JP2002242101A

JP2002242101A - まくら木

Info

Publication number: JP2002242101A
Application number: JP2001045324A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Onishi; 国昭大西
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】合成まくら木とＰＣ製まくら木との長所を生
かし短所を補うことにより省コスト化された優れたまく
ら木を提供する。【解決手段】コンクリートで成る基台まくら木１０の
両側のレール締結部に当該基台まくら木１１の表面から
所定の高さだけ突出するようにして合成木材または木材
で成る短まくら木１３を嵌入させた構成のまくら木１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鉄道の軌道に用いら
れるまくら木に係り、更に詳しくは、コンクリート製ま
くら木と合成木材などで成されたまくら木の長所を併せ
持つ優れたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、まくら木は木製やＰＣ製（Pr
estressed-Concrete製）のものが広く使用されている。
しかし、木製のまくら木は耐用年数が短い上に木材資源
の枯渇などの問題により使用が控えられている。また、
ＰＣ製のまくら木は重く敷設工事が大掛かりになる。そ
の上、振動吸収能が低いために軌道ポイント（分岐部）
などまくら木が長く振動の多い部分に用いると亀裂が入
るなどの問題を生じていた。

【０００３】そこで、これらのまくら木に代わるものと
して強度や耐久性に優れた繊維強化硬質樹脂発泡体など
を素材とした合成木材を用いた合成まくら木が使用され
るようになって来た。合成まくら木はＰＣ製まくら木に
比べて振動吸収能や曲げ剛性、加工性に優れ、タイプレ
ートを固定するための固定釘の打ち込みも良好である。
しかし、逆に、ＰＣ製まくら木に比べて高価格であり、
軽量であることが道床抵抗の低下を招き安定性を欠く要
因になっている。そこで、合成まくら木とＰＣ製まくら
木の長所を併せ持つまくら木が開発された。

【０００４】図１１（ａ）は、ＰＣと合成木材とを組み
合わせたまくら木１００を示す平面図、同図（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、同図（ｃ）は（ａ）のＢ−
Ｂ矢視断面図を示している。このまくら木１００は、Ｐ
Ｃで成された基台まくら木１０１のレール締結面側に長
尺方形状の嵌入部１０１ａを設け、この嵌入部１０１ａ
と略同一形状の合成まくら木１０２を基台まくら木１０
１の表面から突出するようにして嵌め込んだものであ
る。このまくら木１００では、合成まくら木１０２のレ
ール締結の容易さおよび振動吸収能と、ＰＣまくら木１
０１の耐摩耗性とを兼ね備えている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
まくら木１００では、軽量化による敷設の容易さを重点
的に考慮して基台まくら木１０１と合成まくら木１０２
との体積比率が設定されている。このため、まくら木１
００の大半が合成まくら木１０２で占められることにな
り、まくら木１００の価格を低減させることができず不
満を残していた。本発明はこのような事情に鑑みて提案
されるもので、合成まくら木とＰＣ製まくら木との長所
を生かしつつ省コスト化された優れたまくら木を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に提案される本発明のまくら木は、コンクリートで成る
基台まくら木の両側のレール締結部に当該基台まくら木
の表面から所定の高さだけ突出するようにして合成木材
または木材で成る所定形状の短まくら木を埋設させた構
成とされている。

【０００７】ここに、本発明で言うコンクリートで成る
まくら木とは予めストレスを加えた鋼材をコンクリート
に内蔵させて一体的に固着させたＰＣ（Prestressed-Co
ncrete）製まくら木を指すものである（以下、ＰＣ製ま
くら木と記載）。このまくら木によれば、レールを締結
するタイプレートなどが当接する部分に合成木材などで
成る短まくら木を用い、その他の基台まくら木はＰＣ製
まくら木を用いている。また、基台まくら木から短まく
ら木が所定高さだけ突出しているので、タイプレートお
よびレールは直接基台まくら木と当接しない。従って、
タイプレートを介して伝わるレールの振動は振動吸収能
の高い短まくら木で吸収減衰されて基台まくら木へ殆ど
伝達されない。これにより、短まくら木の持つ振動吸収
能や加工性などの長所が生かされつつ、ＰＣ製まくら木
の持つ耐摩耗性、低価格の長所を生かしたまくら木とす
ることができる。また、この構成のまくら木によれば、
基台まくら木から短まくら木を容易に取り外すことがで
きる。これにより、合成木材で成された短まくら木はＰ
Ｃに比べて耐摩耗性に劣るが、長期の使用によって短ま
くら木の上に摩耗が発生した場合には、短まくら木のみ
を取り換えて再利用することが可能である。

