JP2023517967A - Railway track rail supports - Google Patents
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Abstract
鉄道軌道レールの支持体(1)であって、平行六面体の外観の中心コアであって、厚さ(e)の並置された材料の少なくとも2つのストリップ(3)により形成され、無垢材又は木質材料で製造された、中心コア(2)と、中心コア(2)を包囲する保護ケーシング(4)であって、一体に製造されおり、少なくとも2つの対向する上面(6)及び下面(7)と、2つの対向する側面(8、9)とを有する周壁により形成されており、かつ中心コア(2)の少なくとも4つの長手方向面に適合するように設計されている、保護ケーシング(4)と、周壁の2つの対向する面又は2つの隣接する面の間に延びており、かつ保護ケーシング(4)の周壁とともに、各々が中心コア(2)の1つのストリップ(3)に相補的な形状を有する少なくとも2つのセル(14)を画定している、少なくとも1つの内部仕切り(13)と、を備え、当該ストリップ(3)は、その厚さ(e)を通して形成された複数のスロットを備え、各ストリップのスロットは、スロットを埋める、プラスチック材料で作製されたピンによって隣接するストリップのスロットに接続されている、鉄道軌道レールの支持体(1)が開示される。【選択図】図1A railway track rail support (1), a central core of parallelepiped appearance, formed by at least two juxtaposed strips of material (3) of thickness (e), solid wood or wood A central core (2) made of material and a protective casing (4) surrounding the central core (2), made in one piece and having at least two opposite upper (6) and lower (7) surfaces. and two opposite sides (8, 9) and designed to fit at least four longitudinal sides of the central core (2) and extending between two opposite faces or two adjacent faces of the peripheral wall and, together with the peripheral wall of the protective casing (4), each complementary to one strip (3) of the central core (2) at least one internal partition (13) defining at least two shaped cells (14), said strip (3) having a plurality of slots formed through its thickness (e). A railway track rail support (1) is disclosed comprising a slot of each strip connected to a slot of an adjacent strip by a pin made of plastic material filling the slot. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、特に枕木タイプの鉄道軌道レールの支持体であって、平行六面体の外観の中心コアであって、少なくとも2つの並置されたストリップにより形成され、無垢材又は木質材料で製造された、中心コアと、中心コアを包囲する保護ケーシングであって、一体に製造されており、少なくとも2つの対向する上面及び下面と、2つの対向する側面とを有する周壁により形成されており、かつ中心コアの少なくとも4つの長手方向面に適合するように設計されている、保護ケーシングと、周壁の2つの対向する面又は2つの隣接する面の間に延びており、かつ保護ケーシングの周壁とともに、各々が当該中心コアのストリップに相補的な形状を有する少なくとも2つのセルを画定している、少なくとも1つの内部仕切りと、を備える、支持体に関する。 The present invention relates to a railway track rail support, in particular of the sleeper type, having a central core of parallelepipedal appearance, formed by at least two juxtaposed strips, made of solid wood or of wood-based material, A central core and a protective casing surrounding the central core, the central core being integrally manufactured and formed by a peripheral wall having at least two opposing upper and lower surfaces and two opposing side surfaces, and and extending between two opposing or two adjacent surfaces of the peripheral wall and, together with the peripheral wall of the protective casing, each of at least one internal partition defining at least two cells having shapes complementary to the strips of said central core.
既知の方法では、本発明に関連して軌道レール支持体とも呼ばれるレール支持体、例えば、鉄道枕木、橋梁部品、エンジニアリング構造部品、及び木材は、鉄道軌道の構築に関与し、バラストに固着されると、レールの支持体として機能することに加えて、後者の間に一定の距離を確保し、列車の通過中にバラストにかかる機械的負荷を分散することを目的とする。 In a known manner rail supports, also called track rail supports in the context of the present invention, e.g. railway sleepers, bridge parts, engineering structural parts and timbers, participate in the construction of railway tracks and are anchored to ballast. and, in addition to functioning as supports for the rails, the purpose is to ensure a certain distance between the latter and distribute the mechanical loads on the ballast during the passage of the train.
