KR102007769B1 - 전이구간용 보강유닛 - Google Patents

Abstract

전이구간용 보강유닛이 개시된다. 본 발명에 따른 전이구간용 보강유닛은, 주행차량의 충격흡수를 위해 파형의 빔을 지주로 받친 연성의 제1 방호울타리와, 주행 차량의 탈선을 방지하기 위해 블록형상으로 제작된 강성의 제2 방호울타리가 서로 연결되는 전이구간에 사용되는 보강유닛에 있어서, 상기 전이구간을 길이방향으로 한 판재형상으로 되어 상기 제1,2 방호울타리의 하단부와 각각 결합하되, 상기 제1 방호울타리 쪽으로 갈수록 지면에서 이격되며 폭이 좁아지는 하단경사부가 구비된 하부보강체를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 소형 차량과의 충돌시 차량 및 인명 피해를 저감하고 연성 방호울타리 쪽으로 강성을 점진적으로 감소시키는 구조의 하단경사부를 갖는 하부보강체가 기설치된 연성 방호울타리의 빔의 배면에 추가설치되어 연성 및 강성 방호울타리 간을 연결함에 따라 전이구간 내의 방호울타리의 점진적인 강성변화가 일관성 있게 이루어질 수 있고, 기설치된 방호울타리의 교체 없이 그대로 활용함으로 인해 시공 및 유지관리가 저비용으로 용이하고 신속하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

Description

전이구간용 보강유닛{REINFORCING UNIT FOR TRANSITION SECTION OF ROADWAY}

본 발명은 전이구간용 보강유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 주행차량의 충격흡수를 위한 연성 방호울타리와 탈선방지를 위한 강성 방호울타리가 서로 연결되는 전이구간에 간이하게 적용되어 양 방호울타리 간의 강성이 불연속되지 않고 점진적으로 변화되도록 모듈화한 보강유닛에 관한 것이다.

소정속도 이상으로 차량이 주행하는 도로의 양 측면에는 방호울타리가 전체적으로 설치되어 차량, 보행자 또는 시설물 등의 안전을 도모하게 되는데, 이러한 차로용 방호울타리는 강성 방호울타리와 연성 방호울타리로 크게 구분될 수 있다.

이때, 강성 방호울타리는, 차량 충돌시 구조물의 변형에 의한 충격흡수보다는 차량의 복귀를 주목적으로 변형되지 않는 CSSB(Concrete Safety Shape Barrier)로 이루어진 구조물로서, 설치공간의 제약, 유지관리의 수월성, 절대방호, 경제성 등의 장점이 있다.

그리고 연성 방호울타리는, 차량 충돌시 다소의 변형이 수반되면서 충격에너지를 흡수하는 것을 주된 기능으로 하고, 주로 철, 알루미늄으로 이루어진 빔(혹은 케이블)과 지주로 이루어진 구조물로서, 탑승자의 안전성 측면에서 장점이 있다.

이러한 강성 방호울타리와 연성 방호울타리와 관련된 각각의 시공이나 성능조건 및 규격 등과 강성과 연성 방호울타리가 서로 연결되는 교량, 교차로, 도로의 진입구간 등의 전이구간(Transition)과 관련된 사항은, 도로안전시설 설치 및 관리지침과 업무편람 등에서 구체적으로 규정하고 있고, 이에 따른 설치 및 운용이 이루어지고 있는 실정이다.

특히, 전이구간의 경우, 소정 길이로 확보된 구간영역에서 연성 방호울타리의 강도를 완만하게 증대시켜 강성 방호울타리로 연속성 있게 연결되도록 하고 있는데, 이는 상대적으로 강도가 약한 연성 방호울타리 외측으로 차량이 이탈 및 추락하거나 강성 방호울타리 단부에 충돌하는 사고 등을 방지하기 위함이다.

위와 같이 연성 방호울타리의 강도를 완만하고 점진적으로 증대하기 위해 종래에는 단순히 강성 방호울타리에 인접할수록 연성 방호울타리의 지주 간격을 좁게 하는 방식을 적용하였다.

그러나 이에 의한 경우, 연성 방호울타리의 점진적 강성 변화나 단부처리 등이 일관성 있게 유지되기 어렵고, 강성 방호울타리와의 결합부분에 대한 강성을 충분히 확보하는 것 또한 어려워 상술한 바와 같은 사고 등의 저감이 제대로 이루어지지 못하였다.

그리고 전이구간의 일관성 있는 점진적 강성 변화를 위해 빔을 두께를 달리한 연성 방호울타리를 별도로 제작 및 시공하는 경우, 기존에 설치된 연성 방호울타리의 빔을 활용하지 못하게 됨에 따라 시공상의 비용이 증대될 수밖에 없는 문제가 있었다.

또한, 방호울타리와 관련된 선행기술 중 대한민국등록특허 제10-1191896호는 차량 충돌시 완충브라켓이 변형되면서 충격을 흡수하고 EVA 또는 연질폴리우레탄 재질의 완충로울러가 회전하면서 차량을 정상적인 진행방향으로 복귀시켜 차량의 파손을 방지함은 물론 인명피해를 최소화시키며, 상,하부가이드레일의 연결부위 내측에 연결부를 삽입하여 길이방향으로 고정시킴으로써 수려한 미관을 제공하는 차량용 방호울타리에 대한 기술을 개시하고 있으나, 길이방향 전체에 걸쳐 일정한 강성을 갖는 방호울타리인 관계상 점진적 강성 변화가 요구되는 전이구간에 그대로 사용 내지 적용되기 어려운 문제가 있다.

