KR101899257B1 - 가드레일 구조 및 그 레일 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가드레일 및 그 제조방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 차량 충돌시 그 충격을 효과적으로 완충시켜 운전자를 보호할 수 있고, 내부식성이 우수하여 장시간 사용할 수 있으며, 시인성이 우수하여 악천후에도 운전자의 가드레일 인식을 원활하게 하여 안전운전을 유도할 수 있는 가드레일 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

가드레일 구조 및 그 레일 제조방법 {structure of guard rail and method of making rail}
본 발명은 가드레일 구조 및 그 레일 제조방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 차량 충돌시 그 충격을 효과적으로 완충시켜 운전자를 보호할 수 있고, 내부식성이 우수하여 장시간 사용할 수 있으며, 시인성이 우수하여 악천후에도 운전자의 가드레일 인식을 원활하게 하여 안전운전을 유도할 수 있는 가드레일 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 가드레일은 노면에 파이프 형태의 지주를 소정 간격마다 설치하고, 노면에 설치된 지주에 판 형태의 레일로 연결하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 가드레일은 차도의 중앙선 상에 설치되어 차량이 중앙선을 침범하지 못하도록 하거나, 차도와 인도이 경계선에 설치되어 차량으로부터 보행자를 보호하는 역할을 한다.
이러한 가드레일은 차량이 주행로를 이탈하여 2차 사고를 유발하는 것을 방지하는 것을 목적으로 하는데, 레일의 강도가 약하면 트럭과 같이 하중이 큰 차량이 충돌하였을 때 레일이 파손되어 차량이 주행로를 이탈함으로써 2차 사고를 유발하고, 레일의 강도가 너무 강하면 승용차와 같은 소형차량 충돌시 튕겨져 뒤따르는 다른 차량에 의해 2차 사고가 발생할 수 있는 위험이 있다.
또한, 가드레일은 금속을 소재로 성형되어 실외에 설치되므로 우수에 의한 부식과, 자동차 배기가스에 의한 화학적 부식에 의해 오랫동안 사용하지 못하는 문제점이 있다.
더욱이, 폭우나 안개와 같은 악천후에는 가드레일의 시인성이 떨어져 곡선주로를 주행하던 차량 운전자가 가드레일을 발견하지 못하고 가드레일에 충돌하는 사고가 종종 발생하고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 금속 가드레일에 아연 도금을 하거나, 분체도료를 도포하지만 가드레일이 부식되는 시간을 지연시킬 뿐 여전히 부식을 방지하지는 못하였다.
또한, 부식문제 때문에 가드레일을 금속이 아닌 합성수지를 소재로 성형하여 내부식성을 높인 가드레일이 제안되었으나, 강도가 약해 차량의 약한 충돌에도 가드레일이 깨져서 쉽게 파손되는 문제가 있다.
또한, 가드레일의 시인성을 향상시키기 위해 램프 등의 광원을 구비하여 가드레일 자체가 발광하도록 구성된 기술이 제안되었으나, 비용이 과도하게 소요되고, 고장에 의한 유지, 보수에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.
문헌 1. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1280769호, "가드레일 보호장치" 문헌 2. 대한민국특허청 공개실용신안공보 제20-2000-0001159호, "가드레일 보호커버" 문헌 3. 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2010-0109080호, "가드레일"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 강도가 우수하면서도 내식성이 우수하여 오랫동안 사용할 수 있고, 차량 충돌시 충격을 효과적으로 흡수하여 운전자를 보호할 수 있으며, 악천후에도 가드레일을 인식할 수 있는 시인성이 우수한 가드레일 구조 및 그 레일 제조방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 가드레일 구조는 소정 간격마다 노면에 수직으로 세워지는 지주(101); 금속을 소재로 성형되고, 평판 형태의 체결부(111)와, 상기 체결부(111) 상, 하부가 전방으로 돌출된 돌부(113)와, 상기 체결부(112) 사이에 형성된 개구부(112)와, 상기 각 돌부(113)의 후방에 형성된 홈부(114)가 형성된 단면으로 성형되어 수직 방향으로 소정 간격 이격되어서 상기 지주(101)에 체결되는 상부레일(110a); 및 하부레일(110b); 상기 상부레일(110a) 및 하부레일(110b)의 금속층(115) 양면에 코팅되어 금속층(115)과 일체형으로 성형된 합성수지 소재의 합성수지층(116);으로 구성된다.
