KR101839694B1 - 횡방향 하중에 대한 회전 유도 수단을 구비한 도로 기둥 구조물 - Google Patents

횡방향 하중에 대한 회전 유도 수단을 구비한 도로 기둥 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 도로 기둥 구조물은, 기둥 부재; 및 상기 기둥 부재에 횡방향 하중이 가해지거나 차량이 충돌하는 경우에 상기 기둥 부재가 쓰러지는 방향을 결정하도록 상기 기둥 부재에 형성되는 회전 유도 수단;을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 횡방향 하중에 대한 회전 유도 수단을 구비한 도로 기둥 구조물은, 기둥 부재에 회전 유도 수단을 구비함으로써 기둥 부재에 횡방향 하중이 가해지는 경우에 기둥 부재가 인도 쪽이 아니라 도로 쪽으로 쓰러지도록 회전을 유도할 수 있기 때문에 쓰러지는 기둥 부재에 보행자 등이 다치거나 사망하는 것을 방지할 수 있다.

Description

횡방향 하중에 대한 회전 유도 수단을 구비한 도로 기둥 구조물{Road pole structure having means for inducing rotation about lateral load}
본 발명은 횡방향 하중에 대한 회전 유도 수단을 구비한 도로 기둥 구조물 에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가로등, 신호등 또는 도로표지판 등의 도로 기둥 구조물에 차량이 충돌하는 등 횡방향 하중이 가해지는 경우에 기둥 구조물이 보행자 쪽으로 쓰러지지 않도록 하는 도로 기둥 구조물에 관한 것이다.
도로의 주변에는 차량의 운전자가 안전 운전을 하도록 각종 도로표지판, 교통신호등이 설치되고, 도로와 인접한 인도 또는 자전거전용도로에는 야간에 보행하는 보행자나 자전거 운행자의 안전을 위해 가로등이 설치되어 있다.
도로표지판, 신호등, 가로등과 같은 도로 기둥 구조물 또는 도로 시설물용 지주는 인도의 가장자리에 수직하게 배치되는 기둥 부재를 포함하며, 이러한 기둥 부재는 알루미늄, 철, 복합재료 또는 강화플라스틱 등으로 제조되며, 기둥 부재의 하단은 지중에 매립되어 지지된다.
도 1은 종래기술에 따른 도로 기둥 구조물 중에서 가로등(1)을 보여주는 사시도이다. 가로등(1)은 상하방향으로 소정의 길이를 가지는 기둥 부재(2) 및 기둥 부재(2)의 상단에 측방으로 연장된 조명부(미도시)를 포함하며, 기둥 부재(2)의 하단에는 지중에 매립되는 베이스 부재(미도시)가 형성될 수 있다.
기둥 부재(2)의 하부에는 점검구(3)가 관통 형성되며, 점검구(3)를 통해서 안정기(6)가 삽입 및 장착될 수 있다. 안정기(6)는 가로등(1)의 조명부의 밝기를 안정되게 하고 수명을 연장시키며 자동 점등 또는 소등의 기능도 하는 부품이다.
점검구(3)에는 안정기(6)의 훼손을 방지하고 허가를 받지 않은 사람이 안정기(6)에 접근하는 것을 방지하기 위해 커버(4)가 체결되며, 커버(4)의 체결을 위해서 나사(8)가 사용된다.
이러한 종래의 도로 기둥 구조물은 비교적 단단한 재질로 형성되고 하중도 많이 나가는데, 도로를 주행하던 차량이 운전 부주의로 인해서 도로 기둥 구조물과 충돌하게 되면 운전자 또는 차량 탑승자들이 사망하거나 다칠 뿐만 아니라 차량과의 충격에 의해 도로 기둥 구조물이 인도 쪽으로 쓰러지는 경우에는 인도의 보행자 또는 자전거 운행자도 다치거나 사망하는 경우가 많이 있었다.
예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같은 가로등(1)에 차량이 충돌하게 되면 점검구(3)가 형성된 부분에서 파단이 일어나면서 기둥 부재(2)가 인도의 보행자 쪽으로 쓰러지는 사고가 발생할 수 있다.
따라서, 도로 기둥 구조물에 차량이 충돌하는 등 횡방향 하중이 가해지는 경우에 도로 기둥 구조물이 인도 쪽으로 쓰러지지 않도록 기둥 구조물이 쓰러지는 방향을 조절하거나 회전을 유도하여 보행자를 보호하는 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 출원인은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 본 발명을 제안하게 되었으며, 종래기술과 관련된 참고문헌으로는 대한민국공개특허 제10-2016-0057272호가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 횡방향 하중이 가해지는 경우에 회전을 유도하여 기둥 부재가 인도 쪽으로 쓰러지지 않도록 하는 횡방향 하중에 대한 회전 유도 수단을 구비한 도로 기둥 구조물을 제공한다.
