1. 서 론
2. 이론적 배경
2.1 록볼트 분류
2.2 록볼트에 대한 연구 및 개발사례
2.3 국내 설계기준 및 해외 설계기준 사례
3. 고강도 강관 록볼트(SP-록볼트) 및 충전재 개발
3.1 개요
3.2 SP-록볼트(Smart Pipe-Rockbolt)
3.3 충전재
4. 현장시험 및 실내시험
4.1 현장 시험
4.2 실내시험
5. 결론
1. 서 론
터널 지보재으로서 가장 중요한 것은 원지반 그 자체이다. 일반 구조물에서는 하중에 비례하여 구조물의 부재 크기를 달리 하지만 터널에서는 하중의 변화에 비하여 지보재의 변화는 너무 미미한 편이며, 원지반을 어떻게 처리하느냐에 따라 지보 방법이 달라진다. 지보재의 역할은 자신이 힘을 분담하면서 원지반을 이완시키지 않고 원지반이 원래 갖고 있는 강도를 발휘하도록 하는 것이다. 즉, 자체의 내력으로 힘을 분담하지만 더 중요한 역할은 원지반에 큰 힘을 부담시키도록 준비하고 중개하는 일이다. 원지반이 이완되면 하중을 부담하기보다 지보재에 하중으로 작용하게 되는 수가 많다. 또한 시공이 끝났을 때 원지반과 지보재가 각각 특성과 능력에 따라 하중을 분담하여 무리 없는 지지시스템을 이루는 것이 중요하다. 따라서 설계에서 의도한 하중배치가 이루어지도록 시공순서나 시간차 등을 정하며, 시공중 하중이나 힘의 분담도 충분히 검토할 필요가 있다. 터널 굴착에 따른 응력이완으로 하중이 분담될 때 강재보재가 없는 경우에는 제일 먼저 원지반의 하중을 전달받는 지보재는 록볼트이다. 원지반의 분담응력이 록볼트의 축력으로 전달되어 굴착주면에 타설된 숏크리트로 전달시켜 응력을 한번 더 분담시켜주는 역할을 한다. 따라서, 터널에 적용되고 있는 록볼트는 주변지반의 지보기능을 유리하게 활용하기 위한 중요한 지보재이므로 지반과 일체화되어 그 효과를 충분히 발휘할 수 있도록 지반거동에 대한 효과, 즉 봉합작용, 보형성작용, 내압작용, 아치형성작용, 지반보강작용 등을 고려하여설계 및 시공하여야 한다. 최근 들어 저가의 불량한 중국산 철근의 시장난입으로 인한 품질 불량 발생, 록볼트 천공홀 채움불량에 의한 록볼트의 인발력 상실, 용수구간에서의 록볼트 정착불량 등의 많은 사례가 보고되고 있고, 사회적인 문제로까지 확대되고 있다. 품질불량의 이형봉강 자재, 모르타르 채움불량 및 록볼트 정착불량에 대한 부분은 현재 록볼트 시공시 나타나는 중대한 문제이며 터널 거동측면을 고려할 때 반드시 해결되어야 하는 문제이다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 자동차 소재로 알려진 고강도 Autobeam을 소재로한 강관형 록볼트(SP-Rockbolt)와 특수 혼화재가 첨가된 모르타르로 원지반 일체화를 도모하고, 현장 적용을 위한 실내 및 현장시험과 설계기준에 대한 연구내용을 수록하였다.
2. 이론적 배경
록볼트는 오랜 역사를 지니고 있는 지보재로서 영국의 산업혁명을 뒷받침한 석탄 자원개발시 목재막대를 탄층의 천반에 삽입하여 보강재로 사용한 것을 기원으로 지금까지 다양한 형태로 변화하면서 발전하였다. 록볼트는 세분하여 다우얼(Dowel)과 록볼트로 나눌 수 있다. 다우얼은 단순히 앵커바(Anchor bar)를 설치공 속에 그라우팅하여 고정시킨 것으로 초기의 록볼트 형태를 띠고 있다. 록볼트는 베어링 플레이트(Bearing plate)와 너트(Nut) 등을 사용하여 암괴의 이탈을 막고 암반의 변형을 구속한다. 과거에 시공된 볼트 시공방법과 보강원리는 Fig. 1과 같다.
