JP2013133589A - ラダー型マクラギ - Google Patents

Abstract

【課題】横材に誘発目地を設けることでクラックを集中的に発生させるとともに共に誘発目地を止水することで、コンクリート内部へ水が浸透するのを防止し、継材の腐食を抑制することができる。
【解決手段】一対のレール５の下側にレール５の長手方向Ｘに沿ってそれぞれ設けられたコンクリート製の縦材２と、これらの縦材２をその長手方向Ｘに沿って所定間隔毎に互いに連結する継鉄筋４をコンクリート２５内に一体的に埋設した横材３とを備え、横材３には断面方向に沿う誘発目地３１が周方向の全周にわたって設けられ、誘発目地３１にはシール材３２が液密な状態で充填された構成のラダー型マクラギ１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラダー型マクラギに関する。

従来、レール長手方向に適度の曲げ剛性を有する左右一対の縦材を設け、これらを鋼管等の鋼製継材によって適当な間隔で相互に連結して全体としてラダー（梯子）状に構成してなるラダー型マクラギが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このようなラダー型マクラギでは、左右一対の縦材がレール長手方向に配置されているため、ラダー型マクラギの曲げ剛性を高めて列車荷重の局所的な集中を緩和することができ、横マクラギに比べて道床の塑性変形が小さいという長所を有している。さらに、鋼管等の鋼製継材の剛性を高めるために鋼製継材に外巻きコンクリートを施したものもある（例えば、特許文献２参照）。

特開平７−３１７００１号公報 特許第３８１６２０５号公報

しかしながら、従来のラダー型マクラギでは、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献２に記載のラダー型マクラギは、走行車両の輪重に対する縦材の抵抗力を十分に確保しないと、構成継手を覆う外巻きコンクリートにクラックが発生してしまう。このようなクラックを完全に無くすことは困難であり、発生したクラックからコンクリート内部に水が浸入し、鋼製継材が腐食するという問題があり、その点で改善の余地があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、横材に誘発目地を設けることでクラックを集中的に発生させるとともに共に誘発目地を止水することで、コンクリート内部へ水が浸透するのを防止し、継材の腐食を抑制することができるラダー型マクラギを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るラダー型マクラギでは、一対のレールの下側に該レールの長手方向に沿ってそれぞれ設けられたコンクリート製の縦材と、これらの縦材をその長手方向に沿って所定間隔毎に互いに連結する継材をコンクリートで一体的に埋設した横材とを備え、横材には断面方向に沿って誘発目地が周方向全周にわたって設けられ、誘発目地が樹脂材で液密に被覆されていることを特徴としている。

本発明のラダー型マクラギによれば、横材に断面欠損部となる誘発目地を設けることで、縦材のコンクリートが受ける走行車両の輪重によって横材に曲げが生じても、その曲げ応力を誘発目地に集中させ、横材のコンクリートに生じるクラックを誘発目地に集中的に発生させることができる。
そして、誘発目地は充填されるシール材によって液密な状態で塞がれて止水されるので、誘発目地部において計画的に発生させたクラックを通じて横材の外巻きコンクリートの内部に水が浸入するのを防止することができる。そのため、水が付着することよって継材が腐食するのを抑制することができる。

また、本発明に係るラダー型マクラギでは、誘発目地は、横材の縦材との接合端部の外周縁に設けられていることが好ましい。

この場合、横材において、縦材のコンクリートに作用する荷重の影響を受け易い接合端部に誘発目地を設けることで、横材の誘発目地以外の部分へのクラックの発生を抑制することができ、誘発目地のみに確実にクラックを集中させることができる。

また、本発明に係るラダー型マクラギでは、横材は、継材を埋設させたプレキャストコンクリート製の部材とすることも可能である。

この場合、継材を埋設させた状態の横材を縦材とは別体でプレキャスト化させて製造しておくことができる。そのため、横材の位置や本数を変えてラダー型マクラギを製造することができるという利点がある。

また、本発明に係るラダー型マクラギでは、縦材には、長手方向に沿って奇数箇所のレール締結部が設けられ、そのレール締結部のうち長手方向の中央部に位置する部分がレール同士の連結部となることが好ましい。

この場合、縦材の長手方向の中央部でレール同士を連結することができるので、ラダー型マクラギに作用する偏荷重を小さくすることができ、複数設けられる横材が負担する曲げ応力をそれぞれ同等にすることができ、横材の誘発目地以外の部分でのクラックの発生を防止することができる。

