일본 최초로 3D 프린터로 제작한 프리캐스트 부재를 대형 구조물에 슬롯 사이트
모래사장을 침식으로부터 보호하는 바위 모양의 수중 부두의 일부가 3D 프린터를 사용하여 만들어졌습니다
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보도자료
슬롯 사이트(본사: 도쿄도 미나토구, 사장: Kenji Hasuwa)은 R3 Seisho 해안 암석 유형 잠수정 부두 건설 프로젝트(Oiso-cho, 가나가와현 나카군)
가나가와현 서부에 위치한 세이쇼 해안의 모래사장은 태풍의 영향으로 심하게 침식되었으며, 방조제와 옹벽의 붕괴로 인해 인근 주택가에 영향을 미칠 우려가 있습니다 이에 당사는 연안보전시설 개발사업의 일환으로 R3 세이쇼해안 암반형 잠수부두 건설공사를 통해 안정적인 모래사장 유지를 목적으로 잠수부두를 설치하고 있습니다
[완성된 다이빙 부두 이미지]
[3D 프린터로 만든 PCa 부품]
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부분 ①
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부분 ②
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부분 ③
이 프로젝트에 설치될 다이빙 부두는 폭 약 16m, 길이 42m, 높이 3~7m의 대형 구조물로, 끝 부분의 슬라이딩 부분이 3차원적으로 부드럽게 변화하는 형태를 갖고 있습니다
기존 공법에서는 팁 슬라이딩 부분에 많은 수의 PCa 패널이 필요하며, 이는 최대 355톤에 달하는 매우 무거워서 시공 안전 및 품질 관리 측면에서 문제가 됩니다
따라서 건축용 3D 프린터를 사용하여 외부 쉘을 제작하고 슬롯 사이트에서 개발했습니다S메가 슬롯MCLEAT®(*2)을 내부에 채우는 독특한 공법으로 PCa 블록을 제작함으로써 시공 안전성과 시공 품질을 향상시켰습니다 또한 상하역, 조립 작업을 단순화하여 공사 시간을 단축하고 노동력을 절약해줍니다
이 건설공사의 특징은 다음과 같습니다
팁 부분 PCa 블록 리프팅 시 무게를 약 50% 감소시켜 안전성 및 시공 품질을 향상시킵니다
기존 공법의 경우 한 블록의 최대 무게가 355t 였는데, 이 공법의 경우 한 블록의 최대 무게가 176t 입니다 무게를 약 절반으로 줄여 각 블록을 4개 지점에서 들어올릴 수 있어 기존 공법 대비 안전성과 시공 품질이 향상되고, 인접 블록과의 충돌로 인한 파손 위험도 줄어든다
건설현장 작업량 감소로 약 60% 인건비 절감 및 공사기간 단축 달성
기존 공법으로는 공장에서 제작한 PCa 패널을 반입하는데, 부품이 많기 때문에 반입 및 하역에 시간이 걸리고, 해상에 설치하기 전 조립작업이 필요합니다 또한, 조립 작업은 날씨에 따라 달라지므로 악천후 시 작업이 중단될 수 있습니다
이러한 공법은 공장에서 제작된 PCa 블록을 건설현장으로 운반하여 수중 설치하므로 기존 공법에 비해 팁 블록 설치 공사 기간을 15일에서 6일로 단축할 수 있습니다 이에 따라 작업자 수를 96명에서 42명으로 줄일 수 있어 공사 기간이 단축되고 인건비가 절감된다
슬롯 사이트은 복잡한 디자인, 강도 및 내구성을 갖춘 구조물을 만들 수 있는 시멘트 기반 재료를 사용하여 3D 프린터 건설에 대한 연구를 더욱 발전시키고 안전하고 보안이 유지되는 인프라 구축에 지속적으로 기여할 것입니다
- ※1 일본 최초 슬롯 사이트(자체 조사: 2023년 8월)
"3D 프린팅 부품을 대형 구조물에 적용(전체 길이 50m 규모)"
- ※2 슬림 클리트
오바야시코퍼레이션의 상온경화 기술은 압축강도 180N/mm², 인장강도 88N/mm², 굽힘강도 326N/mm²를 달성할 수 있는 모르타르 소재입니다 더욱이 이 소재는 인장강도와 굽힘강도가 높을 뿐만 아니라 인장인성도 높아 단독으로 구조물로 활용이 가능하다 슬럼프 플로우는 약 260mm이고 자가충진 특성을 갖고 있어 3D프린터용 특수 모르타르로 제작한 3차원 곡선 타설 거푸집에 촘촘하게 충전할 수 있다
건축 요약
| 건축물 이름 | R3 세이쇼 해안 암반형 잠수 부두 정비 공사 | ||
|---|---|---|---|
| 건설 위치 | 가나가와현 나카군 오이소마치 고쿠후 신주쿠 | ||
| 주문자 | 국토교통성 간토 지방 정비국 게이힌 강 사무소 | ||
| 디자이너 | 주식회사 건설기술연구소 | ||
| 건설기간 | 2021년 10월 15일~2024년 3월 29일 | ||
또는 그 이상
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오바야시 주식회사 기업커뮤니케이션실 홍보부
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