지하철 특수터널(쉴드TBM) 작업 위험성 평가

 

개요

 

• 쉴드TBM 공법은 쉴드(shield)라는 둘레가 날카로운 강철재 날인 원통을 막장에 압입시켜 원통 내부를 굴착한 다음 쉴드 후방에 활꽃 거푸집(Segment)을 아치를 조립, 이를 1차 복공으로 이어나가 터널을 굴착하는 공법이다.
• 중량 부재를 인양, 거치하는 과정과 고소작업 수행에 따른 붕괴, 전도, 추락, 낙하 위험에 대한 주의가 요구된다.

 

단위작업 분류 및 순서

 

1. 장비 반입 및 준비
2. 장비 조립
3. 굴진 작업
4. Segment 반입 및 조립
5. 버럭처리 작업
6. 뒷 채움재 주입 작업

 

1. 장비 반입 및 준비 작업

 

장비 반입 및 준비 작업

 

분류	유해위험요인	감소대책
인적 요인	자재를 내리던중 지나가던 근로자 협착	신호수를 배치하고 하부 안전표지판 및 휀스등 근로자 접근금지 조치. 작업구에는 윙카를 설치하여 작업구가 잘보이도록 하며, 하역시 경고음이 울리도록 경보기 설치
	Shield 장비 인양 반입중 장비 전도에 의한 협착	연약지반에서의 철판깔기, 지반차환등 Shield 장비 전도 방지 조치 실시
	트럭위에 있던 근로자가 급하게 뛰어내리다 다침	트럭위에서 이동 및 작업 시 서두르지 않도록 작업전 안전교육 실시 및 관리 감독 철저
	자재를 내리던중 지나가던 근로자 협착	신호수를 배치하고 하부 안전표지판 및 휀스등 근로자 접근금지 조치. 작업구에는 윙카를 설치하여 작업구가 잘보이도록 하며, 하역시 경고음이 울리도록 경보기 설치
기계적 요인	장비 인양반입중 과하중에 의한 인양 장비 전도, 낙하	유도자 배치 및 작업반경내 출입금지조치, 인양장비 정격하중에의한 인양 각도 검토, 아웃트리거 설치 및 철판, 받침목 설치
	Shield TBM 장비 작업구 하부로 권하시 줄걸이 상태 불량으로 인한 낙하 위험	중량하중에 안전율을 고려한 슬링벨트 선정 및 안전한 줄걸이 도구 사용
	자재인양 작업 중 지반 침하에 의한 크레인 전도	견고하고 평탄한 지반에 설치하고 아웃트리거의 하부에 견고한 침목설치
	인양기구의 파손으로 인한 기계 낙하위험	인양화물에 적합한 인양기구를 선정하고 작업개시 전 점검 실시
전기적 요인	조명, 전기기계 설비, 양수기 등의 누전에 의한 감전	작업전 전기기계기구, 조명비, 양수기 등의 누전여부를 전기취급 전문가가 확인 후 작업 실시
	가설전선 피복노출 등 누전에 의한 감전	전선거치 등 상태 점검, 절연처리, 접지설치
작업특성 요인	장비반입계획 수립하지 않고 작업중 사고	장비반입계획을 수립하여 장비 반입
작업환경 요인	기존도로 차량 우회도로 및 행인 통로 미설치로 인한 사고	차량우회도로 및 행인 안전통로 설치, 유도자 배치

 

 

2. 장비 조립 작업

 

장비 조립 작업

 

