KR101154385B1 - 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템 및 이를 구비한 모듈유닛의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템 및 그 시공방법에 관한 것으로, 건축용 구조체에 비구조체 모듈유닛을 조립할 때 비구조체 모듈유닛을 건축용 구조체의 바닥판으로 원활하게 인입시킬 수 있도록 건축용 구조체의 바닥판 상에 설치된 레일; 레일을 따라 이동가능하도록 비구조체 모듈유닛의 바닥프레임에 탑재된 바퀴조립체;를 포함하되, 상기 바퀴조립체는, 바닥프레임의 하면 일부에 개방 형성된 설치공간 상에 설치되며, 가압력을 제공하는 간격조절부재, 간격조절부재에 의해 움직이는 이동벽, 이동벽에 의해 유동되면서 이동벽이 가압할 때는 바닥프레임의 하면보다 하부로 돌출되고 가압력이 해제되면 설치공간 속으로 인입되면서 바닥프레임이 레일과 접촉되게 하강이동시키는 주륜, 주륜과 연결되어 주륜의 유동을 안내하도록 이동벽에 구속된 상태로 움직이는 보조륜,을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 바퀴와 레일을 통하여 모듈유닛을 반입, 이동시키므로 유닛에 작용하는 마찰력을 최소화할 수 있고, 작업범위를 이탈하지 않으므로 정밀하면서도 정확한 설치가 가능하며, 시공의 편의성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템 및 이를 구비한 모듈유닛의 시공방법{WHEEL SYSTEM OF MODULE UNIT CAPABLE OF HEIGHT ADJUSTMENT AND METHOD FOR CONSTRUCTING THEREOF}

본 발명은 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템 및 이를 구비한 모듈유닛의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축용 비구조체 모듈유닛을 철골조, RC조, SRC조 등의 구조체 안에 설치할 때 레일과 바퀴를 이용하여 쉽고 편리하면서도 단시간에 시공할 수 있도록 개선된 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템 및 이를 구비한 모듈유닛의 시공방법에 관한 것이다.

건축분야에서 비구조체 모듈유닛은 건축 구조체인 철골조, RC조, SRC조 등과 같은 골조에 인입 고정하여 건축물을 형성하는 구조 시스템을 말한다.

이러한 비구조체 모듈유닛은 주로 해양선박의 선실에 적용되어 왔는데, 선박에 적용된 경우에는 보통 '캐빈유닛'이라 일컬어지며, 크루즈선의 경우에는 선체 바닥과 프레임 사이에 적층 및 조립되어 비구조체를 이루도록 하는데 적용되기도 하였다.

이와 같은 모듈유닛은 기본적으로 경량철물 및 경량판재, 단열재로 이루어진 다수 개의 경량건식벽체와, 상기 경량건식벽체 상부를 연결하는 경량천정재 및 상부프레임, 경량건식벽체의 하부와 연결된 형상유지 기능의 가설바닥프레임으로 구성된다.

뿐만 아니라, 모듈유닛은 모듈식으로 구성된 것이므로, 방수 및 마감, 배수설비는 물론 전기설비 및 내부마감을 모두 포함할 수 있어 하나의 단위 공간을 형성할 수 있다.

이와 비슷한 건축용 모듈유닛으로는 구조적인 내력벽을 갖는 모듈러 유닛, 구조적 내력벽과 보기둥을 가지는 유닛, 구조적 보기둥과 비내력벽을 가지는 유닛으로 대별할 수 있다.

이러한 모듈유닛은 통상 공장에서 육면체 형태로 제조되어 외형이 완성된 상태로 크레인이나 호이스트, 지게차 등을 통해 차량에 탑재되고, 운송수단을 통해 시공현장으로 이송된 후 현장에서 작업용 크레인에 의해 이동 조립되게 된다.

그런데, 상술한 바와 같이 공장이나 시공 현장에서 아주 짧은 거리를 이동시키기 위해서도 크레인이나 지게차를 이용해야 하므로 시공상 많은 불편이 따른다.

이를 해소하기 위해, 모듈유닛의 하부에 바퀴를 채용하여 구름성을 좋게 함으로써 시공의 편의성을 높여 보려는 많은 시도들이 있었으나, 바퀴를 부착할 경우 이동성은 좋아지나 이동 후 설치시(정착, 고정) 바퀴를 제거해야 하는 문제, 바퀴로 인해 높낮이 조절이 어려워 정확한 시공이 어렵다는 한계 때문에 적용되지 못하였다.

뿐만 아니라, 건축용 모듈유닛은 선박에 적용되던 캐빈유닛과 달리 구조적 성능을 만족하기 위해 기둥, 벽체 및 콘크리트 바닥판까지 구비되어 있으므로 그 중량이 매우 커서 운반 및 시공상 많은 불편함이 존재해 왔다.

