토공장비의 종류

목차

1. 토공장비
(1) 운반거리
(2) 주행성(Trafficability)
(3) Rippability (Ripper Performance)
1.1 Bull Dozer
1.1.1 개요
1.1.2 Bull Dozer의 종류
1.1.2.1 구동장치에 의한 분류(주행 장치)
1.1.2.2 작동장치에 의한 분류
1.1.2.3 부속장치 및 가능에 따른 분류
1.1.2.4 특수 Bull Dozer
1.1.3 Bull Dozer 작업의 종류와 시공법
1.1.3.1 작업의 종류
1.1.3.2 굴삭공법
1.1.3.2.1 사면 작업
1.1.3.3 조작상의 주의점
1.2 Scraper
1.2.1 개요
1.2.2 Scraper의 종류
1.2.2.1 구동장치의 유무에 의한 분류
1.2.2.2 견인 Tractor의 종류에 따라 분류
1.2.2.3 Engine의 대소, Bowl의 형태, 작업조건에 따른 분류
1.2.3 Scraper 작업의 종류와 시공법
1.2.3.1 작업의 종류
1.2.3.2 Scraper 작업의 적응성
1.2.3.3 Scraper 작업의 순서
1.2.3.4 Scraper의 시공법
1.3 Loader
1.3.1 개요
1.3.2 Loader의 종류
1.3.2.1 주행장치에 의한 분류
1.3.2.2 적재방법에 의한 분류
1.3.2.3 작업장치에 의한 분류
1.3.3 Bucket의 종류 및 특수 Attachments
1.3.4 Loader 시공법
1.4 Grader
1.4.1 개요
1.4.2 Grader의 분류
1.4.2.1 Blade의 길이와 중량에 분류
1.4.2.2 작업동력의 종류에 따른 분류
1.4.2.3 구동방식에 의한 분류
1.4.3 Motor Grader의 구조상 특징
1.4.3.1 동력의 전달순서
1.4.3.2 Leaning 구조
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1.6 기초공사용 장비
1.6.1 개요
1.6.2 Pile Hammer ＆ Extractor
1.6.2.1 Diesel Hammer
1.6.2.2 기동 Hammer
1.6.2.3 유압 Hammer
1.6.2.4 Vibro Hammer
1.6.2.5 유압식 널말뚝 압입 인발기
1.6.2.6 기타 항타기
1.6.3 Pile Driver와 Attachments
1.6.3.1 구조 및 특징
1.6.4 Equipment for Cast in Place Pile
1.6.4.1 Benoto 굴삭기
1.6.4.2 Earth Drill
1.6.4.3 Reverse Circulation Drill 공법
1.6.4.4 Earth Auger
1.6.4.5 최선 기술 소개
1.7 천공장비
1.7.1 개요

