응용재료역학-크레인(2)

<크레인의 운전방법>

①타워크레인 운전방법

 

타워크레인 설치과정

 

1, 좌대위치 선정 및 구조검토

타워크레인 마스트를 세우기 위한 준비작업으로 우선적으로 타워크레인 설치 위치가 공사작업조건과 맞는지 확인하고 양중위치선정과 건축물(시설물)의 구조검토를 하여 좌대위치를 선정.

 

2. 터 파기

- 가로 7m,세로7m,깊이 1.5m로 기초 부위를 터파기한다.

- 터파기 후 밑면 고르기를 할 때 깊이 파인 부분을 절대로 되메우기를 하지 않는다. 현장 여건상 기초 바닥 고르기 되메우기를 할때는 반드시 콤팩터 등으로 지반 다지기를 하여야 한다.

- 설치부위지반의 지내력이 현저히 약할 때는 적절한 지반 보강공사를 실시.

- 지반 보강공사는 파일을 최소한 6본을 향타하여 충분한 지내력 유지.

　

3. 버림 콘트리트 타설

- 강도 210kg/cm2의 콘크리트를 20cm 두께로 타설한다.

- 버림 콘크리트 타설시 타워크레인 기초의 4개 기둥점의 수평 및 타워 크레인 높이 기준점을 정확히 맞춘다.

- 타워 크레인 설치 부위에 19mm의 철근으로서 높이 50cm 정도의 말뚝을 박아 타워크레인 기초의 콘크리트 타설시 타워크레인 앵커기초의 밀림현상과 부양현상을 미연에 방지할 수 있도록 말뚝과 타워크레인 앵커와 용접을 하여야 한다.

 

4. 먹 메김

버림 콘크리트 타설 후 정확한 위치에 타워 크레인인을 설치하기 위하여 타워 크레인 설치위치를 버림 콘크리트 위에 타워 앵커의 중앙을 표시하고 타워의 각도를 표시한다.

 

5. 좌대설치, 접지작업

좌대를 앉히는 작업을 하고, 좌대와 버림콘크리트에 닿는 부분에 앙커를 설치하여 고정시킨다. 고정작업이 끝난 후 접지선 작업을 하게 된다.

접지를 하게 될 때, 접지가 제대로 되었는지 확인하는 것도 중요하다.

CIP 엄지말뚝을 사용하여 접지.

 

6. 기초 앙카 조립

 

조립 순서

가) 기초 앵커와 템플레이트를 결합한다.

- 결합 부분의 밀림현상을 방지하기 위해 결합부위 페인트를 벗겨낸다.

나) 기초 앵커와 템프레이트 조립한 것을 H/D크레인으로 타워 크레인 설치 위치에 정확히 놓는다.

다) 정확한 수평보기 및 높이를 측정한 후 기초 앵커를 버림 콘크리트의 철근 말뚝에 용접 고정함

라) 접지봉 6개를 삼각 접지로 한다.

마) 기초 콘크리트를 타설 한다.

- 철근을 도면에 맞추어 정확하게 조립을 한다.

- 콘크리트 타설 강도는 240kg/cm2

- 콘크리트 타설시 반드시 펌프카를 사용한다.

- 바이브레터 사용시 기초 앵커에 직접적으로 닿지 않게 주의 한다.

- 한 번에 한 곳에 집중적으로 타설하지 않고 충분한 시간차로 골고루 돌아가면서 타설 한다.

- 거푸집 조립은 콘크리트 타설시 밀림 현상이 없도록 정확히 조립해야한다.

 

7. 마스트 설치와 붐대설치

기초콘크리트 타설 후 마스트를 설치를 위한 작업을 하고 마스트를 이동식 크레인으로 세우면서 볼트 체결작업을 함

마스트 체결이 완료한 후 붐 대를 설치를 하고, 붐대조립이 끝나면 이동식 크레인으로 세워 마스트 위에 올려놓고 조립작업이 이루어지고, 콘크리트 덩어리(무게추)를 인양하여 설치.

