KR102338956B1 - 모듈형 철골 및 이를 포함하는 축조물 시공 장치 - Google Patents

Abstract

일 실시예에 따른 축조물 시공 장치는 지면과 수직으로 설치되는 복수 개의 수직지지부;상기 수직지지부의 상부에 수평으로 설치되는 수평지지부; 상기 수평지지부의 상부에 탈부착 가능하게 결합되는 이송부; 및 상기 이송부를 따라 수평 방향으로 이동하는 작업부;를 포함하고, 상기 작업부는 상기 수직지지부가 매립되도록 거푸집 설치, 축조물 재료 공급 및 다짐 작업을 반복 수행하며, 상기 수직지지부는 한 층이 완성된 후 상기 이송부 및 상기 작업부가 인상되도록 수직 방향으로 연장될 수 있다.

Description

모듈형 철골 및 이를 포함하는 축조물 시공 장치{Modular rammed earth wall construction equipment and method embedding modular steel structure}

모듈형 철골 및 이를 포함하는 축조물 시공 장치가 개시된다. 구체적으로, 가설재로 사용되고 축조물 내부에 매립되는 모듈형 철골을 포함하는 축조물 시공 장치가 개시된다.

흙건축은 구조적으로 안전하며 건축자재를 구하기 쉽고 환경에 끼치는 영향이 적은 장점이 있어, 근래에는 세계적으로 흙건축의 중요성과 현대화에 대한 관심도가 증폭되고 있다. 이러한 흙건축은 흙 다짐 또는 담틀 공법이라 불리는 방식을 사용하여 시공될 수 있는데, 전통적인 담틀 방식은 거푸집을 설치하여 황토를 붓고, 콘크리트를 양생하는 것과 같이 거푸집을 떼어낸 뒤 황토를 건조시키는 과정으로 이루어진다. 즉, 일반적으로 철골을 구조물의 내력골조로 이용하는 합성구조(철골철근콘크리트)와 달리, 담틀흙벽은 그 자체가 기둥이며 벽체의 역할을 한다.

전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0141791호

일 실시예에 따른 목적은 모듈형 철골을 가설장치 및 갠트리로 활용하여 기구 작동 시 발생하는 미세편차를 배제하는 것이다.

일 실시예에 따른 목적은 원격 조작으로 형틀 및 다짐기 등을 포함하는 담틀장비를 정확한 공간좌표에 이송하도록 자동제어하는 것이다.

일 실시예에 따른 목적은 모듈형 철골을 갠트리의 수직 및 수평 가설재로 사용한 후 다짐흙벽 내부에 매립하여 다짐흙벽의 내진성능을 보강하는 것이다.

일 실시예에 따른 목적은 다짐흙벽의 구조적 안정성, 설계의 융통성 및 시공 편의성을 증진시키는 것이다.

일 실시예에 따른 목적은 형틀 및 다짐기를 포함하는 담틀장비의 동작 시 이송경로에 발생하는 간섭을 배제하는 것이다.

일 실시예에 따른 목적은 다짐흙벽과 철골이 일체화되도록 부착성능을 증진시키는 것이다.

일 실시예에 따른 목적은 H형강을 사각 형강으로 변환시켜 모듈화된 사각형 다짐해머를 사용하여 자동제어에 의한 흙 다짐이 가능하도록 작업성을 증진시키는 것이다.

