KR20170113478A - Construction method of cutting type rock bolt for tunnel support - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터널(10) 굴착 시 락볼트(4)를 암반에 삽입하여 터널(10) 내벽을 지지토록 할 시 숏트리트의 타설 후에도 락볼트(4)가 노출되도록 해서 시공 상태 및 수량의 파악이 가능토록 한 터널지지용 커팅식 락볼트의 시공방법을 제공코자 하는 것으로서, 상기 본 발명은 기초터널(10)의 내벽에 1차숏크리트(1)타설 후 락볼트(4)를 삽입하기 위한 삽입홀(2)을 착공하여 천공된 삽입홀(2)로 모르타르 또는 레진 등의 정착제(3)를 충전하고, 이후 유리섬유강화플라스틱으로 성형된 락볼트(4)를 정착제(3)가 충전된 삽입홀(2)에 삽입한 다음 지지플레이트(5)와 가압너트(6)를 락볼트(4)의 후단에 결합하여 지지토록 하며, 이후 2차숏크리트 타설 시 락볼트(4)의 후단이 2차숏크리트 타설면에서 돌출되어 육안으로 확인할 수 있도록 노출시킨 다음, 락볼트(4)의 시공여부와 개수를 확인하는 락볼트확인공정 후에 2차숏크리트 타설면에서 돌출되어 노출된 락볼트(4)의 후단을 그라인더(8)를 사용하여 절단하는 락볼트커팅공정을 거치도록 함을 특징으로 하며, 이에 의하면 숏크리트 타설 후에도 락볼트(4)의 시공여부와 상태를 확인할 수 있으며, 신속한 락볼트(4)의 시공으로 터널(10) 공사기간을 대폭 단축시키며, 시공상의 편의성을 제고시킬 수 있는 등 다수의 효과를 기대할 수 있는 것이다.The rock bolt 4 is exposed to the rock bolt 4 after the insertion of the rock bolt 4 into the rock to support the inner wall of the tunnel 10 during the excavation of the tunnel 10, The first aspect of the present invention is to provide a method of installing a rock bolt for supporting a tunnel by supporting a rock bolt inserted into an inner wall of a foundation tunnel, 2 and the fixing bolts 4 formed of a glass fiber reinforced plastic are inserted into the insertion holes 2 through which the fixing agent 3 is filled with the fixing agent 3 such as mortar or resin, The support bolt 4 is inserted into the hole 2 and then the support plate 5 and the pressing nut 6 are coupled to the rear end of the lock bolt 4 so that the rear end of the lock bolt 4, The rock bolt 4 is projected from the shotcrete placement surface and exposed to the naked eye, A rock bolt cutting process is performed in which the rear end of the exposed rock bolt 4 protruded from the second shotcrete placement surface is cut by using the grinder 8 after the rock bolt confirmation process of confirming the number of the rock bolts. It is possible to confirm whether or not the rock bolt 4 is installed even after the shotcrete is laid, and the construction time of the tunnel 10 can be remarkably shortened by the construction of the quick bolt 4, The effect can be expected.
Description
본 발명은 터널지지용 락볼트의 시공방법에 관한 것으로서, 이를 보다 상세히 설명하면 터널 굴착 시 락볼트를 암반에 삽입하여 터널 내벽을 지지토록 할 시 숏트리트의 타설 후에도 락볼트가 노출되도록 해서 시공 상태 및 수량의 파악이 가능토록 한 터널지지용 커팅식 락볼트의 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of constructing a rock bolt for tunnel support, and more particularly, it relates to a method of constructing a rock bolt for supporting a tunnel by inserting a rock bolt into a rock bolt during tunnel excavation, And a method of constructing a cutting-type rock bolt for supporting a tunnel.
상기 터널지지용 커팅식 락볼트의 시공방법에 있어서, 일반적으로 락볼트(rock bolt)는 터널 굴착 후 암반을 천공하여 그 속에 볼트를 삽입하고 너트를 죈 다음, 접착 등에 의해 터널의 지보공(支保工)으로서 사용하는 볼트이며, 이와 같은 락볼트는 지산 자체가 가지고 있는 내하력(耐荷力)을 최대한 이용하여 지산(地山:터널 내벽(內壁)의 땅속을 말함)을 지지하는 것이 특징이며, 매달림 효과, 빔 형성 효과, 보강 효과 등의 작용 효과가 있다고 생각할 수 있으며. 일반적으로 락볼트는 타설 후 적당한 힘으로 죌 필요가 있으며, 또한 스프레이 콘크리트(=숏크리트:shotcrete) 와 병용함으로써 더욱 효과를 높일 수 있으며, 이러한 락볼트는 앵커 형식에 따라 웨지(wedge)형, 익스펜션(expansion)형, 접착형으로 대별할 수 있는 것이다.In the method of constructing the rock bolt for tunnel support, generally, a rock bolt is formed by drilling a rock after tunnel excavation, inserting a bolt into the rock bolt, loosening a nut, and then attaching the tunnel bolt The rock bolt is characterized in that it supports the ground (referred to as the ground on the inner wall of the tunnel) by making maximum use of the load-bearing capacity possessed by the mountain itself, , A beam forming effect, a reinforcing effect, and the like. Generally, the rock bolt needs to be put to proper force after pouring, and it can be further enhanced by using it with spray concrete (= shotcrete). Such a rock bolt can be wedge type, an expansion type, and an adhesive type.
