KR100980617B1 - 차량 충돌에 안전하게 방호하는 최적의 중앙분리대 - Google Patents

차량 충돌에 안전하게 방호하는 최적의 중앙분리대 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 충돌에 안전하게 방호하는 최적의 중앙분리대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레일을 최적의 높이에 설치하여 차량의 충돌시, 상기 레일의 강도성능이 높아져 탑승자의 안전성이 보호되고, 방현기능이 높아지는 특징이 있다.
이와 같이, 본 발명은 고속도로 및 일반국도에 설치되어 차량을 방호하는 중앙분리대에 있어서,
상기 도로에 길이방향으로 소정간격 이격되어 입설되고, 상기 차량의 충돌시 부러지지 않도록 충분한 강도를 유지하도록 단면상 "Z" 형태로 형성되는 다수개의 지주대와;
상기 지주대의 상단부 양측에 직각으로 결합되되, 최상측에 설치되는 제 1 상단 레일과, 상기 제 1 상단 레일의 하단부에 일정간격 이격되어 형성되는 제 2 상단 레일로 구성되고, 상기 제 1 상단 레일과 제 2 상단 레일이 차량의 충돌에 직접 접촉하여 방호하도록 단면상 "
Figure 112008019333494-pat00001
" 형태로 형성되는 상단 레일과;
상기 상단 레일의 하단부에 소정간격으로 이격되어 지주대의 하단부 양측에 결합되고, 차량의 충돌에 직접 접촉하여 방호하도록 단면상 "ㅁ" 형태의 직사각형 통으로 형성되는 하단 레일과;
상기 상단 레일과 하단 레일에 동시에 결합되어 상기 상단 레일과 하단 레일 의 간격을 유지시켜주면서 차량의 충돌에 상단 레일과 하단 레일이 잘 휘어지지 않도록 강도를 높여주는 레일보강대;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
중앙분리대, 가드레일, 지주대, 방호, 강도, 최적

Description

차량 충돌에 안전하게 방호하는 최적의 중앙분리대{The Fittest Median Strip}
본 발명은 차량 충돌에 안전하게 방호하는 최적의 중앙분리대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레일을 최적의 높이에 설치하여 차량의 충돌시, 상기 레일의 강도성능이 높아져 탑승자의 안전성이 보호되고, 방현기능이 높아지는 차량 충돌에 안전하게 방호하는 최적의 중앙분리대에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 증가로 인한 교통사고는 꾸준히 증가하고 있으며 이에 차량의 방호 기능을 수행하는 차량방호 안전시설의 성능에 대한 요구 수준이 비례적으로 증가하고 있고, 차량방호 안전시설은 교통사고 발생 시 사고의 심각도를 줄여 인적물적 피해를 최소화 할 수 있는 마지막 보루라 할 수 있다. 그러나 예산 부족 등의 사유로 인해 이에 대한 연구와 투자는 광범위하게 이루어지지 못하고 있는 것도 우리가 받아들일 수 받게 없는 현실이다. 다만, 최근 들어 국민들의 교통의식 향상과 생활수준이 높아져 사고 발생 시 차량방호 안전시설의 문제점을 지적하며 도로관리주체를 상대로 소송을 제기하는 경우가 잦아 더 이상 이에 대한 연구투자 를 미룰 수만도 없는 실정이다.
차량방호 안전시설은 국내의 경우 최근에 들어와서 많은 설계자와 연구자들의 관심을 끌고 있으며, 더 이상 도로설계의 형식적이고 주변적인 구조물이 아니라 도로안전에 중요한 구조로 인식되기 시작하였다. 차량방호 안전시설의 부적절한 설계와 올바른 성능검증 단계를 거치지 않은 시설물의 시공으로 인한 많은 인명의 손실은 각 나라마다 안전기준의 필요성을 자각하기에 충분한 요소가 되었다.
1997년 건설교통부에서 “도로안전시설 설치 및 관리지침 - 방호울타리 편”을 제정 할 때만 하더라도 차량방호 안전시설에 대한 실물차량 충돌시험을 통한 성능검증이라는 개념 자체가 낯설기만 하였다. 그러나 차량 방호울타리의 중요성을 깊이 자각하면서 차량방호 안전시설에 대한 성능검증의 필요성을 인식하게 되었고, 이후 가드레일, 중앙분리대, 교량난간 등 각종 차량방호 안전시설에 대한 개발개선 연구가 이어지면서 결국 1998년 “도로안전시설 설치 및 관리지침 - 충격흡수시설 편”에서 국내 최초로 실물차량 충돌시험에 관한 체계적인 기준이 제시되었다. 1999년 “도로안전시설 설치 및 관리지침 - 교량용 방호울타리 편”에 이어 2001년 “도로안전시설 설치 및 관리지침 - 차량방호 안전시설 편”과 2002년 “도로안전시설 설치 및 관리지침 - 통합편”에 이르기까지 차량방호 안전시설의 성능검증을 위한 실물차량 충돌시험 기준은 개선되어 왔으며 2003년에 접어들면서 실물차량 충돌시험 등을 통해 성능이 검증되지 않은 차량방호 안전시설의 현장적용이 불가하다는 정책적 근거까지 제시된 실정이다.