실시 예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 축조물 시공 장치는, 지면과 수직으로 설치되는 복수 개의 수직지지부; 상기 수직지지부의 상부에 수평으로 설치되는 수평지지부; 상기 수평지지부의 상부에 탈부착 가능하게 결합되는 이송부; 및 상기 이송부를 따라 수평 방향으로 이동하는 작업부;를 포함하고, 상기 작업부는 상기 수직지지부가 매립되도록 거푸집 설치, 축조물 재료 공급 및 다짐 작업을 반복 수행하며, 상기 수직지지부는 한 층이 완성된 후 상기 이송부 및 상기 작업부가 인상되도록 수직 방향으로 연장될 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 수직지지부는, H형상의 단면을 갖는 제1 지지부재; 상기 제1 지지부재의 단부에 결합되는 제2 지지부재; 및 상기 제1 지지부재의 측면에 결합되는 제3 지지부재;를 포함하고, 상기 제2 지지부재는 복수 개의 관통홀이 형성되어 상기 제1 지지부재를 연장 조립하기 위한 볼트가 체결되며, 상기 제3 지지부재는 상기 제1 지지부재의 공극을 채우는 형상으로 형성되어 제1 지지부재, 제2 지지부재 및 제3 지지부재가 사각 기둥 형상으로 결합될 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 제2 지지부재 및 제3 지지부재는 상기 볼트의 헤드를 수용하는 홈이 형성되며, 상기 홈은 상기 헤드의 형상과 일치하도록 형성되어 볼트 체결 시 상기 볼트가 회전하지 않도록 볼트 헤드를 구속할 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 수직지지부는 상기 제1 지지부재 및 제3 지지부재에 설치되는 제4 지지부재를 더 포함하고, 상기 제4 지지부재는 상기 제1 지지부재와 제3 지지부재를 동시에 수평 방향으로 관통하도록 설치되어 상기 제1 지지부재와 제3 지지부재를 일체화시키고, 축조물의 측벽에 매립되어 축조물을 보강할 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 축조물 시공 장치는 상기 수평지지부 아래에 설치되는 보강부를 더 포함하고, 상기 보강부는, 상기 수평지지부를 지지하는 보강부재; 상기 보강부재의 높이를 조절하여 상기 수평지지부의 수평도를 보정하는 조절부재; 상기 보강부재를 이동시키는 구동부재; 및 상기 보강부재 또는 수직지지부를 고정시키는 고정부재;를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 모듈형 철골은, H형상을 이루는 웨브 및 플랜지로 구성된 제1 지지부재; 상기 제1 지지부재의 단부에 결합되는 제2 지지부재; 및 상기 제1 지지부재의 웨브 및 플랜지가 형성하는 공극에 수용되도록 결합되는 제3 지지부재;를 포함하고, 상기 제1 지지부재, 제2 지지부재 및 제3 지지부재가 사각 기둥 형상으로 일체화될 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 제2 지지부재는 복수 개의 관통홀이 형성되어 상기 제1 지지부재를 연장 조립하기 위한 볼트가 체결되고, 상기 제2 지지부재는 하부에 상기 볼트의 헤드를 부분적으로 수용하는 홈이 형성될 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 제2 지지부재는 상기 제1 지지부재의 양 단부에 각각 결합되고, 복수 개의 상기 모듈형 철골은 각각의 상기 제2 지지부재를 볼트로 함께 결합하여 수직 방향으로 연장될 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 제3 지지부재는 상단이 솔리드 사각판으로 형성되고, 상기 솔리드 사각판은 볼트의 헤드를 수용하는 홈이 형성되고, 상기 홈은 상기 헤드의 형상과 일치하도록 형성되어 상기 볼트가 회전하지 않도록 구속할 수 있다.

일 실시예에 따른 모듈형 철골을 포함하는 축조물 시공 장치에 의하면, 모듈형 철골을 가설장치 및 갠트리로 활용하여 기구 작동 시 발생하는 미세편차를 배제하는 효과가 있다.

일 실시예에 따른 모듈형 철골을 포함하는 축조물 시공 장치에 의하면, 원격 조작으로 형틀 및 다짐기 등을 포함하는 담틀장비를 정확한 공간좌표에 이송하도록 자동제어하는 효과가 있다.

일 실시예에 따른 모듈형 철골을 포함하는 축조물 시공 장치에 의하면, 모듈형 철골을 갠트리의 수직 및 수평 가설재로 사용한 후 다짐흙벽 내부에 매립하여 다짐흙벽의 내진성능을 보강하는 효과가 있다.

일 실시예에 따른 모듈형 철골을 포함하는 축조물 시공 장치에 의하면, 다짐흙벽의 구조적 안정성, 설계의 융통성 및 시공 편의성을 증진시키는 효과가 있다.

