KR20120124249A - 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일 - Google Patents

가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충격완화 효과를 갖는 가드레일에 관한 것으로서 레일의 끝단부에 걸리는 힘을 수직지지대에 분산시켜 수직지지대가 휘는 것을 방지하며 레일의 한쪽에 식생토를 넣고 식물을 식재하여 미관을 하름답게 하면서도 완충효과를 높이도록 하였다.

Description

가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일{GUARDRAIL}
본 발명은 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일에 관한 것이다.
본 발명은 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일에 관한 것으로서, 가드레일에 수평으로 충돌하는 차량의 충격에너지를 수직으로 분산시키어 가드레일을 지지하는 수직 지지대의 수평 전도를 어렵게 하며 레일의 휨 현상도 적게 하여 충돌 후 차량이 도로로 원상복귀 하는 것을 용이하게 하며 가드레일 내부에 식생토를 담아 가드레일의 충격에너지를 분산 흡수하며 가드레일의 측면에 식물을 심어 운전자의 눈높이에 맞는 조경을 통해 도로의 심미감을 높이기 위한 것이다.
도1은 종래의 가드레일을 도시한다. 종래의 가드레일은 수직지지대(10)에 레일(11)이 굴곡지게 형성되어 있으며 볼트(12)에 의하여 수직지지대에 부착이 된다. 도2는 종래의 가드레일에 차량등이 추돌되는 경우를 도시한다. 이러한 가드레일은 차량이 추돌할 때 충돌에너지가 수직지지대(10)에 수평으로 전달되어 수직지지대(10)가 쉽게 전도된다. 또한, 수직지지대를 연결해주는 수평지지대가 있는 경우 수평지지대에 연결된 레일(11)중 수평지지대의 하단선 아래 부분은 아무런 지지수단이 없어 충돌에너지를 수직 방향으로 응력을 분산 시킬 수 없으며. 레일(11)이 휘는 것을 막지 못한다.
또한, 기존 가드레일 중 도로구조물인 콘크리트 옹벽에 차량의 추돌을 방지하기위한 가드레일은 가드레일과 옹벽 사이의 지표면에 화단이 설치되어 있는 경우가 있는데 화단에서 자란 식물들은 가드레일에 의해 가려져 보이지 않게되어 녹화 효과가 크게 떨어지며 가드레일과 옹벽사이에는 가드레일외에 충격에너지를 흡수하여 줄 수 가 완충제가 없어서 모든 충격에너지를 가드레일이 흡수하여야 하기 때문에 가드레일의 내부에 완충재가 있을때 보다 훨씬 높은 구조적 강성이 요구된다. 도3a.b는 차량추돌시 가드레일이 휘어지는것을 도시한다. 차량추돌시에 차량추돌에 의한 충격력이 수직지지대 전체에 걸쳐 분산되는 것이 아니라 수직지지대의 끝부분에만 걸리기 때문에 수직지지대에 걸리는 토크가 커져서 도면과 같이 수직지지대가 휘어지는 경우가 많이 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 차량이 충돌하는 경우 충격에너지를 수평방향으로 분산시킬 수 있는 수단을 제공하고 가드레일 내부에 차량의 충돌로 인해 가해지는 충격에너지를 분산 흡수 할 수 있는 완충수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일을 제공하는데, 도로지면에 수직으로 설치된 수직 지지대와;수직 지지대에 부착되며 지면에 수평하게 설치된 한개 이상의 수평지지대와,
상기 수평지지대에 도로의 진행방향과 같은 방향으로 부착되는 한개 이상의 레일을 포함하며 상기 레일의 끝단부는 상기 수직지지대와 수평지지대중 어느 하나에 형성된 응력분산지지대에 걸리도록 확장되어 차량추돌시 레일이 수직지지대 방향으로 밀리지 않도록 할 수 있다.
상기 응력분산지지대는 수평지지대의 아래쪽으로 수직지지대로부터 돌출되어 형성되는 것일 수 있다.
상기 응력분산지지대는 수평지지대의 상단면에 형성되는 것일 수 있다.
