방호울타리 형식 및 장단점

 

 

 

1. 방호울타리 기능

방호울타리는 주행 중 정상적인 주행 경로를 벗어난 차량이 길 밖, 대향 차로 또는 보도 등으로 이탈하는 것을 방지하는 동시에 탑승자의 상해 및 차량의 파손을 최소한도로 줄이고 차량을 정상 진행 방향으로 복귀시키는 것을 주목적으로 하며, 부수적으로는 운전자의 시선을 유도하고 보행자의 무단 횡단을 억제하는 등의 기능을 갖는 시설임

방호울타리의 주 목적은 정상적인 주행 경로를 벗어난 차량이 길 밖으로 이탈하는 것을 방지하는 것이며, 부차적으로 아래와 같은 기능을 갖는다.

① 충돌한 차를 정상적인 진행 방향으로 복귀시킨다.

② 충돌한 차에 타고 있는 탑승자의 안전을 확보한다.

③ 충돌 후, 충돌 차량 또는 방호울타리에 의한 교통 장애가 없게 한다.

④ 보행자의 안전을 확보한다.

⑤ 노변 시설물을 보호한다.

⑥ 사고 차량에 의한 2차 사고를 억제한다.

⑦ 물적 손해를 최소한으로 한다.

⑧ 운전자의 시선을 유도한다.

 

위와 같은 기능을 갖는 방호울타리는 차량용 방호울타리에 관한 것이다.

최근의 교통 여건이나 교통사고 현황을 살펴보면 보행자의 차도 무단 횡단도 큰 문제로 나타나고 있다. 따라서 이를 억제하고 보행자의 추락 등을 예방하기 위해 보행자용 방호울타리도 필요하다. 그러므로 보행자용 방호울타리도 넓은 의미에서 같은 기능으로 보아 본 지침에 포함하였다. 특히 최근에는 차량의 중량화와 대형화 추세로의 교통 환경 변화와 함께 차량 주행 성능이 좋아지고 시간 가치의 필요에 따라서 과속 주행하는 경우가 늘고 있다. 따라서 차량의 도로 이탈시 피해를 줄이기 위하여 설치되는 방호울타리의 중요성은 더욱 커지고 있다.

 

 

 

 

 

 

2. 방호울타리 종류

방호울타리의 종별은 설치 위치 및 기능에 따라 노측용, 분리대용, 보도용 및 교량용으로 나누며, 시설물의 강도에 따라서는 연성 방호울타리와 강성 방호울타리로 구분된다.

방호울타리의 종류는 시설을 설치하는 위치에 따라 노측용, 분리대용, 보도용 및 교량용으로 구분된다. 또한 방호울타리의 형식도 다양하며, 시설물의 강도에 따라서는 연성 방호울타리와 강성 방호울타리로 구분되고, 일반적으로 사용되는 시설의 각각의 구조에 따라 다음과 같이 분류된다.

가. 연성 방호울타리

차량이 충돌할 때 다소의 변형이 수반되면서 충격에너지를 흡수하는 것을 주된 기능으로 하는 방호울타리이다. 주로 철, 알루미늄으로 이루어진 빔(혹은 케이블)과 지주로 이루어진 구조물로 교량용 방호울타리의 경우 강성에 가까워 이를 반강성형으로 구분하기도 한다.

1) 보(beam)형 방호울타리

연결된 보를 지주로 받친 구조로서 차량의 충돌에 대하여 휨과 장력으로 저항한다.

보는 파형단면, 철재 혹은 알루미늄으로 만든 각종 중공 튜브형 보 등 다양한 형태가 있다.

(1) 가드레일(guard rail)

연결된 파형 단면의 보를 지주로 받친 구조로 된 것으로, 적당한 강성과 인성을 가져 차량 충돌시 소성변형은 크나 파손부분의 대체가 쉽고, 설치 장소에 따라서는 시선 유도의 효과도 있다.

(2) 가드 파이프(guard pipe)

연결된 여러 개의 파이프를 보로 사용하고 지주로 받친 구조물로, 기능적으로는 가드레일과 비슷하나 가드레일에 비하여 전망과 쾌적성이 좋은 반면, 시선 유도의 기능이 미흡하고 시공이 어렵다.

