KR20090130718A - 차량 과적 측정구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 과적 측정구조물에 관한 것으로서, 이는 과적 단속 대상 차량을 별도로 우회시켜 차량의 과적 상태를 저속주행 또는 정지상태에서 측정하는데 따라 발생되는 교통체증 유발과 우회도로 확보 및 주변시설 설치로 인한 경제적 손실 등의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 이를 위해, 본 발명은, 도로(10)를 주행하는 차량의 과적을 측정하는 구조물로서, 상기 도로(10)의 일부분에 평탄하게 다져져 형성된 설치홈(11)에 도로면과 수평으로 배치되는 복수개의 프리캐스트 블록(13)과; 상기 프리캐스트 블록(13) 아래, 위 또는 사이에 배치되어 중량을 측정하는 고속 WIM(Weigh-In-Motion Sensor) 센서(12);로 구성되는 것을 특징으로 하여, 차량의 고속 주행상태에서도 과적 상태를 측정가능하도록 한다.

WIM 센서, 프리캐스트, 나사집, 프리스트레스

Description

차량 과적 측정구조물{THE STRUCTURE FOR MEASURING VEHICLES'S OVERLOADING}

본 발명은 차량 과적 측정구조물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량의 과적 상태를 그 차량의 고속 주행에서도 측정가능하도록 고속 WIM 센서를 활용한 차량 과적 측정구조물에 관한 것이다.

일반적으로 과적차량이란 현행 도로법과 도로교통법에 명시된 바와 같이 축하중 10톤(윤하중 5톤) 또는 총중량 40톤을 초과하는 차량을 일컬으며, 윤하중은 차량자체 중량과 적재물의 중량이 타이어를 통해 도로면에 작용하는 하중을 뜻하고, 축하중은 차량자체중량과 적재중량이 차축의 양쪽 타이어를 통해 노면에 작용하는 하중으로서 통상 윤하중의 2배가 된다. 과적차량의 운행은 도로 및 구조물의 수명을 감소시키고 차량 제동성능을 저하시킴에 따라 교통사고의 원인을 제공하는 등 인명과 재산의 손실을 유발하게 되므로, 이를 사전에 방지하기 위해 고속도로, 국도, 지방도 등에서 과적차량에 대한 단속을 실시하고 있다.

그러나 차량의 과적상태를 판별하기 위해서 사용되는 기존의 과적 측정구조물은 차량의 저속주행상태 또는 정지상태에서만 그 과적상태가 측정가능하기 때문에 과적 측정구조물을 우회도로상에 별도로 설치하여야 하고 그에 따른 교통체증 유발, 설치비용으로 인한 경제적 손실, 관리인원확보에 따른 어려움 등의 문제가 있으며, 또 한편으로 차량의 과적상태를 측정하기 위한 센서 또는 축중기와 같은 측정기가 도로상에 매설되어 도로면의 파손 또는 그 측정기의 고장시 유지보수가 어려운 문제와 차량과 직접적으로 측정기가 접촉하는데 따른 마모 손상 등의 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 도로상에서 고속주행차량의 과적상태를 직접적으로 측정함으로써 교통체증을 유발시키지 않음과 동시에 과적상태 측정을 위한 별도의 설비를 요구하지 않는 차량 과적 측정구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 차량과 측정기가 직접적으로 접촉하지 않도록 함과 동시에 유지보수가 용이한 구조를 통해 도로의 파손이나 측정기에 이상이 있을 시에도 이를 해결하기 편리한 차량 과적 측정구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 도로를 주행하는 차량의 과적을 측정하는 구조물로서, 상기 도로의 일부분에 평탄하게 다져져 형성된 설치홈에 도로면과 수평으로 배치되는 복수개의 프리캐스트 블록과; 상기 프리캐스트 블록 아래, 위 또는 사이에 배치되어 중량을 측정하는 고속 WIM(Weigh-In-Motion Sensor) 센서;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 프리캐스트 블록에는 그 양측에 복수개의 단턱이 형성되고, 상기 프리캐스트 블록 사이에는 일측이 상기 단턱과 동일한 외주면을 갖고 타측이 상기 프리캐스트 블록 상면과 수평으로 배치되도록 형성된 이동방지재가 삽입되고, 상기 프리캐스트 블록의 단턱에는 복수개의 나사집이 외측으로 돌출되지 않도록 매립되는 것을 특징으로 한다.

