스파이더와 강봉간 접촉면적을 증가시킨 격자지보재에 대한 연구

Abstract

NATM공법을 적용한 터널에서 숏크리트, 락볼트, 강지보재 등은 터널 굴착 후에 지반을 지지하기 위해 설치되는 주요한 지보재이다. 이전에는 H형강 지보재와 같은 강지보재가 많이 사용되었지만, 시공성이 떨어지는 등의 문제가 있어 격자지보재의 사용이 증가하였다. 본 연구에서는 기존의 격자지보재에서 스파이더와 강봉간의 접촉면적을 넓혀 강도가 증진된 신형 격자지보재를 개발하여 그 효과 및 성능을 검증하고자 LG-<TEX>$50{\times}20{\times}30$</TEX>, LG-<TEX>$70{\times}20{\times}30$</TEX>, LG-<TEX>$95{\times}22{\times}32$</TEX> 세 가지 규격으로 3점 휨강도 실험과 4점 휨강도 실험을 실시하였다. 그 결과 기존의 격자지보재와 비교하여 신형의 격자지보재는 스파이더와 주강봉 접촉부에서는 평균 17.95%의 강도증진 효과가 있었고, 스파이더와 스파이더 사이에서는 평균 19.37%의 강도증진 효과가 있었으며 이는 스파이더와 주강봉 사이의 기계적 결합과 접촉면적 증가에 의한 격자지보재의 강성증가에 따른 결과로 사료된다. Shotcrete, rockbolt, and steel rib are installed to support ground after tunnel was excavated. These are important supports for NATM applied tunnels. Recently, lattice girder is increasingly used because it is easily installed. In this study, we developed a new lattice girder by increasing contacting area between spider and rod. To verify the effect of the new lattice girder, the 3-point and 4-point flexural strength tests were carried out for LG-<TEX>$50{\times}20{\times}30$</TEX>, LG-<TEX>$70{\times}20{\times}30$</TEX>, LG-<TEX>$95{\times}22{\times}32$</TEX>. As a result, in case of contacting area, strength of new SGS lattice girder is 17.95% higher than that of original lattice girder. In case of weakness point, strength of new SGS lattice girder is 19.37% higher than that of original lattice girder.