JP3272083B2 - 合成枕木の接続構造 - Google Patents
合成枕木の接続構造Info
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- JP3272083B2 JP3272083B2 JP02780493A JP2780493A JP3272083B2 JP 3272083 B2 JP3272083 B2 JP 3272083B2 JP 02780493 A JP02780493 A JP 02780493A JP 2780493 A JP2780493 A JP 2780493A JP 3272083 B2 JP3272083 B2 JP 3272083B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道軌道の分岐部など
の長尺の枕木部分に用いられる合成枕木の接続構造に関
する。
の長尺の枕木部分に用いられる合成枕木の接続構造に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鉄道軌道の分岐部においては、
分岐部の種類（片開き分岐、両開き分岐、振り分け分
岐、乗り越し分岐、複分岐、三枝分岐、三線式分岐、ダ
イヤモンドクロッシング、シーサースクロッシング等）
に応じ、６〜９ｍもの長さが必要とされる。
分岐部の種類（片開き分岐、両開き分岐、振り分け分
岐、乗り越し分岐、複分岐、三枝分岐、三線式分岐、ダ
イヤモンドクロッシング、シーサースクロッシング等）
に応じ、６〜９ｍもの長さが必要とされる。
【０００３】しかし、過密市街地、高架線部、あるいは
防音壁等で囲まれた場所においては、上記６〜９ｍもの
長尺の枕木を一体物で取り扱うと作業性の低下が余儀な
くされ、特に枕木の更新作業が至難となる。
防音壁等で囲まれた場所においては、上記６〜９ｍもの
長尺の枕木を一体物で取り扱うと作業性の低下が余儀な
くされ、特に枕木の更新作業が至難となる。
【０００４】このため、接合枕木が使用され、分岐部の
両側からレール下の枕木片を挿入し、この挿入した枕木
片を接合することが行われている。そこで、従来より図
８に示すように、枕木ａの端部ｂを互いに突き合わせ
て、ボルト挿通孔の穿設された鉄板ｄで、上下から前記
突き合わせ部分を含んで双方の枕木を挟み、鉄板ｄと枕
木ａを挿通するボルトナットｃで締結する枕木ａの接続
構造が使用されている。
両側からレール下の枕木片を挿入し、この挿入した枕木
片を接合することが行われている。そこで、従来より図
８に示すように、枕木ａの端部ｂを互いに突き合わせ
て、ボルト挿通孔の穿設された鉄板ｄで、上下から前記
突き合わせ部分を含んで双方の枕木を挟み、鉄板ｄと枕
木ａを挿通するボルトナットｃで締結する枕木ａの接続
構造が使用されている。
【０００５】軌道の力学的状態については、近似的には
車両荷重が枕木を介して道床に等分布荷重として分散さ
れると見なし得るから、枕木の中央箇所に作用する曲げ
モーメントは枕木が長尺になる程大となり、上記軌道分
岐部の枕木の中央接続箇所に作用する曲げモーメントは
その枕木全長が長いためにそれだけ大となる。従って、
分岐部の枕木の中央接続箇所には大なる曲げ強度を付与
することが必要である。
車両荷重が枕木を介して道床に等分布荷重として分散さ
れると見なし得るから、枕木の中央箇所に作用する曲げ
モーメントは枕木が長尺になる程大となり、上記軌道分
岐部の枕木の中央接続箇所に作用する曲げモーメントは
その枕木全長が長いためにそれだけ大となる。従って、
分岐部の枕木の中央接続箇所には大なる曲げ強度を付与
することが必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の枕木
としては、汎用のブナ材等の木材に代えて、長繊維で補
強された熱硬化性硬質樹脂発泡体製の枕木、いわゆる合
成枕木を使用することが検討されている。
としては、汎用のブナ材等の木材に代えて、長繊維で補
強された熱硬化性硬質樹脂発泡体製の枕木、いわゆる合
成枕木を使用することが検討されている。
【０００７】しかし、上記の合成枕木によって上記従来
の接続構造を構成した場合、接続部分の曲げ強度が従来
のブナ材等の木材と比べて殆ど同等であり、合成木材の
有する優れた曲げ強度を生かすことができないといった
問題点があった。
の接続構造を構成した場合、接続部分の曲げ強度が従来
のブナ材等の木材と比べて殆ど同等であり、合成木材の
有する優れた曲げ強度を生かすことができないといった
問題点があった。
【０００８】又、従来の接続構造では接続部分に曲げ応
