JPH05255903A - 合成枕木並びにその製造方法 - Google Patents

合成枕木並びにその製造方法

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JPH05255903A
JPH05255903A JP4052262A JP5226292A JPH05255903A JP H05255903 A JPH05255903 A JP H05255903A JP 4052262 A JP4052262 A JP 4052262A JP 5226292 A JP5226292 A JP 5226292A JP H05255903 A JPH05255903 A JP H05255903A
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Yutaka Yoshino
豊 吉野
Hiroyuki Sawada
浩幸 澤田
Hideo Iwai
英夫 岩井
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】曲げ強度や圧縮強度に優れ、しかも、レ−ルの
分岐部、カ−ブ部での横ずれを容易に防止できる合成枕
木とその製造方法を提供する。 【構成】合成枕木の構成は、長手方向に向けて長繊維が
埋設された熱硬化性樹脂発泡体からなる枕木において、
道床に接する部分の密度が0.6g/cm3より小さく0.
4g/cm3以上とされ、他の部分の密度が0.6g/cm3以上
とされ、これら両部分が各部分の樹脂の相互拡散層によ
って結合されていることを特徴とする。製造方法は、道
床に接する部分に埋設される長繊維の束と他の部分に埋
設される長繊維の束を成形型に向け進行させ、その進行
中に各長繊維束に発泡硬化性樹脂液を含浸させ、これら
の樹脂液含浸長繊維束を成形型に通過させ、この通過中
に含浸樹脂を発泡させ硬化させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バラスト道床に敷設さ
れ、特にレ−ルの分岐部、カ−ブ部等に使用する合成枕
木並びにその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】枕木はレ−ルを所定位置に保持すると共
にレ−ルからの圧力を道床に分布するために必要な部材
である。
【0003】従来公知の枕木のうち、木材製枕木におい
ては、腐食や損傷が生じやすく、耐用年数が短いという
不利があり、コンクリ−ト製枕木においては、重量が大
であるために施工性に劣り、また現場での切断調整がで
きないという不利がある。
【0004】そこで、本出願人においては、長手方向に
向けて埋設された長繊維で補強された熱硬化性樹脂発泡
体からなる合成枕木を開発した。この合成枕木において
は、車輌通過により枕木が受ける曲げ荷重や圧縮荷重に
対し、木材製枕木と同等以上の強度を保障するために、
密度を0.6g/cm3以上とすることが必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、レ−ルの分
岐部、カ−ブ部においては、車輌通過時に横圧が作用
し、枕木と道床との摩擦力が小さいときは、道床に対し
枕木がすべり、レ−ルの横ずれが問題となる。
【0006】而るに、上記の合成枕木においては、密度
が0.6g/cm3以上であり、硬度(ブリネル)が約2.
8g/cm2であって、木材製枕木(ブリネル硬度約1.2g
/cm2)に較べて硬く、すべりが生じやすく、バラスト道
床の場合、特に、移動し易い。
【0007】他方、密度を0.6g/cm3以下とすれば、
枕木の横すべりを防止できても、上記したように曲げ強
度や圧縮強度を保障し得ない。本発明の目的は、曲げ強
度や圧縮強度に優れ、しかも、レ−ルの分岐部、カ−ブ
部での横ずれを容易に防止できる合成枕木とその製造方
法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の合成枕木は、長
手方向に向けて長繊維が埋設された熱硬化性樹脂発泡体
からなる枕木において、道床に接する部分の密度が0.
6g/cm3より小さく0.4g/cm3以上とされ、他の部分の
密度が0.6g/cm3以上とされ、これら両部分が各部分
の樹脂の相互拡散層によって結合されていることを特徴
とし、道床に接する部分の厚さは枕木の高さの1/3〜
1/10とすることができる。
【0009】本発明の合成枕木の製造方法は、道床に接
する部分に埋設される長繊維の束と他の部分に埋設され
る長繊維の束を成形型に向け進行させ、その進行中に各
長繊維束に発泡硬化性樹脂液を含浸させ、これらの樹脂
液含浸長繊維束を成形型に通過させ、この通過中に含浸
樹脂を発泡させ硬化させることを特徴とする構成であ
り、道床に接する部分に埋設される長繊維に含浸した樹
脂液を他の部分に埋設される長繊維に含浸した樹脂液よ
り先に発泡させることができる。
【0010】
【作用】道床に接する部分が0.6g/cm3〜0.4g/cm3
と低密度とされて比較的軟質であるから、道床がバラス
ト道床であっても、バラストが枕木によく食い込み、枕
木と道床との摩擦力を大にでき、レ−ルカ−ブ部等での
レ−ルの横ずれを防止できる。また、他の部分が0.6
g/cm3以上と高密度とされて充分に硬質であるから、枕
木の曲げ強度、圧縮強度をよく保障でき、車輌荷重に対
