JP7319543B2

JP7319543B2 - 枕木固定構造

Info

Publication number: JP7319543B2
Application number: JP2019195598A
Authority: JP
Inventors: 薫仙田
Original assignee: コンドーテック株式会社
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2023-08-02
Anticipated expiration: 2039-10-28
Also published as: JP2021067154A

Description

本発明は、橋梁のＨ形鋼などの構造物に枕木を固定するための枕木固定構造に関する。

橋梁のＨ形鋼に対して枕木を固定するための枕木固定構造として、枕木に設けた角孔に、横断面角形の角軸部を有するフックボルト（以下、角フックボルトという。）を相対回転不能に装着し、角フックボルトの下端部に設けられたフック部を橋梁のＨ形鋼の上側のフランジ部に係合させた状態で、枕木から上方へ突出する角フックボルトのネジ部にナット部材を締結することで、フック部とナット部材間において、上側のフランジ部と枕木とを挟持して、枕木をＨ形鋼に固定するように構成した枕木固定構造が広く採用されている（例えば、特許文献１参照。）

また、角フックボルトのネジ部として横断面小判形のネジ部を設け、該ネジ部に相対回転不能に嵌合し、枕木上に載置される回り止め部材を設け、回り止め部材の両端部に枕木の側面に沿って下側へ延びる回り止め部を設け、ネジ部に対するナット部材の締結時における角フックボルトの供回りを、回り止め部材により防止して、ネジ部を中心としたフック部の周方向位置を適正な位置に保持できるように構成した枕木固定構造も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００１－４９６２０号公報実用新案登録第３１０１１６５号公報

ところで、橋梁によっては、枕木の下面から橋梁の床版までの距離が、部分的或いは全体的に２００ｍｍ以下の比較的小さい狭隘箇所を有するものもあり、このような狭隘箇所では、特許文献１記載のような枕木固定構造の施工作業が大変煩雑になる。

つまり、特許文献１記載の枕木固定構造では、角フックボルトの角軸部を枕木の角孔に装着した状態で、フック部の周方向位置を調整できないので、次のようにして、枕木固定構造を施工している。

（１）先ず、角フックボルトを枕木の角孔に装着できるように、角孔を略水平方向にして、枕木を左右のＨ形鋼上に架設状に載置する。

（２）次に、角フックボルトのフック部が、例えば下方へ向けて配置されるように、角フックボルトを枕木の角孔に装着し、その後フック部が枕木の下側に配置されるように、枕木を９０°回転させる。つまり、枕木を９０°回転させるときに、左右のフック部が上側のフランジ部に干渉するので、これを防止するため、フック部を下方へ向けて、角フックボルトを枕木の角孔に装着する。

（３）次に、角フックボルトを下降させて、角フックボルトの角軸部と角孔の係合を解除し、角軸部を中心にてフック部を回転させ、フック部の周方向位置を、Ｈ形鋼のフランジ部に係合可能な周方向位置に調整する。

（４）次に、角フックボルトを上昇させて、角フックボルトの角軸部を角孔に嵌合させた状態で、角フックボルトのネジ部にナット部材を締結して、枕木をＨ形鋼に固定することになる。

しかし、前記狭隘箇所において、前記施工方法と同様にして枕木固定構造を施工しようとすると、前記（３）のように、角フックボルトを下降させても、床版に角フックボルトの下端部が当接して、角フックボルトの角軸部を角孔から離脱できず、フック部の周方向位置を調整できないとう問題がある。このため、通常は、枕木の下面から床版までの距離の大きい通常箇所のＨ形鋼上に枕木を載置して、前記（１）～（３）の作業を行った後、枕木を適正な設置位置までＨ形鋼に沿って移動させてから、前記（４）の作業を行う必要があり、枕木を適正な設置位置まで移動させるための作業が、肉体的に大きな負担を伴う大変煩雑な作業になるという問題があった。

本発明の目的は、通常箇所は云うまでもなく、狭隘箇所に対しても容易且つ効率的に施工でき、しかも周方向に対するフック部の位置ズレを効果的に防止でき且つ安価に実施可能な枕木固定構造を提供することである。

