KR102584877B1 - 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 및 이를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치방법 - Google Patents

선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 및 이를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치방법 Download PDF

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Abstract

선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 및 이를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치방법이 개시된다. 개시된 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 이동대차, 상기 이동대차에 거치되도록 구성된 서포트 프레임, 상기 서포트 프레임에 거치되도록 구성된 리프팅 프레임, 및 상기 서포트 프레임을 하방으로 지지하면서 상기 리프트 프레임을 상방으로 양중하도록 구성된 복수개의 스태커 시스템을 포함한다.

Description

선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 및 이를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치방법{Load dispersion type indoor lifting apparatus of prefabricated steel structure and method of installing prefabricated steel structure using the same}
선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 및 이를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 바닥 허용 지지하중이 매우 약한 현장에서도 바닥 허용 하중 이내로 선조립 철골 구조물의 양중으로 발생하는 인가 하중을 허용 지지 하중 이내로 분산하면서, 고하중의 선조립 철골 구조물을 효율적으로 설치하도록 구성된 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 및 이를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치방법이 개시된다.
선조립 고중량 철골 구조물(이하, 간단히 '모듈'로도 지칭된다)을 양중하여 하부 서포트를 장착(또는 구조물 상부에서 현수하여 구조물에 매달아 설치할 수 있는 연결재를 장착)하고 정확한 위치에 고정하기 위해서는 종래에는 스트랜드 잭업(Strand Jack Up) 장치를 사용하는 방법이 사용되어 왔다. 하지만, 스트랜드 잭업 장치를 사용하여 고중량 모듈을 양중하고 다시 하강하여 정확한 위치에 고정하기 위해서는 매우 긴 시간이 소요되며, 그 외에 스트랜드 잭업 장치를 사용하기 위해서는 필수적으로 상부 보의 골조 부분에 매립철물(Embedded Plate)을 적용하고 러그 플레이트(Lug Plate)를 용접해야하는 번거로움이 발생한다. 즉, 기존의 선조립 고중량 철골 구조물의 설치 방식을 효율적으로 적용하기 위해서는 반드시 건축 골조 부분에 매립철물의 적용 및 러그 플레이트의 용접 등의 작업이 선행되어야 하며, 상대적으로 긴 작업시간, 용접으로 인한 화재의 위험성, 작업 효율의 저하, 고소작업의 증가로 인한 안전성 위험이 있다.
또한, 매립철물이 설치되지 않은 위치에서는 모듈 양중이 원칙적으로 불가능하며, RC 골조, PC 골조라도 별도의 양중용 러그 플레이트를 설치하지 않으면 양중이 불가능하다. 일 예로서, PC 공법의 골조라면, PC 제작시 매립철물을 설치하여야 하며, 매우 복잡한 제작과정을 통해서 설치가 가능하여 단가 상승의 원인 및 제작기간 지연의 원인이 된다. 다른 예로서, 골조 부분이 철골 골조라면, 잭업을 수행할 수 있는 러그 플레이트(Lug Plate)를 철골 골조에 부착해야 하며, 이의 부착을 위해서는 스티프너(Stiffener) 등의 구조 보강작업이 필요하고, 현장에서 용접이 곤란하여(때로는 재질 성상 변경 우려로 불가능) 철골 골조의 제작공장에서 사전 제작후 반입하는 작업이 필요하다. 또 다른 예로서, LFC, LFG 골조 공법이라면 공장에서 매립철물을 사전에 설치한 후 LFC, LFG를 제작하여야 한다.
또한, 매립철물이 설치된 골조의 시공 후 현장에서 러그 플레이트의 용접이 필요하며, 화재의 위험성 등에 노출되고, 화기 감시자 배치 등 부수적 인원이 필요하다. 그리고, 러그 플레이트를 현장에 반입하여 설치하기 위해서는 수직 및 수평이동을 실시하여야 하며, 중량물의 취급으로 신호수, 유도원 등 부수적 인원이 필요하고, 지게차, 크레인 등 양중 보조 장치도 필요하다.
또한, 러그 플레이트의 용접 후 스트랜드 잭업용 와이어를 설치해야 하며, 모듈 이동 후 와이어에 잭업 유압장치 및 지그를 설치하여야 한다. 이러한 와이어 설치는 고소 위치에 설치되어야 하므로 테이블 리프트 장치가 필요하며, 와이어의 무게가 무거워 다수의 인원이 투입되어야 한다.
또한, 잭업 유압장치, 유압펌프의 이동을 위하여 지게차 등 중량물 이송장치가 필요하고, 전원 연결, 유압 호스의 연결 및 양중지그의 연결도 필요하다.
또한, 양중속도가 늦어 장기간 대기하여야 하며, 양중 후에는 양중의 역순으로 장비를 분해하여 해체하여야 하며, 모두 수동으로 작업이 진행되어 많은 인원과 시간이 필요하다.
또한, 건축 구조물이 콘크리트 구조물이 아닌 철골일 경우에는 철골의 변형을 방지하기 위하여 스티프너(Stiffener)로 보강하거나 러그 플레이트를 사전에 용접하여야만 스트랜드 잭업 장치를 사용할 수 있어서 철골 재질에 열변형이 발생할 수도 있다.
또한, 중장비 임대사용 경비 및 화기작업에 의한 건설비가 상승하고, 현장내 보관하는 장비의 수량이 증가하여 현장공간, 작업공간을 점유하며, 이들 장비를 공사 진행에 따라 이동시켜야 하는 등 부수적으로 발생하는 업무가 많아 시공 업무가 비효율적이 될 수 있다.
또한, 작업 소요시간이 길고, 복잡한 현장에서 스트랜드 잭업 장치를 위한 긴 와이어의 사용으로 인한 복잡성, 용접으로 인한 화재의 위험성 등의 문제가 발생할 수 있다.
또한, 양중지그를 보관하였다가 사용을 위해 이동시킬 경우 지게차 또는 인력으로 이동시키거나, 유압장치 및 유압장치와 유압 엑추에이터간 연결용 유압 호스 등은 지게차를 이용하여 이동시켜야 하는 등의 불편함도 있다.
본 발명의 일 구현예는 바닥 허용 지지하중이 매우 약한 현장에서도 바닥 허용 하중 이내로 선조립 철골 구조물의 양중으로 발생하는 인가 하중을 허용 지지 하중 이내로 분산하면서, 고하중의 선조립 철골 구조물을 효율적으로 설치하도록 구성된 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
이동대차;
상기 이동대차에 거치되도록 구성된 서포트 프레임;
상기 서포트 프레임에 거치되도록 구성된 리프팅 프레임; 및
상기 서포트 프레임을 하방으로 지지하면서 상기 리프트 프레임을 상방으로 양중하도록 구성된 복수개의 스태커 시스템을 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 제공한다.
상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임은 결합시 서로 부분적으로 중첩되도록 구성되어, 상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임의 결합체의 총 두께는 상기 서포트 프레임의 실제 두께와 상기 리프팅 프레임의 실제 두께의 합보다 작을 수 있다.
상기 서포트 프레임은 서로 이격되게 나란히 배치된 복수개의 가로바, 상기 복수개의 가로바의 단부들을 서로 연결하도록 상기 복수개의 가로바의 단부들과 결합된 복수개의 세로바 및 상기 복수개의 가로바와 상기 복수개의 세로바의 결합체에 수직으로 서로 이격되게 결합된 복수개의 수직바를 포함할 수 있다.
상기 서포트 프레임은 상기 각각의 수직바의 하단부에 하나씩 외측방향으로 돌출되게 결합된 복수개의 아웃리거 지지대를 더 포함할 수 있다.