本発明のラダー型マクラギによれば、横材に誘発目地を設けることでクラックを集中的に発生させるとともに共に誘発目地を止水することで、コンクリート内部へ水が浸透するのを防止し、継材の腐食を抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態によるラダー型マクラギの全体構成を示す斜視図である。 図１に示すラダー型マクラギの上面図である。 図２に示すＡ−Ａ線矢視図であって、ラダー型マクラギの側面図である。 図２に示すＢ−Ｂ線矢視図であって、ラダー型マクラギの正面図である。 ラダー型マクラギの半断面平面図である。 ラダー型マクラギの半断面側面図である。 図５に示すＣ−Ｃ線部分断面図である。 図５に示すＤ−Ｄ線部分断面図である。 図５に示すＥ−Ｅ線部分断面図である。 第２の実施の形態によるラダー型マクラギの上面図である。 図１０に示すＦ−Ｆ線矢視図であって、ラダー型マクラギの側面図である。 図１０に示すＧ−Ｇ線矢視図であって、ラダー型マクラギの正面図である。

以下、本発明の実施の形態によるラダー型マクラギについて、図面に基づいて説明する。
かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

（第１の実施の形態）
図１乃至図４に示すように、本第１の実施の形態によるラダー型マクラギ１は、一対のレール５の下側にこのレール５の長手方向Ｘに沿ってそれぞれ平行に設けられたコンクリート製の縦材２、２と、これらの縦材２、２をその長手方向Ｘに沿って所定間隔毎に互いに連結する継鉄筋４（継材）を外巻きコンクリート３４内に一体的に埋設した横材３と、から概略構成されている。
ここで、図１乃至図４に示すラダー型マクラギ１において、レール５を敷設させる側の面を上側といい、その反対側を下側という。

縦材２は、その長さ方向をレール５の長手方向Ｘに一致させて配置され、従来と同様の手法でこう上できる程度の適度の曲げ剛性を有している。縦材２は、断面視で横長の長方形状をなし、上面２ａには長手方向Ｘに所定の間隔をあけてレール５を押さえるための奇数箇所（ここでは５箇所）のレール締結部Ｔ１〜Ｔ５が設けられ、それぞれのレール締結部Ｔ１〜Ｔ５には図示しない締結装置を止めるための埋込金具２１（図５〜図７参照）がコンクリート２５内に埋め込まれている。そして、長手方向Ｘの中央部に位置するレール締結部Ｔ３は、一対のレール５、５の連結部として使用可能な４つの埋込金具２１が設けられている。
なお、図１にはラダー型マクラギ１に縦材２の前記連結部（符号Ｔ３のレール締結部）までレール５を取り付けた状態を示し、レール用の締結装置は省略されている。

図５、図６および図８に示すように、縦材２の内部には、長手方向Ｘに沿って延在するように複数本のＰＣ鋼より線２２、２２、…が配置され、長手方向Ｘにプレストレス（圧縮力）が付与された構成となっている。
さらに、これらのＰＣ鋼より線２２と直交する方向に延びる補強筋２３が設けられている。また、図９に示すように、縦材２のコンクリート２５に埋設される継鉄筋４の端部４ａには、その周囲にスパイラル状の補強筋（スパイラル筋２４）が設けられている。なお、符号２６は、ラダー型マクラギ１の運搬時に使用する吊りインサートである。

図７乃至図９に示すように、横材３は、断面視で矩形状をなし、縦材２、２同士の間に設けられ、継鉄筋４の周囲にコンクリートが打設されて一体的に設けられ、その長さ方向（幅方向Ｙ）の両端面が縦材２に接合している。その横材３における縦材２との接合端部の外周縁には、横材３の断面方向に沿う誘発目地３１が周方向の全周にわたって形成されている。この誘発目地３１には、横材３が縦材２に接合した状態において、樹脂製のシール材３２が液密な状態で充填されて塞がれている。なお、この場合、シール材３２は、横材３に接合される縦材２の側面２ｂに対して液密に接続している。
さらに、図９に示すように、継鉄筋４の周囲には、この継鉄筋４の幅方向Ｙに直交する方向へ補強筋３３が設けられている。

