JP7385495B2 - まくら木の補修方法及びまくら木の補修構造とまくら木 - Google Patents
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Description
また、本発明は、電車通過時にまくら木に発生する強い圧縮力に耐えることができる耐久性に優れたまくら木の提供を目的とする。
(1)本形態に係るまくら木の補修方法は、既設まくら木本体部におけるタイプレートの下方に生じた凹部を補修するまくら木の補修方法であって、前記タイプレートを貫通して前記凹部下方のまくら木本体部に打ち込まれている軌条固定用の固定金具を除去して前記タイプレートと前記軌条を前記まくら木本体部から分離する工程と、前記まくら木本体部の前記凹部底面に除去した前記固定金具があった位置から離して支持孔を前記まくら木本体部の厚さ方向に形成する工程と、前記支持孔内に主埋込栓を配置する工程と、前記凹部に充填硬化層を形成する工程と、前記凹部の上方に前記主埋込栓により支持されるようにタイプレートを配置する工程と、前記タイプレートの上に前記軌条を配置し、前記軌条を抑える固定金具を前記凹部下方の前記まくら木本体部に前記主埋込栓の位置と異なる位置に打ち込んで前記軌条を固定する工程を備えることを特徴とする。
凹部を充填硬化層で埋めてタイプレートを支持するとともに主埋込栓でタイプレートを支持した構成とすることにより、列車通過時のタイプレートを介する圧縮に耐える高耐久性の補修構造を提供できる。
凹部を充填硬化層で埋めてタイプレートを支持するとともに主埋込栓でタイプレートを支持した構成とすることにより、列車通過時のタイプレートを介する強い圧縮力に耐える高耐久性の補修構造を提供できる。
(6)本発明に係るまくら木は、軌条を支持する上面側に凹部を有するまくら木本体部と、上端部を前記凹部に到達させ、上端を前記まくら木本体部の上面高さに位置させて前記まくら木本体部の厚さ方向に埋設された主埋込栓と、前記凹部に収容された繊維材からなるマットと、前記マットに含浸硬化された樹脂硬化層と、前記主埋込栓の設置位置と異なる位置の前記まくら木本体部に打ち込まれ、前記樹脂硬化層上に設置されて前記主埋込栓の上端に支持された軌条を固定した固定金具を具備したことを特徴とする。
この補修構造により、列車通過時のタイプレートを介する圧縮に耐える高耐久性の補修構造を提供できる。
本実施形態のまくら木の補修構造は、既設のまくら木におけるタイプレートの下方に生じた凹部を補修した構造である。
図1は凹部を補修した後のまくら木の補修構造1を示す。図1では軌道を構成する左右対となる軌条(レール)のうち、一方の軌条2とその周辺のまくら木3の構成を断面視して示している。まくら木3は図1では全体構造まで描かれていないが、軌条2の長手方向に所定の間隔で複数配置されており、まくら木3は厚肉直方体状のまくら木本体部4からなる。
合成まくら木は、例えば、ガラス繊維で補強されたウレタン発泡体で形成されている。合成まくら木には、珪砂、フライアッシュやゴムチップなどの固体充填材が含まれていてもよい。また、合成まくら木の一部分に、ゴムや樹脂シート等の異種材料が含まれていてもよい。具体的に、まくら木本体部4は、例えば、エスロン ネオランバーFFU(登録商標、積水化学工業株式会社製)で形成することが好ましい。エスロン ネオランバーFFUは、ガラス長繊維を所定の方向(例えば、まくら木本体部4の長手方向、図1では左右方向)に引き揃えて熱硬化性樹脂中に埋設して成型した熱硬化性樹脂発泡体からなる。
プラスチックまくら木は、熱可塑性樹脂からなる成形体で形成されている。プラスチックまくら木には、珪砂、フライアッシュやゴムチップなどの固体充填材が含まれていてもよい。また、プラスチックまくら木の一部分に、ゴムや樹脂シート等の異種材料が含まれていてもよい。
耐摩耗板5とタイプレート6は図2等にも示すように、まくら木本体部4の幅より若干幅が狭く、軌条2のレールベース部2aの幅よりも若干長い平面視矩形状の板材からなる。
また、タイプレート6の対角位置に2つの貫通孔6aが形成され、これら貫通孔6aのうち、一方に挿通した犬釘7を用いて軌条2を固定し、他方に挿通した犬釘7を用いてタイプレート6のみをまくら木本体部4に固定した構造としても良い。タイプレート6の固定構造は上述のいずれの構造でも良く、特に問わない。また、耐摩耗板5を省略し、タイプレート6を直接まくら木本体部4の上面に設置した構造を採用しても良い。
