JP2004116106A - 枕木用弾性部材、枕木固定方法、枕木固定構造、およびレール敷設構造物 - Google Patents
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Abstract
【課題】外辺部コンクリートを破損することなく、弾性直結コンクリート枕木などの枕木を持ち上げ易くする。
【解決手段】コンクリート枕木２０の端部２０ａの３方面を内包する開口部１１を形成した枕木用弾性部材１０の外側部３０を、枕木用弾性部材１０をコンクリート枕木２０に装着した状態で上方となる方向に向けて広がり形状に形成する。外側部３０には、外辺部コンクリートの打設型枠形成用の堰板５０の係止部３２を設けてもよい。
【選択図】 図１
【解決手段】コンクリート枕木２０の端部２０ａの３方面を内包する開口部１１を形成した枕木用弾性部材１０の外側部３０を、枕木用弾性部材１０をコンクリート枕木２０に装着した状態で上方となる方向に向けて広がり形状に形成する。外側部３０には、外辺部コンクリートの打設型枠形成用の堰板５０の係止部３２を設けてもよい。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道などのレールの下側に配置される枕木の端部側の受けとして用いる防振対策用の枕木用弾性部材、それを使用した枕木の固定方法、枕木の固定構造、およびこれらを使用したレール敷設構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の鉄道では、レールの枕木の下面および枕木端部粗面に枕木用弾性部材を附設して、枕木を枕木用弾性部材を介して周辺をコンクリートで固める構造とすることにより、車両通過時の振動および枕木沈下を低減し、良好な環境を保ちつつメインテナンス周期を長くする枕木の固定構造が採用されている。
【０００３】
図１０〜１２には、枕木に防振対策用の枕木用弾性部材を用いた従来型の弾性枕木を示した。図中、１はコンクリート枕木を示し、１ａはレール座面、２は下面弾性部材、３は枕木用弾性部材、４は枕木用弾性部材の移動防止突起、５は下面発泡体、６は弾性枕木端部固定用の外辺部コンクリートを示す。
【０００４】
鉄道車両に起因する荷重および振動は主にレール下近くの枕木下面に取り付けた下面弾性部材２で支持して防振する。また、枕木用弾性部材３はレール伸縮、車両走行の遠心力、ブレーキ時に発生する線路方向および線路直角方向の水平力を支持する。且つ、枕木の上下動を、枕木用弾性部材１の内側部に略水平方向に設けた凸部７、凹部８で吸収する。
【０００５】
さらに、枕木の上下動による枕木用弾性部材３のせり上がり、せり下がりは、その外周部に略水平方向に設けた移動防止突起４で防止されている。
【０００６】
なお、枕木の端部側受けとしての枕木用弾性部材３の厚さは、移動防止突起４を除いて１０ｍ／ｍ程度の均一であり、枕木との接面および外辺部コンクリートとの接触面は、略鉛直になっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
砕石を枕木下に使用しない構造で、枕木の下面および端部側面を弾性体で支持する前記説明の枕木は、弾性直結枕木と呼ばれている。かかる弾性直結枕木の構成は、防振性の確保、メインテナンスの周期の延長などに有効であるが、枕木および枕木用弾性部材を支持する路盤コンクリートが長年の間に沈下した場合、枕木下に砕石を挿入する従来型の有道床枕木構造と比較して、その復旧に手間がかり長時間を必要とするため、夜間などの運転休止時間内で復帰作業を完了することが難しい。
【０００８】
そこで、弾性直結枕木が沈下した場合でも、防振機能を損なうことなく、短時間に枕木を上げることができ、短時間に枕木の再固定を行える技術が強く求められている。
【０００９】
しかし、現在の弾性直結枕木を現場打設した構成では、枕木下に薄型ジャッキを入れ、枕木を持ち上げようとすると、枕木の端部側受けとしての枕木用弾性部材３の外辺部コンクリート６が破損して側受け機能を損なう場合が発生し、短時間復旧は困難となる。
【００１０】
枕木用弾性部材３の凸部７と接する枕木粗面９のコ字型３面には、枕木製造上どうしても避けられない不陸が発生するため、沈下した枕木を持ち上げようとすると、どうしても枕木粗面９の不陸の凸部が枕木用弾性部材３に食い込んだ状態で持ち上げることとなる。
【００１１】
その結果、枕木用弾性部材３を介して外辺部コンクリート６に大きな力が働き、外辺部コンクリート６の破損を招くこととなる。しかし、枕木は力不足で上がらないという事態が往々にして発生する。
【００１２】
また、枕木１本にかかる左右のレールの片側のみ持ち上げることが必要となる場合もある。この場合は、さらに、枕木が回転されることとなるため、枕木端部端面とその端部端面の受としての枕木用弾性部材３の対応面との間に角度が発生する。そのため、枕木用弾性部材３の下位部分が弾性枕木の端部を固定する外辺部コンクリート６との間で圧縮され、枕木を上げることがさらに困難となり、かかる点の解決も強く望まれている。
【００１３】
また、新規レール敷設または稼働線の保線業務における補修時などに、弾性枕木端部側を固定する外辺部コンクリート６を打設するに際しては、枕木間に堰板（型枠パネル）を設けるため、その位置決め、固定、さらに脱型時の撤去が必要となる。かかる作業は、従来は、枕木長さに切断した型枠パネルの底側面に角材などの添木を釘止めした後、添木を軌間中央方向に向けて路盤に釘止めして型枠パネルを仮固定するように行っていたので、作業に手間がかかり、多大の工数を要していた。そのため、かかる作業の効率化も強く求められている。
【００１４】
本発明の目的は、弾性直結コンクリート枕木などの枕木の持ち上げを確実、容易にすることにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、レール敷設、保線業務などで発生する枕木端部側の外辺部コンクリートの打設作業を効率的にすることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の枕木用弾性部材は、レールを支持する枕木の端部に設けられる枕木用弾性部材であって、前記枕木用弾性部材は、前記枕木の端部周囲を内包する内側部と、前記枕木の端部への装着時に上方となる方向に向けて、広がり形状に形成されている外側部とを有することを特徴とする。
【００１７】
本発明は、本発明のレールを支持する枕木の端部に設けられる枕木用弾性部材を、枕木の端部周囲を内包する内側部と、前記枕木用弾性部材の周囲にコンクリート打設する際の堰板の係止部を設けた外側部とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明は、レールを支持する枕木の端部に設けられる枕木用弾性部材を、前記枕木の端部周囲を内包する内側部と、前記枕木の端部への装着時に上方となる方向に向けて、広がり形状に形成されている外側部と有し、前記外側部には、前記枕木用弾性部材の周囲にコンクリート打設する際の堰板の係止部を設けることを特徴とする。
【００１９】
上記構成の枕木用弾性部材において、前記係止部は、前記枕木に支持される前記レールに沿った方向に、堰板面を保持すべく、堰板端部を着脱自在に挟持可能に形成してもよい。
【００２０】
本発明者は、さらに、上記構成の枕木用弾性部材を有効に活用すべく、枕木用固定方法、枕木固定構造、レール敷設構造物に関する発明をも行った。
【００２１】
すなわち、本発明の枕木固定方法は、レールを支持する枕木の端部に枕木用弾性部材を設け、前記枕木用弾性部材の周囲にコンクリートを打設して、前記枕木を路盤上に固定する枕木の固定方法であって、前記枕木用弾性部材には、前記構成のいずれかの構成を有する枕木用弾性部材が使用され、前記枕木用弾性部材を前記枕木の端部に装着した状態で、隣接する枕木間の枕木用弾性部材間に、堰板の端部を前記枕木用弾性部材の外側部に着脱自在に係止させて、前記レールに沿って板面を向けて堰板を設けることにより打設型枠を形成し、前記打設型枠内にコンクリートを打設して前記枕木を固定することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の枕木の固定構造は、レールを支持する枕木の端部に枕木用弾性部材を設け、前記枕木用弾性部材の周囲にコンクリートを打設して前記枕木を路盤上に固定する枕木の固定構造であって、前記枕木用弾性部材は、前記枕木の端部周囲を内包した状態に前記枕木の端部に設けられ、前記枕木用弾性部材を前記枕木の端部へ設けた状態で、前記枕木用弾性部材の外側部が、前記コンクリートとの接面が上方に向けて広がり形状になるように形成されていることを特徴とする。
【００２３】
