KR102232266B1 - Apparatus, Specimen, and Method for 2D Model Test of Pile - Google Patents

Apparatus, Specimen, and Method for 2D Model Test of Pile Download PDF

Info

Publication number
KR102232266B1
KR102232266B1 KR1020200157373A KR20200157373A KR102232266B1 KR 102232266 B1 KR102232266 B1 KR 102232266B1 KR 1020200157373 A KR1020200157373 A KR 1020200157373A KR 20200157373 A KR20200157373 A KR 20200157373A KR 102232266 B1 KR102232266 B1 KR 102232266B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pile
test
dimensional
dimensional pile
test body
Prior art date
Application number
KR1020200157373A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박병석
김우석
황성필
Original Assignee
한국건설기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국건설기술연구원 filed Critical 한국건설기술연구원
Priority to KR1020200157373A priority Critical patent/KR102232266B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102232266B1 publication Critical patent/KR102232266B1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D33/00—Testing foundations or foundation structures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/32—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring the deformation in a solid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/003—Injection of material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2600/00—Miscellaneous
    • E02D2600/10—Miscellaneous comprising sensor means

Abstract

The present invention relates to a ″two-dimensional pile behavior test method and a two-dimensional pile behavior test apparatus considering the ground and a filling part, and a two-dimensional pile behavior test specimen therefor″. A two-dimensional pile specimen for simulating a pile to be tested, a test ground corresponding to an environment in which the pile is installed, and a soil bin having a filling part are used to produce the two-dimensional pile behavior test specimen for simulating a state in which the pile is embedded in a grout material and installed on the ground. A load is applied to the two-dimensional pile test specimen in a vertical direction (a direction in which the pile extends). The amplitude of the applied load, the vertical displacement and strain of the two-dimensional pile test specimen, the amount of deformation, the size of cracks, the crack propagation rate, the crack pattern, the fracture pattern, and the like occurring in the test ground and the filling part are measured and identified to reproduce the actual mutual behavior between the pile, the ground, and the filling part constructed on the site and in common use. Therefore, the mutual behavior and support between the pile and the filling part and between the ground and the filling part can be analyzed.

Description

지반과 채움부를 고려한 2차원 말뚝거동 시험방법, 2차원 말뚝거동 시험장치 및 이를 위한 2차원 말뚝거동 시험시편{Apparatus, Specimen, and Method for 2D Model Test of Pile}A two-dimensional pile behavior test method considering the ground and filling, a two-dimensional pile behavior test apparatus, and a two-dimensional pile behavior test specimen for the same{Apparatus, Specimen, and Method for 2D Model Test of Pile}

본 발명은 말뚝과 지반과 채움부 사이에 서로 작용하게 되는 구조적인 거동과 그에 따른 지지효과 등을 분석하기 위한 2차원 말뚝거동 시험방법과 2차원 말뚝거동 시험장치, 그리고 이를 위한 2차원 말뚝거동 시험시편에 관한 것으로서, 구체적으로는 시험대상이 되는 말뚝을 모사(simulation)하는 2차원의 말뚝시험체를 준비하고, 말뚝이 설치되는 환경에 대응되는 시험지반 및 채움부가 형성되어 있는 토조(土槽)를 이용하여, 그라우트 재료로 이루어진 채움부에 2차원 말뚝매립체를 매립 설치함으로써, 말뚝이 지반에 설치되어 있는 현장 상태를 모사한 2차원 말뚝거동 시험시편을 제작 준비하고, 2차원 말뚝시험체에 대해 연직방향(말뚝이 연장되는 방향)으로 하중을 재하하면서 재하되는 연직하중 크기, 2차원 말뚝시험체의 연직변위(displacement) 및 변형량(strain), 시험지반과 채움부에 발생하는 변형량, 균열 크기, 균열의 진전 속도, 균열 양상, 파괴 양상 등을 측정하고 파악함으로써, 현장에서 시공되어 공용 중에 있는 말뚝과 지반과 채움부 사이의 실질적인 상호 거동을 동일하게 재현하여 말뚝의 지지효과, 구조적 거동 등을 객관적이고 정밀하게 분석할 수 있도록 하는 "지반과 채움부를 고려한 2차원 말뚝거동 시험방법, 2차원 말뚝거동 시험장치, 및 이를 위한 2차원 말뚝거동 시험시편"에 관한 것이다.The present invention is a two-dimensional pile behavior test method and a two-dimensional pile behavior test apparatus for analyzing the structural behavior that acts on each other between the pile and the ground and the filling part and the support effect accordingly, and a two-dimensional pile behavior test therefor. As for the specimen, specifically, a two-dimensional pile test body that simulates a pile to be tested is prepared, and a test ground corresponding to the environment in which the pile is installed and a soil-filling part are formed. Then, by installing a two-dimensional pile buried body in the filling part made of grout material, a two-dimensional pile behavior test specimen that simulates the field condition in which the pile is installed in the ground was prepared and prepared, and the vertical direction of the two-dimensional pile test body ( The size of the vertical load loaded while loading the load in the direction in which the pile is extended), the displacement and strain of the two-dimensional pile test specimen, the amount of deformation occurring in the test ground and the filling part, the size of the crack, the rate of crack propagation, By measuring and grasping crack patterns and fracture patterns, it is possible to objectively and accurately analyze the support effect and structural behavior of the pile by reproducing the actual mutual behavior between the pile and the ground and the filling part that have been constructed and used in the field. It relates to "a two-dimensional pile behavior test method, a two-dimensional pile behavior test apparatus, and a two-dimensional pile behavior test specimen for the same, considering the ground and filling part".

말뚝의 종류로서 소위 "마이크로 파일(micro pile)"이라고 불리는 말뚝이 빈번하게 사용되고 있다. 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0123854호 등에 예시되어 있는 마이크로 파일은 강봉으로 이루어지며, 필요에 따라서는 커플러(연결재)를 이용하여 연직방향으로 복수개의 강봉을 연결하거나 또는 필요한 위치에 단면이 더욱 커지도록 확장부 내지 돌출부가 형성된 형태로 사용된다. As a kind of pile, so-called “micro pile” piles are frequently used. The micropile exemplified in Korean Patent Application Publication No. 10-2019-0123854 is made of steel bars, and if necessary, a plurality of steel bars are connected in a vertical direction using a coupler (connecting material), or a cross section is further increased at a required position. It is used in a form in which an extended portion or a protruding portion is formed to increase the size.

도 18에는 종래 기술에 따라 말뚝(301)이 현장 지반(300)에 설치된 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있는데, 도면에 예시된 것처럼 현장에서는 지반(300)에 설치공(302)을 종방향으로 천공하고 설치공(302) 내에 말뚝(301)을 배치한 후 설치공(302)에 시멘트, 모르타르 등의 다양한 재료에서 필요에 맞게 선택한 그라우팅 재료(303)를 주입하여 채움으로써 말뚝(301)이 그라우팅 재료(303)에 매립 고정되어 있도록 말뚝의 시공작업이 이루어지게 된다. 필요에 따라서는 복수개의 말뚝(301)을 연결장치(304)를 이용하여 연결하여 사용할 수도 있다.18 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the pile 301 is installed on the site ground 300 according to the prior art. As illustrated in the drawing, the installation hole 302 is placed in the ground 300 in the longitudinal direction. After drilling with a hole and placing the pile 301 in the installation hole 302, the pile 301 is filled by injecting and filling the grouting material 303 selected from various materials such as cement and mortar into the installation hole 302. The construction work of the pile is performed so that the grouting material 303 is embedded and fixed. If necessary, a plurality of piles 301 may be connected to each other using a connection device 304.

이렇게 시공된 말뚝에 있어서, 말뚝에 가해지는 연직하중은, 그라우트 재료(303)와 말뚝(301) 사이의 마찰과, 그라우트 재료(303)와 지반(300) 사이의 마찰의 형태로 전이되어 지지된다. 따라서 말뚝(301)의 지지 성능 그리고 그로 인한 주변의 영향 등을 알기 위해서는 말뚝(301)과 그라우트 재료(303) 사이의 계면에서의 구조적인 거동과 특성, 그라우트 재료(303) 자체의 구조적인 거동과 특성, 그리고 그라우트 재료(303)와 지반(300) 사이의 계면에서의 구조적인 거동과 특성을 정확하고 객관적으로 파악할 필요가 있다. In the piles constructed in this way, the vertical load applied to the pile is transferred and supported in the form of friction between the grout material 303 and the pile 301 and the friction between the grout material 303 and the ground 300. . Therefore, in order to know the support performance of the pile 301 and the influence of its surroundings, the structural behavior and characteristics at the interface between the pile 301 and the grout material 303, the structural behavior of the grout material 303 itself, and the like. It is necessary to accurately and objectively grasp the characteristics and structural behavior and characteristics at the interface between the grout material 303 and the ground 300.

그런데 지금까지의 종래 기술은 단지 현장에서 말뚝에 대한 지지력, 인발력 등을 측정하는 정도에 그치고 있을 뿐이어서, 위와 같은 필요성을 충족시키지 못하고 있는 실정이다. However, until now, the prior art is merely measuring the support force, pulling force, and the like for the piles in the field, and thus, the above needs are not satisfied.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0123854호(2019.11.04.공개).Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0123854 (published on November 4, 2019).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 말뚝의 지지 성능 그리고 그로 인한 주변의 영향 등을 알 수 있도록, 다양한 현장 상황에 대응 되는 모형을 이용하여 다양한 형태의 시험을 수행함으로써, 그라우트 재료에 의해 조성된 채움부와 말뚝 사이의 계면에서의 구조적인 거동과 특성, 채움부 자체의 구조적인 거동과 특성, 및 채움부와 지반 사이의 계면에서의 구조적인 거동과 특성을 파악할 수 있게 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was developed to overcome the limitations of the prior art as described above, and by performing various types of tests using models corresponding to various field conditions so that the support performance of the piles and the influence of the surroundings, etc. can be known. , Structural behavior and characteristics at the interface between the filling part and the pile formed by the grout material, the structural behavior and characteristics of the filling part itself, and the structural behavior and characteristics at the interface between the filling part and the ground can be grasped. It aims to provide the technology to enable.

