EXCS27 30 00 터널지보재(고속도로공사 전문시방서)
“
1. 일반사항
1.1 적용 범위
(1) 터널지보재의 적용 범위는
1.2 참고 기준
·
1.3 용어의 정의
내용 없음
1.4 제출물
(1)
2. 자재
2.1 강지보재
(1) 강지보재 자재는
2.2 숏크리트
(1) 숏크리트 자재는
| 호칭치수 (mm) | 13 | 10 | 5 | 2.5 | 1.2 |
| 통과 질량 백분율 (%) | 100 | 90∼100 | 10∼40 | 0∼10 | 0∼5 |
| 호칭치수 (mm) | 공칭입경에 대한 체통과 질량 백분율 (%) |
| 13 | 100 |
| 10 | 90∼100 |
| 5 | 65∼85 |
| 2.5 | 50∼70 |
| 1.2 | 35∼55 |
| 0.6 | 20∼35 |
| 0.3 | 8∼20 |
| 0.15 | 2∼10 |
(5) 섬유① 강섬유의 인장강도는 700MPa이상이고, 형상비는 60이상이어야 한다.② 합성섬유 또는 기타섬유의 적용이 필요한 경우는 국내외 연구성과 및 현장적용 사례를 검토하여 적용여부를 결정하고, 공사감독자의 승인을 받아야 한다.(6) 급결제① 급결제는 숏크리트의 반발률을 최대한 적게 하고, 조기강도를 낼 수 있는 제품을 사용하여야 하며, 다음의 조건을 만족하여야 한다.가. 강재를 부식시키지 않고, 용수가 있는 경우에도 양호한 효과를 발휘할 수 있어야 한다.나. 습기에 강하고 보존성이 좋아야 한다.② 급결제 성능시험은 KS F 2782에 따르며 품질기준은 표 2.2-3 및 표 2.2-4에 적합하여야 한다.③ 급결제 표준 사용량은 터널 지보공 관련 품질기준에 따르며, 기온·지반조건·용수조건·제품성능에 따라 증감할 수 있으나, 공사감독자의 확인을 받아야 한다.
| 항목 | 기준값 | 비고 | |
| 압축강도 | 1일 | 9.0MPa | ․물-결합재비(W/B) = 0.485 이하 ․잔골재-결합재비(S/B) = 3.0 모르타르 ․KS L 5105 |
| 28일 | 기준 모르타르 강도대비 75% 이상 | ||
| 응결시간 | 초결 | 5분 이내 | ․물-결합재비(W/B) = 0.50 이하 페이스트 ․KS L 5103, 5109 |
| 종결 | 15분 이내 | ||
| 고형분량 | 분말 | 기준값 ±4% | ․고속도로 건설재료 품질기준에 따름 |
| 액상 | 기준값 대비 ±12% |
| 항목 | 기준값 | 비고 | |
| 압축강도 | 1일 | 9.0MPa | ․물-결합재비(W/B) = 0.485 이하 ․잔골재-결합재비(S/B) = 3.0 모르타르 ․시험방법 : KS L 5105 |
| 28일 | 기준 모르타르 강도대비 75% 이상 | ||
| 응결시간 | 초결 | 5분 이내 | ․물-결합재비(W/B) = 0.50 이하 페이스트 ․시험방법 : KS L 5103, 5109 |
| 종결 | 15분 이내 | ||
| 고형분량 | 분말 | 기준값 ±4% | ․고속도로 건설재료 품질기준에 따름 |
| 액상 | 기준값 대비 ±12% | ||
| 등가알칼리량 (%) | 1.0 이하 | ․KS F 2560 | |
| pH의 범위 | 2.5∼8 | ․KS M 0011 (25℃) |
