KR20110105106A - 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 종류별 충돌위치를 고려하여 단면의 강성 및 강도와 충격흡수량을 달리 적용한 복합소재 방호울타리에 관한 것으로서, 지주와, 수평방향으로 설치되는 가드레일부를 포함하여 구성되며, 상기 가드레일부는 소형차량이 충돌하는 위치에 설치되는 하부 가드레일과, 대형차량이 충돌하는 위치에 설치되는 상부 가드레일을 구비하며, 상기 하부 가드레일은 상기 상부 가드레일보다 충격흡수량이 크고, 상기 상부 가드레일은 상기 하부 가드레일보다 단면의 강성 및 강도가 크게 구성되며, 상기 하부 가드레일은 중공을 가지는 복수의 하부가드레일 유닛이 일체로 형성되고, 상기 복수의 하부가드레일 유닛이 만나는 접점에서 두 개의 면이 교차하도록 구성되며, 상부 가드레일의 내부심재는 복수의 상부가드레일 유닛이 일체로 형성되고 복수의 하부 가드레일 유닛이 만나는 접점에서 3개의 면이 교차하도록 구성된 단면을 가지며, 상기 하부 가드레일과 상기 상부 가드레일의 사이에 일체로 설치되는 중간부 가드레일을 더욱 구비하며, 상기 가드레일부와 상기 지주 사이에 설치되며, 허니컴 구조로 형성되어 상기 가드레일부로부터의 충격을 흡수하는 충격흡수부재를 더욱 구비한다.
본 발명에 있어서 가드레일부의 주요부재로서 유리섬유와 수지를 적층한 복합소재를 사용하며, 복합소재는 강재에 비해 강도는 비슷하거나 크고, 탄성계수는 작아 차량 보호기능 및 이탈 방지의 기능을 수행하기에 적합하다. 또한, 수지의 찢김 및 유닛의 단면 형상에 의해 충격에너지를 흡수하며, 하부는 접점에서 2면이 교차하도록 하여 상부보다 작은 하중에서 에너지 소산이 일어나며, 따라서 차체 강성 및 충돌 하중이 작은 소형차량에 적합하며, 탑승자 보호기능을 충실히 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 방호울타리는 충분한 강도확보와 충분한 충격흡수성능을 모두 구비하며 하나의 방호울타리에 차량 종류별 충돌위치를 고려하여 단면의 강성 및 충격흡수량을 달리 적용하여 소형차량이 충돌할 경우 탑승자 보호 기능을 충실히 수행하며 대형차량이 충돌할 경우에는 차량의 이탈을 효과적으로 방지하여 탑승자 보호기능 및 차량 이탈방지기능을 모두 수행할 수 있고, 설치 및 시공이 용이하며, 부식의 염려가 없어 보수 및 유지비용을 절감할 수 있다.

Description

차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리{FRP GUARDRAIL CONSIDERING IMPACT LOCATION AND IMPULSE OF DIFFERENT TYPE OF VEHICLES}

본 발명은 복합소재 방호울타리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로변의 차량 추락 및 이탈을 방지하기 위한 방호울타리로서 하나의 방호울타리에 차량 종류별 충돌위치를 고려하여 단면의 강성 및 강도, 충격흡수량을 달리 적용하여 소형차량이 충돌할 경우 탑승자 보호 기능을 충실히 수행하며 대형차량이 충돌할 경우에는 차량의 이탈을 효과적으로 방지하여 탑승자 보호기능 및 차량 이탈방지기능을 모두 수행할 수 있고, 충격흡수 성능을 향상시킬 수 있는 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리에 관한 것이다.

일반적으로 차량이 운행되는 도로에는 차량충돌에 따른 충격에너지를 흡수하여 차량파손을 최소화시킴과 동시에 이에 따른 대형사고를 방지하기 위하여 방호울타리 등이 설치된다.

이러한 방호울타리로서, 콘크리트, 알루미늄, 강재 등으로 제조된 방호울타리가 있다.

방호울타리는 기본적으로 두 가지의 성능을 갖추어야 한다. 첫째는 대형차량의 충돌시 추락 및 이탈을 방지할 수 있을 정도의 충분한 강도확보가 필요하며 둘째, 소형차량의 충돌시 운전자의 안전 확보를 위하여 충분한 충격 흡수능력을 갖추어야 한다.

