교각 무인시공 자동화 거푸집 시스템 구성을 위한 기초 연구

• Published in: KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research Vol. 44; no. 5; pp. 707 - 717
• Main Authors: 이재흔, 윤혜진, 김영진, 진원종, 이상윤, Lee, Jae Heun, Yoon, Hyejin, Kim, Young Jin, Chin, Won Jong, Lee, Sang Yoon
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한토목학회 01.09.2024
• Subjects: 토목공학
• ISSN: 1015-6348; 2799-9629
• DOI: 10.12652/Ksce.2024.44.5.0707

Recently, the implementation of unmanned and automated technologies has been actively considered as a solution to reduce safety accidents in industrial sites. However, bridge construction sites are recognized as a more challenging area for research and development compared to other industries due to the complexity of the site, such as weather and terrain, and the fact that the work is not repetitive or standardized. In this paper, a formwork system for unmanned and automated construction of bridge piers, which are considered high-risk work environments due to tasks such as rebar assembly, concrete pouring, and formwork dismantling and assembly at high altitudes, was developed. To achieve this, the formwork was equipped with motorized spindles and an automated lifting system to replace the manual dismantling and assembly process. Additionally, manipulators were installed on the upper work platform to replace workers in tasks such as rebar assembly and concrete pouring. To verify the proposed technology, we aimed to demonstrate the feasibility of the automated formwork system for unmanned pier construction through an assembly test. 최근 산업현장에서 발생하는 안전사고를 줄이기 위한 해결책으로 무인화 및 자동화 기술 도입이 적극적으로 고려되고 있다. 그러나 교량 시공 현장은 날씨와 지형과 같은 현장의 복잡성과 작업이 반복적이거나 표준화되기 어렵다는 점 때문에 다른 산업에 비해 관련 연구개발이 어려운 영역으로 인식되고 있다. 본 논문에서는 철근 조립, 콘크리트 타설, 고소에서의 거푸집 해체 및 조립과 같은 작업으로 인해 고위험 작업 환경으로 여겨지는 교각 시공에 있어 무인 및 자동화 시공을 위한 거푸집 시스템을 개발하였다. 이를 위해, 거푸집은 수동으로 이루어지던 해체 및 조립 과정을 대체할 수 있도록 전동 스핀들과 자동 승하강 시스템을 적용하였다. 또한, 상부 작업대에는 철근 조립 및 콘크리트 타설 작업을 대체할 수 있는 매니퓰레이터를 도입하였다. 제안된 기술의 검증을 위해, 가조립 테스트를 통해 교각 무인 시공을 위한 자동화 거푸집 시스템의 가능성을 입증하고자 하였다.