 

(3) 박스(box)형 보

연결된 커다란 1개의 각형(角形) 파이프를 보로 사용하고 지주로 받친 구조로 된 것으로, 차량의 충돌에는 휨으로 저항하며 앞뒤의 구분이 없기 때문에 보통 분리대용으로 사용한다.

(4) 개방형 가드레일(Open Guard rail)

가드레일과 가드파이프의 장점을 가지고 있으며 곡선반경이 적은 구간에 사용이 가능하며, 개방감이 있어 전망, 쾌적성이 좋고 적설지방에 유리하지만 단가가 비싸진다.

 

 

 

2) 케이블(cable)형 방호울타리/가드 케이블(guard cable)

장력이 미리 주어진 케이블을 지주로 받친 구조로 된 것으로, 차량 충돌에 대하여 장력으로 저항한다. 전망, 쾌적성이 좋고 주행 압박감은 없으나 시선 유도성이 좋지 않고 유지관리가 어렵다.

 

 

 

 

나. 강성 방호울타리

충돌 시 구조물의 변형에 의한 충격흡수보다는 차량의 복귀를 주목적으로 변형되지 않는 방호울타리이며 일반적으로 CSSB(Concrete Safety Shape Barrier)를 말한다. 탑승자의 안전성 측면에서는 변형하는 형태의 연성 방호울타리가 우수하나 설치공간의 제약, 유지관리의 수월성, 절대방호, 경제성 등의 이유로 강성 방호울타리를 사용한다.

 

다. 기타 방호울타리

이와 같은 각 형식 이외에도 롤링방식 등 여러 가지 형식 또는 재료를 사용한 방호울타리를 고려할 수 있다. 특별한 지역에 있어서 특수 형식의 적용은 별도의 검토 분석을 거쳐 시행할 수 있다.

라. 교량용 방호울타리

교량용 방호울타리는 1) 알루미늄 혹은 철재로 만든 지주에 각종 단면의 빔을 연결시키는 빔 타입과 2) 콘크리트 강성 방호울타리 3) 높이가 낮은 콘크리트 강성 방호벽 위에 빔을 설치한 혼합형으로 구분할 수 있다. 교량위에 설치된 방호울타리는 충돌 차량을 큰 처짐 없이 차로로 복귀 시키는 것이 무엇보다 중요하기 때문에 빔 타입이라도 노측용 연성 방호울타리에 비하여 전체적인 구조물의 강성이 크기 때문에 반강성 방호울타리로 구분하기도 한다. 차량의 추락을 방지한다는 목적만으로 보면 강성 방호울타리가 유리하나 강성 방호울타리는 일정높이 이상이 되면 승용차 운전자의 시야를 가림으로써 주변경관을 조망할 수 없게만들기 때문에 빔 타입을 주로 사용하게 되고 빔 타입과 강성 방호울타리의 장점을 결합한혼합형 방호울타리를 사용하기도 한다.

 

 

 

 

 

3. 방호울타리 형식 선정

방호울타리 형식 선정에 있어서는 성능, 경제성, 주행상의 안전감, 시선 유도, 전망, 쾌적성, 주위 도로 환경과으 조화, 시공 조건, 분리대으 폭, 유지보수 등을 충분히 고려하여 형식을 선정한다. 

방호울타리의 형식 선정은 충분히 검토한 후 그 선정을 정확히 하여야함

일반적으로, 짧은 구간에 각기 다른 형식의 방호울타리를 사용하는 것은 미관 측면뿐 아니라 기능면에서도 이종 방호울타리 사이의 연결문제가 복잡해지므로 가급적 같은 형식의 방호울타리를 연속하여 사용해야 함

방호울타리의 주 기능이 차량 충돌의 충격 흡수 및 방향 교정을 통해 차량의 길 밖 이탈을 방지함과 아울러 차량 탑승자의 안전을 확보하고, 충돌한 차량을 정상적인 진행 방향으로 복귀시킨다는 점을 고려한다면 설치공간이 여유가 있는 경우 연성 방호울타리를 사용하는 것이 좋음

한편, 중앙분리대나 고가도로, 교량 등에서 차로 밖 이탈을 방지하는 기능이 특히 중요한구간, 사고 후 복구작업을 최소화하여야 하는 구간, 절벽구간과 같이 이상적인 성토가 불가하여 지ㅣ반지지력의 확보가 곤란한 구간에는 강성 방호울타리를 사용하는 것이 좋음

각 형식별 방호울타리의 특징과 설치 우치를 종합하면  다음 표와 같음

방호울타리의 형식 선정은 시설의 성능이 충분히 고려되어야 하고 주변 환경과 조화를 이룰 수 있도록 해야 한다. 