구체적으로는 현장에 시공되는 시험대상 말뚝을 모사(simulation)하는 2차원 말뚝시험체를 준비하고 말뚝이 설치되는 환경에 대응되는 시험지반과 채움부를 토조에 조성하며, 토조에서 2차원 말뚝시험체를 채움부에 매립된 상태로 설치함으로써, 실제 현장에서 말뚝이 채움부의 그라우트 재료에 매립되어 있는 상태로 지반에 설치되어 있는 상태를 모사한 2차원 말뚝거동 시험시편을 제작한 후, 2차원 말뚝시험체에 연직방향으로 하중을 재하하고, 그 때의 재하 하중 크기, 2차원 말뚝시험체의 연직변위 및 변형량, 시험지반과 채움부에 발생하는 변형량, 균열 크기, 균열 진전 속도, 균열 양상, 파괴 양상 등을 측정하고 파악함으로써, 현장에서 시공되어 공용 중에 있는 말뚝과 지반과 채움부(그라우트 재료) 사이의 실질적인 상호 거동을 동일하게 재현하여 말뚝과 지반과 채움부 사이의 상호 거동 및 지지효과를 분석할 수 있게 되는 "모형을 이용한 2차원 말뚝거동 시험방법, 2차원 말뚝거동 시험장치, 및 이를 위한 2차원 말뚝거동 시험시편"을 제공하는 것을 목적으로 한다.Specifically, prepare a two-dimensional pile test body that simulates the piles to be tested installed on the site, build a test ground and fill part corresponding to the environment in which the pile is installed, and place the two-dimensional pile test body in the soil tank. By installing in a buried state, a two-dimensional pile behavior test specimen that simulates the condition that the piles are installed in the ground while the piles are embedded in the grout material of the filling part at the actual site is produced, and then the two-dimensional pile test specimen is loaded in the vertical direction. By measuring and grasping the size of the load at that time, the amount of vertical displacement and deformation of the two-dimensional pile test specimen, the amount of deformation occurring in the test ground and the filling part, the size of the crack, the crack propagation rate, the crack pattern, the fracture pattern, etc. Using a model, it is possible to analyze the mutual behavior and support effect between the pile and the ground and the filling part (grout material) by reproducing the actual mutual behavior of the pile and the ground and the filling part (grout material) in common by being constructed on site. It is an object of the present invention to provide a two-dimensional pile behavior test method, a two-dimensional pile behavior test apparatus, and a two-dimensional pile behavior test specimen for the same.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 정면이 개방된 직육면체의 내부 공간을 가지는 토조(3); 말뚝이 시공되는 원지반을 모사하기 위하여 토조(3)의 내부 공간에서 중앙의 빈 공간을 두고 폭방향 양측 공간에 채워지도록 조성된 시험지반(4); 현장에서 시공되는 말뚝을 모사하기 위하여 시험지반(4)과 동일한 두께를 가지는 막대형 부재로 이루어져서 토조(3)의 중앙 위치에서 양측에 조성된 시험지반(4) 사이의 빈 공간을 관통하도록 배치되는 2차원 말뚝시험체(1); 및 시험지반(4) 사이의 빈 공간에서 2차원 말뚝시험체(1)가 일체로 매립되도록 그라우팅 재료가 채워져서 형성되는 채움부(5)를 포함하는 구성을 가지고 있어서; 2차원 말뚝시험체(1)가 길게 연장되는 방향이 연직방향이 되도록 설치된 상태에서 2차원 말뚝시험체(1)에만 연직방향의 하중을 재하함으로써, 현장에서 시공되어 공용 중에 있는 말뚝과 그라우트 부재 사이의 상호 거동 및 지반과 그라우트부재 사이의 상호 거동을 동일하게 재현하게 되는 것을 특징으로 하는 말뚝에 대한 2차원 말뚝거동 시험시편이 제공된다. In the present invention in order to achieve the above object, tojo (3) having an inner space of a rectangular parallelepiped with an open front; A test ground (4) designed to be filled in the space on both sides in the width direction with a central empty space in the inner space of the soil tank (3) in order to simulate the original ground on which the piles are constructed; In order to simulate piles constructed in the field, it is composed of a rod-shaped member having the same thickness as the test ground (4), and is arranged to penetrate the empty space between the test grounds (4) formed on both sides at the center of the soil (3). Two-dimensional pile test body (1); And a filling portion 5 formed by filling the grouting material so that the two-dimensional pile test body 1 is integrally buried in the empty space between the test grounds 4; When the two-dimensional pile test body (1) is installed so that the elongated direction is in the vertical direction, a load in the vertical direction is applied only to the two-dimensional pile test body (1). A two-dimensional pile behavior test specimen is provided for a pile, characterized in that the behavior and mutual behavior between the ground and the grout member are identically reproduced.

또한 본 발명에서는 이러한 2차원 말뚝거동 시험시편을 이용한 2차원 말뚝거동 시험방법이 제공되는데, 구체적으로 정면이 개방된 직육면체의 내부 공간을 가지는 토조(3)의 내부 공간에서, 중앙의 빈 공간을 두고 폭방향 양측 공간에, 말뚝이 시공되는 원지반을 모사하는 시험지반(4)을 조성하고; 현장에서 시공되는 말뚝을 모사하기 위하여 시험지반(4)과 동일한 두께를 가지는 막대형 부재로 이루어진 2차원 말뚝시험체(1)를, 토조(3)의 중앙 위치에서 양측에 조성된 시험지반(4) 사이의 빈 공간을 관통하도록 배치하며, 시험지반(4) 사이의 빈 공간에서 2차원 말뚝시험체(1)가 일체로 매립되도록 그라우팅 재료를 채워서 채움부(5)를 형성함으로써, 2차원 말뚝시험체(1)의 상단부가 토조(3) 밖으로 돌출되어 있는 형태의 상기한 본 발명의 2차원 말뚝거동 시험시편(100)을 제작하고; 제작된 2차원 말뚝거동 시험시편(100)을 연직하중 재하장치(110)에 배치하고; 토조(3)의 밖으로 돌출되어 있는 2차원 말뚝시험체(1)의 상단부를 연직하중 재하장치(110)로 가압하여 2차원 말뚝시험체(1)에 연직하중을 가하면서, 재하되는 연직 하중 크기, 2차원 말뚝시험체(1)의 연직변위 및 변형량 및 시험지반(4)과 채움부(5)에 발생하는 변형량을 포함하는 물리량을 계측함으로써, 현장에서 시공되어 공용 중에 있는 말뚝과 그라우트 부재 사이의 상호 거동 및 지반과 그라우트부재 사이의 상호 거동을 동일하게 재현하여 파악하는 것을 특징으로 하는 2차원 말뚝거동 시험방법이 제공된다. In addition, in the present invention, a two-dimensional pile behavior test method using such a two-dimensional pile behavior test specimen is provided. Specifically, in the inner space of the Tojo 3 having an inner space of a rectangular parallelepiped with an open front, a central empty space is provided. In the space on both sides in the width direction, a test ground 4 that simulates the original ground on which the piles are constructed is formed; Two-dimensional pile test body (1) consisting of a rod-shaped member having the same thickness as the test ground (4) to simulate piles constructed in the field, and the test ground (4) formed on both sides at the center of the soil tank (3). Arranged so as to penetrate the empty space between the two-dimensional pile test body (1) in the empty space between the test grounds (4) by filling the grouting material to form a filling part (5) so that the two-dimensional pile test body (1) is integrally buried, thereby forming a two-dimensional pile test body ( To prepare the two-dimensional pile behavior test specimen 100 of the present invention in a form in which the upper end of 1) protrudes out of the earth tank 3; Arranging the produced two-dimensional pile behavior test specimen (100) in the vertical load loading device (110); The vertical load size loaded while applying a vertical load to the two-dimensional pile test body (1) by pressing the upper end of the two-dimensional pile test body (1) protruding out of the soil tank (3) with a vertical load loading device (110), 2 Dimensional Mutual behavior between piles and grout members constructed in the field and in common by measuring physical quantities including the amount of vertical displacement and deformation of the pile test body (1) and the amount of deformation occurring in the test ground (4) and the filling part (5). And a two-dimensional pile behavior test method, characterized in that the mutual behavior between the ground and the grout member is identically reproduced and identified.

또한 본 발명에서는 이러한 2차원 말뚝거동 시험방법을 위한 2차원 말뚝거동 시험장치가 제공된다. In addition, in the present invention, a two-dimensional pile behavior test apparatus for the two-dimensional pile behavior test method is provided.

이러한 본 발명에 따른 2차원 말뚝거동 시험시편, 2차원 말뚝거동 시험방법 및 2차원 말뚝거동 시험장치에 있어서, 시험지반(4), 2차원 말뚝시험체(1) 및 채움부(5)는 동일한 두께를 가지고 있고; 2차원 말뚝시험체(1)의 배면은 토조(3)의 배면판(3c)에 밀착되도록 배치되어 있어서; 시험지반(4), 2차원 말뚝시험체(1) 및 채움부(5)의 정면은, 시험자가 육안으로 볼 수 있도록 노출된 형태로 동일한 평면상에 존재하는 구성을 가질 수 있고, 2차원 말뚝시험체(1)의 폭방향 양쪽 측면은 거친 면으로 이루어질 수 있으며, 특히, 2차원 말뚝시험체(1)의 폭방향 양쪽 측면에는, 수평한 형태의 돌기(10)가 간격을 두고 연직방향으로 반복하여 형성되어 있어서, 2차원 말뚝시험체(1)의 폭방향 양쪽 측면이 거친 면으로 이루어질 수 있다. In the two-dimensional pile behavior test specimen, two-dimensional pile behavior test method and two-dimensional pile behavior test apparatus according to the present invention, the test ground 4, the two-dimensional pile test body 1 and the filling part 5 have the same thickness. Has; The rear surface of the two-dimensional pile test body (1) is arranged so as to be in close contact with the rear plate (3c) of the soil tank (3); The front of the test ground (4), the two-dimensional pile test body (1), and the filling part (5) can have a configuration that exists on the same plane in an exposed form so that the tester can see it with the naked eye, and the two-dimensional pile test body Both sides in the width direction of (1) may be made of rough surfaces, and in particular, on both sides in the width direction of the two-dimensional pile test body (1), horizontal projections (10) are repeatedly formed in the vertical direction at intervals. Therefore, both sides in the width direction of the two-dimensional pile test body 1 may be made of a rough surface.

