JPH0853801A - レール/枕木締付組立体およびそれを形成する方法 - Google Patents

レール/枕木締付組立体およびそれを形成する方法

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JPH0853801A
JPH0853801A JP7172149A JP17214995A JPH0853801A JP H0853801 A JPH0853801 A JP H0853801A JP 7172149 A JP7172149 A JP 7172149A JP 17214995 A JP17214995 A JP 17214995A JP H0853801 A JPH0853801 A JP H0853801A
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JP7172149A
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S Hudson Owen
ハドスン オーウェン エス.
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Kerr McGee Corp
Kerr McGee Chemical Corp
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Kerr McGee Corp
Kerr McGee Chemical Corp
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    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/02Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/28Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members

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  • Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レールを枕木に確実安定に締め付けることが
でき、かつ、列車等の通過時にレール上に加わる荷重を
枕木に対して均等かつ柔軟に伝移分布し得るレール/枕
木締付組立体を提供する。 【解決手段】 レールフランジ16を備えるレール10
を協同して支持構造12に締め付けるためのレール/枕
木締付組立体14はプレート部分68とすき形部分70
を有するレールシート組立体30から成り、プレート部
分はレールフランジ16の下面20を受容し、すき形部
分はプレート部分から下方に延出して、その少なくとも
一部分が弾性材42を介して支持構造12に均等離間し
た状態で結合する。この状態において、空間部が弾性材
におけるすき形部分の底端部近傍に形成され、空間部は
剪断スプリングとして作用してレールシート30への荷
重付与時にレールシート30を支持構造12に対して垂
直下方に移動可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般にレールの締付
具に関するものであり、特に、ただし、これに限定する
意味ではないが、レールをコンクリート製の枕木に締め
付けて、荷重をレールから枕木に効果的に伝移するため
のレール/枕木締め付け用組立体に関する。
【0002】
【従来の技術】プリテンションされたまたはプリストレ
スされたコンクリート製の線路用枕木が1940年代の
初めから研究されて、線路用レールの連結、トラックゲ
ージの維持、および車輪荷重の地面への伝移などの機構
が解明されてきている。このような枕木の基本材料は高
強度スチールワイヤで補強したポルトランド(Port
land)セメントコンクリートであり、コンクリート
を圧縮力に対して保持してクラッキングを防止するべく
注入前にプリテンション処理が施されている。なお、使
用される高強度コンクリート(8000psiまたは限
界圧縮強度よりも高い)は堅く砕けやすい材料である。
また、スチールレールをコンクリート製の枕木に固定す
るための金属製締付具は車輪荷重を敷砂利に伝移するた
めの機構の一部として作用する。
【0003】今日、このようなコンクリート製枕木にレ
ールを締め付けるために用いられる締付具には二つの種
類がある。第1のものはレールのベースフランジを枕木
に接触させて保持するためのフランジクリップの形態を
有する部材と共に使用されるネジまたはボルトのような
種々の形態を採り得る雄型の圧下装置である。しかしな
がら、この種の締付具は固定式で疲労しやすいために、
現在では通常使用されていない。
【0004】第2のものはスプリングファスナの形態で
あり、これもまたレールフランジを枕木に接触させて保
持するために用いられるが、柔軟動作により負荷荷重に
よる疲労を低減するべく構成されている。この種のスプ
リング式締付具においては、2個の鉄製またはスチール
製ショルダが各レールシート位置においてコンクリート
製の枕木内に注入時に埋め込まれて、レールをその軌間
に保持し、かつ、レールフランジを圧し下げて保持する
スプリングクリップを留めるべく作用する。また、この
ようなスプリングクリップは車輪の通過の間にレールが
浮き上がらないようにレールフランジに垂直方向の力を
加え、かつ、温度変化や列車の加減速により生ずる長手
方向の力を枕木を介して地面に伝移するように構成され
ている。
【0005】すなわち、締付具においては、表面形状の
差異に適応するべく、約15.24cm(約6インチ)
角で6.35mm(1/4インチ)厚の弾性パッドがレ
ールシートの位置においてレールと枕木の上面との間に
備えられている。なお、もしもレールフランジがコンク
リート製枕木の上面に直に接していれば、コンクリート
材の表面はスチール材によってすぐに擦り減ってしまう
ことになる。また、枕木をスチール型に注入する場合で
も、そのシート表面がレールフランジの底部と必ずしも
一致しないので、一点集中的な荷重や不均等な垂直力の
伝移が生じるおそれがある。
【0006】而して、このようなパッドは2種類の付加
的な機能を果たす。第1に、レールがスプリングクリッ
プによって枕木にしっかり留められているので、スチー
ル対スチールの場合よりも高い摩擦係数を有するパッド
はレールに沿う長手方向の力を枕木や敷砂利に伝移す
る。さらに、第2のより重要な機能として、パッドはス
チール車輪の通過時における擦り合わせによりレールに
加えられる衝撃荷重を減衰するべく作用する。なお、こ
のような車輪の擦り合わせに起因する衝撃荷重は通常の
車輪荷重の2〜4倍であると考えられ、一般に約15ミ
リ秒という極めて短い存続時間である。したがって、こ
のような衝撃荷重は、適当に減衰されなければ、コンク
リート材を破砕するおそれがある。
【0007】しかしながら、このようなスプリング式の
雄型保持ファスナにも多くの問題がある。第1に、パッ
ドの保持の問題が挙げられる。つまり、パッドの保持は
レールが車輪荷重によって曲がる時にレール下部のレー
ルフランジと枕木との間の所定位置にパッドを保持する
ことである。そこで、種々の形状を採用して、機械的に
これを保持することにより、パッドの不作動状態を回避
することが試みられてきた。而して、この試みは一定の
場合にのみ、特に、米国においてコンクリート製枕木の
主要位置である湾曲トラックの場合に有効であった。ま
た、硬さを変えたパッドも使用した。しかしながら、通
常の車輪通過周期の条件下では、衝撃荷重を減衰するに
十分な弾性を有するパッドはレールと枕木との間から外
れやすい。また、より硬いパッドは衝撃を十分に減衰で
きない。
【0008】そこで、このようなパッド移動の問題を解
決する他の方法として、パッドを接着剤でコンクリート
製枕木の表面に接着することが試みられた。しかしなが
ら、この方法では、確かにパッドを固定することができ
るが、パッドの表面が消耗した時にこれを取り換えるこ
とが困難になる。また、枕木の表面が濡れていたり汚れ
ていると、接着剤の接着性にも問題が生じる。
【0009】さらに、衝撃パッドの使用にはレールシー
トの摩滅という問題があった。すなわち、領域からのよ
ごれや砂はパッドとコンクリート製枕木の表面との間に
影響を及ぼしやすい。さらに、牽引力を高めるための機
関車の砂まき装置もまたパッド下に砂を作用させる。こ
の結果、このような混合物に水が雨により加えられる
と、これによってできる研磨物により車輪荷重下のコン
クリート表面が侵食されることになる。この場合、接着
シートパッドはこのような問題を緩和することができる
が、やはり、消耗時の交換ができない。さらに、種々の
金属/弾性体パッドの組み合わせが試みられ、レールシ
ート摩滅の問題解決にある程度の効果があったが、実用
上において費用が嵩むという問題があった。
【0010】加えて、車輪間のレールの浮き上がりによ
り枕木が浮き上がるという問題があった。このような枕
木の浮き上がりはネジ式およびスプリング式の両方の雄
型固定ファスナに固有の問題である。すなわち、締付具
を作用させるためには、レールフランジを枕木の表面に
しっかりと保持する必要がある。この場合、レールは多
数の柔軟な支持部材上に置かれた連続的な梁であるため
に、通過する車輪によって下方に変形し、かつ、車輪間
のレール部分がその正常すなわち静止位置から上方に変
形する。この時、レールの浮上力はレール/枕木組立体
に相当する重量よりもしばしば大きくなる。それゆえ、
雄型固定ファスナの場合には、枕木も各車輪間において
路盤から浮き上がり、その後、次の車輪により地面に押
し戻される。この結果、このようなたたき付け動作の繰
り返しによって、路盤の道床がすぐに傷む。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題を解消したレール/枕木(支持構造)締付組立体お
よびそれを形成する方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に基づくレール/枕木(支持構造)締付組立
体は、協同して支持構造にレールを締め付けるためのレ
ール/支持構造締付組立体であって、前記レールが上
面、下面、第1側部および第2側部を有するレールフラ
ンジを備えており、プレート部分とすき形部分を有する
レールシートから成り、前記プレート部分が前記レール