본 발명은 도로 기둥 구조물에 차량 충돌과 같은 횡방향 하중이 가해지는 경우에 기둥 구조물이 인도 쪽이 아니라 도로 쪽으로 회전되면서 휨파괴 또는 전단파괴가 되도록 유도하는 횡방향 하중에 대한 회전 유도 수단을 구비한 도로 기둥 구조물을 제공한다.
상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 기둥 구조물은, 기둥 부재; 및 상기 기둥 부재에 횡방향 하중이 가해지거나 차량이 충돌하는 경우에 상기 기둥 부재가 쓰러지는 방향을 결정하도록 상기 기둥 부재에 형성되는 회전 유도 수단;을 포함할 수 있다.
상기 회전 유도 수단은 상기 기둥 부재에 관통 형성되어 전기 부품 삽입하거나 장착하는 점검구를 포함하며, 상기 점검구는 횡방향 하중이 가해지는 방향 또는 차량이 충돌하는 방향을 향해 기울어지도록 형성될 수 있다.
상기 회전 유도 수단은, 상기 점검구가 기울어진 방향과 교차하는 방향으로 상기 점검구에 대응하는 상기 기둥 부재의 내면에 형성된 전단보강부를 포함하며, 상기 전단보강부는 다른 부위 보다 두껍게 형성될 수 있다.
상기 회전 유도 수단은, 상기 기둥 부재의 하단에 형성되어 지표면 아래에 매립되는 베이스 부재 및 상기 베이스 부재에 형성되는 비틀림 방지부를 포함하며, 상기 비틀림 방지부는 상기 기둥 부재에 횡방향 하중이 가해지거나 차량이 충돌하는 경우에 회전축으로 작동하여 상기 기둥 부재의 회전을 유도할 수 있다.
상기 회전 유도 수단은 상기 기둥 부재의 길이방향을 따라 상기 기둥 부재의 내부에 마련되는 보강부재를 포함하며, 상기 보강부재는 상기 기둥 부재의 횡방향 단면중심에 대해서 비대칭이 되도록 형성될 수 있다.
상기 보강부재는, 상기 기둥 부재의 길이방향을 따라 상기 기둥 부재의 내부에 마련되는 제1 보강부재; 및 상기 기둥 부재의 길이방향을 따라 상기 기둥 부재의 내부에 마련되며, 상기 제1보강부재 보다 작은 단면적을 가지는 제2보강부재;를 포함할 수 있다.
상기 기둥 부재의 횡방향 단면중심에 대해서 상기 제1보강부재가 차지하는 각도 범위와 상기 제2보강부재가 차지하는 각도 범위가 상이하도록 상기 제1보강부재 및 상기 제2보강부재는 각각 복수개가 마련될 수 있다.
상기 회전 유도 수단은, 상기 기둥 부재의 하단에 형성되되 상기 기둥 부재의 길이방향과 교차하는 방향으로 형성되는 지지 플레이트; 상기 지지 플레이트의 하단에 마련되어 지표면 아래에 매립되는 베이스 부재; 및 상기 지지 플레이트와 상기 베이스 부재를 연결하는 복수개의 앵커볼트;를 포함하며, 상기 앵커볼트는 상기 기둥 부재의 횡방향 단면중심을 지나는 기준선에 대해서 비대칭이 되도록 마련될 수 있다.
상기 앵커볼트는 제1앵커볼트 및 상기 제1앵커볼트 보다 길이가 짧거나 단면적이 작은 제2앵커볼트를 포함하며, 상기 기둥 부재의 횡방향 단면중심을 지나는 기준선에 대해서 어느 일측에는 상기 제1앵커볼트가 위치하고 다른 일측에는 상기 제2앵커볼트가 위치할 수 있다.
상기 기둥 부재는 하부에서부터 상부로 갈수록 횡방향 단면적이 단계적으로 감소하도록 형성되는 다수개의 다단 기둥 부재를 포함하며, 상기 회전 유도 수단은 상기 다수개의 다단 기둥 부재일 수 있다.
상기 다수개의 다단 기둥 부재는 횡방향 단면중심이 일치하도록 형성되거나 길이방향 단면의 일단이 일치하도록 형성될 수 있다.
상기 기둥 부재는 상단에서부터 하단으로 갈수록 횡방향 단면적이 연속적으로 증가하도록 형성되고, 상기 기둥 부재의 종방향 단면의 상하방향 외곽선은 직선 또는 곡선으로 형성되되 상기 기둥 부재의 상단 또는 하단의 횡방향 단면 중심을 지나는 수직선에 대해서 서로 비대칭이 될 수 있다.