또한 본 발명에서 현장에서 시공되는 말뚝에 단면이 커지는 부분을 모사하도록 폭방향으로 돌출된 형태의 측면커플러(2)가, 2차원 말뚝시험체(1)의 폭방향 양쪽 측면 각각의 동일한 높이에서 밀착된 상태로 조립 결합되고, 2차원 말뚝시험체(1)는 측면커플러(2)가 결합된 상태로 토조(3)에 배치되어 채움부(5)에 매립되어 있는 형태로 2차원 말뚝거동 시험시편이 제작될 수 있는데, 현장에서 시공되는 말뚝에 단면이 커지는 부분을 모사하도록 폭방향으로 돌출된 형태의 측면커플러(2)가, 2차원 말뚝시험체(1)의 폭방향 양쪽 측면 각각의 동일한 높이에서 밀착된 상태로 조립 결합되고, 측면커플러(2)에서 2차원 말뚝시험체(1)에 밀착되는 면은, 2차원 말뚝시험체(1)에 형성된 돌기(10)에 대응되는 대응돌기가 형성되어 있어서, 측면커플러(2)가 2차원 말뚝시험체(1)의 폭방향 측면에 밀착되었을 때 돌기(10)와 대응돌기 간의 맞물림에 의해 측면커플러(2)가 견고하게 2차원 말뚝시험체(1)에 일체화되며; 2차원 말뚝시험체(1)는 측면커플러(2)가 결합된 상태로 토조(3)에 배치되어 채움부(5)에 매립될 수도 있다. In addition, in the present invention, a side coupler (2) in the form of protruding in the width direction to simulate a part of the pile constructed in the field where the cross section increases, is in close contact at the same height on both sides in the width direction of the two-dimensional pile test body (1). The two-dimensional pile test specimen (1) is assembled in the state of being assembled, and the two-dimensional pile test specimen (1) is placed in the soil tank (3) with the side coupler (2) attached and is buried in the filling part (5) to produce a two-dimensional pile behavior test specimen. The side coupler (2) of the shape protruding in the width direction so as to simulate the part of the enlarged cross section of the pile installed in the field is in close contact at the same height on both sides in the width direction of the two-dimensional pile test body (1). The side coupler (2) is assembled and coupled in a state, and the surface that is in close contact with the two-dimensional pile test body (1) has a corresponding protrusion corresponding to the protrusion (10) formed in the two-dimensional pile test body (1), so that the side coupler When (2) is in close contact with the widthwise side of the two-dimensional pile test body (1), the side coupler (2) is firmly integrated with the two-dimensional pile test body (1) by the engagement between the protrusion (10) and the corresponding protrusion; The two-dimensional pile test body (1) may be disposed in the soil tank (3) in a state in which the side coupler (2) is coupled and embedded in the filling part (5).

본 발명에 의하면, 말뚝이 실제 현장에서 시공되는 상황을 반영하여 모사한 2차원 말뚝거동 시험시편을 이용하여 시험을 수행하게 되고, 이를 통해서 재하 하중 크기, 2차원 말뚝시험체의 연직변위 및 변형량, 시험지반과 채움부에 발생하는 변형량, 균열 크기, 균열 진전 속도, 균열 양상, 파괴 양상 등을 측정하고 파악하게 되는 바, 현장에서 시공되어 공용 중에 있는 말뚝과 지반과 채움부 사이의 실질적인 상호 거동을 동일하게 재현할 수 있고, 이를 통해서 말뚝과 지반과 채움부 사이의 상호 거동 및 지지효과를 분석할 수 있게 된다. According to the present invention, the test is performed using a two-dimensional pile behavior test specimen that is simulated by reflecting the actual construction situation of the pile, through which the load size, the vertical displacement and deformation amount of the two-dimensional pile test body, and the test ground. The amount of deformation, crack size, crack propagation rate, crack pattern, and fracture pattern occurring in the and filling section are measured and identified.The actual mutual behavior between the pile and the ground and the filling section constructed in the field and in use is identical. It can be reproduced, and through this, it is possible to analyze the mutual behavior and support effect between the pile and the ground and the filling part.

즉, 본 발명에 의하면 현장에서 시공되는 말뚝과 채움부(그라우트 재료) 사이의 계면에서의 구조적인 거동과 특성, 그라우트 재료 자체의 구조적인 거동과 특성, 그리고 채움부와 지반 사이의 계면에서의 구조적인 거동과 특성을 사전 모형 시험을 통해서 정확하고 객관적으로 파악할 수 있게 되고, 이를 통해서 말뚝의 지지 성능 그리고 그로 인한 주변의 영향 등을 사전에 파악하여 적절한 대응조치를 취할 수 있게 된다. That is, according to the present invention, the structural behavior and characteristics at the interface between the pile and the filling part (grout material) constructed in the field, the structural behavior and characteristics of the grout material itself, and the structure at the interface between the filling part and the ground It is possible to accurately and objectively grasp the characteristic behavior and characteristics through a pre-model test, and through this, it is possible to take appropriate countermeasures by grasping in advance the support performance of the pile and the influence of the surroundings.

특히, 본 발명에서는 모형으로 제작된 시편을 이용한 시험이 이루어지므로, 시편을 제작할 때 재료를 이용하여 다양한 형태의 시험지반과 채움부를 조성할 수 있고, 더 나아가 말뚝을 모사함에 있어서도 2차원 말뚝시험체와 측면커플러를 이용하여 실제 현장에 시공되는 말뚝의 물리적인 특성과 동일하거나 매우 유사한 형태를 구현할 수 있게 되는 바, 다양한 조건의 시험을 효율적으로 수행할 수 있게 된다. In particular, in the present invention, since the test is performed using a specimen made as a model, various types of test ground and filling parts can be formed by using materials when producing the specimen, and furthermore, in simulating a pile, a two-dimensional pile test body and a By using the side coupler, it is possible to implement a shape that is the same or very similar to the physical characteristics of the piles installed on the actual site, and thus, it is possible to efficiently perform tests under various conditions.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 말뚝거동 시험시편을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 2차원 말뚝거동 시험시편에 대한 개략적인 정면도이다.
도 3 내지 도 5는 각각 도 1의 2차원 말뚝거동 시험시편을 제작하는 과정을 단계별로 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 말뚝시험체와 돌기부재의 개략적인 분해사시도이다.
도 7은 도 6의 원 A부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 8은 2차원 말뚝시험체와 돌기부재가 결합된 후의 상태를 보여주는 개략적인 결합사시도이다.
도 9는 도 8의 원 B부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 10의 (a) 내지 (e)는 각각 다양한 크기와 형태로 준비해둔 측면커플러를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 1의 원 C부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 12는 시험을 위하여 2차원 말뚝거동 시험시편이 연직하중 재하장치에 설치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 말뚝에 대한 2차원 말뚝거동 시험방법의 과정을 정리한 개략적인 흐름도이다.
도 14는 본 발명에 따라 2차원 말뚝거동 시험시편을 제작 준비하는 과정을 정리한 개략적인 흐름도이다.
도 15 내지 도 17은 각각 실제로 2차원 말뚝거동 시험시편에 대해 본 발명의 시험방법에 따라 시험을 수행한 상태를 보여주는 도 1의 원 C부분에 해당하는 위치에서의 정면도 대용 시험결과 사진이다.
도 18은 종래 기술에 따라 말뚝이 현장 지반에 설치된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic perspective view showing a two-dimensional pile behavior test specimen according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic front view of the two-dimensional pile behavior test specimen shown in FIG.
3 to 5 are schematic perspective views showing step-by-step a process of manufacturing the two-dimensional pile behavior test specimen of FIG. 1, respectively.
6 is a schematic exploded perspective view of a two-dimensional pile test body and a protrusion member according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic enlarged view of circle A of FIG. 6.
8 is a schematic perspective view showing a state after the two-dimensional pile test body and the protrusion member are coupled.
9 is a schematic enlarged view of circle B of FIG. 8.
10A to 10E are schematic perspective views showing side couplers prepared in various sizes and shapes, respectively.
11 is a schematic enlarged view of a circle C of FIG. 1.
12 is a schematic perspective view showing a state in which a two-dimensional pile behavior test specimen is installed in a vertical load loading device for testing.
13 is a schematic flowchart illustrating the process of a two-dimensional pile behavior test method for piles according to the present invention.
14 is a schematic flowchart illustrating a process of preparing a two-dimensional pile behavior test specimen according to the present invention.
15 to 17 are photographs of test results for the front view at a position corresponding to the circle C of FIG. 1, respectively, showing a state in which the test was performed according to the test method of the present invention for a test specimen of a two-dimensional pile behavior.
18 is a schematic cross-sectional view showing a state in which piles are installed on the ground according to the prior art.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is described as an embodiment, by which the technical idea of the present invention and its core configuration and operation are not limited.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 말뚝거동 시험시편(100)을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 2차원 말뚝거동 시험시편(100)에 대한 개략적인 정면도가 도시되어 있다. 도 3 내지 도 5에는 각각 도 1의 2차원 말뚝거동 시험시편(100)을 제작하는 과정을 단계별로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 1 is a schematic perspective view showing a two-dimensional pile behavior test specimen 100 according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a schematic view of the two-dimensional pile behavior test specimen 100 shown in FIG. A front view is shown. 3 to 5 are schematic perspective views each showing a step-by-step process of manufacturing the two-dimensional pile behavior test specimen 100 of FIG. 1.