통상적인 락볼트의 경우 대한민국 공개특허 2007년 제26741호(2007년 3월 8일자 공개)에 게재된 바와 같이 종래의 락볼트는 암반의 구멍에 끼워지도록 철재로 이루어지는 볼트부재와 볼트부재의 마감을 위해 결합되는 고정판과 고정너트로 이루어지고 있었으며, 전체를 볼트부재로 제작하는데 원가가 많이 들고 이와 같은 별도의 락볼트가 제작하는 업체가 많지 않아서 대량으로 제작되는 철근을 일정 길이로 절단하여 후방 일부만 나사형태를 가지도록 제작하여 락볼트로 사용하고 있으며, 이로 인하여 제조원가를 절감하고 락볼트의 공급을 원활하게 하기 위해 개발되었던 것으로서, 이와 같이 통상의 락볼트는 대부분이 철재로 이루어져 있으므로 무거워서 작업성이 현저히 떨어지는 단점과 함께 락볼트의 시공 확인을 위해서 숏크리트에서 돌출되게 노출시키게 되면 작업자가 핸드그라인더를 사용하여 절단하기 어려워서 절단하는데 상당한 노력과 시간이 소요되어 터널의 전체 시공시간이 늘어서 공사기간이 늘어나는 문제점이 있었으며, 노출되는 부위를 가스용접기 등으로 절단할 시 철재로 된 락볼트의 형태적인 변형이 이루어지고, 부식이 발생하는 등으로 인하여 노출식 락볼트 시공방법이 적용되지 못하여 시공여부 확인할 수 없어서 부실공사에 대한 논란이 끊임없이 발생하였던 것이다.In the case of a conventional rock bolt, as disclosed in Korean Patent Publication No. 26741 (published on Mar. 8, 2007), a conventional rock bolt has a bolt member made of iron and a bolt member In this case, it is difficult to manufacture a separate bolt bolt. Therefore, a large number of steel bars are cut to a certain length, and only a part of the rear part is screwed Shaped lock bolt is used to reduce the manufacturing cost and to smoothly supply the lock bolt. Since most of the conventional rock bolts are made of steel, the workability is remarkably high In order to confirm the construction of the rock bolt with the disadvantage of falling, It is difficult for the worker to cut using a hand grinder, so that a considerable effort and time are required to cut the work. Thus, the entire construction time of the tunnel is increased and the construction period is increased. In the case of cutting the exposed part with a gas welding machine, There was a constant controversy about the failure of construction because it was not confirmed whether the rock bolt construction method was applied due to the morphological deformation of the rock bolt and the corrosion occurred.
이에 본 발명의 발명자는 대한민국 공개특허 2016년 제64279호(2016년 6월 8일자 공개)에 게재된 바와 같이 2차 숏크리트 타설로 도포층을 형성하고 도포층 상부로 락볼트 후단측의 종단부가 노출되게 하는 노출공법을 개발하였으나, 이러한 본 발명의 발명자에 의한 종래 선출원특허는 락볼트를 노출시키되 이를 커버하는 락볼트 캡을 체결하는 락볼트캡체결단계를 거치게 되므로 락볼트의 단부에 캡을 씌우는데 소요되는 시간으로 이 역시 터널 전체 시공시간이 길어져서 공사기간이 늘어나게 되는 문제점과, 터널의 암반에 락볼트를 삽입코자 천공할 시 지질형태에 따라서 반듯하게 천공하지 못하고 도 7에 도시된 바와 같이 암반에 삽입홀(2)이 비스듬하게 천공될 경우 락볼트(4)도 비스듬히 삽입되어 고정되므로 이와 같이 비스듬한 락볼트(4)의 후단에 나사 결합되는 (보호)캡(11) 역시 숏크리트 내면에 완전히 접하지 못하고 일측이 벌어져서 캡(11)을 결합한 후 숏크리트와 캡(11) 표면으로 방수시트(9)를 입힐 때 일측이 벌어진 캡(11) 상부의 방수시트(9)가 밀착되지 못하고 방수시트(9) 내면으로 흐르는 물이 고이게 되어 방수시트(9)가 분리되거나 파손되는 문제점과 함께 터널 내구성이 약화되는 문제점 등이 있었으며, 또한 노출되는 락볼트를 덮기 위한 별도의 캡을 제작하게 되므로 제조원가가 더 들게 되는 등 다수의 문제점을 가지고 있었던 것이다.Accordingly, as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 6,166,196 (published on June 8, 2016), the inventor of the present invention formed a coating layer by the second shotcrete casting and exposed the exposed end portion of the rock bolt to the upper side of the coating layer However, the prior art patent by the inventor of the present invention discloses that the locking bolt cap for fastening the rock bolt cap which covers the rock bolt is subjected to the locking step, so that the cap is put on the end of the rock bolt In this case, the construction time of the tunnel is increased and the construction period is increased. In addition, when the rock bolt is inserted into the rock of the tunnel, the tunnel can not be drilled smoothly according to the lipid shape. When the
