KR101525780B1 - 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법 - Google Patents

유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기주입식 유연성 거푸집을 이용하여 복잡하고 다양한 형상의 테마형 건축물을 효과적으로 시공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 전체 유연성 거푸집 형상의 일부를 이루는 여러 개의 분할형 유연성 거푸집과 철근 골조 제작을 위한 로봇팔 지그를 이용하여, 공장에서 철근 골조를 부분적으로 제작한 후에 현장에서 전체 철근 골조를 조립함과 더불어 콘크리트 타설을 통해 건축물을 완성하는 새로운 형태의 건축물 시공방식을 구현함으로써, 복잡하고 다양한 형상의 테마형 건축물을 간단한 공정과 저렴한 비용, 그리고 짧은 공기 내에 시공할 수 있는 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법을 제공한다.

Description

유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법{Construction method of buidlings using flexible form}
본 발명은 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기주입식 유연성 거푸집을 이용하여 복잡하고 다양한 형상의 테마형 건축물을 효과적으로 시공하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 구조는 구성 재료, 시공 방식, 구조 형식 등에 의해 분류할 수 있다.
예를 들면, 구성 재료에 따라 목재 구조, 벽돌 구조, 대부분의 대형 건축물 구조에 적용되는 것으로서 시멘트 블록과 모르타르로 내력벽을 쌓아 구성함과 더불어 블록 내부공간에 철근과 모르타르로 보강한 시멘트 블록 구조, 거푸집 속에 철근을 조립하고 그 사이에 콘크리트를 부어 일체식으로 구성하는 철근콘크리트 구조 등으로 분류할 수 있다.
그리고, 근래에는 형강이나 강판으로 제작된 부재를 짜맞추어 만든 구조로서 부재 접합에 용접, 리벳, 볼트를 사용한 철골 구조와, 내화, 내구, 내진성능을 위해 철골과 철근콘크리트를 함께 사용하는 철골/철 근콘크리트 구조가 적용되고 있다.
또한, 시공 방식에 따라 조적식 구조, 철근콘크리트 구조처럼 구조체 제작에 물이 필요한 구조로서 단위작업에 한계치가 있고 경화에 일정기간이 소요되는 습식 구조, 목재 구조 및 철골 구조처럼 규격화된 부재를 조립 시공하는 것으로서 물과 부재의 건조를 위한 시간이 필요 없어 공기단축이 가능한 건식 구조, 구조체 시공을 위한 부재를 현장에서 제작, 가공, 조립, 설치하는 구조로서 넓은 면적의 현장면적을 필요로 하는 현장 구조, 아울러 공장에서 부재를 제작 및 가공하고 현장에서는 조립 및 설치하는 구조로서 대량생산에 따른 시공비 절감과 균일한 품질확보, 공기단축이 가능한 조립 구조가 있다.
또한, 구조 형식에 따라 기둥과 보, 바닥으로 구성되며 철근콘크리트 구조와 철골 구조 등에 사용하는 라멘 구조, 곡판 구조, 곡률반경에 비해 얇은 곡면의 판부재를 이용하여 곡면 내응력으로 장스판을 처리하는 방식의 셀 구조, 단일부재를 입체적으로 조합한 입체트러스 스페이스 프레임 구조, 구조적인 안정감과 개구부를 자유롭게 만들 수 있는 특징을 가지면서 경제성이 뛰어나 대,소규모에 상관없이 넓고 다양하게 사용하며 기복이 풍부한 형태로 곡면의 유니크함을 살릴 수 있는 디자인, 그리고 강한 임팩트로 시각 효과가 높은 건축물을 구축할 수 있는 막 구조(Air dome)가 있다.