일 실시예에 따른 모듈형 철골을 포함하는 축조물 시공 장치에 의하면, 형틀 및 다짐기를 포함하는 담틀장비의 동작 시 이송경로에 발생하는 간섭을 배제하는 효과가 있다.

일 실시예에 따른 모듈형 철골을 포함하는 축조물 시공 장치에 의하면, 다짐흙벽과 철골이 일체화되도록 부착성능을 증진시키는 효과가 있다.

일 실시예에 따른 목적은 H형강을 사각 형강으로 변환시켜 모듈화된 사각형 다짐해머를 사용하여 자동제어에 의한 흙 다짐이 가능하도록 작업성을 증진시키는 것이다.

일 실시예에 따른 모듈형 철골을 포함하는 축조물 시공 장치의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 모듈형 철골을 포함하는 축조물 시공 장치의 사시도다.
도 2는 일 실시예에 따른 모듈형 철골을 포함하는 축조물 시공 장치의 정면도다.
도 3은 일 실시예에 따른 모듈형 철골의 분해도다.
도 4는 조립된 일 실시예에 따른 모듈형 철골을 나타낸다.
도 5는 모듈형 철골의 제3 지지부재를 나타낸다.
도 6은 일 실시예에 따른 모듈형 철골의 종단면도다.
도 7은 연장된 일 실시예에 따른 모듈형 철골을 나타낸다.
도 8은 제4 지지부재와 결합되는 모듈형 철골을 나타낸다.
도 9는 일 실시예에 따른 모듈형 철골을 포함하는 축조물 시공 장치의 측면도다.
도 10은 일 실시예에 따른 모듈형 철골을 포함하는 축조물 시공 장치를 사용하여 축조물이 시공되는 지면을 좌표로 나타낸다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.

이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 모듈형 철골(100)을 포함하는 축조물 시공 장치(10)의 사시도다.

도 2는 일 실시예에 따른 모듈형 철골(100)을 포함하는 축조물 시공 장치(10)의 정면도다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 일 실시예에 따른 축조물 시공 장치(10)는, 수직지지부(100), 수평지지부(200), 이송부(300), 작업부(400) 및 보강부(500)를 포함할 수 있다.

수직지지부(100)는 지면과 수직으로 설치될 수 있다. 수직지지부(100)는 복수 개로 마련될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 수직지지부(100)는 축조물이 시공될 사각 영역 각 모서리에 인접하게 배치될 수 있다. 이러한 수직지지부(100)는 모듈식으로 결합된 철골일 수 있다. 축조물(C)의 한 층이 완성된 후 이송부(300) 및 작업부(400)를 인상시키기 위해, 수직지지부(100)는 수직 방향으로 연장될 수 있다.

수평지지부(200)는 수직지지부(100)의 상부에 수평으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 수평지지부(200)는 각 단부가 적어도 두 개의 수직지지부(100)의 상부에 각각 결합되도록 설치될 수 있다. 이러한 수평지지부(200)는 수직단차를 보정할 수 있다.

이송부(300)는 수평지지부(200)의 상부에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 이송부(300)는 ㄷ자로 형성될 수 있다. 이송부(300)는 예를 들어, 갠트리로 마련될 수 있다. 이송부(300)의 수평부재는 작업부(400)가 작업 클리어런스를 확보할 수 있도록 수직지지부(100)의 간격보다 외측으로 더 돌출된 형상으로 설치될 수 있다.

작업부(400)는 이송부(300)에 이동 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어, 작업부(400)는 이송부(300)의 수평부재에 설치되어 수평 방향으로 이동할 수 있다. 이러한 작업부(400)는 형틀 및 다짐기 등을 포함하여, 거푸집을 설치하고, 거푸집 내에 축조물 재료를 공급할 수 있으며, 거푸집에 투설된 재료를 다질 수 있다. 이때, 작업부(400)는 수직지지부(100)가 축조물 재료에 매립되도록 작업을 수행할 수 있다.

