特許第5887190号(P5887190)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5887190
(24)【登録日】2016年2月19日
(45)【発行日】2016年3月16日
(54)【発明の名称】まくら木及びまくら木の設置構造
(51)【国際特許分類】
   E01B 3/44 20060101AFI20160303BHJP
【FI】
   E01B3/44
【請求項の数】7
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2012-94813(P2012-94813)
(22)【出願日】2012年4月18日
(65)【公開番号】特開2013-221356(P2013-221356A)
(43)【公開日】2013年10月28日
【審査請求日】2015年1月7日
(73)【特許権者】
【識別番号】000002174
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100480
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 隆
(72)【発明者】
【氏名】斉藤 康宏
(72)【発明者】
【氏名】今村 昌信
【審査官】 桐山 愛世
(56)【参考文献】
【文献】 特開2007−138481(JP,A)
【文献】 特開2000−290901(JP,A)
【文献】 特開平02−279801(JP,A)
【文献】 特開2000−220101(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E01B 1/00−26/00
E01D 1/00−24/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
軌道方向に対して交差する方向に並べられたまくら木本体と、少なくとも隣接する2つのまくら木本体同士を連結する連結部材とを有し、まくら木本体の上部に2本のレールが位置するように設置されるまくら木の設置構造であって、
まくら木本体は、道床に敷設されるもので、バラスト道床と、それ以外の道床又は道床が存在しない無道床領域が混在した場所に敷設されるものであり、
2本のレールのうち1本のレールがバラスト道床に位置する場所においては、隣接するまくら木本体同士はバラスト道床内で前記連結部材によって連結されるものであり、
2本のレールのうち1本のレールの天地方向投影面上には、連結部材が位置しており、もう1本のレールの天地方向投影面上には、連結部材が存在しないことを特徴とするまくら木の設置構造。
【請求項2】
連結部材は、線状の繊維で補強されており、
当該連結部材であって隣接するまくら木本体間の部位は、レールの延伸方向に繊維補強されていることを特徴とする請求項1に記載のまくら木の設置構造。
【請求項3】
連結部材であって隣接するまくら木本体間の部位の曲げ強度が、20MPa以上となっていることを特徴とする請求項1又は2に記載のまくら木の設置構造。
【請求項4】
前記バラスト道床に位置するレールは、連結部材の天地方向の投影面上に位置することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のまくら木の設置構造。
【請求項5】
前記バラスト道床と、それ以外の道床又は道床が存在しない無道床領域との境界部位が、軌道方向に対して傾斜する方向に延伸している場所に設置されることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のまくら木の設置構造。
【請求項6】
軌道方向に対して交差する方向に並べられたまくら木本体と、少なくとも隣接する2つのまくら木本体同士を連結する連結部材とを有し、まくら木本体の上部に2本のレールが位置するように設置されるまくら木の設置構造であって、
まくら木本体は、道床に敷設されるもので、バラスト道床と、それ以外の道床又は道床が存在しない無道床領域が混在した場所に敷設されるものであり、
2本のレールのうち1本のレールがバラスト道床に位置する場所においては、隣接するまくら木本体同士はバラスト道床内で前記連結部材によって連結されるものであり、
前記2つのまくら木本体は、前記バラスト道床と、前記無道床領域との境界部位を跨っており、
前記境界部位近傍には、天地方向上方に張り出した突起物が設けられており、
前記まくら木本体は、その下面に切り欠きが設けられ、当該切り欠きに前記突起物の一部が進入していることを特徴とするまくら木の設置構造。
