JP3954996B2 - 軌道構造、まくら木、および、まくら木の敷設位置調整方法 - Google Patents
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。通常、まくら木は二本のレール間距離よりも僅かに長く、一本のまくら木によって二本のレールを締結して軌道を形成している。
そこで、近時、合成木材などを用いた合成まくら木が開発されている。
合成まくら木は、従来のコンクリートまくら木(PCまくら木)などに比べて軽量であり、耐荷重性、耐久性を向上させることが可能である。
また、このような問題とは異なり、近時、産業廃棄物の再利用が求められている。まくら木を産廃などを利用して製することにより、産廃の投棄場所の低減とまくら木の価格低減を同時に満足することが可能である。ところが、再利用する廃材によってはまくら木に要求される強度を確保できないものもあり、再利用可能な廃材の拡大が望まれていた。
また、同時に提案される本発明は、まくら木の基本機能を維持しつつ、敷設前における嵩を低減し敷設や更換を効率良く行うことができるまくら木を提供することにある。また、同時に提案される本発明は、まくら木を敷設する際の敷設位置調整方法を提供することにある。
ら木は比較的曲げ剛性が低くても軌道を維持することができる。
このような構成を採ることにより、三つの支持部のうちの少なくとも一つの支持部を通常支持部として配列することができる。則ち、三本のうちの一本のまくら木を、二本のレール間距離よりも長く、耐荷重性、耐剛性を有するものとすることができる。これにより、レール間距離を安定して長期間維持することができる。
特に、本発明によれば、工場において短尺まくら木に連結部材を予め固定することができる。これにより、敷設現場において、連結部材同士を連結するだけで組み立てを行うことができ、短時間に効率良く敷設を行うことが可能となる。
また、短尺まくら木の上面および両側面に当接する断面がコ字状の連結部材を用いる構成を採ることができる。則ち、断面がコ字状の連結部材を、短尺まくら木の上面から両側面にかけて覆うように被せて固定する構成を採ることができる。
このような、断面がL字状やコ字状の連結部材を用いることにより、長手方向への曲げ剛性を向上させつつ軽量化を図ることが可能である。
また、本発明によれば、連結ロッドに短尺まくら木を挿入して固定するだけで容易に組み立てることができ、個々の部材の嵩および重量が低減される。これにより、搬送や敷設に要する労力を低減することができる。
短尺まくら木は、当該短尺まくら木の長手方向または上下方向へ向けて、複数の板材を積層して形成される。
埋栓部材は、FRP(繊維強化プラスチック)、ナイロン、金属あるいはセラミックなどの素材が強度、耐久性の面で好適である。
本発明は、請求項8に記載したまくら木において、短尺まくら木が複数の板材を上下方向へ積層した構造を採用する場合に好適である。則ち、本発明の埋栓部材によって短尺まくら木を上下から挟持して一体化するので、短尺まくら木を構成する積層部材を予め接合しない構成を採ることも可能である。また、予め積層部材を接合した短尺まくら木であっても、振動や衝撃に伴う積層部位のずれや接合強度の低下が抑えられ、短尺まくら木の耐久性を向上させることが可能である。
この構成によれば、短尺まくら木の下面に固定されたフレームがバラストに食い込み、横方向(レール方向と交差する方向)に対する荷重に対して大きな抗力を発現する。これにより、まくら木の横ずれを効果的に抑えることが可能となる。
本発明は、前記請求項6および9に記載のまくら木、則ち、連結部材の結合位置や連結部材の短尺まくら木に対する固定位置を調整可能なまくら木を敷設する際に優れた効果を奏する。
則ち、例えば、短尺まくら木同士を連結部材で仮固定し、双方の短尺まくら木に各々レールを固定する。この状態で、本発明の位置調整軸を用いて一方のまくら木を、レール間距離を拡大または縮小する方向へ押圧することにより、レール間距離を規定値に容易に合わせることができ、敷設作業効率が向上する。
