H-Pile과 Plastic Sheet Pile을 결합한 토류벽체에 대한 수치해석적 연구

이규남; 임희대

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이규남 (K water 부산에코델타시티건설단) 임희대 (충남대학교 토목공학과)

저널정보: 대한지질공학회 The Journal of Engineering Geology 지질공학 제27권 제3호

발행연도: 2017.1

수록면: 331 - 343 (13page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2018

H-Pile과 결합한 Plastic Sheet Pile의 최적설계를 위한 매개변수 분석

이규남 토목공학과 2018.01 학위논문

2017

H-Pile과 Plastic Sheet Pile을 결합한 토류벽체에 대한 수치해석적 연구

이규남 , 임희대 The Journal of Engineering Geology 2017.01 학술저널

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본 연구에서는 기존의 H-Pile+토류판 또는 H-Pile+토류판+차수그라우팅 공법의 안정성, 시공성 및 경제성을 개선하기 위해 H-Pile에 Plastic Sheet Pile(P.S.P)과 연성벽체인 P.S.P의 간격유지 및 보강기능을 위한 간격재(각형강관)를 결합한 토류벽체 System인 HCS공법을 개발하고, HCS공법을 구성하는 각 부재의 거동을 3차원 유한요소해석에 의해 규명하는 연구이다. HCS공법의 거동을 수치해석적으로 규명하기 위해 Plastic Sheet Pile 규격 3종류, H-Pile 규격 2종류 및 설치간격 3종류, 간격재 규격 1종류 및 설치간격 4종류에 대해 광범위한 3차원 유한요소해석을 실시하였다. 수치해석결과 $P.S.P-460{\times}131.5{\times}7t$ (PS7)와 H-Pile $250{\times}250{\times}9{\times}14$ (H250), $P.S.P473{\times}133.5{\times}9t$ (PS9)와 H-Pile $300{\times}200{\times}9{\times}14$ (H300)의 조합에서 상대적으로 유사한 응력비(=발생응력/허용응력)를 갖는 것으로 검토되어 이 제품의 조합이 경제적인 것으로 확인되었으며, P.S.P+H-Pile+간격재 복합체의 강성이 증가할수록 벽체의 수평변위와 상부지반의 연직변위가 감소하였다. 특히, H-Pile과 P.S.P의 강성차이로 인한 Arching 현상으로 P.S.P의 토압의 상당부분이 H-Pile로 응력(토압) 전이가 발생하여 P.S.P의 응력 및 변위는 미소하게 나타났다. 본 연구를 통하여 HCS공법을 구성하는 각각의 부재들의 거동을 확인할 수 있었으며, 확인된 연구결과를 통해 향후 HCS공법을 합리적이고 안정하며 경제적으로 적용하는 데 활용 가능하리라 판단된다.

In this study to improve stability, workability and economics of the H-Pile+Earth plate or H-Pile+Earth plate+Cutoff grouting currently in use, we had developed HCS method belonging to the retaining wall which is consisting of a combination H-Pile, Plastic Sheet Pile and Steel Square Pipe for gap maintenance and reinforcement of flexible plastic Sheet Pile, and the behavior of each member composing HCS method is investigated by three-dimensional finite element analysis. To numerically analyze the behavior of the HCS method, we have performed extensive three-dimentional finite element analysis for three kinds of plastic Sheet Pile size, two kinds of H-Pile size and three kinds of H-Pile installation interval, one kinds of Steel Square Pipe and three kinds of Steel Square Pipe installation interval. After analyzing the numerical results, we found that the combinations of $P.S.P-460{\times}131.5{\times}7t$ (PS7) and H-Pile $250{\times}250{\times}9{\times}14$ (H250), $P.S.P473{\times}133.5{\times}9t$ (PS9) and H-Pile $300{\times}200{\times}9{\times}14$ (H300) is the most economical because these combinations are considered to have a stress ratio (=applied stress/allowable stress) close to that as the stiffness of H-Pile, plastic Sheet Pile and Steel Square Pipe composite increased, the horizontal displacement of the retaining wall and the vertical displacement of the upper ground decreased. Especially, due to the arching effects caused by the difference in stiffness between H-Pile and plastic Sheet Pile, a large part of the earth pressure acting on plastic Sheet Pile caused a stress transfer to H-Pile, and the stress and displacement of plastic Sheet Pile were small. Through this study, we can confirm the behavior of each member constituting the HCS method, and based on the confirmed results of this study, it can be used to apply HCS method in reasonable, stable and economical way in the future.

#플라스틱 쉬트파일 #간격재 #각형강관) #연성벽체 #아칭현상

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이규남

소속기관 K water 부산에코델타시티건설단

주요연구분야 자연과학 > 지구과학 > 지질학

논문수 1 이용수 9

임희대

소속기관 충남대학교 토목공학과

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학 자연과학 > 지구과학 > 지질학

논문수 11 이용수 58

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