KR101523564B1 - 공동주택 및 건축물의 철골구조 시공 방법이 적용된 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공동주택 및 건축물의 철골구조 시공 방법이 적용된 장치에 관한 것으로, 시공될 건축물의 설치부 상에 배열된 레일; 레일을 따라 슬라이딩되는 비구조체 모듈유닛;을 포함하고, 상기 모듈유닛은 길이 양단부에 내장되어 가압력에 의해 축소 또는 확장되면서 레일에 안착된 바퀴를 상하로 이동시킬 수 있는 바퀴시스템을 구비한 바닥프레임, 바닥프레임의 상면에 안착되는 경량건식벽체로 이루어지되, 상기 바닥프레임은 2개의 ㄷ형 찬넬이 심재의 개재하에 볼트고정되고, 상기 심재는 상기 경량건식벽체의 하단면에 삽입된 후 볼트고정되며; 상기 레일은 상기 심재 하부에 형성된 공간인 삽입홈에 끼워진 후 볼트고정되어 조립설치되도록 구성된다.
본 발명에 따르면, 비구조 바닥판을 잡아주는 바닥프레임과 경량건식벽체와의 결합능력을 높여 건축용 비구조 모듈유닛의 일체성을 높이고, 바닥프레임의 요철 모양을 만들기 쉬워 시공하기도 용이하며 비용도 적게 들고, 시공기간을 단축할 수 있는 효과를 얻는다.

Description

공동주택 및 건축물의 철골구조 시공 방법이 적용된 장치{Apartment and building of steel structure construction method is applied to the device}

본 발명은 공동주택 및 건축물의 철골구조 시공 방법이 적용된 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 건축물의 리모델링 공사 또는 신축공사시 기존 구조체인 철골구조를 보강한 다음 내벽 및 일부 외벽 마감이 일체형으로 된 모듈유닛을 인입함으로써 공사기간을 현저히 단축시킬 수 있고, 비용도 줄일 수 있도록 개선된 공동주택 및 건축물의 철골구조 시공 방법이 적용된 장치에 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.

최근에는 이러한 한계를 해결하기 위한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제0995646호(2010.11.15) '단위건물유닛 삽입형 건축물'이 개시된 바 있다.

종래기술로 개시된 등록특허는 단위건물유닛 구조체를 벽식 골조 건축물 내부로 레일을 따라 슬라이딩시켜 삽입 시공하는 것을 예시하고 있으며, 이를 통해 공기를 단축하고 비용을 줄일 수 있도록 구성하고 있다.

그러나 종래기술로 개시된 등록특허에는 시공 개념만 제시되어 있을 뿐 구체적인 실시예가 결여되어 있어 이를 실현시키기 위한 구성의 구체화가 요구되는 바, 이를 테면 레일 시스템의 구조, 단위건물유닛 구조체 인입 후 정착 구조, 고정 구조 등이 구체화되어 있지 않아 이에 대한 개선과 보완이 필요하다.

이러한 문제를 일부 해결하기 위한 다른 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제11544386호(2012.06.01) '모듈유닛의 조립구조 및 이를 이용한 리모델링 방법'이 개시된 바 있다.

하지만, 상기 종래기술에 의한 등록특허 제11544386호의 모듈유닛은 고하중물이므로 단순히 가이드레일 만드로는 하중을 충분히 견딜 수 없어 가이드레일이 휘거나 변형될 경우 조립이 불가능하게 되어 공사기간을 증대시키는 단점이 파생된다.

뿐만 아니라, 최근에는 20층이 넘은 고층 아파트(공동주택)들이 시공되고 있는데, 층고가 높아질 때 모듈유닛을 밀어 넣는 수단이 없어 시공상 많은 어려움을 야기시킨다.