하지만 종래의 콘크리트, 강재, 알루미늄 방호울타리의 경우 상술한 방호울타리의 기본적인 성능을 모두 만족하지 못한다고 하는 문제점이 있었다.

종래의 콘크리트로 제조된 방호울타리는 강성 방호울타리로서, 구조물의 변형에 의한 충격흡수보다는 차량의 복귀를 목적으로 하며 콘크리트가 갖은 취성적인 특성 때문에 항복고원(yield plateau)의 부재로 충격하중이 작용할 경우 극한강도 범위 내에서 큰 변형 없이 저항한다. 즉, 차량의 충돌하중은 충돌 차량 및 탑승자에게 고스란히 작용되며 상대적으로 차체의 강성이 작은 소형차량의 충돌시 탑승자의 피해를 유발한다고 하는 문제점이 있었다. 또한, 콘크리트 방호울타리의 경우, 주로 현장 타설에 의해 시공되므로 거푸집 설치 및 콘크리트 양생 기간으로 인해 공사기간이 증가하게 된다. 또한, 방호울타리를 설치하는 동안 차량을 통제해야 하며 이는 교통 혼잡을 유발한다. 특히, 큰 자중은 교량용 방호울타리 적용시 상부 및 하부구조 단면의 증가와 사용하중의 감소를 유발하며, 프리캐스트로 제작하는 경우 공장에서 현장으로의 이동비용의 증가 등 경제적으로 불리한 문제점이 있었다.

또한, 종래의 알루미늄으로 제조된 방호울타리는 가요성 방호울타리로서, 차량 충돌시 다소의 변형을 수반하여 충격에너지를 흡수하는 것을 주된 목적으로 하며 저강성, 저강도의 특징으로부터 소형차량의 충돌시 큰 변형을 통하여 탑승자를 보호하지만 대형차량의 충돌시 강도의 부족으로 차량이탈이 발생하여 반대편 차량과의 추가 교통사고 발생 및 차량의 추락사고 발생 등의 큰 피해를 야기한다고 하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 강재로 제조된 방호울타리는 반가요성 방호울타리로서, 콘크리트 방호울타리와 알루미늄 방호울타리의 중간 정도의 성질을 가지며 따라서, 콘크리트 방호울타리보다는 탑승자 보호기능이 뛰어나며 알루미늄 방호울타리보다는 차량이탈 방지의 기능이 뛰어나다. 하지만, 높은 탄성계수와 대형차량의 추락을 방지할 만큼의 강도를 갖지 못하기 때문에 만족할 만한 수준은 아니며 부식 의한 내구수명의 저하로 인하여 보수 및 보강 비용이 증가한다고 하는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 방호울타리는, 차량의 충돌위치를 고려하지 않고, 방호울타리의 높이 방향을 따라 일률적인 구조를 취하고 있기 때문에, 충돌하는 차량의 종류에 따라 적절하게 대응하지 못하고, 방호울타리로서 갖추어야 할 기능인 충분한 강도확보 및 운전자안전을 위한 충분한 충격흡수 성능을 모두 발휘하지 못한다는 문제점이 있었다.