따라서 차량방호 안전시설을 현장에 적용하기 위해서는 실물차량 충돌시험을 통한 성능이 검증되어야 한다. 국내의 성능평가 기관으로는 한국도로공사 도로교통기술원과 교통안전공단 자동차성능시험연구소가 있으며 모두 건교부로부터 국가공인시험기관으로 인증받아 2003년부터 시험을 수행하고 있다. 2003년 이후로 성능평가를 거쳐 만족한 결과를 보인 중앙분리대 제품은 모두 16개 항목이며 SB2등급에서 SB5등급까지 분포하고 있다.
여기서, 2003년 이후 실물차량 충돌시험을 통한 성능이 검증되지 않은 제품은 현장에 적용할 수 없다는 정책적인 근거가 확립되면서 현재 새로 설계되거나 설치되는 구간에 대해서는 반드시 실물차량 충돌시험을 수행하여 그 성능을 검증받아야 한다. 따라서, 본 연구에서는 현재까지 국내에서 성능이 검증된 제품 총 16가지에 대해 형식 및 성능에 대해 표 1을 통해서 검토한다.
[표 1] 국내 중앙분리대 형식 및 특징
TEST NO. 시험등급 재질 지주간격 특징
TYPE A SB2 ㄷ-형강,중심볼트,롤러 등 2.0 m ·회전을 이용한 마찰을 감소시키는 롤링베리어
·원형지주 사용, 중심볼트에 팽이형 롤러삽입
TYPE B SB4 ㄷ-형강,중심볼트,롤러 등 2.0 m ·회전을 이용한 마찰을 감소시키는 롤링베리어
·원형지주사용,중심볼트에 4개의 우레탄롤러 삽입
TYPE C SB4 철재(SS400),
고밀도 스티로폼		 0.7 m ·롤러 형식의 고밀도 스티로폼 사용
·원형지주, 원형지주 안에 콘크리트 타설
TYPE D SB4 철재 (SS400) 2.5 m ·단면강성 차등형 D.S(Dual Strength)형 빔
·원형지주 안에 콘크리트 보강, V놋치형 블록아웃
TYPE E SB4 철재 (SS400) 2.0 m ·Thrie-Beam, V놋치를 갖는 블록아웃
·원형지주, 원형지주 안에 원형의 철재 보강재
TYPE F SB4 철재 (SS400) 2.0 m ·Thrie-Beam 사용, 충격흡수고무 사용
·원형지주 사용, 원형지주 안에 콘크리트 보강
TYPE G SB4 철재 (SS400) 2.0 m ·Thrie-Beam 사용, 사각의 블록아웃 사용
·원형지주 사용, 원형지주 안에 콘크리트 타설
TYPE H SB4 철재 (SS400) 2.0 m ·2W형 빔 사용, 완충브라켓의 블록아웃 사용
·원형지주사용, 원형지주 내부에 철재보강재 사용
TYPE I SB4 기초지주,관절지주,레일,레일소켓 등 2.0 m ·폐합 Σ형상의 빔 사용, 상부에 보강바 사용
·관절지주 사용, 관절지주 내부에 스프링 사용
TYPE J SB4 철재 (SS400) 2.0 m ·상, 중, 하단레일을 사용, 완충고무 사용
·원형지주 사용
TYPE K SB5 철재 (SS400) 2.0 m ·단면강성 차등형D.S(Dual Strength)형 빔을 사용
·원형지주 안에 콘크리트 보강, V놋치형 블록아웃
TYPE L SB5 철재 (SS400) 1.0 m ·긴급상황발생시 해체가 용이한 개폐식중앙분리대
·W형 빔을 2단사용,원형지주는 인력으로 인출가능
TYPE M SB5 철재 (SS400) 2.0 m ·W형태의 2단빔 사용, 보강판 사용
·원형지주 사용, 원형지주 안에 철재 보강재
TYPE N SB5 철재 (SS400) 2.0 m ·W형태의 2단빔 사용, 보강판 사용
·연석위에 설치함,관절형 지주,지주내부에 스프링
TYPE O SB5 콘크리트
(240kgf/cm2)		 없음 ·기존 F형 콘크리트 중분대에 덧씌우기로 타설
·노후된 F형 중분대를 재활용할 수 있는 장점
TYPE P SB5 콘크리트
(240kgf/cm2)		 없음 ·1.27m 높이의 콘크리트 중앙분리대
·현재 국내의 고속도로에 사용
여기서, 일반적인 중앙분리대는 충분한 폭을 확보하여 방호울타리 등과 같은 시설이 설치되지 않도록 하는 것이 교통안전 측면에서 볼 때 바람직하다. 그런데 우리나라 4차로 이상 일반국도의 경우 중앙분리대를 위한 충분한 용지 확보가 어려운 상황이기 때문에 일반적으로 가드레일(94.6%)이 설치되어 있으며, 일부 구간에 콘크리트 방호벽(4.3%)이나 녹지대(1.1%)가 설치되어 있다.