【０００８】前記本発明において、短まくら木の基台ま
くら木への嵌入部分に耐摩耗性を有する弾性部材が充填
された構成とすることができる。このような弾性部材と
しては硬質ゴムシートなどが好適である。このまくら木
によれば、合成木材で成る短まくら木の振動吸収能に加
えて弾性部材の振動吸収能が加わり、基台まくら木へ伝
わる振動を一層抑圧することができる。

【０００９】前記本発明のまくら木によれば、短まくら
木を用いる分だけＰＣ製まくら木に比べて軽量化するこ
とができる。しかし、まくら木の全体積に対する短まく
ら木の占める体積の割合が低いので、まくら木の重量を
更に軽量化することは難しい。そこで、前記本発明にお
いて、短まくら木の嵌入部分を除く基台まくら木の外周
面に所定形状の陥没部を設けた構成とすることができ
る。例えば、基台まくら木の上面や側面に適宜の形状の
陥没部を設けて体積を減少させることにより基台まくら
木の重量を減少させ、敷設の容易さと道床抵抗との兼ね
合いを考慮しつつ最適な重量とすることができる。ま
た、基台まくら木の下面に方形状の陥没部を設ければ、
陥没部にバラストなどが侵入して道床抵抗が増すので、
基台まくら木の上面や側面に陥没部を設ける場合に比べ
て一層軽量化することができる。

【００１０】まくら木の重量や道床抵抗を調整するには
基台まくら木に貫通孔を設けて行うことも可能である。
則ち、前記本発明において、短まくら木の嵌入部分を除
く基台まくら木に所定形状の貫通孔を設けた構成とする
ことができる。例えば、基台まくら木の長手中央部に上
面から下面に至る所定形状の貫通孔を設けてまくら木の
重量および道床抵抗を調整することも可能である。尚、
前記陥没部や貫通孔は単独で設けても良く、また双方を
同時に設ける構成も可能である。

【００１１】前記本発明において、まくら木は繊維強化
硬質合成樹脂発泡体を素材とした合成木材で成するのが
好ましい。則ち、紫外線劣化を受けないガラス繊維強化
プラスチック発泡体の板材で成されたまくら木であれ
ば、耐久性、加工性が向上すると共に軽量化を実現でき
る。さらに好ましくは、まくら木を構成する板材は、長
手方向に向けて埋設した長繊維で補強した樹脂（これを
「合成木材」という）により形成することができ、より
好ましくはガラス長繊維を長手方向に引き揃えて埋設し
た熱硬化性樹脂発泡体により形成することができる。ま
た、上記合成木材単体からなる板材によってまくら木を
構成してもよいが、合成木材や樹脂発泡体などからなる
板材を上下に積層してなる複合材によりまくら木を形成
することもできる。なお、合成木材の密度は、一般的に
は５００〜１０００ｋｇ／ｍ³（０．５〜１．０ｇ／ｃ
ｍ³）であり、補強材である長繊維の含有量は４０〜６
０重量％程度のものとすることができる。長繊維として
は、無機質、有機質のいずれを使用してもよいが、ガラ
ス繊維を使用することが好ましい。

【００１２】発泡樹脂の種類としては、例えば、ウレタ
ン樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化樹脂であ
って硬質のものが好適に使用される。尚、発泡樹脂中
に、圧縮強度の向上や低コスト化を図るために、炭酸カ
ルシウム、石膏、タルク、水酸化アルミニウム、クレー
などの無機充填材や、シラスバルーン、パーライト、ガ
ラスバルーン等の軽量骨材が添加されても良い。板材の
硬質合成樹脂発泡材を補強する繊維としては、例えば、
ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維など
の無機質繊維や、芳香族ポリアミド繊維等の合成繊維や
天然繊維等の有機質繊維の何れかであればよいが、強度
や経済性の面からガラス繊維が適している。繊維の形態
は、ヤーン、クロス、ロービング、ロービングクロス、
クロスマット等の長繊維形態のものが好適であり、必要
に応じてチップ、ミドルファイバー等の短繊維やシラス
バルーン等の中空充填材を併用しても良い。ガラス繊維
としては、ガラスロービング、ガラスロービングクロ
ス、ガラスマット、コンティニュアスストランドマット
等の形態のものが挙げられる。この繊維は単独で使用し
ても良いし、２層以上積層して使用しても良く、また、
長繊維と短繊維を混ぜて使用しても良い。最も好適な材
料としては硬質ウレタン樹脂を長手方向へ引き揃えられ
たガラス長繊維で補強した発泡体である（例えば、商品
名「エスロンネオランバーＦＦＵ」積水化学工業株式
会社製）。

