Auto Climbing System Form

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1 Auto Climbing System Form
건축 시공학 이 찬 식 교수님 한양조씨 (漢陽趙氏) 충정공파 (忠靖公派) 24세손 조현욱 전주김씨 (全州金氏) 문경공파 (文敬公派) 27세손 김은정

2 목 차 ACS Form 개요 ACS Form 특징 ACS Form 구성 ACS Form 부재 ACS Form 초기 공정 흐름도
현장 사례 결론 참고 문헌

3 ACS Form 개요 및 특징 개요 건축물의 고층화, 대형화. 비계와 거푸집이 일체화로 반복 사용이 가능.
초고층 건물의 코어 및 외벽 거푸집에 사용. 유압 실린더와 레일 등의 설비가 형틀에 부착. 유압 실린더를 이용하여 인양시켜 거푸집을 설치하는 공법.

4 ACS Form 개요 및 특징 특징 [장점] 인양 장비의 효과적 운용. 형틀 목공 인원 축소.
표준화, 규격화 되어 작업 효율의 증대. 인양 시간 단축, 층당 3일 CYCLE 공정 실현 으로 공기 단축. 거푸집 해체 시, 콘크리트에 미치는 충격이 적음. 반복의 효과로 자재 전용성 극대화 실현.

5 ACS Form 개요 및 특징 특징 [단점] 초기 투자비가 높음. 시스템 운영을 위한 전문인력 필요.
초기 설치 시간이 타 외벽 시스템에 비해 오 래 걸림. 시스템의 대부분이 목재로 화재예방에 중 점적 관리가 필요. 두께 변화에 대한 시공계획 필요.

6 ACS Form 구성 상부 발판 (LEVEL + 1발판) - GANG FORM에 설치. - 철근 작업 및 콘크리트 타설 작업.
- 견출 작업 및 Climbing shoe 회수.

7 ACS Form 부재 ACS 시스템 유압 인양 장치 04 01. 클라이밍 슈 [Climbing shoe] 01
03 02 01

8 ACS Form 부재 ACS 시스템 유압 인양 장치 04 02. 클라이밍 레일 [Climbing rail] 01
거푸집을 지지하여 브래킷 위에 걸쳐지는 부재. 03 02 01

9 ACS Form 부재 ACS 시스템 유압 인양 장치 04 03. 유압 실린더 01 동력을 전달하는 장치. 03 02 01

10 ACS Form 부재 ACS 시스템 유압 인양 장치 04 03. 유압 실린더 01
위로 고정시켜 끌어올리고, 아래로 고정시켜 밀어 올리는 방식. 03 02 01

11 ACS Form 부재 ACS 시스템 유압 인양 장치 04 04. 브라켓 [Bracket] 01
발판의 받침 역할, 콘크리트 타설 후 거푸집을 후퇴 시킬 때 레일의 역할을 하는 부재. 03 02 01

12 ACS Form 부재 ACS 시스템 각종 부재 클라이밍 콘 [Climbing Cone]
브래킷과 슈를 콘크리트 벽체에 고정하기 위 한 앵커. 스핀들 [Spindle] 거푸집의 수직도와 경사도를 조정할 수 있음.

13 ACS Form 부재 ACS 시스템 각종 부재 클라이밍 콘 [Climbing Cone]
브래킷과 슈를 콘크리트 벽체에 고정하기 위 한 앵커. 스핀들 [Spindle] 거푸집의 수직도 와 경사도를 조정할 수 있음.

14 ACS Form 부재 ACS 시스템 각종 부재 크로스 빔 [Crossbeam]
콘크리트 벽에 고정된 Anchor 및 Rail에 Plat -form을 고정시켜 시스템 전체의 하중을 Anchor로 전달. 캐리지 [Carriage] 거푸집과 연결된 상부 Bracket의 하부 고정 부재로서 Crossbeam의 Rail위에 장착되어 전/후진이 가능.

