JP2005009119A - まくら木の連結方法、連結まくら木、並びに、連結まくら木の敷設方法 - Google Patents
まくら木の連結方法、連結まくら木、並びに、連結まくら木の敷設方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】構造が簡単で安価であり、耐久性、搬送性、敷設性の高い連結まくら木を提供する。
【解決手段】まくら木31を連結部材50で連結した連結まくら木3であって、連結部材50は上部連結部材51と下部連結部材52で構成され、上部連結部材51はまくら木32の上面間に橋渡される上面連結材53と上面連結材53の下面に沿う上部中間材54とを備え、下部連結部材52はまくら木32の下面間に橋渡される下面連結材55と下面連結材55の上面に沿う下部中間材56とを備え、連結するまくら木32を上面連結材53と下面連結材55の両端部で挟持して一体化した構成。
【選択図】 図11
【解決手段】まくら木31を連結部材50で連結した連結まくら木3であって、連結部材50は上部連結部材51と下部連結部材52で構成され、上部連結部材51はまくら木32の上面間に橋渡される上面連結材53と上面連結材53の下面に沿う上部中間材54とを備え、下部連結部材52はまくら木32の下面間に橋渡される下面連結材55と下面連結材55の上面に沿う下部中間材56とを備え、連結するまくら木32を上面連結材53と下面連結材55の両端部で挟持して一体化した構成。
【選択図】 図11
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レールの継ぎ目部分や分岐部に用いられる連結まくら木に関する。また、同時に提案される本発明は、まくら木の連結方法および連結まくら木の敷設方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、まくら木には、木製やPC(Prestressed Concrete)製のものが一般に使用されているが、近年、これらのまくら木に代わるものとして、繊維強化硬質樹脂発泡体を素材とした合成木材で製された合成まくら木が使用されている。合成まくら木は、軽くて強度があるだけでなく、耐久性に優れ、振動にも強いので、レールの継ぎ目や分岐部に好んで採用される。
【0003】
ところで、レールの継ぎ目や分岐部では列車の通過に伴う振動が大きく、振動によって道床の圧密化が進んで軌道沈下が生じ、軌道が上下したり、ときには横ずれを生じるといった所謂「あおり現象」が発生し易い。前記したように、レールの継ぎ目や分岐部には合成まくら木が多用されるが、合成まくら木は重量が軽いため、特に「あおり現象」を生じ易い。
【0004】
そこで、「あおり現象」の防止策として、連結まくら木が使用されている。連結まくら木は、複数のまくら木の間に連結部材を橋渡してまくら木同士を連結したものであり、全体形状が大きく道床との接触面積が大きい。これにより、連結まくら木は上下動に対する抗力が高く、「あおり現象」の発生を効果的に防止することができる。まくら木同士を連結した連結まくら木は種々のものが提案されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平09−165704号公報
【特許文献2】
特開平10−317303号公報
【特許文献3】
特願2001−384941号(未公開)
【0006】
特許文献1に開示されたまくら木は、鋼材で成る連結部材を用いてまくら木同士を連結するものである。特許文献2に開示されたまくら木は、製造時に複数のまくら木を連結部材で連結して予め一体化したものである。また、特許文献3に開示されたまくら木は、製造工程において一方のまくら木に予め上部連結部材を取り付けると共に他方のまくら木に予め下部連結部材を取り付け、敷設現場において、連結部材同士を埋栓やボルトを利用して接合固定して敷設するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記特許文献1に記載されたまくら木は、まくら木を連結する構造が簡単ではあるが、連結部材を固定するボルトの緩みが生じ易い問題を有していた。特許文献2に記載されたまくら木は、製造段階で複数のまくら木が連結されるので、敷設現場における施工は容易であるが、反面、製造コストが増加する上に、連結まくら木の形状が大きいために搬送や敷設が大掛かりになる嫌いがあった。また、特許文献3に記載されたまくら木は、敷設性は向上されるものの構造が複雑なため、省コスト化が図れない嫌いがあった。則ち、従来より提案されている連結まくら木は、製造性や耐久性、搬送性、敷設性の少なくともいずれかに問題を有しており、これらの全てに満足し得るものではなかった。
【0008】
本発明は、前記事情に鑑みて提案されるもので、構造が簡単で安価であり、しかも、耐久性、搬送性、敷設性の高いまくら木の連結方法、連結まくら木および連結まくら木の敷設方法を提供することを目的とする。
【0009】
【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請求項1に記載の発明は、複数のまくら木を連結部材によって連結するまくら木の連結方法であって、連結部材は、隣接するまくら木の上面同士の間に橋渡される上面連結材と、当該上面連結材と対向して隣接するまくら木の下面同士の間に橋渡される下面連結材と、上面連結材および下面連結材と隣接するまくら木の対向する面で囲まれる部位に設けられる中間材とを予め一体化して形成され、連結部材の両端部に形成される上面連結材と下面連結材の対向部分に連結するまくら木を嵌め込み、当該まくら木と上面連結材および下面連結材を接合して隣接するまくら木を連結するまくら木の連結方法である。
【0010】
本発明によれば、連結部材とまくら木が別体であるので、予め連結されたまくら木に比べて各部材が小型軽量となり、製造性が向上し、搬送も容易である。また、連結部材が予め一体化して形成されており、敷設現場で連結部材にまくら木を嵌め込んで接合して容易にまくら木を連結できる。更に、連結部材とまくら木を接着剤などを用いて接合するので、ボルトなどを用いて連結部材をまくら木に固定する場合に生じるボルトの緩みの発生などがなく、メンテナンスが不要で耐久性が向上する。
【0011】
本発明において、隣接するまくら木は、複数の連結部材を用いて連結するのが好ましい。例えば、二本のレールの下部に連結部材が当接するようにして隣接するまくら木を連結することにより、荷重印加時における連結部材の撓みが抑制され、荷重を連結部材を含むまくら木全体に分散させることができる。これにより、連結されたまくら木に局部的に荷重が加わって道床が圧密化することが防止される。連結部材は、3本以上設けることも可能であり、道床に対する接地面積が拡大されて荷重の分散効果が一層向上し、圧密化が防止される。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のまくら木の連結方法において、まくら木は、上面連結材が当接する上面当接部位または下面連結材が当接する下面当接部位の少なくともいずれかの当接部位が切り欠かれた形状とされ、連結部材によってまくら木同士を連結すると、上面連結材または下面連結材の少なくともいずれか一方の表面とまくら木の表面が同一平面を成すことを特徴とする請求項1に記載のまくら木の連結方法。
【0013】
本発明において、まくら木の上面当接部位および下面当接部位の双方に切り欠きを設けた形状を採ることができる。この形状によれば、まくら木を連結したときに、まくら木の表面と上面連結材および下面連結材の表面を面一にできる。従って、例えば、既設のまくら木を本発明の方法で連結したまくら木に更換するような場合に、レールの下方にまくら木の高さ分のスペースがあれば連結したまくら木を挿入して敷設することができ、更換作業が容易である。また、まくら木の上面当接部位のみに切り欠きを設けた形状を採ることも可能である。
【0014】
本発明によれば、まくら木の表面の上面連結材または下面連結材の当接する部位が切り欠かれているので、当該切り欠き部分を連結部材に嵌め込んで接合することができ、まくら木と連結部材を接合する際の位置決めが容易である。また、切り欠き部分を連結部材に嵌め込むことにより、まくら木と連結部材を直交させて接合することができる。
【0015】
請求項3に記載の発明は、複数のまくら木を連結部材で連結した連結まくら木であって、連結部材は、上部連結部材と下部連結部材とを組み合わせて構成され、上部連結部材は隣接するまくら木の上面同士の間に橋渡される上面連結材と隣接するまくら木の対向面の間に上面連結材の下面に沿って設けられる上部中間材とを備え、下部連結部材は、隣接するまくら木の下面同士の間に橋渡される下面連結材と隣接するまくら木の対向面の間に下面連結材の上面に沿って設けられる下部中間材とを備え、上部連結部材と下部連結部材を上部中間材と下部中間材とを当接させて上下に対向させ、連結するまくら木を上面連結材と下面連結材の両端部で挟持して一体化して構成される。
【0016】
本発明によれば、まくら木を上部連結部材と下部連結部材で上下から挟持して一体化するので、連結まくら木としての剛性が高い。これにより、レールに加わる振動や衝撃を、連結部材を含む連結まくら木全体に分散させることができ、局部的な荷重による道床の圧密化が低減する。
また、本発明によれば、連結まくら木を組み立てた状態で上部中間材と下部中間材が上下に当接するので、連結部材の長手方向の曲げ剛性が向上して荷重による撓みが抑制される。これにより、連結部材に加わる荷重を効果的に分散することができる。
【0017】
本発明において、隣接するまくら木は、複数の連結部材を用いて連結するのが良く、二本のレールの下面に連結部材が当接するように設ける構成が最適である。この構成によれば、荷重印加時における連結部材の撓みが抑制され、印加される荷重を連結部材を含むまくら木全体に分散させることができる。これにより、連結されたまくら木に局部的に荷重が加わって道床が圧密化することが防止される。連結部材は、3本以上設けることも可能であり、道床に対する接地面積が拡大して、道床の圧密化が防止される。
【0018】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の連結まくら木において、まくら木は、上面連結材が当接する上面当接部位または下面連結材が当接する下面当接部位の少なくともいずれかの当接部位が切り欠かれた形状とされ、連結部材によってまくら木同士を連結すると、上面連結材または下面連結材の少なくともいずれか一方の表面とまくら木の表面が同一平面を成す構成とされている。
【0019】
本発明において、まくら木の上面当接部位および下面当接部位の双方に切り欠きを設けると、前記請求項2に記載の発明と同様の理由で、まくら木を連結したときに、まくら木の表面と上面連結材および下面連結材の表面を面一にできる。これにより、既設のまくら木を本発明の連結まくら木に更換するような場合に、レールの下方にまくら木の高さ分のスペースがあれば連結まくら木を挿入することができ、更換作業が容易である。また、まくら木の上面当接部位のみに切り欠きを設けた形状を採ることも可能である。
【0020】
また、まくら木の表面の上面連結材または下面連結材の当接する部位が切り欠かれているので、まくら木と連結部材を接続する際に、当該切り欠き部分を連結部材に嵌め込んで容易に接合することができる。また、切り欠き部分を連結部材に嵌め込むことにより、まくら木と連結部材を直交させて接合することが可能となる。
【0021】
請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の連結まくら木において、上部連結部材の上面連結材および下部連結部材の下面連結材は、連結するまくら木を横切って延出する形状とされ、当該上面連結材がまくら木から延出する部位の下面に沿って上部中間材が設けられ、下面連結材がまくら木から延出する部位の上面に沿って下部中間材が設けられる構成とされている。
【0022】
本発明によれば、連結部材の長さが増大して、道床に対する接地面積が拡大する。これにより、印加される荷重を一層広い範囲に分散させることができ、道床の圧密化が更に低減する。
また、本発明によれば、まくら木に切り欠きを設けない構成であっても、上部中間材および下部中間材の間にまくら木を嵌め込むことによって隣接するまくら木の間隔が規制されるので、敷設作業が容易である。
【0023】
