JP2017227117A - 枕木および枕木の敷設方法並びに枕木の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複合材料で形成された直方体状の枕木本体(11)の内部に空洞部(12a,12b,12c)を設けるとともに、表面のいずれかの部位から前記空洞部に連通する連通部を設けるようにした。また、枕木本体の敷設後にレールが載置される箇所に対応した部位に、前記凹部を分断する仕切り部(13a,13b)を設けるようにした。さらに、仕切り部の上面に、レール締結器の部品が係止される係止金具(15)を設けるようにした。
【選択図】図1
Description
なお、従来提案されている合成枕木に関する発明としては、例えば特許文献1や特許文献2に開示されているものがある。
ところで、バラスト軌道において、木製の枕木を耐久性の高いPC枕木に置き換える工事が行われることがあるが、その場合、枕木を1本ずつ置き換える方法と、レールと枕木とを梯子状に組み立てた軌きょうの状態で設置する方法がある。
一方、軌きょうの状態で設置する方法の場合、軌きょうの重量が非常に重くなるため、特殊な大型重機を使用する大掛かりな工事になってしまうという課題がある。
ところで、バラスト軌道においては、レールを支える枕木が上下方向や横方向に変位を起こしてレールが変形するおそれがあるため、変位を防止する対策が要望されている。なお、枕木の変位を防止する上では、枕木の重量が重く、道床に対する抵抗力が大きい方が良いことが知られている。
なお、特許文献1や特許文献2の発明に係る合成枕木は、軽量化を図るため芯材と表層材のいずれも合成樹脂を使用しており、道床横抵抗力を高めるという発想がない。
本発明の他の目的は、営業列車が走行しない夜間等の比較的短い時間内に暫定的な敷設作業を完了することができる枕木およびその敷設方法を提供することにある。
複合材料で形成された直方体状の枕木本体内部に空洞部が設けられているとともに、表面のいずれかの部位から前記空洞部に連通する連通部が設けられているようにしたものである。
かかる構成によれば、枕木本体の敷設後、空洞部内に充填材を注入する前に、レールを載置して締結器で固定することで、営業列車が走行しない夜間等の比較的短い時間内に暫定的な敷設作業を完了することができる。
このような構成によれば、レールを載置して締結器で固定する作業を短時間に完了することができる。また、予め枕木とレールとを結合して軌きょうを作成し、この軌きょうを道床上に敷設するという手順を採用することで、枕木の交換作業に要する時間を短縮することができるとともに、枕木本体が軽量であるため、特殊な大型重機を使用することなく、クレーンを備えた一般的な軌陸車によって軌きょうを持ち上げて敷設することができる。
かかる構成によれば、枕木本体内に他の円筒状空洞部と非連通の空洞部が設けられるため、この空洞部を、軌道を横断するように配設したいケーブルを挿通する空間として利用することができ、従来に比べてケーブルの配設作業を容易に行うことができるとともに、配設したケーブルを覆うカバーを設ける必要もない。
上記のように構成された枕木本体を道床上に敷設する工程と、
敷設された前記枕木本体の前記仕切り部の上面にレールを載置する工程と、
前記仕切り部の上に載置されたレールをレール締結器で固定する工程と、
前記枕木本体の前記空洞部内に当該枕木本体の材料よりも比重の大きい充填材を注入する工程と、
を有するようにしたものである。
かかる方法によれば、営業列車が走行しない夜間等の比較的短い時間内に暫定的な敷設作業を完了することができる。そして、枕木敷設後に、枕木内の空洞部に比重の大きい充填材を注入することで重量を増加させ、道床横抵抗力を高めすることができる。
枕木の外形に対応したほぼ長方形の空洞を有する型枠の空洞底部に強化用繊維を所定の厚みに敷き詰める工程と、
強化用繊維が敷き詰められた前記型枠内の所定位置に、中子を設置する工程と、
前記中子の周囲に強化用繊維を挿入する工程と、
前記型枠内に樹脂を流し込み硬化させる工程と、
を有するようにしたものである。
かかる方法によれば、内部に空洞部を有することで軽量化され、移送および配設作業が容易な枕木を安価に製造することができる。
前記型枠内に樹脂を流し込み硬化させる工程の後に、前記流動性物質を前記箱体内から取り出す工程を有するようにする。
かかる方法によれば、中子を構成する箱体として安価な段ボールやプラスチックケースを使用できるとともに、内部に充填する流動性物質として砂等の安価な材料を使用することができるため、軽量化のための空洞を有する枕木の製造コストをさらに低減することができる。
前記型枠内に樹脂を流し込み硬化させる工程の後に、前記複数の箱体の接合部の一部を破断する工程を有するようにする。
かかる方法によれば、流動性物質が充填された複数の箱体を並べて配置することで中子を構成するので、中子の設置作業が容易に行なえるとともに、型枠内に樹脂を流し込み硬化させる工程の後に、複数の箱体の接合部の一部を破断する工程を有するので、脱型後にすべての箱体内の流動性物質を取り出すことができる。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の枕木の構成を示すものである。このうち、(A)は敷設前もしくは敷設直後の枕木の全体を示す斜視図、(B)は敷設後に充填材の注入を行なった完成状態の枕木の斜視図である。
また、図2(C)に示すように、枕木本体11の内部に長手方向に延びる空洞14を形成し、上面等の一部に上記空洞14と連通した連通する連通部14aを設けるようにすることも可能である。
そして、本実施形態の枕木10は、前述したように、敷設前は凹部を有しており、従来の合成枕木に比べて重量が約半分であるため、軌きょうに組み立てた状態の重量を大幅に低減することができる。その結果、特殊な大型重機を使用せずに、クレーンを有する一般的な軌陸車で敷設工事を行うことが可能となる。なお、図3においては、レール締結器の図示を省略している。