横材３の位置は、縦材２の長手方向Ｘに所定の間隔をおいて配置されており、具体的には縦材２の長手方向Ｘで両側に位置するレール締結部Ｔ１、Ｔ５付近で、縦材２における最も変位の大きな両端部に設けられている。
なお、このような配置において、横材３が設けられた位置では、縦材２のみならず横材３を介して道床（砂利）に荷重が伝達され、縦材２の両端における塑性変形を軽減することができる。

ここで、図１に示すように、例えば、本実施の形態によるラダー型マクラギ１のレールゲージ（軌間長Ｄ）を１０６７ｍｍとしたとき、図５に示すように継鉄筋４の長さ寸法Ｌ１をほぼラダー型マクラギ１の幅寸法（幅方向Ｙの寸法）から両端に必要な被り厚さを減じた長さで１４８０ｍｍとなり、また横材３の長さ寸法Ｌ２を６７９ｍｍとなる。

このように鋼製されるラダー型マクラギ１は、例えば継鉄筋４を有する横材３のみを先に製造しておき、製造された横材３を縦材２の型枠の所定位置に配置し、この型枠内の所定位置に埋込金具、ＰＣ鋼より線２２、補強筋２３、スパイラル筋２４を配置してからコンクリート２５を充填することによって容易に形成することができる。

次に、上述した構成のラダー型マクラギ１の作用について、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ラダー型マクラギ１は、横材３に断面欠損部となる誘発目地３１を設けることで、縦材２のコンクリートが受ける走行車両の輪重によって横材３に曲げが生じても、その曲げ応力を誘発目地３１に集中させ、横材３のコンクリート３４（図９）に生じるクラックを誘発目地に集中的に発生させることができる。
そして、誘発目地３１は充填されるシール材３２によって液密な状態で塞がれて止水されるので、誘発目地３１の部分において計画的に発生させたクラックを通じて横材３の外巻きコンクリート３４の内部に水が浸入するのを防止することができる。そのため、水が付着することよって継鉄筋４が腐食するのを抑制することができる。

また、誘発目地３１は、横材３の縦材２との接合端部の外周縁３ｂに設けられているので、横材３において、縦材２のコンクリート２５に作用する荷重の影響を受け易い接合端部に誘発目地３１を設けることで、横材３の誘発目地３１以外の部分へのクラックの発生を抑制することができ、誘発目地３１のみに確実にクラックを集中させることができる。

また、横材３は、継鉄筋４を埋設させたプレキャストコンクリート製の部材とすることも可能である。この場合、継鉄筋４を埋設させた状態の横材３を縦材２とは別体でプレキャスト化させて製造しておくことができる。そのため、本第１の実施の形態では横材３を２本としているが横材３の本数を変えたり、横材３の位置を変更してラダー型マクラギ１を製造することができるという利点がある。

さらに、横材３が矩形状の横断面となっているので、このラダー型マクラギ１を道床に埋め込んだ状態において、縦材２の長手方向Ｘへ大きな抵抗力を発揮させることができる。
さらにまた、横材３（継鉄筋４）を少なくとも縦材２の両端近傍のレール締結部Ｔ１、Ｔ５付近に設けることにより、縦材２において最も変位の大きい部分の変形を減少させ、さらに有効に道床の荷重分担の均一化を図ることができる。

さらに、縦材２には、長手方向Ｘに沿って奇数箇所（ここでは５つ）のレール締結部Ｔ１〜Ｔ５が設けられ、そのレール締結部Ｔ１〜Ｔ５のうち、長手方向Ｘの中央部に位置する部分がレール５、５同士の連結部となっているので、ラダー型マクラギ１に作用する偏荷重を小さくすることができ、複数（２つ）設けられる横材３が負担する曲げ応力をそれぞれ同等にすることができ、横材３の誘発目地３１以外の部分でのクラックの発生を防止することができる。

上述した本第１の実施の形態によるラダー型マクラギでは、横材３に誘発目地３１を設けることでクラックを集中的に発生させるとともに共に誘発目地３１をシール材３２によって止水することで、横材３のコンクリート３４の内部へ水が浸透するのを防止し、継鉄筋４の腐食を抑制することができる。

次に、本発明のラダー型マクラギによる他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。

（第２の実施の形態）
図１０乃至図１２に示すように、第２の実施の形態によるラダー型マクラギ１Ａは、縦材２の長さ方向で所定間隔をあけて配置されるレール締結部を３箇所（符号Ｔ１〜Ｔ３）としたものである。ラダー型マクラギ１Ａは、縦材２の長さ寸法を長くとり、一対の横材３、３同士の間隔を狭くした構成となっている。