力が加わって撓みを生じると、ボルトナットが合成木材
に食い込むこととなり、延いては締結部分に亀裂を生じ
て安全性が低下するとともに、耐用年数が短くなるとい
った問題点もあった。
力が加わって撓みを生じると、ボルトナットが合成木材
に食い込むこととなり、延いては締結部分に亀裂を生じ
て安全性が低下するとともに、耐用年数が短くなるとい
った問題点もあった。
【０００９】本発明は、係る実情に鑑みてなされたもの
で、充分な曲げ強度を確保することができるとともに、
安全性及び耐久性に優れた合成枕木による接続構造を提
供することを目的としている。
で、充分な曲げ強度を確保することができるとともに、
安全性及び耐久性に優れた合成枕木による接続構造を提
供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の合成枕木の接続構造は、長繊維で補強した樹
脂柱状体からなる合成枕木の端部にテーパー面が形成さ
れ、該テーパー面に接着剤を介して他の合成枕木のテー
パー面が突き合わされるとともに、この突き合わせ状態
で該突き合わせ部分の上面から下面には貫通孔が穿設さ
れ、該貫通孔に締結部材を挿通して、締結して双方の合
成枕木が接続されてなるものである。
の本発明の合成枕木の接続構造は、長繊維で補強した樹
脂柱状体からなる合成枕木の端部にテーパー面が形成さ
れ、該テーパー面に接着剤を介して他の合成枕木のテー
パー面が突き合わされるとともに、この突き合わせ状態
で該突き合わせ部分の上面から下面には貫通孔が穿設さ
れ、該貫通孔に締結部材を挿通して、締結して双方の合
成枕木が接続されてなるものである。
【００１１】締結部材としては、座金を介して挿通され
たボルトを、座金を介してナットで螺着するものが汎用
的で好ましい。
たボルトを、座金を介してナットで螺着するものが汎用
的で好ましい。
【００１２】
【作用】本発明によると、テーパー面で接合するので、
合成枕木に含有する各長繊維の切断位置が長手方向に分
散することなり、切断位置が重なるのを排除できるか
ら、その断面における大部分の長繊維にテンション支承
作用を得ることができ、突き合わせ部分の曲げ強度が合
成枕木本来の曲げ強度に匹敵することとなる。
合成枕木に含有する各長繊維の切断位置が長手方向に分
散することなり、切断位置が重なるのを排除できるか
ら、その断面における大部分の長繊維にテンション支承
作用を得ることができ、突き合わせ部分の曲げ強度が合
成枕木本来の曲げ強度に匹敵することとなる。
【００１３】又、現場施工時には、接着剤の硬化に要す
る時間の間は締結部材による機械的接合力により保持す
ることができるので、接着を確実にできる。
る時間の間は締結部材による機械的接合力により保持す
ることができるので、接着を確実にできる。
【００１４】又、接着剤が完全に硬化した現場施工後に
おいては、この突き合わせ部分の接合状態は接着剤によ
る接着力と、締結部材による機械的接合力とにより突き
合わせ部分を挟持するので、この接続部分に曲げ応力が
加わって撓みが生じても強度の低下を招くことはない。
おいては、この突き合わせ部分の接合状態は接着剤によ
る接着力と、締結部材による機械的接合力とにより突き
合わせ部分を挟持するので、この接続部分に曲げ応力が
加わって撓みが生じても強度の低下を招くことはない。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は合成枕木１の接続構造の全体構成の概略
を示し、図２は同要部断面を示している。
明する。図１は合成枕木１の接続構造の全体構成の概略
を示し、図２は同要部断面を示している。
【００１６】即ち、この合成枕木１の接続構造は、合成
枕木１の端面に形成されたテーパー面１１に接着剤２を
介して他の合成枕木１のテーパー面１１が突き合わさ
れ、この突き合わせ部分１０の上面に座金３を介して、
合成枕木１に穿孔されたボルト孔１２に六角ボルト４が
挿通され、この六角ボルト４が突き合わせ部分１０の下
面に座金３を介してナット５と螺着されたものである。
枕木１の端面に形成されたテーパー面１１に接着剤２を
介して他の合成枕木１のテーパー面１１が突き合わさ
れ、この突き合わせ部分１０の上面に座金３を介して、
合成枕木１に穿孔されたボルト孔１２に六角ボルト４が
挿通され、この六角ボルト４が突き合わせ部分１０の下
面に座金３を介してナット５と螺着されたものである。
【００１７】合成枕木１は、長手方向に向けて埋設した
長繊維で補強した熱硬化性硬質樹脂発泡体によって成形
されている。この合成枕木１の密度は通常０．６〜１．