フランジの下面を受容するべく構成されており、前記す
き形部分が底部を有して前記プレート部分から下方に延
出しており、前記すき形部分の少なくとも一部が前記支
持構造内に配されて、前記支持構造から離間してこれに
弾性材を介して結合されており、さらに、前記弾性材内
において前記すき形部分の底部近傍に空間部が設けられ
て、前記レールシートに一定荷重が付与された時に、前
記レールシートが前記支持構造に対して垂直下方に移動
可能としたことを特徴とする。
【0013】本発明に基づくレール/枕木(支持構造)
締付組立体は、さらに、レールアンカー手段から成り、
前記レールアンカー手段が前記レールフランジの第1お
よび第2側部および前記第1および第2側部近傍におけ
る前記レールフランジの上面の一部の周辺に延出してレ
ールを前記レールシートのプレート部分に固定すること
を特徴とする。
【0014】また、本発明に基づく方法は、協同して支
持構造にレールを締め付けるためのレール/支持構造締
付組立体を形成する方法であって、前記レールが下面を
有するレールフランジを備えており、プレート部分とす
き形部分とを有するレールシートを設ける段階から成
り、前記プレート部分が前記レールフランジの下面を受
容し、前記すき形部分が前記プレート部分から下方に延
出し、かつ、底部を有しており、さらに、前記レールシ
ートのすき形部分の少なくとも一部を前記支持構造内に
配置する段階と、前記レールシートのすき形部分を弾性
材を介して前記支持構造に結合して、前記すき形部分が
前記支持構造から離間するようにする段階と、前記弾性
材内において前記すき形部分の底部近傍に空間部を設け
て、荷重がレールシートに加えられた時に前記レールシ
ートが前記支持構造に対して垂直下方に移動可能とする
段階とから成ることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を詳
細に説明する。図1はコンクリート製枕木12のような
支持構造に、本発明に従って構成したレール/枕木締付
組立体14を用いて締め付けられたレール10の一部を
示している。このレール10は上面18、下面20、第
1側部22および第2側部24を有するレールフランジ
16を備えている。また、枕木12はバラスト(図示せ
ず)により支持されており、バラストは一般に砂利また
は砕いた石である。この枕木12は上面26および下面
28を備えている。さらに、レール締付組立体14は枕
木12に埋め込まれたレールシート組立体30とレール
シート組立体と協同してレール10を枕木12に締め付
けるレールアンカー32とを備えている。
【0016】このようなコンクリート製の枕木は木製の
枕木に比して耐久性に富み、寿命が長いために、世界的
にその使用が広まっている。さらに、車輪荷重、列車速
度および運行頻度の増加、さらには、天候等の線路上の
悪条件が木製の枕木の寿命を縮め、特に、カーブ領域に
おいて、車輪からの横向きの力がレールを押し出すよう
に作用して、比較的柔らかく柔軟な木製の枕木にかなり
の応力が加わる。一方、コンクリート製の枕木を使用す
ると、木製の枕木の使用により生ずる問題の多くが解消
できる。しかしながら、コンクリート製の枕木はかなり
硬くてもろいために、設計上における別の問題があっ
た。
【0017】そこで、上述したように、弾性パッドをレ
ールとコンクリート製枕木との間に用いて、レールおよ
び枕木の間の表面形状の差異を補い、レールに対して横
向きおよび長手方向の力を枕木およびバラストに伝移し
やすくし、かつ、レールに加えられる垂直方向の衝撃荷
重を減衰することにした。この衝撃荷重は車輪がレール
に沿って通過する際の擦り合わせ(flat spo
t)によって主に生ずるものであり、適当に減衰しない
とコンクリート製の枕木を破砕することも有り得る。
【0018】さらに、上述したように、弾性パッドを使
用する上で幾つかの問題があった。一つは、パッドをレ
ールと枕木の間に保持することであり、また、他の一つ
は、パッドの下に移動する汚れや砂によるコンクリート
材表面の摩滅や侵食である。そこで、本発明は、レール
/枕木締付組立体14から衝撃パッドを取り除くと共
に、レールからの垂直方向、横向きおよび長手方向の荷
重を減衰しながら枕木に伝移することを可能にすること
によって、衝撃パッドの使用に伴うこれらの問題を解消
する。
【0019】図2はレールシート組立体30とレールア
ンカー32を備えるレール/枕木締付組立体14の上面
図である。本発明の実施形態においては、レールシート
組立体30は第1のレールシート補助組立体34と第2
のレールシート補助組立体36を備えている。これらの
第1および第2レールシート補助組立体34、36は、
第2レールシート補助組立体36が第1レールシート補
助組立体34の鏡像になっていることを除いて、構造的
に同一である。それゆえ、ここでは、図4ないし図7に
基づいて第1レールシート補助組立体34のみを以下に
詳述する。
【0020】すなわち、第1レールシート補助組立体3
4はレールシート受容部材38と、レールシート受容部
材38に弾性材42(図4および図5)を介して連結す
るレールシート40とを備えている。このレールシート
受容部材38はコンクリート製枕木12の中に埋め込ま
れるようになっており、以下に説明するような方法でレ
ールシート40を受容する。すなわち、図6に最良に示
すように、レールシート受容部材38は開放型容器とし
て作用し、底部44、第1端部46、第2端部48、第
1側部50および第2側部52を備えており、これらの
部分のすべてによってレールシート受容キャビティ54
が定まる。さらに、レールシート受容部材38は外部面
56、内部面58、レール受容キャビティ54に連通す
る上部開口部60、および上部開口部60の周囲に延出
するリム62を備えている。
【0021】このレールシート受容部材38の構成材料
は動作荷重をレール10から枕木12に伝移するに十分
な剪断および引張強度を有するものであればどんな材料
でもよい。なお、このような材料としては、可鍛鋳鉄ま
たはねずみ鋳鉄、スチール、ダイカスト亜鉛、および種
々の形態のプラスチックが挙げられる。さらに、好まし
くは、材料はダイカストアルミニウム/亜鉛合金であ
る。
【0022】図6に示すように、レールシート受容部材
38の第1側部50には、レールシート受容部材38の
第2端部48のほぼ近傍に、テーパー状または一定角度
を成すセグメント64が備えられており、このセグメン
トは以下に述べるレールシートの同形部分に対応してい
る。レールシート受容部材38が埋め込まれた時に、レ
ールシート受容部材38とコンクリート製枕木12との
一体性を高めるために、レールシート受容部材38は、
第1および第2端部46、48および第1および第2側
部50、52に沿って外部面56の回りに延出する複数
の離間する水平突出部66を備えている。さらに、突出
部66はレールシート受容部材/コンクリート材の境界
における圧縮および剪断において垂直荷重を協同して伝
移する。
【0023】次に、図7に示すように、レールシート4
0は第1端部67、第2端部69、第1側部71および
第2側部73を備え、かつ、プレート部分68およびプ
レート部分68から下方に延出するすき形部分70を有
している。なお、レールシート40はスチール、ねずみ
鋳鉄または種々のプラスチック等の適当な材料で構成で
きるが、可鍛鋳鉄で構成するのが好ましい。
【0024】さらに、プレート部分68は第1端部7
2、第2端部74、上面76および下面78を備えてい
る。なお、図8に最良に示すように、プレート部分68
の上面76は、レールシート40が上記の好ましい材料
で形成されている時に、レールフランジ16の下面20
を受容してレール10とプレート部分68との境界が金
属−金属となるように構成されている。さらに、フック
部80がプレート部分68の第2端部74に形成され
て、プレート部分68の上面76に対して上方に延出し
ている。さらに、図8に示すように、フック部80はレ
ールフランジ16の第1端部22と係合し、かつ、第1
端部22のほぼ近傍でレールフランジ16の上面18の
一部の上に延出するように形成されている。さらに具体
的に言えば、フック部分80は、その一部がレールフラ
ンジ16の上面18の一部の上に一定の間隙を持って延
出して、以下に説明するような手法でレール/枕木締付
組立体14によりレール10が枕木12に締め付けられ
た時に、レールシート40に対するレール10の垂直方
向の移動を制限するように形成されている。
【0025】すき形部分70はプレート部分68の下面
78から下方に延出している。このすき形部分70は上
部82、下部84、第1端部86、第2端部88、底部
90、第1側部92および第2側部94を備えている。
さらに、下部84は上部82に対して細長形状に形成さ
れて、レール10がレールシート補助組立体34に固定
されている時に、レール10に加わる横向きの荷重につ
いて正負両方の方向に起こる転倒モーメントに対抗す
る。また、第1および第2側部92、94は比較的広い
平坦な面になっており、レール10に加わる長手方向の
荷重が枕木12に均等に分配されるようになっている。
【0026】さらに、すき形部分70はすき形部分70
の第2端部88のほぼ近傍においてテーパー面96をそ
の第2側部94に備えている。このテーパー面96は第
1端部98と第2端部100を有している。なお、上記
レールシート受容部材38(図4および図6)はすき形
部分70の形状に概ね対応して形成されており、すき形
部分70がその中に配された時に、レールシート受容部
材38の内部面58から一定の距離だけ均一に離間する
ような構成になっている。このように離間させることに
よる作用については以下に述べる。
【0027】加えて、すき形部分70の上部82におけ
る第2端部88にはすき形部分70の第2側部94に連
絡する凹所102が形成されている。この凹所102は
シート面104によって部分的に定められる。
【0028】さらに、タブ部材106がすき形部分70
の第2側部94上のテーパー面96の第1端部98のほ
ぼ近傍に形成されている。このタブ部材106はテーパ
ー面108とシート面110を備えており、シート面は
上記凹所102のシート面104と同様な形状である。
【0029】組み立ての場合は、図4および図5に示す
ように、レールシート40のすき形部分70の細長い下
部84がレールシート受容部材38のレールシート受容
キャビティ54の中に概ね入れられて、すき形部分70
