KR101383234B1 - 파일의 수평 하중 반복재하 장치 및 이를 이용한 파일의 수평 하중 지지력 시험방법 - Google Patents

파일의 수평 하중 반복재하 장치 및 이를 이용한 파일의 수평 하중 지지력 시험방법 Download PDF

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이준용
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한국건설기술연구원
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Abstract

본 발명은 하부가 토사(1)에 매설된 파일 구조의 모체(10)의 수평 변위를 측정하기 위한 장치에 있어서, 내부에 토사(1)의 수용공간이 형성된 본체(100); 본체(100)의 상부 및 양측에 형성되는 지지부재(200); 지지부재(200)와 결합하여 상기 모체(10)에 반복적으로 수평 하중을 가하는 수평 하중 재하장비(300); 지지부재(200)에 설치되어 모체(10)의 수평 변위를 측정하는 수평 변위 측정부(400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 반복재하 장치 및 이를 이용한 파일의 수평 하중 지지력 시험방법을 제시함으로써, 구조물이 실질적으로 반복적인 수평하중을 받는 환경을 모사하여 수평하중을 받는 구조물의 거동을 추정할 수 있고, 더 나아가 해상풍력 기초구조물의 수평거동 특성을 분석하여 장단기적 안정성을 확보할 수 있으며, 반복 수평하중 재하 조건의 변경이 용이하도록 하여 사용자의 편리성을 개선하도록 한다.

Description

파일의 수평 하중 반복재하 장치 및 이를 이용한 파일의 수평 하중 지지력 시험방법{APPARATUS FOR REPEATEDLY HORIZONTAL LOAD OF PILE AND TEST METHOD FOR HORIZONTAL LOAD SUPPORT FORCE OF PILE USING THE SAME}
본 발명은 건설, 토목 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 파일의 수평 하중 반복재하 장치 및 이를 이용한 파일의 수평 하중 지지력 시험방법에 관한 것이다.
일반적으로, 대교, 장대교량, 송전철탑, 고층 구조물 등의 건설, 토목분야의 구조물들은 풍하중, 온도하중, 충격하중, 지진하중 등에 의하여 상당한 크기의 반복 수평하중을 받는다.
특히, 해상풍력 기초 구조물의 경우에는 해상에서의 풍력, 파력 등에 의해 발생하는 반복 수평하중으로 인해 발생하는 안정성 저하의 우려가 큰 실정이다.
이 반복 수평하중은 파일 등의 구조물에 수평변위를 발생시키고, 구조물-지반의 비선형적 거동특성에 따른 지반 강성의 변화와, 사이클릭(cyclic)하중에 의한 지반저항력 감소 등을 초래하며, 파일 등의 수평하중을 받는 구조물 위에 설치되는 상부구조물의 설계에도 큰 영향을 미치게 된다.
이러한 구조물의 수평변위와 구조물-지반의 비선형 거동 및 사이클릭하중에 의한 지반저항력 감소 등의 거동특성은, 간단한 단부 지점조건의 모델링(modeling)으로는 고려하기 어려우며, 거동에 관한 지반 공학적 측면에서 정밀히 검토되어, 안정성을 위해 구조물의 수평변위, 즉 구조물에 실제 발생되는 수평 변위량 및 최대 휨모멘트가 허용치를 벗어나지 않도록 설계되도록 해야 한다.
이를 위해, 지반 종류 등의 지반 조건, 파일의 강성 정도 등의 파일의 거동조건뿐만이 아니라, 수평하중 조건의 변수에 따라 파일 등의 수평하중을 받는 구조물의 실제 거동을 추정할 수 있는 수평재하 실험이 절실히 필요하다.
