타워크레인 총정리 (feat. 위험성, 설치순서, 지지방법 등)

오늘은 타워크레인에 대해 정리해 보는 시간을 갖도록 하자.

타워크레인을 하나의 포스팅으로 모두 끝낼 수는 없겠으나 타워크레인의 개념에 대해 잘 모르거나 공부를 막 시작하신 분들에게는 가뭄의 단비 같은 글이 될 것이라 믿는다.

이 내용들만 어느 정도 숙지하고 있어도 안전관리하는 데 상당한 도움이 되지 않을까 생각한다.

 

1. 타워크레인

타워크레인은 크레인의 한 종류로 기초앵커 위에 마스트, 선회장치(턴테이블), 운전실, 캣헤드, 지브를 설치하여 중량물을 이송하는 기계장치이다.

타워크레인을 학문적으로 분류할 때는 3가지로 분류할 수 있으며 다음 표와 같다.

분류	방식	내용
Jib 형태	수평 Jib 경사 Jib	Jib는 고정되어 있고 트롤리가 횡행하여 작업반경 조절 Jib의 기복에 의하여 작업반경 조절
상승방법	Crane Climbing Mast Climbing	초고층빌딩에서 사용되며 크레인 베이스가 상승 텔레스코픽 케이지를 이용하여 마스트가 상승
주행여부	고정식 주행식	콘크리트 베이스에 기초앵커를 고정하여 이동 불가 Rail, 차량을 이용하여 이동 가능

 

그럼 각각의 특성에 대해 살펴보도록 하자.

 

1) 수평 Jib

< 수평 Jib 타입 >

 

2) 경사 Jib

< 경사 Jib 타입 >

3) Crane Climbing

< Crane Climbing 방식 >

 

4) Mast Climbing (연두색 부분이 텔레스코픽 케이지)

< Mast Cliimbing 방식 >

(텔레스코픽 케이지의 상승을 포함하여 타워크레인 전체적 설명은 유튜브 영상을 참고하자.)

 

5) 고정식

< 고정식 크레인은 앵커볼트로 고정되어 있다. >

콘크리트 베이스 위에 기초앵커로 고정한 것이 고정식이다. (일반적으로 사용하는 타워크레인의 대부분이 고정식)

 

6) 주행식

< 주행식 타워크레인 >

 

위 그림처럼 크롤러나 차량 위에 탑재되거나 차륜이 있어 레일을 주행할 수 있다.

 

2. 타워크레인의 위험성과 대책

위험성	대책
설치∙조립∙해체 시 추락	제조사의 설치∙조립∙해체 순서 및 안전작업방법 준수 등
붕괴, 도괴	지지방법 준수, 강풍 시 운전제한, 안전장치 확인 등
화물의 낙하	권과방지장치, 과부하방지장치, 훅해지장치 등 상태 확인
충돌, 협착	작업반경 내 출입통제, 크레인 간 충돌방지장치
감전	피복상태 확인 및 접지상태 확인

 

타워크레인의 위험성과 대책에 대해 핵심적인 것들만 간단히 키워드 위주로 작성해 보았다. 위 내용에서 살을 덧붙여서 알고 있으면 될 것이다.

 

3. 타워크레인 설치순서

< 타워크레인의 주요 구조 >

 

순 서	내 용
1) 기초공사	콘크리트 기반 위에 기초앵커 설치 (고정식, 주행식, 상승식이 다름)
2) 마스트 설치	베이직마스트 설치 (볼트와 핀으로 연결)
3) 텔레스코픽케이지 설치	상승작업을 할 수 있는 텔레스코픽케이지 설치
4) 선회장치, 운전석 설치	선회장치(턴테이블)과 운전석을 설치
5) 캣헤드 설치	턴테이블 위에 견고히 고정
6) 카운터지브 설치	카운터웨이트가 설치될 카운터지브를 설치
7) 권상장치 설치	전동기, 감속기, 브레이크, 드럼으로 구성된 권상장치 설치
8) 메인지브 설치	트롤리가 횡행하는 메인지브를 설치
9) 카운터웨이트 설치	통상 콘크리트 재질의 카운터웨이트 설치
10) 권상용 와이어로프 설치	권상장치에서 캣헤드를 거쳐 트롤리까지 와이어로프 설치

 

 

4. 타워크레인 교육

타워크레인과 관련된 교육은 크게 3가지로 볼 수 있다. 받아야 하는 교육은 산업안전보건법과 유해위험작업의 취업제한에 관한 규칙에 명기된 내용을 발췌했다.

