KR200252807Y1 - 도로곡선부 추락방지용 가드레일 - Google Patents

Abstract

본 고안은 도로곡선부 추락방지용 가드레일에 관한 것으로써 주로 국도, 지방도 등 산간지 도로구간중 경사나 굴곡이 심한지역에서 차량의 이탈이나 전복을 방지하기위하여 평탄지역의 레일보다 높게 설치되는 가드레일에 관한 것으로서, 도로 가장자리를 따라 일정간격으로 설치되는 포스트에 일면에는 접촉부를 그리고 다른면에는 융기부를 갖도록 상하로 골과 마루 부분이 반복 형성되는 가드레일로, 상기 가드레일이 상기 포스트에 융기부를 가지며 상기 융기부 가운데 차량접촉면에는 상하4개의 융기부를 반복해서 형성시키되 상기 융기부 가운데 상부 2개의 라운드빔의 정점은 같게 하고 정점의 높이는 하부방향으로 순차적으로 낮게 구성하며 레일과 지지포스트 사이의 3개의 접촉점은 볼트체결로 전체적인 구조적 강성을 증대시키고 한번에 설치함으로서 경제성 및 시공의 간편성을 함께 갖는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 고안은 경사와 굴곡이 심한 곡선부 도로의 특성을 고려하여 안출한 것으로 차선을 벗어난 차량의 가드레일 충돌시 순차적인 충격감쇄와 차량탑승자의 신체적 손상을 최소화 하기 위한 충격흡수장치를 포함하며 운전자가 목적지까지 안전하게 안내 될 수 있도록 시선유도 효과를 갖는 레일을 구성한 것이다.

Description

도로곡선부 추락방지용 가드레일{omitted}

본 고안은 곡선부도로구간에 설치되어 주행하는 차량의 이탈 및 전복을 방지하기위한 가드레일에 관한것으로서 더욱 상세하게는 경사가 심한 곡선부도로에서 자주 일어나는 브레이크 파열, 원심력에 의한 차선이탈, U자형 굴곡으로 인한 가시거리 불량 등으로 차량이 차로 외측의 낭떠러지로 추락하는 것을 방지하기 위한 것으로 평탄한 도로의 가드레일보다 높게 설치되어 사고 발생시 차량의 충격력을 감쇄시키고 탑승자의 신체적 손상을 줄이며 차량의 추락을 방지함과 동시에 목적지까지 안전하게 안내될수 있도록 차선유도 효과를 갖는 가드레일에 관한 것이다.

일반적으로 국도나 지방도는 지형적인 여건상 산간지도로 구간이 많으며 이러한 구간은 경사가 심하거나 반복되는 U자 굴곡 선형 및 차로외측에 낭떠러지 등 주행조건이 불량한 구간이 산재되어있으며 사건발생시에도 대형참사로 이어지게 되므로 평탄한 도로에 설치되는 가드레일보다 충격흡수력이나 부재의 강성이 요구된다.

하지만, 종래기술의 W형 가드레일은 도(8)에 도시된 바와 같이 하단부가 노면에 매설되고 상단부가 지상으로 돌출되는 지지포스트와 상기 지지포스트의 수직방향으로 레일과 레일 사이의 일정 공간(50mm)를 두고 레일을 상,하단 이중으로 체결수단을 포함하여 구성되는 것과, 또 하나의 종래 기술인 쓰리빔 가드레일은 도(9)에 도시된 바와 같이 하단부가 노면에 매설되고 상단부가 지상으로 돌출되는 지지포스트와 상기 지지포스트의 수직방향으로 레일과 가드빔 사이의 일정 공간(200mm)을 두고 상.하단 이중으로 레일과 가드빔을 설치하며 지지포스트와 레일 사이에는 충격흡수제를 부착하는 완충부재와 체결수단을 포함하여 구성하는 것으로 되어 있다.

상기와 같이 구성되는 가드레일은 평탄한 도로에 설치되는 가드레일을 차량의 승월을 방지하기 위하여 일정 높이만 유지되도록 설치한 것으로, 산간지 도로와 같이 경사와 굴곡이 심한 구간에서는 불균일한 지형과 다양한 종단 구배의 변화로 설치장소에 따라 가드레일의 높이를 조정하여야 하나 상기와 같은 제한적인 단면으로는 적절한 높이로 조정하기가 어렵다.

실제로, 국도나 지방도에 획일적으로 높게 설치된 가드레일 구간은 소형 승용차 운전자에게는 주행 압박감과 아울러 반복되는 U자형 굴곡에서는 대향 차선의 차량 흐름을 식별할 수 없어 사고 발생요인을 제공함은 물론 야간 주행시 차선유도를 위한 반사표지판도 상기와 같이 높게 설치된 가드레일 상단에 놓이게 되어 차선 유도 효과가 떨어진다.