かかる枕木の固定構造においては、前記枕木の端部周囲と、前記枕木用弾性部材の内側部との間に空隙部が形成される場合には、前記空隙部に、空隙挿入部材が挿入するようにしてもよい。前記空隙挿入部材には凹凸部を設け、前記凹凸部が、前記枕木用弾性部材に設けられた凹凸部に係合するように構成してもよい。
【００２４】
本発明のレール敷設構造物は、枕木に支持されてレールが敷設されているレール敷設構造物であって、前記レールを支持する枕木の端部に、前記記載のいずれかの構成を有する枕木用弾性部材が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
あるいは、本発明の枕木に支持されてレールが敷設されているレール敷設構造物では、前記枕木を、前述の枕木固定方法により固定するようにしてもよい。
【００２６】
あるいは、枕木に支持されてレールが敷設されている本発明のレール敷設構造物では、前記枕木には、前記記載のいずれかの構成の枕木固定構造を用いるようにしてもよい。
【００２７】
上記構成の本発明では、枕木のコンクリート部断面形状が、下位部は側面が鉛直に立ち上がり途中よりテーパで上位部が小さくなる一般的な、すなわち枕木の長手方向に沿った断面形状が、略台形状の枕木に適用して特に有効なものである。
【００２８】
上記枕木用弾性部材では、枕木の端部への装着時に上方となる方向に向けて、広がり形状に形成されている外側部を有する構成としているため、枕木沈下時に枕木を上げ易くすることができる。特に、本発明の枕木用弾性部材を適用する枕木形状が、上記の如き略台形状である場合には、枕木用弾性部材の上位部は枕木の長手方向に対する横断面部（テーパ部）に対面するため、上位部と枕木のテーパ面との間には空隙が介在されて直接接することがないため、枕木を持ち上げ易い。
【００２９】
枕木を正常位置に上げた後、上記空隙が空いていると、レール伸縮などによる力で枕木が転び易くなるが、かかる空隙に、空隙挿入部材を挿入することで、防止することができる。特に、空隙挿入部材に設けた凹凸部を、枕木用弾性部材の凹凸部に係合させる構成とすれば、空隙挿入部材および枕木の浮き上がりを有効に防止する安定した枕木の固定構造が得られる。
【００３０】
さらに、枕木用弾性部材の外側部に、外辺部コンクリートの打設に際して、隣接する枕木間に設ける打設枠用の型枠の堰板（型枠パネル）の係止部を設けておけば、その位置決めが簡単に行える。特に、係止部を、堰板の端部を着脱自在に挟持できる構成としておけば、堰板の固定、除去が容易で型枠関連作業の省力化が図れる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明に係る枕木用弾性部材について説明する。図１（Ａ）は、枕木用弾性部材の斜視図であり、（Ｂ）は枕木用弾性部材をコンクリート枕木の端部に装着する状況を示す要部平面図である。図２（Ａ）はコンクリート枕木端部に枕木用弾性部材を装着した状態を示す要部断面図であり、（Ｂ）は空隙挿入部材を示す斜視図である。図３は、図１の矢視方向Ａから見た枕木用弾性部材の背面図である。
【００３３】
枕木用弾性部材１０は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、防振性を有する弾性材により、コンクリート枕木２０の端部２０ａの周囲を内包することができる開口部１１を構成した略コ字形状の壁１０ａで形成されている。開口部１１は、図１（Ｂ）に示すように、コンクリート枕木２０の端部２０ａの端面２１ａ、および左右側面２１ｂ、２１ｃの３方のそれぞれの面に接面して内包できるように形成されている。
【００３４】
コンクリート枕木２０は、端部２０ａの端面２１ａが、図２（Ａ）に示すように、下端から鉛直方向に立ち上がった立ち上がり部２２と、それに続いてテーパ状に傾斜が付けられたテーパ部２３とから構成され、コンクリート枕木２０の長手方向の断面形状は、略台形状に形成されている。
【００３５】
かかる構成のコンクリート枕木２０を内包する枕木用弾性部材１０の内側部１２は、図１（Ａ）に示すように、鉛直方向に立ち上がった内面１２ａの上方から下方に向けて、水平方向に凸部１３ａと凹部１３ｂとが交互に形成された凹凸部１３が形成されている。コンクリート枕木２０の装着時には、図２に示すように、端部２０ａの端面２１、両側面２１ｂ、２１ｃには、凸部１３ａが接面することとなる。
【００３６】
また、内側部１２の凹凸部１３が設けられた部分の高さは、図２（Ａ）に示すように、コンクリート枕木２０の端部２０ａの端面２１ａの立ち上がり部２２からテーパ部２３にかかる高さに設定されている。
【００３７】
一方、枕木用弾性部材１０の外側部３０は、図１（Ａ）、図３に示すように、上方に向けて広がり形状のテーパ状に形成されている。かかるテーパ形状は、コンクリート枕木２０に端部２０ａを装着した状態で、図２（Ａ）に示すように、鉛直方向に対して、上方に向け１０°以下の開口角度αで広がり形状となるように形成されている。
【００３８】
開口角度αは、０°＜α≦１０°に設定しておけばよい。α＝０°の場合には、従来構成と同様となり、後記する沈下した枕木の持ち上げに際して、外側部３０が外辺部コンクリート４０（図２、４参照）から滑りにくく、且つ剪断剛性が下位部と同一で力の緩和が行われ難い。
【００３９】
また、α＞１０°の場合には、外辺部コンクリート４０からの外側部３０が必要以上に滑り易くなり、且つ、剪断剛性が低くすぎて枕木を安定して支持し難くなる。そこで、本発明者は、開口角度αの範囲として、０°＜α≦１０°が好ましいと判断した。より好ましくは、２°≦α≦６°である。
【００４０】
かかるテーパ形状は、コンクリート枕木２０の端部周囲を囲む枕木用弾性部材１０の外側部３０の３方の側面３０ａ、３０ｂ、３０ｃに形成されている。テーパ形状は、上記のように３方の側面３０ａ、３０ｂ、３０ｃに設けることが最も好ましい態様であるが、場合によっては、いずれか一方でも、あるいはいずれか２方でも設けておけば、かかるテーパ形状が全くない場合に比べれば、遥かに好ましい。
【００４１】
また、上記構成の外側部３０には、水平方向などの横方向に、移動防止突起部３１が形成され、後記するように、枕木用弾性部材１０の周囲が外辺部コンクリート４０により埋設された状態で、上下動が起きないようになっている。
【００４２】
従来構成のかかる移動防止突起部３１は、図１２に示すように、断面角形に形成されていたが、本発明では、例えば断面略半円形などの外周面が滑らかな曲面に形成されている。そのため、従来構成の角形の場合に比べて、枕木の持ち上げに際して枕木用弾性部材１０が外辺部コンクリート４０から上方に幾分か滑り易く、移動防止突起部３１の基部が破損しにくいようになっている。
【００４３】
かかる外側部３０には、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、外辺部コンクリート４０を打設する際の打設型枠を構成する堰板５０を挟持する係止部３２が設けられている。係止部３２は、図１、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、側面３０ｂ、３０ｃのそれぞれに突設された係止片３２ａ、３２ｂから構成されている。
【００４４】
係止片３２ａと係止片３２ｂとの間の凹部３３内に、堰板５０を押し込むことにより堰板端部が着脱自在に挟持できるようになっている。例えば、係止片３２ａは堰板端部の押し込みに際して変形しにくい程度の高い剛性を持たせ、係止片３２ｂには堰板端部の押し込みに際して押し込みが容易にできる程度に曲がり易い低い剛性を持たせておくことにより、両係止片３２ａ、３２ｂの双方を高い同一剛性に設定する場合に比べて、堰板端部の押し込みの容易さを確保してもよい。
【００４５】
さらに、係止片３２ｂは、図５（Ａ）に示すように、先端辺３４の先端幅ａが根元幅ｂより大きく形成され、係止片３２ｂの凹部３３側のテーパ部３２ｃが、側面３０ａと成す角βは、９０°未満の鋭角に設定されている。先端辺３４は、堰板５０を挟持さない状態では、図５に示すように、側面３０ａに沿った方向に、例えば並行に設定されている。
【００４６】
このように係止片３２ｂを形成しておけば、図５（Ｂ）に示すように、堰板端部を係止片３２ａ、３２ｂ間の凹部３３に着脱自在に挟持できるように押し込んだ際に、係止片３２ｂが変形して、先端辺３４が、堰板５０の板面５０ａに対して接する角θが、９０°より大きい鈍角で接する。
【００４７】
そのため、図６に示すように、枕木用弾性部材１０を装着した状態のコンクリート枕木２０にレール６０を支持させた状態で、隣接するコンクリート枕木２０に設けた枕木用弾性部材１０間に、板面５０ａをレール６０の敷設方向に沿って設けた堰板５０で、外辺部コンクリート打設用に形成した打設型枠５１内にコンクリートを打設すると、図５（Ｂ）に示すように、打設した生コンクリートの圧力Ｐにより、係止片３２ｂの先端片３４の一端側が堰板面５０ｂに押しつけられることとなり、その分、自己シール性が発揮されて、係止片３２ａ、３２ｂに押し込んで挟持させただけの簡単な係止構造でも打設コンクリートの堰板外への漏れを有効に防止することができる。
