가는 설치각도 15도, 30도, 45도에서 각각 33%, 59%, 5%가 증가되는 것으로 나타났다. 설치간격에 따른 인발변위의 감소량은 더 좁은 설치간격조건에서 크게 나타났으며, 동일한 설치간격조건에서의 설치각도에 따른 인발변위 저감율은 설치각도 15도, 30도, 45도에서 각각 50%, 53%, -45%가 되는 것으로 나타났다.

원심모형실험을 통한 파형 마이크로파일의 연직 지지력 평가 (Evaluation of Axial Bearing Capacity of Waveform Micropile by Centrifuge Test)

  • 장영은;한진태;김재현;박헌준;김상환
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권8호
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    • pp.39-49
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    • 2015
  • 본 논문에서는 jet grouting 공법을 적용한 파형 마이크로파일의 지지력 향상 효과 및 거동 특성을 분석하기 위한 연구를 수행하였다. 각 말뚝의 형상에 따른 거동을 비교하기 위해 일반 마이크로파일, 파형이 없는 jet grouted 말뚝 및 네 종류의 파형 마이크로파일의 모델을 제작하여 원심모형실험을 수행하였다. 실험 결과 일반 마이크로파일 대비 파형 마이크로파일의 지지력 향상 효과를 확인 할 수 있었으며, 특히 파형의 간격이 상대적으로 좁은 말뚝의 지지력 개선 효과가 큰 것으로 분석되었다. 또한 기존의 재하시험에 의한 지지력 예측 및 평가 방법을 토대로 파형 마이크로 파일의 지지력 산정 방안을 검토한 결과 P-S 곡선법과 25.4mm 전침하량기준이 파형 마이크로파일의 거동을 합리적으로 예측하는 것으로 나타났다.

선단 고정 지압구의 거동 메커니즘과 형상에 따른 지지력 증대효과 검증을 위한 3차원 수치해석 (Three-Dimensional Numerical Analysis for Verifying Behavioral Mechanism and Bearing Capacity Enhancement Effect According to Tip Elements)

  • 이석형;김석중;한진태;진현식;황규철;이정섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권9호
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    • pp.53-67
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    • 2022
  • 마이크로파일은 소구경 현장타설말뚝으로, 시공방법이 간단하고 공사비용이 상대적으로 저렴하여 건축물을 비롯한 각종 구조물의 보수보강 및 증축 시 기초보강 등에 활용되고 있다. 시공이 용이하고 간단한 메커니즘의 구조체를 선단에 장착하여 지지력을 증대시키는 선단 확장형 마이크로파일이 개발되었으며, 이에 대한 수치해석, 내구성시험, 원심모형시험 등의 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는, 기존에 수행된 수치모델링을 고도화하여 연직하중 재하에 의해 연결강봉 근입 시 고정 지압구가 활착되는 거동 메커니즘을 확인하고, 원심모형실험과 동일한 조건에서의 수치해석을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 또한, Lab-scale 수치해석 결과를 바탕으로 고정 지압구의 형상 개선안을 도출하고, Field-scale 수치해석을 통해 일반 마이크로파일 대비 지지력 증대효과를 비교·검증하였다.

마이크로파일로 보강된 모래지반의 지지력 증가효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Increase of the Bearing Capacity on Sandy Ground due to Micropile Reinforcement)

  • 김정동;임종철;이태형
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.411-416
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    • 2003
  • As rapid industrialization continues in these days, construction in the down town areas increases. Since constructions are performed around old and existing structures, the need to provide reinforcements to protect the existing structures from collapse and damage arises. Furthermore, if the construction is to take place in the down town area, difficult work space and damage caused by noise, vibration and collapse of structure can't be ignored. Among the remedial measures available today, micropile reinforcement is considered the best method to remedy these problems. But up to the present the characteristics of micropiles and ground behaviour has not been proven and no standard design is not yet available. Therefore, most design are performed based on previous experiences. In this study, the difference in the bearing capacity with changing reinforcement angle, space and sphere around foundation was monitored. These results were induced to broaden heighten the limits of micropile application.

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