상기 서포트 프레임은 2 이상의 부분으로 분리 가능하도록 구성되고, 이 경우 상기 복수개의 세로바 중 서로 인접한 두개의 세로바가 분리 가능하도록 구성될 수 있다.
상기 리프팅 프레임은 서로 이격되게 나란히 배치된 복수개의 가로바 및 상기 복수개의 가로바의 단부들을 서로 연결하도록 상기 복수개의 가로바의 단부들과 결합된 복수개의 세로바를 포함할 수 있다.
상기 리프팅 프레임은 상기 각각의 세로바의 하면에 하나씩 외측방향으로 돌출되거나 내측으로 삽입되게 결합된 복수개의 확장형 포크 지지대를 더 포함할 수 있다.
상기 복수개의 확장형 포크 지지대는 각각의 하면에 결합된 핀을 포함할 수 있다.
상기 리프팅 프레임은 2 이상의 부분으로 분리 가능하도록 구성되고, 이 경우 상기 복수개의 세로바 중 서로 인접한 두개의 세로바가 분리 가능하도록 구성될 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 상기 리프팅 프레임에 장착되어 상기 선조립 철골 구조물을 수평이동 및 회전이동시키도록 구성된 복수개의 미세위치 조정장치를 더 포함할 수 있다.
상기 서포트 프레임 및 상기 리프팅 프레임중 적어도 하나는 복수개의 양중용 러그를 더 포함할 수 있다.
상기 각각의 스태커 시스템은 한쌍의 1단 마스트, 상기 한쌍의 1단 마스트에 상하로 슬라이딩 가능하도록 결합된 한쌍의 2단 마스트, 전기 패널, 한쌍의 전방 아웃리거, 상기 한쌍의 2단 마스트에 결합되어 상기 한쌍의 2단 마스트가 상하로 슬라이딩함에 따라 같이 상하로 슬라이딩하도록 구성된 포크, 한쌍의 측방 아웃리거 및 한쌍의 후방 아웃리거를 포함할 수 있다.
상기 포크는 상면에 형성된 홀을 포함할 수 있다.
상기 한쌍의 전방 아웃리거, 상기 한쌍의 측방 아웃리거 및 상기 한쌍의 후방 아웃리거는 비수평 바닥부에 대하여 자동 수평 조절기능을 가질 수 있다.
상기 각각의 스태커 시스템은 상기 한쌍의 1단 마스트의 구조적 안전성을 확보하고 변형이 일어나지 않게 이들을 서로 결합시켜주도록 구성된 1단 마스트 보강바를 더 포함할 수 있다.
상기 각각의 스태커 시스템은 상기 한쌍의 2단 마스트의 구조적 안전성을 확보하고 변형이 일어나지 않게 이들을 서로 결합시켜주도록 구성된 2단 마스트 보강바를 더 포함할 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임의 내부에 수납되어 상기 복수개의 스태커 시스템 전체에 연결되도록 구성된 통신선을 더 포함할 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임의 내부에 수납되어 상기 복수개의 스태커 시스템 전체에 연결되도록 구성된 동력전선을 더 포함할 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 선조립 철골 구조물의 양중 후 상기 선조립 철골 구조물의 하부를 지지하도록 구성된 복수개의 서포트 빔을 더 포함할 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 상기 각각의 스태커 시스템의 후방 아웃리거를 지지하도록 구성된 제1 추가 서포트 빔 및 측방 아웃리거를 접은 상태에서 전방 아웃리거와 후방 아웃리거를 지지하도록 구성된 제2 추가 서포트 빔 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법으로서, 상기 방법은,
상기 서포트 프레임에 상기 리프팅 프레임을 결합하여 결합체를 얻는 단계(S10);
상기 이동대차를 작동시켜 상기 결합체의 하부로 상기 이동대차를 진입시킨 후 상기 결합체의 하부와 상기 이동대차의 상부를 밀착시키는 단계(S20);
상기 이동대차를 작동시켜 상기 결합체를 선조립 철골 구조물의 하부로 이동시킨 후 상기 선조립 철골 구조물의 하부와 상기 결합체의 상부를 밀착시키는 단계(S30); 및
상기 결합체의 일측 및 타측에 각각 일렬씩 상기 복수개의 스태커 시스템을 배치하는 단계(S40)를 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법을 제공한다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법은, 상기 단계(S40) 이후에, 상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임의 내부에 수납된 통신선과 동력전선을 상기 복수개의 스태커 시스템 전체에 연결시키는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법은, 상기 단계(S50) 이후에, 상기 스태커 시스템의 한쌍의 전방 아웃리거, 한쌍의 측방 아웃리거 및 한쌍의 후방 아웃리거로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 아웃리거의 높이를 조절하여 수평 바닥부 또는 비수평 바닥부에 대하여 상기 스태커 시스템의 수평을 자동으로 조절하는 단계(S60)를 더 포함할 수 있다.
상기 단계(S60)에서는 측방 아웃리거를 전개하여 바닥부를 지지하거나, 후방 아웃리거를 전개하여 바닥부에 미리 설치된 추가 서포트 빔을 지지할 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법은, 상기 단계(S60) 이후에, 상기 각각의 스태커 시스템을 작동시켜 전방 아웃리거로 상기 서포트 프레임의 아웃리거 지지대를 밀어내리고, 포크로 상기 리프팅 프레임의 확장형 포크 지지대를 밀어올려 상기 리프팅 프레임을 상기 서포트 프레임과 분리시켜 상승시킴으로써 상기 선조립 철골 구조물을 양중하는 단계(S70)를 더 포함할 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법은, 상기 단계(S70) 이후에, 상기 선조립 철골 구조물의 하부에 복수개의 서포트 빔을 장착하는 단계(S80)를 더 포함할 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법은, 상기 단계(S80) 이후에, 상기 리프팅 프레임에 장착된 복수개의 미세위치 조정장치를 작동시켜 상기 선조립 철골 구조물의 미세 위치를 조정하는 단계(S90)를 더 포함할 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법은, 상기 단계(S90) 이후에, 상기 각각의 스태커 시스템을 작동시켜 상기 선조립 철골 구조물을 기준 높이까지 하강시키는 단계(S100)를 더 포함할 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법은, 상기 단계(S100) 이후에, 상기 각각의 스태커 시스템을 작동시켜 포크를 하강시켜 상기 리프팅 프레임의 확장형 포크 지지대와 함께 상기 리프팅 프레임을 하강시킴으로써 상기 리프팅 프레임을 상기 서포트 프레임에 안착시켜 다시 결합체를 얻고, 전방 아웃리거를 상승시켜 상기 서포트 프레임의 아웃리거 지지대와 분리시키는 단계(S110)를 더 포함할 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법은, 상기 단계(S110) 이후에, 상기 복수개의 스태커 시스템 전체에 연결된 통신선과 동력전선을 분리하여 상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임의 내부에 수납시키는 단계(S120)를 더 포함할 수 있다.
상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법은, 상기 단계(S120) 이후에, 상기 이동대차를 작동시켜 상기 결합체를 상기 선조립 철골 구조물의 하부로부터 보관장소로 이동시키는 단계(S130)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 하기와 같은 이점을 갖는다:
(1) 바닥부 허용 지지 하중이 약한 건물의 내부 현장에서도 선조립 철골 구조물(모듈)의 양중으로 발생하는 인가하중을 바닥허용 지지하중 이내로 분산시키면서, 고중량의 철골 구조물을 리프팅하여 고정하고자 하는 정확한 위치를 미세하게 조정하여 고정설치하는 작업이 가능하다.
