KR101548952B1 - 충격에너지 흡수능력이 향상된 가드케이블 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로안전시설 중 차량방호 안전시설에 관한 것이다. 차량방호시설은 강성과 연성 방호울타리로 구분하는데, 본 기술은 도로의 측면과 중앙분리대에 설치되는 연성용 가드케이블에 관한 것이다.
보다 자세하게는 가드케이블에 있어서, 지주와 케이블을 연결하는 연결대에 관한 것으로, 기존의 S자형 브라켓 연결대 대신에, 일자형 연결대를 개발하였는데, 지주와 케이블 사이에 본 연결대를 경사지게 배치한 것이 특징이다.
따라서, 지주와 케이블 사이에 공간을 확보함으로써, 차량이 직접 지주와 닿을 수 없는 구조로 되어있으며, 차량 충돌시 케이블과 함께 본 연결대가 휘어지면서 충격에너지를 흡수하게 되므로, 차량탑승자가 받는 충격도 줄어들게 된다.

Description

충격에너지 흡수능력이 향상된 가드케이블{Guard Cable improved Impact Energy Absorbing Capacity}

본 발명은 도로안전시설 중 차량방호 안전시설에 관한 것이다. 차량방호시설은 강성과 연성 방호울타리로 구분하는데, 본 기술은 도로의 측면과 중앙분리대에 설치되는 연성용 가드케이블에 관한 것이다.

방호울타리는 주행 중 정상적인 주행 경로를 벗어난 차량이 길 밖, 대향차로 또는 보도 등으로 이탈하는 것을 방지하는 동시에 탑승자의 상해 및 차량의 파손을 최소한도로 줄이고, 차량을 정상 진행 방향으로 복귀시키는 것을 주목적으로 하고 있다.

그리고 연성 방호울타리는 충격에너지를 흡수하는 것이 주된 목적이다.

그 중 가드케이블은 다수개의 케이블을 지주에 연결한 것인데, 장력이 미리 주어진 케이블을 지주로 받친 구조로 된 것으로, 차량 충돌에 대하여 장력으로 저항한다.

가드케이블의 장점으로는,

개방감, 쾌적성이 좋고, 운전자에게 주행 압박감을 주지 않는다. 케이블의 재사용이 가능하고 보수가 쉽다. 지주 간격을 임의로 할 수 있다. 겨울철 도로에 쌓인 눈을 치울 때 효과적이다.

특히, 부등 침하의 영향이 있는 곳 또는 긴 직선구간에 유용하다.

반면, 가드케이블의 단점으로는,

시선 유도성이 좋지 않고, 단부의 보수가 다소 어렵다. 곡선 반경이 작은 구간에 적용할 수 없다. 구간이 짧은 경우 비경제적이다.

본 발명의 배경이 되는 기술은, 지주와 케이블의 연결부에 대한 것이다.

도1에서와 같이, 현재 가드케이블은 지주(10)와 케이블(50)을 연결 설치시, 케이블이 지주에서 분리되지 않도록 케이블고정용 볼트(21)를 사용하여 체결하게 되는데, 연결시 사용하는 연결대는 일부 충격흡수가 가능하도록 강판을 S자형으로 만든 일종의 S자형 브라켓 연결대(20)를 사용하고 있다.

가드케이블은 장력이 미리 주어진 케이블을 지주로 받친 구조로서, 차량 충돌에 장력으로 저항하게 된다.

가드케이블에 차량 충돌시, 차량이 케이블에 충돌할 수도 있고, 지주에 직접 충돌할 수도 있다.

첫째, 차량이 케이블에 충돌할 경우,

먼저 케이블이 장력으로 저항하며 1차 충돌에너지를 흡수하게 되지만, 이어서 차량이 바로 지주와 직접 2차 충돌하게 되면서 차량탑승자는 충격을 받게 된다.

이때 지주와 2차 충돌시 케이블이 끊어지는 경우도 있는데, 이럴 경우 가드케이블은 방호울타리로서의 기능이 사라지므로, 차량이 도로를 벗어날 수도 있다.

둘째, 차량이 지주에 직접 충돌할 경우,

차량이 지주와 직접 충돌하므로, 케이블의 역할은 줄어들고, 차량탑승자는 큰 충격을 받게 된다.

본 발명은 차량이 가드케이블의 어느 위치에 충돌하더라도, 차량탑승자의 충격을 최소화 시키고자 하는 것이 해결 과제이다.

본 발명은, 지주와 케이블 연결시 필요한 연결대에 있어서, 새로운 형태의 연결대를 개발함으로서, 상기의 충격흡수 문제를 해결하려 한다.

기존의 상기 S형 브라켓 연결대 대신에, 곡선형 또는 일자형 연결대를 개발하였다.

그리고 지주와 케이블 연결시, 상기 연결대를 평면상 경사지게 설치하는 것이다.