본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 본 발명은 종래 철재로 이루어지던 락볼트 대신 성형이 용이하고 자체 중량이 가벼우며 내구성이 우수한 유리섬유강화플라스틱(GFPR:glass fiber-reinforced plastics)로 제조된 락볼트를 사용함으로써, 락볼트를 암반에 삽입 고정시킨 후 숏크리트를 타설한 다음, 쇼크리트 표면에서 락볼트의 후단이 돌출되게 노출식으로 시공하여 터널 시공의 감리 시에 육안으로 락볼트의 시공을 바로 확인할 수 있으면서 종래 선출원특허에 반드시 필요하던 락볼트 캡이 필요하지 않으므로 시공 편의성 제고와 시공시간 단축 및 시공여부 확인이 모두 가능토록 함을 주된 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a glass fiber reinforced plastic (GFPR) which is easy to mold, light in weight and durable, glass fiber-reinforced plastics), the rock bolt was inserted and fixed in the rock, the shotcrete was poured, and then the rock bolt was projected from the shock surface to expose the rear end of the rock bolt. The lock bolt cap, which is necessary for the prior application patent, is not necessary because it is possible to visually confirm the construction of the lock bolt at the time of visual inspection. Therefore, the main object is to improve the convenience of construction, shorten the construction time and confirm the construction.
이와 더불어서 노출식 락볼트의 시공 시 노출된 락볼트의 단부에 의해서 방수시트가 파손되는 것을 방지하기 위해 락볼트 단부에 결합되던 별도의 락볼트 캡이 필요치 않으면서 성형이 극히 간단하게 이루어지므로 종래 철재로 락볼트를 제작하거나 철근의 일부분을 성형하거나 락볼트 캡을 구비하던 것에 비하여 제조원가를 현저히 절감시킬 수 있도록 한다.In addition, in order to prevent the waterproof sheet from being damaged by the end of the exposed rock bolt during the operation of the exposed rock bolt, since a separate rock bolt cap coupled to the end of the rock bolt is not needed, It is possible to remarkably reduce the manufacturing cost as compared with the case where the lock bolt is manufactured, the part of the reinforcing bar is molded, or the lock bolt cap is provided.
또한 별도로 기술하지는 않았으나, 본 발명의 터널지지용 커팅식 락볼트의 시공방법을 상세하게 기술한 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 청구범위 및 도면 등을 감안하여 유추할 수 있는 범위 내의 또 다른 목적들도 본 발명의 전체 해결과제에 포함되는 것이다.Although the present invention has been described in detail, it should be understood that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the general inventive concept, Are also included in the overall solution of the present invention.
상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 터널지지용 커팅식 락볼트의 시공방법에 있어서, 상기 본 발명의 터널지지용 락볼트의 시공방법은 기초터널의 내벽에 1차숏크리트타설 후 락볼트를 삽입하기 위한 삽입홀을 착공하여 천공된 삽입홀로 모르타르 또는 레진 등의 정착제를 충전하고, 이후 유리섬유강화플라스틱으로 성형된 락볼트를 정착제가 충전된 삽입홀에 삽입한 다음 지지플레이트와 가압너트를 락볼트의 후단에 결합하여 지지토록 하며, 이후 2차숏크리트타설 시 락볼트의 후단이 2차숏크리트타설면에서 돌출되어 육안으로 확인할 수 있도록 노출시킨 다음, 락볼트의 시공여부와 개수를 확인하는 락볼트확인공정 후에 2차숏크리트타설면에서 돌출되어 노출된 락볼트의 후단을 그라인더를 사용하여 절단하는 락볼트커팅공정을 거치도록 함을 특징으로 한다.According to the present invention, there is provided a method of constructing a rock bolt for supporting a tunnel, comprising the steps of: placing a first shotcrete on an inner wall of a foundation tunnel; A fixing bolt such as mortar or resin is filled in the insertion hole which is formed by drilling the insertion hole for inserting the locking bolt and then the locking bolt formed of glass fiber reinforced plastic is inserted into the insertion hole filled with the fixing agent, The rock bolt is exposed at the rear end of the rock bolt so that it can be visually confirmed by the second shotcrete installation surface. Then, the rock bolt is installed and counted After confirming the rock bolt confirmation, the rear end of the exposed rock bolt protruded from the second shotcrete installation surface is cut using a grinder And a locking bolt cutting process is performed.