보통 막 구조의 형식으로 이루어지는 각종 테마형 건축물은 일반 건물뿐만 아니라 오늘날의 조형적 건축물이라고 할 수 있는 반딧불이 축제나 나비 축제 등과 같은 각종 테마로 연중 행사를 개최하는 전시관, 특정 주제의 박물관, 예술회관, 문화회관, 카페, 레스토랑, 놀이시설인 테마파크, 유원지 등지에 적용되는 복잡한 외부 형상을 가지는 테마형 건축물을 의미한다.
그러나, 복잡하고 다양한 외부 형상을 가지는 테마형 건축물의 경우, 완성된 건축물의 예술성에 비해 거푸집 형성이나 내/외장재 시공 시의 건축비가 일반 건축물에 비해 매우 높아서 일반 건축주가 그러한 건축물을 건축하고자 하는 데에는 막대한 비용이 소용되고, 건축 공기의 장기화, 건축기술의 한계 등의 이유로 시공이 용이하지 않기 때문에 이러한 테마형 건축물을 건축하는 일은 매우 어렵다.
최근에는 우리나라를 비롯한 세계 각처에서 기이한 외부 형상을 가지는 각종 테마형 건축물의 건축요구가 날로 높아지는 가운데, 건축법에서 요구하는 기준에 부합하면서 건축이 용이하고 건축비 상승을 야기하지 않는 공법이 절실히 요구되고 있다.
이러한 추세에 따라 한국공개특허 10-2000-0046448호, 한국공개특허 10-2009-0079863호, 한국공개특허 10-2009-0079865호, 한국공개특허 10-2009-0079864호, 한국공개특허 10-2009-0079862호 등에서는 유연성 거푸집을 이용하여 복잡한 외형을 가지는 건축물을 간단하게 시공할 수 있는 방법을 제시하고 있다.
일 예로서, 유연성 거푸집을 이용하여 건축물을 시공하는 방법은 건축물의 외형에 상응하는 유연성 거푸집을 만드는 과정, 시공 현장에 유연성 거푸집을 설치한 후에 공기를 주입하는 과정, 유연성 거푸집의 내부 또는 외부에 표면강화 재료를 도포하여 거푸집을 만드는 과정, 거푸집의 내부에 건축물의 골격을 유지하기 위한 골조를 설치하는 과정, 유연성 거푸집을 제거한 후에 골조가 들어 있는 거푸집 내에 콘트리트를 타설 및 양생하여 테마형 건축물을 완성하는 과정으로 이루어진다.
그러나, 종래의 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법은 건축물 골격을 유지하기 위한 철근 골조를 현장에서 직접 시공 설치해야 하기 때문에 작업이 매우 복잡하고 어려울 뿐만 아니라, 시공비 증가는 물론 공사기간 또는 길어지는 단점이 있으며, 건축물 시공 현장에 대형의 유연성 거푸집을 설치해야 하기 때문에 운반이나 설치 시에 불리한 점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 전체 유연성 거푸집 형상의 일부를 이루는 여러 개의 분할형 유연성 거푸집과 철근 골조 제작을 위한 로봇팔 지그를 이용하여, 공장에서 철근 골조를 부분적으로 제작한 후에 현장에서 전체 철근 골조를 조립함과 더불어 콘크리트 타설을 통해 건축물을 완성하는 새로운 형태의 건축물 시공방식을 구현함으로써, 복잡하고 다양한 형상의 테마형 건축물을 간단한 공정과 저렴한 비용, 그리고 짧은 공기 내에 시공할 수 있는 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법은 다음과 같은 특징이 있다.