여기서, 상기 가드레일이라 함은 주로 교각이나, 고가도로 및 커브길 등의 도로변에 설치되어 운전 부주의나 교통사고로 인해 차량이 다리 밑이나, 도로 바깥 의 낭떠러지로 떨어지는 것을 방지하기 위한 것으로써, 이로 인해 발생되는 대형사고 및 인명피해를 미연에 방지하기 위한 것이다.
상기와 같은 용도로 사용되는 지금까지의 가드레일은, 고강도 철강 소재를 사용하여 도로의 좌·우측 노면에 고정 설치하여 자동차의 사고시에 발생되는 충격흡수와 도로 이탈 방지에 목적을 두고 설계되었다.
또한, 일반적인 도로에는 양방향의 차량 통행을 위하여 중앙선을 표시하고 있으며, 상기 중앙선을 표시한 도로에서는 운전자 등이 각별한 주의를 하지 않을 경우, 자주 중앙선을 침범하여 대형사고가 발생하는 폐단이 있었기 때문에 상기 중앙선 부위에 중앙분리대를 설치하게 된다.
이와 같은 가드레일 및 중앙분리대의 종래기술에 대하여 첨부된 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에서와 같이 가드레일(GR)은 캡(12)에 의해 상부가 씌워진 지주대(10)를 도로변을 따라 일정간격으로 입설하고 상기 지주대(10)의 일측에(차도 측에) 철판을 굴곡 한 가드패널(20)을 체결구(40)로 결합하여 구성하였다.
도 2에서와 같이 중앙분리대(CS)는 캡(12)에 의해 상부가 씌워진 지주대(10)를 도로의 중앙에 일정간격으로 입설하고 상기 지주대(10)의 양측에 철판을 굴곡 한 가드패널(20a,20b)을 체결구(40)로 결합하여 구성하였다.
그러나, 상기 중앙분리대(CS)의 가드레일(GR)의 형태와 높이는 차량에 맞춰서 설정되어 있지 않아 차량 충돌시, 충격 완화가 부족하여 탑승자의 부상 위험성과 그에 따른 방현기능 및 방호 능력이 떨어지는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,
레일을 최적의 높이에 설치하여 차량의 충돌시, 상기 레일의 강도성능이 높아져 탑승자의 안전성이 보호되고, 방현기능이 높아지는 차량 충돌에 안전하게 방호하는 최적의 중앙분리대를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 고속도로 및 일반국도에 설치되어 차량을 방호하는 중앙분리대에 있어서,
상기 도로에 길이방향으로 소정간격 이격되어 입설되고, 상기 차량의 충돌시 부러지지 않도록 충분한 강도를 유지하도록 단면상 "Z" 형태로 형성되는 다수개의 지주대와;
상기 지주대의 상단부 양측에 직각으로 결합되되, 최상측에 설치되는 제 1 상단 레일과, 상기 제 1 상단 레일의 하단부에 일정간격 이격되어 형성되는 제 2 상단 레일로 구성되고, 상기 제 1 상단 레일과 제 2 상단 레일이 차량의 충돌에 직접 접촉하여 방호하도록 단면상 "
Figure 112008019333494-pat00002
" 형태로 형성되는 상단 레일과;
상기 상단 레일의 하단부에 소정간격으로 이격되어 지주대의 하단부 양측에 결합되고, 차량의 충돌에 직접 접촉하여 방호하도록 단면상 "ㅁ" 형태의 직사각형 통으로 형성되는 하단 레일과;
상기 상단 레일과 하단 레일에 동시에 결합되어 상기 상단 레일과 하단 레일의 간격을 유지시켜주면서 차량의 충돌에 상단 레일과 하단 레일이 잘 휘어지지 않도록 강도를 높여주는 레일보강대;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 충돌에 안전하게 방호하는 최적의 중앙분리대에 관한 것이다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 차량 충돌에 안전하게 방호하는 최적의 중앙분리대는 레일을 최적의 높이에 설치하여 차량의 충돌시, 상기 레일의 강도성능이 높아져 탑승자의 안전성이 보호되고, 방현기능이 높아지는 효과가 있다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.
