KR101336787B1 - 공내재하시험기용 링크식 프로브와 이를 이용한 공내재하시험방법, 그리고 그 공내재하시험을 통한 매입말뚝의 지지력분석방법 - Google Patents

공내재하시험기용 링크식 프로브와 이를 이용한 공내재하시험방법, 그리고 그 공내재하시험을 통한 매입말뚝의 지지력분석방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지반에 많은 양의 변형을 가할 수 있어 지반의 비선형 거동특성을 용이하게 측정할 수 있는 공내재하시험기용 링크식 프로브와, 이를 바람직하게 이용한 공내재하시험방법, 그리고 그 공내재하시험을 통한 매입말뚝의 지지력분석방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공내재하시험기용 링크식 프로브는, 시추공 내부에 삽입되어 공벽에 압력을 가하는 공내재하시험기용 프로브(probe)로서, 실린더 내부에 설치된 피스톤이 상하 왕복 운동하는 제1잭; 상기 제1잭 아래에 배치된 지지대; 상기 제1잭과 지지대 사이에서 회동하면서 접철 가능하게 장치된 복수개의 링크; 상기 링크의 접철부분 외측면에 장치된 가압플레이트; 상기 가압플레이트의 이동변위를 측정하도록 마련된 변위측정센서(150);로 구성되어, 제1잭의 피스톤 왕복 운동으로 링크가 회동하면서 접철됨에 따라 가압플레이트가 벌어지거나 오므라들면서 이동하게 되는 것을 특징으로 한다.

