KR20060072721A - 철재난간의 충격완화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 철재난간의 충격완화장치는, 본 발명에 따른 철재난간의 충격완화장치는, 도로 또는 교량의 차도 양측에 설치되는 지주와, 상기 지주의 길이 방향을 따라 이 지주와 결합하는 적어도 하나의 가로보를 포함하는 철재난간에 설치되는 것으로서,
차량과 충돌하는 적어도 하나의 상기 가로보와 상기 지주 사이에 결합되어 상기 차량의 충격 에너지를 흡수하여 분산시키는 중공 형태의 충격완화부재; 및 상기 충격완화부재 내에 충전 형성되어 상기 충격 에너지를 부가적으로 흡수/분산시키는 보조 충격완화수단을 포함한다.
철재난간, 충격완화장치, 지주, 가로보, 충격완화부재, 보조충격완화수단, 충전재

Description

철재난간의 충격완화장치{IMPACT RELAXATION DEVICE OF A STEEL RAILING}
도 1은 종래기술에 따른 철재난간을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 철재난간의 충격완화장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 결합 단면 구성도이다.
본 발명은 철재난간에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 충격 에너지를 효율적으로 흡수하는 충격완화장치에 관한 것이다.
일반적으로 철재난간은 교량이나 고가도로 등에서 볼 수 있으며, 차도의 진행방향을 따라 차도의 양측에 설치된다. 이런 철재난간은 차량이 차도를 이탈하는 것을 방지하여 물적, 인적피해의 발생을 예방한다.
도 1은 종래기술에 따른 철재난간을 도시한 분해 사시도이다.
도면을 참고하면, 철재난간(100)의 지주(110)는 차도의 양측에서 차량의 진행방향을 따라 일정한 간격을 두면서 지면 구조물에 수직되게 설치된다. 또한, 지주(110)에는 시공상의 높이에 따라 다단형태로 지주(110)의 길이방향에 직각되게 가로보(120)가 결합된다.
따라서 차도를 따라 주행하던 차량이 차도를 이탈하여 상기와 같이 구성된 철재난간(100)에 충돌하면, 완충공간을 갖는 중공형 파이프 소재로 된 가로보(120)가 충격에 의해 변형되면서 충격에너지를 흡수하게 된다.
그리고 가로보(120)가 다단형태로 설치된 철재난간(100)에는 차량 충돌시에 차량의 범퍼가 가장 먼저 부딪히는 하단의 가로보(120)와 지주(110) 사이에 충격을 흡수할 수 있도록 완충공간을 갖는 중공형 파이프 소재로 된 충격완화부재(130)가 부가적으로 결합된다. 이러한 충격완화부재(130)는 그 외측방향으로 형상이 찌그러지면서 차량 충돌시에 전달되는 충격에너지를 흡수한다.
이에 상기 충격완화부재(130)가 충격에너지를 최대한 흡수하기 위해서는 충격완화부재(130)가 쉽게 변형되고, 이와 동시에 가로보(120)가 연속적으로 변형되어야 충격흡수가 효율적으로 이루어진다. 그러기 위해 충격완화부재(130)에는 가로보(120)와 같은 소재이면서, 얇은 두께의 소재가 사용된다.