請求項2〜10に記載の発明によれば、レール支持能力を維持しつつ軽量化することができ、部材の搬送性、敷設性やメンテナンス性を向上させつつ省コスト化を図ったまくら木を提供できる。
請求項8に記載の発明によれば、廃材を利用した積層構造とすることにより、強度、耐
久性を維持しつつ省コスト化を図ったまくら木を提供できる。
請求項9,10に記載の発明によれば、埋栓部材を設けることにより、敷設性、耐久性を向上させたまくら木を提供できる。
請求項11に記載の発明によれば、少ない力で短尺まくら木の位置調整を容易に行うことができ、敷設性やメンテナンス性を向上させたまくら木の敷設位置調整方法を提供できる。
図1〜図5は、本発明の軌道構造を示す説明図である。
従って、本実施形態の軌道構造10によれば、レール間距離を規定値に維持し、列車の荷重を道床へ効率良く拡散させる基本機能を備えることができる。
また、軌道構造10によれば、短尺まくら木12がまくら木11に比べて半分以下の長さであり、嵩が少なく軽量である。これにより、部材の搬送性や敷設性、メンテナンス性を向上させることができる。
軌道構造13は、分割支持部Bが二列連続し、双方の分割支持部Bを挟んで通常支持部Aを配列する構成である。本実施形態の軌道構造13においても、隣接する三つの支持部A,Bのうちの一つが通常支持部である。
2本のレールが短尺のまくら木15によって一本ずつ支持される分割支持部Bとを有し、通常支持部Aと分割支持部Bが交互に配された構造である。
これにより、本実施形態の軌道構造14によれば、レール間距離を規定値に維持し、列車の荷重を道床へ効率良く拡散させる基本機能を備えると共に、短尺まくら木15がまくら木11に比べて僅かに幅が広いものの半分以下の長さで、嵩が少なく軽量となり、部材の搬送性や敷設性、メンテナンス性を向上させることができる。
図6は、本発明の実施形態に係るまくら木20の構造を示す分解斜視図および斜視図である。
まくら木20は、図6(a)の様に、二本の短尺まくら木21,21と連結部材22を有する。各短尺まくら木21,21は、通常サイズのまくら木の半分以下の長さであり、上面21aがレール載置部21aとして機能する。また、各々の短尺まくら木21の一方の長手端部には、後述するねじ釘を係止する固定孔21bが水平に二個並べて設けられている。
させて固定開口22a,22aが二個ずつ設けられている。
まくら木25は、図7(a)の様に、二本の短尺まくら木21,21と連結部材26で構成される。各短尺まくら木21,21は、前記まくら木20(図6参照)に用いた短尺まくら木21と同一形状である。但し、各々の短尺まくら木21の一方の長手端部には、後述する連結部材を挿入して固定する固定孔21cが円形に多数設けられている。
連結部材26は、曲げ剛性の極めて高い多数の金属線26aを中央部の金属ベルト26bで束ねて形成され、各金属線26aの両端部は金属線26aが中心軸から離れるように僅かに広げられて円形に配列されている。
特に、本実施形態のまくら木25は、連結部材26を構成する多数の金属線26aが高い曲げ剛性を備えており、更に、各金属線26aを連結部材の中心軸から離れるようにして短尺まくら木21に強固に固定する。これにより、まくら木25は軽量化を図りつつ極めて高い曲げ剛性を有するものとなる。尚、まくら木25についても、上下を逆転させて敷設することが可能である。
まくら木28は、図8(a)の様に、二本の短尺まくら木21,21と連結部材29で構成される。各短尺まくら木21,21は、前記まくら木20(図6参照)に用いた短尺まくら木21と同一である。
連結部材29は、長尺の金属板の長手両端部を下方へ折曲し、折曲部分に後述する固定ねじを挿通させる固定開口29aを二つずつ横に配置した形状である。
1を、その固定孔21bが連結部材29側に向くようにして配置する。次いで、連結部材29の固定開口29aを介して短尺まくら木21の固定孔21bにねじ釘23をねじ込んで固定する。
本実施形態のまくら木28は、連結部材29の平板部分が水平に配されている。このため、長手方向の曲げ剛性の向上が図り難い。
