CN101046077A - 合成枕木及合成枕木的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有良好的耐久性、难燃性及防震性的合成枕木以及合成枕木的制造方法。支持铁轨的合成枕木(12)包括：合成枕木主体(11)，其主要具有将合成树脂材料发泡成形的发泡母材(13a)；及保护层(13c)，其由位于该合成枕木主体(11)表层的无发泡树脂材料所构成；该保护层(13c)中设有作为增强材的不织布(14)与玻璃垫(17)之中至少一种。

Description

合成枕木及合成枕木的制造方法

技术领域

本发明是关于一种合成枕木及合成枕木的制造方法，特别是具有优良的耐久性、难燃性、及防震性的合成枕木及合成枕木的制造方法。该合成枕木主要用于铁车轮支持式的线性发动机牵引列车(linear motor car)等的铁道上。

背景技术

目前为止用于铁道的枕木的制造方法，众所周知有如图5所示的引出成型机10。

其中，多个长形玻璃纤维1…由长形玻璃纤维供给部2以特定间隔被整列引出，并且向同一方向前进。

这些长形玻璃纤维1…在前进途中，插入设于氨基甲酸乙酯(urethane)树脂液含浸部3内的挤压板4及含浸板5中间。

其中，上述挤压板4构成为可在与上述玻璃纤维1…的前进方向正交的方向上往返运动。

而且，在上述长形玻璃纤维供给部2与上述氨基甲酸乙酯树脂液含浸部3之间设有喷洒器6，其包含从上方喷洒氨基甲酸乙酯树脂液的喷洒喷嘴6a。

该喷洒喷嘴6a通过各移送泵6b、6c，分别连接有储藏多元醇混合液的第一储藏部6d与储藏聚异氰酸酯液的第二储藏部6e。

因此，上述多元醇混合液及聚异氰酸酯液通过上述移送泵6b、6c被混合后而成为氨基甲酸乙酯树脂液7，从前进途中被整列的玻璃纤维1…群的上方被喷洒。

此时，通过混入发泡剂、或使用液体发泡剂喷雾器8将发泡剂喷洒于上面表层部，使得整体或上面的表层部具有所期望的发泡度的纤维树脂强化品，由构成成型用通路9的环状传送带9a～9d包围，成型为剖面形状大致为四边形的形状，并且硬化后被引出。

【专利文献1】日本专利特开2001-252938号公报(0024段落至0041段落，图1)

然而，以上述方式构成的上述现行的合成枕木，为减少制造成本，而在整个作为枕木使用的纤维树脂强化品中，以所期望的发泡度设置形成气泡的发泡、或在上面表层设置含有多个气泡的高发泡部分。

因此，该枕木铺设在铁道用的铁轨时，若铺在铁轨上的道碴(碎石)侧的表面与道碴的夯实状态不好的部分接触，则当列车通过时，会导致上述道碴摩擦枕木，使得枕木受到磨损的问题。

而且，为使以一定的长度切断该纤维树脂强化品而获得的枕木11整体不燃化、难燃化，而使不燃材料充分地遍布枕木11整体，从而必须设定混入氨基甲酸乙酯内的分量。

因此，也会产生枕木11的制造成本增大的问题。

进而，为抑制列车通过时的震动或噪音，可以考虑除安装枕木11以外，另外安装防震装置或防震材。

然而，设置这些以不同部件构成的防震装置或防震材，将会产生铺设施工工数增大的问题。

发明内容

在此，本发明的课题是提供一种具有良好的耐久性、难燃性及防震性的合成枕木及合成枕木的制造方法。

为达到上述目的，本发明的特征在于其为用于支持铁轨的合成枕木，上述合成枕木设有：具有将合成树脂材料发泡成形的发泡母材的合成枕木主体，及由位于该合成枕木表层的无发泡树脂材料所构成的保护层。

在此，所使用的树脂材料具有静态弹性常数5～30MN/m(载重面积100mm×100mm、测定荷重1～5KN)，损失系数tanδ大于等于0.10(20℃)的无发泡硬质材料特性。

上述合成枕木表层设有包含无发泡树脂材料的保护层，因此，上述合成枕木主体即使与铺设在铁轨上的例如道碴摩擦，也不用担心会磨损合成枕木主体。

因此，可使枕木经过长时间仍能保持其作为枕木所必要的一定强度。

为达到上述目的，本发明的特征是在引出成型上述发泡母材时，在上述合成枕木本体的表层，一体形成上述保护层或防震层的合成枕木的制造方法。

在上述合成枕木的制造工程中，在引出成型上述发泡母材时，在上述合成枕木主体的表层一体形成上述保护层或防震层。

因此，无需另外设置上述保护层或防震层，可减少铁轨铺设现场的施工工数，抑制铺设施工的成本的增大。

以下是本发明的合成枕木及合成枕木的制造方法的最佳实施方式(1)～(4)。只要相互不产生矛盾，则可将这些加以任意组合而作为本发明的一最佳实施方式。

(1)将不织布、玻璃垫、或玻璃粗纱中的至少一个，在构成该保护层的树脂材料中浸渍后，作为增强材设置于上述合成枕木的保护层内。

因为作为上述增强材而使用的不织布、玻璃垫、或玻璃粗纱，含浸有形成上述保护层的无发泡树脂材料，所以无需另外设置粘着材或粘着层，可与该无发泡树脂材料一起和上述合成枕木主体形成一体。

