KR200175441Y1 - 충격흡수용 가이드레일 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 차선을 벗어나는 중.대형차량의 이탈을 방지하고 차량 충돌에 따른 충격을 효과적으로 흡수하여 대형사고를 방지하면서 차량 및 가이드레일의 파손을 최소화하도록 하는 충격흡수용 가이드레일에 관한 것이다.

본 고안은, 하단부가 노면에 매설되고, 그 상단부가 지상으로 돌출되는 중공형의 지지포스트와; 상기 지지포스트의 일측 또는 양쪽에 결합되며 W형상으로 다단 굴곡되는 가이드레일과; 상기 가이드레일과 지지포스트 사이에서 충격을 흡수하기 위한 완충부재; 및 이들을 연결시키기 위한 체결수단을 포함하여 이루어지는 가이드레일에 있어서; 상기 지면과 맞닿게 되는 지지포스트내의 빈 공간부위에 모래를 충진하고, 그 상부에 차량의 충돌시 모래의 유동을 방지할 수 있도록 고정용 콘크리트로 마감하여 형성된 것을 특징으로 하는 충격흡수용 가이드레일을 제공하게 된다.

Description

충격흡수용 가이드레일 {Absorption Impact for Guide a Rail}

본 고안은 도로에 설치되어 차선을 벗어나는 차량을 보호하는 가이드레일에 관한 것으로서, 더 상세하게는 차선을 벗어나는 중.대형차량의 이탈을 방지하고 차량 충돌에 따른 충격을 효과적으로 흡수하여 대형사고를 방지하면서 차량 및 가이드레일의 파손을 최소화하도록 하는 충격흡수용 가이드레일에 관한 것이다.

일반적으로, 경제의 발전과 소득의 증가로 인하여 자가운전자가 급증하면서 교통량이 많아졌고, 차량성능에 따른 교통의 고속화로 교통사고가 날로 증가되고 있으며, 그 사고 형태도 대형화되어 인적 및 물적 손실을 초래하고 있다. 또한, 교통사고 중, 차량 단독사고가 통계상으로 급격한 증가추세에 있어 노변시설물을 정비하고 엄격한 연구결과를 통하여 입증된 방호 구조물의 설치가 시급하게 요구되고 있다.

이러한 방호 구조물들 중 가장 대표적으로 이용되고 있는 가이드레일은, 도로의 양쪽 외측 또는 도로의 중앙선에 설치되어 도로의 차량 주행폭을 구획하면서 차량이 도로의 외측으로 벗어날 경우 노변의 위험으로부터 승객 및 차량을 보호하고 그 방향을 완만하게 유도시켜 뒤따르는 후속사고를 방지하는 동시에, 차량 탑승자 및 차량파손을 방지하기 위해 사용된다. 더욱이 이 같은 상기 가이드레일은, 대형차량과 소형차량이 각기 충돌되는 경우 구조적 강성을 지님은 물론 탑승자의 안전을 위한 충격흡수능력을 동시에 요구하게 된다. 즉, 상기 가이드레일은 설계시에 충돌차량의 선정, 충돌속도, 탑승자의 안전도를 요구하게 된다.

이러한 종래의 가이드레일은, 하단부가 노면에 매설되고 그 상단부가 지상으로 돌출되는 지지포스트와, 상기 지지포스트의 일측 또는 양쪽에 결합되며 W형상으로 다단 굴곡지는 가이드레일과, 상기 가이드레일과 지지포스트 사이에서 충격을 흡수하기 위한 완충부재 및 이들을 연결시키기 위한 체결수단을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 가이드레일은 통상, 설치시에 승용차, 승합차, 대형버스 및 트럭등의 범퍼높이가 지면으로부터 일정하게 한정되어 있지 않아 이들 차량의 범퍼 중간값을 설정하여 설치하게 된다.

그리고, 상기와 같이 설치되는 지지포스트는 중공형의 파이프로 이루어지고, 일반 토공부나 콘크리트에 시공될 때 하부가 토사체움 또는 콘크리트로 체워주어서 구조물이 안정적으로 지지될 수 있도록 하게 되는 것이며, 이때 토공부에 매립되는 부위는 지면에서 1,720mm 가량의 깊이를 유지하도록 한다. 또한, 지상으로 노출되는 상기 지지포스트의 내측부위는 속이 비어 있는 공간부를 이루도록 구성함으로서 차량 충돌시 외부로부터의 충격력을 포스트가 부분적으로 흡수함으로서는 완충작용을 할 수 있도록 구성하고 있다.