【請求項7】
軌道上に配されるとともに、道床に敷設されるまくら木において、
バラスト道床と、それ以外の道床又は道床が存在しない無道床領域が混在した場所に設置されるまくら木であって、
軌道方向に対して交差する方向に並べられたまくら木本体と、少なくとも隣接する2つのまくら木本体同士を連結する連結部材とを有し、
まくら木本体は、上部に2本のレールが位置し、
2本のレールのうち1本のレールがバラスト道床に位置する部位においては、隣接するまくら木本体同士はバラスト道床内で前記連結部材によって連結しており、
道床に敷設された状態において、2本のレールのうち1本のレールの天地方向投影面上に連結部材が位置しており、もう1本のレールの天地方向投影面上に連結部材が位置しないことを特徴とするまくら木。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、まくら木及びその設置構造に関するものである。特に本発明は、バラスト軌道とバラスト軌道以外の軌道との境界部分に敷設されるまくら木及びその設置構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、鉄道の軌道には、大きく分けて、路盤上に道床を敷設しその上にまくら木を設置する有道床軌道と、路盤上に直接まくら木を設置する無道床軌道とに分けられる。有道床軌道には、路盤上に道床として砕石や砂利等からなるバラストを敷設するバラスト軌道(例えば、特許文献1)や、路盤上にバラスト以外の道床を敷設する軌道がある。バラスト軌道以外の有道床軌道には、例えばコンクリートで固められた直結軌道やコンクリートスラブが並べられたコンクリートスラブ軌道などがある。
バラスト軌道は、バラストが適度に弾性を有しているため騒音が少なく、保守点検が容易であることから、住宅街などの路線で主に用いられている。一方、バラスト軌道以外の軌道は、道床自体が剛直であり、保守点検の間隔を長くできることから地下鉄や長大トンネルなど保守点検が困難な路線で主に使用されている。
また、無道床軌道は、鉄橋の橋桁など、路盤自体が剛直な場所で主に使用されている(例えば特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平9−165703号公報
【特許文献2】特開2004−332531号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記したように鉄道軌道においては、地理や環境によって軌道の種類を選択し、敷設している。そのため、各軌道の境界近傍、例えば鉄橋近傍には、バラスト軌道から無道床軌道に軌道が変換される領域(具体的にはバラストと橋桁の境界)がある。このような領域では、レールがバラスト軌道と無道床軌道との境界を跨がって設置されている。
【0005】
ところで、鉄道軌道の中には、2つの路線が交わる場所がある。このような場所においては個々の路線の軌道方向が互いに交差しており、同じ高さに軌道を敷設すると、互いの軌道が干渉する。そのため、それぞれの路線の高さを変えて互いの路線を独立させて設置し、互いの路線が干渉することを防止している。即ち、このような領域では、一方の鉄道軌道に鉄橋などを設けて、鉄橋の下方にもう一方の鉄道軌道を敷設している。つまり、このような場合には、鉄道軌道間を立体的に交差させている。このとき、地理や環境の制限によって、バラスト軌道から鉄橋へ変わる境界部分が、レールに対して直交できない場合がある。このような場合、バラスト軌道から鉄橋へ変わる境界部分は、レールに対して交差する方向(レールに対して傾斜方向)となる。その結果、境界部分近傍において、レールを敷設するまくら木の中間部に軌道の境界部分が位置することになる。
【0006】
ところが、軌道の境界部分をまくら木の中間部に位置させると、鉄道車輌の片輪がバラスト道床、もう片輪が無道床となる。そのため、このまくら木に対して、鉄道車輌のバラスト軌道から無道床に乗り換える際の衝撃だけではなく、バラスト道床側に偏重した荷重がかかりやすいという問題があった。詳説すると、バラスト道床は無道床に比べて弾性が高いため、まくら木が無道床への設置部分を支点として片持ち梁の状態となる。そのため、まくら木の有道床側の部位が上下に振れて摩耗し易くなる問題があった。
また、まくら木が上下に振れるとまくら木の下方に位置するバラストに衝撃が加わり、バラストが細密化したり、バラストがまくら木の周りに流動したりし、バラスト軌道が沈下しやすくなる。そのため、軌道が不安定になりやすく、またそれを防止するために、メンテナンスを頻繁に行わなければならないという問題があった。