がレールシート受容部材38の内部面58から均一に離
間するように位置合わせされる。なお、すき形部分70
はレールシート受容部材38の内部面58から均一に離
間した状態で弾性材42を介してレールシート受容部材
38の内部面58に結合される。
【0030】この弾性材42は剪断スプリング(she
ar spring)として機能してレールに加えられ
る垂直および横向きの荷重を枕木12に伝移する。な
お、弾性材42としては、耐疲労性であり、−20°F
から+140°Fの間で安定で、耐紫外線および耐オゾ
ン性を有し、かつ、レールシート40をレールシート受
容部材38に結合し得るものであれば何でもよい。な
お、好ましい材料はキャスティング可能なポリウレタン
である。さらに、ポリウレタンとしては、1,4−ブタ
ンジオールで硬化したポリエーテルベースのジフェニル
メタンジイソシアネートを末端基とする液状プレポリマ
ーが好ましく、ポリエーテルがポリテトラメチレンエー
テルグリコールであることが好ましい。
【0031】レールシート受容部材38に対してレール
シート40を垂直下方に移動可能にし、かつ、すき形部
分70の第1および第2端部86、88および第1およ
び第2側部92、94の近傍に配された弾性材42をプ
レート部分68に荷重が加えられた時に偏形可能にする
ために、弾性材42にはすき形部分70の底部90とレ
ールシート受容部材38の底部44との間にレールシー
ト受容部材38の内部面58に沿って空間部112が設
けられている(図5)。この空間部112は弾性材42
の中に密封形成されており、空間部112の形成後に空
間部112内に閉じ込められた空気が弾性材42と協同
してレールシート40への荷重付加の有無に応じてレー
ルシート40を上下方向に移動させる。さらに、空間部
112は所定の深さ113を有するように形成されてお
り、レールシート40に過剰荷重が加えられた時に、す
き形部分70が空間部112内を下降して、レールシー
ト受容部材38の底部44に沿って配された弾性材42
に当接する。而して、レールシート受容部材38の底部
44に沿う弾性材42は停止部材として作用する。すな
わち、レールシート受容部材38の底部44上の弾性材
42により許容される以上の偏形を防止することによっ
て、弾性材42に設計限界を超える応力が加わることを
防止して材料の破損を防いでいる。
【0032】好ましくは、空間部112はすき形部分7
0をレールシート受容キャビティ54に挿入する前にす
き形部分70の底部90にポリスチレン発泡プラグ(図
示せず)を接着することによって形成される。次いで、
ポリスチレン発泡プラグ(図示せず)を取り付けたレー
ルシート40を、計算量の弾性材42を液体状態で収容
するレールシート受容キャビティ54に入れる。その
後、弾性材42を成型して硬化する。この硬化処理の
間、レールシート補助組立体34は上記ポリスチレンプ
ラグを溶かすのに十分な温度に加熱されるため、空間部
112を囲む表面上にポリスチレンの薄いフィルムを残
した状態で空間部112が形成されることとなる。
【0033】レールシート受容部材38内に配される弾
性材42の量は、レールシート40が弾性材42内に入
れられた時に、弾性材42の一部がレールシート受容キ
ャビティ54から上方にはみ出て枕木モールドプラグ1
14を形成するに足る量である。この枕木モールドプラ
グ114の形はレールシート受容部材38のリム62に
対してその第1端部46、第1側部50および第2端部
48に沿って位置合わせされている。さらに、枕木モー
ルドプラグ114はレールシート受容部材38の第2側
部52に沿ってリム62上に横方向に延出し、レールシ
ート40のプレート部分68よりも大きく広がって、キ
ャスティング後に枕木の型から仕上げた枕木12を取り
出すことを可能にしている。さらに、複数のラグ116
が枕木モールドプラグ114の端部に沿って形成されて
おり、以下に説明する枕木型(図示せず)におけるレー
ルシート補助組立体34の垂直方向の整合を容易にして
いる。
【0034】剪断スプリングにおける荷重下での偏りの
計算式は以下の通りである。
【0035】D=WT/AG ここで、Dは荷重に平行な偏り、Wは加えられた荷重、
Tは弾性材の厚さ、Aは荷重に平行な弾性材の面積、お
よび、Gは弾性材の剪断弾性率である。
【0036】したがって、荷重下の偏りの所望量、通過
する列車により加えられる一般的荷重、好ましい弾性
材、並びに、横向きの荷重による転倒モーメントを勘案
することによって、すき形部分70の好ましい形状が得
られ、かつ、弾性材42の厚さが計算できる。なお、図
示のすき形部分70は種々の異なる形状および大きさを
有することができ、また、レールシート40はレールシ
ート受容部材38に対するレールシート40の垂直方向
の偏りが約0.8mm(1/32インチ)を超えず、か
つ、垂直および横方向の車輪荷重において約6.35m
m(1/4インチ)を超えないレールヘッドの回転とい
う鉄道業界における現在の仕様を満足する形態でのみ示
されている。
【0037】図2および図9に示し、かつ、上述したよ
うに、レールシート組立体30は第1のレールシート補
助組立体34と第2のレールシート補助組立体36を備
えており、第2レールシート補助組立体36は第1レー
ルシート補助組立体34とまったく同一の構成を有し、
かつ、同一の動作を実行する。したがって、第2レール
シート補助組立体36の種々の構成要素は図面において
第1レールシート補助組立体34の構成要素と同一の参
照符号で示されている。ただし、第2レールシート補助
組立体36における種々の構成要素には文字「a」を付
加している。
【0038】図1、図8および図9に示すように、レー
ルシート補助組立体34および36は各々枕木12の上
面26内に埋め込まれて、弾性的な枕木モールドプラグ
114が枕木12の上面26にほぼ埋め込まれた状態に
なっている。なお、レールシート補助組立体34および
36は互いに平行に離間して埋め込まれてアンカースロ
ット117を形成している(図2)。
【0039】これらの図面に示し、かつ、上述したよう
に、レールシート補助組立体34および36は二つの分
離した構成要素である。しかしながら、他の実施形態
(図示せず)においては、レールシート補助組立体34
および36は一体に連結可能である。すなわち、このこ
とによって、レールシート組立体30を枕木12に埋め
込む前にレールシート40および40aの間の位置関係
が固定できる。
【0040】なお、レールシート補助組立体34および
36は枕木12を注入成型する時にコンクリート製枕木
12内に埋め込まれる。すなわち、枕木12を注入成型
する前に、レールシート補助組立体34および36を枕
木型の底部に設けた開口部に挿入する(コンクリート製
枕木は逆さまに注入成型される)。この時、フック部分
80、80aおよびプレート部分68、68aの上面7
6、76aは型の底面よりも下方において下向きになっ
ている。この結果、レールシート補助組立体34、36
の埋め込まれた部分はモールドキャビティ内に上向きに
突き出て、枕木モールドプラグ114、114aの端部
に形成された位置決めラグ116、116aに位置合わ
せした状態で保持される。このようにしてレールシート
補助組立体34、36の枕木型内における位置決めが終
わると、コンクリート製枕木12の形成が従来法によっ
て行われる。なお、図面には1つのレールシート組立体
30が枕木12に埋め込まれた状態で示されているが、
枕木12には一対の平行なレールを適当な軌間で協同保
持するための一対の対向したレールシート組立体が備え
られる。
【0041】図2および図3に戻って、レールアンカー
32は第1の端部119および第2の端部121を備え
ている。また、レールアンカー32は第1および第2端
部120、122、および、第1および第2の側部12
4、126を有する歯部118と、第1および第2端部
132、134、および、第1および第2の側部136
および138を有する第2歯部130を備えている。こ
れら第1および第2歯部118、130のそれぞれの第
2端部122、134はフック部140を介して互いに
連接しており、これによって、歯部118、130は互
いにほぼ平行に延出し、かつ、内側に偏向可能になって
いる。
【0042】フック部140はレールフランジ16の第
2側部24のほぼ近傍においてレールフランジ16の上
面18の一部の上に一定距離だけ延出するように構成さ
れている。つまり、フック部140の一部を介して第1
歯部118の第2端部が第2歯部130の第2端部13
4に連接している。さらに具体的に言えば、図2および
図3に示すように、フック部140および第1および第
2歯部118、130は単一の金属材料片により一体形
成されている。
【0043】さらに、第1歯部118の第1側部124
にはテーパー面142(図2)が設けられている。この
テーパー面142は第1歯部118の第1端部120か
らその第2端部122に向かって一定距離だけ延出して
いる。また、第2歯部130の第1側部136にも、第
2歯部130の第1端部132のほぼ近傍にこれと交叉
するように、テーパー面144(図2)が設けられてい
る。このテーパー面144は第1側部136にほぼ沿っ
て第1端部132から第2端部134に向かって一定距
離だけ延出している。これらのテーパー面142、14
4は協同して上記アンカースロット117の幅よりも狭
いレールアンカー32の第1端部幅146を与える。而
して、レールアンカー32の第1端部幅146はレール
アンカー32の第1端部120、132がアンカースロ
ット117内に一定距離だけ挿入可能な程度の大きさで
あり、これによって、後述の手法においてレールアンカ
ー32をアンカースロット117内に挿入することが容
易となる。
【0044】さらに、第1シート面148が第1歯部1
18の第1側部124におけるテーパー面142の始端
点近傍に形成されている。この第1シート面148は第
1歯部118の第1端部120から一定距離だけ離間し
ている。また、第2シート面150が第2歯部130の
第1側部136におけるテーパー面144の始端点近傍
に形成されている。この第2シート面150は第2歯部
130の第1端部132から一定距離だけ離間してい
る。これらの第1および第2シート面148、150は
後述の方法で協同してレールアンカー32をレールシー
ト組立体30にインターロックする。
【0045】レール10を枕木12に締め付けるには、
枕木12に埋め込まれてアンカースロット117を形成