대한민국등록특허 제10-1191896호(공고일: 2012.10.16)

본 발명의 목적은, 소형 또는 대형 차량에 대한 방호는 물론, 도로별 속도제한에 따른 방호울타리의 등급(SB1 내지 SB5)에 따라 선택적으로 전이구간의 강성을 점진적으로 변화시킬 수 있고, 기설치된 일반적인 연성 방호울타리를 그대로 활용하면서 적용할 수 있는 모듈화한 전이구간용 보강유닛을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 주행차량의 충격흡수를 위해 파형의 빔을 지주로 받친 연성의 제1 방호울타리와, 주행 차량의 탈선을 방지하기 위해 블록형상으로 제작된 강성의 제2 방호울타리가 서로 연결되는 전이구간에 사용되는 보강유닛에 있어서, 상기 전이구간을 길이방향으로 한 판재형상으로 되어 상기 제1,2 방호울타리의 하단부와 각각 결합하되, 상기 제1 방호울타리 쪽으로 갈수록 지면에서 이격되며 폭이 좁아지는 하단경사부가 구비된 하부보강체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이구간용 보강유닛에 의해 달성된다.

상기 하부보강체는, 상기 제2 방호울타리의 정면에 밀착되는 형상으로 길이방향을 따라 절곡형성된 하단절곡부가 더 구비되고, 상기 빔의 배면에 구비되어 상기 빔과 함께 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합될 수 있다.

상기 하부보강체의 두께는, 6 내지 8T이고, 상기 전이구간의 길이에 대한 상기 하부보강체의 길이의 비는, 0.5 내지 0.6일 수 있다.

상기 보강유닛은, 상기 빔에서 상기 제2 방호울타리 쪽으로 연장형성되어 상기 하부보강체의 정면에 구비되되, 상기 빔 및 상기 하부보강체와 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합되는 일단부와, 상기 하부보강체 및 상기 제2 방호울타리와 일체로 결합되는 타단부로 구성되는 보강빔을 더 포함할 수 있다.

상기 보강유닛은, 상기 전이구간을 길이방향으로 한 판재형상으로 되어 상기 하부보강체의 상단부와 맞댐이 이루어지도록 상기 제1,2 방호울타리의 상단부와 각각 결합하고, 상기 제1 방호울타리 쪽으로 갈수록 지면을 향하며 폭이 좁아지는 상단경사부가 구비된 제1 상부보강체를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 상부보강체는, 상기 제2 방호울타리의 상단면에 밀착되는 형상으로 길이방향을 따라 형성된 상단절곡부가 더 구비되고, 상기 빔의 배면에 구비되어 상기 빔과 함께 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합될 수 있다.

상기 제1 상부보강체의 두께는, 6 내지 8T이고, 상기 전이구간의 길이에 대한 상기 제1 상부보강체의 길이의 비는, 0.2 내지 0.4일 수 있다.

상기 보강유닛은, 상기 빔에서 상기 제2 방호울타리 쪽으로 연장형성되어 상기 하부보강체 및 상기 제1 상부보강체의 정면에 구비되되, 상기 빔, 상기 하부보강체 및 상기 제1 상부보강체와 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합되는 일단부와, 상기 하부보강체, 상기 제1 상부보강체 및 상기 제2 방호울타리와 일체로 결합되는 타단부로 구성되는 보강빔을 더 포함할 수 있다.

상기 보강유닛은, 상기 전이구간을 길이방향으로 한 직사각형의 판재형상으로 되어 상기 하부보강체의 상단부와 맞댐이 이루어지도록 상기 제1,2 방호울타리의 상단부와 각각 결합하고, 상기 제2 방호울타리의 상방으로 돌출된 형상으로 길이방향을 따라 형성된 상단돌출부가 구비된 제2 상부보강체를 더 포함할 수 있다.

상기 빔은, 상단부에 배치되는 2파형 빔과, 하단부에 배치되는 3파형 빔으로 이루어지고, 상기 제2 상부보강체는, 상기 2파형 빔 및 상기 3파형 빔의 배면에 구비되어 상기 2,3파형 빔과 함께 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합될 수 있다.

상기 보강유닛은, 상기 2,3파형 빔에서 상기 제2 방호울타리 쪽으로 각각 연장형성되어 상기 하부보강체 및 제2 상부보강체의 정면에 각각 구비되는 제1,2 보강빔을 더 포함하되, 상기 제1 보강빔은, 상기 2파형 빔 및 상기 제2 상부보강체와 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합되는 일단부와, 상기 제2 상부보강체와 일체로 결합되는 타단부로 구성되고, 상기 제2 보강빔은, 상기 3파형 빔, 상기 하부보강체 및 상기 제2 상부보강체와 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합되는 일단부와, 상기 하부보강체, 상기 제2 상부보강체 및 상기 제2 방호울타리와 일체로 결합되는 타단부로 구성될 수 있다.

상기 하부보강체의 상단부와 상기 제1 상부보강체의 하단부는, 서로 겹치도록 배치되어 상호 끼움결합될 수 있다.

상기 하부보강체의 상단부와 상기 제2 상부보강체의 하단부는, 서로 겹치도록 배치되어 상호 끼움결합될 수 있다.

본 발명에 의하면, 소형 차량과의 충돌시 차량 및 인명 피해를 저감하고 연성 방호울타리 쪽으로 강성을 점진적으로 감소시키는 구조의 하단경사부를 갖는 하부보강체가 기설치된 연성 방호울타리의 빔의 배면에 추가설치되어 연성 및 강성 방호울타리 간을 연결함에 따라 전이구간 내의 방호울타리의 점진적인 강성변화가 일관성 있게 이루어질 수 있고, 기설치된 방호울타리의 교체 없이 그대로 활용함으로 인해 시공 및 유지관리가 저비용으로 용이하고 신속하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한, 하부보강체의 하단절곡부, 제1,2 상부보강체 및 보강빔 등이 각각 모듈화된 형태로 제작되어 전이구간의 방호울타리에 선택적으로 적용되는 경우, 소형 또는 대형 차량에 대한 방호는 물론, 도로별 속도제한에 따른 방호울타리의 등급(SB1 내지 SB5)에 요구되는 강성 및 강성변화가 손쉽게 구현될 수 있다.