しレ−ルを安定に保持できる。
【0011】そして、かかる枕木を連続製造できる。
【0012】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明の枕木の実施例を示す斜視図である。
【0013】図1において、1は道床に接する部分を、
2はそれ以外の部分をそれぞれ示し、共に長手方向に向
けて埋設された長繊維で補強された熱硬化性樹脂発泡体
から構成され、前者1においては、密度が0.6g/cm3
より小さく0.4g/cm3以上とされ、後者2において
は、密度が0.6g/cm3以上、好ましくは、0.6g/cm3
〜1.0g/cm3とされ、これらの両部分1,2は樹脂の
相互拡散層3で結合されている。 上記において、道床
に接する部分1の密度を0.6g/cm3より小さく0.4g
/cm3以上とした理由は、0.6g/cm3以上では硬度が相
当に高くなって、バラスの食い込みによる枕木の横ずれ
防止を効果的に達成し難く、また、0.4g/cm3以下で
はバラスの食い込みが深くなり過ぎ、枕木の沈下量が大
となって、枕木の高さが顕著に変動するからである(例
えば、既設の木製枕木の一部を合成枕木に取り替えた場
合、合成枕木と木製枕木との間において、顕著な段差が
生じる等の不具合がある)。
【0014】上記において、他の部分2の密度を0.6
g/cm3以上とした理由は、枕木に要求される曲げ強度、
圧縮強度等を保障するためであり、好ましくは、1.0
g/cm 3以下とした理由は、これ以上では、軽量性、衝撃
吸収性、切断加工性等を保障し難くなるからである。
【0015】上記の熱硬化性樹脂発泡体には、発泡性が
付与された硬質ウレタン樹脂や硬質ポリエステル樹脂等
を使用できる。上記長繊維には、無機系、有機系の何れ
をも使用できるが、強度、経済性等の面からガラス繊維
を使用することが好ましい。
【0016】上記において、道床に接する低密度部分1
の厚さは、枕木全体の高さに対し、1:3〜1:10と
することが好ましい。1:10以下では、バラスが食い
込む部分が少なくなり、密度減少の割には、枕木とバラ
ス道床との摩擦力の増大効果が少なく、また、1:3以
上では、バラス道床の定期的な突き固め時、枕木下に入
るバラス量が多くなり、道床保守に支障となる。
【0017】合成枕木においては、通常、発泡性が付与
された硬質ウレタン樹脂や硬質ポリエステル樹脂等を長
繊維に含浸させ、これを型に通し発泡させつつ成形する
ことによって製造され、型の大きさと、長繊維の量及び
樹脂液の量並びに発泡倍率により所定の密度に設定され
る。
【0018】このようにして得られる本発明の合成枕木
においては、道床に接触する低密度部分1と他の部分2
との間が両樹脂液の相互拡散により生成した密度遷移層
3によって結合されており、弾性率の急激な変化を回避
できるから、両部分間の剥離を排除でき、上記の横ずれ
防止効果を長期にわたってよく維持できる。
【0019】また、このようにして得られる本発明の合
成枕木においては、極薄い高密度の表皮層の生成がある
ので、道床に接する部分の表皮層を切削除去して使用す
ることが好ましい。
【0020】図2は本発明の合成枕木の製造方法におい
て使用する製造装置の一例を示している。図2におい
て、41a,41bは長繊維束引き揃板を、42a,4
2bは樹脂混合吐出機を、43a,43bは含浸台を、
44a,44bは含浸板をそれぞれ示し、サフィックス
aは上層用であり、サフィックスbは下層用である。4
5は成形金型であり、上下並びに左右にエンドレススチ
−ルベルトを成形通路を形成するように配設してある。
46は発泡ゾ−ンの加熱器、47は加熱ゾ−ンの加熱
器、48は冷却ゾ−ンの冷却器である。49は引取り機
である。
【0021】本発明の製造方法により上記本発明の合成
枕木を製造するには、枕木の道床に接する部分1に埋設
される下層用長繊維束B並びに同枕木の他の部分2に埋
設される上層用長繊維束Aを引取り機49の駆動により
共に成形金型45に向けて走行させ、各長繊維束A,B
に各樹脂混合吐出機42a,42bから樹脂液を供給
し、各含浸板44a,44bを長繊維束の巾方向に往復
移動させて各供給樹脂液を各長繊維束に含浸させ、これ
らの樹脂液含浸長繊維束を積層して成形金型45に通過
させている。
【0022】上記引取り機49による硬化発泡成形体の
引取りにより上記エンドレススチ−ルベルトが成形中の
発泡硬化体にスリップなく追従回動し、積層の樹脂液含
浸長繊維束が成形金型45にスム−ズに通過していく。
而して、成形型45の発泡ゾ−ンを通過する間に発泡が
終了し、加熱ゾ−ンを通過する間に硬化が終了し、冷却
ゾ−ンを通過する間に徐冷され、次いで成形金型45を
出て引取り機49で引き取られていく。そして、このよ
うにして得れらた連続成形体が所定長さに切断されて合
成枕木とされる。
【0023】上記において枕木の道床に接する部分1と
なる下側層の樹脂液を同枕木の他の部分2となる上側層
の樹脂液よりも先に発泡させて下側層を所定の厚みにし
たのち、上側層の樹脂液を発泡させ、この発泡時の圧力
で既発泡の下側層を圧縮すれば、下側層の厚み設定が容
易である。この場合、下側層の樹脂液を上側層の樹脂液
よりも先に発泡させるには、下側層の樹脂液の触媒量を
上側層よりも多くする、下側層の樹脂液温度を上側層よ
りも高くする、下側層における樹脂混合吐出機から成形