するレールシート組立体30にレール10を渡して置
く。すなわち、レールフランジ16の下面20がレール
シート40におけるプレート部分68の上面76に係合
するようにレール10がレールシート組立体30の上に
配置される。さらに、レールフランジ16の第1側部2
2がレールシート補助組立体34、36のフック部8
0、80aにそれぞれ一定距離だけ離間して概ね対向す
る。その後、レール/枕木締付組立体14の組み立てを
完成するために、レールアンカー32の第1端部12
0、132がアンカースロット117のほぼ近傍に位置
し、かつ、第1端部120、132の一部がレールシー
ト40、40aのすき形部分70の第1端部72、72
a近傍のアンカースロット117内に位置するようにレ
ールアンカー32が配置される。
【0046】この位置において、操作者はレールアンカ
ー32をアンカースロット117内に動かして、そのテ
ーパー面142、144をレールシート40、40aに
おけるタブ部材106、106aのテーパー面108、
108aに係合させることにより、第1および第2歯部
118、130のそれぞれの第1端部120、132を
互いに近接させる。さらに、操作者はテーパー面14
2、144が摺動してタブ部材106、106aを越え
て広がるまでレールアンカー32をアンカースロット1
17内に移動し続ける。この広がった無ロック状態のレ
ール位置において、レールアンカー32がアンカースロ
ット117にインターロックされてシート面148、1
50がシート面110、110aと係合し、レールアン
カー32のアンカースロット117からの離脱が防止さ
れる。しかしながら、レールアンカー32がこの位置に
あって、その第1および第2歯部118、130のシー
ト面148、150がタブ部材106、106aのシー
ト面110、110aに係合している時に、レール10
はレールシート組立体30に対して自由に持ち上げたり
配置したりすることが可能である。したがって、レール
10をレールシート補助組立体34、36上に配置する
前に、レール/枕木締付組立体14を無ロックのレール
状態に組み立てることが望ましい。
【0047】次に、レールを枕木12に固定するため
に、操作者はレールアンカー32をさらにアンカースロ
ット117内に押し込んで、その第1および第2歯部1
18、130のテーパー面142、144がすき形部分
70のテーパー面96、96aに係合させ、さらに、テ
ーパー面142、144をそれぞれすき形部分70のテ
ーパー面96、96aに沿って摺動させながら、第1お
よび第2歯部118、130を互いに向かって圧縮して
偏向させる。このようなレールアンカー32の圧縮また
は偏向位置において、操作者はさらにレールアンカー3
2をアンカースロット117内に押し込んで、第1およ
び第2歯部118、130のテーパー面142、144
が摺動してレールシート40、40aの凹所102、1
02aを越えるまで、レールアンカー32をアンカース
ロット117内で移動させる。その後、第1および第2
歯部118、130が広がり、第1および第2テーパー
面142、144が凹所102、102a内に広がりな
がら入り込む。このようなレールロック位置において、
第1および第2歯部118、130のシート面148、
150とレールシート40、40aのシート面104、
104aの間の係合が協同してレールアンカー32をレ
ールシート組立体30にインターロックする。
【0048】而して、レールロック位置において、レー
ルシート組立体30とレールアンカー32とは協同して
レール10をコンクリート製枕木12に固定する。この
時、レールアンカー32のフック部分140はレールフ
ランジ16の第2側部24と係合し、フック部分140
の一部がレールフランジ16の上面18の一部上に延出
してこれに係合する。また、レールシート組立体30の
フック部分80、80aがレールフランジ16の第1側
部22と係合し、フック部分80、80aの一部がレー
ルフランジ16の上面18の上に一定距離だけ離間しな
がら延出してレールシート組立体30に対するレール1
0の制限された垂直方向の動きを可能にする。同時に、
第1および第2歯部118、130のシート面148、
150とレールシート40、40aのシート面104、
104aとの間の係合が協同してレール10の横方向お
よび長手方向の動きを束縛する。
【0049】また、レール10のコンクリート製枕木1
2への保持を確実にするために、本発明のレール/枕木
締付組立体14はレール10に加えられる力を効果的に
枕木12に伝移する。すなわち、弾性材42を介するレ
ールシート40とレールシート受容部材38との結合と
弾性材42内に設けられた空間部112との組み合わせ
によって生じる剪断スプリングによって、弾性材42の
偏形による垂直荷重の枕木12への伝移を可能にしてい
る。さらに、レールシート40におけるすき形部分70
の下部84の深さおよび長さとレールシート受容部材3
8は横方向の荷重による転倒モーメントを防ぐ作用因子
となる。加えて、すき形部分70の平坦な形状はその比
較的幅広の平坦な第1および第2側部90および92を
それぞれ介して長手方向の荷重を効果的に枕木12に分
配する。
【0050】次に、図10ないし図15に基づいて他の
実施形態であるレール/枕木締付組立体200を説明す
る。このレール/枕木締付組立体200はレールシート
組立体202およびレールアンカー204を備えてい
る。
【0051】実施形態においては、第1レールシート組
立体202がレールシート受容部材206とレールシー
ト受容部材に弾性材210を介して連結するレールシー
ト208を備えて示されている(図12および図1
3)。このレールシート受容部材206はコンクリート
製枕木12に埋め込まれて後述の手法でレールシート2
08を受容するように構成されている。さらに、図14
に最良に示すように、レールシート受容部材206は開
放型容器の形態を採って、底部212、第1端部21
4、第2端部216、第1側部218および第2側部2
20を備えており、すべての部分が協同してレールシー
ト受容キャビティ222を構成している。加えて、レー
ルシート受容部材206は外部面224、内部面22
6、レール受容キャビティ222に通じる上部開口部2
28および開口部228の周りに延出するリム230を
備えている。
【0052】なお、レールシート受容部材206の材料
は動作荷重をレール10から枕木12に伝移するに足る
剪断および引張強度を有するものであれば何でもよい。
なお、このような材料としては、可鍛鋳鉄またはねずみ
鋳鉄、スチール、ダイカスト亜鉛および種々の形態のプ
ラスチック等が挙げられる。さらに、好ましい材料とし
て、ダイカストアルミニウム/亜鉛合金がある。
【0053】また、図14に最良に示すように、レール
シート受容部材206の第1側部218および第2側部
220はレールシート受容部材206の第2端部216
近傍においてそれぞれテーパー状の角度付けしたセグメ
ント232、234を備えており、これらはそれぞれ後
述の如きレールシート上の同一形部分に対応している。
さらに、レールシート受容部材206をコンクリート製
枕木12内に埋め込んだ時にレールシート受容部材20
6と枕木12との一体性を高めるために、レールシート
受容部材206にはその外部面224の周りに第1およ
び第2端部214、216および第1および第2側部2
18、220に沿って延出する複数の離間した水平な突
出部236が備えられている。なお、これらの突出部2
36はレールシート受容部材とコンクリート材との境界
面において圧縮や剪断における垂直方向の荷重を協同し
て伝移する。
【0054】次に、図15において、レールシート20
8は第1端部237、第2端部239、第1側部241
および第2側部243を備え、かつ、プレート部分23
8およびすき形部分240を有している。このすき形部
分240はプレート部分238から下方に延出してい
る。レールシート208はスチール、ねずみ鋳鉄または
種々のプラスチック等の適当な材料で構成できるが、特
に可鍛鋳鉄で構成することが好ましい。
【0055】さらに、プレート部分238は第1端部2
42、第2端部244、上面246および下面248を
備えている。レールシート208が上記の好ましい材料
で形成されている場合に、このプレート部分238の上
面246はレールフランジ16の下面20を収容してレ
ール10とプレート部分238との境界が金属−金属と
なるように構成されている。また、プレート部分238
の第2端部244にはフック部分250が形成されてお
り、プレート部分238の上面246から上方に延出し
ている。図8に示す状態と同様に、フック部分250は
レールフランジ16の第1側部22と係合し、かつ、レ
ールフランジ16の第1側部22のほぼ近傍においてレ
ールフランジ16の上面18の一部の上に延出するよう
に構成されている。さらに具体的に言えば、レール10
が後にさらに説明するレール/枕木締付組立体200に
よって枕木12に締め付けられている時に、フック部分
250の一部がレールフランジ16の上面18の一部上
に離間して延出して、レール10がレールシート208
に対して垂直方向に制限されながら移動することを可能
にしている。
【0056】すき形部分240はプレート部分238の
下面248から下方に延出している。このすき形部分2
40は上部252、下部254、第1端部256、第2
端部258、底部260、第1側部262および第2側
部264を備えている。さらに、下部254は上部25
2に比して細長形状に形成されており、レール10がレ
ールシート208に固定されている時に、レールに加え
られる横方向の荷重に対して正負両方向の転倒モーメン
トを防ぐ。また、第1および第2側部262、264は
比較的幅広の平坦面に形成されており、レール10に加
えられる長手方向の荷重を均等に枕木12に分配する。
【0057】すき形部分240の第2端部258の近傍
には、第1テーパー面266がその第2側部264に備
えられている。この第1テーパー面266は第1端部2
68および第2端部270を有している。さらに、すき
形部分240の第2端部258の近傍には、第2テーパ
ー面272がその第1側部262に備えられている。こ
の第2テーパー面272(図10)は第1端部274お
よび第2端部276を有している。なお、レールシート
受容部材206(図12および図14)はすき形部分2
40の形状に概ね対応して形成されており、すき形部分
