건설안전산업기사 작업형 2017년 4회 시험지 PDF 다운로드

① 명칭: 클램셸(Clamshell)

② 용도

㉠ 수중굴착

㉡ 연약지반 굴착

㉢ 좁은 장소의 깊은 굴착

해설

클램셸은 '조개껍데기처럼 물어서 퍼 올리는' 장비입니다. 이름 그대로 clam(조개) + shell(껍데기)이며, 크레인 붐 끝에 와이어로프로 매달린 두 쪽짜리 버킷이 벌어졌다 오므라들며 흙을 뭅니다.

①의 핵심 특징은 버킷이 팔이 아니라 로프에 매달려 있다는 점입니다. 굴착기는 단단한 팔(붐·암)로 밀어 파지만, 클램셸은 버킷 자체의 무게로 떨어뜨려 흙을 뭅니다.

②의 세 용도가 모두 그 특징에서 나옵니다.

㉠의 수중굴착이 가능한 이유는 로프에 매달려 있어 물속 깊이까지 그대로 내려갈 수 있기 때문입니다. 팔이 달린 장비는 팔 길이 이상 내려갈 수 없습니다.

㉢의 좁은 장소 깊은 굴착도 같은 이유입니다. 수직으로 곧게 내려가고 곧게 올라오므로 우물통 기초나 지하 연속벽처럼 좁고 깊은 구멍을 팔 수 있습니다.

㉡의 연약지반은 무른 흙을 퍼올리듯 뜨는 작업에 적합하기 때문입니다. 단단한 암반은 물지 못합니다.

굴착기(백호)와의 차이를 한 문장으로 정리하면, 백호는 아래로 긁어 당기고, 클램셸은 아래로 떨어뜨려 문다입니다. 참고로 파워쇼벨은 위로 퍼올리는 장비로, 기계 위치보다 높은 곳의 굴착에 씁니다.

드래그라인도 함께 알아두세요. 로프로 버킷을 멀리 던져 끌어당기는 장비로, 넓고 얕은 수중·연약지반 굴착에 씁니다.

① 추락재해 방지시설

㉠ 안전난간

㉡ 작업발판

㉢ 추락방호망

② 낙하재해 방지시설

㉠ 낙하물 방지망

㉡ 수직보호망

㉢ 방호선반

해설

추락은 사람이 떨어지는 것, 낙하는 물건이 떨어지는 것입니다. 이 구분이 답을 가릅니다.

①의 순서가 곧 규칙 제42조의 순서입니다. 작업발판을 설치하고 → 곤란하면 추락방호망 → 그것도 곤란하면 안전대입니다. 안전난간은 작업발판 가장자리에 함께 설치합니다.

추락방호망의 기준은 수직거리 10m 초과 금지, 처짐 짧은 변 길이의 12% 이상, 외측 내민 길이 3m 이상이며 수평으로 설치합니다.

②의 세 시설이 각기 다른 자리를 맡습니다. 낙하물 방지망은 건물 옆으로 비스듬히 뻗어 떨어지는 물건을 받고, 수직보호망은 비계 바깥면을 세로로 덮어 물건이 아예 밖으로 나가지 못하게 하며, 방호선반은 출입구나 통로 위를 지붕처럼 덮습니다.

낙하물 방지망·방호선반의 기준은 높이 10m 이내마다, 내민 길이 2m 이상, 각도 20°~30°입니다(제14조).

숫자 10을 반드시 구분하세요. 추락방호망의 10m는 작업면에서 망까지의 수직거리 상한, 낙하물 방지망의 10m는 설치 간격입니다.

안전난간의 구성은 상부 난간대·중간 난간대·발끝막이판·난간기둥입니다. 이 중 발끝막이판(10cm 이상)은 사람이 아니라 물건을 막는 부재입니다.

① 명칭: TBM 공법

② 적용이 어려운 지반조건

㉠ 연약 지반

㉡ 단면 형상의 변형이 심한 경우

㉢ 다량의 용수가 있는 지반

해설

TBM(Tunnel Boring Machine) 공법은 앞면의 거대한 원형 커터헤드가 회전하며 암반을 깎고, 기계가 앞으로 밀고 나가면서 뒤쪽에서 세그먼트를 조립해 터널을 만드는 방식입니다.

②의 세 조건이 모두 'TBM의 장점이 뒤집히는 상황'입니다. TBM은 일정한 원형 단면을 일정한 속도로 뚫을 때 가장 효율적인데, 그 전제가 깨지는 경우입니다.

㉠의 연약 지반이 어려운 이유는 기계가 앞으로 밀고 나가려면 반력을 받을 벽이 필요하기 때문입니다. 지반이 무르면 기계가 밀리기만 하고 나아가지 못하며, 굴착면 자체가 무너져 내립니다.

㉡의 단면 형상 변형이 어려운 이유는 TBM이 정해진 지름의 원형만 뚫을 수 있기 때문입니다.