請求項6に記載の発明は、請求項3乃至5のいずれか1項に記載の連結まくら木において、上部連結部材の上面連結材と上部中間材とが予め一体化され、下部連結部材の下面連結材と下部中間材とが予め一体化された構成とされている。
【0024】
本発明によれば、敷設現場において上面連結材と上部中間材、および、下面連結材と下部中間材を接合する手間が不要となり、短時間に効率良く敷設を行うことが可能となる。また、部材点数が低減して管理が容易であり、製造性も向上する。
【0025】
請求項7に記載の発明は、請求項3乃至6のいずれか1項に記載の連結まくら木の敷設方法であって、下部連結部材を下部中間材が上方に位置するように配置し、配置された下部連結部材の下面連結材の上面に連結するまくら木を接合する第1工程と、上部連結部材を上部中間材が下方に位置するように下部連結部材に対向して当接させ、上部連結部材の上面連結材とまくら木とを接合すると共に、上部中間材と下部中間材とを接合する第2工程を有する連結まくら木の敷設方法である。
【0026】
本発明は、例えば、レールの継ぎ目に敷設された二本の既設まくら木を新たな連結まくら木に更換する場合などに好適である。
則ち、レールの継ぎ目に敷設された二本の既設まくら木を取り除き、下部連結部材を敷設部分に近接させて配置すると共に、新たな二本のまくら木をレールの下部に挿入して前記第1工程の接合を行う。次いで、前記第2工程の接合を行うことにより、レールの下部においてまくら木同士を連結することが可能である。
これにより、小型軽量の部材を敷設部分に配置して連結作業を行うことができ、予め連結したまくら木をレールの下部に挿入する敷設方法に比べて作業が容易で、作業効率が向上する。
【0027】
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の連結まくら木の敷設方法において、第2工程において、上面連結材からまくら木を貫通して下面連結材に至る接続ピンを打ち込む連結まくら木の敷設方法である。
【0028】
本発明によれば、接続ピンを打ち込むことにより、上部連結部材および下部連結部材とまくら木とを連結した直後から接合強度を発現することができ、短時間に効率良く敷設を行うことができる。また、接続ピンを打ち込むことにより、上部連結部材および下部連結部材とまくら木との間に加わる剪断力に対する抗力が増大して接合強度が向上する。接続ピンを打ち込む際には、接続ピンの打ち込む部位の近傍をしゃこ万(C型クランプ)などで挟持しつつ行い、更に、打ち込み後も所定時間だけ挟持を継続することにより、接合強度を向上させることが可能である。
【0029】
請求項9に記載の発明は、請求項7または8に記載の連結まくら木の敷設方法における第1工程において、まくら木から下面連結材に至る接続ピンを打ち込む連結まくら木の敷設方法である。
【0030】
本発明によれば、第1工程において、まくら木と下面連結材を接合した直後であっても、接続ピンを打ち込むことによって接合強度が発現して接合形状を維持することができる。これにより、接着剤の硬化を待たずに第2工程に移行することができる。これにより、敷設作業を短時間に完了することができ、しかも、充分な接合強度を確保可能である。
また、接続ピンを打ち込むことにより、下部連結部材とまくら木との間に加わる剪断力に対する抗力が増大して接合強度が増大し、連結まくら木の剛性が向上する。
【0031】
請求項10に記載の発明は、請求項7に記載の連結まくら木の敷設方法における第2工程において、上部中間材と下部中間材の接合部分を貫通するように、上部連結部材から下部連結部材に至る接続ピンを打ち込む連結まくら木の敷設方法である。
【0032】
本発明は、前記請求項4および請求項5に記載した連結まくら木を敷設する場合に好適である。則ち、請求項4および請求項5に記載の連結まくら木では、隣接するまくら木の間隔が連結部材の上部中間材および下部中間材で規制され、連結部材のまくら木の長手方向へのずれが、まくら木に設けた切り欠きによって規制される。従って、本発明によれば、上部連結部材と下部連結部材は、上下からまくら木を挟持しつつ接合され、上部中間材と下部中間材の接合部分に接続ピンが打ち込まれる。これにより、まくら木に接続ピンを打ち込むことなく、まくら木と連結部材の接合部分の位置ずれが阻止され、まくら木の長手方向への曲げ剛性の低下を生じることなく剛性の向上した連結まくら木を形成できる。
【0033】
ここで、前記した本発明において、まくら木および連結部材は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製するのが良い。
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。
【0034】
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。
【0035】
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り、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が挙げられる。
【0036】
ここで、まくら木にかかる応力は、主としてレールを支点とする曲げモーメントに起因するものであり、まくら木の長手方向への高い曲げ剛性(EI)が要求される。従って、まくら木に採用する合成まくら木は、まくら木自体が、合成木材の繊維方向をまくら木の長手方向へ合わせたものや、或いは、繊維方向の異なる合成木材を積層したものが、長手方向への曲げ剛性を向上させる面で好適である。また、まくら木に接合される連結部材も、繊維方向が補強部材の長手方向となるように原板から切り出したものを用いるのが良い。
【0037】
また、前記本発明において、まくら木および連結部材の上面または下面の少なくともいずれかの面の一部または全部に耐摩耗性部材を取り付ける構成とすることができる。耐摩耗性部材をまくら木や連結部材の上面のレール締結部位に取り付けることにより、レールやタイプレートを介して繰り返し印加される荷重による摩耗を抑制することができ、耐久性が向上する。また、耐摩耗性部材をまくら木や連結部材の下面に取り付けることにより、バラストとの摩擦によるまくら木の摩耗を抑制することができる。
【0038】
耐摩耗性部材としては、適宜のものを採用可能であるが、クロロプレンゴム(CR)やスチレンブタジエンゴム(SBR)などの一般的な合成ゴムを用いれば、省コスト化を図りつつ充分な耐摩耗性を発揮させることができる。これらの合成ゴムのシートをまくら木の表面に単層あるいは複数層積層して接合することにより、タイプレートやレール、あるいはバラストとの摩擦によるまくら木や連結部材の摩耗の発生を効果的に防止することができる。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【0040】
(第1実施形態)
図1は第1実施形態に係る連結まくら木1に採用する連結部材10の分解斜視図、図2は連結まくら木1の連結方法を示す分解斜視図、図3は連結まくら木1を組み立てた状態で示す斜視図、図4は連結まくら木1をレールの継ぎ目部分に敷設した例を示す斜視図である。
【0041】
本実施形態の連結まくら木1は、図3の様に、二本の連結部材10,10に隣接する二本のまくら木20,20を嵌め込んで接合する構成である。
連結まくら木1に用いる連結部材10は、図1の様に、上面連結材11および下面連結材11の間に中間材12を挟んで予め一体的に接合した部材である。上面連結材11および下面連結材11は同一形状の長尺平板材であり、中間材12と同一の幅を有し、中間材12よりも長く、長手両端部近傍に開口11a,11aが設けられている。
【0042】
中間材12は、後述するまくら木20と同一の高さを有する角柱材である。連結部材10は、中間材12を連結材11の長手方向中央部に位置するように上下から挟んで一体的に接合した部材である。連結材11が中間材12の両端部から突出する長さは、後述するまくら木20の幅と略同一である。また、連結材11の開口11aは、連結材11が中間材12から突出する部分の略中央部に位置する。則ち、連結部材10は、長尺の連結材11,11の間に中間材12を挟んで一体化した部材であり、長手両端部に連結材11,11で挟まれる凹形状の嵌入部Aが形成される。
【0043】
本実施形態の連結まくら木1は、二本の連結部材10と二本のまくら木20を用いて構成される。
まくら木20は、図2の様に、通常のまくら木と同一サイズの長尺の角柱材であり、長手両端部近傍には、上下方向に貫通する貫通孔21,21が開けられている。
本実施形態では、まくら木20、連結部材10および後述する埋栓(接続ピン)22は、各々、ガラス長繊維強化硬質ウレタン樹脂発泡体を素材とする合成木材を用いて製しており、各部材は、ガラス長繊維の引き揃えられた方向が各部材の長手方向となるようにして原板から切り出したものを用いている。
【0044】
連結まくら木1は、次の手順で連結される。まず、図2(a)の様に、二本の連結部材10,10を所定の間隔を開けて平行に配置し、配置した連結部材10,10の左右に連結する二本のまくら木20,20を直交させて配置する。そして、連結部材10の嵌入部Aの内壁に樹脂接着剤(本実施形態ではエポキシ系接着剤を使用)を塗布し、図2(b)の様に、まくら木20を連結部材10の嵌入部Aに嵌め込む。この際、まくら木20の貫通孔21を連結部材10の開口11aと一致させて嵌め込む。
【0045】
次いで、図2(b)の様に、埋栓22に樹脂接着剤を塗布し、上面連結材11の開口11aから下方へ向けて打ち込む。ここで、埋栓22は、連結部材10の高さと略等しい長さを有する。従って、上面連結材11の表面と面一になるまで埋栓22を打ち込むと、埋栓22は、上面連結材11からまくら木20の貫通孔21を貫通して下面連結材11に至り、連結部材10とまくら木20が強固に固定される。
尚、埋栓22を打ち込む際は、しゃこ万などを用いて上下の開口11aの近傍を挟持しつつ行うのが良く、埋栓22の打ち込みに伴って下面連結材11がまくら木20の下面20cから離れる不具合が防止され、強固な接合が得られる。
【0046】
以上の手順よって組み立てられた連結まくら木1は、図3の様に、連結部材10の各々の嵌入部Aにまくら木20が嵌め込まれ、まくら木20の間に連結部材10が橋渡されて一体化した形状となる。そして、連結部材10は、上面連結材11および下面連結材11の厚さ分だけまくら木20の上面20aおよび下面20cから突出する。尚、本実施形態では、連結部材10,10の間隔をレールの間隔と一致させており、連結まくら木1を敷設する際に、連結部材10の上部にレールを位置させる構成としている。
【0047】
このように、本実施形態の連結まくら木1による連結方法によれば、連結部材10にまくら木20を嵌め込んで接合することにより、極めて容易にまくら木20同士を連結することができ、しかも、充分な接合強度が得られる。また、連結された連結まくら木1に比べて連結前の各部材は各々小型軽量であり、部材の製造および搬送が極めて容易である。
【0048】
組み立てられた連結まくら木1は、例えば図4の様に、レールRの継ぎ目R1の部位に敷設される。連結まくら木1を敷設すると、レールRが連結部材10の上面連結材11の上面に当接する。そして、レールRは、連結部材10の長手両端部の近傍で締結部材(不図示)によって締結される。
【0049】
前記したように、連結まくら木1を図4の様に敷設すると、連結部材10はレールRに当接する。ここで、本実施形態では、連結部材10は上下の連結材11,11の間に中間材12を挟んで接合した構造であり、長手方向の曲げ剛性(EI)が極めて高い。従って、レールRからの荷重による連結部材10の撓みが少なく、連結部材10に加わる荷重は隣接するまくら木20,20に分散される。これにより、レールRからの荷重が連結まくら木1の局部に集中することがなく、道床の圧密化が防止される。
【0050】
以上の本実施形態の説明では、まくら木20,20を連結部材10,10によって連結する方法を中心に説明したが、本実施形態の連結方法を用いることにより、既設のまくら木を取り除いて新設の連結まくら木に更換する作業を極めて効率良く行うことができる。
【0051】
則ち、図4の様に、レールRの継ぎ目R1に既に敷設されている二本のまくら木を取り除き、継ぎ目R1に近接させてレールRに並行させて二本の連結部材10,10を配置すると共に、レールRの下部に二本のまくら木20,20を挿入する。そして、前記した手順でまくら木20,20を連結部材10,10に連結して連結まくら木1を組み立て、組み立てた連結まくら木1を連結部材10が継ぎ目R1の下部に位置するようにずらせてレールRを締結する。
