동재하시험(PHC 말뚝, 강관말뚝)

최종관입량 체크

 

 

 

O 동재하시험 목적

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1) 시험기준 : ASTM D 4945-00

 

2) 시험의 필요성

국내의 1630개소 타입말뚝에 대한 광범위한 통계분석을 실시한 결과, 타입 말뚝의 설계는 재료허용하중의 61% 정도만 활용하는 것으로 나타났고, 이는 적절한 시공의 전제하에 최적설계가 이루어질 경우 강관말뚝은 1.9배, 콘크 리트말뚝은 1.5배까지 설계하중 향상이 가능하며, 적절치 못한 항타관리로 인한 지지력이 미달되는 말뚝도 전체의 16.5%나 되는 것으로 나타났다.

 

3) 시험목적

① 항타시스템의 적합성 판정

② 항타에너지 및 응력측정에 의한 항타관입성 분석

③ 말뚝의 건전도 확인

④ 지지력 분리측정 및 지반조건의 확인

⑤ 시간경과 후 주면마찰력 효과 확인

- 시간경과에 따른 전체지지력의 증가비는 평균 1.62로 나타 났다. 여기서 선단지지력의 증가비는 1.15, 주면 마찰력의 증가비는 2.18로 분석되어 set-up효과의 대부분은 주면 마찰력증가에 의해 발생

 

4) 동재하시험 원리

 

 

 

O 동재하 시험 방법

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PILE Driving Analyzer(PDA)

변형률계(좌), 가속도계(우)

 

동재하시험 모식도

 

종류	제작사	측정신호	초기 분석법	매칭방법
PDA	미국 PDI	변형률, 가속도	CASE	CAPWAP
TNO	네덜란드TNO	변형률, 가속도	TNOWAVE	TNOWAVE
DPAS	일본토목연구소	변형률, 가속도	NCASE	DWAVE

<동재하 장비 비교>

- 시험방법이나 해석방법의 근본은 동일

- Soil Modeling, 측정 방법 등에 따라 다소 차이

 

 

 

 

O 동재하 시험 종류

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1) 초기항타 (E.O.I.D; End of Initial Driving)

- 설계지지력 확인이나 항타관리를 위해 항타 중 또는 항타 직후에 실시

- 직항타 말뚝에 대한 항타관리 시스템 선정

- Stress, Pile Damage, Capacity 확인

 

2) 재항타(Restrike)

- Set-up 이나 Relaxation 에 의한 지지력변화 확인

- Capacity 및 Pile 손상 여부 확인

- 3～5회 타격으로 시험종료

 

※ 초기항타시 주의 사항

- 첫 타격부터 측정(가급적 본항타시와 같은 상황 시험 필요)

- Con;c 말뚝의 파속(ws) 수정 필요

 

 

O 초기항타와 재항타 시험 비교

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1) 시험비교표

E.O.I.D	Restrike
타입공법(직항타)
o Compression Stress (CS) : 허용치 이내인가? o Tension Stress (TS) : 연약지반 항타시 확인 o Pile 손상 여부 점검 및 해결방안 검토 o 유압 및 디젤 Hammer 에 대한 타격에너지의 적합성 확인	o Stress 허용치 이내 타격 o 시험타격은 3～5회 이내로할 것 o 시간경과 효과에 따른 말뚝지지력의 증가분 확인 가능 (Set-up, Relaxation)
매입공법(SIP,DRA,SDA 외)
o Stress 허용치 이내로 시험 타격 o 시공과 시험이 같은 날 시행될 경우 선단지지력의 거동은 파악되나, 주면마찰력은 과소 평가됨 o SIP 는 Non-Uniform Pile 이므로 CAPWAP 분석 필요 o Pile 손상 여부 점검 → Data 저장시 편타 및 휨에 의한 말뚝손상이 확인될 수 있으므로 Pile 손상에 관한 기술자의 판단이 요구됨	o Stress 허용치 이내 타격 o 시험타격은 3～5회 이내로할 것 o 시간경과 효과에 따른 마찰력의 증가분 확인 가능

 

2) 계산출력치

출력치	내 용	상한치
CSX	게이지 위치에서의 최대 압축응력 (최대 압축력)	480kg/㎠
CSB	말뚝 선단부에서의 최대 압축응력 (최대 압축력)	480kg/㎠
CSI	게이지 각각에서 최대 압축응력	480kg/㎠
TSX	말뚝에 작용하는 최대 인장응력 (최대 인장력)	60kg/㎠
DMX	게이지 위치에서의 최대변위
EMX	게이지 위치에서의 최대 항타에너지
ETR	에너지 전달율	80%내외 (유압항타기)
BTA	말뚝의 손상정도를 나타내는 건전도 지수	80%이상
RSP	CASE 방법에 의한 정적 극한지지력	80%이상
RMX	CASE 방법에 의한 최대 정적 극한지지력 (안전율로 나누어 설계지지력을 확인)
RMN	CASE 방법에 의한 최소 정적 극한지지력
RSU	Early unloading을 보정한 정적 극한지지력
RAU	CASE 방법에 의한 선단지지 말뚝의 극한지지력

 

 

3) 동재하시험기( PDA) 화면 예

PDA 화면

 

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