(7) 혼화제① 수급인은 숏크리트에 사용할 혼화제에 대한 시험성적서를 제출하고, 현장시험에 의한 혼화제의 효과와 적정 사용량을 확인한 후 사용여부에 대하여 공사감독자의 승인을 받아야 한다.② 혼화제는 사용목적에 적합하고, 숏크리트 또는 급결제 등에 악영향을 미치지 않아야 한다. 혼화제 성능시험은
2.3 록볼트
2.3.1 품질기준
(1) 록볼트의 품질기준은
| 지름 | 기호 | 항복점(MPa) | 인장강도(MPa) | 연신율 (%) | 비 고 |
| D22mm 이상 | SD 600 | 600∼780 | 항복강도의 1.08배 이상 | 10 이상 | |
| SD 700 | 700∼910 | 항복강도의 1.08배 이상 | 10 이상 | ||
| D25mm 이상 | SD 400 | 400∼520 | 항복강도의 1.15배 이상 | 18 이상 |
| 직경 최소측정값(mm) | 유리섬유함유량(%) | 극한인장강도(MPa) | 극한전단강도(MPa) | 비고 |
| 20 이상 | 75 이상 | 850 이상 | 150 이상 |
2.3.2 정착재료
2.3.2.1 수지(resin)형
(1) 수지형 정착재료는
2.3.2.2 시멘트 모르타르(cement mortar)형
(1) 시멘트 모르타르형은 KCS 27 30 00 (2.1.3(8)②가.∼라.) 에 따른다.
2.3.2.3 시멘트 페이스트(cement paste)형
(1) 시멘트 페이스트는
2.3.3 부속부품
(1) 모든 형태의 받침판(bearing plate)은 지반의 변형을 구속하는 효과를 발휘하고, 지반 붕락방지 등의 목적을 달성하기 위해 받침판의 각도조절 등을 할 수 있어야 하며, 암석이나 숏크리트 표면의 형태에 관계없이 표면에 완전히 밀착시킬 수 있는 것이어야 한다.
2.3.4 자재 품질관리
(1) 자재 품질관리는
3. 시공
3.1 강지보재
3.1.1 시공일반
(1) 강지보재는 설계도서에 따라 설치하여야 하며, 시공 중 지반상태에 따라 강지보재의 형식을 변경할 수 있다. 이 경우 수급인은 서면으로 형식변경을 신청하여 공사감독자의 승인을 받아야 한다.(2) 강지보재를 적기에 시공하지 못하여 발생되는 여굴, 붕괴 및 기타 사고에 대하여는 수급인이 그 책임을 져야 한다.(3) 강지보재는 지보공사를 시행하기 전에 제작 설계도서에 따라 제작하여야 한다.(4) 수급인은 현장에 충분한 자재를 확보하여 작업이 지연되지 않게 하여야 한다.
3.1.2 강지보재의 설치
(1) 강지보재의 설치는
3.1.3 격자지보재의 설치
(1) 격자지보재의 설치는 우리 공사 고속도로 건설재료 품질기준에 따른다.
3.2 숏크리트
3.2.1 시공일반
(1) 숏크리트 시공일반은
3.2.2 배합설계
(1) 숏크리트 배합설계는 반발량을 적게 하고 호스의 막힘 현상이 없도록 하여야 하며, 소요강도를 얻으면서 용수상황에 따라 배합비를 조정할 수 있도록 하여야 한다.(2) 섬유보강 숏크리트는 압축강도 및 휨강도를, 일반 숏크리트는 압축강도를 기준으로 하여 현장배합비를 결정하며, 공사감독자의 승인을 받아야 한다.(3) 슬럼프는 혼화제 투입 후 100mm를 표준으로 하며, 급결제의 종류에 따라 증가될 수 있다.(4) 물-결합재비(W/B)는 50% 이하로 하여야 한다.(5) 고강도 숏크리트는 필요한 강도와 내구성이 확보되고 부착성과 시공성이 양호하여야 하며, 강도는 재령 1일에 10MPa 이상 그리고 재령 28일 강도가 35MPa 이상이 되도록 배합하여야 한다.