이와 같은 한계 때문에 시공 후 내부마감과 외부마감을 현장에서 진행하고 있는 것이 현실이므로 효율성이 떨어지고, 공기단축에 있어 한계를 가지고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 많은 불편함과 한계를 감안하여 이를 해소할 수 있도록 창안된 것으로, 모듈유닛의 하부에 바퀴를 설치하되 높낮이가 조절될 수 있도록 구현하고, 구조체의 바닥에는 바퀴가 주행할 수 있는 레일을 고정하여 모듈유닛 인입 후 바퀴를 낮춰 모듈유닛이 약간 하강되게 함으로써 안정적이면서 정확한 설치가 가능하도록 한 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템 및 이를 구비한 모듈유닛의 시공방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 건축용 구조체에 비구조체 모듈유닛을 조립할 때 비구조체 모듈유닛을 건축용 구조체의 바닥판으로 원활하게 인입시킬 수 있도록 건축용 구조체의 바닥판 상에 설치된 레일; 레일을 따라 이동가능하도록 비구조체 모듈유닛의 바닥프레임에 탑재된 바퀴조립체;를 포함하되, 상기 바퀴조립체는, 바닥프레임의 하면 일부에 개방 형성된 설치공간 상에 설치되며, 가압력을 제공하는 간격조절부재, 간격조절부재에 의해 움직이는 이동벽, 이동벽에 의해 유동되면서 이동벽이 가압할 때는 바닥프레임의 하면보다 하부로 돌출되고 가압력이 해제되면 설치공간 속으로 인입되면서 바닥프레임이 레일과 접촉되게 하강이동시키는 주륜, 주륜과 연결되어 주륜의 유동을 안내하도록 이동벽에 구속된 상태로 움직이는 보조륜,을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템을 제공한다.

이때, 상기 주륜과 보조륜은 하나이고, 주륜은 설치공간 내에서 회전유동가능한 축에 의해 회전가능하게 고정된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 주륜과 보조륜은 각각 제1,2주륜과 제1,2보조륜으로 구성되고, 제1보조륜은 이동벽에 구속된 상태로 움직이면서 제1주륜을 안내하며, 제2보조륜은 이동벽과 간격을 두고 설치공간에 수직하게 구비된 제1가이드에 구속된 상태로 움직이면서 제2주륜의 유동을 안내하고, 제1,2주륜은 각각의 축이 링크되며, 링크절에는 천정에 고정된 제2가이드를 따라 움직이는 제3보조륜이 더 연결된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 주륜과 보조륜은 각각 제1,2,3주륜과 제1,2,3보조륜으로 구성되고, 제1보조륜은 이동벽에 구속된 상태로 움직이면서 제1주륜을 안내하며, 제2보조륜은 이동벽과 간격을 두고 설치공간에 수직하게 구비된 제1가이드에 구속된 상태로 움직이면서 제2주륜의 유동을 안내하고, 제3보조륜은 천정에 고정된 제2가이드를 따라 움직이면서 제3주륜의 유동을 안내하며, 제1,2주륜 및 제2,3주륜의 각 회전축은 링크에 의해 서로 연결된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 비구조체 모듈유닛은, 경량철골프레임, 경량 건식벽체, 일체형 화장실 및 바닥을 포함한 캐빈형 모듈유닛인 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 바닥은 구조적 바닥판 또는 비구조적 바닥판 중 하나인 것에도 그 특징이 있다.

그리고, 상기 구조적 바닥판은 비구조적 바닥판 밑에 철근과 콘크리트가 들어간 RC조 바닥판 또는 테크플레이트와 철근과 콘크리트가 들어간 골조 바닥판이 형성된 바닥판인 것에도 그 특징이 있다.

나아가, 상기 주륜은 단면 형상이 새들형, 쐐기형, 사각형 중 어느 하나이고, 상기 레일도 상기 주륜과 대응삽입 가능한 형상으로 형성되는 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 레일 양측의 바닥판 상에는 레일의 길이방향으로 요철이 형성되고, 상기 바닥프레임의 하면에도 상기 요철과 대응되는 형상이 형성되어 시공 후 안착시 서로 맞물리게 구성된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 레일은 비구조체 모듈유닛이 인입되어 이동되는 방향으로는 경사면을 갖고, 반대방향으로는 턱을 갖는 톱니형 요철이 형성되어 비구조체 모듈유닛이 시공을 위한 인입은 자유롭지만 시공 후 미끄러짐은 방지되게 구성되는 것에도 그 특징이 있다.

그리고, 상기 레일과 바닥프레임은 시공 후 상호 볼트체결되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기에 기재된 바퀴시스템을 갖는 모듈유닛을 시공하는 방법에 있어서; 상기 바퀴시스템을 구성하는 바퀴조립체와 모듈유닛을 구성하는 바닥프레임을 공장에서 선 제작하는 바퀴조립체 및 바닥프레임 제조단계; 바닥프레임을 중심으로 경량 건식벽체를 구성하고, 천정마감, 전기설비, 단열, 방수, 타일, 배수설비를 포함하는 비구조체 경량 건식벽체 제작단계; 바닥프레임 사이에 비구조적 바닥판을 형성하거나 또는 구조적 바닥판을 형성하는 바닥판 형성단계; 제조된 바퀴조립체, 바닥프레임과 건식벽체 및 바닥판을 상호 조립하여 하나의 모듈유닛을 만드는 비구조체 모듈유닛 조립단계; 비구조체 모듈유닛이 설치될 현장에서 건축물 구조체를 만들어 설치가능한 상태로 유지하는 골조 및 레일 설치단계; 골조 및 레일 설치가 완료되면 비구조체 모듈유닛을 이송한 다음 레일에 안착시켜 인입시키는 모듈유닛 인입 및 이동단계; 이동을 완료한 모듈유닛의 바퀴조립체에 가했던 압축력을 해제시켜 모듈유닛을 하강시키고, 모듈유닛이 내려 앉으면서 레일에 안착되면 레일과 모듈유닛을 볼트 고정하는 비구조체 모듈유닛 정착 및 고정단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 바퀴시스템을 구비한 모듈유닛의 시공방법도 제공한다.