본 발명의 2차원 말뚝거동 시험시편(100)에는 시험 대상이 되는 원(原)지반을 모사하기 위한 시험지반(4)이 내부 공간에 조성되는 토조(3)가 구비되어 있다. 도 3에는 토조(3)만을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 토조(3)는 정면측이 개방되어 있는 사각육면체의 상자 형태의 부재로 이루어지는데, 가장자리의 측판 중에서 연직방향의 상측판(3a)과 하측판(3b) 각각의 중앙에는 후술하는 2차원 말뚝시험체(1)가 연직방향으로 자유롭게 관통할 수 있는 관통개구부(31)가 형성되어 있다. 본 발명의 2차원 말뚝거동 시험시편(100)은 연직방향 하중에 따른 말뚝의 거동 즉, 2차원적인 거동을 분석하기 위한 것이므로 토조(3)의 두께는 토조(3)의 연직방향 높이 및 횡방향 폭에 비하여 상대적으로 작다. The two-dimensional pile behavior test specimen 100 of the present invention is provided with a soil tank 3 in which a test ground 4 for simulating the original ground to be tested is formed in an inner space. Figure 3 is a schematic perspective view showing only the tojo 3, the tojo 3 is made of a box-shaped member of a square hexahedron with an open front side, the upper side plate 3a in the vertical direction among the side plates of the edge. ) And in the center of each of the lower plate 3b, a through opening 31 is formed through which the two-dimensional pile test body 1, which will be described later, can freely penetrate in the vertical direction. The two-dimensional pile behavior test specimen 100 of the present invention is for analyzing the behavior of the pile, that is, the two-dimensional behavior according to the vertical load, so the thickness of the soil tank 3 is the vertical height and the transverse direction of the soil tank 3 It is relatively small compared to the width.

도 4에는 토조(3) 내에 시험지반(4)을 조성하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 토조(3) 내에는 2차원 말뚝시험체(1)가 위치하게 될 정중앙을 중심으로 소정의 횡방향 폭을 가지는 빈 공간만을 남겨둔 상태에서 횡방향 양쪽에 각각 시험지반(4)이 채워져 조성된다. 도면에서는 실제 시험이 진행될 때와 마찬가지로 토조(3)의 개방된 면이 정면에서 보이도록 토조(3)를 세워서 도시하였는데, 토조(3)를 준비하는 단계에서는, 개방된 정면측이 위를 향하도록 토조(3)를 바닥에 누워놓은 상태에서 토조(3)의 내부 공간에 시험지반을 위한 재료를 채워서 시험지반(4)을 조성하는 것이 바람직하다. 이 때, 시험지반(4)이 채워지지 않는 중앙의 빈 공간을 확보하기 위하여 칸막이 형태의 거푸집판(40)을 토조(3) 내에 설치하고 거푸집판(40)과 토조(3)의 가장자리 측판 사이의 공간에 시험지반을 위한 재료를 채워서 시험지반(4)을 조성하는 것이 바람직하다. 4 is a schematic perspective view showing a state in which the test ground 4 is formed in the tojo (3), and in the tojo (3), a predetermined point is centered around the center where the two-dimensional pile test body (1) will be located. It is formed by filling the test ground 4 on both sides of the transverse direction, leaving only empty spaces having a transverse width. In the drawing, as in the case of the actual test, the open side of the earthenware 3 was erected so that the open side of the earthenware 3 could be seen from the front.In the stage of preparing the earthenware 3, the open front side was made to face upwards. It is preferable to form the test ground 4 by filling the material for the test ground in the inner space of the soil tank 3 while the soil tank 3 is laid on the floor. At this time, in order to secure an empty space in the center where the test ground (4) is not filled, a partition-shaped form plate (40) is installed in the earth tank (3), and between the form plate (40) and the edge side plate of the earth tank (3). It is desirable to make the test ground 4 by filling the space of the test ground with materials for the test ground.

시험지반(4)은 현장에서 말뚝이 시공되는 실제 지반에 대응되는 물성을 가지도록 조성되는데, 일반적으로 말뚝이 설치되는 지반은 경량 암반 등과 같이 단단한 상태의 것이므로 이에 맞추어서 시멘트와 잔골재를 물에 혼합한 형태의 것을 이용하여 시험지반(4)을 조성할 수 있다. 물론 실제 지반에 맞추어서 다양한 재료를 이용하여 시험지반(4)을 조성하게 된다. 시험지반(4)의 조성이 완료된 후에는 거푸집판(40)을 제거한다.The test ground (4) is constructed to have physical properties corresponding to the actual ground on which the piles are constructed. In general, the ground on which the piles are installed is in a solid state such as lightweight rock, so according to this, cement and fine aggregates are mixed with water. It can be used to create the test ground (4). Of course, according to the actual ground, the test ground 4 is formed using various materials. After the composition of the test ground (4) is completed, the formwork plate (40) is removed.

이와 같이 토조(3)의 중앙에 소정 폭의 빈 공간이 형성되고, 그 빈 공간의 양측에 각각 나누어서 시험지반(4)이 조성된 후에는 토조(3) 중앙의 빈 공간에 연직방향으로 길게 연장된 2차원 말뚝시험체(1)를 배치한다. 도 5에는 토조(3) 내에 2차원 말뚝시험체(1)가 배치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 말뚝시험체(1)와 측면커플러(2)의 개략적인 분해사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6의 원 A부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있다. 도 8에는 2차원 말뚝시험체(1)와 측면커플러(2)가 결합된 후의 상태를 보여주는 개략적인 결합사시도가 도시되어 있으며, 도 9에는 도 8의 원 B부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있다. In this way, an empty space of a predetermined width is formed in the center of the Tojo (3), and after the test ground (4) is formed by dividing each of the two sides of the empty space, it extends vertically to the empty space in the center of the Tojo (3). Place the two-dimensional pile test body (1). Figure 5 is a schematic perspective view showing a state in which the two-dimensional pile test body (1) is arranged in the soil tank (3), and Figure 6 is a two-dimensional pile test body (1) and a side coupler according to an embodiment of the present invention. A schematic exploded perspective view of (2) is shown, and FIG. 7 is a schematic enlarged view of the circle A of FIG. 6. FIG. 8 is a schematic perspective view showing a state after the two-dimensional pile test body 1 and the side coupler 2 are coupled, and FIG. 9 is a schematic enlarged view of the circle B of FIG. 8. have.

2차원 말뚝시험체(1)는 말뚝을 모사하는 부재 즉, 말뚝에 대응되는 부재로서, 연직방향으로 길게 연장되며 시험지반(4)와 동일한 두께를 가지는 사각단면의 막대형부재로 이루어져 있다. 현장에서 사용되는 말뚝 중에는 채움부를 이루는 그라우트 재료와의 마찰을 강화시키기 위하여 표면에 나사부가 형성되거나 또는 철근처럼 돌기가 형성되어 있는 것이 있다. 2차원 말뚝시험체(1)의 상태를 이러한 실제 현장에서 시공되는 말뚝의 표면 조건에 부합되게 만들기 위하여 2차원 말뚝시험체(1)의 폭방향 양쪽 측면을 "거친 면"으로 만들 수 있다. 거친 면으로 만드는 방식을 다양한데, 점(點) 형태의 돌기를 분포시킬 수도 있지만, 도면에 예시된 것처럼 볼록부분이나 오목부분을 연직방향으로 반복적으로 형성함으로써, 수평한 형태의 돌기(10)가 간격을 두고 연직방향으로 반복하여 형성되는 형태가 되도록 만들 수도 있다. 이와 같이 2차원 말뚝시험체(1)의 폭방향 양쪽 측면을 거친 면으로 형성함으로써, 실제 현장에서 시공되는 말뚝의 표면 상태를 그대로 모사할 수 있게 된다. 물론 말뚝의 표면이 매끈한 면으로 되어 있다면 2차원 말뚝시험체(1)의 폭방향 양쪽 측면 역시 매끈한 면으로 이루어진다. 2차원 말뚝시험체(1)의 폭방향 양쪽 측면에서 위와 같은 거친 면은 연직방향으로 토조(3) 내에 위치하는 구간 이상의 길이에 걸쳐서 형성된다. The two-dimensional pile test body (1) is a member that simulates a pile, that is, a member corresponding to the pile, and is made of a rod-shaped member of a rectangular cross section that extends in a vertical direction and has the same thickness as the test ground (4). Some of the piles used in the field have a threaded portion formed on the surface or a protrusion formed like a reinforcing bar in order to reinforce the friction with the grout material forming the filling portion. In order to make the state of the two-dimensional pile test body 1 conform to the surface conditions of the piles constructed at the actual site, both sides in the width direction of the two-dimensional pile test body 1 can be made "rough faces". There are various ways to make a rough surface, and although it is possible to distribute the protrusions in the form of points, as illustrated in the drawing, by repeatedly forming the convex or concave portions in the vertical direction, the horizontal protrusions 10 are spaced apart. It can also be made to have a shape that is repeatedly formed in a vertical direction. In this way, by forming both sides in the width direction of the two-dimensional pile test body 1 as a rough surface, it is possible to simulate the surface condition of the pile that is actually constructed in the field. Of course, if the surface of the pile is made of a smooth surface, both sides in the width direction of the two-dimensional pile test body (1) are also made of a smooth surface. On both sides in the width direction of the two-dimensional pile test body (1), the rough surface as above is formed over a length equal to or greater than the section located in the soil tank (3) in the vertical direction.

현장에서 시공되는 말뚝은 그 시공깊이에 따라서는 연직방향으로 복수개를 연결 결합하여 사용할 수 있다. 이렇게 말뚝이 연결 결합되는 경우, 그 연결 위치에는 연결장치가 설치되고, 이러한 연결장치의 설치로 인하여 해당 연결 위치에서의 단면 크기는 말뚝의 다른 위치보다 더 커지게 된다. 연결 위치뿐만 아니라, 현장의 말뚝에는 다양한 목적의 부착부재가 그 측면에 설치될 수 있으며, 부착부재가 설치되는 경우 그 설치 위치에서도 연직방향 단면 크기가 말뚝의 다른 위치(부착부재가 없는 위치)보다 더 커진다. Depending on the construction depth, a plurality of piles installed in the field can be connected and combined in a vertical direction. When the piles are connected and coupled in this way, a connection device is installed at the connection position, and due to the installation of such a connection device, the cross-sectional size at the connection position becomes larger than that of other positions of the pile. In addition to the connection position, attachment members for various purposes can be installed on the sides of the piles, and when the attachment members are installed, the size of the cross section in the vertical direction is higher than that of other positions of the pile (positions without attachment members). It gets bigger.