본 발명에 따른 횡방향 하중에 대한 회전 유도 수단을 구비한 도로 기둥 구조물은, 기둥 부재에 회전 유도 수단을 구비함으로써 기둥 부재에 횡방향 하중이 가해지는 경우에 기둥 부재가 인도 쪽이 아니라 도로 쪽으로 전복되거나 쓰러지도록 기둥 부재의 상부가 차도 쪽으로 회전하도록 유도할 수 있기 때문에 쓰러지는 기둥 부재에 보행자 등이 다치거나 사망하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 횡방향 하중에 대한 회전 유도 수단을 구비한 도로 기둥 구조물은, 도로 기둥 구조물에 차량 충돌과 같은 횡방향 하중이 가해지는 경우에 인도 쪽이 아니라 도로 쪽으로 휨파괴 또는 전단파괴가 되도록 기둥 구조물의 회전을 유도하기 때문에 기둥 구조물과 충돌하는 차량에 전달되는 충격을 줄여 차량 탑승자를 보호할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 도로 기둥 구조물 중 가로등을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 기둥 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 따른 도로 기둥 구조물의 점검구를 확대 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 절단선 "IV-IV"에 따른 단면도이다.
도 5는 도 4에 따른 도로 기둥 구조물의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 도로 기둥 구조물의 하단부를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 절단선 "VI-VI"에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 도로 기둥 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 도로 기둥 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 도로 기둥 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 기둥 구조물을 개략적으로 도시한 도면, 도 3은 도 2에 따른 도로 기둥 구조물의 점검구를 확대 도시한 도면, 도 4는 도 2의 절단선 "IV-IV"에 따른 단면도, 도 5는 도 4에 따른 도로 기둥 구조물의 변형예를 도시한 단면도, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 도로 기둥 구조물의 하단부를 도시한 사시도, 도 7은 도 6의 절단선 "VI-VI"에 따른 단면도, 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 도로 기둥 구조물을 개략적으로 도시한 도면, 도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 도로 기둥 구조물을 개략적으로 도시한 도면, 도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 도로 기둥 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하에서 설명할 도 2 내지 도 10에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 기둥 구조물(100)은, 기둥 부재(101); 및 상기 기둥 부재(101)에 횡방향 하중이 가해지거나 차량이 충돌하는 경우에 상기 기둥 부재(101)가 쓰러지거나 넘어지는 방향을 결정하도록 상기 기둥 부재(101)에 형성되는 회전 유도 수단;을 포함할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 각각의 회전 유도 수단을 중심으로 하여 본 발명에 따른 도로 기둥 구조물(100)에 대해서 설명한다
우선, 도 2 및 도 3에는 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 기둥 구조물(100)이 도시되어 있다.
상기 도로 기둥 구조물(100)은 도로표지판, 교통신호등, 가로등과 같은 도로 시설물용 지주를 포함하는 개념이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 도로 기둥 구조물(100)은 하단이 지반 또는 지면(G) 내에 매립되고 상하방향으로 소정의 길이를 가지는 기둥 부재(101)를 포함할 수 있다. 기둥 부재(101)의 상단에는 기둥 구조물(100)의 용도에 따라 교통신호등, 조명, 표지판 등이 설치될 수 있다.
기둥 부재(101)는 내부가 비어 있는 중공형의 부재로서 기둥 부재(101)의 상단에 가로등 또는 신호등이 설치되는 경우에는 기둥 부재(101)의 내부에는 전선 등이 마련될 수 있다. 이 경우에 기둥 부재(101)의 하부 내부에는 안정기(6, 도 1 참조)가 구비될 수 있다. 안정기(6) 등을 포함하는 전기 부품을 기둥 부재(101)의 내부로 삽입 또는 장착하거나 기둥 부재(101)에서부터 안정기(6) 등을 포함하는 전기 부품을 분리할 수 있도록 기둥 부재(101)에는 점검구(110)가 관통 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 기둥 구조물(100)에서 회전 유도 수단은 점검구(110)이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 도로 기둥 구조물(100)의 경우에 상기 점검구(110)는 횡방향 하중이 가해지는 방향 또는 차량이 충돌하는 방향을 향해 기울어지도록 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 종래기술에 따른 점검구(3)와 비교해 보면, 본 발명의 제1실시예에 따른 기둥 구조물(100)의 점검구(110)는 대략 평행사변형 모양으로 어느 한 방향으로 기울어지는 형태를 가진다. 예를 들면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 우측 상단에서부터 좌측 하단으로 기울어지는 형태를 가질 수 있다.
상기 점검구(110)가 기울어진 형태를 가지기 때문에 기둥 부재(101)의 중심을 지나는 수직기준선에 대해서 점검구(110)는 비대칭 형상을 가지게 된다.
