반응형
대형 시스템 거푸집
- 갱폼(gang form)
- G.C.S form(guide rail climbing system)
- A.C.S form(Auto climbing system)
- Silp form
서론 : 대형 시스템 거푸집 선정의 중요성
국내 초고층 건물의 건설이 활발히 진행됨에 따라 건축공사에서 구조체 공사비의 30~40%, 전체 공사비의 약 10%를 차지하는 최대 단일 공정 중 하나로서 후속공정에 미치는 영향이 매우 큰 대형 거푸집공사에 대한 고려가 매우 중요해졌습니다.
거푸집의 요구 성능
거푸집은 콘크리트 공사에 사용되는 가설재로서, 구조물 각 부재의 설계된 크기, 형상, 그리고 위치에 콘크리트를 성형하는 역할을 합니다. 이외에도 굳지 않은 콘크리트, 거푸집의 자중 그리고 부속 자재, 장비, 작업자 등과 같은 적재하중을 지지합니다. 따라서 거푸집은 아래 세가지 목적을 달성하여야 합니다.
- 품질 : 원하는 크기, 형상, 위치, 그리고 마감면이 매끄럽도록 정확하게 설계되고, 제작될 것
- 안전 : 거푸집은 본질적으로 작업자에 위험하거나 콘크리트 골조가 붕괴되지 않도록 모든 자중과 적재하중을 지지할 정도로 제작 될 것
- 경제성 : 시공자나 건축주에게 시간과 원가를 절약할 수 있도록 효과적으로 제작 될 것
대형 시스템 거푸집 공법별 해설
갱폼(Gang form)
- 갱폼(Gang form)”이라 함은 주로 고층 아파트에서와 같이 평면상 상․하부 동일 단면 구조물에서 외부벽체 거푸집 거푸집 설치․해체작업 및 미장․치장(견출) 작업발판용 케이지(Cage)를 일체로 제작하여 사용하는 대형 거푸집을 말합니다.
- 갱폼은 주로 타워크레인 등의 시공 장비에 의해 한 번에 설치하고 탈형만 하므로 사용할 때 마다 부재를 조립, 분해를 반복하지 않아 평면상 상하부 동일 단면의 벽식 구조인 아파트 건축물에 적용효과가 큰 대형 벽체 거푸집입니다.
- 폼의 구성은(갱폼+달비계)은 거푸집판과 보강재가 일체로된 기본 패널과 거푸집 설치, 해체 및 치장 작업용 발판대 및 횡력을 지지하는 빗버팀대로 크게 세분된다. 초기 세팅 기간은 약 10일 정도 소요되며, 전용회수는 30~40회 정도이고 중량은 50~100kg/㎡입니다.
A.C.S form(Auto climbing form system)
- “RCS(Rail Climbing System)폼”이라 함은 벽체 거푸집용 작업발판으로서 거푸집 설치를 위한 작업발판, 비계틀과 콘크리트 타설 후 마감용 비계를 일체로 제작한 레일 일체형 시스템이며, 특히 Rail(레일)과 Shoe(슈)가 맞물려 크레인 없이 유압을 이용하여 자립으로 인상작업과 탈형및 설치가 가능한 시스템 폼을 말합니다.
- “ACS(Automatic Climbing System)폼”이라 함은 RCS폼과 비슷하고 레일이 분리되어 있으며 브라켓 타입의 거푸집 인상작업과 탈형 및 설치가 가능한 자동 유압 상승식 시스템 작업발판을 말합니다.
G.C.S form(Guide rail climbing form)
- 작업자의 안전과 공정 진행의 효율성 및 경제성이 통합된 클라이밍 시스템으로 타워크레인의 도움없이 발판 위에서 기어장치만으로 갱폼의 설치 및 해체가 가능해 신속하게 공정을 진행할 수 있는 거푸집 시스템을 말합니다.
- 적용되는 구조물은 고층 구조물의 측벽 등으로 비교적 거푸집 면적이 많이 설계된 부위에 적용하면 효과가 큽니다.