이대, 상기 지주(101)에는 원통 형태의 몸체(121)가 형성되고, 상기 몸체(121)를 수직으로 관통하는 지주삽입구(122)가 형성되어 지주(101)가 상기 지주삽입구(122)에 삽입되어 상부레일(110a) 및 하부레일(110b) 사이에 위치하는 인디케이터(120);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인디케이터(120)의 몸체(121)는 축광 또는 발광 소재로 성형된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인디케이터(120)의 몸체(121)는 상향으로 갈수록 외경이 좁아지는 뿔 형태로 성형됨으로써, 우천시 빗물에 의해 인디케이터(120)의 몸체(121) 표면이 세척되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상, 하부레일(110a,110b)의 외면에는 축광도료(117)가 도포된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지주(101)와 지주(101) 사이 위치에서 금속을 소재로 판 형태의 몸체(121)가 형성되고, 상기 몸체(131)의 상, 하부에는 볼트체결구(132)가 형성된 보강판(130);이 설치되되, 상기 보강판(130)의 몸체(101) 상, 하부가 각각 상, 하부레일(110a,110b)의 체결부(111)에 체결된 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 의한 가드레일 구조의 레일 제조방법은 금속 소재를 압출 성형하여 레일을 준비하는 단계; 압출다이(142)의 레일삽입구(143)로 레일을 삽입하여 통과시키면서, 용융압출기(141)에서 압출되는 합성수지가 압출다이(142)를 통해 레일의 외면 형태로 성형되면서 레일 일측에서 레일 방향으로 압출되면서 합성수지가 레일의 표면에 부착되는 단계; 상기 합성수지가 경화되면서 레일의 금속층(115) 표면에 합성수지층(116)으로 고착되는 단계;로 구성된다.
이때, 상기 레일이 압출다이(142)의 레일삽입구(143)를 삽입되기 전에 히터(144)로 가열된 후 압출다이(142)의 레일삽입구(143)를 통과하여 압출된 합성수지와 부착하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 금속을 기본 소재로 성형됨으로써 강도가 우수하고, 금속 표면에 합성수지를 코팅함으로써 부식이 발생하지 않아 오랫동안 사용할 수 있으며, 시인성이 우수하여 악천후에서도 차량 운전자가 가드레일을 빠르게 인지하여 안전운행할 수 있다.
그리고 본 발명에 의한 가드레일 제조방법은 금속 표면에 합성수지가 코팅된 가드레일을 저렴한 생산비용으로 대량생산할 수 있고, 피복된 합성수지가 쉽게 박리되지 않는다.
도 1은 본 발명에 의한 가드레일을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 가드레일을 구성하는 상, 하부 레일을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 가드레일을 구성하는 상, 하부 레일의 단면도.
도 4는 본 발명의 가드레일을 제조하는 과정을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 가드레일을 설치하는 과정을 도시한 도면.
도 6a 및 6b는 지주에 삽입되는 인디케이터를 도시한 사시도.
도 7은 상, 하부 레일에 체결되는 보강판을 도시한 사시도.
도 8은 보강판이 체결된 상태의 가드레일을 도시한 도면
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 의한 가드레일(100)은 도 1에 도시한 바와 같이 노면에 소정 간격으로 파이프 형태의 지주(101)가 수직 상태로 연속하여 설치되고, 상기 지주(101)의 일 측 또는 양측에 레일이 체결된다.
중앙선에 설치되는 가드레일(100)은 지주(101)의 양측에 레일이 체결되고, 보행로 등에는 지주(101)의 일측에 레일이 체결된다.
상기 레일은 도 1과 같이 지주(101)의 일 측 또는 양측에 각각 상부레일(110a)과 하부레일(110b)을 체결하되, 상기 상부레일(110a)과 하부레일(110b)은 소정 간격 이격시켜 상부레일(110a)과 하부레일(110b) 사이에 간격이 형성되도록 한다.
상기 상, 하부레일(110a,110b)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이(도 3에서 도면의 우측을 레일의 '전방'이라 하고, 도면의 좌측을 레일의 '후방'이라 한다.) 가운데 부분에 평평한 판 형태의 체결부(111)가 형성되고, 상기 체결부(111)의 상, 하단이 전방으로 절곡 연장되어 돌부(113)가 형성되며, 돌부(113)의 단부는 후방으로 소정 길이 연장되어 형성된다.
