건설안전기사 – 터널 록볼트 설치 작업 및 록볼트의 역할

터널 공사에서 록볼트 설치는 굴착 직후 불안정한 암반을 가장 먼저 안정시키는 작업입니다. NATM 공법에서는 숏크리트와 더불어 필수적인 1차 지보공으로, 터널 내부 붕괴를 방지하는 핵심 역할을 합니다.

 

터널 록볼트 설치 작업 필답형 문제

화면은 터널 굴착 직후 록볼트 설치 작업을 하고 있는 현장이다. 이러한 록볼트의 역할 3가지를 쓰시오.

록볼트의 역할 정답 및 근거

1. 봉합효과

2. 내압작용효과

3. 보형성효과

4. 아치형성효과

5. 지반보강효과

「산업안전보건기준에 관한 규칙」 별표 4 (사전조사 및 작업계획서 기재사항)
터널 굴착 작업 시 작업계획서에는
① 지보공의 종류 및 설치방법,
② 터널 지보공의 시공방법과 용수·붕락 대책,
③ 환기·조명시설 설치 방법,
등을 포함해야 한다.

록볼트는 법령에서 직접 이름을 명시하지는 않지만,
‘지보공(支保工)의 종류 및 설치방법’에 해당하는 대표 지보공 중 하나입니다.

역할별 구조적 의미와 안전적 필요성 – 록볼트

1. 봉합효과 – 불연속면을 하나로 묶어 안정화

터널 내 암반은 균열과 절리가 존재하는 경우가 많습니다.
록볼트는 이러한 균열난 암반 조각을 하나의 덩어리처럼 묶어주는 “봉합” 역할을 합니다.
굴착 직후 떨어질 위험이 있는 암편의 낙하를 막고, 내벽 표면의 급격한 변형을 방지합니다.

2. 내압작용효과 – 암반의 팽출(이완)을 억제

굴착 후 암반은 압력이 풀리면서 바깥쪽으로 벌어지려는 성질이 나타납니다.
록볼트는 암반을 내부로 끌어당겨 암반 표면이 터널 안쪽으로 팽출되는 현상(이완)을 억제합니다.
이는 천단부 붕괴 예방에 직접적인 영향을 주는 중요한 구조적 기능입니다.

3. 보형성효과 – 터널 단면 변형 억제

록볼트는 숏크리트와 함께 암반을 지지하는 지보공 체계의 일부로 작용합니다.
설치된 록볼트는 터널 단면(아치형 단면)의 형상을 유지하고, 굴착으로 인해 발생하는 변위를 줄이는 역할을 합니다.
즉, 터널의 전체 형상을 변형 없이 유지하는 구조적 버팀 기능입니다.

4. 아치형성효과 – 암반 자체의 아치 구조 유도

록볼트를 설치하면 암반은 서로 구속되며 자연스럽게 하나의 아치 구조를 형성합니다.
이는 터널 상부 하중을 측벽으로 분산시키는 가장 안정적인 구조 형태이며, 굴착 후 즉시 필요한 지보 성능을 확보하는 데 필수적입니다.

5. 지반보강효과 – 암반 강도 자체를 증대

록볼트는 암반 내부 깊숙이 삽입되어 모르터·레진 등 자착재와 함께 결합됩니다.
이 과정은 암반 자체의 강도를 강화하는 지반보강 효과를 제공합니다.
즉, 록볼트는 단순 고정이 아니라 암반의 전반적인 지지력을 높이는 지반 강화공입니다.

총정리 – 록볼트

록볼트는 NATM 공법의 기본이자 핵심 지보공으로,
숏크리트가 ‘겉을 감싼다면’, 록볼트는 ‘내부를 잡아주는 역할’을 하는 구조물입니다.

시험에서는 “3가지를 쓰시오” 형태로 반복 출제되므로
아래 5개의 개념 중 3개만 기억해도 충분히 점수를 확보할 수 있습니다.

• 봉합효과

• 내압작용효과

• 보형성효과

• 아치형성효과

• 지반보강효과