한편으로 상기 이동방지재에는 전후 수직방향으로 삽입홈이 형성되고 상기 삽입홈은 상기 이동방지재 내측으로 경사지게 형성되고, 상기 프리캐스트 블록은 프리스트레스 블록으로 대체되며, 상기 프리캐스트 블록 및 고속 WIM 센서 사이에는 보호용 시트가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

추가적으로 프리캐스트 블록 또는 이동방지재 상면에는 패널 형상의 고속 WIM 센서를 설치하기 위한 끼움홈이 더 형성되고, 상기 패널 형상의 고속 WIM 센서 에는 배수홀이 형성되고, 상기 배수홀에는 물을 도로변으로 배수시키거나 상기 패널 형상의 고속 WIM 센서에 접속된 전선을 도로변 외측으로 인출하는데 사용되는 배수파이프가 연결되는 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 과적 측정구조물은 벤딩플레이트, 로드셀, 키슬러 센서, 커패시턴스 센서 등의 고속 WIM 센서를 과적차량을 판별하기 위한 측정기로 사용함으로써 고속주행차량의 과적상태를 확인할 수 있기 때문에 별도로 차량의 과적상태를 측정하는데 따른 교통체증을 유발시키지 않고 이를 위한 부대시설 또한 따로 요구되지 않는다.

또한 도로상에서 분리가 용이한 프리캐스트 또는 프리스트레스 블록을 사용하여 고속 WIM 센서를 보호함과 동시에 측정구간의 파손 또는 고속 WIM 센서의 이상 시에도 이를 복구하기에 용이한 구조를 갖는다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 차량 과적 측정 구조물을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 과적 측정 구조물을 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량 과적 측정 구조물의 결합상태를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량 과적 측정 구조물이 도로상에 설치된 상태를 도시한 상태도이며, 도 4는 본 발명에 따른 차량 과적 측정 구조물의 또 다른 조립 상태를 도시한 분해사시도이다.

본 발명에 따른 차량 과적 측정 구조물은 기본적으로 고속 WIM 센서(Weigh-IN-Motion Sensor)(12)와 복수개의 프리캐스트(13)로 구성된다.

상기 고속 WIM 센서(12)는 도로상의 차량 과적을 측정하기 위한 구간, 예를 들어 편도 2차 40-50m 구간에 소정깊이로 파여 형성된 설치홈(11)에 배치되는데, 이러한 고속 WIM 센서(12)로는 철판 아래 스트레인 게이지가 부착된 벤딩플레이트, 스트레인 게이지를 금속 탄성체에 점착하고 그 탄성체에 하중이 가해졌을 때 탄성체의 스트레인을 스트레인 게이지의 저항값의 변화에 따라 가해진 하중의 크기에 비례한 전기적 신호를 출력하는 로드셀, 금속판 사이에 얇은 압전소자를 끼워넣어 하중에 따라 전기를 발생시키는 피에조 센서, 수정을 사용하여 폭발 압력과 같은 큰 압력 또한 측정할 수 있는 키슬러 센서(Kistler Sensor), 수신 및 발신트레이스로 구성되고 여기공급원이 발신트레이스에 접속됨에 따라 중량을 수신 및 발신트레이스간의 전기장 변화로 측정하는 커패시턴스 센서, 극초단파를 프로브를 통해 원통 내측으로 전달하여 극초단파의 섭동 원리를 이용한 마이크로웨이브 센서 등이 있다. 한편으로 설치홈(11)은 콘크리트로 평탄하게 다져져서 WIM 센서(12)가 도로 면과 수평으로 배치되도록 하거나 그 콘크리트 위에 모래와 같은 미세한 입자물질을 평편하게 깐 다음에 배치될 수 있다.

상기 고속 WIM 센서(12)를 통해 측정된 신호는 이에 접속된 유선 또는 무선 모듈을 통해 제어부로 전송되어, 차량이 과적상태라면 이를 운행중인 운전자 전방의 표시수단을 통해 나타내기 위한 신호로 사용되거나 과속 단속 차량의 번호를 인식하기 위해 설치되는 카메라와 같이 과적 단속 차량을 인식하기 위한 카메라를 제어한다.

