JP2007085038A - まくらぎ締結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 施工性が良好であり安全性が高く簡単な構造によってまくらぎの長さ方向の移動を容易に規制することができるまくらぎ締結装置を提供する。
【解決手段】 まくらぎ締結装置８は、斜め方向からまくらぎ４を橋梁１に締結している。橋梁１上の軌道２が曲線区間であるときには、この軌道２上を列車が走行すると軌道２に横圧が作用して、まくらぎ４が長さ方向に移動しようとする。橋梁１の上フランジ１ｆとまくらぎ４とが連結部材９によって連結され、締結部材１２によって連結部材９が固定部材１０に締結されているため、連結部材９に引張力Ｆ₂が作用している。このため、まくらぎ４が長さ方向に移動しようとするときに、この引張力Ｆ₂の水平方向の分力Ｆ_2Xが横方向の抵抗力としてまくらぎ４に作用する。その結果、まくらぎ４の長さ方向の移動が規制されて、軌道２の横方向の変位が抑制される。
【選択図】 図１

Description

この発明は、まくらぎを支持構造物に締結するまくらぎ締結装置に関する。

図１０は、従来のまくらぎ締結装置の使用状態を概略的に示す正面図である。
図１０に示す軌道１０２は、橋梁１０１上に敷設されており、レール１０３はレール締結装置１０５によって橋まくらぎ１０４に締結され、橋梁１０１の上フランジ１０４と橋まくらぎ１０４との間には高さ調整板１０６が挿入されている。従来のまくらぎ締結装置１０７は、レール１０３を支持する橋まくらぎ１０４を貫通して橋梁１０１の上フランジ１０１ａに掛け止めされるフックボルト１０７ａと、このフックボルト１０７ａを橋まくらぎ１０４に締結する締結ナット１０７ｂなどを備えている。このような従来のまくらぎ締結装置１０７では、フックボルト１０７ａによって橋まくらぎ１０４と上フランジ１０１ａとを上下方向に連結して、橋まくらぎ１０４の上方向（縦方向）に対する抵抗力をこの橋まくらぎ１０４に作用させている。

このような従来のまくらぎ締結装置１０７では、橋まくらぎ１０４の上面から貫通孔１０４ａをあけて、橋まくらぎ１０４の下方からこの貫通孔１０４ａにフックボルト１０７ａを通し、上フランジ１０１ａにフックボルト１０７ａを掛け止めしている。しかし、貫通孔１０４ａと上フランジ１０１ａとの位置関係が一定になるように、橋まくらぎ１０４に貫通孔１０４ａを正確にあけることが困難である。このため、貫通孔１０４ａと上フランジ１０１ａとの位置関係を現場で測定して、これらの位置関係に応じた長さの異なる数種類のフックボルト１０７ａを予め準備する必要性があり、施工性が低下してしまう問題点がある。特に、レール１０３と橋まくらぎ１０４との間に金属製のタイプレート１０５ａを挿入してこれらを締結する場合には、タイプレート１０５ａとフックボルト１０７ａとの間を電気的に絶縁するために、タイプレート１０５ａから離れた位置に貫通孔１０４ａを形成する必要がある。このため、貫通孔１０４ａが上フランジ１０１ａからさらに離れ、フックボルト１０７ａの先端部と上フランジ１０１ａとが完全に接触せずこれらの間に隙間が形成されてしまう問題点がある。このような不都合を解決するための橋まくらぎ締結金具が提案されている。

従来の橋まくらぎ締結金具は、橋まくらぎの上面に搭載される床板と、この床板に固定されて波形状に折り曲げられた上ばね金具と、橋まくらぎと橋桁とに跨って接触し波形状に折り曲げられた下ばね金具と、上ばね金具の波状部と下ばね金具の波状部とに嵌めこまれてこれらを連結する連結枠と、床板と上ばねとの間に差し込まれて床板から上ばね金具が抜け出すのを防止する楔などを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の橋まくらぎ締結金具では、下ばね金具に連結枠を嵌め込んだ状態で橋まくらぎの端部から連結枠を挿入し、橋まくらぎの下面と橋桁の下面とを下ばね金具によって押さえつけ、床板上の上ばね金具に連結枠を嵌め込んだ後に、上ばね金具と床板との間に楔を挿入している。その結果、この従来の橋まくらぎ締結金具では、上ばね金具と下ばね金具との間に橋まくらぎと橋桁とを挟み込み締結しているため、フックボルトを挿入するための貫通孔を橋まくらぎに形成する必要がなく作業性を向上させている。