3.2.3 사전준비
(1) 숏크리트 작업을 안전하게 실시하기 위하여 숏크리트 타설면의 뜬돌은 제거하여야 한다.(2) 숏크리트 타설면의 이물질은 숏크리트와 원지반 및 숏크리트와 숏크리트간의 부착성을 떨어뜨릴 수 있으므로 숏크리트 타설 전에 고압수 등을 이용하여 제거하여야 한다.(3) 숏크리트 타설면에 용수가 있는 경우에는 적절한 배수처리를 하여야 한다.(4) 잔골재와 굵은 골재는 분리하여 저장하여야 하며, 빗물로부터 보호하여야 한다.(5) 수급인은 현장타설 전에 공사에 사용할 것과 동일한 재료로 시험배합을 실시하여 이 기준 3.2.5에 명시된 강도를 확인하여야 하며, 시험배합에 사용된 골재의 입도분포 시험결과와 배합표를 공사감독자에게 제출하여 승인을 받아야 한다.(6) 배치플랜트에는 섬유의 계량을 위한 호퍼(hopper) 및 자동계량 기록장치를 설치하여야 하며, 계량오차는 ±3% 이내이어야 한다.(7) 각종 섬유보강 숏크리트의 생산은 배치플랜트 등을 이용하여야 하며, 재료의 투입순서는 굵은 골재와 섬유를 투입하여 혼합시킨 후 모래, 시멘트, 물 등의 순서로 투입하여야 한다. 특히 섬유의 분산효과를 높이기 위한 시설을 하여 골고루 분산되도록 하여야 한다.(8) 혼합물을 운반할 때에는 재료분리가 발생하지 않도록 교반기(agitator)를 이용하여야 한다.
3.2.4 숏크리트 타설
(1) 숏크리트 타설은
3.2.5 품질관리
3.2.5.1 강섬유
(1) 강섬유는 건조한 상태로 녹이 없고, 기름이나 다른 이물질에 의해 오염되지 않은 것이어야 하며, 표면이 코팅되지 않은 상태이어야 한다.(2) 강섬유는 번들(bundle) 형태로 제조된 것이어야 하며, 동시에 숏크리트 혼합물 내에서는 완전하게 분산될 수 있는 것이어야 한다.(3) 강섬유는 시험결과에 따라 분산성과 정착성이 양호한 재료를 선정하며, 이 기준 2.2(5)에 제시된 인장강도와 형상비를 만족하여야 한다.(4) 강섬유의 투입량은 숏크리트 배합할 때 37kg/m (3.2-1)
: 섬유의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지의 직선거리로 측정한 섬유길이d : 섬유형상이 원형일 경우에는 직경, 이외의 경우에는 환산 직경
(6) 강섬유의 길이는 숏크리트를 타설할 때 뭉침현상이나 막힘현상이 일어나지 않을 정도의 적정한 길이이어야 한다.(7) 굽힘강도는 60℃ 이상의 온도에서 지름안쪽 90°방향(곡선반지름 3.18mm)으로 굽혔을 때 부러지지 않을 정도의 강도이어야 한다.(8) 규격측정은 10개 이상의 견본을 무작위로 채취하여 90% 이상이 합격하여야 한다.(9) 강섬유의 허용오차는 표 3.2-1에 따른다.
| 길이 | 직경 |
| -측 : 2% 이내, +측 : 관계없음 | -측 : 관계없음, +측 : 2% 이내 |
3.2.5.2 숏크리트
(1) 강도① 숏크리트 혼합물의 강도는 표 3.2-2에 따른다.