이와 함께 상기 락볼트삽입공정에서 락볼트는 외측에 파형으로 된 표면이 길이 방향으로 나선형태로 이루어져 삽입홀에 충전된 정착제와의 접착면적을 넓혀서 결합력을 높이거나, 락볼트의 성형 폴리머의 색상을 락볼트의 길이에 따라서 다르게 성형하여 시인성 향상과 함께 시공여부와 개수에 더불어 시공깊이까지도 확인할 수 잇도록 된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the locking bolt inserting step, the outer surface of the rock bolt has a spiral surface in the longitudinal direction, thereby increasing the bonding area between the locking bolt and the fixing agent filled in the insertion hole, Can be formed differently according to the length of the lock bolt to improve the visibility and to confirm the installation depth as well as the installation number and the installation depth.
상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단인 본 발명의 터널지지용 커팅식 락볼트의 시공방법에 의하면 락볼트를 암반에 삽입 고정시킨 다음 숏크리트를 타설할 시 숏크리트 표면에서 락볼트를 돌출되게 하여 노출시킴으로써, 숏크리트 타설 후에도 락볼트의 시공여부와 상태를 확인할 수 있어서 터널의 시공이 부실시공이 아니라 제대로 되고 있는지에 대한 관리 감독이 언제든지 정확하게 이루어지므로 터널의 락볼트 부실시공을 예방할 수 있어서 보다 안전하고 고품질의 터널을 시공할 수 있는 효과를 갖는 것이다.According to the method of the present invention, when the rock bolt is inserted into the rock and then the rock bolt is pushed out, the rock bolt is protruded from the surface of the shotcrete to expose the rock bolt, Since it is possible to confirm whether the rock bolt is installed or not after installation, it is possible to precisely supervise whether or not the construction of the tunnel is properly performed, not the construction of the fault, so that it is possible to prevent the construction of the lock bolt of the tunnel. It has an effect that can be constructed.
이와 함께 숏크리트를 타설한 다음 노출된 락볼트의 시공여부를 확인한 후 별도의 캡을 씌우는 것이 아니라, 노출되게 돌출된 유리섬유강화플라스틱으로 된 락볼트의 후단을 작업자가 핸드그라인더에 의해서 보다 손쉽게 절단할 수 있어서 철재로 된 락볼트를 절단하거나 노출된 락볼트에 캡을 결합하는 것보다 신속하게 절단이 이루어지므로 보다 신속한 락볼트의 시공으로 인하여 터널 전체의 공사기간을 대폭 단축시켜서 신속한 터널의 건설이 가능한 효과를 갖는 것이다.In addition, after the shotcrete was installed, it was confirmed that the rock bolt was exposed, and then the cap was not covered, but the rear end of the rock bolt made of exposed glass fiber reinforced plastic was more easily cut by the hand grinder It is possible to cut the rock bolt made of steel or to fasten the cap to the exposed rock bolt, so that the construction time of the entire tunnel can be shortened due to the construction of the rock bolt. Effect.
또한 본 발명의 락볼트 시공방법은 노출식으로 이루어지되, 노출되게 돌출되는 락볼트의 후단에 결합되는 별도의 캡이 필요치 않으므로 제작비 및 구매비 등의 비용 절감효과에 더해서 종래 철재로 이루어진 락볼트의 경우 고철값 상승 등에 의해서 빈번히 유실되고 있었으나, 유리섬유강화플라스틱으로 제작되어 작업자들에 의해서 시공상의 편의성을 제고시킬 수 있는 효과를 갖는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명인 것이다.Further, since the rock bolt construction method of the present invention does not require a separate cap to be coupled to the rear end of the rock bolt protruding to be exposed, the rock bolt construction method of the present invention is advantageous in cost reduction such as production cost and purchase cost, However, it is expected that the effect is expected to be improved because the glass fiber reinforced plastic is made of plastic and it is possible to improve the convenience of construction by the workers.
도 1은 본 발명의 락볼트를 터널에 적용한 예시도
도 2는 본 발명의 락볼트를 이용한 시공방법을 순차적으로 보인 공정도
도 3은 본 발명에서 숏크리트 타설 후 노출된 락볼트를 절단하는 예시도
도 4는 본 발명의 락볼트를 일례를 보인 사시도
도 5는 본 발명의 락볼트 시공방법과 종래의 락볼트 시공방법의 개략적인 특징을 비교한 대비표
도 6은 본 발명의 락볼트 시공방법과 종래의 락볼트 시공방법의 시공시간을 비교한 대비표
도 7은 종래 락볼트 시공방법에서 락볼트가 암반에 비스듬히 삽입되어 락볼트 캡의 일측이 띄워진 상태의 예시도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary view of a rock bolt according to the present invention applied to a tunnel; FIG.