이와 같이, 점검구(110)가 비대칭의 기울어진 형태를 가지기 때문에, 기둥 구조물(100)에 차량이 충돌하는 등 횡방향 하중이 가해지면 기둥 부재(101)의 회전을 유도하여 쓰러지는 방향을 조절할 수 있다. 여기서, 회전을 유도한다는 것의 의미는 기둥 부재(101)의 원주 방향을 따라 그 자체가 회전한다는 것이 아니라, 기둥 부재(101)의 상단이 지면을 향해는 쓰러지는 움직임을 의미한다.
도 2에 있어서, 차량이 기둥 부재(101)의 우측에서 충돌하게 되면, 기둥 부재(101)는 차량의 충돌에 의한 횡방향 하중에 의해서 점검구(110)가 있는 부위에서 전단이 발생하게 되고, 기둥 부재(101)의 상단은 점검구(110)의 경사 방향을 따라 즉, 상단이 시계방향으로 회전하면서 좌굴될 수 있다. 이와 같이 기둥 부재(101)가 쓰러지게 되면 기둥 부재(101)는 충돌한 차량이 있는 쪽으로 쓰러지기 때문에 인도에 있는 보행자는 쓰러지는 기둥 부재(101)에 의해 다칠 염려가 없게 된다.
또한, 차량이 충돌하게 되면 점검구(110)에서 전단이 발생하면서 기둥 부재(101)가 쓰러지기 때문에 충돌하는 차량에 가해지는 반발력이 줄어 들게 되어 차량 탑승자의 상해 수준을 낮출 수도 있다.
여기서, 점검구(110)의 경사 각도(도 3의 θ1 참조)는 45도 정도로 기울어지는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 점검구(110)의 경사 정도는 기둥 부재(101)의 강성, 크기, 두께 등을 고려해서 결정될 수 있다.
한편, 점검구(110)가 기울어진 형태를 가지는 경우에는 정상적인 상태에서 기둥 부재(101)의 좌굴 가능성이 증가할 수 있다. 예를 들면, 풍하중이 지속적으로 가해지는 경우에는 점검구(110)에서 전단이 발생하여 기둥 부재(101)가 좌굴될 수도 있다. 이와 같이, 점검구(110)로 인해서 기둥 부재(101)의 강성이 약해지는 것을 방지하고 전단력 또는 휨강성을 증가시키기 위해서 점검구(110)에 보강부위가 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 점검구(110)가 기울어진 방향과 교차하는 방향으로 상기 점검구(110)에 대응하는 상기 기둥 부재(101)의 내면에 전단보강부(140)가 형성될 수 있다. 도 3의 경우에 회전 유도 수단은 점검구(110) 및 전단보강부(140)를 포함하는 개념이다.
상기 전단보강부(140)는 다른 부위 보다 두껍게 형성될 수 있다. 즉, 전단보강부(140)에서의 기둥 부재(101)의 두께를 다른 부위 보다 두껍게 형성하거나 별도의 보강 부재를 덧붙일 수도 있다. 이때, 전단보강부(140)는 기둥 부재(101)에 횡방향 하중이 가해질 때 기둥 부재(101)가 차량 쪽을 회전하면서 쓰러지는 것을 방해할 정도로 형성되면 안 된다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 기둥 구조물(100)의 회전 유도 수단은, 상기 기둥 부재(101)의 하단에 형성되어 지표면(G) 아래에 매립되는 베이스 부재(120) 및 상기 베이스 부재(120)에 형성되는 비틀림 방지부(130)를 포함할 수 있다.
베이스 부재(120)는 기둥 부재(101)의 하단과 앵커볼트 등에 의해서 연결되며 기둥 부재(101) 보다 큰 단면적을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 베이스 부재(120)는 기둥 부재(101)가 설치된 장소에서 안정적으로 직립 상태를 유지하도록 해 주는 부재이다.
상기 비틀림 방지부(130)는 상기 기둥 부재(101)에 횡방향 하중이 가해지거나 차량이 충돌하는 경우에 회전축으로 작동하여 상기 기둥 부재의 회전을 유도할 수 있다.
비틀림 방지부(130)는 베이스 부재(120)의 폭방향 양단 중 적어도 일단에 형성되되 기둥 부재(101)의 중심에 대해서 비대칭이 되도록 형성되어, 기둥 부재(101)에 차량이 충돌하는 등 횡방향 하중이 가해질 때 기둥 부재(101)가 인도 쪽이 아닌 차도 쪽으로 회전하도록 유도할 수 있다.
도 2의 경우에, 기둥 부재(101)의 우측에 차량이 충돌하게 되면, 베이스 부재(120)가 지표면(G) 밖으로 노출되면서 기둥 부재(101)가 전체적으로 반시계방향으로 쓰러질 수 있는데, 비틀림 방지부(130)가 기둥 부재(101)의 중심에서부터 좌측으로 더 돌출되어 있기 때문에 비틀림 방지부(130)가 횡방향 외력을 지지하여 반시계방향으로 쓰러지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 회전 유도 수단은 상기 기둥 부재(101)의 길이방향을 따라 상기 기둥 부재(101)의 내부에 마련되는 보강부재(151,161)를 포함할 수 있다.