특히, 수평재하 실험시 현장실증 실험시보다 변수의 제어 및 지배가 비교적 쉽고 실내에서 실험 가능한 모형실험장치가 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 구조물이 실질적으로 반복적인 수평하중을 받는 환경을 모사하여 수평하중을 받는 구조물의 거동을 추정할 수 있고, 더 나아가 해상풍력 기초구조물의 수평거동 특성을 분석하여 장단기적 안정성을 확보할 수 있으며, 반복 수평하중 재하 조건의 변경이 용이하도록 하여 사용자의 편리성을 개선한 파일의 수평 하중 반복재하 장치 및 이를 이용한 파일의 수평 하중 지지력 시험방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 하부가 토사(1)에 매설된 파일 구조의 모체(10)의 수평 변위를 측정하기 위한 장치에 있어서, 내부에 토사(1)의 수용공간이 형성된 본체(100); 상기 본체(100)의 상부 및 양측에 형성되는 지지부재(200); 상기 지지부재(200)와 결합하여 상기 모체(10)에 반복적으로 수평 하중을 가하는 수평 하중 재하장비(300); 상기 모체(10)에 설치되어 상기 모체(10)의 수평 변위를 측정하는 수평 변위 측정부(400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 반복재하 장치를 제시한다.
상기 수평 변위 측정부(400)는 상기 모체(10)의 길이 방향을 따라 상기 모체(10)에 복수개 설치되는 것이 바람직하다.
상기 수평 하중 재하장비(300)는 상기 모체(10)에 수평 방향으로 결합한 와이어(310); 상기 와이어(310)의 양측을 지지하는 도르레(320); 상기 와이어(310)의 일단에 결합한 고정 중량부(330); 상기 와이어(310)의 타단에 결합한 하중 가변장치(340);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 모체(10)에 가하는 수평 하중을 측정하기 위하여 상기 와이어(310)에 설치되는 하중계(load cell)(500);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 하중 가변장치(340)는 회전부재(341); 상기 회전부재(341)가 편심을 갖도록 상기 회전부재(341)에 장착되는 중량체(343); 일단이 상기 회전부재(341)와 결합하여 상기 회전부재(341)의 중심을 지지하고, 타단이 상기 지지부재(200)에 힌지 결합하며, 상기 와이어(310)의 타단에 결합하는 축 부재(344); 상기 회전부재(341)에 회전력을 인가하는 모터(345);를 포함하며, 상기 중량체(343)는 상기 회전부재(341)에 의해 회전하는 것이 바람직하다.
상기 회전부재(341)는 상기 중량체(343)가 장착되기 위하여 형성된 다수의 장착공(342);을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 수평 하중 재하장비(300)는 타단이 축 부재(344)에 결합한 상기 와이어(310)의 일단에 결합하여, 상기 도르레(320)에 의해 상기 하중 가변장치(340)와 상호 구동하며, 상기 수평 하중 재하장비(300)의 균형을 유지하기 위하여 설치되는 균형 유지 중량부(350);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 균형 유지 중량부(350)는 상기 고정 중량부(330)보다 무게가 더 큰 것이 바람직하다.
상기 균형 유지 중량부(350)는 상기 와이어(310)에 의해 상기 지지부재(200)의 외측에 배치되며, 상기 모체(10)와 접촉하지 않도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기 지지부재(200)는 상기 수평 하중 재하장비(300)와 결합하기 위하여 높이 방향을 따라 형성된 다수의 결합부(210);를 포함하며, 상기 수평 하중 재하장비(300)는 상기 다수의 결합부(210)를 통해 설치 높이(h)가 변형 가능토록 형성된 것이 바람직하다.
상기 파일의 수평 하중 반복재하 장치를 이용한 파일의 수평 하중 지지력 시험방법으로서, 상기 본체(100)의 내부에 토사(1)를 인입한 후, 상기 모체(10)를 상기 본체(100)의 중앙에 배치하여 그 상부를 상기 지지부재(200)에 결합하고, 상기 모체(10)의 하부를 토사(1)에 매설되도록 근입하는 모체 설치단계; 상기 수평 하중 재하장비(300)를 이용하여 상기 모체(10)에 반복적으로 수평 하중을 인가하는 수평 하중 인가단계; 상기 수평 변위 측정부(400)를 이용하여 상기 모체(10)에 발생하는 수평 변위를 측정하는 수평 변위 측정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 지지력 시험방법을 함께 제시한다.