なお、タイプレート6の固定に関し、犬釘7の代わりにボルトを利用し、まくら木本体部4にねじ筒などの固定金具を埋設するか、まくら木本体部4にめねじ部を設けておき、前記固定金具やめねじ部に螺合するボルトや該ボルトに固定される座金を利用し、耐摩耗板5またはタイプレート6の固定と軌条2の固定を行っても良い。
また、凹部4bを平面視した場合に凹部4bの中心位置を取り囲む4箇所に、軌条2の下方に位置するように、まくら木本体部4の厚さ方向に沿って厚さの半分以上を占めるように4つの主埋込栓11が埋設されている。凹部4bにおける4つの主埋込栓11の形成位置は、後述する補修方法に関連して説明に用いる図7に示している。
支持孔12に樹脂を流し込んで主埋込栓11を形成する場合であっても、凹部4bの開口位置まで主埋込栓11を形成することが好ましい。この場合、支持孔12の開口部周りを囲むようにパイプ状の型枠を配置した上で樹脂を流し込むことができる。パイプ状の型枠は、凹部4bの深さと同等程度の高さを有することが好ましく、樹脂製、ゴム製、金属製の型枠、あるいは、テープ材の巻き付けによるリング状の成形体など、いずれの構成を採用しても良い。
副埋込栓14は主埋込栓11を構成する合成木材や樹脂材料と同等材料からなる円柱体であり、各取付孔13を埋めるとともに凹部4b内に突出し、耐摩耗板5の底面位置まで到達されている。
副埋込栓14の形状は円柱状が好ましいが、形状は特には問わない。また、取付孔13の形状も丸孔が好ましいが丸孔には限らない。ただし、副埋込栓14の断面形状と取付孔13の断面形状は同一であることが望ましい。
凹部4bにおける2つの副埋込栓14の形成位置は、後述する補修方法に関連して説明に用いる図7に示すようにタイプレート6の対角位置とされている。
本実施形態において犬釘7は、耐摩耗板5とタイプレート6のそれぞれの4つの隅部のうち、副埋込栓14、14が設置されていない側に打ち込まれることが望ましい。副埋込栓14は、補修前にまくら木本体部4に打ち込まれていた図示略の犬釘を抜いた後の取付孔13を埋めるために配置されている。副埋込栓14は、一例として、孔径25mm以上、長さ110mm以上などの大きさに形成されている。ただし、副埋込栓14はまくら木本体部4を貫通しないことを要する。なお、補修を繰り返す場合、副埋込栓14を打ち込んだ後、再度穿孔して犬釘を打ち込むことができる。
ガラスマット8はガラス繊維を360~450g/m2程度の目付量、例えば、380g/m2程度の目付量で敷き詰めたマットである。ガラス繊維の目付量として450g/m2を超える量とすると、目付量が多すぎて充填硬化剤を含浸させることが難しくなり、樹脂硬化層10として必要な強度が得られなくなるおそれがある。ガラス繊維の目付量を360g/m2未満にするとガラス繊維による補強効果が小さくなり、樹脂硬化層10として十分な強度が得られなくなるおそれがある。
ガラスマット8に含浸させる樹脂は、ガラスマット8への吸収性や流動性、作業時間等を考慮し、粘度が0.1Pa・s以上、0.5Pa・s以下(0.1~0.5Pa・s)程度、より好ましくは粘度が0.3Pa・s以上、0.5Pa・s以下(0.3~0.5Pa・s)程度の不飽和ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。
粘度が0.1Pa・s以上の充填硬化剤であると、設置場所が傾斜地などの場合のように長手方向に傾斜するようにまくら木3を配置している場合、充填硬化剤がガラスマット8より流出することを抑えることができる。粘度が0.1Pa・s未満である場合は、上述の条件の場合、充填硬化剤が凹部4bから流出して漏れ出すおそれがある。
タイプレート6は一例として鉄板から構成される。
図2~図9は、本実施形態に係るまくら木本体部4の補修方法を工程順に示すための説明図であり、まくら木本体部4の補修を行うには、まず、図2に示すように軌条2とタイプレート6を固定している犬釘を引き抜いて軌条2をまくら木本体部4から分離し、タイプレート6をまくら木本体部4の上面から引き上げる。
まくら木本体部4の上面4aであって、タイプレート6の設置位置の下方には、列車通過時の加重や振動によってタイプレート6がまくら木本体部4の上面を削るか損耗させた浅い凹部4bが形成されている。
この凹部4bの内面をウエス等で清掃し、凹部4b内に突起などが形成されている場合はノミ等の工具を用いて突起を除去し、凹部4bの底面をできる限り平坦化する。