상기와 같이 구성된 상, 하부레일(110a,110b)은 레일의 전방에서 보면 가운데 부분에 홈 형태로 개구부(112)가 형성되고, 상기 개구부(112)의 상, 하부에는 돌출된 돌부(113)가 형성된다.
그리고 상, 하부레일(110a,110b)의 후방에서 보면 가운데 부분이 돌출된 형태로 체결부(111)가 형성되고, 상기 체결부(111)의 상, 하부에는 각각 홈 형태의 홈부(114)가 형성된다.
상기 체결부(111)는 지주(101)에 체결되는 부분이고, 개구부(112)는 레일을 지주(101)에 체결하기 위한 작업 공간으로 활용된다.
그리고 돌부(113) 및 홈부(114)는 차량의 충돌시 돌부(113)가 홈부(114)로 찌그러지며 차량 충격을 흡수하여 차량과 운전자를 보호한다.
상기와 같이 구성된 레일(110a,110b)는 요구되는 강도를 만족시키기 위해 금속을 소재로 성형되는데, 금속은 빗물에 의한 부식과, 자동차 배기가스에 의한 화학적 부식으로 오랫동안 사용하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 금속을 소재로 레일(110a,110b)을 성형한 후, 상기 레일(110a,110b)의 내, 외면에 합성수지를 도포하여 도 3과 같이 금속층(115)과, 금속층 양면에 각각 합성수지층(116)이 적층되도록 구성한다.
일반적으로 합성수지는 내화학성 및 내부식성이 우수하므로 상기와 같이 레일(110a,110b) 표면에 합성수지층(116)을 형성함으로써 레일(110a,110b)이 부식되지 않도록 한다.
상기 합성수지층(116) 소재로는 강도가 우수하고, 내부식성과 내화학성이 우수한 ABS수지를 사용하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 레일(110a,110b)은 금속층(115)의 표면에 합성수지층(116)을 형성하는데, 상기 합성수지층(116)은 별도의 접착제를 사용하지 않고 이중 압출 형태로 레일의 금속층(115) 표면에 부착 고정시킨다.
그리고 도 2와 같이, 레일(110a,110b)의 돌부(113)에 축광도료(117) 또는 반사띠를 도포함으로써, 야간 운전자의 시인성을 향상시키도록 구성하는 것이 바람직하다.
금속층(115) 표면에 합성수지층(116)이 형성된 본 발명의 레일을 제작하는 방법에 대해 상세하게 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 소정 간격 이격되어 레일삽입구(143)가 형성되도록 한 쌍의 압출다이(142)를 설치하고, 상기 압출다이(142)에 각각 용융압출기(141)를 설치하여, 각 용융압출기(141)에서 용융되어 배출되는 용융 합성수지가 압출다이(142)를 통과하며 레일(110a,110b)의 외면 형상으로 압출된다.
금속 소재로 레일을 압출하여 소정 간격마다 절단하여 레일을 준비하고, 상기 한 쌍의 압출다이(142) 사이의 레일삽입구(143)로 미리 압출 성형된 레일(110a,110b)을 연속하여 통과시킨다.
이때, 한 쌍의 압출다이(142)에서는 합성수지를 용융하여 압출다이(142)로 용융수지를 압출함으로써, 압출다이(142) 사이를 통과하는 레일의 표면에 압출다이(142)에어 압출되는 합성수지가 부착되도록 한다.
또한, 레일(110a,110b)이 압출다이(142)를 통과하는 속도와 한 쌍의 용융압출기(141)에서 용융수지가 압출되는 속도를 동조함으로써, 레일(110a,110b)의 표면에 압출된 용융수지가 부착된 후 상대적 움직임이 없는 상태에서 용융수지가 경화되어 합성수지층(116)을 구성하도록 하여 레일(110a,110b)의 금속층(115)과 합성수지층(116)이 견고하게 부착, 고정되도록 한다.
그리고 도 4에 도시한 바와 같이, 레일이 압출다이(142)를 통과하기 전에 히터(144)로 금속 소재로 성형된 레일(110a,110b)을 용융수지의 온도까지 가열한 후 압출다이(142)에서 압출되는 합성수지와 레일(110a,110b)이 견고하게 부착, 고정되도록 한다.
히터(144)로 가열되어 외면에 합성수지가 부착된 후, 레일(110a,110b)의 금속층(115)과 합성수지층(116)은 상온 환경에서 서서히 냉각되며 부착된 후 견고한 체결력을 유지한다.
