KR20190020566A - 지오데식 돔의 시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지오데식 돔의 시공방법에 관한 것으로서, (a) 다각형의 단면형상을 갖는 복수의 패널을 지상 가까이서 조립 작업이 가능하도록, 승강가능한 유압식 타워를 지면에 기립 설치하는 단계; (b) 상기 타워의 상단부에 복수의 패널을 조립하여, 지오데식 돔의 중앙 천정부를 시공하는 단계; (c) 지상 가까이서 패널의 조립 작업이 가능하도록 상기 타워를 일정 높이만큼 상승시키는 단계; (d) 일정 높이로 상승한 지오데식 돔의 중앙 천정부의 주변에 복수의 패널로 조립하여, 지오데식 돔의 외벽을 시공하는 단계; (e) 상기 타워를 지오데식 돔의 전체적인 외관이 형성되는 최고 높이까지 단계적으로 상승시키며 상기 (c)단계 내지 상기 (d) 단계를 반복 실시하여, 지오데식 돔의 외벽을 시공하는 단계; (f) 상기 타워의 상단부가 상기 최고 높이에 도달하면, 지오데식 돔에 복수의 패널을 조립하여 지오데식 돔의 잔여 외벽을 시공하는 단계; (g) 지오데식 돔의 중앙 천정부와 상기 타워의 상단부를 분리하는 단계; 및 (h) 상기 타워를 해체하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 시공 방법을 개선하여 시공 작업 시간의 단축이 가능한 지오데식 돔의 시공방법에 관한 것이다.
지오데식 돔은 구체 혹은 구면 타입의 구조를 의미하는데, 돔형 건축에서 벽이나 기둥을 필요로 하지 않기 때문에 자유로운 발상으로 인테리어 설계를 할 수 있고, 또 자연광을 채광시킬 수 있으며, 실내에서 하늘도 볼 수도 있어 근자에 들어 널리 시공되고 있다.
이러한 지오데식 돔은 복수의 삼각형 단면형상의 패널들이 망상을 이뤄 구면을 채워내게 되며, 삼각형들이 더욱 많은 삼각형으로 분할되면서 이 망상조직이 복잡하면 복잡할수록 구면의 형태는 점점 더 완벽한 구체에 가까워진다.
지오데식 돔의 하중은 각각의 삼각형에 고르게 분산되며, 최대의 부피를 최소한의 물질로 에워쌀 수 있게 된다.
특히, 지오데식 돔은 반구형 안에 아무런 지지대 없이 거대한 공간을 덮을 수 있고, 또한 지오데식 돔은 내부에 기둥이나 대들보가 없어 매우 넓은 실내공간을 제공하여 실내 스포츠시설, 대형 공연장, 전시장, 각종 창고, 온실, 비닐하우스, 축사 등으로 활용되고 있다.
그런데, 이러한 지오데식 돔은 삼각형의 구조적 안정과 미학적인 아름다움이 더해져 아름다운 구조물을 만들 수 있는 것은 사실이지만, 돔을 시공하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 지오데식 돔을 시공하기 위하여, 종래에는 타워 크레인을 지오데식 돔의 중심 위치에 지오데식 돔의 중앙 천정 높이만큼 기립 설치한 후, 지상에서 멀리 떨어진 고공에서 타워 크레인의 상부에 지오데식 돔의 중앙 천정부를 조립 시공한 후, 고공에서 지오데식 돔의 천정 주변에 복수의 패널을 조립하고, 점차적으로 고공에서 지상을 향해 지오데식 돔의 외벽을 시공하여 왔다.