(2) 복수의 리프팅 장비를 동기화하여 리프팅 효율을 높임과 동시에 고중량의 철골 구조물(모듈)을 한 블록 또는 여러 블럭을 동시에 안전하게 리프팅 또는 하강시킬 수 있는 효과가 있다.
(3) 바닥 고정 방식 선조립 철골 구조물(모듈)을 효율적으로 리프트 업 또는 하강시킬 수 있으므로 공사기간을 단축하고 현장시공의 난이도를 낮추며 안전사고 발생의 위험을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
(4) 상부 고정식 선조립 철골 구조물을 효율적으로 리프트 업, 하강 또는 미세조정하여 설치할 수 있다.
(5) 선조립 구조물의 이동 및 설치를 겸하여 할 수 있으며, 자체이동을 위한 바퀴에 의하여 건물내부에서 동서남북 방향으로 장치를 이동시킬 수 있다.
(6) 본 발명의 장비를 사용하여 선조립 구조물을 설치하면 기존 방법에 반드시 필요했던 매립철물, 와이어 설치, 러그 플레이트 및 러그 플레이트의 용접이 불필요하여 사전작업의 축소 및 사전작업에 필요했던 중장비 사용의 축소로 효율성이 향상되며, 화기작업 생략에 의한 화재위험이 감소할 수 있다.
(7) 또한, 수동으로 이동했던 기존 장비 대비 본 발명의 장비는 배터리에 의한 구동으로 근골격계 질병을 예방할 수 있으며, 프레임도 모듈 이동에 사용되는 이동대차(SPMT)로 이동시킬 수 있어 기계화 및 자동화 시공이 실현되어 근골격계 질병을 예방할 수 있다.
(8) 기존의 스트랜드 잭업 공법을 사용하기 위해서는 와이어에 매달아서 설치하는 양중 지그를 이동시켜야 하나 양중 지그의 이동을 위해서는 지게차 또는 많은 작업자가 수동으로 밀어서 이동시켜야 하는 바, 이러한 불편함을 해소하기 위하여 배터리의 동력으로 무선 리모콘으로 이동이 가능한 양중 장치를 구현하였다.
(9) 건물 기둥의 경간이 넓거나 좁은 구역에서도 건축물 바닥 슬라브에 하중을 분산시키며 구조물의 슬라브의 보강작업 없이 고하중의 모듈을 양중설치할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 중 이동대차, 서포트 프레임 및 리프팅 프레임의 구성 및 이들의 결합 방식을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 중 이동대차, 서포트 프레임 및 리프팅 프레임의 구성 및 이들의 결합 방식을 도 1과 다른 각도에서 바라 본 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 구성하는 이동대차, 서포트 프레임, 리프팅 프레임 및 스태커 시스템의 구성 및 이들의 결합 방식을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 구성하는 이동대차, 서포트 프레임, 리프팅 프레임 및 스태커 시스템이 선조립 철골 구조물을 양중하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 중 스태커 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 중 서포트 프레임과 리프팅 프레임의 내부에 통신선을 수납하여 스태커 시스템 전체에 연결한 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 중 서포트 프레임과 리프팅 프레임의 내부에 동력전선을 수납하여 스태커 시스템 전체에 연결한 상태를 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 19는 고하중의 선조립 철골 구조물을 효율적으로 설치하도록 구성된 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치방법을 단계적으로 나타낸 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 상세히 설명한다.
본 명세서에서, "아웃리거(outrigger)"란 스태커 시스템의 위치를 고정시키고 높이를 조절하는 역할과 함께 고하중의 선조립 철골 구조물을 양중할 경우 스태커 시스템에 인가되는 하중을 표적 지지부(예를 들어, 바닥부 또는 추가 서포트 빔)와 서포트 프레임으로 분산시키는 역할을 수행하는 부재를 의미한다.
또한 본 명세서에서, "상부"란 상대적으로 중력의 역방향에 위치한 부분을 의미하고 "하부"란 상대적으로 중력의 순방향에 위치한 부분을 의미한다.
또한 본 명세서에서, "수평을 조절한다"는 것은 스태커 시스템의 전후좌우 높이를 조절하여 스태커 시스템이 평평한 지면에 놓여 있는 것과 같은 상태로 유지시켜준다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물(PR)의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 중 이동대차(10), 서포트 프레임(20) 및 리프팅 프레임(30)의 구성 및 이들의 결합 방식을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물(PR)의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 중 이동대차(10), 서포트 프레임(20) 및 리프팅 프레임(30)의 구성 및 이들의 결합 방식을 도 1과 다른 각도에서 바라 본 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물(PR)의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 구성하는 이동대차(10), 서포트 프레임(20), 리프팅 프레임(30) 및 스태커 시스템(50)의 구성 및 이들의 결합 방식을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물(PR)의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 구성하는 이동대차(10), 서포트 프레임(20), 리프팅 프레임(30) 및 스태커 시스템(40)이 선조립 철골 구조물(PR)을 양중하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물(PR)의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 이동대차(10), 서포트 프레임(20), 리프팅 프레임(30) 및 복수개의 스태커 시스템(50)을 포함한다.
선조립 철골 구조물(PR)은 파이프 랙(pipe rack)일 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 선조립 철골 구조물(PR)은 공기의 단축 및 현장시공의 난이도 저감을 위하여 선조립된 구조물로서, 하부 구조물 없이 낮은 위치에서 선조립을 진행하여 제작된 것일 수 있다.
이동대차(10)는 몸체(11) 및 복수개의 바퀴(12)를 포함할 수 있다.
또한, 이동대차(10)는 몸체(11)가 바퀴(12)를 기준으로 상승하거나 하강하도록 구성될 수 있다.
또한, 이동대차(10)는 복수개의 유압식 서스펜션(suspension)을 겸비하여 이동대차(10)의 상부에 거치된 서포트 프레임(20)에 인가되는 하중을 복수개의 바퀴(12)로 분산시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 이동대차(10)는 SPMT(self propelled modular transporter)일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. SPMT는 중량물 운송에 사용되는 장비로서, 명칭 그대로 자체 동력을 가지고 스스로 주행할 수 있으며 모듈 형식으로 제작되어 다양한 요구에 맞게 대응 가능한 유연성을 가진 운반 장비이다.
또한, 이동대차(10)는 높이를 낮춰서 현장내 별도 보관된 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)의 결합체의 하부로 진입할 수 있다.
또한, 이동대차(10)는 높이를 상승시켜 바닥부(BT)와의 간섭 없이 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)의 결합체를 들어올려 선조립 철골 구조물(PR)의 설치 위치로 이동시켜 선조립 철골 구조물(PR)의 하부로 진입시킬 수 있다.
또한, 선조립 철골 구조물(PR)의 하부로 진입한 이동대차(10)는 높이를 상승시켜 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)의 결합체의 상부가 선조립 철골 구조물(PR)의 하부와 접속하도록 할 수 있다.
만일, 선조립 철골 구조물(PR)의 하중이 증가할 경우에는 이동대차(10)의 길이를 길게 연장하거나, 하중을 분산하는 바퀴의 개수를 증가시켜 건축구조물 허용 하중 범위 이내에서의 양중 하중이 작용하도록 하중을 분산하는 효과를 얻을 수 있다.
서포트 프레임(20)은 이동대차(10)에 거치되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 서포트 프레임(20)은 복수개의 가로바(21), 복수개의 세로바(22) 및 복수개의 수직바(23)를 포함할 수 있다.
복수개의 가로바(21)는 서로 이격되게 나란히 배치될 수 있다.