본 발명은 고속도로 및 일반국도에 설치되어 차량을 방호하는 중앙분리대에 있어서,
상기 도로에 길이방향으로 소정간격 이격되어 입설되고, 상기 차량의 충돌시 부러지지 않도록 충분한 강도를 유지하도록 단면상 "Z" 형태로 형성되는 다수개의 지주대와;
상기 지주대의 상단부 양측에 직각으로 결합되되, 최상측에 설치되는 제 1 상단 레일과, 상기 제 1 상단 레일의 하단부에 일정간격 이격되어 형성되는 제 2 상단 레일로 구성되고, 상기 제 1 상단 레일과 제 2 상단 레일이 차량의 충돌에 직접 접촉하여 방호하도록 단면상 "
Figure 112008019333494-pat00003
" 형태로 형성되는 상단 레일과;
상기 상단 레일의 하단부에 소정간격으로 이격되어 지주대의 하단부 양측에 결합되고, 차량의 충돌에 직접 접촉하여 방호하도록 단면상 "ㅁ" 형태의 직사각형 통으로 형성되는 하단 레일과;
상기 상단 레일과 하단 레일에 동시에 결합되어 상기 상단 레일과 하단 레일의 간격을 유지시켜주면서 차량의 충돌에 상단 레일과 하단 레일이 잘 휘어지지 않도록 강도를 높여주는 레일보강대;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상단 레일의 제 1,2 상단 레일은 상기 차량의 충돌시, 직접적으로 차량과 접촉하는 정면부와, 상기 정면부의 양측면에 일체형으로 설치되어 정면부에 가중되는 충격을 흡수하는 측면부와, 상기 측면부의 끝단부에 일체형으로 형성되어 지주대에 설치되도록 길이방향으로 장공이 형성되는 후면부를 포함하여 이루어지는 상단 레일 보호대와;
상기 상단 레일 보호대와 상단 레일 보호대 사이를 연결해주도록 상단 레일 보호대 내부에 삽입되어 결합부재에 의해 연결시키는 상단 레일 연결대와;
상기 상단 레일 보호대의 내부에 삽입되어 후면부의 내부면과 접촉하여 상단 레일 보호대를 지지하도록 형성되는 지지부와, 상기 지지부의 일단부에서 외측으로 돌출 형성되어 지주대와 접촉시켜 결합부재에 의해 지주대에 고정되는 돌출부로 구성되는 상단 레일 결합대;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 하단 레일은 상기 차량의 충돌시, 직접적으로 차량과 접촉하여 차량을 방호하도록 단면상 "ㅁ" 형태의 직사각형 통으로 형성되는 하단 레일 보호대와;
상기 하단 레일 보호대와 하단 레일 보호대 사이를 연결해주도록 하단 레일 보호대 내부에 삽입되어 결합부재에 의해 연결되는 하단 레일 연결대와;
상기 하단 레일 보호대와 연결되도록 단면상 "ㄷ" 형태로 형성되어 하단 레일 보호대를 내부에 삽입하여 결합부재에 의해 고정하고, 일측면이 지주대와 접촉하여 결합부재에 의해 지주대와 연결되는 하단 레일 결합대;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들 이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도로상에 설치된 중앙분리대를 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 중아분리대를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 중앙분리대를 나타낸 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 상단 레일과 하단 레일이 설치된 레일보강대를 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 중앙분리대의 치수를 나타낸 단면도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 차량 충돌에 안전하게 방호하는 최적의 중앙분리대(500)는 지주대(100)와, 상단 레일(200)과, 하단 레일(300)과, 레일보강대(400)로 구성된다.
상기 지주대(100)는 상측 수직방향으로 소정간격 형성되어 하단부가 지하(땅속)에 일정부분 박혀 고정되며, 상기 지주대(100)는 도로에 길이방향으로 일정간격 이격되어 다수개 고정된다. 그리고, 상기 다수개의 지주대(100) 사이에 상,하단 레일(200,300)이 설치되어 차량의 충돌에도 반대 측 도로에 피해가 가지 않도록 방호할 수 있다.