따라서, 종래에는 지오데식 돔을 시공하기 위해, 작업자가 고공에서 낙하의 위험을 무릅쓰고 작업해야 하므로, 작업 환경이 열악할 뿐만 아니라 시공 작업 시간이 장시간 소요되고, 시공 작업시 안전사고를 초래할 염려가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 지상에서의 시공 작업을 통해 열악한 작업 환경을 개선하고, 시공 작업 시간을 단축하며, 안전사고도 줄일 수 있는 지오데식 돔의 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은, (a) 다각형의 단면형상을 갖는 복수의 패널을 지상 가까이서 조립 작업이 가능하도록, 승강가능한 유압식 타워를 지면에 기립 설치하는 단계; (b) 상기 타워의 상단부에 복수의 패널을 조립하여, 지오데식 돔의 중앙 천정부를 시공하는 단계; (c) 지상 가까이서 패널의 조립 작업이 가능하도록 상기 타워를 일정 높이만큼 상승시키는 단계; (d) 일정 높이로 상승한 지오데식 돔의 중앙 천정부의 주변에 복수의 패널로 조립하여, 지오데식 돔의 외벽을 시공하는 단계; (e) 상기 타워를 지오데식 돔의 전체적인 외관이 형성되는 최고 높이까지 단계적으로 상승시키며 상기 (c)단계 내지 상기 (d) 단계를 반복 실시하여, 지오데식 돔의 외벽을 시공하는 단계; (f) 상기 타워의 상단부가 상기 최고 높이에 도달하면, 지오데식 돔에 복수의 패널을 조립하여 지오데식 돔의 잔여 외벽을 시공하는 단계; (g) 지오데식 돔의 중앙 천정부와 상기 타워의 상단부를 분리하는 단계; 및 (h) 상기 타워를 해체하는 단계;를 포함하는, 지오데식 돔의 시공방법에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 (c) 단계 내지 상기 (f) 단계에서, 상기 외벽을 이루는 패널의 꼭지점에 위치하는 패널 조인트를 향해 빛을 조사하는 단계; 상기 패널 조인트에 조사되어 반사된 상기 빛을 수광하여, 상기 패널 조인트의 좌표 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 획득한 패널 조인트의 좌표 데이터가 상기 지오데식 돔의 곡률반경에 대응하는 좌표 데이터와 일치하는지를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 패널의 패널 조인트를 향해 빛을 조사하는 발광부는 상기 지오데식 돔의 내측에 위치하는 상기 타워의 중심축선 상에 배치되거나 또는 상기 지오데식 돔의 외측에 배치되고, 상기 패널 조인트에 조사되어 반사된 빛을 수광하는 수광부는 상기 지오데식 돔을 사이에 두고 상기 발광부와 대향 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 유압식 타워를 단계적으로 상승시키며 시공함으로써, 지상에서의 시공 작업을 통해 열악한 작업 환경을 개선하고, 시공 작업 시간을 단축하며, 안전사고도 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식 돔의 시공방법의 순서도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식 돔의 시공방법에 의해 지오데식 돔이 시공되는 전체 과정을 도시한 모식도,
도 3은 도 2의 어느 한 단계에서의 지오데식 돔의 외벽의 시공 과정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식 돔의 시공방법에 의해 지오데식 돔이 시공되는 전체 과정을 도시한 모식도,
도 3은 도 2의 어느 한 단계에서의 지오데식 돔의 외벽의 시공 과정을 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부 도면을 참조하며, 본 발명에 따른 지오데식 돔의 시공방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식 돔의 시공방법의 순서도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식 돔의 시공방법에 의해 지오데식 돔이 시공되는 전체 과정을 도시한 모식도가 도시되어 있다.
먼저, 유압식 타워(10)를 지면(1)에 승강가능하게 기립 설치한다(S10).
이 때, 유압식 타워(10)는 지오데식 돔(100)의 중심축선 상에 기립 설치한다. 즉, 유압식 타워(10)는 크게, 지오데식 돔(100)의 중심축선 상에 지면(1)에 기립 설치되는 타워 마스트(20, tower mast)와, 타워 마스트(20)의 중심축선을 따라 유압에 의해 승강하는 텔레스코핑 케이지(30, telescoping cage)로 구성될 수 있다.
이와 같이, 승강가능한 유압식 타워(10)를 설치함에 따라, 지오데식 돔(100)을 구성하는 다각형의 단면형상을 갖는 복수의 패널을 지상 가까이서 조립 작업이 가능할 뿐만 아니라 지상에서 조립된 지오데식 돔(100)을 원하는 높이로 승강시킬 수 있게 된다.
여기서, 패널은 삼각형, 오각형, 육각형 등 다양한 단면형상을 가질 수 있다.
다음, 도 2에 도시된 바와 같이 유압식 타워(10)를 지상에서 제일 가까운 최저 높이인 제1단계의 위치로 위치한 상태에서, 타워(10)의 상단부에 복수의 패널을 조립하여, 지오데식 돔(100)의 중앙 천정부(110)를 시공한다(S20).