15 ACS Form 부재 ACS 시스템 각종 부재

16 ACS Form 초기 공정 흐름도 1. 거푸집 조립 - 1단 배근 - 타설

17 ACS Form 초기 공정 흐름도 2. 1단 탈형 – 가설발판 설치 – 2단 배근 – 2단 타설

18 ACS Form 초기 공정 흐름도 3. 2단 탈형 – 하부비계 조립 - 3단 배근 – 3단타설

19 ACS Form 인양 순서 1단계 2단계 3단계 4단계 - 한쪽 면에 거푸집 설치 - 거푸집 결합 - 한쪽면에 거푸집 설치
- 클라이밍 슈 부착 - 매립 앵커 고정 - 타설 - 매립 앵커 고정 - 레일과 플랫폼 인양 - 철근 작업 - 해체 - 거푸집 타설 위치

20 ACS Form 인양 순서

21 현장사례 1. 포스코 건설 ‘메타폴리스’ 공사명 : 화성 동탄 신도시 복합단지 1단계 건설사업
대지위치 : 경기도 화성시 동탄면 동탄 택지 개발지구 대지면적 : 50,948 M2 (15,411.77평) 지역/지구 : 중심산업지구 건축면적 : 34, M2 (10, 평) 연면적 : 462, M2 (140, 평) 구조 : 철근콘크리트 구조 층수 : 10블록 - 지하 4층 / 101동 66층, 102동 60층 11블록 - 지하 5층 / 103동 55층, 104동 66층

22 현장사례 1. 포스코 건설 ‘메타폴리스’ 거푸집 사용 계획 P/H 층 - 합판 + 각재 & AL Form 층고 변화층
- ACS + Gang Form : 외부 - AL Form : 내, 외부 - SKY Deck : Slab BELT WALL 층 - ACS : 외부 - AL Form : 내, 외부 - SKY Deck : Slab - System Support 기준층 - ACS + Gang Form : 외부 - AL Form : 내부 - SKY Deck : 외주부 Slab - Prime Form : Core Slab 지하부 - Slab : PF/R + 합판각재 - Column : steel Form + 합판각재 - Beam & Girder : 합판각재 - System Support

23 현장사례 1. 포스코 건설 ‘메타폴리스’ 공사 목표 4-Day Cycle 3-Day Cycle 외부철근조림 내부철근조림
각종매입 철물장치 외부 ACS폼 Setting 내부 ACS폼 Setting 내부폼설치 Beam,Slab 폼설치 Beam,Slab 폼설치 각종매입 철물장치 콘크리트 타설 오전 오후 오전 오후 오전 오후 오전 오후 오전 오후 오전 오후 오전 오후 D+1일 D+2일 D+3일 D+4일 D+5일 D+6일 D+7일

24 ACS Form 인양 및 Setting : 8시간
현장사례 1. 포스코 건설 ‘메타폴리스’ 기준층 core wall 물량표 구 분 물 량 소요 시간 거푸집 m2 ACS Form 인양 및 Setting : 8시간 철근 35.1 ton 철근 조립 : 10시간 콘크리트 240 m3 레미콘 40대 : 7시간

25 현장사례 1. 포스코 건설 ‘메타폴리스’ 수직 부재 (코어 ACS) A Block : DOKA - 내부 : SKE 50
B Block : PERI - 내부 : ACS – 5t - 외부 : ACS – 10t 구 분 Platform DOkA 6 14 7 PERI A-Block B-Block 12 Bracket 코아 내부 외부 구 분 모델명 Bracket당 하중 양중속도 DOkA SKE 100 10 TON 20cm/min PERI ACS 10t 50cm/min

26 현장사례 1. 포스코 건설 ‘메타폴리스’ A Block : DOKA - SKE 50 + SKE 100 혼용
B Block : PERI - ACS 10t + ACS 5t 혼용 구 분 Platform DOkA 9 20 7 PERI A-Block B-Block 14 Bracket 10t 5t

27 현장사례 1. 포스코 건설 ‘메타폴리스’ ACS Zone별 인양소요 시간 A Block : DOKA
- Bracket 인양 = 3.1m(층고) x 5min = 15.5분 - Platform 인양 = 3.1m(층고) x 5min = 15.5분 Total = 15.5분 분 =31분 - 내부 : ACS – 5t - 외부 : ACS – 10t B Block : PERI - Bracket 인양 = 3.1m(층고) x 2min = 6.2분x 2회 - Platform 인양 = 3.1m(층고) x 2min = 6.2분 x 2회 Total = 12.4분 분 = 24.8분 현장 여건에 따라 일부 차이가 발생 할 수 있음

