JPH09165703A - まくら木 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分岐部やレールの継ぎ目部に敷設するまくら
木は軌道沈下、横ずれ、振動が大きく、まくら木の表面
が摩耗して、凹みが生じやすかった。 【解決手段】 まくら木本体２０の上面２１以外を保護
層１０によって被覆する。また、別のまくら木は、ガラ
ス繊維と発泡樹脂から形成されるまくら木本体２０を箱
状のカバー４０内に収納する。ただし、まくら木本体２
０の上面２１はカバー４０から露出してレール２を締結
できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に分岐部やレー
ルの継ぎ目部に敷設するまくら木に関し、詳しくは軌道
沈下、横ずれ、振動があっても、表面に凹みが生じない
ように、あるいは軌道沈下、横ずれ、振動が生じないよ
うにしたまくら木に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】まくら木は材質により、木まくら木、Ｐ
Ｃ（Prestressed Concrete) まくら木、合成まくら木な
どに分類される。木まくら木は弾性に富み、レールの締
結が容易、取り扱いが容易、価格が低廉であるといった
ような利点がある。しかし、木まくら木は耐用年数が短
く、軌道の道床抵抗が小さいといった欠点があるだけで
なく、木材資源が枯渇している。したがって、近年では
木まくら木よりもＰＣまくら木の利用が増加している。

【０００３】ＰＣまくら木は内蔵する鋼線であらかじめ
コンクリートにストレスを加えておき、ストレスのある
状態で使用して、曲げに対する抵抗力を強化したもので
ある。したがって、ＰＣまくら木は木まくら木に比べて
コストが約２倍となるが、曲げ荷重に対してヒビが入り
にくく、耐用年数が木まくら木に比べて約５倍と長い
他、弾性締結により保守が軽減できるなどの利点があ
る。ただし、分岐部やレールの継ぎ目部では列車荷重と
横圧がかり、振動が激しいため、ＰＣまくら木を使用す
ることができない。

【０００４】したがって、分岐部やレールの継ぎ目部で
は木まくら木又は合成まくら木が使用されている。合成
まくら木はガラス長繊維と硬質発泡ポリウレタンなどの
発泡樹脂とで構成される成形体、例えばシート状のもの
を何枚か積層して形成したものであり、軽くて強度があ
るだけでなく、耐久性に優れている。

【０００５】いずれのまくら木であっても、路盤上に積
まれた道床内に敷設される。道床は路線の条件により、
バラスト道床、コンクリート道床、スラブ道床などが選
定される。バラスト道床は建設費が割安であること、軌
道狂いの整正が比較的容易なことから、コンクリート道
床やスラブ道床よりも多く採用されている。バラストは
列車からレールを介してまくら木に加えられる荷重を広
く分散させて路盤に伝え、車両の左右動、レールの伸縮
によるまくら木の移動を防止し、車両走行に伴う振動エ
ネルギーを吸収するものであり、砂利や砕石などが採用
される。

【０００６】しかし、このバラストに採用する砂利や砕
石は、花崗岩や安山岩などのように堅くて靱性に富んだ
石であるため、バラストがまくら木を摩耗させて、まく
ら木の表面を凹ませるといった不具合があった。特に、
分岐部やレールの継ぎ目部に敷設されたまくら木は、列
車の通過により、軌道沈下や、時には横ずれが起こり、
軌道が上下するといったいわゆる「あおり」現象が発生
する。しかも、分岐部やレールの継ぎ目部に使用するま
くら木は、木まくら木や合成まくら木が多用されるか
ら、そのまくら木の表面に凹みが生じやすい。

【０００７】すなわち、木まくら木は柔らかいため、バ
ラストと接触している木まくら木の表面が摩擦によって
摩耗し、凹みが発生する。他方、合成まくら木はガラス
長繊維と硬質の発泡樹脂とで構成されているため、欠け
たり削れたりといった点で、木まくら木よりもむしろ摩
耗しやすい。いずれのまくら木にしても、表面が摩耗し
て凹みが発生すると、その凹み内にバラストが入り込
み、凹みが益々拡大し、耐用年数が短くなってしまうと
いった不具合がある。

【０００８】このような不具合に鑑み、本出願人は上記
の課題を解決するためのまくら木を、実願平３−７９６
８４に開示している。このまくら木は、道床敷設面に、
まくら木本体の長軸にほぼ直交する方向の凸条を１カ所
以上形成したものである。この凸条がバラストに食い込
むことにより、まくら木が長軸方向にずれにくいように
なり、バラストと擦れ合う頻度が減少してまくら木の磨
耗が防止される。