상기 응력분산지지대는 'V'자형으로 절곡된 형태로 형성이 되며 레일의 끝단부가 절곡된 부분에 위치하는 것일 수 있다.
상기 레일의 안쪽으로는 식생토가 담기며 식물이 식재되는 것을 특징으로 하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 것일 수 있다.
상기 수평지지대의 안쪽은 뚫린 형태이며 상기 레일안쪽의 흙은 지면과 일체화된것일 수 있다.
상기 레일의 안쪽은 뚫린 형태이며 레일안쪽에 흙이 담기는데 최하단의 수평지지대가 흙을 담는 바닥면의 역할을 하는 것일 수 있다.
상부 레일의 하단선과 하부 레일의 상단선을 연결한 선과 하부 레일의 상단선에서 수직지지대방향으로 연결한 수평선상의 각도가 토사 안식각(20도)이하인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
상기 가드레일은 수직 지지대를 기준으로 좌우 대칭으로 쌍을 이루는 것일 수 있다.
상기 레일은 단면상 파도 모양이나 직선으로 이루어진 요철을 갖는것일 수 있다.
상기 가드레일 내부에 빗물을 모아둔 후 모세관 작용에 의해 모아둔 물을 식생토로 공급할 수 있도록 하는 저수통을 포함하는것일 수 있다.
상기 수평지지대의 안쪽으로 저수통이 위치할 수 있다.
상기 가드레일 안쪽으로 식생상자가 위치하는 것일 수 있다.
상기한 바와 같은 발명에 의하여 충격완화 효과가 크며 미관을 아름답게 하는 가드레일을 제공하는 효과를 갖는다.
도1내지 도3은 종래의 가드레일을 도시하는 도면
도4내지 도18은 본 발명에 따른 가드레일의 일실시예를 도시하는 도면.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도4는 본 발명에 따른 가드레일의 일실시예를 도시한 도면이다. 본 발명에 따르는 가드레일은 가드레일에 전해지는 힘을 분산시키기 위하여 레일(11)의 아래쪽 끝단이 응력분산지지대(21)에 의하여 지지받도록 하고 있다. 지지대는 수평지지대의 아래쪽에 위치하며 레일의 아래쪽 끝단을 수용할 수 있도록 하여 레일이 밀릴때 어느 정도 레일을 지지하는 역할을 하도록 한다. 즉, 레일의 하단부가 응력분산지지대(21)에 밀착됨으로써 레일이 수직지지대 방향으로 밀리지 않도록 한다. 특히, 응력분산지지대에 의하여 차량으로부터 오는 충격력이 수직지지대의 각 부분에 나눠지기 때문에 수직지지대가 종래와 같이 휘어지는 현상은 생기지 않게 된다. 다만, 응력분산지지대의 강성이 너무 큰 경우에는 응력분산지지대에 의하여 차량등에 더 큰 손상이 있을 수 있기 때문에 일정 이상의 힘에는 수직지지대쪽으로 밀릴수 있도록 한다. 도5는 차량충격시 힘의 분산을 도시한다. 응력분산지지대(21)에 의하여 수평방향의 충격력이 수직으로 분산이 되고 수직으로 분산된 힘에 의하여 수직지지대를 앞쪽으로 누르려고 모멘트가 생겨 뒤로 넘어가려 하는 모멘트가 완화된다.
도6은 레일을 2단으로 형성하되 아래쪽의 레일이 도로방향으로 튀어나오도록 하였다.고속도로 갓길에 차량을 비상 주차할 경우 차량을 갓길에 바짝 붙여야만 주행차량의 운행을 방해하지 않으며 사고의 위험도 낮아지는데 도로 경계석과 동일 수직선상에 있는 종레의 가드레일은 갓길 주차 후 차량의 문을 개폐하는데 지장을 주거나 운전자로 하여금 차량이 가드레일에 긁혀 손상이 나지 않을까 하는 등의 심리적 압박으로 작용하여 차량의 갓길 밀착 주차를 어렵게 한다. 본 발명은 그러한 운전자의 심리적 압박감을 완하시켜 갓길에 밀착 주차 할 수 있도록 하부 가드레일보다 상부 가드레일이 도로로부터 수직지지대 방향이격되어 설치되도록 하였으며 하부의 레일은 차량의 문보다 아래쪽에 위치하도록 하였다.