그런데 종래기술에 따른 철재난간(100)의 충격완화부재(130)는 그 형상이 찌그러지는 면에서 국부적으로 이상 변형되면 충격흡수가 원활하게 이루어지지 않는다는 문제점이 있다. 또한, 종래기술에 따른 철재난간(100)의 충격완화부재(130)가 순차적으로 변형이 이뤄지지 않는 경우에는 충격에너지에 대한 철재난간(100)의 흡수능력이 감소되어 차량의 파손과 탑승자의 인명피해 등을 유발하는 원인이 되는 문제점이 있다. 아울러, 종래기술에 따른 철재난간(100)의 충격완화부재(130)가 국부적으로 이상 변형되면서 가로보(120) 또한 국부적으로 변형되는데, 이와 같이 국 부적인 변형은 충격을 전체적으로 균일하게 전달하지 못함에서 비롯된 것으로서, 충격이 국부적으로 흡수되면서 일부의 충격은 지주(110)까지 전달되어 지주(110)를 변형시킨다. 이로 인해, 보수공사자는 충격완화부재(130) 뿐만 아니라 가로보(120) 및 지주(110)까지 교체해야 하기 때문에, 보수유지비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 그 목적은 충돌하는 차량의 충격에너지를 흡수하는 충격완화부재와 가로보가 충돌 거동시에 국부적으로 이상 변형되지 않도록 유도함으로써, 충격흡수가 효율적으로 이루어지고, 철재난간의 유지보수가 편리한 철재난간의 충격완화장치를 제공하는 데 그 목적이 있다
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 철재난간의 충격완화장치는, 도로 또는 교량의 차도 양측에 설치되는 지주와, 상기 지주의 길이 방향을 따라 이 지주와 결합하는 적어도 하나의 가로보를 포함하는 철재난간에 설치되는 것으로서,
차량과 충돌하는 적어도 하나의 상기 가로보와 상기 지주 사이에 결합되어 상기 차량의 충격 에너지를 흡수하여 분산시키는 중공 형태의 충격완화부재; 및 상기 충격완화부재 내에 충전 형성되어 상기 충격 에너지를 부가적으로 흡수/분산시키는 보조 충격완화수단을 포함한다.
본 발명에 따른 철재난간의 충격완화장치에 있어서, 상기 충격완화부재는 폭방향 단면이 사각 중공 형태이고, 상기 가로보 및 지주와 각각 결합하는 구조로 되 어 있다.
또한 본 발명에 따른 철재난간의 충격완화장치에 있어서, 상기 보조 충격완화수단은 펠릿 형태의 고무 또는 폐타이어를 압축하여 형성된 블록 형태로 이루어지고, 상기 충격완화부재 내에 삽입 설치되는 충전재를 포함할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 철재난간의 충격완화장치에 있어서, 상기 보조 충격완화수단은 모래 또는 톱밥으로 이루어지는 충전재를 포함할 수도 있다.
또한 본 발명에 따른 철재난간의 충격완화장치는, 상기 충격완화부재의 양단에 결합되어 이 양단의 개구를 덮는 덮개부재를 구비하고 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 철재난간의 충격완화장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 결합 단면 구성도이다.
도면을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 철재난간(200)은 차량이 주행하는 도로 또는 교량의 차도 양측에 차량 진행 방향을 따라 설치된다. 이러한 철재난간(200)은 지주(210), 가로보(220) 및 이 지주(210)와 가로보(220)를 연결하는 연결수단으로 구성된다.
여기서 상기 지주(210)에는 그 길이방향을 따라 적어도 한 개 이상의 안착홈(211)이 형성되며, 각 안착홈(211)에는 뒤에서 더욱 설명하는 가로보(220)가 결합 될 수 있도록 나사공(212)이 형성된다.
그리고 상기 안착홈(211)에는 지주(210)의 길이 방향에 수직되게 중공형 파이프부재로 이루어진 가로보(220)가 결합된다. 상기 가로보(220)는 "D"자형 단면을 갖는 말굽형 가로보로서, 지주(210)와 결합하는 상기 가로보(220)의 일면에는 이 가로보(220)의 길이 방향을 따라 절개되어 돌출된 걸림턱(222)이 형성되어 있다. 이 걸림턱(222)에는 고정고리(221)가 가로보(220)의 내측에 삽입되어 맞물린다.
이와 같이 다수 개의 가로보(220)가 지주(210)에 결합되는 철재난간(200)에는 차량과 충돌하는 적어도 하나의 가로보(220) 바람직하게는, 하단 가로보(220)와 지주(210) 사이에 충격완화부재(230)가 설치되어 있다.
본 실시예에 의하면, 상기 충격완화부재(230)는 하단 가로보(220)에 충돌하는 차량의 충격 에너지를 가로보(220)로부터 전달받아 그 형상이 변형되면서 상기 충격 에너지를 변형 에너지로 변환하여 흡수하고 이 에너지를 분산시키는 완충수단으로서의 기능을 하게 된다.