상기 보강부재(151,161)로는 기둥 부재(101)의 내부에 배치되는 철근 또는 여러 가닥의 강철선을 꼬아서 형성되는 강연선(鋼撚線) 등을 사용할 수 있다.
상기 보강부재(151,161)는 상기 기둥 부재(101)의 횡방향 단면중심에 대해서 비대칭이 되도록 형성될 수 있다. 즉, 서로 다른 2가지 이상의 철근이 기둥 부재(101)의 내부에 형성되되 배치되는 위치도 다르게 형성될 수 있다.
이를 위해, 상기 보강부재(151,161)는, 상기 기둥 부재(101)의 길이방향을 따라 상기 기둥 부재(101)의 내부에 마련되는 제1 보강부재(151); 및 상기 기둥 부재(101)의 길이방향을 따라 상기 기둥 부재(101)의 내부에 마련되며, 상기 제1보강부재(151) 보다 작은 단면적을 가지는 제2보강부재(161);를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 기둥 부재(101)의 횡방향 단면중심을 지나는 수직선(B-B)을 기준으로 좌측에 배치된 제1보강부재(151)는 단면이 크고 우측에 배치된 제2보강부재(161)는 단면이 작다.
또한, 상기 기둥 부재(101)의 횡방향 단면중심에 대해서 상기 제1보강부재(151)가 차지하는 각도 범위와 상기 제2보강부재(161)가 차지하는 각도 범위가 상이하도록 상기 제1보강부재(151) 및 상기 제2보강부재(161)는 각각 복수개가 마련될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1보강부재(151)는 5개가 일정 간격으로 이격 배치되어 있고, 제2보강부재(161)는 11개가 일정 간격으로 이격 배치되어 있다. 5개의 제1보강부재(151)는 A-A 각도 범위로 형성되고 제2보강부재(161)는 B-B 각도 범위로 형성되는데, 제2보강부재(161)가 제1보강부재(151) 보다 더 큰 각도 범위를 차지하도록 형성되어 있다. 또한, 제1보강부재(151)의 이격 간격 보다 제2보강부재(161)의 이격 간격이 더 작도록 배치되어 있다.
도 4와 같이 중공의 기둥 부재(101) 내부에 비대칭형태의 보강부재(151,161)를 배치함으로써, 기둥 부재(101)에 차량이 충돌하는 등 횡방향 하중이 가해지는 경우에 기둥 부재(101)의 좌굴 방향을 결정할 수 있다. 도 4의 경우에 제2보강부재(161)가 배치된 쪽에 차량이 충돌하는 경우 제2보강부재(161)가 파단되더라도 제1보강부재(151)는 파단되지 않을 수 있다. 이렇게 되면 기둥 부재(101)는 제2보강부재(161)가 있는 쪽에서 전단이 일어나고 그 쪽으로 넘어지게 된다. 따라서, 제1보강부재(151)는 인도 쪽에 인접하도록 배치하고 제2보강부재(161)는 차도 쪽에 인접하도록 배치함으로써 기둥 부재(101)에 차량이 충돌하게 되면 기둥 부재(101)가 차도 쪽으로 회전하면서 쓰러지도록 유도할 수 있다.
또한, 제1보강부재(151) 및 제2보강부재(161)가 각각 복수개 형성되는 경우에, 제1보강부재(151)끼리 서로 다른 크기의 단면적을 가지도록 형성되거나 서로 다른 간격으로 이격 형성될 수도 있다. 이는 제2보강부재(161)도 마찬가지이다.
도 5에 도시된 도로 기둥 구조물(100)의 기둥 부재(101)는 중공형의 콘크리트(180)로 형성되고, 보강부재(151,161)는 중공형 기둥 부재(101)를 형성하는 콘크리트(180)에 매립되는 형태로 마련될 수 있다. 여기서, 콘크리트(180)로 형성되는 기둥 부재(101)에 매립되도록 형성되는 보강부재(151,161)는 프리스트레스(pre-stressed) 철근의 형태인 것이 바람직하다.
이와 같이, 보강부재(151,161)가 콘크리트(180)의 내부에 매립된 상태로 기둥 부재(101)에 제공됨으로써, 보강부재(151,161)가 공기 중에 노출되어 부식되거나 강성이 약해지는 등의 문제를 미연에 방지할 수 있고, 콘크리트(180)에 매립되는 보강부재(151,161)를 프리스트레스 철근으로 형성함으로써 기둥부재(101)의 강성을 보다 높일 수 있다.
