차량탑재형 이동식 크레인(카고크레인)의 작업안전

 

 

1.차량탑재형 이동식 크레인(카고크레인)의 정의

 

건설기계산업연구원  김인유

 

차량탑재형이동식크레인은 크레인 부착 트럭, 카고 크레인 등으로 불리고, 도로 운송 차량으로 트럭(특장차)에 속하는 것이지만, 크레인의 분류에서는 이동식 크레인에 해당한다.

크레인 장치가 트럭 운전실과 화물칸 사이에 장착되어 있는 것이 대부분이며, 화물칸 끝부분에 장착된 것도 있으며, 화물칸에 화물을 적재 할 수 있고 크레인 작업과 운반의 기능을 모두 가지고 있다.

인양 하중이 3톤 미만인 것이 대부분이며, 적재, 운반 작업 등 일련의 작업을 한 번에 할 수 있기 때문에 많은 분야에서 다양한 용도로 유용하게 사용되고 있다. 최근에는 화물차량을 사용하다가 구조변경을 통하여 차량탑재형이동식크레인으로 사용하는 경우도 있다. 이럴 경우는 대부분이 대형차량으로 25톤도 있다.

 

 

2. 차량탑재형 이동식크레인(카고크레인)의 구조

 

 

 

3. 차량탑재형이동식크레인(카고크레인)의 특성

  

(1) 선회 중심으로 전도 지점간 거리가 회전 방향에 따라 다르기 때문에 후방, 측방 및 전방의 작업 영역 안정성에서 극단적인 차이가 난다.

(2) 동일한 회전 방향에서도 화물칸의 적재 중량, 위치에 따라 안정성에 차이가 난다. 또한 인양물을 하역할 시 자중이 변화하고 안정성도 변화한다.

 

 

4. 차량탑재형 이동식 크레인(카고크레인)의 안전장치

 

차량탑재형이동식크레인(카고크레인)의 안전장치는 이동식 크레인 구조 규격에 따라 장비와 기능의 유지 의무가 있다.

 

(1) 권과 방지장치

  

 

인양물 인상 시 훅의 윗면이 지브 등에 충돌하여 지브를 손상 시키거나 와이어 로프가 절단하여 인양물이 낙하할 가능성이 있다. 이를 방지하기 위해 자동적으로 동력을 차단하고 작동을 제한하는 장치를 권과 방지장치라 한다.

    

(2) 과부하 방지장치

  이동식 크레인의 구조 규격에서 인양 하중이 3톤 이상인 이동식 크레인은 과부하 방지장치의 설치가 의무화되어 있다. 과부화 방지장치는 지브 길이, 지브의 경사각 및 인양물의 하중을 측정하고 종합 모멘트를 연산하여 컴퓨터에 기억되어 있는 정격 하중과 비교한다. 정격 하중에 가까워지면 경보가 울리고 조종사에게 주의를 주거나 정격 하중을 초과하면 자동으로 크레인의 작동을 정지시킨다.

(3) 로드셀

 

 

인양 하중이 3톤 미만인 이동식 크레인은 과부하 방지장치에 대한 대안으로 인양물의 하중을 측정하는 하중 측정기가 설치되어 있다. 로드셀은 인양장치용 유압 모터의 작동 압력을 하중으로 변환한 것이다.

     

(4) 안전 밸브 등

안전 밸브는 유압 회로의 이상 압력상승을 방지하고 유압 장비를 보호하기 위한 장치이다.

 

(5) 경보 장치

 경보 장치는 이동식 크레인 작동 시 주위에 경보를 울려 압착, 충돌 등의 재해를 방지하기 위한 장치이다.

(6) 각도지시장치(하중 지시계)

   각도지시장치는 지브의 경사각, 지브 길이에 따른 정격하중과의 관계를 표시하는 장치로 지브 측면에 설치되어 있다. 각각의 지브 경사각, 지브 길이에 따른 정격하중에 대한 지침을 보여주기 때문에, 이것을 읽고 로드셀에 나타난 하중과 비교하여 정격하중을 초과하지 않도록 해야 한다.

    

 

 (7) 훅 해지장치(분리방지장치)

 

 

분리 방지장치는 인양물을 올리는 경우 훅에서 줄걸이 용구 등이 분리되는 것을 방지하기 위한 장치이다.

 

5. 차량탑재형이동식크레인(카고크레인)의 전도사고 방지책

 

전복 사고의 주 원인은 과하중이다. 전복 사고를 방지하기 위해서는 다음 사항을 주의하여야 한다.

 

(1) 아우트리거를 최대 확장하여 사용하여야 한다.

차량탑재형이동식크레인(카고크레인)의 성능은 아우트리거의 설치 길이에 따라 달라진다. 최소로 확장하여 설치하였을 경우와 최대로 확장하여 설치하였을 경우의 성능 차이는 현격하게 크다.   