대한민국 특허 등록번호 제0995646호(2010.11.15) '단위건물유닛 삽입형 건축물' 대한민국 특허 등록번호 제11544386호(2012.06.01) '모듈유닛의 조립구조 및 이를 이용한 리모델링 방법' 대한민국 특허 등록번호 제1154385호(2012.06.01) '높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템 및 이를 구비한 모듈유닛의 시공방법'

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 정착, 고정이 가능하면서 비구조 바닥판과 모듈유닛의 바닥프레임이 요철형태로 맞물리게 구성하여 조립 시공 후 일체성을 높임으로써 구조적으로 안정하고, 신속한 시공이 가능하며, 비용을 줄일 수 있도록 한 공동주택 및 건축물의 철골구조 시공 방법이 적용된 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 시공될 건축물의 설치부 상에 배열된 레일; 레일을 따라 슬라이딩되는 비구조체 모듈유닛;을 포함하고, 상기 모듈유닛은 길이 양단부에 내장되어 가압력에 의해 축소 또는 확장되면서 레일에 안착된 바퀴를 상하로 이동시킬 수 있는 바퀴시스템을 구비한 바닥프레임, 바닥프레임의 상면에 안착되는 경량건식벽체로 이루어지되, 상기 바닥프레임은 2개의 ㄷ형 찬넬이 심재의 개재하에 볼트고정되고, 상기 심재는 상기 경량건식벽체의 하단면에 삽입된 후 볼트고정되며; 상기 레일은 상기 심재 하부에 형성된 공간인 삽입홈에 끼워진 후 볼트고정되어 조립설치되고; 상기 설치부에는 상기 레일과의 단차를 줄이고, 모듈유닛의 충격하중을 완충시키는 고무재질의 완충재가 더 구비되며; 상기 레일은 설치부의 장변방향 또는 단변방향 중 어느 한 방향 혹은 두 방향이 복합되게 병행 설치되고; 상기 모듈유닛과 모듈유닛 사이의 경계에는 벽체 연결부재가 더 설치되며; 상기 레일의 길이 일단에는 슬라이딩 접촉되는 모듈유닛의 충격하중을 완화시키는 완충재가 더 설치된 공동주택 및 건축물의 철골구조 시공 방법이 적용된 장치에 있어서; 상기 설치부에는 레일을 사이에 두고 설치부의 길이방향으로 일정간격을 둔 다수의 가이드롤설치홈이 요입형성되고; 상기 가이드롤설치홈에는 각각 모듈가이드롤이 삽입되어 회전가능하게 설치되며; 상기 모듈가이드롤은 한 쌍의 롤베어링블록에 의해 양단이 회전가능하게 베어링고정되고; 상기 롤베어링블록은 내부가 빈 하부블록과, 상기 하부블록에 조립되고 상기 모듈가이드롤의 회전축을 회전가능하게 베어링고정하는 상부블록으로 구성되며; 상기 하부블록의 내주면 상단에는 하부턱이 돌출되고, 상기 상부블록의 하단 외주면에는 상부턱이 돌출되어 상기 상부턱이 상기 하부턱에 걸리도록 상부블록이 하부블록 속으로 삽입되는 구조를 갖고; 상기 하부블록과 상부블록 사이에는 탄성스프링이 개재되며; 상기 하부블록의 내부 정중앙에는 상기 상부블록의 하부와 상기 하부블록의 바닥면을 서로 연결고정하는 댐퍼가 더 설치되어 완충기능을 이중화시키도록 구성되고; 상기 모듈유닛을 고층에서 의 인입을 쉽게 하도록 착탈형 윈치조립체를 더 구비하되, 상기 윈치조립체는 'ㄷ' 형상의 고정플레이트를 포함하며, 상기 고정플레이트의 안쪽면에는 윈치가 고정되고, 상기 윈치의 회전축에는 윈치드럼이 고정되며, 상기 윈치드럼에는 견인로프가 권취되고, 상기 고정플레이트의 절곡된 부분에는 체결볼트가 관통된 상태로 볼트 체결되며, 상기 체결볼트는 상하 서로 반대로 나사산이 형성된 구조이고, 턴버클에 결속되며; 상기 윈치조립체가 설치될 위치의 모듈유닛의 선단면 일측 혹은 양측에는 상기 윈치조립체가 삽입될 수 있을 정도의 공간을 유지한 채 상하 한 쌍의 고정편이 모듈유닛에 일체로 고정되고; 상기 고정편 상에는 상기 체결볼트가 체결될 수 있도록 볼트공이 구비된 것을 특징으로 하는 공동주택 및 건축물의 철골구조 시공 방법이 적용된 장치를 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.