도 4에 도시된 기둥부재(101)는 강재(steel), 알루미늄, 복합소재, 강화플라스틱 등으로 형성되는 반면에, 도 5에 도시된 기둥부재(101)는 콘크리트로 형성되는 점에서 차이가 있고, 보강부재(151,161)의 배치 방식에 차이가 있다.
한편, 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 기둥 구조물(100)의 회전 유도 수단은 점검구(110), 비틀림 방지부(130), 보강부재(151,161) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 6 및 도 7에는 본 발명의 제2실시예에 따른 도로 기둥 구조물(100)이 도시되어 있다.
도 6 및 도 7에 도시된, 본 발명의 제2실시예에 따른 도로 기둥 구조물(100)의 회전 유도 수단은, 상기 기둥 부재(101)의 하단에 형성되되 상기 기둥 부재(101)의 길이방향과 교차하는 방향으로 형성되는 지지 플레이트(102); 상기 지지 플레이트(102)의 하단에 마련되어 지표면(G) 아래에 매립되는 베이스 부재(103); 및 상기 지지 플레이트(102)와 상기 베이스 부재(103)를 연결하는 복수개의 앵커볼트(anchor bolt, 170);를 포함할 수 있다.
여기서, 베이스 부재(103)는 도 2에서 설명한 베이스 부재(120)와 동일하므로 반복적인 설명은 생략한다.
지지 플레이트(102)는 기둥 부재(101)의 하단에 일체로 형성되거나 용접 등에 의해서 부착될 수 있다. 지지 플레이트(102)는 기둥 부재(101)의 단면적 보다는 충분히 넓은 면적을 가지는 판상의 부재이며, 베이스 부재(103)의 상면과 비슷한 크기를 가지는 것이 바람직하다.
지지 플레이트(102)는 사각형, 원형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
도로 기둥 구조물(100)은 설치 현장에서 베이스 부재(103)에 기둥 부재(101)의 지지 플레이트(102)를 결합하게 되는데, 베이스 부재(103)와 지지 플레이트(102)는 앵커볼트(170)에 의해서 서로 결합될 수 있다.
앵커볼트(170)는 기둥 부재(101)의 둘레를 따라 복수개가 마련되되, 동일한 간격으로 이격 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2실시예에 따른 도로 기둥 구조물(100)의 회전 유도 수단은 복수개의 앵커볼트(170)를 포함하는데, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 앵커볼트(170)는 상기 기둥 부재(101)의 횡방향 단면중심을 지나는 기준선에 대해서 비대칭이 되도록 마련될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 앵커볼트(170)는 제1앵커볼트(171) 및 상기 제1앵커볼트(171) 보다 길이가 짧거나 단면적이 작은 제2앵커볼트(176)를 포함하며, 상기 기둥 부재(101)의 횡방향 단면중심을 지나는 기준선에 대해서 어느 일측에는 상기 제1앵커볼트(171)가 위치하고 다른 일측에는 상기 제2앵커볼트(176)가 위치할 수 있다.
예를 들면, 도 6에 도시된 경우에 앵커볼트(170)가 4개 설치되어 있는데, 사각형 지지 플레이트(102)의 일변을 따라 배치된 2개의 앵커볼트가 제1앵커볼트라면 이와 마주 보는 2개의 앵커볼트는 제2앵커볼트가 된다. 또한, 도 6의 경우에 4개의 볼트 중 어느 하나만 제1앵커볼트(171)이고 나머지 3개의 볼트는 제2앵커볼트(176)가 될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 좌측에 배치된 제1앵커볼트(171)는 우측에 배치된 제2앵커볼트(176) 보다 굵고 길게 형성되어 있다.
기둥 부재(101)에 차량이 충돌하는 등 횡방향 하중이 가해지면, 베이스 부재(103)에서 지지 플레이트(102)가 분리되면서 기둥 부재(101)가 넘어질 수 있다. 지지 플레이트(102)가 베이스 부재(103)에서 분리되기 위해서는 앵커볼트가 끊어지거나 베이스 부재(103)에서 앵커볼트가 뽑혀야 한다. 가늘고 길이가 짧은 제2앵커볼트(176)는 제1앵커볼트(171) 보다 끊어지기 쉽고 베이스 부재(103)에서 쉽게 뽑힐 수 있다. 따라서, 도 7에 도시된 경우에는 제1앵커볼트(171) 쪽으로 기둥 부재(101)의 상단이 회전하면서 넘어질 수 있다. 이 경우에 차도와 인접한 쪽에 제1앵커볼트(171)를 배치하고 인도와 인접한 쪽에 제2앵커볼트(176)를 배치하면, 차량 충돌시 기둥 부재(101)가 인도 쪽으로 쓰러지는 것을 방지할 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 도로 기둥 구조물(200)의 상기 기둥 부재(201)는 하부에서부터 상부로 갈수록 횡방향 단면적이 단계적으로 감소하도록 형성되는 다수개의 다단 기둥 부재를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 회전 유도 수단은 상기 다수개의 다단 기둥 부재일 수 있다. 도 8을 참조하면, 기둥 부재(201)는 상부에서부터 하부로 갈수록 직경이 각각 D1~D4이고 높이가 각각 H1~H4인 4개의 다단 기둥 부재로 형성된다고 할 수 있다. 이와 같이, 각 다단 기둥 부재는 직경과 높이가 상이하다.