구분	교육내용	비고
타워크레인 운전원	특별교육 (1톤 이상 크레인 작업, 16시간) - 방호장치의 종류, 기능 및 취급 - 걸고리, 와이어로프 및 비상정지장치 등의 기계기구 점검 - 화물의 취급 및 안전작업방법 - 신호방법 및 공동작업 - 인양물건의 위험성 및 낙하 비래 충돌재해 예방 - 인양물이 적재될 지반의 조건, 인양하중, 풍압 등이 미치는 영향	타워크레인 운전기능사
타워크레인 설치∙해체 작업자	유해위험작업의 취업제한에 관한 규칙에 따라 144시간 교육 이수 필요 (보수교육은 36시간) - (이론) 관계법령, 구조 및 특성, 점검 및 정비, 사용요령, 설치해체작업, 추락 재해방지, 이상시 응급조치  - (실기) 설치∙해체 순서 및 작업방법, 상승작업방법, 지지 및 고정방법, 견학 및 실습   특별교육 (타워크레인 설치∙해체작업, 16시간)  - 붕괴, 추락 및 재해 방지  - 설치, 해체 순서 및 안전작업방법  - 부재의 구조, 재질 및 특성  - 신호방법 및 요령  - 이상 발생 시 응급조치
타워크레인 신호수	특별교육 (타워크레인 신호작업, 16시간) - 타워크레인의 기계적 특성 및 방호장치 - 화물의 취급 및 안전작업방법 - 신호방법 및 요령 - 인양물건의 위험성 및 낙하 비래 충돌재해 예방 - 인양물이 적재될 지반의 조건, 인양하중, 풍압 등이 미치는 영향

 

 

5. 타워크레인 작업조건

다음 내용은 산업안전보건기준에 관한 규칙에 나와있는 강풍 시 작업 제한에 대한 내용을 정리한 것이다.

태풍의 경우 열대저압부가 17m/s 미만이고, 중형태풍이 25~32m/s, 강력태풍이 33~43m/s이므로 이 점 참고하면 되겠다.

풍속	작업제한
10m/s 초과 (36km/h)	타워크레인 설치∙수리∙점검 또는 해체 작업 중지
15m/s 초과 (54km/h)	타워크레인 운전작업 중지
30m/s 초과 (108km/h)	옥외주행 크레인의 이탈방지조치
35m/s 초과 (126km/h)	옥외 승강기, 건설용 리프트 받침수 증가

 

 

6. 타워크레인 관련 요구사항

1) 작업계획서 (타워크레인을 설치 조립 해체하는 경우 작업 수행하기 전 작성)

구분	작업계획서 내용
1) 타워크레인을 설치ㆍ조립ㆍ해체하는 작업	가. 타워크레인의 종류 및 형식 나. 설치ㆍ조립(상승) 및 해체순서 다. 작업도구ㆍ장비ㆍ가설설비(假設設備) 및 방호설비 라. 작업인원의 구성 및 작업근로자의 역할 범위 마. 제142조에 따른 타워크레인의 지지 방법

 

2) 작업 전 점검사항 (관리감독자의 점검사항)

구분	작업계획서 내용
1) 크레인 운전작업	가. 권과방지장치, 브레이크, 클러치 및 운전장치의 기능 나. 주행로 상측 및 트롤리가 횡행하는 레일의 상태 다. 와이어로프가 통하고 있는 곳의 상태

 

3) 산업안전보건법 요구사항

- 타워크레인을 대여받는 자의 조치 : 타워크레인 설치, 상승, 해체 작업 시 인근 건물 등에서 디지털카메라, 핸드폰, CCTV 등으로 영상을 기록하고 대여기간 동안 보존해야 하고 인근 구조물이나 다른 타워크레인과 충돌 위험이 있는 경우 충돌방지장치를 설치해야 한다.

 

7. 타워크레인 지지방법

타워크레인은 자립고 이상의 높이로 설치하는 경우 기본적으로 벽체지지를 우선으로 한다. 다만 벽체지지가 어렵거나 부득이할 경우 와이어로프로 지지할 수 있다.