복수개의 세로바(22)는 이들을 매개로 하여 복수개의 가로바(21)의 단부들을 서로 연결하도록 복수개의 가로바(21)의 단부들과 결합될 수 있다.
복수개의 수직바(23)는 복수개의 가로바(21)와 복수개의 세로바(22)의 결합체에 수직으로 서로 이격되게 결합될 수 있다.
또한, 서포트 프레임(20)은 복수개의 아웃리거 지지대(24)를 더 포함할 수 있다.
복수개의 아웃리거 지지대(24)는 스태커 시스템(50)에 인가된 하중을 스태커 시스템(50)의 전방 아웃리거(54)를 통해 전달받아 서포트 프레임(20) 전체 및 이동대차(10) 전체에 순차적으로 분산시키는 역할을 수행한다.
예를 들어, 복수개의 아웃리거 지지대(24)는 각각의 수직바(23)의 하단부에 하나씩 외측방향(즉, 서포트 프레임(20)의 테두리 바깥쪽)으로 돌출되게 결합될 수 있다.
또한, 서포트 프레임(20)은 2 이상의 부분으로 분리 가능하도록 구성될 수 있다. 이 경우 복수개의 세로바(22) 중 서로 인접한 두개의 세로바(22)가 분리 가능하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 서포트 프레임(20)은 일반도로 이동성을 확보하기 위하여 도로통행규격 이하의 규격으로 분할 가능하도록 구성하였으며, 분할된 상태에서도 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)은 서로 결합된 상태를 유지할 수 있어 이들 두 부재를 하나의 차량으로 이동시킬 수 있도록 구성하였다. 보다 구체적으로, 서포트 프레임(20)은 3개로 분할될 수 있다. 서포트 프레임(20)은 분할된 상태에서도 이동이 가능하도록 4개 위치에 고하중 바퀴가 부착되어 이동성이 확보될 수 있다.
또한, 서포트 프레임(20)은 분할된 상태에서 크레인으로 양중이 가능하도록 러그(lug)가 설치될 수 있으며, 3개의 분리된 부분이 다시 조립된 상태에서도 크레인으로 양중이 가능하도록 별도의 러그가 부착될 수 있다.
또한, 서포트 프레임(20)은 보관의 편리성 및 이동대차(10)의 출입을 위한 공간확보를 위하여 책상다리와 같은 서포트(즉, 수직바(23))가 설치되어 있으며, 서포트 프레임(20)의 남북방향, 동서방향 및/또는 사선방향의 이동을 위하여 서포트 프레임(20)의 하부에는 고하중 바퀴가 부착되어 이동이 용이하도록 구성될 수 있다. 부착된 고하중 바퀴는 90°방향으로 회전하여 고정될 수 있도록 하여 건물 내에서 기둥과 충돌이 발생하지 않으면서도 남북방향, 동서방향으로 이동이 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 고정핀을 제거하면 자유각도로 변경이 가능하여 사선방향 및 회전선회 등도 가능하다.
리프팅 프레임(30)은 서포트 프레임(20)에 거치되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 리프팅 프레임(30)은 복수개의 가로바(31) 및 복수개의 세로바(32)를 포함할 수 있다.
복수개의 가로바(31)는 서로 이격되게 나란히 배치될 수 있다.
복수개의 세로바(32)는 이들을 매개로 하여 복수개의 가로바(31)의 단부들을 서로 연결하도록 복수개의 가로바(31)의 단부들과 결합될 수 있다.
또한, 리프팅 프레임(30)은 복수개의 확장형 포크 지지대(34)를 더 포함할 수 있다.
복수개의 확장형 포크 지지대(34)는 스태커 시스템(50)의 포크(54)가 상승함에 따라 같이 상승하여 리프팅 프레임(30) 전체 및 파이프 랙(PR) 전체를 순차적으로 상승시키는 역할을 수행한다. 이 경우, 리프팅 프레임(30)은 상승하고 서포트 프레임(20)은 스태커 시스템(50)의 전방 아웃리거(54)가 서포트 프레임(20)의 아웃리거 지지대(24)를 밀어내림에 따라 위치 고정된다. 따라서 이 경우, 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)은 서로 분리되게 된다.
예를 들어, 복수개의 확장형 포크 지지대(34)는 각각의 세로바(32)의 하면에 하나씩 외측방향(즉, 리프팅 프레임(30)의 테두리 바깥쪽)으로 돌출되거나 내측(즉, 리프팅 프레임(30)의 테두리 안쪽)으로 삽입되게 결합될 수 있다. 이를 위해, 리프팅 프레임(30)의 하부에는 확장형 포크 지지대(34)를 수용하는 하우징(33)이 장착되고, 확장형 포크 지지대(34)는 필요에 따라 하우징(33)을 따라 슬라이딩하면서 외부로 돌출되거나 내부로 삽입될 수 있다.
또한, 복수개의 확장형 포크 지지대(34)는 각각의 하면에 결합된 핀(미도시)을 포함할 수 있다.
또한, 리프팅 프레임(30)은 2 이상의 부분으로 분리 가능하도록 구성될 수 있다. 이 경우 복수개의 세로바(32) 중 서로 인접한 두개의 세로바(32)가 분리 가능하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 도로에서 통행가능 규격을 감안하여 1개의 리프팅 프레임(30)은 3개로 분할될 수 있다.
리프팅 프레임(30)은 분할된 상태에서 크레인으로 양중이 가능하도록 러그(lug)가 설치될 수 있으며, 3개의 분리된 부분이 다시 조립된 상태에서도 크레인으로 양중이 가능하도록 별도의 러그가 부착될 수 있다.
또한, 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)은 결합시 서로 부분적으로 중첩되도록 구성될 수 있다. 따라서, 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)의 결합체의 총 두께는 서포트 프레임(20)의 실제 두께와 리프팅 프레임(30)의 실제 두께의 합보다 작을 수 있다. 이를 위해, 서포트 프레임(20)의 가로바들(21)의 간격과 길이, 그리고 리프팅 프레임(30)의 가로바들(31)의 간격과 길이는 결합체의 총 두께 감소 및 내구성 유지 등을 고려하여 적합하게 조절될 수 있다.
또한, 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)은 결합되어 현장내 별도 보관이 가능하다.
또한, 서포트 프레임(20)의 내부로 리프팅 프레임(30)의 일부분이 매립된 형태로 겹쳐질 때 원만한 결합이 가능하도록 접촉부에 사선으로 가공된 가이드를 부착하여 자연스럽게 유도되어 겹쳐질 수 있도록 구성될 수 있다. 사선으로 가공되어 부착된 부분은 리프팅 프레임(30)만 보관시 리프팅 프레임(30)의 내부에 설치된 미세위치 조정장치(40)를 보호하고 이동 보관의 편리성을 위하여 책상다리와 같이 서포트 기능을 겸하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 복수개의 미세위치 조정장치(40)를 더 포함할 수 있다.
복수개의 미세위치 조정장치(40)는 리프팅 프레임(30)에 장착되어 선조립 철골 구조물(PR)을 수평이동 및 회전이동시키도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 선조립 철골 구조물(PR)은 미세위치 조정장치(40)의 상부에 지지되어 양중되며, 미세위치 조정장치(40)는 베어링(미도시)을 사용한 슬라이드와 이를 이동하기 위한 유압실린더 시스템으로 구성되어 미세하게 X, Y방향 위치 조정이 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 미세위치 조정장치(40)는 선조립 철골 구조물(PR)의 형태에 따라 리프팅 프레임(30) 상의 위치를 변경하여 설치될 수 있고, 상술한 바와 같이 미세위치 조정장치(40)는 유압장치로 X, Y 방향의 위치를 조정하도록 구성될 수 있으며, 이들 복수개의 미세위치 조정장치(40)에 장착된 복수개의 유압장치의 조합으로 시계방향 또는 반시계방향으로 선조립 철골 구조물(PR)을 회전시키도록 구성될 수 있다.
