가설공사 - 양중장비(타워크레인 설치와 상승)

공사를 원활하게 진행하려면 자재와 사람을 적시에 공급해야 합니다. 공사가 진행되면서 층수가 쌓여가면 자재와 사람을 높은 층으로 빨리 공급하는 것이 매우 중요합니다. 양중장비는 작업자와 자재를 건물의 상층부로 이동시키기 위한 장비를 말합니다. 자재 운반은 타워크레인(tower crane)으로, 사람은 호이스트(hoist)를 타고 이동하게 됩니다. 여기서는 주로 타워크레인에 어떤 종류가 있는지, 그리고 어떻게 기종과 위치를 결정하는지 살펴보겠습니다.

 

■ 가설공사 개요

■ 가설공사 - 공통 가설

 

타워크레인의 종류

타워크레인은 우선 붐(boom)의 작동방식에 따라 다음과 같이 분류합니다.

• 수평형 타워크레인(horizontal type tower crane) : T형 crane
• 기복형 타워크레인(luffing type tower crane) 

대체로 T형 타워크레인이 기복형(Luffing) 타워크레인보다 속도가 빠르고 구조적으로 더 안정적이기 때문에 더 무거운 중량물을 운반할 수 있습니다. 따라서 T형을 우선적으로 고려하는데, T형을 사용하지 못할 경우 기복형을 선택합니다. 기복형은 대지 주변에 장애물이 있어 T형으로 회전할 수 없거나, 대지 경계선을 넘어가면 안 될 경우에 선택합니다. 

 

T형 타워크레인

기복형 타워크레인

 

또 타워크레인의 상승 여부와 이동 여부에 따라 고정식, 상승식, 이동식으로 나누어집니다. 아무래도 타워크레인 기초가 고정된 고정식이 가장 안정적이고 많이 쓰이지만, 초고층 건물이 되면 골조를 따라 상승하는 상승식을 쓸 수 밖에 없습니다. 이동식은 건축공사현장에서 잘 쓰이지 않습니다.

고정식 (stationary type)

1. 건물 높이가 고층일 때 골조공사가 진행에 맞추어 상승(telescoping)작업이  필요
2. 자립고 이상일 때는 가새(bracing) 보강
3. 해체는 telescoping의  역순으로 자체 작업
4. 건물 내부가 아닌 측면에 배치하면 건물골조에 영향이 가장 적고 공사진행이 원활

상승식 (climbing type)

1. 보통 엘리베이터 홀 등 건물내부에 설치. 그렇지 않으면 건물내부 슬래브에 개구부 형성

2. 상승 시 타워크레인 자체의  유압장치를 이용
3. 구조체에 발생하는 하중과 응력에 대한 본구조체의 보강 필요
4. 해체 시 별도의 타워크레인 해체 용 크레인을 이용

 

이동식 (travelling type)

1. 저층의 넓은 현장에서 이동 가능하며 적은 수의 타워크레인으로 넓은 지역을 작업하고자 할 때 사용
2. 레일을 설치하기 전에 지면지내력을 조사하고, 지면의 요철을 제거

 

타워크레인의 배치

타워크레인을 배치할 때는 타워크레인 중심에서 각 위치별로 인양해야 하는 자재의 용량, 특히 최단부 인양중량 감안 결정합니다. 예를 들어 아래와 같이 건물 안쪽 엘리베이터 홀에 타워크레인을 배치하려고 계획한다면, 타워크레인 중앙점(빨강)에서 최단부(파랑색 A점)위치한 중량물을 들어올릴 수 있는지 따져보고 기종을 선택해야 합니다.

 

타워크레인은 기종과 위치를 동시에 결정할 경우가 많습니다. 타워크레인을 배치할 때 최대 회전 반경이 작업구간 모두 를 포함해야만 하고, 가장 무거운 자재를 들어올릴 수 있어야 합니다. 일반적으로 강구조 기둥이나 설비 장비류 등이 가장 무겁기 때문에, 최외단부에 있는 기둥을 양중할 수 있는지 검토하면서 기종을 선택합니다.

 

타워크레인 기종별 카탈로그를 보면 각 기종별로 사양이 명기되어 있습니다. 특히 설치 가능한 붐의 길이와 각각의 붐의 길이에 따라 들어올릴 수 있는 최대 무게가 제시되어 있기 때문에, 이것을 보고 타워크레인 기종을 선정합니다.

290HC T형 타워크레인 카달로그

 

타워크레인 시공

고정식 타워크레인을 설치하려면 우선 타워크레인 기초를 설치합니다. 지반에 타워크레인 기초 앵커를 기초 콘크리트로 고정합니다. 기초 콘크리트 용 콘크리트 강도와 철근 규격 및 강도는 제조업체에서 제공하는 시방을 준수하여 설치합니다. 
 

타워크레인 기초 앵커 설치

타워크레인 마스트 설치

텔레스코픽 케이지 설치

 

붐 조립

타워크레인 상승(telescoping)

골조공사가 진행되면서 건축물의 높이가 높아지면 타워크레인을 상승시켜야만 하는데 이것을 텔레스코핑(telescoping)이라고 합니다. 타워크레인은 조정실 바로 밑에는 마스트(타워크레인 몸체 기둥)를 감싸고 있는 텔레스코픽 케이지가 있습니다. 이 텔레스코픽 케이지를 유압잭으로 밀어올리면 빈공간이 생기는데 이 빈공간으로 새로운 마스트를 끼워넣는 식으로 상승하게 됩니다.

 

텔레스코픽 케이지

 

아래 사진을 보면 끼워넣을 마스트를 들어올리는 것을 볼 수 있습니다.  텔레스코픽 케이지 옆으로 쑥 나온 이동 레일(running rail)이 보입니다. 이 레일에 마스크를 올려놓고 밀어넣게 됩니다.

 

이렇게 마스트를 텔레스코픽 케이지 높이만큼 들어올린 후 이동 레일(running rail) 위에 올려 놓습니다. 이때 균형을 잘 유지하는 것이 중요합니다.

 

그 다음 유압잭으로 텔레스코핑 케이지를 조금씩 밀어올리면 타워크레인 상부 전체가 올라가게 됩니다. 이렇게 천천히 밀어올리면 마스트를 끼워넣을 공간이 생깁니다. 아래 사진에서 빈공간이 보이시나요?

 

마스트를 끼워넣을 빈공간이 생기면 이동 레일(running rail)롤러를 이용해서 새로운 마스트를 텔레스코핑 케이지 내부로 밀어넣고 고정합니다.

 

 

호이스트

호이스트는 가이드 레일을 따라 움직이는 적재함을 사용하여 자재만을 움직이는 화물용 호이스트와 적재함 내에 조작 스위치, 비상정지장치 등 조작장치가 설치되어 있는 인화물 겸용 호이스트로 나누어지며 일반적으로 인화물 겸용이 사용됩니다.

 

■ [다음 글] 직접가설 - 비계

 

다음은 가설공사와 관련된 내용들입니다.

■ 가설공사 개요

■ 가설공사 - 공통 가설

■ 경계측량과 현황측량

 

■ 직접가설 - 비계

■ 작업발판 및 통로

■ 낙하물재해 및 추락재해 방지시설

 

■ 착공 전후 인허가 관련 서류 정리

 

■ 건축시공 목차

■ 건축재료 목차