토공장비계획

토공장비계획의 정의

토공장비계획은 토질, 공사규모, 공기, 공사비를 고려해 장비를 정하는 계획이다.

굴착, 운반, 다짐 등 작업별로 장비의 종류와 규모를 정하고 이를 경제적으로 조합한다.

대규모 토공사에서 공사비와 공기를 좌우하므로 시험에서도 반복해서 출제된다.

작업별 장비 선정

작업 종류마다 적합한 건설기계가 다르므로 작업별로 장비를 고른다.

벌개제근에는 불도저, 굴착과 적재에는 굴착기나 페이로더, 운반에는 덤프트럭이 주로 쓰인다.

다짐에는 진동롤러, 타이어롤러, 탬핑롤러 같은 롤러류가 주로 쓰인다.

전체 작업능력은 가장 느린 병목 공정이 정한다.

작업능력 계산

굴착기 한 대의 시간당 작업능력은 이 식으로 구한다.

버킷 용량 q, 버킷계수 k, 토량환산계수 f, 작업효율 Es를 곱한 뒤 사이클 시간 Cms로 나눈다.

필요한 덤프트럭 수 N은 굴착기 능력 Qs를 덤프트럭 능력 Qt로 나눠 구한다.

계산 결과 N은 정수로 올림하며, 굴착기 능력과 운반 능력의 균형을 맞춘다.

계산 예제

예제로 버킷 용량 0.8m³, 버킷계수 0.9, 토량환산계수 0.85, 작업효율 0.8, 사이클 25초로 계산한다.

굴착기의 시간당 작업능력 Qs는 약 70.5m³/hr이다.

덤프트럭 능력이 30m³/hr이면 굴착기 한 대에 필요한 덤프트럭은 약 2.4대이다.

굴착기 능력이 덤프 능력보다 크면 대기 시간이 생기므로 조합 검토가 필요하다.

장비 선정 절차

장비 선정은 여섯 단계로 진행한다. 먼저 토질, 토량, 공기, 현장 여건을 조사한다.

작업 종류별로 장비 후보를 고른 뒤 시험시공으로 토질별 작업능력을 확인한다.

굴착, 운반, 다짐의 작업능력을 계산해 병목 공정을 찾는다.

장비 대수를 정하고 조합의 경제성을 비교한 뒤 배치와 운용계획을 세운다.

헷갈리는 두 분류

시험에 자주 나오는 것은 굴착·운반 기계와 다짐 기계의 차이다.

굴착·운반 기계는 시간당 작업능력이, 다짐 기계는 다짐도와 층 두께가 기준이다.

굴착·운반은 덤프 대수와 굴착기 능력의 균형을, 다짐은 함수비가 맞는지를 확인한다.

두 분류는 작업 목적이 달라 장비 조합을 따로 검토한다.

운반 거리가 길면 스크레이퍼도 검토하고, 연약지반에서는 주행성을 먼저 확인한다.

정리

정리하면 장비계획은 토질, 토량, 운반거리, 공기, 환경 제약을 함께 묶어 정한다.

작업능력의 균형을 맞추고 대기 시간을 줄이는 것이 조합의 핵심이다.

운반 장비 대수는 굴착기 능력을 운반 장비 능력으로 나눠 구한다.

답안에는 토량환산계수와 작업효율을 빠뜨리지 않아야 감점을 막는다.