JP2006299633A - まくら木の連結構造 - Google Patents

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国昭 大西
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Abstract

【課題】 まくら木同士を連結して行う補強を、既設のまくら木などを用いることができるまくら木の構造を提供する。
【解決手段】 本発明のまくら木の連結構造1は、複数のまくら木11を配列して連結部材10によって連結するものである。そして、連結部材10は長尺状の板を部分的に折り曲げられて、折り曲げ領域21と非折り曲げ領域20が形成されるように製作される。また、連結部材10には貫通孔30が設けられ、貫通孔30を用いてまくら木11との固定が行われる。
【選択図】 図4

Description

本発明は、レールの下側に配置されるまくら木を連結するまくら木の連結構造に関するものである。
一般に用いられるまくら木は長手方向の長さが軌間より長い長尺状であり、レール方向に対して長尺方向をほぼ垂直に配置し、各まくら木は2本のレールと締結されている。
そして、レール上を列車が通過する場合には、両側の車輪から受ける力をそれぞれのレールを介して同じまくら木が受けている。
レールの継ぎ目や分岐部では、レールの曲げ剛性が他の部分に比べて低い。そのため、バラスト道床などの場合には、列車荷重によりバラストの圧密化が進みやすい。そして、圧密化が進むと列車通過時に上下動(いわゆるあおり現象)が発生しやすくなり、かかる上下動が起こると乗り心地が悪くなり、軌道管理の問題もある。
そして、このような場合、特許文献1に開示されたまくら木のように、レール方向にある程度長い範囲を一体状としたまくら木が用いられている。そして、特許文献1には、梯子状に形成されたまくら木や、縦まくら木と横まくら木とを用いて梯子状としたまくら木などが記載されている。
特開2002−275802号公報
特許文献1に記載されているまくら木を用いる場合、通常のまくら木を使用することができない。したがって、既設の軌道を改良する場合には、敷設されている通常のまくら木と入れ替えなければならなかった。
これは、梯子状に形成されたまくら木では一体に形成されたものを用いるため、また、縦まくら木と横まくら木とを用いて梯子状としたまくら木では、所定の長さに成形された縦まくら木をレールの下に配置し、この縦まくら木の間をつなぐように横まくら木を配置して連結するので、この横まくら木の長さは軌間よりも短いものであるため、通常のまくら木をそのまま横まくら木として用いることはできなかった。
また、梯子状に形成されたまくら木や縦まくら木は長いものであるので、敷設作業はしづらいものであった。
したがって、特許文献1などの従来技術のまくら木ではレールの継ぎ目部などの補強を行う作業が行いにくいものであった。そして、既設のまくら木を用いて、このまくら木同士を連結して補強することができれば、現場への資材の搬入作業や設置作業などの作業性が向上する。また、新たに敷設する際などの場合にも、まくら木の共通化を図ることができる。
そこで、まくら木同士を連結して行う補強を、既設のまくら木などを用いることができるまくら木の構造を提供することを課題とする。
上記した目的を達成するための請求項1に記載の発明は、複数のまくら木を配列して連結部材によって連結するまくら木の連結構造であって、前記連結部材は所定の幅を有する長尺板を部分的に折り曲げられて製作され、前記折り曲げにより折り曲げ領域及び非折り曲げ領域を形成するものであり、前記折り曲げによって形成される折り曲げ線は長尺板に略平行であり、前記折り曲げ線よりも外側の折り曲げ面は、折り曲げ線より内側の基準面に対して角度を有するものであり、非折り曲げ領域には折り曲げ線からはみ出しているはみ出し面を有し、前記はみ出し面には貫通孔が設けられ、複数のまくら木は非折り曲げ領域に配置され、締結部材を貫通孔に挿通した状態で各まくら木に固定して、複数のまくら木と連結部材とが固定されていることを特徴とするまくら木の連結構造である。
請求項1に記載の発明によれば、所定の幅を有する長尺板を部分的に折り曲げられて折り曲げ領域及び非折り曲げ領域を形成した連結部材を用いられているので連結部材が製作しやすく、また、非折り曲げ領域にはみ出し面が形成されてはみ出し面に貫通孔が設けられており、この貫通孔に締結部材を挿入してまくら木を固定するので、はみ出し面よりも内側に位置する基準面上にレールを配置した場合に、締結部材が邪魔になりにくい。
