KR200195733Y1 - 난간용 보강 파이프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차도와 인도의 경계 또는 교량용 난간 등으로 사용되는 난간용의 파이프의 개량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난간용의 파이프를 간단한 형태의 특수구조로 하여 안전강도를 향상시키면서도 생산성이 우수한 난간용 보강 파이프에 관한 고안이다.

본 고안은 노면의 측부를 따라 소정규격으로 구축되는 기초콘크리트에 매입되어 입설되는 다수의 포스트와, 상기 포스트들 사이를 이어서 1단 또는 다수단으로 횡설되는 레일로 이루어지는 난간에 사용되는 레일로서; 상기 레일은 그 내부에 다수의 보강리브가 길이방향으로 형성되고, 상기 레일간을 연결해 주는 슬리브에는 상기 다수의 보강리브에 대응하는 다수의 슬롯이 형성된 것이다.

따라서, 본 고안은 추가적인 구성 없이도 견고한 지지체로 작용되어 난간으로서의 목적인 충분한 강도를 확보하며, 대량생산이 용이하여 소재의 경제성을 확보할 수 있도록 구성된 것으로 효과적인 유용한 고안이다.

Description

난간용 보강 파이프{Strengthened pipe for guard rail}

본 고안은 차도와 인도의 경계 또는 교량용 난간 등으로 사용되는 난간용의 파이프의 개량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난간용의 파이프를 간단한 형태의 특수구조로 하여 안전강도를 향상시키면서도 생산성이 우수한 난간용 보강 파이프에 관한 고안이다.

최근 도로 또는 교량에서 빗길 미끄럼 사고나 충돌 추돌사고등으로 차량이 난간을 뚫고 들어가 추락하여 인명을 해치는 치명적인 사고로 확대되는 사례가 빈발되고 있어서, 이를 방지하고자 다양한 방지책이 강구되고 있는데 이러한 방지책중의 하나가 난간(Guard Rail)이며, 난간은 그 주기능을 대체로 분류하면, 첫째, 충돌시 차량에 적은 충격력이 전달되도록 하는 용도나, 둘째, 충돌후 차량이 차로에서 이탈되어 2차 사고로 이어지는 것을 방지하도록 하는 용도 및 셋째, 충돌 차량에 반탄력을 부여하여 복원되도록 하는 용도 등으로 나누어지는데, 본 고안은 상기 기능중 둘째를 주목적으로 하고 첫 번째의 부수기능도 가질 수 있는 난간용의 파이프로서, 종래에는 난간용의 파이프는 철제 또는 비철금속인 알루미늄합금 등을 사용하여 원기둥형 또는 사각기둥형으로 하고, 이에다가 다른 소재를 가미하여 난간의 강도를 보완하는 것이 고작이었는데, 이에는 본인의 등록고안들인 등록 제84037호의 '안전로우프가 설치된 교량용 난간'과 등록 제110107호의 '안전로우프를 내장한 안전 난간'과 등록 제134067호의 '와이어로우프가 내장된 차량용 방호책' 및 등록 제150858호의 '안전성이 강화된 가드레일'등이 있다.

즉, 상기 본인의 종래 고안들은 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 '노면(3)의 측부를 따라 소정규격으로 구축되는 기초콘크리트(22)에 매입되어 입설되는 다수의 포스트(2)와, 상기 포스트(2)들 사이를 이어서 1단 또는 다수단 횡설되는 레일(1)로 구성되는' 통상적으로 이루어지는 난간을 기본으로 한다. 이러한 통상적인 난간에 사용되는 파이프의 레일(1)은, 도 2a에 파이프만을 발췌하여 도시한 바와 같이, 포스트(2)의 중앙 또는 하부에 설치되어 일측면은 차량과 충돌하고 타측면에는 레일(1)이 포스트에 고정될 수 있게 볼트가 설치되는 볼트홈(11)과 와이어로우프 등이 설치되는 와이어홈(12)이 형성되어 있는 것과, 도 2b에 도시된 바와 같이, 중앙분리대용으로 포스트(2)의 상단에 설치되어 양측면으로 차량과 충돌하며 내측 상부에는 포스트지지부(13)를 형성하여 레일(1)의 하부로부터 삽입 설치되는 포스트(2)의 상단이 결합 고정될 수 있게 하는 것과, 도 2c에 도시된 바와 같이, 원통형으로서 일반적으로 포스트(2)의 중앙 및 하부에 간편하게 설치되는 간단한 구조의 것이 있다. 이에다가, 상기 레일(1)과 포스트(2)의 내부에 와이어를 다양한 구조로 삽입/지지 되도록 한 것이고, 안전성이 강화된 가드레일의 고안은 가드레일의 도입부를 만곡시키고 종단을 라운드로 하여 충돌시 차량측으로 난간이 찌르고 들어가지 않도록 함으로써 탑승자의 안전을 도모하고자 한 것이므로 본 고안과는 그 목적을 달리하여 비교하기 곤란하며, 따라서 상기한 통상적인 난간에 사용되는 파이프는 도 2를 선행기술로 하여 이와 비교하면, 종래의 고안은 단면의 구조가 원형 등 단순한 중공형의 통체로서 그 자체로서는 소재강도 이상의 어떠한 추가 기능도 갖지 못하고 있다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해소하고자 연구 개발된 것으로, 추가적인 구성 없이도 완충작용을 가지는 견고한 지지체로 작용될 뿐만 아니라 충돌차량에 복원력도 부여하며, 대량생산이 용이하여 소재의 경제성을 확보할 수 있도록 완성된 것으로 이하에 도면을 참고로 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 난간용 보강 파이프의 구성상태도,