鉄道エンジニアは、信頼性が高く、安全であると同時に、既定された予算上の制約に沿ったインフラストラクチャの設計に常に関心を有している。この文脈において、それらの研究は、とりわけ、鉄道軌道の構成要素の機械的性能を向上させるための新しい解決策を継続的に検討し、その結果、鉄道軌道レールの支持体の機械的性能を向上させることにある。 Railroad engineers have a constant interest in designing infrastructure that is both reliable and safe while meeting established budgetary constraints. In this context, these studies, inter alia, continuously explore new solutions for improving the mechanical performance of railway track components and consequently the mechanical performance of railway track rail supports. It is to let
この点で、鉄道時代の初期に作製された鉄道軌道支持体の原木の自然老化に関連する問題を克服するために、様々な解決策が長年にわたって提案されてきた。 In this regard, various solutions have been proposed over the years to overcome the problems associated with the natural aging of railroad track support logs made early in the railroad age.
したがって、それらの寿命を増加させるために、定義上腐敗しやすい鉄道軌道レールの木製支持体に、木食性要因、例えば菌類及びシロアリからの生物攻撃に対抗することを目的とした保護物質、例えばクレオソートを含浸させることが提案されている。しかしながら、クレオソートは今日でも認可され、使用されているが、環境及び人間の健康に対して有害な影響があるため、現在激しく争われている。この物質の使用に関する規制が絶えず進化していることもまた、この物質が段階的に廃止されることを示唆している。更に、クレオソートの代替として提案されている新しい化学処理にも同じことが当てはまることに注意する必要があり、この新しい化学処理は依然として環境汚染の原因となっており、特に水生環境の場合、使用許可が更新されない場合があることが認められている。 Therefore, in order to increase their lifespan, the wooden supports of railway track rails, which by definition are perishable, are provided with a protective substance, such as creo, intended to combat bio-attack from wood-eating agents, such as fungi and termites. It is proposed to impregnate the sort. However, although creosote is still approved and used today, it is currently hotly contested due to its detrimental effects on the environment and human health. Constantly evolving regulations on the use of this substance also suggest that it will be phased out. Furthermore, it should be noted that the same applies to new chemical treatments proposed as alternatives to creosote, which continue to cause environmental pollution, especially in the aquatic environment. It is recognized that permits may not be renewed.
別の解決策は、防食材料、例えばコンクリート、鋼、プラスチック、又は複合材料で作製された鉄道軌道レールの支持体を開発することで構成された。 Another solution consisted in developing railway track rail supports made of anti-corrosion materials such as concrete, steel, plastic or composite materials.
コンクリート製のレール支持体は費用対効果が高いが、重く、取り扱いが複雑で、かつそれらの剛性により脆弱である。加えて、それらは機械加工することができず、バラストを持ち上げる必要があるため、追加の費用がかかる。最後に、コンクリート製の鉄道軌道支持体はカーボンフットプリントが高い。 Concrete rail supports are cost effective, but are heavy, complicated to handle, and fragile due to their stiffness. In addition, they cannot be machined and the ballast must be lifted, adding to the cost. Finally, railroad track supports made of concrete have a high carbon footprint.
鋼製の軌道支持体は、耐用年数が長い。しかしながら、鋼製の軌道支持体は、列車がそれらの上を通過すると騒音を発生させるため、使用できる地域が制限される。導電率が高く、メンテナンス費用が高いこと、特に腐食のリスクがあることからもまた制限される。 Steel track supports have a long service life. However, steel track supports generate noise when trains pass over them, limiting the areas in which they can be used. High electrical conductivity, high maintenance costs and especially the risk of corrosion also limit it.