FIG. 2 is a process chart showing a sequential construction method using the rock bolt of the present invention
FIG. 3 is a view showing an example of cutting a rock bolt exposed after a shotcrete is laid in the present invention
Fig. 4 is a perspective view of a rock bolt of the present invention,
5 is a comparison table comparing the schematic features of the rock bolt construction method of the present invention and the conventional rock bolt construction method
FIG. 6 is a graph showing a comparison between the construction time of the rock bolt construction method of the present invention and the conventional rock bolt construction method
FIG. 7 is an exemplary view showing a state in which a rock bolt is obliquely inserted into a rock bolt in a conventional rock bolt construction method and one side of the rock bolt cap is floated
본 발명은 NATM(New Austrian Tunneling Method) 공법으로 터널(10) 굴착 시 락볼트(4)를 암반에 삽입하여 터널(10) 내벽을 지지토록 할 시 숏트리트의 타설 후에도 락볼트(4)가 노출되도록 해서 시공 상태 및 수량의 파악이 가능토록 한 터널지지용 커팅식 락볼트의 시공방법을 제공코자 하는 것으로서, 이를 하기에서 도면들과 함께 보다 구체적으로 설명토록 하되, 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 사용되는 용어들 역시 실시 예를 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐 해당 용어에 국한되게 해석되어서는 아니 된다.The
상기한 본 발명의 터널지지용 커팅식 락볼트(4)의 시공방법은 도 1에 도시된 바와 같이 굴착한 기초터널(10)의 안쪽 천장과 벽면에 락볼트(4)와 1차숏크리트(1) 및 2차숏크리트(7) 같은 보강재를 사용하여 암반과 일체화된 구조체를 형성함으로써 터널(10)에 작용하는 하중을 지지토록 하는 것으로 안정성과 경제성이 우수한 터널(10) 시공에 사용되는 방법으로서, 이와 같은 락볼트(4)의 시공방법을 하기에 도 2에 도시된 바와 같이 각 공정별로 보다 구체적으로 설명토록 한다.As shown in FIG. 1, the
1. 1차숏크리트(shotcrete)타설공정1. First shotcrete casting process
NATM 공법에 의해서 우선 굴착이 이루어지고, 굴착된 기초터널(10)의 천장과 측면의 내벽에 숏크리트를 타설하되, 이때 숏크리트는 일반적으로 모르타르 또는 콘크리트를 압축공기로 시공면으로 분사하는 것으로서, 건식공법과 습식공법이 있으며, 건식공법이란 시멘트와 골재를 믹서로 혼합한 상태를 압축공기로 보내 노즐에서 물과 합류시켜 콘크리트를 제조하여 뿜는 공법이며, 습식공법은 물을 포함한 전 재료를 믹서로 비빈 후 압축공기를 노즐로 보내어 뿜는 공업을 말하며, 소요강도와 내구성 및 수밀성과 함께 락볼트(4)를 보호하는 성질 및 품질의 변동이 적은 것을 사용해야 하는 것이다.First, the NATM method is used to drill shotcrete on the ceiling and side walls of the excavated
2. 삽입홀착공(鑿空)공정2. Insertion hole construction process
상기 1차숏크리트타설공정에 의한 1차숏크리트(1)와 기초터널(10)의 암반에 락볼트(4)를 삽입하기 위한 삽입홀(2)을 뚫는다. 이때 삽입홀(2)은 터널(10)의 내벽에 거의 직교되게 뚫는 것이 바람직하며, 지질층의 암반구조에 따라서 직교되는 방향과 틀리게 비스듬히 착공할 수도 있는 것이다.The
3. 정착제(定着劑)충전공정3. Fixing agent filling process
상기 삽입홀착공공정에 의해서 천공된 삽입홀(2)로 락볼트(4)를 삽입 후 고정시키기 위한 정착제(3)로 모르타르 또는 레진(=수지)을 선택하여 삽입홀(2)로 충전토록 하는 것이다.The mortar or resin (resin) is selected as the
4. 락볼트삽입공정4. Lock bolt insertion process
상기 정착제충전공정에서 모르타르나 레진 중 어느 하나의 정착제(3)가 충전된 삽입홀(2)에 락볼트(4)의 선단이 삽입홀(2) 내측 단부에 근접되게 삽입토록 하되, 이때 사용되는 락볼트(4)는 종래 흔히 사용되던 철근이나 철재로 이루어진 락볼트(4)가 아니라 유리섬유강화플라스틱으로 이루어진 것이다.In the fixing agent filling step, the tip of the
5. 락볼트지지공정5. Lock Bolt Supporting Process
상기 락볼트삽입공정에 의해서 삽입홀(2)에 삽입된 락볼트(4)의 후단으로 1차숏크리트(1)타설면에 가장자리가 접하게 지지되면서 가운데가 후방으로 돌출 경사지면서 락볼트(4)가 관통되는 지지플레이트(5)가 구비되며, 이와 같은 지지플레이트(5)의 후방에서 락볼트(4)에 나사 체결되는 가압너트(6)가 구비되어 가압너트(6)에 의해서 지지플레이트(5)를 1차숏크리트(1)타설면에 가압 지지되게 하는 것이다.The
6. 2차숏크리트타설공정6. Second shotcrete casting process
상기와 같이 락볼트지지공정을 거치면서 삽입홀(2)에 락볼트(4)가 고정되어 터널(10) 내면을 지지하고, 이후 기초터널(10)의 내면에 재차 숏크리트를 분사시켜서 타설하며, 락볼트(4)의 후단이 2차숏크리트 타설면에서 돌출되어 육안으로 확인 할 수 있도록 노출시킨다.The
7. 락볼트확인공정7. Lock bolt identification process
상기 2차숏크리트 타설공정 이후 노출되게 2차숏크리트 타설면에서 돌출된 락볼트(4)를 관리감독인이 육안으로 검사 및 확인하여 설계상으로 정해진 락볼트(4)의 시공여부와 개수를 대비하여 설계와 맞게 시공이 되었는지를 확인토록 한다.The rock bolt (4) protruding from the second shotcrete placement surface is exposed and inspected by the supervisor after exposure to the second shotcrete, so that the rock bolt (4) Make sure that the construction is done in accordance with the design.