- 일반적으로 rail system은 self climbing system이 임대료가 높아 적용에 제약이 많았고, 기존의 gang form은 25층 이상의 고층 건물에 적용 시 바람등의 영향에 의하여 작업성 및 안전성의 문제가 있어서 경제성과 안정성 측면에서 기존의 두 폼(레일시스템과 갱폼)의 중간 정도의 거푸집 공법을 개발한 것입니다.
슬립폼(Slip form)
- 콘크리트 타설 후 콘크리트가 자립할 수 있는 강도 이상이 되면 거푸집을 상부 방향으로 상승시키면서 연속적으로 철근 조립, 콘크리트 타설 등을 실시하여 구조물을 완성시키는 공법에 적용하는 거푸집을 말합니다.
- 이 공법은 사일로, 전단벽 건물, 유틸리티 코어, 교각 등과 같이 수직적으로 반복된 구조물이나 시공이음없이 균일한 현상으로 시공되어야 하는 원자력 발전소 등의 구조물에 많이 사용됩니다.
대형 시스템 거푸집(Gang form, GCS, ACS, Slip form) 비교
| 공법 | A.C.S form | Gang form | G.C.S form | Slip form |
| 기본 개념 |
선 타설 후 슬래브가 따라오는 방식(1개층 단위로 climbing) | T/C 또는 별도의 장비를 이용하여 1개층씩 인양하여 타설하는 방식 | Guide rail을 이용 T/C으로 수직 양중 시키는 공법 | 선 타설후 슬래브가 따라오는 방식(con'c setting time에 맞춰 약 1m~1.5m내외로 climbing) |
| 장점 | ①자체적으로 구동되므로 타장비의 도움 불필요 ②core가 3~4개층 선행되므로 슬라브공사는 언제든지 시작할 수 있음 ③와플폼이 계속 올라가므로 형틀공사의 형틀목공 인원 축소(비용절감) ④코아 벽과 바닥 분리 시공으로 공기단축 |
①초기투자비가 비교적 저렴 ②타장비의 도움을 받아야 한다는 것 이외에는 ACS form과 동일 ③숙련된 작업자 확보가능 |
①인양 속도가 이전의 절반(rail 인양 작업이 없음) ②unit 수량 감소로 금액 저렴 ③초기 설치시 갱폼 등 거푸집 해체 없이 설치 가능 |
①자체적으로 구동되므로 타장비의 도움 불필요 ②시공 조인트 없는 콘크리트의 수밀성 확보 ③와플폼이 슬립되어 올라가므로 형틀공사의 형틀목공 인원축소로 비용 절감 ④공정의 단순화 및 마감작업이 동시에 진행 |
| 단점 | ①벽과 바닥을 분할 시공함으로써 1일 con'c 타설량에 세심한 주의 필요 ②상,하 작업층이 벌어져 있어 안전관리 및 동절기 공사에 불리 ③초기투자비가 많이 소요 |
①T/C를 주로 사용하므로 T/C부하에 대한 면밀한 검토가 요구됨 ②기타사항은 ACS form과 동일 |
①form setting을 위한 공간 확보 필요 ②form 양중을 감안한 T/C의 양중량 분석 검토 필요 |
①1일 con'c 타설량에 대한 사전 주의 요망 ②주야로 연속작업을 하여야 하므로 2배의 인원을 필요로 한다 ③각종 매립물 수량 많은 ④돌출부분이 많은 형상에 부적합 |
대형 시스템 거푸집 적용성 비교 검토
| 구분 | gang form | G.C.S | A.C.S | Slip form |
| 공정 cycle(1개층) | 5일 | 5일 | 3~4일 | 2일 |
| T/C 지원 | 장시간 소요 | 단시간 소요 | 필요없음 | 필요없음 |
| 인양시 전후작업 | 많음 | 많음 | 적음 | 없음 |
| 바람영향 | 절대적임 | 거의 없음 | 전혀 없음 | 전혀 없음 |
| 인양 시 안전성 | 높음 | 양호 | 양호 | 양호 |
| form 변형 | 매우 높음 | 거의 없음 | 거의 없음 | 전혀 없음 |
| 선정 기준 | 대부분 25층 이하 | 25층 이상 | 35층 이상 초고층 | 50층 이상 초고층 |
| form 자재비 | 100% | 약200% | 약500% | 경제성 없음 |