또한, 하나의 지지포스트에 각각 분리되어 이중으로 설치된 레일 구조는 차량 충돌시 충격이 가해지는 레일만 충격력을 감쇄시키므로 산간지 도로와 같이 급경사로 인한 브레이크 파열 및 차량의 가속도를 감안한 돌발상황에서는 충격완화 및 차량 이탈방지 효과가 저감되며 이중설치로 인한 설치비 부담과 인력 및 시간의 낭비를 수반하게 된다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 레일의 단면폭을 확대하여 높이 조절이 용이하도록 하고 레일과 지지포스트 사이에 다단계 흡수장치와 함께 3개의 접촉점에 볼트 체결함으로써 구조적 강성을 증대시키고 주,야간 모두 차선 유도 효과가 뛰어난 일체형 가드레일을 제공함에 있다.

상기와 같이 구성되는 가드레일은 설치시에 단면폭의 확대로 불균일한 지형과 곡선반경 또는 경사도에 따라 적정높이로 조절하여 설치된다.

산간지 도로와 같이 주행조건이 불량하여 위험구간이 산재하고 있는곳에서는 방호 울타리의 기능이 평탄한 도로에서 보다 더 요구된다.

따라서 현재 W형 가드레일이나 쓰리빔형의 고규격가드레일도 노면에서 수직방향으로 레일 또는 가드빔을 이중설치하여 그 기능을 유지하고 있으나 방호울타리로서의 강성이나 시선 유도 효과는 좀더 개선할 필요성이 있다.

다시 말해, 기존의 추락방지용 가드레일은 하나의 지지포스트에 상,하단 이중으로 설치되어 차량 충돌시 차량접촉면만 충격력을 흡수하게 되어 이중으로 설치한 효과가 떨어지며 획일적으로 높게 설치된 가드레일은 차량운전자에게 주행압박감과 반복되는 U자 굴곡구간에서는 대향차선의 교통흐름을 식별할 수 없는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 고안의 목적은 하나의 레일에 차량이 접촉되는 부분의 3개의 골과 4개의 마루부분으로 형상함과 동시에 다단계 충격흡수장치를 두어 강성을 증대시키고 사고다발지역이나 위험구간에서는 가드레일 상단 라운드빔을 이용한 와이어로프 인장 및 차량충돌시 최대처짐이 일어나는 레일 횡방향 중앙부에 비틀림하중을 흡수하는 대칭구조의 충격흡수장치를 병행하여 설치할 수 있는 구조의 일체형 레일을 구비한 것이다.

또한, 단면폭의 확대로 지형에 따라 적정한 높이를 유지하게되어 주행압박감의 해소와 U자굴곡구간에서도 대향차선의 교통흐름을 쉽게 식별할 수 있도록 하였으며 아울러, 레일 상단에 위치한 2개의 라운드 빔의 형상은 주간에 시선유도효과를 유발하고 상기 빔사이의 수납요홈에는 반사표지판을 간결하게 설치할 수 있는 구조로 야간에도 안전운행이 되도록 레일의 기능을 다양화 한 것이다.

도 1은 가드레일 연속조립설치 사시도

도 2은 가드레일 체결 사시도

도 3은 가드레일 조립 단면도

도 4은 가드레일판 단면도

도 5은 가드레일 횡방향 중앙부 충격흡수장치 사시도

도 6은 가드레일 횡방향 중앙부 충격흡수장치 평면도

도 7은 가드레일 횡방향 중앙부 충격흡수장치 단면도

도 8은 기존 W형 가드레일 설치사시도

도 9은 기존 쓰리빔형 가드레일 설치사시도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10:지지포스트 12,31:판스프링 13,32:충격흡수재

15:와이어로프 고정고리 16:반사표지판 20:가드레일

24:수납요홈 30:레일중앙부 충격흡수장치 40:체결수단

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 도로의 가장자리를 따라 등간격으로 설치되는 포스트에 일면에는 접촉부를 그리고 다른면에는 융기부를 갖도록 상하로 골과 마루 부분이 반복 형성되는 가드레일에 있어서, 상기 가드레일이 상기 포스트에 상,하 3개의 접촉점을 가지며 체결되도록 하고, 차량접촉면에는 상하 4개의 융기부를 반복해서 형성시키되 융기부 가운데 상부 2개의 라운드 형 융기부는 정점을 같게 하고 하부에서 상부로 순차적으로 높게 정점을 갖는 것과 사고다발예상지역에서는 레일 횡방향 중앙부 후면판에 일정간격의 충격흡수장치를 부착하는 고정빔으로 이용할 수 있도록 상기레일 융기부 끝단은 일정길이로 곧게 편 레일구조를 특징으로 한다.

