KR102247624B1 - Pile test device and pile test method capable of simulating ground deformation - Google Patents

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KR102247624B1
KR102247624B1 KR1020200157387A KR20200157387A KR102247624B1 KR 102247624 B1 KR102247624 B1 KR 102247624B1 KR 1020200157387 A KR1020200157387 A KR 1020200157387A KR 20200157387 A KR20200157387 A KR 20200157387A KR 102247624 B1 KR102247624 B1 KR 102247624B1
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김동욱
배종환
신세희
이기철
이준원
이학린
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인천대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a pile testing apparatus and a pile testing method capable of accurately predicting the bearing capacity and deformation amount of piles to be actually constructed by simulating the deformation characteristics of the actual ground for a specific stratum where ground deformation occurs, and upper and lower ground of the specific stratum. According to the present invention, in the pile testing apparatus including a soil box (1) and a pile (3) provided inside the soil box (1), the soil box (1) comprises: a ground deformation simulating unit (20) for simulating the ground deformation by putting the soil (22) therein; an upper ground simulating unit (30) provided on the top of the ground deformation simulating unit (20) to simulate the upper ground; and a lower ground simulating unit (10) provided at a lower part of the ground deformation simulating unit (20) to simulate the lower ground.

Description

지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치 및 말뚝시험방법{Pile test device and pile test method capable of simulating ground deformation} Pile test device and pile test method capable of simulating ground deformation}

본 발명은, 지반변형에 대한 모사가 가능한 말뚝시험장치 및 말뚝시험방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 지반변형이 발생하는 특정 지층 및 특정 지층의 상부지반과 하부지반에 대해 실제 지반의 변형특성을 모사하여 실제 시공될 말뚝의 지지력 및 변형량 등을 정확하게 예측할 수 있는 말뚝시험장치 및 말뚝시험방법에 관한 것이다. The present invention relates to a pile test apparatus and a pile test method capable of simulating ground deformation. More specifically, a pile test device and piles that can accurately predict the bearing capacity and deformation amount of the piles to be actually constructed by simulating the deformation characteristics of the actual ground for a specific stratum where ground deformation occurs and the upper and lower ground of a specific stratum. It is about the test method.

건축물이나 토목구조물이 지반 위에서 안전하게 지지될 수 있도록 하기 위해, 상부구조물의 하중을 지지하고, 하중을 지반으로 전달하기 위해 지반 속으로 말뚝(Pile)을 설치한다. In order to ensure that a building or civil engineering structure can be safely supported on the ground, a pile is installed into the ground to support the load of the upper structure and transfer the load to the ground.

말뚝이 시공되는 지반은 일반적으로 심도에 따라 다양한 지층으로 이루어지는데, 지반 내부에 연약지반층이 존재할 경우, 해당 연약지반층의 압밀침하, 연약지반층이 동결한 이후 융해(thawing)로 인한 침하, 동절기 아이스렌즈(ice lens) 형성에 따라 발생하는 동상(凍上) 등이 발생할 수 있다. The ground on which the piles are constructed is generally composed of various strata depending on the depth.If there is a soft ground layer inside the ground, the consolidation settlement of the soft ground layer, the settlement due to thawing after the soft ground layer is frozen, and winter season Frostbite and the like may occur due to the formation of an ice lens.

연약지반층이 침하하게 되어, 말뚝의 침하량보다 지반의 침하량이 크게 되면 말뚝 주면에서 지반이 말뚝을 아래로 당기는 부(負)마찰력(부주면 마찰력, negative skin friction)이 발생하게 되어 말뚝의 지지력을 감소시키게 되고, 동상 현상이 발생하면 말뚝에 변형이 발생할 수 있고, 말뚝 변형으로 인한 부등침하 등이 발생할 수 있다. When the soft ground layer is settled, and the settlement of the ground is greater than the settlement of the pile, negative skin friction (negative skin friction) that the ground pulls the pile down from the main surface of the pile occurs, thereby increasing the support of the pile. It is reduced, and when frostbite occurs, deformation may occur in the pile, and differential settlement due to the deformation of the pile may occur.

따라서 시공지반 내부에 지반변형이 발생될 우려가 있는 지층이 있는 경우에는, 지반의 변형에 따른 말뚝 지지력의 변화, 말뚝의 변형, 토압의 변화 등에 대해 미리 정확히 예측한 후 말뚝을 시공할 필요가 있다. Therefore, if there is a stratum that is likely to cause ground deformation inside the construction ground, it is necessary to accurately predict in advance the change in the bearing capacity of the pile, the deformation of the pile, the change in the earth pressure, etc. .

말뚝의 지지력을 산정하기 위해서는 실제 지반에 실제로 시공될 말뚝과 동일한 말뚝을 설치한 후 지지력을 측정하는 것이 가장 정확할 것이나, 비용 및 시간에 따른 문제, 시험장치 설치공간에 따른 문제 등이 있어 실제와 동일한 말뚝으로 시험하는 것이 쉽지 않다.In order to calculate the bearing capacity of the piles, it would be most accurate to measure the bearing power after installing the same piles as the piles to be actually constructed on the actual ground. However, there are problems with cost and time, and problems with the installation space of the test equipment. It is not easy to test with a stake.

지반 내부에 지반 변형이 발생하는 특정 지층이 있을 경우에는 이러한 특정 지층의 성질을 반영하여 말뚝에 대한 시험을 실시하고 실제 말뚝을 시공하여야 하나, 종래에는 특정지층의 성질을 제대로 반영한 말뚝시험장치와 시험방법이 없었다. If there is a specific stratum within the ground where ground deformation occurs, the test for the pile should be performed and the actual pile should be constructed by reflecting the properties of the specific stratum, but in the past, the pile test apparatus and test that properly reflect the properties of the specific stratum. There was no way.

따라서 실제 지반의 변형특성을 모사하여 실제 지반에 설치될 말뚝의 지지력과 말뚝의 변형 등을 정확하게 예측할 수 있는 말뚝시험장치와 말뚝시험방법을 개발할 필요가 있었다. Therefore, it was necessary to develop a pile test apparatus and a pile test method that can accurately predict the bearing capacity of piles to be installed on the ground and deformation of piles by simulating the deformation characteristics of the actual ground.

등록특허공보 10-1188004호Registered Patent Publication No. 10-1188004

위와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위해, 본 발명에서는, 실제 지반의 변형특성을 모사하여 말뚝의 지지력, 말뚝의 변형량, 지반의 변형량, 토압 등을 정확히 예측할 수 있는 말뚝시험장치 및 말뚝시험방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to improve the problems of the prior art as described above, in the present invention, a pile test apparatus and a pile test method capable of accurately predicting the bearing capacity of the pile, the amount of deformation of the pile, the amount of deformation of the ground, the earth pressure, etc. by simulating the deformation characteristics of the actual ground are provided. It aims to provide.