【０００９】なお、まくら木には側面形状が「凸」字形
をしたケーブル防護用まくら木もあり、段差部分が電力
用や信号用のケーブル収納部として使用される。しか
し、ケーブル防護用まくら木は、この段差部にバラスト
がたまりやすく、段差部においても、大きなまた多くの
凹みが生じるといった不具合があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の実願平３−７９
６８４に開示されたまくら木は、道床敷設面に形成した
凸条によって横ずれが生じないようになっている。しか
し、まくら木の道床敷設面に凸条を形成しただけでは、
軌道が上下するいわゆる「あおり」現象を防止すること
はできない。したがって、従来のまくら木では、バラス
トと接触する表面が摩擦され、表面に凹みが生じるとい
った課題は依然として解決されていなかった。

【００１１】そこで本発明は、横ずれだけでなく、軌道
沈下、振動があっても、表面に凹みが生じないように、
あるいは軌道沈下、横ずれ、振動が生じないようにした
まくら木を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの第１の手段は、まくら木本体の底面または側面の少
なくともいずれかの面を保護層によって被覆したことを
特徴とするまくら木である。

【００１３】上記の第１の手段によれば、横ずれ、軌道
沈下、振動によって、まくら木の周囲のバラストがまく
ら木の表面を擦っても、まくら木本体の底面または側面
等の表面を被覆した保護層によって、まくら木本体が凹
むことを防止することができる。

【００１４】上記の課題を解決するための２手段は、ガ
ラス繊維と発泡樹脂とから成形されるまくら木本体を、
その表面が露出するようにカバー内に収納したことを特
徴とするまくら木である。

【００１５】上記の第２の手段によれば、カバーから露
出しているまくら木本体の表面にレールを締結し、その
まくら木本体の表面以外はカバーによって、道床のバラ
ストから保護される。また、このまくら木はまくら木本
体とカバーとを組み合わせたものであるから、重量化が
図られ、横ずれだけでなく、軌道沈下や振動が生じにく
くなる。

【００１６】上記の課題を解決するための第３の手段
は、上記の第２の手段に記載のカバーをコンクリート製
としたことを特徴とするまくら木である。

【００１７】上記の第３の手段によれば、カバーをコン
クリート製としたことにより、まくら木の重量が増加す
る。また、コンクリート製のカバーは、道床のバラスト
によって損傷することがなく、カバー内のまくら木本体
は確実に保護される。

【００１８】

【発明の実施の形態１】本発明の実施の形態１を図１及
び図２を参照しながら説明する。図１（ａ）は、本発明
の実施の形態１に係るまくら木の正面断面図、図１
（ｂ）は、同じく側面断面図である。図２（ａ）は、本
発明の実施の形態１の変形例に係るまくら木の正面断面
図、図２（ｂ）は、同じく側面断面図である。図３は、
本発明の実施の形態１に係るまくら木の製造方法を示す
金型及びまくら木の断面図である。

【００１９】本発明の実施の形態に係るまくら木は、図
１（ａ）（ｂ）に示すようにまくら木本体２０の上面２
１を除く５面（底面および側面）に、耐摩耗材からなる
保護層１０を形成したことを特徴とするものである。ま
くら木本体２０は、木まくら木でも差し支えないが、腐
蝕や寸法変化のない合成まくら木等の樹脂製のまくら木
の方が好適である。公知の合成まくら木は、前述の通り
であるが、他にまくら木の素材として、例えば硬質ウレ
タン樹脂をガラス長繊維で補強した発泡体( 積水化学工
業株式会社製 商品名エスロンネオランバー ＦＦＵ
等）を単層で、或いは積層して使用する事も可能であ
る。硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維で補強した発泡体
は、極めて丈夫であり、且つ鋸引きやタップ加工が可能
であり、寸法切りやタイプレートの設置面を切削加工す
ることにより、まくら木本体２０として利用できる。

【００２０】合成まくら木を構成するガラス繊維は、短
繊維でも差し支えないが、長繊維の方が好適である。ま
た、合成まくら木を構成する発泡樹脂は、ウレタン樹脂
のほか、エポキシ樹脂やポリエステル樹脂などを使用す
ることもできる。また、まくら木本体２０を発泡樹脂に
よって構成することにより、軽量化が図られる。