8. 락볼트커팅공정8. Rock bolt cutting process
상기 2차숏크리트 타설고정 후 노출된 락볼트(4)를 상기 락볼트확인공정을 거쳐서 시공여부와 개수를 확인하 다음, 작업자가 가벼운 5인치 핸드그라인더(8)를 사용하여 유리섬유강화플라스틱으로 성형된 락볼트(4)의 노출된 후단 돌출부를 2차숏크리트 타설면에 맞추어 절단토록 하며, 이에 의하여 커팅식 락볼트(4)의 시공방법이 이루어지게 되는 것이다.After the second shotcrete is fixed, the exposed rock bolts (4) are checked through the locking bolts to check whether they are installed or not, and then the operator forms a glass fiber reinforced plastic by using a light 5 inch hand grinder (8) So that the exposed rear end protruding portion of the
이후 터널(10)을 시공할 때 노출된 락볼트(4)의 후단을 절단한 후 표면에 방수시트(9)를 부착하고, 상기 방수시트(9)의 내면에 재차 콘크리트로 마감처리 하여 터널(10)을 시공토록 하는 것이다.The waterproof sheet 9 is attached to the surface after cutting the rear end of the exposed
이와 같은 시공방법에 의해서 락볼트(4)가 시공되는 본 발명에서는 종래 철근 등을 가공하거나 철재로 이루어진 락볼트(4) 대신 일명 GFRP라고 하는 유리섬유강화플라스틱을 이용하여 락볼트(4)의 성형이 이루어져서 도 2의 락볼트커팅공정이나 도 3에 도시된 바와 같이 2차숏크리트 타설면에서 돌출되어 노출되는 락볼트(4)의 후단을 가볍고 조작이 용이한 소형의 그라인더(8)만으로도 극히 쉽게 절단이 이루어지는 효과를 가지므로 노출식 락볼트(4) 시공방법에 적합한 것이다.In the present invention in which the
이에 더하여 본 발명의 락볼트삽입공정에서 사용되는 유리섬유강화플라스틱으로 된 락볼트(4)는 도 4의 사시도에 도시된 바와 같이 외측에 측면에서 볼 때 파형으로 된 표면이 락볼트(4)의 길이 방향으로 나선형태로 이루어져서 삽입홀(2)에 충전된 정착제(3)인 모르타르나 레진과의 접착면적을 넓혀서 접착력을 높이며, 이에 의하여 정착제(3)의 경화 시 삽입홀(2) 내부에서 정착제(3)와 락볼트(4)의 결합력을 극대화시킬 수 있는 효과를 가지는 것이다.In addition, as shown in the perspective view of FIG. 4, the
또한 본 발명의 락볼트삽입공정에서 사용되는 유리섬유강화플라스틱으로 된 락볼트(4)는 락볼트(4)의 성형 시 사용되는 폴리머에 다양한 색상의 안료를 첨가하여 색상을 성형되는 락볼트(4)의 길이에 따라서 다르게 성형함으로써, 락볼트확인공정에서 2차숏크리트 타설면에서 돌출되어 노출된 락볼트(4)를 육안으로 확인할 시 시인성을 극히 향상시켜서 락볼트(4)의 시공을 보다 신속하고 정확하게 확인할 수 있으며, 길이에 따라서 색상이 다르므로 락볼트(4)의 시공여부와 개수는 물론이고 암반으로 삽입되는 락볼트(4)의 시공깊이까지도 보이는 색상에 의해서 확인할 수 있는 특별한 효과를 가지게 되는 것이다.In addition, the