이하, 본고안의 따른 도로 곡선부 추락 방지용 가드레일은 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도로의 양쪽 외측에 등간격을 가지며 지면에 매설되는 지지포스트(10)와, 상기 지지포스트(10)의 상부 외측에 설치되는 가드레일(20)과, 상기 지지포스트(10)와 가드레일(20)사이에 연결되는 완충부재(12,13)와, 상기 가드레일(20)과 완충부재(12,13)을 상기 지지포스트(10)에 결합시키기 위한 체결수단(40)을 포함하여 구성된다.

상기 지지포스트(10)는 도로의 양쪽 외측에 등간격을 가지며 매설되는 것으로서, 바람직하게는 1750mm 정도로 매설하고, 지상으로는 대략 1050mm정도 돌출되도록하며, 각 지지포스트(10)들 사이를 4000mm정도로 등간격을 가지며 설치되도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 완충부재(12,13)중 레일과 지지포스트사이의 수평방향으로 레일후면판에 부착하는 제 1차완충부재인 판스프링(12)은 탄성수단을 갖는 부재를 이용하며 판스프링(12)의 후면에 제2차 완충부재인 충격흡수재(13)은 폐타이어 고무 분말로 제작된 충격흡수재를 부착하여 다단계로 충격력을 감쇄시키도록 하였다.

본 고안에 따른 상기가드레일(20)은, 상기 지지포스트(10)에 상하3개로 굴곡된 접촉점(22a)(22b)(22c)은 볼트, 너트등의 체결수단(40)에 의해 결합되고, 차량이 접촉하게 되는 면에는 상하로 4개의 융기부(21a)(21b)(21c)(21d)을 갖도록 골과 마루부분을 형성시키되 융기부의 정점은 하부에서 상부로 순차적으로 높게 형성된다.

단면 선택의 주안점으로 단면의 형상은 2중으로 설치되는 W형 가드레일의 합쳐진 단면폭이나 재료 무게보다 적게 하면서 충격흡수력 및 강성을 증대시키고 차선유도 효과를 갖는 구조의 일체형 레일을 구성시키는데 주안점을 두었다.

일반적으로 차량과 가드레일의 충돌 시, 레일굴곡에 따른 단면 2차 모멘트나 단면적에 크게 좌우되지 않는다는 보고서(parametric study 연구보고서 2.1절 참조)와 대한민국 실용신안 등록 출원번호 제 20-1999-0014720호 '도로용 가이드레일'의 단면검토시 기존 W형빔과 쓰리형빔의 거동을 시뮬레이션 한 결과치를 인용하면 두단면의 차이가 크게 없는 것으로 나타난 바, 현실적으로 도로 특성에 맞는 단면검토로 경사도나 곡선반경에 따른 다양한 높이조절과 충격완화 등 구조적 기능 개선을 이루고자 하였다.

상기한 가드레일(20)은 전체폭길이(L1)과 650mm이고, 상기 지지포스트(10)에 완충부재(12,13)와 함께 밀착되는 접촉점(22a)은 그폭(L2)이 70mm이며 상부에서부터 절곡된 라운드빔의 끝단과 융기부 시작점과의 접촉점(22b)은 그폭(L3)이 60mm이며, 골과 마루부분의 접촉점(22c)은 그폭(L4)이 60mm이다.

그리고 상부에서부터 첫 번째 융기부(21a)(21b)의 높이는 90mm(L5), 두 번째 융기부(21c)는 80mm(L6), 세 번째 융기부(21d)는 60mm(L7)로서 곡선부도로의 특성을 감안, 상부의 융기부 높이는 크게 하고 하부로 갈수록 작게 하였다.

또한, 골에서 마루 부분으로 진행되는 경사각은 하부 굴곡빔은 50 °(θ1)중간굴곡빔은 52 °(θ2)의 경사각을 유지하며 상부라운드빔은 각각 90 °로 절곡된다.

아울러, 레일 두께는 아연도 강판의 강도를 고려하여 적정 허용범위 내에서 검토하되 건설교통부 공지사항인 2001.7월부터 실물충돌실험을 거친 제품을 사용하도록 한 지침에 의거 기준에 적합한 두께를 산정 결정한다.

이상에서와 같은 가드레일(20)은, 상하 접촉점(22a)(22b)(22c)에 완충부재(12,13)를 각각 밀착시키고 이들을 지지포스트(10)에 체결수단(40)으로 결합시키어 구성한다.

이렇게 조립되어 설치된 가드레일(20)에 차량이 충돌하게 되면 상기 가드레일의 융기부가 제 1차 충격력을 흡수하고 뒤이어 레일과 지지포스트 사이에 밀착된 판스프링(12)이 제 2차 충격력을 감쇄하며 마지막으로 판스프링(12)후면에 밀착된 충격흡수재(13)가 충격을 흡수하게 되는 다단계 충격흡수장치를 두는 구조로 되어있어 차량 탑승자와 레일 파손등을 최소한 줄일 수 있는 효과가 있으며, 분리되어 이중으로 설치된 기존 추락방지용 가드레일보다 하나의 레일에 볼트체결접촉점이 3개로서 구조적 강성은 훨씬 증대된다.

