보고서 정보
주관연구기관 |
인하대학교 산학협력단 InHa University |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2013-02 |
과제시작연도 |
2012 |
주관부처 |
교육과학기술부 Ministry of Education and Science Technology(MEST) |
등록번호 |
TRKO201300034245 |
과제고유번호 |
1345174513 |
사업명 |
일반연구자지원 |
DB 구축일자 |
2014-01-13
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키워드 |
갱폼.인양 시스템.건설 자동화.갱폼 인양.공동주택.골조공사.Gang Form.Climbing System.Automation.Gang Form Climbing.Apartment Housing.Concrete Work.
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초록
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연구의 목적 및 내용
□ 갱폼(Gangform)은 기준층 설치 후 반복사용이 가능하여 기존 합판 거푸집에 비해 공기단축이 가능하고 높은 경제성을 확보할 수 있는 시스템 거푸집이다. 또한 거푸집의 처짐량이 작고 외력에 대한 안정성이 높은 장점을 지니고 있다. 그러나 갱폼의 운반 및 인양작업은 타워크레인의 동력에 전적으로 의존하고 있으며, 갱폼 인양작업을 위해 공동주택 골조공사 6~7일 사이클 중 1일의 공기를 차지하는 등 전체 골조 공기에 있어 큰 비중을 차지하고 있다. 즉, 갱폼은 ACS(Auto Climbing System)
연구의 목적 및 내용
□ 갱폼(Gangform)은 기준층 설치 후 반복사용이 가능하여 기존 합판 거푸집에 비해 공기단축이 가능하고 높은 경제성을 확보할 수 있는 시스템 거푸집이다. 또한 거푸집의 처짐량이 작고 외력에 대한 안정성이 높은 장점을 지니고 있다. 그러나 갱폼의 운반 및 인양작업은 타워크레인의 동력에 전적으로 의존하고 있으며, 갱폼 인양작업을 위해 공동주택 골조공사 6~7일 사이클 중 1일의 공기를 차지하는 등 전체 골조 공기에 있어 큰 비중을 차지하고 있다. 즉, 갱폼은 ACS(Auto Climbing System)와 같은 첨단 거푸집에 비해 경제성을 제외한 다른 측면(생산성, 안전성, 품질 등)에 있어서는 1) 타워크레인 양중부하 증가, 2) 갱폼 인양 중 안전사고 증가, 3) 갱폼 박리 작업 생산성 저하, 4) 기후 영향으로 인한 작업 중지, 5) 생산성, 노무비, 품질 저하 등의 문제점을 지니고 있는 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 타워크 레인의 부하를 감소시킴과 동시에 인양 속도를 향상시킴으로써, 작업생산성 향상 및 노무자 안전성 확보, 콘크리트 구조체의 품질 등을 향상시켜 공동주택 건설 현장에서 범용적으로 사용가능한 공동주택 전용 갱폼 인양 자동화 장비를 개발하고자 한다.
연구결과
□ 본 연구에서는 갱폼 인양작업 프로세스 분석, 현장조사 및 전문가 인터뷰를 통해 갱폼 인양과정에서 발생하는 문제점을 조사ㆍ>분석하고, 이를 해결할 수 있는 새로운 형태의 공동주택 전용 갱폼 자동 인양시스템을 제안하였다.
□ 문헌 분석 및 설문조사를 통한 갱폼 인양 작업 관련 문제점 분석 결과, 현재 타워크레인의 동력에 의존하는 있는 갱폼 인양 작업으로 인해 ①타워크레인 양중부하 증가, ②갱폼 인양 중 안전사고 증가, ③> 갱폼 박리 작업 생산성 저하, ④C 기후 영향으로 인한 작업 중지, ⑤생산성, 노무비, 품질 저하 등과 같은 문제점이 있는 것으로 도출되었다.
□ 설문 조사를 통한 갱폼 인양 자동화 기술 개발을 위한 고려요소 분석 및 우선순위 도출 결과, 갱폼 인양을 위해서는 ‘동력원의 개발’이 필수적으로 요구되며, ‘노무자 추락 및 자재와 공구의 낙하 방지 기술’의 개발, ‘갱폼 고정/해체 및 낙하 방지 기술’, ‘갱폼 수직/수평 조절 기술’, ‘갱폼 박리 및 수평 이동 기술’, ‘갱폼 경량화 기술’, ‘갱폼 간 조립/해체 기술’의 개발이 순차적으로 요구되었다.
□ 본 연구에서는 문헌분석 및 건설 현장 관리자를 대상으로 한 설문조사 분석결과 도출된 갱폼 인양 자동화 기술 개발 시 고려요소 분석 결과를 바탕으로 첨단 요소기술을 적용하여 ‘공동주택 전용 갱폼 인양자동화 기술 개발을 위한 개념디자인 및 1차, 2차 프로토타입을 설계/제작’하여 실험을 수행하였다. 구조적 안정성 분석 결과, 모든 부재의 변형 및 안전율이 갱폼 설계 기준을 만족시키는 것으로 분석되었다.
□ 따라서 본 연구에서 제안한 공동주택 전용 갱폼 인양 자동화 기술은 기존 갱폼 작업에 투입되는 타워크레인의 부하를 감소시키고, 첨단 시스템 거푸집에 준하는 안전성 확보가 가능한 것으로 분석되었다. 또한, 설문분석을 통한 제안된 기술의 타당성/현장 적용성 분석 결과, 기존 갱폼에 비해 공동주택 전용 갱폼 인양 자동화 기술은 ‘안전성, 작업편의성, 비용절감, 품질, 생산성’ 측면에서 모두 우수한 성능을 지니고 있는 것으로 분석되었다.