- 1개 층당 공기는 슬립폼이 2일로 가장 짧았으며, A.C.S form이 3~4일로 적게 소요됨
대형 시스템 거푸집 적합성 비교 검토
| 구 분 | Gang form | G.C.S | A.C.S | 비 고 |
| 원 가 | 100% | 123% | 103% | 갱폼은 구매비용임 |
| 공 정 | 5 Cycle | 5 Cycle | 3~4 Cycle | |
| 품 질 | T/C의 양중으로 인한 수직도 관리 필요 | T/C의 양중으로 인한 수직도 관리 필요 | 자체 규격화된 Climbing으로 인한 수직도 관리 용이 | |
| 안 전 | 추락 및 낙하물에 의한 주의 필요 | 추락 및 낙하물에 의한 주의 필요 | Self climbing에 의한 안전성 확보 | |
| 작업여건 | T/C양중으로 인한 별도의 신호수 필요 | T/C양중으로 인한 별도의 신호수 필요 | 유압장치로 인한 자체 Climbing |
|
| 초고층 적용성 | 초고층 적용에 부적합 | 25층 이상 | 초고층 규모에 적합 |
대형 시스템 거푸집 비교 분석 결과 (결론)
- A.C.S form은 자체적 유압으로 수직 상승하여 T/C의 간섭을 받지 않고, 3~4일 공정으로 1개층씩 단위로 상승 할 수 있지만 초기 비용이 많이 들고, 작업자의 숙련도를 확보하는데 시간이 필요함.
- Gang form은 A.C.S form 대비 초기 투자비가 저렴하고, 시공 경험이 풍부하지만 초고층 적용에는 T/C의 간섭으로 공정의 차질과 양중효율이 불가피하기 때문에 초고층에 도입하면 경제성이 떨어짐
- G.C.S form은 아파트 벽체, 초고층 외부 벽체에 대한 사례가 있으나, core wall에 적용한 사례가 없음. G.S.C form과 Gang form이 동등함으로 T/C 사용이 불가피하므로 양중 효율이 떨어짐
- Slip form은 국내 적용 사례가 적고, slip form의 특성상 매일 같이 철야 작업을 반복, 설계 검토를 위한 각 분야별 내외부 전문가 투입, 야간작업으로 인한 인건비, 간접비 상승 등을 고려해 보면 타공법에 비해 경제성이 떨어짐
참고자료
1. 대형 시스템 거푸집 공법별 장단점 비교에 관한 연구
2. c-38-2011 슬립폼 안전작업 지침
3. c-40-2011 갱폼 제작 및 사용안전 지침
4. c-01-2011 시스템폼(RCS, ACS폼 중심) 안전작업 지침
위 내용 참고하시어 대형 시스템 거푸집(ACS, RCS, GANG FORM, GCS, SLIP FORM)이 이해에 도움이 되길 바랍니다.
기타 참고자료
- 고강도 콘크리트 기둥, 보의 내화성능기준 및 관리기준, 시험방법 등
- 콘크리트 철근의 가공 및 조립, 허용오차 및 철근가공의 검사방법
- 경화된 콘크리트 강도 시험의 종류와 콘크리트 구조물의 비파괴시험 종류 및 특성
- 아파트 지하 주차장 균열 원인 및 대책 (무근 콘크리트의 슬래브 컬링 현상)
- 시멘트의 응결 및 경화(초결시간과 종결시간) 개요 및 의미
- [KCS 14 20 10 : 2021] 콘크리트의 받아들이기 품질검사 최신 기준
↓ 관련업무 자료 링크 ↓
반응형
'건설업무 > 기타 건축업무' 카테고리의 다른 글
| 건설공사 안전 보호구의 종류와 성능등급(안전인증) 및 적용작업 (0) | 2021.07.05 |
|---|---|
| 건설공사 환경 피해 관련 민원 및 청원 기관 그리고 민원 신청 방법(환경분쟁조정위원회) (0) | 2021.07.05 |
| BF(barrier fress)인증과 유니버셜 디자인(universal design) 비교 (0) | 2021.06.22 |
| 굴착공사 신고 대상(제외 대상 포함) 및 신고 방법 (0) | 2021.06.13 |
| 복층구조 건축법 허가기준 (0) | 2021.06.11 |
댓글