본 발명에서는, 토조(1) 및 토조(1) 내부에 구비되는 말뚝(3)을 포함하는 말뚝시험장치에 있어서, 상기 토조(1)는, 내부에 토사(22)를 담아 지반변형을 모사하는 지반변형모사부(20); 상기 지반변형모사부(20)의 상부에 구비되어 상부지반을 모사하는 상부지반모사부(30); 상기 지반변형모사부(20)의 하부에 구비되어 하부지반을 모사하는 하부지반모사부(10)를 포함하고, 상기 말뚝(3)은, 상기 하부지반모사부(10), 지반변형모사부(20) 및 상부지반모사부(30)에 걸쳐지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치를 제공한다.In the present invention, in the pile test apparatus including the pile (3) provided in the soil tank (1) and the soil tank (1), the soil tank (1) contains the soil soil (22) therein to simulate the deformation of the ground. Ground deformation simulation unit 20; An upper ground simulation part 30 provided above the ground deformation simulation part 20 to simulate the upper ground; Includes a lower ground simulation unit 10 provided under the ground deformation simulation unit 20 to simulate the lower ground, and the pile 3 includes the lower ground simulation unit 10 and the ground deformation simulation unit 20 And it provides a pile test apparatus capable of simulating ground deformation, characterized in that installed so as to span the upper ground simulation portion (30).

상기 상부지반모사부(30)는 상부가압판(32); 상기 상부가압판(32)의 상부에 구비되는 상부가압수단을 포함하고, 상기 상부가압수단에 의해 상기 상부가압판(32)이 상기 토사(22)를 하향 가압하여 상부지반의 연직토압을 모사하는 것을 특징으로 한다.The upper ground simulation part 30 includes an upper pressing plate 32; It includes an upper pressing means provided on the upper part of the upper pressing plate 32, and the upper pressing plate 32 presses the soil 22 downward by the upper pressing means to simulate the vertical earth pressure of the upper ground. It is done.

상기 상부가압수단은 중량디스크(33), 유압실린더(34), 스크류볼트(35) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.The upper pressing means is characterized in that at least one of a weight disk (33), a hydraulic cylinder (34), and a screw bolt (35).

상기 하부지반모사부10)는, 상기 토사(22)를 지지하는 하부판(14); 상기 하부판(14)의 하부에서 상기 하부판(14)을 지지하는 탄성부재(15)를 포함하고, 상기 탄성부재(15)의 강성계수에 의해 하부지반의 강성을 모사하는 것을 특징으로 한다.The lower ground simulation part 10 includes a lower plate 14 supporting the soil 22; It includes an elastic member 15 supporting the lower plate 14 under the lower plate 14, and is characterized in that the stiffness of the lower ground is simulated by the stiffness coefficient of the elastic member 15.

상기 탄성부재(15)는 스프링, 고무, 우레탄, 실리콘 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The elastic member 15 is characterized in that any one of spring, rubber, urethane, and silicone.

상기 지반변형모사부(20)는 벽체부(21)를 포함하고, 상기 벽체부(21)는, 가압벽(211); 외벽(212); 상기 가압벽(211)과 외벽(212) 사이에 구비되는 가압공간(213)을 포함하고, 상기 가압공간(213)에 공기를 주입하여, 공기압에 의해 상기 가압벽(211)이 상기 토사(22)를 수평방향으로 가압함으로써, 실제 지반의 수평토압을 모사하는 것을 특징으로 한다.The ground deformation simulation part 20 includes a wall part 21, and the wall part 21 includes a pressure wall 211; Outer wall 212; It includes a pressurization space 213 provided between the pressurization wall 211 and the outer wall 212, and by injecting air into the pressurization space 213, the pressurization wall 211 is moved to the soil 22 ) By pressing in the horizontal direction, it is characterized in that the horizontal earth pressure of the actual ground is simulated.

상기 가압벽(211)은 멤브레인, 고무, 우레탄, 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.The pressure wall 211 is characterized in that it includes at least one of a membrane, rubber, urethane, and silicone.

상기 가압벽(211)과 외벽(212)의 하부에는 배수공(23)이 구비되는 것을 특징으로 한다.A drain hole 23 is provided below the pressure wall 211 and the outer wall 212.

상기 상부지반모사부(30)의 상부에 반력대(2)가 구비되고, 상기 반력대(2)와 말뚝(3) 사이에 유압잭(4)이 구비되어, 상기 유압잭(4)에 의해 말뚝(3)에 하중을 가함으로써 말뚝(3)의 지지력을 측정하는 것을 특징으로 한다.A reaction arm (2) is provided on the upper part of the upper ground simulation unit (30), and a hydraulic jack (4) is provided between the reaction arm (2) and the pile (3), and the pile ( It is characterized by measuring the bearing capacity of the pile (3) by applying a load to 3).

상기 토조(1)를 수용할 수 있는 냉동챔버를 더 포함한다. It further includes a refrigeration chamber capable of accommodating the earthen tank (1).

측정수단을 더 포함하되, 상기 측정수단은, 스트레인게이지(601), LVDT(602), 토압계(603) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다. It further includes a measuring means, wherein the measuring means is at least one of a strain gauge 601, an LVDT 602, and a earth pressure gauge 603.

또한 본 발명에서는, a) 지반 변형이 발생하는 특정지층을 선정하는 단계; b) 상기 특정지층의 하부지반의 강성계수를 산정하여 토조(1)의 하부지반모사부(10)를 구비하는 단계; c) 말뚝(3)을 설치하는 단계; d) 토조(1)의 지반변형모사부(20)에 토사(22)를 채우는 단계; e) 토조(1)의 상부지반모사부(30)에 의해 실제 지반의 연직토압을 모사하는 단계를 포함하는 지반변형 모사가 가능한 말뚝시험방법을 제공한다.In addition, in the present invention, a) selecting a specific stratum in which ground deformation occurs; b) calculating the stiffness coefficient of the lower ground of the specific stratum to provide a lower ground simulation part (10) of the soil tank (1); c) installing a pile (3); d) filling the soil 22 in the ground deformation simulation unit 20 of the soil tank 1; e) A pile test method capable of simulating ground deformation is provided, including the step of simulating the vertical soil pressure of the actual ground by the upper ground simulation unit 30 of the soil tank (1).

상기 상부지반모사부(30)는 상부가압판(32); 상기 상부가압판(32)의 상부에 구비되는 상부가압수단을 포함하고, 상기 e)단계에서, 상기 상부가압수단에 의해 상기 상부가압판(32)이 상기 토사(22)를 하향 가압하여 상부지반의 연직토압을 모사하는 것을 특징으로 한다. The upper ground simulation part 30 includes an upper pressing plate 32; And an upper pressurizing means provided on the upper part of the upper pressurizing plate 32, and in step e), the upper pressurizing plate 32 presses the soil 22 downward by the upper pressurizing means, It is characterized by simulating earth pressure.