도 1a은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전이구간용 보강유닛의 정면도 및 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 각 절단선에 따른 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전이구간용 보강유닛의 정면도 및 평면도이다.
도 2b는 도 2a의 각 절단선에 따른 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전이구간용 보강유닛의 정면도 및 평면도이다.
도 3b는 도 3a의 각 절단선에 따른 단면도이다.
도 4는 종래 전이구간의 방호울타리에 본 발명의 보강유닛을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우에 대하여 소형 차량의 충돌안전성능을 시뮬레이션한 결과를 각각 도시한 도면이다.
도 5는 종래 전이구간의 방호울타리에 본 발명의 보강유닛을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우에 대하여 대형 차량의 충돌안전성능을 시뮬레이션한 결과를 각각 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1a은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전이구간용 보강유닛의 정면도 및 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 각 절단선에 따른 단면도이고, 도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전이구간용 보강유닛의 정면도 및 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 각 절단선에 따른 단면도이고, 도 3a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전이구간용 보강유닛의 정면도 및 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 각 절단선에 따른 단면도이고, 도 4는 종래 전이구간의 방호울타리에 본 발명의 보강유닛을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우에 대하여 소형 차량의 충돌안전성능을 시뮬레이션한 결과를 각각 도시한 도면이고, 도 5는 종래 전이구간의 방호울타리에 본 발명의 보강유닛을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우에 대하여 대형 차량의 충돌안전성능을 시뮬레이션한 결과를 각각 도시한 도면이다.의 각 절단선에 따른 단면도이다.

발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정, 차로를 마주하는 방향), 후(배, 차로를 마주하지 않는 방향) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것으로, 이하에서 설명되는 각 방향은 이와 다르게 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 이에 기초한 것이다.

본 발명에 따른 전이구간용 보강유닛(100)은, 기설치된 연성의 제1 방호울타리(10)와 강성의 제2 방호울타리(20)가 서로 연결되는 전이구간 내 방호울타리의 강성을 요구되는 수준으로 점진적이고 일관성 있게 변화시키는 한편, 기설치된 방호울타리의 교체 없이 그대로 활용하여 전이구간에 대한 강성보강을 저비용으로 용이하고 신속하게 이루어지도록 하기 위해 안출된 발명이다.

여기서 연성의 제1 방호울타리(10)란, 차량과의 충돌시 다소의 변형을 수반하면서 주행차량의 충격흡수를 통해 탑승자 및 차량의 안전을 도모하는 구성요소로서, 주로 철, 알루미늄 등을 소재로 한 판재를 파형으로 절곡시킨 빔(12)(혹은 케이블)을 다수의 지주(14)로 받쳐 이루어질 수 있다.

그리고 강성의 제2 방호울타리(20)란, 차량 충돌시 구조물의 변형에 의한 충격흡수보다는 차량의 추락이나 이탈방지를 통해 탑승자 및 차량의 안전을 도모하는 구성요소로서, 거의 변형 없는 콘크리트 등을 소재로 한 블록형상의 중량물로 이루어질 수 있다. 이러한 제2 방호울타리(20)는 전체적으로 아랫변이 윗변보다 긴 사다리꼴 형태로 제작될 수 있으며, 필요에 따라서는 도면에 도시된 바와 같이 중앙부에 오목한 절곡면(22)이 형성될 수도 있다.

위와 같은 기능 내지 작용은, 본 발명에 따른 보강유닛(100)이 전이구간에 모듈화된 형태로 범용적이면서도 선택적으로 적용 내지 사용됨으로써 이루어질 수 있게 된다.

즉, 후술하는 바와 같이 판재형상의 보강체(110,120,130) 및 보강빔(140)의 형태로 다양하게 모듈화된 본 발명의 실시예에 따른 전이구간용 보강유닛(100)이, 도로별 속도제한에 따른 방호울타리의 등급(SB1 내지 SB5)에서 요구하는 강성 및 강성변화에 상응하도록 전위구간 내의 기설치된 방호울타리에 대하여 선택적으로 적용됨으로써 위와 같은 기능 내지 작용이 이루어지는 것이다.

여기서 SB1 등급은 저속의 차로(5) 구간에 적용되는 방호울타리 등급을 지칭하고, SB2 등급은 기본 등급으로 일반 속도의 차로(5) 구간에 적용되는 방호울타리 등급을 지칭하고, SB3는 고속의 차로(5) 구간에 적용되는 등급을 지칭하며, SB4와 SB5 등급은 SB2 및 SB3의 적용 대상 구간 중 중앙분리대, 교량 등 차로(5) 측 위험도가 큰 구간에 적용되는 방호울타리 등급을 지칭한다. 이외에 SB6과 SB7 등급은 특수 중차량의 통행이 잦은 구간이나 위험도가 매우 높은 특수구간에 적동되는 방호울타리 등급을 지칭한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 전이구간용 보강유닛(100)은, 전위구간 내의 방호울타리에 대하여 대략 SB1 등급(저속 차로용)에 상응하는 보강과 연속성 있는 강성변화가 이루어지도록 하기 위해 마련된 것으로, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 하부보강체(110) 및 보강빔(140) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

제1 실시예에 따른 하부보강체(110)는, 연성의 제1 방호울타리(10)와 강성의 제2 방호울타리(20) 간 연결부위의 강성이 양측의 하단부에서 불연속되지 않고 점진적으로 변화되도록 보강하는 구성요소이다.