분류	유해위험요인	감소대책
인적 요인	중량의 장비 조립중 손가락 협착	조립순서 준수, 근로자와 신호체계 준수
기계적 요인	장비 조립시 Cutter Head 부등 중량물 전도 위험	수직도 유지 및 깔판설치로 중량 물 조립시 전도 방지 조치
	비계 작업대 설치 미흡으로 인한 추락, 낙하, 전도 위험	작업대 내외측 안전난간 설치, 낙하물방지용 발끝막이판, 수직방망설치, 승하강사다리 설치, 전도방지용 버팀대 설치
	체인블럭 등 양중용 기구 사용시 낙하 위험	체인블럭 훅, 해지장치 설치 및 안전한 고정 조치
	용접 작업시 불꽃비산에 의한 화재 위험	소화기 비치 및 불꽃비산방지막 설치
	인양기구의 파손으로 인한 조립중인 장비 전도	인양화물에 적합한 인양기구를 선정하고 작업전 점검
	장비 조립작업자와 크레인 운전자의 신호 불일치로 작업중 충돌	신호체계를 확립하고 정확한 신호를 확인
	작업장 조명불량으로 인한 충돌, 협착, 전도	작업장내 조명시설을 점검하고 보조 조명등 설치
	작업지휘자 없이 작업중 조립 불량에 의한 사고	장비조립 작업책임자 상주하에 작업
전기적 요인	조명, 전기기계 설비, 양수기 등의 누전에 의한 감전	작업전 전기기계기구, 조명비, 양수기 등의 누전여부를 전기취급 전문가가 확인 후 작업 실시
	가설전선 피복노출 등 누전에 의한 감전	전선거치 등 상태 점검, 절연처리, 접지설치
작업특성 요인	좁은공간내 중량의 장비를 조립하는 과정에서 조립 장비의 전도에 의한 사고	조립장비의 전도를 방지하기 위한 조립대 설치
	중량물 취급 부적합에 의한 사고	중량물취급 및 차량계 건설기계의 작업계획서를 작성/검토/승인 후 작업
작업환경 요인	작업장내 용접작업 등에 의한 호흡기 등 질환	갱내급배기 시설 가동, 방진마스크 착용

 

 

3. 굴진 작업

 

굴진 작업

 

분류	유해위험요인	감소대책
인적 요인	장비 수리, 작동과 관련하여 근로자 이동 중 작업발판 및 장비위에서 추락	TBM장비 내부에 수직 수평 이동 통로 설치 및 유지관리 철저
기계적 요인	굴진 작업중 막장면 유출수에의한 붕괴	막장면 유출수 저감공법 선정 및 적용, 약액주입 등 보조공법 선정
	지하 굴착 작업도중 지하 매설물 손상	굴착 작업전 매설물 여부, 위치 확인
	헤드부분으로 이동 중 전도사고	TBM헤드 부분 이동 중 서두르거나 불안전한 행동 금지(유경험자 작업 실시)
	T Cutter 교환 작업 중 체인블록 고장으로 Cutter 낙하	Cutter 교환 작업 시 체인블록 등 상태 확인 후 작업 실시
	Shield 장비 추진중 바퀴가 레일로부터 탈선에 의한 충돌	레일 설치 규격준수 및 고정 철저, 레일 및 바퀴 마모에 따른 유지 보수 실시
	조명 불량에 의한 전도	작업장 조명 설치 철저
전기적 요인	기계기구 미접지 및 전선불량으로 감전	사용전 기계의 외함접지 설치 상태 확인 및 충전부위 절연조치 실시
	가설전선 피복 노출에 의한 감전	가설전선은 가공으로 배선하여 피복이 손상되지 않도록 하고 손상된 전선은 절연처리 하고 작업
작업특성 요인	배수불량 또는 역구배로터널 침수 위험	배수로 확보 및 양수 계획 수립
작업환경 요인	굴진 작업 시 발생되는 분진에 의한 질병	굴진시 살수 등 분진저감 조치실시, 방진 마스크 등 개인보호구 지급/환기 실시
	가스 매장 지질층 굴진 작업중 발생한 유독가스에 의한 질식	메탄가스 등 가스농도 및 산소농도 측정, 가스 경보시 공기호흡기 지급 사용 및 급속 환기 등 비상 조치계획 수립

 

 

4. Segment 반입 및 조립 작업

 

Segment 반입 및 조립 작업

 