以上の手順で連結まくら木の更換を行うことにより、大型の連結まくら木をレールRの下部に挿入することなく容易に敷設することができ、更換作業を効率良く行うことが可能である。
【0052】
(第2実施形態)
図5は第2実施形態に係る連結まくら木2に採用する連結部材10’の分解斜視図、図6は連結まくら木2の連結方法を示す分解斜視図、図7は連結まくら木2を組み立てた状態で示す斜視図、図8は連結まくら木2をレールの継ぎ目部分に敷設した例を示す斜視図である。尚、本実施形態の連結まくら木2は、前記第1実施形態で示した連結まくら木1の構成を一部変更したものである。従って、同一構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【0053】
連結まくら木2に採用する連結部材10’は、前記した連結部材10(図1参照)と同一構成の部材であるが、中間材12’が前記中間材12よりも低くされている。則ち、中間部材12’は前記中間部材12よりも上面連結材(下面連結材)11の厚さの2倍だけ低くされている。
また、連結まくら木2に採用するまくら木30は、前記したまくら木20と同一の長さ、幅および高さを有するが、長手両端部近傍の上面20aおよび下面20cが幅方向全長に渡って高さ方向に切り欠かれて切り欠き部23が形成されている。切り欠き部23は、連結部材10’の上面連結材11が当接する上面当接部位と、下面連結材11が当接する下面当接部位に各々設けられ、上面連結材(下面連結材)11の幅だけまくら木30の幅方向全長に渡って切り欠いて形成される。また、切り欠き部23の各々の中央部には、まくら木を上下方向へ貫通する貫通孔21が設けられている。
【0054】
連結まくら木2は、前記実施形態で示したものと同様の手順で連結される。
則ち、図6(a)の様に、二本の連結部材10’,10’を所定の間隔をあけて平行に配置し、その左右に連結する二本のまくら木30,30を直交させて配置する。そして、連結部材10’の嵌入部Aの内壁に樹脂接着剤を塗布し、図6(b)の様に、まくら木30の切り欠き部23を連結部材10’の嵌入部Aに嵌め込む。これにより、まくら木20の貫通孔21は連結部材10’の開口11aと一致する。
【0055】
次いで、図6(b)の様に、埋栓24に樹脂接着剤を塗布し、上面連結材11の開口11aから下方へ向けて打ち込む。ここで、埋栓24は、前記した埋栓22よりも短く、まくら木30の高さと同一の長さを有する。従って、上面連結材11の表面と面一になるまで埋栓22を打ち込むと、埋栓22は、上面連結材11からまくら木20を貫通して下面連結材11に至り、まくら木30は連結部材10’に強固に接合される。尚、本実施形態においても、埋栓24を打ち込む際は、しゃこ万などを用いて上下の開口11aの近傍を挟持しつつ行うことにより、下面連結材11の離脱を防止して強固な接合が得られる。以上により、まくら木30同士を連結した連結まくら木2が完成する。
【0056】
組み立てられた連結まくら木2は、図7の様に、連結部材10の両端の嵌入部Aにまくら木30の切り欠き部23が嵌め込まれ、まくら木30同士の間に連結部材10’が橋渡されて一体化した形状となる。また、連結部材10の上面連結材11および下面連結材11は、まくら木30の上面20aおよび下面20cと面一となる。
【0057】
このように、本実施形態の連結まくら木2による連結方法によれば、連結部材10’にまくら木30を嵌め込んで接合するだけで、極めて容易にまくら木30同士を連結することができ、しかも、充分な接合強度が得られる。特に、まくら木30に切り欠き部23を設けているので、当該切り欠き部23を指標として連結部材10の嵌入部Aに嵌め込むだけで位置決めが行われ、更に、まくら木30と連結部材10’を直交させて固定することができ、接合作業が極めて容易である。また、連結前の各部材は各々小型軽量であり、製造および搬送が極めて容易である。
【0058】
組み立てられた連結まくら木2は、図8の様に、レールRの継ぎ目R1の部位に敷設される。連結まくら木2を敷設すると、レールRが連結部材10’の上面連結材11に当接して締結される。
本実施形態の連結まくら木2においても、連結部材10’は、上下の連結材11,11の間に中間材12’を挟んで接合した構造であり、長手方向の曲げ剛性(EI)が高い。従って、レールからの荷重による連結部材10’の撓みが少なく、連結部材10’に印加される荷重が隣接するまくら木30,30に効果的に分散されて道床の圧密化が防止される。
【0059】
また、本実施形態の連結まくら木2の連結方法においても、前記した連結まくら木1と同様に、既設のまくら木を取り除いて新設の連結まくら木に更換する作業を極めて効率良く行うことができる。
また、本実施形態の連結まくら木2では、連結部材10’がまくら木30の表面から突出しないので、予め組み立てた連結まくら木2をレールの下部に挿入する場合であっても、連結部材10’がレールにつかえることがなく、更換作業をスムーズに実施することが可能である。
【0060】
(第3実施形態)
図9は第3実施形態に係る連結まくら木3に採用する連結部材50の斜視図、図10は連結まくら木3を敷設する際の第1工程を示す分解斜視図、図11は連結まくら木3を敷設する際の第2工程を示す分解斜視図、図12は組み立てられた状態の連結まくら木3を示す斜視図、図13は連結まくら木3をレールの継ぎ目部分に敷設した例を示す斜視図である。
尚、本実施形態の連結まくら木3は、前記第2実施形態で示した連結まくら木2の構成を一部変更したものである。従って、同一構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【0061】
連結まくら木3に採用する連結部材50は、前記した連結部材10’(図5参照)を中間材12’の中央部で上下に分割した2つの部材で形成される。則ち、連結部材50は、上部連結部材51および下部連結部材52を組み合わせて構成される。
【0062】
上部連結部材51は、上面連結材53と上部中間材54を予め接合して一体化した部材であり、下部連結部材52は、下面連結材55と下部中間材56を予め接合して一体化した部材である。上面連結材53および下面連結材55は、前記連結部材11(図5参照)と同一の長さ、幅および厚さを有する板材である。また、上部中間材54および下部中間材56は、前記中間材12’(図5参照)と同一の長さおよび幅を有し、厚さが半分の板材である。
【0063】
上部連結部材51は、上部中間材54を上面連結材53の下面長手方向中央部に接合して形成され、上面連結材53が上部中間材54の左右から突出する長さは、後述するまくら木31の幅と略等しい。上面連結材53が上部中間材54の左右から突出する部分によって段部53aが形成されている。また、段部53aには、当該段部53aの中央部から偏位した位置に開口53bが設けられ、当該開口53bは、上面連結材53の面中心に対して点対象となるように、左右の段部53aに一つずつ設けられている。
【0064】
一方、下部連結部材52は、下部中間材56を下面連結材55の上面長手方向中央部に接合して形成され、下面連結材55が下部中間材56の左右から突出する長さは、後述するまくら木31の幅と略等しい。下面連結材55が下部中間材56の左右から突出する部分によって段部55aが形成されている。また、左右の段部55aには、各々、開口55b,55cが設けられている。開口55bは、上部連結部材51の開口53bと対向する位置に設けられ、他方の開口55cは開口55bに近接した位置に、下面連結材53の面中心に対して点対称となるように設けられている。
【0065】
連結まくら木3に採用するまくら木31は、前記したまくら木30(図6参照)と同一の長さ、幅および高さを有し、長手両端部近傍の上面20aおよび下面20cに切り欠き部23を備えたものである。但し、各々の切り欠き部23には、2つの貫通孔21,21が設けられている。各貫通孔21は下部連結部材52の段部55aを切り欠き部23に当接させたときに、開口55b,55cに対応する部位に設けられている。
【0066】
連結まくら木3は、次に示す第1工程および第2工程によって組み立てられる。第1工程では、図10(a)の様に、二本の下部連結部材52,52を下部中間材56が上方に位置するようにして所定の間隔をあけて平行に配置し、その左右に連結する二本のまくら木31,31を直交させて配置する。そして、下部連結部材52の段部55aに樹脂接着剤を塗布し、図10(b)の様に、まくら木31の下面20c側の切り欠き部23を下部連結部材52の段部55aに当接させて接合する。
【0067】
次いで、図10(b)の様に、埋栓25に樹脂接着剤を塗布し、まくら木31の貫通孔21を介して打ち込む。ここで、埋栓24は、まくら木31の高さから切り欠き部23の深さを差し引いた長さを有する。従って、切り欠き部23の底面と面一になるまで埋栓25を打ち込むと、埋栓25は、まくら木31を貫通して下面連結材55に至る。埋栓24を打ち込むことにより、接合直後であってもまくら木31同士の間に下部連結部材52を橋渡した状態で仮固定される。以上の手順により、第1工程が完了する。
【0068】
続いて、第2工程では、図11の様に、下部連結部材52の下部中間材56の上面と、まくら木31の上面20a側の切り欠き部23とに樹脂接着剤を塗布する。そして、上部連結部材51を上部中間材54が下方に位置するように下部連結部材52に対向させ、上部連結部材51の段部53aをまくら木31の切り欠き部23に当接されると共に、上部中間材54と下部中間材56を当接させて接合する。
【0069】
次いで、図11の様に、埋栓24に樹脂接着剤を塗布し、上部連結部材51の開口53aから下方へ打ち込む。ここで、埋栓24は、まくら木31の高さと同一の長さを有する。従って、上面連結材53の表面と面一になるまで埋栓24を打ち込むと、埋栓24は、上面連結材53からまくら木31を貫通して下面連結材11に至り、上部連結部材51および下部連結部材52とまくら木31を強固に接続固定する。
尚、本実施形態においても、埋栓24を打ち込む際は、しゃこ万などを用いて上下の開口11aの近傍を挟持しつつ行うことにより、下面連結材11の離脱を防止して強固な接合が得られる。以上により、第2工程が完了してまくら木31同士を連結した連結まくら木3が完成する。
【0070】
組み立てられた連結まくら木3は、図12の様に、連結部材50を構成する上部連結部材51と下部連結部材52によってまくら木31が挟持され、まくら木31同士の間に連結部材50が橋渡されて一体化した形状となる。また、連結部材50の上部連結部材51および下部連結部材52の表面は、まくら木31の上面20aおよび下面20cと面一となる。
【0071】
このように、本実施形態の連結まくら木3によれば、連結部材50の上部連結部材51および下部連結部材52でまくら木30を挟持して接合するだけで、極めて容易にまくら木31同士を連結することができ、しかも、充分な接合強度が得られる。また、まくら木31に切り欠き部23を設けているので、当該切り欠き部23を指標として上部連結部材51および下部連結部材52の段部53a,55bに当接させて容易に位置決めすることができ、しかも、まくら木31と上部連結部材51および下部連結部材52を直交させて接合することが可能である。更に、第1工程において、下部連結部材52とまくら木31を埋栓25によって仮固定するので、続く第2工程を極めてスムーズに施工することが可能である。また、連結前の各部材は各々小型軽量であり、製造および搬送が極めて容易である。
【0072】
組み立てられた連結まくら木3は、図13の様に、レールRの継ぎ目R1の部位に敷設される。連結まくら木3を敷設すると、レールRが連結部材50の上面に当接して締結される。
本実施形態の連結まくら木3においても、連結部材50は、上下の連結材53,55の間に中間材54,56を挟んで接合した構造であり、長手方向の曲げ剛性(EI)が高い。従って、レールからの荷重による連結部材50の撓みが少なく、連結部材50に印加される荷重が隣接するまくら木31,31に分散されて道床の圧密化を効果的に防止することができる。
【0073】
また、本実施形態の連結まくら木3においても、前記した連結まくら木1,2と同様に、既設のまくら木を取り除いて新設の連結まくら木に更換する作業を極めて効率良く行うことができる。