본문내용

끌어 올릴 때도 선단 지반을 흡인력에 의해서 이완시키므로 Pier 1본당 허용 지지력은 Benoto에 의한 것보다 작게 하는 것이 보통이다.(그림 54, 55 참조)
그림 54. Earth Drill 장비 그림 55. Calwelde 공법의 개요
1.6.4.3 Reverse Circulation Drill 공법
서독에서 개발된 장비로 Bentonite를 사용하여 굴삭한다. Carry Bar에 접속된 Drill Pipe의 선단에 설치한 특수 Bit의 회전에 의해서 토사를 굴삭한다.
굴삭된 토사는 Pump Air Lift, Water Jet 등의 방법에 의해 Drill Pipe를 통하여 물과 더불어 저수 Tank에 배출되며 물은 다시 환류된다. Benoto, Calwelde 등의 공법과는 달리, Grab Bucket을 지상으로 인양하는 수고가 없어지므로 연속굴삭이 가능하여 시공능률이 좋다.(그림 56 참조)
그림56. Reverse Circulation 공법용 장비
1.6.4.4 Earth Auger (그림 2-2-88 참조)
Earth Auger는 소음, 진동, 도로장애 등의 방지책으로 지하철 공사에서 많이 사용되고 있으며 동력은 Air-Motor 또는 전기를 사용하나, 소음방지에는 전기가 좋다.
구동체로는 무한 궤도식이 많으나 Truck에 탑재하여 동력을 Truck Engine으로부터 P.T.O를 통하여 얻는 형식도 있으며, 이 형식은 전주를 세우는 작업 등에 많이 활용되고 있다.
(1) 종류 : 공법이 다양해지면서 여러 가지 종류의 것이 제작되고 있으나, 기본적으로는 다음과 같이 분류된다.
- 탑재방식에 따른 분류 : 일반적인 종류는 Crawler Crane의 Attachment 형식이지만, 소형급은 3륜 또는 4륜 차대에 조립한 것으로, 기동성을 중시하여 Truck에 탑재한 것이 있다. 기타 특수한 것으로 화물차량을 차대로 하여 주행할 수 있는 것도 있다.
- 굴진기구의 구동방식에 따른 분류 : Air Motor식과 전동 Motor식 및 유압 Motor식이 있다. 기타 소형급은 Engine식이다. Air Motor식은 전기 설비를 필요로 하지 않는다는 이점이 있으나, 동력효과가 낮아서 높은 Torque를 필요로 하는 것에는 적당하지 않고, Air Compressor의 소음이 큰 결점이 있다.
전동 Motor식은 동력 효율이 좋고, 비교적 높은 Torque를 얻을 수 있으며, 사용전원을 이용하여 소음이 거의 없으나 누전 등의 안전대책에 유의해야 한다.
유압 Motor식은 속도제어가 용이한 점 등의 이점이 있고, Crawler의 유압 Sysrem과 겸용으로 이용할 수 있는 것이 많다. Engine식은 소형급으로 이동이 용이하지만 소음 및 배기 등에 주의할 필요가 있다.
- 굴삭방식에 따른 분류 : 보통 단독 Screw로 천공을 수행하지만, 복수의 Screw을 이용한 다축 Auger도 있다. 다축 Auger에는 지반개량에 이용되는 Screw를 병렬로 복수 배치한 축심 병렬식(2-5축)과 강관 배설 등에 이용하는 2중 Screw식도 있다.
이외에 Concrete 말뚝과 철재 널말뚝을 시공하는 것으로서는 천공과 동시에 유압 압입장치와 Pile Leader 등으로 Pile을 삽입하는 겸용식도 많다.
그림 57. Earth Auger
1.6.4.5 최선 기술 소개
(1) EXL 공법용 기계 : Benoto 굴삭 방식의 하나로 그림 2-2-89와 같이 Casing을 회전하여 굴삭한 후 Hammer-Grab로 굴삭하는 기계로 연질의 전석이나 암반의 굴삭, 대심도 굴삭이 가능하다.(그림 58 참조)
그림 58. 재래식공법과 EXL 공법과의 차이
굴삭 부하, 압입력, 수직도 등의 자료를 계측하여 이에 적절한 굴삭속도 및 회전속도로 자동제어하는 기능을 갖고 있으며, Leader의 수직이 항상 유지되도록 자동제어 한다.
(2) TFR 공법 기계 : Earth Drill 공법의 하나로 광저갱 공법에 이용되며, 그림 59과 같이 Earth Drill과 유압식 광저 Bucket으로 구성되어 광저 굴삭이 가능한 기계로 기동성이 높고, 고능률 작업이 가능하여 경제적이다. 광저 Bucket의 개폐는 유압회로에서 방향 및 유량을 조절하여 자동적으로 제어하며, 개폐량 및 굴삭 심도를 항시 측정·관리한다.
그림 59. Bucket 개폐 유압 System
1.7 천공장비
1.7.1 개요
암석을 굴착하는 작업은 암반위의 기초, Tunnel 굴착, 원석채취, 수중암의 제거 등을 목적으로 한다. 이 작업은 천공장비로 소구경의 구멍을 굴착하는 것이며, 그 속에 화약과 뇌관을 장진하여 폭발시켜 암석을 파쇄하기 위한 예비 작업이다. 암반이나 지층을 시공하기 위한 장비중에는 Boring을 위한 것도 있으나, 이 절에서는 주로 소규경의 암반굴착, 천공기계를 천공장비로 분류하여 몇 가지 대표기종에 대하여 검토하고자 한다.
천공장비를 운동방식에 의하여 분류하면 충격식과 연마식으로 대별된다. 충격식은 칼날(Bit)의 충격 Energy로 암석을 바수는 방식이며, 연마식은 구멍속에서 회전되는 칼날(Bit)로 암석을 연마하는 방식이다. 대부분의 천공기는 충격식이 많이 쓰여지고 있으며, 연마식은 Core Boring용에 사용된다. 또한, 사용동력을 기준으로 압축 공기식, 전기식, Engine식 등으로 분류되나, 대부분 압축공기를 동력으로 사용한다.
우리는 주변에서 천공장비중 착암기를 흔히 볼 수 있는데, 이 착암기는 압축 공기식 충격형이 많다. 이 충격형 착암기는 천공속도가 빠르나 그 깊이가 낮은 것이 단점이고, 이에 반하여 회전식은 그 천공 속도는 느리나 그 깊이가 깊은 것이 장점이다.
압축 공기식에 있어서의 압축 공기량은 5~7kg/㎠ 상당이고, 그 구경도 30~40㎜ 정도가 많으나, 회전식은 구경이 60~100㎜정도가 보통이다.
최근 국내의 Tunnel 공사에 NATM공법 보급과 더불어 Jumbo Drill을 비롯한 건자재, 계측기기류의 급속한 발전을 보였으며, 일본을 중심으로 연약지 굴착용 Shield Machine과 자동 Tunnel Boring Machine의 꾸준하고도 괄목할만한 연구가 진행되고 있다.

키워드

토공장비,   불도저,   Scraper,   Loader,   Bull Dozer