実開平6-024001号公報

しかし、従来の橋まくらぎ締結金具では、上ばね金具と下ばね金具とによって橋まくらぎと橋桁とを上下方向のみから締結している。その結果、橋まくらぎが腐食して橋まくらぎの高さが低くなると締結力が低下するため、定期的に点検して床板と上ばね金具との間に楔をより一層深く差し込む作業が必要になり、保守に手間がかかる問題点がある。また、従来の橋まくらぎ締結金具では、上ばね金具を固定する床板が橋まくらぎの上面に固定されていない。このため、締結力が低下すると、橋まくらぎの長さ方向の移動を規制することができなくなる。特に、橋梁が溶接桁である場合には、橋まくらぎを支持する溶接桁のフランジが平坦であるため、締結力が低下すると溶接桁上に橋まくらぎが載っているだけの状態となり、橋まくらぎの長さ方向の移動を規制することができなくなる。その結果、車両の走行によってレールの長さ方向と交差する方向に作用する横圧や、温度上昇によってレールが伸びたときにこのレールを長さ方向と交差する方向に変位させる横圧などによって、レールとともに橋まくらぎが長さ方向に変位する問題点がある。さらに、従来の橋まくらぎ締結金具では、橋まくらぎの端部から連結枠を挿入し、橋まくらぎの下面と橋桁の下面とに跨るように下ばね金具を位置決めし、床板と上ばね金具との間に楔を挿入するような複雑で手間のかかる作業が必要になり、作業人員が増加し作業に時間がかかる問題点がある。

この発明の課題は、施工性が良好であり安全性が高く簡単な構造によってまくらぎの長さ方向の移動を容易に規制することができるまくらぎ締結装置を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、まくらぎ（４）を支持構造物（１）に締結するまくらぎ締結装置であって、前記まくらぎが長さ方向に移動するのを規制するように、前記支持構造物にこのまくらぎを斜め方向から連結する連結部材（９）を備えることを特徴とするまくらぎ締結装置（８）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載のまくらぎ締結装置において、前記連結部材は、前記支持構造物が橋梁（１）であるときにこの橋梁のフランジ部（１ｆ）と前記まくらぎとを連結することを特徴とするまくらぎ締結装置である。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のまくらぎ締結装置において、前記連結部材は、前記まくらぎが上方向に移動するのを規制することを特徴とするまくらぎ締結装置である。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のまくらぎ締結装置において、前記連結部材は、前記前記支持構造物に掛け止めされる部分の表面が硬化処理されていることを特徴とするまくらぎ締結装置である。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項４又は請求項５に記載のまくらぎ締結装置において、前記連結部材は、前記前記支持構造物に掛け止めされる部分に剛性を付与する剛性付与部（９ｅ）を備えることを特徴としているまくらぎ締結装置である。

請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のまくらぎ締結装置において、前記まくらぎの端部に固定される固定部材（１０）と、前記固定部材に前記連結部材を締結する締結部材（１２）とを備え、前記連結部材は、一方の端部が前記支持構造物に掛け止めされ、他方の端部が前記締結部材に締結されることを特徴とするまくらぎ締結装置である。

請求項７の発明は、請求項６に記載のまくらぎ締結装置において、前記締結部材は、前記連結部材が緩むのを防止する緩み止め部（１２ｃ）を備えることを特徴とするまくらぎ締結装置である。

請求項８の発明は、請求項６又は請求項７に記載のまくらぎ締結装置において、前記締結部材が脱落するのを防止する脱落防止部材（１３）を備えることを特徴とするまくらぎ締結装置である。

請求項９の発明は、請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載のまくらぎ締結装置において、前記固定部材は、前記連結部材を傾斜した状態で保持する保持筒部（１０ｂ）を備え、前記保持筒部は、前記連結部材との間に所定の隙間を形成することを特徴とするまくらぎ締結装置である。

この発明によると、施工性が良好であり安全性が高く簡単な構造によってまくらぎの長さ方向の移動を容易に規制することができる。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の使用状態を概略的に示す正面図である。図２は、この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の使用状態を概略的に示す平面図である。図３は、この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の拡大図である。

橋梁１は、軌道２の下部に空間を確保し車両の荷重を支持する構造物である。図１及び図２に示す橋梁１は、鋼板及び形鋼を用いて製造されたＩ型の橋桁の上部を列車が走行する上路プレートガーダである。橋梁１は、図１に示すように、鋼板と山形鋼とを溶接又はリベットなどによって接合してＩ形の桁に組み立てて互いに平行に並べた一対の主桁１ａと、一対の主桁１ａの上部を連結する上横構１ｂと、一対の主桁１ａの下部を連結する下横構１ｃと、一方の主桁１ａの上部と他方の主桁１ａの下部とを連結する一対の中間対傾構１ｄと、一対の主桁１ａの下端部に接続された下フランジ１ｅと、一対の主桁１ａの上端部に接続された上フランジ１ｆなどを備えている。

軌道２は、車両が走行する通路（線路）であり、橋梁１上に敷設され橋梁１によって支持されている。軌道２は、図１〜図３に示すレール３と、まくらぎ４と、レール締結装置５と、図１及び図３に示す高さ調整板６と、図１〜図３に示すまくらぎ締結装置７，８などを備えている。

レール３は、車両の車輪を支持し案内してこの車両を走行させる部材である。図１〜図３に示すレール３は、例えば、通常25mの標準長さの定尺レールを溶接して200m以上の長さに接合したロングレールである。レール３は、図１及び図３に示すように、車両の車輪の踏面と接触するレール頭部３ａと、タイプレート５ａ上に設置されるレール底部３ｂと、レール頭部３ａとレール底部３ｂとを繋ぐレール腹部３ｃとから構成されている。