第２の実施の形態においても、横材３には断面方向に沿う誘発目地３１が周方向の全周にわたって設けられ、その誘発目地３１がシール材３２によって液密な状態で充填されている。さらにこの誘発目地３１は、横材３における縦材２との接合端部の外周縁に設けられている。そのため、上述した第１の実施の形態と同様に、縦材２のコンクリート２５が受ける走行車両の輪重によって横材３に曲げが生じても、その曲げ応力を誘発目地３１に荷重を集中させ、横材３の外巻きコンクリート３４に生じるクラックを誘発目地３１に集中的に発生させることができる。そして、誘発目地３１において計画的に発生させたクラックを通じて横材３の外巻きコンクリート３４の内部に水が浸入するのを防止することができる。そのため、水が付着することよって継鉄筋４が腐食するのを抑制することができる。

以上、本発明によるラダー型マクラギの実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では横材３に設ける誘発目地３１が縦材２との接合端部の外周縁の位置に設けているが、この位置であることに限定されることはない。例えば、前記接合端部に加えて横材３の長さ方向（幅方向Ｙ）で中間部分にも誘発目地３１を設けてもよいし、その中間部分のみに誘発目地３１を設ける構成であってもかまわない。

また、横材３（継鉄筋４）を設ける位置は上述した実施の形態に限定されることはなく、横材３、３同士の間隔（長手方向Ｘの間隔）を適宜変更することも可能である。要は、継鉄筋４の縦材２に埋設される部分が、縦材２内の埋込金具等に干渉しない位置であれば良いのである。

また、上述した第１の実施の形態では５箇所のレール締結部Ｔ１〜Ｔ５を有するラダー型マクラギ１とし、第２の実施の形態では３箇所のレール締結部Ｔ１〜Ｔ３を有するラダー型マクラギ１Ａとしているが、締結箇所数はこれに制限されることはなく、４箇所、あるいは６箇所以上を設けた構成とすることも可能である。

さらに、縦材２と横材３の長さ寸法の比率は一定であることに限定されず、例えば横材３の長さ寸法Ｌ２を長くすることも可能である。例えば、本実施の形態では横材３の継鉄筋４の長さ寸法Ｌ１を１４８０ｍｍとし、横材３の長さ寸法Ｌ２を６７９ｍｍとしているが、これら長さ寸法Ｌ２、Ｌ３に限定されることはなく、例えばレールゲージによっては継鉄筋４の長さ寸法Ｌ１を１８５０ｍｍと長くすることも可能である。

また、本実施の形態では継材として継鉄筋４を採用しているが、これに限定されることはなく、形状、寸法の異なる部材であってもかまわない。例えば、鋼製の円筒形状のパイプを採用することも可能である。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した複数の実施の形態を適宜組み合わせてもよい。

１、１Ａ ラダー型マクラギ
２ 縦材
３ 横材
４ 継鉄筋（継材）
５ レール
２１ 埋込金具
２２ ＰＣ鋼より線
２５ コンクリート
３１ 誘発目地
３２ シール材
３４ 外巻きコンクリート
Ｔ１〜Ｔ５ レール締結部
Ｘ 長手方向
Ｙ 幅方向

Claims (4)

1. 一対のレールの下側に該レールの長手方向に沿ってそれぞれ設けられたコンクリート製の縦材と、
   これらの縦材をその長手方向に沿って所定間隔毎に互いに連結する継材を外巻きコンクリート内に一体的に埋設した横材と、
   を備え、
   前記横材には、断面方向に沿う誘発目地が周方向の全周にわたって設けられ、
   該誘発目地には、シール材が液密な状態で充填されていることを特徴とするラダー型マクラギ。
2. 前記誘発目地は、前記横材における前記縦材との接合端部の外周縁に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のラダー型マクラギ。
3. 前記横材は、前記継材を埋設させたプレキャストコンクリート製の部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のラダー型マクラギ。
4. 前記縦材には、前記長手方向に沿って奇数箇所のレール締結部が設けられ、
   そのレール締結部のうち長手方向の中央部に位置する部分がレール同士の連結部となることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のラダー型マクラギ。

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