請求項2に記載の発明は、複数のまくら木を配列して連結部材によって連結するまくら木の連結構造であって、前記連結部材は所定の幅を有する長尺板を部分的に折り曲げられて製作され、前記折り曲げにより折り曲げ領域及び非折り曲げ領域を形成するものであり、前記折り曲げによって形成される折り曲げ線は長尺板に略平行であり、前記折り曲げ線よりも外側の折り曲げ面は、折り曲げ線より内側の基準面に対して角度を有するものであり、非折り曲げ領域には折り曲げ線からはみ出しているはみ出し面を有し、折り曲げ領域の折り曲げ面と非折り曲げ領域のはみ出し面との間に補強板が設けられて補強されており、はみ出し面又は補強板には貫通孔が設けられ、複数のまくら木は非折り曲げ領域に配置され、締結部材を貫通孔に挿通した状態で各まくら木に固定して、複数のまくら木と連結部材とが固定されていることを特徴とするまくら木の連結構造である。
請求項2に記載の発明によれば、所定の幅を有する長尺板を部分的に折り曲げられて折り曲げ領域及び非折り曲げ領域を形成した連結部材を用いられているので連結部材が製作しやすく、また、折り曲げ領域の折り曲げ面と非折り曲げ領域のはみ出し面との間に補強板が設けられて補強されているので、連結部材の強度が高い。
請求項3に記載の発明は、連結部材の折り曲げ部は幅方向の両側に形成されており、両側の折り曲げ面は、基準面に対して同じ側となるように折り曲げられており、折り曲げ領域の基準面及び折り曲げ面によって囲まれる空間に心材が配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のまくら木の連結構造である。
請求項3に記載の発明によれば、連結部材の折り曲げ部は同じ側となるように折り曲げられて空間が形成されており、この空間に心材が配置されているので、連結部材の強度を高くすることができる。
請求項4に記載の発明は、連結部材は上側部材と下側部材とを有するものであり、各まくら木は上側部材と下側部材との間で挟まれており、各まくら木には貫通孔が設けられており、まくら木の貫通孔と、上側部材及び下側部材の貫通孔とが連通して、締結部材は連通した貫通孔に挿入されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のまくら木の連結構造である。
請求項4に記載の発明によれば、連結部材は上側部材と下側部材とを有して、まくら木は上側部材と下側部材との間で挟まれて、連通した貫通孔に締結部材が挿入されているので、まくら木と連結部材との固定をより確実にすることができる。
連結部材の基準面と折り曲げ面とのなす角度は略直角とすることができる(請求項5)。
また、まくら木の連結構造のレールとの関係を、配列される複数のまくら木の配列方向をレール方向に向かうものとし、まくら木を横まくら木として用いても良く(請求項6)、配列される複数のまくら木の長尺方向を、レール方向に向かうものとしてもよい(請求項7)。
本発明のまくら木の構造では、レールの継ぎ目部などの補強を、既設のまくら木などを用いることができる。
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した斜視図である。図2は、本発明の第1の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。図3は、連結部材を示す斜視図であり、(a)は折り曲げ前の状態を示すものであり、(b)、(c)は折り曲げ後を示す図である。図4は、本発明の第1の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した分解斜視図である。
本発明の第1の実施形態におけるまくら木の連結構造1は、図1、図2、図4に示されており、連結部材10及びまくら木11を有している。まくら木11は、断面が長方形状の長尺体であって、複数のまくら木11が所定の方向に配列するように並べられている。そして、各まくら木11は連結部材10と固定されており、全体が梯子状となって一体となっている。
連結部材10は、所定の幅を有する長尺状の鋼板を折り曲げて製作されるものであり、まくら木の連結構造1には2個の連結部材10が用いられる。そして、図3(a)に示されるような鋼板を用いられる。また、この折り曲げは、部分的に行われており、折り曲げ領域21と非折り曲げ領域20とが形成される。
折り曲げ領域21で行われる折り曲げは、連結部材10の長尺方向に平行な折り曲げ線22上で行われる。そして、折り曲げ線22は2本有し、幅方向の両側で折り曲げが行われる。
折り曲げ領域21と非折り曲げ領域20との境界は、切断部28が設けられており、折り曲げ領域21のみが折り曲げ可能となっている。切断部28は幅方向に延び、縁から折り曲げ線22の間に形成されている。