2.1 록볼트 분류
20세기 중반 NATM개념의 도입으로 록볼트 지보는 새로운 능동적 지보 개념에 부합되는 지보로 각광받기 시작하면서 지금의 소규모 광산 갱도뿐만 아니라 대규모 토목 터널이나 지하 공동의 지보로써 광범위하게 사용되고 있다. 록볼트는 볼트의 재질이나 설치공 내에서의 정착방법, 설치방법 등에 따라 여러 종류가 있으나 현재 주로 사용되고 있는 정착방법에 따라 분류하면 Table 1과 같다.
일반적으로 선단정착방식은 굴착으로 인한 응력해방에 따라 내공변위가 크게 발생하여 록볼트를 통해 프리스트레스를 도입하여 지반변형을 억제할 필요가 있을 경우에 적용되며, 이러한 록볼트를 주동형 볼트(Active bolt)라고 한다. 이러한 록볼트의 상세도는 Fig. 2와 같다.
이러한 선단정착방식은 록볼트의 선단정착부와 볼트 전면사이의 강봉(Bolt shank)의 강성과 선단정착부에서의 변형 및 전면부 와셔판(Washer plate)의 변형으로 인한 거동이 특징이다. 주로 불연속면이 발달한 암반에서 붕락이동 등의 불안정성 문제가 발생할 수 있는 경우 암괴의 붕락이동을 억제하고 암반을 일체화시키는 봉합작용 및 지반보강작용이 필요할 경우 주로 사용된다.
전면접착형 록볼트는 강도가 작은 연암 이하의 지반에서 터널의 굴착에 의해 주변지반의 응력이 암석의 강도를 초과하여 넓은 영역까지 소성화되어 비교적 큰 변형이 발생되는 경우, 록볼트로 지반의 변형을 억제하고 소성영역의 확대를 억제하기 위한 내압작용 및 아치형성을 위해 사용한다. 즉, 터널 주변지반의 변형으로 인해 하중이 록볼트에 전달되므로 하중의 주체가 지반변형이라는 측면에서 수동볼트(Passive bolt)라고도 한다. 혼합정착형 록볼트는 선단정착형 방식과 전면접착형 방식을 모두 혼용한 방식으로 록볼트 선단부 정착을 통해 초기 안정화를 도모하고 천공홀 채움을 통한 전면정착을 통해 장기적인 안정성이 필요한 지반조건에 적용한다.
2.2 록볼트에 대한 연구 및 개발사례
터널의 장ㆍ단기적인 거동에 중요한 역할을 하는 록볼트는 실제 현장에 적용하면서 다양한 문제가 발생되고 있다. 이는 단순 시공오류를 제외하고, 터널 시공중 다양한 원인에 의해 발생될 수 있는데 특히 터널 주면의 용수에 의해 록볼트 시공중 정착이 곤란하여 발생되는 문제가 많다.
이와 관련되어 Lee et al. (2005)은 터널에 침투수력이 작용되는 경우 록볼트 설치로 터널의 내공변위를 크게 감소시킬 수 있을 것으로 전면접착식 록볼트에 대한 지보반응곡선을 비교하여 지반보강효과에 대한 검토를 수행하였으며, Bae et al. (2006)은 지하수에 포함된 황산염이나 염화물과 같은 화학적 성분들에 의해 록볼트 성능이 저하될 수 있고 록볼트 강봉은 주로 염화물에 의해 부식되어 강봉의 체적 팽창을 야기하여 결국 록볼트 충전재에 균열을 발생시키게 되는 데 일반적인 콘크리트 재료에서보다 시멘트 모르타르계 충전재에서 염화물의 확산이 더욱 용이하고, 이는 록볼트가 완전 충전된 경우라 할지라도 부식을 발생시킬 수 있는 화학적 성분의 농도가 높은 경우, 화학적 성분의 확산에 의해서 단기간에 록볼트가 쉽게 부식될 수 있다는 것에 대한 연구를 수행하였다.
한편, 전면접착형 록볼트의 거동 특성 파악을 위해 Lee et al. (2010)의 경계조건의 변화에 따른 전면접착형 록볼트 거동의 수치해석적 연구를 통해 볼트선단의 고정판 설치 유무가 록볼트의 지보력 발휘 및 보강효과 증대에 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. Itoh et al. (2003)은 록볼트의 정착방식의 차이가 지보효과에 미치는 영향을 시험과 수치해석을 사용하여 그라우트재의 재령과 부착강성 및 부착강도의 관계를 구하여 8시간 이후에 내력을 발현하는 것을 검토하였다. 또한, 해외에서 개발되어 사용되고 있는 제품으로 강관을 수압으로 팽창시켜 지반과의 마찰력을 이용하는 Swellex bolt가 있으며, 국내에서도 Yoo et al. (2011)이 튜브형 강관을 이용한 수압팽창형 록볼트를 개발하여 타설 직후부터 유효한 설계내력을 발현할 수 있는 것에 대한 검토를 수행하였다. Kim et al. (2010)은 볼트 선단의 고정판 설치 유무가 록볼트의 지보력 발휘 및 보강효과 증대에 큰 영향을 미치는 요인으로 분석하였다. 이외에도 Kim et al. (2012)은 단층대, 용수발생구간 및 파쇄대 구간 등에서 즉시 보강효과를 발휘할 수 있는 자가 확장형 선단정착장치를 이용한 혼합형 록볼트에 대한 연구를 수행하기도 하였다.