また、本実施形態の連結まくら木3では、連結部材50がまくら木30の表面から突出しないので、予め組み立てた連結まくら木3をレールの下部に挿入する場合であっても、連結部材50がレールにつかえることがなく、更換作業が容易である。
【0074】
(第4実施形態)
図14は第4実施形態に係る連結まくら木4に採用する連結部材60の斜視図、図15は連結まくら木4を敷設する際の第1工程を示す分解斜視図、図16は連結まくら木4を敷設する際の第2工程を示す分解斜視図、図17は組み立てられた連結まくら木4を示す斜視図、図18は連結まくら木4をレールの継ぎ目部分に敷設した例を示す斜視図である。
尚、本実施形態の連結まくら木4は、前記第3実施形態で示した連結まくら木3の構成を一部変更したものである。従って、同一構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【0075】
連結まくら木4に採用する連結部材60は、上部連結部材61と下部連結部材62を組み合わせて構成され、これらの上部連結部材61および下部連結部材62は、前記連結部材50(図9参照)の上部連結部材51(下部連結部材52)を左右に延長した長尺形状を有する。尚、本実施形態では、上部連結部材61および下部連結部材62は同一形状であり、説明の便宜上、別の符号を付している。
【0076】
上部連結部材61は、連結材(上面連結材)63に中間材(上部中間材)64および2個の中間材(上部中間材)65,65を予め接合して一体化した部材であり、下部連結部材62も同一の構成である。連結材63は、前記連結部材50(図9参照)と同一の幅および厚さを有し、後述するまくら木32の幅と略等しい長さだけ左右に延長した長さを有する長尺の板材である。また、中間材64は、前記上部中間材54(図9参照)と同一の長さ、幅および厚さを有する長尺の板材である。また、中間材65は、前記上部中間材54と同一の幅および厚さを有し、後述するまくら木32の幅と略等しい長さを有する短尺の板材である。
【0077】
上部連結部材61は、上部中間材64を上面連結材63の下面長手方向中央部に接合すると共に、上部中間材65,65を上面連結材63の下面長手両端部に接合して形成される部材であり、隣接する上部中間材64,65の間に凹形の嵌合部61a,61aが形成されている。
また、上部中間材64の幅方向中央部には、2個の開口64a,64aが長手方向に並べて設けられ、上部中間材65の中央部には開口65aが各々設けられている。これらの各開口64a,65aは、上面連結材63の開口63aと連通している。下部連結部材62についても、同一の構造を有する。
【0078】
連結まくら木4に採用するまくら木32は、前記したまくら木31(図10参照)と同一の長さ、幅および高さを有し、長手両端部近傍の上面20aおよび下面20cに切り欠き部23を備えている。但し、本実施形態に採用するまくら木32は、切り欠き部23に開口を設けていない。
【0079】
連結まくら木4は、次に示す第1工程および第2工程によって組み立てられる。第1工程では、図15の様に、二本の下部連結部材62,62を下部中間材64,65が上方に位置するようにして所定の間隔を開けて平行に配置し、その左右に連結する二本のまくら木31,31を直交させて仮配置する。そして、下部連結部材62の嵌合部61aに樹脂接着剤を塗布し、図15の様に、まくら木31の下面20c側の切り欠き部23を下部連結部材52の嵌合部61aに嵌め込んで接合する。以上の手順により、第1工程が完了する。
【0080】
続いて、第2工程では、図16の様に、下部連結部材62の下部中間材64,65,65の上面と、まくら木32の切り欠き部23とに樹脂接着剤を塗布する。そして、上部連結部材61を上部中間材64が下方に位置するようにして下部連結部材62に対向させ、上部連結部材61の嵌合部61aをまくら木32の切り欠き部23に嵌め込んで当接させると共に、上部中間材64,65を下部中間材64,64に当接させて接合する。
【0081】
次いで、図16の様に、埋栓24に樹脂接着剤を塗布し、上部連結部材61の開口63aを介して打ち込む。埋栓24は、まくら木31の高さと略同一の長さを有する。従って、上面連結材63の表面と面一になるまで埋栓24を打ち込むと、埋栓24は、上面連結材63からまくら木32を貫通して下面連結材63に至り、上面連結部材61と下面連結部材62はまくら木32を挟持しつつ強固に接合固定される。
尚、本実施形態においても、しゃこ万などを用いて挟持しつつ埋栓24を打ち込むことにより強固な接合が得られる。以上により、第2工程が完了してまくら木32同士を連結した連結まくら木4が完成する。
【0082】
組み立てられた連結まくら木4は、図17の様に、連結部材60を構成する上部連結部材61と下部連結部材62によってまくら木32が挟持され、まくら木32同士を連結部材60が横切って一体化された形状となる。また、連結部材60の上部連結部材61および下部連結部材62の表面は、まくら木32の上面20aおよび下面20cと面一となる。
【0083】
このように、本実施形態の連結まくら木4によれば、上部連結部材61および下部連結部材62でまくら木32を挟持して接合するだけで、極めて容易にまくら木32同士を連結することができ、しかも、充分な接合強度が得られる。また、まくら木32に切り欠き部23を設けると共に、上部連結材61および下部連結材62に嵌合部61aを各々設けており、当該嵌合部61aに切り欠き部23を嵌め込むことにより、まくら木32と上部連結材61および下部連結材62を位置決めしつつ直交させて容易に接合することができる。また、まくら木32に埋栓24を貫通させる貫通孔を設けないので、まくら木32の長手方向への曲げ強度の低下が少ない。また、連結前の各部材は各々小型軽量であり、製造および搬送が極めて容易である。
【0084】
組み立てられた連結まくら木4は、図18の様に、レールRの継ぎ目R1の部位に敷設される。連結まくら木4を敷設すると、レールRが連結部材60の上面に当接して締結される。本実施形態の連結まくら木4においても、連結部材60は、上下の連結材63,63の間に中間材64,64を挟んで接合した構造であり、長手方向の曲げ剛性(EI)が高い。従って、レールからの荷重による連結部材60の撓みが少なく、連結部材60に印加される荷重を隣接するまくら木32に効率良く分散して道床の圧密化を効果的に防止することができる。
【0085】
また、本実施形態の連結まくら木4においても、前記した連結まくら木1〜3と同様に、既設のまくら木を取り除いて新設の連結まくら木に更換する作業を極めて効率良く行うことができる。
また、本実施形態の連結まくら木4では、連結部材60がまくら木32の表面から突出しないので、予め組み立てた連結まくら木4をレールの下部に挿入する場合であっても、連結部材60がレールにつかえることがなく、更換作業をスムーズに実施することが可能である。
【0086】
以上、本発明の実施形態を順に説明したが、前記第1〜第4実施形態に示した連結まくら木1〜4に、更に、耐摩耗性部材を取り付けた構成とすることもできる。則ち、前記連結まくら木1〜4において、まくら木や連結部材の下面の全面または一部に耐摩耗性部材を取り付けることにより、荷重の印加に伴ってバラストとの間に生じる摩擦による摩耗を効果的に低減することができ、連結まくら木の耐久性を向上させることが可能である。また、レールの下面と当接する連結まくら木の上面部位に耐摩耗性部材を取り付けることにより、荷重の印加に伴ってレールとの間で生じる摩擦による摩耗を低減することが可能である。耐摩耗性部材には、汎用のクロロプレンゴム(CR)やスチレンブタジエンゴム(SBR)を用いることができ、省コスト化を図りつつ充分な耐摩耗性を発揮させることができる。
【0087】
また、前記実施形態では、連結まくら木の上部に直接レールを締結する敷設例を示したが、本発明は、タイプレートなどの締結部材を介して締結する構成であっても前記した優れた効果を奏することが可能である。
【0088】
【発明の効果】
請求項1,2に記載の発明によれば、連結部材にまくら木を嵌め込む簡単な構造によってまくら木同士を容易に連結することができ、連結強度を維持しつつ部材の製造性および搬送性、敷設性を向上させた連結方法を提供することができる。
請求項3〜6に記載の発明によれば、連結部材によってまくら木を上下から挟持して連結する簡単な構造によって連結強度を維持しつつまくら木同士を容易に連結することができ、しかも、部材の製造性および搬送性が向上すると共に、敷設の容易な連結まくら木を提供できる。
請求項7〜10に記載の発明によれば、請求項3〜6に記載の連結まくら木によって敷設現場における敷設性を向上させた敷設方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る連結まくら木に採用する連結部材の分解斜視図である。
【図2】(a),(b)は、第1実施形態に係る連結まくら木の連結手順を示す斜視図である。
【図3】第1実施形態に係る連結まくら木を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図4】第1実施形態に係る連結まくら木をレールの継ぎ目部分に敷設した状態を示す斜視図である。
【図5】本発明の第2実施形態に係る連結まくら木に採用する連結部材の分解斜視図である。
【図6】(a),(b)は、第2実施形態に係る連結まくら木の連結手順を示す斜視図である。
【図7】第2実施形態に係る連結まくら木を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図8】第2実施形態に係る連結まくら木をレールの継ぎ目部分に敷設した状態を示す斜視図である。
【図9】本発明の第3実施形態に係る連結まくら木に採用する連結部材の斜視図である。
【図10】(a),(b)は、第3実施形態に係る連結まくら木を敷設する際の第1工程の手順を示す斜視図である。
【図11】第3実施形態に係る連結まくら木を敷設する際の第2工程の手順を示す斜視図である。
【図12】第3実施形態に係る連結まくら木を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図13】第3実施形態に係る連結まくら木をレールの継ぎ目部分に敷設した状態を示す斜視図である。
【図14】本発明の第4実施形態に係る連結まくら木に採用する連結部材の斜視図である。
【図15】第4実施形態に係る連結まくら木を敷設する際の第1工程の手順を示す斜視図である。
【図16】第4実施形態に係る連結まくら木を敷設する際の第2工程の手順を示す斜視図である。
【図17】第4実施形態に係る連結まくら木を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図18】第4実施形態に係る連結まくら木をレールの継ぎ目部分に敷設した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1,2,3,4 連結まくら木
10,10’,50,60 連結部材
11,53,63 上面連結材
11,55,63 下面連結材
12,12’ 中間材
20,21,31,32 まくら木
22,24,25 接続ピン(埋栓)
51,61 上部連結部材
52,62 下部連結部材
54,64 上部中間材
56,64 下部中間材
【発明の属する技術分野】
本発明は、レールの継ぎ目部分や分岐部に用いられる連結まくら木に関する。また、同時に提案される本発明は、まくら木の連結方法および連結まくら木の敷設方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、まくら木には、木製やPC(Prestressed Concrete)製のものが一般に使用されているが、近年、これらのまくら木に代わるものとして、繊維強化硬質樹脂発泡体を素材とした合成木材で製された合成まくら木が使用されている。合成まくら木は、軽くて強度があるだけでなく、耐久性に優れ、振動にも強いので、レールの継ぎ目や分岐部に好んで採用される。
【0003】
ところで、レールの継ぎ目や分岐部では列車の通過に伴う振動が大きく、振動によって道床の圧密化が進んで軌道沈下が生じ、軌道が上下したり、ときには横ずれを生じるといった所謂「あおり現象」が発生し易い。前記したように、レールの継ぎ目や分岐部には合成まくら木が多用されるが、合成まくら木は重量が軽いため、特に「あおり現象」を生じ易い。
【0004】