【0007】
そこで、本発明は、上記した問題点を解決するものであり、バラスト軌道からその他の種類の軌道又は、バラスト軌道以外の軌道からバラスト軌道に変換される領域に配される場合でも、劣化しにくいまくら木及びその設置構造を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、軌道方向に対して交差する方向に並べられたまくら木本体と、少なくとも隣接する2つのまくら木本体同士を連結する連結部材とを有し、まくら木本体の上部に2本のレールが位置するように設置されるまくら木の設置構造であって、まくら木本体は、道床に敷設されるもので、バラスト道床と、それ以外の道床又は道床が存在しない無道床領域が混在した場所に敷設されるものであり、2本のレールのうち1本のレールがバラスト道床に位置する場所においては、隣接するまくら木本体同士はバラスト道床内で前記連結部材によって連結されるものであり、2本のレールのうち1本のレールの天地方向投影面上には、連結部材が位置しており、もう1本のレールの天地方向投影面上には、連結部材が存在しないことを特徴とするまくら木の設置構造である。
本発明は、軌道方向に対して交差する方向に並べられたまくら木本体と、少なくとも隣接する2つのまくら木本体同士を連結する連結部材とを有し、まくら木本体の上部に2本のレールが位置するように設置されるまくら木の設置構造であって、まくら木本体は、道床に敷設されるもので、バラスト道床と、それ以外の道床又は道床が存在しない無道床領域が混在した場所に敷設されるものであり、2本のレールのうち1本のレールがバラスト道床に位置する場所においては、隣接するまくら木本体同士はバラスト道床内で前記連結部材によって連結されることを特徴とする。
【0009】
本発明の構成によれば、まくら木本体の少なくとも一部は、バラスト道床に敷設されるものであり、バラスト道床の領域(以下、バラスト領域ともいう)と、それ以外の道床又は道床が存在しない無道床領域(以下、無バラスト領域ともいう)が混在している場所において用いられる。即ち、設置場所は、バラスト道床が設けられた領域と、バラスト道床よりも弾性が低い領域が混在している。そして、このような場所では、上記したような理由により、弾性の高いバラスト道床側に列車車輌等による荷重がかかりやすい。
そこで、本発明の構成によれば、この荷重がかかりやすいバラスト領域において、近接するまくら木本体同士を連結部材によって連結している。即ち、まくら木本体の並設方向に隣接する複数のまくら木本体同士を連結して荷重分散することで、バラスト道床に加わる荷重を低減させ、バラスト道床の劣化を抑制することが可能である。それ故に、バラスト道床が劣化することによるレールの上下動(あおり現象)を抑制することも可能である。即ち、本発明のまくら木の設置構造によれば、列車車輌等が通過することによる振動や音の発生を抑制することが可能である。また、同時に、まくら木本体に対する負荷を低減可能であり、まくら木自体の劣化を抑制することもできる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、連結部材は、線状の繊維で補強されており、当該連結部材であって隣接するまくら木本体間の部位は、レールの延伸方向に繊維補強されていることを特徴とする請求項1に記載のまくら木の設置構造である。
【0011】
まくら木本体同士を連結した場合、鉄道車輌等が通過する際に、レールが直接的又は間接的に載置されるまくら木本体が上下に振動しようとする外力が働き、連結部材はまくら木本体によって当該外力を受ける。例えば、樹脂製の連結部材を用いた場合において、連結部材の接続部位の曲げ強度が小さいと、連結部材に亀裂が入る場合がある。
そこで、本発明の構成によれば、連結部材であって隣接するまくら木本体間の部位は、レールの延伸方向に繊維補強されている。そのため、たとえ、まくら木本体の上下動による外力を受けても連結部材に亀裂が入りにくい。
【0012】
請求項1又は2に記載のまくら木の設置構造において、連結部材であって隣接するまくら木本体間の部位の曲げ強度が、20MPa以上となっていることが好ましい(請求項3)。
【0013】
請求項4に記載の発明は、前記バラスト道床に位置するレールは、連結部材の天地方向の投影面上に位置することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のまくら木の設置構造である。
【0014】