본 발명에 따르면, 모듈유닛 내부의 내장마감을 공장에서 제작하여 현장 내장마감공사를 최소화할 수 있고, 외장마감도 일부분 모듈유닛에 붙여 공장에서 제작할 수 있으므로 공기 및 공정단축을 통한 공사비 절감을 이룰 수 있다.

또한, 건축용 비구조 모듈유닛이 구조적인 기능을 가지지 않는 경량벽체와 경량철골프레임으로 구성되어 있기 때문에 기존 구조 기능을 가지는 모듈러 유닛 보다 가벼워 공장 제작, 운송, 현장 작업이 용이하다.

뿐만 아니라, 바퀴와 레일을 통하여 모듈유닛을 반입, 이동시키므로 유닛에 작용하는 마찰력을 최소화할 수 있고, 작업범위를 이탈하지 않으므로 정밀하면서도 정확한 설치가 가능하다.

아울러, 건축용 비구조체 모듈유닛은 구조체 안에 들어가는 비구조체로서, 구조체가 고층으로 올라가더라도 유닛의 양중이 가능한 범위에서는 제한요소가 없어 고층건축물 시공이 가능하다.

또한, 본 발명은 철골조, RC조, SRC조 등 기존 골조 방식을 활용할 수 있어, 건축 리모델링 현장에서도 유닛이 인입 가능하게 레일만 설치한다면 바로 내부마감과 1면의 외부마감이 완료되어 있는 건축용 비구조체 모듈식 유닛을 인입하여 손쉽고 빠른 리모델링 작업을 제공할 수도 있다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 건축용 구조체와 비구조체 모듈유닛을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 바퀴시스템을 적용한 비구조체 모듈유닛의 시공예를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 바퀴시스템이 적용되는 비구조체 모듈유닛의 구성예를 보인 예시적인 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 바퀴시스템을 구성하는 바퀴의 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 바퀴시스템을 구성하는 바퀴와 레일의 변형가능한 형상을 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 바퀴시스템을 구성하는 바퀴조립체의 구현예를 보인 예시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 바퀴시스템 중 가장 바람직한 3개의 바퀴를 갖는 바퀴조립체를 이용하여 시공할 때의 작동관계를 설명하는 작동상태도이다.
도 9는 본 발명에 따른 바퀴시스템이 적용된 레일과 바닥프레임의 고정예를 보인 예시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 바퀴시스템이 적용된 바닥프레임과 바닥판 간의 결합관계를 설명하는 예시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 비구조체 모듈유닛을 시공하기 위한 인입예를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템은 건축용 비구조체 모듈유닛(200)의 하면에 길이방향으로 간격을 두고 다수 설치되는 것으로, 상기 비구조체 모듈유닛(200)은 건축용 구조체(100)에 인입 설치되는 조립형 구조물이다.

이때, 상기 구조체(100)는 내력을 갖는 기둥인 철골기둥(110)과, 철골기둥(110)들을 연결하는 보인 스마트빔(120)과, 주로 PC(Precast Concrete) 슬래브로 형성된 바닥판(130)으로 이루어지고, 상기 비구조체 모듈유닛(200)은 상기 바닥판(130) 상에 인입 설치된다.

이를 위해, 도 2에서와 같이, 구조체(100)를 구성하는 바닥판(130)의 상면 적소에는 한 쌍의 레일(140)이 다수쌍 시공될 수 있는데, 레일(140)의 설치갯수는 구조체(100)의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 또한 레일(140)의 폭(이격거리)은 비구조체 모듈유닛(200)의 크기에 따라 달라질 수 있다.

여기에서, 중요한 사실은 상기 레일(140)이 시공 후 분리되는 것이 아니라, 바닥판(130) 상에 일체로 미리 고정된 상태로 유지되고, 비구조체 모듈유닛(200) 시공 후에도 그대로 유지되어 구조체(100)의 한 구성요소로 남게 된다는 사실이다.