미세위치 조정장치(40)는 리프팅 프레임(30)에 안착되어 선조립 철골 구조물(PR)을 서포트하며, 리프팅 프레임(30)에 고정시키는 볼트와 볼트 홀은 종방향으로 길게 가공되어 미세위치 조정장치(40)의 위치를 변경하여 설치될 수 있다. 미세위치 조정장치(40)의 위치를 변경하면 선조립 철골 구조물(PR)의 형태 및 거더의 위치 변경이 발생되더라도 선조립 철골 구조물(PR)을 서포트할 수 있다.
또한, 리프팅 프레임(30)에 설치된 미세위치 조정장치(40)는 통신 및 전력을 공급받아 동작하나 리프팅 프레임(30)이 분리되어 이동할 경우 통신 및 전력선을 분리할 수 있도록 리프팅 프레임(30)의 분리되는 부분에 커넥터 장치를 구비하여 쉽게 연결 및 분리가 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 복수개의 서포트 빔(SB)을 더 포함할 수 있다.
복수개의 서포트 빔(SB)은 선조립 철골 구조물(PR)의 양중 후 선조립 철골 구조물(PR)의 하부를 지지하도록 구성될 수 있다(도 10, 도 11 및 도 15 내지 도 18 참조).
또한, 상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 건축기둥간격(경간)이 넓은 구간에서도 선조립 철골 구조물의 양중하중을 건축구조물의 보 또는 서브보에 분산전달하기 위하여 하나 이상의 추가 서포트 빔(ASB)을 더 포함할 수 있다(도 19 참조).
추가 서포트 빔(ASB)은 각각의 스태커 시스템(50)의 후방 아웃리거(57)를 지지하도록 구성된 제1 추가 서포트 빔 및 측방 아웃리거(56)를 접은 상태에서 전방 아웃리거(54)와 후방 아웃리거(57)를 지지하도록 구성된 제2 추가 서포트 빔 중 적어도 하나를 포함할 수 있다(도 19 참조).
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물(PR)의 하중 분산형 실내 리프팅 장비 중 스태커 시스템(50)의 구성을 나타낸 도면이다.
스태커 시스템(50)은 자체 배터리 동력으로 전동 모터를 가동하여 양중 위치까지 이동하도록 구성될 수 있다.
또한, 양중 위치로 이동한 스태커 시스템(50)은 리프팅 프레임(30)을 리프팅할 수 있도록 정밀한 위치세팅이 이루어질 수 있다.
또한, 양중 위치로 이동하여 그 위치에서 정밀하게 세팅된 스태커 시스템(50)은 셀프 세팅 기능에 의하여 후술하는 아웃리거들(54, 56, 57)이 자동으로 세팅될 수 있다.
도 5를 참조하면, 스태커 시스템(50)은 한쌍의 1단 마스트(51), 한쌍의 2단 마스트(52), 전기 패널(53), 한쌍의 전방 아웃리거(54), 포크(55), 한쌍의 측방 아웃리거(56), 한쌍의 후방 아웃리거(57) 및 복수개의 바퀴(58)를 포함할 수 있다.
한쌍의 1단 마스트(51)는 위치 고정될 수 있다.
한쌍의 2단 마스트(52)는 한쌍의 1단 마스트(51)에 상하로 슬라이딩 가능하도록 결합될 수 있다.
또한, 스태커 시스템(50)은 한쌍의 2단 마스트(52)에 상하로 슬라이딩 가능하도록 결합된 한쌍의 3단 마스트(미도시), 한쌍의 3단 마스트에 상하로 슬라이딩 가능하도록 결합된 한쌍의 4단 마스트(미도시)와 같이 한쌍 이상의 추가 마스트를 더 포함할 수 있다.
전기 패널(53)은 한쌍의 1단 마스트(51), 한쌍의 2단 마스트(52) 및/또는 다른 부분에 결합되어 스태커 시스템(50)의 각 부분에 전기를 공급하고 신호를 전달하도록 구성될 수 있다.
한쌍의 전방 아웃리거(54)는 서포트 프레임(20)의 아웃리거 지지대(24)를 하방으로 지지하여 스태커 시스템(50)에 인가되는 하중을 서포트 프레임(20) 전체 및 이동대차(10) 전체에 순차적으로 분산시켜주는 역할을 수행한다.
구체적으로, 한쌍의 전방 아웃리거(54)는 전후진이 가능하도록 구성될 수 있다.
포크(55)는 리프팅 프레임(30)의 확장형 포크 지지대(34)를 밀어올려 리프팅 프레임(30)을 서포트 프레임(20)과 분리시키면서 리프팅 프레임(30) 전체 및 선조립 철골 구조물(PR) 전체를 순차적으로 양중하는 역할을 수행한다.
또한, 스태커 시스템(50)이 한쌍의 2단 마스트(52)에 상하로 슬라이딩 가능하도록 결합된 한쌍의 3단 마스트(미도시), 상기 한쌍의 3단 마스트에 상하로 슬라이딩 가능하도록 결합된 한쌍의 4단 마스트(미도시)와 같이 한쌍 이상의 추가 마스트를 더 포함하는 경우, 포크(55)는 가장 높이 올라갈 있는 한쌍의 추가 마스트에 결합되어 당해 한쌍의 추가 마스트가 상하로 슬라이딩함에 따라 같이 상하로 슬라이딩하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 포크(55)는 한쌍의 2단 마스트(52)에 결합되어 한쌍의 2단 마스트(52)가 상하로 슬라이딩함에 따라 같이 상하로 슬라이딩하도록 구성될 수 있다.
또한, 포크(55)는 상면에 형성된 홀(미도시)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 확장형 포크 지지대(34)의 하면에 결합된 핀이 스태커 시스템(50)의 포크(55)의 상면에 형성된 홀에 결합되어 고소위치로 선조립 철골 구조물(PR)을 양중할 경우 미끄럼 등이 발생하더라도 상기 핀과 상기 홀이 서로 기계적 결합을 이루기 때문에 안전하게 양중이 가능하다.
한쌍의 측방 아웃리거(56)는 바닥부(BT)를 지지하여 스태커 시스템(50)을 위치 고정시키거나, 측방 아웃리거(56)의 실린더 스트로크를 조정하여 스태커 시스템(50)의 높이를 조절하거나, 스태커 시스템(50)에 인가되는 하중을 바닥부(BT)(즉, 표적 지지부)로 분산시키는 역할을 수행한다. 여기서, 표적 지지부란 현장 기둥부의 바닥 보강 구간(즉, 보 상부 슬라브 위치)을 지칭할 수 있다.
구체적으로, 한쌍의 측방 아웃리거(56)는 수평방향으로 접힐 수도 있고 한쌍의 전방 아웃리거(24)와 한쌍의 후방 아웃리거(57)의 하부에 추가 서포트 빔(ASB)을 더하여 서포트 프레임(20)이 없이도 선조립 철골 구조물(PR)의 양중하중을 건축구조물의 보 또는 서브보에 분산전달하여 중량물을 양중할 수 있다. 또한, 한쌍의 측방 아웃리거(56)는 다양한 각도로 전개될 수도 있도록 구성될 수 있다.