이러한 하부보강체(110)를 통해 전이구간 내 방호울타리의 강성변화가 연속성을 이룰 수 있게 되며, 전이구간에서의 소형 차량의 충돌안전성능이 증대될 수 있다.

구체적으로 하부보강체(110)는, 전이구간을 길이방향으로 한 판재형상으로 되어 양단부가 제1,2 방호울타리(10,20)의 하단부와 각각 볼트를 통해 결합되고, 하단경사부(112) 및 하단절곡부(114) 등을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.

이때, 하부보강체(110)의 일단부는 제1 방호울타리(10) 쪽 빔(12)의 배면(차로(5)를 마주하지 않는 방향)에 구비되어 빔(12)과 함께 블록아웃(16)을 통해 지주(14)에 일체로 볼트 결합되고, 타단부는 제2 방호울타리(20)의 정면(차로(5)를 마주하는 방향)에 위치하여 볼트 결합될 수 있다.

하단경사부(112)는, 제1 방호울타리(10) 쪽으로 갈수록 지면에서 이격되며 하부보강체(110)의 폭이 좁아지도록 하는 경사면에 해당하는 구성요소로서, 이로 인해 하부보강체(110)의 전체 형상은 아랫변보다 윗변이 긴 사다리꼴 형상을 이루게 된다.

위와 같이 하부보강체(110)를 윗변이 긴 사다리꼴 형상으로 만드는 하단경사부(112)로 인해, 전이구간 내 방호울타리의 하단부 강성이 제2 방호울타리(20)에서 제1 방호울타리(10) 쪽을 향해 점진적으로 감소함에 따라 전이구간 내에서 연속성 있는 강성변화가 이루어질 수 있게 되는 것이다.

또한, 이러한 구조의 하단경사부(112)로 인해, 하단경사부(112)를 마주하며 차로(5)를 주행하는 소형 차량의 타이어에 대한 직접적인 충격이 회피될 수 있게 됨에 따라 소형 차량이 하부보강체(110)에 충돌하더라도 안전이 도모될 수 있게 되는 것이다.

하단절곡부(114)는, 하부보강체(110) 자체의 강성 증대는 물론, 제2 방호울타리(20)와 하부보강체(110) 간의 결합력 증대와 제2 방호울타리(20)에 대한 하부보강체(110)의 용이한 시공을 도모하기 위한 구성요소로서, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 제2 방호울타리(20)의 정면에 밀착되는 형상으로 하부보강체(110)의 길이방향을 따라 절곡형성되어 이루어질 수 있다.

이상에서 살펴본 하부보강체(110)는, SB1 등급에 따라 규격화된 전이구간의 제1,2 방호울타리(10,20)에 대하여 범용적으로 적용될 수 있도록, 대략 6 내지 8T의 두께를 갖고, 전이구간(대략 9500mm)에 대한 길이의 비가 0.5 내지 0.6(하부보강체(110)의 길이: 대략 4800mm)이며, 하부보강체(110)의 폭은 대략 500 내지 600mm인 아연용융도금 강판으로 제작될 수 있다.

제1 실시예에 따른 보강빔(140)은, 제1 방호울타리(10)의 빔(12)과 일체를 이루며 제1,2 방호울타리(10,20) 간을 연결하여 전이구간의 강성을 강화하는 한편, 하부보강체(110)를 견고히 지지하기 위해 마련된 구성요소로서, 제1 방호울타리(10)의 빔(12)에서 제2 방호울타리(20) 쪽으로 연장형성되어 하부보강체(110)의 정면 일부를 덮도록 구비되며, 빔(12)에 대응하는 파형의 주름이 형성되거나 평평한 평면 형상으로 제작될 수 있다.

이러한 보강빔의 일단부(142)는 빔(12) 및 하부보강체(110)와 블록아웃(16)을 통해 지주(14)에 일체로 볼트 결합되며, 보강빔의 타단부(144)는 하부보강체(110) 및 제2 방호울타리(20)와 일체로 볼트 결합될 수 있다.

이때, 보강빔(140)은, 규격화된 전이구간의 제1,2 방호울타리(10,20)에 대하여 범용적으로 적용될 수 있도록, 대략 3 내지 4T의 두께를 갖고, 길이가 대략 1600mm 내지 1800mm이며, 폭은 대략 460mm인 아연용융도금 강판으로 제작될 수 있다.

위와 같은 규격 및 형상으로 하부보강체(110) 및 보강빔(140)이 모듈화되어 전이구간 내 방호울타리에 적용되면, SB1 등급(저속 차로용)에 대응하는 수준의 점진적인 강성변화가 일관성 있게 이루어질 수 있고, 저비용으로 용이하고 신속한 시공 및 유지관리가 이루어질 수 있게 된다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 전이구간용 보강유닛(100)은, 전위구간 내의 방호울타리에 대하여 대략 SB3 등급(고속 차로용)에 상응하는 보강과 연속성 있는 강성변화가 이루어지도록 하기 위해 마련된 것이다.

이러한 제2 실시예에 따른 전이구간용 보강유닛(100)은, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 제1 실시예에서 상술한 바와 같은 하부보강체(110) 및 보강빔(140)을 기본적으로 포함하되, SB3 등급에 따른 강성보강을 위해 제1 상부보강체(120)를 더 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.

제2 실시예에 따른 하부보강체(110)는, 제1 실시예에서 언급한 하부보강체(110)의 내용으로 충분히 이해될 수 있는 동일한 규격 및 기능의 구성이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

제1 상부보강체(120)는, 연성의 제1 방호울타리(10)와 강성의 제2 방호울타리(20) 간 연결부위의 강성이 양측의 상단부에서 불연속되지 않고 점진적으로 변화되도록 보강하는 구성요소이다.