특히, 본 발명은 모듈유닛이 인입될 때 모듈유닛의 바닥면 전체를 구름접촉하면서 지지하는 롤링수단을 더 구비하여 하중을 충분히 분산하면서 안정적으로 인입안내하는 장점이 있어 가이드레일의 변형을 막고, 인입 불량이 발생되지 않도록 하는 효과를 갖는다.

나아가, 고층에서는 착탈형 윈치를 이용하여 쉽고 빠르게 인입시킬 수 있어 시공기간을 단축하는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치를 구성하는 모듈유닛의 시공예를 보인 예시적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 장치를 구성하는 모듈유닛의 일 예로서, 외벽패널을 갖는 건축용 비구조 모듈유닛을 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따라 경량건식벽체와 바닥프레임 및 레일 간의 결합구조를 보인 예시도이다.
도 4는 도 3의 요부를 보인 예시적인 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 도 3의 결합구조를 좀더 구체화시킨 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 장치를 구성하는 모듈유닛을 이용한 복도/발코니 리모델링 방법을 보인 시공상태도이다.
도 9는 본 발명에 따른 장치를 구성하는 모듈유닛을 이용하여 리모델링할 때 양중하는 예를 보인 예시도이다.
도 10 내지 도 15는 본 발명에 따른 장치를 구성하는 모듈유닛의 리모델링에 부대되는 시공예들을 설명하는 예시도이다.
그리고
도 16은 본 발명에 따른 장치의 추가 실시예를 보인 예시도이다.

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

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모듈유닛(100)은 이를 테면, 복도식 RC 건축물(10)을 리모델링할 때에 설치될 수 있다.

이때, 상기 모듈유닛(100)은 상기 복도식 RC 건축물(10)의 복도나 발코니 등의 설치부(12)에 슬라이딩 방식으로 인입되어 설치되는 것으로, 이를 위해 상기 설치부(12)에는 레일(200)이 구비되며, 상기 모듈유닛(100)이 상기 레일(200)을 타고 슬라이딩 가능하게 구성된다.

여기에서, 상기 레일(200)간 폭은 설치부(12)의 크기에 따라 달라질 수 있는데, 중요한 사실은 상기 레일(200)이 시공 후 분리되는 것이 아니라, 설치부(12) 상에 일체로 미리 고정된 상태로 유지되고, 비구조체 모듈유닛(100) 시공 후에도 그대로 유지되어 건축물(10)의 주요 구성요소로 남게 된다는 사실이다.

아울러, 상기 설치부(12)의 구조적 강도 보강을 위해 철골기둥(14)이 보강 설치됨이 바람직하며, 상기 비구조체 모듈유닛(100)은 시공 후 외장패널(110)로 외장 마감될 수 있다.

한편, 상기 비구조체 모듈유닛(100)의 하면 적소, 이를 테면 상기 레일(200)에 대응 안착되어 레일(200)을 따라 이동할 수 있는 바퀴조립체(300, 도 10 참조)가 구비되는데, 상기 바퀴조립체(300)를 구성하는 바퀴는 아주 조금만 하방향으로 돌출되더라도 비구조체 모듈유닛(100)은 그만큼 바닥으로부터 이격되기 때문에 이동하는데 전혀 문제가 없으므로 굳이 바퀴의 돌출정도를 크게 할 필요가 없고 비구조체 모듈유닛(100)을 움직일 수 있는 정도면 족하다.

이러한 바퀴조립체(300)에 대한 구체적인 구조와 관련해서는 대한민국 특허 등록번호 제1154385호(2012.06.01) '높낮이 조절이 가능한 모듈유닛의 바퀴시스템 및 이를 구비한 모듈유닛의 시공방법'에 상세히 설명되어 있는데, 개시된 바퀴조립체(300)는 높낮이 조절이 가능하므로 모듈유닛(100)을 시공한 후 높이를 낮춰 견고하고 구조적 안정성을 갖도록 고정할 수 있는 장점을 가진다.