Description

공내재하시험기용 링크식 프로브와 이를 이용한 공내재하시험방법, 그리고 그 공내재하시험을 통한 매입말뚝의 지지력분석방법{Link Type Probe for Borehole Loading Test, Borehole Loading Test Method Using the Probe and Analyzing Method of Pile Bearing Capacity by the Test}
본 발명은 지반에 많은 양의 변형을 가할 수 있어 지반의 비선형 거동특성을 용이하게 측정할 수 있는 공내재하시험기용 링크식 프로브와, 이를 바람직하게 이용한 공내재하시험방법, 그리고 그 공내재하시험을 통한 매입말뚝의 지지력분석방법에 관한 것이다.
공내재하시험은 지하 구조물이 깊은 곳에서 수평하중을 받을 때 지반이 어느 정도의 수평저항력을 발휘하는가를 측정하는 것을 주목적으로 한다. 시험구간의 지반 교란을 최소화할 수 있기 때문에 실내실험에 비해 훨씬 더 정확하다는 이점이 있다.
공내재하시험방법은 도 1과 같이 시추공의 공벽면을 가압하고, 그때의 공벽면의 변형량을 측정함으로써 지반의 강도-변형 특성을 조사한다. 공내재하시험 결과는 지반의 변형계수, 정지토압계수, 수평지반반력계수 및 흙의 내부마찰각 등을 추산할 수 있다. 대표적인 공내재하시험기는 Dilatometer, Pressuremeter, Lateral Load Test 등이 있다.
하지만 종래 공내재하시험기들은 모두 지반의 항복 및 파괴강도를 구하기 어려운 기기들이다. 이러한 시험기구를 사용하였을 경우 장비의 제약으로 인하여 주로 지반의 탄성거동범위 내에서 압력-변형율 특성만 구해지며, 이에 따라 P-y 곡선을 측정하기 위해서 이와 같은 방법들을 사용하면 지반의 가장 중요한 특성인 비선형 거동특성을 산정할 수 없다. 그 결과 지반에 제한된 변형을 가하여 탄성거동 범위 내에서 얻어진 횡방향 압력-변형율 곡선의 탄성계수(EO, ER)를 이용하여 P-y 곡선을 산정한다. 이러한 경우 비록 현장에서 설계의 정확성을 높이기 위하여 공내재하시험기를 사용하여 말뚝기초를 설계하여도 설계의 신뢰성을 향상시키기 위해 높은 안전율을 사용할 수밖에 없다. 이는 말뚝의 과다설계로 이어져 필요이상의 말뚝근입깊이를 요하는 설계를 하게 되거나 말뚝의 본수를 증가시키는 요인으로 작용하게 된다. 이는 시공비의 상승으로 이어져 공사비 증가와 함께 과다설계의 주된 요인으로 작용하고 있는 실정이다. 실제 매입말뚝으로 시공된 말뚝의 지반반력이 기존 이론식으로 측정된 항타말뚝의 지반반력보다 크게 측정된 것을 확인할 수 있었다.
본 발명은 기존 공내재하시험기의 단점을 보완하고자 개발된 것으로서, 지반에 많은 양을 변형을 가할 수 있어 지반의 비선형 거동특성을 효과적으로 측정할 수 있는 새로운 공내재하시험기용 프로브(probe)를 제공하는데 기술적 과제가 있다.
또한 본 발명은 공내재하시험기용 링크식 프로브를 바람직하게 이용한 공내재하시험방법과 그 공내재하시험방법을 통한 매입말뚝의 지지력 분석방법을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 시추공 내부에 삽입되어 공벽에 압력을 가하는 공내재하시험기용 프로브(probe)로서, 실린더 내부에 설치된 피스톤이 상하 왕복 운동하는 제1잭; 상기 제1잭 아래에 배치된 지지대; 상기 제1잭과 지지대 사이에서 회동하면서 접철 가능하게 장치된 복수개의 링크; 상기 링크의 접철부분 외측면에 장치된 가압플레이트; 상기 가압플레이트의 이동변위를 측정하도록 마련된 변위측정센서(LVDT);로 구성되어, 제1잭의 피스톤 왕복 운동으로 링크가 회동하면서 접철됨에 따라 가압플레이트가 벌어지거나 오므라들면서 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 공내재하시험기용 링크식 프로브를 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 공내재하시험기용 링크식 프로브를 이용하여 공내재하시험하는 방법으로서, 공내재하시험기용 링크식 프로브를 시추공 내부에 삽입하여 시험심도에서 시추공 중앙에 위치시키는 제1단계; 공내재하시험기용 링크식 프로브에 연결된 가압펌프를 통해 잭에 계획된 시험압력을 가압하여 가압플레이트를 벌어지게 하면서 그때의 가압 하중과 가압플레이트의 변위를 측정하는 제2단계; 감압 및 가압을 반복하면서 가압 하중와 변위를 측정하되, 제2단계의 시험압력에서 일정 압력을 올려가면서 가압하여 실시하는 제3단계; 제2단계와 제3단계에서 측정한 하중과 변위로부터 지반의 반력(P)과 변위(y)를 분석하는 제4단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공내재하시험방법을 제공한다.