㉢의 다량 용수는 굴착면이 무너지고 세그먼트 조립이 불가능해지기 때문입니다.

TBM의 장점은 진동·소음이 적고, 굴착면이 매끈해 주변 지반 교란이 작다는 점입니다. 도심 지하철에 주로 씁니다.

NATM과 비교하세요. NATM은 발파로 뚫고 숏크리트·록볼트·강지보공으로 지지하며, 지질 변화에 유연하게 대응할 수 있습니다.

터널 굴착 작업계획서에는 굴착의 방법, 터널지보공 및 복공의 시공방법과 용수의 처리방법, 환기 또는 조명시설을 설치할 때에는 그 방법이 포함되어야 합니다.

① 비계의 종류: 말비계

② 작업발판의 폭: 40cm 이상(높이가 2m를 초과하는 경우)

③ 기울기: 75° 이하

해설

근거 산업안전보건기준에 관한 규칙 제67조(말비계).

말비계를 알아보는 법은 A자로 벌어진 다리 두 짝 위에 좁은 상판이 얹힌 형태입니다. 바퀴가 있으면 이동식비계, 벽에 기대면 사다리입니다.

40 - 75를 한 쌍으로 외우세요. 높이 2m 초과 시 폭 40cm 이상, 지주부재와 수평면의 기울기 75° 이하입니다.

75°가 '이하'인 점에 주의하세요. 다리를 너무 세우면 바닥에 닿는 폭이 좁아져 불안정해집니다.

남은 한 가지 준수사항도 함께 외우세요. 지주부재의 하단에는 미끄럼 방지장치를 하고, 근로자가 양측 끝부분에 올라서서 작업하지 않도록 할 것, 그리고 지주부재와 지주부재 사이를 고정시키는 보조부재를 설치할 것입니다.

'구두를 신은 채'라는 서술도 지적할 수 있습니다. 밑창이 미끄럽고 발목을 잡아 주지 않는 신발은 좁은 상판 위에서 균형을 잃기 쉽습니다. 현장에서는 안전화를 신어야 합니다.

말비계 위에서 자리를 옮기는 행동이 가장 위험합니다. 내려와서 말비계를 옮긴 뒤 다시 올라가야 합니다.

이동식비계와 구분하세요. 이동식비계는 바퀴 고정과 아웃트리거, 승강용 사다리, 최상부 안전난간, 작업발판 수평 유지, 최대적재하중 250kg입니다.

① 거푸집의 중량

② 작업원의 중량

③ 콘크리트의 중량

④ 철근의 중량

해설

연직하중은 '위에서 아래로 누르는 힘'입니다. 동바리가 실제로 받아 내야 하는 무게가 전부 여기에 들어갑니다.

두 갈래로 나누어 외우세요. ①③④는 구조물 자체(고정하중), ②는 작업 때문에 생기는 것(활하중)입니다.

②의 작업원이 답에 들어간다는 점이 이 문제의 포인트입니다. 사람도 하중입니다. 여러 명이 한곳에 모이면 무시할 수 없습니다.

③의 콘크리트가 가장 큰 몫을 차지합니다. 콘크리트는 1m³에 약 2.4톤이므로, 두께 20cm 슬래브라면 1m²당 약 480kg이 실립니다.

「콘크리트공사 표준안전작업지침」은 연직하중에 타설용 기계기구, 가설설비등의 중량, 충격하중까지 포함합니다. 충격하중이 특히 놓치기 쉬운데, 콘크리트를 쏟아붓는 순간과 다짐기의 진동은 정지 상태의 무게보다 훨씬 큰 힘을 순간적으로 만듭니다.

하중의 세 종류를 함께 정리하세요. 연직하중(수직으로 누르는 힘), 횡하중(옆에서 미는 힘 — 풍압·수평 방향 충격·기울기), 측압(굳지 않은 콘크리트가 거푸집 벽을 옆으로 미는 압력)입니다.

측압이 커지는 조건도 알아두세요. 타설 속도가 빠를수록, 온도가 낮을수록, 슬럼프가 클수록, 다짐이 충분할수록, 벽 두께가 두꺼울수록 측압이 커집니다.

① 클립의 새들은 힘을 받는 쪽(주로프 쪽)에 놓아야 한다

② 클립 수

㉠ 4

㉡ 5

㉢ 6

해설

4 - 5 - 6을 로프 지름 순서대로 외우세요. 16mm 이하 4개, 16 초과 28 이하 5개, 28mm 초과 6개 이상입니다.

①이 이 문제의 핵심입니다. 클립은 U볼트와 새들(안장) 두 부분으로 이루어집니다. U볼트는 로프를 눌러 조이지만 그 자리에서 로프를 찌그러뜨립니다. 그래서 찌그러져도 되는 쪽(끝단, 죽은 로프)에 U볼트를, 절대 다치면 안 되는 쪽(힘을 받는 주로프)에 새들을 놓습니다.