도 2는 종래 고안의 난간용 파이프의 발췌사시도,

도 3은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 레일 및 슬리브의 사시도,

도 4a, 4b는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 레일 및 슬리브의 사시도,

도 4c는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 레일의 설치상태 단면도,

도 5는 본 고안의 제 3 실시예에 따른 레일 및 슬리브의 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명

1 --- 레일

11 --- 볼트홈 12 --- 와이어홈

13 --- 포스트지지부 14 --- 보강리브

2 --- 포스트

22 --- 기초콘크리트

3 --- 도로(노면)

4 --- 슬리브(Sleeve)

41, 42 --- 지지리브 44 --- 슬롯

도 1은 일반적인 난간용 보강 파이프의 구성상태도이고, 도 3a는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 레일의 발췌 사시도이며, 도 3b는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 슬리브의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 난간용 보강파이프는 노면(3)의 측부를 따라 소정규격으로 구축되는 기초콘크리트(22)에 매입되어 입설되는 다수의 포스트(2)와, 포스트(2)들 사이를 이어서 1단 또는 다수단으로 횡설되는 레일(1)로 이루어지는 난간에 사용되는 레일(1)로서; 레일(1)은 그 내부에 다수의 보강리브(14)가 길이방향으로 형성되고, 레일(1)간을 연결해 주는 슬리브(4)에는 다수의 보강리브(14)에 대응하는 다수의 슬롯(44)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에서는 일반적으로 보강리브(14)가 레일(1)의 강도를 높여주며, 또한 보강리브(14)는 슬롯(44)과 밀착하여 결합함으로써, 레일(1)과 그 사이를 연결해 주는 슬리브(4)의 결합력이 커져 차량의 충돌시에도 강한 결합력을 통해 충격력을 흡수하는 효과를 증폭시킬 수 있게 된다.

이러한 본 고안의 제 1 실시예에서는 레일(1)은 다수의 보강리브(14)를 그 일측에만 형성하고 타측에는 볼트홈(11) 및 와이어홈(12) 등을 형성하며, 레일(1)간을 연결해 주는 슬리브(4)에는 일측에는 다수의 보강리브(14)에 대응하는 다수의 슬롯(44)이 형성되고, 타측에는 볼트홈(11) 및 와이어홈(12) 등에 대응하는 지지리브(41, 42)가 형성된다.

본 고안의 제 1 실시예에서는 레일(1)이 포스트(2)의 중앙 또는 하부에 설치되어 일측면은 차량과 충돌하고 타측면에는 레일(1)이 포스트에 고정될 수 있게 볼트가 설치되는 볼트홈(11)과 와이어로우프 등이 설치되는 와이어홈(12)이 형성되어 있는데, 보강리브(14)는 슬롯(44)과 밀착하여 결합하고, 볼트 홈(11) 및 와이어홈(12)은 지지리브(41, 42)와 밀착하여 결합함으로써, 레일(1)과 그 사이를 연결하는 슬리브(4)의 결합력이 커져 차량의 충돌시에도 강한 결합력을 통해 충격력을 흡수하는 효과를 증폭시킬 수 있다.

또한, 상기한 볼트 홈(11) 및 와이어홈(12) 또는 지지리브(41, 42)는 일예일 뿐이며 이와 달리 여러 용도로 형성되는 레일(1)과 슬리브(4)의 일부 형상도 본 고안의 범위를 벗어나지 못함은 당연하다.

