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실물 재하실험에 의한 뿜칠 방수 멤브레인이 타설된 세그먼트 라이닝의역학적 성능 평가

Evaluation of Mechanical Performance of a Segment Lining coated by a Sprayed Waterproofing Membrane by a Full-scale Loading Test

박병관|이철호|김진태|최순욱|최명식|장수호|강태호
한국암반공학회 (Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering)|2018.02|터널과 지하공간 (TUNNEL AND UNDERGROUND SPACE)|제28권 제1호|pp. 97-110|DOI https://doi.org/10.7474/TUS.2018.28.1.097

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Reinforcement터널Tunnel세그먼트Segment보강라이닝LiningSpray-applied waterproofing membrane실물 실험뿜칠 방수 멤브레인Full-scale test
주제분류자원공학

초록

뿜칠 방수 멤브레인이 가진 높은 부착력과 연성 특성으로 인해 터널 구조물의 보수․보강 목적으로 멤브레인을 적용하는 방안이 고려되고 있다. 따라서 본 연구에서는 인장강도와 부착강도가 향상된 분말 1성분멤브레인 시제품을 제작하였고, 이를 실물 세그먼트의 내측에 타설하여 실물 실험체를 제작하고 실물 재하실험을 통해 멤브레인의 보강효과를 파악하고자 하였다. 실험결과, 멤브레인의 코팅으로 인해 세그먼트의 균열 발생이 지연되어 세그먼트의 초기 균열발생하중이 평균적으로 약 34% 증가하였다. 반면, 멤브레인 코팅에 의한 파괴하중의 증가율은 상대적으로 크지 않았다. 단, 멤브레인의 코팅으로 인해 파괴하중 이후에 변형률 연화 현상이 관찰되어, 멤브레인으로 라이닝 내측을 코팅하게 될 경우에는 라이닝의취성 파괴를 방지하는데 효과가 있을 것으로 추정된다.

Abstract

The application of sprayed waterproofing membrane with high adhesion and ductility is considered to be promising as a measure for repair and reinforcement of a tunnel structure. Therefore, a powder-type and one-component membrane prototype with high tensile and bond strengths was made in this study. Then, its reinforcement effect on a shield segment was evaluated by carrying out a series of full-scale loading tests of segment specimens on which the membrane was sprayed. From the tests, it was confirmed that the initial cracking loads increased by approximately 34% due to cracking retardation by membrane coating. Even though the increase of failure loads were not so high as cracking loads, the strain-softening behaviors were observed from specimens coated by the membrane. Therefore, it is expected that the membrane coated on the inner surface of a lining might be effective in preventing its brittle failure.

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