이와 같이 현장 시공 말뚝에서 별도의 부착부재, 연결장치 등의 설치로 인하여 단면이 커지는 상태를 그대로 모사하기 위하여, 2차원 말뚝시험체(1)의 양측 폭방향 측면에는 측면커플러(2)가 분해 가능한 형태로 조립 결합될 수 있다. 측면커플러(2)는 직육면체 부재로 이루어질 수 있는데, 2차원 말뚝시험체(1)의 폭방향 양쪽 측면 각각의 동일한 높이에서 밀착된 상태로 조립 결합된다. 측면커플러(2)를 일체로 조립할 때, 예를 들어 볼트 등의 체결부재(9)를 측면커플러(2)에 관통시킨 후 2차원 말뚝시험체(1)에 관입 고정되도록 하는 방식이나 기타 다양한 방식을 이용할 수 있다. In this way, in order to simulate the state that the cross section is enlarged due to the installation of separate attachment members and connecting devices in the on-site construction pile, the side couplers (2) are decomposable on both sides of the two-dimensional pile test body (1) in the width direction. Can be assembled into and combined. The side coupler 2 may be formed of a rectangular parallelepiped member, and is assembled and coupled at the same height on both sides of the two-dimensional pile test body 1 in the width direction. When assembling the side coupler (2) integrally, for example, after passing a fastening member (9) such as a bolt through the side coupler (2), a method of intrusively fixing the two-dimensional pile test body (1), or other various methods. Can be used.

앞서 예시한 것처럼 2차원 말뚝시험체(1)의 양측 폭방향 측면에 돌기(10)가 간격을 두고 연직방향으로 반복하여 형성되어 있는 경우, 측면커플러(2)에서 2차원 말뚝시험체(1)에 밀착되는 면을 상기 돌기(10)에 대응되는 형태로 만들 수도 있다. 즉, 측면커플러(2)에도 상기 돌기(10)와 맞물리게 되는 대응돌기를 형성하는 것이다. 이 경우, 측면커플러(2)를 2차원 말뚝시험체(1)에 설치할 때, 돌기(10)의 존재에도 불구하고 측면커플러(2)가 2차원 말뚝시험체(1)의 측면에 잘 밀착될 뿐만 아니라, 측면커플러(2)가 2차원 말뚝시험체(1)의 폭방향 측면에 밀착되었을 때 돌기(10)의 맞물림에 의해 측면커플러(2)가 매우 견고하게 2차원 말뚝시험체(1)에 일체화되며, 더 나아가 아직 체결부재(9)를 관통시키기 전이라도 측면커플러(2)가 2차원 말뚝시험체(1)의 측면에 밀착된 상태를 유지하게 되므로 체결부재(9)의 관통 체결작업이 더욱 수월해지는 유용한 효과가 발휘된다. As exemplified above, when the protrusions 10 are formed repeatedly in the vertical direction at intervals on both sides of the two-dimensional pile test body (1), the side coupler (2) closely adheres to the two-dimensional pile test body (1). The surface to be formed may be made in a shape corresponding to the protrusion 10. That is, the side coupler 2 also forms a corresponding protrusion that is engaged with the protrusion 10. In this case, when installing the side coupler (2) on the two-dimensional pile test body (1), despite the presence of the protrusion (10), the side coupler (2) not only adheres well to the side of the two-dimensional pile test body (1), , When the side coupler (2) is in close contact with the widthwise side of the two-dimensional pile test body (1), the side coupler (2) is very firmly integrated into the two-dimensional pile test body (1) by the engagement of the protrusion (10), Furthermore, since the side coupler (2) remains in close contact with the side of the two-dimensional pile test body (1) even before passing through the fastening member (9), it is useful to make the through-fastening operation of the fastening member (9) easier. The effect is exerted.

측면커플러(2)는 복수개의 위치에 설치할 수도 있으며, 현장 설치되는 말뚝에서의 연결장치, 추가 부착부재 등의 상황에 맞추어서 측면커플러(2)는 그 연직길이 및 폭방향으로의 돌출높이를 달리할 수도 있다. 이를 위하여 미리 다양한 돌출높이와 연직길이를 가지는 측면커플러(2)를 준비하여 필요에 맞게 선택하여 2차원 말뚝시험체(1)에 결합하여 사용하는 것도 바람직하다. 도 10의 (a) 내지 (e)에는 각각 다양한 크기와 형태로 미리 준비해둔 측면커플러(2)를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. The side coupler (2) may be installed in a plurality of positions, and the side coupler (2) can vary its vertical length and protrusion height in the width direction according to the situation such as a connection device in a pile installed on site, an additional attachment member, etc. May be. To this end, it is also preferable to prepare side couplers (2) having various protruding heights and vertical lengths in advance, select them according to need, and combine them with the two-dimensional pile test body (1). 10A to 10E are schematic perspective views illustrating side couplers 2 prepared in advance in various sizes and shapes, respectively.

2차원 말뚝시험체(1)가 준비되면, 이를 토조(3) 내에 설치한다. 도 5에 도시된 것처럼 토조(3)의 중앙 위치에서 토조(3)를 연직방향으로 관통하도록 2차원 말뚝시험체(1)를 배치한다. 2차원 말뚝시험체(1)의 연직방향 상단부가 토조(3)의 상측판(3a)에 형성된 관통개구부(31)를 관통하여 상측판(3a)의 외측으로 더 연장되도록 2차원 말뚝시험체(1)를 시험지반(4) 사이의 빈 공간 내에 배치하는 것이다. 이 때, 2차원 말뚝시험체(1)의 하단부가 토조(3)의 하측판(3b)에 형성된 관통개구부(31)도 관통하여 토조(3)의 아래쪽으로 돌출되어 연장되도록 할 수도 있다. 측면커플러(2)가 더 구비되는 경우에는, 측면커플러(2)가 2차원 말뚝시험체(1)에 결합된 상태로 2차원 말뚝시험체(1)가 토조(3)에 배치된다. 이와 같이 토조(3) 내에서 시험지반(4) 사이에 2차원 말뚝시험체(1)를 배치하는 것은 실질적으로 현장에서 지반을 천공하고, 그 천공된 부분 내에 말뚝을 삽입 배치하는 것을 모사하는 것이 된다. When the two-dimensional pile test body (1) is prepared, it is installed in the soil tank (3). As shown in FIG. 5, the two-dimensional pile test body 1 is disposed so as to penetrate the soil tank 3 in the vertical direction at the center position of the soil tank 3. The two-dimensional pile test body (1) so that the vertical upper end of the two-dimensional pile test body (1) penetrates the through opening (31) formed in the upper plate (3a) of the soil tank (3) and extends further to the outside of the upper side plate (3a). Is to be placed in the empty space between the test grounds (4). At this time, the lower end of the two-dimensional pile test body 1 may also pass through the through opening 31 formed in the lower plate 3b of the soil tank 3 and protrude downward from the soil tank 3 to extend. When the side coupler (2) is further provided, the two-dimensional pile test body (1) is disposed in the soil tank (3) while the side coupler (2) is coupled to the two-dimensional pile test body (1). In this way, the placement of the two-dimensional pile test body 1 between the test grounds 4 within the soil tank 3 simulates drilling the ground at the site and inserting and placing the piles in the drilled part. .

2차원 말뚝시험체(1)의 두께는 토조(3)의 두께에 대응되므로 2차원 말뚝시험체(1)를 배치한 상태에서 2차원 말뚝시험체(1)의 정면과 시험지반(4)의 정면은 동일한 평면상에 있으며, 시험자가 육안으로 볼 수 있도록 노출된 상태에 있게 된다. 2차원 말뚝시험체(1)가 연직변위할 때, 2차원 말뚝시험체(1)의 배면과 토조(3)의 배면판(3c) 사이에서 마찰로 인한 저항이 발생하지 않도록 2차원 말뚝시험체(1)의 배면 또는 토조(3)의 배면판(3c)에는 이형제, 윤활제 등을 도포하거나 기타 다양한 방식으로 미끄럼 처리하는 것이 바람직하다. Since the thickness of the two-dimensional pile test body (1) corresponds to the thickness of the soil tank (3), the front of the two-dimensional pile test body (1) and the front of the test ground (4) are the same when the two-dimensional pile test body (1) is placed. It is on a flat surface and is in an exposed state so that the tester can see it with the naked eye. When the two-dimensional pile test body (1) is vertically displaced, the two-dimensional pile test body (1) so that resistance due to friction does not occur between the rear surface of the two-dimensional pile test body (1) and the rear plate (3c) of the earth tank (3). It is preferable to apply a releasing agent, a lubricant, etc. to the rear surface or the rear plate 3c of the earth tank 3, or to perform sliding treatment in various other ways.

위와 같이 토조(3) 내에 시험지반(4)이 조성되고 2차원 말뚝시험체(1)가 배치된 후에는, 양쪽으로 나누어진 시험지반(4) 사이의 빈 공간 즉, 2차원 말뚝시험체(1)가 놓여 있는 빈 공간에는 그라우트 재료를 채움으로써, 2차원 말뚝시험체(1)가 매립되어 있는 상태의 채움부(5)를 형성한다. 측면커플러(2)가 더 구비되는 경우에는, 측면커플러(2)가 2차원 말뚝시험체(1)에 결합된 상태로 2차원 말뚝시험체(1)가 토조(3)에 배치되고, 측면커플러(2)가 결합된 상태로 2차원 말뚝시험체(1)가 채움부(5)에 일체로 매립된다. 도 11에는 2차원 말뚝시험체(1)와 측면커플러(2)가 채움부(5)에 매립되어 있는 것을 보여주는 도 1의 원 C부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있다. After the test ground (4) is formed in the soil tank (3) and the two-dimensional pile test body (1) is placed as above, the empty space between the test ground (4) divided into both sides, that is, the two-dimensional pile test body (1) Filling the grout material in the empty space where the is placed, thereby forming the filling part 5 in the state in which the two-dimensional pile test body 1 is buried. When the side coupler (2) is further provided, the two-dimensional pile test body (1) is disposed on the earth tank (3) with the side coupler (2) coupled to the two-dimensional pile test body (1), and the side coupler (2) The two-dimensional pile test body (1) is integrally embedded in the filling part (5) in a combined state. 11 is a schematic enlarged view of the circle C of FIG. 1 showing that the two-dimensional pile test body 1 and the side coupler 2 are embedded in the filling part 5.