상기와 같이 록볼트의 거동특성, 정착불량, 부식 등과 같은 다양한 검토가 진행되고 있으며, 록볼트 정착 즉시 지보내력을 발휘할 수 있도록 전면마찰정착 형태의 팽창형 록볼트가 개발되는 등 많은 발전을 해오고 있다. 최근 들어 현장 인발시험에서 설계 허용축력을 만족하지 못하는 결과가 많이 발생하는데 이에 대해 Park (2016)은 정착제의 강도부족(용수와의 혼합, 플러싱물과 혼합), 천공홀의 불완전 충전(주입불량, 충전량 부족, 용수 노출, 공벽붕괴에 의한 암층 잔존 등), 지반과의 접촉부족(지반과의 마찰력 부족)을 원인으로 들었다. 이러한 노력에도 국내에서 가장 많이 사용되는 전면접착식 록볼트에 대한 원인에 따른 개선사항은 크게 나아진 것은 없는 실정이다.
이에 본 논문에서는 터널 굴착시 용수가 발생하는 경우에 대처한 록볼트 자재의 부식방지 및 접착율 향상을 위해 시멘트 모르타르 충전재를 개발하고자 연구한 내용과 최근 저가의 중국산 철근 등의 유입으로 품질이 불량한 록볼트에 대응하고자 경제성 있는 고강도 국산 록볼트 자재에 대해 연구개발한 내용을 다루었다.
2.3 국내 설계기준 및 해외 설계기준 사례
기존 록볼트의 문제점을 개선하고자 새로운 록볼트를 개발할 경우 가장 먼저 검토되어야 할 것은 설계기준에 대한 고찰이다. 이는 명확한 설계기준이 없는 상태에서 아무리 현장 적용성이 우수한 제품을 개발하더라도 실제 현장에 적용하는 데에는 많은 문제가 발생되기 때문이다. 국내 설계기준 및 시방서에 제시된 록볼트 관련기준은 크게 재질 및 형상과 정착방법에 대해 규정하고 있으나 해외의 경우 Tunnels and Shafts in rock (U.S Army Corps of Engineers, 1997)와 일본 표준시방서에서처럼 강관 팽창형 록볼트에 대한 기준도 규정하고 있다. 국내외 기준 및 시방에 규정된 록볼트 주요내용을 요약하면 Table 2~5와 같다.
3. 고강도 강관 록볼트(SP-록볼트) 및 충전재 개발
3.1 개요
기존 이형봉강 록볼트는 단위길이당 중량이 커서 천공홀 내로 록볼트를 삽입할 때 시공성이 저하되고, 시멘트 모르타르 충전재를 이형봉강 주변에 Bottom-Up방식으로 주입하는 방식을 취하고 있으나, 이런 주입방식은 천공홀 내를 완전히 충전할 수 없으며 특히 터널 천정부에 설치하는 록볼트의 경우는 충전재의 흘러내림이 발생하여 록볼트의 정착능력이 현저하게 떨어진다. 또한, 현재 국내에서 사용되는 충전재의 경우 용수 지역에서는 충전재의 성능 저하로 록볼트의 설계 인발력을 확보하기 어려우며, 조기강도가 부족하여 터널 천단부 붕락사고 등의 안정성 문제와 설계시 필요한 소요 인발강도를 확보하기 위해 긴 양생시간이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 이형봉강 록볼트에 비해 단위길이당 중량이 작아 시공성이 우수하고, Top-Down방식의 강관 내부주입으로 인한 완전 충전이 가능한 고강도 강관 타입의 록볼트인 SP-록볼트를 개발하였으며, 용수가 없는 일반구간에서는 조기 강도가 우수하여 초기 안정성을 확보할 수 있고 용수가 발생되는 구간에서는 지하수의 유입에도 충전재가 용수와 희석되어 용탈현상 등이 발생되지 않는 수중 불분리형 충전재를 개발하였다.
