• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1214-1219
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• 2011

Fiber reinforced shotcrete began to be used in tunnel constructions because it facilitates and expedites the construction process, and improves reinforcement properties. As one of the most widely used forms of shotcrete used in tunneling, steel fiber reinforced shotcrete offers excellent strength and ductility and allows quick reinforcement. However, steel fibers tend to lump together in cement matrix, and low levels of water and acid resistance cause corrosion in steel fiber, resulting in cracks and delamination. In particular, rebound and backlash of steel fiber is significantly increased during steel fiber reinforced shotcrete construction, compromising the flexural toughness and quality of shotcrete. In order to resolve the problems associated with steel fiber reinforced shotcrete and improve the application, durability, and cost-effectiveness of shotcrete, this paper proposes methods for manufacturing and constructing tunnels with multiple polyamide fiber reinforced shotcrete. We performed experiments to evaluate the performance of the proposed shotcrete, and the experimental results indicate that the multiple polyamide fiber reinforced shotcrete proposed in this paper offers outstanding performance that meets various construction design criteria.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.48-57
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• 2009

The quality control of tunnel support construction is very important to maintain a long term stability of tunnel. Especially, steel fiber reinforced shotcrete should be necessary to investigate practically the condition of quality control in the construction site. In order to perform this study, the design criteria and specifications relevant to steel fiber reinforced shotcrete are reviewed. And the comparison is made between the bearing capacity of the several shotcrete layers, based on the equivalence of the bending moments. Eight tunnel construction sites are also investigated carefully to examine and analyse the characteristics of steel fiber reinforced shotcrete especially including strength and mixing condition of steel fiber. Based on the results, it is founded the items to be improved in the future. In addition, the modification program for the specifications of steel fiber reinforced shotcrete is suggested.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권12호
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• pp.127-136
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• 2011

본 연구에서는 형상을 개선한 강섬유를 개발하였으며, 개발 강섬유로 보강된 숏크리트의 강도특성에 대해 알아보기 위하여 실내실험을 실시하였다. 본 연구에서 사용한 시료는 무보강 숏크리트, 기존 후크형 강섬유보강 숏크리트와 형상을 개선한 강섬유보강 숏크리트이며, 이들 시료를 이용해서 강도특성을 분석하기 위해 수행한 실험은 압축강도 및 휨인성시험이다. 실험결과를 통해 형상을 개선한 강섬유보강 숏크리트의 강도특성이 기존 강섬유보강 숏크리트에 비해 향상됨을 확인했다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.78-83
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• 2012

터널현장의 숏크리트 시공에 사용되는 강섬유 보강 숏크리트는 강섬유의 강성이 크고 중량이 무거워 숏크리트 시공상 어려움이 있으며, 강섬유의 부식과 높은 반발률 등이 개선사항으로 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 강섬유 보강 숏크리트의 단점을 개선하기 위하여 폴리아미드섬유를 혼입한 숏크리트를 제안하고, 현장 적용성 평가를 위하여 시험시공 결과를 제시하였으며, 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 폴리아미드섬유 보강 숏크리트의 역학적 성능은 국내의 터널관련 설계기준을 만족하며, 기존 강섬유 보강 숏크리트와 동등 수준의 역학적 성능을 나타내었다. 2) 폴리아미드섬유 보강 숏크리트는 강섬유 보강 숏크리트에 비해 시공시 반발률이 저감되어 시공성 뿐만 아니라 경제성, 품질, 친환경성 측면에서 우수한 숏크리트라 할 수 있다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.607-614
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• 2015

본 연구에서는 터널 및 지하공간에서 사용되는 섬유보강 숏크리트의 실제 응력상태를 고려할 수 있는 ASTM 규정의 원형패널 시험을 활용하여 섬유 혼입량에 따른 강섬유 및 PP섬유 보강 숏크리트의 휨성능을 평가하였다. 원형패널 시험에 의한 결과를 EFNARC 규정의 사각패널 시험 결과로 환산하고 인성등급을 분류하여 각 섬유보강 숏크리트의 에너지 흡수능력을 비교하였다. EFNARC 규정으로 환산된 에너지 흡수량의 비교 결과, 강섬유 보강 숏크리트와 PP섬유 보강 숏크리트는 모두 섬유의 혼입량이 증가할수록 에너지 흡수량이 증가하였으며, PP섬유 보강 숏크리트의 에너지 흡수능력은 강섬유를 혼입한 숏크리트과 비교하여 섬유의 혼입량에 따라 더욱 우수한 것으로 확인되었다.

• International Journal of Safety
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• 제8권2호
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• pp.20-25
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• 2009

In this study, an experiment in the field was performed to analyze the mechanical properties and the influence of steel fiber and silica fume on the rebound ratios of shotcrete. The experimental parameters which are the reinforcing methods (steel fiber, wire mesh), steel fiber contents (0.0%, 0.5%, 0.75%, 1.0%), silica fume contents (0.0%, 10.0%), layer thickness (60 mm, 80 mm, 100 mm), and the placing parts (sidewall, shoulder, crown) were chosen. From the mechanical test, it was found that the flexural strength and toughness is significantly improved by the steel fiber and/or silica fume. According to the results for the side wall in this test, the larger the fiber contents are in case of steel fiber reinforced shotcrete, the less the rebound ratios are within the range of 20-35%, compared to the wire mesh reinforced shotcrte. And also, the reduced rebound ratios were very larger in using steel fiber reinforced shotcrete with silica fume content of 10%, and these results are true of the shoulder and the crown. respectively.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.115-122
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• 2019