本発明の構成によれば、連結部材の天地方向の投影面上にレールが配されている。言い換えると、連結部材は、レールの鉛直直下の位置に配されている。そのため、列車車輌等の荷重が連結部材に伝わりやすく、列車車輌が通過する際にレールに加わる鉄道車輌等からの荷重を分散しやすい。
【0015】
ところで、バラスト道床以外の道床又は道床が存在しない無道床領域(無バラスト領域)が剛直な構造の場合、鉄道車輌等が通過することによりまくら木が振動しても、バラスト道床のようにまくら木の下方からの反発力が小さい。そのため、剛直な構造の場合においては、連結部材で隣接するまくら木本体間を連結する必要がない。また、レール鉛直直下の連結部材の数が増えると、レールを敷設するために高さあわせなどの調整が必要となり、施工作業が煩わしい。即ち、できる限り、施工業者は施工作業を単純化したい要望がある。
【0016】
そこで、請求項に記載の発明は、2本のレールのうち1本のレールの天地方向投影面上には、連結部材が位置しており、もう1本のレールの天地方向投影面上には、連結部材が存在しないことを特徴とする。
【0017】
本発明の構成によれば、2本のレールのうち1本のレールの下方にのみ連結部材を設けているため、2本のレールとも連結部材を設ける場合に比べて、構造がシンプルであり、施工作業が容易である。また、コストも低減することができる。
【0018】
請求項1乃至のいずれかに記載のまくら木の設置構造において、前記バラスト道床と、それ以外の道床又は道床が存在しない無道床領域との境界部位が、軌道方向に対して傾斜する方向に延伸している場所に設置されることが好ましい(請求項)。
請求項6に記載の発明は、軌道方向に対して交差する方向に並べられたまくら木本体と、少なくとも隣接する2つのまくら木本体同士を連結する連結部材とを有し、まくら木本体の上部に2本のレールが位置するように設置されるまくら木の設置構造であって、まくら木本体は、道床に敷設されるもので、バラスト道床と、それ以外の道床又は道床が存在しない無道床領域が混在した場所に敷設されるものであり、2本のレールのうち1本のレールがバラスト道床に位置する場所においては、隣接するまくら木本体同士はバラスト道床内で前記連結部材によって連結されるものであり、前記2つのまくら木本体は、前記バラスト道床と、前記無道床領域との境界部位を跨っており、前記境界部位近傍には、天地方向上方に張り出した突起物が設けられており、前記まくら木本体は、その下面に切り欠きが設けられ、当該切り欠きに前記突起物の一部が進入していることを特徴とするまくら木の設置構造である。
【0019】
請求項7に記載の発明は、軌道上に配されるとともに、道床に敷設されるまくら木において、バラスト道床と、それ以外の道床又は道床が存在しない無道床領域が混在した場所に設置されるまくら木であって、軌道方向に対して交差する方向に並べられたまくら木本体と、少なくとも隣接する2つのまくら木本体同士を連結する連結部材とを有し、まくら木本体は、上部に2本のレールが位置し、2本のレールのうち1本のレールがバラスト道床に位置する部位においては、隣接するまくら木本体同士はバラスト道床内で前記連結部材によって連結しており、道床に敷設された状態において、2本のレールのうち1本のレールの天地方向投影面上に連結部材が位置しており、もう1本のレールの天地方向投影面上に連結部材が位置しないことを特徴とするまくら木である。
本発明は、軌道上に配されるとともに、道床に敷設されるまくら木において、バラスト道床と、それ以外の道床又は道床が存在しない無道床領域が混在した場所に設置されるまくら木であって、軌道方向に対して交差する方向に並べられたまくら木本体と、少なくとも隣接する2つのまくら木本体同士を連結する連結部材とを有し、まくら木本体は、上部に2本のレールが位置し、2本のレールのうち1本のレールがバラスト道床に位置する部位においては、隣接するまくら木本体同士はバラスト道床内で前記連結部材によって連結していることを特徴とする。
【0020】