그리고, 상기 비구조체 모듈유닛(200)의 하면 적소, 이를 테면 상기 레일(140)에 대응 안착되어 레일(140)을 따라 이동할 수 있는 바퀴조립체(300)가 구비되는데, 상기 바퀴조립체(300)를 구성하는 바퀴는 아주 조금만 하방향으로 돌출되더라도 비구조체 모듈유닛(200)은 그만큼 바닥으로부터 이격되기 때문에 이동하는데 전혀 문제가 없으므로 굳이 바퀴의 돌출정도를 크게 할 필요가 없고 비구조체 모듈유닛(200)을 움직일 수 있는 정도면 족하며, 바퀴조립체(300)에 대한 구체적인 구조 설명은 후술하기로 한다.

한편, 상기 비구조체 모듈유닛(200)은 다양한 형태와 구성으로 이루어질 수 있는데, 본 발명에서는 도 3과 같은 형태를 바람직한 예로 제시한다.

도 3에 따르면, 상기 비구조체 모듈유닛(200)은 기본적인 구성으로, 비구조 벽체를 지지하는 비구조 벽체프레임(210), 바퀴조립체(300)를 장착할 수 있으면서 비구조 바닥판(220)을 설치할 수 있는 바닥프레임(230)을 포함하며, 비구조 바닥판(220)은 선택적으로 구비될 수 있다.

아울러, 바퀴조립체(300)를 구성하는 바퀴는 도 4에 도시된 바와 같이, 주륜(310)과 보조륜(312)으로 구성되며, 주륜(310)은 '∩' 형상의 주륜고정브라켓(314)에 회전가능하게 고정되고, 보조륜(312)은 상기 주륜고정브라켓(314)의 상면 중심에 고정된 보조륜고정축(316)에 이를 중심으로 양측에 회전가능한 상태로 고정된다.

이때, 상기 주륜(310)은 도 5의 (a),(b),(c)와 같은 형태로 다양한 단면 형상을 가질 수 있는데, 이를 테면 (a)와 같은 새들형, (b)와 같은 쐐기형, (c)와 같은 사각형, 등이 그것이며, 바닥판(130)에 선(先) 시공되는 레일(140)도 상기 주륜(310)에 대응 삽입될 수 있는 구조를 갖는다.

또한, 상기 레일(140)은 바닥판(130)으로부터 돌출되는 형태로 시공될 수 있고, 혹은 바닥판(130)에 요입홈(132)을 형성한 상태에서 이 요입홈(132)에 레일(140)을 설치하여 레일(140)의 돌출높이가 바닥판(130)의 판면과 수평을 이루도록 구성되도록 하면 시공 품질 측면에서 더욱 좋다.

한편, 바퀴시스템의 주요부를 구성하는 바퀴조립체(300)는 도 6의 (a),(b),(c)에 도시된 바와 같이, 3가지 형태로 구현될 수 있다.

즉, 도 6의 (a)와 같이, 움직일 수 있는 하나의 주륜(310)과 하나의 보조륜(312) 및 주륜(310)에 압하력을 가하는 이동벽(320)으로 이루어진 형태를 가질 수 있고, 또 도 6의 (b)와 같이, 움직일 수 있는 두 개의 주륜(310)과 두 개의 보조륜(312) 및 주륜(310)에 압하력을 가하는 이동벽(320)으로 이루어진 형태를 가질 수 있으며, 또 도 6의 (c)와 같이, 움직일 수 있는 세 개의 주륜(310)과 세 개의 보조륜(312) 및 주륜(310)에 압하력을 가하는 이동벽(320)으로 이루어진 형태를 가질 수 있다.

이때, 이들 주륜(310)과, 보조륜(312) 및 이동벽(320)은 바닥프레임(230, 도 3 참조)의 하단면에서 상부로 요입형성된 설치공간(330) 상에 장입 설치되며, 이동벽(320)의 유동방향에 따라 주륜(310)과 보조륜(312)이 움직이면서 주륜(310)이 바닥프레임(230)의 하단면 보다 약간 더 하향 돌출되게 되면 주륜(310)은 레일(140)에 구름 접촉된 상태로 유지되고, 바닥프레임(230)은 돌출된 주륜(310)의 돌출높이만큼 레일(140)로부터 들뜬 상태를 유지하므로 비구조체 모듈유닛(200)을 쉽게 이동시킬 수 있게 된다.

그리고, 비구조체 모듈유닛(200)이 이동하여 설치 위치에 도달했을 때 이동벽(320)에 가했던 압력을 제거하게 되면 주륜(310)과 보조륜(312)이 움직이면서, 즉 주륜(310)이 상승하면서 설치공간(330) 속으로 들어가게 되므로 상대적으로 비구조체 모듈유닛(200)은 하강하게 되어 바퀴조립체(300)가 설치되지 않은 부분, 즉 설치공간(330)을 제외한 바닥프레임(230)의 나머지 부분이 레일(140) 상면에 접촉지지되는 형태로 견고히 안착 고정되게 된다.

이 경우, 바닥프레임(230)의 하단면을 앞서 설명한 도 6의 예와 같이, 레일(140) 형상에 맞게 가공해 둔다면 레일(140)을 완전히 포함하는 형태로 레일(140)이 바닥프레임(230)의 하단면 속으로 삽입되면서 안착되는 형태를 취하게 될 것이므로 더욱 더 안정적이고 정확한 조립 설치가 가능해 질 것이다.

