고강도 강관을 적용한 SP-록볼트 개발 및 현장 적용을 위한 연구
A study on the development and field application of SP-Rockbolt with high-strength steel pipe
0
조회
0
다운로드
2
인용
0
참고문헌
키워드
초록
터널 굴착에 따른 초기 안정성 확보를 위해 1차 지보재인 숏크리트와 록볼트를 가장 적절한 시기에 터널 굴착면 주면으로 타설하여야 한다. 이러한 지보재의 역할은 장ㆍ단기적인 터널 안정성에 매우 중요한 역할을 하기 때문이다. 여기서 록볼트는 터널 굴착시 응력이완에 따라 발생되는 외압을 축력으로 받아들여 터널 굴착면의 숏크리트에 전달하여 전체적인안정성을 도모하는 중요한 지보재이다. 현재까지 록볼트의 재료는 현장 수급이 유리한 이형강봉을 많이 이용하였으나최근들어 불확실한 품질의 중국산 자재의 시장진입과 록볼트 주면 모르타르 충전시 흘러내림에 의한 밀실한 충전불량, 용수에 의한 부식 등 다양한 문제점이 나타나고 있다. 특히, 현재의 설계기준상 이형강봉에 대한 기계적 성질의 기준은있으나 그 외 섬유보강 플라스틱(FRP) 등이 사용될 수 있으나 명확한 기준은 제시되지 않고 있다. 그래서 새로운 소재로개발되더라도 실제 현장 적용에 있어서는 해결해야 할 부분이 많다. 따라서, 본 연구에서는 상기의 기존 록볼트가 지니고있는 여러 문제점을 해결, 개선하고자 Autobeam 재료를 이용한 고강도 강관 록볼트(Samrt Pipe-록볼트, 이하 SP-록볼트)를 개발한 내용을 다루고 있다. 개발된 록볼트의 성능평가를 위해 현장시험을 수행하고, 기존 모르타르 충전을 개선할 수 있는 충전재를 개발하여 록볼트의 성능을 더욱 향상하고자 하였다. 또한, 실무현장의 적용성 확보를 위해 설계 및시공기준에 대한 연구를 수행하였다.
Abstract
For initial stability of the tunnel, the primary support, Shotcrete and rockbolt shall be placed in the most appropriate time. This is because the role of such support plays a vital role in long-term and short-term tunnel stability. In this study, the rock bolt is an important supporting system that receives the external pressure generated by the stress relaxation during tunnel excavation as axial force and transmits it to the shotcrete on the tunnel excavation surface. Until now, most of the materials of rock bolts have been used in the field, but there have been many problems such as uncertain quality of Chinese materials entering the market, poor packing due to falling down of rock bolts when filled with mortar, and corrosion due to water. Therefore, in this study, we have developed a high strength steel pipe rock bolt using Autobeam material to solve and improve various problems of existing rock bolts. In order to evaluate the performance of the developed bolt, field tests were carried out and the existing mortar filler in order to improve the performance of the rock bolt, the design and construction criteria were studied and the results were included in this paper.
참고문헌 (22)
- American Association of State Highway and Transportation Officials Standard, "ASTM F432-04:Standard Specification for Roof and Rock Bolts and Accessories", ~ (2004)
- 배규진, "시멘트 모르타르계 록볼트 충전재의 염화물 확산계수 측정을 통한 록볼트 부식 예측", 한국터널지하공간학회 논문집, 8(3), pp.259~271 (2006), 사단법인 한국터널지하공간학회
- British Tunnelling Society, "Specification for tunneling" (2010)
- 이토준, "록볼트의 타설 직후의 강도발현 과정 및 효과에 관한 연구", 한국터널지하공간학회 논문집, 5(2), pp.189~198 (2003), 사단법인 한국터널지하공간학회
- Japan Society of Civil Engineers, "Tunnel standard specification, Mountain engineering method commentary", ~ (2006)
- Kim, C., "Pullout resistance of the mixed type rock bolt with self expanding end", Master, pp.2012
- 김종우, "경량 고강도 강관 록볼트의 지보특성에 관한 연구", 터널과 지하공간, 24(5), pp.395~403 (2014), 한국암반공학회[DOI]
- 김수로, "사면 및 터널에서의 암반 파쇄대 보강을 위한 개량형 록볼트 개발", 지질공학, 20(1), pp.101~109 (2010), 대한지질공학회
- Korea Expressway Corporation, "Highway Construction Professional Specification", ~ (2012)
- Korea Rail Network Authority, "Railway Construction Professional Specification", ~ (2011)
- Korea Rail Network Authority, "Railway design standard", ~ (2012)
- Korea Rail Network Authority, "Railway Design Guidelines and Handbook", ~ (2013)
- Korean Agency for Technology and Standards, "KS D 3504 : Steel bars for concrete reinforcement", ~ (1995)
- Korean Agency for Technology and Standards, "KS E 3132 : Rock bolt and its equipment parts", ~ (2016)
- Korean Tunelling and Underground Space Association, "Tunnel design Standard", ~ (2007)
- Korean Tunelling and Underground Space Association, "Tunnel standard specification", ~ (2015)
- 이인모, "침투수력을 고려한 전면접착형 록볼트의 거동연구", 한국터널지하공간학회 논문집, 7(3), pp.209~218 (2005), 사단법인 한국터널지하공간학회
- Development of design standard and construction procedure for rock bolts using high strength steel tubes, "Lee, S. W.", Korea Geotechnical Society, 6~50 (2016)
- 이연규, "경계조건의 변화에 따른 전면접착형 록볼트 거동의 수치해석적 연구", 터널과 지하공간, 20(4), pp.267~276 (2010), 한국암반공학회
- Park, H. K., "A study on the rock bolt reinforcement of the underground water section in railway tunnel", Master, Department of Railway Construction, pp.2016
- U. S. Army Corps of Engineers, "Tunnels And Shafts in Rock", ~ (1997)
- Yoo, J. O., "Rock bolt construction technology using tubular steel pipe with front inlet", Tunnel Technology, 13(6), pp.89~93 (2011)