이렇게 하면, 상기와 같은 차량 충돌이 발생하더라도,

첫째, 차량이 케이블에 충돌하는 경우,

먼저 케이블이 장력으로 저항하며 기존과 같이 1차 충돌에너지를 흡수한다.

그리면서 케이블에 처짐이 발생되지만, 케이블과 지주 사이에는 상기 연결대에 의해 충분한 공간을 확보하고 있기 때문에, 차량은 지주에 직접 충돌하지 않고 상기 연결대에 2차 충돌을 하게 된다.

이때 상기 연결대는 경사지게 배치되어 있기 때문에, 상기 연결대가 휘어지면서 다시 충돌에너지를 흡수하는 역할을 하게 된다. 이처럼 상기 연결대가 휘어지면서, 차량은 연속된 다음 케이블로 넘어가는 과정이 반복되므로, 차량탑승자가 받는 충격은 최소화되게 된다.

둘째, 차랑이 지주에 직접 충돌하는 경우,

상기 연결대를 적용하면, 차량이 지주와 직접 닿을 수 없는 구조가 된다.

지주와 케이블 사이에는 상기 연결대에 의해 충분한 공간이 확보되어 있으므로, 차량은 지주가 아닌 상기 연결대에 먼저 충돌하게 되는데, 상기 연결대가 경사지게 배치되어 있기 때문에, 연결대가 휘어지면서 1차 충돌을 흡수하게 되고, 이어서 연속된 케이블이 2차 충돌을 흡수하면서, 반복하여 충격을 흡수하는 과정이 되풀이되므로, 차량탑승자 받는 충격을 최소화시키게 된다.

기존의 S자형 브라켓은 지주와 케이블을 직접 연결시키는 구조이지만, 상기 연결대를 사용하면 지주와 케이블이 간접 연결되는 구조로 바뀌므로, 충격을 흡수하는데는 매우 유용한 구조라 할 수 있다.

즉, 차량이 충돌하더라도, 지주가 받는 충격, 즉 차량탑승자가 받는 충격은 최소화 되게 된다.

상기 연결대를 지주 양측에 설치하면, 중앙분리대로서도 적용이 가능하다.

또한, 상기 연결대를 사용한 가드케이블은 그 적용성에 따라 교량 및 도로 그리고 노측과 중앙분리대 등 차량이 통행하는 곳은 어디든 적용 가능하다.

본 발명에서 사용한 용어에 대하여 정의한다.

첫째, "가드케이블"은 "도로안전시설 설치 및 관리 지침(차량방호 안전시설 편)"에있는 용어를 그대로 따랐다.

둘째, "지주"란 통상 강재 원형파이프 또는 사각파이프 그리고 H빔의 단면모양을 가진 강재 지주를 일컫는데, 여기서는 이를 포함하여 벽식 또는 기둥식 콘크리트 구체도 함께 지주에 포함시켰다.

왜냐하면, 본 발명에 적용된 충격에너지 흡수능력이 향상된 가드케이블은 연결대 그 자체만으로도 충격흡수능력이 있기 때문에 지주의 형식과는 상관이 적기 때문이다.

가드케이블에 있어서, 본 발명은 지주와 케이블을 연결하는 연결대의 형태 및 배치방법만을 간단히 변경시킴으로써, 차량 충돌시 충격흡수능력을 최대화할 수 있다.

또한, 기존 가드케이블의 단점 중 하나인 운전자 입장에서 볼 때, 시선 유도성이 부족했던 단점도, 연결대의 면적이 커짐으로써 어느 정도 해소가 가능하다.

그리고 가드레일보다는 안전성이 다소 부족하다는 이유로 사용이 많지 않았던 가드케이블의 수요 창출이 가능할 것으로 판단된다.

도1은 기존의 S자형 브라켓 연결대를 구비한 가드케이블
도2는 본 발명의 일직선형 연결대
도3은 일직선형 연결대 - 조립 전 사시도
도4는 일직선형 연결대 - 조립 후 사시도
도5는 본 발명의 연결대를 적용한 가드케이블 설치도
도6은 본 발명의 절곡형 연결대 - 사시도
도7은 콘크리트 벽체용 연결대 - 사시도

이하 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명 연결대의 단면상 모양이 단순히 일직선형태인 일직선형 연결대를 대표적으로 설명하고, 나머지는 간단히 설명키로 한다.

도2~도4는 본 발명의 상기 일직선형 연결대(100)를 보여준다.

도2는 평면도와 정면도, 도3은 조립전 사시도, 도4는 조립후 사시도이다.

상기 연결대(100)는 연결판(110)과 수직봉(120) 그리고 너트(121)로 구성된다.

도2에서 상기 연결판(110)은 평면상 완만한 곡선 형태이지만, 직선형태도 무방하다.

상기 연결판(110)의 일단은 지주에 볼트로 고정되고, 타단은 그 끝을 구부린 형태로서, 케이블(50)이 통과되도록 중간 중간에 케이블방향으로 길게 구멍(130)을 내었다.