(타워크레인 마스트 볼트체결은 한국산업안전관리공단에서 나와서 직접 체결정도를 확인)

 

-타워크레인 인양과정

기본 원리는 텔레스코핑 케이지가 마스트 위에 있는 텐 테이블을 기준으로 하여 상단의 유닛을 들어 올리게 됩니다. 이때에 마스트와의 빈공간을 만들어지게 됩니다. 이렇게 빈공간이 생기게 되면 마스트를 직접 타워크레인 자신의 마스트를 빈공간까지 인양을 하여 마스트는 빈공간까지 옮겨져 조립되어 집니다.이렇게 반복하여 타워크레인은 높이가 올라게 됩니다.

 

②천정크레인 운정방법

 

운전자는 안전작업을 수행하기 위해서 항상 바른 운전방법을 습득하고 습관화해야 하는데, 그 기본적인 사항은 다음과 같다.

1) 운전에 적정한 기준, 표준을 엄수한다.

2) 신호자와 훅크작업자와의 연락을 긴밀히 한다.

 

가. 감아올리기 작업

 

1) 감아올림은 수직으로 할 것. 경사지게 끌어올림은 금지한다.

2) 저속으로 천천히 감아올리고 와이어로프가 긴장할 시에는 일단 정지한다.

3) 지면과 약 5㎝ 떨어진 지점에서 정지한다.

4) 지면과 약 5㎝ 떨어져 정지한 후 감아올릴 때 급격한 상승을 해서는 안된다.

5) 매단 물건이 무너지거나 빠지는 등의 위험이 있을시는 경보등의 신호에 따라 즉시 풀어 내릴 것

 

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나. 이동작업

 

1) 근로자(특히 신호자, 훅크작업자)의 위치, 장해물의 유무, 근접 크레인의 움직임등 주위의 상황을 확인하고 경보를 울린 후 이동할 것

2) 급격한 기동이나 정지를 해서는 안된다.

 

 

3) 긴 물체나 불규칙한 형태의 물건의 운반은 특히 신중을 기할 것

 

다. 풀어내리기 작업

 

1) 지면에서 약 20㎝정도에서 일단 정지하고 신호자의 신호에 따라 안전을 확인한 후 느린 조작으로 풀어 내릴 것

 

라. 과부하 운전작업

 

1) 과부하운전은 준공검사 이외에는 행하지 않을 것.

다만, 특정의 크레인으로 부득이 과부하 운전을 할 경우는 사전에 정해진 규정에 따를 것.

2) 과부하 운전시는 사전에 브레이크 조정을 신중히 행하고 콘트롤러 조작은 서서히 해야 한다.

 

마. 이상시의 조치

 

1) 주행중에 갑자기 브레이크가 걸리지 않게 되고, 콘트롤러를 역행으로 하더라도 컨버터가 소손하고 크레인이 폭주했을 경우

⇒ 조작회로 보턴을 “off”로 하고 주전원을 개방한 후 감속할 것

2) 운전중 매단 물체가 자유낙하할 경우

⇒ 콘트롤러를 1단 또는 2단으로 내리면서 신호자와 연락을 취하면서 안전한 장소에 내릴 것

 

3) 운전중에 정전될 경우

⇒ 콘트롤러를 “off”로 되돌린 후 주전원을 개방하고 송전을 기다릴 것.

4) 리프트 마그네트가 사용중에 정전될 경우

⇒ 신호자 등의 지상 작업자에게 연락을 취하고 흡착물의 낙하에 의한 재해를 방지할 것.

5) 기타 돌발적인 고장등 원인 불명의 경우

⇒ 안전위치에서 크레인을 정지하는 등의 방법을 취하고 나서 조속히 관리감독자에게 연락할 것

 

<각국의 설계기준>

 

ISO (International Organization for Standardization)

（국제 표준화 기구）

세계 각국의 대표적인 표준화 기관으로 구성된 국제 표준화 기관입니다. 1947년에 발족하였습니다. 국가 간의 제품이나 서비스 교환/유통을 지원하기 위해 표준화 활동을 촉진하는 것과 더불어 지적 활동, 과학적 활동, 기술적 활동, 경제적 활동 분야에서 국가 간 협력을 발전시키는 것을 목적으로 전기 및 전자 기술 분야를 제외한 전 산업 분야(광물 공업, 농업, 의약품 등)에 관한 국제 규격의 책정에 힘쓰고 있습니다.