240がこの中に収容された時にレールシート受容部材
206の内部面226から均一に離間するように構成さ
れている。また、すき形部分240の上部252にはそ
の第2端部258にすき形部分240の第2側部264
に連絡する第1凹所278が形成されている。この第1
凹所278はシート面280によって部分的に定められ
ている。同様に、すき形部分240の上部252にはそ
の第2端部258にすき形部分240の第1側部262
に連絡する第2凹所282が形成されている。第2凹所
282はシート面284によって部分的に定められてい
る。
【0058】さらに、すき形部分240の第2側部26
4にはその第1テーパー面266の第1端部268の近
傍に第1タブ部材286が形成されている。この第1タ
ブ部材286にはテーパー面288およびシート面29
0が備えられており、シート面290は第1凹所278
のシート面280と同一形状である。さらに、すき形部
分240の第1側部262には第1タブ部材286の反
対側で第2テーパー面272の第1端部274の近傍に
第2タブ部材292(図10)が形成されている。この
第2タブ部材292にはテーパー面294およびシート
面296が備えられており、シート面296は第2凹所
282のシート面284と同一形状である。
【0059】図12および図13に示す組立体におい
て、レールシート208のすき形部分240における細
長い下部254はレールシート受容キャビティ222内
に配されて、すき形部分がレールシート受容部材206
の内部面226から均一に離間するように位置合わせさ
れる。この時、すき形部分240は弾性材210によっ
てレールシート受容部材206の内部面226に結合さ
れて、すき形部分240がレールシート受容部材206
の内部面226から均一に離間した状態に保たれる。
【0060】この場合、弾性材210は剪断スプリング
として機能してレール10に加えられた垂直方向および
横向きの荷重を枕木12に伝移する。上述したように、
弾性材としては、耐疲労性であり、−20°Fから+1
40°Fの間で安定で、紫外光およびオゾンに耐性を有
し、かつ、レールシート208をレールシート受容部材
206に結合可能な弾性材であれば何でも使用可能であ
る。なお、好ましい材料としては、注入成型可能なポリ
ウレタンが挙げられる。さらに好ましくは、ポリウレタ
ンは1,4−ブタンジオールで硬化したポリエーテルベ
ースのジフェニルメタンジイソシアネート末端基を有す
る液状プレポリマーであり、ポリエーテルはポリテトラ
メチレンエーテルグリコールが好ましい。
【0061】レールシート208をレールシート受容部
材206に対して垂直下方に移動可能にし、かつ、すき
形部分240の第1および第2端部256、258およ
び第1および第2側部262、264の近傍に配される
弾性材210をプレート部分238への荷重付与時に偏
向可能にするために、弾性材210にはすき形部分24
0の底部260とレールシート受容部材206の底部2
12との間にレールシート受容部材206の内部面22
6に沿って空間部298が備えられている(図13)。
すなわち、空間部298は弾性材210内に密封形成さ
れるため、空間部形成後空間部298内に残存する空気
が弾性材210と協同してレールシート208の荷重付
与時および無付与時に応じてレールシート208を上下
に移動させる。さらに、この空間部298は所定の深さ
299を有して形成されており、レールシート208上
に過剰荷重が付与された場合には、すき形部分240が
下降して空間部298を満たし、かつ、レールシート受
容部材206の底部212上に配された弾性材210に
係合する。したがって、この場合、レールシート受容部
材206の底部212上の弾性材210は停止部材とし
て作用する。すなわち、レールシート受容部材206の
底部212上の弾性材210によって許容される以上の
偏向を防止することにより、弾性材は設計限界を超える
応力を受けることなくその破壊が防止される。
【0062】この空間部298はレール/枕木組立体1
4について既に述べたものと同一の方法により形成され
るため、レール/枕木締付組立体200における空間部
298の形成については説明を省く。
【0063】弾性材210の量はレールシート208を
弾性材210内に配した時に弾性材210の一部がレー
ルシート受容キャビティ222から上方にはみ出して枕
木モールドプラグ300を形成するに足る量である。さ
らに、枕木モールドプラグ300は枕木モールドプラグ
300がレールシート208のプレート部分238より
も幅広くなって完成した枕木12を注入形成後に枕木型
から取り出せるように形成されている。加えて、枕木モ
ールドプラグ300の端部に沿って複数のラグ302が
形成されて枕木型(図示せず)内におけるレールシート
組立体202の垂直方向の整合を容易にしている。さら
に、レールシート組立体30と同様に、このレールシー
ト組立体202は枕木12の上面26に埋め込まれるこ
とにより、弾性を有する枕木モールドプラグ300が枕
木12の上面26に概ね埋め込まれる。
【0064】図10および図11において、レールアン
カー204は第1端部301および第2端部305を備
えており、さらに、第1および第2端部304、306
および第1および第2側部308、310を有する第1
歯部303を備えている。また、レールアンカー204
は第1および第2端部314、316および第1および
第2側部318、320を有する第2歯部312を備え
ている。これらの歯部303、312におけるそれぞれ
の第2端部306、316はフック部分322を介して
互いに連接しており、これにより、第1および第2歯部
303、312は概ね平行に延出して互いに外方に偏向
し得る。このフック部分322はレールフランジ16の
第2側部24の近傍においてレールフランジ16の上面
18の一部上に一定距離だけ延出している。フック部分
322はその一部を介して第1歯部303の第2端部3
06を第2歯部312の第2端部316に連結してい
る。より具体的に言えば、図2および図3に示した方法
と同様に、フック部分322と第1および第2歯部30
3、312は単一金属材料片によって一体形成されてい
る。
【0065】この第1歯部303の第2側部310には
テーパー面324(図10)が設けられている。テーパ
ー部分324は第1歯部303の第1端部304から第
2端部306に向けて第2側部310に沿って一定距離
だけ延出している。また、第2歯部312の第2側部3
20には第2歯部312の第1端部314の近傍にこれ
と交差するテーパー面326(図10)が設けられてい
る。このテーパー面326は第1端部314から第2端
部316に向けて第2側部320に沿って一定距離だけ
延出している。
【0066】これらのテーパー面324、326は協同
してレールアンカーの第1端部幅328を与え、幅はレ
ールシート208におけるすき形部分240の第1端部
256の幅よりも大きい。したがって、第1端部幅32
8はレールアンカー204の第1端部304、314が
後述の手法でレールシート組立体202上に一定距離だ
け挿入可能となる大きさに形成されている。また、第1
歯部303の第2側部310には第1シート面330が
上記テーパー面324の始点近傍に形成されている。こ
の第1シート面330は第1歯部303の第1端部30
4から一定距離だけ離間している。さらに、第2歯部3
12の第2側部320には第2シート面332が上記テ
ーパー面326の始点近傍に形成されている。この第2
シート面332は第2歯部312の第1端部314から
一定距離だけ離間している。これらの第1および第2シ
ート面330、332は協同してレールアンカー204
をレールシート組立体202に後述の方法で固定する。
【0067】レール10を枕木12に締め付けるには、
レール10を枕木12に埋め込んだレールシート組立体
202に渡して配置する。すなわち、レール10をレー
ルシート組立体202に載置して、レールフランジ16
の下面20をレールシート208におけるプレート部分
238の上面246に係合させる。その後、レールフラ
ンジ16の第1側部22をレールシート組立体202の
フック部分250に一定距離を介して対向させる。次い
で、レール/枕木締付組立体200の組み立てを完了す
るために、第1歯部303をすき形部分240の第1側
部262の近傍に配し、かつ、第2歯部312をすき形
部分240の第2側部264の近傍に配するようにし
て、レールアンカー204の第1端部304および31
4がレールシート208のすき形部分240の上部25
2の第1端部256の近傍に位置するようにレールアン
カー204を配置する。
【0068】この位置において、操作者はレールアンカ
ー204を移動して第1および第2歯部303、312
のテーパー面324、326をレールシート208にお
けるすき形部分240のタブ部材286、292のテー
パー面288、294に係合させて、第1および第2歯
部303、312のそれぞれの第1端部304、314
を互いに離れるように押し込む。その後、操作者はレー
ルアンカー204をさらに移動して、テーパー面32
4、326をタブ部材286、292を越えるまで摺動
させる。このような無ロックレール位置において、レー
ルアンカー204はシート面330、332とシート面
290、296との間の係合によりレールシート組立体
202にインターロックされ、レールシート組立体20
2からのレールアンカー204の引き戻しが防止され
る。なお、第1および第2歯部303、312のシート
面330、332をタブ部材286、292のシート面
290、296に係合させるレールアンカー204の位
置においては、レール10はレールシート組立体202
から自由に取り上げまたは配置できる。したがって、レ
ール10をレールシート組立体202上に配置する前に
レール/枕木締付組立体200を無ロックレール位置に
組み立てておくことが望ましい。
【0069】次に、レール10を枕木12に固定するた
めに、操作者はレールアンカー204をさらに移動し
て、第1および第2歯部303、312のテーパー面3
24、326をすき形部分240のテーパー面266、
272に係合させる。この結果、第1および第2歯部3
03、312のテーパー面324、326がすき形部分
240のテーパー面266、272に沿って摺動して第
1および第2歯部303、312のテーパー面324、
326が互いに離れる方向に広がる。このようなレール