뿐만 아니라, 바닥프레임(230)의 일측면, 바람직하기로는 외부에서 보이는 면 쪽에는 별도의 커버수단을 더 연장하거나 이를 바닥프레임(230)과 일체로 구비한다면 별도의 마감작업없이 안착과 동시에 마감처리되는 형태를 가질 것이므로 시공기간을 더 단축할 수도 있다.

덧붙여, 비구조체 모듈유닛(200)이 하강한 만큼 상부는 비게 되는데, 이는 비구조체 모듈유닛(200) 자체가 건축물의 외관을 구성하는 것이 아니라 외관을 갖춘 구조체(100) 내부의 일측 공간에 비구조체 모듈유닛(200)이 내장되는 것이므로 전혀 문제될 것은 없고, 생긴 공간 부분은 외장마감함으로써 간단히 처리할 수 있는 사항일 뿐이다.

이러한 바퀴조립체(300)의 기본적인 동작관계에 대하여, 가장 바람직한 실시예인 3개의 주륜과 3개의 보조륜을 갖는 경우를 가지고 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 바닥판(130)에는 레일(140)이 설치되고, 레일(140)의 상부에는 바닥프레임(230)이 간격을 두고 위치되는데, 이 간격은 주륜(310), 더 구체적으로는 제1,3주륜(310a,310c)이 하방으로 돌출된 높이만큼이다.

그리고, 바닥프레임(230)의 길이 적소에는 설치공간(330)이 형성되고, 상기 설치공간(330)의 가장 안쪽에는 제1가이드(340)가 고정된다.

상기 제1가이드(340)는 수직방향으로 배치되며, 중앙부가 절개되어 있어 앞서 설명한 보조륜고정축(316, 도 4 참조)이 제1가이드(340) 외부로 노출되고 간섭없이 이동가능한 상태로 유지되며, 보조륜(312)은 상기 제1가이드(340) 내부에서 이를 따라 움직일 수 있도록 배치된다.

또한, 보조륜고정축(316)과 연결된 주륜고정브라켓(314, 도 4 참조)에 의해 제1주륜(310a)이 회전가능한 상태로 유지되는데,나머지 제2,3주륜(310b,310c) 및 제2,3보조륜(312b,312c)도 동일하게 구성된다.

다만, 제2주륜(310b)과 제2보조륜(312b)을 안내하는 제2가이드(350)는 설치공간(330)의 천정면에 고정되고, 제3주륜(310c)과 제3보조륜(312c)을 안내하는 제3가이드(360)는 이동벽(320)에 일체로 고정되어 있어 움직일 수 있도록 구성된다.

이 경우, 상기 제3가이드(360)는 움직일 수 있어야 하므로 도 8과 같이 제2가이드(350)와 간격을 가져야 하며, 제1가이드(340)와 동일하게 수직방향으로 배치된다.

그리고, 상기 이동벽(320)의 일측면, 즉 제3가이드(360)가 설치된 반대쪽 면에는 볼스크류 형태의 간격조절부재(380)가 자회전가능하게 고정되는데, 이를 테면 볼죠인트 형태가 될 수 있다.

또한, 간격조절부재(380)는 상기 이동벽(320)과 간격을 두고 고정된 지지벽(370)을 관통하여 나사체결되며, 최외각에는 마감부재(390)로 마감되고, 도시상 정면이지만 사실상 바닥프레임(230)의 측방을 구성하는 바퀴조립체(300)의 설치부분은 별도의 커버부재(도시생략)로 커버링될 수 있다.

마지막으로, 제1,2,3주륜(310a,310b,310c)은 서로 링크(L)에 의해 축들이 연결되어 있어 연동되게 구성된다.

그리하여, 공장에서 생산시 상기 간격조절부재(380)를 최대한 조여 도 7과 같이 제3가이드(360)가 제2가이드(350)에 밀착되게 압축하게 되면, 제3보조륜(312c)과 제3주륜(310c) 및 제1보조륜(312a)과 제1주륜(310a)은 서로 연결된 링크(L) 때문에 도시와 같이 하강하면서 제1,3주륜(310a,310c)의 최하단이 바닥프레임(230)의 하면보다 아래에 위치되는 형태로 돌출된다.

따라서, 이 상태로 레일(140)에 안착시키면 바닥프레임(230)이 레일(140)보다 위에 위치되어 있으므로 이동성이 용이하므로 비구조체 모듈유닛(200)을 구조체(100)의 바닥판(130) 상으로 밀어 넣게 쉽다.

이후, 세팅이 완료되면 압축하였던 간격조절부재(380)를 푼다.

그러면, 도 8과 같은 형태로 제1,3주륜(310a,310c)이 밀려 올라가면서 제2주륜(310b)은 도시상 좌측방향으로 이동하게 되고, 종국에는 3개의 주륜이 가로방향으로 일자를 이루면서 펴지게 된다.