이러한 제1 상부보강체(120)를 통해 전이구간 내 방호울타리의 강성변화가 연속성을 이룰 수 있고, 고속 차로(SB3)에 부합하는 전이구간 내 방호울타리의 강성이 확보될 수 있으며, 전이구간에서의 대형 차량의 충돌안전성능이 증대될 수 있다.

구체적으로 제1 상부보강체(120)는, 전이구간을 길이방향으로 한 판재형상으로 되어 하부보강체(110)의 상단부와 맞댐이 이루어지도록 양단부가 제1,2 방호울타리(10,20)의 상단부와 각각 볼트를 통해 결합되고, 상단경사부(122) 및 상단절곡부(124) 등을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.

이때, 제1 상부보강체(120)의 일단부는, 하부보강체(110)와 마찬가지로, 제1 방호울타리(10) 쪽 빔(12)의 배면(차로(5)를 마주하지 않는 방향)에 구비되어 빔(12)과 함께 블록아웃(16)을 통해 지주(14)에 일체로 볼트 결합되고, 타단부는 제2 방호울타리(20)의 정면(차로(5)를 마주하는 방향)에 위치하여 볼트 결합될 수 있다.

위와 같이 제1 상부보강체(120)가 상술한 하부보강체(110)와 상하로 맞댐을 이루며 중첩적으로 설치됨으로 인해 전이구간의 강성이 SB1 등급에 비해 강화됨에 따라 차로(5)를 고속 주행하는 소형 차량은 물론, 전고가 높은 대형 차량이 전이구간 내 방호울타리에 충돌하더라도 더욱 안전이 도모될 수 있게 되는 것이다.

상단경사부(122)는, 제1 방호울타리(10) 쪽으로 갈수록 지면을 향하며 제1 상부보강체(120)의 폭이 좁아지도록 하는 경사면에 해당하는 구성요소로서, 이로 인해 제1 상부보강체(120)의 전체 형상은 윗변보다 아랫변이 긴 사다리꼴 형상을 이루게 된다.

위와 같이 제1 상부보강체(120)를 아랫변이 긴 사다리꼴 형상으로 만드는 상단경사부(122)로 인해, 전이구간 내 방호울타리의 상단부 강성이 제2 방호울타리(20)에서 제1 방호울타리(10) 쪽을 향해 점진적으로 감소함에 따라 전이구간 내에서 연속성 있는 강성변화가 이루어질 수 있게 되는 것이다.

상단절곡부(124)는, 제1 상부보강체(120) 자체의 강성 증대는 물론, 제2 방호울타리(20)와 제1 상부보강체(120) 간의 결합력 증대와 제2 방호울타리(20)에 대한 제1 상부보강체(120)의 용이한 시공을 도모하기 위한 구성요소로서, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 제2 방호울타리(20)의 상단면에 밀착되는 형상으로 제1 상부보강체(120)의 길이방향을 따라 절곡형성되어 이루어질 수 있다.

이상에서 살펴본 제1 상부보강체(120)는, SB3 등급에 따라 규격화된 전이구간의 제1,2 방호울타리(10,20)에 대하여 범용적으로 적용될 수 있도록, 대략 6 내지 8T의 두께를 갖고, 전이구간(대략 9500mm)에 대한 길이의 비가 0.2 내지 0.4(제1 상부보강체(120)의 길이: 대략 2700mm)이며, 제1 상부보강체(120)의 폭은 대략 400 내지 450mm인 아연용융도금 강판으로 제작될 수 있다.

이때, 제1 상부보강체(120)의 전체적인 크기를 상술한 하부보강체(110)보다 작게 한 이유는, 아래쪽의 하부보강체(110)에 의해 제1 상부보강체(120)가 용이하게 지지되도록 하기 위함이다. 또한, 차로(5)를 주행하는 차량의 대다수가 일반적으로 소형 차량인 점과, 3파형의 빔(12)을 1열 배치한 SB3 등급의 제1 방호울타리(10)에 제1 상부보강체(120)와 하부보강체(110) 모두를 견고하게 결합시키기 위해서는 제1 상부보강체(120)가 상대적으로 작아야 유리하다는 점 등을 고려한 것이다.

제2 실시예에 따른 보강빔(140)은, 제1 방호울타리(10)의 빔(12)과 일체를 이루며 제1,2 방호울타리(10,20) 간을 연결하여 전이구간의 강성을 강화하는 한편, 하부보강체(110) 및 제1 상부보강체(120)를 견고히 지지하기 위해 마련된 구성요소이다.

이러한 보강빔(140)은, 제1 방호울타리(10)의 빔(12)에서 제2 방호울타리(20) 쪽으로 연장형성되어 하부보강체(110) 및 제1 상부보강체(120)의 정면 일부를 각각 덮도록 구비되되, 빔(12)에 대응하는 파형의 주름이 형성되거나 평평한 평면 형상으로 제작될 수 있다.

구체적으로 보강빔의 일단부(142)는 빔(12), 하부보강체(110) 및 제1 상부보강체(120)와 블록아웃(16)을 통해 지주(14)에 일체로 볼트 결합되며, 보강빔의 타단부(144)는 하부보강체(110), 제1 상부보강체(120) 및 제2 방호울타리(20)와 일체로 볼트 결합될 수 있다.

이때, 보강빔(140)은, 제1 실시예와 마찬가지로 규격화된 전이구간의 제1,2 방호울타리(10,20)에 대하여 범용적으로 적용될 수 있도록, 대략 3 내지 4T의 두께를 갖고, 길이가 대략 1600mm 내지 1800mm이며, 폭은 대략 460mm인 아연용융도금 강판으로 제작될 수 있다.

