KR200158213Y1 - 완충용 가드레일 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차도와 인도등을 분리하며 보행자의 안전을 보호하는 가드레일에 관한 것으로, 특히 돌발적인 사고로 인해 보도로 돌진하는 차량으로부터 보행자의 안전을 확보할 수 있도록 충돌력을 완화시키는 기능을 향상시킨 완충용 가드레일에 관한 고안이다.

본 고안은 콘크리트 기초(4)에 매설되는 앵커볼트(41)에 체결되어 압설되는 다수의 포스트(1)와, 상기 포스트(1)들의 전면에 하나 이상의 장볼트(21)로 고정되는 레일(2)로 이루어지는 가드레일에 있어서, 전면은 상기 레일(2)과 일치하고 후면은 상기 포스트(1)의 외주에 일치되며 그 중앙에 상기 장볼트(21)가 장입될 수 있는 패드홀(32)이 천공된 압축고무재질의 패드(31)가 상기 포스트(1)와 레일(2)사이에 삽장되는 댐핑시스템(3)이 추가되어 이루어지는 것임을 특징으로 한다.

따라서, 설치경비가 저렴함에 비해 그 기능향상이 월등하며, 게다가 기존에 설치된 가드레일에도 적용이 가능하여 현장적응력이 뛰어나며, 특히 인도를 통행하는 보행인의 안전에 기여한다는 사회적 기여도가 높은 것으로 효용가치가 큰 고안이다.

Description

완충용 가드레일

본 고안은 차도와 인도등을 분리하며 보행자의 안전을 보호하는 가드레일에 관한 것으로, 특히 돌발적인 사고로 인해 보도로 돌진하는 차량으로부터 보행자의 안전을 확보할 수 있도록 충돌력을 완화시키는 기능을 향상시킨 완충용 가드레일에 관한 고안이다.

최근, 차량이 고속화·대형화함에 따라 예컨데, 빗길에서 미끄럼에 의한 인도로 차량이 덮쳐서 인명피해를 냄을 방지하고자, 굽은길이나 차량의 고속 주행지점등에 방호책을 설치하는 경향이 증가하고 있으며, 이러한 방호책은 종래의 교량 난간에서와 같이 통행인의 추락방지를 위함이 아니고 고속주행하는 대하중의 차량이 인도로 덮쳐 들어오는 것을 방지하려는 목적을 가지므로 큰 충격력에 견딜수 있는 부재로 구축함이 통례이다.

그린태, 기술의 발달에 따라 방호책의 구성부재인 소재의 강도도 일층 향상되게 되었으며, 예컨데, 알루미늄합금을 소재로 하는 경우에는 경량화와 고강도화를 동시에 이룰뿐만 아니라, 도시의 극심한 대기오염으로 인한 급속한 산화부식 환경하에서도 그 내구성이 좋다는 점에서 선호되고 있다.

그러나, 소재의 개선에 의한 방호책의 강도보완에도 한계가 있으며, 따라서 그 구조상의 개선도 병행됨이 바람직하며, 이에따라 방호책의 구조적 개선에도 많은 연구·발전이 이루어지고 있으며, 이들중에는 본 고안자가 연구하여 안출한 실용신안등록 제84037호의 안전로우프가 설치된 교량용난간 및 실용신안등록출원 제96-11945호의 와이어 로우프가 내장된 차량용 방호책들도 있으나, 이들은 가드레일에 와이어 로우프를 그물망식으로 보강하여 완충력향상 및 지지력향상을 도모하는 고안들이므로 본 고안과는 기술적사상을 달리하고 있으며, 현재까지는 본 고안과 유사한 기술적사상을 채용한 가드레일 고안은 안출되지 않고 있다.

따라서, 본 고안과 대비될수 있는 종래의 고안으로는 제3도에 도시한 바와 같은 가드레일 고안이 있으며, 이는 콘크리트 기초(4)에 매설되는 앵커볼트(41)에 체결되어 입설되는 다수의 포스트(1)와, 상기 포스트(1)들의 전면에 하나 이상의 장볼트(21)로 고정되는 레일(2)로 이루어지는 가드레일이라는 구조를 가지며, 이때 레일(2)은 중공형의 통상체를 사용하거나, 홑겹으로된 판재일때는 요철을 형성시켜서 강도보강을 하는데, 상기한 종래고안에서는 금속재인 포스트(1) 및 레일(2)이 차량충돌시 연신·절단등의 파괴를 당하면서 파괴중에 충격력을 흡수하므로서 완충을 하므로 소재금속 자체의 완충작용 이상을 기대하기 어렵다는 문제가 있으며, 이에따라 고속·대형차량의 충돌시에는 완충의 한계로 보행자의 방호가 불가능하게 된다.