보강부(500)는 수평지지부(200) 아래에 설치될 수 있다. 보강부(500)는 높이 조절이 가능하며, 무방향 자율구동장치로 마련되어 독립적으로 이동할 수 있다. 보강부(500)에 관해서는 도 9를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

전술한 축조물 시공 장치(10)는 수직지지부(100)가 모듈형 철골로 마련되어 치수안정성이 높으며 이에 따라 작업부(400)의 형틀 및 다짐기가 매우 정밀하게 위치조정될 수 있다. 따라서, 작업자가 수직지지부(100)의 주변에 관여하지 않고도 작업부(400)의 기구들을 자동 제어하여 다짐작업을 수행할 수 있다.

또한, 폐색된 ㅁ자형 내부공간에서만 자동 운행하기 때문에 정밀한 치수안정성을 확보하면서 위치를 이동하는 것이 가능하다. 또한, 이송부(300)의 수평 및 수직 방향 경간은 특정 치수에 국한되지 않는다.

또한, 시공하려는 다짐흙벽 유닛과 직교방향으로 부벽을 보강설치하기 위해 보강부(500)를 가설하여 직각방향으로 보강할 수 있다. 이때, 보강부(500)는 2개로 양방향 설치가 가능하다. 이러한 보강부(500)가 사용될 경우, 상부에 이송부(300)가 인상되었을 때 높이 간섭이 발생하지 않도록 수평지지부(200)가 설치될 수 있다.

또한, 이송부(300)와의 접합 부분은 시공편차를 수용할 수 있도록 볼트 구멍에 여유를 두고, 강접합(마찰접합)이 적용될 수 있다.

이하에서는 도 3 내지 도 8을 참조하여, 모듈형 철골인 수직지지부(100)가 더욱 상세하게 설명된다.

도 3은 일 실시예에 따른 모듈형 철골(100)의 분해도다.

도 4는 조립된 일 실시예에 따른 모듈형 철골(100)을 나타낸다.

도 5는 모듈형 철골(100)의 제3 지지부재(103)를 나타낸다.

도 6은 일 실시예에 따른 모듈형 철골(100)의 종단면도다.

도 7은 연장된 일 실시예에 따른 모듈형 철골(100)을 나타낸다.

도 8은 제4 지지부재(104)와 결합되는 모듈형 철골(100)을 나타낸다.

도 3을 참조하여, 수직지지부(100)는 제1 지지부재(101), 제2 지지부재(102) 및 제3 지지부재(103)를 포함할 수 있다.

제1 지지부재(101)는 웨브 및 플랜지로 구성되며, H형상의 단면을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 지지부재(101)는 H형강일 수 있다. 또한, 제1 지지부재(101)의 길이는 작업자가 취급 가능한 중량 내에서 자유롭게 조정될 수 있다. 또한, 제1 지지부재(101)는 층별로 시공되는 축조물(C)의 1단을 구별하는 기준이 될 수 있다.

제2 지지부재(102)는 사각 평판으로 마련되며, 제1 지지부재(101)의 단부에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 지지부재(102)는 복수 개로 마련되어 제1 지지부재(101)의 양 단부에 모두 결합될 수 있다. 제2 지지부재(102)는 복수 개의 관통홀, 예를 들어, 4개의 관통홀이 형성될 수 있다. 관통홀에는 각각 볼트가 체결될 수 있으며, 이는 기존의 수직지지부(100)를 수직 방향으로 연장하기 위해, 또 다른 모듈형 철골로 마련된 수직지지부(100')의 결합을 가능하게 한다. 기존 수직지지부(100)와 연장되는 수직지지부(100')는 볼트(B)로 결합되며, 볼트 헤드의 일부가 제3 지지부재(103)를 결합하기 전에 기존 수직지지부(100)의 제2 지지부재(102)에 선 매립된다.