3.2 SP-록볼트(Smart Pipe-Rockbolt)
SP-록볼트는 현재 자동차 부품 소재로 사용되는 항복강도가 1,100 MPa에 달하는 AutoBeam이라는 소재로서 항복강도가 기존의 이형봉강에 비교하여 3배정도 크기 때문에 그 형상을 강관으로 할 수 있으며, Fig. 4는 SP-록볼트의 형상과 구성요소를 나타낸다. SP-록볼트는 전용 고정구를 활용하여 록볼트의 이탈 방지 및 그라우트 주입시 역류 방지로 인한 모르타르의 흘림없이 간편하게 시공할 수 있으며, 강관 내부주입을 통한 선단부 주입으로 Full Grouting이 가능함으로써 록볼트의 정착력 증진 및 장기 수명을 기대할 수 있다.
Fig. 5는 SP-록볼트의 규격(단면투영도)를 나타낸 것이며, Table 6은 SP-록볼트의 기계적 성질을 이형봉강과 비교하여 표시한 것이다.
Table 7은 SP-록볼트와 이형봉강 록볼트의 제원을 표시하였으며, 직경은 모두 25.4 mm로 동일하나, 단면적은 이형봉강 록볼트의 5.067 cm²과 비교하여 약 1/3 정도인 1.733 cm²로 재료 부피를 줄여 중량을 4 m 연장에 대하여 159.2 N에서 54 N로 줄일 수 있어 시공시 작업성을 향상시키고자 하였다.
Table 8은 이형봉강 및 SP-록볼트의 허용설계강도를 비교한 것으로 이형봉강 록볼트의 설계 강도는 88.67 kN/m2로 산정되었으나 SP-록볼트는 95.31 kN/m2로 기존 이형봉강의 더 높은 것으로 확인되었다.
설계에서 사용되는 강성은 동일한 스틸재질로 탄성계수의 차이가 없다고 본다면, 단면적 비율과 같기 때문에 강성은 이형봉강 록볼트에 비교하여 작다. 강성에 대한 설계적 특성을 알아보기 위하여 허용설계강도 작용시 발생되는 록볼트 변위량을 산정하면 다음과 같다.
① 이형봉강 록볼트 : 
② SP-록볼트 : 
동일한 5 m 길이의 록볼트에서 이형봉강 록볼트의 경우 4.16 mm에 허용강도에 도달하고, SP-록볼트는 13.09 mm에 허용강도에 도달한다. 따라서 지반의 특성에 따라 록볼트의 설계 특성이 다르게 해석될 수 있다.
3.3 충전재
본 연구에서 개발한 충전재는 Chemi-Fix(일반형)과 Chemi-Fix(수중 불분리형)으로 구분된다. Chemi-Fix(일반형)은 용수가 거의 없는 일반 지반조건에 사용하는 시멘트 모르타르 충전재로서 1일 일축압축강도가 21 MPa 이상으로 조기강도가 우수하여 록볼트의 초기 안정성을 향상 시킬수 있으며, Chemi-Fix(수중 불분리형)은 용수지역에 사용하는 시멘트 모르타르 충전재로서 재료 자체의 점성이 기존 모르타르에 비해서 월등히 우수하여 지하수 유입에도 희석되거나 씻기지 않고, 용탈현상(Leaching)도 최소화할 수 있다. 이는 천공홀 내부의 록볼트를 충전재가 초기의 완전 충전상태를 오랫동안 유지할 수 있어, 장기적으로도 염해나 황산염 침식 등 외부요인에 대한 저항성을 향상시켜 록볼트 자체의 부식을 최소함으로써, 터널 지보재로서의 내구성을 극대화 할 수 있을 것으로 판단된다.
또한, Chemi-Fix 충전재는 유동성(Flow)이 뛰어나기 때문에 주입성이 향상되고, 록볼트와의 부착성능이 우수하여 인발 저항능력이 향상될 것으로 판단된다. Fig. 6은 Chemi-Fix 충전재의 실내실험 사진을 나타낸 것이며, Table 9~10은 실내실험에 의한 Flow 및 압축강도 결과값을 정리한 것이다.
Chemi-Fix의 특성은 Table 11과 같으며, Chemi-Fix(일반형)의 경우에는 유동성과 초기 압축강도에, Chemi-Fix(수중 불분리형)의 경우에는 용탈, 희석 등에 영향이 없도록 기능을 향상시켜 지반조건에 맞도록 개발하였다.