そこで、「あおり現象」の防止策として、連結まくら木が使用されている。連結まくら木は、複数のまくら木の間に連結部材を橋渡してまくら木同士を連結したものであり、全体形状が大きく道床との接触面積が大きい。これにより、連結まくら木は上下動に対する抗力が高く、「あおり現象」の発生を効果的に防止することができる。まくら木同士を連結した連結まくら木は種々のものが提案されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平09−165704号公報
【特許文献2】
特開平10−317303号公報
【特許文献3】
特願2001−384941号(未公開)
【0006】
特許文献1に開示されたまくら木は、鋼材で成る連結部材を用いてまくら木同士を連結するものである。特許文献2に開示されたまくら木は、製造時に複数のまくら木を連結部材で連結して予め一体化したものである。また、特許文献3に開示されたまくら木は、製造工程において一方のまくら木に予め上部連結部材を取り付けると共に他方のまくら木に予め下部連結部材を取り付け、敷設現場において、連結部材同士を埋栓やボルトを利用して接合固定して敷設するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記特許文献1に記載されたまくら木は、まくら木を連結する構造が簡単ではあるが、連結部材を固定するボルトの緩みが生じ易い問題を有していた。特許文献2に記載されたまくら木は、製造段階で複数のまくら木が連結されるので、敷設現場における施工は容易であるが、反面、製造コストが増加する上に、連結まくら木の形状が大きいために搬送や敷設が大掛かりになる嫌いがあった。また、特許文献3に記載されたまくら木は、敷設性は向上されるものの構造が複雑なため、省コスト化が図れない嫌いがあった。則ち、従来より提案されている連結まくら木は、製造性や耐久性、搬送性、敷設性の少なくともいずれかに問題を有しており、これらの全てに満足し得るものではなかった。
【0008】
本発明は、前記事情に鑑みて提案されるもので、構造が簡単で安価であり、しかも、耐久性、搬送性、敷設性の高いまくら木の連結方法、連結まくら木および連結まくら木の敷設方法を提供することを目的とする。
【0009】
【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請求項1に記載の発明は、複数のまくら木を連結部材によって連結するまくら木の連結方法であって、連結部材は、隣接するまくら木の上面同士の間に橋渡される上面連結材と、当該上面連結材と対向して隣接するまくら木の下面同士の間に橋渡される下面連結材と、上面連結材および下面連結材と隣接するまくら木の対向する面で囲まれる部位に設けられる中間材とを予め一体化して形成され、連結部材の両端部に形成される上面連結材と下面連結材の対向部分に連結するまくら木を嵌め込み、当該まくら木と上面連結材および下面連結材を接合して隣接するまくら木を連結するまくら木の連結方法である。
【0010】
本発明によれば、連結部材とまくら木が別体であるので、予め連結されたまくら木に比べて各部材が小型軽量となり、製造性が向上し、搬送も容易である。また、連結部材が予め一体化して形成されており、敷設現場で連結部材にまくら木を嵌め込んで接合して容易にまくら木を連結できる。更に、連結部材とまくら木を接着剤などを用いて接合するので、ボルトなどを用いて連結部材をまくら木に固定する場合に生じるボルトの緩みの発生などがなく、メンテナンスが不要で耐久性が向上する。
【0011】
本発明において、隣接するまくら木は、複数の連結部材を用いて連結するのが好ましい。例えば、二本のレールの下部に連結部材が当接するようにして隣接するまくら木を連結することにより、荷重印加時における連結部材の撓みが抑制され、荷重を連結部材を含むまくら木全体に分散させることができる。これにより、連結されたまくら木に局部的に荷重が加わって道床が圧密化することが防止される。連結部材は、3本以上設けることも可能であり、道床に対する接地面積が拡大されて荷重の分散効果が一層向上し、圧密化が防止される。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のまくら木の連結方法において、まくら木は、上面連結材が当接する上面当接部位または下面連結材が当接する下面当接部位の少なくともいずれかの当接部位が切り欠かれた形状とされ、連結部材によってまくら木同士を連結すると、上面連結材または下面連結材の少なくともいずれか一方の表面とまくら木の表面が同一平面を成すことを特徴とする請求項1に記載のまくら木の連結方法。
【0013】
本発明において、まくら木の上面当接部位および下面当接部位の双方に切り欠きを設けた形状を採ることができる。この形状によれば、まくら木を連結したときに、まくら木の表面と上面連結材および下面連結材の表面を面一にできる。従って、例えば、既設のまくら木を本発明の方法で連結したまくら木に更換するような場合に、レールの下方にまくら木の高さ分のスペースがあれば連結したまくら木を挿入して敷設することができ、更換作業が容易である。また、まくら木の上面当接部位のみに切り欠きを設けた形状を採ることも可能である。
【0014】
本発明によれば、まくら木の表面の上面連結材または下面連結材の当接する部位が切り欠かれているので、当該切り欠き部分を連結部材に嵌め込んで接合することができ、まくら木と連結部材を接合する際の位置決めが容易である。また、切り欠き部分を連結部材に嵌め込むことにより、まくら木と連結部材を直交させて接合することができる。
【0015】
請求項3に記載の発明は、複数のまくら木を連結部材で連結した連結まくら木であって、連結部材は、上部連結部材と下部連結部材とを組み合わせて構成され、上部連結部材は隣接するまくら木の上面同士の間に橋渡される上面連結材と隣接するまくら木の対向面の間に上面連結材の下面に沿って設けられる上部中間材とを備え、下部連結部材は、隣接するまくら木の下面同士の間に橋渡される下面連結材と隣接するまくら木の対向面の間に下面連結材の上面に沿って設けられる下部中間材とを備え、上部連結部材と下部連結部材を上部中間材と下部中間材とを当接させて上下に対向させ、連結するまくら木を上面連結材と下面連結材の両端部で挟持して一体化して構成される。
【0016】
本発明によれば、まくら木を上部連結部材と下部連結部材で上下から挟持して一体化するので、連結まくら木としての剛性が高い。これにより、レールに加わる振動や衝撃を、連結部材を含む連結まくら木全体に分散させることができ、局部的な荷重による道床の圧密化が低減する。
また、本発明によれば、連結まくら木を組み立てた状態で上部中間材と下部中間材が上下に当接するので、連結部材の長手方向の曲げ剛性が向上して荷重による撓みが抑制される。これにより、連結部材に加わる荷重を効果的に分散することができる。
【0017】
本発明において、隣接するまくら木は、複数の連結部材を用いて連結するのが良く、二本のレールの下面に連結部材が当接するように設ける構成が最適である。この構成によれば、荷重印加時における連結部材の撓みが抑制され、印加される荷重を連結部材を含むまくら木全体に分散させることができる。これにより、連結されたまくら木に局部的に荷重が加わって道床が圧密化することが防止される。連結部材は、3本以上設けることも可能であり、道床に対する接地面積が拡大して、道床の圧密化が防止される。
【0018】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の連結まくら木において、まくら木は、上面連結材が当接する上面当接部位または下面連結材が当接する下面当接部位の少なくともいずれかの当接部位が切り欠かれた形状とされ、連結部材によってまくら木同士を連結すると、上面連結材または下面連結材の少なくともいずれか一方の表面とまくら木の表面が同一平面を成す構成とされている。
【0019】
本発明において、まくら木の上面当接部位および下面当接部位の双方に切り欠きを設けると、前記請求項2に記載の発明と同様の理由で、まくら木を連結したときに、まくら木の表面と上面連結材および下面連結材の表面を面一にできる。これにより、既設のまくら木を本発明の連結まくら木に更換するような場合に、レールの下方にまくら木の高さ分のスペースがあれば連結まくら木を挿入することができ、更換作業が容易である。また、まくら木の上面当接部位のみに切り欠きを設けた形状を採ることも可能である。
【0020】
また、まくら木の表面の上面連結材または下面連結材の当接する部位が切り欠かれているので、まくら木と連結部材を接続する際に、当該切り欠き部分を連結部材に嵌め込んで容易に接合することができる。また、切り欠き部分を連結部材に嵌め込むことにより、まくら木と連結部材を直交させて接合することが可能となる。
【0021】
請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の連結まくら木において、上部連結部材の上面連結材および下部連結部材の下面連結材は、連結するまくら木を横切って延出する形状とされ、当該上面連結材がまくら木から延出する部位の下面に沿って上部中間材が設けられ、下面連結材がまくら木から延出する部位の上面に沿って下部中間材が設けられる構成とされている。
【0022】
本発明によれば、連結部材の長さが増大して、道床に対する接地面積が拡大する。これにより、印加される荷重を一層広い範囲に分散させることができ、道床の圧密化が更に低減する。
また、本発明によれば、まくら木に切り欠きを設けない構成であっても、上部中間材および下部中間材の間にまくら木を嵌め込むことによって隣接するまくら木の間隔が規制されるので、敷設作業が容易である。
【0023】
請求項6に記載の発明は、請求項3乃至5のいずれか1項に記載の連結まくら木において、上部連結部材の上面連結材と上部中間材とが予め一体化され、下部連結部材の下面連結材と下部中間材とが予め一体化された構成とされている。
【0024】
本発明によれば、敷設現場において上面連結材と上部中間材、および、下面連結材と下部中間材を接合する手間が不要となり、短時間に効率良く敷設を行うことが可能となる。また、部材点数が低減して管理が容易であり、製造性も向上する。
【0025】
請求項7に記載の発明は、請求項3乃至6のいずれか1項に記載の連結まくら木の敷設方法であって、下部連結部材を下部中間材が上方に位置するように配置し、配置された下部連結部材の下面連結材の上面に連結するまくら木を接合する第1工程と、上部連結部材を上部中間材が下方に位置するように下部連結部材に対向して当接させ、上部連結部材の上面連結材とまくら木とを接合すると共に、上部中間材と下部中間材とを接合する第2工程を有する連結まくら木の敷設方法である。
【0026】
本発明は、例えば、レールの継ぎ目に敷設された二本の既設まくら木を新たな連結まくら木に更換する場合などに好適である。
則ち、レールの継ぎ目に敷設された二本の既設まくら木を取り除き、下部連結部材を敷設部分に近接させて配置すると共に、新たな二本のまくら木をレールの下部に挿入して前記第1工程の接合を行う。次いで、前記第2工程の接合を行うことにより、レールの下部においてまくら木同士を連結することが可能である。
これにより、小型軽量の部材を敷設部分に配置して連結作業を行うことができ、予め連結したまくら木をレールの下部に挿入する敷設方法に比べて作業が容易で、作業効率が向上する。
【0027】
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の連結まくら木の敷設方法において、第2工程において、上面連結材からまくら木を貫通して下面連結材に至る接続ピンを打ち込む連結まくら木の敷設方法である。
【0028】
本発明によれば、接続ピンを打ち込むことにより、上部連結部材および下部連結部材とまくら木とを連結した直後から接合強度を発現することができ、短時間に効率良く敷設を行うことができる。また、接続ピンを打ち込むことにより、上部連結部材および下部連結部材とまくら木との間に加わる剪断力に対する抗力が増大して接合強度が向上する。接続ピンを打ち込む際には、接続ピンの打ち込む部位の近傍をしゃこ万(C型クランプ)などで挟持しつつ行い、更に、打ち込み後も所定時間だけ挟持を継続することにより、接合強度を向上させることが可能である。
【0029】
請求項9に記載の発明は、請求項7または8に記載の連結まくら木の敷設方法における第1工程において、まくら木から下面連結材に至る接続ピンを打ち込む連結まくら木の敷設方法である。