즉, 트럭 등 대형차량의 경우 무게중심이 높고 충돌위치가 높으며 충돌후 차량이 전복될 가능성이 높기 때문에, 대형차량이 충돌하는 위치에는 강성 및 강도가 큰 구조를 취하여 차량의 이탈 및 추락을 방지하여야 하고, 소형차량 및 소형화물차량의 경우 충돌위치가 낮고 특히 탑승자의 보호가 우선이기 때문에 소형차량의 충돌위치에는 충격을 흡수할 수 있는 전면공간의 확보가 필요하는데, 종래의 방호울타리는 높이 방향을 따라 일률적인 구조를 취하고 있기 때문에, 대형차량 및 소형차량 모두에 적용될 수 있는 충분한 강도확보 및 운전자안전을 위한 충분한 충격흡수 성능을 가지지 못한다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 본 발명의 목적은 충분한 강도확보와 충분한 충격흡수성능을 모두 구비하며 하나의 방호울타리에 차량 종류별 충돌위치를 고려하여 단면의 강성 및 충격흡수량을 달리 적용하여 소형차량이 충돌할 경우 탑승자 보호 기능을 충실히 수행하며 대형차량이 충돌할 경우에는 차량의 이탈을 효과적으로 방지하여 탑승자 보호기능 및 차량 이탈방지기능을 모두 수행할 수 있고, 설치 및 시공이 용이하며, 자중이 가볍고 부식의 염려가 없어 보수 및 유지비용을 절감할 수 있는 복합소재 방호울타리를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 충격흡수성능을 효율적으로 증가시켜 탑승자 보호는 물론, 방호울타리를 지지하는 지주의 손상을 최소화할 수 있는 복합소재 방호울타리를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리는, 도로에 세워 설치되는 지주와, 상기 지주에 의해 지지되며 수평방향으로 설치되는 가드레일부를 포함하여 구성되며, 상기 가드레일부는 소형차량이 충돌하는 위치에 설치되는 하부 가드레일과, 대형차량이 충돌하는 위치에 설치되는 상부 가드레일을 구비하며, 상기 하부 가드레일은 유리섬유와 수지를 적층시킨 복합소재로 이루어지고, 상기 상부 가드레일은 내부심재와 상기 내부심재를 덮는 외부면재로 이루어지고, 상기 내부심재와 상기 외부면재는 각각 유리섬유와 수지를 적층시켜 형성되며, 상기 하부 가드레일은 상기 상부 가드레일보다 충격흡수량이 크고, 상기 상부 가드레일은 상기 하부 가드레일보다 단면의 강성 및 강도가 크게 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 하부 가드레일의 폭은 상기 상부 가드레일의 폭보다 크게 구성되어 도로측으로 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 하부 가드레일은 중공을 가지는 복수의 하부가드레일 유닛이 일체로 형성되며, 상기 하부 가드레일의 단면은 상기 복수의 하부가드레일 유닛이 만나는 접점에서 두 개의 면이 교차하도록 구성된 단면을 가지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상부 가드레일의 내부심재는 복수의 상부가드레일 유닛이 일체로 형성되며, 상기 복수의 상부가드레일 유닛이 만나는 접점에서 3개의 면이 교차하도록 구성된 단면을 가지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 하부 가드레일의 유리섬유는 직포(woven roving) 형태로 이루어지고, 상기 상부 가드레일의 유리섬유는 직포 형태 또는 논크림프(non-crimped) 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 가드레일과 상기 상부 가드레일의 사이에 일체로 설치되는 중간부 가드레일을 더욱 구비하며, 상기 중간부 가드레일은 중공을 가지는 복수의 중간가드레일 유닛과, 상기 복수의 중간가드레일 유닛의 도로측 면을 덮는 외부면재로 구성되며, 상기 중간가드레일 유닛과 상기 외부면재는 각각 직포 형태의 유리섬유와 수지를 적층시킨 복합소재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가드레일부와 상기 지주 사이에 설치되며, 상기 가드레일부로부터의 충격을 흡수하는 충격흡수부재를 더욱 구비하며, 상기 충격흡수부재는 허니컴 구조로 이루어진 코어부와, 유리섬유와 수지를 적층시켜 형성되며 상기 코어부를 덮는 덮개부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 덮개부는 상기 가드레일부에 마련된 체결돌기가 삽입되는 제 1 체결홈과 상기 지주에 마련된 체결돌기가 삽입되는 제 2 체결홈을 구비하며, 상기 제 1 체결홈과 상기 제 2 체결홈은 서로 직교하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 유리섬유와 폴리에스테르, 에폭시 수지를 적층하여 제작한 복합소재(FRP)를 가드레일부의 주요 재료로 사용하여, 강재에 비하여 탄성계수는 작고 강도는 더 크기 때문에 차량의 충돌시 같은 충돌하중에서 더 큰 변형을 유발하여 탑승자 충돌속도를 점진적으로 감소시키며, 또한 강도가 크기 때문에 차량의 이탈을 방지하여, 종래의 강재 방호울타리에 비해 탑승자 보호기능과 차량이탈 방지 기능을 효율적으로 수행할 수 있다. 또한, 복합소재는 강재와 달리 부식 저항성이 뛰어나며 따라서 부식에 의한 방청제의 사용 및 보수, 보강이 필요 없어 경제적이고, 자중이 가벼워서 교량에 적용시 상하부 구조의 단면감소가 가능하여 운반비용 및 설치비용 등이 감소하며, 현장 설치공정 단순화 및 방호울타리의 연속화가 가능하다.

