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현장타설말뚝의 굴착공 영상 측정 시스템(BK-VPS)의 현장 적용성에 관한 연구
나경(Na Kyung),박봉근(Park Bong-Geun),조국환(Cho Kook-Hwan) 한국철도학회 2009 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2009 No.11월
현재 국내에서 시공되는 토목, 건축 구조물의 기초형식으로 현장타설말뚝이 널리 적용되고 있다. 우리나라는 대부분의 현장타설말뚝이 풍화암 또는 연암에 근입되어 시공되는데, 이때 말뚝 선단부에 슬라임 상태와 슬라임 량을 확인 후 문제점이 없을 때 콘크리트를 타설하는 것이 매우 중요하다. 누구나 시공상 매우 중요한 품질관리 사항임은 인식하고 있다. 그러나 지금까지 과학적이고 객관적인 품질관리 방안에 대한 연구는 혼탁한 수중에서 굴착공 내의 영상 자료를 수집할 수 있는 측정시스템이 없기 때문에 거의 연구가 이루어지지 못한 실정이다. 본 연구에서는 최근 국내에서 최초로 개발된 현장타설말뚝의 굴착공 영상 측정 시스템(BK-VPS)과 300NTU 이상의 탁도를 나타내는 굴착액을 20NTU 이하의 맑은 물로 바꿀 수 있는 친환경 무기질 응집제를 활용해 현장 적용성을 파악하기 위해 실내모형검증실험을 수행하였다. 이러한 결과를 근거로 BK-VPS의 현장 적용 방안에 대해 연구하게 되었다. 그 결과 친환경 무기질 응집제로 굴착공의 탁도를 낮출 수 있어 BK-VPS는 현장타설말뚝의 굴착공 영상 측정에 대해 현장 적용성이 충분히 있는 것으로 파악되었다. Drilled shafts are one of the representative types of structural foundations for bridge, building, and so on in Korea. Drilled shafts are usually embedded in weathered or soft rock. It is very important to check slime conditions at the bottom of drilled holes before constructing drilled shafts to ensure bearing capacity of the shafts. Many researches have been performed to develop measuring system for the drilled hole conditions. However, there are no successful research results because of muddy water conditions in drilled holes. Eco-friendly material is developed to change 300 NTU which is muddy water to clean water which has 20 NTU. In addition, new camera system called BK-VPS is also developed. Laboratory tests were conducted to verify developed system in this research. Test results showed that the developed material can change muddy water to clean water in short time, which makes the developed camera system clearly measure drilled hole conditions.
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고속철도교 기초 내진 및 수평저항성능 보강형 신개념 친환경말뚝 신공법의 실용화 기초연구
사공명(Myung Sagong),백규호(Kyu-Ho Paik),임해식(Hae-Sik Lim),조국환(Kook-hwan Cho),나경(Kyung Na) 한국철도학회 2010 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2010 No.7
고속철도교의 기초로 많이 사용되고 있는 매입말뚝에서 천공으로 이완된 지반과 말뚝 사이의 충전재로서 기존 포틀랜드 시멘트계는 쏘일시멘트 강도가 낮고 시멘트 용출로 인한 지하수 오염, 희석 및 일수현상으로 인한 지표부 지반의 이완, 수평 저항성의 감소 및 내구성의 저하, 하중분담효과의 저하 등 안정성 확보 문제와 환경오염 문제를 내포하고 있었다. 특히, 고속철도교의 경우 열차진동, 급정거시 충격수평력 작용, 지진 등 일반 구조물 기초와는 달리 다양한 측면에서 안정성 확보가 필요하며, 기초 시공 분야도 저탄소 녹색성장이라는 친환경 기조의 시대적 요구사항을 고려해야 하는 실정이다. 더불어 경제성 및 공기 단축 등 시공성 확보까지 가능한 새로운 미래형 친환경 기초공법의 개발이 필수적이다. 따라서 기존 공법의 내구성 및 내진성, 내수평성을 개선하고, 환경오염을 최소화 할 수 있도록 새로운 충전재료의 개발과, 시공방법의 개선을 통해 구조적 안전성과 환경적 저해요소를 최소화하기 위한 다양한 시험 및 기초연구를 실시하였다, 이를 위해 수중불분리성과 고유동성, 고점성, 고침투성, 조강성 등을 동시에 가지는 신개념의 고성능 다기능의 충전재를 활용하여 기존의 시멘트계 충전재와의 적용성 비교시험을 실시하였다. 그 결과 기존 매입말뚝 공법 및 마이크로 파일 기초에 적용하였을 경우 연직지지력, 수평저항력 등 많은 측면에서 뛰어난 적용성을 보이고 있어 향후 다양한 추가 연구를 통해 새로운 친환경 기초로의 개발도 기대할 수 있을 것으로 판단된다. The Grout injected precast pile is widely used in rapid-transit railway bridge recently. The existing portland cement of well used filling at injected precast method that with low strength and environmental pollution, unstable in which ground water contamination by cement flow out, ground relaxation by water down, decrease of horizontality resistance and durability and load transfer divide etc. In particular, as in rapid-transit railway bridge need to secure safety from different angle with vibration of high speed train, horizontal force when train stop and earthquake. Works of foundation construction consider to requirements of the times to coal yard green growth. Together, new green foundation method for possible economics and securing of reduce the term of works are material to developments. Therefore, we carried out study that it is using and development new concept environment - friendly filling include durability and earthquake resistance, for secure safety and minimize environment pollution. To achieve this, we carried out difference tests that new green fillings of underwater concrete, high liquidity, high viscosity, early stiffness as compared to existing portland cement fillings. As results, new green filling have outstanding application at precast pile method and micropile construction method with vertical bearing capacity, horizontal bearing capacity and many case. From now on we will be looking forward to development of new environment-friendly foundation method from various further studies.
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