상기 프리캐스트 블록(13)은 내측에 철근이 격자형상으로 매립되고 고속 WIM 센서(12) 아래, 위 또는 사이에 배치되어 도로면과 수평으로 위치되는 콘크리트 블록으로, 차량과의 접촉 및 기후 등에 의해 변형되는 정도가 큰 연질의 아스팔트에 비해 외부환경의 변화에 반하여 강도변화가 적은 콘크리트 블록을 사용함으로써 고속 WIM 센서(12)를 통한 차량 하중 측정오차를 감소시킬 수 있는데, 이러한 프리캐스트 블록(13)에는 그 양측에 복수개의 단턱(13-1)이 형성되어 있어 2개의 프리캐스트 블록(13)이 수평하게 나란히 배치될 시에 단턱(13-1)에 의해 형성되는 절곡면과 동일한 외주면이 일측에 형성되어 이 절곡면에 끼움된 다음으로 프리캐스트 블록(13)의 상면과 수평으로 배치됨에 따라 프리캐스트 블록(13)의 이동을 방지하는 이동방지재(14)가 더 설치된다. 벤딩플레이트, 로드셀, 커패시턴스 센서와 같은 면 접촉에 의해 중량을 감지하는 센서의 경우는 프리캐스트 블록(13) 아래 설치하여 프리캐스트 블록(13)의 무게를 감한 중량값을 측정값으로 하고, 피에조 센서, 키슬러 센서, 또는 마이크로웨이브 센서와 같이 선 접촉이나 진동에 의해 중량을 감지하는 센서의 경우는 프리캐스트 블록(13) 사이에 설치하거나 프리캐스트 블록(13) 상부에 매설 설치하여 중량값을 측정하도록 한다.

한편으로 프리캐스트 블록(13)의 단턱(13-1)에 복수개의 나사집(15)을 외측으로 돌출되지 않도록 매립 설치함으로써, 상측에는 손잡이가 구비되고 하측에는 나사집(15)과 체결되도록 나선이 형성된 도구를 사용하여 프리캐스트 블록(13) 손쉽게 설치홈(11)에 배치하거나 그로부터 분리할 수 있으며, 프리캐스트 블록(13)의 단턱(13-1)이 좌우방향으로 배치된다고 가정할 시에 이동방지재(14)에 수직방향으로 형성된 삽입홈(14-1)이 전후로 배치되도록 하여 고리와 같은 도구를 통해 이동방지재(14)를 프리캐스트 블록(13)으로부터 용이하게 분리할 수 있고 이러한 삽입홈(14-1)을 이동방지재(14) 내측 중앙부로 경사지게 형성하여 프리캐스트 블록(13)으로부터 더욱 편리하게 분리할 수 있다. 또한 이동방지재(14)는 프리캐스트 블록(13)과 같은 콘크리트를 그 재료로 하여 제작될 수 있고, 상기된 기본적인 이동방지기능에 사출성형시 이루어지는 도색을 통해 과적측정구간이라는 것을 표시하는 기능이나 운반상의 편의성을 제공하는 경량의 플라스틱 합성수지를 사용할 수도 있을 것이다.

상기된 바와 같이, 프리캐스트 블록(13)을 사용하는 이유는 그 재질의 특성 상 큰 하중, 외부적인 환경 등에 따라 그 외형이 변형되는 정도가 적기 때문인데, 콘크리트로 제작된 프리캐스트 블록(13)은 매우 높은 압축강도에 비하여 인장강도가 상대적으로 낮아 통상적으로 압축강도의 1/10 수준의 인장강도를 가지는 것으로 알려져 있으므로, 이러한 인장강도(또는 휨강도)의 취약점을 보완하기 위하여 철근과 같은 보강재를 사용한 프리캐스트 블록(13)을 사용하며 이러한 철근은 일정한 응력이 지속적으로 가해지면 변형이 이루어졌다가 한계점에 도달하기 이전에 응력이 제거되면 원상태로 돌아오게 되지만, 항복점 이상으로 일정한 수준의 응력이 가해지면 영구변형이 일어나면서 금속의 인성이 증가하는 현상이 나타나는 점을 감안하여, 콘크리트의 인성을 증가시켜 휨(인장) 변형에 대한 저항성을 증가시킨 프리스트레스 블록을 프리캐스트 블록(13)으로 대체할 수 있다.