또한, 소형차량이 충돌하는 하부 가드레일을 단면의 강성이 낮고 충격흡수성능이 크게 구성하여 탑승자 보호 기능을 충실히 수행하며, 대형차량이 충돌하는 상부가드레일을 접점에서 3개 이상의 면이 접하도록 외부면재와 내부심재를 갖도록 구성하여 하중저항성능을 크게 증가시켜 차량의 이탈을 효과적으로 방지하여, 하나의 방호울타리에 차량 종류별 충돌위치를 고려하여 단면의 강성 및 충격흡수량을 달리 적용하여 탑승자 보호기능 및 차량 이탈방지기능을 모두 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 허니컴 구조를 심재로 하는 충격흡수부재를 구비하여 차량이 충돌할 경우 충격흡수성능을 증대시켰으며, 지주의 뒤틀림 발생전에 충격흡수장치가 찌그러지면서 변형을 유발하여 지주의 손상을 최소화하면서 효율적으로 탑승자 보호기능을 수행할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 복합소재 방호울타리를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 방호울타리의 하부 가드레일을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 방호울타리의 중간부 가드레일을 나타내는 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 방호울타리의 상부 가드레일을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 방호울타리의 복수의 유닛의 접합을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 의한 방호울타리의 충격흡수부재를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 충격흡수부재의 코어부의 경사를 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명에 의한 방호울타리의 지주와의 체결을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리에 대하여 실시예로써 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 12에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리(1)는 지주(2)와, 가드레일부(10)와, 충격흡수부재(50)를 포함하여 구성된다.

상기 지주(2)는 도로에 세워 일정간격으로 이격되어 복수개 설치되며, H형강 등으로 구성되어, 후술하는 가드레일부로부터의 충격하중을 지지하도록 구성되어 있다.

상기 가드레일부(10)는 복수의 상기 지주(2) 사이에 수평방향으로 설치되며, 상기 지주에 의해 지지된다. 상기 가드레일부(10)는 하부 가드레일(20)과 상부 가드레일(40)을 포함하여 구성되며, 상기 하부 가드레일은 상기 가드레일부의 하단측에서 승용차나 1톤 이하의 소형화물차량 등 소형차량이 충돌하는 위치에 설치되며, 상기 상부 가드레일은 상기 가드레일부의 상단측에서 트럭 등 대형차량이 충돌하는 위치에 설치되며, 상기 하부 가드레일(20)과 상기 상부 가드레일(40)은 서로 다른 단면과 서로 다른 강성 및 충격흡수성능을 갖도록 구성되어 있다.

상기 하부 가드레일(20)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 유리섬유(23)와 에폭시 수지 또는 폴리에스테르로 구성된 수지층(24)을 복수겹 적층하여 제작된 복합소재로 이루어지며, 상기 유리섬유는 직포(woven roving) 형태로 이루어진다.

상기 하부 가드레일을 구성하는 유리섬유는 내부식성을 가지므로, 종래의 강재 방호울타리의 부식에 의해서 발생하는 보수, 보강의 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 유리섬유와 수지를 적층하여 제작된 유리섬유강화 폴리머(GFRP, Glass Fiber Reinforced Polymer) 복합소재는 강재에 비하여 강도는 비슷하거나 크지만 강성이 작고, 부식 저항성이 뛰어나며, 자중이 가볍다.

종래의 알루미늄 및 강재 방호울타리의 경우, 탄소성(elastic-plastic)의 연성거에 의해 차량 충돌시 에너지흡수를 하는 것으로서, 강재의 항복강도 이전에는 차량에 의한 충격하중을 방호울타리의 가드레일이 직접 담당하여 지탱하며 항복강도 이후에는 차량의 충돌 부위에 소성힌지의 발생과 함께 가드레일의 큰 변형 및 지주의 뒤틀림 현상을 통하여 에너지를 흡수한다.