4. 현장시험 및 실내시험
4.1 현장 시험
본 연구에서 개발된 SP-록볼트의 현장 적용성을 검토하기 위하여 국내 H현장에서 록볼트의 극한인발시험을 실시하였다. Table 12는 현장에서 실시한 시험조건의 세부사항을 보여주고 있다.
Test대상 록볼트는 지압판에서 50 cm 이상 돌출되도록 시공하였고, 재하시험 위치는 현장 내 대표되는 구간에 대해 적절한 장소를 선택하여 실시하였으며, 그라우팅 후 최소 7일 이상 양생한 후 Test를 실시하였다. Test용 록볼트는 Fig. 7과 같이 설치하였고, 록볼트와 시험장치가 수직이 유지되도록 하였으며, SP-록볼트의 시공절차는 Fig. 8과 같다.
하중의 증가는 1분 이내에 가해져야 하며 최대한 2분을 넘어서는 안 되는 조건으로 시험을 실시하였다. 하중이 지속되는 동안 변위는 1, 2, 3, 4, 5, 10분 마다 기록하였으며, 각 하중단계 중 1~10분 마다 측정된 변위량이 2 mm 미만이면 다음 단계로 넘어가며 측정하였다. 또한, 설계하중의 50% 재하시 변위량 2 mm가 10분 이내 발생하는 경우에는 추가로 50분간 더 지속하였고, 이 때에는 15, 20, 25, 30, 45, 60분의 시간 간격으로 측정하며, 65분 측정 후에는 다음 단계로 넘어가며 시험을 실시하였다. Fig. 9는 현장에서 실시한 인발시험 전경을 보여주고 있다.
현장에서 적용된 록볼트의 설계허용 인장력은 8.8 Tonf으로 설계되었으며, Test 결과는 Fig. 10과 Table 13에 나타낸바와 같다. 변형량이 초기에는 아주 작기 때문에 하중 2 ton 또는 2.5 ton 시점부터 그래프에 측정값을 표시하였다.
모든 시험체에서 설계인장력 이상의 발생인장력이 나타났으며 이는 터널 지보내로써 충분한 인장저항력을 발휘하는 것으로 판단된다. 그러나 본 현장시험에서는 개발된 Chemi-Fix가 충전재로 적용하지 않은 조건으로 시험을 시행하였고, 지반조건, 동일한 충전재 조건하에서 시험한 결과이다. 이형 봉강 록볼트의 경우 인장강도가 설계강도를 상회하고 있으나 그 분산폭이 큰 것을 알수 있으며, SP-록볼트의 경우 거의 일정한 인장강도가 나타나고 있어 시험횟수는 작으나 양호한 품질관리가 용이할 것으로 판단된다. 한편, 최대시험하중에서도 록볼트의 인발 및 변형이 거의 발생하지 않고, 하중-변위 곡선 추이로 보면 소성영역(항복 또는 극한상태) 이전의 탄성거동 영역내 분포하는 것으로 추정되나 Test #3 시험체에서는 인발 및 변형이 극한 상태의 거동 영역으로 나타났다.
4.2 실내시험
본 연구에서 개발된 충전재인 Chemi-Fix의 성능평가를 위하여 기존 충전재인 일반 모르타르와 Chemi-Fix를 같은 조건에서 주입 및 실내 인발시험을 실시하여 이에 대한 결과를 비교 검토하였다. 길이 3m/내경 45mm의 시험강관으로 인공 천공홀을 제작하여 내부에 SP-록볼트를 삽입하고 충전재를 주입하는 방식으로 총 12개의 시험체를 제작하였다. 용수조건의 경우 물이 흘러 내림을 방지하기 위해 강관 주입구를 위로 하여 물을 주입 후 충전재를 주입하였고, 일반조건의 경우 충전재 주입시 흘러내림을 모사하기 위해 강관 주입구를 아래로 하여 상부로 충전재를 주입하여 시험체를 제작하였다. Table 14는 시험조건을 나타내고, Fig. 11은 주입 및 시험체 제작 사진을 보여주고 있다.
Fig. 12는 실내 인발시험을 위해 시험체를 UTM에 거치한 것이며, 실내 인발시험 결과는 Fig. 13과 같다.