 

[표] 아우트리거 길이에 따른 정격하중(예시) : 3.27m/5.5m 붐

작업 반경(m)	2.6	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0	5.5
아우트리거 최대 확장	2.93	2.18	1.58	1.25	1.05	0.9	0.83
아우트리거 최소 확장	1.18	0.93	0.73	0.58	0.48	043	0.39

 

따라서 차량탑재형이동식크레인(카고크레인)사용 시 아우트리거는 항상 최대로 확장하여 설치하여야 한다. 최소 확장 또는 중간 정도로 확장하여 작업이 가능한 경우에도 안전을 위해 최대로 확장하여 설치하는 것이 원칙이다. 부득이하게 최소 확장 또는 중간 정도로 확장하여 작업 하여야 하는 경우에는 최소 확장 시의 정격 하중을 기준으로 작업하여야 한다.

 

▶ 아우트리거 확장 길이가 좌우로 다를 때에는 최소 확장 시의 성능으로 작업한다.

 

작업 환경에 따라 어쩔 수 없이 좌우의 아우트리거 길이를 다르게 설치하였을 경우에는 반드시 최소 확장 시의 정격 하중을 기준으로 작업하여야 한다. 아우트리거 길게 설치된 영역에서 인양물을 인상하여 짧게 설치된 영역으로 선회 시 적재형 트럭 크레인이 전도 될 수 있다.

 

▶ 지브를 3단 이상 신축 시에는 아우트리거를 최대로 확장하여 사용한다.

 

지브가 길어지면 안정성이 저하될 수 있으므로, 지브를 3단 이상 신장할 시에는 반드시 아우트리거를 최대로 확장하여 설치하여야 한다.

 

(2) 아우트리거 설치 시 지반 고려사항

 

 작업 안전을 위해서는 차체와 인양물을 충분히 지지할 수 있는 단단한 지반 위에 아우트리거를 설치하여야 한다. 다음과 같은 지반에 대해서는 충분히 주의하고 지반을 보강하여야 한다.

⦁ 간이 포장된 노면

⦁ 보도블럭 등의 포석 노면

 

⦁ 굴착 공사 후 되 메워진 노면

⦁ 매립지

⦁ 갓길 또는 파인 곳 주변

 

 

 

 

경사지거나 요철이 있는 장소는 수평으로 설치할 수 있도록 지반 정지작업을 하여야 하며, 지반에 걸리는 힘을 분산시키기 위해서는 지반의 상태에 맞는 큰 면적과 충분한 강도를 지닌 철판이나 목재를 깔고 그 중앙부에 보강판을 설치한다.

 

(3) 화물칸이 비었을 경우에의 작업 안전

   

 

차량탑재형이동식크레인(카고크레인)은 화물칸에 적재된 화물의 유무에 따라 안정성이 변화하며, 화물이 없을 때가 가장 불안정한 상태이다. 이 가장 불안정한 상태를 기준으로 설정된 ‘공차 시의 정격총하중’은 화물칸에 적재가 안 되어 있을 때 크레인에 부하할 수 있는 최대 하중을 말하며, 크레인의 성능과 안정성을 기반으로 정해져 있다. 따라서 적재형 트럭 크레인을 사용한 일반적인 작업 시 ‘공차 시의 정격 총하중’을 기준으로 하여야 한다.

   

‘공차 시의 정격총하중’은 적재형 트럭 크레인이 후방 영역 또는 측방 영역에서 작업할 때를 고려한 것으로 전방 영역은 고려되지 않았다. 전방 영역에서 작업 시에는 안정성이 떨어지므로, ‘화물칸이 비어 있을 경우의 정격총하중’의 25% 이하로 작업하여야 한다.  

4) 선회 시 작업 영역에 주의

 

차량탑재형이동식크레인(카고크레인) 작업 영역은 아래의 그림과 같으며, 작업 시에는 이 작업 영역에 제시된 차량탑재형이동식크레인(카고크레인) 특성을 잘 이해하여야 한다.

 

① 공차 시 정격총하중은 후방 영역, 측방 영역 모두 같은 값으로 설정되어 있다.

② 후방 영역에서 가장 안정성이 뛰어나기 때문에, 후방 영역에서 화물을 인상하여 측방 영역으로 선회할 때에는 과하중에 의한 전도에 주의하여야 한다.

 

(5) 화물 하역 시 차체 안정성에 주의

    

차체 안정성은 화물칸에 화물이 적재되어 있을 때와 아닐 때에 크게 차이가 난다. 화물이 줄어들 때 안정성이 크게 저하될 수 있으므로 화물 하역 시 특히 주의가 필요하다. 화물 하역 시에는 다음 사항에 유의하여야 한다.

 

① 화물의 질량이 ‘공차 시 정격총하중’ 이하인지 확인한다.

② 작업 반경이 점차 작아지도록 화물을 하역한다.

③ 후방 영역에서 측방 영역으로 선회할 때에 화물을 안전한 높이까지 내리고 선회하여야 한다.

④ 측방 영역에서의 작업은 후방 영역보다 안정성이 떨어지므로, 후방 영역에서 측방 영역으로 선회할 때에는 안정성을 확인하며 천천히 선회하여야 한다.