より最近では、プラスチック又は複合材料で作製された軌道支持体が利用可能になり、木材製のものと同様に、機械加工可能かつリサイクル可能であり、振動、したがって騒音を吸収する。それにもかかわらず、その構成材料の熱膨張による寸法変化などの技術的な制約が残っている。加えて、後者は経時的にクリープが起こる場合があり、ラグボルトの引き抜き強度を損なう可能性がある。また、プラスチック製又は複合材製の軌道支持体の費用は高く、これが配備への更なる障害となっている。 More recently, track supports made of plastic or composite materials have become available, which, like their wooden counterparts, are machinable and recyclable, and absorb vibrations and thus noise. Nevertheless, technical limitations such as dimensional changes due to thermal expansion of the constituent materials remain. Additionally, the latter can creep over time, potentially compromising the pull-out strength of the lag bolt. Also, the cost of plastic or composite track supports is high, which further impedes deployment.
また、木材の腐敗の問題を克服するために、熱可塑性材料で作製された保護ケーシングでコーティングされた木製コアの形で、鉄道軌道レールの支持体を設計することが想定されており、その目的は、木材を任意のあらゆる外部接触から隔離し、したがって、あらゆる可能性のある生物攻撃から保護することである。 Also, in order to overcome the problem of wood decay, it is envisaged to design rail supports for railway track rails in the form of a wooden core coated with a protective casing made of thermoplastic material, the purpose of which is to isolate the wood from any and all external contact and thus protect it from any possible biological attack.
明細書国際公開第0158663号及び同第2016105209号は、中心コアが中実の木片で作製される鉄道枕木について記載している。しかしながら、この構成には、無視できないリスクがある:プラスチックシェルの全部又は一部を変更した場合、その一体型構造のため、中心コア全体が徐々に分解し、ある領域から別の領域への腐敗現象の伝播を可能にし、考慮されている枕木の機械的特性の低下につながる。 The specifications WO0158663 and WO2016105209 describe railway sleepers whose central core is made of a solid piece of wood. However, this configuration presents a non-negligible risk: when changing all or part of the plastic shell, due to its monolithic construction, the entire central core gradually decomposes and rots from one area to another. Allowing the propagation of the phenomenon, leading to a reduction in the mechanical properties of the considered sleepers.
明細書米国特許第4286753号は、均質なブロックを形成するために結合された無垢材の厚板又はパーティクルボードを並置して、鉄道枕木の中心コアを設計する可能性を教示している。しかしながら、説明されている解決策の欠点は、ホルムアルデヒドなどの有害かつ汚染の可能性のある物質使用する必要があることである。 Specification US Pat. No. 4,286,753 teaches the possibility of designing the central core of a railroad sleeper with juxtaposed solid wood planks or particleboards that are bonded together to form a homogeneous block. However, a drawback of the solution described is the need to use harmful and potentially polluting substances such as formaldehyde.
本発明の目的は、保護ケーシングで覆われた木材又は木質材料で作製され、既に説明したものを代替する構造を有し、上記の全ての欠点を克服すること、かつ鉄道上を移動する列車の重量の影響に関するその寿命を改善することの両方を可能にし、同時に、現在実施されている技術的、予算的、及び環境的基準を満たしている中心コアからなるタイプの鉄道枕木などの鉄道軌道レールの支持体を提案することである。より正確には、本発明は、既存のレール支持体と比較して寿命が長く、環境にやさしく、構造及び構成材料が容易にリサイクルできる鉄道軌道レールの機械加工可能な支持体を提案することを目的とする。 The object of the present invention is to overcome all the above drawbacks, and to overcome all the drawbacks mentioned above, and to have an alternative structure to that already described, made of wood or wood-based material covered with a protective casing, and Railroad track rails, such as railroad ties, of the type consisting of a central core that both allow to improve their life in terms of weight impact and at the same time meet the technical, financial and environmental criteria currently in force. is to propose a support for More precisely, the present invention seeks to propose a machinable support for railway track rails, which has a longer life compared to existing rail supports, is environmentally friendly, and whose structural and constituent materials are easily recyclable. aim.