여기서, 상기 지주대(100)는 제 1,2결합부(110,120)와 연결부(130)의 결합이 단면상 "Z" 형태를 취하여 꼭짓점(A)이 형성되고, 도 3에 도시한 바와 같이, 차량이 지주대(100)의 꼭짓점(A) 부위에 충돌함으로써 지주대(100)가 부러지지 않도록 충분한 강도를 유지할 수 있다.
상기 상단 레일(200)은 다수개의 지주대(100) 사이에 직각방향으로 설치되어 차량의 충돌에 직접 접촉하여 방호하도록 상기 지주대의 최상측에 설치되는 제 1 상단 레일(240)과, 상기 제 1 상단 레일(240)의 하단부에 일정간격 이격되어 지주대에 형성되는 제 2 상단 레일(250)로 구성된다. 여기서, 상기 제 1 상단 레일(240)과 제 2 상단 레일(250)은 동일한 형태와 구성으로 형성되기에 이하에서는 별도로 나누어 설명하지 않는다.
상기 제 1,2 상단 레일(240,250)은 상단 레일 보호대(210)와, 상단 레일 연결대(220)와, 상단 레일 결합대(230)로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 상단 레일(240)은 차량의 충돌시, 탑승자의 안전한 방호와 차량의 방현기능을 향상시키도록 지표면에서부터 지상으로 910 ~ 1110 ㎜ 높이에 설치되고, 상기 제 2 상단 레일(250)은 지표면에서부터 지상으로 510 ~ 710 ㎜ 높이에 설치된다.
이때, 상기 상단 레일 보호대(210)는 차량의 충돌시, 직접적으로 차량과 접촉하는 정면부(211)와, 상기 정면부(211)의 양측면에 일체형으로 설치되어 정면부(211)에 가중되는 충격을 흡수하는 측면부(212)와, 상기 측면부(212)의 끝단부에 일체형으로 형성되어 지주대(100)에 설치되도록 길이방향으로 장공(214)이 형성되는 후면부(213)로 구성된다.
여기서, 상기 상단 레일 보호대(210)는 단면상 정면부(211)의 폭이 후면부(213)의 폭보다 좁게 형성되도록 양측면부가 정면부 방향으로 기울어지게 상협하 광 형태로 형성된다. 즉, 상기 상단 레일 보호대(210)의 단면의 형태가 "
Figure 112008019333494-pat00004
" 로 형성되어 폭이 좁은 쪽이 정면부(211)이고, 반대측이 후면부(213)이며, 상,하측이 측면부(212)이다.
또한, 상기 상단 레일 보호대(210)는 중앙분리대(500) 및 가드레일에 구성된 다수개의 지주대(100) 사이에 직각방향으로 일정간격으로 길게 형성되고, 상기 상단 레일 보호대(210)의 양끝단부가 관통 형성되어 이물질이 삽입되지 않도록 커버부재(미도시) 등을 설치한다.
그리고, 상기 상단 레일 보호대(210)는 지주대(100)에 길이방향으로 일정간격 이격되어 하나 이상 다수개가 설치될 수 있고, 상기 상단 레일 보호대(210)의 설치 높이는 차량 크기의 종류에 맞춰서 높이 조절이 가능하다.
상기 상단 레일 연결대(220)는 상단 레일 보호대(210)와 상단 레일 보호대(210) 사이를 연결해주도록 상단 레일 보호대(210) 내부에 삽입되어 결합부재(미도시)에 의해 연결시키고, 상기 상단 레일 보호대에 삽입이 수월하도록 상기 상단 레일 연결대의 외부면은 상단 레일 보호대의 내부면과 동일한 형태로 형성된다.
여기서, 상기 상단 레일 연결대(220)는 상단 레일 보호대(210)의 끝단부와 끝단부를 연결해주는 것이고, 상기 상단 레일 연결대(220)와 상단 레일 보호대(210)의 끝단부를 볼트, 너트 등의 결합부재에 의해 고정하여 상단 레일 보호대(210)를 상호 연결해준다. 이때, 상기 상단 레일 연결대(220)를 통해 상단 레일 보호대(210)와 상단 레일 보호대(210)가 연결되도록 상기 상단 레일 연결대(220)와 상단 레일 보호대(210)에는 결합공(221)이 각각 형성된다.
여기서, 상기 상단 레일 결합대(230)는 상단 레일 보호대(210)의 내부에 삽입되어 후면부의 내부면과 접촉하여 상단 레일 보호대(210)를 지지하도록 형성되는 지지부(231)와, 상기 지지부(231)의 일단부에서 외측으로 돌출 형성되어 지주대(100)와 접촉시켜 결합부재(미도시)에 의해 지주대(100)에 고정되는 돌출부(232)로 구성된다.
