매니퓰레이션 시스템 이동에 따른 원격･자동화 거푸집 시스템의안전성과 사용성 분석

Abstract

원격·자동화 거푸집 시스템은 교각의 시공단계에서 거푸집 시스템과 매니퓰레이션 시스템을 포괄하는 교각 무인화 시공 시스템이다. 매니퓰레이션 시스템은 모바일 이동체와 매니퓰레이터로 구성되어 있으며, 거푸집 시스템 상부 작업공간에서 원형 레일을따라 이동하면서 사람을 대신하여 철근의 배치 및 이음, 바이브레이팅 작업을 수행한다. 구조물 위에서 이동하중이 작용할 때, 구조물에진동이 발생하여 구조물의 안전성을 저하할 수 있다. 이에 따라, 매니퓰레이션 시스템이 이동하면서 발생하는 동적 효과가 전체 구조물에 미치는 영향에 대한 검증이 필요하다. 본 연구에서는 MIDAS CIVIL을 활용하여 세 개의 매니퓰레이션이 작동할 때, 이동하중에 대한 시간이력 해석을 진행하여 전체 구조물에 대한 안전성을 평가하고, 매니퓰레이션의 이동속도에 따른 취약 부재의 처짐과 레일의 기울기를 도출하여 사용성을 분석하였다. 원격·자동화 거푸집 시스템은 매니퓰레이션이 이동할 때의 작업환경에 대하여 안전성과 사용성이 확보된다는 결과를 도출했다.

The remote automated formwork system is an unmanned construction system for piers that encompasses both formwork and manipulation systems in the construction stage. The manipulation system comprises a mobile platform and a manipulator, which move along circular rails within the upper workspace of the formwork system, performing works such as rebar placement, splicing, and vibrating work in place of human labor. When a moving load is applied to the structure, vibrations may occur, potentially undermining structural safety. Therefore, it is essential to verify the dynamic effects of the manipulation system’s movement on the entire structure. In this study time history analysis of moving loads was conducted using MIDAS CIVIL to assess the structural safety when three manipulation systems are in operation, and additionally deflection of vulnerable components and rail inclination were derived based on the manipulator’s velocity to analyze serviceability. As the result, the remote and automated formwork system ensures both stability and serviceability in the working environment when the manipulation system moves.