도 9에 도시된 본 발명의 제4실시예에 따른 도로 기둥 구조물(300)의 상기 기둥 부재(301)도 하부에서부터 상부로 갈수록 횡방향 단면적이 단계적으로 감소하도록 형성되는 다수개의 다단 기둥 부재를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 회전 유도 수단은 상기 다수개의 다단 기둥 부재일 수 있다. 도 9를 참조하면, 기둥 부재(301)는 상부에서부터 하부로 갈수록 직경이 각각 D'1~D'4이고 높이가 각각 H'1~H'4인 4개의 다단 기둥 부재로 형성된다고 할 수 있다. 이와 같이, 각 다단 기둥 부재는 직경과 높이가 상이하다.
상기 다수개의 다단 기둥 부재는 횡방향 단면중심이 일치하도록 형성되거나(도 8의 제3실시예), 길이방향 단면의 일단이 일치하도록 형성될 수 있다(도 9의 제4실시예).
도 8 및 도 9에 도시된 기둥 부재(201,301)의 경우 다단 기둥 부재의 높이(H)와 직경(D)의 비(ratio)를 세장비(slenderness ratio, 細長比)라고 할 수 있다. 기둥 부재(201,301)의 세장비를 제어하여, 차량 충돌시 기둥 부재(201,301)에 가해지는 충격하중을 제어할 수 있고 결과적으로 기둥 부재(201,301)의 상단이 회전하면서 쓰러지는 방향으로 조절할 수 있다. 즉, 기둥 부재(201,301)에 차량이 충돌하는 경우에 기둥 부재(201,301)가 차도 쪽으로 쓰러지도록 세장비를 결정할 수 있다.
한편, 도 10에 도시된 본 발명의 제5실시예에 따른 도로 기둥 구조물(400)은 기둥 부재(401)의 상단에서부터 하단으로 갈수록 직경 또는 횡방향 단면적이 연속적으로 증가하도록 형성되는 기둥 부재(401)를 포함할 수 있다. 기둥 부재(401)의 종방향 단면의 상하방향 외곽선은 직선 또는 곡선으로 형성될 수 있다. 이 때, 기둥 부재(401)의 상단 또는 하단의 횡방향 단면 중심을 지나는 수직선에 대해서 기둥 부재(401)의 종방향 단면의 상하방향 외곽선은 서로 비대칭이 되는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 비대칭 형상이 되도록 기울어진 형태를 가지는 점검구, 기둥 부재의 중심에 대해서 비대칭이 되도록 지중에 매립되는 베이스 부재에 형성되는 비틀림 방지부, 기둥 부재의 중심에 대해서 비대칭이 되도록 기둥 부재의 내부에 마련되는 철근 등 보강 부재, 기둥 부재의 중심에 대해서 비대칭이 되도록 기둥 부재의 하단과 베이스 부재를 연결하는 앵커볼트, 기둥 부재의 세장비 등에 의해서, 도로 기둥 구조물에 차량이 충돌하더라도 기둥 부재가 인도 쪽이 아닌 차도 쪽으로 쓰러지도록 하여 보행자가 다치는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100,200,300,400: 도로 기둥 구조물
101,201,301,401: 기둥 부재
102: 지지 플레이트 103,120: 베이스 부재
130: 비틀림 방지부 140: 전단보강부
151,161: 보강부재 170: 앵커볼트
171: 제1앵커볼트 176: 제2앵커볼트

Claims (12)

  1. 기둥 부재; 및
    상기 기둥 부재에 횡방향 하중이 가해지거나 차량이 충돌하는 경우에 상기 기둥 부재가 쓰러지는 방향을 결정하도록 상기 기둥 부재에 형성되는 회전 유도 수단;을 포함하며,
    상기 회전 유도 수단은 상기 기둥 부재에 관통 형성되어 전기 부품 삽입하거나 장착하는 점검구를 포함하며,
    상기 점검구는 횡방향 하중이 가해지는 방향 또는 차량이 충돌하는 방향을 향해 기울어지도록 형성된 것을 특징으로 하는 도로 기둥 구조물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전 유도 수단은, 상기 점검구가 기울어진 방향과 교차하는 방향으로 상기 점검구에 대응하는 상기 기둥 부재의 내면에 형성된 전단보강부를 포함하며,
    상기 전단보강부는 다른 부위 보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 도로 기둥 구조물.
