TBM 터널 세그먼트용 강섬유보강 콘크리트의 인장특성 평가

Abstract

TBM 터널 세그먼트의 철근량을 감소시키기 위한 연구로서, 강섬유 보강콘크리트의 사용이 시도되고 있다. 이와 같은 터널 세그먼트에는 철근의 감소로 인해 필요한 인장성능의 확보를 위하여 숏크리트에 사용되는 강섬유에 비해 매우 높은 형상비의 강섬유를 활용하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 강섬유의 형상비가 80인 강섬유 콘크리트의 인장특성을 휨시험과 Double Punch Test를 통해 평가하였다. 휨시험결과, 사용된 강섬유의 충분한 부착강도로 인해 30%~150%의 강도 증진을 나타냈으며, 오영훈(2008)의 예측식을 통한 휨인장강도예측이 가능한 것으로 판단된다. 이 실험을 근거로 설계에 필요한 직접인장강도를 ACI와 RILEM의 식에 의해 평가한 결과, 적용기준에 따라 큰 차이가 있는 것으로 나타났다. 또한, DPT 실험을 통해 RILEM에서 권고하고 있는 직접인장강도의 정밀도 있는 예측이 가능한 것으로 판단된다. In order to reduce the amount of steel reinforcements in TBM tunnel segments, the use of Steel Fiber Reinforced Concrete(SFRC) is being tried. The steel fibers with higher aspect ratio than that used in tunnel shotcrete are preferred to compensate the deficiency in tensile strength of the segments. In this study, the tensile properties of SFRC with aspect ratio of steel fibers equal to 80 were evaluated through flexural test and Double Punch Test. In the results of flexural test, flexural strengths of the SFRC were increased about 30%~150% thanks to bond of steel fibers used to concrete and could be properly predicted by the equation proposed by Oh(2008). There was a great difference in the estimated direct tensile strengths of the SFRC by the equations presented in ACI and RILEM. It was found that the Double Punch Test could be suitable methodology to estimate the direct tensile strength presented in RILEM of the SFRC.