28 현장사례 1. 포스코 건설 ‘메타폴리스’ DOKA & PERI 비교 구분 DOKA PERI 인양시 콘크리트 필요강도
100 kgf/cm2 Anchor 볼트 위치 슬라브 또는 보 기둥 또는 벽체 인양속도 분당 20cm 분당 50cm 단점 중량이므로 상승속도가 늦음 일정기간 경과 후 Bracket 교체요함 (약 35회 전용후) 공기지연시 임대료 추가 발생 상승시 불균형 발생 우려 장 점 발판에서의 작업성유리 (공간 넓음) 벽체 두께 변화에 대한 대처 유리 유압기구가 많아 고장에 대처가 쉬움 경량이므로 상승속도가 빠름 구성

29 현장사례 1. 포스코 건설 ‘메타폴리스’ 현장 사진

30 현장사례 2. 풍림 건설 ‘엑슬루타워’ 공사명 : 인천 학익동 풍림 엑슬루타워 아 파트 신축 공사
대지위치 : 인천시 남구 학익동 430번지 대지면적 : 41,334 M2 (12,503.54평) 지역/지구 : 중심산업지구 건축면적 : 4, M2 (1,247.80평) 연면적 : 140, M2 (42,638.01평) 규모 : 아파트 4개 동 지하2층 – 지상53층 시행사 : 시티산업개발㈜ CM : 한미 파슨스㈜

31 현장사례 2. 풍림 건설 ‘엑슬루타워’ RCS 목적(ACS-5t) 구조물의 고층화에 따른 거푸집 작업의 높은 생산성 및 안전성
확보. 현장 상황에 맞춰 자동 및 수동 인양이 자유 자재로 이루어지는 전용성 확보. 이전보다 인양 속도가 빠르고 설치 및 해체가 용이한 시스템의 필요. 복잡하고 다양한 평면에서도 높은 작업 효율성 유지.

32 현장사례 2. 풍림 건설 ‘엑슬루타워’ RCS 장점 구조물의 고층화에 따른 거푸집 작업 효율성, 넓은 작업 공간
및 안전성 확보. 기존 자동 인양 시스템 보다 높은 경제성. 공기 단축. 자동 인양으로 인해 인양 장비 및 타 공정의 효과적 운용. 조립, 설치, 인양, 해체 작업이 신속하고 간편함. 복잡하고 다양한 평면 적용에도 높은 작업 효율성 유지.

33 현장사례 2. 풍림 건설 ‘엑슬루타워’ RCS 부재 Climbing Shoe 수직 Spindle 작업 발판 유압 장치
Carriage Bracket Beam

34 현장사례 2. 풍림 건설 ‘엑슬루타워’ ACS 특징(ACS-10t)
인양장비 없이 자체 인양이 가능하여 인양장비의 효과적인 운용. 해상 현장의 강한 바람, 태풍 등 악천후 시에도 안전성 확보 . 구조물의 고층화에 따른 거푸집 작업의 효율성 및 안전성 확보.

35 현장사례 2. 풍림 건설 ‘엑슬루타워’ ACS 목적 및 장점 공기 단축을 위한 새로운 시스템의 필요성 인식.
구조물의 고층화에 따른 거푸집의 작업 효율, 넓은 작업 공간 및 안전성 확보. 자동 인양으로 인한, 인양 장비의 효과적 운용. (인양 장비 비용 절감) 현장의 강한 바람, 태풍 등과 같은 악천후 시에도 안전성 확보. 인양 장비 미 사용으로 인해 타 공정 관리 효율성 확대.

