틸트업(Tilt-up) 공사에 적합한 크레인 선택

틸트업(Tilt-up) 공사에 적합한 크레인 선택

 

건설기계산업연구원  김인유

 

틸트 패널(Tilt panels)은 리프팅 인서트가 내장된 지면에 수평으로 구축된 프리캐스트 벽입니다. 크레인이나 크레인이 패널을 수직 위치로 들어 올려 건물의 벽이 될 수 있도록 설계되었습니다.

틸트업 구조를 사용한 상업용 건물은 1900년대 초반에 처음 등장했습니다 . 이 방법은 2차 세계 대전 이후 노동력 부족으로 인해 경제적인 건설 방법이 중요해지면서 호황기에 인기를 얻었습니다.

 

그 이후로 Tilt-Up은 미국 전역과 전 세계에서 인기를 얻었습니다. 컴퓨터 지원 설계와 프로젝트 추정의 발전으로 Tilt-Up 건설 프로세스의 효율성과 유연성이 극적으로 향상되었습니다.

 

틸트업 시장은 패널을 제작하는 업체와 이를 설치하기 위해 고용된 회사 모두에게 매우 경쟁적입니다. 틸트 패널은 벽체를 빠르게 세울 수 있어 공사 시간이 단축되므로 창고 건축에 인기가 높습니다.

일반적으로 하나의 크레인이 특정 건물의 모든 패널을 제자리에 들어 올립니다. 그러나 무게나 배치로 인해 패널을 들어 올리기 위해 두 대의 크레인을 사용하여 직렬 리프트를 수행해야 하는 경우도 있습니다. 그러나 더 높은 용량의 크레인이 필요한 작업을 수행할 수 있는 경우가 많기 때문에 탠덤 리프트(tandem lifts)는 자주 발생하지 않습니다.

틸트업 프로젝트에 적합한 크레인을 선택할 때는 다양한 요소를 고려합니다.

패널의 무게, 바닥이나 주조 슬래브의 배치, 건물 외부나 바닥에서 리프트를 수행할 수 있는지 그리고 프로젝트 시작 시와 완료 후 현장 접근을 검토합니다. 크롤러 크레인은 일반적으로 오늘날 시장에서 틸트업 작업에 사용되는 가장 일반적인 크레인입니다. 용량이 더 크고, 짐을 싣고 이동할 수 있으며, 트럭 크레인보다 설치 시간이 짧고 작업 현장을 더 빠르게 이동할 수 있습니다.

운영자의 관점에서 크레인 회사의 틸트 패널 고객에게 경험은 매우 중요합니다. 고객은 프로젝트를 위해 선택된 크레인만큼 중요한 크레인 운전자의 경험을 고려합니다.

 

• 틸트업 구조의 주요 이점

틸트업 건설은 전반적인 프로젝트 비용을 줄이고, 공사 일정을 단축하며, 소유주의 가치를 높이는 등 여러 가지 이점을 제공합니다.

첫째, 속도입니다. 틸트업은 매우 빠릅니다. 콘크리트 패널은 경화하는 데 며칠밖에 걸리지 않으며, 제자리에 설치하는 것은 다른 방법보다 훨씬 빠르고 노동 집약적이지 않습니다. 게다가 지붕 작업 및 인프라 통합과 같은 후기 단계의 건설 프로세스는 틸트업 프로젝트에서 더 빨리 시작할 수 있는데, 작업 현장이 더 빨리 마감되기 때문입니다.

둘째, 노동비 및 자재비입니다. 틸트업은 다른 방법보다 훨씬 덜 숙련된 노동력이 필요합니다. 크레인 운전자가 벽을 들어 올려 제자리에 놓고, 노동자들이 콘크리트 벽을 마무리합니다. 건물의 벽을 세우는 데는 몇 명의 노동자만 있으면 며칠이 걸립니다.

셋째, 에너지 효율입니다. 철근 콘크리트 자체는 우수한 단열재이며, 최대의 에너지 절감을 위해 단열층을 추가로 갖춘 벽을 만들어 열적 특성을 강화할 수 있습니다.

콘크리트의 단열 특성을 맞춤화하면 초기 비용이 높아지지만 수명 주기 비용 분석을 통해 틸트업 콘크리트 패널이 시간이 지남에 따라 에너지 비용을 절감하는 데 도움이 된다는 사실이 밝혀졌습니다.

넷째, 설계 유연성 및 비용 절감입니다. 디자인-빌드 회사는 소프트웨어를 사용하여 고객의 정확한 사양에 맞춰 설계하고 건설 과정에서 비용이 많이 드는 부분을 제거합니다.

 

• 리깅 노하우

많은 틸트 패널을 설치한 미국 남서부 지역에서 작업자는 다양한 작업 현장 상황에 적응하는 방법을 배웠습니다.