한쌍의 후방 아웃리거(57)의 경우, 일반구간보다 건축물의 경간이 넓어 스태커 시스템(50)의 아웃리거들(54, 56, 57)이 건축물 슬라브에 적용되는 형태가 될 때 측방 아웃리거(56)를 사용하는 것이 불가능하기 때문에 한쌍의 후방 아웃리거(57)를 사용하여야 한다.
한쌍의 후방 아웃리거(57)를 사용할 경우에는 메인보 및 서브보를 가로지르는 H-빔 형태의 추가 서포트 빔(ASB)을 바닥부(BT)에 배치하고, 한쌍의 후방 아웃리거(57)가 추가 서포트 빔(ASB)의 상부에 안착하여 양중 하중을 한쌍의 후방 아웃리거(57)를 통해 추가 서포트 빔(ASB)으로 전달하여 슬라브가 아닌 보에 작용하도록 할 수 있다. 덕트 샤프트나 배관 샤프트가 설치되어 홀이 설치되어 있는 경우에도 한쌍의 후방 아웃리거(57)와 추가 서포트 빔(ASB)을 상술한 방법과 동일한 방법으로 사용하여 작업을 수행할 수 있다.
또한, 한쌍의 전방 아웃리거(54), 한쌍의 측방 아웃리거(56) 및 한쌍의 후방 아웃리거(57)는 수평 바닥부(BT) 또는 비수평 바닥부(BT)에 대하여 자동 수평 조절기능을 가질 수 있다. 이에 대하여는 후술하기로 한다.
또한, 한쌍의 전방 아웃리거(54), 한쌍의 측방 아웃리거(56) 및 한쌍의 후방 아웃리거(57)는 고양중물의 양중시에도 전도 방지 기능을 가질수 있다.
또한, 각각의 스태커 시스템(50)은 한쌍의 1단 마스트(51)의 구조적 안전성을 확보하고 변형이 일어나지 않게 이들을 서로 결합시켜주도록 구성된 1단 마스트 보강바(51b)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 포크(55)가 상승하기 위해서는 한쌍의 2단 마스트(52)가 한쌍의 1단 마스트(51) 상에서 상부로 상승하는 동작이 진행되며, 이와 동시에 포크(55)도 체인(미도시)에 의하여 한쌍의 2단 마스트(52) 사이에서 한쌍의 2단 마스트(52)가 상승한 높이와 동일한 높이만큼 상승하게 된다. 이와 같이 포크(55)가 상부로 상승하면 한쌍의 1단 마스트(51) 및/또는 한쌍의 2단 마스트(52)에 가해지는 측방향 하중이 증가하면서 마주하는 한쌍의 1단 마스트(51) 및/또는 한쌍의 2단 마스트(52)는 서로간의 간격이 벌어지거나 트위스트 형태로 변형되거나 새우등처럼 구부러지는 벤딩 모멘트를 받는 상황이 발생한다. 이때, 가장 우선적으로 오는 변형은 서로 마주보는 한쌍의 1단 마스트(51)의 상부쪽 끝의 간격이 벌어지면서 한쌍의 2단 마스트(52)가 한쌍의 1단 마스트(51)의 내부에서 외부로 탈락하는 현상이다. 1단 마스트 보강바(51b)는 이러한 한쌍의 1단 마스트(51)의 벌어짐 현상을 방지하는 역할을 수행한다.
또한, 각각의 스태커 시스템(50)은 한쌍의 2단 마스트(52)의 구조적 안전성을 확보하고 변형이 일어나지 않게 이들을 서로 결합시켜주도록 구성된 2단 마스트 보강바(52b)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 포크(55)도 한쌍의 2단 마스트(52)의 상부쪽 끝으로 상승하게 되면 한쌍의 2단 마스트(52)의 상부쪽 끝의 간격이 벌어지면서 포크(55)의 베어링(미도시)이 한쌍의 2단 마스트(52)의 내부에서 탈락하게 되는 현상이 발생하게 된다. 2단 마스트 보강바(52b)는 이러한 한쌍의 2단 마스트(52)의 벌어짐 현상을 방지하는 역할을 수행한다.
결과적으로, 1단 마스트 보강바(51b) 및 2단 마스트 보강바(52b)는 스태커 시스템(50)에 인가되는 하중으로 인한 스태커 시스템(50)의 변형을 방지하여 그의 내구성을 향상시켜주는 역할을 수행한다.
또한, 서포트 프레임(20)은 선조립 철골 구조물(PR)의 하중에 따라 4개 또는 6개의 스태커 시스템(50)으로 선조립 철골 구조물(PR)을 양중할 수 있도록 구성될 수 있으며, 선조립 철골 구조물(PR)이 경량이어서 4개의 스태커 시스템(50)으로 양중할 경우 중앙부에 설치된 아웃리거 지지대(24)는 사용하지 않는 상태로, 외곽에 설치된 아웃리거 지지대(24)에만 스태커 시스템(50)의 전방 아웃리거(54)를 결합하여 사용할 수 있다
이와 유사하게, 리프팅 프레임(30)은 선조립 철골 구조물(PR)의 하중에 따라 4개 또는 6개의 스태커 시스템(50)으로 선조립 철골 구조물(PR)을 양중할 수 있도록 구성될 수 있으며, 선조립 철골 구조물(PR)이 경량이어서 4개의 스태커 시스템(50)으로 양중시 중앙부에 설치된 확장형 포크 지지대(34)는 확장하지 않은 상태로 외곽에 설치된 4개의 확장형 포크 지지대(34)만 확장하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 선조립 철골 구조물(PR)의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 통신선을 더 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 통신선은 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)의 내부에 수납되어 스태커 시스템(50) 전체에 연결되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)에는 이들의 양쪽 반대편에 설치되는 복수개의 스태커 시스템(50)에 신호를 전송하기 위하여 통신 케이블을 매립 설치하여 통신 케이블이 바닥부(BT)에 놓여지지 않아 선조립 철골 구조물(PR)의 이동 및 양중 작업시 통신 케이블에 의한 간섭이 발생하지 않도록 하는 효과가 있으며, 이동대차(10)의 이동 및 기타 선조립 철골 구조물(PR)의 양중과 관계 없는 물류 및 이동에 사용되는 통행장치에 의해 케이블이 손상되거나, 간섭이 발생하지 않게 하는 효과가 있다.
또한, 상기 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비는 동력전선을 더 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 동력전선은 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30) 의 내부에 수납되어 스태커 시스템(50) 전체에 연결되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)에는 이들의 양쪽 반대편에 설치되는 복수개의 스태커 시스템(50)에 전력을 공급하기 위하여 전력 케이블을 매립 설치하여 전력 케이블이 바닥부(BT)에 놓여지지 않아 선조립 철골 구조물(PR)의 이동 및 양중 작업시 전력 케이블에 의한 간섭이 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.
이하, 도 8 내지 도 19를 참조하여 상술한 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 도 8에 도시된 바와 같이, 서포트 프레임(20)에 리프팅 프레임(30)을 결합하여 결합체를 얻는다(단계(S10)). 구체적으로, 건축 구조물의 기둥들(CL) 사이의 바닥부(BT) 위에서 서포트 프레임(20)에 리프팅 프레임(30)을 결합하여 결합체를 얻는다.
다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 이동대차(10)를 작동시켜 상기 결합체의 하부로 이동대차(10)를 진입시킨 후 이동대차(10)의 몸체(11) 높이를 조절하여 상기 결합체(구체적으로, 서포트 프레임(20))의 하부와 이동대차(10)(구체적으로, 몸체(11))의 상부를 밀착시킨다(단계(S20)).