36 현장사례 2. 풍림 건설 ‘엑슬루타워’ ACS 부재 Climbing Shoe Rachet 유압 장치 유압잭 라인 작업 발판
Carriage Bracket Climbing Rail

37 현장사례 2. 풍림 건설 ‘엑슬루타워’ ACS & RCS 비교 PERI RCS PERI ACS 적용·상승범위 실린더 방식
COLUMN / SLAB COLUMN 적용·상승범위 한번에 50Cm 상승 한번에 60Cm 상승 실린더 방식 분리형 고정식 T/C + 유압에 의한 자동 인양 유압에 의한 자동인양, 레일 인양 후 인양 방식 레일 + 플랫폼 동시 인양 플랫폼 인양 조립 인원 및 설치 해체 기간이 많이 소요된다. 조립인원 및 설치기간이 ACS의 1/4 조립 설치 해제 조립인원 : 12인 / 1발판 해체기간 ACS의 1/3 설치기간 : 2주 / 10발판 해체반출 기간 : 2주 / 10발판 ACS의 장점 + 공정 및 공사관리 용이, 인양시간이 ACS의 절반 장 점 기상 영향 최소화 ACS 보다 저중량이므로 설치 해체가 용이 일반공법 대비 30% 공기 절감 효과 초기 검토기간 필요, 초기검토기간 필요 단 점 초기 투자 비용 증가 별도의 조립현장 필요 설치 해체 시 많은 인원 투입

38 현장사례 2. 풍림 건설 ‘엑슬루타워’ ACS & RCS & GCS 비교 ACS 구분 RCS GCS
유압을 사용, 최근 복잡하고 다양 한 구조에 적합하도록 개발 타워크레인의 의존도가 높지만 로드에는 지장을 받지 않음 부재의 크기가 작고, 경량이므로 인력으로 조립이 가능. 부속 자재 의 분리가 용이하여 설치 시 타워 크레인 로드에 지장을 받지 않음 자동 인양 시스템 자동인양/타워크레인인양가능 타워크레인 인양 시스템 6명 소요 5명 소요 4명 소요 2명 소요 1명 소요 - 유압에 의한 자동인양 - 인양시기가 유동적이며 타워크 레인의 제약을 받지 않음 - 자동인양 및 T/C인양 모두 가능 - T/C에 의한 인양 - T/C시간 배정 계획이 필요하며 신호수 지정하여 인양 조립설치 기본 형식 조립,설치 1플랫폼당 해체 인양

39 현장사례 2. 풍림 건설 ‘엑슬루타워’ ACS & RCS & GCS 비교 구분 ACS RCS GCS
- 공정 및 공사 관리 용이 - 기상 영향 최소화 - 발판이 저중량이고 슈가 개폐식 - 공정 단축, 경상비 절감으로 이므로 타 클라이밍 시스템에 비 종합적인 원가 절감 - 시공 품질 및 작업 환경 개선 해 설치 및 해체 용이 장 점 - 타설 2개층에 Anchoring 되어 콘 - 외부 대형 거푸집이 필요한 고층 - 레일링 포스트 길이 및 볼트체결 구조물에 적합 크리트 양생 강도에 상관없이 위치 변화로 타설고 조정 용이 - 타 클라이밍 시스템에 비해 저렴 작업이 가능 - 장비 효율 극대화 - 타워 영향 없음 - 단가가 저렴함 - 작업 공간이 넓음 - 가장 널리 사용 - 초기 투자 비용이 높음 - 유압 펌프를 가지고 이동하므로 단 점 - 설치, 해체 시 많은 인원 투입 - T/C에 의존 전문 인력 및 안전에 불리 - 단가가 높음

40 GCS (Guide-rail Climbing System)
에 매설된 Anchor에 고정된 Guide shoe 와 Climb -ing rail 그리고 Gang Form, 작업발판을 타워 크레인으로 인양하는 거푸집 인양 보조 장치 를 말함.

41 GCS (Guide-rail Climbing System)
작업자의 안전과 공정진행의 효율성이 통합된 거 푸집 인양 장치. Guide와 Rail을 이용하여 안전하고 신속한 인 양이 가능함. 거푸집이 구조물에서 분리되는 경우가 없어 낙하를 예방. 안전한 작업공간 확보. Tower Crane의 도움없이 Gang Form의 해체가 가능함. 고소작업 시 돌풍 발생시에도 안전한 설치작업 가능.