이 충격완화부재(230)는 사각 단면을 가지면서 양단이 개방된 중공형 파이프 소재로서, 지주(210)의 하단 안착홈(213)에 결합되는 지주 결합면(231)을 형성하고, 이 지주 결합면(231)에는 지주(210)의 나사공과 일직선으로 대응하는 위치에 관통공을 형성하고 있다. 따라서 충격완화부재(230)는 제1 볼트(223)가 나사공과 관통공에 삽입되고 이 제1 볼트(223)의 단부에 제1 너트(224)가 체결됨으로써 지주(210)와 결합되게 된다.
그리고, 충격완화부재(230)는 지주 결합면(231)과 마주보는 가로보 결합면 (232)을 구비하는 바, 이 가로보 결합면(232)에는 가로보(220)의 걸림턱(222)에 설치된 고정고리(221)와 제2 볼트(225) 및 제2 너트(226)로서 고정 설치되도록 또 다른 관통공을 형성하고 있다. 이 때 상기 지주 결합면(231)은 하단 안착홈(213)에 삽입 결합되어 안정되게 유지되도록 그 길이와 폭이 하단 안착홈(213)의 바닥면과 일치하고, 상기 가로보 결합면(232)은 지주 결합면(231) 보다 그 길이가 길게 형성된다. 따라서, 본 실시예에 의한 상기 충격완화부재(230)는 지주 결합면(231)의 상하 모서리와 가로보 결합면(232)의 상하 모서리를 각각 연결하는 두 개의 상하면(233, 234)에 의해 전체적인 형상이 사다리꼴 형태를 이루게 된다.
이러한 철재난간(200)에, 본 발명에 따른 보조 충격완화수단(250)이 제공되는 바, 이 보조 충격완화수단(250)은 가로보(220)를 통해 충격완화부재(230)에 전달되는 충격 에너지를 부가적으로 흡수/분산시키면서 충격완화부재(230)와 가로보(220)가 국부적으로 이상 변형되지 않고 이들이 순차적으로 자연스럽게 변형되도록 유도하는 기능을 하게 된다.
본 발명에 있어, 상기 보조 충격완화수단(250)은 충격완화부재(230)의 사각 중공 내부에 충전 형성되며, 가로보(220)에 가해지는 차량의 충격 에너지를 충격완화부재(230)와 함께 순차적으로 최대한 흡수할 수 있는 고무 또는 폐타이어 소재의 충전재(251)를 포함한다. 바람직하게, 상기 충전재(251)는 펠릿(pellet) 형태의 고무 또는 폐타이어를 압축하여 형성된 블록 형태로 이루어지며, 상기 충격완화부재(230)의 중공 내부에 삽입 설치된다. 이 때 상기 충전재(251)는 충격완화부재(230)의 중공 내부에서 이 충격완화부재(230)를 고정시키기 위한 볼트 및 너트 등에 간 섭되지 않는 형태로서 상기 중공 내부에 삽입 설치될 수 있다.
대안으로서, 본 실시예에 의하면, 상기 충전재(251)가 언급한 바와 같은 블록 형태의 고무 또는 폐타이어 소재로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 상기 충전재(251)로서 주위에서 쉽게 구할 수 있는 모래 또는 톱밥이 사용될 수도 있다.
그리고 본 발명에 따른 철재난간(200)은 상기한 충전재(251)가 충격완화부재(230) 내부에 충전된 상태에서, 이 충격완화부재(230)의 양단 개방부를 폐쇄시키기 위한 덮개부재(270)를 더 포함하고 있다. 이 덮개부재(270)는 탄성 변형이 가능한 고무 소재로서 형성되며, 상기 충격완화부재(230)의 양단 개방부에 결합되어 충전재(251)가 이 양단 개방부를 통해 외부로 빠져 나오는 것을 저지하는 기능을 하게 된다.
상기와 같이 구성되는 철재난간(200)의 작용을 살펴 보면, 도로 또는 교량의 차도를 주행하던 차량이 차도를 이탈하여 가로보(220)와 충돌하게 되면, 가로보(220)에 가해진 충격 에너지가 충격완화부재(230)로 전달되게 된다. 그러면, 상기 충격완화부재(230)가 먼저 찌그러지게 되고, 이 충격완화부재(230)는 상기한 충격 에너지를 1차적으로 흡수하게 된다.