【００１３】また、同時に提案される本発明は、前記請
求項１乃至６のいずれか１項に記載のまくら木を幅方向
へ向けて所定の間隔をおいて複数配列し、当該まくら木
同士を連結して一体的に成したまくら木とするものであ
る。このまくら木によれば、連結された各々のまくら木
は前記した効果を奏すると共に、これらのまくら木を一
体的に連結することにより、敷設時のレベル調整（高さ
調整）が極めて容易になり作業効率が向上する。

【００１４】

【実施例】以下に、図面を参照して本発明の実施例を説
明する。（実施例１）図１〜図３は本実施例のまくら木の構造を
製造過程を示す図を用いて示したものである。則ち、図
１（ａ）は本実施例のまくら木１の製造過程を示す平面
図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、同図
（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、図２はまくら木１
の次の製造過程を図１（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図を用い
て示す説明図、図３（ａ）はこのようにして成されたま
くら木１を示す平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢
視断面図、同図（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図を示
している。

【００１５】まず、図１に示すように、基台まくら木１
０を成する。基台まくら木１０は通常のＰＣ製まくら木
と同様の長さおよび幅を有しており、通常のまくら木と
同様の高さ若しくは必要に応じて僅かに低くしている。
基台まくら木１０の両側には平面視方形で所定の深さを
有する嵌入部１１が設けられ前後左右対称にＰＣで成さ
れる。この嵌入部１１は後述する短まくら木の高さより
も僅かに小さい深さを有している。次いで、嵌入部１１
の内部に硬質ゴムシート（弾性部材）１２を内壁全面に
渡って貼付する。

【００１６】次に、図２に示すように、嵌入部１１と略
同一平面視形状の合成木材で成された短まくら木１３を
嵌入部１１の内部に圧入する。このようにして成された
まくら木１は、図３に示すように、ＰＣで成る基台まく
ら木１０の両側のレール締結部に基台まくら木１０の表
面から所定の高さだけ突出するようにして合成木材で成
る短まくら木１３を嵌入させた形状であり、基台まくら
木１０の上面１０ａから短まくら木１３の上面１３ａが
僅かに突出する。従って、レールを固定するタイプレー
ト（不図示）を短まくら木１３上に固定してレールを締
結すると、レールおよびタイプレートは基台まくら木１
０と直接当接しない。これにより、タイプレートを介し
て伝わるレールの振動は短まくら木１３および硬質ゴム
シート１２によって効果的に吸収され、ＰＣ製の基台ま
くら木１０への振動の伝達が抑えられる。尚、図１にお
いて、基台まくら木１０の製造に当たっては、嵌入部１
１を設けた新規の基台まくら木１０を成しても良いが、
既成のＰＣ製まくら木のレール締結部を取り外して基台
まくら木１０として流用することも可能である。基台ま
くら木１０に嵌入させる短まくら木１３は、左右の長さ
が異なっていても良い。また、基台まくら木１０と短ま
くら木１３との間の空隙に、弾性ウレタンエラストマー
溶液を充填させた構造のものでも良い。

【００１７】図３に示すまくら木１は、通常のＰＣ製ま
くら木に比べて短まくら木１３を用いている分だけ軽量
化を図ることができるものの、短まくら木１３の占める
体積比率が小さいために軽量化される度合いは少ない。
通常、まくら木の重量が増大するほど道床抵抗が増して
安定するが、反面、敷設作業に手間が掛かる。また、ま
くら木の重量が低下するほど敷設作業は容易であるが道
床抵抗が低下して不安定になる。このように、相反する
制約がまくら木の重量に対して生じるが、適宜の道床抵
抗を維持して安定性を確保しつつできるだけ軽量なまく
ら木とするのが良い。そこで、基台まくら木１０の強度
や機能に支障を生じない範囲で表面の一部を陥没させる
ことにより、まくら木１の重量を適切な値に調整するこ
とができる。