분류	유해위험요인	감소대책
인적 요인	세그먼트 운반시 상부에서의 추락 위험	충분한 여장의 사다리 사용, 꺾인 사다리 사용, 수직구에서는 종방향 안전로프 설치
	작업장내 정리정돈 불량으로 발이 걸려 넘어짐	작업중 수시로 정리정돈 실시
기계적 요인	세그먼트 인양 작업중 낙하	인양물 받침대 또는 결속하여인양, 수직구 방향 카메라 모니터 설치, 하부 근로자 통제, 안전한 결속(너트,안전핀 등)
	양중용 줄걸이 훼손으로 인한 낙하 위험	양중용 슬링벨트, 와이어로프, 샤클 등 줄걸이  도구 사전 안전점검 실시 및 폐기기준 준수
	세그먼트 운반 호이스트에서 낙하 위험	호이스트 안전장치 부착(권과, 리미트, 과부하), 훅해지장치 설치, 비상정지장치 설치, 세그먼트 하부 통제
	세그먼트 전도방지 조치 미흡으로 붕괴위험	쐐기 설치 등 전도방지 조치
	세그먼트 조립 지연으로 터널 붕괴위험	적기 세그먼트 설치
	슬링 작업 시 경험이 부족한 작업자 작업으로 인한 낙하	슬링작업자의 경험등에 대해 확인 후 작업
전기적 요인	기계기구 미접지 및 전선불량으로 감전	사용전 기계의 외함접지 설치 상태 확인 및 충전부위 절연조치 실시
	가설전선 피복 노출에 의한 감전	가설전선은 가공으로 배선하여 피복이 손상되지 않도록 하고 손상된 전선은 절연처리 하고 작업
작업특성 요인	중량물 취급 작업중 안전수칙 및 기준 미준수 사고	중량물 취급에 따른 안전작업계획서 작성 및 준수
작업환경 요인	작업장 조명불량에 의한 전도, 추락	작업장내 조명설치 계획을 수립하고 적합한 조명 설치
	작업장 환기 부족으로 인한 산소결핍	산소농도 등 작업장내 작업환경 측정을 수시로 하고 적정한 환기설비를 설치하여 운용

 

 

5. 버럭처리 작업

 

버럭처리 작업

 

분류	유해위험요인	감소대책
인적 요인	운반대차 운행, 배터리카 운행에 따른 협착위험	전조등, 경광등, 싸이드로 안전통로 확보(난간대로 구분), 레일위 통로 발판 설치
	토사반출용 크레인 작업반경내 출입에 따른 협착	크레인 작업반경내 출입금지시설 설치, 신호수 배치
기계적 요인	컨베이어에 의한 협착, 감전위험	회전체 방호조치, 컨베어에 UNIT간본딩, 전동기 누전차단기, 접지 실시
	크렘셀로 버럭 인양 중 버럭의 낙하위험	크렘셀 버켓 용량을 초과하지 않도록 적재․인양
	후방대차 등 상부이동시 추락위험	이동통로 좌우 난간대 설치, 세그먼트 시공시 작업대 단부 난간대 설치, 콘베어 등 수리부분 작업대 또는 안전망 설치
	상부 덤프트럭 진출입시 충돌 등 사고	덤프트럭 진출입시 신호수 및 교통유도자를 배치
전기적 요인	조명, 전기기계 설비, 양수기 등의 누전에 의한 감전	작업전 전기기계기구, 조명비, 양수기 등의 누전여부를 전기취급 전문가가 확인 후 작업 실시
	컨베이어 조작 작동시 감전위험	사용전 점검, 누전차단기, 접지설치, 전선관리 철저 콘베어 밸트 교체시 전원 통제
작업특성 요인	가설전선 누전에 의한 감전	사용전 점검, 누전차단기, 접지설치, 전선관리 철저
작업환경 요인	분진 및 가스에 의한 호흡기 질환 등 사고	환기철저 보안경 및 방진마스크 착용, 안전작업방법 준수
	작업장 조명불량에 의한 전도, 추락	작업장내 조명설치 계획을 수립하고 적합한 조명 설치

 

 

6. 뒷 채움재 주입 작업

 

뒷 채움재 주입 작업

 