상기와 같이 이루어진 본 발명의 터널지지용 커팅식 락볼트(4)의 시공방법은 도 5에 도시된 대비표에서와 같이 종래 매립형 락볼트(4)의 경우 철재(steel)나 유리섬유 어느 것을 사용하여 성형하던 시공여부와 수량 확인이 불가능하여 작은 부실시공이 발생되고, 시공여부와 수량확인을 위하여 야간이라도 관리감독인 감리인원을 투입해야 하므로 인건비가 많이 소요되며, 잦은 시공수량 확인으로 작업이 지연되는 등의 단점을 갖는 반면에 락볼트(4)를 노출식으로 시공하면 시공여부와 수량확인 등이 상시 가능하므로 인건비 등의 절감과 부실시공을 예방하여 터널(10)의 안전성을 제고시키게 되는 장점이 있었으나, 이형봉강, 즉 철재 락볼트(4)의 경우 무거운 자중에 의해서 시공성이 저하되며, 그라인더(8)로 절단이 곤란하여 산소절단 등을 사용하므로 열전도에 의해서 락볼트(4)의 변형이 발생되며, 노출부위에 별도의 방식(防蝕)처리를 해야하는 단점을 가지고 있었으며, 락볼트(4) (보호)캡(11)을 사용하는 본 발명의 선출원특허기술은 암질 및 절리에 따른 경사진 삽입홀(2)의 천공 시 캡(11)이 도 7에서와 같이 숏크리트타설면에 완전 접하지 않고 일측이 이격되어 방수시트(9)를 부착 시 방수시트(9)도 분리되는 문제점과 캡(11)의 시공을 위한 노출부 숏크리트 타설이 불편하며, 발파 후폭풍으로 캡(11)이 락볼트(4)에서 분리되어 재(再)시공해야 하는 단점 및 락볼트(4)를 직접 확인되지 않고 캡(11)에 덮여 있어서 락볼트(4)의 시공깊이를 알 수 없는 단점을 가지는 반면, 본 발명의 커팅식 락볼트(4) 시공방법은 시공여부 및 수량파악이 용이하고 락볼트(4) 색상에 따라서 시공깊이도 확인할 수 있으며, 철재가 아닌 유리섬유로 이루어져 가볍고 이로 인하여 시공성이 우수하면서 노출부위의 절단이 작은 핸드그라인더(8)에 의해서 손쉽게 절단되며, 내식성 및 내부식성 처리 불필요하며, 수직이나 경사진 삽입홀(2)에도 모두 적용할 수 있는 장점을 가지는 것이다.As shown in the contrast table of FIG. 5, in the case of the conventional buried
그리고 도 6에 도시된 바와 같이 종래의 노출식 락볼트(4) 시공방법과 본 발명의 노출시이면서 커팅식 락볼트(4) 시공방법의 시공시간을 대비하여 보면, 삽입홀(2)을 착공 또는 천공하는 시간은 이형봉강을 커팅하는 시공방법과 이형봉강에 보호캡(11) 결합하는 시공방법과 본 발명의 시공방법이 동일하게 소요되며, 공내 청소 및 정착제(3) 주입 등도 동일하며, 삽입홀(2)에 락볼트(4)를 삽입하는 락볼트삽입공정에서 무거운 철재로 이루어진 이형봉강에 비하여 유리섬유강화플라스틱으로 성형되어 가벼워서 신속하고 쉽게 삽입할 수 있으므로 시간적 차이가 두드러지며, 락볼트지지공정에서 지지플레이트(5)와 가압너트(6)의 결합 시간은 유사하며, 이형봉강의 노출부를 절단하는 시간과 이형봉강에 보호캡(11)을 씌우는 시간에 비하여 본 발명의 락볼트커팅공정에 의해서 유리섬유강화플라스틱으로 된 락볼트(4)의 노출부를 절단하는 시간이 너무나 극명하게 차이가 나면서 그 절단 시간이 4~5초로서 순식간에 절단이 이루어지므로 전체 락볼트(4)의 시공시간이 현저하게 줄어드는 것을 알 수 있습니다.As shown in FIG. 6, in comparison with the conventional method of applying the exposed
따라서 상기 도 5 내지 도 6에 의하면 본 발명의 커팅식 락볼트(4) 시공방법은 종래 락볼트(4) 매립형 시공방법과는 대비도 안 될 정도로 탁원한 효과를 가지며, 락볼트(4)의 노출식 시공방법에 있어서는 이형봉강, 즉 철재로 된 락볼트(4)를 절단하는 시공방법 및 락볼트(4)에 (보호)캡(11)을 씌우는 시공방법에 비하여도 현저한 효과를 가지는 것임을 알 수 있는 것이다.5 to 6, the method of constructing the cutting
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이며, 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정해지는 것이 아니라, 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that the scope of the claims is not limited to the examples but covers the scope of the claims and the scope of equivalents thereof.