また、連結部材29に代えて、断面がコ字状のフレームや管材を用いることも可能である。尚、まくら木28は、上下を逆転させて敷設することが可能であり、連結部材30を用いた場合も同様である。
連結部材33は、結合部33aに二つの固定開口33bが設けられ、二等辺三角形状のの底辺に位置する面には二つの固定開口33cが設けられている。また、連結部材34は結合部34aに長穴状の二つの固定開口34bが設けられ、二等辺三角形状の底辺に位置する面には二つの固定開口34cが設けられている。
特に、本実施形態のまくら木31は、連結部材34の結合部34aに設けられた開口34bが長穴形状とされている。従って、ボルト35を仮締結した状態で連結部材33と連結部材34を互いに近接または離遠させる方向へ移動させることができる。
また、結合部材53は、内径が連結部材52の結合部52aと略等しい金属円筒体の周部に、内部へ貫通する2つのねじ孔53a,53aを設け、当該ねじ孔53aにボルト54を装着した構成である。
組み立てられたまくら木50は、図10(c)の様に、両側に位置する二本の短尺まくら木21,21が連結部材51によって結合された形状であり、前記まくら木20(図6参照)と同一の機能を有する。
6で構成され、連結部材56は二つに分割されている。各短尺まくら木21,21は、前記まくら木28(図8参照)に用いた短尺まくら木21と同一である。
組み立てられたまくら木55は、図11(c)の様に、両側に位置する二本の短尺まくら木21,21が連結部材56によって結合された形状であり、前記まくら木20(図6参照)と同一の機能を有する。
しかし、連結部材56に代えて、図11(d)に示す断面がL字状のフレームで形成された連結部材63,64で構成される連結部材62を用いることにより、長手方向の曲げ剛性を向上させることが可能である。
また、連結部材56に代えて、断面がコ字状のフレームや管材を用いることも可能である。尚、まくら木55は、上下を逆転させて敷設することが可能であり、連結部材62を用いた場合も同様である。
まくら木65は、図12(a)の様に、二本の短尺まくら木66,66と、連結部材68を備えて構成される。短尺まくら木66は、前記まくら木20(図6参照)に用いた短尺まくら木21と同一の外形および機能を有するが、上面のレール載置部66aに、タイプレートを固定するねじ釘を挿入するための固定孔66bが四個設けられている。
本実施形態のまくら木65は、図12(a)の様に、連結部材68と短尺まくら木66
の間に制振部材67を挟んで組み立てられる。則ち、まくら木65を組み立てる際は、短尺まくら木66の上面(レール載置部)66aおよび連結部材68の対応する下面に樹脂接着剤を塗布し、短尺まくら木66のレール載置部66aに制振部材67を貼付し、その上から双方の短尺まくら木66を橋渡して連結部材68を配して接合固定する。
そして、最後に締結金具T1によってレールRをタイプレートTに締結して敷設作業を完了する。
まくら木70は、図13(a)の様に、前記まくら木65(図12参照)において、連結部材68を接合する位置を、短尺まくら木66の上面から下面66cに変更した構造である。尚、本実施形態のまくら木70に用いる部材は、前記まくら木65(図12参照)と同一であるが、連結部材68の固定開口68aが取り除かれている。
このように、本実施形態のまくら木70は、前記したまくら木65と同様に、組み立てる前の個々の部材は嵩が低く軽量であり、敷設も極めて容易である。また、制振部材67によってレールを介して伝搬される振動や衝撃が道床へ伝搬されることを抑制することができ、橋梁まくら木のような共振し易い部位に好適に用いることが可能である。
尚、本実施形態においても、連結部材68が短尺まくら木66の端部から突出する構造や、逆に短尺まくら木66の端部が連結部材68の端部から突出する構造を採ることが可能である。
まくら木75は、図14(a)の様に、二本の短尺まくら木76と、二本の連結部材77を備えた構成である。