【００２１】他方、まくら木の表面がバラストによって
摩耗しないようにするための保護層１０は、ゴムシート
又は耐摩耗性材料によって形成する。ゴムシートはＳＢ
Ｒなどのゴム製耐摩耗性シートを、接着剤によってによ
ってまくら木本体２０の表面に貼着することができる。
ただし、まくら木本体２０が木まくら木であるときは、
接着剤が木まくら木内に浸透して、ゴムシートを貼着し
にくいこともあり得るが、まくら木本体が合成まくら木
であれば、接着剤によって、ゴムシートと合成まくら木
とを、十分な耐久性をもって貼着することができる。

【００２２】保護層１０をゴムシートではなく、耐摩耗
性材料によって形成すると、接着品質のバラツキにより
剥離するといった不具合が生じることはない。耐摩耗性
材料としては、２液反応型のエポキシ樹脂やウレタン樹
脂が好適で、弾性ウレタン樹脂やウレタンエラストマー
が好ましい。

【００２３】このような耐摩耗性材料をまくら木本体２
０の表面に被覆して保護層１０を形成するには、まくら
木本体２０の側面よりひと回り大きな金型３０を用意す
る。この金型３０内にまくら木本体２０を配置し、金型
３０とまくら木本体２０との隙間に液状の耐摩耗性材料
を注入する（図３ｂ）。まくら木本体２０の底面に形成
する保護層１０は、この段階においてはまくら木本体２
０の天面側に形成し、液状の耐摩耗性材料が硬化した後
に、まくら木を脱型し、天地を逆転させる（図３ｃ）。
したがって、底側に保護層１０を形成する厚み分だけ、
金型３０の高さはまくら木本体２０の高さよりも高くす
る。

【００２４】本発明に係るまくら木は図１に示したよう
な直方体形状に限定するものではなく、図２に示すよう
な側面形状が「凸」字形のケーブル防護用まくら木にも
使用することができる。この場合も上面２１以外のまく
ら木本体２０の側面に保護層１０を被覆する。このまく
ら木本体２０と保護層１０の材質は上記したものと同じ
ものである。

【００２５】図１に示したまくら木であっても、図２に
示したまくら木であっても、同図に示すように、まくら
木は上面２１が露出するようにバラスト１内に埋め込
み、図示しないタイプレートによってまくら木本体２０
の上面２１にはレール２を締結する。このレール２上を
列車が通過して、まくら木に軌道沈下や横ずれ、振動が
生じ、バラスト１がまくら木の表面を擦っても、まくら
木本体２０は、保護層１０によって擦られることがな
い。したがって、まくら木に軌道沈下や横ずれ、振動が
あっても、まくら木本体２０には凹みが生じることがな
い。

【００２６】

【実施例１】まくら木本体の製品比重は、発泡樹脂体を
使用することにより、0.74程度とすることが望ましい。
具体的には、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維で補強し
た発泡体( 積水化学工業株式会社製 商品名エスロンネ
オランバー ＦＦＵ）が使用可能である。保護層として
ＳＢＲを素材とするゴムシートを使用する場合は、その
厚さは 3〜10mm程度が好ましい。保護層として、弾性ウ
レタン樹脂やウレタンエラストマーを採用する場合であ
っても、その厚さはゴムシートの場合と同様である。

【００２７】

【発明の実施の形態２】本発明の実施の形態２を図４か
ら図６を参照しながら説明する。図４は、本発明の実施
の形態２に係るまくら木の概略斜視図である。図５
（ａ）は、本発明の実施の形態２に係るまくら木の正面
断面図、図５（ｂ）は、本発明の実施の形態２に係るま
くら木の側面断面図である。図６は、本発明の実施の形
態２に係るまくら木の部分拡大断面図である。なお、本
発明の実施の形態２において、本発明の実施の形態１と
同一部分は、同一符号を付する。

【００２８】本発明の実施の形態２に係るまくら木は図
４及び図５に示すように、まくら木本体２０を箱状のカ
バー４０内に収納したことを特徴とするものである。ま
くら木本体２０は、ガラス繊維と発泡樹脂とから成形す
るいわゆる合成まくら木を使用する。カバー４０はコン
クリート又はレジンコンクリート（以下、単に「コンク
リート」という。）から製造する。ただし、カバー４０
内には金網やラスなどの補強材４１を配筋し、カバー４
０の強度を強くすることが望ましい。

【００２９】このようなカバー４０内に収納するまくら
木本体２０は、その上面２１がカバー４０から露出し、
まくら木本体２０の上面２１にレール２を締結できるよ
うにする。レール２は、コンクリートよりも合成まくら
木に締結する方が作業が容易であり、また列車が通過し
た時の荷重は耐久性のある合成まくら木が負担した方が
望ましいため、まくら木本体２０の上面２１は露出させ
て、レール２を締結できるようにする。