도7은 별도의 응력분산지지대를 형성하지 않고 수평지지대를 다단으로 형성하되 아래쪽에 위치하는 수평지지대의 상단에 응력분산지지대를 형성하여 레일이 응력분산지지대에 걸릴 수 있도록 하여 충격력이 골고루 분산될 수 있도록 하였다. 최하단에 위치하게 되는 응력분산지지대는 도로나 경계석에 설치하도록 하여 충격력이 분산되도록 한다.
도8은 최하단의 수평지지대와 레일이 차도쪽으로 튀어나오도록 하고 상단으로 갈 수록 인도쪽으로 들어가도록 하여 갓길에 밀착주차하는 것이 가능하도록 하였으며 도7에서와 같이 수평지지대의 상단에 응력분산지지대를 형성하였다. 도9는 도8의 양쪽으로 레일이 형성된 형태를 도시한다. 도9는 양쪽에 레일이 형성되어 있어 중앙분리대로도 사용이 가능하다.
도10은 수직지지대를 콘크리트나 기타 흙의 무게를 견딜 수 있는 재질로 구성하고 레일의 안쪽에 흙을 채워 넣었다. 수평지지대는 안쪽이 빈상태로 만들어 가드레일 안쪽의 흙이 생태적으로 일체가 되도록 한다. 수평지지대가 아래쪽과 위쪽의 흙을 나누거나 흙의 무게를 지탱하지 않아도 레일의 아래쪽 부분이 경사지게 형성되어 있기 때문에 흙의 무게를 지탱하고 있으며 전체의 무게는 땅에서 지탱하고 있기 때문이며 수평지지대에 의헤 층을 구분하는 것보다 도10과 같이 쌓는것이 차량충격시에 충격을 분산시키기에 좋다.
또한, 레일 사이에 흙이 바깥으로 노출되는 공간에는 식물을 심게되면 차량충격시에 충격을 완화시키는 역할을 할뿐만 아니라 가드레일을 녹화하는 역할을 하게 되며 가드레일 안쪽의 흙이 지면의 흙과 일체화되어 있기 때문에 분갈이를 할 필요가 없어 관리를 많이 해주지 않아도 잘자라게 된다.
도11은 도10을 측면에서 도시하였다. 도12는 식물을 식재한 상태를 도시하며 흙이 충격완화 역할을 하기 때문에 기존의 가드레일에 비해 사고시 피해를 줄여주게 된다.
도13은 지표면과 가드레일의 흙을 일체화시키기 어려운 경우 즉, 아스팔트나 콘크리트 포장을 제거하기가 어려운 곳에 최하단부를 폐쇄함으로써 가드레일 전체가 생태적으로 일체화되도록 하였다. 가드레일의 길이만큼이 하나의 생태적 단위가 되기 때문에 단순히 화분 몇 개로 녹화하는 것보다 식물이 훨씬 잘자라게 된다.
도14는 응력분산지지대의 다른 예를 도시한것으로서 응력분산지지대가 돌출되게 할 수도 있으며 일정각도를 갖고 미끄러질 수 있도록 하여 응력분산지지대에 걸리는 응력을 효과적으로 수평지지대에 전달할 수 있도록 한다.
도15는 가드레일 내부에 식생토를 담아 식물을 식재할 경우에 사용하는 물공급기구로서 빗물을 모아서 저수통에 담아 둔후에 헝겊을 연결하되 헝겊의 끝부분을 식생토에 연결하게 되면 헝겊이 저수통의 물을 빨아올려 식생토에 물을 공급하게 된다. 저수통은 가드레일의 가운데 부분이나 옆쪽혹은 위쪽 어디에나 위치할 수 있다. 화살표로 표시된 경로에 헝겊을 놓게 된다.