1:1차숏크리트 2:삽입홀
3:정착제 4:락볼트
5:지지플레이트 6:가압너트
7:2차숏크리트 8:그라인더
9:방수시트 10:터널
11:(보호)캡1: primary shotcrete 2: insertion hole
3: Fixation 4: Lock bolt
5: Support plate 6: Pressure nut
7: Second shotcrete 8: Grinder
9: Waterproof sheet 10: Tunnel
11: (Protective) cap
Claims (3)
1차숏크리트(1)와 기초터널(10)의 암반에 락볼트(4)를 삽입하기 위한 삽입홀(2)을 뚫는 삽입홀착공공정;
삽입홀착공공정에 의해서 천공된 삽입홀(2)로 모르타르 또는 레진을 충전하는 정착제충전공정;
철재가 아닌 유리섬유강화플라스틱으로 성형된 락볼트(4)를 정착제(3)가 충전된 삽입홀(2)에 삽입하는 락볼트삽입공정;
삽입홀(2)에 삽입된 락볼트(4)의 후단으로 1차숏크리트(1)타설면에 가장자리가 접하게 지지되는 지지플레이트(5)와 지지플레이트(5)를 1차숏트리트타설면으로 가압토록 가압너트(6)를 결합하는 락볼트지지공정;
락볼트지지공정 후 터널(10) 내면으로 숏크리트를 재차 타설하되, 지지플레이트(5)와 가압너트(6)에 의해서 삽입홀(2)에 내입 고정되어 기초터널(10) 내면을 지지하는 락볼트(4)의 후단이 돌출되어 육안으로 확인할 수 있도록 노출시키는 2차숏크리트타설공정;
관리감독인에 의해서 2차숏크리트 타설 후 설계상으로 정해진 락볼트(4)의 시공여부와 개수를 확인하는 락볼트확인공정;
락볼트확인공정 후 2차쇼크리트타설면에서 돌출되어 노출된 락볼트(4)의 후단을 그라인더(8)로 절단하는 락볼트커팅공정;
이 포함된 것을 특징으로 하는 터널지지용 커팅식 락볼트의 시공방법.
A first shotcrete casting step of placing shotcrete on the inner wall of the excavated base tunnel 10;
An insertion hole drilling step for drilling an insertion hole 2 for inserting the rock bolts 4 into the rocks of the primary shotcrete 1 and the base tunnel 10;
A fixing agent filling step of filling the mortar or resin with the insertion hole (2) perforated by the insertion hole construction step;
A locking bolt inserting step of inserting a locking bolt 4 formed of a glass fiber reinforced plastic rather than a steel material into the insertion hole 2 filled with the fixing agent 3;
The support plate 5 and the support plate 5, which are supported by the edge of the rock bolt 4 inserted in the insertion hole 2 in contact with the surface of the primary shotcrete 1, are pressed against the first shotcrete placing surface A locking bolt supporting step for coupling the pressing nut 6;
The rock bolt supporting the inside surface of the base tunnel 10 by inserting the shotcrete into the inside of the insertion hole 2 by the support plate 5 and the pressing nut 6, A second shotcrete casting step of exposing the rear end of the second shotcrete 4 so as to be visible to the naked eye;
A rock bolt identification process to confirm the design and construction of the rock bolts (4) after installation of the second shotcrete by the supervisor;
A locking bolt cutting step of cutting the rear end of the exposed rock bolt (4) with the grinder (8) after protruding from the second shotcrete placing surface after the rock bolt checking process;
Wherein the locking bolt is formed of a metal plate.
락볼트삽입공정에서 사용되는 유리섬유강화플라스틱으로 성형되는 락볼트(4)는 외측에 파형으로 된 표면이 길이 방향으로 나선형태로 이루어져서 삽입홀(2)에 충전되어 있던 정착제(3)와의 접착면적을 넓혀 접착력을 높이면서 정착제(3)의 경화 시 결합력을 높이도록 된 것을 특징으로 하는 터널지지용 커팅식 락볼트의 시공방법.
The method of claim 1,
The locking bolt 4 formed by the glass fiber reinforced plastic used in the locking bolt inserting process has a surface in the form of a spiral in the longitudinal direction and has a corrugated outer surface and is bonded to the fixing agent 3 filled in the insertion hole 2 And the bonding force is increased during curing of the fixing agent (3) while increasing the adhesive strength of the fixing bolt (3).
락볼트삽입공정에서 사용되는 유리섬유강화플라스틱으로 성형되는 락볼트(4)는 폴리머의 색상을 락볼트(4)의 길이에 따라서 다르게 성형하여 락볼트확인공정에서 시인성을 향상시키면서 락볼트(4)의 시공여부와 개수는 물론이고 시공깊이까지도 확인할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 터널지지용 커팅식 락볼트의 시공방법.The method of claim 1,
The lock bolt 4 formed by the glass fiber reinforced plastic used in the process of inserting the lock bolt is formed by forming the color of the polymer differently according to the length of the lock bolt 4 to improve the visibility in the process of confirming the lock bolt, And the installation depth of the tunnel bolt can be checked as well as the installation depth and number of the tunnel bolt.
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|---|---|---|---|
| KR1020170052466A KR20170113478A (en) | 2017-04-24 | 2017-04-24 | Construction method of cutting type rock bolt for tunnel support |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113638757A (en) * | 2021-08-13 | 2021-11-12 | 安徽金日晟矿业有限责任公司 | Pipe seam type anchor rod support and application method thereof |
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| KR20230149990A (en) | 2022-04-21 | 2023-10-30 | 오상훈 | Protection sleeve for shotcrete collapse prevention upon boring for rock bolt in tunnel and the construction method for installation rock bolt in tunnel |
-
2017
- 2017-04-24 KR KR1020170052466A patent/KR20170113478A/en not_active Application Discontinuation
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