特許 7139170 管路一体型枕木

(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】

(24)【登録日】2022-09-09

(45)【発行日】2022-09-20

(54)【発明の名称】管路一体型枕木

(51)【国際特許分類】

   E01B 3/44 20060101AFI20220912BHJP

   E01B 3/30 20060101ALI20220912BHJP

【ＦＩ】

E01B3/44

E01B3/30

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018127987

(22)【出願日】2018-07-05

(65)【公開番号】P2020007741

(43)【公開日】2020-01-16

【審査請求日】2021-05-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000221616

【氏名又は名称】東日本旅客鉄道株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 昭良

(72)【発明者】

【氏名】宮澤 庸一

(72)【発明者】

【氏名】棚木 和弘

(72)【発明者】

【氏名】二坂 総一郎

(72)【発明者】

【氏名】酒井 大一

(72)【発明者】

【氏名】木村 裕樹

【審査官】荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－００２００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－０１００３９１（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００８－０３１８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０５３６０１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｂ ３／４４

Ｅ０１Ｂ ３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

合成樹脂材料で形成された直方体状の枕木本体の内部に、長手方向に沿って前記枕木本体を貫通するように、両端が開口された配管が設けられ、
前記枕木本体は複数枚の合成樹脂板が上下方向に重なるようにして接合され接着剤によって接着されることで形成され、
前記枕木本体は３枚の合成樹脂板からなり、前記３枚の合成樹脂板のうち最も下方に位置する合成樹脂板の上面と中間に位置する合成樹脂板の下面の互いに対応する部位に、半円柱状の溝がそれぞれ形成され、
前記半円柱状の溝を有する２枚の合成樹脂板が接合されることで前記半円柱状の溝が合体して円柱状の空洞が構成され、当該空洞内に前記配管が配設されていることを特徴とする管路一体型枕木。

【請求項2】

前記配管は合成樹脂材料で形成されており、両端に接続部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の管路一体型枕木。

【請求項3】

前記配管の途中にＴ型継手が設けられ、前記Ｔ型継手により分岐した管の端部が前記枕木本体の上面より突出するように配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の管路一体型枕木。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道軌道に用いられる枕木さらには管路を有する合成枕木に関し、例えば融雪もしくは除雪のための液体をノズルへ供給する管路を有する管路一体型の枕木に利用して有効な技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、降雪地域に敷設されている鉄道の分岐器には、雪氷が介在することでポイント不転換が発生しないように、分岐器の可動部分に向けて温水などを噴射し、雪氷を融かして除去する融雪装置が設置されている。かかる融雪装置として、例えば図６に示すように、トング部に向けて温水を噴射するノズルＮ１及びＮ２を備えた融雪装置が知られている。また、圧縮気体の圧力により液体を発射し、基本レールＲｂとトングレールＲｔの間に挟まった雪氷を吹き飛ばすようにして除去する除雪装置に関する発明が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－２７９６３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図６に示す従来の融雪装置や特許文献１に開示されている除雪装置においては、温水や圧縮気体で押し出された水をノズルまで供給する配管１２が、枕木１０に沿って露出した状態で配設されていたため、保線作業、天候及び車両に付着した氷雪の落下により配管が損傷を受け易い。そのため、バラスト軌道において、マルチプル・タイタン・パーと呼ばれる保線機械によって道床を突き固める保線作業の際には、予め配管を除去し作業終了後に再設置を行わなくてはならず作業効率が悪いという課題があった。
また、鉄道軌道においては、転てつ機を作動させる信号を伝達するケーブルや、レールに流れる電車電流と信号電流を分離するためのインピ―ダンスボンドとレールとを接続するケーブルが軌道を横切るようにして配設されている箇所があるが、そのような箇所においても、ケーブルが露出した状態で配設されているため、上記と同様な課題があった。