상기 상부가압수단은 중량디스크(33), 유압실린더(34), 스크류볼트(35) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다. The upper pressing means is characterized in that at least one of a weight disk (33), a hydraulic cylinder (34), and a screw bolt (35).

상기 하부지반모사부10)는, 상기 토사(22)를 지지하는 하부판(14); 상기 하부판(14)의 하부에서 상기 하부판(14)을 지지하는 탄성부재(15)를 포함하고, 상기 탄성부재(15)의 강성계수에 의해 하부지반의 강성을 모사하는 것을 특징으로 한다. The lower ground simulation part 10 includes a lower plate 14 supporting the soil 22; It includes an elastic member 15 supporting the lower plate 14 under the lower plate 14, and is characterized in that the stiffness of the lower ground is simulated by the stiffness coefficient of the elastic member 15.

상기 탄성부재(15)는 스프링, 고무, 우레탄, 실리콘 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다. The elastic member 15 is characterized in that any one of spring, rubber, urethane, and silicone.

상기 e)단계에서, 상부지반모사부(30)에 의해 연직토압을 모사하는 것에 더하여 지반변형모사부(20)에 의해 수평토압이 모사되는 것을 특징으로 한다. In step e), in addition to simulating the vertical soil pressure by the upper ground simulation unit 30, the horizontal soil pressure is simulated by the ground deformation simulation unit 20.

상기 지반변형모사부(20)는 벽체부(21)를 포함하고, 상기 벽체부(21)는, 가압벽(211); 외벽(212); 상기 가압벽(211)과 외벽(212) 사이에 구비되는 가압공간(213)을 포함하고, 상기 가압공간(213)에 공기를 주입하여, 공기압에 의해 상기 가압벽(211)이 상기 토사(22)를 수평방향으로 가압함으로써, 실제 지반의 수평토압을 모사하는 것을 특징으로 한다. The ground deformation simulation part 20 includes a wall part 21, and the wall part 21 includes a pressure wall 211; Outer wall 212; It includes a pressurization space 213 provided between the pressurization wall 211 and the outer wall 212, and by injecting air into the pressurization space 213, the pressurization wall 211 is moved to the soil 22 ) By pressing in the horizontal direction, it is characterized in that the horizontal earth pressure of the actual ground is simulated.

상기 가압벽(211)은 멤브레인, 고무, 우레탄, 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. The pressure wall 211 is characterized in that it includes at least one of a membrane, rubber, urethane, and silicone.

f) 유압잭(4)에 의해 말뚝(3)의 지지력을 측정하는 단계를 더 포함하되, 상기 상부지반모사부(30)의 상부에 반력대(2)가 구비되고, 상기 반력대(2)와 말뚝(3) 사이에 유압잭(4)이 구비되어, 상기 유압잭(4)에 의해 말뚝(3)에 하중을 가함으로써 말뚝(3)의 지지력을 측정하는 것을 특징으로 한다. f) further comprising the step of measuring the supporting force of the pile (3) by a hydraulic jack (4), wherein a reaction belt (2) is provided on the upper part of the upper ground simulation unit (30), and the reaction belt (2) and A hydraulic jack (4) is provided between the piles (3), and a load is applied to the pile (3) by the hydraulic jack (4) to measure the supporting force of the pile (3).

상기 e)단계 및 f)단계가, 토조(1)를 수용할 수 있는 냉동챔버내에서 진행되는 것을 특징으로 한다. The steps e) and f) are characterized in that it proceeds in a refrigeration chamber capable of accommodating the earthen tank (1).

상기 f)단계에서, 스트레인게이지(601), LVDT(602), 토압계(603) 중 적어도 하나를 이용하여 말뚝(3)과 토사(22)의 변형량 및/또는 토압을 측정하는 것을 특징으로 한다. In step f), the strain gauge 601, LVDT 602, and earth pressure gauge 603 are used to measure the deformation amount and/or earth pressure of the pile 3 and the soil 22. .

본 발명의 지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치 및 말뚝시험방법은 다음과 같은 효과가 있다.The pile test apparatus and pile test method capable of simulating ground deformation of the present invention have the following effects.

첫째, 실제 지반의 변형특성을 모사하여 말뚝의 지지력, 말뚝의 변형량, 지반의 변형량, 토압 등을 정확히 예측할 수 있어, 실제 말뚝을 설치하기 위한 설계 및 시공을 효율적, 경제적으로 할 수 있다. First, by simulating the deformation characteristics of the actual ground, it is possible to accurately predict the bearing capacity of the pile, the amount of deformation of the pile, the amount of deformation of the ground, and the earth pressure, so that the design and construction for installing the actual pile can be performed efficiently and economically.

둘째, 실제 지반의 상태를 지표면에서 암반층까지 그대로 재현하는 것은 현실적으로 매우 어려우나, 본 발명의 토조를 이용하여 실제 지반에 가까운 지반특성을 모사할 수 있다. Second, it is very difficult in reality to reproduce the actual state of the ground as it is from the ground surface to the rock layer, but it is possible to simulate the ground characteristics close to the actual ground by using the soil structure of the present invention.

셋째, 중량디스크, 유압실린더, 스크류볼트 등에 의해, 지반 변형이 발생하는 특정지층에 작용하는 연직토압을 정확히 모사할 수 있다. Third, it is possible to accurately simulate the vertical earth pressure acting on a specific stratum where ground deformation occurs by heavy disks, hydraulic cylinders, screw bolts, and the like.

넷째, 연직토압 뿐만 아니라 수평토압 역시 공기압에 의해 모사할 수 있어 실제 지반 내부에 존재하는 특정지층을 정확하게 모사할 수 있고, 그 결과 실제 말뚝의 지지력에 가까운 값을 예측할 수 있다. Fourth, since the horizontal soil pressure as well as the vertical soil pressure can be simulated by the air pressure, a specific stratum existing inside the actual ground can be accurately simulated, and as a result, a value close to the bearing capacity of the actual pile can be predicted.