그리고, 지오데식 돔(100)의 중앙 천정부(110)가 완성되면, 지오데식 돔(100)의 중앙 천정부(110)의 내측 일 영역을 복수의 서포트 빔(120, support beam)으로 타워(10)의 상단부 예컨대, 텔레스코핑 케이지(30)의 상단부에 고정한다.
지오데식 돔(100)의 중앙 천정부(110)가 완성되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 지상 가까이서 패널의 조립 작업이 가능하도록 타워(10)를 일정 높이만큼 상승, 일예로서 제2단계만큼 상승시킨다(S30).
그리고, 일정 높이로 상승한 지오데식 돔(100)의 중앙 천정부(110)의 주변에 복수의 패널로 조립하여, 지오데식 돔(100)의 외벽(130)을 시공한다(S40).
이하, 지오데식 돔(100)의 외벽(130)을 시공하는 과정에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
이하에서는 발명의 이해를 돕기 위해, 도 3에 도시된 도면을 이용하여 도 2의 어느 한 단계에서의 지오데식 돔(100)의 외벽(130)을 시공하는 과정에 대해 설명한다.
도 3의 실선으로 도시된 바와 같이, 이전 단계에서 시공된 지오데식 돔(100)을 타워(10)를 이용하여 다음 단계의 높이만큼 상승시킨다.
다음, 발광부(40, 도 3 참조)를 이용하여 외벽(130)을 이루는 패널의 꼭지점에 위치하는 패널 조인트(140)를 향해 빛을 조사 일 예로서, 레이저 빔을 조사한다. 발광부(40)는 지오데식 돔(100)의 내측에 위치하는 타워(10)의 중심축선 상에 배치된다.
그리고, 수광부(50, 도 3 참조)를 이용하여 패널 조인트(140)에 조사되어 반사된 빛을 수광하여, 패널 조인트(140)의 좌표 데이터를 획득한다. 수광부(50)는 지오데식 돔(100)을 사이에 두고 발광부(40)와 대향 배치되는 위치 예컨대, 지오데식 돔(100)의 외측에 배치된다. 발광부(40)와 수광부(50)는 각각, 측정하고자 하는 패널의 패널 조인트(140)의 지오데식 돔(100)의 곡률반경에 대응하는 좌표에 대해 상호 대칭을 이루도록 위치시킨다.
이어서, 획득한 패널 조인트(140)의 좌표 데이터가 지오데식 돔(100)의 곡률반경에 대응하는 좌표 데이터와 일치하는지를 판단한다. 이 때, 시공된 패널의 획득한 패널 조인트(140)의 좌표 데이터가 지오데식 돔(100)의 곡률반경에 대응하는 좌표 데이터와 일치하지 않을 경우, 시공된 패널의 조립 위치를 조절하며 도 3의 점선으로 기재된 바와 같이 부분적인 호 형상을 갖는 외벽(130)을 시공한다.
한편, 지오데식 돔(100)의 외벽(130)을 시공하는 과정에서, 도 2에 도시된 바와 같이 타워(10)가 지오데식 돔(100)의 전체적인 외관이 형성되는 최고 높이까지 타워(10)를 일정 높이만큼 단계적으로 상승시키며, 전술한 바와 같은 시공 과정을 반복 실시하여 지오데식 돔(100)의 외벽(130)을 단계적으로 시공한다. 물론, 타워(10)를 단계적으로 상승시킬 때 지상 가까이서 패널의 조립 작업이 가능하도록 타워(10)를 상승시키면서, 지오데식 돔(100)의 외벽(130)을 시공한다.
그리고, 타워(10)의 상단부가 최고 높이에 도달하면 예컨대, 도 2의 제15단계에 도달하면, 지오데식 돔(100)에 복수의 패널을 조립하여 지오데식 돔(100)의 잔여 외벽(130)을 시공한다(S50).
지오데식 돔(100)의 잔여 외벽(130)을 시공하는 과정에서 타워(10)의 중심축선 상에 배치된 발광부(40)를 이용하여 외벽(130)을 이루는 패널의 패널 조인트를 향해 빛을 조사한다.