채움부(5) 역시 2차원 말뚝시험체(1)의 정면 및 시험지반(4)의 정면과 동일한 평면상에 있도록 형성되므로, 채움부(5)가 조성된 후의 정면모습은 도 1에 도시된 것처럼 2차원 말뚝시험체(1)와 채움부(5), 그리고 시험지반(4)의 정면이 동일한 평면에 있는 상태에서 모두 육안으로 볼 수 있도록 노출되어 있게 된다. Since the filling part 5 is also formed to be on the same plane as the front of the two-dimensional pile test body 1 and the front of the test ground 4, the front view after the filling part 5 is formed is as shown in FIG. The two-dimensional pile test body (1), the filling part (5), and the front of the test ground (4) are all exposed so that they can be seen with the naked eye while the front surface is on the same plane.

본 발명에 따른 2차원 말뚝거동 시험장치 및 시험방법은 위와 같은 구성을 가지도록 제작된 2차원 모형시험시편(100)을 이용하는 것이다. 이를 위하여 본 발명의 2차원 말뚝거동 시험장치는, 2차원 모형시험시편(100)의 2차원 말뚝시험체(1)에만 연직하중을 가하게 되는 연직하중 재하장치(110)를 포함한다. 도 12에는 시험을 위하여 2차원 모형시험시편(100)이 연직하중 재하장치(110)에 설치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 연직하중 재하장치(110)에 구비된 시편설치대 위에 2차원 모형시험시편(100)이 놓인 상태에서, 토조(3)의 밖으로 위쪽을 향하여 돌출되어 있는 2차원 말뚝시험체(1)의 상단부를 연직하중 재하장치(110)의 하중재하부재(111)가 연직하향의 힘을 가하여 2차원 말뚝시험체(1)에 하중을 재하하게 된다. 이 때, 도면에는 상세하게 도시하지 않았지만, 로드 셀과 같은 하중측정장치가 구비되어 2차원 말뚝시험체(1)에 재하되는 연직하중을 측정하고, LVDT와 같은 변위측정장치가 설치되어 2차원 말뚝시험체(1) 및 토조(3)에서 발생하는 연직변위를 포함한 여러 방향의 변위를 측정할 수도 있다. 연직하중 재하장치(110) 자체는 이미 공지된 것이며 다양한 형태의 연직하중 재하장치(110)를 사용할 수 있으므로, 연직하중 재하장치(110)의 기타 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한 하중측정장치 및 변위측장장치 역시 그 자체로 공지된 것이고, 필요한 위치에 설치하는 방식 역시 다양하게 공지된 것인 바, 이에 대한 추가 설명은 생략한다. The two-dimensional pile behavior test apparatus and test method according to the present invention uses a two-dimensional model test specimen 100 manufactured to have the above configuration. To this end, the two-dimensional pile behavior test apparatus of the present invention includes a vertical load loading device 110 that applies a vertical load only to the two-dimensional pile test body 1 of the two-dimensional model test specimen 100. 12 is a schematic perspective view showing a state in which the two-dimensional model test specimen 100 is installed in the vertical load loading device 110 for testing. With the two-dimensional model test specimen 100 placed on the specimen mounting table provided in the vertical load loading device 110, the upper end of the two-dimensional pile test body 1 protruding upward from the earth tank 3 is vertically loaded. The load-loading member 111 of the loading device 110 applies a vertically downward force to load the two-dimensional pile test body 1. At this time, although not shown in detail in the drawings, a load measuring device such as a load cell is provided to measure the vertical load loaded on the two-dimensional pile test body (1), and a displacement measuring device such as LVDT is installed to provide a two-dimensional pile test body. It is also possible to measure displacements in various directions, including vertical displacements occurring in (1) and soil tank (3). Since the vertical load loading device 110 itself is already known and various types of the vertical load loading device 110 can be used, a detailed description of other configurations of the vertical load loading device 110 will be omitted. In addition, the load measuring device and the displacement measuring device are also known per se, and a method of installing at a required position is also known in various ways, and further description thereof will be omitted.

도 13에는 본 발명에 따른 2차원 말뚝거동 시험방법의 과정을 정리한 개략적인 흐름도가 도시되어 있다. 도 13에 정리된 것처럼 본 발명에 따른 2차원 말뚝거동 시험방법에서는, 우선 시험대상이 되는 말뚝과 현장 지반 조건에 맞추어서, 2차원 말뚝거동 시험시편(100)을 제작 준비한다. 도 14에는 2차원 말뚝거동 시험시편(100)을 제작 준비하는 과정을 정리한 개략적인 흐름도가 도시되어 있다. 앞서 설명한 것처럼 토조(3)를 준비하고, 말뚝을 모사하는 2차원 말뚝시험체(1)와 필요한 측면커플러(2)를 준비한 후, 토조(3) 내에 시험지반을 조성하고 2차원 말뚝시험체(1)를 배치하고 그라우팅 재료를 이용하여 채움부(5)를 형성하여 경화시킴으로써 2차원 말뚝거동 시험시편(100)을 제작한다. 13 is a schematic flowchart illustrating a process of a two-dimensional pile behavior test method according to the present invention. As summarized in FIG. 13, in the two-dimensional pile behavior test method according to the present invention, first, a two-dimensional pile behavior test specimen 100 is prepared in accordance with the piles to be tested and the site conditions. 14 is a schematic flowchart illustrating a process of preparing the production and preparation of the two-dimensional pile behavior test specimen 100. As described above, after preparing a soil tank (3), a two-dimensional pile test body (1) that simulates a pile, and a necessary side coupler (2), a test ground was created in the soil tank (3), and a two-dimensional pile test body (1). The two-dimensional pile behavior test specimen 100 is prepared by arranging and hardening the filling part 5 using a grouting material.

후속하여 2차원 말뚝거동 시험시편(100)을 연직하중 재하장치(110)에 설치한다. 이 때 2차원 말뚝시험체(1)가 길게 연장되는 방향이 연직방향이 되도록 2차원 말뚝거동 시험시편(100)을 설치한다. 2차원 말뚝거동 시험시편(100)을 설치할 때, 또는 설치한 후에는 연직하중 측정을 위한 로드 셀, 연직변위 측정을 위한 변위계, 그리고 시험지반(4)과 채움부(5)와 2차원 말뚝시험체 등 2차원 말뚝거동 시험시편(100)에 발생하는 여러 부분의 여러 방향의 변형률을 측정하기 위한 변형률 게이지(strain gage) 등과 같은 각종 필요 계측 장치를 설치한다. 물론 변형률 게이지 등은 2차원 말뚝거동 시험시편(100)을 연직하중 재하장치(110)에 설치하기 전에 미리 부착 등의 방법에 의해 설치해둘 수도 있다. Subsequently, the two-dimensional pile behavior test specimen (100) is installed in the vertical load loading device (110). At this time, the two-dimensional pile behavior test specimen (100) is installed so that the direction in which the two-dimensional pile test body (1) is elongated is a vertical direction. When installing or after installing the two-dimensional pile behavior test specimen (100), the load cell for measuring the vertical load, the displacement meter for measuring the vertical displacement, the test ground (4) and the filling part (5) and the two-dimensional pile test specimen Various necessary measuring devices such as a strain gage are installed to measure the strain in various directions of various parts generated in the test specimen 100 for two-dimensional pile behavior, etc. Of course, the strain gauge or the like may be installed by a method such as pre-attachment before installing the two-dimensional pile behavior test specimen 100 to the vertical load loading device 110.

이렇게 준비 작업이 이루어진 다음에는 연직하중 재하장치(110)를 이용하여 2차원 말뚝시험체(1)에 연직하중을 가하면서 연직변위, 변형률 등을 측정하고 균열 발생 시점, 균열 전파속도, 균열 전파 형태 등 다양한 물리량을 계측하여 수집함으로써, 하중-침하 특성, 2차원 말뚝시험체와 채움부와 시험지반에서의 응력분포, 파괴 특성 등의 구조적 거동을 파악하게 된다. 연직하중을 가할 때는 앞서 설명한 것처럼, 토조(3)의 밖으로 위쪽을 향하여 돌출되어 있는 2차원 말뚝시험체(1)의 상단부를 연직하중 재하장치(110)의 하중재하부재(111)가 연직하향의 힘을 가한다. After the preparation work is made in this way, the vertical displacement and strain are measured while applying a vertical load to the two-dimensional pile test body 1 using the vertical load loading device 110, and the time of occurrence of the crack, the crack propagation speed, the crack propagation type, etc. By measuring and collecting various physical quantities, structural behaviors such as load-settlement characteristics, stress distribution in the two-dimensional pile test body, filling part, and test ground, and failure characteristics can be grasped. When applying a vertical load, as described above, the upper end of the two-dimensional pile test body (1) protruding upward from the soil tank (3) is the load of the vertical load loading device (110). Is applied.

도 15 내지 도 17은 각각 실제로 2차원 말뚝거동 시험시편(100)에 대해 본 발명의 시험방법에 따라 시험을 수행한 상태를 보여주는 도 1의 원 B부분에 해당하는 위치에서의 도면대용 시험결과 사진이다. 도 15 내지 도 17에 예시된 것처럼, 시험자는 2차원 말뚝거동 시험시편(100)의 정면에 설치된 변형률 게이지 등을 포함한 계측 장비를 통해서 재하되는 연직하중 크기, 2차원 말뚝시험체(1)의 연직변위 및 변형량, 시험지반(4)과 채움부(5)에 발생하는 변형량, 균열 크기, 균열 진전 속도, 균열 양상, 파괴 양상 등의 물리량을 정확하게 계측하여 취득하게 되고, 이를 다양한 공지의 방법으로 분석함으로써, 2차원 말뚝시험체(1), 시험지반(4) 및 채움부(5)의 물리적 변화와 거동 등을 파악할 수 있게 된다. 15 to 17 are photographs of test results instead of drawings at positions corresponding to circle B of FIG. 1, respectively, showing a state in which the test was performed according to the test method of the present invention for the two-dimensional pile behavior test specimen 100 to be. As illustrated in Figs. 15 to 17, the tester is the size of the vertical load loaded through the measuring equipment including the strain gauge installed in front of the two-dimensional pile behavior test specimen 100, the vertical displacement of the two-dimensional pile test body (1). And physical quantities such as deformation amount, deformation amount occurring in the test ground 4 and filling part 5, crack size, crack propagation speed, crack pattern, and fracture pattern are accurately measured and acquired, and analyzed by various known methods. , It is possible to grasp the physical change and behavior of the two-dimensional pile test body (1), the test ground (4) and the filling part (5).