상기 수평 하중 인가단계 이후에, 상기 하중계(load cell)(500)를 이용하여 상기 모체(10)에 가하는 수평 하중을 측정하는 수평 하중 측정단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 수평 변위 측정단계 이후에, 상기 다수의 결합부(210)를 이용하여 상기 수평 하중 재하장비(300)의 설치 높이(h)를 변경하는 수평 하중 재하높이 변경단계;를 더 포함하고, 상기 수평 하중 재하높이 변경단계 이후에, 상기 수평 하중 인가단계 및 상기 수평 변위 측정단계를 실시하는 것이 바람직하다.
상기 파일의 수평 하중 반복재하 장치를 이용한 파일의 수평 하중 지지력 시험방법으로서, 상기 본체(100)의 내부에 토사(1)를 인입한 후, 상기 모체(10)를 상기 본체(100)의 중앙에 배치하여 그 상부를 상기 지지부재(200)에 결합하고, 상기 모체(10)의 하부를 토사(1)에 매설되도록 근입하는 모체 설치단계; 상기 수평 하중 재하장비(300)를 이용하여 상기 모체(10)에 반복적으로 수평 하중을 인가하는 수평 하중 인가단계; 상기 수평 변위 측정부(400)를 이용하여 상기 모체(10)에 발생하는 수평 변위를 측정하는 수평 변위 측정단계;를 포함하며, 상기 회전부재(341)에 형성된 상기 다수의 장착공(342)을 이용하여 상기 회전부재(341)에 장착되는 상기 중량체(343)의 위치를 변경하는 수평 하중 무게조건 변경단계;를 더 포함하고, 상기 수평 하중 무게조건 변경단계 이후에, 상기 수평 하중 인가단계 및 상기 수평 변위 측정단계를 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명은 구조물이 실질적으로 반복적인 수평하중을 받는 환경을 모사하여 수평하중을 받는 구조물의 거동을 추정할 수 있고, 더 나아가 해상풍력 기초구조물의 수평거동 특성을 분석하여 장단기적 안정성을 확보할 수 있으며, 반복 수평하중 재하 조건의 변경이 용이하도록 하여 사용자의 편리성을 개선한 파일의 수평 하중 반복재하 장치 및 이를 이용한 파일의 수평 하중 지지력 시험방법을 제공한다.
도 1 이하는 본 발명에 의한 파일의 수평 하중 반복재하 장치의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 구성도.
도 2는 회전부재의 평면도.
도 3은 지지부재의 평면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 하부가 토사(1)에 매설된 파일 구조의 모체(10)의 수평 변위를 측정하기 위한 파일의 수평 하중 반복재하 장치를 제시한다.
이는, 내부에 토사(1)의 수용공간이 형성된 본체(100); 본체(100)의 상부 및 양측에 형성되는 지지부재(200); 지지부재(200)와 결합하여 모체(10)에 반복적으로 수평 하중을 가하는 수평 하중 재하장비(300); 모체(10)에 설치되어 모체(10)의 수평 변위를 측정하는 수평 변위 측정부(400);를 포함하는 구조를 특징으로 한다(도 1).
이와 같은 구조를 통해, 파일 구조의 모체(10)에 반복적인 수평하중을 받는 환경을 모사하여 수평하중을 받는 구조물의 거동을 추정함으로써, 구조물 설계 시, 실제로 발생되는 구조물의 수평 변위량 및 최대 휨모멘트 허용치 설계하여 구조물의 안정성을 확보하는 효과를 얻는다.
또한, 수평하중의 영향을 많이 받는 해상풍력 기초구조물의 수평거동 특성을 분석하여 장,단기적 안정성을 확보할 수 있다.
특히, 본 발명에서 제시하는 파일의 수평 하중 반복재하 장치는, 수평 하중 재하장비(300)를 통해 모체(10)에 가하는 반복 수평 하중의 속도와 크기, 재하 위치 등의 반복 수평 하중 재하 조건을 변경하는 것이 용이하도록 설계하였다는 점이 특징이다.