【0005】

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、融雪もしくは除雪のための水をノズルまで供給する配管や信号を伝達するケーブルが露出した状態で軌道上に設置されるのを回避して、損傷を受けにくくすることができる管路一体型枕木を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、道床を突き固める保線作業の際に、融雪もしくは除雪のための水をノズルまで供給する配管や信号を伝達するケーブルを予め除去し、作業終了後に再設置する必要がなく作業効率を向上させることができる管路一体型枕木を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、この発明に係る管路一体型枕木は、
合成樹脂材料で形成された直方体状の枕木本体の内部に、長手方向に沿って前記枕木本体を貫通するように、両端が開口された配管が設けられ、
前記枕木本体は複数枚の合成樹脂板が上下方向に重なるようにして接合され接着剤によって接着されることで形成され、
前記枕木本体は３枚の合成樹脂板からなり、前記３枚の合成樹脂板のうち最も下方に位置する合成樹脂板の上面と中間に位置する合成樹脂板の下面の互いに対応する部位に、半円柱状の溝がそれぞれ形成され、
前記半円柱状の溝を有する２枚の合成樹脂板が接合されることで前記半円柱状の溝が合体して円柱状の空洞が構成され、当該空洞内に前記配管が配設されているようにしたものである。
上記のような構成によれば、枕木本体の内部に配管が配設されているため、この配管を利用して融雪のための温水を送給したり軌道を横切るケーブルを敷設したりすることができ、温水送給用の配管や信号伝達用のケーブルが軌道表面に露出した状態で軌道上に設置されるのを回避して、損傷を受けにくくすることができる。
また、配管を収納するための空洞の形成ひいては配管を内蔵した管路一体型枕木の製造が容易となる。また、枕木本体全体を一度に樹脂成形で形成する場合に比べて歪みを少なくすることができる。
さらに、配管が枕木本体の高さ方向下から１／３の位置に設けられるため、管路一体型枕木をバラスト軌道に配設する際に、温水送給用の配管や信号伝達用のケーブルが充分にバラストで覆われ、軌道表面に露出した状態で敷設されるのを回避することができる。

【0007】

ここで、望ましくは、前記配管は合成樹脂材料で形成されており、両端に接続部がそれぞれ設けられているようにする。
このように、合成樹脂製の配管を使用することで、特に給水用として利用する際の耐久性を高めることができる。また、合成樹脂製の配管の両端に接続部として口金を設けることで、給水管の接続が容易かつ確実に行なえる。さらに、ケーブルを事前に配管内に敷設し、配管の両端をケーブルの接続部とすることで、枕木交換時に枕木内にケーブルを通線する作業が不要となり、作業効率を向上させることができる。

【0008】

また、望ましくは、前記配管の途中にＴ型継手が設けられ、前記Ｔ型継手により分岐した管の端部が前記枕木本体の上面より突出するように配設されているようにする。
このような構成によれば、枕木本体の上面に突出した継手の上端に融雪用の温水を放出するノズルを装着することが可能となり、融雪装置の設置が容易となる。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る管路一体型枕木によれば、融雪もしくは除雪のための水をノズルまで供給する配管やケーブルが露出した状態で軌道上に設置されるのを回避して、損傷を受けにくくすることができる。また、道床を突き固める保線作業の際に融雪もしくは除雪のための水をノズルまで供給する配管や信号を伝達するケーブルを予め除去し、作業終了後に再設置する必要がなく作業効率を向上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る管路一体型枕木の第１実施形態を示すもので、（Ａ）は枕木の全体を示す正面図、（Ｂ）は側面図である。

【図2】実施形態の管路一体型枕木の構成の仕方の一例を示すもので、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ管路一体型枕木を構成する上、中、下の合成樹脂板を示す斜視図である。

【図3】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施形態の管路一体型枕木を上、中、下の３枚の合成樹脂板を接着剤で接着して構成する際のクランパによる加圧の仕方の例を示す概念図である。

【図4】実施形態の管路一体型枕木を融雪装置に利用する形態の一例を示すもので、（Ａ）は枕木の正面図、（Ｂ）は断面側面図である。

【図5】実施形態の管路一体型枕木を使用した分岐器の融雪装置の概略を示す平面図である。

【図6】従来の分岐器における融雪装置の概略を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して、本発明に係る管路一体型枕木の実施形態について詳細に説明する。図１は、第１実施形態の枕木の構成を示すもので、（Ａ）は枕木の全体を示す正面図、（Ｂ）は側面図である。
図１（Ａ）に示すように、本実施形態の枕木１０は、直方体状の枕木本体１１の内部に、樹脂製の配管１２が枕木の長手方向に沿って枕木を貫通するように内蔵した状態で配設されている。

