JP5280243B2 - まくら木 - Google Patents
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Description
さらに、特許文献2には、まくら木同士を連結する連結部材を工場で製作し、現場に搬入してまくら木同士を容易に連結する発明が開示されている。
この連結部材は、施工現場では断面形状がH型であり、上下面連結材の間に中間連結材が配置された構成である。要するに、予め工場で連結部材を加工している。そして、まくら木を敷設する現場で、この連結部材をまくら木の上下面の溝加工した部分に差し込んで一体化する。このとき、溝あるいは連結部材の接合部には接着剤を塗布する。これにより特許文献1と同様に複数のまくら木を一体化することができるため、列車による上下動に対する抗力を高めることができる。
しかし、特許文献2に記載された発明は、連結部材をまくら木の溝に差し込む構成であるため、差し込みの際に接着剤の殆どが除去されて、接着強度が不十分となる問題があった。
まくら木本体の幅方向とは、レールの延びている方向を指す。
本発明におけるまくら木では、まくら木本体は、中間層とその層を挟む上下層により構成されている。そして、連結部材は芯層部材を有し、複数のまくら木本体に渡って配置されている。
またまくら木本体の中間層は、芯層部材の端部と複数のまくら木本体小片によって構成されている。要するに、まくら木本体及び連結部材を層状にすることで加工が容易になり、まくら木本体の内部と連結部材との一体化を容易且つ確実に図ることができる。また層状に部材を組み立てて連結する構成であるため、接着剤による接着強度も十分に確保できる。そのため、効率的にまくら木本体と連結部材の一体性を高めることができる。これにより、まくら木本体と連結部材との接合部の強度アップが図れるため、列車による振動や列車荷重により生じる曲げ応力や剪断力の影響による連結部材の撓みを軽減できる。言い換えると、まくら木本体と連結部材の連結構造の崩壊を阻止できる。
つまり、列車の通過による振動や列車荷重の影響を受けやすいレール継ぎ目部や分岐部であっても、まくら木の連結状態は維持される。これにより、まくら木に伝わる列車荷重が分散され、まくら木の下面に敷かれたバラストの圧密化を防止できる。その結果、軌道の沈下やまくら木の横ずれ等の「あおり現象」の発生を抑制できる。
また、上部側あるいは下部側まくら木片の少なくともどちらか一方に幅方向の凹部が設けられ、その凹部には補強部材の端部が嵌め込まれている。そのため、道床厚が十分に確保できない場合でも、本発明のまくら木であれば厚みを小さくすることができる。
つまり前記隙間が有ると、レールが列車荷重により撓むことが考えられる。そして、その撓みにより、まくら木に圧縮力と引張り力を繰り返し生じさせるため、まくら木本体と連結部材の接合部などに過度の負担を与えて連結を崩壊させる懸念が生じる。しかしながら、本発明であればレール下の間隔を無くすことができるので、接合部などに生じる過度の負担を防止でき、連結の崩壊を防止することができる。
まくら木は、列車が通過するレールの下に敷設され、列車の振動や列車荷重を分散できるものである。まず、本発明の第1の実施形態のまくら木1の構成について説明する。
上部側まくら木片21は、図4に示すように、一方の表面(上面側)に溝状の2個の凹部13と、まくら木本体11の厚み方向に貫通したピン挿通孔34,35が形成されている。なおピン挿通孔34,35は、まくら木1が組み立てられた後に、ドリルで各部材を貫通させて設けられるものであり、各部材を組み立てる際にはピン挿通孔34,35は無い。後述するピン挿通孔についても同様である。
まくら木小片14は、2個の端部小片27,28と中間小片29とを有しており、それぞれが切り離された構成である。
要するに、中間層22が実質的に有する長尺方向長さは、まくら木本体11の長さより短い。そのため、端部小片27,28と中間小片29は、凹部13の長さ程度の間隔を設けて配することで、中間層22の全体長さがまくら木本体11と一致する。なおこの間隔は嵌合空間15であり、後述する連結部材12が狭着されるものである。
また、中間小片29にも上下層に連通するピン挿通孔34が形成されている。
また、連結補強材39,40は、ピン挿通孔35,36が形成されており、上記した芯層部材25と略同位置に有する。要するに、芯層部材25と連結補強材39,40のピン挿通孔35,36はそれぞれ連通する配置である。
まくら木1の底部側から詳しく説明すると、図2に示すように、2枚の下部側まくら木片23が一定の間隔を空けて平行に並んでおり、底面側に凹部13が向くように配されている。そして、その下部側まくら木片23の長尺方向と直角を成すように連結補強材40が2枚の下部側まくら木片23に渡って配置されている。このとき、平行に並んだそれぞれの凹部13には、図6に示すように、連結補強材40の両端部が嵌り込んでおり、下部側まくら木片23と連結補強材40のピン挿通孔35が連通している。
また、図5に示すように、各芯層部材25の上面側には層補強材38が配されている。要するに、図6に示す層補強材38は、上記した層補強材37と同様に、まくら木本体11同士に挟まれており、上面側まくら木片21の凹部13の底面と同一平面を形成している。さらに、平行に並んだ上面側まくら木片21の凹部13の底面と層補強材37の上面に渡って連結補強材39が配されている。つまり、連結補強材39の両端部は、各上部側まくら木片21の凹部13に嵌合されている。このとき、上部側まくら木片21と連結補強材39と芯層部材25のピン挿通孔35、及び上部側まくら木片21と中間層22のピン挿通孔34、並びに連結補強材39と層補強材38と芯層部材25のピン挿通孔36は連通している。