이는, 사용자의 사용성을 높일 뿐 아니라, 실제로 구조물에 가해지는 수평 하중의 조건과 유사하게 실험할 수 있다는 장점이 있다.
이와 같이 반복 수평 하중 재하 조건의 변경이 용이하도록 하기 위하여, 지지부재(200)에 수평 하중 재하장비(300)가 결합하기 위해 형성된 결합부(210)는, 지지부재(200)의 높이 방향을 따라 복수 개 형성된다(도 3).
따라서 수평 하중 재하장비(30))가 지지부재(200)에 결합할 시, 다수의 결합부(210)를 통해 설치 높이(h)를 변경하는 것이 용이해진다.
실험에 사용하는 모체(10)는, 파일을 비롯하여 지반에 설치되어 수평 하중을 받는 구조물이라면 어떠한 구조물의 모체(10)든 사용될 수 있다.
나아가, 수평 변위 측정부(400)는, 모체(10)의 길이를 따라 모체(10)의 변형률이 달라지고, 일반적으로 파일 구조의 모체(10)는 길이가 긴 형상을 취하는 바, 모체(10)의 길이 방향을 따라 모체(10)에 복수 개 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 수평 변위 측정부(400)에 사용되는 수평 변위계는 모체(10)의 수평변위를 측정할 수 있다면 어떠한 종류의 변위계를 사용해도 무방하다.
모체(10)에 반복적으로 수평 하중을 가하는 수평 하중 재하장비(300)는 다음과 같은 요소들로 형성된다.
먼저, 모체(10)에 수평 방향으로 결합하는 와이어(310);와 와이어(310)의 양측을 지지하는 도르레(320);가 형성된다.
그리고 와이어(310)의 일단에는 고정 중량부(330);가 설치되고, 반대쪽, 즉 와이어(310)의 타단에는 하중 가변장치(340);가 설치된다.
즉, 모체(10)에 반복 수평 하중이 가해질 시, 고정 중량부(330)와 하중 가변장치(340)는 도르레(320)에 의해 상호 구동하게 된다.
여기서, 와이어(310)는 앞서 설명한 바와 같이 수평 하중 재하장비(300)의 설치 높이(h)가 변경이 용이함에 따라 와이어(310)의 길이 또한 가변 조정이 가능하다는 것을 특징으로 한다.
또한, 와이어(310)에 하중계(load cell)(500);를 설치하여, 모체(10)에 가하는 수평 하중을 측정하도록 한다.
하중계(load cell)(500);는 모체(10)에 수평 방향으로 결합하는 와이어(310)에 설치되는데, 이때 모체(10)의 양측에 쌍을 이루도록 설치하여 모체(10)의 양방향에서 인가되는 반복 수평 하중에 의해 모체(10)에 작용하는 압력을 측정하는 것이 바람직하다.
와이어(310)의 일단에 결합하는 고정 중량부(330)는, 수평 하중 재하장비(300)을 통해 가해진 수평 하중으로 인하여 발생한 편심이 원점으로 회복되도록 하는 역할을 한다.
고정 중량부(330)는, 중량체로서의 기능을 충족시키는 것이면 어느 것이나 상관없지만, 추를 사용하는 것이 경제적 측면과 사용 측면에서 용이하다.
또한, 하중 가변장치(340)는 모체(10)에 가하는 수평 하중의 크기와 수평 하중 재하속도의 변경이 용이하도록 하여, 사용자의 편리성을 증진시키고, 실제로 구조물에 가해지는 수평 하중의 유동성까지 고려하여 실험할 수 있다.
하중 가변장치(340)는 다음과 같은 구조로 형성되어 위와 같은 효과를 얻을 수 있다.
먼저, 회전부재(341)와 회전부재(341)가 편심을 갖도록 회전부재(341)에 장착되는 중량체(343);에 의해 모체(10)에 반복 수평 하중을 가한다.
이때, 회전부재(341)는 모터(345);에 의하여 회전력을 갖게 되므로, 회전부재(341)의 회전속도는 모터(345)에 의해 조절이 용이하다.