【0030】
本発明によれば、第1工程において、まくら木と下面連結材を接合した直後であっても、接続ピンを打ち込むことによって接合強度が発現して接合形状を維持することができる。これにより、接着剤の硬化を待たずに第2工程に移行することができる。これにより、敷設作業を短時間に完了することができ、しかも、充分な接合強度を確保可能である。
また、接続ピンを打ち込むことにより、下部連結部材とまくら木との間に加わる剪断力に対する抗力が増大して接合強度が増大し、連結まくら木の剛性が向上する。
【0031】
請求項10に記載の発明は、請求項7に記載の連結まくら木の敷設方法における第2工程において、上部中間材と下部中間材の接合部分を貫通するように、上部連結部材から下部連結部材に至る接続ピンを打ち込む連結まくら木の敷設方法である。
【0032】
本発明は、前記請求項4および請求項5に記載した連結まくら木を敷設する場合に好適である。則ち、請求項4および請求項5に記載の連結まくら木では、隣接するまくら木の間隔が連結部材の上部中間材および下部中間材で規制され、連結部材のまくら木の長手方向へのずれが、まくら木に設けた切り欠きによって規制される。従って、本発明によれば、上部連結部材と下部連結部材は、上下からまくら木を挟持しつつ接合され、上部中間材と下部中間材の接合部分に接続ピンが打ち込まれる。これにより、まくら木に接続ピンを打ち込むことなく、まくら木と連結部材の接合部分の位置ずれが阻止され、まくら木の長手方向への曲げ剛性の低下を生じることなく剛性の向上した連結まくら木を形成できる。
【0033】
ここで、前記した本発明において、まくら木および連結部材は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製するのが良い。
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。
【0034】
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。
【0035】
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り、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が挙げられる。
【0036】
ここで、まくら木にかかる応力は、主としてレールを支点とする曲げモーメントに起因するものであり、まくら木の長手方向への高い曲げ剛性(EI)が要求される。従って、まくら木に採用する合成まくら木は、まくら木自体が、合成木材の繊維方向をまくら木の長手方向へ合わせたものや、或いは、繊維方向の異なる合成木材を積層したものが、長手方向への曲げ剛性を向上させる面で好適である。また、まくら木に接合される連結部材も、繊維方向が補強部材の長手方向となるように原板から切り出したものを用いるのが良い。
【0037】
また、前記本発明において、まくら木および連結部材の上面または下面の少なくともいずれかの面の一部または全部に耐摩耗性部材を取り付ける構成とすることができる。耐摩耗性部材をまくら木や連結部材の上面のレール締結部位に取り付けることにより、レールやタイプレートを介して繰り返し印加される荷重による摩耗を抑制することができ、耐久性が向上する。また、耐摩耗性部材をまくら木や連結部材の下面に取り付けることにより、バラストとの摩擦によるまくら木の摩耗を抑制することができる。
【0038】
耐摩耗性部材としては、適宜のものを採用可能であるが、クロロプレンゴム(CR)やスチレンブタジエンゴム(SBR)などの一般的な合成ゴムを用いれば、省コスト化を図りつつ充分な耐摩耗性を発揮させることができる。これらの合成ゴムのシートをまくら木の表面に単層あるいは複数層積層して接合することにより、タイプレートやレール、あるいはバラストとの摩擦によるまくら木や連結部材の摩耗の発生を効果的に防止することができる。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【0040】
(第1実施形態)
図1は第1実施形態に係る連結まくら木1に採用する連結部材10の分解斜視図、図2は連結まくら木1の連結方法を示す分解斜視図、図3は連結まくら木1を組み立てた状態で示す斜視図、図4は連結まくら木1をレールの継ぎ目部分に敷設した例を示す斜視図である。
【0041】
本実施形態の連結まくら木1は、図3の様に、二本の連結部材10,10に隣接する二本のまくら木20,20を嵌め込んで接合する構成である。
連結まくら木1に用いる連結部材10は、図1の様に、上面連結材11および下面連結材11の間に中間材12を挟んで予め一体的に接合した部材である。上面連結材11および下面連結材11は同一形状の長尺平板材であり、中間材12と同一の幅を有し、中間材12よりも長く、長手両端部近傍に開口11a,11aが設けられている。
【0042】
中間材12は、後述するまくら木20と同一の高さを有する角柱材である。連結部材10は、中間材12を連結材11の長手方向中央部に位置するように上下から挟んで一体的に接合した部材である。連結材11が中間材12の両端部から突出する長さは、後述するまくら木20の幅と略同一である。また、連結材11の開口11aは、連結材11が中間材12から突出する部分の略中央部に位置する。則ち、連結部材10は、長尺の連結材11,11の間に中間材12を挟んで一体化した部材であり、長手両端部に連結材11,11で挟まれる凹形状の嵌入部Aが形成される。
【0043】
本実施形態の連結まくら木1は、二本の連結部材10と二本のまくら木20を用いて構成される。
まくら木20は、図2の様に、通常のまくら木と同一サイズの長尺の角柱材であり、長手両端部近傍には、上下方向に貫通する貫通孔21,21が開けられている。
本実施形態では、まくら木20、連結部材10および後述する埋栓(接続ピン)22は、各々、ガラス長繊維強化硬質ウレタン樹脂発泡体を素材とする合成木材を用いて製しており、各部材は、ガラス長繊維の引き揃えられた方向が各部材の長手方向となるようにして原板から切り出したものを用いている。
【0044】
連結まくら木1は、次の手順で連結される。まず、図2(a)の様に、二本の連結部材10,10を所定の間隔を開けて平行に配置し、配置した連結部材10,10の左右に連結する二本のまくら木20,20を直交させて配置する。そして、連結部材10の嵌入部Aの内壁に樹脂接着剤(本実施形態ではエポキシ系接着剤を使用)を塗布し、図2(b)の様に、まくら木20を連結部材10の嵌入部Aに嵌め込む。この際、まくら木20の貫通孔21を連結部材10の開口11aと一致させて嵌め込む。
【0045】
次いで、図2(b)の様に、埋栓22に樹脂接着剤を塗布し、上面連結材11の開口11aから下方へ向けて打ち込む。ここで、埋栓22は、連結部材10の高さと略等しい長さを有する。従って、上面連結材11の表面と面一になるまで埋栓22を打ち込むと、埋栓22は、上面連結材11からまくら木20の貫通孔21を貫通して下面連結材11に至り、連結部材10とまくら木20が強固に固定される。
尚、埋栓22を打ち込む際は、しゃこ万などを用いて上下の開口11aの近傍を挟持しつつ行うのが良く、埋栓22の打ち込みに伴って下面連結材11がまくら木20の下面20cから離れる不具合が防止され、強固な接合が得られる。
【0046】
以上の手順よって組み立てられた連結まくら木1は、図3の様に、連結部材10の各々の嵌入部Aにまくら木20が嵌め込まれ、まくら木20の間に連結部材10が橋渡されて一体化した形状となる。そして、連結部材10は、上面連結材11および下面連結材11の厚さ分だけまくら木20の上面20aおよび下面20cから突出する。尚、本実施形態では、連結部材10,10の間隔をレールの間隔と一致させており、連結まくら木1を敷設する際に、連結部材10の上部にレールを位置させる構成としている。
【0047】
このように、本実施形態の連結まくら木1による連結方法によれば、連結部材10にまくら木20を嵌め込んで接合することにより、極めて容易にまくら木20同士を連結することができ、しかも、充分な接合強度が得られる。また、連結された連結まくら木1に比べて連結前の各部材は各々小型軽量であり、部材の製造および搬送が極めて容易である。
【0048】
組み立てられた連結まくら木1は、例えば図4の様に、レールRの継ぎ目R1の部位に敷設される。連結まくら木1を敷設すると、レールRが連結部材10の上面連結材11の上面に当接する。そして、レールRは、連結部材10の長手両端部の近傍で締結部材(不図示)によって締結される。
【0049】
前記したように、連結まくら木1を図4の様に敷設すると、連結部材10はレールRに当接する。ここで、本実施形態では、連結部材10は上下の連結材11,11の間に中間材12を挟んで接合した構造であり、長手方向の曲げ剛性(EI)が極めて高い。従って、レールRからの荷重による連結部材10の撓みが少なく、連結部材10に加わる荷重は隣接するまくら木20,20に分散される。これにより、レールRからの荷重が連結まくら木1の局部に集中することがなく、道床の圧密化が防止される。
【0050】
以上の本実施形態の説明では、まくら木20,20を連結部材10,10によって連結する方法を中心に説明したが、本実施形態の連結方法を用いることにより、既設のまくら木を取り除いて新設の連結まくら木に更換する作業を極めて効率良く行うことができる。
【0051】
則ち、図4の様に、レールRの継ぎ目R1に既に敷設されている二本のまくら木を取り除き、継ぎ目R1に近接させてレールRに並行させて二本の連結部材10,10を配置すると共に、レールRの下部に二本のまくら木20,20を挿入する。そして、前記した手順でまくら木20,20を連結部材10,10に連結して連結まくら木1を組み立て、組み立てた連結まくら木1を連結部材10が継ぎ目R1の下部に位置するようにずらせてレールRを締結する。
以上の手順で連結まくら木の更換を行うことにより、大型の連結まくら木をレールRの下部に挿入することなく容易に敷設することができ、更換作業を効率良く行うことが可能である。
【0052】
(第2実施形態)
図5は第2実施形態に係る連結まくら木2に採用する連結部材10’の分解斜視図、図6は連結まくら木2の連結方法を示す分解斜視図、図7は連結まくら木2を組み立てた状態で示す斜視図、図8は連結まくら木2をレールの継ぎ目部分に敷設した例を示す斜視図である。尚、本実施形態の連結まくら木2は、前記第1実施形態で示した連結まくら木1の構成を一部変更したものである。従って、同一構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【0053】
連結まくら木2に採用する連結部材10’は、前記した連結部材10(図1参照)と同一構成の部材であるが、中間材12’が前記中間材12よりも低くされている。則ち、中間部材12’は前記中間部材12よりも上面連結材(下面連結材)11の厚さの2倍だけ低くされている。
また、連結まくら木2に採用するまくら木30は、前記したまくら木20と同一の長さ、幅および高さを有するが、長手両端部近傍の上面20aおよび下面20cが幅方向全長に渡って高さ方向に切り欠かれて切り欠き部23が形成されている。切り欠き部23は、連結部材10’の上面連結材11が当接する上面当接部位と、下面連結材11が当接する下面当接部位に各々設けられ、上面連結材(下面連結材)11の幅だけまくら木30の幅方向全長に渡って切り欠いて形成される。また、切り欠き部23の各々の中央部には、まくら木を上下方向へ貫通する貫通孔21が設けられている。
【0054】
連結まくら木2は、前記実施形態で示したものと同様の手順で連結される。
則ち、図6(a)の様に、二本の連結部材10’,10’を所定の間隔をあけて平行に配置し、その左右に連結する二本のまくら木30,30を直交させて配置する。そして、連結部材10’の嵌入部Aの内壁に樹脂接着剤を塗布し、図6(b)の様に、まくら木30の切り欠き部23を連結部材10’の嵌入部Aに嵌め込む。これにより、まくら木20の貫通孔21は連結部材10’の開口11aと一致する。
【0055】
次いで、図6(b)の様に、埋栓24に樹脂接着剤を塗布し、上面連結材11の開口11aから下方へ向けて打ち込む。ここで、埋栓24は、前記した埋栓22よりも短く、まくら木30の高さと同一の長さを有する。従って、上面連結材11の表面と面一になるまで埋栓22を打ち込むと、埋栓22は、上面連結材11からまくら木20を貫通して下面連結材11に至り、まくら木30は連結部材10’に強固に接合される。尚、本実施形態においても、埋栓24を打ち込む際は、しゃこ万などを用いて上下の開口11aの近傍を挟持しつつ行うことにより、下面連結材11の離脱を防止して強固な接合が得られる。以上により、まくら木30同士を連結した連結まくら木2が完成する。