 

IEC (International Electrotechnical Commission)

（국제 전기 표준 회의）

전기 및 전자 기술 분야를 위한 국제 규격의 책정을 목적으로 하여 1906년에 발족한 국제 표준화 기관입니다. 세계 각국의 대표적인 표준화 기관이 참가하고 있습니다. 표준화 대상이 되는 것은 전기 및 전자 기술 분야의 모든 문제입니다. 또한, 규격 적용성 평가와 같은 관련 사항에 관한 국제 협력의 촉진에도 힘쓰고 있습니다.

 

 

 

 

JIS (Japanese Industrial Standards)

（일본 공업 규격）

일본 국내의 공업 제품에 관한 표준 규격과 평가/측정 방법 등을 정하는 국가 규격 책정 단체입니다. JIS에 의해 책정된 표준 규격은 공업 표준화법에 근거하여 일본 공업표준 조사회(JISC : Japanese Industrial Standards Committee)의 답신을 받아 주무 대신이 제정합니다. 책정하는 표준 규격의 대상 범위는 폭넓고 자동차나 가전 기기와 같은 공업 제품뿐만 아니라 문자 코드와 같은 정보 처리 관련도 대상 분야입니다.

 

GB

（중국 국가 표준）

중화 인민 공화국 규격 협회(CSBTS : China State Bureau of Technical Supervision）가 책정하는 중국의 국가 규격입니다. 일본의 JIS 규격에 해당합니다. CSBTS는 중국 국가 표준화 관리 위원회(SAC : Standardization Administration of China)의 한 부문입니다. GB 규격에는 강제성의 관점에 따라 '강제 국가 표준(GB 규격)'과 '추천 국가 표준(GB/T)'으로 나눌 수 있습니다. 대부분은 추천 국가 표준이지만, 건강이나 안전, 환경 보호, 에너지 절약, 소비자 권익 보호 등에 관한 중요한 표준 규격에 대해서는 기본적으로 강제 국가 표준으로 되어 있습니다. 그 외, '국가 표준화 지도성 기술 문서(GB/Z)'도 있습니다.

 

KS Korean Industrial Standards

（한국 산업 규격）

KS 규격은 한국의 국가 규격으로 한국 지식 경제부 기술 표준원(Ministry of Knowledge Economy， Korean Agency for Technology and Standards)이 제정하는 것입니다. 일본의 JIS 규격에 해당합니다.

 

EN

European Norm

（유럽 규격）

EN 규격은 유럽 통일 규격이라고 번역하고, 유럽 지역의 EU(유럽 연합)의 가맹국 간의 무역 원활화와 산업 수준의 통일을 추진하기 위해 제정되었습니다. EN 규격의 구체적인 내용은 유럽 연합의 전문 위원회가 발행합니다. 예를 들면 전기 관련 표준 규격에 대해서는 유럽 전기 표준화 위원회(CENELEC : Comite Europeen de Normalisation Electrotechnique), 통신 관련 표준 규격에 대해서는 유럽 전기 통신 표준화 기구(ETSI : European Telecommunications Standards Institute), 전기와 통신 이외의 기술 분야의 표준 규격에 대해서는 유럽 표준화 위원회(CEN : Comite Europeen de Normalisation)가 담당합니다. 각 가맹국은 자국의 국가 규격에 EN 규격을 반영하여 모순이 있으면 국가 규격을 철폐하는 것이 의무화되어 있습니다.

