숏크리트용 섬유 그물망 일체형 터널 지보시스템의 지보 성능 평가

Abstract

본 연구에서는 터널 지보재로서의 역학적 성능을 충분히 발휘하면서 시공성 및 안정성을 보다 향상시키기 위한 목적으로개발된 숏크리트용 섬유 그물망 일체형 터널 지보시스템의 지보 성능을 4점 굽힘 시험, 2차원 유한요소해석 및 단면 해석을통해 평가하였다. 4점 굽힘 시험을 통한 휨 성능 평가 결과, 섬유 그물망 보강 숏크리트의 경우, 강섬유 보강 숏크리트와는달리 섬유 그물망의 인장 성능이 발휘되면서 균열 이후에도 하중이 지속적으로 증가하는 결과가 나타났다. 또한, 지반 조건에대한 터널 단면 구조 해석, 섬유 그물망 및 강섬유 보강 숏크리트의 단면 해석 결과, 섬유 그물망 보강 숏크리트의 타설두께를 기존에 비해 감소시켜도 충분한 지보 성능이 발휘될 수 있는 것으로 나타났다. 추가적으로, 이와 같은 결과를 종합하여, 암반등급 3등급 지반 중 보다 높은 안정성을 요구하는 시공 구간에 효율적으로 적용될 수 있는 숏크리트용 섬유 그물망일체형 터널 지보시스템의 지보패턴이 제안되었다.

This study evaluated the support performance of fiber-net integrated shotcrete in tunnel support system developed for the purpose of improving constructability and stability while fully performing its mechanical performance as a tunnel support materials by four-point bending test, two-dimensional numerical analysis, and cross-sectional analysis. As a result of evaluating the flexural performance through a four-point bending test, in the case of fiber-net reinforced shotcrete, the tensile performance of fiber-net resulted in a continuous increase in load after crack occurrence, unlike steel fiber reinforced shotcrete. Also, the results of the tunnel cross-sectional structure analysis for ground conditions and the cross-sectional analysis of fiber-net and steel fiber reinforced shotcrete showed that sufficient support performance can be exhibited even if the thickness of fiber-net reinforced shotcrete was reduced compared to the previous one. Additionally, through these results, the support pattern of fiber-net integrated shotcrete in tunnel support system, which can be applied efficiently to the construction sections requiring higher stability among the rock mass class III, was proposed.