제3 지지부재(103)는 제1 지지부재(101)의 측면에 결합될 수 있다. 제3 지지부재(103)는 제1 지지부재(101)의 형상을 변환하기 위해 결합된다. H형강으로 마련된 제1 지지부재(101)의 플랜지(P)와 웨브(W)로 둘러싸인 공극에는 축조물 재료가 기계로 고르게 투설되기 어려우며, 작업부(400)가 공극 사이에 투설된 재료에 다짐해머를 위치시켜 다짐 작업을 수행하는데 공간적 제한이 따를 수 있다. 따라서, 제3 지지부재(103)는 제1 지지부재(101)의 플랜지 사이에 형성된 공극을 ㄷ자 형강으로 채워 H형강을 사각 형강으로 형상을 변환시킬 수 있다. 또한, 제3 지지부재(103)는 복수 개로 마련되어 제1 지지부재(101)의 길이 방향을 따라 하나 이상의 제3 지지부재(103)가 결합될 수 있다.

결국, 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 제3 지지부재(103)는 제1 지지부재(101)의 양 측면의 공극을 모두 채우도록 결합되고, 제2 지지부재(102)는 제1 지지부재(101)의 양단부에 결합됨으로써, 사각 기둥 형태의 모듈형 철골(100)을 구성할 수 있다. 이에 따라, 모듈형 철골(100)은 자율 자동 다짐기로 작업이 가능한 형상으로 변환되고, 다짐흙벽과 일체화되도록 부착성이 증진될 수 있다.

또한, 도 3 및 도 5를 참조하여, 제3 지지부재(103)는 제2 지지부재(102)에 체결되는 볼트(B)의 헤드를 부분적으로 수용할 수 있다. 이를 위해, 제3 지지부재(103) 상단은 M자 모양으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 지지부재(103)의 일단은 육각형의 볼트(B) 헤드 형상에 대응하는 형상의 홈이 형성될 수 있다. 도 3에서, 제3 지지부재(103)는 내부가 비어있는 형상으로 도시되어 있으나, 제3 지지부재(103)의 상단에는 솔리드 사각판이 형성될 수 있다. 이 솔리드 사각판은 볼트(B) 헤드를 수용할 수 있는 형상 및 깊이로 오목한 홈이 형성될 수 있다. 이 홈은 체결 후 볼트(B)가 하방으로 낙하하지 않도록 막힌 구조로 형성될 수 있다.

이러한 홈은 제2 지지부재(102)의 일면에도 형성될 수 있다. 즉, 제2 지지부재(102)의 일면에는 볼트(B)의 헤드의 형상과 일치하는 형상의 홈이 형성되며, 홈에는 볼트(B)의 헤드가 부분적으로 수용될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 지지부재(102) 및 제3 지지부재(103)는 볼트(B)의 헤드를 공동으로 수용하여, 볼트(B)가 체결되고 제3 지지부재(103)가 제1 지지부재(101)에 결합된 상태에서 더이상 회전하지 않도록 구속할 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 지지부재(101), 제2 지지부재(102) 및 제3 지지부재(103, 도 7에서 생략됨)가 결합하여 구성된 사각 기둥 형상의 모듈형 철골(100)은 도 7에 도시된 바와 같이 또 다른 모듈형 철골(100')과 결합하여 수직 방향으로 연장될 수 있다. 이때, 모듈형 철골(100)의 상부 제2 지지부재(102)에 결합된 볼트(B)는 돌출된 몸체가 모듈형 철골(100')의 하부 제2 지지부재(102')를 관통할 수 있다. 제2 지지부재(102')를 관통한 볼트(B)는 너트로 체결되어 모듈형 철골(100)과 모듈형 철골(100')이 수직 방향으로 연장 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 일 실시예에 따른 축조물 시공 장치(10)는 원하는 축조물의 높이에 따라 볼트결합을 사용하여 사각 강관모양의 모듈형 철골(100)을 무봉형상을 유지하며 연장할 수 있다.