折り曲げ領域21で折り曲げが行われると、折り曲げ線22よりも外側に折り曲げ面23が形成される。そして、図3(b)に示されるように、この折り曲げにより、折り曲げ面23は、2本の折り曲げ線22の内側の基準面26に対して角度を有することになる。本実施形態の連結部材10では、全ての折り曲げ面23の基準面26とのなす角度は同じであり、直角である。
また、全ての折り曲げ面23が同じ側となるように折り曲げられるので、各折り曲げ領域21には、2ヵ所の折り曲げ面23と基準面26とによって囲まれる空間27が形成される。
非折り曲げ領域20は、基準面26から幅方向にはみ出すはみ出し面25が形成される。はみ出し面25には、貫通孔30、31が設けられている。そして、図2に示されるように、貫通孔30は連結部材10とまくら木11との固定に用いる締結部材33が挿入される孔であり、貫通孔31はレール80の下側に配置されるタイプレート81の固定に用いる締結部材82が挿入される。
複数のまくら木11を連結部材10によって連結する場合、図4に示すように、まくら木11の上側に連結部材10を配置する。このとき、各まくら木11の長尺方向は連結部材10の長尺方向と直交するようにし、まくら木11同士の長尺方向は平行となるようにする。また、まくら木11は、連結部材10の非折り曲げ領域20に位置するようにする。
連結部材10の非折り曲げ領域20は折り曲げられていないので、はみ出し面25及び基準面26が平面状であり、まくら木11の上面にはみ出し面25及び基準面26を載せて、図1に示すような状態とする。
さらに、連結部材10とまくら木11を締結部材33を用いて固定する。具体的には、図2に示されるように、連結部材10のはみ出し面25に設けられた貫通孔30から締結部材33を挿入して行われる。本実施形態では、締結部材33には犬釘が用いられている。
そうすると、連結部材10と各まくら木11とが固定されて全体が一体となり、まくら木の連結構造1が完成する。
まくら木の連結構造1では、タイプレート81を用いてレール80を支持する。このレール80は、基準面26上に位置している。また、タイプレート81は、図2に示されるように締結部材82を用いてまくら木の連結構造1上に固定されるが、はみ出し面25に設けられた貫通孔31に締結部材82を挿入してまくら木11との締結が行われる。
次に、本発明の第2の実施形態におけるまくら木の連結構造2について説明する。まくら木の連結構造2は、図5、図6、図7に示されており、上記した第1の実施形態におけるまくら木の連結構造1に比べて、連結部材40が異なるものである。
図5は、本発明の第2の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した斜視図である。図6は、本発明の第2の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。図7は、本発明の第2の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した分解斜視図である。
まくら木の連結構造2の連結部材40は、図5、図7に示されるように、上側部材41と下側部材42とからなるものであって2組有している。そして、まくら木11は上側部材41と下側部材42との間で挟まれる状態で固定されている。
図7に示されるように、上側部材41及び下側部材42は、上記した第1の実施形態の連結部材10とほぼ同じ形状であり、長尺板を部分的に折り曲げた形状であって折り曲げ領域21と非折り曲げ領域20とが設けられ、折り曲げ面23、はみ出し面25、基準面26を有している。また、はみ出し面25には貫通孔30、31が設けられ、折り曲げ面23には貫通孔37が設けられている。
また、下側部材42の基準面26の幅は、上側部材41の基準面26の幅よりも短く、上側部材41の折り曲げ領域21の折り曲げ面23同士の間にできる空間27に、下側部材42の折り曲げ領域21を入れることができる。
連結部材40によりまくら木11を連結する場合には、第1の実施形態におけるまくら木の連結構造1と同様に、まくら木11を非折り曲げ領域20に配置して行われる。そして、まくら木11は上側部材41の非折り曲げ領域20と下側部材42の非折り曲げ領域20との間に挟まれる。
連結部材40と各まくら木11とは締結部材33によって固定される。本実施形態では、図6に示されるように、締結部材33としてボルトとナットが用いられている。そして、図7に示されるように、まくら木11に上下方向に貫通する貫通孔36を設け、この貫通孔36の位置を、上側部材41及び下側部材42のはみ出し面25に設けられる貫通孔30、30に合わせている。さらに、貫通孔30、30、36にボルトを挿入して、上側部材41、まくら木11及び下側部材42を固定する。
