건설 장비 선정 (feat. 도저 롤러 토공사)

토공사에는 많은 장비들이 투입되는데요, 프로젝트별 토공의 물량, 토공사 장비 적합성, 시공성, 환경영향, 그리고 장비조달등을 고려해서 장비를 선정해야 합니다. 특히나 토목공사에서 장비는 공사비의 큰 부분을 차지하고 있기 때문에 그에 맞는 장비투입은 프로젝트 성패에 큰 영향을 끼치기도 합니다.

1.  토공사 투입되는 장비의 종류

1) 굴착장비

굴착장비는 일명 파는 장비입니다. 토사나 암반등을 깍거나 터파기 하는 장비입니다. 장비의 종류로는 Bulldozer, Power shovel, Dredger, Clamshell등이 있습니다. 

2) 적재장비

적재장비는 파놓은 토사나 암버럭등을 담아내는 장비입니다. 페이 로더 Pay loader, Clamshell, Excavation, Power Shovel등이 있습니다.

3) 운반장비

운반장비는 적재되어있는 토사를 운반하는 장비이고 우리가 흔히 애기하는 덤프트럭이나 불도저 등이 있습니다. 

4) 정지 및 다짐 장비

정지 및 다짐 장비로는 불도저, 롤러 등이 잇습니ㅏ다.

2. 토공사 장비 선정시 고려사항

1) 토질에 대한 고려

토질은 장비 선정에 중요한 영향을 미칩니다. 사질토의 경우는 진동이 가능한 Vibro Road roller, Vibro Tire Roller, Compactor 등이 있습니다. 점성토 다짐에는 Road Roller, Tire Roller, Tamper등이 있습니다. 점성토와 사질토의 다짐 특성이 다른것은 힘의 방식이 전압이냐 진동이냐에 따른것입니다.

2) 작업효율의 고려

작업효율은 일명 Q값을 고려하여 장비를 선정하게 되는데요. 예를들어서 운반장비를 선정한다고 해봅시다. 토사가 쌓여있는 부지조성 현장에서 약 50m내 운반을 하면 되는데 덤프를 사용하는건 적재와 이동을 하는것보다 Dozer를 사용해서 직운반을 하는게 더 효율성이 있다고 보는겁니다. 그렇기에 일반적으로 도저는 50m내, 스크레이퍼는 50~200m내 그리고 덤프는 200m이후 정도 사용합니다. 

하지만 실질적으로 스크레이퍼의 장비 조달을 고려해야 하기 때문에 범용 장비를 써서 그 사이를 메우는 경우도 많습니다. 

또한 굴착 및 적재장비의 경우도 그렇습니다. 배수로 터파기를 한다고 했을때 Trencher를 사용할수도 있고 Excavator를 쓸수도 있습니다. Trencher의 경우 작업효율이 더 빠를수 있지만 장비조달에 대해서 고려할 필요가 있습니다. 

3) 작업 물량 고려

물량에 따라서 어떤 장비를 쓰느냐도 다릅니다. 적재장비의 경우 약 100m3/hr이상시에 페이로더를 사용하는데 100m3/hr이하 power shovel을 씁니다. 하지만 이는 이론일뿐이고 적재 물량이 많은 수준이면 페이로더를 쓰는게 맞지만 물량이 적은 수준에서 페이로더를 사용하진 않습니다. 왜냐면 장비를 사용하기위해서 모빌 및 demobil 비용이 나가기 때문에 하루이틀 단위보다는 1주일 1달단위로 렌탈하는게 더 이익이기 때문이죠.

4) 운반로 고려

장비 선정시 

운반로가 중요한것은 운반로가 좁거나 지반의 지지하중이 부족할시에 25ton 덤프를 이용가능한지 검토해야합니다. 만약 운반로가 좁거나 그런경우는 25ton 덤프보다 작은 15ton덤프를 쓰는게 나을겁니다. 하지만 운반횟수가 많아지기 때문에 그에 따른 단가검토도 필요합니다.

5) 조달성 고려

장비를 렌탈하거나 구매 선정시 조달여부, 조달시기를 고려해서 선정해야 합니다. 국내는 장비 조달이 어려운것은 아니지만 해외의 경우는 장비조달이 제대로 안되는 경우가 많습니다. 그렇기 때문에 외국에서 장비를 렌탈하거나 구매해서 들어와야 합니다. 이런 물류 운반은 할때에는 보험, 물류에 대한 전문가 및 업체를 선정해서 진행해야 합니다.

3. 장비의 작업능률을 높이는 방법

1) Trafficability 주행성 향상

지반지지력을 향상시키고 접지압을 향상 시킵니다. 일반적으로 사질토와 점성토가 Trafficabillity 기준이 있기 때문에 이를 검토하여서 장비를 선정해야 합니다.

2) 주작업과 보조작업

주작업과 보조작업량을 고려한 장비 배치를 합니다.

3) 장비 Q값 산정

장비 Q값은 장비의 시공성을 나타내는 값인데요, 일반적으로 토공은 1시간당 할수있는 작업량인 M3/hr로 나타냅니다. 예를들어서 백호가 약 500m3를 작업할수 있고 덤프가 10km에서 180m3를 일할수 있다면 덤프를 3대정도 대야지 효율적인 작업이 가능한겁니다. 이러한 Q값은 토공사 뿐만아니라 콘크리트 작업, 철근 작업등에서도 같이 적용이 되며, 이러한 Q값은 이론적인 값보다는 실적값이 더 맞다고 볼수 있습니다. 

4) 장비 용량 증가

장비 용량 변경에 따라 작업 속도를 높일수 있습니다. 

5) 장비 수량 증가

장비 수량을 증가 시켜서 능률을 향상 시킵니다.

6) 진입로 개선

추가 진입로를 개설해 이동시간을 단축할수 있습니다. 또한 기존진입로를 보수하거나 확장을 시킬수도 잇습니다. 

7) 신규장비 검토

요즘에는 특수한 신규장비가 많이 나오는데요. 이런 장비를 사용하는것도 시공성을 높이는데 좋은 방법입니다. 하지만 장비라는것 기계라는것이 현장에서 일을하다보면 항상 좋은상태를 유지하는것은 아닙니다. 그렇기 때문에 현장에서 워크샵도 만들고 수리기사를 붙이기도 하느데요.  신규장비를 사용할때는 그에 맞는 특수 수리기사를 붙이기도 하여야 하고 장비 고장시 바로 대체할수 있는 장비 또는 Spare Part를 준비해야 하기도 합니다.