나아가 본 발명은 매입말뚝의 지지력을 분석하기 위한 방법으로서, 상기한 방법에 따라 공내재하시험을 실시하여 공내재하시험에 따른 지반의 반력(P)과 변위(y)를 산출하는 제1단계; 산출된 공내재하시험에 따른 지반의 반력(P)과 변위(y)에 Scale Effect를 적용하여 저매입말뚝의 침하량과 변위를 산출하는 제2단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 매입말뚝의 지지력분석방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 공내재하시험기용 링크식 프로브는 지반에 많은 양의 변형을 가할 수 있기 때문에 지반의 비선형 거동특성을 유리하게 측정할 수 있다.
둘째, 본 발명은 공내재하시험을 통하여 측정된 응력-변위곡선으로부터 지반의 P-y 곡선을 더욱 정확하게 추정할 수 있는 Scale Effect 식을 제안하기 때문에, 지반의 P-y 곡선을 용이하게 측정하고 나아가 SDA(Separation Doughnut Auger) 매입말뚝공법을 적용한 고강도 강관 말뚝의 수평하중에 따른 거동을 효과적으로 분석할 수 있다.
도 1은 공내재하시험방법에 대한 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공내재하시험기용 링크식 프로브의 제1실시예가 장치된 공내재하시험기의 작동개요도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공내재하시험기용 링크식 프로브의 제2실시예에 대한 작동개요도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명에 따른 매입말뚝의 지지력분석방법에서 제안하는 제안식에 대한 제안식 검증결과를 나타낸다.
본 발명은 공내재하시험기용 링크식 프로브 및 이를 이용한 공내재하시험방법, 그리고 그 공내재하시험을 통한 매입말뚝의 지지력분석방법에 관한 것으로, 아래에서는 각각 구분하여 설명한다.
1. 공내재하시험기용 링크식 프로브( probe )
공내재하시험기용 프로브는 시추공 내부에 삽입되어 공벽에 압력을 가압함으로써 그때의 공벽면의 가압 하중과 공벽면의 변형량을 측정할 수 있는 장치가 되는데, 본 발명은 지반에 많은 양의 변형을 가할 수 있도록 공벽에 압력을 가하기 위한 구조가 링크식으로 구성된다는데 특징이 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 공내재하시험기용 링크식 프로브(100)의 실시예이다. 보는 바와 같이 본 발명에 따른 공내재하시험기용 링크식 프로브(100)는, 실린더 내부에 설치된 피스톤이 상하 왕복 운동하는 제1잭(110); 제1잭(110) 아래에 배치된 지지대(120); 제1잭(110)과 지지대(120) 사이에서 회동하면서 접철 가능하게 장치된 복수개의 링크(130); 링크(130)의 접철부분 외측면에 장치된 가압플레이트(140); 가압플레이트(140)의 이동변위를 측정하도록 마련된 변위측정센서(LVDT, 150);로 구성되며, 이로써 제1잭(110)이 피스톤 왕복 운동하면 링크(130)가 회동하면서 접철되고 그에 따라 가압플레이트(140)가 벌어지거나 오므라들면서 이동하게 되고, 그때의 가압플레이트(140)의 이동변위를 변위측정센서(150)가 측정하게 된다.