【0056】
組み立てられた連結まくら木2は、図7の様に、連結部材10の両端の嵌入部Aにまくら木30の切り欠き部23が嵌め込まれ、まくら木30同士の間に連結部材10’が橋渡されて一体化した形状となる。また、連結部材10の上面連結材11および下面連結材11は、まくら木30の上面20aおよび下面20cと面一となる。
【0057】
このように、本実施形態の連結まくら木2による連結方法によれば、連結部材10’にまくら木30を嵌め込んで接合するだけで、極めて容易にまくら木30同士を連結することができ、しかも、充分な接合強度が得られる。特に、まくら木30に切り欠き部23を設けているので、当該切り欠き部23を指標として連結部材10の嵌入部Aに嵌め込むだけで位置決めが行われ、更に、まくら木30と連結部材10’を直交させて固定することができ、接合作業が極めて容易である。また、連結前の各部材は各々小型軽量であり、製造および搬送が極めて容易である。
【0058】
組み立てられた連結まくら木2は、図8の様に、レールRの継ぎ目R1の部位に敷設される。連結まくら木2を敷設すると、レールRが連結部材10’の上面連結材11に当接して締結される。
本実施形態の連結まくら木2においても、連結部材10’は、上下の連結材11,11の間に中間材12’を挟んで接合した構造であり、長手方向の曲げ剛性(EI)が高い。従って、レールからの荷重による連結部材10’の撓みが少なく、連結部材10’に印加される荷重が隣接するまくら木30,30に効果的に分散されて道床の圧密化が防止される。
【0059】
また、本実施形態の連結まくら木2の連結方法においても、前記した連結まくら木1と同様に、既設のまくら木を取り除いて新設の連結まくら木に更換する作業を極めて効率良く行うことができる。
また、本実施形態の連結まくら木2では、連結部材10’がまくら木30の表面から突出しないので、予め組み立てた連結まくら木2をレールの下部に挿入する場合であっても、連結部材10’がレールにつかえることがなく、更換作業をスムーズに実施することが可能である。
【0060】
(第3実施形態)
図9は第3実施形態に係る連結まくら木3に採用する連結部材50の斜視図、図10は連結まくら木3を敷設する際の第1工程を示す分解斜視図、図11は連結まくら木3を敷設する際の第2工程を示す分解斜視図、図12は組み立てられた状態の連結まくら木3を示す斜視図、図13は連結まくら木3をレールの継ぎ目部分に敷設した例を示す斜視図である。
尚、本実施形態の連結まくら木3は、前記第2実施形態で示した連結まくら木2の構成を一部変更したものである。従って、同一構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【0061】
連結まくら木3に採用する連結部材50は、前記した連結部材10’(図5参照)を中間材12’の中央部で上下に分割した2つの部材で形成される。則ち、連結部材50は、上部連結部材51および下部連結部材52を組み合わせて構成される。
【0062】
上部連結部材51は、上面連結材53と上部中間材54を予め接合して一体化した部材であり、下部連結部材52は、下面連結材55と下部中間材56を予め接合して一体化した部材である。上面連結材53および下面連結材55は、前記連結部材11(図5参照)と同一の長さ、幅および厚さを有する板材である。また、上部中間材54および下部中間材56は、前記中間材12’(図5参照)と同一の長さおよび幅を有し、厚さが半分の板材である。
【0063】
上部連結部材51は、上部中間材54を上面連結材53の下面長手方向中央部に接合して形成され、上面連結材53が上部中間材54の左右から突出する長さは、後述するまくら木31の幅と略等しい。上面連結材53が上部中間材54の左右から突出する部分によって段部53aが形成されている。また、段部53aには、当該段部53aの中央部から偏位した位置に開口53bが設けられ、当該開口53bは、上面連結材53の面中心に対して点対象となるように、左右の段部53aに一つずつ設けられている。
【0064】
一方、下部連結部材52は、下部中間材56を下面連結材55の上面長手方向中央部に接合して形成され、下面連結材55が下部中間材56の左右から突出する長さは、後述するまくら木31の幅と略等しい。下面連結材55が下部中間材56の左右から突出する部分によって段部55aが形成されている。また、左右の段部55aには、各々、開口55b,55cが設けられている。開口55bは、上部連結部材51の開口53bと対向する位置に設けられ、他方の開口55cは開口55bに近接した位置に、下面連結材53の面中心に対して点対称となるように設けられている。
【0065】
連結まくら木3に採用するまくら木31は、前記したまくら木30(図6参照)と同一の長さ、幅および高さを有し、長手両端部近傍の上面20aおよび下面20cに切り欠き部23を備えたものである。但し、各々の切り欠き部23には、2つの貫通孔21,21が設けられている。各貫通孔21は下部連結部材52の段部55aを切り欠き部23に当接させたときに、開口55b,55cに対応する部位に設けられている。
【0066】
連結まくら木3は、次に示す第1工程および第2工程によって組み立てられる。第1工程では、図10(a)の様に、二本の下部連結部材52,52を下部中間材56が上方に位置するようにして所定の間隔をあけて平行に配置し、その左右に連結する二本のまくら木31,31を直交させて配置する。そして、下部連結部材52の段部55aに樹脂接着剤を塗布し、図10(b)の様に、まくら木31の下面20c側の切り欠き部23を下部連結部材52の段部55aに当接させて接合する。
【0067】
次いで、図10(b)の様に、埋栓25に樹脂接着剤を塗布し、まくら木31の貫通孔21を介して打ち込む。ここで、埋栓24は、まくら木31の高さから切り欠き部23の深さを差し引いた長さを有する。従って、切り欠き部23の底面と面一になるまで埋栓25を打ち込むと、埋栓25は、まくら木31を貫通して下面連結材55に至る。埋栓24を打ち込むことにより、接合直後であってもまくら木31同士の間に下部連結部材52を橋渡した状態で仮固定される。以上の手順により、第1工程が完了する。
【0068】
続いて、第2工程では、図11の様に、下部連結部材52の下部中間材56の上面と、まくら木31の上面20a側の切り欠き部23とに樹脂接着剤を塗布する。そして、上部連結部材51を上部中間材54が下方に位置するように下部連結部材52に対向させ、上部連結部材51の段部53aをまくら木31の切り欠き部23に当接されると共に、上部中間材54と下部中間材56を当接させて接合する。
【0069】
次いで、図11の様に、埋栓24に樹脂接着剤を塗布し、上部連結部材51の開口53aから下方へ打ち込む。ここで、埋栓24は、まくら木31の高さと同一の長さを有する。従って、上面連結材53の表面と面一になるまで埋栓24を打ち込むと、埋栓24は、上面連結材53からまくら木31を貫通して下面連結材11に至り、上部連結部材51および下部連結部材52とまくら木31を強固に接続固定する。
尚、本実施形態においても、埋栓24を打ち込む際は、しゃこ万などを用いて上下の開口11aの近傍を挟持しつつ行うことにより、下面連結材11の離脱を防止して強固な接合が得られる。以上により、第2工程が完了してまくら木31同士を連結した連結まくら木3が完成する。
【0070】
組み立てられた連結まくら木3は、図12の様に、連結部材50を構成する上部連結部材51と下部連結部材52によってまくら木31が挟持され、まくら木31同士の間に連結部材50が橋渡されて一体化した形状となる。また、連結部材50の上部連結部材51および下部連結部材52の表面は、まくら木31の上面20aおよび下面20cと面一となる。
【0071】
このように、本実施形態の連結まくら木3によれば、連結部材50の上部連結部材51および下部連結部材52でまくら木30を挟持して接合するだけで、極めて容易にまくら木31同士を連結することができ、しかも、充分な接合強度が得られる。また、まくら木31に切り欠き部23を設けているので、当該切り欠き部23を指標として上部連結部材51および下部連結部材52の段部53a,55bに当接させて容易に位置決めすることができ、しかも、まくら木31と上部連結部材51および下部連結部材52を直交させて接合することが可能である。更に、第1工程において、下部連結部材52とまくら木31を埋栓25によって仮固定するので、続く第2工程を極めてスムーズに施工することが可能である。また、連結前の各部材は各々小型軽量であり、製造および搬送が極めて容易である。
【0072】
組み立てられた連結まくら木3は、図13の様に、レールRの継ぎ目R1の部位に敷設される。連結まくら木3を敷設すると、レールRが連結部材50の上面に当接して締結される。
本実施形態の連結まくら木3においても、連結部材50は、上下の連結材53,55の間に中間材54,56を挟んで接合した構造であり、長手方向の曲げ剛性(EI)が高い。従って、レールからの荷重による連結部材50の撓みが少なく、連結部材50に印加される荷重が隣接するまくら木31,31に分散されて道床の圧密化を効果的に防止することができる。
【0073】
また、本実施形態の連結まくら木3においても、前記した連結まくら木1,2と同様に、既設のまくら木を取り除いて新設の連結まくら木に更換する作業を極めて効率良く行うことができる。
また、本実施形態の連結まくら木3では、連結部材50がまくら木30の表面から突出しないので、予め組み立てた連結まくら木3をレールの下部に挿入する場合であっても、連結部材50がレールにつかえることがなく、更換作業が容易である。
【0074】
(第4実施形態)
図14は第4実施形態に係る連結まくら木4に採用する連結部材60の斜視図、図15は連結まくら木4を敷設する際の第1工程を示す分解斜視図、図16は連結まくら木4を敷設する際の第2工程を示す分解斜視図、図17は組み立てられた連結まくら木4を示す斜視図、図18は連結まくら木4をレールの継ぎ目部分に敷設した例を示す斜視図である。
尚、本実施形態の連結まくら木4は、前記第3実施形態で示した連結まくら木3の構成を一部変更したものである。従って、同一構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【0075】
連結まくら木4に採用する連結部材60は、上部連結部材61と下部連結部材62を組み合わせて構成され、これらの上部連結部材61および下部連結部材62は、前記連結部材50(図9参照)の上部連結部材51(下部連結部材52)を左右に延長した長尺形状を有する。尚、本実施形態では、上部連結部材61および下部連結部材62は同一形状であり、説明の便宜上、別の符号を付している。
【0076】
上部連結部材61は、連結材(上面連結材)63に中間材(上部中間材)64および2個の中間材(上部中間材)65,65を予め接合して一体化した部材であり、下部連結部材62も同一の構成である。連結材63は、前記連結部材50(図9参照)と同一の幅および厚さを有し、後述するまくら木32の幅と略等しい長さだけ左右に延長した長さを有する長尺の板材である。また、中間材64は、前記上部中間材54(図9参照)と同一の長さ、幅および厚さを有する長尺の板材である。また、中間材65は、前記上部中間材54と同一の幅および厚さを有し、後述するまくら木32の幅と略等しい長さを有する短尺の板材である。
【0077】
上部連結部材61は、上部中間材64を上面連結材63の下面長手方向中央部に接合すると共に、上部中間材65,65を上面連結材63の下面長手両端部に接合して形成される部材であり、隣接する上部中間材64,65の間に凹形の嵌合部61a,61aが形成されている。
また、上部中間材64の幅方向中央部には、2個の開口64a,64aが長手方向に並べて設けられ、上部中間材65の中央部には開口65aが各々設けられている。これらの各開口64a,65aは、上面連結材63の開口63aと連通している。下部連結部材62についても、同一の構造を有する。
【0078】