図１〜図３に示すまくらぎ４は、レール３を支持する部材である。まくらぎ４は、左右のレール３の間隔（軌間）を正確に保持するとともに、レール３から伝達される列車荷重を橋梁１に分散させる。まくらぎ４は、レール３の長さ方向と直交する方向に所定の間隔をあけて、レール３と橋梁１との間に並べて設置されている。図１〜図３に示すまくらぎ４は、橋梁１の桁上に設置して使用される橋まくらぎであり、例えば木材を所定の寸法に加工して製造された木まくらぎである。まくらぎ４には、図１及び図３に示すように、フックボルト７ａが縦方向に貫通する貫通孔４ａが形成されている。

図１〜図３に示すレール締結装置５は、レール３をまくらぎ４に締結する装置である。レール締結装置５は、レール３からまくらぎ４に作用する圧力を分散させてレール底部３ｂがまくらぎ４に食い込むのを防止する機能を有する。レール締結装置５は、図１及び図３に示すように、タイプレート５ａと、軌道パッド５ｂと、締結ばね５ｃと、締結ボルト５ｄと、締結ナット５ｅと、犬くぎ５ｆなどを備えている。タイプレート５ａは、レール３とまくらぎ４との間に挿入される板状の締結用部材であり、レール３の横方向の移動を規制する。軌道パッド５ｂは、レール３とタイプレート５ａとの間に挿入される緩衝用の板状部材であり、車両が通過する際に発生する衝撃荷重を緩和するとともに、レール３が長手方向に移動するふく進に対する抵抗力を確保するために、レール底部３ｂの下面とタイプレート５ａの上面との間に挟み込まれる加硫ゴム製やウレタン製の板状部材である。締結ばね５ｃは、レール３を押さえ付けて締結するばねである。締結ばね５ｃは、例えば、板状のばね鋼を略Ｕ字状に折り曲げて形成した板ばね（主ばね）であり押さえ金（ばねクリップ）として機能する。締結ボルト５ｄは、締結ばね５ｃを締め付ける部材であり、タイプレート５ａの雌ねじ部と噛み合う六角ボルトなどである。締結ボルト５ｄは、レール底部３ｂの上面に締結ばね５ｃを押し付けている。締結ナット５ｅは、締結ボルト５ｄに装着される部材であり、犬くぎ５ｆはタイプレート５ａをまくらぎ４に固定する部材である。

図１及び図３に示す高さ調整板６は、橋梁１とまくらぎ４との間に挿入してまくらぎ４の高さを調整する部材である。高さ調整板６は、橋梁１の前後の区間と橋梁１上の区間とで軌道２の高さが同一になるようにこの軌道２の高さを調整する板状のパッキンなどであり、図１及び図３に示すように上フランジ１ｆの上面とまくらぎ４の下面との間に挟み込まれている。高さ調整板６の下面には、例えば、橋梁１がリベット接合によって組み立てられており上フランジ１ｆの上面からリベット頭が突出しているときには、このリベット頭と嵌合する凹部が多数形成されている。

図１〜図３に示すまくらぎ締結装置７は、まくらぎ４を橋梁１に締結する装置である。まくらぎ締結装置７は、上下方向からまくらぎ４を橋梁１に締結して、まくらぎ４を上方向に移動する力がこのまくらぎ４に作用したときにこの力に対抗する抵抗力をまくらぎ４に作用させる。まくらぎ締結装置７は、例えば、図１に示すように軌道２の左右にそれぞれ配置されてまくらぎ４の縦方向の移動を阻止している。まくらぎ締結装置７は、図１及び図３に示すように、フックボルト７ａと、締結ナット７ｂと、座金７ｃなどを備えている。まくらぎ締結装置７は、フックボルト７ａの引張力（締結力）Ｆ₁によって上下方向からまくらぎ４を橋梁１に締結しているため、まくらぎ４の垂直方向（縦方向）の移動のみを規制する。

図１及び図３に示すフックボルト７ａは、まくらぎ４を上フランジ１ｆに固定する部材である。フックボルト７ａは、外観形状がＬ字状に形成されたボルトであり、まくらぎ４を垂直方向に引っ張る引張棒として機能する。フックボルト７ａは、まくらぎ４の上方向の移動を規制するように、まくらぎ４を橋梁１に連結している。フックボルト７ａには、先端部を直角に折り曲げて上フランジ１ｆに掛け止めされるフック部７ｄと、まくらぎ４の貫通孔４ａを貫通し締結ナット７ｂと噛み合う雄ねじ部７ｅとが形成されている。締結ナット７ｂは、フックボルト７ａをまくらぎ４に締結する部材であり、フックボルト７ａの雄ねじ部７ｅに締め付けられることによって、まくらぎ４と橋梁１とを強固に連結する。座金７ｃは、まくらぎ４と締結ナット７ｂとの間に挟み込まれる部材である。座金７ｃは、図２に示すように、外観形状が四角の板状部材であり、締結ナット７ｂの緩みを防止するために４隅がまくらぎ４の上面に刺さり込むように折り曲げられている。