이는 지지포스트를 속이 채워진 강봉으로 제작하는 경우, 지지력을 증가시킬 수 있기는 하나 강성이 지나치게 커서 충돌시 충격력을 전혀 흡수하지 못하게 되는 것이므로 지지구조물 자체가 차량에 피해를 유발시키는 장애요소로 작용하게 되는 것이기 때문이다.

흔히, 대형차량과 소형차량의 높이차에 따라 차량이 가이드레일에 충돌되는 경우, 승용차의 경우에는 가이드레일에 측면 또는 정면으로 충돌했을 때 범퍼가 지면과 가이드레일 사이에 끼이는 현상 또는 가이드레일의 하단부에 걸려 전복되는 사례를 자주 볼 수 있었고, 또한 승합차, 대형트럭 등은 차선이탈에 따른 충돌시 가이드레일을 넘어서 다른 차선으로 침범하는 사고를 자주 볼 수 있었다.

이때, 내부가 빈 공간부로 설치되는 지지포스트는 차량충돌시 충격을 흡수하는 역활을 담당하게 되는 것이며, 이같은 완충작용으로 인해 차량 및 인체에 치명적인 힘이 직접 가해지는 현상을 방지하게 것으로서 이는 소형차량의 경우 바람직하게 제 효과를 발휘하는 것이지만, 대형트럭과 같이 과중한 중량으로 충돌시에는 그 힘에 충분히 저항하지 못하게 되는 것이므로 지면과의 접촉부위면이 심하게 찢기거나 부러지는 등 가이드레일로서 그 역할을 수행하지 못하게 되는 것이었다.

특히, 도로의 낭떠러지 구간이나 고속도로 구간등 위험지역 또는 상수원보호지역에 설치되는 가이드레일에 충돌되는 차량에 대해서는 추락사로 이어지는 대형사고를 유발케하여 인적 및 물적 피해를 가중시키게 되는 등, 여러 문제점이 있었다.

따라서, 현재의 가이드레일은 상기의 예에서 알 수 있듯이 도로 지침에 따른 설계기준을 어느 정도는 만족할 수 있겠지만 설계기준 중, 중요 요소인 충돌차량의 선정, 충돌속도, 탑승자의 안전도 검토 문제에서는 개선의 여지가 많은 것을 알 수 있다.

그래서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 지지포스트의 지면 상부의 빈 공간부위에 일정량의 충격흡수용 모래를 충진하고, 그 상부에는 충돌시 내부의 모래가 유동되는 것을 억제시켜 완충력을 극대화 시킬 수 있는 콘크리트로 마감함으로서, 차량의 충돌시 지지포스트의 내구성을 증대시킴은 물론, 충돌에 대한 충격을 용이하게 흡수 및 분산시킬 수 있도록 하는데 그 주된 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 가이드레일의 설치상태도,

도 2는 본 고안에 따른 가이드레일의 설치상태 단면도,

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 :지면, 10 :포스트, 11 :가이드레일, 12 :융기부, 13 :완충부재, 15 :체결수단, 15a :볼트, 15b :너트, 17 :가이드 빔, 18 :만곡면, 19 :절곡편, 20 :고정고리, 21 :밀폐캡, 23 :모래층, 25 :콘크리트 마감부, 27 :고정볼트

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 하단부가 노면에 매설되고 그 상단부가 지상으로 돌출되는 중공형의 지지포스트와, 상기 지지포스트의 일측 또는 양쪽에 결합되며 W형상으로 다단 굴곡되는 가이드레일과, 상기 가이드레일과 지지포스트 사이에서 충격을 흡수하기 위한 완충부재 및 이들을 연결시키기 위한 체결수단을 포함하여 이루어지는 가이드레일에 있어서: 상기 지면과 맞닿게 되는 지지포스트내의 빈 공간부위에 모래를 충진하고, 그 상부에 차량의 충돌시 모래의 유동을 방지할 수 있도록 고정용 콘크리트로 마감하여 형성된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 일면에 따라, 상기 콘크리트 마감부를 볼트 고정하여 움직임을 억제시키도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 일면에 따라, 상기 지지포스트내에 충진되는 모래층의 상면이 가이드레일의 하측단에 인접한 높이까지 채워지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 충격흡수용 가이드레일을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 첨부도면 중, 도 1은 본 고안에 따른 가이드레일의 설치상태도를 도시하고; 도 2는 본 고안에 따른 가이드레일의 설치상태 단면도를 각기 도시한다.

본 고안은, 도로의 중앙 또는 양쪽 외측에 등간격을 가지며 매설되는 지지포스트(10)와, 상기 지지포스트(10)의 상부 일측에 다단 절곡된 구조로 설치되는 W형의 가이드레일(11)과, 상기 지지포스트(10)와 가이드 레일(11)사이에 연결되는 완충부재(13), 및 상기 가이드레일(11)과 완충부재(13)를 상기 지지포스트(10)에 연결시키기 위한 체결수단(15)을 포함하여 구성된다.