本発明は、以下の発明を包含する。
（１）枕木を構造物に固定するための枕木固定構造であって、前記枕木に形成された角孔に相対回転不能に装着される角筒状のスリーブ部と、前記スリーブ部から側方へ突出して、前記枕木の上面に載置される載置部とを有する中間部材と、前記角孔に相対回転可能に内嵌し得る寸法に構成されて、前記スリーブ部に相対回転不能に内嵌される横断面角形の角軸部と、前記角軸部の上端部に連設されて、前記スリーブ部に前記角軸部を組付けた状態で、前記スリーブ部から上方へ突出するネジ部と、前記角軸部の下端部に連設されて、前記構造物の一部に係合可能なフック部とを有する角フックボルトと、前記ネジ部に螺合されて、前記載置部とフック部間に、前記構造物の一部と前記枕木とを挟持させるナット部材と、を備えたことを特徴とする枕木固定構造。なお、本明細書において、相対回転不能とは、全く相対回転できない場合だけでなく、製作誤差などにより、多少相対回転し得る場合をも含む意味で用いるものとする。

（２）前記載置部に、前記中間部材を前記枕木に固定するための釘孔が形成されている前記（１）記載の枕木固定構造。

（３）前記載置部が、前記枕木の幅方向の両側端まで延びる載置部本体と、前記載置部本体の両端部から前記枕木の側面に沿って下方へ延びる回り止め部とを有する前記（１）又は（２）記載の枕木固定構造。

（４）前記スリーブ部と前記載置部とが別部材からなり、前記スリーブ部の一端部に前記載置部が溶接接合されている前記（１）～（３）のいずれかに記載の枕木固定構造。

本発明に係る枕木固定構造によれば、角フックボルトの角軸部が、枕木の角孔に相対回転可能に内嵌し得る寸法に構成されているので、角フックボルトを枕木の角孔に装着し、枕木を９０°回転させた後、角軸部を中心にフック部の周方向位置を調整し、その後角軸部と角孔間にスリーブ部を装着して、中間部材を組み付けることで、フック部をＨ形鋼の上側のフランジ部に係合可能な適正な周方向位置に位置決め保持できる。このため、フック部の周方向位置を調整するに際して、角フックボルトを下側へ移動させる必要がないので、枕木の下面から床版までの距離の大きい通常箇所は云うまでもなく、枕木の下面から床版までの距離の小さい狭隘箇所においても、枕木固定構造を容易に施工することができる。また、角フックボルトを下側へ移動させたり、角フックボルトを下側へ移動させた後、再度角軸部を角孔に位置決め嵌合させたりすることなく、フック部の周方向位置を、枕木の上側からの作業だけで調整できるので、枕木固定構造の施工作業を効率的に行うことが可能となる。更に、スリーブ部が角軸部よりも一回り大きな寸法になるので、スリーブ部と角孔との接触面積を、従来の枕木固定構造における角フックボルトと角孔との接触面積よりも大きくして、スリーブ部と角孔との接触部分における角孔の変形を効果的に防止でき、ナット部材の締結時における、供回りによるフック部の位置ズレを効果的に防止できる。加えて、角孔を一回り大きな寸法に加工するとともに、角筒部と載置部とからなる簡単な構成の中間部材を設けるだけでよいので、枕木固定構造を安価に実施できる。

図１は、橋梁に施工された本発明の枕木固定構造の分解斜視図である。図２は、本発明の枕木固定構造を施工した橋梁の要部縦断面図である。図３は、中間部材の斜視図である。図４は、図２のIV-IV線断面図である。図５は、本発明の枕木固定構造の施工方法の説明図である。図６は、本発明の枕木固定構造の施工方法の説明図である。図７Ａは、他の構成の中間部材の斜視図である。図７Ｂは、更に他の構成の中間部材の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施の形態では、図１を基準に前後方向、左右方向、上下方向を定義して説明する。