図１〜図３に示すまくらぎ締結装置８は、まくらぎ４を橋梁１に締結する装置である。まくらぎ締結装置８は、図１及び図３に示すように、斜め方向からまくらぎ４を橋梁１に締結して、まくらぎ４を横方向に移動する力がこのまくらぎ４に作用したときにこの力に対抗する抵抗力をまくらぎ４に作用させるとともに、まくらぎ４を上方向に移動する力がこのまくらぎ４に作用したときにこの力に対抗する抵抗力をまくらぎ４に作用させる。まくらぎ締結装置８は、例えば、図１に示すように軌道２の左右にそれぞれ配置されてまくらぎ４の横方向及び縦方向の移動を阻止している。まくらぎ締結装置８は、図１〜図３に示すように、連結部材９と、固定部材１０と、脱落防止部材１１と、締結部材１２と、脱落防止部材１３などを備えている。まくらぎ締結装置８は、図１に示すように、連結部材９の引張力Ｆ₂（締結力）によって斜め方向からまくらぎ４を橋梁１に締結しているため、連結部材９の引張力（締結力）Ｆ₂の水平方向（横方向）の分力Ｆ_2Xによってまくらぎ４の水平方向の移動を規制するとともに、垂直方向（縦方向）の分力Ｆ_2Yによってまくらぎ４の垂直方向の移動も規制する。

図４は、この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の連結部材の外観図であり、図４（Ａ）は側面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のIVB方向から見た正面図であり、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のIV-IVC線で切断した状態を示す断面図である。
図１〜図４に示す連結部材９は、まくらぎ４が長さ方向に移動するのを規制するように、橋梁１にこのまくらぎ４を斜め方向から連結する部材である。連結部材９は、図１及び図３に示すように、橋梁１の上フランジ１ｆとまくらぎ４とを連結し、まくらぎ４の長さ方向及び上方向の移動を規制する。連結部材９は、一方の端部が橋梁１に掛け止めされ、他方の端部が締結部材１２に締結されている。連結部材９は、図１、図３及び図４に示すように、外観形状が略Ｊ字状の金具であり、まくらぎ４を長さ方向に対して斜め方向（例えば傾斜角度20°程度）に引っ張る引張棒として機能し、図４（Ｃ）に示すように断面形状が円形の軸状の鋼材などを曲げ加工して形成されている。連結部材９は、図２に示すように、まくらぎ４の一方の端部に２本配置され他方の端部に２本配置されており、合計４本によってまくらぎ４を橋梁１に連結している。連結部材９は、図１、図３及び図４に示すように、フック部９ａと雄ねじ部９ｂとを備えている。

フック部９ａは、橋梁１に掛け止めされる部分である。フック部９ａは、図１及び図３に示すように、上フランジ１ｆの段差部に引っ掛かるような形状に折り曲げられている。フック部９ａの先端部には、図４（Ｂ）に示すように、上フランジ１ｆとの接触面積が大きくなるように、上フランジ１ｆと面接触し密着するように平坦面９ｃが形成されている。フック部９ａは、例えば、800°Ｃ程度までバーナで加熱した後に水冷する焼入れなどの熱処理によって表面が硬化処理されている。雄ねじ部９ｂは、締結部材１２によって固定部材１０に締結される部分である。雄ねじ部９ｂは、図４（Ａ）に示すように、連結部材９のフック部９ａとは反対側の端部から所定の長さ形成されており、雄ねじ部９ｂにはこの雄ねじ部９ｂを貫通する貫通孔９ｄが形成されている。

図５は、この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の固定部材の外観図であり、図５（Ａ）は平面図であり、図５（Ｂ）は正面図であり、図５（Ｃ）は左側面図であり、図５（Ｄ）は図５（Ａ）のV-VD線で切断した状態を示す断面図である。
図１〜図３及び図５に示す固定部材１０は、まくらぎ４の端部に固定される部材である。固定部材１０は、図１〜図３に示すように、まくらぎ４の端部の上側角部に引っ掛けるように装着され固定されている。固定部材１０は、図５に示すように、装着部１０ａと保持筒部１０ｂなどを備えている。

装着部１０ａは、まくらぎ４の端部に装着される部分であり、屈曲板１０ｃと側板１０ｄとから構成されている。屈曲板１０ｃは、固定部材１０がまくらぎ４の長さ方向に移動するのを規制する部分であり、まくらぎ４の幅よりも僅かに長くなるように所定の寸法でＬ形鋼（山形鋼）などを切断して形成されている。屈曲板１０ｃには、この屈曲板１０ｃを貫通する貫通孔１０ｅが形成されている。側板１０ｄは、固定部材１０がまくらぎ４の長さ方向と直交する方向に移動するのを規制する部分であり、屈曲板１０ｃの両端部にそれぞれ鋼板を溶接してこの屈曲板１０ｃと一体に形成されている。