０ｇ／cm2であり、補強長繊維の含有量は通常４０〜６
０重量％である。長繊維としては、無機質、有機質のい
ずれをも使用できるが、ガラス繊維を使用することが好
ましい。熱硬化性硬質樹脂発泡体については、熱硬化性
で硬質樹脂発泡体を成形し得るものであれば、特に制限
されることはないが、特に発泡性が付与された硬質ポリ
ウレタン樹脂や硬質不飽和ポリエステル樹脂が好まし
い。
長繊維で補強した熱硬化性硬質樹脂発泡体によって成形
されている。この合成枕木１の密度は通常０．６〜１．
０ｇ／cm2であり、補強長繊維の含有量は通常４０〜６
０重量％である。長繊維としては、無機質、有機質のい
ずれをも使用できるが、ガラス繊維を使用することが好
ましい。熱硬化性硬質樹脂発泡体については、熱硬化性
で硬質樹脂発泡体を成形し得るものであれば、特に制限
されることはないが、特に発泡性が付与された硬質ポリ
ウレタン樹脂や硬質不飽和ポリエステル樹脂が好まし
い。
【００１８】図３に示すように、テーパー面１１を境に
して切断端が対向する長繊維Ｆ1 、Ｆ2 間の張力伝達
は、一方の繊維をＦ1 の張力が上記切断端Ｅ1 、Ｅ2 の
間に位相的にブリッジする他の繊維Ｆ3 に樹脂をマトリ
ックスとして伝達され、このたの繊維Ｆ3 から他方の繊
維Ｆ2 に伝達される経路が主体となり、この張力伝達の
効率は繊維端Ｅ1 、Ｅ2 間に他の繊維が深くラップする
程大となる。従って、張力伝達の効率上は、テーパー角
θを小にすることが有利であるが、余り小さくすると突
き合わせ部分１０の上部にレールが位置して、突き合わ
せ部分１０にレール直下の最大曲げモーメントが作用
し、不利となるので、テーパー角θはこれらの比較考量
から設定する。テーパー角θは通常２０°〜５°（tan
θ＝２／５〜１／１０）とすることが好ましい。
して切断端が対向する長繊維Ｆ1 、Ｆ2 間の張力伝達
は、一方の繊維をＦ1 の張力が上記切断端Ｅ1 、Ｅ2 の
間に位相的にブリッジする他の繊維Ｆ3 に樹脂をマトリ
ックスとして伝達され、このたの繊維Ｆ3 から他方の繊
維Ｆ2 に伝達される経路が主体となり、この張力伝達の
効率は繊維端Ｅ1 、Ｅ2 間に他の繊維が深くラップする
程大となる。従って、張力伝達の効率上は、テーパー角
θを小にすることが有利であるが、余り小さくすると突
き合わせ部分１０の上部にレールが位置して、突き合わ
せ部分１０にレール直下の最大曲げモーメントが作用
し、不利となるので、テーパー角θはこれらの比較考量
から設定する。テーパー角θは通常２０°〜５°（tan
θ＝２／５〜１／１０）とすることが好ましい。
【００１９】ボルト孔１２は、合成枕木１のテーパー面
１１を突き合わせた状態で、突き合わせ部分１０の上面
から下面に貫通するようにして穿孔される。本実施例で
は幅方向に２個並列で長手方向に３ヶ所の計６ヶ所に穿
孔されているが、このボルト孔１２の穿孔位置や数とし
ては特に限定されるものではなく、突き合わせ部分１０
の面積などに応じて適宜穿孔される。
１１を突き合わせた状態で、突き合わせ部分１０の上面
から下面に貫通するようにして穿孔される。本実施例で
は幅方向に２個並列で長手方向に３ヶ所の計６ヶ所に穿
孔されているが、このボルト孔１２の穿孔位置や数とし
ては特に限定されるものではなく、突き合わせ部分１０
の面積などに応じて適宜穿孔される。
【００２０】接着剤２としては、この合成枕木１のテー
パー面１１同士を接着できるものであれば、特に限定さ
れるものではなく、合成枕木１を構成する長繊維及び熱
硬化性硬質樹脂発泡体等の材質に応じて適宜決定され
る。例えば、合成枕木１がガラス繊維と発泡硬質ウレタ
ン樹脂とによって構成されている場合、接着剤としては
エポキシ樹脂接着剤を好適に用いることができる。
パー面１１同士を接着できるものであれば、特に限定さ
れるものではなく、合成枕木１を構成する長繊維及び熱
硬化性硬質樹脂発泡体等の材質に応じて適宜決定され
る。例えば、合成枕木１がガラス繊維と発泡硬質ウレタ
ン樹脂とによって構成されている場合、接着剤としては
エポキシ樹脂接着剤を好適に用いることができる。
【００２１】六角ボルト４は座金３を介して合成枕木１
のボルト孔１２に挿通され、突き合わせ部分１０の下面
で座金３を介してナット５と螺着するようになされてい
る。なお、六角ボルト４が座金付きの形状のものであっ
てもよく、この場合は座金３は省略できる。又、この六
角ボルト４は、六角ボルトの頭４１の上面が合成枕木１
の上面と面一ないしはそれ以下となるように埋設されて
いてもよい。
のボルト孔１２に挿通され、突き合わせ部分１０の下面