상기 건축물 시공방법은 시공하고자 하는 건축물의 외부형상을 형성하기 위한 유연성 거푸집을 설계한 후에 이를 분할하여 여러 개의 단위 유연성 거푸집을 제작하는 제1단계와, 다수 개의 로봇팔을 가지는 로봇팔 지그를 이용하여 단위 유연성 거푸집의 스킨 굴곡에 맞게 각 로봇팔의 위치를 설정하는 제2단계와, 상기 단위 유연성 거푸집을 제거한 후에 각 로봇팔의 위치를 따라 철근을 이어 붙히면서 용접하여 철근 골조의 단위 철근 골조를 제작하는 제3단계와, 상기 제1단계 내지 제3단계를 반복하여 전체 철근 골조를 이루는 여러 개의 단위 철근 골조를 제작하는 제4단계와, 각각의 단위 철근 골조를 현장에서 조립한 후에 전체 철근 골조의 표면에 거푸집을 만드는 제5단계와, 상기 거푸집의 내부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 건축물의 기본 형태를 완성한 후에 표면에 외피를 부착하는 제6단계로 이루어진다.
따라서, 상기 건축물 시공방법은 공장에서 단위 유연성 거푸집과 로봇팔 지그를 이용하여 제작한 여러 개의 단위 철근 골조를 현장에서 조립하는 방식을 적용함으로써, 건축 비용 절감 및 시공 기간 단축, 공정의 단순화를 통해 다양하고 복잡한 테마형 건축물을 효과적으로 시공할 수 있는 특징이 있다.
여기서, 상기 제2단계에서 이용하는 로봇팔 지그는 지그 본체와 상기 지그 본체상에 지지되면서 전후로 길이조절이 가능함과 더불어 임의의 방향으로 휘어질 수 있고 선단에 클램프를 가지는 다수 개의 로봇팔을 포함하는 형태로 이루어진 것을 이용할 수 있다.
이때의 상기 로봇팔은 지그 본체상에 관통 지지되는 슬라이드 바와 상기 슬라이드 바의 선단에 부착되는 플렉시블 바와 상기 플렉시블 바의 선단에 부착되는 클램프를 포함하며, 상기 클램프는 철근을 함께 잡아줄 수 있는 고정 클램프 및 회전 클램프로 구성되고 상기 회전 클램프는 스프링의 탄력지지를 받으면서 고정 클램프에 힌지 브라켓으로 연결되는 형태로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 제2단계는 단위 유연성 거푸집의 표면에 있는 다수 개의 포인트, 예를 들면 가로줄 및 세로줄이 만나는 포인드에 맞춰 로봇팔의 위치를 설정할 수 있으며, 또 상기 제3단계에서 단위 철근 골조 제작 시 로봇팔에 기준 철근을 장착한 후에 상기 기준 철근을 이용하여 철근을 이어 붙히면서 용접할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법은 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 공장에서 부분적으로 제작한 철근 골조를 현장에서 조립하여 건축물 골격을 완성하는 방식이므로, 저렴한 건축 비용과 짧은 시공 기간, 그리고 간단한 시공 기술을 적용하여 다양하고 복잡한 테마형 건축물을 효율적으로 시공할 수 있다.
둘째, 현장에 유연성 거푸집을 시공할 필요가 없으므로, 운반이나 설치 시의 공수 및 인력을 줄일 수 있다.
셋째, 건축물 해체 시 폐기물이 발생하지 않아 환경규제에 적극 대처할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 시공방법에 사용되는 유연성 거푸집을 나타내는 정면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 시공방법에 사용되는 로봇팔 지그를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 시공방법에 사용되는 로봇팔 지그의 로봇팔을 나타내는 사시도
도 4a 내지 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 시공방법에서 로봇팔 지그와 분할형 유연성 거푸집의 배치관계를 나타내는 사시도 및 정면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 시공방법에서 로봇팔 지그와 분할형 유연성 거푸집을 이용하여 철근 골조의 스킨을 제작하는 과정을 나타내는 개략도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 시공방법에 사용되는 유연성 거푸집을 나타내는 정면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 유연성 거푸집(130)은 유연성 직물 원단을 사용하여 제작된 거푸집으로서, 이는 원하는 형상의 건축물을 시공할 때 공기막체로 사용되므로, 공기빠짐 방지 및 방수를 위해 일면에 폴리우레탄이 코팅되어 있는 나일론이나 직물지 등으로 이루어질 수 있다.