図６は、この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置における高さ調整板の高さが異なるときの保持筒部の機能を説明するための概念図であり、図６（Ａ）は高さ調整板が薄いときの概念図を示し、図６（Ｂ）は高さ調整板が厚いときの概念図を示す。図７は、この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置におけるまくらぎの長さが異なるときの保持筒部の機能を説明するための概念図であり、図７（Ａ）は連結部材の傾斜角度が大きいときの概念図を示し、図７（Ｂ）は連結部材の傾斜角度が小さいときの概念図を示す。

保持筒部１０ｂは、連結部材９を傾斜した状態で保持する部分であり、この連結部材９が貫通しこの連結部材９を保持する。保持筒部１０ｂは、円形の鋼管を所定の長さで切断して形成された筒状の部材であり、装着部１０ａの両側にそれぞれ配置されており、所定の角度（例えば20°程度）だけ傾けて側板１０ｄに溶接され固定されている。保持筒部１０ｂは、図６及び図７に示すように、保持筒部１０ｂの内径Ｄ₁が連結部材９の外形Ｄ₂よりも大きく形成されており、連結部材９との間に所定の隙間を形成している。このため、保持筒部１０ｂは、図６に示すように、高さ調整板６の高さＨが変化してもこの連結部材９を保持可能であり、図７に示すように連結部材９の傾斜角度が所定範囲内で変化してもこの連結部材９を保持可能である。保持筒部１０ｂは、例えば、図６（Ａ）に示すように、高さ調整板６が厚さＨ₁で薄いときには連結部材９の垂直方向の位置が相対的に低くなり、図６（Ｂ）に示すように高さ調整板６が厚さＨ₂で厚いときには連結部材９の垂直方向の位置が相対的に高くなるが、連結部材９との間の隙間によってこの連結部材９の相対的な位置の変位を吸収している。また、保持筒部１０ｂは、例えば、図７（Ａ）に示すように、まくらぎ４の長さが短いときには連結部材９が傾斜角度θ₁で角度が大きくなり、図７（Ｂ）に示すようにまくらぎ４の長さが長いときには連結部材９が傾斜角度θ₂で角度が小さくなるため、連結部材９との間の隙間によってこの連結部材９の傾きの変化を吸収している。

図２に示す脱落防止部材１１は、固定部材１０の脱落を防止する部材である。脱落防止部材１１は、図５（Ａ）（Ｄ）に示す固定部材１０の貫通孔１０ｅに挿入されまくらぎ４の上面にねじ込まれるねじくぎなどであり、安全対策として固定部材１０をまくらぎ４に固定している。

図８は、この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の締結部材の断面図であり、図８（Ａ）は締結前の状態を示す断面図であり、図８（Ｂ）は締結後の状態を示す断面図である。
図１〜図３及び図６〜図８に示す締結部材１２は、固定部材１０に連結部材９を締結する部材である。締結部材１２は、連結部材９が固定部材１０から緩むのを防止する機能を有する。締結部材１２は、図８に示すように、ナット１２ａ，１２ｂと、緩み止め部１２ｃと、座金１２ｄ，１２ｅとを備えている。

図８に示すナット１２ａ，１２ｂは、連結部材９の雄ねじ部９ｂに装着されて保持筒部１０ｂに連結部材９を締め付ける部材である。緩み止め部１２ｃは、連結部材９が緩むのを防止する部分である。緩み止め部１２ｃは、図８に示すように、ナット１２ａの下面に形成されたテーパ状の凹部１２ｆと、ナット１２ｂの上面に形成されナット１２ｂの中心から偏心したテーパ状の凸部１２ｇとを備えている。緩み止め部１２ｃは、ナット１２ａ，１２ｂを締め付けることによって凹部１２ｆと凸部１２ｇとを互いに摩擦接触させる。緩み止め部１２ｃは、例えば、下側のナット１２ｂを締め付けた後に上側のナット１２ａを締め付けることによって、凹部１２ｆに対して凸部１２ｇを楔として作用させ、ナット１２ａの雌ねじ部と雄ねじ部９ｂとの間の摩擦力を増大させてナット１２ａの緩みを防止する。座金１２ｄ，１２ｅは、保持筒部１０ｂとナット１２ｂとの間に挟み込まれる部材である。座金１２ｄは、保持筒部１０ｂに締結力を平均化して作用させるために座金１２ｅと保持筒部１０ｂとの間に挟み込まれており、雄ねじ部９ｂが貫通する貫通孔１２ｈを有し、図２に示すように外観形状が四角形の板状部材である。座金１２ｅは、保持筒部１０ｂ内にナット１２ａ，１２ｂが落ち込まないようにこの保持筒部１０ｂよりも大きく形成されている。座金１２ｅは、図７及び図８に示すように、ナット１２ｂと座金１２ｄとの間に挟み込まれており、雄ねじ部９ｂが貫通する貫通孔１２ｉを有し、主として緩み止め用として使用されるばね座金である。

