갱폼이라 함은 주로 고층 아파트에서와 같이 평면상 상ㆍ하부 동일 단면 구조물에서 외부벽체 거푸집과 거푸집 설치ㆍ해체작업 및 미장ㆍ치장(견출) 작업발판용 케이지(cage)를 일체로 제작하여 사용하는 대형 거푸집을 말한다. 여기서 케이지는 갱폼에서 외부벽체 거푸집 부분을 제외한 부분으로 거푸집 설치ㆍ해체작업, 후속 미장, 치장(견출) 등 작업을 안전하게 수행하는데 필요한 작업발판, 안전난간 등으로 구성되어 갱폼 거푸집에 결합된 부분이며, 상부 케이지는 갱품 케이지의 4단 작업발판 중 거푸집 설치ㆍ해체작업용으로 사용되는 상부 2단 작업발판 구성 부분이고, 하부 케이지는 미장ㆍ치장(견출) 작업용으로 사용되는 하부 2단 작업발판 구성 부분을 말한다.(중략)
최근 인구의 도심 집중화 현상이 심화됨에 따라 토지이용의 극대화를 위해 지하공간의 활용이 매우 활발하게 진행되고 있다. 또한 최근 건축물의 지하심도가 깊고 인접건물과 근접시공 되는 경우가 많으므로 건축물의 지하외벽은 슬러리 월 또는 흙막이가시설을 외벽 거푸집으로 사용하고 내측에만 거푸집을 시공하는 방식인 합벽으로 시공되고 있다. 그러나 지하층 합벽 거푸집공사에 대한 원가분석이 건축공사 표준품셈 등에 없는 실정이다. 따라서 본 연구는 지하층 합벽 거푸집 공사의 원가분석을 시행하여 시공단계별 투입원가에 대한 자료를 제공하고자 하였다. 연구결과는 수평목 설치 및 해체는 3%, 거푸집 설치 및 해체는 26%, 보강재 설치 및 해체는 12%, 지지대 설치 및 해체는 42%, 기타 작업은 17% 이다. 정확한 투입원가를 프로세스별 구분하여 정리함으로서 신기술 및 신공법 개발 시 중점을 두어야 하는 포인트를 제시할 것으로 판단된다.
2005년 11월 건축법 개정을 통해 리모델링이 용이한 라멘구조의 공동주택 신축 시 용적률과 층수 등의 인센티브를 부여함으로써 PC구조적용에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 PC구조의 기둥과 보 접합부는 구조가 복잡하다는 특성 때문에 거푸집을 설치하고 해체하는 과정이 매우 까다롭다. 현재 접합부 거푸집 설치 시 현장에서 합판 거푸집을 제작 및 설치하여 인력이 많이 소요되고, 시공성이 낮다. 또한 콘크리트 타설 후 해체된 거푸집은 파손되어 재사용이 불가능하여 건축 폐기물이 다량으로 발생한다는 문제점을 가지고 있기 때문에 이런 문제점들을 해결 할 연구가 필요한 실정이다. 그러나 국내외적으로 PC구조 접합부의 구조적 성능에 관한 연구들이 진행되어져 왔을 뿐, PC구조 접합부 거푸집에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 PC구조 접합부공사의 생산성 향상을 위한 거푸집개발을 목적으로 하고, 개선 거푸집 사용에 따른 기존 거푸집과의 비교를 통하여 생산성 및 경제성 향상의 기대효과를 제시한다.
갱폼은 기존 목재 및 철재 거푸집과 비교하여 매 사용 시 작은 부재의 조립/해체를 반복하지 않고 대형화, 단순화를 통해 한 번에 설치하고 해체할 수 있는 시스템화 된 거푸집이다. 그러나 ACS(Auto Climbing System)와 같은 첨단 거푸집에 비해 경제성을 제외한 다른 측면(생산성, 안전성, 품질 등)에 있어서는 1) 타워크레인 양중부하 증가, 2) 갱폼 인양 중 안전사고 증가, 3) 갱폼 박리 작업 생산성 저하, 4) 기후 영향으로 인한 작업 중지, 5) 생산성, 노무비, 품질 저하 등의 문제점을 지니고 있는 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 타워크레인의 부하를 감소시킴과 동시에 인양 속도를 향상시킴으로써, 작업 생산성 향상 및 노무자 안전성 확보, 콘크리트 구조체의 품질 등을 향상시켜 공동주택 건설 현장에서 범용적으로 사용가능한 공동주택 전용 갱폼 인양 자동화 장비의 개념 모델을 제시하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 기존 문헌 분석 및 건설 현장관리자와의 설문조사를 수행하여 공동주택 전용 갱폼 인양 자동화 기술 개발 시 요구되는 고려요소 도출 및 효용성 분석 등을 통해 '공동주택 전용 갱폼 인양 자동화 장비의 개념 모델'을 제시하였다.
국내외 건설현장에서 사용빈도가 급격히 증가하고 있는 슬래브용 알루미늄 폼은 탈형시 바닥으로 그대로 떨어뜨리는 경우가 많아 소음으로 인한 주변 민원이 발생하고, 높은 위치에서 떨어지면서 형틀이 변형되거나 바닥에서 튀어 오로면서 주변 인부들에게 상해를 입히기도 하여 중대재해처벌법이 강화되는 현실에서 개선이 절실한 상황이다. 이에 본 연구에서는 공동주택의 1세대 슬래브 거푸집 전체가 동시에 작업자가 펼친 손이 닿는 위치까지 안전하게 낙하되면 자유롭게 분해하여 다음 층으로 인양할 수 있게 함으로써 안전성, 품질, 경제성, 공정이 개선된 필러서포터 존치형 공법으로써 슬래브의 처짐문제 해결 등의 장점을 확인되고 건설신기술을 획득하였으므로 적극적인 시장개척을 통한 적용 활성화가 가능할 것으로 판단된다.
최근 국내 공동주택 골조공사에 있어서 소음저감형 알루미늄 거푸집의 활용이 증가하고 있다. 그러나 현재까지 개발된 소음저감형 알루미늄 거푸집은 복잡한 작업프로세스로 인해 작업 생산성이 저하되고, 특히 설치 해체 작업 시 알루미늄의 물성으로 인해 발생하는 소음을 여전히 방지하지 못한다는 문제점을 지니고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 새로운 소음저감형 알루미늄 거푸집의 최적 개념디자인을 제안하고, 최적 개념디자인을 토대로 제작된 워킹목업(Working Mock-up)의 기술적 타당성을 검토하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 기존 알루미늄 거푸집의 분석을 통해 새로운 형태의 소음저감형 알루미늄 거푸집 개넘디자인 3개 안을 도출하였으며, 현장 전문가 설문조사를 통해 AHP 분석을 수행하였다. AHP 분석 기법을 활용하여 Trade-off Analysis를 수행한 결과, 안전성(0.52)과 작업편의성(0.54) 부분에서 가장 높은 가중치 값이 도출된 '드롭다운 동바리와 가변빔이 적용된 소음저감형 시스템 알루미늄 거푸집'이 최적 개념디자인으로 선정되었다. 본 연구를 통해 도출된 소음저감형 알루미늄 시스템 거푸집의 최적 개념디자인은 기존 소음저감형 시스템 거푸집의 문제점을 해결하고, 실질적인 소음저감은 물론 작업 편의성 및 노무자의 안전성이 제고된 실제 소음저감형 알루미늄 거푸집의 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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