이러는 과정에서, 상기 충격 에너지는 충격완화부재(230)를 통해 충전재(251)에 전달되게 되는 바, 이 때 충전재(251)는 자체에 탄성 에너지를 보유하고 있기 때문에, 상기한 충격 에너지를 순차적으로 최대한 흡수하게 된다.
여기서, 상기 충격완화부재(230)는 그 내부의 공간에 충전재(251)가 충전되어 있으므로, 충격 에너지에 의해 찌그러질 때 상기한 충전재(251)에 작용하는 압 력에 의해 바이어스되면서 국부적으로 이상 변형되지 않고, 지주 결합면(231)의 상하 모서리와 가로보 결합면(232)의 상하 모서리를 각각 연결하는 두 개의 상하면(233, 234)이 바깥쪽으로 찌그러지면서 자연스러운 변형을 이루게 된다. 즉, 상기 충전재(251)는 충격완화부재(230)의 국부 좌굴로 인한 급격한 변형을 막아 이 충격완화부재(230)와 뒤에서 더욱 설명하는 가로보(220)의 순차적인 변형을 유도함은 물론 이들의 자연스런 변형을 유도한다.
이 상태에서 충전재(251)에서 흡수되고 남은 충격 에너지는 가로보(220)에 전달되게 되는 바, 이 가로보(220)는 그 형상이 찌그러지면서 상기 충격 에너지를 흡수하게 된다.
따라서 본 발명에 의한 철재난간(200)은 충격완화부재(230), 이 충격완화부재(230)의 중공 내부에 충전 형성되는 충전재(251) 및 가로보(220)에 의하여 차량의 충돌시 발생하는 충격 에너지를 다중으로 흡수하여 분산시킴은 물론, 상기한 충전재(251)가 충격완화부재(230) 및 가로보(220)의 자연스럽고 순차적인 변형을 유도하여 효과적인 충격 흡수 능력을 발휘할 수 있게 된다.
본 실시예에서는 철재난간(200)의 충격완화부재(230)가 지주(210)에 다단으로 설치되는 가로보(220) 중에서 하단에 결합된다고 설명했지만, 지주(210)의 어떤 위치에 결합해도 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범 위에 속하는 것은 당연하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 철재난간에 차량이 충돌할 때 종래기술에 비해 그 충격 에너지가 효율적으로 흡수되어, 차량의 파손이 경감되고 차량 탑승자의 피해가 감소되는 장점이 있다.
또한, 충격완화부재와 충전재를 통해 충격 에너지를 효율적으로 흡수하기 때문에, 철재난간의 가로보와 지주에 전해지는 충격 에너지가 감소되어 철재난간의 유지보수비용이 경감되는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 도로 또는 교량의 차도 양측에 설치되는 지주와, 상기 지주의 길이 방향을 따라 이 지주와 결합하는 적어도 하나의 가로보를 포함하는 철재난간에 있어서,
    차량과 충돌하는 적어도 하나의 상기 가로보와 상기 지주 사이에 결합되어 상기 차량의 충격 에너지를 흡수하여 분산시키는 중공 형태의 충격완화부재; 및
    상기 충격완화부재 내에 충전 형성되어 상기 충격 에너지를 부가적으로 흡수/분산시키는 보조 충격완화수단
    을 포함하는 철재난간의 충격완화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충격완화부재는 폭방향 단면이 사각 중공 형태이고, 상기 가로보 및 지주와 각각 결합하는 철재난간의 충격완화장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 충격완화수단은 펠릿 형태의 고무 또는 폐타이어를 압축하여 형성된 블록 형태로 이루어지며, 상기 충격완화부재 내에 삽입 설치되는 충전재를 포함하는 철재난간의 충격완화장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 충격완화수단은 모래 또는 톱밥으로 이루어지는 충전재를 포함하는 철재난간의 충격완화장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 충격완화부재의 양단에 결합되어 이 양단의 개구를 덮는 덮개부재를 포함하는 철재난간의 충격완화장치.
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