この目的のために、本発明の目的は、プリアンブルに示した種類の鉄道軌道レールの支持体を提供することであり、ストリップは、その厚さeを通して形成された複数のスロットを備え、各ストリップのスロットは、当該スロットを埋める、プラスチック材料で作製されたピンによって隣接するストリップのスロットに接続されることを特徴とする。 To this end, the object of the invention is to provide a railroad track rail support of the kind shown in the preamble, the strip comprising a plurality of slots formed through its thickness e, each strip comprising: The slots of the strips are connected to the slots of the adjacent strips by means of pins made of plastics material which fill the slots.
本発明の有利な実施形態によれば、当該保護ケーシングはプラスチック材料で作製される。 According to an advantageous embodiment of the invention, said protective casing is made of plastics material.
特定の実施形態によれば、保護ケーシングは、中心コアの左端面及び右端面を覆うことができる一対のキャップを更に備える。 According to a particular embodiment, the protective casing further comprises a pair of caps capable of covering the left and right end faces of the central core.
本発明はまた、当該保護ケーシングの上面が、保護ケーシングの中心を通っており、かつその長手方向軸に対して垂直に延びている平面の両側に対称的に延びている少なくとも2つの凹部を備えるように提供された。 The invention also provides that the upper surface of the protective casing comprises at least two recesses extending symmetrically on either side of a plane passing through the center of the protective casing and extending perpendicular to its longitudinal axis. provided as
好ましくは、凹部はねじ穴を有する。 Preferably, the recess has a threaded hole.
本発明の有利な実施形態によれば、当該保護ケーシングの周壁は、当該保護ケーシングの周壁の下面の少なくとも一部の上に延びている一組のレリーフ及び凹部を形成する構造を有し得る。 According to an advantageous embodiment of the invention, the peripheral wall of the protective casing may have a structure forming a set of reliefs and recesses extending over at least part of the lower surface of the peripheral wall of the protective casing.
所望により、一組のレリーフ及び凹部を形成する構造はまた、保護ケーシングの周壁の対向する側面の少なくとも1つの部分にわたって延びており、当該部分は、周壁の下面から周壁の上面に向かって延びている。 Optionally, the structure forming the set of reliefs and recesses also extends across at least one portion of the opposite side of the peripheral wall of the protective casing, which portion extends from the lower surface of the peripheral wall toward the upper surface of the peripheral wall. there is
更に、本発明はまた、当該ストリップが各々、一連の当接ストリップにより形成されるという特徴を提供した。 Furthermore, the invention also provided the feature that said strips were each formed by a series of abutting strips.
考えられる実施形態によれば、当該ストリップは、互いに平行にかつ保護ケーシングの周壁の上面及び下面に対して平行又は垂直に延びている。 According to a possible embodiment, the strips run parallel to each other and parallel or perpendicular to the top and bottom sides of the peripheral wall of the protective casing.
あるいは、当該ストリップが、互いに平行に、かつ保護ケーシングの周壁の上面及び下面に対してある角度で延びている構造もまた、本発明に従う。 Alternatively, a construction in which the strips run parallel to each other and at an angle to the upper and lower surfaces of the peripheral wall of the protective casing is also according to the invention.