  4. 기둥 부재; 및
    상기 기둥 부재에 횡방향 하중이 가해지거나 차량이 충돌하는 경우에 상기 기둥 부재가 쓰러지는 방향을 결정하도록 상기 기둥 부재에 형성되는 회전 유도 수단;을 포함하며,
    상기 회전 유도 수단은, 상기 기둥 부재의 하단에 형성되어 지표면 아래에 매립되는 베이스 부재 및 상기 베이스 부재에 형성되는 비틀림 방지부를 포함하며,
    상기 비틀림 방지부는 상기 기둥 부재에 횡방향 하중이 가해지거나 차량이 충돌하는 경우에 회전축으로 작동하여 상기 기둥 부재의 회전을 유도하는 것을 특징으로 하는 도로 기둥 구조물.
  5. 기둥 부재; 및
    상기 기둥 부재에 횡방향 하중이 가해지거나 차량이 충돌하는 경우에 상기 기둥 부재가 쓰러지는 방향을 결정하도록 상기 기둥 부재에 형성되는 회전 유도 수단;을 포함하며,
    상기 회전 유도 수단은 상기 기둥 부재의 길이방향을 따라 상기 기둥 부재의 내부에 마련되는 보강부재를 포함하며,
    상기 보강부재는 상기 기둥 부재의 횡방향 단면중심에 대해서 비대칭이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 도로 기둥 구조물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보강부재는,
    상기 기둥 부재의 길이방향을 따라 상기 기둥 부재의 내부에 마련되는 제1 보강부재; 및
    상기 기둥 부재의 길이방향을 따라 상기 기둥 부재의 내부에 마련되며, 상기 제1보강부재 보다 작은 단면적을 가지는 제2보강부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 기둥 부재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기둥 부재의 횡방향 단면중심에 대해서 상기 제1보강부재가 차지하는 각도 범위와 상기 제2보강부재가 차지하는 각도 범위가 상이하도록 상기 제1보강부재 및 상기 제2보강부재는 각각 복수개가 마련되는 것을 특징으로 하는 도로 기둥 구조물.
  8. 기둥 부재; 및
    상기 기둥 부재에 횡방향 하중이 가해지거나 차량이 충돌하는 경우에 상기 기둥 부재가 쓰러지는 방향을 결정하도록 상기 기둥 부재에 형성되는 회전 유도 수단;을 포함하며,
    상기 회전 유도 수단은,
    상기 기둥 부재의 하단에 형성되되 상기 기둥 부재의 길이방향과 교차하는 방향으로 형성되는 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트의 하단에 마련되어 지표면 아래에 매립되는 베이스 부재; 및
    상기 지지 플레이트와 상기 베이스 부재를 연결하는 복수개의 앵커볼트;를 포함하며,
    상기 앵커볼트는 상기 기둥 부재의 횡방향 단면중심을 지나는 기준선에 대해서 비대칭이 되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 도로 기둥 구조물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 앵커볼트는 제1앵커볼트 및 상기 제1앵커볼트 보다 길이가 짧거나 단면적이 작은 제2앵커볼트를 포함하며,
    상기 기둥 부재의 횡방향 단면중심을 지나는 기준선에 대해서 어느 일측에는 상기 제1앵커볼트가 위치하고 다른 일측에는 상기 제2앵커볼트가 위치하는 것을 특징으로 하는 도로 기둥 구조물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기둥 부재는 하부에서부터 상부로 갈수록 횡방향 단면적이 단계적으로 감소하도록 형성되는 다수개의 다단 기둥 부재를 포함하며,
    상기 회전 유도 수단은 상기 다수개의 다단 기둥 부재인 것을 특징으로 하는 도로 기둥 구조물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 다수개의 다단 기둥 부재는 횡방향 단면중심이 일치하도록 형성되거나 길이방향 단면의 일단이 일치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 도로 기둥 구조물.
  12. 기둥 부재; 및
    상기 기둥 부재에 횡방향 하중이 가해지거나 차량이 충돌하는 경우에 상기 기둥 부재가 쓰러지는 방향을 결정하도록 상기 기둥 부재에 형성되는 회전 유도 수단;을 포함하며,
    상기 기둥 부재는 상단에서부터 하단으로 갈수록 횡방향 단면적이 연속적으로 증가하도록 형성되고,
    상기 기둥 부재의 종방향 단면의 상하방향 외곽선은 직선 또는 곡선으로 형성되되 상기 기둥 부재의 상단 또는 하단의 횡방향 단면 중심을 지나는 수직선에 대해서 서로 비대칭이 되는 것을 특징으로 하는 도로 기둥 구조물.
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