복합소재의 경우 차량 충돌시 섬유와 수지가 압괴(crushing), 분리(separation), 찢김(tearing) 및 할렬(splitting) 되면서 에너지를 분산시키기 때문에, 본 발명에 의한 상기 하부 가드레일은 사각형 단면을 갖는 유닛들을 서로 적층하여 구성하여, 소형차량이 충돌하는 하부 가드레일의 충격흡수성능이 크게 구성되며, 따라서 고강도, 저강성을 가지도록 구성한다. 소형차량의 경우, 대형차량에 비하여 차체가 약하여 쉽게 파손되고 동시에 탑승자에게도 큰 피해를 야기할 수 있기 때문에, 상술한 바와 같이, 단면 강성이 낮고 충격흡수성능이 크게 구성하여, 차량 충돌시 발생하는 급정거 현상을 억제하여 차량의 충돌 후 정지할 때까지 속도를 완만하게 감속시켜 탑승자의 피해 정도를 줄일 수 있다.

또한, 복합소재 방호울타리는 섬유 및 수지의 종류와 라미네이트(laminate) 단계에서의 섬유 적층방법, 가드레일의 구조 및 충격흡수 장치 등에 의해서 그 거동이 상이하게 나타난다.

본 발명에 의한 상기 하부 가드레일은, 복합소재의 섬유가 파괴되는 것보다는 수지를 사용하여 연결한 부분의 찢김에 의하여 에너지를 분산시켜 탑승자의 피해를 최소화하기 위하여, 연결부의 찢김 및 균열 발생이 한 꼭지점에 접하는 면의 수를 최소화하도록 구성된다.

이를 위하여, 상기 하부 가드레일(20)은 중공(22)을 가지는 복수의 하부가드레일 유닛(21)이 일체로 형성되도록 구성되어 있다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 하부 가드레일의 단면은 상기 복수의 하부가드레일 유닛이 만나는 접점 A에서 두 개의 면이 교차하도록 구성되어, 낮은 충돌하중에서도 수지의 찢김 및 복수의 하부가드레일 유닛의 사각형 단면의 찌그러짐에 의한 에너지 흡수를 최대화할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 하부 가드레일의 폭은 상기 상부 가드레일의 폭보다 크게 구성되어 도로측으로 돌출되도록 형성하여, 되도록 많은 하부가드레일 유닛을 포함하여 에너지 흡수를 최대화하도록 구성되어 있다.

한편, 상기 하부 가드레일의 상부에는 대형차량이 충돌하는 위치에 상부 가드레일(40)이 설치된다. 상기 상부 가드레일(40)은 내부심재(41)와, 상기 내부심재를 덮는 외부 면재(43)로 구성된다. 상기 내부심재(41)와 상기 외부면재(43)는 각각 유리섬유와 수지를 복수겹 적층시켜 형성된다.

또한, 상기 상부 가드레일의 유리섬유는 충격하중 저항성능이 큰 적층형태인 직포 형태 또는 논크림프(non-crimped) 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

대형차량의 경우, 충돌시 방호울타리의 강도 부족으로 차량이탈이 발생하여 반대편 차량과의 추가 교통사고 발생 및 차량의 추락사고 발생 등의 큰 피해를 야기하기 때문에 대형차량이 충돌하는 위치에는 강성 및 강도가 큰 구조를 취하여 차량의 이탈 및 추락을 방지할 수 있도록 구성되어야 한다.

본 실시예에 있어서, 상기 상부 가드레일(40)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 내부심재(41)를 복수의 상부 가드레일 유닛(42)이 일체로 형성되도록 구성한다. 예를 들면, 상기 상부 가드레일 유닛(42)은 삼각형 형상으로 형성되어, 상기 복수의 상부 가드레일 유닛이 만나는 접점(C)에서 삼각형의 두 면과 외부면재의 면 등 3개의 면이 교차하도록 구성된 단면을 가지도록 구성된다.

이로써, 대형차량이 충돌할 경우, 상기 상부 가드레일 유닛은 접점에서 3개의 면의 수지 및 섬유가 찢기기 위하여 보다 큰 에너지를 필요로 하게 되고 이에 따라 큰 하중저항성능을 나타낼 수 있다. 즉, 인발성형 제작된 복합소재 단면의 연결부에서 찢김이 발생하기 전에 차량의 하중은 외부면재와 내부 심재의 수직 및 수평방향의 섬유가 저항하게 되므로 대형차량의 도로 이탈방지의 기능을 보다 충실하게 수행할 수 있다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 상부 가드레일 유닛(42)을 육각형 형상으로 형성하여, 상기 복수의 상부 가드레일 유닛이 만나는 접점(D)에서 3개의 면이 교차되도록 구성할 수도 있다.