특히 도시부에 사용도는 보도용 방호울타리는 인간 친화적인 시설이 될 수 있도록 해야 함

일반적으로 도로 안전시설 특히, 각종 방호울타리는 도로 경관에 큰 영향을 미치므로 색상이나 형식의 선정에 신중을 기해야 함. 경관을 위하여 방호울타리 설계 및 선정시 고려할 점은 ①전체구조으 단순성 ②빔 구조의 연속성 ③수직부재 사용최소화 ④색상선택의 단순화 등임.

특히, 교량난간의 경우 안전성은 물론이고 주변경관을 조망할 수 있도록 개방성을 확보하는 것이 중요함

<각 형식별 방호울타리의 특징>

 

<각 형식의 설치에 적합한 장소>

 

가. 곡선부

곡선 반경이 약 300m 미만인 구간에 가드 케이블을 설치할 때에는 곡선 반경에 맞도록 하기 위하여 지주 간격을 좁혀야 하므로 지주 수가 많아진다. 또한 박스형 보는 보가 견고하므로 곡선부에 맞도록 보를 구부리기가 곤란하다. 그러므로 이러한 장소에는 일반적으로 보를 구부리기 쉬운 가드레일 또는 가드 파이프를 설치하는 것이 좋다.

 나. 시선 유도가 필요한 구간

평면 선형이 복잡한 곡선 또는 시거가 좋지 않은 굴곡부로 된 구간, 종단 곡선이 볼록형으로 되어 시거가 좋지 않은 구간 및 안개가 자주 발생하는 구간에는 시선 유도를 특히 고려하여야 하므로 가드레일을 사용하는 것이 좋다.

 다. 전망, 쾌적성이 요구되는 구간

고속도로의 긴 성토 구간이나 관광 도로 등과 같이 전망, 쾌적성이 요구되는 장소에는 가드 케이블을 설치하는 것이 좋다.

 라. 적설 지역의 도로

일반적으로 적설 지역에서는 가드 케이블이 다른 형식에 비하여 제설 작업시 지장이 적다고 할 수는 있으나 눈의 종류와 양, 제설 방법 등에 따라서는 어떠한 형식이라도 별로 차이가 없다.

바람을 이용하여 노면 적설을 적게 하려는 경우에는 가드 케이블, 가드 파이프, 박스형 보 개방형 가드레일 등이 여유 공간이 많아서 좋다. 한편, 적설에 의한 수직 하중은 방호울타리의 표준 높이를 기준으로 적설 1m, 1.5m, 2m의 경우 각각 0.05t/m, 0.3t/m, 0.6t/m 정도이므로, 수직 하중에 약한 가드 파이프의 보는 영구 변형을 일으킬 수가 있으며, 가드 파이프나 박스형 보도 지주의 침하가 예상된다. 그러므로 적설지에는 설치 후의 유지 조건을 충분히 고려하여 형식을 선정하여야 한다.

 마. 내식성이 특히 필요한 구간

공장 지대, 해안 지대 및 제설시 염화칼슘 등 제설제를 사용하는 구간에 방호울타리를 설치하는 경우에는 아연 도금이나 도장 혹은 내식강의 사용 등에 대한 충분한 고려가 필요하다.

바. 긴 직선부에 연속으로 설치할 수 있는 구간

가드 케이블은 단부 기초에 공사비가 많이 소요되나, 상당히 긴 직선 구간에 연속 설치하는 경우에는 양단부의 기초로 연속 설치가 가능하므로 타 형식에 비하여 경제적인 경우가 많다. 그러나 측도 또는 진입 도로와의 관계상 절단된 곳이 많아지는 경우에는 각 형식에 대하여 경제성 이외의 조건을 고려하여 비교 검토하여야 한다.

 사. 분리대의 폭이 좁은 구간

분리대에 설치하는 방호울타리 중 설치 폭 및 변형량이 가장 적은 것으로 현장여건, 도로등급, 시험결과 등을 종합적으로 적용하여 검토한다.