図１に示すように、橋梁の床版１上には左右１対のＨ形鋼２（これが構造物に相当する。）が間隔をあけて略並行に設けられ、左右のＨ形鋼２上には、Ｈ形鋼２の長さ方向に所定間隔おきに複数の枕木３が架け渡して設けられ、これら複数の枕木３は、１対の枕木固定構造５により左右のＨ形鋼２にそれぞれ固定されている。複数の枕木３上には、Ｈ形鋼２の長さ方向に沿って延びる左右１対のレール４が、相互に間隔をあけて架設状に設けられ、左右のレール４は、図示外の固定手段により枕木３上にそれぞれ固定されている。なお、左側のＨ形鋼、枕木固定構造、レールは、図１において図示していないが、右側と同様の構成のＨ形鋼２、枕木固定構造５、レール４が、枕木３の長さ方向の中央部を中心として左右対称に設けられている。

次に、左右の枕木固定構造５について説明するが、左右の枕木固定構造５は左右対称の構成なので、右側のものについて説明する。

枕木固定構造５は、図１、図２に示すように、枕木３に設けた角孔３ａに相対回転不能に装着される角筒状のスリーブ部１１と、スリーブ部１１の上端部から外方へ突出して、枕木３の上面に載置される平板状の載置部１２とを有する中間部材１０と、中間部材１０の横断面角形の装着孔１３に相対回転不能に装着される横断面角形の角軸部２１と、角軸部２１の上端部に連設されて、スリーブ部１１に角軸部２１を組付けた状態で、スリーブ部１１から上方へ突出するネジ部２２と、角軸部２１の下端部に連設されて、Ｈ形鋼２の上側のフランジ部２ａに下側から係合可能なフック部２３とを有する角フックボルト２０と、角フックボルト２０のネジ部２２に螺合される１対のナット部材３０と、ネジ部２２の途中部に装着されるスプリングワッシャ３１及び座金３２と、ナット部材３０の脱落を防止するために角フックボルト２０の上端部に取り付けられるピン部材３３とを備えている。

枕木３に形成する角孔３ａは、本実施の形態では加工性を考慮して、図４に示すように略正方形に形成したが、正方形以外の長方形や六角形などの多角形に形成することも可能である。

中間部材１０は、ステンレスなどの耐食性に優れた金属材料を用いて構成され、角筒状のスリーブ部１１の上端部に、平板状の載置部１２を溶接接合して製作されている。ただし、中間部材１０は、金属板をプレス成形してなるプレス成形品で構成することも可能であるし、強度剛性に優れたエンジニアリングプラスチックなどを用いた合成樹脂材料からなる、射出成形品で構成することも可能である。

中間部材１０のスリーブ部１１の横断面の外形は、本実施の形態では、図４に示すように、略正方形に形成したが、角孔３ａに適合する任意の形状に形成できる。スリーブ部１１の横断面の内形は、本実施の形態では、図４に示すように、略正方形に形成したが、角フックボルト２０の角軸部２１の横断面形状に適合する任意の形状に形成できる。

中間部材１０の載置部１２は、スリーブ部１１が角孔３ａから脱落することを防止可能なものであれば、任意の構成のものを採用できる。

角フックボルト２０は、枕木３の固定に必要な強度剛性を有するものであれば任意の金属材料で構成でき、例えばＪＩＳ規格において、ＪＩＳＧ３１０１で規定される一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００で構成できる。角軸部２１とネジ部２２間には丸軸部２４が設けられ、角軸部２１と丸軸部２４とネジ部２２からなる軸部２５の長さは、フック部２３をＨ形鋼２の上側のフランジ部２ａの下面に係合させた状態で、ネジ部２２の上半部が枕木３から上方へ突出する長さに設定されている。なお、丸軸部２４を省略して、角軸部２１の上端部にネジ部２２を直接的に連設することもできる。

フック部２３は、Ｈ形鋼２の上側のフランジ部２ａに下側から当接可能なものであれば任意の形状のものを採用でき、図１～図３に示すように正面視で略半円弧状に構成したり、軸部２５の下端部から斜め上方へ向けて略直線状に延びる形状に構成したりすることも可能である。フック部２３は、強度剛性を十分に確保するため、局所加熱曲げ加工を施した後、熱間鍛造加工を施して製作することが好ましいが、それ以外の方法により製作することもできる。

