건축 굴착공사 분류 특징 사용장비 안전작업방법

건축공사의 여러 공정 중 굴착공사는 흙막이나 기초공사를 위한 절토와 성토, 정지, 배토와 매토, 다짐 작업 등을 의미합니다. 굴착공법의 분류와 특징, 굴착공사 장비의 종류 및 특징, 그리고 굴착공사 시 안전한 작업 방법에 대해 알아보겠습니다.

 

 

굴착공법 분류 및 특징

굴착공법에는 크게 오픈 컷, 아일랜드 컷, 트렌치 컷, 그리고 구체 흙막이 지보 공법으로 나눌 수 있습니다. 오픈 컷 공법은 보통 지반이 양호하고 주변 공간에 여유가 있을 때 사용합니다. 조금 더 세부적으로는 경사면 오픈 컷, 흙막이 공법, 어스앵커공법으로 나뉩니다.

아일랜드 컷은 중앙부를 먼저 굴착하고 기초를 축조한 후, 이 기초 구조물의 반력으로 버팀대를 지지하여 주변을 굴착하여 지하 구조물을 완성하는 공법입니다. 한편, 트렌치 컷은 아일랜드 컷의 반대 순서로 시공하는 것으로 주변부를 먼저 굴착한 후 기초를 구축하고, 이후에 중앙부를 굴착한 후 기초 구조물을 완성하는 공법입니다. 아일랜드 컷과 트렌치 컷은 연약지반에 적용할 수 있지만 깊은 기초에는 부적합하고 이중으로 작업을 해야 하므로 공기가 길다는 특징을 갖고 있습니다.

구체 흙막이 지보 공법의 경우 건설 현장에서 가장 일반적으로 사용하는 공법으로, 구체적으로는 우물통 기초, 개방 잠함 공법, 용기 잠함 공법이 있습니다.

 

 

사용 장비 종류 및 특징

굴착공사 장비는 용도에 따라 굴착용, 배토 정지용, 다짐용 기계로 나눌 수 있습니다. 굴착용 기계로는 파워 셔블, 드래그라인, 백포, 크람쉘 등이 있습니다. 파워 셔블은 기계가 서 있는 위치보다 더 높은 곳을 굴착할 때 사용하는데, 아래에서 위로 굴착하는 거의 유일한 기계입니다. 드래그라인은 기계가 서 있는 위치보다 낮을 곳을 굴착할 때 좋은데, 넓은 면적을 파는 데 유리하지만, 굴착하는 힘이 약하기 때문에 연질 지반 굴착 시 주로 사용합니다. 백호는 소위 포클레인이라고 불리는 기계로, 파는 힘이 강력하기 때문에 비교적 경질 지반을 굴착할 때 사용합니다. 크람쉘은 사질 지반의 굴착 시 사용하며, 좁은 곳에 수직 굴착도 쉽게 한다는 장점이 있습니다.

배토 정지용 기계에는 불도저, 앵글도저, 스크레이퍼, 그레이더가 있습니다. 불도저는 운반 거리 50~60m 이내 단거리 배토 작업에 사용됩니다. 앵글 도저는 산악 지역의 도로 개설 등에 쓰이는데, 위아래뿐만 아니라 좌우로도 30도까지 각도 회전이 가능하여 측면으로 흙을 보낼 수 있다는 장점이 있습니다. 스크레이퍼는 중장거리용 장비로서 흙을 깎는 동시에 기체 내에 담아 운반하고 깔기를 겸합니다. 마지막으로 그레이더는 땅 고르기와 정지작업, 도로 정리 등에 사용됩니다.

다짐용 기계에는 전압식, 진동식, 충격식 기계가 있습니다. 전압식에는 로드롤러, 탬핑롤러, 타이어롤러 등이 있고, 진동식에는 바이브로 롤러, 바이브로 콤팩터 등이 있는데 주로 사질 지반 다짐용으로 사용합니다. 충격식 다짐용 기계는 내연기관의 폭발력을 이용해 충격을 주어 다짐하는 기계로, 람마(Rammer), 콤팩터(Compactor), 탬핑 람마(Tamping Rammer) 등이 있습니다. 

 

안전 작업 방법

굴착공사 시 토사 붕괴 등의 이유로 건설 현장에서 사망사고가 나는 경우가 있습니다. 이러한 재해를 막기 위해서는 안전하게 작업을 해야 합니다. 항상 사전에 굴착 작업에 대한 내용을 충분히 검토하고 이를 바탕으로 작업 계획을 수립해야 합니다. 작업지휘자를 지정하여 작업계획을 준수해야 합니다. 특히 굴착작업 시 지반의 종류에 따라서 적정 구배를 준수하여 굴착해야 하며 굴착 심도 기준을 준수하여 토사 붕괴를 예방해야 합니다. 굴착 단부에 자재를 쌓아놓을 경우 토사에 하중이 가해져 토사가 붕괴할 수 있으니, 굴착 단부에는 자재를 적재하지 않는 것이 중요합니다. 또한 토사를 반출하기 위해 차량이 건설 현장 내로 들어올 경우, 근로자와 협착 위험이 있기 때문에 차량의 통로를 확보하고 작업자와 차량 운전자가 서로 연락할 수 있도록 해야 합니다. 참고로 고용노동부 고시 제2020-5호 굴착공사표준 안전 작업지침에는 굴착공사 시 안전하게 작업하기 위한 내용이 있습니다. 이를 참고하여 굴착공사 시 안전하게 작업하시기 바랍니다.