예컨대, 도 10을 참조하여 간략히 덧붙인다면, 모듈유닛(100)의 하부 양측, 다시 말해 바닥프레임(120) 상에는 다수의 설치공간(310)이 형성되고, 상기 설치공간(310) 상에는 좌우 및 천정면에 각각 제1,2,3가이드(320,330,340)가 설치되되, 제3가이드(340)만 이동가능하게 조립된다.

이때, 제3가이드(340)는 압력을 가할 수 있는 수단에 연결되어 좌우방향으로 슬라이딩 가능하게 구성되며, 제1,2,3가이드(320,330,340)에는 이에 구속된 상태로 이를 따라 움직일 수 있는 제1,2,3가이드롤(322,332,342)이 구비된다.

또한, 상기 제1,2,3가이드롤(322,332,342)은 브라켓에 고정된 채 제1,2,3바퀴(324,334,344)의 축상에 고정되고, 제1,2,3바퀴(324,334,344)는 각각의 축이 2개의 링크(350)에 의해 도시와 같이 하부가 벌어졌다 오므려질 수 있는 구로조 연결되며, 각 바퀴(324,334,344)는 각 가이드(320,330,340)의 내측면, 즉 서로 마주보는 면상에 접지된다.

따라서, 공장 제작시 상기 제3가이드(340)를 압축한 상태로 유지시켜 현장에 반입하므로 제1,3바퀴(324,344)가 레일(200)에 안착된 상태로 슬라이딩될 수 있고, 이때 모듈유닛(100)은 제1,3바퀴(324,344)가 하부로 돌출된 만큼 들뜬 상태로 유지되기 때문에 모듈유닛(100) 자체가 슬라이딩 가능하게 되며, 인입 완료 후에 제3가이드(340)의 압축력을 해제시킴으로써 제1,3바퀴(324,344)가 서로 벌어지면서 밀려올라가는 것에 반해 모듈유닛(100)은 그만큼 하강하기 때문에 모듈유닛(100) 저면이 레일(200)에 끼워지면서 설치부(12) 상에 접촉 지지되므로 견고하고 안정적인 고정 구조를 갖출 수 있게 된다.

한편, 도 2에서와 같이, 모듈유닛(100)은 바닥프레임(120)에 바닥판(122)이 결합되고, 그 상부에 경량건식벽체(130)가 안착 조립되며, 외장패널(110)로 마감되는 구조를 갖는다.

이때, 상기 외장패널(110)은 일체형으로 선제작 가능함은 물론 시공 후 부착하는 형태로 설계할 수도 있다.

아울러, 상기 모듈유닛(100)을 시공할 때 조립시간을 단축하고 신속한 시공이 가능하면서 구조적 안정성을 높이기 위해 경량건식벽체(130)와 바닥프레임(120) 및 레일(200)을 도 3 내지 도 4와 같은 구조로 조립할 수 있고, 이에 더하여 도 5 내지 도 7과 같은 형태로 시공부를 구성할 수 있다.

도시된 예에 따르면, 경량건식벽체(1300, 즉 비구조체 유닛벽체의 하단면에는 요홈(130)이 요입 형성되고, 이 요홈(130)에 심재(126)가 끼워지되, 심재(126)는 두 개의 ㄷ형 찬넬(124)이 맞대어진 상태로 볼트(B) 고정된 구조를 갖는 바닥프레임(120)의 한 구성요소가 된다.

동시에, 상기 심재(126)가 상부로 돌출되는 만큼 하부에는 공간이 형성되는데, 이 공간은 삽입홈(128)으로서 모듈유닛(100)의 시공완료시 레일(200)이 끼워지면서 최종적으로 이들이 볼트(B) 체결되어 견고하고 안정적인 시공부를 구성하게 된다.

그런 후에, 도 5 및 도 6과 같이 마감재(F)로 마감될 수 있다.

이때, 도 6 및 도 7과 같이, 고무소재의 완충재(210)로 레일(200)과의 단차면을 커버하면 단열성과 완충성을 모두 만족시킬 수 있다.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명은 도 8 내지 도 15와 같은 형태로 다양하게 조립되면서 시공된다.

즉, 먼저 모듈유닛 제작단계가 수행된다.