한 가지 예는 잘못된 위치에 배치되었을 수 있는 선택 지점을 고려하여 리깅을 오프셋하는 것입니다. 또 다른 방법은 리프트 사이클이 시작되는 동안 패널이 구부러지는 방식을 인식하는 것입니다. 패널은 슬래브 위에 다시 놓아야 하며 패널이 수직 위치에 있을 때까지 패널을 지지하는 데 도움이 되는 견고한 등받이를 설치해야 합니다.

크레인 제품군의 다양성이나 가격 외에도 고객은 이러한 작업 유형의 주요 요인인 운영자의 경험을 바탕으로 크레인 회사를 선택하게 됩니다. 계약업체가 크레인 회사와 그 운영자에 대해 잘 알고 있는 것이 중요합니다. 그들은 이 작업이 안전하고 효율적인 방식으로 수행될 수 있다는 확신을 원합니다.

틸트월(Tilt-wall) 구조는 수년에 걸쳐 크게 발전했으며 크레인 요구 사항은 업계 요구 사항을 충족하려고 노력하고 있습니다. 틸트월 건설 초기에는 래티스 붐 트럭 크레인(lattice boom truck cranes)이 선택되었습니다.

Marco Crane은 1970년경에 55톤 용량의 1957 Bay City 크레인을 사용하여 첫 번째 틸트 패널 작업을 수행했습니다. 오늘날 틸트업 작업에 사용되는 가장 일반적인 크레인은 386톤 Manitowoc MLC300 래티스 붐 크롤러 크레인(lattice boom crawler crane)입니다. 1970년대에는 패널의 무게가 일반적으로 약 30,000~40,000파운드였습니다. 오늘날의 틸트 패널은 250,000파운드 범위에 있습니다. Marco Crane이 들어 올린 가장 무거운 경사벽은 장비를 제외하면 500,000파운드가 조금 안 되는 무게였습니다.

 

틸트월 건축은 전형적인 단층 건물과 때로는 2층 건물에서 3층, 심지어 4층 높이의 건물까지 진화했습니다. 다층 건물의 창문 개수로 인해 틸트월 작업에 사용되는 슬링의 길이가 늘어났습니다. 어떤 경우에는 리프트 주기 동안 수평에서 수직으로 하중을 분산시키기 위해 길이가 85피트인 기본 슬링과 65피트 길이의 보조 슬링을 사용하고 있습니다. 오늘날 패널의 높이가 증가하고 사용되는 크레인의 용량으로 인해 더 긴 붐이 필요합니다. 틸트 패널 리그(rig)의 경우 붐 길이가 157~197피트 사이인 것을 보는 것은 드문 일이 아닙니다.

Marco Crane의 경우 패널이 300,000파운드 범위에 접근하기 시작하면 MLC 300에 무거운 리프트 부착물이 설치되는 경우가 많습니다. 이러한 부착물은 더 무거운 패널을 수용하거나 따기 및 배치가 이루어지는 곳까지의 거리를 수용하는 데 필요합니다.

 

 

• 리깅의 진화

리깅(Rigging)도 수년에 걸쳐 발전해 왔습니다. 1970년대에는 대부분의 패널에 높이 2개, 너비 2개 등 4개의 선택 지점이 있었습니다. 오늘날 대형 패널에는 최대 16개의 선택 지점이 있을 수 있으며, "더블 리프터(double lifters)"가 포함된 16개의 선택 지점 리깅 설계를 사용할 수 있으므로 패널 제작 시 총 32개의 선택 지점이 설치됩니다. 우리는 진화하는 틸트업 작업 시장에 계속 적응할 것입니다.

안전은 틸트 패널 설치와 관련된 모든 사람의 주요 관심사입니다. 흔한 일은 아니지만 몇 년 동안 리프트 사이클 중에 선택 지점이 빠지는 경우가 있었습니다. 또한, 지면이 크레인과 하중을 지지하지 못하는 경우도 있습니다.

틸트 패널 설치 초기에는 크레인의 용량을 초과하여 기울어지는 현상이 발생하는 경우가 있었습니다. 그러나 오늘날에는 수많은 사전 건설 회의, 컴퓨터 생성 리프트 시뮬레이션/크레인 및 리깅에 대한 리프트 계획을 통해 틸트업 작업에 들어가는 엄청난 양의 사전 계획이 있습니다. 프로젝트의 모든 요소는 여러 주체의 승인 과정을 거쳐야 합니다. 지반의 안정성을 확보하기 위해 지반 공학 측량을 하는 경우가 많으며, 필요한 경우 지반압력을 줄이기 위해 강판과 목재 매트를 반입합니다. 기업의 안전 기록은 기업이 제공하는 서비스 역량만큼 중요해졌습니다.