예를 들면, 상기 유연성 거푸집(130)은 옷감용 원단, PVC 원단, 플렉스 원단 등을 봉제하거나 고주파 접착방법, 또는 각종 접착제에 의한 본딩방법을 이용하여 제작할 수 있다.
본 발명에서 테마형 건축물의 시공을 위해 사용되는 유연성 거푸집의 제작방법에 대해서는 한국공개특허 10-2006-0101426호에 개시되어 있는 방법을 적용할 수 있다.
특히, 본 발명에서는 건축물의 외부형상을 이루는 유연성 거푸집(130)을 여러 개의 부분으로 분할 제작한 단위 유연성 거푸집(100), 예를 들면 가로×세로가 2m×4m, 4m×4m 등의 크기를 가지는 단위 유연성 거푸집(100)을 사용할 수 있으며, 이러한 단위 유연성 거푸집(100)은 철근 골조를 이루는 각각의 단위 철근 골조(도 5의 도면부호 110)를 제작하는데 이용될 수 있다.
따라서, 본 발명에서 제공하는 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법은 공장에서 각각의 단위 유연성 거푸집(100)을 이용하여 각각의 단위 철근 골조(110)를 제작하고, 이렇게 제작한 단위 철근 골조(110)들을 현장에서 조립하여 전체 철근 골조를 구축한 후, 거푸집 시공과 콘트리트 타설 및 양생과정을 거쳐 건축물을 완성하는 방법이기 때문에 복잡한 테마형 건축물을 효과적으로 시공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 시공방법에 사용되는 로봇팔 지그를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 시공방법에 사용되는 로봇팔 지그의 로봇팔을 나타내는 사시도이다.
도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 로봇팔 지그(23)는 단위 철근 골조(110)를 제작하는데 사용되는 것으로서, 로봇팔 지그(23)에 있는 각각의 로봇팔(22)들이 단위 유연성 거푸집(100)의 표면 굴곡을 따라 배열되면, 이렇게 배열되어 있는 각 로봇팔(22)의 위치를 따라가면서 철근을 용접하여 이어 붙힘으로써, 단위 유연성 거푸집(100)의 표면 형상과 동일한 형상을 가지는 단위 철근 골조(110)가 제작될 수 있게 된다.
이를 위하여, 상기 로봇팔 지그(23)는 각 로봇팔(22)의 지지체 역할을 하는 지그 본체(10)와 단위 유연성 거푸집(100)의 표면 형상에 맞게 위치가 설정될 수 있는 다수 개의 로봇팔(22)로 구성된다.
상기 지그 본체(10)는 대략 사각의 프레임 구조물 형태로 이루어질 수 있으며, 전면에는 다수 개의 홀(21)이 형성되어 있어서 이때의 홀(21)을 통해 각 로봇팔(22)들이 끼워지면서 지그 본체(10)상에 로봇팔(22)이 설치될 수 있게 된다.
이때, 상기 홀(21)은 지그 본체(10)의 전체 면적에 걸쳐 가로 및 세로 방향으로 규칙적 또는 불규칙적으로 배열되는 형태로 형성될 수 있으며, 각각의 홀(21)에는 하나씩의 로봇팔(22)이 끼워져 로봇팔(22) 역시 규칙적 또는 불규칙한 배열 형태를 이룰 수 있게 된다.
상기 로봇팔(22)은 전후방향으로 길이조절이 가능함과 더불어 임의의 방향으로 휘어질 수 있는 구조로서, 전후방향의 길이조절과 임의의 방향으로의 각도조절을 통해 단위 유연성 거푸집(100)의 표면 굴곡에 맞게 로봇팔(22)의 끝 부분(실질적으로는 로봇팔에 클램핑되는 후술하는 기준 철근의 끝 부분)을 위치시킬 수 있게 된다.