모듈유닛(100)은 바닥프레임(120), 바닥판(122), 경량건식벽체(130)가 조합되어 이루어지는 것으로, 바닥프레임(120)은 앞서 설명한 바와 같이, ㄷ형 찬넬(124) 2개 사이에 고정된 심재(126)가 경량건식벽체(130)의 저면에 삽입된 후 볼트(B) 고정되는 형태로 모듈유닛(100)을 구성하며, 길이 양단부에는 각각 앞서 설명한 바퀴시스템(300)이 구비된다.

그리고, 경량건식벽체(130)는 금속계열의 판재와 내부를 단열재로 채울 수 있게 만들어진 C형의 경량철물 및 단열재로 구성되며, 내부로는 석고보드와 벽지마감을 포함한다.

또한, 상기 모듈유닛(100)은 내부에 경량철물로 지지되는 천장재를 포함하며, 단열재와 금속계열 판재로 구성되고, 천장마감과 전기설비를 포함한다.

뿐만 아니라, 필요에 따라 상기 모듈유닛(100)은 화장실을 포함하는데, 화장실은 방수처리, 타일, 변기 등 내장마감과 배수설비가 일체형으로 제작되어 경량벽체와 경량천장과 연결된다.

아울러, 바닥판(122)은 바닥프레임(120) 사이에 형성되며, 보통 차음부재, 경량기포콘크리트의 축열층, 난방배관 및 건식 구리,알루미늄, 마그네슘으로 이루어진 방열층 또는 습식 모르타르 방열층, 비닐장판 또는 강화마루의 마감층으로 구성될 수 있고 공장에서 선 제작된다.

또한, 모듈유닛(100)의 외기를 면하는 1면에 외장마감 및 단열재 그리고 이를 지지하는 하지재를 공장에서 제작할 수 있고, 마감부재까지 설치가 되는 1면은 모듈유닛(100)의 단변방향 및 장변 방향 모두 가능하며 모듈유닛(100)의 1면 위에 외벽마감 하지재가 설치되고 그 위에 단열재를 포함하는 외벽패널 또는 기타 외벽마감이 설치될 수 있다.

이렇게 하여, 모듈유닛이 제작되면 현장으로 반입되며, 현장에서는 골조 및 레일 설치단계가 수행된다.

이 단계는 철골조, RC조, SRC조 등 기존 구조체의 돌출부분을 정리하고 구조적인 보강을 한 후, 바닥 또는 벽 또는 천장에 레일(200)을 설치하는데, 레일(200)은 철물이 돌출되어 있는 형태로 구성되거나 레일이 움직일 수 있는 주륜프레임 형태로 골조 바닥이 구성되어 있을 경우 바닥판에 고정되며, 골조바닥이 없이 프레임으로 구성될 경우 보가 레일을 포함하는 형상으로 유닛하중과 횡력에 저항하도록 설계됨이 바람직하다.

아울러, 레일(200)의 단면 형상은 사각의 요철모양(凸)으로 되어 있으며, 사다리꼴 모양의 쐐기형을 가질 수 있다.

이어, 모듈유닛 인입 및 이동단계가 수행된다.

이 단계는 모듈유닛을 설치부(12)에 슬라이딩 방식으로 인입시키는 단계로서, 크레인으로 양중하여 기존 건축물 또는 신축건축물의 구조체에 설치된 레일위로 안착되고, 인입되는 방식으로 진행된다.

이때, 레일(200)의 끝부분 완충재(210)를 구비할 경우 모듈유닛(100)의 이동, 정지시 충격을 완화하고, 단열/차음성이 우수해진다.

이 단계는 도 13 및 도 14와 같이 다양한 형태로 모듈유닛(100)을 인입할 수 있다.

이후, 모듈유닛 정착단계가 수행된다.

모듈유닛 정착단계는 이동 완료한 건축용 비구조체 모듈유닛 바닥프레임(120)에 구비된 바퀴시스템(300)을 상승시켜 모듈유닛(100)이 하강되게 함으로써 바닥프레임(120)이 레일(200)과 맞물리면서 최종적으로 안착 고정되도록 하는 단계이다.

이때, 필요한 경우 모듈유닛(100)의 미끄러짐을 방지하기 위해 레일(200) 형상이나 장치가 더 부가될 수 있다.