金型入口までの距離を上側層よりも長くする(他の条件
が同一であれば、樹脂液混合から同一時間後に発泡が開
始されるので、このようにすることにより、金型内で下
層を上層よりも早く発泡させ得る)等が有効である。
【0024】このようにして成形する発泡硬化体の下層
の密度を、0.6g/cm3より小さく0.4g/cm3以上の範
囲に、上層の密度を0.6g/cm3以上とするには、長繊
維と樹脂との組成比、各層樹脂液の発泡倍率を調節すれ
ばよく、その発泡倍率の調節は、発泡剤量の調整、金型
の発泡ゾ−ンの温度調整等によって行うことができる。
長繊維としてガラス繊維を、発泡硬化性樹脂としてウ
レタン樹脂を使用する場合の組成比、樹脂配合並びに発
泡ゾ−ンの金型温度は、次ぎの通りとされる。
【0025】組成比(重量%) 上層:ガラス長繊維40〜55,ウレタン樹脂60〜4
5 下層:ガラス長繊維36〜52,ウレタン樹脂64〜4
8 樹脂配合(重量部) 上層:ポリエ−テル樹脂100,シリコ−ン油1.0,
ジブチル錫ラウレ−ト0.175〜0.25,発泡剤
(水)1.0〜1.5,粗製4・4’ジフェニルメタン
ジイソシヤネ−ト,140〜148 下層:ポリエ−テル樹脂100,シリコ−ン油1.0,
ジブチル錫ラウレ−ト0.20〜0.30,発泡剤
(水)0.5〜1.0,粗製4・4’ジフェニルメタン
ジイソシヤネ−ト,132〜140(下層の発泡倍率が
上層よりも高いにもかかわらず、発泡剤量が少ない理由
は、下側層の発泡が、上側層未発泡段階で行われる自由
発泡であることによる) 金型の発泡ゾ−ンの温度 上層 20〜40℃,下層 30〜50℃ なお、本発明の枕木の製造方法においては、上記上層側
と下層側との上下関係を逆にしてもよい。
【0026】
【発明の効果】本発明の合成枕木は上述した通りの構成
であり、道床に接する部分を低密度にして比較的軟質に
してあるから、道床がバラス道床であっても、バラスの
枕木への食い込みによりその間の摩擦を高くでき、横圧
によるレ−ルの横ずれを防止でき、また、他の部分を密
度0.6g/cm3上としてあるから、枕木に要求される曲
げ強度、圧縮強度等をよく保障できる。更に、道床に接
する部分と他の部分との間が、密度が遷移している相互
拡散層により結合されているから、この結合部位での応
力集中を緩和しえ、その間の剥離を排除でき、上記の横
ずれ防止効果を長期にわたって維持できる。
【0027】そして、本発明の合成枕木の製造方法によ
れば、かかる利点を有する合成枕木を能率よく連続製造
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の合成枕木の実施例を示す斜視図であ
る。
【図2】本発明の合成枕木の製造方法に使用する製造装
置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 道床に接する部分 2 他の部分 3 相互拡散層 A 長繊維束 B 長繊維束 42a 樹脂混合吐出機 42b 樹脂混合吐出機 45 成形型 49 引取り機

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】長手方向に向けて長繊維が埋設された熱硬
    化性樹脂発泡体からなる枕木において、道床に接する部
    分の密度が0.6g/cm3より小さく0.4g/cm3以上とさ
    れ、他の部分の密度が0.6g/cm3以上とされ、これら
    両部分が各部分の樹脂の相互拡散層によって結合されて
    いることを特徴とする合成枕木。
  2. 【請求項2】道床に接する部分の厚さが枕木の高さの1
    /3〜1/10とされている請求項1記載の合成枕木。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2記載の合成枕木を
    製造する方法において、道床に接する部分に埋設される
    長繊維の束と他の部分に埋設される長繊維の束を成形型
    に向け進行させ、その進行中に各長繊維束に発泡硬化性
    樹脂液を含浸させ、これらの樹脂液含浸長繊維束を成形
    型に通過させ、この通過中に含浸樹脂を発泡させ硬化さ
    せることを特徴とする合成枕木の製造方法。
  4. 【請求項4】道床に接する部分に埋設される長繊維に含
    浸した樹脂液を他の部分に埋設される長繊維に含浸した
    樹脂液より先に発泡させることを特徴とする請求項3記
    載の合成枕木の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10131103A (ja) * 1996-11-01 1998-05-19 Sekisui Chem Co Ltd まくら木
JP2000129602A (ja) * 1998-10-20 2000-05-09 Nhk Spring Co Ltd 合成まくらぎ
JP2000129603A (ja) * 1998-10-20 2000-05-09 Nhk Spring Co Ltd 合成まくらぎ
WO2014115919A1 (ko) * 2013-01-22 2014-07-31 Jun Young-Sig 고경도 스펀지 철도침목 및 그 제조방법

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