【００１８】図４〜６および図８に示すまくら木は、図
３に示すまくら木１に種々の陥没部を設けた例を示して
おり、同一部分には同一の符号を付して詳細な説明を省
略する。

【００１９】図４（ａ）は別の実施例のまくら木２を示
す平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、同
図（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。まくら木
２は、基台まくら木１０の下面１０ｂの長手および短手
中央部に方形凹状の浅い陥没部１０ｃを設けている。陥
没部１０ｃを設けることにより、その体積に対応したコ
ンクリート重量が削減されるので、まくら木１の重量を
低減することができる。また、まくら木１を軌道に敷設
すると、陥没部１０ｃへバラストが侵入してまくら木１
の縦方向（長手方向）および横方向（短手方向）への道
床抵抗が増大し、これによって、まくら木１の安定性が
向上する。

【００２０】図５（ａ）は別の実施例のまくら木３を示
す平面図、同図（ｂ）は（ａ）の側面図、同図（ｃ）は
（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。まくら木３は、基台
まくら木１０の長手両側面１０ｄ，１０ｄの略中央部に
方形凹状の浅い陥没部１０ｅ，１０ｅを設けたものであ
る。この陥没部１０ｅにより、その体積に対応したコン
クリート重量を削減してまくら木１の重量を低減させる
ことができる。

【００２１】図６（ａ）は別の実施例のまくら木４を示
す平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、同
図（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。まくら木
４は、基台まくら木１０の下面１０ｂに方形凹状の浅い
陥没部１０ｆを長手方向へ２つ並べて設けている。この
陥没部１０ｆによりまくら木１の重量を低減させると共
に、道床抵抗を増してまくら木１の安定性を向上させて
いる。

【００２２】ここで、基台まくら木１０に陥没部１０ｆ
を設けると長手方向の断面積の減少に伴って断面二次モ
ーメントが低下し曲げ剛性（ＥＩ）が劣化する。そこ
で、ＰＣ製の基台まくら木１０の内部に適宜に鋼材を配
した構成とすることにより、曲げ剛性の低下を抑えるこ
とができる。

【００２３】図７は図６に示したまくら木４における基
台まくら木１０の内部に配された鋼材１０ｇを示すもの
で、鋼材１０ｇが配された部分を破線で示している。ま
くら木４では、基台まくら木１０の下面１０ｂに陥没部
１０ｆが設けられるため、短まくら木１３が嵌入される
嵌入部１１ｆと陥没部１０ｆとの底面同士の間のコンク
リート厚さが減少して長手方向の曲げ剛性が低下する。
このため、鋼材１０ｇを曲げ剛性の低下を補償するよう
に配設することにより、陥没部１０ｆによる強度低下を
抑えることができる。特に、基台まくら木１０の長手全
長に渡る鋼材１０ｇについては、予め伸長方向のストレ
スを加えた状態でコンクリートを硬化させるので、長手
方向の強度は一層増大する。

【００２４】図８に示すまくら木５は、基台まくら木１
０に貫通孔１１ａおよび１４を設けて重量の低減および
道床抵抗を確保するものである。貫通孔１１ａは基台ま
くら木１０の下面１０ｂから嵌入部１１に連通するよう
に設けられており、嵌入部１１の平面視形状よりも小さ
い方形断面を有している。これにより、短まくら木１３
は嵌入部１１の貫通孔１１ａを除く底面で支持されるの
で、短まくら木１３に加わる荷重を基台まくら木１０で
充分支持することができる。また、貫通孔１４は基台ま
くら木１０の長手および短手中央部に上面１０ａから下
面１０ｂに渡って方形状に貫通させている。これらの貫
通孔１１ａおよび貫通孔１４により、まくら木５の重量
の軽減を図ると共に道床抵抗の増大を図っている。

【００２５】前記した本発明のまくら木１〜５は各々単
独のまくら木の構成を示したものであるが、このような
まくら木同士を相互に連結して一体的に成したまくら木
とすることも可能である。以下に、２本のまくら木同士
を連結して構成したまくら木の実施例を説明する。