뿐만 아니라, 이 단계에서 도 10 및 도 11과 같이 비구조유닛 벽체와 기존 RC건물벽 간의 결속구조를 갖출 수도 있다.

또한, 도 15와 같이, 모듈유닛(100) 간이 경계에는 별도의 벽체 연결부재가 더 구비될 수도 있다.

이어, 모듈유닛 고정단계가 수행된다.

모듈유닛 고정단계는 고정수단인 볼트(B)를 이용하여 볼팅하는 단계이다.

이와 같은 단계를 거치면, 모듈유닛(100)을 용이하게 시공할 수 있게 되는데, 필요한 경우 유지 및 보수단계를 더 포함할 수 있다.

유지 및 보수단계는 필요시 고정부분을 해제하여 건축용 비구조체 모듈유닛 부분을 빼내어 교체 또는 보수하는 단계이다.

본 발명은 상술한 장치에 도 16과 같은 구성요소들이 더 추가 구성됨으로써 바퀴시스템을 더욱 더 안정화시켜 모듈유닛(100)의 인입 설치를 원활하게 하고, 레일(200)의 휨 변형을 막아 모듈유닛(100)의 설치불량을 사전에 차단하는 효과를 얻을 수 있다.

이를 위해, 추가되는 구성은 도 16에 예시된 바와 같이, 상기 설치부(12)에는 레일(200)을 사이에 두고 설치부(12)의 길이방향으로 일정간격을 둔 다수의 가이드롤설치홈(400)이 요입형성된다.

그리고, 상기 가이드롤설치홈(400)에는 각각 모듈가이드롤(410)이 삽입되어 회전가능하게 설치된다.

이때, 상기 모듈가이드롤(410)은 한 쌍의 롤베어링블록(420)에 의해 양단이 회전가능하게 베어링고정된다.

이러한 베어링 고정은 통상적인 구조라 할 수 있지만, 본 발명에서는 회전가능하게 지지하는 베어링 고정 외에 롤베어링블록(420)의 하단이 완충가능하게 구성된다는 점이다.

특히, 상기 모듈가이드롤(410)은 상기 롤베어링블록(420)에 의해 지지될 때 모듈가이드롤(410)의 외주면이 상기 설치부(12)에 형성된 가이드롤설치홈(400)의 바닥면에 접촉하지 않도록 약간 뜬 상태로 간격을 유지하기 때문에 구름성이 우수하여 모듈유닛(100)과 구름접촉되면서 모듈유닛(100)을 인입 또는 인출시킬 때 원활한 구름성을 제공하게 된다.

무엇보다도, 상기 모듈유닛(100)은 고하중의 구조체이므로 레일(200)의 변형을 방지하기 위해서는 상기 모듈가이드롤(410)이 하중을 분산시켜야 한다.

이를 위해, 본 발명에서는 도 16에서 '베어링하부 구조'로 단면 표시한 원 안의 구조와 같이, 각각의 롤베어링블록(420)이 완충 기능을 갖추도록 구성하고 있다.

즉, 상기 롤베어링블록(420)은 내부가 빈 하부블록(422)과, 상기 하부블록(422)에 조립되고 상기 모듈가이드롤(410)의 회전축을 회전가능하게 베어링고정하는 상부블록(424)으로 구성된다.

이때, 상기 하부블록(422)의 내주면 상단에는 하부턱이 돌출되고, 상기 상부블록(424)의 하단 외주면에는 상부턱이 돌출되어 상기 상부턱이 상기 하부턱에 걸리도록 상부블록(424)이 하부블록(422) 속으로 삽입되는 구조를 갖는다.

아울러, 상기 하부블록(422)과 상부블록(424) 사이에는 탄성스프링(426)이 개재된다.

그런데, 상기 탄성스프링(426) 만으로는 완충기능을 충분히 달성할 수 없으므로 완충기능을 이중화시켜 완충능력을 증대시키기 위해 댐퍼(428)를 함께 설치 사용하도록 구성된다.

이 경우, 상기 댐퍼(428)는 반드시 하부블록(422)의 내부 정중앙에 위치하여야 하고, 상기 탄성스프링(426)이 상기 댐퍼(428)를 감싸듯이 이를 포함하도록 설치되어야 한다.