이러한 로봇팔(22)은 일직선상으로 배치되면서 서로 결합되는 앞쪽의 플렉시블 바(12)와 뒷쪽의 슬라이드 바(11)를 포함하며, 사각바 형태로 이루어진 슬라이드 바(11)를 통해 지그 본체(10)의 홀(21)에 끼워져 지지될 수 있게 되고, 이 상태에서 앞으로 나오거나 뒤로 들어가면서 그 길이(지그 본체의 전면에서부터 앞쪽으로 나와 있는 상태의 길이)가 조절될 수 있게 된다.
그리고, 상기 플렉시블 바(12)는 임의의 방향으로 자유롭게 휘어지거나 꺽여질 수 있는 플렉시블 튜브체로서, 이 플렉시블 바(12)의 자유로운 밴딩 특성을 통해 단위 유연성 거푸집(100)의 임의의 표면 굴곡 부분에 로봇팔(22)을 정확히 위치시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 로봇팔(22)은 단위 철근 골조(110)의 용접 시 단위 철근 골조(110)를 직접 잡아주거나, 또는 단위 철극 골조(110)의 용접 시 용접 기준점을 제공하는 기준 철근(20)을 잡아주는 역할을 하는 클램프(13)를 포함한다.
상기 클램프(13)는 철근, 예를 들면 기준 철근(20)을 잡아주는 고정 클램프(15)와 회전 클램프(16)의 조합으로 이루어지며, 고정 클램프(15)의 후단부에 있는 클 램프 브라켓(14)을 통해 플렉시블 바(12)의 선단부에 체결 고정되는 구조로 결합된다.
이러한 고정 클램프(15)와 회전 클램프(16)는 힌지 브라켓(18)에 의해 결합되어, 이때의 회전 클램프(16)은 힌지 브라켓(18)의 핀 결합위치를 축으로 회전될 수 있게 된다.
또한, 상기 고정 클램프(15)와 회전 클램프(16) 사이에는 힌지 브라켓(18)의 뒷쪽 위치에 스프링(17)이 개재되며, 이때의 스프링(17)이 발휘하는 탄성 지지력에 의해 회전 클램프(16)의 후단부가 항상 위로 들려지려는 힘을 받게 되므로서, 회전 클램프(16)의 선단부는 고정 클램프(15)의 선단부와 함께 그 사이의 기준 철근(20)을 꽉 물어줄 수 있게 된다.
그리고, 상기 고정 클램프(15)의 선단부에는 적어도 2개의 반원형 기준 철근 가이드(19)가 부착되어 있어서, 이곳에 기준 철근(20)이 안착되므로서 기준 철근(20)이 위아래 클램프 사이에 안정적으로 클램핑될 수 있게 된다.
즉, 상기 로봇팔(22)의 위치를 설정할 때 클램프(13)의 끝에 있는 기준 철근(20)를 단위 유연성 거푸집(100)의 굴곡 형상에 접촉시키는 방식으로 로봇팔 위치를 설정할 수 있게 된다.
따라서, 상기 지그 본체(10)에 설치되어 있는 각각의 로봇팔(22)을 앞쪽으로 빼내거나 각도를 꺽어서 단위 유연성 거푸집(100)의 표면 굴곡에 맞춰 위치를 설정하고, 이때의 각 로봇팔(22)의 설정 위치가 이루는 가상의 굴곡진 스킨면을 따라 철근을 배치함과 더불어 이어 붙히면서 용접하면 단위 유연성 거푸집(100)의 스킨 형상과 동일한 스킨 형상을 가지는 단위 철근 골조(110)를 쉽게 제작할 수 있게 된다.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 시공방법에서 로봇팔 지그와 분할형 유연성 거푸집의 배치관계를 나타내는 사시도 및 정면도이다.
도 4a 내지 4e에 도시한 바와 같이, 여기서는 단위 유연성 거푸집(100)의 표면 굴곡 형상에 맞게 로봇팔(22)의 위치를 설정하는 방법을 보여준다.