本発明の利点は、添付の図面に示される実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
図1~図3に示される実施形態の変形例では、本発明によるレールの支持体は、一方では平行六面体の外観の中心コア2と、他方では当該中心コア2を包囲する保護ケーシング4と、を備える鉄道枕木1によって画定される。後者は、ここでは厚さeの無垢材から作製された4つのストリップ3により形成されている。しかしながら、ストリップ3が各々、一連の木製ストリップにより形成され、例えばそのそれぞれの側縁部によって、又はそのそれぞれの長手方向縁部によって、又は重ね合わせて対向するように互いに組み立てられる他の構成も考えられる。更に、更に他の構成によれば、木材材料の費用、本発明によるレールの支持体の機械的特性及び耐久性を最適化するために、中心コア2の異なるストリップ3は、各々異なるタイプの木材から作製されてもよい。したがって、例えば、定義上、ブナ材よりも耐久性及び抵抗力のある材料であるオーク材の2つの外側ストリップ3の間に挟まれた、ブナ材の3つの内側ストリップを含む中心コア2を製造することが可能である。他の場合には、ポリマー材料で少なくとも部分的に作製された2つの外側ストリップの間に中心コア2を挿入し、このアセンブリを外側ケーシング4で包囲することが可能であり得る。
In a variant of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the support of the rail according to the invention consists on the one hand of a
本発明によれば、保護ケーシング4は有利には一体であり、プラスチック又は熱可塑性材料で作製されており、繊維及び/又はタルクで補強されており、又は補強されておらず、例えば、プラスチック射出、押出、又は「exjection」プロセス(登録商標)などのそれ自体既知のプロセスによって作製される。
According to the invention, the
より正確には、保護ケーシング4は、好ましくは5mm~15mmの厚さe1を有する周壁により形成されている。保護ケーシング4は、当該中心コア2の少なくとも4つの長手方向面に適合するように設計された、2つの対向する上面6及び下面7、及び2つの対向する側面8、9、並びに中心コア2の左端面及び右端面を覆うように設計された、2つの左端面11及び右端面12を有する。
More precisely, the
更に、保護ケーシング4はまた、互いに平行に、かつ保護ケーシング4の2つの対向する側面8と側面9との間に延びており、その上面6及び下面7に対して平行である3つの内部仕切り13を備える。好ましくは、内部仕切り13は、3mm~10mmの厚さe2を有し、保護ケーシング4の周壁とともに、各々が中心コア2のストリップ3に相補的な形状を有する4つのセル14を画定している。
Furthermore, the
要約すると、このような鉄道枕木1の構成により、中心コア2を構成する各木製ストリップ3は、セル14によって各ケース内に画定された個別の保護シースに収容され、したがって、他のストリップ3から完全に分離される。したがって、保護ケーシング4の周壁に劣化がある場合、木製ストリップ3の外部要因への曝露につながり、後者のみが徐々に分解されるが、残りのストリップ3に現象が広がるリスクはない。そのような特徴は、鉄道枕木1の寿命を大幅に改善することを可能にする。更に、木材及びプラスチックを交互に使用することで、プラスチック材料の可能性のあるクリープ現象の発生が最小限に抑えられ、したがって、レールを枕木1に固定するためのタイロッドの固着の堅牢性を確実にする構造につながる。
In summary, with such a
鉄道枕木1を横断して永続的な接続を作製するために、ストリップ3は、それらの厚さeを通して形成された複数のスロット30を備え、それにより、図2に示す代替的実施形態では、ストリップ3の各スロット30が、隣接するストリップ(複数可)3の対応するスロット30と位置合わせされることにも留意されたい。これらのスロット30は、例えば、プラスチック射出、押出、又は「exjection」プロセス(商標)による、鉄道枕木1の製造中に、平行六面体コア2のストリップ3を保護ケーシング4で包囲するために使用されるプラスチック又は熱可塑性材料で満たされる。したがって、プラスチック材料が硬化した後、ストリップ3は各々個別の保護シースに包囲されるだけでなく、当該スロット30を埋める、プラスチック材料で作製されたピン31によって互いに接続される。この最後の特徴は、特に軌道上を移動する列車の重量の影響下で、ストリップ3が保護ケーシング4内で互いに対して移動するのを防止する。
In order to create a permanent connection across the
