JPH09105101A - 繊維補強樹脂製枕木 - Google Patents
繊維補強樹脂製枕木Info
- Publication number
- JPH09105101A JPH09105101A JP35473295A JP35473295A JPH09105101A JP H09105101 A JPH09105101 A JP H09105101A JP 35473295 A JP35473295 A JP 35473295A JP 35473295 A JP35473295 A JP 35473295A JP H09105101 A JPH09105101 A JP H09105101A
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- sleepers
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 軽量性、剪断容易性を損なうことなく、列車
の高速化にともなう圧縮力の増大、犬釘、ボルトとの支
持力を増大させる。 【解決手段】 枕木のレール締結部分に枕木本体１の繊
維密度よりも大きい繊維密度の部分２を設けた繊維補強
樹脂製枕木。
の高速化にともなう圧縮力の増大、犬釘、ボルトとの支
持力を増大させる。 【解決手段】 枕木のレール締結部分に枕木本体１の繊
維密度よりも大きい繊維密度の部分２を設けた繊維補強
樹脂製枕木。
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞本発明は繊維補強樹脂製枕木の改
良に関するものである。
良に関するものである。
＜従来の技術＞軌道において、枕木はレールの保持に不
可欠な部材である。この枕木に関し、本出願人は、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発
泡体の柱状体からなり、その密度が０．６〜１．０ｇ／
ｃｍ３で、補強長繊維の含有量が４０〜６０重量％であ
る繊維補強樹脂製枕木を既に提案した（実公昭６１−２
３０４２号公報）。この繊維補強樹脂枕木は、コンクリ
ート製枕木に較べ、軽量であるから、枕木敷設作業や
取替え作業が容易であり、また、橋梁の荷重負担を減少
できる、ポイント切替部等での現場合せの切断が容易
である、緩衝性に優れ、列車振動を吸収でき、衝撃力
による割損を低減できる等の利点がある。また、木材製
の枕木に較べ、腐食が生じない、機械的強度が優れ
ている等の利点がある。例えば、熱硬化性樹脂発泡体を
与える樹脂に硬質ウレタン樹脂を使用し、補強長繊維と
してガラスロービングを５０重量％使用した密度０．７
４ｇ／ｃｍ３の繊維補強樹脂製枕木とブナ材製枕木とを
比較すると、曲げ強度については前者が１２００ｋｇ／
ｃｍ２であるのに対し後者は６３０ｋｇ／ｃｍ２、軸方
向圧縮強度については前者が６５０ｋｇ／ｃｍ２である
のに対し後者は４００ｋｇ／ｃｍ２、剪断強度について
は前者が１００ｋｇ／ｃｍ２であるのに対し後者は８０
ｋｇ／ｃｍ２である。
可欠な部材である。この枕木に関し、本出願人は、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発
泡体の柱状体からなり、その密度が０．６〜１．０ｇ／
ｃｍ３で、補強長繊維の含有量が４０〜６０重量％であ
る繊維補強樹脂製枕木を既に提案した（実公昭６１−２
３０４２号公報）。この繊維補強樹脂枕木は、コンクリ
ート製枕木に較べ、軽量であるから、枕木敷設作業や
取替え作業が容易であり、また、橋梁の荷重負担を減少
できる、ポイント切替部等での現場合せの切断が容易
である、緩衝性に優れ、列車振動を吸収でき、衝撃力
による割損を低減できる等の利点がある。また、木材製
の枕木に較べ、腐食が生じない、機械的強度が優れ
ている等の利点がある。例えば、熱硬化性樹脂発泡体を
与える樹脂に硬質ウレタン樹脂を使用し、補強長繊維と
してガラスロービングを５０重量％使用した密度０．７
４ｇ／ｃｍ３の繊維補強樹脂製枕木とブナ材製枕木とを
比較すると、曲げ強度については前者が１２００ｋｇ／
ｃｍ２であるのに対し後者は６３０ｋｇ／ｃｍ２、軸方
向圧縮強度については前者が６５０ｋｇ／ｃｍ２である
のに対し後者は４００ｋｇ／ｃｍ２、剪断強度について
は前者が１００ｋｇ／ｃｍ２であるのに対し後者は８０
ｋｇ／ｃｍ２である。
＜解決しようとする課題＞ところで、近来、列車の高速
化は著しく、かかる高速化のもとでは、レールに作用す