상기 단위 유연성 거푸집(100)의 표면에는 가로줄이나 세로줄과 같은 라인이 표시되어 있으며, 각 라인이 만나는 교차점을 포인트(120)로 하여 로봇팔(22)의 위치를 설정할 수 있게 된다. 일 예로서, 상기 가로줄이나 세로줄은 격자 형상을 이루도록 표시할 수 있게 된다.
이러한 포인트(120)는 단위 유연성 거푸집(100)의 표면 굴곡 형상에 따라 적절한 수 및 적절한 위치에 표시될 수 있으며, 이때의 포인트(120)를 기준으로 하여 각 로봇팔(22)의 위치를 설정할 수 있게 된다.
예를 들면, 지그 본체(10)로부터 하나하나의 로봇팔(22)을 슬라이드 바(11)를 조절하여 적당한 길이로 빼냄과 더불어 플렉시블 바(12)를 조절하여 적당한 각도로 꺽어서 그 끝에 있는 기준 철근(20)을 각 포인트(120)에 접촉시키게 되면, 각각의 로봇팔(22)에 있는 각 기준 철근(20)들의 끝 부분들은 단위 유연성 거푸집(100)의 표면 굴곡 형상과 동일한 가상의 굴곡 형상 스킨을 이룰 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물 시공방법에서 로봇팔 지그와 분할형 유연성 거푸집을 이용하여 철근 골조의 스킨을 제작하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 로봇팔 지그의 지그 본체(10)에 있는 로봇팔(22)들의 앞쪽에 유연성 거푸집의 어느 한 부분을 이루는 단위 유연성 거푸집(100)을 나란하게 배치한다.
다음, 지그 본체(10)로부터 로봇팔(22)을 빼내어 로봇팔(22)의 끝에 있는 기준 철근(20)을 단위 유연성 거푸집(100)의 표면에 접촉시킨다.
이때, 각각의 로봇팔(22)은 단위 유연성 거푸집(100)의 표면 굴곡 형상에 맞게 길이가 조절된 상태, 다시 말해 지그 본체(10)측으로부터 먼 거리에 있는 오목한 표면에 접하는 로봇팔(22)은 다른 로봇팔(22)에 비해 상대적으로 긴 길이를 갖도록 조절된 상태, 또 지그 본체(10)측으로부터 가까운 거리에 있는 볼록한 표면에 접하는 로봇팔(22)은 다른 로봇팔(22)에 비해 상대적으로 짧은 길이를 갖도록 조절된 상태가 된다.
다음, 이렇게 각 로봇팔(22)의 위치(길이, 각도, 방향 등)가 설정되면, 단위 유연성 거푸집(100)을 제거한 후, 로봇팔(22)의 끝에 있는 기준 철근(20)을 이용하여 철근을 이어 붙히면서 용접하게 되면, 단위 유연성 거푸집(100)의 표면 굴곡 형상과 동일한 표면 굴곡 형상을 가지는 단위 철근 골조(110)를 제작할 수 있게 된다.
따라서, 이렇게 제작한 여러 개의 단위 철근 골조(110)를 조립하게 되면, 건축물의 골격을 이루면서 설계자가 의도했던 외부 형상을 가지는 철근 골조를 완성할 수 있게 된다.
이하, 유연성 거푸집을 이용하여 건축물을 시공하는 방법에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 시공하고자 하는 건축물의 외부형상을 형성하기 위한 유연성 거푸집을 설계한 후에 이를 분할하여 여러 개의 단위 유연성 거푸집을 제작하는 단계를 실시한다.
즉, 건축물의 외부형상을 기초로 하여 전체 유연성 거푸집을 설계하고, 이렇게 설계한 유연성 거푸집을 각각의 단위 유연성 거푸집으로 분할한다.
그리고, 단위 유연성 거푸집을 옷감용 원단, PVC 원단, 플렉스 원단 등을 시용하여 봉제 또는 고주파 접착, 본딩 등의 수단을 통해 제작하고, 각종 공기펌프 등의 송풍수단을 이용하여 단위 유연성 거푸집에 공기를 주입한다.