 

DIN Deutsche Industrie Normen

（독일 연방 규격）

독일 규격 협회(Deutsches Institut fur Normung)가 제정하는 독일의 국가 규격입니다. 일본의 JIS 규격에 해당합니다. 일본 국내에서는 자동차 오디오 기기의 외형 치수 표준 규격으로 알려져 있습니다. DIN 규격은 영국의 BS 규격과 함께 유럽에서 표준화 작업(EN 규격 등)과 국제적인 표준화 작업(ISO 규격 등)에 대한 영향력이 큽니다.

 

 

BS British Standards

（영국 규격）

영국 규격 협회(BSI : British Standards Institution)가 제정하는 영국의 국가 규격입니다. 일본의 JIS 규격에 해당합니다. BSI는 1901년에 설립되었습니다. 100년을 넘는 역사를 가진 표준화 단체로 유럽에서의 표준화 작업과 국제적인 표준화 작업에서 선도적인 역할을 하고 있습니다. 품질과 안전성 인증 표시 마크는 서양 연 모양으로 '카이트 마크'라고 합니다.

 

NF Norme francaise

프랑스 국가 규격

프랑스의 국가표준화 기관인 프랑스 규격 협회(AFNOR : Association francaisede normalisation)가 정한 국가 규격입니다. 일본의 JIS 규격에 해당합니다.

 

ANSI American National Standards Institute

（미국 규격 협회）

공업 분야에서 미국의 대표적인 표준화 단체인 ANSI가 제정하는 국가 규격입니다. ANSI는 1918년에 설립되었습니다. ANSI 자체는 규격을 책정하지 않고 약 100개에 달하는 전문 기관이나 관련 단체가 만든 규격을 승인하여 ANSI 규격으로 합니다. 그러나 MIL(Military Standard) 규격과 같은 미국 관청이 책정한 규격은 ANSI 규격에 포함되지 않습니다.

 

 

 

 

유한요소법(Finite Element Method, FEM)

유핚요소법은 이처럼 정확한 이론해를 구하기 어려운 문제에 대학 수치적인 근사해법(approximation method)입니다. 즉, 이론해를 직접 구하기 어려운 복잡한 모델을 우리가 조작할 수 있는 유한개의 요소(element)로 분할하고, 개별 요소의 특성을 계산한 다음, 전체 요소의 특성을 모두 조합하여 전체 모델의 특성을 근사적으

로 계산하는 방법으로 이해할 수 있습니다.

 

CMMA

CM은 Construction Management의 약어로서 건설경영 또는 건설사업관리로 표현되며, CMAA(미국CM협회)의 개념에 근거하면 건설 프로젝트의 시작부터 완료시까지 시간, 비용, 범위, 품질을 관리할 목적으로 적용되는 전문적인 관리프로세스라고 정의 하고 있다.

 

<고찰>

어릴 적부터 현대중공업 골리앗 크레인을 집 창문 밖으로 보고 크다 라고 생각만 했었지 따로 관심을 가지거나 제대로 조사해보고 알아본 적은 없었다. 그러나 이번에 크레인에 대한 자료를 조사해보면서 다양한 크레인의 종류가 있다는 것을 알 수 있었고, 또한 그 종류에 따라서 운전방법이 다르다는 것을 알 수 있었다. 그리고 이번학기에 재료역학에서 배웠던 개념과 내용들이 크레인을 설계하거나 크레인을 작동시킬 때 매우 중요하게 작용하고 있음을 알 수 있었다. 재료역학을 배우면서 어떤 산업이나 실무에 어떻게 적용되는지 짐작만 했었지 뚜렷하게 파악하지는 못했었다. 하지만 이번 조사를 통해서 어떤 식으로 접목 되는지 충분히 잘 알 수 있었던 것 같다. 특히 무거운 물체를 이동시키는 크레인 같은 경우에는 더더욱 재료역학의 개념이 중요한 것 같았다. 끝으로 각국의 설계규격에 대해 조사해보았는데 놀라운 점을 발견했다. 많은 나라들이 일본이 정한 JIS규격을 많이 사용하고 있음을 알 수 있었다.