で座金３を介してナット５と螺着するようになされてい
る。なお、六角ボルト４が座金付きの形状のものであっ
てもよく、この場合は座金３は省略できる。又、この六
角ボルト４は、六角ボルトの頭４１の上面が合成枕木１
の上面と面一ないしはそれ以下となるように埋設されて
いてもよい。
【００２２】なお、突き合わせ部分１０のテーパー角θ
が比較的大きい場合、図４に示すように接着後のボルト
とナットによる締めつけで生じる上下方向加圧力による
突き合わせ面のずれを防止するために、テーパー面の途
中に係止用凹凸部１３を設けることが好ましい。
が比較的大きい場合、図４に示すように接着後のボルト
とナットによる締めつけで生じる上下方向加圧力による
突き合わせ面のずれを防止するために、テーパー面の途
中に係止用凹凸部１３を設けることが好ましい。
【００２３】又、図５に示すように、テーパー面１１を
波形にすることもでき、この場合テーパー角θが急峻で
も接着面積を充分に確保できる。
波形にすることもでき、この場合テーパー角θが急峻で
も接着面積を充分に確保できる。
【００２４】〔実施例１〕発泡硬質ウレタン樹脂６０重
量％と、ガラス繊維４０重量％とによって構成された密
度０．７４ｇ／cm2の合成枕木１を用意し、図１に示す
ように合成枕木１の厚さＤを１４０ｍｍ、幅Ｗを２３０
ｍｍ、長さＬを１３２０ｍｍ、突き合わせ部分を６６０
ｍｍとして（テーパー角θ＝１３°）エポキシ樹脂接着
剤で接着し、この突き合わせ部分１０を６本の六角ボル
ト４をそれぞれ座金３を介してナット５で螺着して締結
した。
量％と、ガラス繊維４０重量％とによって構成された密
度０．７４ｇ／cm2の合成枕木１を用意し、図１に示す
ように合成枕木１の厚さＤを１４０ｍｍ、幅Ｗを２３０
ｍｍ、長さＬを１３２０ｍｍ、突き合わせ部分を６６０
ｍｍとして（テーパー角θ＝１３°）エポキシ樹脂接着
剤で接着し、この突き合わせ部分１０を６本の六角ボル
ト４をそれぞれ座金３を介してナット５で螺着して締結
した。
【００２５】図６に示すように、このようにして接続さ
れた合成枕木１の低部を１１２０ｍｍの幅で支持し、支
持距離間の中央上部から５ｍｍ／ｍｉｎの試験速度で荷
重を加えていき、合成枕木１が破壊する際の荷重を測定
した。この試験にはアムスラー５０トン万能試験機を用
いた。試験温度は２３℃であった。結果を図７のグラフ
及び表１に示す。
れた合成枕木１の低部を１１２０ｍｍの幅で支持し、支
持距離間の中央上部から５ｍｍ／ｍｉｎの試験速度で荷
重を加えていき、合成枕木１が破壊する際の荷重を測定
した。この試験にはアムスラー５０トン万能試験機を用
いた。試験温度は２３℃であった。結果を図７のグラフ
及び表１に示す。
【００２６】〔比較例１〕比較例１として、厚さ１４０
ｍｍ、幅２３０ｍｍ、長さ１３２０ｍｍで接続部分を有
さない以外、上記実施例１と同様の合成枕木１を用意し
た。そして、この合成枕木１について上記実施例１と同
様の試験を行った。結果を図７のグラフ及び表１に示
す。
ｍｍ、幅２３０ｍｍ、長さ１３２０ｍｍで接続部分を有
さない以外、上記実施例１と同様の合成枕木１を用意し
た。そして、この合成枕木１について上記実施例１と同
様の試験を行った。結果を図７のグラフ及び表１に示
す。
【００２７】〔比較例２〕比較例２として、突き合わせ
部分１０を接着剤で接着剤で接着せずに、６本の六角ボ
ルト４をそれぞれ座金３を介してナット５で螺着して合
成枕木１を接続した。そして、この合成枕木１について
上記実施例１と同様の試験を行った。結果を図７のグラ
フ及び表１に示す。 〔従来例〕厚さ１４０ｍｍ、幅２３０ｍｍ、長さ６６０
ｍｍのブナ枕木２本の両端部を突き合わせ、ボルト挿通
孔４本の開いた厚さ１０ｍｍ、幅２３０ｍｍ、長さ４０
０ｍｍの鉄板を上下から挟み、ボルトナットで締めつけ
た。そして、このブナ枕木について、上記実施例１と同
様の試験を行った。結果を図７のグラフ及び表１に示
す。
部分１０を接着剤で接着剤で接着せずに、６本の六角ボ
ルト４をそれぞれ座金３を介してナット５で螺着して合
成枕木１を接続した。そして、この合成枕木１について
上記実施例１と同様の試験を行った。結果を図７のグラ
フ及び表１に示す。 〔従来例〕厚さ１４０ｍｍ、幅２３０ｍｍ、長さ６６０
ｍｍのブナ枕木２本の両端部を突き合わせ、ボルト挿通
孔４本の開いた厚さ１０ｍｍ、幅２３０ｍｍ、長さ４０
０ｍｍの鉄板を上下から挟み、ボルトナットで締めつけ
た。そして、このブナ枕木について、上記実施例１と同
様の試験を行った。結果を図７のグラフ及び表１に示