이를 통해, 수평 하중의 재하 속도 조절이 용이하다는 효과를 얻게 된다.
중량체(343)는 회전부재(341)가 편심에 의한 원심력의 반복 작용으로 계속 회전하도록 하는 편심 유도역할을 한다.
그리고 회전부재(341)가 반복적으로 회전함에 따라, 중량체(343)도 함께 회전하게 된다.
중량체(343)는 실제로 구조물에 가해지는 수평 하중의 무게가 다양하고 유동성이 큰 점에 착안하여, 중량체(343)의 무게가 가변 조정이 가능하도록 구비한다.
여기서 중량체(343)는 고정 중량부(330)와 마찬가지로, 중량체로서의 기능을 충족시키는 것이면 어느 것이나 상관없지만, 추를 사용하는 것이 경제적 측면과 사용 측면에서 용이하다.
하중 가변장치(341)는 축 부재(344)를 더 포함하며 이는, 회전부재(341)의 중심을 지지하도록 일단이 회전부재(341)에 결합하고, 타단이 지지부재(200)에 힌지 결합하며, 와이어(310)의 타단에 결합하여 지지되는 구조를 취한다.
축 부재(344)의 타단이 지지부재(200)에 힌지 결합함에 따라, 축 부재(344)와 회전부재(341)는 상하방향으로 구동하는 것이 가능하다.
또한, 회전부재(341)는 중량체(343)가 장착되기 위한 장착공(342)을 다수개 형성하는 것이 바람직하다.
이를 통해, 중량체(343)가 회전부재(341)에 장착되는 위치에 따라 반복 수평 하중의 무게 조건을 변경하면서 실험할 수 있다.
수평 하중 재하장비(300)는 수평 하중 재하장비(300)의 균형을 유지하도록 균형 유지 중량부(350);를 더 형성하는 것이 바람직하다.
균형 유지 중량부(350)는 수평 하중 재하장비(300)의 무게가 쏠리는 것을 방지하는 역할을 하여, 구동부의 균형을 유지한다.
구체적으로, 균형 유지 중량부(350)는 타단이 축 부재(344)에 결합한 와이어(310)의 일단에 결합하여, 도르레(320)에 의해 하중 가변장치(340)와 상호 구동하게 된다.
균형 유지 중량부(350)의 상기 기능을 효과적으로 발휘하기 위해서, 균형 유지 중량부(350)의 무게는 고정 중량부(330)의 무게보다 더 큰 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 균형 유지 중량부(350)는 와이어(310)에 의해 지지부재(200)의 외측에 배치되고, 모체(10)와 접촉하지 않도록 설치되는 구조를 통해, 수평 하중 재하장비(300)의 균형을 유지하는 상기 기능을 극대화할 수 있다.
상기 파일의 수평 하중 반복재하 장치를 이용하여 파일의 수평 하중 지지력을 시험하는 시험방법은 다음과 같다.
먼저, 본체(100)의 내부에 토사(1)를 인입한다.
본체(100)의 중앙에 모체(10)를 배치하여 그 상부를 지지부재(200)에 결합하고, 모체(10)의 하부를 토사(1)에 매설되도록 근입하여 수평 하중 반복재하 장치에 모체를 설치한다.
그리고 수평 하중 재하장비(300)를 이용하여 모체(10)에 반복적으로 수평 하중을 인가한다.
모체(10)에 인가한 반복 수평 하중으로 인하여 모체(10)에 발생하는 수평 변위를 수평 변위 측정부(400)를 이용하여 측정한다.
여기서, 하중계(load cell)(500)를 이용하여 모체(10)에 가하는 수평 하중을 측정할 수 있다.
수평 하중 측정단계는 수평 하중 인가단계 이후에 실시한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에서 제시하는 파일의 수평 하중 반복재하 장치는 모체(10)에 가하는 반복 수평 하중의 재하조건을 변경하여 시험하는 것이 용이하도록 설계되었다.
따라서, 반복 수평 하중의 재하조건을 변경하여, 실제로 구조물에 가해지는 반복 수평 하중과 유사하게 시험할 수 있는 시험방법을 다음과 같이 제시한다.