동시에, 바닥프레임(230)은 하강하여 레일(140)에 안착되게 되는데, 외관을 미려하게 마감하기 위해 도 8과 같이 바닥프레임(230)의 측방을 레일(140)에 간섭받지 않는 범위 내에서 레일(140)보다 더 길게 연장하면 레일(140)을 완전히 커버할 수 있어 더욱 더 깔끔한 외관을 제공할 수 있게 된다.

이때, 도 9에서와 같이, 레일(140)과 바닥프레임(230)을 직접 볼트로 체결하면 견고한 고정성을 유지할 수 있게 된다.

또한, 도 10의 (a) 및 도 11에서와 같이, 바닥프레임(230)이 안착되는 레일(140) 양측의 바닥판(130) 상면을 요철(132) 가공하고, 바닥프레임(230)이 하단면도 레일(140)이 삽입되는 부분을 제외한 나머지를 상기 요철(132)에 대응되게 가공하면 맞춤식 고정도 가능하게 되며, 무엇보다도 시공 후 미끄러짐이 방지된다.

특히, 도 10의 (b)와 같이 레일(140) 자체에도 인입되는 방향으로 경사지고, 인출되는 방향으로 턱진 톱니형 요철을 형성하면 인입시에는 원활하게 인입되지만 조립 후에는 바퀴가 잘 빠져나오지 못하고 톱니형 요철에 걸려있기 때문에 미끄러짐을 더욱 더 완벽하게 방지함음 물론 견고한 고정성을 확보할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 도 12의 (a)에서와 같이, 비구조체 모듈유닛(200)을 길이방향으로 인입 설치할 수도 있고, 또는 (b)와 같이 폭방향으로 인입 설치할 수도 있음은 물론인데, 이는 레일(140)의 배열 방향에 따라 변형 가능하다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 바퀴시스템의 시공방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

1. 바퀴조립체 및 바닥프레임 제조단계

공장 생산 단계는, 비구조체 모듈유닛을 구성하는 바퀴시스템 및 바닥프레임을 공장에서 일체로 선 제작하는 단계를 말한다.

이때, 바퀴시스템을 구성하는 바퀴조립체는 앞서 설명한 바와 같이, 바닥프레임의 설치공간 상에 간격을 두고 다수 설치되는데, 설치 후 간격조절부재를 통해 압축된 상태로 유지되어야 한다.

이 경우, 상기 간격조절부재는 유압을 이용한 기계구조, 톱니 바퀴를 이용한 수동식 기계구조, 나선형을 이용한 수동식 기계구조, 볼트와 너트를 이용한 고정구조 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.

또한, 상기 간격조절부재를 압축한 상태로 현장으로 반송되는데, 이는 시공의 용이성을 위해 미리 바퀴가 하향돌출된 상태로 유지시키기 위함이다.

덧붙여, 바퀴조립체는 앞서 설명한 바와 같이 다양한 방식이 존재할 수 있지만, 가장 바람직한 방식은 3축 구조로서, 3개의 바퀴가 삼각형태로 배치되고, 서로 링크되어 연동될 수 있도록 구성된 예이다.

상기 3축 구조 외에 변형가능한 예로는 도 6의 (a),(b)에 도시되어 있듯이, 회전가능한 하나의 축과 그 축에 설치된 하나의 주륜 및 이동벽과, 이동벽을 따라 움직일 수 있고 하나의 주륜과 연결된 하나의 보조륜의 형태가 될 수 있고; 또 서로 링크된 두 개의 축과 각 축에 설치된 주륜 2개 및 이동벽과, 이동벽을 따라 움직일 수 있고 하나의 주륜과 연결된 하나의 보조륜, 가이드를 따라 움직일 수 있고 다른 하나의 주륜과 연결된 또하나의 보조륜, 천정에 배열된 가이드를 따라 움직일 수 있고 두 개의 주륜을 연결하는 링크의 연결점에 접속되는 또다른 하나의 보조륜을 구비한 형태가 될 수도 있다.

2. 비구조체 경량 건식벽체 제작단계

건축용 비구조체 모듈유닛의 벽체는 비구조체 경량 건식벽체로서 금속계열의 판재와 내부를 단열재로 채울 수 있게 만들어진 C형의 경량철물 및 단열재로 구성되며, 내부로는 석고보드와 벽지로 마감된다.

또한, 천정은 경량철물로 지지되는 천정재를 포함하며, 단열재와 금속계열 판재로 구성되고, 천정마감과 전기설비를 포함한다.

아울러, 화장실의 경우라면 방수처리, 타일, 변기 등 내장마감과 배수설비가 일체형으로 제작되어 경량벽체와 경량천정과 연결되어 비구조체 모듈유닛으로 조립된다.

3. 비구조체 바닥판 형성단계

공장에서 건축용 비구조체 모듈유닛 바닥 프레임 사이에 비구조적 바닥판을 형성하거나 또는 구조적 바닥판을 형성할 수 있다.

비구조체 모듈유닛의 바닥프레임 사이에 단열차음부재층, 경량기포콘크리트의 축열층, 난방배관 및 구리, 알루미늄, 마그네슘으로 이루어진 건식방열층 또는 습식 모르타르 방열층, 비닐장판 또는 강화마루 마감층으로 구성된 비구조체 바닥판을 공장에서 제작할 수 있다.