短尺まくら木76は、前記まくら木70に用いた短尺まくら木66と同一の外形、機能を有するもので、上面76aはレール載置部76aとして機能すると共に、レール載置部76aには、タイプレート(不図示)を固定する四個の固定孔76bが設けられている。また、短尺まくら木76の長手側面両端部には、幅方向へ貫通する二つの貫通孔76cが設けられている。
更に、短尺まくら木76が通常のまくら木に比べて半分以下の長さであり、しかも、連結部材77は溝形フレームで形成されるため、軽量で長手方向に対する曲げ剛性の高いまくら木を形成することが可能となる。
まくら木80は、図15(a)の様に、二本の短尺まくら木81と長尺の連結部材82を備えた構成である。
連結部材82は、上面82aおよび両側面82bを有する断面がコ字状の長尺部材であり、両側面82b同士の内寸は短尺まくら木81の幅と略同一で、短尺まくら木81の高さよりも深い形状を有する。連結部材82には、上面82aの両端部に各々四個ずつ固定
孔82cが設けられている。
まくら木85は、図16(a)の様に、二本の短尺まくら木86と長尺の二本の連結部材87を備えた構成であり、スラブ軌道に適したまくら木である。
また、短尺まくら木86が通常のまくら木に比べて半分以下の長さであり、しかも、連結部材87はL形フレームを用いて形成されるため、軽量で長手方向に対する曲げ剛性の
高いまくら木を形成することが可能となる。
まくら木90は、図17(a)の様に、二本の短尺まくら木86と長尺の二本の連結部材91を備えた構成である。
連結部材91は、水平部と垂直部を有する断面がT字状の長尺部材であり、長手両端部近傍の水平部よりも上部側の垂直部には、短尺まくら木86の貫通孔86cと対応させて、長穴形状の固定開口91aが二個ずつ設けられている。また、固定開口91aの近傍における水平部突出側の垂直部面には、凹凸91bが設けられている。この凹凸91bは、前記まくら木75(図14参照)に設けた凹凸77bと同一である。
まくら木90は、前記まくら木75(図14参照)と同様に、連結部材91に凹凸91bを設けている。これにより、短尺まくら木86に長手方向に向かう荷重が印加された場合に大きな抗力を発現させることができ、短尺まくら木86のレール載置部86aに固定されたレール間隔のずれを効果的に抑制することが可能となる。
更に、短尺まくら木86は通常のまくら木に比べて半分以下の長さであり、しかも、連結部材91は垂直部分の高さが大きいT字形のフレームで形成されるため、軽量で長手方向に対する曲げ剛性の高いまくら木を形成することが可能となる。
また、本実施形態に用いる連結部材91は、長手両端部の垂直部下方に固定開口91eが追加して設けられている。
開口96aが各連結部材91の固定開口91eと重なるように配する。そして、ボルト97を固定開口91eと固定開口96aに通し、ナット98を装着して固定する。
従って、まくら木95を道床に敷設すると、横圧抵抗板96がバラストに食い込み、
横方向(レール方向と交差する方向)に対する荷重に対して大きな抗力を発現する。これにより、まくら木の横ずれを効果的に抑えることが可能となる。則ち、本実施形態のまくら木95は、連結部材91によって縦方向の位置ずれを防止すると共に、横圧抵抗板96によって横方向への位置ずれを防止することができ、まくら木の位置ずれを効果的に抑制することが可能となる。
則ち、本実施形態に採用する連結部材91は、断面がL字状の上部側のフレームと、断面が三角形状の下部側のフレームとを結合した構造を有する。これにより、少ない断面積によって長手方向の断面二次モーメントを著しく向上させることができ、軽量性を確保しつつ曲げ剛性を向上させたまくら木とすることができる。また、連結部材91の下端は三角形状の頂部に位置するので、バラストへの食い込みも良好で、まくら木99の縦方向への位置ずれをも効果的に抑制することができる。
まくら木100は、図20(a)の様に、二本の短尺まくら木101と長尺の連結部材102を備えて構成される。
連結部材102が貫通した形状を有する。