도 2는 가장 기본적인 실시예로서, 제1잭(110)의 피스톤 왕복 운동에 의해서만 링크(130)가 회동 접철하여 가압플레이트(140)가 이동하는 방식이 된다. 보는 바와 같이 제1잭(110)은 펌프와 연결하여 가압펌프를 통해 가압하여 제1잭(110)의 피스톤 왕복운동을 유도하며, 제1잭(110)은 유압잭으로 마련하면 적당하다. 한편 도 2에서는 링크(130) 2개와 가압플레이트(140) 2개가 대칭구도로 마련되고 있으나, 그 이상의 링크(130)와 가압플레이트(140)가 다각구도로 마련되는 것도 가능하다. 또한 도 2에서는 변위측정센서(150)가 링크(130)에 연결 장치되어 링크(130)의 변위측정을 통해 가압플레이트(140)의 변위를 측정하도록 구성되고 있다. 나아가 도 2에서는 제1잭(110), 지지대(120), 링크(130)가 원통형 하우징(160) 내부에 수용되어 보호되는 구조로 완성되는 것을 확인할 수 있는데, 이 경우 가압플레이트(140)는 원통형 하우징(160)의 개폐창으로 마련되어 링크(130)의 회동 접철에 따라 벌어지거나 오므라들면서 이동하는 구조가 개폐방식으로 구현된다(도 3 참조).
도 3은 지지대(120)를 제2잭(120)으로 구성한 실시예가 되는데, 지지대(120)를 실린더 내부에 설치된 피스톤이 상하 왕복 운동하는 제2잭으로 구성하여 링크(130)의 위·아래에서 동시에 가압할 수 있게 한 것이다. 제1잭(110)과 제2잭인 지지대(120)를 동시에 구동시키기 때문에 가압플레이트(140)를 정위치에서 이동시킬 수 있어 정확한 시험심도에서 재하시험을 실시하는데 유리한 구조가 된다. 한편 도 3에서는 제1회동축(131a)을 로드셀(170)에 장치하면서 제2회동축(131b)을 가압플레이트(140)에 장치하고, 제1,2링크플레이트(132a, 132b)로 제1,2회동축(131a, 131b)을 연결하도록 장치한 링크구조를 확인할 수 있다. 또한 도 3에서는 제1잭(110), 지지대(120), 링크(130) 사이에 연결 장착되어 제1잭(110)과 지지대(120)의 피스톤 왕복 운동으로 링크(130)에 가해지는 하중을 측정하는 로드셀(170)을 더 추가 구성하고 있는데, 이로써 가압플레이트(140)를 통해 공벽에 가해지는 하중을 바로 측정할 수 있으며, 이 경우 로드셀(170)에 변위측정센서(150)를 연결 장치하여 로드셀(170)의 변위측정을 통해 가압플레이트(140)의 변위를 측정할 수 있다.
2. 공내재하시험방법
본 발명에 따른 공내재하시험기용 링크식 프로브(100)를 이용한 공내재하시험방법을 살펴본다.
먼저 지반조사에서 시추작업 후에 시추성과로 얻어진 시료상자를 보고 시험 대상지층을 판단하고, 표준관입시험을 실시한 후 SPT Rod를 인발한 다음, 시추공 내부에 공내재하시험기용 링크식 프로브(100)를 삽입한다. 공내재하시험기용 링크식 프로브(100)가 시험심도의 토층에 도달하면 시추공 중앙에 위치시키도록 하며, 제1잭(110)과 제2잭인 지지대(120)에 초기압력을 가압하면 가압플레이트(140)를 공벽에 접촉시킬 수 있기 때문에 그것으로 간단하게 프로브(100)를 시추공 중앙에 위치시킬 수 있다. 여기서 표준관입시험이란 널리 알려진 바와 같이 로드 끝에 외경 5.1㎝, 내경 3.5㎝, 길이 81㎝의 스플릿 스푼 샘플러를 부착하고, 보링 구멍 내에서 무게 63.5㎏의 해머를 높이 75㎝에서 낙하시켜 30㎝ 관입시키는데 필요한 타격 횟수(일반적으로 N, N치, 또는 N값으로 통용되고 있음)를 측정하는 시험을 말한다.
다음으로 공내재하시험기용 프로브(100)에 연결된 가압펌프를 통해 제1잭(110)과 제2잭인 지지대(120)에 계획된 시험압력을 가압하여 가압플레이트(140)를 벌어지게 하고, 그때의 가압 하중과 가압플레이트(140)의 변위를 측정한다. 가압 하중은 가압펌프를 통해 가압된 시험압력으로부터 산정하거나 로드셀(170)로 측정하면 되며, 가압플레이트(140)의 변위는 변위측정센서(150)로 측정하면 된다.
다음으로 감압 및 가압을 반복하면서 가압 하중과 변위를 측정하는데, 시험압력에서 일정 압력(2kg/cm2 정도가 적당)을 올려가면서 가압과 감압을 반복하여 그에 따른 그래프가 작성될 수 있도록 한다.
마지막으로 제2단계와 제3단계에서 측정한 하중과 변위로부터 지반의 반력(P)과 변위(y)를 분석한다. 이로써 공내재하시험을 통해 지반의 특성을 조사할 수 있다.
3. 매입말뚝의 지지력 분석방법
본 발명은 앞서 살펴본 공내재하시험(LDBT)을 통해 산정된 지반의 응력-변위 곡선으로부터 현장에서 매입말뚝의 침하량과 변위를 산출할 수 있는 Scale Effect 식을 아래 [표 1]과 같이 제안한다.
매입말뚝의 침하량과 변위
지층구성 식 비고
Clay층
 P Scale Effect
Figure 112013082256427-pat00001
 γ': 유효단위중량(kN/㎥)