連結まくら木4に採用するまくら木32は、前記したまくら木31(図10参照)と同一の長さ、幅および高さを有し、長手両端部近傍の上面20aおよび下面20cに切り欠き部23を備えている。但し、本実施形態に採用するまくら木32は、切り欠き部23に開口を設けていない。
【0079】
連結まくら木4は、次に示す第1工程および第2工程によって組み立てられる。第1工程では、図15の様に、二本の下部連結部材62,62を下部中間材64,65が上方に位置するようにして所定の間隔を開けて平行に配置し、その左右に連結する二本のまくら木31,31を直交させて仮配置する。そして、下部連結部材62の嵌合部61aに樹脂接着剤を塗布し、図15の様に、まくら木31の下面20c側の切り欠き部23を下部連結部材52の嵌合部61aに嵌め込んで接合する。以上の手順により、第1工程が完了する。
【0080】
続いて、第2工程では、図16の様に、下部連結部材62の下部中間材64,65,65の上面と、まくら木32の切り欠き部23とに樹脂接着剤を塗布する。そして、上部連結部材61を上部中間材64が下方に位置するようにして下部連結部材62に対向させ、上部連結部材61の嵌合部61aをまくら木32の切り欠き部23に嵌め込んで当接させると共に、上部中間材64,65を下部中間材64,64に当接させて接合する。
【0081】
次いで、図16の様に、埋栓24に樹脂接着剤を塗布し、上部連結部材61の開口63aを介して打ち込む。埋栓24は、まくら木31の高さと略同一の長さを有する。従って、上面連結材63の表面と面一になるまで埋栓24を打ち込むと、埋栓24は、上面連結材63からまくら木32を貫通して下面連結材63に至り、上面連結部材61と下面連結部材62はまくら木32を挟持しつつ強固に接合固定される。
尚、本実施形態においても、しゃこ万などを用いて挟持しつつ埋栓24を打ち込むことにより強固な接合が得られる。以上により、第2工程が完了してまくら木32同士を連結した連結まくら木4が完成する。
【0082】
組み立てられた連結まくら木4は、図17の様に、連結部材60を構成する上部連結部材61と下部連結部材62によってまくら木32が挟持され、まくら木32同士を連結部材60が横切って一体化された形状となる。また、連結部材60の上部連結部材61および下部連結部材62の表面は、まくら木32の上面20aおよび下面20cと面一となる。
【0083】
このように、本実施形態の連結まくら木4によれば、上部連結部材61および下部連結部材62でまくら木32を挟持して接合するだけで、極めて容易にまくら木32同士を連結することができ、しかも、充分な接合強度が得られる。また、まくら木32に切り欠き部23を設けると共に、上部連結材61および下部連結材62に嵌合部61aを各々設けており、当該嵌合部61aに切り欠き部23を嵌め込むことにより、まくら木32と上部連結材61および下部連結材62を位置決めしつつ直交させて容易に接合することができる。また、まくら木32に埋栓24を貫通させる貫通孔を設けないので、まくら木32の長手方向への曲げ強度の低下が少ない。また、連結前の各部材は各々小型軽量であり、製造および搬送が極めて容易である。
【0084】
組み立てられた連結まくら木4は、図18の様に、レールRの継ぎ目R1の部位に敷設される。連結まくら木4を敷設すると、レールRが連結部材60の上面に当接して締結される。本実施形態の連結まくら木4においても、連結部材60は、上下の連結材63,63の間に中間材64,64を挟んで接合した構造であり、長手方向の曲げ剛性(EI)が高い。従って、レールからの荷重による連結部材60の撓みが少なく、連結部材60に印加される荷重を隣接するまくら木32に効率良く分散して道床の圧密化を効果的に防止することができる。
【0085】
また、本実施形態の連結まくら木4においても、前記した連結まくら木1〜3と同様に、既設のまくら木を取り除いて新設の連結まくら木に更換する作業を極めて効率良く行うことができる。
また、本実施形態の連結まくら木4では、連結部材60がまくら木32の表面から突出しないので、予め組み立てた連結まくら木4をレールの下部に挿入する場合であっても、連結部材60がレールにつかえることがなく、更換作業をスムーズに実施することが可能である。
【0086】
以上、本発明の実施形態を順に説明したが、前記第1〜第4実施形態に示した連結まくら木1〜4に、更に、耐摩耗性部材を取り付けた構成とすることもできる。則ち、前記連結まくら木1〜4において、まくら木や連結部材の下面の全面または一部に耐摩耗性部材を取り付けることにより、荷重の印加に伴ってバラストとの間に生じる摩擦による摩耗を効果的に低減することができ、連結まくら木の耐久性を向上させることが可能である。また、レールの下面と当接する連結まくら木の上面部位に耐摩耗性部材を取り付けることにより、荷重の印加に伴ってレールとの間で生じる摩擦による摩耗を低減することが可能である。耐摩耗性部材には、汎用のクロロプレンゴム(CR)やスチレンブタジエンゴム(SBR)を用いることができ、省コスト化を図りつつ充分な耐摩耗性を発揮させることができる。
【0087】
また、前記実施形態では、連結まくら木の上部に直接レールを締結する敷設例を示したが、本発明は、タイプレートなどの締結部材を介して締結する構成であっても前記した優れた効果を奏することが可能である。
【0088】
【発明の効果】
請求項1,2に記載の発明によれば、連結部材にまくら木を嵌め込む簡単な構造によってまくら木同士を容易に連結することができ、連結強度を維持しつつ部材の製造性および搬送性、敷設性を向上させた連結方法を提供することができる。
請求項3〜6に記載の発明によれば、連結部材によってまくら木を上下から挟持して連結する簡単な構造によって連結強度を維持しつつまくら木同士を容易に連結することができ、しかも、部材の製造性および搬送性が向上すると共に、敷設の容易な連結まくら木を提供できる。
請求項7〜10に記載の発明によれば、請求項3〜6に記載の連結まくら木によって敷設現場における敷設性を向上させた敷設方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る連結まくら木に採用する連結部材の分解斜視図である。
【図2】(a),(b)は、第1実施形態に係る連結まくら木の連結手順を示す斜視図である。
【図3】第1実施形態に係る連結まくら木を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図4】第1実施形態に係る連結まくら木をレールの継ぎ目部分に敷設した状態を示す斜視図である。
【図5】本発明の第2実施形態に係る連結まくら木に採用する連結部材の分解斜視図である。
【図6】(a),(b)は、第2実施形態に係る連結まくら木の連結手順を示す斜視図である。
【図7】第2実施形態に係る連結まくら木を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図8】第2実施形態に係る連結まくら木をレールの継ぎ目部分に敷設した状態を示す斜視図である。
【図9】本発明の第3実施形態に係る連結まくら木に採用する連結部材の斜視図である。
【図10】(a),(b)は、第3実施形態に係る連結まくら木を敷設する際の第1工程の手順を示す斜視図である。
【図11】第3実施形態に係る連結まくら木を敷設する際の第2工程の手順を示す斜視図である。
【図12】第3実施形態に係る連結まくら木を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図13】第3実施形態に係る連結まくら木をレールの継ぎ目部分に敷設した状態を示す斜視図である。
【図14】本発明の第4実施形態に係る連結まくら木に採用する連結部材の斜視図である。
【図15】第4実施形態に係る連結まくら木を敷設する際の第1工程の手順を示す斜視図である。
【図16】第4実施形態に係る連結まくら木を敷設する際の第2工程の手順を示す斜視図である。
【図17】第4実施形態に係る連結まくら木を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図18】第4実施形態に係る連結まくら木をレールの継ぎ目部分に敷設した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1,2,3,4 連結まくら木
10,10’,50,60 連結部材
11,53,63 上面連結材
11,55,63 下面連結材
12,12’ 中間材
20,21,31,32 まくら木
22,24,25 接続ピン(埋栓)
51,61 上部連結部材
52,62 下部連結部材
54,64 上部中間材
56,64 下部中間材
Claims (10)
- 複数のまくら木を連結部材によって連結するまくら木の連結方法であって、前記連結部材は、隣接するまくら木の上面同士の間に橋渡される上面連結材と、当該上面連結材と対向して隣接するまくら木の下面同士の間に橋渡される下面連結材と、前記上面連結材および下面連結材と隣接するまくら木の対向する面で囲まれる部位に設けられる中間材とを予め一体化して形成され、前記連結部材の両端部に形成される上面連結材と下面連結材の対向部分に連結するまくら木を嵌め込み、当該まくら木と上面連結材および下面連結材を接合して隣接するまくら木を連結することを特徴とするまくら木の連結方法。
- 前記まくら木は、上面連結材が当接する上面当接部位または下面連結材が当接する下面当接部位の少なくともいずれかの当接部位が切り欠かれた形状とされ、連結部材によってまくら木同士を連結すると、上面連結材または下面連結材の少なくともいずれか一方の表面とまくら木の表面が同一平面を成すことを特徴とする請求項1に記載のまくら木の連結方法。
- 複数のまくら木を連結部材で連結した連結まくら木であって、前記連結部材は、上部連結部材と下部連結部材とを組み合わせて構成され、上部連結部材は隣接するまくら木の上面同士の間に橋渡される上面連結材と隣接するまくら木の対向面の間に前記上面連結材の下面に沿って設けられる上部中間材とを備え、前記下部連結部材は、隣接するまくら木の下面同士の間に橋渡される下面連結材と隣接するまくら木の対向面の間に前記下面連結材の上面に沿って設けられる下部中間材とを備え、上部連結部材と下部連結部材を上部中間材と下部中間材とを当接させて上下に対向させ、連結するまくら木を上面連結材と下面連結材の両端部で挟持して一体化して構成されることを特徴とする連結まくら木。
- 前記まくら木は、上面連結材が当接する上面当接部位または下面連結材が当接する下面当接部位の少なくともいずれかの当接部位が切り欠かれた形状とされ、連結部材によってまくら木同士を連結すると、上面連結材または下面連結材の少なくともいずれか一方の表面とまくら木の表面が同一平面を成すことを特徴とする請求項3に記載の連結まくら木。
- 前記上部連結部材の上面連結材および前記下部連結部材の下面連結材は、連結するまくら木を横切って延出する形状とされ、当該上面連結材がまくら木から延出する部位の下面に沿って上部中間材が設けられ、前記下面連結材がまくら木から延出する部位の上面に沿って下部中間材が設けられることを特徴とする請求項3または4に記載の連結まくら木。
- 前記上部連結部材の上面連結材と上部中間材とが予め一体化され、前記下部連結部材の下面連結材と下部中間材とが予め一体化されていることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の連結まくら木。
- 請求項3乃至6のいずれか1項に記載の連結まくら木の敷設方法であって、下部連結部材を下部中間材が上方に位置するように配置し、配置された下部連結部材の下面連結材の上面に連結するまくら木を接合する第1工程と、上部連結部材を上部中間材が下方に位置するように前記下部連結部材に対向して当接させ、上部連結部材の上面連結材とまくら木とを接合すると共に、上部中間材と下部中間材とを接合する第2工程を有することを特徴とする連結まくら木の敷設方法。
- 前記第2工程において、上面連結材からまくら木を貫通して下面連結材に至る接続ピンを打ち込むことを特徴とする請求項7に記載の連結まくら木の敷設方法。
- 前記第1工程において、まくら木から下面連結材に至る接続ピンを打ち込むことを特徴とする請求項7または8に記載の連結まくら木の敷設方法。
- 前記第2工程において、上部中間材と下部中間材の接合部分を貫通するように、上部連結部材から下部連結部材に至る接続ピンを打ち込むことを特徴とする請求項7に記載の連結まくら木の敷設方法。
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