【００４８】
一方、打設した外辺部コンクリート４０が硬化した後の脱型に際しては、堰板５０はその端部が係止片３２ａ、３２ｂに挟持されているだけであるため、前記の従来方法などの緊結手段で取り付けられている場合に比べて、極めて容易に撤去することができる。
【００４９】
上記係止部３２は、枕木用弾性部材１０の外側部３０に一体に形成しておけばよい。しかし、後付けにする構成でも構わない。但し、一体形成の場合には、係止片３２ａと係止片３２ｂの剛性を変えるに際しては、寸法を変えるか、弾性率の異なる材料を使用して行えばよい。勿論、一体成形では剛性に格段の差を付けない構成であっても構わない。
【００５０】
上記説明の枕木用弾性部材１０は、当初から図１に示すように、略コ字形形状に形成しておいてもよいし、あるいは、図７に示すように、略矩形板状体に形成しておき、使用に際して略コ字形状に折り曲げて使用するように構成しても構わない。図７では、外側部３０にテーパを設けた様子を示すために、外側部３０の途中を切断してその断面を示すようにしてある。
【００５１】
また、図８に示すように、外側部３０にはテーパを設けることなく、外側部３０に係止部３２を設ける構成も考えられる。さらに、係止片３２ｂの構成を、図５に示すような形状にすることなく、図８に示すような係止片３２ａと同様の形状にすることも考えられる。
【００５２】
（実施の形態２）
本実施の形態では、前記実施の形態１で説明した構成の枕木用弾性部材１０を使用して、コンクリート枕木２０を固定する方法、および、かかる方法を用いて形成される枕木の固定構造、並びにかかる枕木の固定構造を有するレール敷設構造物について説明する。
【００５３】
前記実施の形態１で説明した構成の枕木用弾性部材１０を、コンクリート枕木２０の端部２０ａに、図１（Ｂ）に示すように、開口部１１を嵌めるようにして装着する。装着した状態では、図４に示すように、枕木用弾性部材１０の下端面と、コンクリート枕木２０の下端面は面一になるように装着されている。
【００５４】
かかる状態で、コンクリート枕木２０は、路盤７０上との間に下面枕木用弾性部材７１、下面発泡体７２を介して載置する。隣接するコンクリート枕木２０の枕木用弾性部材１０間には、図６に示すように、堰板５０をその板面５０ａをレール６０に沿って設ける。堰板５０を枕木用弾性部材１０間に設けるに際しては、枕木用弾性部材１０の外側部３０に設けた係止部３２の係止片３２ａ、３２ｂ間の凹部３３に堰板端部を押し込んで挟持させる。
【００５５】
併せて、図６に示すように、堰板５０に対面して所定間隔離して堰板５２を設けることにより、打設型枠５１を形成する。かかる打設型枠５１内に生コンクリートを打設することにより、図６に示すように、外辺部コンクリート４０を形成する。この外辺部コンクリート４０により、コンクリート枕木２０を枕木用弾性部材１０を介して路盤７０に固定する。
【００５６】
外辺部コンクリート４０が固化した後は、堰板５０、５２を撤去するなどして脱型する。堰板５０の撤去は、堰板端部を枕木用弾性部材１０の係止部３２から外すことにより行う。堰板端部の係止部３２からの取り外しは、堰板端部が係止部３２を構成する係止片３２ａ、３２ｂに挟持された状態で凹部３３に押し込まれているため、堰板端部を少し前後に揺するなどして係止片３２ａ、３２ｂを歪ませるなどしながら、上方に引き抜くようにすれば簡単に取り外しが行える。
【００５７】
打設型枠５１の形成に際しては、堰板５０を前記従来の緊結手段で取付けていないため、取付け同様に、取り外しも極めて簡単に行え、脱型作業を短時間で行うことができる。そのため、新規敷設や保線作業などにおいて、外辺部コンクリート４０の打設を行うなどの場合に、鉄道車両が運休する夜間の限られた短い時間内に効率よく作業を進めることができる。
【００５８】
このようにしてコンクリート枕木２０が路盤７０に固定された枕木の固定構造では、コンクリート枕木２０の端部２０ａ周囲を内包するようにして設けた枕木用弾性部材１０の外側部３０が、図２（Ａ）に示すように、外辺部コンクリート４０と、接面が上方に向けて広がり形状となるように形成されている。図３に示す場合には、外側部３０のうち側面３０ａ側の接面状況を示しているが、側面３０ｂ、３０ｃも同様に接面が上方に向けて広がり形状となるように形成されている。
【００５９】
側面３０ａ、３０ｂ、３０ｃが、上記のように外辺部コンクリート４０と広がり形状となるように接面するのは、枕木用弾性部材１０を構成する壁１０ａの厚さを上部に行く程厚くするようにしてテーパが設けられているためであるが、かかるテーパの開口角度αは、図２（Ａ）に示すように、鉛直方向に対して１０°未満に設定されている。
【００６０】
このように外側部３０と外辺部コンクリート４０とが上方に向けて広がり形状に接面しているため、コンクリート枕木２０を持ち上げるに際して、枕木用弾性部材１０にも持ち上げようとする力が働いた場合には、前記従来構成の図３に示す場合とは異なり、外辺部コンクリート４０から枕木用弾性部材１０が上方に滑り易く、且つ、上方に向けて肉厚に形成されているためかかる肉厚分剪断剛性が低く潰れ易くなり、かかった力を緩和し易い。そのため、外辺部コンクリート４０に過大な力が加えられず、その破損を招くことなくコンクリート枕木２０を容易に持ち上げることができる。
【００６１】
また、上記外側部３０と外片部コンクリート４０との接面を上方に向けて広がり形状に構成することは、例えば、コンクリート枕木２０にかかる左右のレール６０のレベルを調整するためなどに、コンクリート枕木２０の一端側を持ち上げる場合にも有利である。
【００６２】
図１２に示す従来構成では、かかる枕木の片側のみの持ち上げに際しては、端部受枕木用弾性部材３の下位部分が、枕木端部端面と外辺部コンクリート６との間で圧縮されて持ち上げが困難となっていたが、本発明の枕木の固定構造では、上記の如く枕木用弾性部材１０の外側部３０が外辺部コンクリート４０に対して上方に向けて広がり形状に接面しているため、かかる圧縮力が働いた場合でも、外辺部コンクリート４０から枕木用弾性部材１０が上方に滑り易く、且つ枕木用弾性部材１０の上方部程潰され易いため、働いた圧縮力が緩和されて、コンクリート枕木２０の片側のみの持ち上げが容易に行える。
【００６３】
さらに、枕木用弾性部材１０の内側部１２は、図２（Ａ）に示すように、コンクリート枕木２０の端部２０ａの端面２１ａの立ち上がり部２２に接面するように構成されているため、コンクリート枕木２０の端面２１ａとの接触面が小さく、その分コンクリート枕木２０を持ち上げ易い。
【００６４】
上記立ち上がり部２２と内側部１２との接面は、内側部１２に設けた凹凸部１３の凸部１３ａを介して接面しているため、レール長手方向およびレール直角方向の力に耐え、且つ、コンクリート枕木２０の上下方向の動きに対しても凸部１３ａの頂点のスベリおよび凸部１３ａの剪断変形で追従することにより、対応することができる。
【００６５】
また、図２（Ａ）に示す構成では、コンクリート枕木２０の端面２１ａにはテーパ部２３が形成されているため、枕木用弾性部材１０の内側部１２との間には、略逆三角形状の所謂クサビ形状の空隙が形成されることとなる。かかる空隙部をそのままにしておくと、コンクリート枕木２０の安定性が悪くなるため、かかる空隙部には、空隙部の形状に合わせた略クサビ状の空隙挿入部材８０を挿入する。
【００６６】
枕木を持ち上げるなどの場合には、挿入した空隙挿入部材８０を引き抜き、空隙部を空けた状態にして、枕木の持ち上げ作業を行うこととなる。このようにして、コンクリート枕木２０を持ち上げた場合には、前記の如くコンクリート枕木２０が持ち上げ易い分、持ち上げが終了した時点での空隙をそのままにしておけばコンクリート枕木２０の安定性が悪くなり、例えば、線路長手方向などの力によりコンクリート枕木２０が転がり易くなったり、あるいはコンクリート枕木２０の浮き上がりが発生し易くなるため、再度空隙部に空隙挿入部材８０を挿入する。
【００６７】
空隙挿入部材８０の一方の側面である外側接面８０ａには、図２（Ｂ）に示すように、凹凸部８１が形成されている。図２（Ｂ）に示す場合には、外側接面８０ａの表面を波形に形成することにより凹凸部８１が横方向に一体に形成されている。
【００６８】
かかる凹凸部８１の凹凸ピッチは、枕木用弾性部材１０の内側部１２内面に設けた凹凸部１３の凹凸ピッチに合わせて形成され、空隙挿入部材８０を挿入した状態で、凹凸部８１と凹凸部１３とが図２（Ａ）に示すように、互いに嵌め合いとなるように設定しておけばよい。凹凸部８１の断面形状は、空隙挿入部材８０の挿入時における凹凸部８１が、枕木用弾性部材１０の内側１２の接面に抗して入り易いように、曲面を有するなだらかな波形に形成されている。
【００６９】