전술한 모듈형 철골(100)은, 1단 다짐흙벽 중 하부 2/3가 완성된 후, 매립된 제1 지지부재(101)의 상부 제2 지지부재(102)에 앵커볼트(4개)가 가볼팅될 수 있다. 이때, 앵커볼트(B)를 너트 체결하여 볼트(B)가 하방으로 떨어지지 않게 가조립할 수 있다. 그런 다음 제1 지지부재(101)의 나머지 1/3인 상부 공극에 제3 지지부재(103)를 삽입할 수 있다. 이에 따라, 너트를 제거하더라도 제3 지지부재(103)의 상단에 볼트(B)의 헤드를 수용하는 오목한 홈이 형성된 솔리드 사각판이 볼트(B)가 하방으로 낙하되지 않도록 구속한다. 또한, 볼트(B)의 헤드는 사전에 음각된 제2 지지부재(102)의 홈에 절반이 매립되고 음각된 제3 지지부재(103)의 상부 홈에 나머지 절반이 관입되므로, 이후 임팩트 랜치를 사용하여 2단 수직지지부(100)를 조립할 때 볼트(B)의 회전을 방지할 수 있다. 앵커볼트(B)의 헤드는 항상 1단 수직지지부(100)의 상부 제2 지지부재(102)에 체결되고, 너트는 2단 수직지지부(100')의 하부 제2 지지부재(102')에 긴결될 수 있다. 이러한 수직지지부(100)는 앵커볼트(B)를 먼저 시공한 후 축조물(C)을 시공하기 때문에 수직지지부(100)가 매립된 기 시공된 벽체의 무봉성을 확보하면서 상부 벽체를 이어서 시공할 수 있다. 이와 같은 구조의 수직지지부(100)는 앵커볼트(B)의 선 시공 효과를 달성할 수 있다.

도 8을 참조하여, 수직지지부(100)는 제4 지지부재(104)를 더 포함할 수 있다.

제4 지지부재(104)는 제1 지지부재(101, 도 8에서 생략됨) 및 제3 지지부재(103)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 제4 지지부재(104)는 철근으로 마련될 수 있다. 전술한 제1 지지부재(101) 및 제3 지지부재(103)의 웨브(W) 및 플랜지(P)에는 제4 지지부재(104)가 관통할 수 있는 복수 개의 홀이 형성될 수 있다. 이때, 홀의 위치는 작업성을 고려하여 선정하되, 제1 지지부재(101)의 길이 방향을 따라 어느 곳에든 형성될 수 있다. 예를 들어, 작업자 관여횟수를 줄이기 위해 제1 지지부재(101) 및 제3 지지부재(103)의 최상부에 마련되면 앵커볼트(B) 고정작업과 동시에 한번에 설치가 가능하다.

이러한 복수 개의 홀을 통해 제4 지지부재(104)는 제1 지지부재(101)와 제3 지지부재(103)를 동시에 수평 방향으로 관통하도록 설치될 수 있다. 즉, 제4 지지부재(104)는 제1 지지부재(101)와 제3 지지부재(103)를 동시에 연결할 수 있다. 이때, 원형관통너트 및 커버조립나사를 조립하여 작업자 관여를 최소화할 수 있다. 또한, 제1 지지부재(101) 및 제3 지지부재(103)로부터 돌출된 제4 지지부재(104)는 축조물(C)의 측벽에 매립되어 축조물과 일체화되고 축조물과 수직지지부(100)의 결합이 더욱 견고해지도록 보강할 수 있다.

도 9는 일 실시예에 따른 모듈형 철골(100)을 포함하는 축조물 시공 장치(10)의 측면도다.

도 9를 참조하여, 보강부(500)는 보강부재(501), 조절부재(502), 구동부재(503) 및 고정부재(504)를 포함할 수 있다.

보강부재(501)는 복수 개로 마련되어 지면과 수평지지부(200) 사이에 수직으로 배치될 수 있다. 보강부재(501)는 수평지지부(200)의 하측면에 접촉하도록 배치되어 수평지지부(200)를 지지할 수 있다.