또한, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 상부 가드레일의 상부에는 Y축 방향으로, 즉 지주로부터 도로측을 향하여 돌출되어 형성된 전복방지부(42)를 더욱 구비하여, 대형차량이 충돌할 때에, 차량 충돌시 차체의 기울어짐에 의해 발생하는 수직하중을 제한하여 추가적인 피해를 방지하도록 구성될 수 있다. 상기 전복방지부는 상기 상부 가드레일과 일체로 형성되며, 그 내부 구성은 상기 상부가드레일과 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 상기 상부 가드레일은 유리섬유를 사용한 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고 유리섬유보다 강성 및 강도가 큰 아리미드섬유와 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지를 적층시켜 형성된 것을 사용할 수도 있다.

한편, 대형차량의 충돌위치보다는 낮고, 소형차량의 충돌위치보다는 높은 SUV차량이 충돌하는 위치에 중간부 가드레일(30)을 더욱 설치할 수 있다. 상기 중간부 가드레일(30)은 상기 하부 가드레일과 상기 상부 가드레일의 사이에 일체로 설치되며, 직포 형태의 유리섬유와 수지를 적층시킨 복합소재로 이루어진다.

상기 중간부 가드레일(30)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 중공(32)을 가지는 복수의 중간가드레일 유닛(31)과, 상기 복수의 중간가드레일 유닛을 덮는 외부면재(35)로 구성된다. 상기 복수의 중간가드레일 유닛(31)과 상기 외부면재는 각각 직포형태의 유리섬유와 수지를 적층시켜 형성된다.

상기 중간부 가드레일은 소형차량과 대형차량의 중간단계인 SUV 차량의 충돌에 저항하는 부재이므로, 상기 하부 가드레일보다 충격하중 저항성능이 크고, 또한 충격흡수성능을 만족하는 단면이어야 한다. 따라서, 직포 형태의 외부 복합소재 면재를 차량 충돌방향 단면에 적용하여 차량 충돌면의 두께를 증가시켜 충돌하중 저항성능을 향상시키고, 또한 차량 충돌면의 꼭지점에 접하는 면의 수가 3면(중간가드레일 유닛의 수직면과 수평면 및 외부면재의 면)이 되도록 구성하여, 상기 하부가드레일의 단면에 비해 보다 큰 하중에서 연결부의 찢김 및 균열 발생에 의한 충돌에너지가 소산될 수 있도록, 즉 보다 큰 하중에 저항한 후에 충격흡수가 발생할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 하부 가드레일 및 상기 중간부 가드레일은, 전체 가드레일의 단면을 인발성형에 의해 한번에 제조할 수도 있고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 복수의 가드레일 유닛 중 일부의 가드레일 유닛을 제조한 후, 제조된 일부의 가드레일 유닛의 수지층에 나머지 가드레일 유닛의 수지층을 접합시켜 결합함으로써, 용이하게 체결 및 조립할 수도 있다.

한편, 상기 가드레일부(10)와 상기 지주(2) 사이에는 충격흡수부재(50)가 더욱 설치된다. 상기 충격흡수부재(50)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 코어부(51)와 상기 코어부(51)를 덮는 덮개부(52)로 구성된다. 상기 코어부(51)는 허니컴 구조로 형성되어, 자중 대비 큰 강도를 가지며 충격흡수성능이 우수하여 차량의 충돌에너지를 효율적으로 흡수할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 코어부(51)는, 예를 들면 알루미늄제로 형성되어 강도가 높으면서 자중을 감소시킬 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 코어부(51)는, Y축, 즉 지주로부터 도로측을 향한 방향에 대하여, 0°~ 45°경사지게 형성하여, 차량의 충돌각도 및 방호울타리의 등급에 따라 다른 충격흡수량을 발현하도록 구성할 수 있다.

상기 덮개부(52)는 유리섬유와 수지를 적층시켜 형성되며, 접착제(53)에 의해 상기 코어부(51)에 접착된다.