なお、かかる凹凸部８１の形状には、空隙挿入部材８０の挿入が支障なく行える範囲で種々の形状を採用することができる。
【００７０】
さらに、上記凹凸部８１は、空隙挿入部材８０の外側接面８０ａにのみ設けておき、他方の面にはかかる凹凸部を形成しない構成としておけば、他方の面である内側接面８２ｂ側は、コンクリート枕木２０のテーパ部２３との接面を大きく確保することができ、空隙挿入部材８０のテーパ部２３に対応する側の内側接面８０ｂの抜け防止を図ることができる。
【００７１】
また、空隙挿入部材８０の挿入に際しては、その先端部を凹凸部８１の設けられていない側に弾性的に曲げながら容易に挿入可能である。さらに、挿入した後は、前記説明の如く、外側接面８０ａ側の凹凸部８１が凹凸部１３と嵌め合い状態になるため、振動などで空隙挿入部材８０が抜け出す心配もない。
【００７２】
上記構成の枕木の固定構造を有した図９に示すような本発明に係るレール敷設構造物９０では、路盤沈下などでコンクリート枕木２０を持ち上げて左右のレールのレベル調整をする必要がある場合でも、前記の如く、コンクリート枕木２０を薄型ジャッキ、あるいは図２（Ａ）に示すように、コンクリート枕木２０に設けたレベル調整孔２４のレベル調整用ボルト２５の上下動により簡単にコンクリート枕木２０の上下調節が行える。
【００７３】
コンクリート枕木２０の上下調節が簡単に行えるため、本発明に係るレール敷設構造物９０では、レール間の繋ぎ目における位置合わせなども簡単に短時間で行うことができる。そのため、本発明に係るレール敷設構造物では、保線作業の簡易化、それに応じた省力化を従来以上に積極的に図ることができる。
【００７４】
本発明は、上記実施の形態の説明に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更しても構わない。
【００７５】
例えば、上記説明では、枕木用弾性部材の外側部に、装着した状態で上方向に広がり形状のテーパを設ける構成と、堰板の係止部とを併せて有する場合について説明したが、いずれか一方のみの構成を枕木用弾性部材の外側部に設けるようにすることもできる。
【００７６】
また、本発明の枕木用弾性部材は、コンクリート枕木などの弾性直結枕木の防振性などを得るために設けられるが、コンクリート以外の素材の枕木に適用することもできる。
【００７７】
前記説明では、鉄道のレールに使用した場合について説明したが、鉄道以外のレールにも本発明は適用することができる。
【００７８】
また、前記説明では、コンクリート枕木の形状が、端部に立ち上がり部とそれに続くテーパ部とを設けた構成の場合について説明したが、テーパ部を設けない立ち上がり面のみを構成する枕木に対しても適用することができる。この場合は、空隙部が発生しないため、空隙部挿入部材の使用は必要がない。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の構成では、枕木端部周囲に装着する枕木用弾性部材の外側部が、装着時に上方となる方向に向けて広がり形状に形成されているため、かかる枕木用弾性部材を介して外辺部コンクリートで固定された枕木をレールのレベル調節などのために持ち上げる際に、枕木用弾性部材が外辺部コンクリートに対して上方に移動し易く、従来構成とは異なり、外辺部コンクリートを破損することなく、枕木の持ち上げが容易に行える。
【００８０】
枕木端部周囲に装着する枕木用弾性部材の外側部の装着時に上方となる方向に向けて広がり形状にする構成に基づき、枕木の片方の側の持ち上げも、従来構成に比べて、容易に行うことができる。
【００８１】
本発明の構成では、枕木用弾性部材と枕木との間に空隙部が形成される場合には、この空隙部に空隙挿入部材が挿入することができるため、かかる空隙挿入部材の挿入を行わない場合に比べて、より一層の枕木の固定の安定化を図ることができる。
【００８２】
特に、空隙挿入部材に凹凸部を設けておき、枕木用弾性部材の内側部に設けた凹凸部と係合するようにすれば、かかる凹凸部の構成を設けない場合とは異なり、空隙挿入部材の抜け防止を確実に行うことができる。
【００８３】
本発明の構成では、枕木端部周囲に装着する枕木用弾性部材の外側部に、枕木用弾性部材の周囲にコンクリート打設する際の堰板の係止部が設けられているため、外辺部コンクリートの打設に際しての堰板の位置決めが、従来とは異なり、簡単に行える。
【００８４】
特に、係止部を堰板端部を着脱自在に挟持可能に構成しておけば、打設型枠の形成時、脱型時などにおける堰板の取付け、固定、撤去が簡単に行える。そのため、外辺部コンクリートの打設に係る型枠形成、脱型作業の従来以上の効率化を図り、その省力化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明の枕木用弾性部材の一実施の形態を示す斜視図であり、（Ｂ）はコンクリート枕木の端部を枕木用弾性部材に装着する状況を示す要部平面図である。
【図２】（Ａ）はコンクリート枕木端部に枕木用弾性部材を装着した状態を示す要部断面図であり、（Ｂ）は空隙挿入部材を示す斜視図である。
【図３】図１の矢視方向Ａから見た枕木用弾性部材の背面図である。
【図４】コンクリート枕木端部に枕木用弾性部材を装着した状態で外辺部コンクリートでコンクリート枕木を固定した構造を示す要部断面図である。
【図５】（Ａ）は枕木用弾性部材の外側部に設けた係合部を示す要部平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す係合部に堰板端部を係止させた状態を示す要部平面図である。
【図６】外辺部コンクリートの打設状況を示す平面図である。
【図７】枕木用弾性部材を、板状体に構成した場合を示す斜視図である。
【図８】枕木用弾性部材の変形例を示す斜視図である。
【図９】本発明のレール敷設構造物の一例を示す断面図である。
【図１０】従来構成の端部受枕木用弾性部材の構成を示す要部断面図である。
【図１１】図１０に示す従来構成の枕木用弾性部材を枕木端部に装着した状態を示す平面図である。
【図１２】従来構成の枕木用弾性部材を枕木端部に装着した状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ コンクリート枕木
１ａ レール座面
２ 下面弾性部材
３ 枕木用弾性部材
４ 移動防止突起
５ 下面発泡体
６ 外辺部コンクリート
７ 凸部
８ 凹部
９ 枕木粗面
１０ 枕木用弾性部材
１０ａ 壁
１１ 開口部
１２ 内側部
１２ａ 内面
１３ 凹凸部
１３ａ 凸部
１３ｂ 凹部
２０ コンクリート枕木
２０ａ 端部
２１ａ 端面
２１ｂ 側面
２１ｃ 側面
２２ 立ち上がり部
２３ テーパ部
２４ レベル調整孔
２５ レベル調整ボルト
３０ 外側部
３０ａ 側面
３０ｂ 側面
３０ｃ 側面
３１ 移動防止突起部
３２ 係止部
３２ａ 係止片
３２ｂ 係止片
３２ｃ テーパ部
３３ 凹部
３４ 先端辺
４０ 外辺部コンクリート
５０ 堰板
５０ａ 板面
５０ｂ 堰板面
５１ 打設型枠
５２ 堰板
６０ レール
７０ 路盤
７１ 下面枕木用弾性部材
７２ 下面発泡体
８０ 空隙挿入部材
８０ａ 外側接面
８０ｂ 内側接面
８１ 凹凸部
９０ レール敷設構造物
Ａ 矢視方向
ａ 先端幅
ｂ 根元幅
Ｐ 圧力
α 開口角度
β 角
θ 角
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道などのレールの下側に配置される枕木の端部側の受けとして用いる防振対策用の枕木用弾性部材、それを使用した枕木の固定方法、枕木の固定構造、およびこれらを使用したレール敷設構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の鉄道では、レールの枕木の下面および枕木端部粗面に枕木用弾性部材を附設して、枕木を枕木用弾性部材を介して周辺をコンクリートで固める構造とすることにより、車両通過時の振動および枕木沈下を低減し、良好な環境を保ちつつメインテナンス周期を長くする枕木の固定構造が採用されている。
【０００３】
図１０〜１２には、枕木に防振対策用の枕木用弾性部材を用いた従来型の弾性枕木を示した。図中、１はコンクリート枕木を示し、１ａはレール座面、２は下面弾性部材、３は枕木用弾性部材、４は枕木用弾性部材の移動防止突起、５は下面発泡体、６は弾性枕木端部固定用の外辺部コンクリートを示す。
【０００４】
鉄道車両に起因する荷重および振動は主にレール下近くの枕木下面に取り付けた下面弾性部材２で支持して防振する。また、枕木用弾性部材３はレール伸縮、車両走行の遠心力、ブレーキ時に発生する線路方向および線路直角方向の水平力を支持する。且つ、枕木の上下動を、枕木用弾性部材１の内側部に略水平方向に設けた凸部７、凹部８で吸収する。
【０００５】
さらに、枕木の上下動による枕木用弾性部材３のせり上がり、せり下がりは、その外周部に略水平方向に設けた移動防止突起４で防止されている。