図１〜図３及び図６〜図８に示す脱落防止部材１３は、締結部材１２が脱落するのを防止する部材である。脱落防止部材１３は、図４（Ａ）（Ｄ）に示す雄ねじ部９ｂの貫通孔９ｄに挿入される割ピンであり、締結部材１２が連結部材９から脱落するのを阻止する。

次に、この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の施工方法を説明する。
図１〜図３に示すように、まくらぎ４の両端部の上側角部に固定部材１０の装着部１０ａをそれぞれ装着し、脱落防止部材１１を貫通孔１０ｅに挿入してまくらぎ４の上面に打ち込み、まくらぎ４に固定部材１０が固定される。次に、固定部材１０の保持筒部１０ｂの下端側から上端側に向かって連結部材９の雄ねじ部９ｂを挿入し、図１に示すように橋梁１の上フランジ１ｆに連結部材９のフック部９ａを掛け止めする。次に、図６〜図８に示すように、雄ねじ部９ｂに座金１２ｄ，１２ｅを装着した後に、雄ねじ部９ｂにナット１２ａ，１２ｂを装着してスパナによって仮締めする。同様の方法によって、図２に示すように、１本のまくらぎ４を合計４本の連結部材９によって橋梁１に連結し、ナット１２ａ，１２ｂを仮締めした後に、トルクレンチによって４本の連結部材９が均一の締結力（例えば19600N/m程度）によって固定部材１０に締結されるように、ナット１２ａ，１２ｂを本締めする。次に、図６〜図８に示すように、全ての連結部材９の雄ねじ部９ｂの貫通孔９ｄに脱落防止部材１３を挿入して固定する。最後に、海岸線に沿って軌道２が敷設されているような場合には塩害による腐食を防ぐために、固定部材１０、脱落防止部材１１、締結部材１２及び脱落防止部材１３の表面に必要に応じて防錆塗料が塗布される。

次に、この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の作用を説明する。
図１〜図３に示す橋梁１上の軌道２が曲線区間であるときには、この軌道２上を列車が走行すると軌道２に横圧が作用して、まくらぎ４が長さ方向に移動しようとする。また、レール３がロングレールであるときには、レール３が温度上昇によって規定の長さ以上に伸びると、レール３の長さ方向への伸びが規制されてレール３が長さ方向と交差する方向に変位しようとし、まくらぎ４が長さ方向に移動しようとする。さらに、軌道２上を走行する列車がローリングすると軌道２に横圧が作用し、地震発生時には軌道２を横方向に変位させる外力が作用して、まくらぎ４が長さ方向に移動しようとする。特に、橋梁１が溶接桁である場合には、橋梁１がリベット桁である場合とは異なり、まくらぎ４を支持する上フランジ１ｆの上面が平坦であるため、まくらぎ４が容易に長さ方向に移動する可能性がある。図１及び図３に示すように、橋梁１の上フランジ１ｆとまくらぎ４とが連結部材９によって連結され、締結部材１２によって連結部材９が固定部材１０に締結されているため、図１に示すように連結部材９に引張力Ｆ₂が作用している。このため、まくらぎ４が長さ方向に移動しようとするときに、この引張力Ｆ₂の水平方向の分力Ｆ_2Xが横方向の抵抗力としてまくらぎ４に作用する。その結果、まくらぎ４の長さ方向の移動が規制されて、軌道２の横方向の変位が抑制される。また、まくらぎ４が上方向に移動しようとするときに、この引張力Ｆ₂の垂直方向の分力Ｆ_2Yが縦方向の抵抗力としてまくらぎ４に作用する。その結果、まくらぎ４の上方向の移動が規制されて、軌道２の上方向の変位が抑制される。

この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、まくらぎ４が長さ方向に移動するのを規制するように、橋梁１にこのまくらぎ４を斜め方向から連結部材９が連結する。このため、まくらぎ４の横抵抗力を増強することができるため、まくらぎ４が長さ方向に移動するのを阻止することができる。

(2) この第１実施形態では、橋梁１の上フランジ１ｆとまくらぎ４とを連結部材９が連結する。このため、固定構造物である橋梁１の上フランジ１ｆを利用してこの上フランジ１ｆにまくらぎ４を強固に連結し、まくらぎ４の横方向に移動を規制することができる。特に、溶接桁の場合には主桁１ａの上面に２枚の鋼材を溶接して上フランジ１ｆが形成されており、図１及び図３に示すように１枚目の鋼材と２枚目の鋼材との間には段差部が形成されている。このため、この段差部を利用して上フランジ１ｆとまくらぎ４とを簡単に連結することができる。

(3) この第１実施形態では、まくらぎ４が上方向に移動するのを連結部材９が規制する。このため、まくらぎ４のがたつきが抑えられ、軌道２上を列車が走行するときに発生する振動によって列車の乗り心地が低下するのを防ぐことができる。また、まくらぎ４が腐食してロックボルト７ａが緩み、フックボルト７ａに作用する引張力Ｆ₁が低下したようなときに、連結部材９の引張力Ｆ₂の垂直方向の分力Ｆ_2Yによってまくらぎ４の上方向の移動を可能な限り阻止することができる。さらに、まくらぎ締結装置７とまくらぎ締結装置８とを併用することによってフックボルト７ａの負担を軽減することができ、フックボルト７ａの寿命を長くすることができる。