る横荷重が増大し、レールをタイプレートにより枕木に
固定する犬釘、ボルトと枕木との接触面に発生する圧縮
力が増加し、犬釘、ボルトの支持力または枕木の圧縮強
度を増大することが必要である。また、橋桁上に枕木を
掛け渡す橋枕木においては、両端が橋桁でのみ支持され
る単純支持であり、枕木中間部並びに枕木両端部が道床
によっても支承される路盤軌条とでは、列車荷重に基づ
き枕木に作用する曲げモーメント分布、剪断応力分布の
様相を著しく異にし、特に、剪断応力分布については、
レール直下の部分に応力が集中する過酷な分布である。
而して、列車の高速化に対処するには枕木の圧縮強度の
増強が必要であり、橋桁軌道に対処するには枕木の剪断
強度の増強が必要である。而るに、上記繊維補強樹脂製
枕木において、列車の高速化、または橋桁軌道に適合す
るものは、高密度品質のものであるが、高密度化品質に
なるほど、軽量性、剪断容易性等が損なわれ、コンクリ
ート製枕木に対する有利性が減少する。本発明の目的
は、コンクリート製枕木に対する有利性を充分に保有し
て、列車の高速化、橋桁軌道に適合し得る繊維強化樹脂
製枕木を提供することにある。
化は著しく、かかる高速化のもとでは、レールに作用す
る横荷重が増大し、レールをタイプレートにより枕木に
固定する犬釘、ボルトと枕木との接触面に発生する圧縮
力が増加し、犬釘、ボルトの支持力または枕木の圧縮強
度を増大することが必要である。また、橋桁上に枕木を
掛け渡す橋枕木においては、両端が橋桁でのみ支持され
る単純支持であり、枕木中間部並びに枕木両端部が道床
によっても支承される路盤軌条とでは、列車荷重に基づ
き枕木に作用する曲げモーメント分布、剪断応力分布の
様相を著しく異にし、特に、剪断応力分布については、
レール直下の部分に応力が集中する過酷な分布である。
而して、列車の高速化に対処するには枕木の圧縮強度の
増強が必要であり、橋桁軌道に対処するには枕木の剪断
強度の増強が必要である。而るに、上記繊維補強樹脂製
枕木において、列車の高速化、または橋桁軌道に適合す
るものは、高密度品質のものであるが、高密度化品質に
なるほど、軽量性、剪断容易性等が損なわれ、コンクリ
ート製枕木に対する有利性が減少する。本発明の目的
は、コンクリート製枕木に対する有利性を充分に保有し
て、列車の高速化、橋桁軌道に適合し得る繊維強化樹脂
製枕木を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞本発明に係る繊維強化樹
脂製枕木は、長繊維で補強された熱硬化性樹脂発泡体か
らなる枕木において、密度が０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ
３で補強長繊維量が４０〜６０重量％の組成で枕木主体
を構成し、密度が０．６５〜１．０ｇ／ｃｍ３で補強長
繊維量が４０〜６０重量％の高密度部材をレール締結部
の上面及び下面に組込んだことを特徴とする構成であ
る。本発明において、枕木主体の密度を０．５〜０．６
５ｇ／ｃｍ３、補強長繊維量を４０〜６０重量％に限定
した理由は、密度が０．５ｇ／ｃｍ３より小であった
り、補強長繊維量が４０重量％よりも少なかったりする
と、枕木主体に所定の曲げ強度（８００ｋｇｆ／ｃｍ２
以上）を付与し難く、補強長繊維量が６０重量％を超え
ると、樹脂量が少なくなることもあって長繊維に樹脂を
均一に含浸させ難く、密度が０．６５ｇ／ｃｍ３を超え
ると、剪断加工性が悪くなり、また、軽量化に不利であ
るからである。レール締結部の高密度部材の密度を０．
６５〜１．０ｇ／ｃｍ３、補強長繊維量を４０〜６０重
量％に限定した理由は、密度が０．６５ｇ／ｃｍ３未
満、補強長繊維量が４０重量％未満では、所定の剪断強
度（７０ｋｇｆ／ｃｍ２以上）、縦圧縮強度（４００ｋ
ｇｆ／ｃｍ２以上）を付与し難く、密度が１．０ｇ／ｃ
ｍ３を超えると釘打込み時に割れ易くなり、補強長繊維
量が６０重量％を超えると前記した通り樹脂の均一含浸
が困難になるからである。上記長繊維としては、無機
質、有機質のいずれの長繊維を用いてもよいが、強度及
び経済性の点からガラス繊維が最も好ましい。また、熱
硬化性樹脂発泡体に与える樹脂の種類としては、熱硬化
性にして硬質の樹脂発泡体を与えるものであれば特に制
限されないが、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が好適に用いられる。
脂製枕木は、長繊維で補強された熱硬化性樹脂発泡体か