도 4a는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 레일의 발췌 사시도이며, 도 4b는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 슬리브의 사시도이고, 도 4c는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 레일의 설치상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 제 2 실시예에서는 레일(1)은 다수의 보강리브(14)를 그 양측에 형성하고 내측 상부에는 포스트지지부(13)를 형성하며, 레일(1)간을 연결해 주는 슬리브(4)의 양측에는 다수의 보강리브(14)에 대응하는 다수의 슬롯(44)이 형성되고, 그 상부에는 포스트지지부(13)에 대응하는 슬롯(44)이 형성된다.

본 고안 제 2 실시예의 레일(1)은 중앙분리대용으로서, 포스트(2)의 상단에 설치되어 양측면으로 차량과 충돌하며 내측 상부에는 포스트지지부(13)를 형성하여 레일(1)의 하부로부터 삽입 설치되는 포스트(2)의 상단이 결합 고정될 수 있는 것이다. 레일(1)의 폭은 기초콘크리트(22)의 폭보다 더 커서 차량이 측면으로 충돌하더라도 기초콘크리트(22)와는 접촉하지 않고 레일(1)에만 충돌할 수 있도록 설치하는 것이 더욱 바람직하다.

도 5a는 본 고안의 제 3 실시예에 따른 레일의 발췌 사시도이며, 도 5b는 본 고안의 제 3 실시예에 따른 슬리브의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 제 3 실시예에서는 레일(1)은 원통형상으로서 다수의 보강리브(14)를 그 원주상의 양측에 형성하고, 레일(1)간을 연결해 주는 슬리브(4)에는 원주상의 양측에 형성된 다수의 보강리브(14)에 대응하는 다수의 슬롯(44)이 형성된다.

본 고안 제 3 실시예의 레일(1)은 원통형상으로서 일반적으로 포스트(2)의 중앙 및 하부에 간편하게 설치되는 간단한 구조를 하고 있다. 따라서, 시공시 설치가 간편하면서도 상기한 바와 같이 보강리브(14)에 의해 그 강도가 보강되고 보강리브(14)와 슬롯(44)이 밀착되어 결합되는 것을 통해 레일(1)과 슬리브(4)간의 결합력이 커지는 효과를 유지한다.

이하, 도 5에 도시된 본 고안의 제 3 실시예에 따른 원통 형상의 레일과 도 2c에 도시된 종래의 원통형상의 레일의 극한 휨 모멘트를 비교함으로써 보강리브를 형성한 본 고안의 레일이 충격력에 견디는 능력이 우수함을 증명한다.

먼저, 두 개의 레일의 단면적은 모두 A=51.2㎠이고, 외경은 9.5㎝이며, 또, 사용되는 재료의 강도는 모두 σ= 2500㎏/㎠로 동일하다고 가정한다.

그리고, 재료역학 서적에 나와 있는 일반적인 계산식에서, 단면 소성계수 Zp는

이때 y₂는 모두 0이다.

또, 극한 휨 모멘트 M은

가 된다.

이상의 수학식 1 및 수학식 2로부터 종래 기술에 따른 원통형 레일의 단면 소성 계수를 구하면 y₁이 5.766㎝이므로 Zp=590.18㎤이고 극한 휨 모멘트는 M=14.75톤·m 가 된다.

마찬가지 방법으로 본 고안의 제 3 실시예에 따른 보강리브를 형성한 원통형 레일의 단면 소성 계수를 구하면 y₁이 6.244㎝이므로 Zp=639.10㎤이고 극한 휨 모멘트는 M=15.75톤·m 가 된다.

따라서, 본 고안의 제 3 실시예에 따른 보강리브가 형성된 레일은 종래의 단순한 원통형 레일보다 1.07배 더 큰 극한 휨 모멘트를 갖게 된다. 그러므로, 동일한 단면적을 가지는 레일에서 내부에 보강리브를 형성한 것이 형성하지 않은 것보다 더 큰 강도를 가짐이 증명되었다.

상기와 같이 이루어지는 본 고안은 난간용의 레일(1) 전용으로서 사용되는데, 통상적인 소재는 알루미늄합금등과 같은 경금속으로 제작하여도 강도를 충분히 확보할 수 있으며, 그 제작은 동일 단면을 가지므로 압출식으로 생산될 수 있어서 대량생산에 적합하며, 본 발명의 파이프를 사용하여 난간을 설치함은 다음과 같다.

먼저, 노면(3)의 측부를 따라 기초콘크리트(22)를 구축하여 양생을 하고, 이에다가 포스트(2)의 하부를 매입하여 포스트(2)를 입설한다. 물론, 이때 특수한 구조의 난간이라면 그 구조에 맞추어 다양한 방식으로 포스트(2)를 입설할 수도 있으며, 이러한 구조로 입설되는 포스트(2)에의 적용도 동일하며, 포스트(2)의 수량이나 간격 및 구조는 도로시방에만 맞으면 어떠한 구조라도 본 고안의 레일(1)용 파이프가 적용이 될 수 있다.