강섬유 습식Shotcrete는 굳지 않은 콘크리트를 노즐로부터 소정의 위치에 부착시키는 콘크리트를 시공함으로서 원지반 자체의 전단강도를 증가시켜 품질을 향상시키고 터널의 안정화를 도모한다. 강섬유 습식Shotcrete는 인장 저항능력을 증대시킴으로써 국부적인 균열의 생성 성장을 억제하는 콘크리트의 강도와 역학적 거동 특성을 개선 및 보강한다. 또한, 강섬유 습식Shotcrete는 불연속의 짧은 강섬유를 콘크리트 속에 균등하게 분산시켜 인장강도, 휨강도, 균열에 대한 저항성 등을 개선한 Shotcrete이다. 이 연구에서는 NATM 터널의 숏크리트에 대한 압축강도 시험과 휨강도 시험을 실시하고 숏크리트타설 압력을 900 RPM, 1,000 RPM, 1,100 RPM으로 변화시켜 리바운드 감소율을 측정하였다. 따라서 국내 NATM 터널공사에 적용할 수 있는 자료를 제시하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.433-452
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• 2019

본 연구는 구조용 합성섬유(PP섬유) 혼입량에 따른 숏크리트 보강성능과 적정한 평가방법에 관한 것으로, 강섬유($37.0kg/m^3$)와 구조용 합성섬유(PP섬유) 혼입량을 매개변수($5.0kg/m^3$, $7.0kg/m^3$, $9.0kg/m^3$)로 설정하여 숏크리트 압축강도, 휨강도 및 휨인성 시험을 수행하였다. 특히, 판상의 숏크리트 에너지 흡수능력을 평가하기 위하여 원형 패널 휨인성 시험(Road and Traffic Authority, RTA)을 수행하였다. 검토결과, 압축강도 및 휨강도는 강섬유 보강 숏크리트가 다소크나, 실질적인 숏크리트 보강성능를 나타내는 휨인성은 구조용 합성섬유(PP섬유) 보강 숏크리트가 큰 것으로 분석됨에 따라, 강섬유 보강 숏크리트 대비 동등 이상의 보강효과를 발휘하는 것으로 검토되었다. 또한, 구조용 합성섬유(PP섬유) 혼입량에 따른 휨인성 및 에너지 흡수능력 상관관계에 의하면, 보시편 휨인성 시험(KS F 2566)의 허용기준 3.0 MPa이하조건에서 에너지 흡수능력이 발휘(A등급: 2.55 MPa = 202J, B등급: 2.72 MPa = 282J, C등급: 3.07 MPa = 403J)되는 것으로 검토되었다. 국내 터널현장에서 보수적으로 측정되는 강도개념의 숏크리트 휨인성(>3.0 MPa)을 본 연구의 숏크리트 에너지 흡수능력 상관관계로 지보성능을 평가할 경우, 보다 실질적이고 신뢰도 높은 숏크리트 지보성능 평가가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제46권3호
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• pp.65-72
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• 2004

Modern underground and tunnel works that the wet type shotcrete is getting widely designed and applied in a large scale project. Further to its applications, the needs of improving the performance of the shotcrete, such as new and developed additives and accelerators fur increasing the performance of shotcrete, become the most important issue in the field. The main objective of this study evaluated to performance of steel fiber reinforced shotcrete using alkali free based accelerator for the durability and high quality of shotcrete. The major test variables are accelerator type and its dosage. One type silicate based accelerator and one type aluminate based accelerator and one type alkali free based accelerator were used. The dosage of accelerators is determined by the manufactures and laboratory test condition. Compressive strength test results showed that the dosage of silicate and aluminate based accelerators caused reduction of mechanical properties of shotcrete. Compressive strength of alkali free based accelerator is more stable than of silicate and aluminate based accelerators. Also, according to the compressive strength and flexural test results, it was found that steel fiber reinforced shotcrete used alkali free based accelerator could attain significant improvement in the mechanical and flexural performance.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.83-96
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• 2011

현재 국내터널에 주로 사용되는 공법은 NATM(New Austrian Tunneling Method)으로 원지반의 강도를 유지하고 보강하는 수단으로 록볼트, 숏크리트, 지보재를 이용하여 암반굴착 직후 원지반의 지지능력을 최대로 활용하여 지반을 안정화시킴으로 터널의 안전성을 유지시키는 공법이다. 과거에는 철망(wire mesh)보강 숏크리트가 주로 사용되었으나 시공기술의 발전을 통한 공기향상을 목적으로 현재는 강섬유보강 숏크리트(steel fiber reinfored shotcrete)가 국내 대다수 터널현장에 사용되고 있다. 그러나 터널 현장의 강섬유보강 숏크리트가 시공된 벽면의 강섬유 혼입량을 조사한 결과, 대부분 예상보다 부족한 것으로 측정되어 이에 대한 시방기준의 수립과 강섬유 부족구간의 보강대책의 필요성이 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 강섬유 혼입량 부족 대한 터널의 안정성 확보 및 문제점을 보완하기 위해 새로운 형태에 강섬유보강재를 개발하려고 한다.