본 고안자는 상기의 문제점들을 예의 주시하고 연구한 결과 본 고안을 완성한 것으로, 이는 종래의 가이드레일에 있어서 충격력이 가장 크게 미치는 부위에 댐핑 시스템을 장설하여 이루어지는 것으로, 이를 도면에 따라 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안의 구성상태도.

제2도는 제1도의 A-A선 단면도.

제3도는 종래 고안의 구성상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 포스트 2 : 레일

21 : 장볼트 22 : 너트

3 : 댐핑시스템 31 : 패드

32 : 패드홀 33 : 지지판

34 : 스프링 35 : 압축판

4 : 콘크리트 기초 41 : 앵커볼트

제1도는 본 고안의 설치된 상태를 도시한 전체 구성상태도이고, 제2(a)도는 본 고안의 기본 구성으로서 제1도의 A-A선 단면을 도시한 단면도이다.

본 고안은 콘크리트 기초(4)에 매설되는 앵커볼트(41)에 체결되어 입설되는 다수의 포스트(1)와, 상기 포스트(1)들의 전면에 하나 이상의 장볼트(21)로 고정되는 레일(2)로 이루어지는 가드레일에 있어서, 전면은 상기 레일(2)과 일치하고 후면은 상기 포스트(1)의 외주에 일치되며 그 중앙에 상기 장볼트(21)가 장입될 수 있는 패드홀(32)이 천공된 압축고무재질의 패드(31)가 상기 포스트(1)와 레일(2)사이에 상장되는 댐핑시스템(3)이 추가되어 이루어지는 것임을 특징으로 한다.

제2(b)도는 본 고안의 다른 구성으로서 제1도의 A-A선 단면을 도시한 단면도이다.

본 고안은 콘크리트 기초(4)에 매설되는 앵커볼트(41)에 체결되어 입설되는 다수의 포스트(1)와, 상기 포스트(1)들의 전면에 하나 이상의 장볼트(21)로 고정되는 레일(2)로 이루어지는 가드레일에 있어서, 상기 레일(2)의 후면에 삽착되는 압축판(35)과, 상기 포스트(1)의 전면에 삽착되는 지지판(33)과, 상기 압축판(35)과 지지판(33)사이에 장압되는 스프링(34)들이 상기 장볼트(21)에 의하여 일렬로 관통되어 상기 포스트(1)와 레일(2)사이에 삽장되는 댐핑시스템(3)이 추가되어 이루어지는 것임을 특징으로 한다.

제2(c)도는 본 고안의 또다른 구성으로서 제1도의 A-A선 단면을 도시한 단면도이다.

상기한 구성에 있어서, 상기 패드홀(32)과 장볼트(21)의 사이에 스프링(34)이 장설되고 상기 스프링(34)의 전면에는 압축판(35)이 후면에는 지지판(33)이 장설되어 이루어지는 것임을 특징으로 하면 보다 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 초안은 차량등의 충돌시 충격력의 완충이 종래의 가드레일에 비하여 월등하게 뛰어나다.

즉, 종래의 고안에서는 차량의 이상 조향으로 가드레일과 충돌시에 차량전방의 범퍼가 가드레일의 레일(3)과 접촉되는데 그 충격력은 레일(2)을 변형시키면서 1차완충이 되고 여력이 있으면 이는 다시 포스트(1)에 미치게 되는데, 충격력이 일정이상이면 포스트(1)를 콘크리트기초(4)에 지지하는 앵커포스트(41)가 파손되면서 포스트(1)가 충돌반대측으로 전복되게 된다.

그러나, 본 고안중 제2(a)도에서는 레일(2)과 포스트(1)의 사이에 패드(31)가 적절히 삽입되는 댐핑시스템(3)이 추가되어 있고, 상기 패드(31)는 우레탄 고무등으로 형성되어 고탄성재이고 포스트(1)와 레일(2)사이에서 전면적으로 밀착되어 설치되므로 설계하중에 따른 일정두께에 의하여 쿠션작용을 하게되어 충격력의 대부분을 흡수하여 일정하중 이하의 충격력 하에서는 레일(2)의 파손도 방지할 수 있으며, 충격력이 커서 댐핑시스템(3)에서 받아줄 수 있는 완충한계를 넘는 경우에는 종래의 가드레일과 동일하게 작용하여 가드레일에서 여분의 충격력을 받아 주므로 전체적인 완충작용의 한계를 상승시킬 수 있게 된다.

[실시예]

상술한 기능을 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.

대형차량의 경우 차량의 중량을 10.4Ton으로 하고 시속60Km(16.67m/sec)로 본 고안의 가드레일과 충돌각도 15°로 충돌한다고 가정하면,

상기 수학식 1에서 m=W/g와 V=V₁Sinθ를 대입하면,

상기 수학식 2에 가정수치를 대입하면 E_t=9.88T·m이 되며, 가드레일의 충격중심까지의 거리를 80cm로 하고 충돌에너지를 구하면,

상기 수학식 3에 의하여 P=20Ton이 된다.