조절부재(502)는 보강부재(501)의 하단에 위치하며 보강부재(501)와 일체화될 수 있다. 이러한 조절부재(502)는 보강부재(501)의 높이를 조절할 수 있다. 즉, 조절부재(502)는 복수 개의 보강부재(501)의 높이편차를 조절하여 수평지지부(200)의 수평도 시공편차를 용이하게 보정할 수 있다.

구동부재(503)는 보강부재(501) 및 조절부재(502) 아래에 장착될 수 있다. 구동부재(503)는 보강부재(501) 및 조절부재(502)를 이동시키도록 구동될 수 있다. 예를 들어, 구동부재(503)는 무방향 자율구동장치로 마련되어 가설을 위해 보강부(500)의 위치를 이동시켜야 하는 경우 독립적인 위치 이동을 가능하게 한다.

고정부재(504)는 보강부재(501) 또는 수직지지부(100)를 고정시킬 수 있다. 고정부재(504)는 예를 들어, 탈착식 아웃리거로 마련될 수 있다. 이러한 고정부재(504)는 보강부재(501) 또는 수직지지부(100)에 의한 수평지지부(200)의 수평도가 확보된 후 이를 고정하기 위해 사용될 수 있다.

전술한 일 실시예에 따른 모듈형 철골(100)을 포함하는 축조물 시공 장치(10)를 사용하여 다짐흙벽을 시공하는 순서는 다음과 같다.

1. 1단 수직지지부(100)를 구성할 제1 지지부재(101)를 바닥 슬라브에 앵커링 한다.

2. 제1 지지부재(101)의 상부에 제2 지지부재(102)와 앵커볼트(B)를 선 조립하고 제3 지지부재(103)를 결합한다.

3. 제2 지지부재(102) 상에 수평지지부(200)를 결합하고, 수평지지부(200) 아래에 보강부(500)를 설치한다.

4. 수평지지부(200)의 상부에 이송부(300)를 인상하여 결합한다.

5. 작업부(400)를 구동하여 1단 흙벽을 완성한다. 이때, 도 2와 같이 양측 제2 지지부재(102)의 상단까지 다짐흙벽이 완성된다. 또한, 수직지지부(100)는 다짐흙벽에 매립된다.

6. 1단 흙벽이 완성된 후 이송부(300)의 결합을 해체한다.

7. 수평지지부(200) 및 보강부(500)를 해체한다.

8. 1단 수직지지부(100)의 제2 지지부재(102)에 선 매립되어 있는 앵커볼트(B)를 사용하여 1단 수직지지부(100) 상부에 2단 수직지지부(100)를 결합한다.

9. 2단 수직지지부(100) 상부에 이송부(300)를 결합한다.

10. 작업부(400)를 구동하여 2단 다짐흙벽을 시공한다.

전술한 방법으로 시공된 축조물에 있어서, 단위흙벽의 양측 끝단은 이송부(300)의 내부 수평경간에 의해 달라질 수 있다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 축조물 시공 장치를 사용하면 수직지지부(100)보다 큰 다짐흙벽이 시공되며, 수직지지부(100)를 내골격으로 매립시킬 수 있다.

또한, 작업부(400)의 형틀 측면판의 위치를 조절하여 단위흙벽의 시공조인트 위치를 조절할 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따른 모듈형 철골(100)을 포함하는 축조물 시공 장치(10)를 사용하여 축조물(C)이 시공되는 지면을 좌표로 나타낸다.

도 10을 참조하여, 일 실시예에 따른 모듈형 철골(100)을 포함하는 축조물 시공 장치(10)를 사용하여 축조물(C)을 시공하는 방법은 다음과 같이 좌표로 설명될 수 있다.

1. (X1, Y1), (X2, Y1) 및 (X1, Y2)에 3개의 수직지지부(100)를 설치하고, (X1, Y1) 및 (X1, Y2)에 위치한 수직지지부(100)의 상부에 수평지지부(200)를 조립한다.

2. (X1, Y1) 및 (X2, Y1)에 위치한 수직지지부(100)의 상부 제2 지지부재(102)에 이송부(300)를 조립한다. 이때, 한쪽 측면을 직각 벽체를 구성하는 골조에 구속하여 이송부(300)의 구조적 안정성을 확보한다.