次に、本発明に係る枕木の第2実施形態およびその製造方法について説明する。
第2実施形態の枕木10の第1実施例は、図4(A)に示すように、複合材料からなる枕木本体11内に、上面にショルダー15が設けられる仕切り部13a,13bを挟むようにして、3つの直方体状の空洞部16a,16b,16cを形成し、本体上部に各空洞部16a,16b,16cを外部空間に連通させるための連通口17a,17b,17cを設けたものである。
第2実施例の枕木10は、図5(A)に示すように、枕木本体11内の3つの空洞部16a,16b,16cの下部にこれらの空洞部を連通させるように連通空洞部16dを設けたもので、この点以外は図4の第1実施例の枕木の構成と同じである。
図4の第1実施例および図5の第2実施例の枕木においては、後に詳しく説明するように、中子を用いて空洞部16a〜16dが形成される。また、枕木10は、製造後、空洞状態のまま移送され、枕木が道床に設置された後で、連通口17a,17b,17cより各空洞部16a〜16d内にコンクリートやモルタルなどが充填され、固化される。これによって、枕木の重量を増加させて、道床横抵抗力を高めることができる。
第3実施例の枕木10は、図6(A)に示すように、枕木本体11内に、3個の円筒を横に並べた2段計4つの空洞部16A,16B,16C,16Dを設けたもので、上段の空洞部16A,16B,16Cは仕切り部13a,13bを挟むようにして分割されているとともに、下段の空洞部16Dは長手方向に連続して形成されている。これらの円筒状空洞部16A〜16Dは、図4の第1実施例および図5の第2実施例と同様に中子(形状は直方体ではなく円筒状)を用いて形成されるとともに、互いに接線の一部でそれぞれ連通されるように構成されている。
従来の枕木を使用した軌道においては、軌道を横切るようにケーブルを配設する場合、枕木とバラストとの間に隙間を作るなどの作業や配設後にケーブルをカバーで覆う作業などが必要であったが、本実施例のようにケーブルを挿通するための空洞部を有する枕木を使用することで、軌道を横断するケーブルを配設したい場合に、その配設作業を容易に行うことができるようになるとともに、配設したケーブルを覆うカバーを設ける必要もないという利点がある。
例について、図7のフローチャートを用いて説明する。
先ず、製造したい枕木の枕木本体11の外形に対応した凹部を有する成形用の型枠と、枕木内部に形成したい空洞の形状に対応した外形(直方体、円筒状等)を有する中子とを準備し、型枠の底に、空洞部16a〜16dの底壁部分の厚みに相当する厚さとなるよう、ガラス繊維のような強化用繊維を敷き詰める(ステップS1)。続いて、敷き詰めた強化用繊維層の上に中子を配置し、中子の周囲の型枠との隙間に強化用繊維を挿入する(ステップS2)。
また、上記手順では、枕木を正規の姿勢(道床設置時に上面となる面が製造時に上となる状態)で製造する場合を想定して説明したが、枕木が逆さの姿勢で完成するように製造することも可能である。
11 枕木本体
12a,12b,12c 凹部(空洞部)
13a,13b 仕切り部
15 ショルダー(係止金具)
16a〜16d、16A〜16D 空洞部
17a〜17c 連通口
20 充填材
30 レール
Claims (8)
- 複合材料で形成された直方体状の枕木本体の内部に空洞部が設けられているとともに、表面のいずれかの部位から前記空洞部に連通する連通部が設けられていることを特徴とする枕木。
- 前記枕木本体の敷設後にレールが載置される箇所に対応した部位に、上面が当該枕木本体の上面と連続し前記空洞部を分断する仕切り部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の枕木。
- 前記仕切り部の上面に、レール締結器の部品が係止される係止金具が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の枕木。
- 前記枕木本体内に、当該枕木本体の長手方向に沿って複数の筒状空洞部が設けられ、そのうち1つは壁体を有して他の筒状空洞部と非連通とされていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の枕木。
- 請求項2〜4のいずれかに記載の枕木本体を道床上に敷設する工程と、
敷設された前記枕木本体の前記仕切り部の上面にレールを載置する工程と、
前記仕切り部の上に載置されたレールをレール締結器で固定する工程と、
前記枕木本体の前記空洞部内に当該枕木本体の材料よりも比重の大きい充填材を注入する工程と、
を有することを特徴とする枕木の敷設方法。 - 枕木の外形に対応したほぼ長方形の空洞を有する型枠の空洞底部に強化用繊維を所定の厚みに敷き詰める工程と、
強化用繊維が敷き詰められた前記型枠内の所定位置に、中子を設置する工程と、
前記中子の周囲に強化用繊維を挿入する工程と、
前記型枠内に樹脂を流し込み硬化させる工程と、
を有することを特徴とする枕木の製造方法。 - 前記中子は、内部に空間を有し壁体の一部が開口可能であって型崩れしない強度を有する箱体の内部に流動性物質が充填されたものであり、
前記型枠内に樹脂を流し込み硬化させる工程の後に、前記流動性物質を前記箱体内から取り出す工程を有することを特徴とする請求項6に記載の枕木の製造方法。 - 前記中子は、流動性物質が充填された複数の箱体を並べて配置したものであり、
前記型枠内に樹脂を流し込み硬化させる工程の後に、前記複数の箱体の接合部の一部を破断する工程を有することを特徴とする請求項7に記載の枕木の製造方法。
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