도면에는 도시하지 않았으나, 도 4에서 금속표면에 합성수지가 부착되어 이송될 때 일 측에 축광도료를 도포하는 롤러(미도시)를 구성함으로써, 레일(110a,110b)이 이송되는 과정에서 레일 표면에 축광도료가 자동으로 도포되도록 구성하 수도 있다.
상기와 같은 방법을 통해 표면에 합성수지층(116)이 형성된 레일(110a,110b)을 대량생산할 수 있다.
상기와 같이 생산된 레일(110a,110b)은 금속층(115)의 표면에 합성수지층(116)을 형성함으로써, 내부식성 내화학성이 우수한 합성수지층(116)이 가드레일의 금속층(115)을 보호하여 오랫동안 사용할 수 있다.
또한, 금속층(115)에 합성수지층(116)을 형성함으로써, 가드레일을 다양한 색상으로 구성할 수 있다. 예를 들면, 경사각이 심한 도로, 급회전 구간도로, 사고 다발 구간에는 가드레일의 합성수지층(116)을 빨간색으로 구성함으로써, 운전자가 주의하며 운전하도록 유도할 수 있다.
그리고 본 발명의 가드레일은 지주(101)에 레일(110a,110b)을 체결할 뿐만 아니라, 도 1과 같이 상부레일(110a)과 하부레일(110b) 사이에 인디케이터(120)를 설치함으로써 운전자가 더욱 안전운전할 수 있도록 유도할 수 있다.
상기 인디케이터(120)는 도 6의 (a)와 같이 원기둥 형태로 몸체(121)가 형성되고, 상기 몸체(121)를 수직으로 관통하는 지주삽입구(122)가 형성된다.
상기 몸체(121)는 축광 또는 발광이 가능한 소재로 성형되는데, 도 5와 같이 몸체(121)의 지주삽입구(122)에 지주(101)를 삽입하여, 인디케이터(120)가 상부레일(110a)과 하부레일(110b) 사이에 위치하도록 설치된다.
상기와 도 1 및 도 5와 같이 인디케이터(120)가 상부레일(110a)과 하부레일(110b) 사이에 위치함으로써, 차량을 운전하는 운전자게 인디케이터(120)가 그대로 노출됨으로써, 운전자의 안전운전을 유도할 수 있다.
상술한 바와 같이 인디케이터(120)를 원통 형태로 성형할 수도 있고, 도 6의 (b)와 같이 원뿔 형태로 성형할 수도 있다.
도 6의 (b)와 같이 원뿔 형태로 인디케이터(120)를 성형하면 우천시 비에 의해 인디케이터(120) 표면을 깨끗하게 세척할 수 있다.
일반적으로 도로에 설치된 시설물은 다른 장소에 설치된 시설물에 비해서 차량의 통행에 따른 분진에 의해 표면이 심하게 오염되므로, 자주 세척하여야 하는 불편함이 있다.
인디케이터(120) 역시 수많은 차량 통행에 의한 분진으로 표면이 심하게 오염될 수 있는데, 도 6의 (b)와 같이 원뿔 형태로 몸체(121)를 성형함으로써, 우천시 내리는 비가 인디케이터(120)의 몸체(121) 표면과 충돌하면서 몸체(121)에 붙어 있는 먼지 등의 이물질을 세척시킨다.
따라서, 우천시 빗물에 의해 인디케이터(120)가 자동으로 세척되므로 항상 깨끗한 상태로 인디케이터(120)를 유지할 수 있다.
그리고 도 8과 같이 본 발명의 가드레일(100)은 상부레일(110a)과 하부레일(110b) 사이에 보강판(130)을 설치할 수도 있다.
차량 충돌시 가드레일(100)이 그 충격을 충분히 지지할 수 있어야만 한다. 이를 위해 레일(110a,110b) 자체의 강도도 중요하지만, 레일(110a,110b)을 지지하는 지주(101)가 설치되는 간격도 매우 중요하다.
지주(101) 사이의 간격이 좁을수록 전체적인 가드레일(100)의 강도가 증가하지만, 시공비가 많이 소요되고 공기가 길어지는 문제점이 있다.
보강판(130)은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 도 8과 같이 지주(101) 사이의 상부레일(110a)과 하부레일(110b)을 보강판(130)으로 체결함으로써, 지주(101) 사이의 간격을 좁히지 않고서도 가드레일(100)의 강도를 높일 수 있다.