らなる枕木において、密度が０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ
３で補強長繊維量が４０〜６０重量％の組成で枕木主体
を構成し、密度が０．６５〜１．０ｇ／ｃｍ３で補強長
繊維量が４０〜６０重量％の高密度部材をレール締結部
の上面及び下面に組込んだことを特徴とする構成であ
る。本発明において、枕木主体の密度を０．５〜０．６
５ｇ／ｃｍ３、補強長繊維量を４０〜６０重量％に限定
した理由は、密度が０．５ｇ／ｃｍ３より小であった
り、補強長繊維量が４０重量％よりも少なかったりする
と、枕木主体に所定の曲げ強度（８００ｋｇｆ／ｃｍ２
以上）を付与し難く、補強長繊維量が６０重量％を超え
ると、樹脂量が少なくなることもあって長繊維に樹脂を
均一に含浸させ難く、密度が０．６５ｇ／ｃｍ３を超え
ると、剪断加工性が悪くなり、また、軽量化に不利であ
るからである。レール締結部の高密度部材の密度を０．
６５〜１．０ｇ／ｃｍ３、補強長繊維量を４０〜６０重
量％に限定した理由は、密度が０．６５ｇ／ｃｍ３未
満、補強長繊維量が４０重量％未満では、所定の剪断強
度（７０ｋｇｆ／ｃｍ２以上）、縦圧縮強度（４００ｋ
ｇｆ／ｃｍ２以上）を付与し難く、密度が１．０ｇ／ｃ
ｍ３を超えると釘打込み時に割れ易くなり、補強長繊維
量が６０重量％を超えると前記した通り樹脂の均一含浸
が困難になるからである。上記長繊維としては、無機
質、有機質のいずれの長繊維を用いてもよいが、強度及
び経済性の点からガラス繊維が最も好ましい。また、熱
硬化性樹脂発泡体に与える樹脂の種類としては、熱硬化
性にして硬質の樹脂発泡体を与えるものであれば特に制
限されないが、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が好適に用いられる。
＜実施例の説明＞以下、本発明の実施例を図面を参照し
て説明する。第１図Ａは本発明の一実施例を示す斜視
図、第１図Ｂは第１図Ａにおけるｂ−ｂ断面図である。
第１図Ａ並びに第１図Ｂにおいて、１は密度が０．５〜
０．６５ｇ／ｃｍ３で補強長繊維量が４０〜６０重量％
の長繊維補強熱硬化性樹脂発泡体からなる枕木主体であ
り、長手方向に向けて配列された長繊維が熱硬化性樹脂
発泡体内に分散されて埋設されている。２は主体１のレ
ール締結部に組込んだ長繊維補強熱硬化性樹脂発泡体の
高密度部材であり、密度を０．６５〜１．０ｇ／ｃ
ｍ２、補強長繊維量を４０〜６０重量％としてある。高
密度部材における長繊維の配列・分散の構成は枕木主体
１と同じである。上記枕木主体１と高密度部材２とは接
着により一体化してある。また、高密度部材４２の長さ
は後述のタイプレートよりもやや長くしてある。第２図
は上記枕木の使用態様を示し、高密度部材２上にタイプ
レート３を敷設し、このタイプレート３の締結穴から犬
釘４を打込んで犬釘４の頭部でレール５を締結してあ
る。第２図において、レール５に横圧が作用すると、犬
釘４と枕木との接触面に圧縮応力が発生するが、密度
０．６５〜１．０ｇ／ｃｍ３、補強長繊維量が４０〜６
０重量％の高密度部材２が大なる圧縮強度（４００ｋｇ
ｆ／ｃｍ３以上）を有するから、大なる横圧に耐え得、
また高密度部材２のために犬釘４の引抜強度を大にでき
るから、大なる横圧に対してもレール５を安定に固定で
きる。更に、橋桁軌道に使用する場合、レール５直下の
枕木部分に輪重に基づく剪断応力が集中しても、前記密
度、補強長繊維量ゆえに大なる剪断強度を有する高密度
部材２が存在するから、枕木を安定に保持し得る。一
方、枕木主体１には曲げモーメントの作用があるが、密
度０．５ｇ／ｃｍ３以上、補強長繊維量を４０重量％以
上として、規制の曲げ強度（８００ｋｇｆ／ｃｍ２以
上）を付与してあるから、強度上問題はない。従って、
枕木長さの大部分を占める枕木主体１を０．５〜０．６
５ｇ／ｃｍ３といった低密度にしたにもかかわらず、大
なる横圧、過酷な剪断力に耐えることができ、列車の高
速化、橋桁軌道に好適な軽量枕木を提供できる。上記枕
木の製造には、切削加工によって枕木主体に溝を加工
し、この溝に高密度部材を嵌込んで接着剤によって接着
する方法、第３図に示すように、枕木主体１を三層１
１，１２，１３の積層構造にし、上層並びに下層をそれ
ぞれ中間材１ａと両端部１ｂ，１ｂとで構成し、中間部
材１ａと各端部材１ｂとの間に高密度部材２を配し、層
間並びに部材間を接着剤によって接着する方法を用いる
