Ⅰ. 개 요
1. 자동차가 곡선부를 주행할 때 곡선반경이 작으면,
핸들조작이 곤란하고, 주행 쾌적도가 떨어질 뿐만아니라
특히 고속주행도로(고속도로)의 경우 사고위험이 크다.
2. 설계속도가 높아짐에 따라 최소곡선반경도 커지고, 편경사도 커지나,
타이어의 노면마찰계수(f)는 감소하게 되으로,
선형설계시 이의 상관관계를 고려하여 최소곡선반경(R)의 1.5배 이상의 값을 적용하고,
적절한 편경사를 설치하여 자동차의 안전성과 쾌적성을 도모해야 함.
3. 여기서는 각 요소들의 결정기준과 곡선반경과 편경사의 상관성에 대하여 기술하기로 한다.
Ⅱ. 각 요소들의 결정
1. 최대편경사의 결정
가. 결정요소
1) 주행의 쾌적성
2) 지형조건
3) 지역성(도시부, 지방부)
4) 기상여건(다우, 다습, 적설, 결빙 등)
5) 자전거등의 분리 여부
나. 우리나라의 최대편경사 적용
: 위의 조건들에 따라 다르나, 일반적으로
- 고속도로의 경우 본선에서 최대편경사 : 6%
연결로 " : 8%를 적용하고 있다.
2. 횡방향 미끄럼마찰계수(f) 결정
가. f는 노면과 타이어의 횡방향 마찰계수인 동시에
차안의 사람이 느끼는 횡방향 가속도의 크기를 나타낸 것
나. f는 실측치로부터 구할 수 있으며, 이값은 쾌적성을 고려하여 결정한다.
- 쾌적성을 고려하는 경우 : 마찰계수(f) = 0.1～0.15
가속도(g) = 0.3～0.6m/sec2이상
3. 최소곡선반경 결정
Ⅲ. 평면곡선 반경과 편경사와의 상관성
1.개요
: 최대편경사와 최소곡선반경이 정해지면,
곡선반경에 대하여 어느정도 편경사를 설치할 것인가의 문제가 생긴다.
즉, 설계속도에 따른 곡선반경에 대해 설치해야 할 편경사를 규정해야 한다.
2. 곡선반경과 편경사와의 관계
가. 곡선반경(R)에 대하여 마찰계수(f)를 결정하면, 편경사(i)를 구할 수 있다.1,000 2,000 3,000 (R)
나. 곡선반경이 작아짐에 따라 i+f의 값은 급격히 증가한다.
다. R이 작을 경우, 설계속도가 커지면 속도증가에 대한 i+f 값의 증가량도 커진다
라. R이 작은 경우, 약간의 속도증가에도 쾌적성에 큰 영향이 있게 되며,
R이 큰 경우, 쾌적성을 유지할 수 있는 속도의 범위가 넓어져 간다.
3. 곡선반경과 편경사, 설계속도와의 상관성
Ⅳ. 설계에의 적용
1. 최대, 최소 편경사의 적용
가. 최대 편경사(Smax)
1) 해당 설계속도의 최소곡선반경 범위내에서 적용
2) 적설한냉지역, 도시지역의 경우 : Smax = 6% 적용
그 외지역 : Smax = 8% 적용
3) 우리나라 고속도로의 경우
- 본선 Smax = 6% 적용, 연결로 Smax = 8% 적용
나. 최소 편경사(Smin)
1) 편경사를 생략할 수 있는 크기의 곡선반경 범위내에서 적용
2) Smin = -2% 즉, 표준횡단경사 임.
2. 편경사를 생략할 수 있는 곡선반경
: R ≥ V2 / 127(i+f)에서 f=0.035적용
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설계속도V |
120(km/hr) |
100(km/hr) |
|
편경사를 생략할 수 있는 곡선반경 |
7,500 |
5,000 |
Ⅴ. 결 론
1. 곡선반경과 편경사설치는「자동차의 주행안전성 확보와 운전자의 쾌적성 유지를 위하여 설치한다」는 원칙이 준수되어야 한다.
2. 실제 주행속도는 설계속도의 70-90% 정도인 점을 감안하여 주행속도와 이에 따른 곡선반경에 대해 편경사를 설치하여야 한다.
3. 고속도로 설계는 표준화되어 큰 무리가 없으나, 그 외의 도로는 실제 편경사 설치시 잦은 오류가 발생되고 있는 실정이므로, 이에 개선노력이 필요하다.
4. 추후 개선방안
: IC 설계시 본선과 연결로 접속부의 편경사 접속설치
- 곡선반경별 편경사 접속설치 기준은 어느정도 정립되어 있으나,
- 본선편경사와 연결로 편경사의 접속부처리에 대한 명확한 기준이 정립되어 있지 않으므로 이에 대한 명확한 기준정립이 필요.