포스트(2) 입설후 가드레일인 본 고안의 파이프의 장착은 다음과 같이 두 가지로 대별되는데, 즉 1단 레일일 경우와 2단 이상에서의 상단레일이 아닌 경우가 그것으로, 이하에는 상단레일로 사용하는 경우와 그 외의 경우로 구분하여 설명한다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 상단에 설치되는 레일로서 사용하는 경우로서, 이는 상세하게 도시하지는 않았으나 포스트(2)의 규격에 맞추어 레일(1)의 하면을 천공하며, 레일(1)의 천공 부분을 포스트(2)의 상단에서부터 끼워 넣고 레일(1)의 상면이나 전후면에서 포스트(2)측으로 도시하지는 않았으나 볼트를 체결하여 고정하면 견고한 난간이 완성되게 된다. 이때, 사용되는 볼트는 레일(1)의 상면에서 체결하는 경우에는 레일(1)의 상면과 포스트(2)의 상단만을 관통하면 되므로 통상적인 볼트로도 손쉽게 체결이 되는데, 바람직하기는 스쿠류볼트를 사용함으로써 볼트삽입으로 체결이 이루어지게 하면서 또다른 부품인 너트 등의 사용도 회피할 수 있으며, 레일(1)의 전후면에서 체결하는 경우에는 미감상 전면에서 후면으로 장볼트를 관통시키고 후면에서 너트를 체결하도록 하는 방식이 채용된다. 또한, 제작되는 레일(1)은 소정 길이로 제작되므로 이어서 사용하여야 하는데, 이는 공지의 소켓연결방식으로 필요한 길이만큼 연장할 수 있으며, 여기서의 소켓연결방식이란 레일(1)과 레일(1)간을 맞대고 그 내주면에 면착되는 슬리브(Sleeve ; 4)를 덧대고 볼트로 체결하는 방식을 말한다.

도 3 및 도 5에 도시된 바와 같은 중단 또는 하단에 설치되는 레일로서 사용하는 경우에는 입설된 포스트(2)의 소정 높이에서 레일(1)을 관통하여 포스트(2)측으로 관통되는 장볼트를 꽂고 너트로 체결하는 방식이나{포스트(2)가 라운드형인 경우}, 도시하지는 않았지만 보다 견고한 지지를 위해 포스트(2)의 좌우에 앵글을 대고 앵글과 포스트(2)간 및 앵글과 레일(1)간에 각각 볼트를 체결하여 장착하는 방식이 사용될 수 있다.

상기와 같이 장착된 본 고안의 파이프는 내부에 보강리브(14)가 형성되어 있으므로 종래의 레일(1)용 파이프보다 지지강도가 향상되며, 이는 결국 파이프의 규격을 축소시킬 수 있어서 세련된 구조의 난간 제작을 가능하게 한다. 게다가, 보강리브(14)와 대응되는 형상의 슬롯(44)이 보강리브(14)에 밀착되는 슬리브(4)가 레일(1)간에 연결됨으로써, 차량 충돌시 레일(1)과 슬리브(4)간의 결합력을 통해서도 차량과 레일에 작용될 수 있는 충격력을 효과적으로 완충하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 고안은 추가적인 구성 없이도 완충작용을 가지는 견고한 지지체로 작용되어 난간으로서의 목적을 충실히 수행하면서 충돌차량에 복원력을 부여하며, 대량생산이 용이하여 소재의 경제성을 확보할 수 있도록 구성된 것으로 효과적인 유용한 고안이다.

Claims (3)

1. 노면(3)의 측부를 따라 소정규격으로 구축되는 기초콘크리트(22)에 매입되어 입설되는 다수의 포스트(2)와, 상기 포스트(2)들 사이를 이어서 1단 또는 다수단으로 횡설되는 레일(1)로 이루어지는 난간에 사용되는 레일(1)로서;

   상기 레일(1)은 그 내부에 다수의 보강리브(14)가 길이방향으로 형성된 것임을 특징으로 하는 난간용 보강 파이프.
2. 제 1항에 있어서, 상기 레일(1)간을 연결해 주는 슬리브(4)에는 상기 다수의 보강리브(14)에 대응하는 다수의 슬롯(44)이 형성되는 것을 특징으로 하는 난간용 보강 파이프.
3. 제 1항에 있어서, 상기 레일(1)은 상기 다수의 보강리브(14)를 그 일측에만 형성하고 타측에는 볼트홈(11) 및 와이어홈(12) 등을 형성하는 것을 특징으로 하는 난간용 보강 파이프.