Analysis of Conceptual Models and State-of-the-Art Technologies for the Automation of Telescoping Work in Horizontal Tower Cranes

The number of horizontal tower cranes, major hoisting machineries for lifting approximately 50% of entire materials in construction projects, is rapidly increasing, but a number of accidents related to the tower cranes are being continuously occurred in construction sites as well. In particular, telescoping works in the horizontal tower cranes have showed the greatest safety concerns such as falls and collapses. It is due to the fact that tasks inserting a new mast in the space made after raising telescoping cage by fluid pressure and ascending it to the required height in the telescoping works include a series of dangerous factors in safety aspects, and might cause very serious and unexpected accidents in construction sites. The primary objective of this research is to propose two conceptual models for automating the telescoping work in horizontal tower crane and conduct their technical feasibility analyses. In this study, a design concept, a position control system using hydraulic cylinders is suggested as a better alternative for automating the telescoping work. Its potential safety improvement rate compared to the conventional method is also analyzed and presented in this study.

수평형 타워크레인 텔레스코핑 작업의 자동화를 위한 개념 모델 및 요소기술 분석

타워크레인은 건설현장의 전체 자재인양 중 약 50%의 물량을 인양하는 양중 장비로 그 수는 빠른 속도로 증가하고 있으나, 건설현장에서의 소홀한 안전관리로 타워크레인 관련 안전사고는 매년 지속적으로 발생되고 있는 실정이다. 특히, 텔레스코핑 작업은 타워크레인 설치단계에서 텔레스코핑 케이지를 유압으로 상승시킨 후 생긴 빈 공간에 새로운 마스트를 삽입하여 요구 높이까지 상승시키는 작업으로 고소에서 다수의 작업자가 동시에 작업을 실시하여 추락 및 낙하의 위험성이 존재하는 등 타 작업에 비해 재해사례 비중이 가장 높은 것으로 분석되었다. 본 연구의 목적은 타워크레인 작업 중 특히 위험성이 높은 것으로 조사 및 분석된 텔레스코핑 작업의 안전성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 타워크레인 텔레스코핑 자동화기술의 개념모델을 제안하고 이에 대한 안전성 측면에서의 잠재적 성능을 분석함으로써 향후 타워크레인 텔레스코핑 자동화기술 실물 제작을 위한 원천자료를 제공하는 것이다.