용수조건에서의 인발시험 결과를 살펴보면, 극한하중에서는 일반 모르타르와 Chemi-Fix(수중 불분리형)에서 유사한 값이 나타났으나 발생변위는 일반 모르타르의 경우가 큰 변위가 발생되었다. 이는 3.1절에서 단순히 록볼트 재료만의 변위를 검토한 결과 SP-록볼트의 경우 더 큰 변위가 허용하중에 대해 발생되는 것으로 나타났지만 충전재가 주입된 상태에서의 결과는 이와 상반된다. 즉, 록볼트와 주입된 충전재와의 복합거동이 발생될 때에는 부착력이 향상된 Chemi-Fix 충전재가 작은 변형이 발생되는 것이다. 다만, 일반 모르타르를 사용한 #1 시험체의 경우는 극한하중 이후에도 추가적인 변위를 발생하고 있어 이형봉강 록볼트는 소성상태로 변형된 것으로 판단된다. 한편, 일반조건의 결과에서는 Chemi-Fix(일반형)이 일반 모르타르보다 훨씬 큰 극한하중값을 나타내고 있으며, 이형봉강의 거동은 많은 변위와 함께 소성거동이 동반되고 있는 것으로 판단된다. 전체적인 결과로 볼 때 본 연구를 통해 개발된 Chemi-Fix 충전재로 주입된 SP-록볼트의 경우 그 거동특성이 일관되게 강도특성과 변형특성을 나타내고 있으나 일반 모르타르 충전재와 결합된 이형강봉 록볼트는 단순히 설계 허용강도는 만족하지만 용수조건과 일반조건에서 그 거동특성이 상이하고 충전재와 록볼트 간의 부착력이 상대적으로 적어 하중이 가해졌을 때 큰 변위를 수반하면서 소성거동이 발생되는 특징이 있음을 알수 있었다. 이러한 결과로 볼 때 향후 모르타르와 Chemi-Fix의 몰드 시험을 통한 재령일별 강도특성을 파악하고, 염분 침투시험 등을 통해 내부식성 등에 대한 추가적인 연구를 수행하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
5. 결 론
본 연구에서는 터널의 지보재인 록볼트에 대해 기존 이형강봉과 모르타르를 이용한 록볼트 재료를 고강도 강관을 이용한 록볼트 재료와 용수상태에서 주입방식 개선 및 부착력이 향상된 충전재인 Chemi-Fix에 대한 실내 및 현장실험 연구결과를 통해 얻어진 결론은 다음과 같다.
1.기존 이형봉강 록볼트와 SP-록볼트에 대한 현장 인장시험결과 두 재료는 모두 설계 허용강도 이상으로 인장력이 발현되는 것으로 나타났으나 이형봉강 록볼트의 경우 발생되는 인장강도의 분산폭이 크고 일부는 소성거동을 하는 등 거동이 다양하게 나타나는 반면, SP-록볼트의 경우 일정한 강도와 탄성거동을 보여 양호한 품질관리가 가능한 것으로 나타났다.
2.충전재인 Chemi-Fix(일반형), (수중불분리형)과 기존 일반 모르타르에 대해 용수조건과 일반조건에 대한 실내 인장시험을 수행한 결과 일반 조건에서는 기존 록볼트의 거동이 소성거동을 나타내면서 상대적으로 적은 인장강도를 나타냈고, 용수 발생조건에 대해서는 발생되는 인장강도는 상호 유사하나 기존 이형봉강 록볼트(모르타르)의 경우 일부 소성거동을 보이거나 많은 변형이 발생되어 록볼트의 거동이 소성거동으로 변화되는 것으로 나타났다.
3.이러한 거동 특성으로 볼 때 기존 모르타르로 채워진 이형강봉의 경우 설계인장강도는 만족하지만 거동 특성이 탄성적이지 않아 터널의 전체적인 거동특성에 영향이 있을 것으로 판단되나 아직 객관적인 자료가 많이 부족하여 향후 추가적인 시험과 수치해석 등을 통한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.
4.SP-록볼트는 그 동안의 고질적인 이형강봉의 품질문제, 모르타르 흘러내림에 의한 부착력 문제, 용수구간에서의 지보변형 문제와 같은 많은 문제를 개선할 수 있는 터널 록볼트로 활용이 가능할 것으로 사료되며, 특히 국내뿐 아니라 해외에서도 그 가치를 인정받을 수 있는 우리나라 고유의 록볼트 제품으로 사료되며, 향후 정착재료의 강도특성, 염분침투에 대한 내구성 시험, 수치해석을 통한 거동 특성 등에 대한 추가적인 연구를 통해 더욱 검증해야 할 것으로 사료된다.