한편, 상기 충격흡수부재(50)는 상기 지주 및 상기 가드레일부와의 체결을 위하여 복수의 체결홈을 구비한다. 상기 충격흡수부재(50)의 상기 덮개부(53)에는 상기 가드레일부에 면하는 측에 상기 가드레일부에 마련된 체결돌기(11)가 삽입되는 제 1 체결홈(55)이 형성되어 있고, 상기 지주에 면하는 측에는 상기 지주에 마련된 체결돌기(2a)가 삽입되는 제 2 체결홈(54)이 형성되어 있다. 상기 제 1 체결홈(55)과 상기 제 2 체결홈(54)는 서로 직교하는 방향으로 형성되어, 좌우방향 및 상하방향으로 안정적으로 고정될 수 있으며, 상기 충격흡수부재를 상기 가드레일부에 체결한 후, 상기 제 2 체결홈을 통해 상기 지주에 체결하기 용이하도록 구성되어 있다.

본 실시예에 있어서는, 상기 충격흡수부재(50)를 구비한 것을 예로 하였으나, 도 12에 나타낸 바와 같이, 충격흡수부재를 구비하지 않은 경우, 상기 하부가드레일의 후면에 홈을 형성하여 상기 지주의 체결돌기(2a)를 끼워넣고, 상기 중간부 가드레일이나 상기 상부가드레일을 관통하여 볼트 등의 고정수단(12)에 의해 고정할 수 있음은 물론이다.

본 실시예는 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 명세서에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것은 자명하다.

1 : 복합소재 방호울타리
2 : 지주
10 : 가드레일부
20 : 하부 가드레일
21 : 하부가드레일 유닛
30 : 중간부 가드레일
31 : 중간부 가드레일 유닛
40 : 상부 가드레일
50 : 충격흡수부재

Claims (8)

1. 도로에 세워 설치되는 지주와, 상기 지주에 의해 지지되며 수평방향으로 설치되는 가드레일부를 포함하여 구성되며,
   상기 가드레일부는,
   소형차량이 충돌하는 위치에 설치되는 하부 가드레일과,
   대형차량이 충돌하는 위치에 설치되는 상부 가드레일을 구비하며,
   상기 하부 가드레일은 유리섬유와 수지를 적층시킨 복합소재로 이루어지고,
   상기 상부 가드레일은 내부심재와 상기 내부심재를 덮는 외부면재로 이루어지고, 상기 내부심재와 상기 외부면재는 각각 유리섬유와 수지를 적층시켜 형성되며,
   상기 하부 가드레일은 상기 상부 가드레일보다 충격흡수량이 크고, 상기 상부 가드레일은 상기 하부 가드레일보다 단면의 강성 및 강도가 크게 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 가드레일의 폭은 상기 상부 가드레일의 폭보다 크게 구성되어 도로측으로 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부 가드레일은 중공을 가지는 복수의 하부가드레일 유닛이 일체로 형성되며,
   상기 하부 가드레일의 단면은 상기 복수의 하부가드레일 유닛이 만나는 접점에서 두 개의 면이 교차하도록 구성된 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부 가드레일의 내부심재는 복수의 상부가드레일 유닛이 일체로 형성되며,
   상기 복수의 하부 가드레일 유닛이 만나는 접점에서 3개의 면이 교차하도록 구성된 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부 가드레일의 유리섬유는 직포(woven roving) 형태로 이루어지고,
   상기 상부 가드레일의 유리섬유는 직포 형태 또는 논크림프(non-crimped) 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부 가드레일과 상기 상부 가드레일의 사이에 일체로 설치되는 중간부 가드레일을 더욱 구비하며,
   상기 중간부 가드레일은, 중공을 가지는 복수의 중간가드레일 유닛과, 상기 복수의 중간가드레일 유닛의 도로측 면을 덮는 외부면재로 구성되며,
   상기 중간가드레일 유닛과 상기 외부면재는 각각 직포 형태의 유리섬유와 수지를 적층시킨 복합소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리.
   
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가드레일부와 상기 지주 사이에 설치되며, 상기 가드레일부로부터의 충격을 흡수하는 충격흡수부재를 더욱 구비하며,
   상기 충격흡수부재는,
   허니컴 구조로 이루어진 코어부와,
   유리섬유와 수지를 적층시켜 형성되며 상기 코어부를 덮는 덮개부로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 덮개부는 상기 가드레일부에 마련된 체결돌기가 삽입되는 제 1 체결홈과 상기 지주에 마련된 체결돌기가 삽입되는 제 2 체결홈을 구비하며,
   상기 제 1 체결홈과 상기 제 2 체결홈은 서로 직교하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 종류별 충돌위치 및 충격량을 고려한 복합소재 방호울타리.
   
   

Images