3. (X1, Y1) 및 (X2, Y1)을 경간으로 하는 다짐흙벽이 완성된 후 (X1, Y1) 및 (X1, Y2) 사이의 다짐흙벽을 완성한다.

4. (X2, Y1) 및 (X3 Y1) 경간의 다짐흙벽을 시공하는 때는 이미 (X2, Y1)에 위치한 수직지지부(100)가 다짐흙벽에 매립되어 내력이 더욱 보강된다.

5. 수직지지부(100)에 다음의 임시가설 고정부재(504)를 설치하여 격리된 독립 수직지지부(100)를 보강한다.

전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 모듈형 철골(100)을 포함하는 축조물 시공 장치(10)는 담틀장비 기구들의 스트로크 편차를 배제하여 다짐흙벽의 치수정밀도 및 균일품질을 확보할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 축조물 시공 장치(10)는 수직지지부(100) 또는 수평지지부(200)가 다짐흙벽 시공 시에는 작업부(400)의 갠트리 가설자재로 사용될 수 있고, 시공 후에는 다짐흙벽 내부에 매립되는 보강재로 사용되어 축조물의 내진성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 축조물 시공 장치(10)는 수직지지부(100)와 작업부(400)의 주행 및 이송에 간섭을 최소화하여 다짐흙벽을 시공하기 위한 자동화 담틀장비(형틀 및 다짐기)의 현장적용을 가능하게 한다. 이에 따라, 가설에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 축조물 시공 장치
100: 수직지지부
101: 제1 지지부재
102: 제2 지지부재
103: 제3 지지부재
104: 제4 지지부재
200: 수평지지부
300: 이송부
400: 작업부
500: 보강부
501: 보강부재
502: 조절부재
503: 구동부재
504: 고정부재

Claims (9)

1. 지면과 수직으로 설치되는 복수 개의 수직지지부;
   상기 수직지지부의 상부에 수평으로 설치되는 수평지지부;
   상기 수평지지부의 상부에 탈부착 가능하게 결합되는 이송부; 및
   상기 이송부를 따라 수평 방향으로 이동하는 작업부;
   를 포함하고,
   상기 작업부는 상기 수직지지부가 매립되도록 거푸집 설치, 축조물 재료 공급 및 다짐 작업을 반복 수행하며,
   상기 수직지지부는 한 층이 완성된 후 상기 이송부 및 상기 작업부가 인상되도록 수직 방향으로 연장되고,
   상기 수직지지부는,
   H형상의 단면을 갖는 제1 지지부재;
   상기 제1 지지부재의 단부에 결합되는 제2 지지부재; 및
   상기 제1 지지부재의 측면에 결합되는 제3 지지부재;
   를 포함하고,
   상기 제2 지지부재는 복수 개의 관통홀이 형성되어 상기 제1 지지부재를 연장 조립하기 위한 볼트가 체결되며,
   상기 제3 지지부재는 상기 제1 지지부재의 공극을 채우는 형상으로 형성되어 제1 지지부재, 제2 지지부재 및 제3 지지부재가 사각 기둥 형상으로 결합되고,
   상기 제2 지지부재 및 제3 지지부재는 상기 볼트의 헤드를 수용하는 홈이 형성되며,
   상기 홈은 상기 헤드의 형상과 일치하도록 형성되어 볼트 체결 시 상기 볼트가 회전하지 않도록 볼트 헤드를 구속하는, 축조물 시공 장치.
   
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3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 수직지지부는 상기 제1 지지부재 및 제3 지지부재에 설치되는 제4 지지부재를 더 포함하고,
   상기 제4 지지부재는 상기 제1 지지부재와 제3 지지부재를 동시에 수평 방향으로 관통하도록 설치되어 상기 제1 지지부재와 제3 지지부재를 일체화시키고, 축조물의 측벽에 매립되어 축조물을 보강하는, 축조물 시공 장치.
   
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