| 구분 | 강도 (MPa) | 비고 | |
| 1일 | 28일 | ||
| 압축강도 | 10 | 28 | 일반 및 (강)섬유보강 숏크리트 |
| 10 | 35 | 고강도 숏크리트 | |
| 휨 강 도 | 2.1 | 4.5 | (강)섬유보강 숏크리트 |
(2) 휨인성① 숏크리트 혼합물의 휨인성은 재령 28일 이상에서 시험하여 시편의 처짐이 L/150(L:지간길이, mm)이 될 때까지의 인성을 휨인성계수(등가휨강도)로 표시한 것이며, 휨인성을 나타내는 등가 휨강도는 3.0MPa 이상이어야 한다. 강섬유 이외의 기타섬유를 적용할 경우 강섬유 보강 숏크리트의 성능기준 이상을 발현할 수 있어야 한다.(3) 강섬유 혼입량 관리① 실제 벽면에 타설된 강섬유 혼입량은 1m 당 30kg 이상 되어야 하며, 혼입량시험은 터널 내에 시공된 숏크리트에서 직접 코어(φ50mm 이상)를 채취한 후 우리 공사의 터널 숏크리트 품질기준 개선지침에 따라 시행하여야 한다.(4) 두께관리① 숏크리트 두께는 검측된 평균두께가 설계두께와 같거나 그 이상이어야 하며, 검측된 최소두께는 설계두께의 75% 이상이어야 한다.② 숏크리트 시공두께 확인은 검사공을 뚫어서 실시하며, 터널 지보패턴별로 연장 25m마다 천장부 2개소, 측벽부 좌․우 각 2개소에서 측정한다. (단, 터널 연장 25m 사이에 지보패턴 변경구간이 발생하여 두께확인 검사가 수행되지 않는 구간이 생길 경우에는 검사공을 추가하여 두께확인을 하여야 한다.) 두께확인은 검사공을 사용하지 않고 원형 봉강핀을 이용하여 실시할 수도 있다.③ 검사공은 충격식 착암기나 다이아몬드 드릴을 사용하여 천공하며, 직경이 32mm 이상이 되도록 천공하여야 한다. 또한 강섬유 혼입량이나 현장 코어 압축강도 측정을 위하여 천공한 구멍을 두께 측정에 함께 활용할 수 있다.④ 측정결과가 기준치에 미달할 경우에는 검사공 주변 1m 범위 내에서 재측정하고, 이때에도 판정기준에 미달하면 그 표본면적으로 대표된 전면적을 설계두께 이상이 되도록 보완 시공하여야 하며, 보완시공의 최소두께는 30mm 이상으로 하여야 한다.(5) 강도시험① 압축강도가. 시험방법(가) 각 재령의 압축강도시험용 시료는 70°로 경사진 판(panel, 500mm×500mm×250mm)에 숏크리트 건을 사용하여 혼합물을 두께 200mm 이상으로 뿜어붙여 만든다. 시험은 이렇게 만든 시료에서 코어 채취기를 사용하여 φ100mm×200mm의 시편을 3개 채취한 다음, KS F 2405에 따라 실시한다.(나) 채취한 3개 코어의 압축강도 평균값은 표 3.2-3의 코어 압축강도 기준값 이상 되어야 하며, 1개 이상이 기준값의 85%보다 작아서는 안 된다.(다) 코어 채취 직경은 100mm 외에 75mm 및 55mm 등을 사용할 수 있으며, 코어 압축강도는 직경 75mm 이상에서는 설계기준강도의 85% 이상, 직경 55mm에서는 설계기준강도의 80% 이상 되어야 한다.