【0016】

枕木本体１１は、例えば人工木材として提供されている合成樹脂あるいはガラス繊維と硬質発泡ウレタンなどの合成樹脂で構成された複合材料で形成される。配管１２には、耐食性・耐震性に優れた水道管用配管としてポリエチレン管が従前より提供されているので、そのようなポリエチレン管を使用すると良い。金属製の配管を使用しても良いが、合成樹脂の配管を使用することで、特に融雪装置の送水管として利用する際の耐久性を高めることができる。また、配管１２が枕木本体１１に配設されるため、保線機械によって道床を突き固める保線作業を実施する際に、管に損傷を与えることなく作業を行うことが可能となる。

【0017】

配管１２の両端には、外周に雄ネジが形成された口金１３Ａ，１３Ｂが固着されている。また、配管１２の途中には、管路を分岐させるためＴ字形の継手１４Ａ，１４Ｂが逆さの状態で設けられており、このＴ型継手１４Ａ，１４Ｂの上端には外周に雄ネジが形成された口金１５Ａ，１５Ｂが固着されている。融雪装置の送水管として使用される場合、上記配管１２の両端の口金１３Ａ，１３Ｂの一方はプラグ（キャップ）によって塞がれ、他方にはフレキシブル継手を介して給水管が接続される（図５参照）。

【0018】

また、配管１２の途中のＴ型継手１４Ａ，１４Ｂ上端の口金１５Ａ，１５Ｂの一方はプラグによって塞がれ、他方にはノズルが装着される。Ｔ型継手１４Ａ，１４Ｂの両方にノズルを装着する構成も可能であるが、一方にのみノズルを装着することで、噴出圧力が低下するのを回避することができる。
本実施形態においては、特に限定されるものでないが、上記配管１２が枕木本体１１の厚さ方向下から１／３の高さ位置に配設されている。これにより、バラスト軌道において、配管１２の端部に接続される給水管がバラスト内に埋設され、表面に露出して損傷され易くなるのを防止することができる。

【0019】

さらに、上記枕木本体１１は、配管１２をインサートとして一体成型により形成することもできるが、本実施形態では、図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、ほぼ同一の厚みを有する３枚の短冊状の樹脂板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを重ね合わせ、接合面に接着剤を塗布してクランパによって上下から圧力を加えて接着させることで形成される。また、３枚の樹脂板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃのうち、一番下側の樹脂板１１Ｃの上面と中央の樹脂板１１Ｂの下面に、配管１２を内蔵させる空間を構成する半円柱状の溝１１ａと１１ｂがそれぞれ形成され、溝１１ａと１１ｂを合体させることで円柱状の空洞が形成される。

【0020】

樹脂板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの接着前に溝１１ａと１１ｂにより形成される空洞内に配管１２が配置され、外周の隙間１０ａに接着剤が流し込まれる。また、樹脂板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの接着後には、樹脂製配管１２の両端の口金１３Ａ，１３Ｂの外周の隙間にシリコンシーラントのようなシール剤が充填され封止される。これにより、空洞内部での配管１２の移動やガタツキが防止されるとともに、隙間への雨水や融水の進入が防止される。

【0021】

また、樹脂板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの接着の際の加圧の仕方としては、図３（Ａ）に示すように、内部に空洞がなければ中央をクランパ３１により加圧することも可能であるが、空洞Ｈがある場合に中央を加圧すると、図３（Ｂ）に示すように、樹脂板１１Ｃの中央が持ち上がって湾曲し樹脂板１１Ｂと１１Ｃの接合面の両端に隙間ｔ１，ｔ２が生じてしまうことが分かった。そこで、本実施形態では、図３（Ｃ）に示すように、クランパ３１Ａ，３１Ｂによって樹脂板の両側を加圧することとした。枕木の長手方向に対しては、複数のクランパが設置され、複数のクランパによって樹脂板が加圧される。これにより、接合面の両端に隙間を生じさせることなく３枚の樹脂板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを接着して一体化することができる。

【0022】

上記のように途中にＴ型継手１４Ａ，１４Ｂがある配管１２を内蔵した状態で枕木１０を形成することにより、配管１２を融雪装置の温水送給用管路として利用することができる。本発明者らは、上記のようにして形成した枕木のＴ型継手１４Ａ，１４Ｂの一方にノズルを装着し、１．０ＭＰａの水圧で配管１２に水を送給し３分間噴出させる試験を５００回繰り返し行なった。その結果、水漏れ等の異常が発生しないことを確認することができた。