분류	유해위험요인	감소대책
인적 요인	신호수 지정 미흡으로 인한 충돌	장비 이동선확보 장비전담 신호수 배치
기계적 요인	뒷 채움재 주입 시 주입장비에 의한 충돌위험	고압의 주입장비 사용법 준수및 압력 게이지 파손여부 확인
	작업대에서 작업 중 추락	작업발판 단부에 안전난간 설치, 작업자 안전대 고리를 걸고 작업
전기적 요인	조명, 전기기계 설비, 양수기 등의 누전에 의한 감전	작업전 전기기계기구, 조명비, 양수기 등의 누전여부를 전기취급 전문가가 확인 후 작업 실시
	가설전선 피복 노출에 의한 감전	가설전선은 가공으로 배선하여 피복이 손상되지 않도록 하고 손상된 전선은 절연처리 하고 작업
작업특성 요인	가설전선 누전에 의한 감전	사용전 점검, 누전차단기, 접지설치, 전선관리 철저
작업환경 요인	분진 및 가스에 의한 호흡기 질환 등 사고	환기철저 보안경 및 방진마스크 착용, 안전작업방법 준수
	작업장 조명불량에 의한 전도, 추락	작업장내 조명설치 계획을 수립하고 적합한 조명 설치

 

 

지하철 특수터널(쉴드TBM) 작업 재해 사례

 

TBM 이용 터널 막장 붕락 보강작업 중 추가 붕락 착암공, 붕괴 사망

 

• 재해개요
  • 도수로 터널공사 현장에서 착암공인 피재자가 막장부 기 발생된 붕락부 보강을 위해 TBM Conveyor 상에서 Shotcrete를 타설중 막장 Crown 부위에서 2차 붕락이 발생되어 낙하하는 낙반에 맞고 사망한 재해
• 재해원인
  • 막장 붕락지반 사전파악/방지조치 미흡
  • 무리한 작업
• 안전대책
  • 막장 지반의 사전 조사를 통해, 굴진으로 인한 붕락의 위험을 방지토록 절리의 발달상태, 용출수 발생유무 등을 사전파악하고, 이에 따라 붕락 방지 조치 실시 
  • 붕락부의 추가 붕락 조짐이 발생한 경우, 인접근로자는 즉시 대피하여야 하며, 붕락 위험지역내 근로자 출입을 금지하는 등 출입금지 조치 실시
• 형태
  • 붕락

 

이동식크레인으로 케이싱(Casing) 운반 중 전도

 

• 재해개요
  • 이동식크레인 운전원인 피재자가 파일 항타 작업 후 공벽붕괴방지를 위해 설치했던 케이싱(Casing, 약 2.6ton)을 운반하기 위해 선회하던 중 전도되면서 이동식크레인이 뒤집혀 운전석에 있는 피재자가 협착ㆍ사망한 재해
• 재해원인
  • 지반상태 미확인 및 다짐 미흡
• 안전대책
  • 이동식크레인등 양중기를 운행함에 있어서 전도ㆍ전복의 우려가 있는 때에는 지반의 부동침하방지ㆍ갓길의 붕괴방지 및 도로폭 유지 등 지반의 지내력 확보 및 지반의 편형도를 유지하도록 사전 다짐 및 평탄조치를 하여야 함
  • 치환이 골란한 경우에는 철판을깔아 수평을 유지
• 형태
  • 탈락, 추락

 

Cutter Head 교체 작업 중 면판의 낙하로 사망

 

• 재해개요
  • Cutter Head 교체작업을 진행하던 중 본체와 면판을 연결하는 Joint 6개소를 산소용접기로 절단 하는 순간 면판의 중량을 견디지 못한 Shaft Bolt가 파단되면서 면판이 낙하되어 근로자 협착 사망
• 재해원인
  • 중량물취급작업계획 미수립
• 안전대책
  • 중량물취급작업계획서 작성 및 중량물 임시 거치 후 작업 실시
• 형태
  • 파단, 낙하

 

세미쉴드 추진대 해체작업 중 반력벽이 전도되어 협착

 

• 재해개요
  • 세미쉴드 반력벽을 지지하던 추진대 하부 철구조물(H형강)을 산소용접기로 절단하는 순간, 절단된 H형강이 피재자 방향으로 기울어지면서 기존벽체에 덧붙이기한 반력벽이 전도되어 피재자를 덮쳐 협착ㆍ사망한 재해
• 재해원인
  • 전도방지 지지대 미설치
  • 해체작업계획서 미작성
• 안전대책
  • 반력벽을 지지하고 있는 추진대를 철거하는 때에는 반력벽이 전도되지 않도록 지지대를 설치하는 등 방호조치를 하여야 하며, 이와 같이 해체 해체작업을 하는때에 사업주는 미리 해체건물의 조사결과에 따른 해체계획을 작성하고 그 해체계획에 의하여 작업하여야 함
• 형태
  • 협착