이때, 비구조체 바닥판 밑으로 철근과 콘크리트가 들어가 있는 RC조 바닥판 또는 데크플레이트와 철근 및 콘크리트가 들어간 골조 바닥판을 함께 만들 수도 있다.

4. 비구조체 모듈유닛 조립단계

비구조체 모듈유닛의 외기를 면하는 1면에 외장마감 및 단열재 그리고 이를 지지하는 하지재를 공장에서 설치할 수 있다.

마감부재까지 설치가 되는 1면은 건축용 비구조체 모듈유닛의 단변방향 및 장변방향 모두 가능하며, 이는 모듈유닛의 1면 위에 외벽마감 하지재를 설치하고 그 위에 단열재를 포함하는 외벽패널 또는 기타 외벽마감을 설치하여 이룰 수 있다.

또한, 비구조적 또는 구조적 바닥판을 가지는 모듈유닛은 바닥시스템 조절부를 통해 바퀴부분에 힘이 가해진 상태로 운송된다.

5. 골조 및 레일 설치단계

골조 및 레일 설치단계는 현장 작업단계로서, 현장에서는 철골조, RC조, SRC조 등 가구식으로 프레임 골조 작업을 하여 보, 거더, 슬래브와 같은 수평부재와 기둥 같은 수직 부재로 둘러싸인 인입공간을 만들어 낸다.

이때, 보 및 거더에 층고절감형 보를 이용할 수 있으며, 층고절감형 보에 공장에서 레일이 바닥판에 삽입되어 제작된 프리캐스트 콘크리트 모듈형을 설치할 수 있다.

레일은 철물이 돌출되어 있는 형태 또는 철물이 홈으로 들어가 있는 형태로 구성되며, 데크플레이트와 철근 및 레일로 구성된 하프 프리캐스트 콘크리트 구조로 현장에서 설치 후 상부에 모르타르를 타설하는 시스템 또는 데크플레이트와 철근 및 레일로 구성된 완성형 프리캐스트 콘크리트 모듈을 설치하고 모듈간을 철근이음 후 이음부분을 고성능 모르타르로 그라우팅 하는 시스템으로 구성될 수 있다.

또한, 레일은 구조체에 골조 바닥이 구성되어 있을 경우 바닥판에 고정되며, 골조바닥이 없이 프레임으로 구성될 경우 보가 레일을 포함하는 형상으로 유닛하중과 횡력에 저항한다.

아울러, 레일의 단면 형상은 앞서 설명한 바와 같이 다양하게 변형될 수 있다.

6. 모듈유닛 인입 및 이동단계

운반되어 온 비구조체 모듈유닛은 야적부지에 적재되거나 바로 크레인으로 양중하여 프레임골조 사이의 인입공간으로 이동시킨다.

그리고, 비구조체 모듈유닛을 인입할 때 모듈유닛의 인입 및 이동을 원활하게 하기 위해 레일 끝부분에 바퀴형 롤러가 설치되어 있는 구조로 유닛을 양중하여 인입초기, 모듈유닛 앞부분의 바퀴시스템으로 하중이 몰리는 것과 파손을 방지하고 인입을 원활하게 해주며, 이동시 모듈유닛의 프레임을 지지하여 하중을 분배하도록 함이 바람직하다.

아울러, 이동시에는 모듈유닛 하부의 3개의 바퀴로 이루어진 바퀴시스템에 피스톤 구조로 힘이 가해져 있는 상태로 레일 위를 이동시키며, 레일 끝에 완충고무를 설치하여 스토퍼 역할을 하도록 할 수 있다.

7. 비구조체 모듈유닛 정착 및 고정단계

이동 완료한 모듈유닛의 간격조절부재의 압축력을 해제시키면 모듈유닛이 내려 앉으면서 레일에 안착되면 정착이 완료되고, 이후 레일과 모듈유닛을 볼트 고정하면 고정이 완료된다.

이후, 사용중 유지 보수가 필요한 경우 고정 부분을 해체하고 모듈유닛을 빼 낸 다음 교체 또는 보수할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 바퀴시스템 및 이를 이용한 모듈유닛 시공방법은 편의성이 극대화되고, 공기를 단축시킬 수 있는 매우 효율적인 시스템이므로 그 활용도가 극대화될 것으로 기대된다.