다섯째, 토조를 제작한 후, 냉동챔버 내에서 시험을 진행할 경우, 아이스렌즈에 의한 동상 현상도 모사할 수 있다. Fifth, if the test is carried out in the freezing chamber after the tojo is manufactured, the frostbite phenomenon caused by the ice lens can also be simulated.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 실제 지반 내에 작용하는 응력상태를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 토조(1)의 측단면도이다.
도 3은 토조(1)의 하부지반모사부(10)에 탄성부재와 하부판이 설치된 모습이다.
도 4는 토조(1)의 하부지반모사부(10)에 말뚝이 설치된 모습이다.
도 5는 토조(1)의 지반변형모사부(20)에 토사가 채워진 모습이다.
도 6은 연직토압과 수평토압이 모사되는 모습이다.
도 7은 말뚝의 지지력, 변형량, 토압 등이 측정되는 모습이다.
도 8은 말뚝의 주면에 스트레인게이지가 부착된 모습이다.
도 9는 중량디스크의 사시도이다.1 shows a state of stress acting in the actual ground.
2 is a side cross-sectional view of the earthen tank 1 of the present invention.
3 is a view showing an elastic member and a lower plate installed in the lower ground simulation part 10 of the tojo 1.
4 is a view showing a pile is installed in the lower ground simulation part 10 of the tojo (1).
5 is a state where the soil is filled in the ground deformation simulation unit 20 of the tojo (1).
6 shows a state in which the vertical earth pressure and the horizontal earth pressure are simulated.
7 is a state in which the bearing capacity, deformation amount, and earth pressure of the pile are measured.
8 is a view of a strain gauge attached to the main surface of the pile.
9 is a perspective view of a heavy disk.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 실제 지반 내에 작용하는 응력상태가 도시되어 있다. 지반 내 가운데 박스 부분이 지반 변형이 발생하는 특정지층이다. Figure 1 shows a state of stress acting in the actual ground. The center box in the ground is a specific layer where ground deformation occurs.

도 1에 도시된 것과 같이 특정지층의 상부에는 연직토압(σv, 상부지반의 단위중량×높이)이 작용하고, 특정지층의 수평방향으로는 수평토압(σh, 토압계수×연직토압)이 작용한다. 그리고 특정지층의 하부지반은 특정한 강성을 가지고 있다. As shown in Fig. 1, the vertical earth pressure (σ v , unit weight of the upper ground × height) acts on the upper part of the specific stratum, and the horizontal earth pressure (σ h , earth pressure coefficient × vertical earth pressure) is in the horizontal direction of the specific stratum. Works. And the lower ground of a specific stratum has a specific stiffness.

본 발명의 말뚝시험장치는 도 1과 같은 실제 지반의 상태를 모사하여 시험하기 위한 것이다.The pile test apparatus of the present invention is for testing by simulating the actual state of the ground as shown in FIG. 1.

도 2에는 본 발명의 토조(1)의 측단면도가 도시되어 있다. 2 is a side cross-sectional view of the earthen tank 1 of the present invention.

도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 본 발명의 토조(1)는, 하부지반모사부(10), 지반변형모사부(20), 상부지반모사부(30)를 포함한다. 상기 토조의 평면 형상은 원형이다.As shown in FIG. 2, the soil tank 1 of the present invention includes a lower ground simulation part 10, a ground deformation simulation part 20, and an upper ground simulation part 30. The planar shape of the earthenware is circular.

하부지반모사부(10)는, 토조의 맨 아래에 위치하고, 지반 변형이 발생하는 특정지층의 하부지반을 모사한다.The lower ground simulation unit 10 is located at the bottom of the soil and simulates the lower ground of a specific stratum where ground deformation occurs.

하부지반모사부(10)는, 토조의 바닥을 형성하는 바닥부(12)가 구비되고, 상기 바닥부의 외주 둘레를 따라 상향으로 벽체부(11)가 구비된다. The lower ground simulation part 10 is provided with a bottom part 12 forming a bottom of the earthen, and a wall part 11 upwardly along the outer circumference of the bottom part.

상기 바닥부(12)의 중앙에는 말뚝(3)이 설치될 수 있는 말뚝설치부(13)가 구비된다. 말뚝설치부(13)는 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 상부가 개방된 원통형으로 구비될 수 있다. 도면에는 바닥부(12)와 벽체부(11)가 중공형의 이중벽 구조로 된 것으로 도시되어 있는데, 중실형으로 구비되는 것도 가능하다.A pile installation part 13 is provided in the center of the bottom part 12 to which the piles 3 can be installed. The pile installation part 13 may be provided in a cylindrical shape with an open top, as shown in FIG. 2. In the drawings, the bottom portion 12 and the wall portion 11 are shown as having a hollow double-walled structure, but may be provided in a solid shape.

상기 하부지반모사부10)는, 토사(22)를 지지하는 하부판(14)과 상기 하부판(14)의 하부에서 상기 하부판(14) 및 토사(22)를 지지하는 탄성부재(15)를 포함한다. The lower ground simulation part 10 includes a lower plate 14 supporting the soil 22 and an elastic member 15 supporting the lower plate 14 and the soil 22 under the lower plate 14.

상기 탄성부재(15)는 스프링, 고무, 우레탄, 실리콘 중 어느 하나일 수 있고, 상기 탄성부재(15)의 강성계수에 의해 특정지층의 하부지반의 강성을 모사하게 된다. 즉 특정지층의 아래에 존재하는 하부지반의 강성을 고려하여 탄성부재의 강성을 조절하여 사용한다.The elastic member 15 may be any one of spring, rubber, urethane, and silicone, and the stiffness of the lower ground of a specific layer is simulated by the stiffness coefficient of the elastic member 15. That is, it is used by adjusting the stiffness of the elastic member in consideration of the stiffness of the lower ground existing under the specific stratum.

지반변형모사부(20)는 그 내부에 토사(22)를 담아 지반 변형이 발생하는 특정지층을 모사한다. 지반변형모사부(20)는 그 둘레를 따라 벽체부(21)가 구비되고, 벽체부에 의해 둘러싸인 내부공간은 상하로 개방된 형태이다. The ground deformation simulation unit 20 simulates a specific stratum in which ground deformation occurs by placing the soil 22 therein. The ground deformation simulation part 20 is provided with a wall part 21 along its periphery, and an inner space surrounded by the wall part is open up and down.

상기 벽체부(21)는, 가압벽(211), 외벽(212), 상기 가압벽(211)과 외벽(212) 사이에 구비되는 가압공간(213)을 포함한다. The wall portion 21 includes a pressure wall 211, an outer wall 212, and a pressure space 213 provided between the pressure wall 211 and the outer wall 212.

상기 가압벽(211)은 상기 지반변형모사부(20)의 내면을 형성하여 토사(22)와 접하게 되는데, 유연성있는 소재(멤브레인, 고무, 우레탄, 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함)로 제작하고, 상기 외벽(212)은 토조 형상을 유지하여야 하므로 철, 스테인레스스틸과 같이 고강도의 금속으로 제작하는 것이 바람직하다. The pressure wall 211 forms an inner surface of the ground deformation simulation part 20 to come into contact with the soil 22, and is made of a flexible material (including at least one of membrane, rubber, urethane, and silicone), The outer wall 212 is preferably made of a high-strength metal such as iron or stainless steel because it must maintain the shape of the earthen.