本発明の構成によれば、荷重がかかりやすいバラスト領域において、隣接するまくら木本体同士は連結部材によって連結されている。即ち、まくら木本体の並設方向に隣接する複数のまくら木本体同士を連結して荷重分散することで、バラスト道床に加わる荷重を低減させ、バラスト道床の劣化を抑制することが可能である。それ故に、まくら木を敷設するバラスト道床が劣化することによるレールの上下動(あおり現象)を抑制することも可能である。即ち、本発明の構成によれば、列車車輌等が通過することによる振動や音の発生を抑制することが可能である。また、同時に、まくら木本体に対する負荷を低減可能であり、まくら木自体の劣化を抑制することもできる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、隣接するまくら木本体同士がバラスト道床内で前記連結部材によって連結されるため、バラスト軌道からその他の種類の軌道又は、バラスト軌道以外の軌道からバラスト軌道に変換される場所に配される場合でも劣化しにくい。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本発明の第1実施形態の軌道構造を表す概念図である。
図2】本発明の第1実施形態のまくら木の斜視図である。
図3図2のまくら木の分解斜視図である。
図4図1の軌道構造の平面図である。
図5図1の軌道構造のまくら木周辺の拡大図である。
図6図2のまくら木の繊維の方向を表す説明図であり、両矢印は繊維の方向を表している。
図7】本発明の他の実施形態の軌道構造を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下に本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明において、特に断りがない限り、上下左右の位置関係は、通常の設置位置(図2)を基準に説明する。
【0024】
第1実施形態にかかるまくら木1は、図1のように鉄道軌道のレール100を支持するものであり、図5のようにバラスト道床が敷設されたバラスト領域50と、その他の道床が敷設された又は道床が敷設されていない無バラスト領域51との境界部分に跨がって敷設されるものである。
具体的には、まくら木1は、図1のように2本のレール100を直接的又は間接的に支持するものであり、まくら木1の鉄道軌道設置時には、バラスト道床とその他の道床、又は、バラスト道床と道床がない無道床との境界に跨がって敷設される。なお、以下の説明においては、バラスト道床と無道床との境界で用いた場合について説明する。
本実施形態のまくら木1では、図1図5のようにバラスト道床にまくら木を取り付けるバラスト領域50から鉄橋の鋼桁102に直接まくら木1を取り付ける無バラスト領域51に亘って使用されるものであり、複数のまくら木本体2を連結部材3によって連結することによって形成されている。
なお、まくら木本体2を連結する本数は、特に限定されないが、本数が多すぎると運搬、施工が煩わしくなる観点から2本以上6本以下であることが好ましい。本実施形態のまくら木1では、4本のまくら木本体2を連結させて形成している。
【0025】
まくら木1の素材は、まくら木として機能すれば、特に限定されないが、繊維で補強された樹脂であることが好ましく、ガラス長繊維で強化されたポリウレタン樹脂製の発泡成形体(ガラス長繊維強化プラスチック発泡体:Fiber reinforced Foamed Urethane、以下FFUと称す。)であることが特に好ましい。なお、本実施形態では、まくら木1の素材として、FFUが用いられている。
ここで、繊維で補強された樹脂が好ましい理由について詳説すると、本実施形態のまくら木1は、上記したように複数のまくら木本体2を連結しており、体積が大きいため、例えばコンクリート製のまくら木を用いると、施工が非常に煩雑となる。また、コンクリート製のまくら木を用いると、重量が大きいため、バラスト領域50内のバラストへの圧密による細粒化が促進される虞がある。一方、繊維で補強された樹脂の中でも特に本実施形態で用いるFFU製のまくら木は、コンクリート製のまくら木に比べて重量が1/3程度であり、極めて軽量のため、施工性が高く、バラスト領域50内のバラストにかかる負荷も小さい。また、まくら木の素材としてFFUを用いると、耐腐朽性や耐久性に優れるという利点もある。
また、本実施形態のまくら木のように、バラスト領域50と無バラスト領域51との境界部分にまくら木を敷設する場合、バラスト領域50と無バラスト領域51との境界部分では、バラスト領域50内のまくら木1の下面が接触するバラスト道床の接触面と、無バラスト領域51内のまくら木の下面が接触する路面の接触面では、同一平面上に面一でなく、部分的に突起や凹みがある場合が多い。そのため、まくら木1の下面にも、この凹凸に対応した加工(例えば、切り欠き105)を施す必要がある。この場合、FFU製のまくら木は、コンクリート製のまくら木に比べて、加工性に優れている。
【0026】
また、本実施形態のまくら木1は、まくら木本体2と、連結部材3と、補助固定部5とによって形成されている。
【0027】