이와 같이, 본 발명에서는 말뚝이 실제 현장에서 시공되는 상황을 반영하여 모사한 2차원 말뚝시험체를 이용하여 시험을 수행하게 되고, 이를 통해서 재하 하중 크기, 2차원 말뚝시험체의 연직변위 및 변형량, 시험지반과 채움부에 발생하는 변형량, 균열 크기, 균열 진전 속도, 균열 양상, 파괴 양상 등을 측정하고 파악하게 되는 바, 현장에서 시공되어 공용 중에 있는 말뚝과 지반과 그라우트부재 사이의 실질적인 상호 거동을 실험실에서 동일하게 재현할 수 있고, 이를 통해서 말뚝과 지반과 그라우트부재 사이의 상호 거동 및 지지효과를 분석할 수 있게 된다. As described above, in the present invention, the test is performed using a two-dimensional pile test body that is simulated by reflecting the situation in which the pile is actually constructed in the field, and through this, the size of the load load, the vertical displacement and deformation amount of the two-dimensional pile test body, the test ground and The amount of deformation, crack size, crack propagation rate, crack pattern, and fracture pattern occurring in the filling area are measured and identified.The practical mutual behavior between the pile and the ground and the grout member that is being constructed and used in the field is the same in the laboratory. It can be reproduced properly, and through this, it is possible to analyze the mutual behavior and support effect between the pile and the ground and the grout member.

즉, 본 발명에 의하면 현장에서 시공되는 말뚝과 채움부(그라우트 재료) 사이의 계면에서의 구조적인 거동과 특성, 그라우트 재료로 이루어진 채움부 자체의 구조적인 거동과 특성, 그리고 채움부와 지반 사이의 계면에서의 구조적인 거동과 특성을 사전 모형 시험을 통해서 정확하고 객관적으로 파악할 수 있게 되고, 이를 통해서 말뚝의 지지 성능 그리고 그로 인한 주변의 영향 등을 사전에 파악하여 적절한 대응조치를 취할 수 있게 된다. That is, according to the present invention, the structural behavior and characteristics at the interface between the pile and the filling part (grout material) constructed in the field, the structural behavior and characteristics of the filling part itself made of grout material, and between the filling part and the ground Structural behavior and characteristics at the interface can be accurately and objectively grasped through a pre-model test, and through this, it is possible to take appropriate countermeasures by grasping the support performance of the piles and the influence of the surroundings in advance.

특히, 본 발명에서는 2차원 말뚝거동 시험시편을 이용한 시험이 이루어지므로, 2차원 말뚝거동 시험시편을 제작할 때 재료를 이용하여 다양한 형태의 시험지반과 채움부를 조성할 수 있고, 더 나아가 말뚝을 모사함에 있어서도 2차원 말뚝시험체와 측면커플러를 이용하여 마이크로 파일 뿐만 아니라 실제 현장에 시공되는 다양한 말뚝의 물리적인 특성과 동일하거나 매우 유사한 형태를 구현할 수 있게 되는 바, 다양한 조건의 시험을 효율적으로 수행할 수 있게 된다. In particular, in the present invention, since the test is performed using a two-dimensional pile behavior test specimen, various types of test ground and filling parts can be formed using materials when producing a two-dimensional pile behavior test specimen. In addition, by using a two-dimensional pile test body and a side coupler, it is possible to implement a shape that is the same or very similar to the physical characteristics of not only the micropile but also the various piles constructed on the actual site, so that tests under various conditions can be efficiently performed. do.

1: 2차원 말뚝시험체
2: 측면커플러
3: 토조
3a: 상측판
3b: 하측판
3c: 배면판
4: 시험지반
5: 채움부
9: 체결부재
10: 돌기
31: 관통개구부
40: 거푸집판
100: 2차원 말뚝거동 시험시편1: Two-dimensional pile test body
2: side coupler
3: Tojo
3a: upper plate
3b: lower plate
3c: back plate
4: test ground
5: filling part
9: fastening member
10: protrusion
31: through opening
40: formwork
100: Two-dimensional pile behavior test specimen

Claims (9)

정면이 개방된 내부 공간을 가지는 토조;
토조의 내부 공간에서 중앙의 빈 공간을 두고 폭방향 양측 공간에 채워지도록 조성되어 말뚝이 시공되는 원지반을 모사하는 시험지반;
시험지반과 동일한 두께를 가지는 막대형 부재로 이루어져서 토조의 중앙 위치에서 양측에 조성된 시험지반 사이의 빈 공간에 배치되어 현장에서 시공되는 말뚝을 모사하는 2차원 말뚝시험체; 및
시험지반 사이의 빈 공간에서 2차원 말뚝시험체가 일체로 매립되도록 그라우팅 재료가 채워져서 형성되는 채움부를 포함하며;
현장에서 시공되는 말뚝에 단면이 커지는 부분을 모사하도록, 폭방향으로 돌출된 형태의 측면커플러가 2차원 말뚝시험체의 폭방향 양쪽 측면 각각의 동일한 높이에서 밀착된 상태로 조립 결합되어 있으며;
2차원 말뚝시험체는 측면커플러가 결합된 상태로 토조에 배치되어 채움부에 매립되어 있 는 구성을 가지고 있어서;
2차원 말뚝시험체가 길게 연장되는 방향이 연직방향이 되도록 설치된 상태에서 2차원 말뚝시험체에만 연직방향의 하중이 재하함으로써, 현장에서 시공되어 공용 중에 있는 말뚝과 채움부 사이의 상호 거동, 및 지반과 채움부 사이의 상호 거동을 재현하게 되는 것을 특징으로 하는 2차원 말뚝거동 시험시편. Tojo having an inner space with an open front;
A test ground for simulating the original ground on which piles are constructed by being made to fill the spaces on both sides in the width direction with a central empty space in the inner space of the Tojo;
A two-dimensional pile test body made of a rod-shaped member having the same thickness as the test ground and disposed in the empty space between the test grounds formed on both sides at the center of the soil to simulate piles constructed at the site; And
And a filling portion formed by filling the grouting material so that the two-dimensional pile test body is integrally buried in the empty space between the test grounds;
Side couplers in the form of protruding in the width direction are assembled in close contact at the same height on both sides in the width direction of the two-dimensional pile test body in order to simulate the part of the pile constructed in the field with the enlarged cross section;
Two-dimensional peg test samples were in the can has a structure that is embedded in the filling unit is arranged to Tojo in which the side coupler engaged state;
When the 2D pile test body is installed so that the lengthwise extension direction is vertical, the load in the vertical direction is applied only to the 2D pile test body, so that the mutual behavior between the pile and the filling part that is in use and constructed in the field, and the filling with the ground A two-dimensional pile behavior test specimen, characterized in that the mutual behavior between the parts is reproduced. 제1항에 있어서,
시험지반, 2차원 말뚝시험체 및 채움부는 동일한 두께를 가지고 있고;
2차원 말뚝시험체의 배면은 토조의 배면판에 밀착되도록 배치되어 있어서;
시험지반, 2차원 말뚝시험체 및 채움부의 정면은, 시험자가 육안으로 볼 수 있도록 노출된 형태로 동일한 평면상에 존재하는 것을 특징으로 하는 2차원 말뚝거동 시험시편. The method of claim 1,
The test ground, the two-dimensional pile test body and the filling part have the same thickness;
The rear surface of the two-dimensional pile test body is arranged so as to be in close contact with the rear plate of the earthen building;
A two-dimensional pile behavior test specimen, characterized in that the test ground, the two-dimensional pile test body, and the front of the filling part exist on the same plane in an exposed form so that the tester can see it with the naked eye. 제2항에 있어서,
토조는 정면이 개방되어 있는 사각육면체의 상자 형태의 부재로 이루어지는데, 사각육면체의 가장자리 측판 중에서 연직방향의 상측판의 중앙에는 관통개구부가 형성되어 있고;
2차원 말뚝시험체는 연직방향 상단부가 토조의 상측판에 형성된 관통개구부를 관통하여 상측판의 외측으로 더 연장되도록 토조에 배치되는 것을 특징으로 하는 2차원 말뚝거동 시험시편. The method of claim 2,
Tojo is made of a box-shaped member of a square hexahedron with an open front, and a through opening is formed in the center of the upper side plate in the vertical direction among the edge side plates of the square hexahedron;
The two-dimensional pile test specimen is a two-dimensional pile behavior test specimen, characterized in that arranged in the soil so that the upper end in the vertical direction penetrates the through opening formed in the upper plate of the soil and extends further to the outside of the upper plate. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
2차원 말뚝시험체의 폭방향 양쪽 측면에는, 수평한 형태의 돌기가 간격을 두고 연직방향으로 반복하여 형성되어 있고;
측면커플러에서 2차원 말뚝시험체에 밀착되는 면은, 2차원 말뚝시험체에 형성된 돌기에 대응되는 대응돌기가 형성되어 있어서, 측면커플러가 2차원 말뚝시험체의 폭방향 측면에 밀착되었을 때 2차원 말뚝시험체의 폭방향 양쪽 측면의 돌기와 측면커플러의 대응돌기 간의 맞물림에 의해 측면커플러가 견고하게 2차원 말뚝시험체에 일체화되는 것을 특징으로 하는 2차원 말뚝거동 시험시편. The method of claim 1,
On both sides of the two-dimensional pile test body in the width direction, horizontal projections are repeatedly formed in the vertical direction at intervals;
The surface of the side coupler in close contact with the two-dimensional pile test body has a corresponding projection corresponding to the projection formed in the two-dimensional pile test body, so that when the side coupler is in close contact with the side of the two-dimensional pile test body in the width direction, the A two-dimensional pile behavior test specimen, characterized in that the side couplers are rigidly integrated into the two-dimensional pile test body by engagement between the protrusions on both sides in the width direction and the corresponding protrusions of the side couplers. 연직하중을 재하하는 연직하중 재하장치와,
청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 의한 2차원 말뚝거동 시험시편을 포함하며;
2차원 말뚝시험체가 길게 연장되는 방향이 연직방향이 되도록 설치된 연직하중 재하장치에 설치된 상태에서, 연직하중 재하장치에 의해 2차원 말뚝시험체에만 연직방향의 하중이 재하되는 방식으로 모형시험이 수행되는 것을 특징으로 하는 2차원 말뚝거동 시험장치. A vertical load loading device that loads a vertical load,
It includes a two-dimensional pile behavior test specimen according to any one of claims 1 to 3;
It is suggested that the model test is carried out in a manner in which the vertical load loading device is installed so that the direction in which the two-dimensional pile test body extends long is the vertical direction, and the vertical load is loaded only on the two-dimensional pile test body by the vertical load loading device. Two-dimensional pile behavior test apparatus characterized by. 정면이 개방된 직육면체의 내부 공간을 가지는 토조의 내부 공간에서, 중앙의 빈 공간을 두고 폭방향 양측 공간에, 말뚝이 시공되는 원지반을 모사하는 시험지반을 조성하고; 현장에서 시공되는 말뚝을 모사하기 위하여 시험지반과 동일한 두께를 가지는 막대형 부재로 이루어지며, 현장에서 시공되는 말뚝에 단면이 커지는 부분을 모사하도록, 폭방향으로 돌출된 형태의 측면커플러가 2차원 말뚝시험체의 폭방향 양쪽 측면 각각의 동일한 높이에서 밀착된 상태로 조립 결합되어 있는 2차원 말뚝시험체를, 토조의 중앙 위치에서 양측에 조성된 시험지반 사이의 빈 공간을 관통하도록 배치하며; 시험지반 사이의 빈 공간에서 2차원 말뚝시험체가 일체로 매립되도록 그라우팅 재료를 채워서 채움부를 형성함으로써; 2차원 말뚝시험체에서 측면커플러가 결합된 부분은 채움부에 매립되어 있고 2차원 말뚝시험체의 상단부는 토조 밖으로 돌출되어 있는 형태로 2차원 말뚝거동 시험시편을 제작하고;
제작된 2차원 말뚝거동 시험시편을 연직하중 재하장치에 배치하고;
토조의 밖으로 돌출되어 있는 2차원 말뚝시험체의 상단부를 연직하중 재하장치(110)로 가압하여 2차원 말뚝시험체에 연직하중을 가하면서, 재하되는 연직 하중 크기, 2차원 말뚝시험체의 연직변위 및 변형량, 그리고 시험지반과 채움부에 발생하는 변형량을 포함하는 물리량을 계측함으로써,
현장에서 시공되어 공용 중에 있는 말뚝과 채움부 사이의 상호 거동, 및 지반과 채움부 사이의 상호 거동을 재현하여 파악하는 것을 특징으로 하는 2차원 말뚝거동 시험방법. In the inner space of the Tojo having an inner space of a rectangular parallelepiped with an open front, a test ground that simulates the original ground on which the piles are constructed is created in the spaces on both sides of the width direction with a central empty space; It is made of a rod-shaped member having the same thickness as the test ground in order to simulate the piles constructed at the site, and a side coupler protruding in the width direction is a two-dimensional pile to simulate the part of the piles constructed at the site where the cross section increases A two-dimensional pile test body assembled in close contact at the same height on both sides of the test body in the width direction is arranged so as to penetrate the empty space between the test grounds formed on both sides at the central position of the soil tank; By filling the grouting material so that the two-dimensional pile test body is integrally embedded in the empty space between the test grounds to form a filling portion; In the two-dimensional pile test body, the part to which the side coupler is connected is embedded in the filling part, and the upper part of the two-dimensional pile test body protrudes out of the earth tank, and a two-dimensional pile behavior test specimen is produced;
Place the fabricated two-dimensional pile behavior test specimen in a vertical load loading device;
A vertical load is applied to the two-dimensional pile test body by pressing the upper end of the two-dimensional pile test body protruding out of the soil tank with a vertical load loading device 110, and the amount of vertical load loaded, the vertical displacement and deformation amount of the two-dimensional pile test body, And by measuring the physical quantity including the amount of deformation occurring in the test ground and the filling part,
A two-dimensional pile behavior test method characterized by reproducing and grasping the mutual behavior between the pile and the filling part that are constructed in the field and in common use, and the mutual behavior between the ground and the filling part.
KR1020200157373A 2020-11-23 2020-11-23 Apparatus, Specimen, and Method for 2D Model Test of Pile KR102232266B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200157373A KR102232266B1 (en) 2020-11-23 2020-11-23 Apparatus, Specimen, and Method for 2D Model Test of Pile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200157373A KR102232266B1 (en) 2020-11-23 2020-11-23 Apparatus, Specimen, and Method for 2D Model Test of Pile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102232266B1 true KR102232266B1 (en) 2021-03-25