상기 가압공간(213)은 상기 가압벽과 외벽 사이에 존재하는 빈공간인데, 상기 가압공간에 공기를 주입하면, 공기압에 의해 상기 가압벽(211)이 가운데쪽으로 부풀게 되고, 그 결과 가압벽이 토사(22)를 수평방향으로 가압하게 된다. 가압벽에 의해 실제 지반의 수평토압을 모사하게 된다. The pressurization space 213 is an empty space that exists between the pressurization wall and the outer wall. When air is injected into the pressurization space, the pressurization wall 211 is inflated toward the center by air pressure, and as a result, the pressurization wall is (22) is pressed in the horizontal direction. The pressure wall simulates the actual horizontal earth pressure of the ground.

그리고 토사가 연직토압과 수평토압을 받게 되면 압밀될 수 있는데, 물의 배수를 위해 상기 가압벽(211)과 외벽(212)의 하부에는 1개 이상의 배수공(23)이 구비된다. 상기 배수공(23)은 토사는 유실되지 않고 물만 배수될 수 있어야 한다.In addition, when the soil is subjected to vertical earth pressure and horizontal earth pressure, it may be condensed. At least one drain hole 23 is provided under the pressure wall 211 and the outer wall 212 for draining water. The drain hole 23 should be capable of draining only water without losing soil and sand.

상부지반모사부(30)는 토조의 맨 위에 위치하고, 지반 변형이 발생하는 특정지층의 상부지반을 모사한다. 둘레를 따라 구비되는 벽체부(31)에 의해 그 외형이 형성된다. 도면에는 벽체부(31)가 중공형의 이중벽 구조로 된 것으로 도시되어 있는데, 중실형으로 구비되는 것도 가능하다.The upper ground simulation part 30 is located on the top of the soil and simulates the upper ground of a specific stratum where ground deformation occurs. The outer shape is formed by the wall portion 31 provided along the circumference. In the drawings, the wall portion 31 is shown to have a hollow double wall structure, but it is also possible to be provided in a solid shape.

상기 상부지반모사부(30)는 토사(22)의 상부에 구비되는 상부가압판(32)과 상기 상부가압판(32)의 상부에 구비되는 상부가압수단을 포함하고, 상기 상부가압수단에 의해 상기 상부가압판(32)이 상기 토사(22)를 하향 가압하여 상부지반의 연직토압을 모사하게 된다. The upper ground simulation unit 30 includes an upper pressing plate 32 provided on the upper part of the soil 22 and an upper pressing means provided on the upper pressing plate 32, and the upper pressing means The pressing plate 32 presses the soil 22 downward to simulate the vertical soil pressure of the upper ground.

여기서 상기 상부가압수단은 중량디스크(33), 유압실린더(34), 스크류볼트(35)가 될 수 있는데, 연직토압의 크기가 작을 경우에는 중량디스크만 사용하여도 되고, 중량디스크만으로는 연직토압을 모사하기 어려운 경우에는 유압실린더 및/또는 스크류볼트를 사용할 수 있다. 아울러 모사하고자 하는 연직토압의 크기에 따라 중량디스크, 유압실린더, 스크류볼트 중 어느 하나만 사용할 수도 있고, 다양한 조합(중량디스크와 유압실린더, 중량디스크와 스크류볼트, 유압실린더와 스크류볼트, 중량디스크와 유압실린더와 스크류볼트)으로 사용할 수도 있다. Here, the upper pressing means may be a weight disk 33, a hydraulic cylinder 34, and a screw bolt 35. When the vertical earth pressure is small, only a weight disk may be used, and the vertical earth pressure can be applied only by the heavy disk. If it is difficult to simulate, a hydraulic cylinder and/or screw bolt can be used. In addition, depending on the size of the vertical earth pressure to be simulated, only one of a heavy disk, a hydraulic cylinder, and a screw bolt can be used, and in various combinations (heavy disk and hydraulic cylinder, heavy disk and screw bolt, hydraulic cylinder and screw bolt, heavy disk and hydraulic pressure) It can also be used as a cylinder and screw bolt).

연직토압이 고르게 작용할 수 있도록 유압실린더나 스크류볼트는 복수 개 구비하는 것이 바람직하고, 스크류볼트는 상부가압판을 아래로 가압하고 가압상태를 유지할 수 있는 장점이 있다. 이때 유압실린더나 스크류볼트를 사용할 때에는 반력대(2)를 이용한다.It is preferable to provide a plurality of hydraulic cylinders or screw bolts so that the vertical earth pressure can work evenly, and the screw bolt has the advantage of pressing the upper pressing plate downward and maintaining the pressurized state. At this time, when using a hydraulic cylinder or screw bolt, use the reaction arm (2).

도 9에 도시되어 있는 것과 같이 중량디스크(33)는 본체(331)와 본체의 중앙에 구비되는 말뚝삽입공(332)을 포함한다. 연직토압을 균형되고 고르게 작용시키기 위해, 상기 본체(331)의 평면형상은 토조의 형상과 같이 원형으로 하는 것이 바람직하다.As shown in Figure 9, the weight disk 33 includes a main body 331 and a pile insertion hole 332 provided in the center of the main body. In order to balance and evenly act on the vertical earth pressure, it is preferable that the planar shape of the main body 331 be circular like the shape of the earthen.

말뚝의 지지력을 측정하기 위해, 상기 상부지반모사부(30)의 상부에 반력대(2)가 구비되고, 상기 반력대(2)와 말뚝(3) 사이에 유압잭(4)이 구비되어, 상기 유압잭(4)에 의해 말뚝(3)에 하중을 가함으로써 말뚝(3)의 지지력을 측정하게 된다. In order to measure the supporting force of the pile, a reaction arm (2) is provided on the upper part of the upper ground simulation unit (30), and a hydraulic jack (4) is provided between the reaction arm (2) and the pile (3), By applying a load to the pile (3) by the hydraulic jack (4), the support force of the pile (3) is measured.

말뚝의 지지력 이외에도 측정수단을 본 발명의 말뚝시험장치에 구비함으로써 말뚝과 토사의 변형량 및/또는 토압을 측정할 수도 있다. In addition to the holding power of the piles, it is also possible to measure the deformation amount and/or earth pressure of piles and soil by providing a measuring means in the pile test apparatus of the present invention.

즉, 도 8에 도시된 것과 같이 말뚝의 외주면에 스트레인게이지(601)를 부착하여 지반의 변형에 따른 말뚝의 변형률을 측정할 수 있고, LVDT(Linear variable differential transformer)(602)를 말뚝의 상부 및/또는 중량디스크(33)의 상부에 구비하여 말뚝 및/또는 지반의 변형량을 측정할 수 있으며, 토압계(Pressure gauge)(603)를 토사(22)의 상단, 중앙, 하단에 설치하여 연직토압과 수평토압 모사 과정에서 특정지층의 토압을 측정할 수 있다(도 7 참조). That is, as shown in FIG. 8, a strain gauge 601 may be attached to the outer circumferential surface of the pile to measure the strain of the pile according to the deformation of the ground, and the linear variable differential transformer (LVDT) 602 may be applied to the upper part of the pile and / Or it is provided on the upper part of the weight disk 33 to measure the amount of deformation of the pile and/or the ground, and a pressure gauge 603 is installed at the top, center, and bottom of the soil 22 to provide vertical earth pressure. In the process of simulating and horizontal earth pressure, the earth pressure of a specific layer can be measured (see FIG. 7).