첫째, 수평 하중의 재하높이를 변경하여 시험하는 방법이다.
모체(10)에 발생하는 수평 변위를 측정하는 단계 이후에, 수평 하중의 설치높이(h)를 변경하여 변경된 위치에서 다시 수평 하중을 인가하여 시험한다.
수평 하중 설치높이(h)의 변경은 지지부재(200)에 형성된 다수의 결합부(210) 중 하나에 결합한 수평 하중 재하장비(300)를, 다른 위치의 결합부(210)에 결합함으로써 수평 하중 재하장비(300)의 설치 높이(h)를 변경한다(도 3).
그 후, 모체(10)에 수평 하중을 인가하는 단계와 수평 변위를 측정하는 단계를 반복하여 실시한다.
둘째, 수평 하중의 무게를 변경하여 시험하는 방법이다.
이 방법도 마찬가지로 모체(10)에 발생하는 수평 변위를 측정하는 단계 이후에 실시하며, 회전부재(341)에 형성된 다수의 장착공(342) 중 하나에 장착된 중량체(343)를, 다른 위치의 장착공(342)에 장착하여 수평 하중의 무게 조건을 변경하여 시험한다(도 2).
그 후, 모체(10)에 수평 하중을 인가하는 단계와 수평 변위를 측정하는 단계를 반복하여 실시한다.
회전부재(341)에 형성된 다수의 장착공(342) 중, 중량체(343)가 회전부재(341)의 외측에 가까운 장착공(342)에 장착될수록, 모체(10)에 가해지는 반복 수평하중의 무게는 가벼워진다.
이와 같이 반복 수평 하중의 재하조건을 변경하여 시험함으로써, 사용자의 사용성을 높이고, 실제 발생하는 반복 수평 하중과 유사한 조건에서 시험할 수 있다는 효과를 얻는다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
1 : 토사 10 : 모체
100 : 본체 200 : 지지부재
210 : 결합부 300 : 수평 하중 재하장비
310 : 와이어 320 : 도르레
330 : 고정 중량부 340 : 하중 가변장치
341 : 회전부재 342 : 장착공
343 : 중량체 344 : 축 부재
345 : 모터 350 : 균형 유지 중량부
400 : 수평 변위 측정부 500 : 하중계(load cell)

Claims (14)

  1. 하부가 토사(1)에 매설된 파일 구조의 모체(10)의 수평 변위를 측정하기 위한 장치에 있어서,
    내부에 토사(1)의 수용공간이 형성된 본체(100);
    상기 본체(100)의 상부 및 양측에 형성되는 지지부재(200);
    상기 지지부재(200)와 결합하여 상기 모체(10)에 반복적으로 수평 하중을 가하는 수평 하중 재하장비(300);
    상기 모체(10)에 설치되어 상기 모체(10)의 수평 변위를 측정하는 수평 변위 측정부(400);를
    포함하며,
    상기 수평 하중 재하장비(300)는
    상기 모체(10)에 수평 방향으로 결합한 와이어(310);
    상기 와이어(310)의 양측을 지지하는 도르레(320);
    상기 와이어(310)의 일단에 결합한 고정 중량부(330);
    상기 와이어(310)의 타단에 결합한 하중 가변장치(340);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 반복재하 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수평 변위 측정부(400)는
    상기 모체(10)의 길이 방향을 따라 상기 모체(10)에 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 구조물 파일의 수평 하중 반복재하 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 모체(10)에 가하는 수평 하중을 측정하기 위하여 상기 와이어(310)에 설치되는 하중계(load cell)(500);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 반복재하 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하중 가변장치(340)는
    회전부재(341);
    상기 회전부재(341)가 편심을 갖도록 상기 회전부재(341)에 장착되는 중량체(343);
    일단이 상기 회전부재(341)와 결합하여 상기 회전부재(341)의 중심을 지지하고, 타단이 상기 지지부재(200)에 힌지 결합하며, 상기 와이어(310)의 타단에 결합하는 축 부재(344);
    상기 회전부재(341)에 회전력을 인가하는 모터(345);를 포함하며,
    상기 중량체(343)는 상기 회전부재(341)에 의해 회전하는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 반복재하 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 회전부재(341)는
    상기 중량체(343)가 장착되기 위하여 형성된 다수의 장착공(342);을
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 반복재하 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 수평 하중 재하장비(300)는
    타단이 축 부재(344)에 결합한 상기 와이어(310)의 일단에 결합하여, 상기 도르레(320)에 의해 상기 하중 가변장치(340)와 상호 구동하며, 상기 수평 하중 재하장비(300)의 균형을 유지하기 위하여 설치되는 균형 유지 중량부(350);를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 반복재하 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 균형 유지 중량부(350)는
    상기 고정 중량부(330)보다 무게가 더 큰 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 반복재하 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 균형 유지 중량부(350)는
    상기 와이어(310)에 의해 상기 지지부재(200)의 외측에 배치되며, 상기 모체(10)와 접촉하지 않도록 설치되는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 반복재하 장치.