以下、まくら木1の各部材について説明する。まず、まくら木本体2について説明する。
まくら木本体2は、長尺状の角柱部材であり、鉄道車輌が通過するレール100を直接的又は間接的に支える部材である。まくら木本体2は、図3のように上面固定溝6と、下面固定溝7と、切り欠き部8とを有している。
上面固定溝6は、まくら木本体2の上面を幅方向wに切り欠いた溝であり、連結部材3の上面連結部12が嵌合可能な溝である。そして、上面固定溝6は、まくら木本体2の長手方向lの中間部であって、図1図5のように軌道設置時において、バラスト領域50に位置する部位に設けられている。なお、ここでいう「中間部」とは、まくら木本体2の長手方向両端部からずれた部位(端部以外の部位)を表す。
下面固定溝7は、図3のようにまくら木本体2の下面を幅方向wに切り欠いた溝であり、連結部材3の下面連結部15が嵌合可能な溝である。そして、下面固定溝7は、上面固定溝6に天地方向hに対応した位置に設けられている。
即ち、上面固定溝6と下面固定溝7とが設けられている部位は、正面視すると、まくら木本体2の厚み方向hに中心に向かって狭窄した狭窄部10が形成されている。
【0028】
また、切り欠き部8は、まくら木本体2の長手方向lの無バラスト領域51側端部(図面手前側)に設けられている。切り欠き部8は、まくら木本体2の上側角部を切り欠いた切り欠きであり、補助固定部5を接着可能な切り欠きである。
【0029】
続いて、連結部材3について説明する。
連結部材3は、図3のように本体連結部11と、上面連結部12と、下面連結部15とから形成されている。
本体連結部11は、図2のように隣接するまくら木本体2の間に挟まれて配されるものであり、まくら木本体2の狭窄部10間を接続する部材である。
本体連結部11の幅W1(幅方向wの長さ)は、150mm以上500mm以下であることが好ましい。本体連結部11の幅が小さすぎると、本体連結部11の曲げ強度、弾性率が小さくなりすぎてしまう。また、本体連結部11の幅が大きすぎると、バラスト道床の突き固めの際の支障となる。
【0030】
また、本体連結部11と上面連結部12と下面連結部15とのいずれの前後方向lの長さも等しい。本体連結部11の高さ(上下方向hの長さ)は、まくら木本体2の狭窄部10の上面から下面までの長さと等しい。
【0031】
上面連結部12は、まくら木本体2の長手方向lに対して交差する方向に長辺を有した長方形状の板状体である。また、上面連結部12は、まくら木本体2の上面に外嵌される部材であり、まくら木本体2の並列方向w全てのまくら木本体2を一体的に連結する部材である。
下面連結部15は、上面連結部12と同様、まくら木本体2の長手方向lに対して交差する方向に長辺を有した長方形状の板状体であり、まくら木本体2の並列方向w全てのまくら木本体2を一体的に連結する部材である。
【0032】
続いて、補助固定部5について説明する。
補助固定部5は、図3のようにまくら木本体2の長手方向lに対して交差する方向に長辺を有した長尺状の角柱である。補助固定部5は、主にまくら木1を組み立てる際に、位置決め可能な部材である。
【0033】
続いて、まくら木1の各部材の位置関係について説明する。
まくら木本体2は、まくら木本体2の長手方向lに対して交差する方向にそれぞれ平行状態に並べられている。言い換えると、まくら木本体2は、図1のようにレール100の延伸方向にそれぞれ並設されている。本実施形態では、まくら木本体2は、まくら木本体2の長手方向lに対して直交する方向wに1列に配されている。
本体連結部11は、図2のように隣接するまくら木本体2の狭窄部10の幅方向w側面によって挟まれている。各まくら木本体2の上面固定溝6の溝の底面と、本体連結部11のそれぞれの上面は、直線上に1列に並んでおり、一つの連続した面を形成している。即ち、まくら木本体2の上面固定溝6の溝底面と、本体連結部11のそれぞれの上面が面一となっている。
そして、まくら木本体2の上面固定溝6内に上面連結部12が嵌挿されている。即ち、上面連結部12は、まくら木本体2の上面固定溝6と、本体連結部11とによって形成された面に載置されている。
【0034】
一方、まくら木本体2の下部において、各まくら木本体2の下面固定溝7の溝底面と、本体連結部11のそれぞれの下面も同様に、直線上に1列に並んでおり、一つの連続した面を形成している。即ち、まくら木本体2の下面固定溝7の溝底面と、本体連結部11のそれぞれの下面は面一となっている。そして、まくら木本体2の下面固定溝7内に下面連結部15が嵌挿されている。即ち、下面連結部15は、まくら木本体2の下面固定溝7と、本体連結部11とによって形成された面と接触している。