상기 하부지반모사부(10)의 벽체부(11) 내면, 상기 지반변형모사부(20)의 가압벽(211) 내면, 상기 상부지반모사부(30)의 벽체부(31) 내면은 상하로 일치하도록 구비하는 것이 바람직하다. 물론 공기압에 의해 상기 가압벽(211)이 토사를 가압하게 되면 가압벽(211)의 내면은 일치하지 않게 될 것이다.The inner surface of the wall part 11 of the lower ground simulation part 10, the inner surface of the pressure wall 211 of the ground deformation simulation part 20, and the inner surface of the wall part 31 of the upper ground simulation part 30 are vertically aligned. It is desirable to provide so as to. Of course, when the pressure wall 211 presses the soil by air pressure, the inner surface of the pressure wall 211 will not match.

이하에서는 본 발명의 말뚝시험장치를 이용한 말뚝시험방법에 대해 설명한다. Hereinafter, a pile test method using the pile test apparatus of the present invention will be described.

시험을 실시하기 위해서는 먼저 시험대상을 선정해야 하므로, 말뚝 지지력에 영향을 미칠 수 있는, 지반 변형이 발생하는 특정지층을 선정한다.In order to conduct the test, the test object must be selected first, so select a specific stratum where ground deformation occurs, which can affect the pile bearing capacity.

그리고 지반 변형이 발생하는 특정지층이 선정되면, 상기 특정지층의 하부지반에 대한 토질조사를 실시하여 하부지반의 강성계수를 결정하고, 하부지반의 실제 강성계수에 맞도록 토조(1)의 하부지반모사부(10)를 구비한다. And when a specific stratum where ground deformation occurs is selected, a soil quality survey is conducted on the lower ground of the specific stratum to determine the stiffness coefficient of the lower ground, and the lower ground model of the soil tank 1 is matched to the actual stiffness coefficient of the lower ground. Equipped with a thread (10).

실제 하부지반의 강성계수를 모사할 수 있는 탄성부재(15)를 설치하고, 탄성부재의 상부에 하부판(14)을 설치한다(도 3 참조).An elastic member 15 capable of simulating the stiffness coefficient of the actual lower ground is installed, and a lower plate 14 is installed on the upper portion of the elastic member (see FIG. 3).

말뚝설치부(13)에 말뚝(3)을 설치하게 되는데, 이때 실제 지반에 설치되는 말뚝이 암반에 근입되는 경우라면 말뚝선단탄성부재(16)를 설치하지 않고, 실제 말뚝이 암반이 아닌 지반에 설치되는 경우라면 그에 맞는 강성계수를 가지는 말뚝선단탄성부재(16)를 설치한다(도 4 참조). The piles (3) are installed in the pile installation part (13). In this case, if the piles installed on the ground are near the rock mass, the pile tip elastic member (16) is not installed, and the actual piles are installed on the ground rather than the bedrock. If this is the case, a pile end elastic member 16 having a stiffness coefficient suitable for it is installed (see Fig. 4).

상기 말뚝선단탄성부재(16)는 스프링, 고무, 우레탄, 실리콘 중 어느 하나를 사용할 수 있다. The pile tip elastic member 16 may be formed of any one of spring, rubber, urethane, and silicone.

말뚝 설치 후에는 상기 하부판(14)의 상부, 토조(1)의 지반변형모사부(20)에 특정지층의 토사(22)를 채운다. After the pile is installed, the soil 22 of a specific stratum is filled in the top of the lower plate 14 and the ground deformation simulation part 20 of the soil tank 1.

지반변형모사부(20)에 토사(22)를 채운 후에는 상부가압판(32)을 설치하고, 지반 여건에 맞도록 상부가압수단을 선택하여 설치한다. 앞서 설명한 것과 같이 상부가압수단으로는 중량디스크, 유압실린더, 스크류볼트 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.After filling the soil 22 in the ground deformation simulation unit 20, the upper pressurizing plate 32 is installed, and the upper pressurizing means is selected and installed according to the ground conditions. As described above, at least one of a weight disk, a hydraulic cylinder, and a screw bolt may be used as the upper pressing means.

상부가압에 의해 연직토압을 모사하는 것에 더하여 가압공간에 공기를 주입하여 수평토압도 모사되도록 한다. In addition to simulating the vertical earth pressure by upper pressure, air is injected into the pressurized space so that the horizontal earth pressure is also simulated.

위와 같이 특정지층의 상부, 하부, 수평 모든 방향에 대해 모사가 완료되면, 유압잭(4)을 가동시켜 말뚝(3)의 지지력을 측정한다. When the simulation is completed in all directions of the top, bottom, and horizontal of the specific stratum as above, the hydraulic jack 4 is operated to measure the supporting force of the pile 3.

말뚝의 지지력 측정과 함께 스트레인게이지(601), LVDT(602), 토압계(603) 중 적어도 하나를 이용하여 말뚝(3)과 토사(22)의 변형량 및/또는 토압을 측정할 수 있다. In addition to measuring the bearing capacity of the pile, the strain gauge 601, the LVDT 602, and the earth pressure gauge 603 may be used to measure the amount of deformation and/or the earth pressure of the pile 3 and the soil 22.

아울러 본 발명의 말뚝시험장치는 아이스렌즈에 의한 동상 현상도 모사가 가능한데, 동상 현상을 모사할 때에는 토조를 일정시간 이상 냉동챔버 내에 존치하여, 상부가압, 수평가압 및 말뚝 지지력 측정과정을 냉동챔버 내에서 실시할 수 있다.In addition, the pile testing apparatus of the present invention can simulate frostbite by an ice lens. When simulating the frostbite phenomenon, the soil tank remains in the freezing chamber for a certain period of time or longer, so that the process of measuring the upper pressure, horizontal pressure, and pile bearing capacity is carried out in the freezing chamber. Can be carried out in.

