KR101204823B1 - 가드레일용 보강 지주 및 도로 높이 변화에 따른 가드레일용 지주의 연장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기 설치되어 있는 가드레일 지주의 강도와 강성을 보강하고, 도로 재포장에 따른 높이변화에 맞추어 파형강판의 설치높이를 높여주어야 할 때, 기둥의 재시공 없이 기존 가드레일 기둥의 길이를 연장시킬 수 있도록 한 가드레일용 지주의 연장방법이 제시되는바, 본 발명의 일 실시 예에서는 교량 또는 도로의 일측에 타설되는 기초 콘크리트에 설치된 지주와, 상기 지주의 상부에 지지대가 개재된 상태에서 고정 볼트로 결합되는 파형 강판으로 이루어진 가드레일에 있어서; 상기 지주(3) 내부에 이 지주(3)보다 직경이 작은 관체형 내부 지주(9)가 삽입되고, 상기 외부와 내부 지주(3,9) 사이의 공간에 복합재료 필러가 혼합된 수지 혼합물로 이루어진 충진재(6)를 충진하여서 된 것을 특징으로 하는 가드레일용 보강 지주.

Description

가드레일용 보강 지주 및 도로 높이 변화에 따른 가드레일용 지주의 연장방법 {Reinforced post for guard rail and height lengthening method thereof}

본 발명은 도로에 설치되어 있는 가드레일에 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 기 설치되어 있는 가드레일 지주의 강도와 강성을 보강하고, 도로 재포장에 따른 높이변화에 맞추어 파형 강판의 설치높이를 높여주어야 할 때, 기둥의 재시공 없이 기존 가드레일 기둥의 길이를 연장시킬 수 있도록 한 가드레일용 지주의 연장방법이 제시된다.

일반적으로 건설분야에서 도로 안전 시설물을 도로 또는 교량에 설치할 경우, 강재(鋼材)와 콘크리트를 주 건설 재료로 이용하여 오래전부터 사용하고 있으며, 상기 강재와 콘크리트에 대한 설계 및 시공에 관한 모든 사항들에 모든 작업자가 익숙해져 있는 것이 사실이다.

도 1a 및 도 1b는 종래 도로에 설치되어 있는 일반적인 금속 가드레일을 도시한 것으로, 종래의 가드레일은 도로의 일측면에 타설된 기초 콘크리트(5)에 지주(3; 철 기둥)를 설치하고 상기 지주(3)에는 그 일측에 파형 형상으로 구성된 파형 강판(1)을 지지대(2)와 고정 볼트(4)로 고정하여 가드레일을 구성한다.

국내에서 사용 중인 대분의 가드레일은 압연 강재를 이용한 W-빔 형태이다. 이러한 가드레일은 최근 이용이 늘어나고 있는 SUV, 트럭 등 무게 중심이 높은 차량과의 충돌 후 전복될 가능성이 크고, 아스팔트 포장 도로의 경우 주기적으로 유지 보수 공사를 하게 되며, 이때 표층의 재포장으로 상대적으로 가드레일의 높이가 낮아져 충돌시 승용차도 전복될 우려가 큰 실정이다. 이로 인하여 승차자의 안전에도 큰 문제점으로 나타나고 있다. 또한, 유지보수에도 많은 비용과 시간이 소요되어 그대로 방치되는 가드레일이 많을 뿐만 아니라 시선 유도 및 충격흡수도 기대만큼 미치지 못하는 경우가 많아 이에 대한 적절한 대안이 필요한 실정이다.

그러나 상기 강재와 콘크리트를 사용하여 안전 등급을 높여야 하는 경우, 지주의 간격, 가드레일의 두께 변경 및 구조 변경, 지주의 높이 변경 등으로 인하여 재시공 등이 요구되어 그 시공이 까다롭고, 대형 장비가 필요하며, 전체 구간의 가드레일을 전량 교체하여야 하므로 비경제적이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 첫째, 기존 설치되어 있는 금속 가드레일 지주의 강도와 강성을 보강할 수 있도록 하는 데 있고, 둘째, 도로 재포장에 따른 높이변화에 맞추어 파형 강판의 설치높이를 높여주어야 할 때, 기둥의 재시공 없이 기존 가드레일 기둥의 길이를 연장시켜 파형 강판의 설치위치를 조절할 수 있는 방법을 제시하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기존 설치된 지주 내부에 직경이 작은 관체형 내부 지주를 삽입하고, 외부와 내부의 지주 사이의 공간에 복합재료 필러가 혼합된 수지 혼합물을 충진하여 지주의 강도 및 강성을 증대시킬 수 있도록 한 가드레일용 보강 지주를 제공한다.

본 발명은 또, 상기한 지주의 보강구조를 응용하여 도로의 재포장에 의한 안전 가드레일의 높이를 조정할 수 있도록 기존 설치된 지주 내부에 직경이 작은 관체형 내부 지주를 삽입하되 이 내부 지주는 기존의 외부 지주보다 길이가 긴 것을 사용하여 연장하고자 하는 길이만큼 상부로 돌출되도록 설치하고, 상기 외부 지주의 상부에 외부 지주와 동일한 직경의 연장 관체를 연결하며, 연장 관체에 의해 연장된 외부 지주와 내부 지주 사이를 금속 입자 또는 복합재료 입자와 상온 경화 가능한 수지를 혼합하여 충진하여 경화시킨 후, 내부 지주 안에 보강용 금속 환봉을 삽입함으로써 도로 높이 변화에 따라 지주의 길이를 연장시킬 수 있도록 한 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면 지주의 보강, 길이 연장 및 재포장에 의한 지반 높이에 대한 가드레일 설치 높이 수정, 도로 폭을 감소시키지 않는 가드레일 작업이 가능하며, 전체 가드레일의 재시공을 하지 않고, 부분적인 시공을 추가함으로써 비용의 절감 및 내환경 특성의 증대로 인한 내구성 증가와 유지?보수비용을 절감할 수 있는 등의 효과를 갖는다.

도 1a는 종래의 금속 가드레일 구조를 도시한 측면도,
도 1b는 종래의 금속 가드레일의 다른 구조를 도시한 측면도,
도 2는 본 발명에 의한 가드레일용 보강 지주의 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 도로 높이 변화에 따른 지주 연장방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2에 본 발명에 의한 가드레일용 보강 지주(3)가 도시되어 있는데, 이는 기존 설치된 지주(3) 내부에 이 지주(3)보다 직경이 작은 관체형 내부 지주(9)를 삽입하고, 외부와 내부 지주(3,9) 사이의 공간에 복합재료 필러가 혼합된 수지 혼합물로 이루어진 충진재(6)를 충진하여 가드레일용 지주의 강도 및 강성을 증대시킬 수 있도록 되어 있다.

본 발명에서 상기 충진재(6)는 금속 입자, 복합재료 입자 또는 이와 유사한 기능을 하는 금속 보강 입자와 상온 경화용 수지를 사용하여서 강도가 보강된 지주를 구성하게 된다.

복합재료 충진재(6)로 충진된 지주는 기존의 지주(3)를 보강하여, 강도 및 강성을 증가시키고, 지반 아래의 콘크리트 기초(5)를 관통하여 충진재(6)를 충진할 경우에는 더 높은 충격 하중에 견딜 수 있다.

또한, 본 발명에서는 도로의 지반 깊이를 더 깊게 굴착하여 내부 지주(9)를 박아넣고 충진재(6)를 충진할 경우에는 추가적인 강도 보강이 가능하다.

본 발명의 보강 지주에서는 내부 지주(9)와 외부 지주(3)를 갖고, 내,외부 지주(9,3) 사이의 공간이 복합재료 또는 동등의 입자와 수지로 혼합된 충진재(6)로 채워진 이중구조를 이루므로 설계에서 요구하는 강도와 강성에 따라서 내부 지주(9)의 직경과 충진 두께를 결정할 수 있다.

본 발명은 기존 설치된 외부 지주(3)에 추가로 금속 파이프로 이루어진 내부 지주(9)를 설치한 후, 상온에서 경화 가능한 수지를 사용하여 제조된 액상의 충진재(6)를 충진하여 상온에서 경화시켜서 간단하게 지주의 기계적인 물성을 높일 수 있으며, 계절 변화에 따른 복합재료 충진물의 낮은 열팽창 계수 특성 및 높은 내 부식성을 이용함으로써 지주의 반영구적인 내구성을 보장할 수 있다.

한편, 본 발명에서 기존의 지주를 보강하고자 할 경우에는 가드레일을 형성하는 파형 강판(1)을 고정하고 있는 고정 볼트(4)를 해체한 후 시공하여야 하며, 보강 완료 후 다시 드릴링작업을 거쳐 파형 강판(1)을 원래의 위치에 재부착하면 된다.

도면 중 부호 10은 파형 강판(1)의 외부에 강도 보강을 위하여 시공되는 복합재료 패널(10)이다.

도 3은 본 발명의 지주(3)의 수직 방향으로 길이 연장 및 지주 보강 구조를 도시한 도면으로서, 도로 높이 변화에 따른 지주 연장방법 및 파형 강판의 설치높이를 조정하는 과정을 순차적으로 도시한 단면도이다.

먼저, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 도로의 재포장 또는 지반의 상승으로 인해 가드레일이 낮아진 상황이 발생하게 되면 자동차의 충돌시 정상적인 가드레일의 기능을 발휘하지 못하게 되므로 가드레일 즉, 파형 강판(1)의 높이를 올려주어야 하는데, 이때 가드레일을 이루는 지주(3)의 길이가 짧아 더 이상 올려줄 수가 없게 되므로, 지주(3)를 재시공하거나 지주를 연장하여야 하나 재시공시에는 과도한 비용부담 및 장기간의 시공기간이 소요되는 것은 물론 이로 인해 차량 통행에 지장을 초래하게 된다.

또한, 연장을 위하여는 용접과정을 거쳐야 하나, 이와 같은 경우에는 현장에서의 용접이 어려울 뿐만 아니라 용접 후 용접부위의 부식방지를 위한 아연도금공정이 불가능하며, 단순한 도색만으로는 기둥의 내구성을 보장하기 어려워 용접에 의한 연장방법은 부적합하다.

따라서, 본 발명에서는 재시공방식이 아니면서도 재시공과 동등 또는 그 이상의 효과를 거둘 수 있고, 시공기간을 단축할 수 있으며, 가드레일용 지주를 원하는 길이로 연장함과 동시에 지주 자체의 구조적인 강도를 보강할 수 있도록 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 기존 설치된 지주(3) 내부에 직경이 작은 관체형 내부 지주(9)를 삽입하되 이 내부 지주는 기존의 외부 지주(3)보다 길이가 긴 것을 사용하여 연장하고자 하는 길이만큼 상부로 돌출되도록 설치하고, 상기 외부 지주(3)의 상부에 외부 지주(3)와 동일한 직경의 연장 관체(13)를 연결한다.

그 다음으로는 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 연장된 연장 관체(13)에 의해 연장된 외부 지주(3)와 내부 지주(9) 사이의 공간에 금속 입자 또는 복합재료 입자와 상온 경화 가능한 수지를 혼합한 충진재(6)를 충진하여 경화시킨 후, 내부 지주 안에 보강용 금속 환봉(14)을 삽입함으로써 도로 높이 변화에 따라 지주의 길이를 연장시킨다.

마지막으로는 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이 분리해 냈던 파형 강판(1)을 적정한 설치 높이에 맞추어 볼트구멍(도시 생략함)을 천공한 후, 고정볼트(4)와 지지대(2)를 사용하여 재조립해주면 된다.

상기 내,외부 지주(9,3) 사이의 공간에 채워지는 충진재(6)는 본 발명의 첫 번째 실시 예의 보강 지주에서 사용된 금속 입자, 복합재료 입자 또는 이와 유사한 기능을 하는 보강 입자와 상온 경화용 수지의 혼합물을 사용한다.

본 발명에서는 기존 설치된 외부 지주(3)의 내부에 길이 연장 및 강도 증가를 위한 내부 지주(9)가 설치하고, 외부 지주(3)의 길이 연장을 위한 연장 관체(13)를 설치한 후, 강도 증가 및 강성 증가를 위하여 금속 또는 복합재료 입자와 상온 경화용 수지로 구성된 충진재(6)를 채워서 상온 경화시키게 되며, 상온 경화가 완료되면 내부 지주(9)의 내부에 지주 연결부의 강도 보상을 위한 금속 환봉(14)을 삽입하여 연장된 지주와 파형 강판(1)용 고정 볼트(4)를 사용하여 일체가 되도록 결합됨으로써 지주의 강도 보강과 길이 연장이 동시에 이루어지게 되는 것이다.

지주의 강도 향상 및 길이 연장에 사용되는 충진재(6)는 수지와 복합재료 또는 금속 입자로 구성되며, 수지는 고형화되면 내 부식성이 우수하고 환경에 유해하지 않다. 보강 입자는 분쇄된 FRP가루 또는 금속 입자로써, 분쇄된 FRP입자는 폐기물로부터 재활용 가능하다. 또한, 요구로 하는 강도에 따라서 지반에 구멍을 연장하여 충진재 채울 수 있으므로, 추가적인 하중에 대한 내력을 부가할 수 있다. 이런 충진재는 지주의 압축 강도 및 강성을 증대시킬 수 있어 가드레일의 안전 등급 승급에 의한 지주의 내력을 증대시킬 수 있으며, 추가적인 지주 설치를 최소화할 수 있다.

1 : 파형 강판
2 : 지지대
3 : 지주(외부)
4 : 고정 볼트
5 : 기초 콘크리트
6 : 충진재
9 : 내부 지주
10 : 복합재료 패널
13 : 연장 관체
14 : 금속 환봉

Claims (2)

1. 삭제
2. 교량 또는 도로의 일측에 타설되는 기초 콘크리트에 설치된 지주와, 상기 지주의 상부에 지지대가 개재된 상태에서 고정 볼트로 결합되는 파형 강판으로 이루어진 가드레일의 설치높이를 조정하는 방법으로;
   상기 지주(3) 내부에 직경이 작은 관체형 내부 지주(9)를 삽입하되 이 내부 지주는 기존의 외부 지주(3)보다 길이가 긴 것을 사용하여 연장하고자 하는 길이만큼 상부로 돌출되도록 설치하고, 상기 외부 지주(3)의 상부에 외부 지주(3)와 동일한 직경의 연장 관체(13)를 연결하는 단계;
   상기 연장 관체(13)에 의해 연장된 외부 지주(3)와 내부 지주(9) 사이의 공간에 금속 입자 또는 복합재료 입자와 상온 경화 가능한 수지를 혼합한 충진재(6)를 충진하여 경화시킨 후, 내부 지주 안에 보강용 금속 환봉(14)을 삽입하는 단계;
   파형 강판(1)을 적정한 설치 높이에 맞추어 볼트구멍을 천공한 후, 고정볼트(4)와 지지대(2)를 사용하여 재조립하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도로 높이 변화에 따른 가드레일용 지주의 연장방법.

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