그리고 이같은 상기 가이드레일(11)을 구비하고 있는 지지포스트(10) 상측에는 상기 상기 가이드레일(11)과 충분히 이격된 거리에 D형의 가이드 빔(17)이 설치되어 대형트럭 충돌시의 충격을 효과적으로 흡수하도록 하고 있다.

상기 지지포스트(10)는, 도로의 중앙선 또는 양쪽 외측에 등간격을 가지며 매설되는 것으로서, 바람직하게는 지면(1)에서 1,720mm(L1) 정도로 매설하고, 지상으로는 1,130mm(L2) 정도 돌출되도록 하며, 각 지지포스트(10)들 사이를 4,000mm 정도로 등간격을 가지도록 설치한다. 이는, 중공형의 파이프로 형성되며, 그 개방되는 상측으로 빗물이나 이물질 등이 침투하여 부식되는 것을 방지하기 위하여 밀폐캡(21)을 상기 지지포스트(10)의 상측 개방단에 용접 고정시킨다.

이와같은 상기 지지포스트(10)의 하단부는 도 2에 도시된 바와같이 토공부 또는 콘크리트부에 시공하게 되는 것이다.

상기 가이드레일(11)은, 상기 지지포스트(10)에 볼트(15a) 너트(15b) 등의 체결수단(15)에 의해 결합되고, 차량이 접촉되는 면에는 3곳 정도에 융기부(12)를 형성하여 그 형태가 골과 마루부분으로 반복적으로 다단 굴곡지는 W형상으로 형성하게 된다.

한편, 상기 지지포스트(10)에 체결되는 가이드레일(11)과 지지포스트(10) 중간 사이에는 가이드레일(11)로부터 받게되는 충격을 완화시키기 위한 완충부재(13)를 구비하되, 폐타이어 등을 이용한 실린더형의 수지재가 이용되는 것이며, 더욱 바람직하게는 생고무와 합성폐타이어 등이 적합하다.

이상에서와 같이 가이드레일(11)은, 지지포스트(10)와 맞닿는 상하 접촉점에 완충부재(13)를 각각 밀착시키고, 이들을 지지포스트(10)에 체결수단(15)을 이용하여 결합시키면 조립이 완료된다. 이때, 상기 체결수단(15)은 하나의 접촉점에 구조적 강성을 높일 수 있도록 2개의 볼트(15a)가 체결되도록 함이 바람직하다.

이렇게 설치된 가이드레일(11)에 차량이 충돌하게 되면, 먼저 차량범퍼가 상기 가이드레일(11)의 상하 융기부(12)에 부딪히게 되고, 동시에 중간부에 부딪히면서 그 충격력이 크게 완화되게 되며, 연속해서 완충부재(13)가 전달되는 충격량을 재차 흡수 및 분산시켜 지지포스트(10)에는 충격력이 크게 완화된 상태로 충격력이 전달되는 것이다.

상기 가이드 빔(17)은, 상기 가이드레일(11)이 설치되는 지지포스트(10)의 상측으로 설치되는 것으로서, 차량이 부딪히는 전방은 만곡면(18)을 갖도록 형성하고, 그 후방으로는 상기 지지포스트(10)에 지지될 수 있도록 양단부에 절곡편(19)을 형성하게 된다.

이때, 상기 절곡편(19)이 형성되는 안쪽에는 지지포스트(10)와 가이드빔(17)을 연결시키는 체결수단(15)인 볼트(15a)가 고정될 수 있는 ㄷ형의 고정고리(20)를 볼트(15a)와 함께 연결 설치하게 된다.

한편, 상기 중공형의 파이프로 이루어지는 지지포스트(10)의 내측으로는, 상기 지지포스트(10)의 지면(1)상부와 맞닿게 되는 빈 공간부위 즉, 도 2에 도시된 바와같이 토사층으로 체워진 지면(1)과의 경계부로 부터 시작해서 가이드레일(11)의 하단 인접부까지 상측으로 35Omm(L3) 정도의 빈 공간부에 모래층(23)을 채워 형성하게 된다.

그리고, 이같은 모래층(23)의 상부에는 충돌시 단면변화에 따라 모래가 상부로 일시 이동 또는 유동하는 것을 방지하도록 100mm(L4) 정도의 두께로 콘크리트 채움한 콘크리트 마감부(25)를 형성하게 되는 것이다.