アンカー204の広がった状態から、操作者はさらにレ
ールアンカー204を押し込んで、第1および第2歯部
303、312のテーパー面324、326をレールシ
ート208の第1および第2凹所278、282を越え
るまで摺動させる。而して、第1および第2テーパー面
324、326は第1および第2凹所278、282内
に入る。このレールロック位置において、第1および第
2歯部303、312のシート面330、332とレー
ルシート208のシート面280、284との間の係合
によりレールアンカー204はレールシート組立体20
2に固定され、レール10がコンクリート製枕木12に
固定される。
【0070】以上、本発明を鉄道用線路とコンクリート
製枕木との結合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、その概念は一般的な支持部材ま
たは構造に部材または要素を取り付けるためのいかなる
システムにも適用できる。例えば、本発明のレール/枕
木締付組立体は木、スチールまたは複合材料等の他の種
々の材料から成る枕木にレールを効果的に締め付けるた
めに使用できる。さらに、本発明のレール/枕木締付組
立体は鉄道用に限定されるものではなく、モノレール等
の他のレールシステムにも適用できる。
【0071】以上の説明から、本発明が上述の目的を達
成し、かつ、上記利点を有することは明らかである。な
お、本発明を上記の好ましい実施形態について開示した
が、当業者においては、特許請求の範囲に規定する本発
明の範囲においてその種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成したレール/枕木締付組立
体を用いてコンクリート製枕木に締め付けられたレール
断面の斜視図である。
【図2】組み立て前の状態にあるレール/枕木締付組立
体の上面図である。
【図3】図2のレール/枕木締付組立体の側面図であ
る。
【図4】図2および図3のレール/枕木締付組立体にお
けるレールシート補助組立体の斜視図である。
【図5】図4のV−V線における断面図である。
【図6】レールシート受容部材の斜視図である。
【図7】レールシートの斜視図である。
【図8】レールに対して組み立てた状態にある本発明の
レール/枕木締付組立体の部分的断面を含む側面図であ
る。
【図9】レールおよびレールアンカーを含まない図8の
IX−IX線における断面図である。
【図10】本発明に従って構成した他のレール/枕木締
付組立体の上面図である。
【図11】図10のレール/枕木締付組立体の側面図で
ある。
【図12】図10および図11のレール/枕木締付組立
体におけるレールシート組立体の斜視図である。
【図13】図12のXIII−XIII線における断面
図である。
【図14】他のレールシート受容部材の斜視図である。
【図15】他のレールシートの斜視図である。
【符号の説明】
10 レール 12 枕木 14 レール/枕木締付組立体 16 レールフランジ 30 レールシート組立体 32 レールアンカー 34、36 レールシート補助組立体 38 レールシート受容部材 40 レールシート 42 弾性材 68 プレート部分 70 すき形部分 80、140 フック部分 112 空間部

Claims (59)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 協同して支持構造にレールを締め付ける
    ためのレール/支持構造締付組立体において、前記レー
    ルが上面、下面、第1側部および第2側部を有するレー
    ルフランジを備えており、 プレート部分とすき形部分を有するレールシートから成
    り、前記プレート部分が前記レールフランジの下面を受
    容するべく構成されており、前記すき形部分が底部を有
    して前記プレート部分から下方に延出しており、前記す
    き形部分の少なくとも一部が前記支持構造内に配され
    て、前記支持構造から離間してこれに弾性材を介して結
    合されており、さらに、前記弾性材内において前記すき
    形部分の底部近傍に空間部が設けられて、前記レールシ
    ートに一定荷重が付与された時に、前記レールシートが
    前記支持構造に対して垂直下方に移動可能としたことを
    特徴とするレール/支持構造締付組立体。
  2. 【請求項2】 さらに、レールアンカー手段から成り、
    前記レールアンカー手段が前記レールフランジの第1お
    よび第2側部および前記第1および第2側部近傍におけ
    る前記レールフランジの上面の一部の周辺に延出してレ
    ールを前記レールシートのプレート部分に固定すること
    を特徴とする請求項1に記載のレール/支持構造締付組
    立体。
  3. 【請求項3】 前記空間部が密封されて、前記空間部内
    の空気が前記レールシートへの荷重付与時および無付与
    時に応じて前記レールシートを前記弾性材と協同して上
    下方向に移動させることを特徴とする請求項1に記載の
    レール/支持構造締付組立体。
  4. 【請求項4】 前記すき形部分が前記支持構造に結合さ
    れる時に前記支持構造から均一に離間していることを特
    徴とする請求項1に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  5. 【請求項5】 前記すき形部分が前記支持構造から一定
    距離だけ離間していることを特徴とする請求項4に記載
    のレール/支持構造締付組立体。
  6. 【請求項6】 前記すき形部分が上部および下部を有し
    ており、前記下部が前記上部に比して細長形状に形成さ
    れてレールに加えられる横方向の荷重により生ずる転倒
    モーメントを阻止することを特徴とする請求項1に記載
    のレール/支持構造締付組立体。
  7. 【請求項7】 前記すき形部分が第1側部および第2側
    部を有しており、前記第1および第2側部が比較的に平
    坦な面に形成されて前記レールシートに加えられる長手
    方向の荷重を前記支持構造に均等に分配することを特徴
    とする請求項1に記載のレール/支持構造締付組立体。
  8. 【請求項8】 前記弾性材内における空間部が所定の深
    さを有して前記支持構造に対する前記レールシートの垂
    直方向の移動量を制限することを特徴とする請求項1に
    記載のレール/支持構造締付組立体。
  9. 【請求項9】 前記弾性材がポリウレタンであることを
    特徴とする請求項1に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  10. 【請求項10】 前記支持構造が枕木であることを特徴
    とする請求項1に記載のレール/支持構造締付組立体。
  11. 【請求項11】 協同してコンクリート製枕木にレール
    を締め付けるためのレール/枕木締付組立体において、
    前記レールが上面、下面、第1側部および第2側部を有
    するレールフランジを備えており、 プレート部分とすき形部分を有するレールシートから成
    り、前記プレート部分が前記レールフランジの下面を受
    容するべく構成されており、前記すき形部分が底部を有
    して前記プレート部分から下方に延出しており、前記す
    き形部分の少なくとも一部が前記コンクリート製枕木内
    に配されて、前記コンクリート製枕木から離間するよう
    に弾性材を介して結合されており、さらに、前記弾性材
    内において前記すき形部分の底部近傍に空間部が設けら
    れて、前記レールシートに一定荷重が付与された時に、
    前記レールシートが前記コンクリート製枕木に対して垂
    直下方に移動可能としたことを特徴とするレール/枕木
    締付組立体。
  12. 【請求項12】 協同して支持構造にレールを締め付け
    るためのレール/支持構造締付組立体において、前記レ
    ールが上面、下面、第1側部および第2側部を有するレ
    ールフランジを備えており、 前記支持構造に少なくとも部分的に埋め込まれたレール
    シート組立体から成り、 前記レールシート組立体が底部、外部面および内部面を
    有するレールシート受容部材から成り、前記内部面がレ
    ールシート受容キャビティを構成しており、 前記レールシート組立体が、プレート部分とすき形部分
    を有するレールシートから成り、前記プレート部分が前
    記レールフランジの下面を受容するべく構成されてお
    り、前記すき形部分が底部を有して前記プレート部分か
    ら下方に延出しており、前記すき形部分の少なくとも一
    部が前記レールシート受容部材のレールシート受容キャ
    ビティ内に配されて、前記レールシート受容部材の内部
    面から離間して弾性材を介して結合されており、さら
    に、前記弾性材内において前記すき形部分の底部とレー
    ルシート受容部材の底部との間に空間部が設けられて、
    前記レールシートに一定荷重が付与された時に、前記レ
    ールシートがレールシート受容部材に対して垂直下方に
    移動可能としたことを特徴とするレール/支持構造締付
    組立体。
  13. 【請求項13】 さらに、レールアンカー手段から成
    り、前記レールアンカー手段が前記レールフランジの第
    1および第2側部および前記第1および第2側部近傍に
    おける前記レールフランジの上面の一部の周辺に延出し
    てレールを前記レールシートのプレート部分に固定する
    ことを特徴とする請求項12に記載のレール/支持構造
    締付組立体。
  14. 【請求項14】 前記空間部が密封されて、前記空間部
    内の空気が前記レールシートへの荷重付与時および無付
    与時に応じて前記レールシートを前記弾性材と協同して
    上下方向に移動させることを特徴とする請求項12に記
    載のレール/支持構造締付組立体。
  15. 【請求項15】 前記すき形部分が前記レールシート受
    容部材の内部面に結合される時に前記内部面から均一に
    離間していることを特徴とする請求項12に記載のレー
    ル/支持構造締付組立体。
  16. 【請求項16】 前記すき形部分が前記レールシート受
    容部材の内部面から一定距離だけ離間していることを特