【０００６】
なお、枕木の端部側受けとしての枕木用弾性部材３の厚さは、移動防止突起４を除いて１０ｍ／ｍ程度の均一であり、枕木との接面および外辺部コンクリートとの接触面は、略鉛直になっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
砕石を枕木下に使用しない構造で、枕木の下面および端部側面を弾性体で支持する前記説明の枕木は、弾性直結枕木と呼ばれている。かかる弾性直結枕木の構成は、防振性の確保、メインテナンスの周期の延長などに有効であるが、枕木および枕木用弾性部材を支持する路盤コンクリートが長年の間に沈下した場合、枕木下に砕石を挿入する従来型の有道床枕木構造と比較して、その復旧に手間がかり長時間を必要とするため、夜間などの運転休止時間内で復帰作業を完了することが難しい。
【０００８】
そこで、弾性直結枕木が沈下した場合でも、防振機能を損なうことなく、短時間に枕木を上げることができ、短時間に枕木の再固定を行える技術が強く求められている。
【０００９】
しかし、現在の弾性直結枕木を現場打設した構成では、枕木下に薄型ジャッキを入れ、枕木を持ち上げようとすると、枕木の端部側受けとしての枕木用弾性部材３の外辺部コンクリート６が破損して側受け機能を損なう場合が発生し、短時間復旧は困難となる。
【００１０】
枕木用弾性部材３の凸部７と接する枕木粗面９のコ字型３面には、枕木製造上どうしても避けられない不陸が発生するため、沈下した枕木を持ち上げようとすると、どうしても枕木粗面９の不陸の凸部が枕木用弾性部材３に食い込んだ状態で持ち上げることとなる。
【００１１】
その結果、枕木用弾性部材３を介して外辺部コンクリート６に大きな力が働き、外辺部コンクリート６の破損を招くこととなる。しかし、枕木は力不足で上がらないという事態が往々にして発生する。
【００１２】
また、枕木１本にかかる左右のレールの片側のみ持ち上げることが必要となる場合もある。この場合は、さらに、枕木が回転されることとなるため、枕木端部端面とその端部端面の受としての枕木用弾性部材３の対応面との間に角度が発生する。そのため、枕木用弾性部材３の下位部分が弾性枕木の端部を固定する外辺部コンクリート６との間で圧縮され、枕木を上げることがさらに困難となり、かかる点の解決も強く望まれている。
【００１３】
また、新規レール敷設または稼働線の保線業務における補修時などに、弾性枕木端部側を固定する外辺部コンクリート６を打設するに際しては、枕木間に堰板（型枠パネル）を設けるため、その位置決め、固定、さらに脱型時の撤去が必要となる。かかる作業は、従来は、枕木長さに切断した型枠パネルの底側面に角材などの添木を釘止めした後、添木を軌間中央方向に向けて路盤に釘止めして型枠パネルを仮固定するように行っていたので、作業に手間がかかり、多大の工数を要していた。そのため、かかる作業の効率化も強く求められている。
【００１４】
本発明の目的は、弾性直結コンクリート枕木などの枕木の持ち上げを確実、容易にすることにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、レール敷設、保線業務などで発生する枕木端部側の外辺部コンクリートの打設作業を効率的にすることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の枕木用弾性部材は、レールを支持する枕木の端部に設けられる枕木用弾性部材であって、前記枕木用弾性部材は、前記枕木の端部周囲を内包する内側部と、前記枕木の端部への装着時に上方となる方向に向けて、広がり形状に形成されている外側部とを有することを特徴とする。
【００１７】
本発明は、本発明のレールを支持する枕木の端部に設けられる枕木用弾性部材を、枕木の端部周囲を内包する内側部と、前記枕木用弾性部材の周囲にコンクリート打設する際の堰板の係止部を設けた外側部とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明は、レールを支持する枕木の端部に設けられる枕木用弾性部材を、前記枕木の端部周囲を内包する内側部と、前記枕木の端部への装着時に上方となる方向に向けて、広がり形状に形成されている外側部と有し、前記外側部には、前記枕木用弾性部材の周囲にコンクリート打設する際の堰板の係止部を設けることを特徴とする。
【００１９】
上記構成の枕木用弾性部材において、前記係止部は、前記枕木に支持される前記レールに沿った方向に、堰板面を保持すべく、堰板端部を着脱自在に挟持可能に形成してもよい。
【００２０】
本発明者は、さらに、上記構成の枕木用弾性部材を有効に活用すべく、枕木用固定方法、枕木固定構造、レール敷設構造物に関する発明をも行った。
【００２１】
すなわち、本発明の枕木固定方法は、レールを支持する枕木の端部に枕木用弾性部材を設け、前記枕木用弾性部材の周囲にコンクリートを打設して、前記枕木を路盤上に固定する枕木の固定方法であって、前記枕木用弾性部材には、前記構成のいずれかの構成を有する枕木用弾性部材が使用され、前記枕木用弾性部材を前記枕木の端部に装着した状態で、隣接する枕木間の枕木用弾性部材間に、堰板の端部を前記枕木用弾性部材の外側部に着脱自在に係止させて、前記レールに沿って板面を向けて堰板を設けることにより打設型枠を形成し、前記打設型枠内にコンクリートを打設して前記枕木を固定することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の枕木の固定構造は、レールを支持する枕木の端部に枕木用弾性部材を設け、前記枕木用弾性部材の周囲にコンクリートを打設して前記枕木を路盤上に固定する枕木の固定構造であって、前記枕木用弾性部材は、前記枕木の端部周囲を内包した状態に前記枕木の端部に設けられ、前記枕木用弾性部材を前記枕木の端部へ設けた状態で、前記枕木用弾性部材の外側部が、前記コンクリートとの接面が上方に向けて広がり形状になるように形成されていることを特徴とする。
【００２３】
かかる枕木の固定構造においては、前記枕木の端部周囲と、前記枕木用弾性部材の内側部との間に空隙部が形成される場合には、前記空隙部に、空隙挿入部材が挿入するようにしてもよい。前記空隙挿入部材には凹凸部を設け、前記凹凸部が、前記枕木用弾性部材に設けられた凹凸部に係合するように構成してもよい。
【００２４】
本発明のレール敷設構造物は、枕木に支持されてレールが敷設されているレール敷設構造物であって、前記レールを支持する枕木の端部に、前記記載のいずれかの構成を有する枕木用弾性部材が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
あるいは、本発明の枕木に支持されてレールが敷設されているレール敷設構造物では、前記枕木を、前述の枕木固定方法により固定するようにしてもよい。
【００２６】
あるいは、枕木に支持されてレールが敷設されている本発明のレール敷設構造物では、前記枕木には、前記記載のいずれかの構成の枕木固定構造を用いるようにしてもよい。
【００２７】
上記構成の本発明では、枕木のコンクリート部断面形状が、下位部は側面が鉛直に立ち上がり途中よりテーパで上位部が小さくなる一般的な、すなわち枕木の長手方向に沿った断面形状が、略台形状の枕木に適用して特に有効なものである。
【００２８】
上記枕木用弾性部材では、枕木の端部への装着時に上方となる方向に向けて、広がり形状に形成されている外側部を有する構成としているため、枕木沈下時に枕木を上げ易くすることができる。特に、本発明の枕木用弾性部材を適用する枕木形状が、上記の如き略台形状である場合には、枕木用弾性部材の上位部は枕木の長手方向に対する横断面部（テーパ部）に対面するため、上位部と枕木のテーパ面との間には空隙が介在されて直接接することがないため、枕木を持ち上げ易い。
【００２９】
枕木を正常位置に上げた後、上記空隙が空いていると、レール伸縮などによる力で枕木が転び易くなるが、かかる空隙に、空隙挿入部材を挿入することで、防止することができる。特に、空隙挿入部材に設けた凹凸部を、枕木用弾性部材の凹凸部に係合させる構成とすれば、空隙挿入部材および枕木の浮き上がりを有効に防止する安定した枕木の固定構造が得られる。
【００３０】
さらに、枕木用弾性部材の外側部に、外辺部コンクリートの打設に際して、隣接する枕木間に設ける打設枠用の型枠の堰板（型枠パネル）の係止部を設けておけば、その位置決めが簡単に行える。特に、係止部を、堰板の端部を着脱自在に挟持できる構成としておけば、堰板の固定、除去が容易で型枠関連作業の省力化が図れる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明に係る枕木用弾性部材について説明する。図１（Ａ）は、枕木用弾性部材の斜視図であり、（Ｂ）は枕木用弾性部材をコンクリート枕木の端部に装着する状況を示す要部平面図である。図２（Ａ）はコンクリート枕木端部に枕木用弾性部材を装着した状態を示す要部断面図であり、（Ｂ）は空隙挿入部材を示す斜視図である。図３は、図１の矢視方向Ａから見た枕木用弾性部材の背面図である。