z: 말뚝깊이(m)

D: 말뚝직경(m)

Pu: 극한수평응력(kN/㎡) yu: 수평변위(m) N: 표준관입시험의 측정값(타격횟수)
y Scale Effect
Figure 112013082256427-pat00002
Sand층
 P Scale Effec
Figure 112013082256427-pat00003
y Scale Effect
Figure 112013082256427-pat00004
위와 같은 제안식은 아래와 같은 과정을 통해 도출되었다.
가. 구속압 보정
P-y 중추곡선은 아래 (식1)과 같이 쌍곡선 함수로 나타내는데 필요한 초기 기울기와 극한지반반력을 결정하기 위한 경험식을 마찰각과 구속압의 함수로서 도출하였으며, 그 과정은 다음과 같다.
Figure 112012057495681-pat00005
여기서, k ini : P-y 곡선의 초기접선계수, P u : 극한지반반력, y: 말뚝 변위
(1)Sand층
①초기 기울기(kini)
초기 기울기에 대한 경험식을 도출하기 위해 말뚝 지름 1%의 변위에서의 지반반력을 의미하는 지반반력계수 K를 아래 (식2)와 같이 정의하였다.
Figure 112012057495681-pat00006
지반 반력은 구속압과 밀접한 관련이 있으므로, 깊이별 지반반력계수 K를 구하기 위한 경험식의 골격을 Janbu(1963)가 제안한 아래 (식3)으로 결정하였다.
Figure 112012057495681-pat00007
여기서, P a : 대기압(101.3kN/m2), σ': 구속압, A: 통계 상수
통계 상수 A를 결정하기 위해 선형 회귀분석을 수행하였으며, 지반반력계수 K에 대한 경험식을 (식4)와 같이 결정하였다. 최종적으로 초기 기울기는 (식5)으로부터 구할 수 있으며, 극한지반반력과 초기기울기를 이용하여 (식1)에 따라 P-y 중추곡선을 작성할 수 있다.
Figure 112012057495681-pat00008
Figure 112012057495681-pat00009
②극한지반반력(Pu)
각 깊이에서 가정한 극한지반반력들이 수동 토압과 밀접한 관계가 있다고 보고, 둘 사이의 관계식을 Kim등(2004)이 제안한 (식6)을 이용하여 결정하였다.
Figure 112012057495681-pat00010
여기서, D: 말뚝 지름, P u /D: 단위 폭 당 극한지반반력, K p : Rankine의 수동토압계수, γ': 유효단위중량, z: 말뚝 근입 깊이, A, n: 통상계수
A, n을 결정하기 위해 (식6)을 (식7)과 같이 변형하여 log 스케일에서 선형 회귀분석을 수행하였으며, 최종적으로 극한지반반력에 대한 경험식을 (식8)과 같이 결정하였다.
Figure 112012057495681-pat00011
Figure 112012057495681-pat00012
(2)Clay층
①초기 기울기(kini)
초기 기울기에 대한 경험식을 도출하기 위해 말뚝 지름 1%의 변위에서의 지반반력을 의미하는 지반반력계수 K를 (식 (4.9)와 같이 정의하였다.
Figure 112012057495681-pat00013
지반 반력은 구속압과 밀접한 관련이 있으므로, 깊이별 지반반력계수 K를 구하기 위한 경험식의 골격을 Janbu(1963)가 제안한 아래 (식10)으로 결정하였다.
Figure 112012057495681-pat00014
여기서, P a : 대기압(101.3kN/m2), σ': 구속압, A: 통계 상수
통계 상수 A를 결정하기 위해 선형 회귀분석을 수행하였으며, 지반반력계수 K에 대한 경험식을 (식11)과 같이 결정하였다. 최종적으로 초기 기울기는 (식12)로부터 구할 수 있으며, 극한지반반력과 초기기울기를 이용하여 (식9)에 따라 P-y 중추곡선을 작성할 수 있다.
②극한지반반력(Pu)
극한지반반력과 깊이에 대한 관계식은 Matlock(1970)이 제안한 아래 (식13)을 이용하여 결정하였다.
Figure 112012057495681-pat00015
여기서, N p : N p =A+σ x / s u +J·x/d(임계깊이 위), N p : N p =10(임계깊이 아래), s u : 비배수전단강도, σ': 구속압, d: 말뚝 직경, x: 말뚝 근입 깊이, A, J: 통계 상수
위 (식13)의 N p 를 깊이에 대한 함수인 아래 (식14)와 같이 변형한 뒤, 회귀분석을 수행하였으며 그 결과 A는 -208, J는 2.5로 결정되었다.
Figure 112012057495681-pat00016