그래야, 완충 효과를 배가시킬 수 있게 된다.

따라서, 모듈유닛(100)이 안착되면 상기 모듈유닛(100)이 가하는 하중은 상기 모듈가이드롤(410)로 전달되고, 이 하중은 다시 모듈가이드롤(410)의 양단에 베어링고정된 롤베어링블록(420)으로 양분되어 전달되고, 전달된 하중은 다시 상부블록(424)과 하부블록(422) 사이에 개재된 댐퍼(428)와 탄성스프링(426)에 의해 흡수 완충되게 되는데, 이러한 롤베어링블록(420)이 다수개 설치되어 있으므로 모듈유닛(100)의 하중은 충분히 흡수 완충되며, 이에 따라 모듈유닛(100)이 레일(200)을 타고 이동할 때 사실상 레일(200)에는 거의 하중이 걸리지 않을 정도로 분산될 수 있게 된다.

특히, 상기 모듈가이드롤(410)은 모듈유닛(100)의 바닥면과 구름접촉하기 때문에 마찰을 극소화시키므로 고하중의 모듈유닛(100) 임에도 불구하고 쉽고 빠르게 이송시킬 수 있게 된다.

이에 더하여, 본 발명에서는 모듈유닛(100)이 고층에서 인입될 때 모듈유닛(100)을 밀어 주는 수단이 없어 작업성이 떨어지는 단점을 극복할 수 있도록 착탈형 윈치조립체(500)를 더 구비한다.

상기 윈치조립체(500)는 'ㄷ' 형상의 고정플레이트(510)를 포함하며, 상기 고정플레이트(510)의 안쪽면에는 윈치(520)가 견고히 고정된다.

또한, 상기 윈치(520)의 회전축(530)에는 윈치드럼(540)이 고정되고, 상기 윈치드럼(540)에는 견인로프(550)가 권취된다.

뿐만 아니라, 상기 고정플레이트(510)의 절곡된 부분에는 체결볼트(560)가 관통된 상태로 볼트 체결되며, 상기 체결볼트(560)는 상하 서로 반대로 나사산이 형성된 구조이며, 턴버클(570)에 결속된다.

그리고, 상기 윈치조립체(500)가 설치될 위치의 모듈유닛(100)의 선단면 일측 혹은 양측에는 상기 윈치조립체(500)가 삽입될 수 있을 정도의 공간을 유지한 채 상하 한 쌍의 고정편(580)이 모듈유닛(100)에 일체로 고정된다.

특히, 상기 고정편(580) 상에는 상기 체결볼트(560)가 체결될 수 있도록 볼트공(590)이 구비된다.

따라서, 고층에서 모듈유닛(100)을 인입시키고자 할 때 작업자는 휴대형 윈치조립체(500)를 상기 고정편(580) 상에 끼운 다음 턴버클(570)을 회전시켜 체결볼트(560)가 동시에 상하로 확장되면서 상기 볼트공(590)에 끼워져 볼트체결되도록 한다.

그러면, 윈치조립체(500)는 고정편(580) 상에 쉽고 빠르면서 견고히 고정되게 된다.

특히, 이 상태는 윈치드럼(540)만 돌출된 상태이므로 윈치드럼(540)에 감겨 있는 견인로프(550)를 풀어 반대쪽 철골기둥(14)에 묶어 준다.

그런 다음, 윈치(520)를 구동시키면 윈치드럼(540)이 회전되면서 견인로프(550)를 당기게 되는데, 상대적으로 움직일 수 있는 것은 레일(200) 및 모듈가이드롤(410) 상에 안착된 모듈유닛(100) 뿐이므로 모듈유닛(100)이 쉽게 인입되게 된다.

여기에서, 상기 모듈유닛(100)의 하중은 상술한 바와 같이, 다수의 모듈가이드롤(410)에 의해 분산 완충되기 때문에 윈치(520)는 큰 힘을 들이지 않고도 모듈유닛(100)을 당겨 인입시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 아주 간단해 보이지만 하중 분산의 개념과 고층에서도 쉽고 편리한 모듈유닛(100) 삽입 기술을 확보함으로써 당해 분야 다른 경쟁자들에 비해 유리한 기술우위에 있을 것으로 기대된다.