図4は、凹部4bの犬釘を抜いた後の部分に形成した取付孔13に副埋込栓14を形成し、この副埋込栓形成用ロッドの上端部を切断した状態を示す。図4では副埋込栓14の上端面14aをまくら木本体部4の上面4aと同一高さに加工した例を示している。
主埋込栓形成用ロッド22は自身を支持孔12の底部まで打ち込んで挿入した場合、まくら木本体部4の上方に主埋込栓形成用ロッドの上端部22aが所定長さ突出する長さとする。即ち、主埋込栓形成用ロッド22の長さ寸法は、支持孔12の深さ寸法より大きく、主埋込栓形成用ロッド22は、支持孔12への挿入時にまくら木本体部4の上面4aより所定長さ上方に突出する長さに形成されている。
あるいは、主埋込栓形成用ロッド22の長さは、自身を支持孔12の底部まで打ち込んで挿入した場合、まくら木本体部4の上面4aと主埋込栓形成用ロッド22の上端を同一高さとする長さに形成されていてもよい。この場合、上述の鋸刃25aを用いた切断作業を省略できる。
また、ガラスマット26を配置する際、図8に示すように4つの主埋込栓11と2つの副埋込栓14がガラスマット26の上面に露出するように、4つの主埋込栓11と2つの副埋込栓14の上方に位置するガラス繊維をより分けながら凹部4b内にガラスマット26を敷設する。
なお、ガラスマット26を凹部4bに敷設する前に充填硬化剤27を凹部4b内に必要量注入しておき、充填硬化剤27の注入後にガラスマット26を挿入しガラスマット26に充填硬化剤27を含浸させても良い。あるいは、充填硬化剤27を予め充填し、漏れ出さない程度に充填硬化剤27を半硬化させたガラスマット26を凹部4bに収容しても良い。
養生後、押さえ板を取り外し、耐摩耗板5の上にタイプレート6及び軌条2を設置し、タイプレート6において副埋込栓を打ち込んでいない対角コーナー位置の貫通孔を挿通させてまくら木本体部4に犬釘7を打ち込む。
犬釘7の打ち込みにより犬釘7の頭部7aによって軌条2のレールベース2aを押さえ付けることで耐摩耗板5とタイプレート6と軌条2をまくら木本体部4の上に固定することができ、図1に示したまくら木3の補修構造1を得ることができる。
なお、耐摩耗板5は補修後のまくら木本体部4の表面を平滑にするために用いる。このため、耐摩耗板5を略して養生し、サンディングにより表面を平滑に加工する工程を実施しても良い。この場合は、耐摩耗板5を略し、まくら木本体部4の上に直接タイプレート6を設置することができる。
主埋込栓11はその内部に長繊維を長さ方向に配向した構造を有しており、主埋込栓11は、長さ方向に作用する荷重や衝撃には強いので、耐久性の良好な補修構造1を提供できる。
図10は、図1に示すまくら木3の補修構造1において設けられていた耐摩耗板5とタイプレート6を略した構成に相当するまくら木本体部40の新設構造を示す断面図である。
図10に示す構造は補修構造ではなく、新設のまくら木本体部40に適用された実施形態の構造である。
従って、図10に示す構造では、まくら木本体部40の上面40aには図1に示す補修構造1において設けられていた凹部4bに相当する形状の凹部40bが、まくら木本体部40の製造時に予め形成されている。
この凹部40bはまくら木本体部40を成型する場合に予め形成しておいても良いし、肉厚の板状のまくら木本体部40を成型後、機械加工などにより上面40aの一部を削り取って形成した凹部40bであっても良い。
先の補修構造1の場合と同様に、主埋込栓11は内部に長繊維を長さ方向に配向した構造を有しており、主埋込栓11は、長さ方向に作用する荷重や衝撃には強いので、耐久性の良好なまくら木50を提供できる。
更に、まくら木本体部40に犬釘7を打ち込んで軌条2を固定するならば、犬釘7により軌条2を安定支持したまくら木50を提供できる。
新設のまくら木の場合、まくら木本体部40の上面に凹部40bを形成することは図10に示す構造と同じであるので、まくら木本体部40の上面40a上に凹部40bの平面視形状と同等形状の耐摩耗板5とタイプレート6を設け、タイプレート6上に軌条2を配置し、耐摩耗板5とタイプレート6を犬釘7で固定した構造を採用することとなる。
この場合、図1に示す構造と凹部4bと副埋込栓14以外は同等構造となる。
例えば、凹部4bに充填するガラスマットの厚みを位置によって深さの異なる凹部に対応させて調整し、位置毎に厚みが異なるようにガラスマットを設置する。ただし、敷設したガラスマットの上面はまくら木本体部40の上面40aと面一になるように配置する。