Family

ID=75222427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200157373A KR102232266B1 (en) 2020-11-23 2020-11-23 Apparatus, Specimen, and Method for 2D Model Test of Pile

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102232266B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113804857A (en) * 2021-08-27 2021-12-17 深圳大学 Multi-circular shield tunnel excavation model test device based on two-dimensional particles and application method
CN114739353A (en) * 2022-03-07 2022-07-12 浙江理工大学 Pile-soil interaction visual anti-interference experimental device and experimental method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11209972A (en) * 1998-01-29 1999-08-03 Mitani Sekisan Co Ltd Method for constructing pile and foundation pile structure
KR20090071102A (en) * 2007-12-27 2009-07-01 연세대학교 산학협력단 Load test apparatus for pile type structure
KR20120114706A (en) * 2011-04-08 2012-10-17 목포대학교산학협력단 Load test apparatus
KR101445660B1 (en) * 2013-12-04 2014-11-03 한국건설기술연구원 Centrifuge table and experimental method using the same
KR20190123854A (en) 2018-04-25 2019-11-04 송관권 Micropile

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11209972A (en) * 1998-01-29 1999-08-03 Mitani Sekisan Co Ltd Method for constructing pile and foundation pile structure
KR20090071102A (en) * 2007-12-27 2009-07-01 연세대학교 산학협력단 Load test apparatus for pile type structure
KR20120114706A (en) * 2011-04-08 2012-10-17 목포대학교산학협력단 Load test apparatus
KR101445660B1 (en) * 2013-12-04 2014-11-03 한국건설기술연구원 Centrifuge table and experimental method using the same
KR20190123854A (en) 2018-04-25 2019-11-04 송관권 Micropile

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Li Zhuang 등. Influence of relative density, particle shape, and stress path on the plane strain compression behavior of granular materials. Acta Geotechnica *
Li Zhuang 등. Shear Band Formation in Granular Materials with Different *
김홍택 등. 모형실험에 의한 조립토 다짐말뚝의 하중-침하 관련 거동특성 분석. 한국지반환경공학회 논문집, 제5권 제4호(pp. 33-45, 2004.12.31.) *
유충식 등. 지속하중 및 반복하중 재하시 보강토 옹벽의 잔류변형 특성. 한국지반공학회 논문집, 제23권 제6호(pp. 5-21, 2007.06.31.) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113804857A (en) * 2021-08-27 2021-12-17 深圳大学 Multi-circular shield tunnel excavation model test device based on two-dimensional particles and application method
CN114739353A (en) * 2022-03-07 2022-07-12 浙江理工大学 Pile-soil interaction visual anti-interference experimental device and experimental method
CN114739353B (en) * 2022-03-07 2023-10-27 浙江理工大学 Pile-soil interaction visual anti-interference experimental device and experimental method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021135553A1 (en) Method for constructing dem contact model reflecting weakening of strength of rock and soil by seepage
Chu et al. Comparison of interface shear strength of soil nails measured by both direct shear box tests and pullout tests
CN109883675B (en) Model test system and method for gravity type anchorage stability research under earthquake load
KR102232266B1 (en) Apparatus, Specimen, and Method for 2D Model Test of Pile
CN109868849B (en) Pile-soil interaction visual test device and test method thereof
Ferellec et al. Modelling of ballast–geogrid interaction using the discrete-element method
Umashankar et al. Compaction quality control of pavement layers using LWD
Suleiman et al. Soil-pile interaction for a small diameter pile embedded in granular soil subjected to passive loading
Alnuaim et al. Performance of micropiled raft in clay subjected to vertical concentrated load: Centrifuge modeling
Sharma et al. Experimental investigation and modeling of pullout response of soil nails in cohesionless medium
Comodromos et al. Response evaluation for horizontally loaded fixed‐head pile groups using 3‐D non‐linear analysis
Ha et al. Simulation of soil–foundation–structure interaction of Hualien large-scale seismic test using dynamic centrifuge test
Rawat et al. Testing and modelling of screw nailed soil slopes
CN114705386B (en) Quasi-static force anti-seismic test device and test method for long tunnel structure
Yujing et al. Shear behaviour of rock joints under constant normal stiffness conditions
Blazejowski Flexural behaviour of steel fibre reinforced concrete tunnel linings
Kim et al. Large-scale shake table testing of shallow tunnel-ground system
Kurian et al. Studies on the behaviour of axially loaded tapered piles by the finite element method
Madhumathi et al. Laboratory study on response of single pile adjacent to supported cut
Bühler Experimental and numerical investigation of soil-foundation-structure interaction during monotonic, alternating and dynamic loading
Flores et al. Star-shaped Falling Weight Deflectometer (FWD) testing and quantification of the distribution of the modulus of subgrade reaction
US20150040649A1 (en) System and method for determining optimal design conditions for structures incorporating geosythetically confined soils
Singh et al. Analysis of the combined load behaviour of rock bolt installed across discontinuity and its modelling using FLAC3D
CN208398853U (en) The experimental rig of scar irregularity degree is simulated in anchor pole test
CN108613652A (en) The experimental rig and method of scar irregularity degree are simulated in anchor pole test

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant