KR101406423B1 - 방호울타리용 가로보 및 이를 포함하는 방호울타리 - Google Patents

Abstract

강도성능 및 탑승자 보호성능이 향상된 방호울타리용 가로보 및 이를 포함하는 방호울타리가 개시된다.
상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 후단이 지주에 결합가능한 외부강관과, 상기 외부강관의 내측 전방에 폐단면 공간이 형성되도록 상기 외부강관의 내측 후방에 삽입되는 내부강관 및, 외부에서 가해지는 충격을 직접 받는 상기 외부강관의 내측 전방에 배치되는 상기 폐단면 공간에 수용되는 완충재를 포함하고, 상기 외부강관과 내부강관은 지주연결용 볼트가 통과되도록 후단이 개방된 개단면 강관으로 구성되고, 상기 외부강관은 전면에 반원형의 라운드부가 형성된 직사각형의 단면을 가지고, 상기 내부강관은 상기 외부강관의 상기 라운드부의 후방의 상기 직사각형의 단면 부분에 삽입되는 사각형 단면을 가지며, 상기 외부강관의 상기 라운드부 후방의 내면과 상기 내부강관의 외면이 접하도록 구비되어 단면강성이 강화된 것을 특징으로 하는 방호울타리용 가로보를 제공한다.
또한, 개시되는 방호울타리는 교량 또는 도로에 배열되는 복수의 지주; 상기 지주에 가로로 결합되는 상기 가로보; 및 상기 지주와 가로보를 결합시키는 체결수단;을 포함한다.
이러한 방호울타리용 가로보 및 이를 포함하는 방호울타리는 이중강관으로 구성된 가로보를 통해 대형차 충돌시 강도성능이 확보되고, 강관의 내부에 수용된 완충재를 통해 소형차 충돌시 탑승자 보호성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

방호울타리용 가로보 및 이를 포함하는 방호울타리{Guard beam and guard fence having the same}

본 발명은 방호울타리용 가로보 및 이를 포함하는 방호울타리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강도성능 및 탑승자 보호성능이 향상된 방호울타리용 가로보 및 이를 포함하는 방호울타리에 관한 것이다.

일반적으로 방호울타리는 주행 중 정상적인 주행경로를 벗어난 차량이 보도 또는 대향 차로 등으로 이탈하는 것을 방지함과 동시에 차량충돌시 소성변형을 통해 충돌에너지를 흡수함으로써 탑승자의 상해 및 차량의 파손을 최소한으로 줄이고, 정상적인 주행경로를 벗어난 차량을 다시 정상 주행방향으로 복귀시키기 위하여, 도로변이나 보도/차도의 경계, 또는 중앙분리대 등에 설치되는 시설물을 말한다.

이러한 방호울타리는 크게, 차량이 충돌할 때 다소의 변형이 수반되면서 충격에너지를 흡수하는 것을 주된 기능으로 하는 가요성 방호울타리와, 추락 및 승월방지를 주목적으로, 예를 들어 일체의 콘크리트 구조물과 같이 변형되지 않는 구조물로 형성되는 강성 방호울타리로 구분될 수 있다.

여기서, 전술한 가요성 방호울타리는 서로 연결된 보를 지주로 받친 구조로 형성되어, 차량의 충돌에 대하여 휨과 장력으로 저항하는 보(beam)형 방호울타리와 서로 연결된 가드판을 지주로 받친 구조로 형성된 가드레일(guard rail)형 방호울타리 및 장력이 미리 주어진(프리스트레싱) 케이블을 지주로 받친 구조로 형성되어, 차량 충돌에 대하여 장력으로 저항하는 케이블형 방호울타리(가드케이블; guard cable)로 구분된다.

도 1은 방호울타리(4)를 포함한 일반적인 교량을 도시한 개략도로서, 일반적인 교량은 지면으로부터 일정높이 설치되는 교각(1)에 올려지는 상부구조물과, 교량의 길이방향으로 상기 상부구조물상에 거치되는 거더(2) 및 상기 거더(2)의 상부면에 차량주행이 가능하도록 바닥판 콘크리트 및 아스팔트포장재를 시공하여 구비되는 상판(3)을 포함하며, 상기 상판(3)의 좌우양측에는 차량 사고시 차량이 교량에서 이탈되는 것을 방지하는 구조물로서 방호울타리(4)가 각각 구비된다.

이러한 방호울타리(4)는 도 2와 같이 일렬로 일정간격을 두고 배열되는 복수개의 지주(10)와, 2~3개의 지주(10)를 연결하는 다수의 보(20)를 포함한다. 교량에 설치될 때는 일반적으로 연석(50) 위에 설치된다.

또한, 도 3은 종래의 방호울타리(4)의 단면도로서, 도 3과 같이, 상기 보(20)는 볼트와 너트와 같은 체결부재에 의해 상기 지주(10)에 체결 조립되며, 상기 지주(10)는 하단부에 구비되는 플랜지를 교량연석(50)에 복수개의 앵커볼트(40)를 통해 고정됨으로써 상기 방호울타리(4)는 바닥판 콘크리트와 아스팔트포장재로 이루어지는 상판(3)의 좌우 양측에서 차량충돌시 충격력을 흡수하여 차량이 교량에서 이탈되는 것을 방지하도록 안전시설로 시공되는 것이다.

한편, 도 4의 (a)와 (b)는 종래의 개단면 보와 폐단면 보를 나타내는 측단면도로서, 일반적으로 보(20)는 개단면 또는 폐단면 형태로 제작된다. 여기서, 개단면 보(20a)와 폐단면 보(20b)는 각각의 장단점이 존재한다.

먼저, 도 4의 (a)에 도시된 개단면 보(20a)의 경우, 지주(10)와의 체결부를 보(20)의 안쪽으로 배치할 수 있기 때문에 미관이 뛰어나며, 볼트 및 너트와 같은 체결부재가 외부로 노출되지 않기 때문에 부식방지에 도움이 된다.

그러나, 개단면 보(20a)의 경우 동일한 강도를 확보하기 위해 폐단면에 비해 크기가 커지거나 두께가 두꺼워져야 한다.

이에 비하여, 도 4의 (b)에 도시된 폐단면 보(20b)의 경우에는 개단면 보(20a)에 비해 작은 크기 또는 얇은 두께로 동일한 강도를 확보할 수 있지만, 연결부가 외부로 노출되어 미관이 떨어지며, 체결부재가 부식될 수 있는 단점이 존재한다.

이와 같은 방호울타리(4)에 차량이 충돌할 경우, 일반적으로 보(20)가 1차적으로 충돌하게 되고, 보(20)의 변형이 발생하면서 지주(10)에 충돌하기도 한다. 따라서, 보(20)의 성능은 전체 방호울타리(4)의 방호성능을 좌우하게 된다.

그러나, 방호울타리(4)에 사용되는 보(20)의 강도가 너무 강한 경우에 차량의 이탈은 방지될 수 있지만 소형차 충돌시 탑승자 보호에 취약하다. 이는 보(20)의 강도가 증가할수록 차량에 전달되는 충격력이 크기 때문이다.

반면에, 보(20)의 강도가 너무 약한 경우에는 대형차량의 이탈을 방지하기 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 방호울타리의 강도성능 및 탑승자 보호성능을 동시에 향상시킬 수 있는 방호울타리용 가로보 및 이를 포함하는 방호울타리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 후단이 지주에 결합가능한 외부강관과, 상기 외부강관의 내측 전방에 폐단면 공간이 형성되도록 상기 외부강관의 내측 후방에 삽입되는 내부강관 및, 외부에서 가해지는 충격을 직접 받는 상기 외부강관의 내측 전방에 배치되는 상기 폐단면 공간에 수용되는 완충재를 포함하고, 상기 외부강관과 내부강관은 지주연결용 볼트가 통과되도록 후단이 개방된 개단면 강관으로 구성되고, 상기 외부강관은 전면에 반원형의 라운드부가 형성된 직사각형의 단면을 가지고, 상기 내부강관은 상기 외부강관의 상기 라운드부의 후방의 상기 직사각형의 단면 부분에 삽입되는 사각형 단면을 가지며, 상기 외부강관의 상기 라운드부 후방의 내면과 상기 내부강관의 외면이 접하도록 구비되어 단면강성이 강화된 것을 특징으로 하는 방호울타리용 가로보를 제공한다.

삭제

또한 바람직하게, 상기 완충재는 유체 또는 반유체로 구성되고, 상기 외부강관에는 완충재주입구가 형성되고, 상기 완충재주입구는 상기 폐단면 공간에 상기 완충재의 주입이 완료되면 용접에 의해 밀봉될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 완충재는 고체로 구성될 수도 있고, 상기 완충재는 상기 외부강관의 개방된 일단을 통해 상기 폐단면 공간에 삽입될 수 있다.

삭제

한편, 다른 일 측면으로서 본 발명은 교량 또는 도로에 배열되는 복수의 지주; 상기 지주에 가로로 결합되는 상기 가로보; 및 상기 지주와 가로보를 결합시키는 체결수단;을 포함하는 방호울타리를 제공한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 이중강관으로 구성된 가로보를 통해 대형차 충돌시 강도성능이 확보되고, 강관의 내부에 수용된 완충재를 통해 소형차 충돌시 탑승자 보호성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 방호울타리를 포함한 일반적인 교량을 도시한 개략도.
도 2는 일반적인 방호울타리의 사시도.
도 3은 종래의 방호울타리의 단면도.
도 4는 종래의 개단면 보와 폐단면 보를 나타내는 측단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 방호울타리의 측단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 가로보의 측단면도.
도 7은 완충재가 충진되지 않은 가로보와 종래의 개단면 보의 하중에 대한 변형을 비교한 비교도.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그리고, 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다", "가지다(갖다)" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

먼저, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 방호울타리에 대해서 살펴본다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 방호울타리(100)는 지주(110), 가로보(200) 및 상기 지주(110)와 가로보(200)를 결합시키는 체결수단을 포함한다.

상기 지주(110)는 교량 또는 도로에 복수개가 일렬로 배열되며, 교량 또는 도로의 양측이나 또는 중앙선에 설치될 수 있다. 일 실시예에서, 지주(110)에는 가로보(200)와의 결합을 위한 플랜지(112)가 형성되어 있을 수 있다.

여기서, 지주(110)가 교량 또는 도로의 중앙선에 설치되는 경우 지주(110)의 양측으로 플랜지(112)가 형성될 수 있으며, 교량 또는 도로의 양측에 설치되는 경우에는 지주(110)의 일측에만 플랜지(112)가 형성될 수 있다.

이러한 지주(110)는 일 실시예에서 앵커볼트(130)를 통해 연석(140)에 설치될 수 있다.

한편, 상기 가로보(200)는 복수개의 지주(110)에 가로로 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 가로보(200)는 지주(110)의 높이 방향으로 일정간격을 가지고 복수개가 결합될 수 있다.

여기서, 가로보(200)는 외부강관(210) 및 내부강관(220)을 포함하는 이중형 강관으로 구성될 수 있으며, 외부강관(210)과 내부강관(220)은 지주연결용 볼트(121)가 통과되도록 후단이 개방된 개단면 강관으로 구성될 수 있다.

그리고, 일 실시예에서 외부강관(210)의 개방된 후단은 단부가 강관의 내부방향으로 절곡되어 후술할 지주연결용 고리(123)를 고정시키는 고정부(212)를 구성할 수 있다.

이러한 가로보(200)에 대해서는 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

또한, 상기 체결수단은 일 실시예에서 지주연결용 볼트(121) 및 너트(122) 그리고 지주연결용 고리(123)로 구성될 수 있다.

여기서, 지주연결용 고리(123)는 외부강관(210) 후단에 형성된 개방부의 폭에 대응하는 너비로 구성될 수 있으며, 지주연결용 볼트(121)에 체결되고, 외부강관(210)의 개방부를 통과한 후 회전되어 지주연결용 고리(123) 고정부(212)에 고정될 수 있다.

또한, 이러한 지주연결용 고리(123)에 체결된 볼트는 지주(110)의 플랜지(112)에 형성된 결합홀에 너트(122)를 이용해 체결될 수 있다.

다만, 본 발명의 일 실시예에 의한 방호울타리(100)에서 가로보(200)의 체결방법이 상술한 체결수단에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 가로보에 대해서 살펴본다. 여기서, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 가로보의 측단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 가로보(200)는 외부강관(210), 내부강관(220) 및 완충재(230)를 포함한다.

상기 외부강관(210)은 후단이 지주(110)에 결합가능하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 외부강관(210)은 상술한 바와 같이 후단이 개방된 개단면 강관으로 구성될 수 있으며, 외부강관(210)의 단면은 전면이 반원형으로 라운드된 직사각형으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 내부강관(220)은 외부강관(210)의 내측 후방에 삽입될 수 있다. 이때, 외부강관(210)의 내측 전방에는 내부강관(220)으로 인해 폐쇄된 단면형상을 가지는 폐단면 공간이 형성될 수 있다. 즉, 외부강관(210)의 전면과 내부강관(220)의 전면은 이격되어 둘 사이에 폐단면 공간이 형성될 수 있다.

이를 위하여, 일 실시예에서 내부강관(220)은 단면이 외부강관(210)의 전면을 제외한 직사각형 부분에 삽입될 수 있는 사각형의 강관으로 구성될 수 있으며, 외부강관(210)의 내측 후방 즉, 직사각형 부분에 삽입될 수 있다.

이를 통해, 일 실시예에서 상기 외부강관(210)과 내부강관(220)에 의해 형성된 폐단면 공간의 단면은 반원으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 완충재(230)는 충격을 완화시킬 수 있는 물질로서 상기 폐단면 공간에 수용될 수 있다.

일 실시예에서, 완충재(230)는 폐단면 공간에 밀실하게 충진되는 유체 또는 반유체로 구성될 수 있다. 예를 들면, 완충재(230)는 물, 고무 등이 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 재료가 사용될 수 있다.

또한, 이와 같이 완충재(230)가 유체 또는 반유체로 구성되는 경우에 외부강관(210)에는 외부에서 폐단면 공간으로 완충재(230)를 주입할 수 있도록 천공된 완충재(230) 완충재(230)주입구(214)가 형성될 수 있다. 그리고, 폐단면 공간에 완충재(230) 주입이 완료되면 완충재(230)주입구(214)는 용접을 통해 밀봉될 수 있다.

또한, 이와 같이 완충재(230)가 유체 또는 반유체로 구성되는 경우에 본 발명의 일 실시예에 의한 가로보(200)의 양단은 강판을 사용해 밀폐될 수 있다.

한편, 다른 일 실시예에서, 완충재(230)는 고체로 구성될 수 있다. 예를 들면, 완충재(230)는 충격완화가 용이한 다공성 구조로 이루어진 발포 알루미늄(Al), 목재 등이 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 재료가 사용될 수 있다.

또한, 이와 같이 고체로 구성된 완충재(230)는 외부강관(210)의 개방된 일단을 통해 폐단면 공간에 삽입될 수 있다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 의한 외부강관(210)과 내부강관(220)으로 구성된 이중의 개단면 보를 이용해 가로보(200)의 일부가 폐단면을 형성하도록 하여 단면강성이 증가될 수 있게 된다. 이를 통해, 가로보(200)는 대형차 충돌시에 차량의 이탈을 방지할 수 있는 정도의 강성이 확보될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 가로보(200)는 폐단면 공간에 수용되어 있는 완충재(230)를 통해 소형차 충돌시 탑승자 보호성능이 확보될 수 있다.

마지막으로, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 가로보와 종래의 개단면 보를 비교해본다. 여기서, 도 7은 완충재가 충진되지 않은 가로보와 종래의 개단면 보의 하중에 대한 변형을 비교한 비교도이다.

도 7에 도시된 비교실험 데이터에서, 종래의 개단면 보와 본 발명의 일 실시예에 의한 가로보(이하, 이중강관형 가로보)는 높이 200mm, 폭 150mm로 동일한 높이와 폭으로 설정된다. 또한, 도시되지는 않았지만 상기 두 개의 보의 길이는 동일하다.

다만, 종래의 개단면 보를 구성하는 강관의 두께는 6mm이며, 이와 달리 이중강관형 가로보를 구성하는 강관의 두께는 외부강관(210)이 4mm, 내부강관(220)이 3mm이다.

이와 같은 사양을 갖는 종래의 개단면 보와 이중강관형 가로보의 비교에서, 변형분포를 보면, 종래의 개단면 보가 이중강관형 가로보보다 변형이 크게 일어나며, 변형 범위가 더 넓은 것을 알 수 있다.

또한, 하중변위곡선을 보면, 하중에 의해 보가 변형된 변위가 동일할 때 이중강관형 가로보가 종래의 개단면 보보다 2배 정도 강한 하중에서 변형되는 것을 알 수 있다. 즉, 이중강관형 가로보가 종래의 개단면 보보다 두께가 더 얇은 강관으로 구성되었음에도 불구하고 강도가 더 증가한 것을 알 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

100 : 방호울타리 110 : 지주
112 : 플랜지 121 : 지주연결용 볼트
122 : 너트 123 : 지주연결용 고리
130 : 앵커볼트 140 : 연석
200 : 가로보 210 : 외부강관
212 : 고정부 214 : 완충재주입구
220 : 내부강관 230 : 완충재

Claims (6)

1. 후단이 지주에 결합가능한 외부강관;
   상기 외부강관의 내측 전방에 폐단면 공간이 형성되도록 상기 외부강관의 내측 후방에 삽입되는 내부강관; 및
   외부에서 가해지는 충격을 직접 받는 상기 외부강관의 내측 전방에 배치되는 상기 폐단면 공간에 수용되는 완충재;
   를 포함하고,
   상기 외부강관과 내부강관은 지주연결용 볼트가 통과되도록 후단이 개방된 개단면 강관으로 구성되고,
   상기 외부강관은 전면에 반원형의 라운드부가 형성된 직사각형의 단면을 가지고,
   상기 내부강관은 상기 외부강관의 상기 라운드부의 후방의 상기 직사각형의 단면 부분에 삽입되는 사각형 단면을 가지며,
   상기 외부강관의 상기 라운드부 후방의 내면과 상기 내부강관의 외면이 접하도록 구비되어 단면강성이 강화된 것을 특징으로 하는 방호울타리용 가로보.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 완충재는 유체 또는 반유체로 구성되고,
   상기 외부강관에는 완충재주입구가 형성되고,
   상기 완충재주입구는 상기 폐단면 공간에 상기 완충재의 주입이 완료되면 용접에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 방호울타리용 가로보.
4. 제1항에 있어서,
   상기 완충재는 고체로 구성되고,
   상기 완충재는 상기 외부강관의 개방된 일단을 통해 상기 폐단면 공간에 삽입되는 것을 특징으로 하는 방호울타리용 가로보.
5. 삭제
6. 교량 또는 도로에 배열되는 복수의 지주;
   상기 지주에 가로로 결합되는 제1항, 제3항, 또는 제4항 중 어느 한 항에 기재된 가로보; 및
   상기 지주와 가로보를 결합시키는 체결수단;
   을 포함하는 방호울타리.

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