위와 같은 규격 및 형상으로 제1 상부보강체(120)가 모듈화되어 상술한 하부보강체(110) 및 보강빔(140)과 함께 전이구간 내 방호울타리에 적용되면, SB3 등급(고속 차로용)에 대응하는 수준의 점진적인 강성변화가 일관성 있게 이루어질 수 있고, 저비용으로 용이하고 신속한 시공 및 유지관리가 이루어질 수 있게 된다.

한편, 하부보강체(110)의 상단부와 제1 상부보강체(120)의 하단부는, 서로 겹치도록 배치되어 상호 끼움결합되는 구조로 이루어질 수 있다.

즉, 도 2b의 확대도에 도시된 바와 같이 하부보강체(110)의 상단부 및 제1 상부보강체(120)의 하단부 중 어느 한 측에 끼움돌기(152)가 형성되고, 나머지 한 측에 끼움홈(154)이 형성되어 서로 체결되도록 할 수 있다. 이로 인해, 하부보강체(110)와 제1 상부보강체(120) 간의 결합력과 제1 방호울타리(10)와 제2 방호울타리(20)의 연결부위에 대한 강성은 보다 증대될 수 있게 된다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 전이구간용 보강유닛(100)은, 전위구간 내의 방호울타리에 대하여 대략 SB5 등급(차로 측 위험도가 큰 구간)에 상응하는 보강과 연속성 있는 강성변화가 이루어지도록 하기 위해 마련된 것이다.

이러한 제3 실시예에 따른 전이구간용 보강유닛(100)은, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 제1 실시예에서 상술한 바와 같은 하부보강체(110)를 기본적으로 포함하되, SB5 등급에 상응하는 강성보강을 위해, 제2 상부보강체(130) 및 제1,2 보강빔(140a,140b) 등을 더 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.

이때, 제1,2 보강빔(140a,140b)은, 전이구간에 배치되는 제1 방호울타리(10)에 대한 SB1 및 SB3 등급의 시공조건(1열 배치된 3파형의 빔(12,12b))과 다르게 빔(12)을 상하로 2열 배치한 SB5 등급의 시공조건에 대응하기 위해 모듈화된 구성이다.

SB5 등급의 시공조건에 따르면, 제1 방호울타리(10)의 빔(12)은, 상단부에 배치되는 2파형 빔(12a)과, 하단부에 배치되는 3파형 빔(12b)으로 이루어져 각각 지주(14)에 의해 지지된 상태로 결합될 수 있다.

제3 실시예에 따른 하부보강체(110)은, 마찬가지로 제1 실시예에서 언급한 하부보강체(110)의 내용으로 충분히 이해될 수 있는 동일한 규격 및 기능의 구성이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

제2 상부보강체(130)는, 연성의 제1 방호울타리(10)와 강성의 제2 방호울타리(20) 간 연결부위의 강성이 양측의 상단부에서 불연속되지 않고 점진적으로 변화되도록 보강하는 구성요소이다.

이러한 제2 상부보강체(130)를 통해 전이구간 내 방호울타리의 강성변화가 연속성을 이룰 수 있고, 차로 측 위험도가 큰 구간(SB5)에 부합하는 전이구간 내 방호울타리의 강성이 확보될 수 있으며, 전이구간에서의 차량의 충돌안전성능 및 이탈방지능력이 더욱 증대될 수 있다.

구체적으로 제2 상부보강체(130)는, 전이구간을 길이방향으로 한 직사각형의 판재형상으로 되어 하부보강체(110)의 상단부와 맞댐이 이루어지도록 제1,2 방호울타리(10,20)의 상단부와 각각 볼트 결합되고, 상단돌출부(132) 등을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.

이때, 제2 상부보강체(130)의 일단부는, 제1 방호울타리(10) 쪽 2파형 빔(12a) 및 3파형 빔(12b)의 배면(차로(5)를 마주하지 않는 방향)에 구비되어 2,3파형 빔(12a,12b)과 함께 블록아웃(16)을 통해 지주(14)에 일체로 볼트 결합되고, 타단부는 제2 방호울타리(20)의 정면(차로(5)를 마주하는 방향)에 위치하여 볼트 결합될 수 있다.

위와 같이 제2 상부보강체(130)가 상술한 하부보강체(110)와 상하로 맞댐을 이루며 2,3 파형 빔(12a,12b)과 중첩적으로 설치됨으로 인해 전이구간의 강성이 SB1 및 SB3 등급에 비해 강화됨에 따라 차로 측 위험도가 큰 구간(SB5)에서도 차량의 안전 및 이탈방지가 도모될 수 있게 되는 것이다.

상단돌출부(132)는, 상술한 전이구간 내 제1 방호울타리(10) 상단부의 2파형 빔(12a)과 연계되어 차로 측 위험도가 큰 구간을 고속 주행하는 소형 및 대형 차량의 차로(5) 이탈을 저지하기 위해 마련된 구성요소로서, 제2 방호울타리(20)의 상방으로 돌출된 형상으로 제2 상부보강체(130)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다.

도 3a 및 도 3b에서는 제2 실시예에서 언급한 바와 같은 상단절곡부(124) 및 상단경사부(122)가 제2 상부보강체(130)에 적용되지 않는 것으로 도시하였지만, 제2 상부보강체(130)에도 적용될 수 있음은 물론이다.

이상에서 살펴본 제2 상부보강체(130)는, SB5 등급에 따라 규격화된 전이구간의 제1,2 방호울타리(10,20)에 대하여 범용적으로 적용될 수 있도록, 대략 7 내지 9T의 두께를 갖고, 전이구간(대략 13500mm)에 대한 길이의 비가 0.1 내지 0.2(제2 상부보강체(130)의 길이: 대략 1700mm)이며, 제2 상부보강체(130)의 폭은 대략 620 내지 700mm인 아연용융도금 강판으로 제작될 수 있다.