これにより、第1実施形態のまくら木1は、まくら木本体11と連結部材12との連結状態は維持され、まくら木1が有する本来の機能を発揮できる。要するに、レールから伝わる列車の振動や列車荷重を分散することができるため、まくら木1の下面に敷かれたバラストの圧密化を防止できる。その結果、軌道の沈下やまくら木1の横滑り等を防ぐことができる。つまり、本発明のまくら木1は、レールの継ぎ目部や分岐部の列車荷重などの影響を受けやすい箇所にも適応可能である。
また、第4実施形態のまくら木4は、層補強材37,38が用いられておらず、連結補強材39,40が凸形状を有している。
また、第5実施形態のまくら木6は、連結補強材39,40を第1実施形態に示したように長尺状の板部材とし、当該連結部材39,40の端部を上部側及び下部側まくら木片21,23の凹部13に配した構成である。
つまり、本実施形態であれば部材点数を少なくできるため生産の作業効率を高めることができる。さらに、まくら木本体11と連結部材12との一体性も確保でき、列車荷重により、まくら木6に繰り返し曲げ応力が生じても連結状態が崩壊することを阻止できる。
さらに、連結補強材40及び下部側まくら木片23の底面全体には、ゴムなどの弾性材33を設ける構成であってもよい。これにより、バラストとの摩擦が大きくなり、まくら木1〜6の横ずれ等を防止することができる。
なお、弾性材33は、下部側まくら木片23あるいは連結補強材40の底面の一部であっても構わない。
例えば、3組以上のまくら木本体11を連結部材12を用いて連結する構成であっても構わない。その場合、連結部材12を長くすることが好ましい。
連結部材12の長尺方向端部の片方あるいは両方が、まくら木本体11の側面から一定長さ突出していても構わない。これにより、連結したまくら木は、道床への接地面積が大きくなるため、列車荷重をより分散し、まくら木の耐久性を高めることができる。
11 まくら木本体
12 連結部材
13 凹部
14 まくら木小片
21 上部側まくら木片
22 中間層
23 下部側まくら木片
25 芯層部材
37,38 層補強材(補強部材)
39,40 連結補強材(補強部材)
51 側面補強材(補強部材)
Claims (11)
- 複数のまくら木本体を平行状態にして連結部材で連結し、両者を接着剤を用いて接着したまくら木において、
連結部材は芯層部材と当該芯層部材を補強する補強部材とを有し、当該連結部材の芯層部材は、複数のまくら木本体に渡って配置され、
前記まくら木本体は、中間層と上部側まくら木片と下部側まくら木片とを有し、
上部側まくら木片は、前記中間層の上部側に配置され、まくら木本体の全長に渡る長さを有し、
下部側まくら木片は、前記中間層の下部側に配置され、まくら木本体の全長に渡る長さを有し、
まくら木本体の中間層は前記芯層部材の端部と複数のまくら木小片によって構成され、
前記補強部材の少なくとも一つは、複数のまくら木本体に渡って配置され、上部側まくら木片又は下部側まくら木片の少なくともいずれかには幅方向に連通した凹部が形成され、当該凹部に補強部材の端部が嵌入されたことを特徴とするまくら木。 - 前記補強部材は少なくとも芯層部材の中間部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のまくら木。
- 補強部材は、複数のまくら木本体に渡って配置されていることを特徴とする請求項2に記載のまくら木。
- 上部側まくら木片又は下部側まくら木片の表面と補強部材の表面が略同一平面を形成していることを特徴とする請求項2に記載のまくら木。
- 補強部材は、芯層部材の側面に設けられていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載のまくら木。
- まくら木本体及び連結部材には、積層方向あるいは積層方向と直行する方向に固定ピンが打ち込まれていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のまくら木。
- 下部側まくら木片の底面又は/及び下部側に配された補強部材の底面の一部あるいは全部に弾性材が設けられていることを特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載のまくら木。
- 補強部材は、間隔を調整可能な調整材を備え、
レールの底面と上部側の補強部材の表面との間に設けられていることを特徴とする請求項2乃至7のいずれかに記載のまくら木。 - まくら木本体及び連結部材は、長手方向に配向する繊維強化樹脂で構成された樹脂板によって作られたものであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のまくら木。
- 前記補強部材は、短繊維を含有する樹脂で構成された樹脂板であること特徴とする請求項2乃至9のいずれかに記載のまくら木。
- まくら木本体の間に位置する連結部材の表面の一部あるいは全部にFRP層が積層されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のまくら木。
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