因此，不仅使得耐磨耗性更加良好，而且可使保护层的厚度方向的尺寸形状稳定，从而可使各个功能得以稳定发挥。

在上述合成枕木主体的表层上进而形成设有增强材的保护层，因此，不需要另外在铺设施工现场设置保护层，而使得施工性也为良好。

(2)上述不织布包含具有难燃性的细旦酚醛(Kynol)纤维。

上述不织布由具有难燃性的细旦酚醛纤维构成，因此，可以付予保护层难燃性。

(3)在上述保护层中设有混入液体或粉状的不燃材料、或者难燃剂的难燃层。

在位于上述枕木主体表层的保护层中设有混入液体或粉状的不燃材料、或者难燃剂的难燃层，因此，对于来自外侧的热或火，枕木主体可以不燃或难燃化。

因此，与为使枕木整体不燃化而需要的不燃材料或难燃剂的分量相比，只要少量即可给予所期望的难燃性能，所以抑制了制造成本的增大。

(4)于上述合成枕木主体表层设置防震层，该防震层包含软质树脂材料或具有粘弹性的防震功能树脂材料。

在上述合成枕木主体的表层，设置防震层，该防震层包含软质树脂材料或具有粘弹性的防震功能树脂材料。

因此，在列车通过时，通过上述铁轨使传达到枕木主体的冲击被吸收，从而可缓和传递给铺设有该枕木的地盘的冲击。

因此，无需另外设置防震装置或防震材，且震动或噪音得以抑制，所以，可以抑制铺设施工成本的增大。

附图说明

图1为表示本发明实施方式中实施例1所述的合成枕木，说明一体设于母材的表层的结构的纵剖面图。

图2为表示本发明实施方式中实施例1所述的合成枕木制造方法中所使用的引出制造机、且说明其整体结构的模式性的立体图。

图3为表示本发明实施方式中实施例2所述的合成枕木，且为说明一体设于母材的表层的结构的纵剖面图。

图4为表示本发明实施方式中实施例3所述的合成枕木，且为说明一体设于母材的表层的结构的纵剖面图。

图5为表示先前示例中的合成枕木的制造装置，且说明整体结构的模式性的立体图。

具体实施方式

下面，根据图1至图4，对本发明的实施方式进行说明。

与上述现行技术示例中相同或均等的部分，使用同一符号进行说明。

首先，从该实施方式中合成枕木的引出成型机的结构开始说明，该实施方式中的引出成型机20，如图2所示，在用于供给多个长形玻璃纤维1...的长形玻璃纤维供给部2、与含有挤压板4，4及含浸板5的氨基甲酸乙酯树脂液含浸部3之间，设置喷洒器6，该喷洒器6中包含用于从上方喷洒氨基甲酸乙酯树脂液的喷洒喷嘴6a。

该喷洒喷嘴6a，通过各移送泵6b、6c，分别连接有储藏多元醇混合液的第一储藏部6d、以及储藏聚异氰酸酯液的第二储藏部6e。

上述多元醇混合液与聚异氰酸酯液通过上述移送泵6b、6c被混合后成为氨基甲酸乙酯树脂液7，自前进途中被整列的玻璃纤维1...群的上方喷洒。

在上述氨基甲酸乙酯树脂液含浸部3内的氨基甲酸乙酯树脂液、或上述被喷洒的氨基甲酸乙酯树脂液树脂液7中可混入发泡剂，调整混合比，使成型硬化时的合成枕木主体13的发泡母材13a的比重为0.74左右。

以特定间隔被整列引出且向同一方向前进的上述长形玻璃纤维1...，在前进途中，插入设于氨基甲酸乙酯树脂液含浸部3的挤压板4及含浸板5之间。

其中，上述挤压板4构成为可在与上述玻璃纤维1...的前进方向正交的方向上往返运动。

在该氨基甲酸乙酯树脂液含浸部3与上述成型用通路9之间，以可旋转的方式设置不织布供给滚筒15及不织布按压滚筒16，用于送出位于合成枕木12的合成枕木主体13表层13b上的不织布14。