す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
突き合わせ部分の曲げ強度を合成枕木本来の曲げ強度に
匹敵させることができるので、鉄道軌道の分岐部等の接
続構造を有する枕木を従来のブナ材から合成枕木に置換
することができる。
突き合わせ部分の曲げ強度を合成枕木本来の曲げ強度に
匹敵させることができるので、鉄道軌道の分岐部等の接
続構造を有する枕木を従来のブナ材から合成枕木に置換
することができる。
【００３０】又、この接続状態を接着剤による接着力と
締結部材による機械的接合力とにより突き合わせ部分を
挟持するので、この接続部分に曲げ応力が加わって撓み
が生じても強度の低下を招くことはなく、優れた安全性
と耐久性を得ることができる。
締結部材による機械的接合力とにより突き合わせ部分を
挟持するので、この接続部分に曲げ応力が加わって撓み
が生じても強度の低下を招くことはなく、優れた安全性
と耐久性を得ることができる。
【図１】合成枕木の接続構造の全体構成の概略を示す平
面図、側面図及び底面図である。
面図、側面図及び底面図である。
【図２】図１のII−II線拡大断面図である。
【図３】合成枕木の突き合わせ部分での長繊維の張力伝
達機構を示す説明図である。
達機構を示す説明図である。
【図４】テーパー面の他の実施例を示す斜視図である。
【図５】テーパー面のさらに他の実施例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図６】試験方法を説明する概略図である。
【図７】試験結果を示すグラフである。
【図８】従来の枕木の接続構造を示す斜視図である。
１ 合成枕木 １０ 突き合わせ部分 １１ テーパー面 １２ ボルト孔 ２ 接着剤 ３ 座金 ４ 六角ボルト ４１ ボルト頭 ５ ナット
Claims (1)
- 【請求項１】長繊維で補強した樹脂柱状体からなる合成
枕木の端部にテーパー面が形成され、該テーパー面に接
着剤を介して他の合成枕木のテーパー面が突き合わされ
るとともに、この突き合わせ状態で該突き合わせ部分の
上面から下面には貫通孔が穿設され、該貫通孔に締結部
材を挿通して、締結して双方の合成枕木が接続されてな
ることを特徴とする合成枕木の接続構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02780493A JP3272083B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 合成枕木の接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02780493A JP3272083B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 合成枕木の接続構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06240601A JPH06240601A (ja) | 1994-08-30 |
| JP3272083B2 true JP3272083B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=12231172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02780493A Expired - Lifetime JP3272083B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 合成枕木の接続構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272083B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4603189B2 (ja) * | 2000-06-21 | 2010-12-22 | 積水化学工業株式会社 | まくら木の補修方法および敷設方法 |
-
1993
- 1993-02-17 JP JP02780493A patent/JP3272083B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06240601A (ja) | 1994-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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