100 : 모듈유닛 110 : 외장패널
120 : 바닥프레임 130 : 경량건식벽체
200 : 레일 300 : 바퀴시스템

Claims (1)

1. 시공될 건축물의 설치부 상에 배열된 레일; 레일을 따라 슬라이딩되는 비구조체 모듈유닛;을 포함하고, 상기 모듈유닛은 길이 양단부에 내장되어 가압력에 의해 축소 또는 확장되면서 레일에 안착된 바퀴를 상하로 이동시킬 수 있는 바퀴시스템을 구비한 바닥프레임, 바닥프레임의 상면에 안착되는 경량건식벽체로 이루어지되, 상기 바닥프레임은 2개의 ㄷ형 찬넬이 심재의 개재하에 볼트고정되고, 상기 심재는 상기 경량건식벽체의 하단면에 삽입된 후 볼트고정되며; 상기 레일은 상기 심재 하부에 형성된 공간인 삽입홈에 끼워진 후 볼트고정되어 조립설치되고; 상기 설치부에는 상기 레일과의 단차를 줄이고, 모듈유닛의 충격하중을 완충시키는 고무재질의 완충재가 더 구비되며; 상기 레일은 설치부의 장변방향 또는 단변방향 중 어느 한 방향 혹은 두 방향이 복합되게 병행 설치되고; 상기 모듈유닛과 모듈유닛 사이의 경계에는 벽체 연결부재가 더 설치되며; 상기 레일의 길이 일단에는 슬라이딩 접촉되는 모듈유닛의 충격하중을 완화시키는 완충재가 더 설치된 공동주택 및 건축물의 철골구조 시공 방법이 적용된 장치에 있어서;
   상기 설치부에는 레일을 사이에 두고 설치부의 길이방향으로 일정간격을 둔 다수의 가이드롤설치홈이 요입형성되고; 상기 가이드롤설치홈에는 각각 모듈가이드롤이 삽입되어 회전가능하게 설치되며; 상기 모듈가이드롤은 한 쌍의 롤베어링블록에 의해 양단이 회전가능하게 베어링고정되고; 상기 롤베어링블록은 내부가 빈 하부블록과, 상기 하부블록에 조립되고 상기 모듈가이드롤의 회전축을 회전가능하게 베어링고정하는 상부블록으로 구성되며; 상기 하부블록의 내주면 상단에는 하부턱이 돌출되고, 상기 상부블록의 하단 외주면에는 상부턱이 돌출되어 상기 상부턱이 상기 하부턱에 걸리도록 상부블록이 하부블록 속으로 삽입되는 구조를 갖고; 상기 하부블록과 상부블록 사이에는 탄성스프링이 개재되며; 상기 하부블록의 내부 정중앙에는 상기 상부블록의 하부와 상기 하부블록의 바닥면을 서로 연결고정하는 댐퍼가 더 설치되어 완충기능을 이중화시키도록 구성되고; 상기 모듈유닛을 고층에서 의 인입을 쉽게 하도록 착탈형 윈치조립체를 더 구비하되, 상기 윈치조립체는 'ㄷ' 형상의 고정플레이트를 포함하며, 상기 고정플레이트의 안쪽면에는 윈치가 고정되고, 상기 윈치의 회전축에는 윈치드럼이 고정되며, 상기 윈치드럼에는 견인로프가 권취되고, 상기 고정플레이트의 절곡된 부분에는 체결볼트가 관통된 상태로 볼트 체결되며, 상기 체결볼트는 상하 서로 반대로 나사산이 형성된 구조이고, 턴버클에 결속되며; 상기 윈치조립체가 설치될 위치의 모듈유닛의 선단면 일측 혹은 양측에는 상기 윈치조립체가 삽입될 수 있을 정도의 공간을 유지한 채 상하 한 쌍의 고정편이 모듈유닛에 일체로 고정되고; 상기 고정편 상에는 상기 체결볼트가 체결될 수 있도록 볼트공이 구비된 것을 특징으로 하는 공동주택 및 건축물의 철골구조 시공 방법이 적용된 장치.

Images