本実施形態のまくら木100は、短尺まくら木101が通常のまくら木に比べて半分以下の長さであり、軽量化、省コスト化を図ることができる。また、連結部材102に剛性の高い金属ロッドを用いることにより、曲げ剛性の高いまくら木とすることができる。
組み立てに際しては、短尺まくら木101をロッド102aに貫通させる。これにより、ロッド102eが短尺まくら木101の下面に近接して位置する。
また、合成木材の廃材やリサイクル品、あるいは、合成樹脂廃材の成形品、PCブロック廃材などを利用して製することも可能である。
図23は、異なる素材を用いて積層構造とした短尺まくら木110を示す説明図である
(請求項8に対応)。
この例では、合成樹脂廃材やリサイクル材などを高圧縮成形した高圧縮材111の間に、リサイクル材などを低圧縮成形した低圧縮材112を積層した構成を採用している。
しかし、前記まくら木100(図20参照)の構造を採用することにより、積層部分の劣化を抑えることが可能となる。
このまくら木113によれば、連結部材(ロッド)102の位置決め板102cと位置決め部材103によって、短尺まくら木110の長手両端部を内方へ向けて圧縮するように挟持して固定する。これにより、各積層部111,112は積層方向へ向けて圧縮力を受け、他の構造に比べて耐久性の向上を図ることが可能となる。
このように、図23に示した短尺まくら木110を用いたまくら木113によれば、廃材を再利用しつつ充分な強度を備えたまくら木を提供することが可能となる。
本実施形態の埋栓部材125を短尺まくら木に固定する手順については後述する。
また、図25(e)に示す埋栓部材140は、有底円筒形の埋栓本体142の上端に方
形状の鍔141が設けられ、埋栓本体の内部にねじ143が刻設されたものである。
本実施形態では、図25に示した埋栓部材をFRP(繊維強化プラスチック)、ナイロン、金属、あるいは、セラミックなどの素材を用いて形成している。
本実施形態では、位置調整治具160を用いて調整を行う。位置調整治具160は、図29(a)の様に、長尺のロッド161の下端を支点部162とすると共に、ロッド161の上端を力点部163とし、支点部162の近傍に押圧部164を設けた構成を有する。押圧部164は、図29(b),(c)の様に、つまみ164a,164bを備え、つまみ164aの操作によって押圧部164を上下移動可能である。また、つまみ164bの操作によって押圧板164cの傾斜角度を変化させることができる。
このように、本発明の敷設位置調整方法によれば、位置調整治具160を用いて敷設作業を効率良く行うことが可能となる。
10,13,14,16,18 軌道構造
11 一本のまくら木
A 通常支持部
12,15 短尺のまくら木
B 分割支持部
17,22,26,29,30,32,51,56,62 連結部材
68,77,82,87,91,102,102’,107 連結部材
20,25,28,31,50,55,65 まくら木
70 ,75,80,85,90,95,99 まくら木
100,105,106, まくら木
21,66,76,81,86,101,110 短尺まくら木
21a レール載置部
77b,91b 凹凸(連結部材の凹凸)
67 制振部材
102 連結ロッド
102c 位置決め板
120,125,131,135,140 埋栓部材
126 埋栓本体
130 ボルト
129 ねじ
162 支点部
163 力点部
161 ロッド
164 押圧部
160 位置調整治具
Claims (12)
- 複数のまくら木によって二本のレールが支持されて成る軌道構造において、二本のレールが一本のまくら木によって支持される通常支持部と、二本のレールが短尺のまくら木によって一本ずつ支持される分割支持部とが配されており、前記分割支持部を構成する短尺のまくら木同士が連結部材で結合するものであって、連結部材は調整可能であり、連結部材によって短尺のまくら木同士の間隔を変化させてレール載置部同士の間隔を変化させることができ、