【００３３】
枕木用弾性部材１０は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、防振性を有する弾性材により、コンクリート枕木２０の端部２０ａの周囲を内包することができる開口部１１を構成した略コ字形状の壁１０ａで形成されている。開口部１１は、図１（Ｂ）に示すように、コンクリート枕木２０の端部２０ａの端面２１ａ、および左右側面２１ｂ、２１ｃの３方のそれぞれの面に接面して内包できるように形成されている。
【００３４】
コンクリート枕木２０は、端部２０ａの端面２１ａが、図２（Ａ）に示すように、下端から鉛直方向に立ち上がった立ち上がり部２２と、それに続いてテーパ状に傾斜が付けられたテーパ部２３とから構成され、コンクリート枕木２０の長手方向の断面形状は、略台形状に形成されている。
【００３５】
かかる構成のコンクリート枕木２０を内包する枕木用弾性部材１０の内側部１２は、図１（Ａ）に示すように、鉛直方向に立ち上がった内面１２ａの上方から下方に向けて、水平方向に凸部１３ａと凹部１３ｂとが交互に形成された凹凸部１３が形成されている。コンクリート枕木２０の装着時には、図２に示すように、端部２０ａの端面２１、両側面２１ｂ、２１ｃには、凸部１３ａが接面することとなる。
【００３６】
また、内側部１２の凹凸部１３が設けられた部分の高さは、図２（Ａ）に示すように、コンクリート枕木２０の端部２０ａの端面２１ａの立ち上がり部２２からテーパ部２３にかかる高さに設定されている。
【００３７】
一方、枕木用弾性部材１０の外側部３０は、図１（Ａ）、図３に示すように、上方に向けて広がり形状のテーパ状に形成されている。かかるテーパ形状は、コンクリート枕木２０に端部２０ａを装着した状態で、図２（Ａ）に示すように、鉛直方向に対して、上方に向け１０°以下の開口角度αで広がり形状となるように形成されている。
【００３８】
開口角度αは、０°＜α≦１０°に設定しておけばよい。α＝０°の場合には、従来構成と同様となり、後記する沈下した枕木の持ち上げに際して、外側部３０が外辺部コンクリート４０（図２、４参照）から滑りにくく、且つ剪断剛性が下位部と同一で力の緩和が行われ難い。
【００３９】
また、α＞１０°の場合には、外辺部コンクリート４０からの外側部３０が必要以上に滑り易くなり、且つ、剪断剛性が低くすぎて枕木を安定して支持し難くなる。そこで、本発明者は、開口角度αの範囲として、０°＜α≦１０°が好ましいと判断した。より好ましくは、２°≦α≦６°である。
【００４０】
かかるテーパ形状は、コンクリート枕木２０の端部周囲を囲む枕木用弾性部材１０の外側部３０の３方の側面３０ａ、３０ｂ、３０ｃに形成されている。テーパ形状は、上記のように３方の側面３０ａ、３０ｂ、３０ｃに設けることが最も好ましい態様であるが、場合によっては、いずれか一方でも、あるいはいずれか２方でも設けておけば、かかるテーパ形状が全くない場合に比べれば、遥かに好ましい。
【００４１】
また、上記構成の外側部３０には、水平方向などの横方向に、移動防止突起部３１が形成され、後記するように、枕木用弾性部材１０の周囲が外辺部コンクリート４０により埋設された状態で、上下動が起きないようになっている。
【００４２】
従来構成のかかる移動防止突起部３１は、図１２に示すように、断面角形に形成されていたが、本発明では、例えば断面略半円形などの外周面が滑らかな曲面に形成されている。そのため、従来構成の角形の場合に比べて、枕木の持ち上げに際して枕木用弾性部材１０が外辺部コンクリート４０から上方に幾分か滑り易く、移動防止突起部３１の基部が破損しにくいようになっている。
【００４３】
かかる外側部３０には、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、外辺部コンクリート４０を打設する際の打設型枠を構成する堰板５０を挟持する係止部３２が設けられている。係止部３２は、図１、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、側面３０ｂ、３０ｃのそれぞれに突設された係止片３２ａ、３２ｂから構成されている。
【００４４】
係止片３２ａと係止片３２ｂとの間の凹部３３内に、堰板５０を押し込むことにより堰板端部が着脱自在に挟持できるようになっている。例えば、係止片３２ａは堰板端部の押し込みに際して変形しにくい程度の高い剛性を持たせ、係止片３２ｂには堰板端部の押し込みに際して押し込みが容易にできる程度に曲がり易い低い剛性を持たせておくことにより、両係止片３２ａ、３２ｂの双方を高い同一剛性に設定する場合に比べて、堰板端部の押し込みの容易さを確保してもよい。
【００４５】
さらに、係止片３２ｂは、図５（Ａ）に示すように、先端辺３４の先端幅ａが根元幅ｂより大きく形成され、係止片３２ｂの凹部３３側のテーパ部３２ｃが、側面３０ａと成す角βは、９０°未満の鋭角に設定されている。先端辺３４は、堰板５０を挟持さない状態では、図５に示すように、側面３０ａに沿った方向に、例えば並行に設定されている。
【００４６】
このように係止片３２ｂを形成しておけば、図５（Ｂ）に示すように、堰板端部を係止片３２ａ、３２ｂ間の凹部３３に着脱自在に挟持できるように押し込んだ際に、係止片３２ｂが変形して、先端辺３４が、堰板５０の板面５０ａに対して接する角θが、９０°より大きい鈍角で接する。
【００４７】
そのため、図６に示すように、枕木用弾性部材１０を装着した状態のコンクリート枕木２０にレール６０を支持させた状態で、隣接するコンクリート枕木２０に設けた枕木用弾性部材１０間に、板面５０ａをレール６０の敷設方向に沿って設けた堰板５０で、外辺部コンクリート打設用に形成した打設型枠５１内にコンクリートを打設すると、図５（Ｂ）に示すように、打設した生コンクリートの圧力Ｐにより、係止片３２ｂの先端片３４の一端側が堰板面５０ｂに押しつけられることとなり、その分、自己シール性が発揮されて、係止片３２ａ、３２ｂに押し込んで挟持させただけの簡単な係止構造でも打設コンクリートの堰板外への漏れを有効に防止することができる。
【００４８】
一方、打設した外辺部コンクリート４０が硬化した後の脱型に際しては、堰板５０はその端部が係止片３２ａ、３２ｂに挟持されているだけであるため、前記の従来方法などの緊結手段で取り付けられている場合に比べて、極めて容易に撤去することができる。
【００４９】
上記係止部３２は、枕木用弾性部材１０の外側部３０に一体に形成しておけばよい。しかし、後付けにする構成でも構わない。但し、一体形成の場合には、係止片３２ａと係止片３２ｂの剛性を変えるに際しては、寸法を変えるか、弾性率の異なる材料を使用して行えばよい。勿論、一体成形では剛性に格段の差を付けない構成であっても構わない。
【００５０】
上記説明の枕木用弾性部材１０は、当初から図１に示すように、略コ字形形状に形成しておいてもよいし、あるいは、図７に示すように、略矩形板状体に形成しておき、使用に際して略コ字形状に折り曲げて使用するように構成しても構わない。図７では、外側部３０にテーパを設けた様子を示すために、外側部３０の途中を切断してその断面を示すようにしてある。
【００５１】
また、図８に示すように、外側部３０にはテーパを設けることなく、外側部３０に係止部３２を設ける構成も考えられる。さらに、係止片３２ｂの構成を、図５に示すような形状にすることなく、図８に示すような係止片３２ａと同様の形状にすることも考えられる。
【００５２】
（実施の形態２）
本実施の形態では、前記実施の形態１で説明した構成の枕木用弾性部材１０を使用して、コンクリート枕木２０を固定する方法、および、かかる方法を用いて形成される枕木の固定構造、並びにかかる枕木の固定構造を有するレール敷設構造物について説明する。
【００５３】
前記実施の形態１で説明した構成の枕木用弾性部材１０を、コンクリート枕木２０の端部２０ａに、図１（Ｂ）に示すように、開口部１１を嵌めるようにして装着する。装着した状態では、図４に示すように、枕木用弾性部材１０の下端面と、コンクリート枕木２０の下端面は面一になるように装着されている。
【００５４】
かかる状態で、コンクリート枕木２０は、路盤７０上との間に下面枕木用弾性部材７１、下面発泡体７２を介して載置する。隣接するコンクリート枕木２０の枕木用弾性部材１０間には、図６に示すように、堰板５０をその板面５０ａをレール６０に沿って設ける。堰板５０を枕木用弾性部材１０間に設けるに際しては、枕木用弾性部材１０の外側部３０に設けた係止部３２の係止片３２ａ、３２ｂ間の凹部３３に堰板端部を押し込んで挟持させる。
【００５５】