角軸部２１の横断面形状は、中間部材１０の装着孔１３に相対回転不能に略隙間なく内嵌可能な形状であれば、装着孔１３の形状に応じた任意の形状に構成できる。本実施の形態では、図４に示すように、角軸部２１の横断面形状を略正方形に構成したが、正方形以外の長方形や六角形などの多角形に構成することも可能である。

角軸部２１の対角線の長さＬ１は、角孔３ａの一辺の長さＬ２よりも短尺に構成され、角軸部２１は、角孔３ａに対して相対回転可能に内嵌し得る寸法に構成されている。ただし、角孔３ａの一辺の長さＬ２から角軸部２１の対角線の長さＬ１を減算した長さ（Ｌ２－Ｌ１）は、大きくなるとそれに応じてスリーブ部１１の肉厚が厚くなり、中間部材１０の製作コストが高くなるので、長さ（Ｌ２－Ｌ１）は、１０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以下に設定することになる。

ネジ部２２は、転造により製作することが好ましいが、切削により製作することもできる。

ナット部材３０としては、緩み防止機能を有するロックナットやハードロックナットなどの周知の構成のものを採用できる。スプリングワッシャ３１は周知の構成のもので、列車通過時等の振動によりナット部材３０が緩むことを防止するためのものである。

ピン部材３３は、金属線材を曲げ加工して製作した、ベータピンやＲピンなどのスナップピンで構成されている。ただし、ナット部材３０の脱落を規制できるものであれば、スナップピン以外の割りピンなどのピン部材で構成することも可能である。このようにピン部材３３を設けることで、列車通過時等における振動で、ナット部材３０が緩んだ場合でも、ナット部材３０がネジ部２２から脱落することを確実に防止できる。

この枕木固定構造５を施工する際には、先ず、図５に示すように、１対の角孔３ａがＨ形鋼２と略平行になるように、枕木３をＨ形鋼２に載置した状態で、角フックボルト２０を１対の角孔３ａに装着する。次に、フック部２３がＨ形鋼２の上側のフランジ部２ａに接触しないように、角フックボルト２０の軸部２５を中心にフック部２３を所望角度だけ回転させて、例えば、図５に示すように、フック部２３の先端が下側を向くように角フックボルト２０を回動させた状態で、図５に矢印Ａで示すように、枕木３を９０°回転させて、フック部２３を枕木３の下側に配置させる。次に、枕木３の前後方向及び左右方向の位置を適正位置に調整するとともに、図６に矢印Ｂで示すように、軸部２５を中心にフック部２３を回転させて、フック部２３の先端部をＨ形鋼２の上側のフランジ部２ａの下方における適正位置に配置させる。次に、中間部材１０のスリーブ部１１を角フックボルト２０の軸部２５に上側から外嵌させながら、スリーブ部１１を枕木３の角孔３ａに上側から挿入して、中間部材１０の載置部１２を枕木３上に載置し、中間部材１０を角フックボルト２０の軸部２５と枕木３間に組み付ける。次に、図２に示すように、枕木３から上方へ突出するネジ部２２に座金３２及びスナップリングを外装した後、ナット部材３０をネジ部２２に締結し、載置部１２とフック部２３間に、Ｈ形鋼２の上側のフランジ部２ａ及び枕木３を挟持することで、枕木３をＨ形鋼２に固定し、最後に列車通過時等の振動でナット部材３０がネジ部２２から脱落しないように、ネジ部２２の上端部にピン部材３３に装着することになる。