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 지지부재(200)는
    상기 수평 하중 재하장비(300)와 결합하기 위하여 높이 방향을 따라 형성된 다수의 결합부(210);를 포함하며,
    상기 수평 하중 재하장비(300)는 상기 다수의 결합부(210)를 통해 설치 높이(h)가 변형 가능토록 형성된 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 반복재하 장치.
  11. 제 10항에 따른 파일의 수평 하중 반복재하 장치를 이용한 파일의 수평 하중 지지력 시험방법으로서,
    상기 본체(100)의 내부에 토사(1)를 인입한 후, 상기 모체(10)를 상기 본체(100)의 중앙에 배치하여 그 상부를 상기 지지부재(200)에 결합하고, 상기 모체(10)의 하부를 토사(1)에 매설되도록 근입하는 모체 설치단계;
    상기 수평 하중 재하장비(300)를 이용하여 상기 모체(10)에 반복적으로 수평 하중을 인가하는 수평 하중 인가단계;
    상기 수평 변위 측정부(400)를 이용하여 상기 모체(10)에 발생하는 수평 변위를 측정하는 수평 변위 측정단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 지지력 시험방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 수평 하중 인가단계 이후에,
    상기 하중계(load cell)(500)를 이용하여 상기 모체(10)에 가하는 수평 하중을 측정하는 수평 하중 측정단계;를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 지지력 시험방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 수평 변위 측정단계 이후에,
    상기 다수의 결합부(210)를 이용하여 상기 수평 하중 재하장비(300)의 설치 높이(h)를 변경하는 수평 하중 재하높이 변경단계;를
    더 포함하고,
    상기 수평 하중 재하높이 변경단계 이후에, 상기 수평 하중 인가단계 및 상기 수평 변위 측정단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 지지력 시험방법.
  14. 제 6항에 따른 파일의 수평 하중 반복재하 장치를 이용한 파일의 수평 하중 지지력 시험방법으로서,
    상기 본체(100)의 내부에 토사(1)를 인입한 후, 상기 모체(10)를 상기 본체(100)의 중앙에 배치하여 그 상부를 상기 지지부재(200)에 결합하고, 상기 모체(10)의 하부를 토사(1)에 매설되도록 근입하는 모체 설치단계;
    상기 수평 하중 재하장비(300)를 이용하여 상기 모체(10)에 반복적으로 수평 하중을 인가하는 수평 하중 인가단계;
    상기 수평 변위 측정부(400)를 이용하여 상기 모체(10)에 발생하는 수평 변위를 측정하는 수평 변위 측정단계;를 포함하며,
    상기 회전부재(341)에 형성된 상기 다수의 장착공(342)을 이용하여 상기 회전부재(341)에 장착되는 상기 중량체(343)의 위치를 변경하는 수평 하중 무게조건 변경단계;를
    더 포함하고,
    상기 수평 하중 무게조건 변경단계 이후에, 상기 수평 하중 인가단계 및 상기 수평 변위 측정단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 파일의 수평 하중 지지력 시험방법.
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