이러한 콘크리트 마감부(25)는, 그 하측에 체워진 모래층(23)의 높이가 상기한 바와같이 가이드레일(11)의 하단 인접부까지 체워지는 경우, 콘크리트 마감부(25) 상측에 시공되는 가이드레일 고정용 보울트(15a)에 의해 상방으로의 이동이 효과적으로 억제되는 것이므로 별도의 고정수단을 설치하지 아니하여도 무방하다.

하지만 도로 구조물의 구조적 특성이나 설치장소등을 감안하여 모래층(23)의 높이가 가이드레일(11)의 하단 인접부에 미치지 못하는 경우에는, 충격에 의한 모래층(23)의 체적변화를 최소화 할 수 있도록 지지포스트(10) 내측에 설치되는 콘크리트 마감부(25)를 고정볼트(27)로서 관통시켜 체결함으로서 모래층의 높이가 항상 일정하게 유지되도록 설치하게 된다.

이상과 같이 구성되는 충격흡수용 가이드레일의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량의 1차적인 충격은 가이드레일(11) 및 완충부재(13)를 통해 흡수되고, 상기 구조물을 통해 미쳐 흡수되지 못한 2차 충격은 지지포스트(10)에 전달되는데 그 충격은 지지포스트(10)의 내부에 충진된 모래층(23)에 전달되며, 모래는 충격력을 분산시켜 흡수하면서 완충되는 것이다. 또한, 충진되는 모래에 의해 충격여파에 따른 지지포스트(10)와 지면(1)과의 연결부가 심하게 찢기거나 부서지는 현상도 효과적으로 방지하게 되는 것이다.

이는, 대형차량 충돌시 약점으로 대두된 부위의 기능을 강화시켜 줌으로서, 지지포스트(10)의 파손에 따른 추가 설치비용이 저렴하고, 지지포스트(10)의 강성을 약 10배이상 강화시킴으로서 도로안전 시설물로서 제 역할을 수행 할 수 있는 것이다.

이와같이 구성되는 가이드레일 구조물의 상측에는, 대형트럭의 충돌에 따른 저항력을 강화시킴으로서 안전운전을 도모할 수 있도록 지지포스트(10)의 상측에 상부 가이드빔(17)을 부설하는 것이 가능하다. 이러한 상부 가이드빔(17)은 상술한 본 고안의 지지포스트(10)가 지니고 있는 기능에 더하여, 지지포스트(10)에 가하여지는 전체의 충격력을 균일하게 분산시키는 역활을 담당하게 되는 것으로서, 차체가 지지포스트(10)에 충돌시 그 충격을 단계적으로 흡수함으로서 집중적인 훼손이나 상해가 발생하는 것을 억제하게 된다.

다시말해, 낭떠러지 구간이나 고속도로 구간등 위험지역 또는 상수원 보호지역과 대형트럭 통행지역에 설치되어 주행차량의 차도 이탈을 방지하고 충격을 흡수할 뿐만 아니라, 추락사에 의한 2차 안전사고를 예방하여 인적 및 물적 피해를 최소화시킬 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와같은 본 고안의 충격흡수용 가이드레일은, 지면과의 맞닿는 지지포스트의 빈 공간부에 충격흡수용 모래을 충진함으로서, 차량 충돌로 인한 충격을 완화시키면서도 충돌에 대한 지지포스트의 변이를 방지하여 보수에 따른 추가 시공비용이 저렴하고, 전체적인 지지포스트의 강성을 강화시켜 대형사고로 인한 인적 및 물적 피해를 최소화시킬 수 있는 매우 유용한 고인인 것이다.

Claims (3)

1. 하단부가 노면에 매설되고 그 상단부가 지상으로 돌출되는 중공형의 지지포스트와, 상기 지지포스트의 일측 또는 양쪽에 결합되며 W형상으로 다단 굴곡되는 가이드레일과, 상기 가이드레일과 지지포스트 사이에서 충격을 흡수하기 위한 완충부재 및 이들을 연결시키기 위한 체결수단을 포함하여 이루어지는 가이드레일에 있어서:

   상기 지면과 맞닿게 되는 지지포스트내의 빈 공간부위에 모래층을 충진하고, 그 상부에 차량의 충돌시 모래층의 유동을 방지할 수 있도록 고정용 콘크리트로 마감하여 형성된 것을 특징으로 하는 충격흡수용 가이드레일.
2. 제 1항에 있어서; 상기 콘크리트 마감부를 볼트 고정하여 움직임을 억제시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수용 가이드레일.
3. 제 1항에 있어서; 상기 지지포스트 내에 충진되는 모래층의 상면이 가이드레일의 하측단에 인접한 높이까지 채워지는 것을 특징으로 하는 충격흡수용 가이드레일.