この枕木固定構造５では、角フックボルト２０の角軸部２１が、枕木３の角孔３ａに対して相対回転可能に内嵌し得る寸法に構成され、フック部２３の周方向位置を調整するに際して、角フックボルト２０を下降させる必要がないので、枕木３の下面から床版１までの距離Ｈ１が大きい通常箇所は云うまでもなく、距離Ｈ１が角フックボルト２０の下端部から角軸部２１までの長さＨ２よりも小さい狭隘箇所においても、上述のようにして、枕木固定構造５を容易に施工することができる。また、角フックボルト２０を下側へ移動させたり、角フックボルト２０を下側へ移動させた後、再度角軸部２１を角孔３ａに位置決め嵌合させたりすることなく、フック部２３の周方向位置を、枕木３の上側からの作業だけで調整できるので、枕木固定構造５の施工作業を効率的に行うことが可能となる。更に、スリーブ部１１が角軸部２１よりも一回り大きな寸法になるので、スリーブ部１１と角孔３ａとの接触面積を、従来の枕木固定構造５における角フックボルト２０と角孔３ａとの接触面積よりも大きくして、スリーブ部１１と角孔３ａとの接触部分における角孔３ａの変形を効果的に防止でき、ナット部材３０の締結時における、供回りによるフック部２３の位置ズレを効果的に防止できる。加えて、角孔３ａを一回り大きな寸法に加工するとともに、角筒部と載置部１２とからなる簡単な構成の中間部材１０を設けるだけでよいので、枕木固定構造５を安価に実施できる。

次に、中間部材１０の構成を部分的に変更した他の実施の形態について説明する。なお、前記実施の形態と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

（１）図７Ａに示す中間部材１０Ａのように、載置部１２に代えて、両端部に枕木３への固定用の釘孔４０を設けた、枕木３の幅方向に細長い載置部１２Ａを用いることもできる。この場合には、ナット部材３０の締結時における中間部材１０Ａの供回りを一層効果的に防止できる。

（２）図７Ｂに示す中間部材１０Ｂのように、載置部１２に代えて、枕木３の幅方向の両端部まで延びる細長い載置部本体４１と、載置部本体４１の両端部から枕木３の側面に沿って下側へ延びる回り止め部４２とを有し、載置部本体４１に枕木３への固定用の１対の釘孔４３を設けた載置部１２Ｂを用いることもできる。この場合には、ナット部材３０の締結時における中間部材１０Ｂの供回りをより一層効果的に防止できる。

なお、本発明の枕木固定構造は、Ｈ形鋼２以外の構造物に枕木３を固定する場合においても適用できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。

１床版
２Ｈ形鋼
２ａフランジ部
３枕木
３ａ角孔
４レール
５枕木固定構造
１０中間部材
１１スリーブ部
１２載置部
１３装着孔
２０角フックボルト
２１角軸部
２２ネジ部
２３フック部
２４丸軸部
２５軸部
３０ナット部材
３１スプリングワッシャ
３２座金
３３ピン部材
１０Ａ中間部材
１２Ａ載置部
４０釘孔
１０Ｂ中間部材
１２Ｂ載置部
４１載置部本体
４２回り止め部
４３釘孔

Claims

枕木を構造物に固定するための枕木固定構造であって、
前記枕木に形成された角孔に相対回転不能に装着される角筒状のスリーブ部と、前記スリーブ部から側方へ突出して、前記枕木の上面に載置される載置部とを有する中間部材と、
前記角孔に相対回転可能に内嵌し得る寸法に構成されて、前記スリーブ部に相対回転不能に内嵌される横断面角形の角軸部と、前記角軸部の上端部に連設されて、前記スリーブ部に前記角軸部を組付けた状態で、前記スリーブ部から上方へ突出するネジ部と、前記角軸部の下端部に連設されて、前記構造物の一部に係合可能なフック部とを有する角フックボルトと、
前記ネジ部に螺合されて、前記載置部とフック部間に、前記構造物の一部と前記枕木とを挟持させるナット部材と、
を備えたことを特徴とする枕木固定構造。
前記載置部に、前記中間部材を前記枕木に固定するための釘孔が形成されている請求項１記載の枕木固定構造。
前記載置部が、前記枕木の幅方向の両側端まで延びる載置部本体と、前記載置部本体の両端部から前記枕木の側面に沿って下方へ延びる回り止め部とを有する請求項１又は２記載の枕木固定構造。
前記スリーブ部と前記載置部とが別部材からなり、前記スリーブ部の一端部に前記載置部が溶接接合されている請求項１～３のいずれか１項記載の枕木固定構造。