이렇게 단위 유연성 거푸집에 공기를 주입하면 내부가 일정 압력을 유지하는 압력 공기막체가 된다.
또한, 상기 단위 유연성 거푸집의 표면에 굴곡 형상을 고려하여 적절한 가로줄 및 세로줄에 의해 만들어지는 여러 지점의 포인트를 표시한다.
다음, 로봇팔 지그에 있는 다수 개의 로봇팔을 이용하여 단위 유연성 거푸집의 스킨 굴곡 형상에 맞게 각각의 로봇팔의 위치를 설정하는 단계를 실시한다.
즉, 각각의 로봇팔의 길이를 조절하거나, 각도를 조절하거나, 방향을 조절하는 조작을 통해 로봇팔에 있는 기준 철근의 끝 부분을 단위 유연성 거푸집의 표면에 있는 각각의 포인트에 닿게 한다.
이렇게 각 로봇팔의 위치 설정이 끝나면 각 로봇팔들에 있는 기준 철근의 끝 부분들은 단위 유연성 거푸집의 표면 굴곡 형상과 동일한 굴곡 형상을 이룰 수 있게 된다.
다음, 로봇팔 위치 설정 후, 단위 유연성 거푸집을 제거하고, 각 로봇팔의 위치를 따라 철근을 이어 붙히면서 용접하여 전체 철근 골조 중에서 어느 한 부분을 이루는 단위 철근 골조를 제작하는 단계를 실시한다.
즉, 용접기를 사용하여 각 로봇팔에 있는 기준 철근에 철근을 용접함과 더불어 각각의 철근을 서로 이어 붙히면서 용접하면 소정의 굴곡 형상의 표면을 가지는 하나의 단위 철근 골조를 제작할 수 있게 된다.
그리고, 다른 형상을 가지는 여러 개의 단위 유연성 거푸집을 제작하고, 또 이때의 각 단위 유연성 거푸집에 상응하는 로봇팔 위치를 설정하며, 이때의 로봇팔의 설정된 위치를 이용하여 철근을 이어 붙혀서 용접하는 과정을 반복하면, 전체 철근 골조의 외부형상을 이루는 서로 다른 형상의 단위 유연성 거푸집을 모두 제작할 수 있게 된다.
이러한 단위 철근 골조를 제작하는 과정은 공장에서 이루어지게 되며, 이렇게 공장에서 운반하기에 적당한 크기로 제작한 여러 개의 단위 철근 골조는 현장으로 운반되어 현장에서 조립될 수 있게 된다.
다음, 각각의 단위 철근 골조를 현장에서 조립한 후에 전체 철근 골조의 표면에 거푸집을 만드는 단계를 실시한다.
즉, 현장에서 각 단위 철근 골조를 조립하여 전체 철근 골조를 구축하고, 이렇게 구축한 철근 골조의 내면과 외면에 판재나 패널 등을 씌워서 철근 골조의 형상에 맞는 거푸집을 시공한다.
다음, 거푸집 시공 후 내부에 콘크리트나 모르타르를 타설 및 양생하여 건축물의 기본 형태를 완성한 다음, 이렇게 완성한 건축물 골격에 적절한 강도를 가지는 우레탄 등의 외피를 부착하는 단계를 실시하는 것으로 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공이 완료된다.
이와 같이, 본 발명에서는 유연성 거푸집을 사용하여 다양한 형상의 테마형 건축물을 시공할 수 있으며, 특히 공장에서 부분적으로 제작한 철근 골조를 현장에서 조립하는 방식을 적용함으로써, 저렴한 건축 비용과 짧은 시공 기간, 간단한 시공 기술을 적용하여 건축물의 크기와 상관없이 세밀하고 아름다우며 정교한 테마형 건축물을 시공할 수 있다.