併せて、図６に示すように、堰板５０に対面して所定間隔離して堰板５２を設けることにより、打設型枠５１を形成する。かかる打設型枠５１内に生コンクリートを打設することにより、図６に示すように、外辺部コンクリート４０を形成する。この外辺部コンクリート４０により、コンクリート枕木２０を枕木用弾性部材１０を介して路盤７０に固定する。
【００５６】
外辺部コンクリート４０が固化した後は、堰板５０、５２を撤去するなどして脱型する。堰板５０の撤去は、堰板端部を枕木用弾性部材１０の係止部３２から外すことにより行う。堰板端部の係止部３２からの取り外しは、堰板端部が係止部３２を構成する係止片３２ａ、３２ｂに挟持された状態で凹部３３に押し込まれているため、堰板端部を少し前後に揺するなどして係止片３２ａ、３２ｂを歪ませるなどしながら、上方に引き抜くようにすれば簡単に取り外しが行える。
【００５７】
打設型枠５１の形成に際しては、堰板５０を前記従来の緊結手段で取付けていないため、取付け同様に、取り外しも極めて簡単に行え、脱型作業を短時間で行うことができる。そのため、新規敷設や保線作業などにおいて、外辺部コンクリート４０の打設を行うなどの場合に、鉄道車両が運休する夜間の限られた短い時間内に効率よく作業を進めることができる。
【００５８】
このようにしてコンクリート枕木２０が路盤７０に固定された枕木の固定構造では、コンクリート枕木２０の端部２０ａ周囲を内包するようにして設けた枕木用弾性部材１０の外側部３０が、図２（Ａ）に示すように、外辺部コンクリート４０と、接面が上方に向けて広がり形状となるように形成されている。図３に示す場合には、外側部３０のうち側面３０ａ側の接面状況を示しているが、側面３０ｂ、３０ｃも同様に接面が上方に向けて広がり形状となるように形成されている。
【００５９】
側面３０ａ、３０ｂ、３０ｃが、上記のように外辺部コンクリート４０と広がり形状となるように接面するのは、枕木用弾性部材１０を構成する壁１０ａの厚さを上部に行く程厚くするようにしてテーパが設けられているためであるが、かかるテーパの開口角度αは、図２（Ａ）に示すように、鉛直方向に対して１０°未満に設定されている。
【００６０】
このように外側部３０と外辺部コンクリート４０とが上方に向けて広がり形状に接面しているため、コンクリート枕木２０を持ち上げるに際して、枕木用弾性部材１０にも持ち上げようとする力が働いた場合には、前記従来構成の図３に示す場合とは異なり、外辺部コンクリート４０から枕木用弾性部材１０が上方に滑り易く、且つ、上方に向けて肉厚に形成されているためかかる肉厚分剪断剛性が低く潰れ易くなり、かかった力を緩和し易い。そのため、外辺部コンクリート４０に過大な力が加えられず、その破損を招くことなくコンクリート枕木２０を容易に持ち上げることができる。
【００６１】
また、上記外側部３０と外片部コンクリート４０との接面を上方に向けて広がり形状に構成することは、例えば、コンクリート枕木２０にかかる左右のレール６０のレベルを調整するためなどに、コンクリート枕木２０の一端側を持ち上げる場合にも有利である。
【００６２】
図１２に示す従来構成では、かかる枕木の片側のみの持ち上げに際しては、端部受枕木用弾性部材３の下位部分が、枕木端部端面と外辺部コンクリート６との間で圧縮されて持ち上げが困難となっていたが、本発明の枕木の固定構造では、上記の如く枕木用弾性部材１０の外側部３０が外辺部コンクリート４０に対して上方に向けて広がり形状に接面しているため、かかる圧縮力が働いた場合でも、外辺部コンクリート４０から枕木用弾性部材１０が上方に滑り易く、且つ枕木用弾性部材１０の上方部程潰され易いため、働いた圧縮力が緩和されて、コンクリート枕木２０の片側のみの持ち上げが容易に行える。
【００６３】
さらに、枕木用弾性部材１０の内側部１２は、図２（Ａ）に示すように、コンクリート枕木２０の端部２０ａの端面２１ａの立ち上がり部２２に接面するように構成されているため、コンクリート枕木２０の端面２１ａとの接触面が小さく、その分コンクリート枕木２０を持ち上げ易い。
【００６４】
上記立ち上がり部２２と内側部１２との接面は、内側部１２に設けた凹凸部１３の凸部１３ａを介して接面しているため、レール長手方向およびレール直角方向の力に耐え、且つ、コンクリート枕木２０の上下方向の動きに対しても凸部１３ａの頂点のスベリおよび凸部１３ａの剪断変形で追従することにより、対応することができる。
【００６５】
また、図２（Ａ）に示す構成では、コンクリート枕木２０の端面２１ａにはテーパ部２３が形成されているため、枕木用弾性部材１０の内側部１２との間には、略逆三角形状の所謂クサビ形状の空隙が形成されることとなる。かかる空隙部をそのままにしておくと、コンクリート枕木２０の安定性が悪くなるため、かかる空隙部には、空隙部の形状に合わせた略クサビ状の空隙挿入部材８０を挿入する。
【００６６】
枕木を持ち上げるなどの場合には、挿入した空隙挿入部材８０を引き抜き、空隙部を空けた状態にして、枕木の持ち上げ作業を行うこととなる。このようにして、コンクリート枕木２０を持ち上げた場合には、前記の如くコンクリート枕木２０が持ち上げ易い分、持ち上げが終了した時点での空隙をそのままにしておけばコンクリート枕木２０の安定性が悪くなり、例えば、線路長手方向などの力によりコンクリート枕木２０が転がり易くなったり、あるいはコンクリート枕木２０の浮き上がりが発生し易くなるため、再度空隙部に空隙挿入部材８０を挿入する。
【００６７】
空隙挿入部材８０の一方の側面である外側接面８０ａには、図２（Ｂ）に示すように、凹凸部８１が形成されている。図２（Ｂ）に示す場合には、外側接面８０ａの表面を波形に形成することにより凹凸部８１が横方向に一体に形成されている。
【００６８】
かかる凹凸部８１の凹凸ピッチは、枕木用弾性部材１０の内側部１２内面に設けた凹凸部１３の凹凸ピッチに合わせて形成され、空隙挿入部材８０を挿入した状態で、凹凸部８１と凹凸部１３とが図２（Ａ）に示すように、互いに嵌め合いとなるように設定しておけばよい。凹凸部８１の断面形状は、空隙挿入部材８０の挿入時における凹凸部８１が、枕木用弾性部材１０の内側１２の接面に抗して入り易いように、曲面を有するなだらかな波形に形成されている。
【００６９】
なお、かかる凹凸部８１の形状には、空隙挿入部材８０の挿入が支障なく行える範囲で種々の形状を採用することができる。
【００７０】
さらに、上記凹凸部８１は、空隙挿入部材８０の外側接面８０ａにのみ設けておき、他方の面にはかかる凹凸部を形成しない構成としておけば、他方の面である内側接面８２ｂ側は、コンクリート枕木２０のテーパ部２３との接面を大きく確保することができ、空隙挿入部材８０のテーパ部２３に対応する側の内側接面８０ｂの抜け防止を図ることができる。
【００７１】
また、空隙挿入部材８０の挿入に際しては、その先端部を凹凸部８１の設けられていない側に弾性的に曲げながら容易に挿入可能である。さらに、挿入した後は、前記説明の如く、外側接面８０ａ側の凹凸部８１が凹凸部１３と嵌め合い状態になるため、振動などで空隙挿入部材８０が抜け出す心配もない。
【００７２】
上記構成の枕木の固定構造を有した図９に示すような本発明に係るレール敷設構造物９０では、路盤沈下などでコンクリート枕木２０を持ち上げて左右のレールのレベル調整をする必要がある場合でも、前記の如く、コンクリート枕木２０を薄型ジャッキ、あるいは図２（Ａ）に示すように、コンクリート枕木２０に設けたレベル調整孔２４のレベル調整用ボルト２５の上下動により簡単にコンクリート枕木２０の上下調節が行える。
【００７３】
コンクリート枕木２０の上下調節が簡単に行えるため、本発明に係るレール敷設構造物９０では、レール間の繋ぎ目における位置合わせなども簡単に短時間で行うことができる。そのため、本発明に係るレール敷設構造物では、保線作業の簡易化、それに応じた省力化を従来以上に積極的に図ることができる。
【００７４】
本発明は、上記実施の形態の説明に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更しても構わない。
【００７５】
例えば、上記説明では、枕木用弾性部材の外側部に、装着した状態で上方向に広がり形状のテーパを設ける構成と、堰板の係止部とを併せて有する場合について説明したが、いずれか一方のみの構成を枕木用弾性部材の外側部に設けるようにすることもできる。
【００７６】
また、本発明の枕木用弾性部材は、コンクリート枕木などの弾性直結枕木の防振性などを得るために設けられるが、コンクリート以外の素材の枕木に適用することもできる。
【００７７】
前記説明では、鉄道のレールに使用した場合について説明したが、鉄道以外のレールにも本発明は適用することができる。
【００７８】