在该不织布按压滚筒16与上述成型用通路9之间，以可旋转的方式还设置玻璃垫供给滚筒18及玻璃垫按压滚筒19，用于送出位于合成枕木12的合成枕木主体13表层13b上的不织布14的外侧的玻璃垫17。

在该不织布按压滚筒16与上述成型用通路9之间，设有硬质树脂喷洒器21，该硬质树脂喷洒器21中设有从上方喷洒氨基甲酸乙酯树脂液的喷洒喷嘴21a。

该喷洒喷嘴21a，通过各移送泵21b、21c，分别连接有储藏多元醇混合液的第一储藏部21d与储藏聚异氰酸酯液的第二储藏部21e。

上述多元醇混合液及聚异氰酸酯液通过上述移送泵21b、21c被混合后成为氨基甲酸乙酯树脂液7a，自前进途中被整列的玻璃纤维1...群及上述不织布14、玻璃垫17的上方被喷洒。

此时，该喷洒喷嘴21a所喷洒的上述氨基甲酸乙酯树脂液7a中，未混入发泡剂。

既而，在上面的表面有无发泡硬质树脂层的纤维树脂强化品的合成枕木12，其由构成成型用通路9的环状传送带9a～9d而包围，并且成型为使剖面形状大致呈四边形的形状，且在硬化后引出。

其次，对该实施方式的作用效果进行说明。

在以上述方式构成的实施方式的合成枕木及合成枕木的制造方法中，上述发泡母材13a在上述合成枕木的制造工程中被引出成型时，于上述合成枕木主体13的表层，一体形成上述保护层13c。

因此，无需另外设置上述保护层13c，可减少铁轨铺设现场的施工工数，从而可抑制铺设施工成本的增大。

[实施例1]

在图1所示的实施方式的实施例1所述的合成枕木中，在表层13b的最外侧形成有包含无发泡硬质树脂材料的保护层13c。

在该保护层13c中，设置作为上述增强材而使用的不织布14及玻璃垫17，且该不织布14及玻璃垫17中含浸有构成该保护层13c的氨基甲酸乙酯树脂液7a。

因此，通过将该保护层13c例如面向铺设在铁轨上的道碴侧而进行铺设，则在列车通过时，上述道碴摩擦该保护层13c，不必担心会磨损上述合成枕木主体。

因此，能使合成枕木12经过长时间仍能保持其所需要的一定强度。

而且，在上述合成枕木主体13的表层13b，形成设有不织布14及玻璃垫17的保护层13c，因此，无需另外在铺设施工现场设置保护层13c，且施工性良好。

另外，作为增强材而使用的上述不织布14及玻璃垫17，含浸有形成上述保护层13c的无发泡硬质树脂材料，因此，无需另外设置粘着材或粘着层，可与该无发泡硬质树脂材料一起和上述合成枕木本体13成为一体。

特别是，该实施例1中，作为无发泡硬质树脂材料，使用形成设置有上述长形玻璃纤维1...的发泡母材13a的聚氨基甲酸乙酯系树脂材料、并使用材质大致相同的聚氨基甲酸乙酯树脂材料作为构成表层13b的树脂。

因此，在引出成型时，表层13b与上述发泡母材13a同时牢固地形成一体，无需另外使用粘着材等，而可使施工作业性良好，且耐气候性也良好。

而且，使用不织布14、玻璃垫17作为上述增强材，不仅使耐磨损性良好，而且可以稳定保护层13c在厚度方向的尺寸，从而稳定并发挥耐磨损性或后述的难燃性等各个功能。

而且，在该实施例1中，上述不织布14是由具有难燃性的细旦酚醛纤维而构成。

因此，可以使由上述表层13b的无发泡树脂材料所构成的保护层13c具有难燃性。

继而，对于来自外侧的热或火，能够使枕木本体不燃或难燃化，与使枕木整体不燃化时所需的不燃材料或难燃剂的分量相比，仅需少量就可给予所期望的难燃性能，因此抑制了制造成本的增大。

[实施例2]

图3表示本发明的实施方式中实施例2所述的合成枕木及合成枕木的制造方法。

对于与上述实施方式及实施例1相同或均等的部分，使用同一符号进行说明。

该实施例2的合成枕木22中，合成枕木主体23的表层23b，主要是由包含无发泡硬质树脂材料的保护层23c而构成。

该保护层23c中混入有液体或粉状的不燃材料或难燃剂24...，从而可以作为难燃层而发挥功能。

其次，对于该实施例2所述的合成枕木22的作用效果进行说明。

在该实施例2所述的合成枕木22中，除了具有实施方式及实施例1的作用效果外，进而，使用上述图2所示的合成枕木的引出成型机20，利用上述移动泵6b、6c的驱动，混合上述多元醇混合液及聚异氰酸酯，构成由氨基甲酸乙酯树脂液7所构成的表层23b时，通过混入上述难燃剂24...，从而可以易于给予保护层23c难燃性，而作为难燃层。