100 : 구조체 200 : 비구조체 모듈유닛
300 : 바퀴조립체

Claims (12)

1. 건축용 구조체에 비구조체 모듈유닛을 조립할 때 비구조체 모듈유닛을 건축용 구조체의 바닥판으로 원활하게 인입시킬 수 있도록 건축용 구조체의 바닥판 상에 설치된 레일;
   레일을 따라 이동가능하도록 비구조체 모듈유닛의 바닥프레임에 탑재된 바퀴조립체;를 포함하되,
   상기 바퀴조립체는,
   바닥프레임의 하면 일부에 개방 형성된 설치공간 상에 설치되며,
   가압력을 제공하는 간격조절부재, 간격조절부재에 의해 움직이는 이동벽, 이동벽에 의해 유동되면서 이동벽이 가압할 때는 바닥프레임의 하면보다 하부로 돌출되고 가압력이 해제되면 설치공간 속으로 인입되면서 바닥프레임이 레일과 접촉되게 하강이동시키는 주륜, 주륜과 연결되어 주륜의 유동을 안내하도록 이동벽에 구속된 상태로 움직이는 보조륜,을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 주륜과 보조륜은 하나이고, 주륜은 설치공간 내에서 회전유동가능한 축에 의해 회전가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서;
   상기 주륜과 보조륜은 각각 제1,2주륜과 제1,2보조륜으로 구성되고, 제1보조륜은 이동벽에 구속된 상태로 움직이면서 제1주륜을 안내하며, 제2보조륜은 이동벽과 간격을 두고 설치공간에 수직하게 구비된 제1가이드에 구속된 상태로 움직이면서 제2주륜의 유동을 안내하고, 제1,2주륜은 각각의 축이 링크되며, 링크절에는 천정에 고정된 제2가이드를 따라 움직이는 제3보조륜이 더연결된 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템.
   
4. 청구항 1에 있어서;
   상기 주륜과 보조륜은 각각 제1,2,3주륜과 제1,2,3보조륜으로 구성되고, 제1보조륜은 이동벽에 구속된 상태로 움직이면서 제1주륜을 안내하며, 제2보조륜은 이동벽과 간격을 두고 설치공간에 수직하게 구비된 제1가이드에 구속된 상태로 움직이면서 제2주륜의 유동을 안내하고, 제3보조륜은 천정에 고정된 제2가이드를 따라 움직이면서 제3주륜의 유동을 안내하며, 제1,2주륜 및 제2,3주륜의 각 회전축은 링크에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템.
   
5. 청구항 1에 있어서;
   상기 비구조체 모듈유닛은, 경량철골프레임, 경량 건식벽체, 일체형 화장실 및 바닥을 포함한 캐빈형 모듈유닛인 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템.
   
6. 청구항 5에 있어서;
   상기 바닥은 구조적 바닥판 또는 비구조적 바닥판 중 하나인 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템.
   
7. 청구항 6에 있어서;
   상기 구조적 바닥판은 비구조적 바닥판 밑에 철근과 콘크리트가 들어간 RC조 바닥판 또는 테크플레이트와 철근과 콘크리트가 들어간 골조 바닥판이 형성된 바닥판인 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템.
   
8. 청구항 1에 있어서;
   상기 주륜은 단면 형상이 새들형, 쐐기형, 사각형 중 어느 하나이고, 상기 레일도 상기 주륜과 대응삽입 가능한 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템.
   
9. 청구항 1에 있어서;
   상기 레일 양측의 바닥판 상에는 레일의 길이방향으로 요철이 형성되고, 상기 바닥프레임의 하면에도 상기 요철과 대응되는 형상이 형성되어 시공 후 안착시 서로 맞물리게 구성된 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템.
   
10. 청구항 1에 있어서;
    상기 레일은 비구조체 모듈유닛이 인입되어 이동되는 방향으로는 경사면을 갖고, 반대방향으로는 턱을 갖는 톱니형 요철이 형성되어 비구조체 모듈유닛이 시공을 위한 인입은 자유롭지만 시공 후 미끄러짐은 방지되게 구성되는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템.
    
11. 청구항 1에 있어서;
    상기 레일과 바닥프레임은 시공 후 상호 볼트체결되는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템.
    
12. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 바퀴시스템을 갖는 모듈유닛을 시공하는 방법에 있어서;
    상기 바퀴시스템을 구성하는 바퀴조립체와 모듈유닛을 구성하는 바닥프레임을 공장에서 선 제작하는 바퀴조립체 및 바닥프레임 제조단계;
    바닥프레임을 중심으로 경량 건식벽체를 구성하고, 천정마감, 전기설비, 단열, 방수, 타일, 배수설비를 포함하는 비구조체 경량 건식벽체 제작단계;
    바닥프레임 사이에 비구조적 바닥판을 형성하거나 또는 구조적 바닥판을 형성하는 바닥판 형성단계;
    제조된 바퀴조립체, 바닥프레임과 건식벽체 및 바닥판을 상호 조립하여 하나의 모듈유닛을 만드는 비구조체 모듈유닛 조립단계;
    비구조체 모듈유닛이 설치될 현장에서 건축물 구조체를 만들어 설치가능한 상태로 유지하는 골조 및 레일 설치단계;
    골조 및 레일 설치가 완료되면 비구조체 모듈유닛을 이송한 다음 레일에 안착시켜 인입시키는 모듈유닛 인입 및 이동단계;
    이동을 완료한 모듈유닛의 바퀴조립체에 가했던 압축력을 해제시켜 모듈유닛을 하강시키고, 모듈유닛이 내려 앉으면서 레일에 안착되면 레일과 모듈유닛을 볼트 고정하는 비구조체 모듈유닛 정착 및 고정단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 바퀴시스템을 구비한 모듈유닛의 시공방법.

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