 

석재 인양 중이던 카고크레인이 전도되면서 붐대에 가격

 

• 재해개요
  • 카고크레인을 사용하여 석자재가 적치된 파레트(약 2ton)를 중앙광장으로 인양하던 중 전도되면서 카고크레인의 붐대가 하부 선큰광장에서 청소작업을 하고있던 피재자를 가격하여 사망한 재해
• 재해원인
  • 아웃트리거 미확장
  • 과부하방지장치등 안전장치 미확인
  • 작업반경(허용하중) 미준수
• 안전대책
  • 카고크레인을 사용하여 작업을 할 때에는 아우트리거를 Full size로 인발한 상태에서 붕괴위험이 없는 견고한 지반에 설치
  • 장비 사양상의 작업반경(경사각 및 붐 길이) 및 정격하중의 범위 안에서 사용하여야 함
  • 이동식 크레인 사용 전에 과부하방지장치 등 안전장치를 사전에 설치ㆍ확인한 후 작업하여야 함
• 형태
  • 전도

 

체인블럭의 후크가 대형거푸집 인양고리에서 이탈되어 사망

 

• 재해개요
  • 체인블럭의 후크가 대형거푸집 인양고리에서 이탈되어 아파트 외부에서 작업하던 쪽으로 기울어지면서 피재자를 강타 사망한 재해
• 재해원인
  • 후크해지장치 미설치
• 안전대책
  • 체인블럭을 이용하여 대형거푸집을 설치하기 위하여 인양고리에 후크를 사용하는 경우에는 후크로부터 인양고리가 벗겨지는 것을 방지하기 위하여 해지장치가 설치된 후크를 사용하여 작업 실시
• 형태
  • 이탈, 비래래

 

버켓 하부 근로자 충돌

 

• 재해개요
  • 수직구 크램쉘 방지로 토사 반출 작업 시 작업구 하부 이동중인 근로자가 낙하하는 버켓에 충돌 사망한 사고
• 재해원인
  • 신호수 미배치
  • 작업반경내 출입금지 미조치
• 안전대책
  • 토사 반출 작어구간 신호수 배치로 신호작업에  의한 작업 실시
  • 작업구 하부 근로자 접근금지구역 설정, 경고표지, 현수막, 음성경고 등 안전시설 설치
• 형태
  • 낙하, 충돌

 

토사반출을 위해 후진하던 덤프트럭에 충돌

 

• 재해개요
  • 덤프트럭 이동경로에 부직포 설치작업을 진행 중이던 피재자가 토사반출을 위해 후진하던 덤프트럭 뒷바퀴에 충돌하여 사망한 재해
• 재해원인
  • 후진경보 및 후방카메라 미설치
  • 신호수 미배치
  • 이동동선 미확보
• 안전대책
  • 후진경보 등 안전장치 작동
  • 이동경로와 근로자 통로 등 동선 분리
  • 신호수 배치하여 작업
• 형태
  • 충돌

 

Batch Plant Mixer 내부 수리중 기계 운전원 협착, 사망

 

• 재해개요
  • Batch Plant Mixer 내부 벽체에 붙어 있는 굳은 시멘트를 Mixer 정면에 있는 유지·보수구를 통해서 제거작업 실시 후 시험가동중 유지·보수구 앞에 있던 피재자가 Mixer Screw 에 휘말려 들어가면서 협착 사망한 재해
• 재해원인
  • 위험방지 조치 소홀
  • 관리감독 소홀
• 안전대책
  • 건설기계등의 정비, 청소는 장비를 정지시킨 후 작업실시, 작업 시 수리중인 표지 부착
  • 건설기게 등의 운전시에는 근로자 배치 및 교육, 작업방법 등에 필요한 사항을 미리 확인하고 일정한 신호방법을 정한 후 작업
• 형태
  • 협착