이때, 상기 상단 레일 결합대(230)는 상단 레일 보호대(210)가 지주대(100)에 고정되도록 설치되는데, 상기 상단 레일 결합대(230)는 상단 레일 보호대(210)와 마찬가지로 지주대(100)와 직각방향으로 설치되고, 상기 상단 레일 보호대(210)처럼 길이방향으로 길게 형성되는 것이 아니라 지주대(100) 부분에만 상단 레일 보호대(210)보다 훨씬 짧은 형태로 형성된다. 이렇듯, 상기 상단 레일 결합대(230)는 지주대(100)와 지주대(100) 사이를 연결하는 것이 아니고 지주대(100) 하나 하나에 설치되어 상단 레일 보호대(210)가 상단 레일 결합대(230)에 끼워서 설치하는 것이다.
여기서, 상기 상단 레일 결합대(230)의 돌출부(232)는 지지부(231)와 일체형으로 형성되되, 상기 상단 레일 보호대(210)의 내부에서 후면부(213)에 형성된 장공(214)을 통해 외측으로 돌출되고, 상기 돌출부(232)에는 지주대(100)와 결합부재(미도시)에 의해 고정되도록 고정홀(233)이 형성된다.
상기 하단 레일(300)은 상단 레일(200)에서 하측으로 일정간격 이격되어 다 수개의 지주대(100) 사이에 직각방향으로 설치되어 차량의 충돌에 직접 접촉하여 방호하도록 하단 레일 보호대(310)와, 하단 레일 연결대(320)와, 하단 레일 결합대(330)로 구성된다.
여기서, 상기 하단 레일은 차량의 충돌시, 탑승자의 안전한 방호와 차량의 방현기능을 향상시키도록 지표면에서부터 지상으로 260 ~ 360 ㎜ 높이에 설치된다.
그리고, 상기 하단 레일 보호대(310)는 차량의 충돌시, 직접적으로 차량과 접촉하여 차량을 방호하도록 단면상 "ㅁ" 형태의 직사각형 통으로 형성된다.
또한, 상기 하단 레일 연결대(320)는 하단 레일 보호대(310)와 하단 레일 보호대(310) 사이를 연결해주도록 하단 레일 보호대(310) 내부에 삽입되어 결합부재에 의해 연결된다. 이때, 상기 하단 레일 연결대(320)는 하단 레일 보호대(310)의 내부에 삽입될 수 있도록 상기 하단 레일 보호대(310)의 내부면과 동일한 형태로 형성되며, 본 발명에서는 하단 레일 보호대(310)와 동일한 "ㅁ" 형태를 취한다. 이때, 상기 하단 레일 연결대(320)는 하단 레일 보호대(310)와 동일하도록 다양한 형태를 취할 수 있다.
여기서, 상기 하단 레일 결합대(330)는 하단 레일 보호대(310)와 연결되도록 단면상 "ㄷ" 형태로 형성되어 하단 레일 보호대(310)를 내부에 삽입하여 결합부재에 의해 고정하고, 상기 하단 레일 결합대(330)의 일측면은 지주대(100)와 접촉하여 결합부재에 의해 지주대(100)에 연결된다.
상기 레일보강대(400)는 상단 레일(200)과 하단 레일(300)에 동시에 결합되 어 상기 상단 레일(200)과 하단 레일(300)의 간격을 유지시켜주면서 차량의 충돌에 잘 휘어지지 않도록 강도를 높여주는 역할을 한다.
여기서, 상기 레일보강대(400)는 지주대(100)의 양측에 형성되는 상,하단 레일(300) 사이에 결합되어 상단 레일(200)과 하단 레일(300)을 지지하는데, 이때, 상기 레일보강대(400)의 측면부에 상단 레일(200)이 결합되도록 측면부 길이방향으로 일정간격 이격되어 다수개의 고정공(410)이 형성된다.
또한, 상기 레일보강대(400)는 하단방향으로 갈수록 폭이 넓어지는데, 그 이유는 상단 레일(200)보다 상대적으로 작은 하단 레일(300)이 상단 레일(200)과 동일한 수직 선상에 형성될 수 있도록 하단 레일(300)이 지지되는 부위의 폭이 넓다.
이렇듯, 상기 상단 레일(200)과 하단 레일(300)의 수직선상이 동일해야 차량의 충돌에도 강도를 유지하는 좋다.