[실시예1] Sand층과 Clay층에서의 제안식 검증
위의 [표 1]에서 제안한 제안식의 신뢰도를 검증하기 위하여 Scale Effect를 적용한 공내재하시험의 반력-변위 곡선과 수평재하시험 P-y 곡선을 비교하였다. 수평재하시험은 호남고속철도 4-1공구현장에서 실시하였으며, 표준재하시험(ASTM D3966) 방법을 적용하여 설계하중의 2배까지 재하하고, 각 시험말뚝의 말뚝두부에는 LVDT를 설치함으로써 하중재하에 따른 말뚝의 하중-변위 곡선을 측정하였다. 공내재하시험은 도 3과 같은 구조의 프로브와 아래 [표 2]의 사양을 가지는 공내재하시험기를 이용하여 실시하였다.
공내재하시험기의 사양
외경(mm) Pressure Plate(mm) Cylinder Capacity Operation Pressure(kg/cm2) 분해능(mm)
70 활착시 최대외경 130 5ton×2EA 700 0.01
도 4와 도 5는 수평재하시험 P-y 곡선과, Scale Effect를 적용한 공내재하시험 P-y 곡선을 비교한 그래프인데, 보는 바와 같이 거동이 잘 맞는 것으로 분석되었다.
[실시예2] 말뚝두부에서의 제안식 검증
말뚝두부에서의 검증재하시험은 반력말뚝을 이용한 방법으로 시험말뚝의 거동을 분석하였으며, 말뚝두부에 LVDT를 설치하여 재하하중에 따른 말뚝두부의 수평변위를 측정하였다. 검증재하시험은 호남고속철도 4-1공구현장에서 실시하였으며, 검증재하시험으로부터 측정된 말뚝두부의 하중-변위곡선을 본 발명의 제안식과 Matlock-Reese 등이 제안한 P-y 곡선과 비교하였다. 아래 [표 3]은 제안식에 사용된 말뚝 및 지반의 물성치를 나타낸다.
말뚝 및 시험지층의 물성치
종류 E(MPa) D(m) L(m) γ'(t/m3) φ (°) C (t/m2) N z(m)
말뚝 210,000 0.609 12 - - - - -
P28 Clay층 - - - 0.84 - 1.76 4 0~2
Sand층 - - - 1.09 30 - 16 2-6
P29 Clay층 - - - 0.84 - 0.88 2 0~3
Sand층 - - - 1.10 28 - 12 3~6
P78 Clay층 - - - 0.75 - 0.44 1 0~4.7
Sand층 - - - 1.10 38 - 35 4.7~7
말뚝두부에서의 검증재하시험에서 P28구간의 시추 주상도와 시험결과는 도 6과 같고, P29구간의 시추 주상도와 시험결과는 도 7과 같으며, P78구간의 시추 주상도와 시험결과는 도 8과 같다. 보는 바와 같이 말뚝두부에서의 검증재하시험결과 기존 P-y 곡선 제안식에 비하여 본 발명의 제안식과 검증재하시험의 하중-변위곡선이 잘 맞는 것으로 분석되었다.
이와 같은 결과에 따라 공내재하시험으로부터 측정된 반력-변위 곡선에 Scale Effect를 곱함으로써 지반의 P-y 곡선을 측정하고, SDA(Separation Doughnut Auger) 매입말뚝공법을 적용한 고강도 강관말뚝의 수평하중에 따른 거동을 분석할 수 있을 것으로 기대된다.
100: 프로브
110: 제1잭
120: 지지대
130: 링크
131a, 131b: 회동축
132a, 132b: 링크플레이트
140: 가압플레이트
150: 변위측정센서
160: 하우징
170: 로드셀

Claims (7)

