일반기술

수중항만공사 기계화 시공장비

- 방파제의 겉면에 피복석을 쌓을 때 수상 및 수중 짜맞춤 작업을 석공이나 잠수부가 체인걸이를 이용하여 손으로 작업하고 있음. 이러한 피복작업을 체인이나 사람의 손을 사용하지 않고 로봇을 이용한 기계화방법으로 시공하는 기술임. - 수상 항만공사용 로봇(Stone Man) - Stone Man은 버킷대신 굴삭기에 장착되고, 굴삭기의 브레이커 포트와 유압적으로 연결됨. - 시공공정은 ⓛ Stone Man이 피복석을 파지, ② 굴삭기에 의한 이동, ③ Stone Man을 이용한 피복석 짜맞춤, ④ 피복석 거치의 순서로 이루어짐. - Stone Man의 피복석 파지는 자체 버킷과 유동잇날로 구성된 그래플을 이용해 이루어지며, 두 개의 유동잇날이 사람의 손가락처럼 움직여 불균일한 피복석의 면일 지라도 균일한 힘으로 단단히 파지함. 그래플의 상부에는 병렬기구형 유압 구동체가 있어 그래플을 3가지 회전방향(좌우/앞뒤/전체)으로 조절하여 정형화되지 않은 피복석을 최소의 공극으로 짜맞출 수 있음. - 병렬기구형 유압 구동체는 자체중량은 적으면서 대형 피복석을 자유자재로 조절할 수 있는 큰 가반중량을 가지며, 강성 및 내구성의 보완ㆍ검증을 통해 건설장비로서의 성능을 갖추었음. - 이와 같은 시공방법은 피복석의 맞물림(Interlocking) 및 작업품질이 우수하고, 생산성을 50% 향상시킴. - 수중 항만공사용 로봇(Stone Diver) - 시공을 위한 구성은 Stone Diver, 수중촬영장치로 이루어짐. - 시공공정은 ⓛ 수중작업 장소에 수중촬영장치가 놓여져 피복석이 짜맞춰질 곳을 촬영해 수상으로 영상을 보냄. ② 수신된 영상에 최적인 피복석을 골라 기중기에 권양된 Stone Diver로 파지함. ③ 기중기는 쌓을 위치를 안내하는 부표 줄을 따라 Stone Diver를 수중 방파제 면에 내려놓음. (수중에서 외력에 의해 발생하는 로봇의 회전운동은 수중프로펠러로 자동 조절함.) ④ Stone Diver의 그래플에 파지된 피복석의 영상은 수중촬영장치를 통해 운전실로 전송됨. ⑤ 운전실에서 수중영상을 보며 Stone Diver 그래플의 위치(3방향) 및 자세(3방향)를 조종해 피복석을 짜 맞춤. - 수중영상을 통해 수상에서 로봇을 조종하므로 잠수부의 투입이 필요 없는 수중무인 시공방법을 이루었음. 수중촬영장치의 투명박스와 조명장치로 수중 탁도문제를 해결하여 선명한 수중영상을 확보해줌. 모든 작업과정은 수상에서 항상 모니터링 되므로 수중작업의 관리ㆍ감독이 용이하고, 로봇으로 짜맞춤작업을 하여 작업품질이 우수하며, 탁도 및 수심에 영향을 받지 않으며, 약 50%의 생산성을 향상시킴. - 수상 및 수중 항만공사의 기계화 시공으로 산재의 사전예방을 통한 안전도모 및 시공경쟁력 향상 - 국책과제로 개발된 기계화 시공장비를 선점하므로서 건설사의 첨단 시공기술력 향상 및 시공현장 확보에 기여 - 시공장비를 통한 생산성 향상으로 공기 단축 및 공비 절감 - 기계화 시공방법으로 인력난 해소 및 생산비용 절감 - 수중작업을 항상 수상에서 모니터링 하므로 작업관리가 용이하며 작업품질이 향상 - 스톤맨은 피복작업뿐 아니라 하천제방, 일반석축의 자연석 짜맞춤 등에 사용하며, T.T.P., 케이슨 등 중량물 조립작업에 적용가능. - 국책사업 및 관급공사로 이루어지는 관련 국내 시공시장은 년간 약 2.3조원이며 앞으로 4대강 정비사업이 추진되면 시장규모는 훨씬 커질 것으로 예상됨. - 기계화 시공장비 및 특허를 적용한 건설신기술을 확보함으로서 부가가치의 창출이 용이