本発明によれば、スロット30は、長手方向縁部18から5mm~40mmの距離d0、及びそれらの横方向縁部19から5mm~70mmの距離d1に位置するように、ストリップ3の各々の長手方向縁部18及び横方向縁部19に沿って優先的に位置合わせされることにも留意されたい。更に、同じストリップ3のスロット30は、好ましくは50mm~200mmの距離d2だけ規則的に間隔があいている。
According to the invention, the
一方、図1及び図3を参照すると、保護ケーシング4の上面6は、保護ケーシング4の中心を通り、かつその長手方向軸Xに対して垂直に延びている平面の両側に対称的に延びている2つの凹部15を備える。2つの凹部15は、例えば機械加工されており、レールを取り付けるための金属板(図示せず)を収容するように各々設計されている。この目的のために、それらには、ストリップ3及び保護ケーシング4の内部仕切り13を通って延びているねじ穴16が設けられ、金属板を凹部15に固定するためのねじを受け入れることを意図している。
1 and 3, the
図示の実施形態では、各凹部15の底部17は、現在のフレンチ規格に従って取り付け板を受け入れるのに好適な傾斜を有することにも留意されたい。当然のことながら、凹部15の底部17は、例えば、他のタイプの取り付け板を収容できるようにするために、図示されたものとは異なる傾斜を有し、水平に延びていてもよい。
It should also be noted that in the illustrated embodiment the bottom 17 of each
上記から明らかなように、本発明によるレール支持体、例えば鉄道枕木1は、それらが元々作製されている木材の腐敗しやすい性質に関連する問題を克服するために、既存のものに代わる代替的な解決策を示す。実際、ストリップ3を作製する材料を覆う水密保護ケーシング4は、ストリップ3を作製する材料を保護することを可能にし、したがって、規制に従ってその耐久性を保証する。更に、本発明によるレール支持体は、製造が簡単で、経済的であり、環境に優しい。有毒かつ汚染の可能性のある物質の使用とは無関係に、最新技術の既知のレール支持体と比較して耐用年数が長いという利点もある。
As is clear from the above, rail supports,
更に、図1~図3に示したもの以外の実施形態の変形例も提供することができる。したがって、鉄道枕木10を画定するレールの支持体の変形例が設計されており(図4を参照)、ストリップ3は、中心コア20を形成しており、互いに平行に、かつ保護ケーシング4の上面6及び下面7に対して垂直に延びている。鉄道枕木100が、互いに平行に、かつ保護ケーシング4の上面6及び下面7に対してある角度で延びているストリップ3の2つのグループを有する中心コア200を備え、保護ケーシング4の中心を通っており、かつ保護ケーシング4の長手方向軸Xに対して平行に延びている平面に対して、2つのグループが対称にケーシング内に配置される、図5に示す代替的実施形態も、本発明の精神に従う。
Further, variations of embodiments other than those shown in FIGS. 1-3 may be provided. Therefore, a variant of the support of the rails defining the
本発明によるレール支持体を製造するために使用される製造プロセスによれば、保護ケーシング4は、中心コア2、20、200の左端面11及び右端面12を覆うように設計された一対のキャップ(図示せず)で完成させることができることにも留意されたい。
According to the manufacturing process used to manufacture the rail support according to the invention, the
一方、本発明によるレールの支持体、例えば鉄道枕木1、10、100の鉄道軌道のバラストへの統合を改善するために、保護ケーシング4の周壁は、有利には、その下面7の少なくとも一部にわたって、又は更には必要に応じて、その下面7からその上面6に向かって、また、その対向する側面8、9の少なくとも一部にわたって延びている一組のレリーフ及び凹部を形成する構造を有するように設計することができる。
On the other hand, in order to improve the integration of the rail supports,
Claims (10)
4. Claim characterized in that said strips (3) extend parallel to each other and at an angle to said upper surface (6) and said lower surface (7) of said peripheral wall of said protective casing (4). A railway track rail support (100) according to any one of claims 1 to 8.
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