以此方式构成的合成枕木22中，在位于上述枕木主体23表层的保护层23c中，混入液体或粉状的不燃材料或难燃剂，形成难燃层，因此，对于来自外侧的热或火，能够使枕木主体不燃或难燃化。

因此，与为使枕木23整体不燃时所需的不燃材料或难燃剂的分量相比，因为仅需少量就可给予所期望的难燃性能，所以抑制了制造成本的增大。

其它结构及作用效果与上述实施方式及实施例中的相同，因此省略相关说明。

[实施例3]

图4表示本发明的实施方式中实施例3所述的合成枕木。

对于与上述实施方式及实施例1，2相同或均等的部分，使用同一符号进行说明。

该实施例3所述的合成枕木32中，在合成枕木主体33的表层33b，设有防震层33c。

该防震层33c主要由设置作为软质树脂材料或具有粘弹性的防震功能树脂料的硅胶或丁基橡胶等合成橡胶材料而构成。

其次，对该实施例3中的合成枕木的作用效果进行说明。

该实施例3中的合成枕木32除了具有上述实施方式及实施例1、2的作用效果以外，进而，在上述合成枕木主体33的表层33b，设置有防震层33c，该防震层33c包含软质树脂材料、或具有粘弹性的防震功能树脂材料。

因此，在列车通过时，通过上述铁轨传递到合成枕木主体33的冲击被吸收，从而使传递到铺设该枕木32的地盘的冲击得到缓和。

因而，无需另外设置防震装置或防震材，震动或噪音受到抑制，因此可抑制铺设施工成本的增大。

关于其它构成及作用效果，与上述实施方式及实施例1、2中的相同，因此省略相关说明。

以上，参照图面，详细叙述了本发明的实施方式，但具体的结构不仅局限于该实施方式所述的内容，在不脱离本发明主旨的范围内所进行的设计变更也包含于本发明中。

即，上述实施方式及实施例1中，在上述合成枕木主体13的表层形成保护层13c，该保护层13c设有不织布14及玻璃垫17，但并不仅限于此，例如，若使用不织布、玻璃垫或玻璃粗纱中的至少其中一种作为上述增强材时，可进行任何组合。

又，在上述实施例1中，使用包含具有难燃性的细旦酚醛纤维的物质作为不织布，向上述保护层13c给予难燃性，但并不仅限于此，例如也可使构成保护层13c的树脂为具有难燃性的苯酚树脂或异氰酸酯树脂(氨基甲酸乙酯的变性树脂)等。

在此情形，若在氨基甲酸乙酯树脂中，含浸上述苯酚树脂或异氰酸酯树脂等的具有难燃性的树脂，构成保护层，进而可获得良好的难燃性。

又，在上述实施方式中，说明了在发泡母材13a的一侧一体形成表层13b而作为引出成型机20的情况，但并不仅限于此，例如，也可在上下两面、三面或四面一体设置各自设有增强材的表层13b...。

进而，在上述各实施例1，2中，使用无发泡硬质树脂材料，即聚氨基甲酸乙酯系树脂材料，以此作为构成保护层13c、23c的无发泡树脂材料，但并非仅限于此，若为无发泡树脂材料，则只要是例如以具有发泡率低于发泡母材13a的微发泡的树脂材料而构成，或者以其它树脂材料等构成，只要是可发挥耐磨损性的树脂材料，则其亦可不属于硬质树脂材料。

Claims (6)

1.一种合成枕木，用以支持铁轨，其特征在于：

上述合成枕木中设有：具有将合成树脂材料发泡成形的发泡母材的合成枕木主体，及由位于该合成枕木表层的无发泡树脂材料所构成的保护层。

2.根据权利要求1所述的合成枕木，其特征在于：将不织布、玻璃垫或玻璃粗纱中的至少一个，在构成上述保护层的树脂材料中浸渍后，作为增强材设置于上述保护层内。

3.根据权利要求2所述的合成枕木，其特征在于：上述不织布由具有难燃性的细旦酚醛纤维所构成。

4.根据权利要求1所述的合成枕木，其特征在于：上述保护层内设有混入液体或粉状的不燃材料或者难燃剂的难燃层。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的合成枕木，其特征在于：设有防震层，其位于上述合成枕木主体的表层、且包括软质树脂材料或具有粘弹性的防震功能树脂材料。

6.权利要求1至5中任一项所述的合成枕木的制造方法，其特征在于：在引出成型上述发泡母材时，在上述合成枕木主体的表层，一体形成上述保护层或防震层。

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