42 GCS (Guide-rail Climbing System)
승강 사다리 갱폼 Rail 주 작업 발판 (LEVEL 0 발판) 하부 발판 (LEVEL -1 발판) 하부 발판 (LEVEL -2 발판) 상부 발판 (LEVEL +1 발판)

43 GCS (Guide-rail Climbing System)
승강 사다리 Gang Form Rail 주 작업 발판 (LEVEL 0 발판) 하부 발판 (LEVEL -1 발판) 하부 발판 (LEVEL -2 발판) 상부 발판 (LEVEL +1 발판)

44 GCS (Guide-rail Climbing System)
승강 사다리 Gang Form Rail 주 작업 발판 (LEVEL 0 발판) 하부 발판 (LEVEL -1 발판) 하부 발판 (LEVEL -2 발판) 상부 발판 (LEVEL +1 발판)

45 GCS (Guide-rail Climbing System)
승강 사다리 Gang Form Rail 주 작업 발판 (LEVEL 0 발판) 하부 발판 (LEVEL -1 발판) 하부 발판 (LEVEL -2 발판) 상부 발판 (LEVEL +1 발판)

46 GCS (Guide-rail Climbing System)
승강 사다리 Gang Form Rail 주 작업 발판 (LEVEL 0 발판) 하부 발판 (LEVEL -1 발판) 하부 발판 (LEVEL -2 발판) 상부 발판 (LEVEL +1 발판)

47 GCS (Guide-rail Climbing System)
승강 사다리 Gang Form Rail 주 작업 발판 (LEVEL 0 발판) 하부 발판 (LEVEL -1 발판) 하부 발판 (LEVEL -2 발판) 상부 발판 (LEVEL +1 발판)

48 GCS (Guide-rail Climbing System)
승강 사다리 Gang Form Rail 주 작업 발판 (LEVEL 0 발판) 하부 발판 (LEVEL -1 발판) 하부 발판 (LEVEL -2 발판) 상부 발판 (LEVEL +1 발판)

49 GCS (Guide-rail Climbing System)

50 GCS (Guide-rail Climbing System)
상부 발판 (LEVEL + 1 발판) - Gang Form 에 설치 - 철근 작업 및 콘크리트 타설 작업 주 작업 발판 (LEVEL 0 발판) - Gang Form 의 설치 작업 - Gang Form 청소 작업 Guide Shoe (LEVEL -1/ LEVEL -2) - 인양 시 rail의 이탈 및 흔들림 방지 Guide Shoe (LEVEL -1) 방지 - 전체 하중 지지 및 인양 시 rail 이탈

51 GCS (Guide-rail Climbing System)
- 작업 발판 및 안전 난간 부착 - Guide Shoe에 하중을 전달하고 인 양 시 Rail역할 하부 발판 (LEVEL -1/-2/-3 발판) - 견출작업 및 Anchor Guide Shoe 회수