그리고, 지오데식 돔(100)의 외측에 배치된 수광부(50)를 이용하여 잔여 외벽(130)을 이루는 패널의 패널 조인트에 조사되어 반사된 빛을 수광하여, 패널 조인트의 좌표 데이터를 획득한 후, 획득한 패널 조인트의 좌표 데이터가 지오데식 돔(100)의 곡률반경에 대응하는 좌표 데이터와 일치하는지를 판단한다. 이 때, 시공된 패널의 획득한 패널 조인트의 좌표 데이터가 지오데식 돔(100)의 곡률반경에 대응하는 좌표 데이터와 일치하지 않을 경우, 시공된 패널의 조립 위치를 조절하며 부분적인 호 형상을 갖는 잔여 외벽(130)을 시공한다.
지오데식 돔(100)의 잔여 외벽(130)이 완성되면, 지오데식 돔(100)의 중앙 천정부(110)와 타워(10)의 상단부를 연결하는 서포트 빔(120)을 분리하여, 지오데식 돔(100)과 타워(10)를 분리한다(S60).
이어서, 지오데식 돔(100)의 내측에 위치한 타워(10)를 해체하여(S70), 지오데식 돔(100)의 시공이 완료된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 유압식 타워를 단계적으로 상승시키며 시공함으로써, 지상에서의 시공 작업을 통해 열악한 작업 환경을 개선하고, 시공 작업 시간을 단축하며, 안전사고도 줄일 수 있게 된다.
한편, 전술한 실시예에서는, 발광부가 지오데식 돔의 내측에 위치하는 타워의 중심축선 상에 배치되고, 수광부가 지오데식 돔의 외측에 배치되어, 시공되는 패널의 패널 조인트 좌표를 측정하는 것으로 설명하고 있지만 이에 한정되지 않고, 발광부를 지오데식 돔의 외측에 배치하고, 수광부를 타워의 중심축선 상에 배치하여, 시공되는 패널의 패널 조인트 좌표를 측정할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10 : 유압식 타워
40 : 발광부
50 : 수광부
100 : 지오데식 돔
110 : 중앙 천정부
130 : 외벽
40 : 발광부
50 : 수광부
100 : 지오데식 돔
110 : 중앙 천정부
130 : 외벽
Claims (3)
- (a) 다각형의 단면형상을 갖는 복수의 패널을 지상 가까이서 조립 작업이 가능하도록, 승강가능한 유압식 타워를 지면에 기립 설치하는 단계;
(b) 상기 타워의 상단부에 복수의 패널을 조립하여, 지오데식 돔의 중앙 천정부를 시공하는 단계;
(c) 지상 가까이서 패널의 조립 작업이 가능하도록 상기 타워를 일정 높이만큼 상승시키는 단계;
(d) 일정 높이로 상승한 지오데식 돔의 중앙 천정부의 주변에 복수의 패널로 조립하여, 지오데식 돔의 외벽을 시공하는 단계;
(e) 상기 타워를 지오데식 돔의 전체적인 외관이 형성되는 최고 높이까지 단계적으로 상승시키며 상기 (c)단계 내지 상기 (d) 단계를 반복 실시하여, 지오데식 돔의 외벽을 시공하는 단계;
(f) 상기 타워의 상단부가 상기 최고 높이에 도달하면, 지오데식 돔에 복수의 패널을 조립하여 지오데식 돔의 잔여 외벽을 시공하는 단계;
(g) 지오데식 돔의 중앙 천정부와 상기 타워의 상단부를 분리하는 단계; 및
(h) 상기 타워를 해체하는 단계;를 포함하는, 지오데식 돔의 시공방법. - 제1항에 있어서,
상기 (c) 단계 내지 상기 (f) 단계에서, 상기 외벽을 이루는 패널의 꼭지점에 위치하는 패널 조인트를 향해 빛을 조사하는 단계;
상기 패널 조인트에 조사되어 반사된 상기 빛을 수광하여, 상기 패널 조인트의 좌표 데이터를 획득하는 단계; 및
상기 획득한 패널 조인트의 좌표 데이터가 상기 지오데식 돔의 곡률반경에 대응하는 좌표 데이터와 일치하는지를 판단하는 단계를 더 포함하는, 지오데식 돔의 시공방법. - 제2항에 있어서,
상기 패널의 패널 조인트를 향해 빛을 조사하는 발광부는 상기 지오데식 돔의 내측에 위치하는 상기 타워의 중심축선 상에 배치되거나 또는 상기 지오데식 돔의 외측에 배치되고, 상기 패널 조인트에 조사되어 반사된 빛을 수광하는 수광부는 상기 지오데식 돔을 사이에 두고 상기 발광부와 대향 배치되는, 지오데식 돔의 시공방법.
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