【0023】

なお、枕木本体１１内の配管１２を、融雪装置を構成する温水送給用の管路として利用する場合、枕木本体１１の上面には、図４（Ａ）に示すように、タイプレート２１を介してレールＲが載置され、レール締結器２０によって枕木に固定される。このレール締結器２０は枕木１０に固定するため埋込みネジ２２が設けられているが、埋込みネジ２２の下端は、図４（Ｂ）に示すように、配管１２の外側に位置することになるため、配管１２の形成に何ら支障をもたらすものではない。

【0024】

（変形例）
上記実施形態では、Ｔ型継手１４Ａ，１４Ｂを途中に有する配管１２を内蔵した融雪装置用の枕木について説明したが、途中に継手を有していない真っ直ぐな１本の配管を内蔵することで、ケーブルを挿通させるための枕木として構成することも可能である。そして、このような構成を有する枕木によれば、軌道を横断するケーブルを敷設したい場合に、枕木内部を通過し表面に露出しない状態でケーブルを配設することができる。その結果、保線機械によって道床を突き固める保線等の軌道作業を実施する際にケーブルに損傷を与えることなく作業を行うことが可能となる。さらに、ケーブルを事前に配管内に敷設し口金をケーブルの接続部に変更することで、枕木交換時に枕木内にケーブルを通線する作業が不要となり、作業効率を向上させることができる。

【0025】

次に、上記実施形態の管路一体型枕木を適用して有効な融雪装置の構成を、図５を用いて説明する。
図５は、本実施形態の管路一体型枕木を備えた融雪装置の構成例を平面図示すである。
図５に示す融雪装置においては、枕木１０Ａと１０Ｂに、前記実施形態で説明した配管１２を内蔵した枕木が使用されている。そして、一方の枕木１０Ａは、枕木本体１１の上面に突出するＴ型継手１４Ａ，１４Ｂの上端の口金１５Ａ，１５Ｂのうち右側の口金１５Ａにノズル２３Ａが、また他方の枕木１０Ｂは左側の口金１５Ｂにノズル２３Ｂが装着されている。

【0026】

また、枕木１０Ａと１０Ｂの側面に突出する口金１３Ａと１３Ｂには、フレキシブル継手２４Ａと２４Ｂがそれぞれ接続されており、これらのフレキシブル継手２４Ａ，２４Ｂの他端には温水を供給するパイプ２５が接続され、温水送給ポンプ２６によってパイプ２５を介して枕木１０Ａ，１０Ｂ内の配管１２へ温水が送給される。
ノズル２３Ａと２３Ｂは、枕木と直交する方向すなわちレールＲとほぼ平行な方向を向くように装着されており、前方にある基本レールＲｂとトングレールＲｔの間に向けて温水を噴射することができるように構成されている。

【0027】

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、上下３分割された樹脂板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを接着することで枕木本体１１を形成しているが、上下２分割した樹脂板を接着することで枕木本体１１を形成するようにしても良い。この場合、配管１２を配設する空洞を形成する溝は、２つの樹脂板の接合面に形成した半円柱状の溝を合体させることにより構成するが望ましいので、配管１２は枕木本体１１の中心に配設されることとなる。

【0028】

また、枕木本体１１は、上下３分割や２分割でなく、左右に２分割した樹脂板を接着することで形成するようにしても良い。枕木本体１１を左右に２分割した樹脂板で構成することによって、任意の高さ位置に配管１２を設けることが可能になる。
さらに、前記実施形態では、枕木本体１１の内部の配管１２を利用して融雪のための温水を供給すると説明したが、除雪のための圧縮気体を供給するのに利用することも可能である。

【符号の説明】

【0029】

１０ 枕木
１１ 枕木本体
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 樹脂板
１１ａ，１１ｂ 溝
１２ 配管
１３Ａ，１３Ｂ 口金
１４Ａ，１４Ｂ Ｔ型継手
２０ レール締結器
２１ 埋込みネジ
２２Ａ，２２Ｂ ノズル
２３Ａ，２３Ｂ フレキシブル継手
２４ パイプ
２５ 温水送給ポンプ
Ｒｂ 基本レール
Ｒｔ トングレール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】