さらに、連結部材には長穴形状の固定開口が形成されて、前記固定開口にボルトが挿入されて固定するものであり、短尺のまくら木への固定位置を長手方向に調整することができることを特徴とする軌道構造。 - 二本のレールを支持して軌道を構成するまくら木であって、二本の短尺まくら木と連結部材を有し、二本の短尺まくら木は連結部材によって結合され、各短尺まくら木には各々レール載置部が設けられており、調整可能な連結部材によって短尺まくら木同士の間隔を変化させてレール載置部同士の間隔を変化させることができ、
さらに、連結部材には長穴形状の固定開口が形成されて、前記固定開口にボルトが挿入されて固定するものであり、短尺のまくら木への固定位置を長手方向に調整することができることを特徴とするまくら木。 - 前記連結部材は結合可能に分割して構成され、前記二本の短尺まくら木に分割された連結部材が各々固定され、短尺まくら木に固定された連結部材同士を互いに結合して形成されることを特徴とする請求項2に記載のまくら木。
- 前記連結部材は、前記二本の短尺まくら木の上面または下面または両側面の少なくともいずれかの面同士の間に橋渡して固定されることを特徴とする請求項2に記載のまくら木。
- 前記連結部材は、短尺まくら木の上面または下面または側面のいずれか二面または三面に当接する形状を有し、当該連結部材を二本の短尺まくら木同士の間に橋渡して固定することを特徴とする請求項2に記載のまくら木。
- 前記連結部材は、前記短尺まくら木へ当接する部位に凹凸を設けたことを特徴とする請求項4または5に記載のまくら木。
- 前記連結部材と短尺まくら木の当接部位に制振部材を貼設することを特徴とする請求項
4乃至6のいずれか1項に記載のまくら木。 - 前記短尺まくら木は、当該短尺まくら木の長手方向または上下方向へ向けて、複数の板材を積層して形成されることを特徴とする請求項2乃至7のいずれか1項に記載のまくら木。
- 前記短尺まくら木のレール載置部に、レールまたはタイプレートを締結する締結部材を嵌入させて係止する埋栓部材を備えることを特徴とする請求項2乃至8のいずれか1項に記載のまくら木。
- 前記埋栓部材は、円筒形状の上端部に鍔を有する埋栓本体と、当該埋栓本体に係止するボルトで構成され、前記埋栓本体の内周壁には、前記締結部材およびボルトを係止するねじが刻設され、当該埋栓本体は、短尺まくら木を上下方向に貫通する固定開口に上面から挿入され、短尺まくら木の下面側から前記ボルトを埋栓本体の内部に設けたねじに係合させて、短尺まくら木の上面と下面を挟持して固定されることを特徴とする請求項9に記載のまくら木。
- 請求項2乃至10のいずれか1項に記載のまくら木を敷設する際のまくら木の敷設位置調整方法であって、両端部に支点部および力点部を形成する長尺のロッドの前記支点部近傍に押圧部を有する位置調整治具を用い、前記短尺まくら木と連結部材とを仮固定した状態で前記短尺まくら木の近傍の道床に位置調整具の支点部を挿入し、前記押圧部を短尺まくら木の表面に宛いつつ短尺まくら木を移動させようとする方向へ向けて前記力点部を押圧することにより、てこによって押圧部に作用する力で短尺まくら木を連結部材に対して相対移動させることを特徴とするまくら木の敷設位置調整方法。
- 複数のまくら木によって二本のレールが支持されて成る軌道構造において、二本のレールが一本のまくら木によって支持される通常支持部と、二本のレールが短尺のまくら木によって一本ずつ支持される分割支持部とが配されており、分割支持部には請求項2乃至10のいずれか1項に記載のまくら木が用いられるものであり、
前記分割支持部を構成する短尺のまくら木同士が連結部材で結合するものであって、連結部材は調整可能であり、連結部材によって短尺のまくら木同士の間隔を変化させてレール載置部同士の間隔を変化させることができ、
さらに、連結部材には長穴形状の固定開口が形成されて、前記固定開口にボルトが挿入されて固定するものであり、短尺のまくら木への固定位置を長手方向に調整することができることを特徴とする軌道構造。
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