이하에서는 상기에서 기술된 중앙분리대(500)를 다양한 실험을 통해 최적의 조건에 맞는 중앙분리대로 형성되도록 실험결과를 기술하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 상단레일과 하단레일의 최적 높이로 형성하기 위해 차종별 범퍼 높이를 측정한 결과표이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 중앙분리대(500)는 높이를 결정함에 있어 무엇보다도 중요한 사항은 차량과 중앙분리대(500)와의 초기 접촉에 관한 것이다. 대형차량이 충돌하여 승월이나 전복이 없도록 높이를 확보해야 하는 동시에 소형차량이 충돌하여 Snagging이나 Underride가 없도록 빔의 높이를 적절히 배치하여 야 한다.
본 발명에서는 차종에 따른 범퍼 높이를 조사 분석하여 중앙분리대(500)와의 초기 접촉 높이를 예측하고 이에 적합한 설계 높이를 설정하고자 한다. 현장조사 결과 차종에 따른 범퍼 높이를 측정하여 이를 도 8의 그래프로 나타내었다. 도 8에서 승용차의 경우 범퍼 중심이 약 40cm대에 분포되어 있고, 승합차의 경우 50cm대에 분포되어 있으며, 대형 트럭의 경우 분포 범위가 넓지만 80cm대를 중심으로 하고 있음을 알 수 있다. 버스의 경우 대형 트럭보다 오히려 범퍼의 위치가 낮아 60cm대에 분포되고 있다.
이러한 결과는 결국 도로를 이용하는 차량이 중앙분리대(500)와 최초 충돌하는 지점이 폭넓은 영역에 존재함을 의미한다. 다시 말해 최초 충돌이 일어나는 상기 영역에 대한 검토와 처리가 방호울타리의 성능의 성패를 결정하는 중요한 인자가 된다고 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 상단레일과 하단레일의 최적 높이로 형성하기 위해 차종별 조명등 높이를 측정한 결과표이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 중앙분리대(500)가 설치되는 장소적인 특성상 야간에 대향 차량 전조등으로부터의 방현기능을 고려하지 않을 수 없다. 이는 운전자의 주행 안정성을 확보하는 동시에 사고를 예방할 수 있는 중요한 사항임에 틀림없다.
본 발명은 현장 조사를 통해 얻어진 차종별 조명등 높이를 그래프로 도식화 하면 도 9와 같다. 도 9에서 차종을 승용차, 승합차, 소형트럭, 대형트럭, 버스 등 다섯 그룹으로 분류하였으며 이들에 대한 조명등의 상단과 하단 높이를 측정하고 이의 평균을 계산하였다.
상기 승용차의 경우 80cm 미만의 높이분포를 보이고 있으나 대형트럭의 경우는 120cm 부근에서 분포하고 있는 것을 알 수 있다. 예를 들면 현대 19톤 카고와 현대 25톤 트레일러의 경우는 전조등 상단 높이가 최고 128cm에 달해 가장 높은 것으로 나타났다.
자동차 안전기준 제38조 1항의 4에 의하면 “등화의 중심점은 차량중심선을 기준으로 좌우가 대칭이 되고, 공차 상태에서 지상 50cm 이상 120cm 이내가 되게 설치한다. 다만, 자동차의 구조상 부득이한 경우 차체의 가장 낮은 위치에 설치한 때에는 그러하지 아니하다.”라고 하여 실제로 자동차의 전조등 상단 높이를 최고 120cm로 제한하고 있어 본 발명은 그 기준에 한하여 설정된 것이다.