또한, 상기레일 하단부의 고정빔(23)은 곡선부 도로의 사고다발지역 또는 차로 외측에 낭떠러지를 수반하는 위험지역 도로구간에서는 도(5)에서 도시된 바와 같이 레일 횡방향의 중앙부에 일정길이의 충격흡수장치(30)을 두어 차량충돌시 충격 모멘트가 최대로 작용되어 레일의 최대처짐이 일어나는 곳에 비틀림하중을 흡수하는 대칭구조의 충격흡수장치를 두어 레일의 처짐으로 인한 차량의 승월을 방지하는 것으로 상기흡수장치(30)는 차량충돌시 기계적 물성이 제일 약한 레일 중앙부 후면판에 중공부를 형성하는 일정폭의 지지판을 상기 레일 최상부빔 상단에서 수직방향으로 하향절곡하여 상기레일하단고정빔(23)에 상하 볼트체결수단(33,34)으로 접합되고 내부에는 사다리꼴 모양의 판스프링(31)과 레일후면판과 판스프링(31)사이의 중공부는 폐타이어를 이용한 충격흡수재(32)를 갖는것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 가드레일은 상부 라운드빔(21a)후면 요홈에 필요시 와이어로프(14)를 와이어고정고리(15)를 이용하여 설치할 수 있는 구조로 되어 있어 위험구간에 따라 선별적으로 설치하여 대형 차량의 추락을 방지하는 효과도 있다.

그리고, 상부 2개의 라운드빔 융기부(21a)(21b)사이에 형성된 수납요홈(24)은 폐타이어 고무 분말을 이용한 반사표지판(16)을 제작 후 양쪽 진행방향에서 동시에 볼 수 있도록 반사테이프(17)를 부착하여 상기 수납요홈(24)에 별도의 클램프나 볼트체결없이 접착제를 이용하여 끼워 넣을 수 있는 구조로 되어 있어 주간에는 2개의 라운드빔(21a)(21b)융기부가 나타내는 일직선 라인에 의해 차선유도효과를 나타내고 야간에는 반사표지판(16)에 의해 안내 될 수 있는 효과가 있다.

본 고안에 따른 가드레일은 차량이 접촉되는 부분을 3개의 골과 4개의 마루부분이 반복형성 되도록 하고 가드레일과 지지포스트 사이에 판스프링 및 충격흡수재 등 2단의 충격흡수장치를 포함하여 3개의 볼트로 체결함으로서 시공 후 전체적인 강성이 증대되었으며, 사고다발지역 또는 위험예상구간에서는 레일상부 라운드빔을 이용한 와이어로프 인장과 레일하부 고정빔을 이용한 레일중앙부 충격흡수장치를 병행하여 설치할 수 있는 구조로 되어 있어 차량의 이탈 및 탑승자의 신체적 손상을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이와 같은 기능을 하는 상기 레일은 이중으로 설치되는 기존 레일과 달리 한번에 설치함으로서 경제성과 시공의 간편성을 함께 갖는 효과가 있다.

또한, 단면폭의 확대로 산간지도로의 특성에 따른 불균일한 지형과 경사도 및 곡선반경에 따른 높이를 조절하여 설치할 수 있으므로 주행 압박감 해소와 U자 굴곡부에서 대향 차선의 교통흐름을 쉽게 식별할 수 있으며, 레일상부의 라운드빔은 주간에는 2개의 라운드빔의 형상에서 나타나는 선에 의해 안내되고 야간에는 라운드빔 양 마루사이에 수납요홈에 폐타이어 고무 분말을 이용한 반사표지판을 제작하여 고정클램프나 볼트체결없이 접착제를 이용하여 간결하게 끼어 놓을 수 있어 주, 야간 모두 차선유도효과를 갖는 특징이 있다.

특히, 상기가드레일은 기존 설치된 W형 가드레일이나 스리빔형 가드레일과 조화를 이루는 형상으로 단면변화에 따른 운전자의 거부감을 최소화 하였다.

Claims (1)

1. 도로의 가장자리에 등간격으로 설치되는 포스트에 일면에는 접촉부를 다른면에는 융기부를 갖도록 상하고 골과 마루부분이 반복형성되는 가드레일에 있어서, 상기 가드레일이 상기 포스트에 상하 3개의 접촉점을 가지며 체결되도록하고, 차량 접촉면에는 상하 4개의 융기부를 반복해서 형성시키며 레일상부 2개의 빔은 라운드형으로 필요시 와이어로프인장 및 반사표지판을 설치할 수 있는 구조의 도로곡선부 추락 방지용 가드레일.