구분	벽체 지지	와이어로프 지지
내용	주변 건축물의 벽체에 Bracing으로 고정 (반드시 건축물의 구조에 영향이 있는지 검토해야 함.)	바닥에 와이어로프로 고정하는 방법으로 최소 4개 이상, 지면과의 각도는 60도 이내, 안전율은 4이상을 만족해야 함
적용	초고층 건물에 주로 적용	대단위 건설현장, 인근 건축물이 없는 경우
특징	좁은 장소에도 설치 가능 작업반경이 좁다	동시작업 가능 설치방법이 어려움
방식	1) A프레임 + 지지대 1개 2) A프레임 + 와이어로프 2개 3) 지지대 3개 4) 지지대 2개 + 와이어로프 2개	1) 정방향 4줄 2) 혼합 6줄 3) 정방향 8줄 4) 대각방향 8줄

 

아래는 각 방식별 그림이다. 구체적 내용은 KOSHA GUIDE M-91-2011 (타워크레인의 지지 고정 및 운전에 관한 기술지침)을 참고하기 바란다.

1) A프레임 + 지지대 1개

< A프레임 1개 + 지지대 1개 >

 

건물과의 이격거리에 관계없이 주로 많이 사용되는 방식

2) A프레임 1개 + 와이어로프 2개

< A프레임 1개 + 와이어로프 2개 >

 

3) 지지대 3개

< 지지대 3개 >

 

건물과의 이격거리에 관계없이 많이 사용

4) 지지대 2개 + 와이어로프 2개

< 지지대 2 + 와이어로프 2 >

 

5) 정방향 4줄

< 정방향 4줄 >

 

일반적으로 가장 많이 사용되는 방법으로 타워크레인의 선회토크에 약하므로 높이가 엄격히 제한됨

6) 혼합 6줄

< 혼합 6줄 >

 

앵커 위치를 4군데로 할 수 없는 특수한 경우에 시공되며 시공에 유의해야 함

7) 정방향 8줄

< 정방향 8줄 >

 

앵커 위치를 다르게 하여 로프가 엇갈리지 않도록 시공함.

8) 대각방향 8줄

< 대각방향 8줄 >

 

회전 및 비틀림 모멘트에 강해 구조적 장점을 지닌 방법으로 로프는 독립적으로 연결되어야 함

 

8. 타워크레인 안전장치

1) 호이스트 권과방지장치

과권상 또는 과권하로 인해 지브 및 바닥에 충격을 가할 수 있으므로 와이어 드럼에 캠형식의 리미트 스위치가 동작을 정지할 수 있도록 구성된 안전장치이다. 통상 4개의 리미트 스위치가 있으며 상부 2개 하부 2개로 구성되고, 첫 번째 스위치는 속도를 제한하고 두 번째 스위치는 동작을 멈추도록 구성된다.

2) 트롤리 권과방지장치

트롤리가 내측 혹은 외측으로 이동할 때 끝단에 충돌하지 않도록 리미트 스위치를 두어 동력을 차단하는 안전장치이다.

3) 과부하방지장치

정격하중의 105%를 초과할 경우 경보음을 울리고 작동이 정지된다. 임의 조정을 막기 위해 시건장치가 필요하며 성능검사 합격품을 사용해야 한다.

4) 충돌방지장치

타워크레인 간 또는 인근 구조물과의 충돌 위험이 있을 경우 초음파식, 레이더식, 광전자식 센서를 장착하고 시동장치와 연동시켜 구성한다.

5) 비상정지장치

운전실 내부나 컨트롤러에 있는 적색 돌출형 버튼으로 수동복귀 형태여야 한다. 작동시 전원을 차단하고 시계방향으로 돌려 비상정지를 해제한다.

6) 선회 브레이크 풀림장치

강풍이 불 경우 바람에 의해 자연스럽게 선회할 수 있도록 만들어주는 장치이다.

7) 선회 제한 스위치

지브가 한 방향으로만 회전하면 케이블이 꼬여 위험하므로 일정량 이상 돌면 리미트 스위치에 의해 제한하는 장치이다.

 

이 밖에도 타워크레인 훅해지장치, 기계식 스토퍼 등 많은 안전장치가 있으나 모두 열거하기는 어렵고 필요한 부분은 제조사를 통해서 확인하도록 하면 좋을 것 같다.

 

 

이렇게 타워크레인에 대해 정리해 보았다. 타워크레인은 건설기계 관련이라 자료가 많은 축에 속하지만 여러 개로 쪼개져 있기도 하고 내용이 워낙 많아 간추려 보기도 애매하다. 아무쪼록 시간을 들여 정리한 만큼 많은 사람들에게 도움이 되었으면 한다.