即ち、本体連結部11は、上面連結部12の下面と、下面連結部15の上面によって挟まれている。まくら木1全体から視ると、本体連結部11のそれぞれの四面は、まくら木本体2と、上面連結部12と、下面連結部15とによって囲まれている。
【0035】
また、連結部材3であって隣接するまくら木本体2間の部位の曲げ強度は、20MPa以上となっている。言い換えると、本体連結部11全体と、上面連結部12の本体連結部11との設置部分と、下面連結部15の本体連結部11との設置部分との曲げ強度の合計は、20MPa以上となっている。曲げ強度が20MPa以下になると、バラスト道床上でまくら木に列車荷重が分散されて載荷される荷重に耐えることができない場合がある。
一方、まくら木本体2の長手方向l端部(連結部材3と対向する側)に目を移すと、補助固定部5は、切り欠き部8内に接着されている。即ち、図1のようにまくら木1を鉄道軌道に設置した際に、レール100の天地方向の投影面から離れた位置に設けられている。言い換えると、レール100の鉛直直下上に補助固定部5は位置しない。即ち、補助固定部5は、レール100からの荷重を直接的には受けない。
【0036】
続いて、本実施形態のまくら木1を鉄道軌道に設置した姿勢について説明する。
まず、まくら木1が敷設される場所について説明する。
本実施形態のまくら木1は、上記したように、図5のようにバラスト道床が敷設されたバラスト領域50と、その他の道床が敷設された又は道床が敷設されていない無バラスト領域51との境界部分に跨がって敷設されるものである。
そして、バラスト領域50と無バラスト領域51との境界部位は、図4のようにまくら木本体2の長手方向lに対して交差する方向であって、まくら木本体2の長手方向lに直交する方向を除く方向(傾斜する方向)に延伸している。そして、その境界部位近傍には、図1のように、公知のパラペット等の突起物103が天地方向上方に張り出している。まくら木1の下面には、その突起物103の張り出し方向に突起物103の外面に触れない程度の切り欠き105が施されている。
具体的には、この切り欠き105は、まくら木本体2に設けられており、連結部材3よりも補助固定部5側に位置している。即ち、切り欠き105は連結部材3とはずれた位置に設けられており、連結部材3は切り欠かれていない。なお、切り欠き105の位置は、軌道の突起物103の位置によって適宜変更される。
【0037】
また、まくら木1は、図5のようにバラスト領域50に位置する大部分がバラストに埋まっている。具体的には、天面以外はほとんどバラスト内に埋まっている。一方、無バラスト領域51に位置する部分は、露出している。
【0038】
次に、まくら木1と鉄道軌道の他の部材との位置関係について説明する。
鉄道軌道は、従来と同様、図1のように1本のまくら木本体2に2枚のタイプレート101が載置され、このタイプレート101上に1本ずつレール100が敷設されている。
具体的には、まくら木本体2の投影面上であって、上面連結部12の上面に1枚のタイプレート101が設置されており、まくら木本体2の中央より切り欠き部8側であって、まくら木本体2の上面にもう一枚のタイプレート101が載置されている。そして、この2枚のタイプレート101上にレール100が敷設されている。
このとき、レール100は、連結部材3の上方に位置している。補助固定部5は、レール100から長手方向lにずれた位置に配されており、具体的には補助固定部5は、レール100の外側に位置している。
【0039】
また、本実施形態のまくら木1を設置する軌道では、無バラスト領域51のまくら木1の下面に位置する路盤が剛直構造であり、荷重を分散させる必要が無い。また、無バラスト領域51のレール100の下方に連結部材3を設置すると、その連結部材3の連結強度を確保するために、まくら木本体2の一部を切り欠く必要がある。即ち、上面固定溝6及び/又は下面固定溝7を設ける必要がある。そのため、当該溝を形成することによって、まくら木本体2そのものの強度を低下させてしまう。
特に、本実施形態のように鉄橋の鋼桁102に配置されるまくら木1では、一般的にレール100の位置と鋼桁102の位置がずれていることが多い。そのため、まくら木本体2に曲げ応力が大きく発生する。まくら木本体2において、その曲げ応力が大きく加わる部位に曲げ強度を低下させる溝を設けることは好ましくない。このような理由から、バラスト領域50に位置する部位のみに連結部材3が配されており、無バラスト領域51には、連結部材3を配していない。即ち、無バラスト領域51のレール100の鉛直直下には、まくら木本体2が連結部材3によって連結されていない。