位置毎に厚さの異なるガラスマットであっても、まくら木本体部40を水平に設置して充填硬化剤27を含浸させると、ガラスマットに含浸させた充填硬化剤27の上面をまくら木本体部40の上面40aと面一にすることができ、充填硬化剤27を硬化させると、充填硬化層10の上面をまくら木本体部40の上面40aと面一に形成することができる。
繊維強化プラスチック発泡体からなる主埋込栓あるいは副埋込栓であるならば、優れた耐圧荷重を発揮するので、列車通過時のタイプレートを介する繰り返しの強い圧縮力に耐える高耐久性の補修構造を提供できる。
副埋込栓に結合した固定金具によりタイプレートまたは軌条を安定支持することができる。
繊維強化プラスチック発泡体からなる埋込栓であるならば、優れた耐圧強度を発揮するので、列車通過時のタイプレートを介する繰り返しの強い圧縮力に耐える高耐久性の補修構造を提供できる。
上述の実施形態に記載のまくら木において、前記凹部の上方に前記主埋込栓に支持された軌条が設置された構成を採用できる。
Claims (7)
- 既設まくら木本体部におけるタイプレートの下方に生じた凹部を補修するまくら木の補修方法であって、
前記タイプレートを貫通して前記凹部下方のまくら木本体部に打ち込まれている軌条固定用の固定金具を除去して前記タイプレートと前記軌条を前記まくら木本体部から分離する工程と、
前記まくら木本体部の前記凹部底面に除去した前記固定金具があった位置から離して支持孔を前記まくら木本体部の厚さ方向に形成する工程と、
前記支持孔内に主埋込栓を配置する工程と、
前記凹部に充填硬化層を形成する工程と、
前記凹部の上方に前記主埋込栓により支持されるようにタイプレートを配置する工程と、
前記タイプレートの上に前記軌条を配置し、前記軌条を抑える固定金具を前記凹部下方の前記まくら木本体部に前記主埋込栓の位置と異なる位置に打ち込んで前記軌条を固定する工程
を備えるまくら木の補修方法。 - 前記支持孔に該支持孔の深さよりも長い主埋込栓形成用ロッドを挿入し、挿入後の前記主埋込栓形成用ロッドの上端を前記まくら木の上面と同一高さに加工して前記主埋込栓とする工程を備えた請求項1に記載のまくら木の補修方法。
- 前記固定金具を除去した後の孔を含み前記凹部底面に接続するように副埋込栓形成用の副支持孔を前記まくら木の厚さ方向に穿孔する工程と、前記副支持孔に副埋込栓をその上端面が前記まくら木本体部の上面と同一高さとなるように形成する工程を具備する請求項1または請求項2に記載のまくら木の補修方法。
- 既設まくら木本体部におけるタイプレートの下方に生じた凹部を補修したまくら木の補修構造であって、
補修前に前記凹部下方の前記まくら木本体部に打ち込まれていた軌条固定用の固定金具を除去した位置から離間した位置に埋め込まれ、
上端部を前記凹部に到達させ、上端を前記タイプレートの下面に達するように前記まくら木本体部の厚さ方向に埋設した主埋込栓と、
前記主埋込栓の設置位置を除いた前記凹部内に収容された繊維材からなるマットを樹脂硬化層で覆った充填硬化層と、
前記凹部内の前記主埋込栓の埋設位置と異なる位置に打ち込まれ、前記タイプレート上に設置された軌条を抑える固定金具と
を具備したまくら木の補修構造。 - 前記固定金具を除去した後の孔を含むように、かつ、上端部を前記凹部に到達させ、上端を前記タイプレートの下面に達するように前記まくら木本体に副埋込栓が形成され、
前記軌条を押さえる固定金具が前記まくら木本体部の前記福埋込栓に打ち込まれた請求項4に記載のまくら木の補修構造。 - 軌条を支持する上面側に凹部を有するまくら木本体部と、上端部を前記凹部に到達させ、上端を前記まくら木本体部の上面高さに位置させて前記まくら木本体部の厚さ方向に埋設された主埋込栓と、前記凹部に収容された繊維材からなるマットと、前記マットに含浸硬化された樹脂硬化層と、前記主埋込栓の設置位置と異なる位置の前記まくら木本体部に打ち込まれ、前記樹脂硬化層上に設置されて前記主埋込栓の上端に支持された軌条を固定した固定金具を具備したまくら木。
- 前記凹部内の前記主埋込栓の埋設位置と異なる位置に、上端部を前記凹部に到達させ、上端を前記まくら木本体部の上面と同一高さとして前記まくら木本体部の厚さ方向に埋設された副埋込栓を有する請求項6に記載のまくら木。
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