    徴とする請求項15に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  17. 【請求項17】 前記すき形部分が上部および下部を有
    しており、前記下部が前記上部に比して細長形状に形成
    されてレールに加えられる横方向の荷重により生ずる転
    倒モーメントを阻止することを特徴とする請求項12に
    記載のレール/支持構造締付組立体。
  18. 【請求項18】 前記すき形部分が第1側部および第2
    側部を有しており、前記第1および第2側部が比較的に
    平坦な面に形成されて前記レールシートに加えられる長
    手方向の荷重を前記レールシート受容部材に均等に分配
    することを特徴とする請求項12に記載のレール/支持
    構造締付組立体。
  19. 【請求項19】 前記弾性材内における空間部が所定の
    深さを有して前記レールシート受容部材に対する前記レ
    ールシートの垂直方向の移動量を制限することを特徴と
    する請求項12に記載のレール/支持構造締付組立体。
  20. 【請求項20】 前記レールシート受容部材の外部面に
    沿って延出する複数の離間した水平な突出部を設けて、
    前記レールシートの前記支持構造中への埋込時に前記レ
    ールシートと支持構造との一体性を高めかつレールシー
    ト受容部材と支持構造との間の境界領域における圧縮お
    よび剪断時の垂直荷重を伝移するようにしたことを特徴
    とする請求項12に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  21. 【請求項21】 前記弾性材がポリウレタンであること
    を特徴とする請求項12に記載のレール/支持構造締付
    組立体。
  22. 【請求項22】 前記支持構造が枕木であることを特徴
    とする請求項12に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  23. 【請求項23】 前記支持構造がコンクリート製枕木で
    あることを特徴とする請求項12に記載のレール/支持
    構造締付組立体。
  24. 【請求項24】 協同して支持構造にレールを締め付け
    るためのレール/支持構造締付組立体において、前記レ
    ールが上面、下面、第1側部および第2側部を有するレ
    ールフランジを備えており、 前記支持構造に少なくとも部分的に埋め込まれたレール
    シート組立体から成り、 前記レールシート組立体が底部、外部面および内部面を
    有するレールシート受容部材から成り、前記内部面がレ
    ールシート受容キャビティを構成しており、 前記レールシート組立体が、プレート部分とすき形部分
    を有するレールシートから成り、前記プレート部分が第
    1端部および第2端部を有して前記レールフランジの下
    面を受容するべく構成され、かつ、前記レールシートの
    第1端部近傍からレールフランジの第1側部と前記レー
    ルフランジの上面の一部との周辺に延出するフック部分
    を備えており、前記すき形部分が底部を有して前記プレ
    ート部分から下方に延出しており、前記すき形部分の少
    なくとも一部が前記レールシート受容部材のレールシー
    ト受容キャビティ内に配されて、前記レールシート受容
    部材の内部面から離間するように弾性材を介して結合さ
    れており、さらに、前記弾性材における前記すき形部分
    の底部とレールシート受容部材の底部との間に空間部が
    設けられて、前記レールシートに一定荷重が付与された
    時に、前記レールシートがレールシート受容部材に対し
    て垂直下方に移動可能としたことを特徴とするレール/
    支持構造締付組立体。
  25. 【請求項25】 さらに、第1端部と第2端部を有する
    レールアンカーから成り、前記レールアンカーが、前記
    レールアンカーの第2端部近傍に形成されて前記レール
    フランジの第2側部および前記第2側部近傍におけるレ
    ールフランジの上面の一部の周辺に延出するフック部分
    を備えており、前記レールアンカーの第1端部が前記レ
    ールシート組立体に接合して前記レールシート組立体と
    協同してレールを前記支持構造に締め付けることが可能
    であることを特徴とする請求項24に記載のレール/支
    持構造締付組立体。
  26. 【請求項26】 前記空間部が密封されて、前記空間部
    内の空気が前記レールシートへの荷重付与時および無付
    与時に応じて前記レールシートを前記弾性材と協同して
    上下方向に移動させることを特徴とする請求項24に記
    載のレール/支持構造締付組立体。
  27. 【請求項27】 前記レールシート受容部材の内部面が
    前記レールシートのすき形部分に対応する形状に形成さ
    れて、前記すき形部分がレールシート受容部材に結合さ
    れている時にその内部面から均一に離間していることを
    特徴とする請求項24に記載のレール/支持構造締付組
    立体。
  28. 【請求項28】 前記すき形部分が前記レールシート受
    容部材の内部面から一定距離だけ離間していることを特
    徴とする請求項27に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  29. 【請求項29】 前記すき形部分が上部および下部を有
    しており、前記下部が前記上部に比して細長形状に形成
    されてレールに加えられる横方向の荷重により生ずる転
    倒モーメントを防ぐことを特徴とする請求項24に記載
    のレール/支持構造締付組立体。
  30. 【請求項30】 前記すき形部分が第1側部および第2
    側部を有しており、前記第1および第2側部が比較的に
    平坦な面に形成されて前記レールシートに加えられる長
    手方向の荷重を前記支持構造に均等に分配することを特
    徴とする請求項24に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  31. 【請求項31】 前記弾性材内における空間部が所定の
    深さを有して前記レールシート受容部材に対する前記レ
    ールシートの垂直方向の移動量を制限することを特徴と
    する請求項24に記載のレール/支持構造締付組立体。
  32. 【請求項32】 前記レールシート受容部材の外部面に
    沿って延出する複数の離間した水平な突出部を設けて、
    前記レールシートの前記支持構造中への埋込時に前記レ
    ールシートと支持構造との一体性を高めかつレールシー
    ト受容部材と支持構造との間の境界領域における圧縮お
    よび剪断時の垂直荷重を伝移するようにしたことを特徴
    とする請求項24に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  33. 【請求項33】 前記弾性材がポリウレタンであること
    を特徴とする請求項24に記載のレール/支持構造締付
    組立体。
  34. 【請求項34】 前記支持構造が枕木であることを特徴
    とする請求項24に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  35. 【請求項35】 前記支持構造がコンクリート製枕木で
    あることを特徴とする請求項24に記載のレール/支持
    構造締付組立体。
  36. 【請求項36】 協同して支持構造にレールを締め付け
    るためのレール/支持構造締付組立体において、前記レ
    ールが上面、下面、第1側部および第2側部を有するレ
    ールフランジを備えており、 第1レールシート補助組立体および第2レールシート補
    助組立体から成るレールシート組立体から成り、前記第
    1および第2レールシート補助組立体の各々が少なくと
    も部分的に前記支持構造中に埋め込まれ、かつ、底部、
    外部面および内部面を有するレールシート受容部材を備
    え、前記内部面がレールシート受容キャビティを構成し
    ており、さらに、 プレート部分とすき形部分を有するレールシートから成
    り、前記プレート部分が第1端部および第2端部を有し
    て前記レールフランジの下面を受容するべく構成され、
    かつ、前記レールシートの第1端部近傍からレールフラ
    ンジの第1側部と前記レールフランジの上面の一部との
    周辺に延出するフック部分を備えており、前記すき形部
    分が底部を有して前記プレート部分から下方に延出して
    おり、前記すき形部分の少なくとも一部が前記レールシ
    ート受容部材のレールシート受容キャビティ内に配され
    て、前記レールシート受容部材の内部面から離間するよ
    うに弾性材を介して結合されており、さらに、前記弾性
    材における前記すき形部分の底部とレールシート受容部
    材の底部との間に空間部が設けられて、前記レールシー
    トに一定荷重が付与された時に、前記レールシートがレ
    ールシート受容部材に対して垂直下方に移動可能とした
    ことを特徴とするレール/支持構造締付組立体。
  37. 【請求項37】 さらに、第1端部と第2端部を有する
    レールアンカーから成り、前記レールアンカーが、前記
    レールアンカーの第2端部近傍に形成されて前記レール
    フランジの第2側部および前記第2側部近傍におけるレ
    ールフランジの上面の一部の周辺に延出するフック部分
    を備えており、前記レールアンカーの第1端部が前記レ
    ールシート組立体に接合して前記レールシート組立体と
    協同してレールを前記支持構造に締め付けることが可能
    であることを特徴とする請求項36に記載のレール/支
    持構造締付組立体。
  38. 【請求項38】 前記空間部が密封されて、前記空間部
    内の空気が前記レールシートへの荷重付与時および無付
    与時に応じて前記レールシートを前記弾性材と協同して
    上下方向に移動させることを特徴とする請求項36に記
    載のレール/支持構造締付組立体。
  39. 【請求項39】 前記レールシート受容部材の内部面が
    前記レールシートのすき形部分に対応する形状に形成さ