ことができ、枕木主体の密度を０．６５ｇ／ｃｍ３以下
としてあるから、該枕木主体の切断・切断加工を容易に
行い得、何れの方法によっても、枕木を容易に製造でき
る。第１図Ａ、第１図Ｂ並びに第２図において、高密度
部材２の厚みは、枕木厚みの０．３５以上とすることが
好ましい。
て説明する。第１図Ａは本発明の一実施例を示す斜視
図、第１図Ｂは第１図Ａにおけるｂ−ｂ断面図である。
第１図Ａ並びに第１図Ｂにおいて、１は密度が０．５〜
０．６５ｇ／ｃｍ３で補強長繊維量が４０〜６０重量％
の長繊維補強熱硬化性樹脂発泡体からなる枕木主体であ
り、長手方向に向けて配列された長繊維が熱硬化性樹脂
発泡体内に分散されて埋設されている。２は主体１のレ
ール締結部に組込んだ長繊維補強熱硬化性樹脂発泡体の
高密度部材であり、密度を０．６５〜１．０ｇ／ｃ
ｍ２、補強長繊維量を４０〜６０重量％としてある。高
密度部材における長繊維の配列・分散の構成は枕木主体
１と同じである。上記枕木主体１と高密度部材２とは接
着により一体化してある。また、高密度部材４２の長さ
は後述のタイプレートよりもやや長くしてある。第２図
は上記枕木の使用態様を示し、高密度部材２上にタイプ
レート３を敷設し、このタイプレート３の締結穴から犬
釘４を打込んで犬釘４の頭部でレール５を締結してあ
る。第２図において、レール５に横圧が作用すると、犬
釘４と枕木との接触面に圧縮応力が発生するが、密度
０．６５〜１．０ｇ／ｃｍ３、補強長繊維量が４０〜６
０重量％の高密度部材２が大なる圧縮強度（４００ｋｇ
ｆ／ｃｍ３以上）を有するから、大なる横圧に耐え得、
また高密度部材２のために犬釘４の引抜強度を大にでき
るから、大なる横圧に対してもレール５を安定に固定で
きる。更に、橋桁軌道に使用する場合、レール５直下の
枕木部分に輪重に基づく剪断応力が集中しても、前記密
度、補強長繊維量ゆえに大なる剪断強度を有する高密度
部材２が存在するから、枕木を安定に保持し得る。一
方、枕木主体１には曲げモーメントの作用があるが、密
度０．５ｇ／ｃｍ３以上、補強長繊維量を４０重量％以
上として、規制の曲げ強度（８００ｋｇｆ／ｃｍ２以
上）を付与してあるから、強度上問題はない。従って、
枕木長さの大部分を占める枕木主体１を０．５〜０．６
５ｇ／ｃｍ３といった低密度にしたにもかかわらず、大
なる横圧、過酷な剪断力に耐えることができ、列車の高
速化、橋桁軌道に好適な軽量枕木を提供できる。上記枕
木の製造には、切削加工によって枕木主体に溝を加工
し、この溝に高密度部材を嵌込んで接着剤によって接着
する方法、第３図に示すように、枕木主体１を三層１
１，１２，１３の積層構造にし、上層並びに下層をそれ
ぞれ中間材１ａと両端部１ｂ，１ｂとで構成し、中間部
材１ａと各端部材１ｂとの間に高密度部材２を配し、層
間並びに部材間を接着剤によって接着する方法を用いる
ことができ、枕木主体の密度を０．６５ｇ／ｃｍ３以下
としてあるから、該枕木主体の切断・切断加工を容易に
行い得、何れの方法によっても、枕木を容易に製造でき
る。第１図Ａ、第１図Ｂ並びに第２図において、高密度
部材２の厚みは、枕木厚みの０．３５以上とすることが
好ましい。
＜発明の効果＞本発明に係る繊維補強樹脂製枕木は、上
述した通りの構成であり、全体としての密度が小である
にもかかわらず、大なる横圧、過酷な剪断応力分布に耐
え得、しかも所定の曲げ強度を有し、割れの発生なく犬
釘等を打ち込むことができ、犬釘がタイプレート側の犬
釘先端側の２カ所で高密度部材に打ち込まれているの
で、犬釘の耐引抜強度を向上することができる。従っ
て、列車の高速化、橋桁軌道に適合せる敷設、取替工事
の容易な耐腐食性枕木として提供できる。
述した通りの構成であり、全体としての密度が小である
にもかかわらず、大なる横圧、過酷な剪断応力分布に耐
え得、しかも所定の曲げ強度を有し、割れの発生なく犬
釘等を打ち込むことができ、犬釘がタイプレート側の犬
釘先端側の２カ所で高密度部材に打ち込まれているの
で、犬釘の耐引抜強度を向上することができる。従っ
て、列車の高速化、橋桁軌道に適合せる敷設、取替工事
の容易な耐腐食性枕木として提供できる。
第１図Ａは本発明の一実施例を示す斜視図、第１図Ｂは
第１図Ａにおけるｂ−ｂ線断面図、第２図は同上実施例
の使用状態を示す説明図、第３図は本発明の別実施例を
示す断面図である。 １…枕木主体、２…高密度部材
第１図Ａにおけるｂ−ｂ線断面図、第２図は同上実施例
の使用状態を示す説明図、第３図は本発明の別実施例を