다음으로, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 이동대차(10)를 작동시켜 상기 결합체를 선조립 철골 구조물(PR)의 하부로 진입시킨 후 이동대차(10)의 몸체(11) 높이를 조절하여 선조립 철골 구조물(PR)의 하부와 상기 결합체(구체적으로, 리프팅 프레임(30))의 상부를 밀착시킨다(단계(S30)). 이때, 선조립 철골 구조물(PR)의 하부에 장착되어 있던 임시 서포트 빔(SB)을 제거한다.
다음으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 결합체의 일측 및 타측에 각각 일렬씩 복수개의 스태커 시스템(50)을 배치한다(단계(S40)).
다음으로, 상기 단계(S40) 이후에, 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)의 내부에 수납되거나 별도로 보관된 통신선과 동력전선을 복수개의 스태커 시스템(50) 전체에 연결시킨다(단계(S50)).
다음으로, 상기 단계(S50) 이후에, 스태커 시스템(50)의 한쌍의 전방 아웃리거(54), 한쌍의 측방 아웃리거(56) 및 한쌍의 후방 아웃리거(57)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 아웃리거의 높이를 조절하여 수평 바닥부(BT) 또는 비수평 바닥부(BT)에 대하여 스태커 시스템(50)의 수평을 자동으로 조절한다(단계(S60)). 예를 들어, 한쌍의 전방 아웃리거(54) 및 한쌍의 측방 아웃리거(56)를 작동시켜 스태커 시스템(50)의 수평을 자동으로 조절할 수 있고, 한쌍의 전방 아웃리거(54) 및 한쌍의 후방 아웃리거(57)를 작동시켜 스태커 시스템(50)의 수평을 자동으로 조절할 수 있다.
또한, 상기 단계(S60)에서는 측방 아웃리거(56)를 전개하여 바닥부(BT)를 지지하거나, 후방 아웃리거(57)를 전개하여 바닥부(BT)에 미리 설치된 추가 서포트 빔(ASB)을 지지할 수 있다.
다음으로, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 단계(S60) 이후에, 각각의 스태커 시스템(50)을 작동시켜 전방 아웃리거(54)로 서포트 프레임(20)의 아웃리거 지지대(24)를 밀어내리고, 포크(55)로 리프팅 프레임(30)의 확장형 포크 지지대(34)를 밀어올려 리프팅 프레임(30)을 서포트 프레임(20)과 분리시켜 상승시킴으로써 선조립 철골 구조물(PR)을 양중한다(단계(S70)). 이후, 선조립 철골 구조물(PR)의 하부에 다시 서포트 빔(SB)을 장착한다. 이 경우, 선조립 철골 구조물(PR)의 하중은 미세위치 조정장치(40) 및 리프팅 프레임(30)에 순차적으로 인가된 후 리프팅 프레임(30)의 확장형 포크 지지대(34)와 스태커 시스템(50)의 포크(55)를 통해 복수개의 스태커 시스템(50)으로 1차 분산되고, 이어서 상기 하중은 스태커 시스템(50)의 전방 아웃리거(54)와 서포트 프레임(20)의 아웃리거 지지대(24)를 통해 서포트 프레임(20) 전체로 2차 분산되고, 이어서 상기 하중은 이동대차(10) 전체로 3차 분산된 후 바퀴(12)를 거쳐 바닥부(BT) 전체로 골고루 4차 분산된다. 이에 따라, 본 발명의 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치방법에 따르면 바닥 허용 지지 하중이 약한 건물의 내부 현장에서도 고중량의 철골 구조물을 리프팅하여 고정하고자 하는 위치에 고정설치할 수 있다.
다음으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 단계(S70) 이후에, 선조립 철골 구조물(PR)의 하부에 다시 복수개의 서포트 빔(SB)을 장착한다(단계(S80)).
다음으로, 상기 단계(S80) 이후에, 리프팅 프레임(30)에 장착된 복수개의 미세조정장치(40)를 작동시켜 선조립 철골 구조물(PR)의 미세 위치를 조정한다(단계(S90)).
다음으로, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 단계(S90) 이후에, 각각의 스태커 시스템(50)을 작동시켜 선조립 철골 구조물(PR)을 기준 높이까지 하강시킨다(단계(S100)).
다음으로, 상기 단계(S100) 이후에, 각각의 스태커 시스템(50)을 작동시켜 포크(55)를 하강시켜 리프팅 프레임(30)의 확장형 포크 지지대(34)와 함께 리프팅 프레임(30)을 하강시킴으로써 리프팅 프레임(30)을 서포트 프레임(20)에 안착시켜 다시 결합체를 얻고, 전방 아웃리거(54)를 상승시켜 서포트 프레임(20)의 아웃리거 지지대(24)와 분리시킨다(단계(S110)).
다음으로, 상기 단계(S110) 이후에, 복수개의 스태커 시스템(50) 전체에 연결된 통신선과 동력전선을 분리하여 서포트 프레임(20)과 리프팅 프레임(30)의 내부에 수납시킨다(단계(S120)).
다음으로, 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 단계(S120) 이후에, 이동대차(10)를 작동시켜 상기 결합체를 선조립 철골 구조물(PR)의 하부로부터 보관장소로 이동시킨다(단계(S130)).
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치방법은 하기와 같은 기능을 갖는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 다양한 기능을 실행할 수 있는 다수의 버튼 및 디스플레이부를 포함할 수 있다.