なお、連結部材40と各まくら木11との固定は、上記した実施形態と同様に、犬釘などを使用してもよい。
また、上側部材41及び下側部材42の折り曲げ面23には貫通孔37が設けられている。そして、連結部材40とまくら木11と固定する状態では、上側部材41の貫通孔37の位置と、下側部材42の貫通孔37の位置とが合う位置関係となっており、図6に示されるように、上側部材41及び下側部材42の両側の貫通孔37にボルト45を挿入して、上側部材41及び下側部材42とを連結している。
このようにして、連結部材40と各まくら木11とが固定されて全体が一体となり、まくら木の連結構造2が完成する。また、レール80とまくら木の連結構造2との間にタイプレート81を設け、タイプレート81を用いてレール80を支持する構造については、上記した実施形態と同様である。
本発明の第3の実施形態におけるまくら木の連結構造3について説明する。まくら木の連結構造3は、図8、図9に示されており、上記した第2の実施形態のまくら木の連結構造2に比べて、連結部材40の下側部材42aが異なるものである。
図8は、本発明の第3の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した斜視図である。図9は、本発明の第3の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。図10は、本発明の第4の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。
本実施形態の下側部材42aは、図3(c)に示されており、上記した実施形態の連結部材10、上側部材41、下側部材42と比べて、折り曲げ方法が異なるものである。具体的には、図3(a)から折り曲げる場合に、2本の折り曲げ線22での折り曲げ方向が逆であり、下側部材42aの幅方向の両側の折り曲げ面23a、23bの位置が、基準面26を挟んで両側となるような位置関係となっている。そして、下側部材42aの折り曲げ領域21の形状はクランク状である。
そして、図8、図9に示されるように、一方の側の折り曲げ面23aを上側に、他方の側の折り曲げ面23bを下側となるようにする。そして、下側部材42aの上側に位置する折り曲げ面23aは、上側部材41の折り曲げ面23に重なっており、上側部材41の空間27内に位置している。
また、下側部材42aの下側に位置する折り曲げ面23bは、下側に突出した状態となっている。したがって、まくら木連結構造3が設置された場合に、道床横抵抗力を大きくすることができる。
また、図10に示される第4の実施形態におけるまくら木の連結構造4のように、連結部材40の下側部材42の設置の向きを、第3の実施形態のとは上下逆向きとして、下側部材42の折り曲げ面23を基準面26よりも下方となるように配置させることもできる。この場合にも、まくら木連結構造4が設置された場合に、道床横抵抗力を大きくすることができる。
なお、図10に示される上側部材41の空間に、心材50が配置され、ボルトナットで貫通固定されるものでも良い。
次に、本発明の第5の実施形態におけるまくら木の連結構造5について説明する。まくら木の連結構造5は、図11、図12、図13に示されており、上記した第2の実施形態のまくら木の連結構造2に、心材50を設けたものであり、他の構造はまくら木の連結構造2と同様である。
図11は、本発明の第5の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した斜視図である。図12は、本発明の第5の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。図13は、本発明の第5の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した分解斜視図である。
心材50は、連結部材40の折り曲げ領域21に配置されるものである。そして、心材50には貫通孔38が設けられ、図12に示されるように、折り曲げ面23の貫通孔37に挿入されるボルト45が貫通孔38に挿入されて心材50が固定される。そして、心材50によって、折り曲げ領域21を高強度とすることができる。
心材50の材質は特に限定されるものではなく、どのような材質ものを用いても良いが、まくら木11と同様な材質のものやリサイクル材等を用いることができる。
次に、本発明の第6の実施形態におけるまくら木の連結構造6について説明する。まくら木の連結構造6は、図14、図15に示される連結部材53を用いて、まくら木11を連結したものである。