연구결과의 활용계획
□ 본 공동주택 전용 갱폼 인양 자동화시스템을 개발하는 과정에서 축적된 연구개발 프로세스 및 개발된 공동주택 전용 갱폼 인양 자동화 기술(‘갱폼인양기술’, ‘노무자 추락 및 자재와 공구의 낙하 방지 기술’의,‘갱폼 고정/해체 및 낙하 방지 기술’, ‘갱폼 수직/수평 조절 기술’, ‘갱폼 박리 및 수평 이동 기술’, ‘갱폼경량화 기술’, ‘갱폼 간 조립/해체 기술’)및 기술적 타당성 / 현장 적용성 분석관련 지식은 향후 건축 또는 타 산업분야에서 관련 문제점을 해결하기 위해 유용한 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
또한 갱폼 인양 자동화시스템의 개발을 통해 타워크레인의 양중부하감소 및 인양 시간 단축 등으로 골조공사 사이클 타임을 층당 최소 1일 이상 절감시킬 수 있으므로 공동주택 층수만큼의 공기 단축이 가능할 것으로 기대되며, 갱폼의 설치․인양․해체의 편의성, 안전성 향상으로 인한 생산성 및 경제성 향상은 현 건설 산업의 경쟁력 제고에 큰 전기를 마련할 수 있을 것으로 판단된다.
Abstract
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Purpose&contents
□ Gangform, compared to the traditional forms, is a systemized form which can reduce construction duration and cost by the advantage of using it repeatedly. However, transportation and climbing process of the Gangform is highly dependant on the performance of tower crane. Gangfor
Purpose&contents
□ Gangform, compared to the traditional forms, is a systemized form which can reduce construction duration and cost by the advantage of using it repeatedly. However, transportation and climbing process of the Gangform is highly dependant on the performance of tower crane. Gangform climbing process takes one day out of six to seven days of a structural work cycle. Tower cranes can not be used in other lifting works when they lift the Gangform during the structural work cycle, causing the delay in the construction project.
□ The subjective of this research is to develop a automated Gang form climbing system for apartment housing construction to solve the problems. In order to develop the automated Gang form climbing system, following techniques should be developed;
- Development of vertical movement technique of Gang form
- Development of horizontal movement of Gang form
- Development of installation and dismantling technique each Gang forms.
- Development of fixing and dismantling technique between structure and Gang form
- Development of mechanical detachment technique between structure and Gang form
- Development of light weight technique of Gang form cage
- Development of position control technique of Gang form.
- Development of safety improvement technique as climbing, fixing and dismantling.
Result
□ This research developed an automated Gang form climbing system for apartment housing construction. The automated Gang form climbing system has technical/economical feasibilities for practical use in construction sites. The results of this research are as follows;
□ Analysis of installation, climbing and dismantling work characteristics of Gang form.
- Research and problem analysis of original Gang form work process
- Analysis of structure, characteristic, advantage and disadvantage of automated climbing system.
- Research of field requirements, state-of-the-art technologies
□ Analysis of literatures and technical trends related to Gang form
□ Analysis of primary consideration factors and the latest component technology
- Research of Gang form work characteristics and field requirements and the analysis of consideration factor
□ Pilot test of suggested automated Gang form climbing system
- Pilot test of primary components by using various power devices.
□ Conceptual design and prototype design of automated Gang form climbing system
- Suggestion of various conceptual design and technical and economical feasibility study
- Suggestion of optimal conceptual design and detail design of the selected prototype
□ Optimization of automated Gang form climbing system through structural analysis
- Allowable stress review to components and optimal design
- safety review and lightweight design
□ Production of prototype of automated Gang form climbing system.
- The production of actual-sized automated Gang form climbing system
- The production of power part and position control module for automated Gang form climbing.
□ Laboratory test of prototype system
- The production of partial wall structure for Gang form climbing test
- Deduction of problems, system error correction through laboratory tests of prototype system
□ Analysis of technical/economical feasibilities
Expected Contribution
In case of developing automated Gang form climbing system being proposed in this research, cycle time of the structure work can be reduced one day per one floor due to tower crane load reduction and shortening climbing time. In case of applying the compression of construction time to all apartment housings of construction industry, that economic value due to the compression of construction time will be high is determined. And labor cost is expected to be reduced due to decrease in labor input through using automated Gang form climbing system and also productivity and economic improvements are expected to be competitive in global construction industry. Developing automated Gang form climbing system which is relying on foreign technology now can be contributed to construction technology improvements and is expected to activate automated construction.
목차 Contents
- 일반연구자지원사업 최종보고서 양식 ... 1
- 목 차 ... 2
- 연구 계획 요약문 ... 3
- 연구 결과 요약문 ... 4
- 한글요약문 ... 4
- SUMMARY ... 5
- 연구내용 및 결과 ... 6
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
- 2. 국내외 기술개발 현황 ... 13
- 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 17
- 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 54
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 54
- 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 55
- 7. 주관연구책임자 대표적 연구 실적 ... 55
- 8. 참고 문헌 ... 55
- 9. 연구 성과 ... 56
- 10. 기타사항 ... 57
- 대 표 연 구 성 과 ... 58
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