이때, 제2 상부보강체(130)의 폭이 제1 상부보강체(120)보다 큰 이유는, 상술한 상단돌출부(132)의 형성을 위한 것이고, 전체적인 길이가 제1 상부보강체(120)보다 작은 이유는, 전이구간 내 제1 방호울타리(10)의 상단부에 구비되는 2파형 빔(12a)이 차로(5)의 반대쪽으로 휘어져 3파형 빔(12b)과 단차를 점진적으로 이루며 설치되는 시공조건을 고려한 것이다. 그리고 제2 상부보강체(130)의 두께를 제1 상부보강체(120)보다 두껍게 한 이유는, SB5 등급에 부합하는 강성을 확보하기 위함이다.

제3 실시예에 따른 제1,2 보강빔(140a,140b)은, SB5 등급에 따른 제1 방호울타리(10)의 2,3파형 빔(12a,12b)과 각각 일체를 이루며 제1,2 방호울타리(10,20) 간을 연결하여 전이구간의 강성을 강화하는 한편, 하부보강체(110) 및 제2 상부보강체(130)를 견고히 지지하기 위해 마련된 구성요소로이다.

이러한 제1,2 보강빔(140a,140b)은, 제1 방호울타리(10)의 2,3파형 빔(12a,12b)에서 제2 방호울타리(20) 쪽으로 각각 연장형성되어 하부보강체(110) 및 제2 상부보강체(130)의 정면 일부를 덮도록 구비되되, 2,3파형 빔(12a,12b)에 각각 대응하는 파형의 주름이 형성되거나 평평한 평면 형상으로 제작될 수 있다.

구체적으로 제1 보강빔의 일단부(142a)는, 2파형 빔(12a) 및 제2 상부보강체(130)와 블록아웃(16)을 통해 지주(14)에 일체로 볼트 결합되며, 제1 보강빔의 타단부(144a)는 제2 상부보강체(130)와 일체로 볼트 결합될 수 있다.

그리고 제2 보강빔의 일단부(142b)는, 3파형 빔(12b), 하부보강체(110) 및 제2 상부보강체(130)와 블록아웃(16)을 통해 지주(14)에 일체로 볼트 결합되며, 제2 보강빔의 타단부(144b)는 하부보강체(110), 제2 상부보강체(130) 및 제2 방호울타리(20)와 일체로 볼트 결합될 수 있다.

이때, 제1 보강빔(140a)은, SB5 등급에 따라 규격화된 전이구간의 제1,2 방호울타리(10,20)에 대하여 범용적으로 적용될 수 있도록, 대략 3 내지 4T의 두께를 갖고, 길이가 대략 1600mm 내지 1800mm이며, 폭은 대략 350mm인 아연용융도금 강판으로 제작될 수 있다.

그리고 제2 보강빔(140b)은, 제1 실시예와 마찬가지로 규격화된 전이구간의 제1,2 방호울타리(10,20)에 대하여 범용적으로 적용될 수 있도록, 대략 3 내지 4T의 두께를 갖고, 길이가 대략 1600mm 내지 1800mm이며, 폭은 대략 460mm인 아연용융도금 강판으로 제작될 수 있다.

위와 같은 규격 및 형상으로 제2 상부보강체(130)가 모듈화되어 상술한 하부보강체(110) 및 제1,2 보강빔(140a,140b)과 함께 전이구간 내 방호울타리에 적용되면, SB5 등급(고속 차로용)에 대응하는 수준의 점진적인 강성변화가 일관성 있게 이루어질 수 있고, 저비용으로 용이하고 신속한 시공 및 유지관리가 이루어질 수 있게 된다.

한편, 하부보강체(110)의 상단부와 제2 상부보강체(130)의 하단부는, 상술한 바와 같이 서로 겹치도록 배치되어 상호 끼움결합되는 구조로 이루어질 수 있다.

즉, 하부보강체(110)의 상단부 및 제2 상부보강체(130)의 하단부 중 어느 한 측에 끼움돌기(미도시, 도 2b 참조)가 형성되고, 나머지 한 측에 끼움홈이 형성되어 서로 체결됨으로써, 하부보강체(110)와 제2 상부보강체(130) 간의 결합력과 제1 방호울타리(10)와 제2 방호울타리(20)의 연결부위에 대한 강성은 보다 증대될 수 있다.

도 4 및 도 5는, 종래 전이구간의 방호울타리에 본 발명의 보강유닛(제2 실시예)을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우에 대하여 소형 및 대형 차량의 충돌안전성능을 시뮬레이션한 결과를 각각 도시한 것이다.

도 4(a)(또는 도 5(a))에 도시된 바와 같이, 종래 전이구간의 방호울타리는 제1,2 방호울타리(10,20) 사이에 보강이 이루어지지 않아 양자 간 강성이 불연속적인 관계로, 제1 방호울타리(10)에 대하여 소정의 각도와 속도로 소형(또는 대형) 차량이 충돌하게 되면, 제2 방호울타리(20)와 연결되는 제1 방호울타리(10)의 변형이 커짐에 따라 결국, 소형(또는 대형) 차량은 제2 방호울타리(20)와 강한 충돌이 일어나게 됨을 알 수 있다.