図14は、連結部材の補強板を取り付ける前を示した斜視図である。図15は、本発明の第6の実施形態におけるまくら木の連結構造に用いる連結部材を示した斜視図である。図16は、本発明の第6の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。図17は、本発明の第7の実施形態におけるまくら木の連結構造に用いる連結部材を示した斜視図である。図18は、本発明の第7の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。
連結部材53は、本体部材55と補強板56を用いて製作されるものである。そして、本体部材55は、図3(b)に示される上記した実施形態の連結部材10などと同じものであり、この本体部材55は同様の方法により製作される。
そして、補強板56は長方形状の板であり、非折り曲げ領域20と折り曲げ領域21との境界であって、折り曲げ面23とはみ出し面25との間に配置される。また、補強板56は本体部材55に固定されるが、具体的には、折り曲げる前に切断された切断部28で接続される。本実施形態では、本体部材55及び補強板56は鋼板が用いられており、溶接などによって補強板56を接続する。
補強板56は、折り曲げ面23とはみ出し面25との間に設けられるので、折り曲げ面23とはみ出し面25とのなす角度を維持するので、連結部材53の全体の剛性を向上させることができる。
また、補強板56には貫通孔39が上下2ヵ所に設けられており、まくら木11との固定に用いられる。
そして、図16に示されるように、連結部材53とまくら木11とを連結する。この連結は、補強板56に設けられた貫通孔39と、まくら木11に設けられた図示しない貫通孔に締結部材57を挿入して行われる。
本実施形態のまくら木の連結構造6では、同じはみ出し面25に取り付けられた2枚の補強板56により、まくら木11の側面を挟んだ状態で固定されるので、連結部材53とまくら木11との固定をより強固にすることができる。
さらに、図18に示される、本発明の第7の実施形態まくら木の連結構造7を採用することができる。まくら木の連結構造7は、図17に示される連結部材53aを用い、まくら木11と心材50を固定するものである。
連結部材53aは、折り曲げ面23に貫通孔37が設けられている点以外は第6の実施形態に用いられている連結部材53と同様である。また、まくら木11及び心材50の配置は、図13に示される第5の実施形態まくら木の連結構造5と同様である。
そして、連結部材53aとまくら木11との固定は、上記した第6の実施形態におけるまくら木の連結構造6と同様である。また、連結部材53aと心材50との固定は、上記した第5の実施形態におけるまくら木の連結構造5と同様である。
上記した実施形態のまくら木の連結構造1、2、3、4、5、6、7では、配列する複数のまくら木11の配列方向をレール80方向に向かうようにして、このまくら木11を横まくら木として用いるものであったが、レール80との位置関係を90°回転させ、配列される複数のまくら木11の長尺方向を、レール80方向に向かうようにしてまくら木11を縦まくら木ととして用いることもできる。
本発明の第1の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した斜視図である。 本発明の第1の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。 連結部材を示す斜視図であり、(a)は折り曲げ前の状態を示すものであり、(b)、(c)は折り曲げ後を示す図である。 本発明の第1の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した分解斜視図である。 本発明の第2の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した斜視図である。 本発明の第2の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。 本発明の第2の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した分解斜視図である。 本発明の第3の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した斜視図である。 本発明の第3の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。 本発明の第4の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。 本発明の第5の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した斜視図である。 本発明の第5の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。 本発明の第5の実施形態におけるまくら木の連結構造を示した分解斜視図である。 連結部材の補強板を取り付ける前を示した斜視図である。 本発明の第6の実施形態におけるまくら木の連結構造に用いる連結部材を示した斜視図である。 本発明の第6の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。 本発明の第7の実施形態におけるまくら木の連結構造に用いる連結部材を示した斜視図である。 本発明の第7の実施形態におけるまくら木の連結構造をレール方向から見た図である。