    れて、前記すき形部分がレールシート受容部材に結合さ
    れている時にその内部面から均一に離間していることを
    特徴とする請求項36に記載のレール/支持構造締付組
    立体。
  40. 【請求項40】 前記すき形部分が前記レールシート受
    容部材の内部面から一定距離だけ離間していることを特
    徴とする請求項39に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  41. 【請求項41】 前記すき形部分が上部および下部を有
    しており、前記下部が前記上部に比して細長形状に形成
    されてレールに加えられる横方向の荷重により生ずる転
    倒モーメントを防ぐことを特徴とする請求項36に記載
    のレール/支持構造締付組立体。
  42. 【請求項42】 前記すき形部分が第1側部および第2
    側部を有しており、前記第1および第2側部が比較的に
    平坦な面に形成されて前記レールシートに加えられる長
    手方向の荷重を前記支持構造に均等に分配することを特
    徴とする請求項36に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  43. 【請求項43】 前記弾性材内における空間部が所定の
    深さを有して前記レールシート受容部材に対する前記レ
    ールシートの垂直方向の移動量を制限することを特徴と
    する請求項36に記載のレール/支持構造締付組立体。
  44. 【請求項44】 前記レールシート受容部材の外部面に
    沿って延出する複数の離間した水平な突出部を設けて、
    前記レールシートの前記支持構造中への埋込時に前記レ
    ールシートと支持構造との一体性を高めかつレールシー
    ト受容部材と支持構造との間の境界領域における圧縮お
    よび剪断時の垂直荷重を伝移するようにしたことを特徴
    とする請求項36に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  45. 【請求項45】 前記弾性材がポリウレタンであること
    を特徴とする請求項36に記載のレール/支持構造締付
    組立体。
  46. 【請求項46】 前記支持構造が枕木であることを特徴
    とする請求項36に記載のレール/支持構造締付組立
    体。
  47. 【請求項47】 前記支持構造がコンクリート製枕木で
    あることを特徴とする請求項35に記載のレール/支持
    構造締付組立体。
  48. 【請求項48】 協同して支持構造にレールを締め付け
    るためのレール/支持構造締付組立体を形成する方法に
    おいて、前記レールが下面を有するレールフランジを備
    えており、 プレート部分とすき形部分とを有するレールシートを設
    ける段階から成り、前記プレート部分が前記レールフラ
    ンジの下面を受容し、前記すき形部分が前記プレート部
    分から下方に延出し、かつ、底部を有しており、さら
    に、 前記レールシートのすき形部分の少なくとも一部を前記
    支持構造内に配置する段階と、 前記レールシートのすき形部分を弾性材を介して前記支
    持構造に結合して、前記すき形部分が前記支持構造から
    離間するようにする段階と、 前記弾性材内において前記すき形部分の底部近傍に空間
    部を設けて、荷重がレールシートに加えられた時に前記
    レールシートが前記支持構造に対して垂直下方に移動可
    能とする段階とから成ることを特徴とする方法。
  49. 【請求項49】 前記支持構造が枕木であることを特徴
    とする請求項48に記載の方法。
  50. 【請求項50】 前記支持構造がコンクリート製枕木で
    あることを特徴とする請求項48に記載の方法。
  51. 【請求項51】 協同して支持構造にレールを締め付け
    るためのレール/支持構造締付組立体を形成する方法に
    おいて、前記レールが下面を有するレールフランジを備
    えており、 プレート部分とすき形部分とを有するレールシートを設
    ける段階から成り、前記プレート部分が前記レールフラ
    ンジの下面を受容し、前記すき形部分が前記プレート部
    分から下方に延出し、かつ、底部を有しており、さら
    に、 前記レールシートのすき形部分の少なくとも一部をレー
    ルシート受容部材の中に配置する段階から成り、前記レ
    ールシート受容部材が底部、外部面および内部面を有し
    ており、前記内部面がレールシート受容キャビティを構
    成しており、さらに、 前記レールシートのすき形部分を弾性材を介して前記レ
    ールシート受容部材の内部面に結合して、前記すき形部
    分が前記レールシート受容部材の内部面から離間するよ
    うにする段階と、 前記弾性材内において前記すき形部分の底部近傍に空間
    部を設けて、荷重がレールシートに加えられた時に前記
    レールシートが前記支持構造に対して垂直下方に移動可
    能にする段階と、 前記レールシート受容部材を前記支持構造内に埋め込む
    段階とから成ることを特徴とする方法。
  52. 【請求項52】 前記支持構造が枕木であることを特徴
    とする請求項51に記載の方法。
  53. 【請求項53】 前記支持構造がコンクリート製枕木で
    あることを特徴とする請求項51に記載の方法。
  54. 【請求項54】 協同して支持構造にレールを締め付け
    るためのレール/支持構造締付組立体を形成する方法に
    おいて、前記レールが上面、下面、第1側部、第2側部
    を有するレールフランジを備えており、 プレート部分とすき形部分とを有するレールシートを設
    ける段階から成り、前記プレート部分が第1端部と第2
    端部とを有し、前記レールフランジの下面を受容し、さ
    らに、前記レールシートの第1端部近傍からレールフラ
    ンジの第1側部および上面の一部周辺に延出するフック
    部分を有しており、前記すき形部分が前記プレート部分
    から下方に延出し、かつ、底部を有しており、さらに、 前記レールシートのすき形部分の少なくとも一部をレー
    ルシート受容部材の中に配置する段階から成り、前記レ
    ールシート受容部材が底部、外部面および内部面を有し
    ており、前記内部面がレールシート受容キャビティを構
    成しており、さらに、 前記レールシートのすき形部分を弾性材を介して前記レ
    ールシート受容部材の内部面に結合して、前記レールシ
    ートのすき形部分が前記レールシート受容部材の内部面
    から離間するようにする段階と、 前記弾性材内において前記すき形部分の底部近傍に空間
    部を設けて、荷重が前記レールシートに加えられた時に
    前記レールシートを前記支持構造に対して垂直下方に移
    動可能にする段階と、 前記レールシート受容部材を前記支持構造内に埋め込む
    段階とから成ることを特徴とする方法。
  55. 【請求項55】 前記支持構造が枕木であることを特徴
    とする請求項54に記載の方法。
  56. 【請求項56】 前記支持構造がコンクリート製枕木で
    あることを特徴とする請求項54に記載の方法。
  57. 【請求項57】 協同して支持構造にレールを締め付け
    るためのレール/支持構造締付組立体を形成する方法に
    おいて、前記レールが上面、下面、第1側部、第2側部
    を有するレールフランジを備えており、 第1レールシートと第2レールシートを設ける段階から
    成り、前記第1レールシートと第2レールシートの各々
    はプレート部分とすき形部分を有しており、前記プレー
    ト部分が第1端部と第2端部とを有し、前記レールフラ
    ンジの下面を受容し、さらに、前記レールシートの第1
    端部近傍からレールフランジの第1側部および上面の一
    部周辺に延出するフック部分を有しており、前記すき形
    部分が前記プレート部分から下方に延出し、かつ、底部
    を有しており、さらに、 前記第1レールシートのすき形部分の少なくとも一部を
    第1レールシート受容部材の中に配置する段階から成
    り、前記第1レールシート受容部材が底部、外部面およ
    び内部面を有しており、前記内部面がレールシート受容
    キャビティを構成しており、さらに、 前記第2レールシートのすき形部分の少なくとも一部を
    第2レールシート受容部材の中に配置する段階から成
    り、前記第2レールシート受容部材が底部、外部面およ
    び内部面を有しており、前記内部面がレールシート受容
    キャビティを構成しており、さらに、 前記第1レールシートのすき形部分を弾性材を介して前
    記第1レールシート受容部材の内部面に結合して、前記
    第1レールシートのすき形部分が前記第1レールシート
    受容部材の内部面から離間するようにする段階と、 前記第2レールシートのすき形部分を弾性材を介して前
    記第2レールシート受容部材の内部面に結合して、前記
    第2レールシートのすき形部分が前記第2レールシート
    受容部材の内部面から離間するようにする段階と、 前記第1レールシートを第1レールシート受容部材に結
    合する弾性材内において前記すき形部分の底部近傍に空
    間部を設けて、荷重が前記第1レールシートに加えられ
    た時に前記第1レールシートを前記支持構造に対して垂
    直下方に移動可能にする段階と、 前記第2レールシートを第2レールシート受容部材に結
    合する弾性材内において前記すき形部分の底部近傍に空
    間部を設けて、荷重が前記第2レールシートに加えられ
    た時に前記第2レールシートを前記支持構造に対して垂
    直下方に移動可能にする段階と、 前記第1および第2レールシート受容部材を前記支持構
    造内に互いに平行に離間して埋め込む段階とから成るこ
    とを特徴とする方法。
  58. 【請求項58】 前記支持構造が枕木であることを特徴
    とする請求項57に記載の方法。
  59. 【請求項59】 前記支持構造がコンクリート製枕木で
    あることを特徴とする請求項57に記載の方法。
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