반면에 도 4(b)(또는 도 5(b))에 도시된 바와 같이, 종래 전이구간의 방호울타리에 대하여 제1,2 방호울타리(10,20) 사이에 보강유닛(100)이 설치된 경우, 양자 간에 보강이 이루어져 강성 변화가 점진적으로 이루어지게 되므로, 제1 방호울타리(10)에 대하여 소정의 각도와 속도로 소형(또는 대형) 차량이 충돌하게 되더라도 제2 방호울타리(20)와 연결되는 제1 방호울타리(10)의 변형이 감소됨에 따라 결국, 소형(또는 대형) 차량은 제2 방호울타리(20)와 강한 충돌이 발생하지 않게 됨을 알 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

5: 차로 10: 제1 방호울타리
12: 빔 12a: 2파형 빔
12b: 3파형 빔 14: 지주
16: 블록아웃 20: 제2 방호울타리
22: 절곡면
100: 전이구간용 보강유닛 110: 하부보강체
112: 하단경사부 114: 하단절곡부
120: 제1 상부보강체 122: 상단경사부
124: 상단절곡부 130: 제2 상부보강체
132: 상단돌출부 140: 보강빔
142: 보강빔의 일단부 144: 보강빔의 타단부
140a: 제1 보강빔 142a: 제1 보강빔의 일단부
144a: 제1 보강빔의 타단부 140b: 제2 보강빔
142b: 제2 보강빔의 일단부 144b: 제2 보강빔의 타단부
152: 끼움돌기 154: 끼움홈

Claims (13)

1. 주행차량의 충격흡수를 위해 파형의 빔을 지주로 받친 연성의 제1 방호울타리와, 주행 차량의 탈선을 방지하기 위해 콘크리트와 같은 중량물을 소재로 중앙부에 오목한 절곡면이 형성된 사다리꼴의 블록형상으로 제작된 강성의 제2 방호울타리가 서로 연결되는 전이구간에 사용되는 보강유닛에 있어서,
   상기 전이구간을 길이방향으로 한 판재형상으로 되어 상기 제1,2 방호울타리의 하단부와 각각 결합하되, 상기 제1 방호울타리 쪽으로 갈수록 지면에서 이격되며 폭이 좁아지는 하단경사부가 구비된 하부보강체를 포함하고,
   상기 하부보강체는,
   상기 제2 방호울타리의 정면에 밀착되는 형상으로 길이방향을 따라 절곡형성된 하단절곡부가 더 구비되고, 상기 빔의 배면에 구비되어 상기 빔과 함께 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합되고,
   상기 전이구간을 길이방향으로 한 판재형상으로 되어 상기 하부보강체의 상단부와 맞댐이 이루어지도록 상기 제1,2 방호울타리의 상단부와 각각 결합하고, 상기 제1 방호울타리 쪽으로 갈수록 지면을 향하며 폭이 좁아지는 상단경사부가 구비된 제1 상부보강체를 더 포함하고,
   상기 제1 상부보강체는,
   상기 제2 방호울타리의 상단면에 밀착되는 형상으로 길이방향을 따라 형성된 상단절곡부가 더 구비되고, 상기 빔의 배면에 구비되어 상기 빔과 함께 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합되고,
   상기 하부보강체의 상단부와 상기 제1 상부보강체의 하단부는, 서로 겹치도록 배치되어 상호 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 전이구간용 보강유닛.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 하부보강체의 두께는, 6 내지 8T이고,
   상기 전이구간의 길이에 대한 상기 하부보강체의 길이의 비는, 0.5 내지 0.6인 것을 특징으로 하는 전이구간용 보강유닛.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 상부보강체의 두께는, 6 내지 8T이고,
   상기 전이구간의 길이에 대한 상기 제1 상부보강체의 길이의 비는, 0.2 내지 0.4인 것을 특징으로 하는 전이구간용 보강유닛.
8. 제1항에 있어서,
   상기 보강유닛은,
   상기 빔에서 상기 제2 방호울타리 쪽으로 연장형성되어 상기 하부보강체 및 상기 제1 상부보강체의 정면에 구비되되, 상기 빔, 상기 하부보강체 및 상기 제1 상부보강체와 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합되는 일단부와, 상기 하부보강체, 상기 제1 상부보강체 및 상기 제2 방호울타리와 일체로 결합되는 타단부로 구성되는 보강빔을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전이구간용 보강유닛.
9. 제1항에 있어서,
   상기 보강유닛은,
   상기 전이구간을 길이방향으로 한 직사각형의 판재형상으로 되어 상기 하부보강체의 상단부와 맞댐이 이루어지도록 상기 제1,2 방호울타리의 상단부와 각각 결합하고, 상기 제2 방호울타리의 상방으로 돌출된 형상으로 길이방향을 따라 형성된 상단돌출부가 구비된 제2 상부보강체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전이구간용 보강유닛.
10. 제9항에 있어서,
    상기 빔은, 상단부에 배치되는 2파형 빔과, 하단부에 배치되는 3파형 빔으로 이루어지고,
    상기 제2 상부보강체는, 상기 2파형 빔 및 상기 3파형 빔의 배면에 구비되어 상기 2,3파형 빔과 함께 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 전이구간용 보강유닛.
11. 제10항에 있어서,
    상기 보강유닛은,
    상기 2,3파형 빔에서 상기 제2 방호울타리 쪽으로 각각 연장형성되어 상기 하부보강체 및 제2 상부보강체의 정면에 각각 구비되는 제1,2 보강빔을 더 포함하되,
    상기 제1 보강빔은, 상기 2파형 빔 및 상기 제2 상부보강체와 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합되는 일단부와, 상기 제2 상부보강체와 일체로 결합되는 타단부로 구성되고,
    상기 제2 보강빔은, 상기 3파형 빔, 상기 하부보강체 및 상기 제2 상부보강체와 블록아웃을 통해 상기 지주에 일체로 결합되는 일단부와, 상기 하부보강체, 상기 제2 상부보강체 및 상기 제2 방호울타리와 일체로 결합되는 타단부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전이구간용 보강유닛.
12. 삭제
13. 제9항에 있어서,
    상기 하부보강체의 상단부와 상기 제2 상부보강체의 하단부는,
    서로 겹치도록 배치되어 상호 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 전이구간용 보강유닛.
    

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