(4) この第１実施形態では、まくらぎ４の端部に固定部材１０が固定されており、この固定部材１０に連結部材９を締結部材１２が締結し、連結部材９の一方の端部が橋梁１に掛け止めされており、他方の端部が締結部材１２に締結されている。このため、必要最小限の部材によって簡単に組み立てることができ、施工に手間がかからず作業性を向上させることができる。

(5) この第１実施形態では、連結部材９のフック部９ａの表面が硬化処理されている。このため、連結部材９の締結により発生する引張力Ｆ₂に対して十分な強度を確保することができ、軌道２上を走行する列車の振動にも十分に耐えることができる。

(6) この第１実施形態では、連結部材９が緩むのを防止する緩み止め部１２ｃを 締結部材１２が備えている。このため、連結部材９の引張力Ｆ₂が低下してこの引張力Ｆ₂の垂直方向の分力Ｆ_2Xが低下するのを防止し、まくらぎ４を横方向に移動するのを阻止することができる。

(7) この第１実施形態では、締結部材１２が脱落するのを脱落防止部材１３が防止する。このため、連結部材９から締結部材１２が脱落して橋梁１から締結部材１２が落下する危険を防止することができる。

(8) この第１実施形態では、連結部材９を傾斜した状態で保持する保持筒部１０ｂを固定部材１０が備えている。このため、従来の橋まくらぎ締結金具のように軌道２の下側に手を入れて締結作業を行う必要がなく、軌道２の上側から作業状況を確認しながら手元で掛け止め作業や締結作業などを行うことができ、作業性を向上させることができる。特に、軌道２の外側に点検作業時に作業員が歩行するための歩み板が設置されている場合には、この歩み板から連結部材９の掛け止め作業や締結部材１２の締結作業などを簡単に行うことができる。

(9) この第１実施形態では、連結部材９との間に所定の隙間を保持筒部１０ｂが形成している。このため、図６に示すように、高さ調整板６の厚さが異なり連結部材９の垂直方向の相対的な高さが異なる場合や、図７に示すようにまくらぎ４の長さが異なり連結部材９の傾斜角度が変化する場合であっても、連結部材９を保持しまくらぎ４と橋梁１とを連結部材９によって連結することができる。

（第２実施形態）
図９は、この発明の第２実施形態に係るまくらぎ締結装置の連結部材の外観図であり、図９（Ａ）は側面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のIX-IXB線で切断した状態を示す断面図である。以下では、図１〜図８に示す部分と同一の部分については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図９に示す連結部材９は、剛性付与部９ｅを備えており、この剛性付与部９ｅはフック部９ａに剛性を付与する部分である。剛性付与部９ｅは、例えば、図９（Ａ）に示すように、フック部９ａを橋梁１に掛け止めし締結した状態で曲げモーメントＭがフック部９ａに作用したときに、フック部９ａに曲げ剛性を付与することによってフック部９ａの口開きを防止する。剛性付与部９ｅは、図９（Ｂ）に示すように、フック部９ａの両側面に沿って所定の長さで形成された溝であり、プレス機械などによってフック部９ａに溝を形成した後にフック部９ａが焼入れなどによって硬化処理される。この第２実施形態では、第１実施形態の効果に加えて、フック部９ａに剛性を付与する剛性付与部９ｅを連結部材９が備えているため、フック部９ａが曲がり難くなり強度をより一層向上させることができる。

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、まくらぎ４を支持する支持構造物として橋梁１を例に挙げて説明したが橋梁１に限定するものではなく、他の支持構造物についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、橋梁１として上路プレートガーダを例に挙げて説明したが、下路プレートガーダなどの他の形式の橋梁についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、レール締結装置５がタイプレート５ａを備える場合を例に挙げて説明したが、タイプレートを省略してまくらぎ４とレール３とを犬くぎによって締結する場合についてもこの発明を適用することができる。

(2) この実施形態では、レール３が温度上昇によって横方向に変位する可能性があるロングレールである場合を例に挙げて説明したが、レール３が定尺レールである場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、軌道２の左右両側にまくらぎ締結装置８をそれぞれ１台ずつ配置した場合を例に挙げて説明したが設置台数を合計２台に限定するものではない。例えば、図１に示す軌道２が曲線区間である場合であって、右側のレール３が曲線の内側（内軌側）であり左側のレール３が曲線の外側（外軌側）であるときには、まくらぎ締結装置８を外軌側にのみ配置することもできる。

(3) この実施形態では、まくらぎ４をまくらぎ締結装置８によって橋梁１に締結しているが、列車の通過本数や軌道２の曲線半径などに応じて、例えば3〜5m間隔で任意のまくらぎ４をまくらぎ締結装置８によって締結したり、全てのまくらぎ４をまくらぎ締結装置８によって締結したりすることもできる。また、この実施形態では、まくらぎ締結装置７，８を併用する場合を例に挙げて説明したがまくらぎ締結装置７を省略することもできる。