본 발명은 도면을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 구현예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 이동대차 11: 몸체
12: 바퀴 20: 서포트 프레임
21: 가로바 22: 세로바
23: 수직바 24: 아웃리거 지지대
30: 리프팅 프레임 31: 가로바
32: 세로바 33: 확장형 포크 지지대 하우징
34: 확장형 포크 지지대 40: 미세위치 조정장치
50: 스태커 시스템 51: 1단 마스트
51b: 1단 마스트 보강바 52b: 2단 마스트 보강바
52: 2단 마스트 53: 전기패널
54: 전방 아웃리거 55: 포크
56: 측방 아웃리거 57: 후방 아웃리거
58: 바퀴 CL: 기둥
BT: 바닥부 PR: 파이프랙
PP: 파이프 SB: 서포트 빔
ASB: 추가 서포트 빔

Claims (31)

  1. 이동대차;
    상기 이동대차에 거치되도록 구성된 서포트 프레임;
    상기 서포트 프레임에 거치되도록 구성된 리프팅 프레임; 및
    상기 서포트 프레임을 하방으로 지지하면서 상기 리프팅 프레임을 상방으로 양중하도록 구성된 복수개의 스태커 시스템을 포함하고,
    상기 서포트 프레임은 상기 서포트 프레임의 테두리 바깥쪽으로 돌출되게 결합된 복수개의 아웃리거 지지대를 포함하고,
    상기 스태커 시스템은 한쌍의 전방 아웃리거를 포함하고,
    상기 리프팅 프레임이 상승할 경우 상기 서포트 프레임은 상기 스태커 시스템의 전방 아웃리거가 상기 서포트 프레임의 아웃리거 지지대를 밀어내림에 따라 위치 고정되어 상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임이 서로 분리되고,
    상기 한쌍의 전방 아웃리거는 상기 서포트 프레임의 아웃리거 지지대를 하방으로 지지하여 상기 스태커 시스템에 인가되는 하중을 상기 서포트 프레임 전체 및 상기 이동대차 전체에 순차적으로 분산시켜주는 역할을 수행하고,
    상기 복수개의 아웃리거 지지대는 상기 스태커 시스템에 인가된 하중을 상기 스태커 시스템의 전방 아웃리거를 통해 전달받아 상기 서포트 프레임 전체 및 상기 이동대차 전체에 순차적으로 분산시키는 역할을 수행하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임은 결합시 서로 부분적으로 중첩되도록 구성되어, 상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임의 결합체의 총 두께는 상기 서포트 프레임의 실제 두께와 상기 리프팅 프레임의 실제 두께의 합보다 작은 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 프레임은 서로 이격되게 나란히 배치된 복수개의 가로바, 상기 복수개의 가로바의 단부들을 서로 연결하도록 상기 복수개의 가로바의 단부들과 결합된 복수개의 세로바 및 상기 복수개의 가로바와 상기 복수개의 세로바의 결합체에 수직으로 서로 이격되게 결합된 복수개의 수직바를 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서포트 프레임은 상기 복수개의 아웃리거 지지대가 상기 각각의 수직바의 하단부에 하나씩 외측방향으로 돌출되게 결합되도록 구성된 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 서포트 프레임은 2 이상의 부분으로 분리 가능하도록 구성되고, 이 경우 상기 복수개의 세로바 중 서로 인접한 두개의 세로바가 분리 가능하도록 구성된 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리프팅 프레임은 서로 이격되게 나란히 배치된 복수개의 가로바 및 상기 복수개의 가로바의 단부들을 서로 연결하도록 상기 복수개의 가로바의 단부들과 결합된 복수개의 세로바를 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 리프팅 프레임은 상기 각각의 세로바의 하면에 하나씩 외측방향으로 돌출되거나 내측으로 삽입되게 결합된 복수개의 확장형 포크 지지대를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수개의 확장형 포크 지지대는 각각의 하면에 결합된 핀을 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 리프팅 프레임은 2 이상의 부분으로 분리 가능하도록 구성되고, 이 경우 상기 복수개의 세로바 중 서로 인접한 두개의 세로바가 분리 가능하도록 구성된 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 리프팅 프레임에 장착되어 상기 선조립 철골 구조물을 수평이동 및 회전이동시키도록 구성된 복수개의 미세위치 조정장치를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 프레임 및 상기 리프팅 프레임중 적어도 하나는 복수개의 양중용 러그를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 스태커 시스템은 한쌍의 1단 마스트, 상기 한쌍의 1단 마스트에 상하로 슬라이딩 가능하도록 결합된 한쌍의 2단 마스트, 전기 패널, 상기 한쌍의 2단 마스트에 결합되어 상기 한쌍의 2단 마스트가 상하로 슬라이딩함에 따라 같이 상하로 슬라이딩하도록 구성된 포크, 한쌍의 측방 아웃리거 및 한쌍의 후방 아웃리거를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 포크는 상면에 형성된 홀을 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 한쌍의 측방 아웃리거 및 상기 한쌍의 후방 아웃리거는 비수평 바닥부에 대하여 자동 수평 조절기능을 갖는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 각각의 스태커 시스템은 상기 한쌍의 1단 마스트의 구조적 안전성을 확보하고 변형이 일어나지 않게 이들을 서로 결합시켜주도록 구성된 1단 마스트 보강바를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 각각의 스태커 시스템은 상기 한쌍의 2단 마스트의 구조적 안전성을 확보하고 변형이 일어나지 않게 이들을 서로 결합시켜주도록 구성된 2단 마스트 보강바를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임의 내부에 수납되어 상기 복수개의 스태커 시스템 전체에 연결되도록 구성된 통신선을 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임의 내부에 수납되어 상기 복수개의 스태커 시스템 전체에 연결되도록 구성된 동력전선을 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  19. 제1항에 있어서,
    선조립 철골 구조물의 양중 후 상기 선조립 철골 구조물의 하부를 지지하도록 구성된 복수개의 서포트 빔을 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 각각의 스태커 시스템의 후방 아웃리거를 지지하도록 구성된 제1 추가 서포트 빔 및 측방 아웃리거를 접은 상태에서 전방 아웃리거와 후방 아웃리거를 지지하도록 구성된 제2 추가 서포트 빔 중 적어도 하나를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법으로서, 상기 방법은,
    상기 서포트 프레임에 상기 리프팅 프레임을 결합하여 결합체를 얻는 단계(S10);
    상기 이동대차를 작동시켜 상기 결합체의 하부로 상기 이동대차를 진입시킨 후 상기 결합체의 하부와 상기 이동대차의 상부를 밀착시키는 단계(S20);
    상기 이동대차를 작동시켜 상기 결합체를 선조립 철골 구조물의 하부로 이동시킨 후 상기 선조립 철골 구조물의 하부와 상기 결합체의 상부를 밀착시키는 단계(S30); 및
    상기 결합체의 일측 및 타측에 각각 일렬씩 상기 복수개의 스태커 시스템을 배치하는 단계(S40)를 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 단계(S40) 이후에, 상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임의 내부에 수납된 통신선과 동력전선을 상기 복수개의 스태커 시스템 전체에 연결시키는 단계(S50)를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 단계(S50) 이후에, 상기 스태커 시스템의 한쌍의 전방 아웃리거, 한쌍의 측방 아웃리거 및 한쌍의 후방 아웃리거로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 아웃리거의 높이를 조절하여 수평 바닥부 또는 비수평 바닥부에 대하여 상기 스태커 시스템의 수평을 자동으로 조절하는 단계(S60)를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 단계(S60)에서는 측방 아웃리거를 전개하여 바닥부를 지지하거나, 후방 아웃리거를 전개하여 바닥부에 미리 설치된 추가 서포트 빔을 지지하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 단계(S60) 이후에, 상기 각각의 스태커 시스템을 작동시켜 전방 아웃리거로 상기 서포트 프레임의 아웃리거 지지대를 밀어내리고, 포크로 상기 리프팅 프레임의 확장형 포크 지지대를 밀어올려 상기 리프팅 프레임을 상기 서포트 프레임과 분리시켜 상승시킴으로써 상기 선조립 철골 구조물을 양중하는 단계(S70)를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 단계(S70) 이후에, 상기 선조립 철골 구조물의 하부에 복수개의 서포트 빔을 장착하는 단계(S80)를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 단계(S80) 이후에, 상기 리프팅 프레임에 장착된 복수개의 미세위치 조정장치를 작동시켜 상기 선조립 철골 구조물의 미세 위치를 조정하는 단계(S90)를 더 포함하는 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 단계(S90) 이후에, 상기 각각의 스태커 시스템을 작동시켜 상기 선조립 철골 구조물을 기준 높이까지 하강시키는 단계(S100)를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 단계(S100) 이후에, 상기 각각의 스태커 시스템을 작동시켜 포크를 하강시켜 상기 리프팅 프레임의 확장형 포크 지지대와 함께 상기 리프팅 프레임을 하강시킴으로써 상기 리프팅 프레임을 상기 서포트 프레임에 안착시켜 다시 결합체를 얻고, 전방 아웃리거를 상승시켜 상기 서포트 프레임의 아웃리거 지지대와 분리시키는 단계(S110)를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 단계(S110) 이후에, 상기 복수개의 스태커 시스템 전체에 연결된 통신선과 동력전선을 분리하여 상기 서포트 프레임과 상기 리프팅 프레임의 내부에 수납시키는 단계(S120)를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 단계(S120) 이후에, 상기 이동대차를 작동시켜 상기 결합체를 상기 선조립 철골 구조물의 하부로부터 보관장소로 이동시키는 단계(S130)를 더 포함하는 선조립 철골 구조물의 하중 분산형 실내 리프팅 장비를 이용한 선조립 철골 구조물의 설치 방법.
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