한편, 본 고안에 사용되는 패드(31)를 본 고안에 적용되는 형상에서 두께 30cm로 하여 그 1/2이 압축될 수 있도록 하고, 압축계수 Kc=50Ton/m로 제작하면,

수학식 4에서 F_t=7.5Ton이 되며, 본 고안의 제2(a)도에 도시된 구조로 설치하면 F_t=11.25Ton이 되므로 결국 가드레일 자체에서는 8.75Ton의 충격력만 받아주면 대형차량의 충돌시에도 차량이 인도로 돌진하므로서 야기될수 있는 인명 피해등을 방지할 수 있게된다.

또한, 상기 실시예의 패드(31)는 우레탄라버를 사용하였을때의 통상적인 압축상수를 적용한 것이며, 패드(31)의 두께를 키우거나 압축 우레탄라버를 사용하는 경우에는 충돌에너지 흡수작용을 상승시킬 수 있으므로 이를 적용하는 가드레일에서는 부자재의 규격을 줄일 수 있으며, 따라서 전체적으로 설치비용이 오히려 줄어 들게 되므로 경제성도 높다고 할 수 있다.

게다가, 본 고안중 제2(b)도에 도시한 고안에서는 댐핑시스템(3)을 패드(31)대신에 스프링(34)으로 대체하였으며, 스프링(34)에 충격력을 균형되게 작용시키며 받아주도록 상기 스프링(34)의 전후에 각각 지지판(33)과 압축판(35)을 장설하였으므로 설치된 스프링(34)의 탄성계수에 따른 충격흡수가 적절히 이루어지게 된다.

이때, 사용되는 스프링(34)은 구조상 코일스프링이 가장 바람직하며, 충격흡수작용의 향상을 위해 돼지꼬리스프링을 사용할 수도 있으며, 압축판(35)은 중앙에 장볼트(21)가 관통되는 홀부분에 돌기를 형성시키므로서 압축판(35)이 장볼트(21)를 타고 전후진 자재하게 하여 스프링(34)의 탄지력이 낭비없이 포스트(1)측의 지지판(33)에 전달될 수 있도록 하였다.

또한, 본 고안중 제2(c)도에 도시한 댐핑시스템(3)에서는 패드(31)와 스프링(34)을 동시에 장설시켜서 이루어진 것이므로 패드(31)의 부드러운 충격흡수와 스프링(34)의 강력한 충격흡수가 동시에 적절히 이루어지므로 완충효과를 한층 상승시킬 수 있게된다.

상술한 바와같이 본 고안은 종래의 가드레일에 댐핑시스템(3)을 추가하므로서 충격에 대한 완충기능을 향상시킨 것으로, 설치경비가 저렴함에 비해 그 기능향상이 월등하며, 게다가 기존에 설치된 가드레일에도 적용이 가능하여 현장적응력이 뛰어나며, 특히 인도를 통행하는 보행인의 안전에 기여한다는 사회적 기여도가 높은 것으로 효용가치가 큰 고안이다.

Claims (2)

1. 콘크리트 기초(4)에 매설되는 앵커볼트(41)에 체결되어 입설되는 다수의 포스트(1)와, 상기 포스트(1)들의 전면에 하나 이상의 장볼트(21)로 고정되는 레일(2)로 이루어지는 가드레일에 있어서, 전면은 상기 레일(2)과 일치하고 후면은 상기 포스트(1)의 외주에 일치되며 그 중앙에 상기 장볼트(21)가 장입될 수 있는 패드홀(32)이 천공된 고무재질의 패드(31)가 상기 포스트(1)와 레일(2)사이에 삽장되는 댐핑시스템(3)이 추가되고, 상기 패드홀(32)과 장볼트(21)의 사이에 스프링(34)이 장설되고 상기 스프링(34)의 전면에는 압축판(35)이 후면에는 지지판(33)이 장설되어 이루어지는 것임을 특징으로 하는 완충용 가드레일.
2. 콘크리트 기초(4)에 매설되는 앵커볼트(41)에 체결되어 입설되는 다수의 포스트(1)와, 상기 포스트(1)들의 전면에 하나 이상의 장볼트(21)로 고정되는 레일(2)로 이루어지는 가드레일에 있어서, 상기 레일(2)의 후면에 삽착되는 압축판(35)과, 상기 포스트(1)의 전면에 삽착되는 지지판(33)과, 상기 압축판(35)과 지지판(33)사이에 장압되는 스프링(34)들이 상기 장볼트(21)에 의하여 일렬로 관통되어 상기 포스트(1)와 레일(2)사이에 삽장되는 댐핑시스템(3)이 추가되어 이루어지는 것임을 특징으로 하는 완충용 가드레일.