동상을 모사할 때에는 아이스렌즈로 인해 토사가 위로 융기하게 되므로, 상기 상부가압수단 중 스크류볼트는 사용하지 않는 것이 바람직하고, 동상을 실제와 유사하게 모사하기 위해 유압실린더의 가압력도 조절하는 것이 바람직하다. When simulating frostbite, the soil rises upward due to the ice lens, so it is preferable not to use screw bolts among the upper pressing means, and it is preferable to adjust the pressing force of the hydraulic cylinder to simulate the frostbite similarly to the real world. .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1. 토조
10. 하부지반모사부
11. 벽체부 12. 바닥부
13. 말뚝설치부 14. 하부판
15. 탄성부재 16. 말뚝선단탄성부재
20. 지반변형모사부
21. 벽체부
211. 가압벽 212. 외벽
213. 가압공간
22. 토사
23. 배수공
30. 상부지반모사부
31. 벽체부
32. 상부가압판
33. 중량디스크
331. 본체 332. 말뚝삽입공
34. 유압실린더 35. 스크류볼트
2. 반력대
3. 말뚝
4. 유압잭
601. 스트레인게이지(Strain gauge)
602. LVDT(Linear variable differential transformer)
603. 토압계(Pressure gauge)
100. 말뚝시험장치1. Tojo
10. Lower ground simulation part
11. Wall part 12. Floor part
13. Pile installation part 14. Lower plate
15. Elastic member 16. Pile end elastic member
20. Ground Deformation Simulation Department
21. Wall part
211. Pressure wall 212. Outer wall
213. Pressurized space
22. Soil
23. Drain hole
30. Upper ground simulation part
31. Wall part
32. Upper pressing plate
33. Heavy disk
331. Main body 332. Pile insertion hole
34. Hydraulic cylinder 35. Screw bolt
2. Reaction band
3. The stake
4. Hydraulic Jack
601. Strain gauge
602. Linear variable differential transformer (LVDT)
603. Pressure gauge
100. Pile test device

Claims (22)