도16은 식물을 식재할경우에 사용하는 식생상자로서 가드레일은 아연도금 강판 등으로 제작 되는데 , 가드레일에 있어서 충격에너지를 받아주는 가장 중요한 부분인 좌우 레일이 연결되는 부분은 도금등이 벗겨지기 쉬운데 식물의 식재를 위하여 지주부분까지 흙으로 덮이게 되면 도금등이 벗겨져 손상된 지주 부위를 발견하기 어렵게 된다. 또한 차량 추돌시 지주 좌우 인접된 구간의 식생토까지 흘러 나와 유지 보수 구간이 커질 수 있기 때문에 플라스틱과 같은 연질 재질로 만든 식생상자를 가드레일 지주와 지주 사이에 삽입하여 가드레일의 식생공간을 구성할 수 있고, 저수 공간은 지주와 가드레일을 연결하는 수평 지지대 사이공간에 플라스틱 물통을 삽입하여 구성 할 수 있다.
도17은 이러한 식생상자를 사용한예를 도시한 것으로서 위에서 본모습으로 수평지지대 안쪽으로 저수통을 배치하였으며 식생상자를 받치기 위한 별도의 받침대를 형성하였다. 이와 같은 구성에 의하여 식물을 식재한경우에도 관리가 용이하게 된다. 도18은 도16의 측면도이다.
10: 수직지지대 11: 레일
12: 볼트 13: 수평지지대
21: 응력분산지지대

Claims (13)

  1. 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일로서,
    도로지면에 수직으로 설치된 수직 지지대와;
    수직 지지대에 부착되며 지면에 수평하게 설치된 한개 이상의 수평지지대와,
    상기 수평지지대에 도로의 진행방향과 같은 방향으로 부착되는 한개 이상의 레일을 포함하며
    상기 레일의 끝단부는 상기 수직지지대와 수평지지대중 어느 하나에 형성된 응력분산지지대에 걸리도록 확장되어
    차량추돌시 레일이 수직지지대 방향으로 밀리지 않도록 하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
  2. 제1항에 있어서, 상기 응력분산지지대는 수평지지대의 아래쪽으로 수직지지대로부터 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
  3. 제1항에 있어서, 상기 응력분산지지대는 수평지지대의 상단면에 형성되는 것을 특징으로 하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
  4. 제3항에 있어서, 상기 응력분산지지대는 'V'자형으로 절곡된 형태로 형성이 되며 레일의 끝단부가 절곡된 부분에 위치하는 것을 특징으로 하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
  5. 제1항내지 제4항중 어느 한항에 있어서, 상기 레일의 안쪽으로는 식생토가 담기며 식물이 식재되는 것을 특징으로 하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
  6. 제5항에 있어서, 상기 수평지지대의 안쪽은 뚫린 형태이며 상기 레일안쪽의 흙은 지면과 일체화된것을 특징으로 하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
  7. 제5항에 있어서, 상기 레일의 안쪽은 뚫린 형태이며 레일안쪽에 흙이 담기는데 최하단의 수평지지대가 흙을 담는 바닥면의 역할을 하는 것을 특징으로 하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
  8. 제5항에 있어서, 상부 레일의 하단선과 하부 레일의 상단선을 연결한 선과 하부 레일의 상단선에서 수직지지대방향으로 연결한 수평선상의 각도가 토사 안식각(20도)이하인 것을 특징으로 하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
  9. 제5항에 있어서, 상기 가드레일은 수직 지지대를 기준으로 좌우 대칭으로 쌍을 이루는 것을 특징으로 하는 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
  10. 제5항에 있어서, 상기 레일은 단면상 파도 모양이나 직선으로 이루어진 요철을 갖는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
  11. 제5항에 있어서, 가드레일 내부에 빗물을 모아둔 후 모세관 작용에 의해 모아둔 물을 식생토로 공급할 수 있도록 하는 저수통을 포함하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
  12. 제11항에 있어서, 상기 수평지지대의 안쪽으로 저수통이 위치하는 것을 특징으로 하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
  13. 제5항에 있어서, 상기 가드레일 안쪽으로 식생상자가 위치하는 것을 특징으로 하는, 가드레일에 충돌하는 차량의 충격에너지를 분산 흡수하는 가드레일
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