도 1은 종래의 중앙분리대를 나타낸 사시도이고,
도 2는 종래의 가드레일을 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도로상에 설치된 중앙분리대를 나타낸 평면도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 중아분리대를 나타낸 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 중앙분리대를 나타낸 분해사시도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 중앙분리대의 치수를 나타낸 단면도이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 상단 레일과 하단 레일이 설치된 레일보강대를 나타낸 단면도이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 상단레일과 하단레일의 최적 높이로 형성하기 위해 차종별 범퍼 높이를 측정한 결과표이고,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 상단레일과 하단레일의 최적 높이로 형성하기 위해 차종별 조명등 높이를 측정한 결과표이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 지주대 110 : 제 1결합부
120 : 제 2결합부 130 : 연결부
140 : 결합홀
200 : 상단 레일 210 : 상단 레일 보호대
211 : 정면부 212 : 측면부
213 : 후면부 214 : 장공
220 : 상단 레일 연결대 221 : 결합공
230 : 상단 레일 결합대 231 : 지지부
232 : 돌출부 233 : 고정홀
240 : 제 1 상단 레일 250 : 제 2 상단 레일
300 : 하단 레일 310 : 하단 레일 보호대
320 : 하단 레일 연결대 330 : 하단 레일 결합대
400 : 레일보강대 410 : 고정공
500 : 중앙분리대

Claims (5)

  1. 고속도로 및 일반국도에 설치되어 차량을 방호하는 중앙분리대(500)에 있어서,
    상기 도로에 길이방향으로 소정간격 이격되어 입설되고, 상기 차량의 충돌시 부러지지 않도록 충분한 강도를 유지하도록 단면상 "Z" 형태로 형성되는 다수개의 지주대(100)와;
    상기 지주대(100)의 상단부 양측에 직각으로 결합되되, 최상측에 설치되는 제 1 상단 레일(240)과, 상기 제 1 상단 레일(240)의 하단부에 일정간격 이격되어 형성되는 제 2 상단 레일(250)로 구성되고, 상기 제 1 상단 레일(240)과 제 2 상단 레일(250)이 차량의 충돌에 직접 접촉하여 방호하도록 단면상 "
    Figure 112010026117080-pat00015
    " 형태로 형성되는 상단 레일(200)과;
    상기 상단 레일(200)의 하단부에 소정간격으로 이격되어 지주대(100)의 하단부 양측에 결합되고, 차량의 충돌에 직접 접촉하여 방호하는 하단 레일(300)과;
    상기 상단 레일(200)과 하단 레일(300)에 동시에 결합되어 상기 상단 레일(200)과 하단 레일(300)의 간격을 유지시켜주면서 차량의 충돌에 상단 레일(200)과 하단 레일(300)이 잘 휘어지지 않도록 강도를 높여주는 레일보강대(400);를 포함하여 구성되고,
    상기 상단 레일(200)의 제 1,2 상단 레일(240,250)은, 상기 차량의 충돌시, 직접적으로 차량과 접촉하는 정면부(211)와, 상기 정면부(211)의 양측면에 일체형으로 설치되어 정면부(211)에 가중되는 충격을 흡수하는 측면부(212)와, 상기 측면부(212)의 끝단부에 일체형으로 형성되어 지주대(100)에 설치되도록 길이방향으로 장공(214)이 형성되는 후면부(213)를 포함하여 이루어지는 상단 레일 보호대(210)와;
    상기 상단 레일 보호대(210)와 상단 레일 보호대(210) 사이를 연결해주도록 상단 레일 보호대(210) 내부에 삽입되어 결합부재에 의해 연결시키는 상단 레일 연결대(220)와;
    상기 상단 레일 보호대(210)의 내부에 삽입되어 후면부(213)의 내부면과 접촉하여 상단 레일 보호대(210)를 지지하도록 형성되는 지지부(231)와, 상기 지지부(231)의 일단부에서 외측으로 돌출 형성되어 지주대(100)와 접촉시켜 결합부재에 의해 지주대(100)에 고정되는 돌출부(232)로 구성되는 상단 레일 결합대(230);를 포함하여 구성되며,
    상기 하단 레일(300)은, 상기 차량의 충돌시, 직접적으로 차량과 접촉하여 차량을 방호하도록 단면상 "ㅁ" 형태의 직사각형 통으로 형성되는 하단 레일 보호대(310)와;
    상기 하단 레일 보호대(310)와 하단 레일 보호대(310) 사이를 연결해주도록 하단 레일 보호대(310) 내부에 삽입되어 결합부재에 의해 연결되는 하단 레일 연결대(320)와;
    상기 하단 레일 보호대(310)와 연결되도록 단면상 "ㄷ" 형태로 형성되어 하단 레일 보호대(310)를 내부에 삽입하여 결합부재에 의해 고정하고, 일측면이 지주대(100)와 접촉하여 결합부재에 의해 지주대(100)에 연결되는 하단 레일 결합대(330);를 포함하여 구성되고,
    상기 상단 레일(200)의 제 1 상단 레일(240)은 차량의 충돌시, 탑승자의 안전한 방호와 차량의 방현기능을 향상시키도록 지표면에서부터 지상으로 910 ~ 1110 ㎜ 높이에 설치되고, 상기 제 2 상단 레일(250)은 지표면에서부터 지상으로 510 ~ 710 ㎜ 높이에 설치되며, 상기 하단 레일(300)은 차량의 충돌시, 탑승자의 안전한 방호와 차량의 방현기능을 향상시키도록 지표면에서부터 지상으로 260 ~ 360 ㎜ 높이에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 충돌에 안전하게 방호하는 최적의 중앙분리대.
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