【００２６】（実施例２）図９（ａ）は別の実施例のま
くら木６を示す平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢
視断面図、同図（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図であ
る。まくら木６は、図４で示したまくら木２を幅方向へ
所定間隔をおいて２本配し、まくら木２の基台まくら木
１０の間を連結させた構成であり、同一構成部分には同
一の符号を付している。則ち、まくら木６は、基台まく
ら木１０の間にＰＣ製の連結部１５を３本橋渡して連結
させて一体的にしたもので、強度を確保するために連結
部１５の内部にも鋼材が配されている。

【００２７】このまくら木６によれば、前記したまくら
木２の有する特徴を備えると共に、まくら木６を構成す
るまくら木２同士が平行且つ同一面上に成されているの
で、単独のまくら木に比べて敷設時のまくら木相互間の
レベル調整（高さ調整）が容易になる。また、離間した
連結部１５の間にバラストを敷設して道床抵抗を向上さ
せることができ、しかも、バラスト引き締めのためにマ
ルチタイタンパなどの保線用具を使う場合にも支障が生
じない。

【００２８】図１０（ａ）は別の実施例のまくら木７を
示す平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、
同図（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。まくら
木７は、図９で示したまくら木６を構成する２本のまく
ら木２の上面にも陥没部１０ｃを設けた構成であり、同
一構成部分には同一の符号を付している。このまくら木
７においても陥没部１０ｃによって重量の軽減と道床抵
抗の増大の効果を奏すると共に、まくら木６と同様の効
果を奏する。尚、まくら木６，７では２本のまくら木を
連結した構成として示したが、３本以上のまくら木を連
結させることも可能である。

【００２９】尚、本発明のまくら木は前記した実施例に
限定されるものではない。特に、陥没部や貫通孔は基台
まくら木の表面の適宜の位置に適当数だけ適宜の形状で
配することができる。また、前記実施例では短まくら木
１３の素材として合成木材を用いているが、通常の木材
などを用いることも可能である。

【発明の効果】本発明によれば、合成木材とＰＣとの長
所を生かし短所を補うことにより省コスト化され敷設も
容易で耐久性に優れたまくら木を提供することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施例に係るまくら木の第１
製造工程を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断
面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図２】まくら木の第２製造工程を図１のＡ−Ａ矢視断
面図を用いて示した説明図である。

【図３】（ａ）本発明の実施例に係るまくら木の平面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は
（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図４】（ａ）は本発明の別の実施例に係るまくら木の
平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は
（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図５】（ａ）は本発明の別の実施例に係るまくら木の
平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ
矢視断面図である。

【図６】（ａ）は本発明の別の実施例に係るまくら木の
平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は
（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図７】（ａ）は図６に示すまくら木の内部に通された
鋼材の配置状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ
矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図であ
る。

【図８】本発明の別の実施例に係るまくら木を示す斜視
図である。

【図９】（ａ）は本発明の別の実施例に係るまくら木の
平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は
（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図１０】（ａ）は本発明の別の実施例に係るまくら木
の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）
は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図１１】（ａ）は従来のまくら木の平面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢
視断面図である。

【符号の説明】

１，２，３，４，５，６，７まくら木１０基台まくら木１３短まくら木１１嵌入部分（嵌入部）１２弾性部材（硬質ゴムシート）１０ｃ，１０ｅ，１０ｆ陥没部１１ａ，１４貫通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンクリートで成る基台まくら木の両側
のレール締結部に当該基台まくら木の表面から所定の高
さだけ突出するようにして合成木材または木材で成る短
まくら木を嵌入させて成ることを特徴とするまくら木。
【請求項２】前記短まくら木の基台まくら木への嵌入
部分に耐摩耗性を有する弾性部材が充填されることを特
徴とする請求項１に記載のまくら木。
【請求項３】前記短まくら木の埋設部分を除く基台ま
くら木の外周面に所定形状の陥没部を設けたことを特徴
とする請求項１または２に記載のまくら木。
【請求項４】前記短まくら木の嵌入部分を除く基台ま
くら木に所定形状の貫通孔を設けたことを特徴とする請
求項１乃至３のいずれか１項に記載のまくら木。
【請求項５】前記短まくら木がガラス長繊維強化硬質
合成樹脂発泡体を素材とする合成木材で成ることを特徴
とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のまくら
木。
【請求項６】前記弾性部材が硬質ゴムシートで成るこ
とを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
まくら木。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
まくら木を幅方向へ向けて所定の間隔をおいて複数配列
し、当該まくら木同士を連結して一体的に成することを
特徴とするまくら木。