10 : 지그 본체
11 : 슬라이드 바
12 : 플렉시블 바
13 : 클램프
14 : 클램프 브라켓
15 : 고정 클램프
16 : 회전 클램프
17 : 스프링
18 : 힌지 브라켓
19 : 기준 철근 가이드
20 : 기준 철근
21 : 홀
22 : 로봇팔
23 : 로봇팔 지그
100 : 단위 유연성 거푸집
110 : 단위 철근 골조
120 : 포인트
130 : 유연성 거푸집

Claims (5)

  1. 시공하고자 하는 건축물의 외부형상을 형성하기 위한 유연성 거푸집을 설계한 후에 이를 분할하여 여러 개의 단위 유연성 거푸집을 제작하는 제1단계;
    다수 개의 로봇팔을 가지는 로봇팔 지그를 이용하여 단위 유연성 거푸집의 스킨 굴곡에 맞게 각 로봇팔의 위치를 설정하는 제2단계;
    상기 단위 유연성 거푸집을 제거한 후에 각 로봇팔의 위치를 따라 철근을 이어 붙히면서 용접하여 철근 골조의 단위 철근 골조를 제작하는 제3단계;
    상기 제1단계 내지 제3단계를 반복하여 전체 철근 골조를 이루는 여러 개의 단위 철근 골조를 제작하는 제4단계;
    각각의 단위 철근 골조를 현장에서 조립한 후에 전체 철근 골조의 표면에 거푸집을 만드는 제5단계;
    상기 거푸집의 내부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 건축물의 기본 형태를 완성한 후에 표면에 외피를 부착하는 제6단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2단계에서 이용하는 로봇팔 지그는 지그 본체와 상기 지그 본체상에 지지되면서 전후로 길이조절이 가능함과 더불어 임의의 방향으로 휘어질 수 있고 선단에 클램프를 가지는 다수 개의 로봇팔을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 로봇팔 지그의 로봇팔은 지그 본체상에 관통 지지되는 슬라이드 바와 상기 슬라이드 바의 선단에 부착되는 플렉시블 바와 상기 플렉시블 바의 선단에 부착되는 클램프를 포함하며, 상기 클램프는 철근을 함께 잡아줄 수 있는 고정 클램프 및 회전 클램프로 구성되고 상기 회전 클램프는 스프링의 탄력지지를 받으면서 고정 클램프에 힌지 브라켓으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2단계는 단위 유연성 거푸집의 표면에 있는 다수 개의 포인트에 맞춰 로봇팔의 위치를 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3단계에서 단위 철근 골조 제작 시 로봇팔에 기준 철근을 장착한 후에 상기 기준 철근을 이용하여 철근을 이어 붙히면서 용접하는 것을 특징으로 하는 유연성 거푸집을 이용한 건축물 시공방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101681544B1 (ko) * 2015-11-24 2016-12-01 홍익대학교 산학협력단 콘크리트 구조물 건축 자동화 장치
KR101843266B1 (ko) * 2016-07-06 2018-03-28 조선대학교산학협력단 거푸집 장치
CN108104277A (zh) * 2017-12-06 2018-06-01 浙江精工钢结构集团有限公司 一种自由曲面空间网格结构分块累积提升施工方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000046448A (ko) * 1998-12-31 2000-07-25 강동우 공기막체를 이용한 건축물 시공방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000046448A (ko) * 1998-12-31 2000-07-25 강동우 공기막체를 이용한 건축물 시공방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101681544B1 (ko) * 2015-11-24 2016-12-01 홍익대학교 산학협력단 콘크리트 구조물 건축 자동화 장치
KR101843266B1 (ko) * 2016-07-06 2018-03-28 조선대학교산학협력단 거푸집 장치
CN108104277A (zh) * 2017-12-06 2018-06-01 浙江精工钢结构集团有限公司 一种自由曲面空间网格结构分块累积提升施工方法

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