영어권에서는 이 원칙을 'Never saddle a dead horse'(죽은 말에 안장을 얹지 말라)라는 문장으로 외웁니다.

클립을 여러 개 쓰는 이유는 하나만으로는 미끄러짐을 막을 수 없기 때문입니다. 로프가 굵을수록 미끄러지려는 힘이 커져 개수가 늘어납니다.

클립 간격도 함께 알아두세요. 로프 지름의 6배 이상을 유지하며, 조임은 규정 토크로 균등하게 합니다.

와이어로프 사용금지 기준도 세트로 외우세요. 이음매가 있는 것, 한 꼬임에서 끊어진 소선의 수가 10% 이상인 것, 지름의 감소가 공칭지름의 7%를 초과하는 것, 꼬인 것, 심하게 변형되거나 부식된 것, 열과 전기충격에 의해 손상된 것입니다.

안전계수는 근로자가 탑승하는 운반구를 지지하는 달기와이어로프는 10 이상, 화물의 하중을 직접 지지하는 달기와이어로프는 5 이상, 훅·샤클은 3 이상, 강재 지지구조물은 2 이상입니다.

① 작업통로가 아닌 외부 비계로 이동

② 추락방호망 미설치

③ 안전대 미착용 및 안전대걸이 시설 미설치

해설

세 항목이 추락을 막는 세 겹의 방어입니다. ①은 위험한 곳으로 가지 않게, ③은 떨어져도 붙들리게, ②는 그마저 실패해도 받아 내게 합니다.

①이 근본 원인입니다. 비계 강관은 둥글고 미끄러워 딛거나 잡고 오를 수 있는 구조가 아닙니다. 오르내리는 길은 승강용 사다리나 계단으로 따로 만들어야 합니다.

'잠시 휴식을 취하고 돌아가는 길'이라는 서술이 중요합니다. 실제 추락 사고의 상당수가 작업 중이 아니라 이동 중에 일어납니다.

③이 두 가지를 함께 지적한다는 점에 유의하세요. 안전대를 착용하는 것(행동)과 걸 곳이 있는 것(상태)은 다른 문제입니다.

규칙 제42조의 순서를 기억하세요. ① 작업발판 설치 → ② 곤란하면 추락방호망 → ③ 그것도 곤란하면 안전대 착용입니다.

이 장면은 2017년 세 회차에 모두 출제되었습니다. 반복 출제되는 대표 영상이므로 이동경로 - 추락방호망 - 안전대를 통째로 외워 두세요.

안전대 사용 원칙은 죔줄은 가능한 한 높은 곳에 걸 것입니다. 걸이 지점이 낮을수록 떨어지는 거리가 길어져 충격이 커집니다.

① 교량의 형식: 사장교

② 시공 순서: ㉡ 우물통 기초공사 → ㉢ 주탑 시공 → ㉠ 케이블 설치 → ㉣ 상판 아스팔트 타설

해설

사장교(斜張橋)는 '주탑에서 비스듬히 뻗은 케이블이 상판을 직접 잡아당기는' 교량입니다. 한자 그대로 비낄 사(斜) + 당길 장(張)입니다.

현수교와 반드시 구분하세요. 현수교는 주탑 사이에 굵은 주케이블이 늘어져 있고, 거기서 내려온 수직 행어가 상판을 매답니다. 사장교는 주탑에서 상판으로 직접 비스듬히 케이블이 갑니다. 서해대교·인천대교가 사장교, 광안대교·이순신대교가 현수교입니다.

②의 순서는 '아래에서 위로, 그리고 다시 아래로'입니다.

㉡ 기초가 첫 번째인 것은 당연합니다. 우물통(케이슨) 기초는 물속에 큰 원통을 가라앉혀 만드는 기초로, 해상 교량에 씁니다.

㉢ 주탑이 두 번째인 이유는 케이블을 걸 곳이 먼저 있어야 하기 때문입니다.

㉠ 케이블이 세 번째이고, 그 케이블이 상판을 잡아당기며 상판을 좌우로 뻗어 나가게 합니다.

㉣ 아스팔트 포장이 마지막인 이유는 구조가 완성된 뒤에 표면을 마감하기 때문입니다. 포장은 구조가 아니라 마감입니다.

교량작업의 작업계획서 내용도 알아두세요. 작업 방법 및 순서, 부재의 낙하·전도 또는 붕괴를 방지하기 위한 방법, 작업에 종사하는 근로자의 추락 위험을 방지하기 위한 안전조치 방법, 공사에 사용되는 가설 철구조물 등의 설치·사용·해체 시 안전성 검토 방법, 사용하는 기계 등의 종류 및 성능, 작업방법, 작업지휘자 배치계획, 그 밖에 안전·보건에 관련된 사항입니다.