  1. 시추공 내부에 삽입되어 공벽에 압력을 가하는 공내재하시험기용 프로브(probe)로서,
    실린더 내부에 설치된 피스톤이 상하 왕복 운동하는 제1잭(110);
    상기 제1잭(110) 아래에 배치된 지지대(120);
    상기 제1잭(110)과 지지대(120) 사이에서 회동하면서 접철 가능하게 장치된 복수개의 링크(130);
    상기 링크(130)의 접철부분 외측면에 장치된 가압플레이트(140);
    상기 가압플레이트(140)의 이동변위를 측정하도록 마련된 변위측정센서(LVDT, 150); 및,
    상기 제1잭(110), 지지대(120), 링크(130)를 내부에 수용하는 원통형 하우징(160);
    으로 구성되어, 상기 제1잭(110)의 피스톤 왕복 운동으로 상기 링크(130)가 회동하면서 접철됨에 따라 상기 가압플레이트(140)가 벌어지거나 오므라들면서 이동하게 되고,
    상기 가압플레이트(140)가 원통형 하우징(160)의 개폐창으로 마련되는 것을 특징으로 하는 공내재하시험기용 링크식 프로브(100).
  2. 제1항에서,
    상기 지지대(120)는 실린더 내부에 설치된 피스톤이 상하 왕복 운동하는 제2잭으로 구성되며,
    상기 가압플레이트(140)는 상기 제1잭(110)과 상기 지지대(120)의 피스톤 왕복 운동으로 상기 링크(130)가 회동하면서 접철됨에 따라 벌어지거나 오므라들면서 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 공내재하시험기용 링크식 프로브(100).
  3. 제2항에서,
    상기 제1잭(110), 지지대(120), 링크(130) 사이에 연결 장착되어 상기 제1잭(110)과 지지대(120)의 피스톤 왕복 운동으로 상기 링크(130)에 가해지는 하중을 측정하는 로드셀(170);을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공내재하시험기용 링크식 프로브(100).
  4. 제1항 또는 제2항에 따른 공내재하시험기용 링크식 프로브(100)를 이용하여 공내재하시험하는 방법으로서,
    공내재하시험기용 링크식 프로브(100)를 시추공 내부에 삽입하여 시험심도에서 시추공 중앙에 위치시키는 제1단계;
    공내재하시험기용 링크식 프로브(100)에 연결된 가압펌프를 통해 제1잭(110)과 지지대(120)에 계획된 시험압력을 가압하여 가압플레이트(140)를 벌어지게 하면서 그때의 가압 하중과 가압플레이트(140)의 변위를 측정하는 제2단계;
    감압 및 가압을 반복하면서 가압 하중와 변위를 측정하되, 제2단계의 시험압력에서 일정 압력을 올려가면서 가압하여 실시하는 제3단계;
    제2단계와 제3단계에서 측정한 하중과 변위로부터 지반의 반력(P)과 변위(y)를 분석하는 제4단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공내재하시험방법.
  5. 제4항에서,
    상기 제1단계는, 제1잭(110)과 지지대(120)에 초기압력을 가압하여 시추공 중앙에 위치시키면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 공내재하시험방법.
  6. 매입말뚝의 지지력을 분석하기 위한 방법으로서,
    제4항에 따라 공내재하시험을 실시하여 공내재하시험에 따른 지반의 반력(P)과 변위(y)를 산출하는 제1단계;
    아래 [식 1]과 [식 2]에 따라 매입말뚝의 침하량과 변위를 산출하는 제2단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 매입말뚝의 지지력분석방법.
    [식 1] Clay층
    P Scale Effect=
    Figure 112013082256427-pat00017

    y Scale Effect=
    Figure 112013082256427-pat00018

    [식 2] Sand층
    P Scale Effec=
    Figure 112013082256427-pat00019

    y Scale Effect=
    Figure 112013082256427-pat00020

    위 [식 1]과 [식 2]에서 γ': 유효단위중량(kN/㎥), z: 말뚝깊이(m), D: 말뚝직경(m), Pu: 극한수평응력(kN/㎡), yu: 수평변위(m)이다.
  7. 삭제
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