상기 보강판(130)은 도 7에 도시한 바와 같이 금속을 소재로 하여 판 형태로 몸체(131)가 성형되고, 상기 몸체(131)의 상,하부에 볼트체결구(132)가 형성된다.
보강판(130)의 상부에 형성된 볼트체결구(132)를 상부레일(110a)의 체결부(111)에 볼트체결하고, 보강판(130)의 하부에 형성된 볼트체결구(132)를 하부레일(110b)의 체결부(111)에 볼트 체결함으로써 상, 하부레일(110a,110b) 사이에 보강판(130)이 체결된다.
상기와 같이 상, 하부레일(110a,110b)을 보강판(130)을 체결함으로써, 지주(101) 사이의 간격을 넓게 구성하여도, 차량 충돌시 충격을 충분히 지지할 수 있는 강도를 갖게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 금속을 기본 소재로 성형됨으로써 강도가 우수하고, 금속 표면에 합성수지를 코팅함으로써 부식이 발생하지 않아 오랫동안 사용할 수 있으며, 시인성이 우수하여 악천후에서도 차량 운전자가 가드레일을 빠르게 인지하여 안전운행할 수 있다.
그리고 본 발명에 의한 가드레일 제조방법은 금속 표면에 합성수지가 코팅된 가드레일을 저렴한 생산비용으로 대량생산할 수 있고, 피복된 합성수지가 쉽게 박리되지 않는다.
이상 상술한 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다.
또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.
첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
100 : 가드레일
101 : 지주
110a : 상부레일
110b : 하부레일
111 : 체결부
112 : 개구부
113 : 돌부
114 : 홈부
115 : 금속층
116 : 합성수지층
117 : 축광도료
120 : 인디케이터
121 : 몸체
122 : 지주삽입구
130 : 보강판
131 : 몸체
132 : 볼트체결구
141 : 용융압출기
142 : 압출다이
143 : 레일삽입구
144 : 히터

Claims (8)

  1. 소정 간격마다 노면에 수직으로 세워지는 지주(101);
    금속을 소재로 성형되고, 평판 형태의 체결부(111)와, 상기 체결부(111) 상, 하부가 전방으로 돌출된 돌부(113)와, 상기 돌부(113) 사이에 형성된 개구부(112)와, 상기 각 돌부(113)의 후방에 형성된 홈부(114)가 형성된 단면으로 성형되어 수직 방향으로 소정 간격 이격되어서 상기 지주(101)에 체결되는 상부레일(110a); 및 하부레일(110b);
    상기 상부레일(110a) 및 하부레일(110b)의 금속층(115) 양면에 코팅되어 금속층(115)과 일체형으로 성형된 합성수지 소재의 합성수지층(116);
    축광 또는 발광 소재로 원통 형태의 몸체(121)가 성형되고, 상기 몸체(121)는 상향으로 갈수록 외경이 좁아지는 뿔 형태로 성형되어 빗물에 의해 몸체(121) 외면이 세척 가능하도록 형성되며, 상기 몸체(121)를 수직으로 관통하는 지주삽입구(122)가 형성되어 지주(101)가 상기 지주삽입구(122)에 삽입되어 상부레일(110a) 및 하부레일(110b) 사이에 위치하는 인디케이터(120);로 구성된 가드레일 구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상, 하부레일(110a,110b)의 외면에는 축광도료(117)가 도포된 것을 특징으로 하는 가드레일 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지주(101)와 지주(101) 사이 위치에서,
    금속을 소재로 판 형태의 몸체(131)가 형성되고, 상기 몸체(131)의 상, 하부에는 볼트체결구(132)가 형성된 보강판(130);이 설치되되,
    상기 보강판(130)의 몸체(131) 상, 하부가 각각 상, 하부레일(110a,110b)의 체결부(111)에 체결된 것을 특징으로 하는 가드레일 구조.
  7. 금속 소재를 압출 성형하여 레일을 준비하는 단계;
    레일이 압출다이의 레일 삽입구로 삽입되기 전에 히터로 가열하는 단계;
    압출다이의 레일삽입구로 레일을 삽입하여 통과시키면서,
    용융압출기에서 압출되는 합성수지가 압출다이를 통해 레일의 양 면의 외면 형태로 각각 레일 방향으로 압출, 성형되면서 합성수지가 레일의 양 표면에 부착되는 단계;
    상기 합성수지가 경화되면서 레일의 금속층 표면에 합성수지층으로 고착되는 단계;로 구성된 가드레일 구조의 레일 제조방법.
  8. 삭제
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