상기 연결판(110)과 케이블(50)의 연결은 상기 구멍(130)에 케이블을 측면에서 끼운 뒤, 그 사이에 상하로 나사가 달린 상기 수직봉(120)을 수직으로 끼우고 너트(121)를 체결하여 연결시킨다.

도5는 상기 연결대(100)를 적용한 가드케이블의 설치도로서, 노측에 적용한 경우 그리고 중앙분리대에 적용한 경우를 각각 보여준다.

도5(a)와 (b)는 각각 노측용 가드케이블의 사시도와 평면도이고, (c)는 중앙분리대용 가드케이블의 평면도이다.

상기 연결대를 중앙분리대에 적용할 경우에는 상기 연결대(100)를 대칭되도록 하나의 몸체로 만든 중앙분리대용 연결대(300)를 제작하여 적용하면 된다.

도6은 본 발명의 절곡형 연결대(200)로서, (a)는 사시도이고, (b)는 변형된 누름막대를 보여준다.

절곡형 연결대(200)는 연결판(210)과 누름막대(220) 그리고 볼트(221)로 구성된다.

상기 연결판(210)은 평면상 완만한 곡선 또는 직선형태 모두 가능하다.

상기 연결판(210)은 단면을 보강할 목적으로 단면을 절곡시켰는데, 상기 절곡형태의 오목부(211)는 동시에 케이블이 지나가는 케이블의 가이드 역할도 담당한다.

케이블(50)과 연결판(210)의 연결방법은, 먼저 케이블을 연결판 일단의 오목부(211)에 끼운다. 그리고 상기 오목부를 통과하는 케이블을 측면에서 눌러 고정시킬 수 있도록, 누름판(222)이 구비된 누름막대(220)를 연결판(210)과 볼트(221)로 체결하여 연결한다.

도6(b)는 상기 누름막대(220)를 변형한 것인데, 상기 볼트(221) 대신에 누름막대(230) 제작시 안쪽에 볼트(231)를 함께 설치 제작함으로서, 볼트머리가 노출되지 않게 한 것으로, 외관을 양호하게 한다.

그리고, 지주(10)와 연결대(100, 200)를 볼트로 체결하는 방법은 종래의 S자형 브라켓 연결대(20)를 사용할 때와 차이가 없다.

도7은 콘크리트 벽체에 본 연결대를 적용한 예를 보여준다.

본 연결대는 연결대 자체만으로도 충격흡수능력이 뛰어나므로, 지주의 형태와 상관없이 콘크리트 벽체를 지주로 사용하였을 경우에도, 가드케이블로서 그 적용이 가능하다.

또한, 상기 연결대에 차량 충돌시 지주(10)에는 비틀림이 발생되는데, 비틀림 저항에 보다 효과적으로 대응하기 위하여, 필요시 지주가 땅속에 매입되는 부분은 지주(10)의 단면 둘레에 수직방향으로, 직사각형 모양으로 된 다수개의 날개 즉, 플레이트를 붙이는 것도 좋은 방법이다.

이상과 같이 본 발명은 연결대의 모양 및 설치각도를 변경시킴으로서, 충돌시 에너지흡수 능력을 최대화시킨 것이므로, 연결대의 단면모양을 상기 실시예에서 적용한 단면으로 국한하거나 또는 지주의 재료가 강재이든 콘크리트이든 상관없이 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

10 - 지주
20 - S자형 브라켓 연결대
50 - 케이블
100 - 일직선형 연결대
110 - 일직선형 연결판
120 - 수직봉
200 - 절곡형 연결대
220 - 누름막대
300 - 중앙분리대용 연결대

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 지주(10), 케이블(50), 및 평면에서 볼 때 경사진 형태로 상기 지주(10)와 상기 케이블(50) 사이에 설치되는 연결대(100)를 포함하는데;
   상기 연결대(100)에는 연결판(110)이 구비되어 있으며;
   상기 연결판(110)의 일단은 지주(10)에 고정되고;
   상기 연결판(110)의 타단은 구부러진 형태를 가지고 있으며;
   상기 연결판(110)의 타단에는 케이블(50)이 통과할 수 있도록 케이블방향으로 길게 낸 구멍(130)이 형성되어 있고;
   케이블(50)은 상기 구멍(130)에 그 측면이 끼워지며;
   상기 케이블(50)이 빠지지 않도록 연직방향으로 길게 연장된 수직봉(120)을 연결판(110)의 타단에 끼워서, 케이블(50)이 상기 연결판(110)과 상기 수직봉(120) 사이에 위치하고 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 충격에너지 흡수능력이 향상된 가드케이블.
   
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 연결대(100)를 대칭되도록 하나의 몸체로 만든 중앙분리대용 연결대를 적용하는 것을 특징으로 하는 충격에너지 흡수능력이 향상된 가드케이블.
6. 삭제

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