【0040】
ところが、このようにまくら木本体2の片方のみ(バラスト領域50に位置する部位)のみを連結部材3で連結すると、まくら木1を施工する際に、取り付け加工の際の移動など外的要因によってまくら木本体2がねじれて、まくら木1を損傷する虞がある。そこで、本実施形態のまくら木1では、補助固定部5によってまくら木本体2の一部を固定している。その結果、まくら木1を施工する際にまくら木本体2がねじれることを防止している。
【0041】
ところで、本実施形態のまくら木1を形成するに当たって、上記したように、連結部材3であって隣接するまくら木本体2間の部位の曲げ強度が20MPa以下になると、複数のまくら木本体2の接続部位が、列車荷重が分散されて発生する外力に耐えることができない場合がある。ところが、従来のFFU製のまくら木は、繊維の方向がまくら木の長尺方向lにのみ延伸しており、幅方向wには、まくら木1が補強されていない。そのため、従来のFFU製のまくら木をつなぎ合わせて、本発明のまくら木1と同様の形状にすると、曲げ強度が20MPa以下となり、まくら木本体2の接続部位の曲げ強度が十分でない場合があった。
そこで、本実施形態のまくら木1では、まくら木本体2と、上面連結部12と下面連結部15との繊維の方向を変えることによって、隣接するまくら木本体2間の接続部位においても曲げ強度が20MPa以上という高い曲げ強度を達成している。
【0042】
具体的には、まくら木本体2は、図6のように長手方向lに線状の繊維が延伸している。上面連結部12は、幅方向wに線状の繊維が延伸している。下面連結部15は、幅方向wに線状の繊維が延伸している。また、補助固定部5は、幅方向wに線状の繊維が延伸している。即ち、上面連結部12と下面連結部15と補助固定部5のそれぞれの繊維の延伸方向は、まくら木本体2の繊維の延伸方向に対して直交方向に延伸している。また、本体連結部11は、長手方向lに線状の繊維が延伸している。即ち、本体連結部11の繊維は、まくら木本体2の繊維の延伸方向に対して平行に延伸している。
【0043】
上記した実施形態では、まくら木本体2同士を連結する上面連結部12は、レール100に対して直接的又は間接的に接する部位と接しない部位がある。具体的には、まくら木1は、レール100を固定する部位にタイプレート101を敷設しており、その上にレール100を配置している。そのため、タイプレート101を載置していない上面連結部12の上面と、タイプレート101の上面とでは、タイプレート101の厚さ分高さが異なり、タイプレート101を載置していない上面連結部12の上面とレール100との間に隙間が生じていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図7のように上面連結部12にタイプレート101と同じ厚さの鉄板やゴム板等の位置調整部材106を敷いて、連結部材3全体にレール100の荷重が伝わる構造としても構わない。
【0044】
上記した実施形態では、まくら木は、バラスト領域50内でのみ連結されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、連結部材3は、バラスト領域50と、無バラスト領域51との境界から連結されていても良いし、無バラスト領域51からバラスト領域50にかけて連結されていてもよい。
【0045】
上記した実施形態では、本体連結部11の繊維の方向をまくら木本体2の繊維の方向と平行にしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、本体連結部11の繊維の方向は、特に問わない。即ち、まくら木本体2の繊維の方向に交差する方向を向いていてもよい。
【0046】
上記した実施形態では、無バラスト領域51とバラスト領域50の2つの領域が交わる領域にまくら木を設置したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばバラスト領域50、無バラスト領域51、バラスト領域50のような3つの領域が混在した領域にまくら木を設置してもよい。
【符号の説明】
【0047】
1 まくら木
2 まくら木本体
3 連結部材
50 バラスト領域(バラスト道床)
51 無バラスト領域(それ以外の道床又は無道床領域)
100 レール
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7