상기 프리캐스트 블록(13) 및 고속 WIM 센서(12) 사이에는 서로간의 직접적인 접촉을 방지하여 고속 WIM 센서(12)의 수명연장을 도모하기 위한 직류, 얇은 금속판, 합판 등의 보호용 시트가 더 설치될 수도 있다.

면접촉에 의해 중량을 감지하는 패널 형상의 고속 WIM 센서(12)를 상기 프리캐스트 블록(13) 또는 이동방지재(14) 상면에 설치하는 경우에는 이러한 고속 WIM 센서(12)를 설치하기 위한 끼움홈(13-2) 2개를 도면과 같이 그 상면에 더 형성하고 2개의 패널 형상의 고속 WIM 센서(12)를 그 끼움홈(13-2)에 설치함으로써 차량의 양륜이 센서를 밟고 통과할 때의 중량을 감지할 수 있다. 또한 그러한 패널 형상의 고속 WIM 센서(12)에는 배수홀(12-1)이 형성되어 있어 센서 상면의 물을 배수홀(12-1)을 통해 프리캐스트 블록(13) 아래로 흘려 보내거나, 물을 도로변으로 배수시키는 용도 또는 패널 형상의 고속 WIM 센서(12)에 접속된 전선을 도로변 외측으로 인출하기 위한 용도로 배수파이프(12-2)가 배수홀(12-1)에 연결되고 프리캐스트 블록(13) 아래로 관통되어 도로변까지 연장된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 과적 측정 구조물을 도시한 분해사시도.

도 2는 본 발명에 따른 차량 과적 측정 구조물의 결합상태를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 차량 과적 측정 구조물이 도로상에 설치된 상태를 도시한 상태도.

도 4는 본 발명에 따른 차량 과적 측정 구조물의 또 다른 조립 상태를 도시한 분해사시도.

Claims (8)

1. 도로(10)를 주행하는 차량의 과적을 측정하는 구조물에 있어서,

   상기 도로(10)의 일부분에 평탄하게 다져져 형성된 설치홈(11)에 도로면과 수평으로 배치되는 복수개의 프리캐스트 블록(13)과;

   상기 프리캐스트 블록(13) 아래, 위 또는 사이에 배치되어 중량을 측정하는 고속 WIM(Weigh-In-Motion Sensor) 센서(12);로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 과적 측정구조물.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 프리캐스트 블록(13)에는 그 양측에 복수개의 단턱(13-1)이 형성되고, 상기 프리캐스트 블록(13) 사이에는 일측이 상기 단턱(13-1)과 동일한 외주면을 갖고 타측이 상기 프리캐스트 블록(13) 상면과 수평으로 배치되도록 형성된 이동방지재(14)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량 과적 측정구조물.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 프리캐스트 블록(13)의 단턱(13-1)에는 복수개의 나사집(15)이 외측으로 돌출되지 않도록 매립되는 것을 특징으로 하는 차량 과적 측정구조물.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 이동방지재(14)에는 전후 수직방향으로 삽입홈(14-1)이 형성되고 상기 삽입홈(14-1)은 상기 이동방지재(14) 내측 중앙부로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 과적 측정구조물.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 프리캐스트 블록(13)은 프리스트레스 블록으로 대체되는 것을 특징으로 하는 차량 과적 측정구조물.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 프리캐스트 블록(13) 및 고속 WIM 센서(12) 사이에는 보호용 시트가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 과적 측정 구조물.
7. 청구항 3에 있어서,

   상기 프리캐스트 블록(13) 또는 이동방지재(14) 상면에는 패널 형상의 고속 WIM 센서(12)를 설치하기 위한 끼움홈(13-2)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 과적 측정 구조물.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 패널 형상의 고속 WIM 센서(12)에는 배수홀(12-1)이 형성되고, 상기 배수홀(12-1)에는 물을 도로변으로 배수시키거나 상기 패널 형상의 고속 WIM 센 서(12)에 접속된 전선을 도로변 외측으로 인출하는데 사용되는 배수파이프(12-2)가 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 과적 측정 구조물.

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