터널 록볼트: 안정성 확보의 핵심 기술
록볼트는 터널과 지하 구조물의 안정성을 확보하기 위해 사용되는 지반 보강재.
1. 록볼트의 정의와 역할
- 봉합작용: 발파등에의해이완된암괴를이완되지않은원지반에고정하여낙하를방지하는 기능이다.
- 보형성작용 : 터널주변의 층을 이루고 있는 지반의 절리면 사이를 조여줌으로써 절리면에서의 전단력의 전달을 가능하게 하여 합성보로서 거동시키는 효과이다.
- 내압작용 : 록볼트의 인장력과 동등한 힘이 내압으로 터널벽면에 작용하면 2축 응력상태에 있던 터널주변 지반이 3축 응력상태로 되는 효과가 있으며, 이것은 3축 시험 시 구속력(측압)의 증대와 같은 의미를 가지며 지반의 강도 혹은 내하력 저하를 억제하는 작용을 한다.
- 아치형성작용: 시스템록볼트의 내압효과로 인해 굴착면 주변의 지반이 내공측으로 일정하게 변형하는 것에 의해 내하력이 큰 그랜드아치를 형성한다.
- 지반보강작용: 지반내에 록볼트를 설치하면 지반의 전단저항능력이 증대하여 지반의 내하력을 증대시키고 지반의 항복 후에도 잔류강도 향상을 도모한다.
2. 록볼트 정착 방법
3. 록볼트의 기계적 성질
4. 활용 사례
록볼트는 다양한 지하 공사 현장에서 활용됨:
• 지하철 터널 공사에서 안정성을 확보함.
• 도로 터널 공사에서 붕괴를 방지함.
• 광산 갱도에서 구조물을 지지함.
참고) 터널설계기준 해설