(4) この実施形態では、フック部９ａを焼入れして硬化処理する場合を例に挙げて説明したが、ショットピーニング処理やショットブラスト処理などによってフック部９ａを硬化処理することもできる。また、この実施形態では、締結部材１２のナット１２ａ，１２ｂが緩み止め部１２ｃを備える場合を例に挙げて説明したが、２個のナットを重ねて締結する通常のダブルナット構造の場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、固定部材１０、脱落防止部材１１、締結部材１２及び脱落防止部材１３の表面に防錆塗料を塗布する場合を例に挙げて説明したが、これらの部材を亜鉛めっきして防錆塗料の塗布を省略することもできる。

この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の使用状態を概略的に示す正面図である。 この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の使用状態を概略的に示す平面図である。 この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の拡大図である。 この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の連結部材の外観図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のIVB方向から見た正面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のIV-IVC線で切断した状態を示す断面図である。 この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の固定部材の外観図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は左側面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のV-VD線で切断した状態を示す断面図である。 この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置における高さ調整板の高さが異なるときの保持筒部の機能を説明するための概念図であり、（Ａ）は高さ調整板が薄いときの概念図を示し、（Ｂ）は高さ調整板が厚いときの概念図を示す。 この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置におけるまくらぎの長さが異なるときの保持筒部の機能を説明するための概念図であり、（Ａ）は連結部材の傾斜角度が大きいときの概念図を示し、（Ｂ）は連結部材の傾斜角度が小さいときの概念図を示す。 この発明の第１実施形態に係るまくらぎ締結装置の締結部材の断面図であり、（Ａ）は締結前の状態を示す断面図であり、（Ｂ）は締結後の状態を示す断面図である。 この発明の第２実施形態に係るまくらぎ締結装置の連結部材の外観図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のIX-IXB線で切断した状態を示す断面図である。 従来のまくらぎ締結装置の使用状態を概略的に示す正面図である。

符号の説明

１ 橋梁（支持構造物）
１ｆ 上フランジ（フランジ部）
２ 軌道
３ レール
４ まくらぎ
５ レール締結装置
７ まくらぎ締結装置
７ａ フックボルト
８ まくらぎ締結装置
９ 連結部材
９ａ フック部
９ｂ 雄ねじ部
９ｅ 剛性付与部
１０ 固定部材
１０ａ 装着部
１０ｂ 保持筒部
１１ 脱落防止部材
１２ 締結部材
１２ａ，１２ｂ ナット
１２ｃ 緩み止め部
１２ｄ，１２ｅ 座金
１３ 脱落防止部材
θ₁，θ₂ 傾斜角度
Ｈ₁，Ｈ₂ 厚さ
Ｆ₁，Ｆ₂ 引張力
Ｆ_2X，Ｆ_2Y 分力

Claims (9)

1. まくらぎを支持構造物に締結するまくらぎ締結装置であって、
   前記まくらぎが長さ方向に移動するのを規制するように、前記支持構造物にこのまくらぎを斜め方向から連結する連結部材を備えること、
   を特徴とするまくらぎ締結装置。
2. 請求項１に記載のまくらぎ締結装置において、
   前記連結部材は、前記支持構造物が橋梁であるときにこの橋梁のフランジ部と前記まくらぎとを連結すること、
   を特徴とするまくらぎ締結装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のまくらぎ締結装置において、
   前記連結部材は、前記まくらぎが上方向に移動するのを規制すること、
   を特徴とするまくらぎ締結装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のまくらぎ締結装置において、
   前記連結部材は、前記支持構造物に掛け止めされる部分の表面が硬化処理されていること、
   を特徴とするまくらぎ締結装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のまくらぎ締結装置において、
   前記連結部材は、前記支持構造物に掛け止めされる部分に剛性を付与する剛性付与部を備えること、
   を特徴とするまくらぎ締結装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のまくらぎ締結装置において、
   前記まくらぎの端部に固定される固定部材と、
   前記固定部材に前記連結部材を締結する締結部材とを備え、
   前記連結部材は、一方の端部が前記支持構造物に掛け止めされ、他方の端部が前記締結部材に締結されること、
   を特徴とするまくらぎ締結装置。
7. 請求項６に記載のまくらぎ締結装置において、
   前記締結部材は、前記連結部材が緩むのを防止する緩み止め部を備えること、
   を特徴とするまくらぎ締結装置。
8. 請求項６又は請求項７に記載のまくらぎ締結装置において、
   前記締結部材が脱落するのを防止する脱落防止部材を備えること、
   を特徴とするまくらぎ締結装置。
9. 請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載のまくらぎ締結装置において、
   前記固定部材は、前記連結部材を傾斜した状態で保持する保持筒部を備え、
   前記保持筒部は、前記連結部材との間に所定の隙間を形成すること、
   を特徴とするまくらぎ締結装置。
   

Images