| 구분 | 강도(MPa) | 비고 | |
| 1일 | 28일 | ||
| 압축강도 | 8.5 | 23.8 | 직경 75mm 이상 |
| 8.0 | 22.4 | 직경 55mm |
② 휨강도가. 시험방법(가) 각 재령의 휨강도시험은 몰드(150mm×150mm×550mm)에서 채취한 시편 또는 휨인성시험에서와 같이 제작한 시편(100mm×100mm×350mm)을 대상으로 KS F 2408에 따라 실시한다.(나) 이 시험은 강섬유보강 숏크리트에 적용한다.③ 휨인성가. 휨인성시험은 강섬유보강 숏크리트 시공 및 품질관리 지침 및 터널 숏크리트 품질기준 개선 지침에 따라 실시한다.나. 시료제작방법(가) 모서리가 45°로 경사진 500mm×500mm×125mm의 목재나 강재 거푸집 또는 150mm×150mm×550mm 규격의 휨강도시험용 몰드를 수직으로 세워서 강섬유보강 숏크리트를 타설한 후 습윤 양생을 한다. 숏크리트를 타설한 후에는 24시간 동안 거푸집에 충격을 가해서는 안 된다.다. 시료채취 방법(가) 시료를 거푸집에서 떼어내는 시기는 숏크리트를 타설한 후 24시간 이상 48시간 이내이어야 한다. 숏크리트를 타설한 후 재령 6일에 콘크리트 절삭기를 사용하여 규정된 치수로 절단하여 시편을 제작하며, 시편은 거푸집의 모서리를 피하여 채취하여야 한다.라. 양생(가) 제작된 시편은 콘크리트 양생 수조에서 양생시킨 후 재령 28일에 시험을 실시한다.마. 판정기준 (가) 강섬유를 사용한 숏크리트에 대하여 3번의 휨인성시험을 실시하여 측정한 휨인성 평균값은 설계기준 휨인성 이상이어야 하며, 1개 이상이 설계기준 휨인성의 85%보다 작아서는 안된다.(6) 현장 코어채취에 의한 압축강도① 시공이 완료된 숏크리트의 품질을 확인하기 위해서는 현장에서 코어를 채취하여 시험을 실시하여야 한다.가. 시료채취 방법(가) 터널 내에 타설된 숏크리트로부터 코어 채취기를 사용하여 1회 시험당 3개의 시료(φ50mm 이상)를 채취한다.(나) 시험재령은 타설 후 28일을 기준으로 한다.나. 시험방법(가) KS F 2422에 따라 시료의 양단면은 콘크리트 절삭기 등으로 직각으로 절단하거나 KS F 2403에 따라 시멘트 페이스트로 캡핑하여야 한다.(나) 코어 지름에 대한 시편의 높이(숏크리트 두께)에 따라 압축강도 시험결과를 보정하여야 한다.다. 판정기준 및 재시험(가) 동일한 터널구간에서 채취한 3개 코어의 압축강도 평균값은 코어 압축강도 기준값 이상이어야 하며, 1개 이상이 기준값의 75%보다 작아서는 안된다.(나) 1차 시험에서 기준에 미달되는 구간은 시추공 주변 1m의 범위 내에서 재시험용 코어를 채취하여 상기와 같은 기준으로 판정하고, 재시험 결과가 판정기준에 미달될 때에는 관련 지침에 따라 보완시공 또는 재시공하여야 한다.(7) 반발률의 측정① 현장에서 숏크리트를 타설하고 바닥에 떨어진 숏크리트(반발재)를 계량하여 다음 식에 의하여 반발률을 산출한다. (3.2-2)
3.2.5.3 결과보고
(1) 수급인은 숏크리트에 대한 시험결과를 각 항목별로 정리하여 공사감독자에게 제출하여야 한다.
3.3 록볼트
3.3.1 시공일반
(1) 록볼트 시공일반은
3.3.2 시공방법
(1) 시공방법은
3.3.3 프리스트레스(prestress)
(1) 프리스트레스는
3.3.4 록볼트의 추가시공
(1) 록볼트의 추가시공은
3.3.5 품질관리
(1) 록볼트 인발시험① 록볼트 인발시험은 전면접착형의 록볼트에 한하여 시행한다. 다만, 선단정착형 및 혼합형의 록볼트에 대하여 인발내력을 확인하고자 할 경우에는 프리스트레스를 가하기 전에 인발시험을 하여야 한다.② 인발시험을 실시할 록볼트는
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