符号の説明
1、2、3、4、5、6、7 まくら木の連結構造
10、40、53、53a 連結部材
11 まくら木
20 非折り曲げ領域
21 折り曲げ領域
22 折り曲げ線
23 折り曲げ面
25 はみ出し面
26 基準面
30、37 貫通孔
33 締結部材
36、38 貫通孔
39 貫通孔
41 上側部材
42 下側部材
50 心材
56 補強板
80 レール

Claims (7)

  1. 複数のまくら木を配列して連結部材によって連結するまくら木の連結構造であって、前記連結部材は所定の幅を有する長尺板を部分的に折り曲げられて製作され、前記折り曲げにより折り曲げ領域及び非折り曲げ領域を形成するものであり、前記折り曲げによって形成される折り曲げ線は長尺板に略平行であり、前記折り曲げ線よりも外側の折り曲げ面は、折り曲げ線より内側の基準面に対して角度を有するものであり、
    非折り曲げ領域には折り曲げ線からはみ出しているはみ出し面を有し、前記はみ出し面には貫通孔が設けられ、複数のまくら木は非折り曲げ領域に配置され、締結部材を貫通孔に挿通した状態で各まくら木に固定して、複数のまくら木と連結部材とが固定されていることを特徴とするまくら木の連結構造。
  2. 複数のまくら木を配列して連結部材によって連結するまくら木の連結構造であって、前記連結部材は所定の幅を有する長尺板を部分的に折り曲げられて製作され、前記折り曲げにより折り曲げ領域及び非折り曲げ領域を形成するものであり、前記折り曲げによって形成される折り曲げ線は長尺板に略平行であり、前記折り曲げ線よりも外側の折り曲げ面は、折り曲げ線より内側の基準面に対して角度を有するものであり、
    非折り曲げ領域には折り曲げ線からはみ出しているはみ出し面を有し、折り曲げ領域の折り曲げ面と非折り曲げ領域のはみ出し面との間に補強板が設けられて補強されており、はみ出し面又は補強板には貫通孔が設けられ、複数のまくら木は非折り曲げ領域に配置され、締結部材を貫通孔に挿通した状態で各まくら木に固定して、複数のまくら木と連結部材とが固定されていることを特徴とするまくら木の連結構造。
  3. 連結部材の折り曲げ部は幅方向の両側に形成されており、両側の折り曲げ面は、基準面に対して同じ側となるように折り曲げられており、折り曲げ領域の基準面及び折り曲げ面によって囲まれる空間に心材が配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のまくら木の連結構造。
  4. 連結部材は上側部材と下側部材とを有するものであり、各まくら木は上側部材と下側部材との間で挟まれており、各まくら木には貫通孔が設けられており、まくら木の貫通孔と、上側部材及び下側部材の貫通孔とが連通して、締結部材は連通した貫通孔に挿入されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のまくら木の連結構造。
  5. 連結部材の基準面と折り曲げ面とのなす角度は略直角であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のまくら木の連結構造。
  6. 配列される複数のまくら木の配列方向は、レール方向に向かうものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のまくら木の連結構造。
  7. 配列される複数のまくら木の長尺方向は、レール方向に向かうものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のまくら木の連結構造。
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JP2014240585A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 泰生 佐藤 まくらぎ連結装置

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