示す断面図である。 １…枕木主体、２…高密度部材
Claims (1)
- 長繊維で補強された熱硬化性樹脂発泡体からなる枕木に
おいて、密度が０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ３で補強長繊
維量が４０〜６０重量％の組成で枕木主体を構成し、密
度が０．６５〜１．０ｇ／ｃｍ３で補強長繊維量が４０
〜６０重量％の高密度部材をレール締結部の上面及び下
面に組込んだことを特徴とする繊維補強樹脂製枕木。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35473295A JPH09105101A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 繊維補強樹脂製枕木 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35473295A JPH09105101A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 繊維補強樹脂製枕木 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09105101A true JPH09105101A (ja) | 1997-04-22 |
Family
ID=18439539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35473295A Pending JPH09105101A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 繊維補強樹脂製枕木 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09105101A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002081007A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-03-22 | Sekisui Chem Co Ltd | まくら木の補修方法および敷設方法 |
| JP2005054469A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Sekisui Chem Co Ltd | まくら木、成形品、まくら木の敷設方法 |
| WO2005100691A1 (en) * | 2004-04-13 | 2005-10-27 | The University Of Southern Queensland | A railway sleeper |
| NL2011108C2 (nl) * | 2013-07-05 | 2015-01-06 | Lankhorst Engineered Products B V | Biels en werkwijze voor het aanleggen of aanpassen van een spoorweg. |
| CN109895420A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-06-18 | 洛阳科博思新材料科技有限公司 | 一种一体式复合材料轨枕及其制造方法 |
| US11136724B2 (en) * | 2018-05-31 | 2021-10-05 | China Academy Of Railway Sciences Corporaton Limited Railway Engineering Research Institute | Fiber-reinforced prestressed reinforced concrete sleeper |
| JP2021179118A (ja) * | 2020-05-14 | 2021-11-18 | 積水化学工業株式会社 | 橋枕木の構造及びその補修方法 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP35473295A patent/JPH09105101A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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