52 GCS (Guide-rail Climbing System)
자재반입 발판조립 조립완료 Rail, Strut 조립 수평 Strut 조립

53 GCS (Guide-rail Climbing System)
타설 전 앵커 설치 상부 Shoe 설치 설치 완료 Shoe 설치 조립된 GCS 설치 Shoe에 걸린 Rail

54 GCS (Guide-rail Climbing System)
인양 로프 고정 인양 전경 인양완료 및 브라켓 전진 인 양 인 양

55 비 교 구분 ACS GCS Gang Form 구분 ACS GCS Gang Form 적용건물 건물형태 시 공 성 인양방식
40층 이상의 건축물로 외벽의 형상이 ACS Rail을 이동 시킬 수 있는 형태로 되어 있는 건축물 30-40층 내외의 건축물로 외벽의 형상은 ACS와 같은 적용을 받음 20층 내외의 건축물로 외벽의 형상에 제한 없이 적용 가능함 시 공 성 인양방식 자체유압시스템으로 자동인양 타워크레인 인양 인양시간 1동 인양시간 : 1시간 1동 인양시간 : 4-5시간 1동 인양시간 : 1일 　- (1 unit당 5-10분 소요) (1unit 당 20-30분 소요) 제약사항 없음 타워 시간 배정 계획 필요 공정관리 기상 조건을 최소화 공정관리 용이 기상조건(바람)의 영향을 많이 받으며 공정관리가 어려움 T/C의 효율을 극대화 할 수 있으며, 장비용량을 줄일 수 있다 T/C에 의존해야 하며, T/C 시간 배정계획에 영향을 받는다. System이 크고 복잡함으로 넓은 조립공간이 필요하다 안 전 성 고정방법 anchoring에 의함 풍 하중 풍 하중을 고려하여 설계 매우 안전 (풍 하중 45m/sec) 풍 하중을 고려하여 설계되지 않음. 작업발판 주 작업발판 폭 2.8m 주 작업발판 폭 2m 주 작업발판 폭 0.6m 낙하 설치,해체,인양 시 모두 낙하 위험이 적고 안전함 인양 시 벽체와 Form이 분리되어 낙하 위험이 많음 경제성 구입형태 임대 판매 비 용 고가 저렴(ACS의 35%) 저렴 초기 조립비가 많이 들며, 비용을 별도로 산정해야 한다. 초기 조립비가 포함되어 있다 ACS GCS Gang Form

56 결론 ACS 거푸집은 이전의 시스템 거푸집에 비해서 시간을 단축할 수 있고, 인건비를 줄일 수 있다는 등의 여러 가지 장점들이 있지만 초기 비용과 최초 설치 시간이 많이 소요 된다는 문제점이 있다. 그리고 유압 잭과 실린더 등 유압 장치들의 고장이 생긴다면 수리해야 하는 문제점도 생긴다. 초기 비용이 많이 들기 때문에 계획 단계에서부터 확실한 계획이 필요하다. 메타폴리스 현장에서의 경우는 40층 이상이 되어야 수지 타산이 맞는다고 하였고, 엑슬루타워 현장에서는 50층 이상이 되어야 ACS 거푸집을 사용하는 데에 있어서 이익이 생길 수 있다고 말하였다. 이렇듯 초기 비용이 높은 문제점은 다른 시스템 거푸집과의 비교를 함으로써, 초고층 건물에서 사용하여 전용성을 높인다면 충분히 해결될 수 있다고 생각한다. 최근 건설현장은 급속도로 변화하고 있으며 보다 짧은 공기에 보다 좋은 품질로 안전한 시공을 추구하고 있다. 시스템 거푸집 또한 회사마다 앞다투어 신기술 및 신제품 이 출시되고 있는 상황에서 면밀한 검토를 통해 가장 합리적인 시스템 폼을 선정해야 한다. 나아가 최초 설치와 조립시간이 많이 소요되는 문제점은 더 많은 연구와 개발로 시간을 절약할 수 있도록 하여야 하겠다.

57 참고 문헌 이찬식 – 건축시공학 (한솔아카데미) 도움 주신 분들 대우기술연구팀 - 거푸집 공사의 이해와 시공 (기문당)
포스코 ‘메타폴리스’ / 손장호 기사 삼성중공업건설 - 초고층 요소기술 (기문당) 풍림 ‘엑슬루타워’ / 김도균 기사 대한주택공사 – 공사감독핸드북 (대한주택공사) PERI 장안 공장 / 조길안 이사 노인철 - 건축 시공 실무 (문운당) 송도헌 - 초고층 건축 사용 (기문당) 강경인 외 6명 - 이론과 현장실무 중심의 건축 시공 (대가)

58 자료 정리 개요 현장 견학 일시 1. 동탄신도시 메타폴리스 (포스코건설)
방문시간 → 2008년 5월 13일 09:00~15:00 2. PERI 장안 공장 방문시간 → 2008년 6월 3일 09:00~13:00 3. 용현동 엑슬루타워 (풍림산업) 방문시간 → 2008년 6월 3일 14:00~17:00 사진 자료 정리 발표 자료 사진 중 슬라이드 42~54p의 GCS 관련 사진 자료는 인터넷과 관련 서적을 참조 하였음. 스마일 표시는 직접 찍은 사진.