토조(1) 및 토조(1) 내부에 구비되는 말뚝(3)을 포함하는 말뚝시험장치에 있어서,
상기 토조(1)는,
내부에 토사(22)를 담아 지반변형을 모사하는 지반변형모사부(20);
상기 지반변형모사부(20)의 상부에 구비되어 상부지반을 모사하는 상부지반모사부(30);
상기 지반변형모사부(20)의 하부에 구비되어 하부지반을 모사하는 하부지반모사부(10)를 포함하고,
상기 말뚝(3)은, 상기 하부지반모사부(10), 지반변형모사부(20) 및 상부지반모사부(30)에 걸쳐지도록 설치되며,
상기 하부지반모사부10)는, 상기 토사(22)를 지지하는 하부판(14); 상기 하부판(14)의 하부에서 상기 하부판(14)을 지지하는 탄성부재(15)를 포함하고,
상기 탄성부재(15)의 강성계수에 의해 하부지반의 강성을 모사하는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치.In the pile test apparatus including the pile (3) provided in the soil tank (1) and the soil tank (1),
The tojo (1),
A ground deformation simulation unit 20 that emulates the soil deformation by containing the soil 22 therein;
An upper ground simulation part 30 provided above the ground deformation simulation part 20 to simulate the upper ground;
Includes a lower ground simulation unit 10 provided under the ground deformation simulation unit 20 to simulate the lower ground,
The pile 3 is installed so as to span the lower ground simulation part 10, the ground deformation simulation part 20, and the upper ground simulation part 30,
The lower ground simulation part 10 includes a lower plate 14 supporting the soil 22; Including an elastic member 15 supporting the lower plate 14 from the lower portion of the lower plate 14,
Characterized in that the stiffness of the lower ground is simulated by the stiffness coefficient of the elastic member 15
A pile test device capable of simulating ground deformation. 제1항에 있어서,
상기 상부지반모사부(30)는 상부가압판(32); 상기 상부가압판(32)의 상부에 구비되는 상부가압수단을 포함하고,
상기 상부가압수단에 의해 상기 상부가압판(32)이 상기 토사(22)를 하향 가압하여 상부지반의 연직토압을 모사하는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치.The method of claim 1,
The upper ground simulation part 30 includes an upper pressing plate 32; It includes an upper pressing means provided on the upper portion of the upper pressing plate 32,
Characterized in that the upper pressing plate 32 presses the soil 22 downward by the upper pressing means to simulate the vertical soil pressure of the upper ground.
A pile test device capable of simulating ground deformation. 제2항에 있어서,
상기 상부가압수단은 중량디스크(33), 유압실린더(34), 스크류볼트(35) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치.The method of claim 2,
The upper pressing means is at least one of a weight disk (33), a hydraulic cylinder (34), and a screw bolt (35).
A pile test device capable of simulating ground deformation. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 탄성부재(15)는 스프링, 고무, 우레탄, 실리콘 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치.The method of claim 1,
The elastic member 15 is characterized in that any one of spring, rubber, urethane, silicone
A pile test device capable of simulating ground deformation. 제1항에 있어서,
상기 지반변형모사부(20)는 벽체부(21)를 포함하고,
상기 벽체부(21)는, 가압벽(211); 외벽(212); 상기 가압벽(211)과 외벽(212) 사이에 구비되는 가압공간(213)을 포함하고,
상기 가압공간(213)에 공기를 주입하여, 공기압에 의해 상기 가압벽(211)이 상기 토사(22)를 수평방향으로 가압함으로써, 실제 지반의 수평토압을 모사하는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치.The method of claim 1,
The ground deformation simulation part 20 includes a wall part 21,
The wall portion 21, the pressing wall 211; Outer wall 212; It includes a pressure space 213 provided between the pressure wall 211 and the outer wall 212,
By injecting air into the pressurized space 213, the pressurizing wall 211 pressurizes the soil 22 in a horizontal direction by air pressure, thereby simulating the horizontal earth pressure of the actual ground.
A pile test device capable of simulating ground deformation. 제6항에 있어서,
상기 가압벽(211)은 멤브레인, 고무, 우레탄, 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치.The method of claim 6,
The pressure wall 211 is characterized in that it comprises at least one of a membrane, rubber, urethane, and silicone.
A pile test device capable of simulating ground deformation. 제6항에 있어서,
상기 가압벽(211)과 외벽(212)의 하부에는 배수공(23)이 구비되는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치.The method of claim 6,
The pressure wall 211 and the outer wall 212, characterized in that the drain hole 23 is provided in the lower portion.
A pile test device capable of simulating ground deformation. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부지반모사부(30)의 상부에 반력대(2)가 구비되고,
상기 반력대(2)와 말뚝(3) 사이에 유압잭(4)이 구비되어,
상기 유압잭(4)에 의해 말뚝(3)에 하중을 가함으로써 말뚝(3)의 지지력을 측정하는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치.The method according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 8,
A reaction zone 2 is provided on the upper part of the upper ground simulation part 30,
A hydraulic jack (4) is provided between the reaction arm (2) and the pile (3),
By applying a load to the pile (3) by the hydraulic jack (4), characterized in that to measure the supporting force of the pile (3)
A pile test device capable of simulating ground deformation. 제9항에 있어서,
상기 토조(1)를 수용할 수 있는 냉동챔버를 더 포함하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치.The method of claim 9,
Further comprising a refrigeration chamber capable of accommodating the soil (1)
A pile test device capable of simulating ground deformation. 제9항에 있어서,
측정수단을 더 포함하되, 상기 측정수단은, 스트레인게이지(601), LVDT(602), 토압계(603) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험장치.The method of claim 9,
Further comprising a measuring means, wherein the measuring means is at least one of a strain gauge 601, an LVDT 602, and a earth pressure gauge 603.
A pile test device capable of simulating ground deformation. a) 지반 변형이 발생하는 특정지층을 선정하는 단계;
b) 상기 특정지층의 하부지반의 강성계수를 산정하여 토조(1)의 하부지반모사부(10)를 구비하는 단계;
c) 말뚝(3)을 설치하는 단계;
d) 토조(1)의 지반변형모사부(20)에 토사(22)를 채우는 단계;
e) 토조(1)의 상부지반모사부(30)에 의해 실제 지반의 연직토압을 모사하는 단계를 포함하고,
상기 하부지반모사부10)는, 상기 토사(22)를 지지하는 하부판(14); 상기 하부판(14)의 하부에서 상기 하부판(14)을 지지하는 탄성부재(15)를 포함하고, 상기 탄성부재(15)의 강성계수에 의해 하부지반의 강성을 모사하는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험방법.a) selecting a specific stratum where ground deformation occurs;
b) calculating the stiffness coefficient of the lower ground of the specific stratum to provide a lower ground simulation part (10) of the soil tank (1);
c) installing a pile (3);
d) filling the soil 22 in the ground deformation simulation unit 20 of the soil tank 1;
e) including the step of simulating the vertical soil pressure of the actual ground by the upper ground simulation unit 30 of the soil tank 1,
The lower ground simulation part 10 includes a lower plate 14 supporting the soil 22; Including an elastic member 15 supporting the lower plate 14 under the lower plate 14, characterized in that the stiffness of the lower ground is simulated by the stiffness coefficient of the elastic member 15
A pile test method capable of simulating ground deformation. 제12항에 있어서,
상기 상부지반모사부(30)는 상부가압판(32); 상기 상부가압판(32)의 상부에 구비되는 상부가압수단을 포함하고,
상기 e)단계에서, 상기 상부가압수단에 의해 상기 상부가압판(32)이 상기 토사(22)를 하향 가압하여 상부지반의 연직토압을 모사하는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험방법.The method of claim 12,
The upper ground simulation part 30 includes an upper pressing plate 32; It includes an upper pressing means provided on the upper portion of the upper pressing plate 32,
In step e), the upper pressing plate 32 presses the soil 22 downward by the upper pressing means to simulate the vertical soil pressure of the upper ground.
A pile test method capable of simulating ground deformation. 제13항에 있어서,
상기 상부가압수단은 중량디스크(33), 유압실린더(34), 스크류볼트(35) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험방법.The method of claim 13,
The upper pressing means is at least one of a weight disk (33), a hydraulic cylinder (34), and a screw bolt (35).
A pile test method capable of simulating ground deformation. 삭제delete 제12항에 있어서,
상기 탄성부재(15)는 스프링, 고무, 우레탄, 실리콘 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험방법.The method of claim 12,
The elastic member 15 is characterized in that any one of spring, rubber, urethane, silicone
A pile test method capable of simulating ground deformation. 제12항에 있어서,
상기 e)단계에서, 상부지반모사부(30)에 의해 연직토압을 모사하는 것에 더하여 지반변형모사부(20)에 의해 수평토압이 모사되는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험방법.The method of claim 12,
In step e), in addition to simulating the vertical soil pressure by the upper ground simulation unit 30, the horizontal soil pressure is simulated by the ground deformation simulation unit 20.
A pile test method capable of simulating ground deformation. 제17항에 있어서,
상기 지반변형모사부(20)는 벽체부(21)를 포함하고,
상기 벽체부(21)는, 가압벽(211); 외벽(212); 상기 가압벽(211)과 외벽(212) 사이에 구비되는 가압공간(213)을 포함하고,
상기 가압공간(213)에 공기를 주입하여, 공기압에 의해 상기 가압벽(211)이 상기 토사(22)를 수평방향으로 가압함으로써, 실제 지반의 수평토압을 모사하는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험방법.The method of claim 17,
The ground deformation simulation part 20 includes a wall part 21,
The wall portion 21, the pressing wall 211; Outer wall 212; It includes a pressure space 213 provided between the pressure wall 211 and the outer wall 212,
By injecting air into the pressurized space 213, the pressurizing wall 211 pressurizes the soil 22 in a horizontal direction by air pressure, thereby simulating the horizontal earth pressure of the actual ground.
A pile test method capable of simulating ground deformation. 제18항에 있어서,
상기 가압벽(211)은 멤브레인, 고무, 우레탄, 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험방법.The method of claim 18,
The pressure wall 211 is characterized in that it comprises at least one of a membrane, rubber, urethane, and silicone.
A pile test method capable of simulating ground deformation. 제12항 내지 제14항, 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
f) 유압잭(4)에 의해 말뚝(3)의 지지력을 측정하는 단계를 더 포함하되,
상기 상부지반모사부(30)의 상부에 반력대(2)가 구비되고, 상기 반력대(2)와 말뚝(3) 사이에 유압잭(4)이 구비되어, 상기 유압잭(4)에 의해 말뚝(3)에 하중을 가함으로써 말뚝(3)의 지지력을 측정하는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험방법.The method according to any one of claims 12 to 14 and 16 to 19,
f) further comprising the step of measuring the support force of the pile (3) by the hydraulic jack (4),
A reaction arm (2) is provided on the upper part of the upper ground simulation unit (30), and a hydraulic jack (4) is provided between the reaction arm (2) and the pile (3), and the pile ( 3), characterized in that by applying a load to measure the bearing capacity of the pile (3)
A pile test method capable of simulating ground deformation. 제20항에 있어서,
상기 e)단계 및 f)단계가, 토조(1)를 수용할 수 있는 냉동챔버내에서 진행되는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험방법.The method of claim 20,
The steps e) and f) are characterized in that it is carried out in a refrigeration chamber capable of accommodating an earthen tank (1).
A pile test method capable of simulating ground deformation. 제20항에 있어서,
상기 f)단계에서, 스트레인게이지(601), LVDT(602), 토압계(603) 중 적어도 하나를 이용하여 말뚝(3)과 토사(22)의 변형량 및/또는 토압을 측정하는 것을 특징으로 하는
지반변형 모사가 가능한 말뚝시험방법.


















The method of claim 20,
In step f), the strain gauge 601, the LVDT 602, and the earth pressure gauge 603 are used to measure the deformation amount and/or earth pressure of the pile 3 and the soil 22.
A pile test method capable of simulating ground deformation.


















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