また、前記説明では、コンクリート枕木の形状が、端部に立ち上がり部とそれに続くテーパ部とを設けた構成の場合について説明したが、テーパ部を設けない立ち上がり面のみを構成する枕木に対しても適用することができる。この場合は、空隙部が発生しないため、空隙部挿入部材の使用は必要がない。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の構成では、枕木端部周囲に装着する枕木用弾性部材の外側部が、装着時に上方となる方向に向けて広がり形状に形成されているため、かかる枕木用弾性部材を介して外辺部コンクリートで固定された枕木をレールのレベル調節などのために持ち上げる際に、枕木用弾性部材が外辺部コンクリートに対して上方に移動し易く、従来構成とは異なり、外辺部コンクリートを破損することなく、枕木の持ち上げが容易に行える。
【００８０】
枕木端部周囲に装着する枕木用弾性部材の外側部の装着時に上方となる方向に向けて広がり形状にする構成に基づき、枕木の片方の側の持ち上げも、従来構成に比べて、容易に行うことができる。
【００８１】
本発明の構成では、枕木用弾性部材と枕木との間に空隙部が形成される場合には、この空隙部に空隙挿入部材が挿入することができるため、かかる空隙挿入部材の挿入を行わない場合に比べて、より一層の枕木の固定の安定化を図ることができる。
【００８２】
特に、空隙挿入部材に凹凸部を設けておき、枕木用弾性部材の内側部に設けた凹凸部と係合するようにすれば、かかる凹凸部の構成を設けない場合とは異なり、空隙挿入部材の抜け防止を確実に行うことができる。
【００８３】
本発明の構成では、枕木端部周囲に装着する枕木用弾性部材の外側部に、枕木用弾性部材の周囲にコンクリート打設する際の堰板の係止部が設けられているため、外辺部コンクリートの打設に際しての堰板の位置決めが、従来とは異なり、簡単に行える。
【００８４】
特に、係止部を堰板端部を着脱自在に挟持可能に構成しておけば、打設型枠の形成時、脱型時などにおける堰板の取付け、固定、撤去が簡単に行える。そのため、外辺部コンクリートの打設に係る型枠形成、脱型作業の従来以上の効率化を図り、その省力化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明の枕木用弾性部材の一実施の形態を示す斜視図であり、（Ｂ）はコンクリート枕木の端部を枕木用弾性部材に装着する状況を示す要部平面図である。
【図２】（Ａ）はコンクリート枕木端部に枕木用弾性部材を装着した状態を示す要部断面図であり、（Ｂ）は空隙挿入部材を示す斜視図である。
【図３】図１の矢視方向Ａから見た枕木用弾性部材の背面図である。
【図４】コンクリート枕木端部に枕木用弾性部材を装着した状態で外辺部コンクリートでコンクリート枕木を固定した構造を示す要部断面図である。
【図５】（Ａ）は枕木用弾性部材の外側部に設けた係合部を示す要部平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す係合部に堰板端部を係止させた状態を示す要部平面図である。
【図６】外辺部コンクリートの打設状況を示す平面図である。
【図７】枕木用弾性部材を、板状体に構成した場合を示す斜視図である。
【図８】枕木用弾性部材の変形例を示す斜視図である。
【図９】本発明のレール敷設構造物の一例を示す断面図である。
【図１０】従来構成の端部受枕木用弾性部材の構成を示す要部断面図である。
【図１１】図１０に示す従来構成の枕木用弾性部材を枕木端部に装着した状態を示す平面図である。
【図１２】従来構成の枕木用弾性部材を枕木端部に装着した状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ コンクリート枕木
１ａ レール座面
２ 下面弾性部材
３ 枕木用弾性部材
４ 移動防止突起
５ 下面発泡体
６ 外辺部コンクリート
７ 凸部
８ 凹部
９ 枕木粗面
１０ 枕木用弾性部材
１０ａ 壁
１１ 開口部
１２ 内側部
１２ａ 内面
１３ 凹凸部
１３ａ 凸部
１３ｂ 凹部
２０ コンクリート枕木
２０ａ 端部
２１ａ 端面
２１ｂ 側面
２１ｃ 側面
２２ 立ち上がり部
２３ テーパ部
２４ レベル調整孔
２５ レベル調整ボルト
３０ 外側部
３０ａ 側面
３０ｂ 側面
３０ｃ 側面
３１ 移動防止突起部
３２ 係止部
３２ａ 係止片
３２ｂ 係止片
３２ｃ テーパ部
３３ 凹部
３４ 先端辺
４０ 外辺部コンクリート
５０ 堰板
５０ａ 板面
５０ｂ 堰板面
５１ 打設型枠
５２ 堰板
６０ レール
７０ 路盤
７１ 下面枕木用弾性部材
７２ 下面発泡体
８０ 空隙挿入部材
８０ａ 外側接面
８０ｂ 内側接面
８１ 凹凸部
９０ レール敷設構造物
Ａ 矢視方向
ａ 先端幅
ｂ 根元幅
Ｐ 圧力
α 開口角度
β 角
θ 角
Claims (11)
- レールを支持する枕木の端部に設けられる枕木用弾性部材であって、
前記枕木用弾性部材は、前記枕木の端部周囲を内包する内側部と、前記枕木の端部への装着時に上方となる方向に向けて、広がり形状に形成されている外側部とを有することを特徴とする枕木用弾性部材。 - レールを支持する枕木の端部に設けられる枕木用弾性部材であって、
前記枕木用弾性部材は、前記枕木の端部周囲を内包する内側部と、前記枕木用弾性部材の周囲にコンクリート打設する際の堰板の係止部を設けた外側部とを有することを特徴とする枕木用弾性部材。 - レールを支持する枕木の端部に設けられる枕木用弾性部材であって、
前記枕木用弾性部材は、前記枕木の端部周囲を内包する内側部と、前記枕木の端部への装着時に上方となる方向に向けて、広がり形状に形成されている外側部と有し、
前記外側部には、前記枕木用弾性部材の周囲にコンクリート打設する際の堰板の係止部が設けられていることを特徴とする枕木用弾性部材。 - 請求項２または３記載の枕木用弾性部材において、
前記係止部は、前記枕木に支持される前記レールに沿った方向に、堰板面を向けて、堰板端部を着脱自在に挟持可能に形成されていることを特徴とする枕木用弾性部材。 - レールを支持する枕木の端部に枕木用弾性部材を設け、前記枕木用弾性部材の周囲にコンクリートを打設して、前記枕木を路盤上に固定する枕木の固定方法であって、
前記枕木用弾性部材には、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の枕木用弾性部材が使用され、
前記枕木用弾性部材を前記枕木の端部に装着した状態で、隣接する枕木間の枕木用弾性部材間に、堰板の端部を前記枕木用弾性部材の外側部に着脱自在に係止させて、前記レールに沿って板面を向けて堰板を設けることにより打設型枠を形成し、
前記打設型枠内にコンクリートを打設して前記枕木を固定することを特徴とする枕木の固定方法。 - レールを支持する枕木の端部に枕木用弾性部材を設け、前記枕木用弾性部材の周囲にコンクリートを打設して前記枕木を路盤上に固定する枕木の固定構造であって、
前記枕木用弾性部材は、前記枕木の端部周囲を内包した状態に前記枕木の端部に設けられ、
前記枕木用弾性部材を前記枕木の端部へ設けた状態で、前記枕木用弾性部材の外側部が、前記コンクリートとの接面が上方に向けて広がり形状になるように形成されていることを特徴とする枕木の固定構造。 - 請求項６記載の枕木の固定構造において、
前記枕木の端部周囲と、前記枕木用弾性部材の内側部との間に空隙部が形成される場合には、前記空隙部に、空隙挿入部材が挿入されていることを特徴とする枕木の固定構造。 - 請求項７記載の枕木の固定構造において、
前記空隙挿入部材には凹凸部が設けられ、前記凹凸部は、前記枕木用弾性部材に設けられた凹凸部に係合されていることを特徴とする枕木の固定構造。 - 枕木に支持されてレールが敷設されているレール敷設構造物であって、
前記レールを支持する枕木の端部に、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の枕木用弾性部材が設けられていることを特徴とするレール敷設構造物。 - 枕木に支持されてレールが敷設されているレール敷設構造物であって、
前記枕木は、請求項５に記載の枕木固定方法により固定されていることを特徴とするレール敷設構造物。 - 枕木に支持されてレールが敷設されているレール敷設構造物であって、
前記枕木には、請求項６ないし８のいずれか１項に記載の枕木の固定構造が用いられていることを特徴とするレール敷設構造物。
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|---|---|---|---|---|
| JP2016169528A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | 大成建設株式会社 | 横断角度対応枕木 |
-
2002
- 2002-09-26 JP JP2002280119A patent/JP2004116106A/ja active Pending
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