【００３０】まくら木の上面２１はカバー４０のエッヂ
部４２から突出させて、レール２を締結することもでき
るが、バラスト（図示せず）を締め固めるタンパ作業を
しやすくため、カバー４０のエッヂ部４２とまくら木本
体２０の上面２１を同一面とする方が望ましい。すなわ
ち、まくら木本体２０よりもカバー４０のエッヂ部４２
が低くなっていると、その低くなっているカバー４０の
エッヂ部４２上にバラストが載ってしまい、まくら木の
外周が目視できなくなる。したがって、カバー４０のエ
ッヂ部４２がまくら木本体２０の上面２１よりも低くな
っていると、機械によってタンパという作業をした際
に、カバー４０が損傷することも考えられる。したがっ
て、カバー４０のエッヂ部４２とまくら木本体２０の上
面２１とは、同一面とすることが望ましい。

【００３１】このようなまくら木、つぎのような方法に
よって製造することができる。まず、いわゆる合成まく
ら木から製造したまくら木本体２０の側面に多数のボル
ト穴を形成する。つぎに、まくら木本体２０の上面２１
を床面に設置して、まくら木本体２０の外周、すなわち
床面に接合している上面２１以外の５面を間隔を開けて
金網などの補強材４１で囲う。この補強材４１を、まく
ら木本体２０の側面に形成したボルト穴に螺合するボル
ト４３によって固定する。

【００３２】つぎに、補強材４１よりもひと回り大きな
型枠によって補強材４１の回りを囲う。その型枠とまく
ら木本体２０との間に形成された空間内にコンクリート
を流し込み、カバー４０を形成する。いわゆる合成まく
ら木から製造したまくら木本体２０とコンクリート製の
カバー４０とは接着しないが、図６に示すように、カバ
ー４０内に内蔵された状態となった補強材４１とまくら
木本体２０とがボルト４３によって固定されているた
め、まくら木本体２０とカバー４０とが一体化する。し
たがって図５の仮想線に示すように、まくら木本体２０
の側面であって、ボルト穴の障害にならない位置に、長
さ方向の溝２２を形成し、この溝２２にコンクリートが
流れ込み、まくら木本体２０とカバー４０とが嵌合する
ようにすることもできる。

【００３３】型枠内に流し込むコンクリートは、まくら
木本体２０の底面が露出している上面も被覆する。コン
クリートが固まると、コンクリート製のカバー４０内に
まくら木本体２０を収納したまくら木が完成する。ただ
し、このまくら木天地を逆転させ、まくら木本体２０の
上面２１を上側に向けて使用する。

【００３４】すなわち、本まくら木は、まくら木本体２
０が露出している上面２１を上側にして、路盤上に積ま
れた道床内に敷設する。このまくら木本体２０の上面２
１とレール２とを締結し、カバー４０がバラスト内に埋
設された状態となる。したがって、まくら木本体２０は
直接、バラストと接触することがない。また本まくら木
は、まくら木本体２０とカバー４０とから構成するた
め、従来のまくら木よりも重量が増加し、かつ大型化す
ることにより、バラストとの接合面が増加している。

【００３５】したがって、このまくら木をバラスト道床
の分岐部やカーブに使用して、このまくら木上を列車が
通過しても、横ずれだけでなく、軌道沈下や振動が生じ
にくい。また、まくら木が横ずれ、軌道沈下あるいは振
動したとしても、カバー４０がバラストと擦れるだけで
ある。カバー４０はコンクリート製であるから、バラス
トに擦られても、摩耗することがない。まして、カバー
４０内のまくら木本体２０もバラストに擦られて摩耗す
ることがない。

【００３６】本発明は上記の実施の形態に限定すること
なく、本発明の要旨内において設計変更することができ
る。例えば、上記の例では、まくら木はまくら木本体２
０とカバー４０とを一体化して、道床まで搬送する場合
について説明したが、道床の敷設場所で一体化すること
もできる。すなわちカバー４０は、一体化する場合より
もやや厚めに成形し、そのカバー４０とまくら木本体２
０とを別々に道床の設置場所まで搬送する。

【００３７】カバー４０とまくら木本体２０とを別々に
搬送することにより、軽量化が図られ、作業性が向上す
る。そして、まくら木の敷設場所にカバー４０を設置し
た後、カバー４０内にまくら木本体２０を収納する。こ
の場合は、まくら木本体２０とカバー４０とをボルト４
３によって一体化しなくても、まくら木本体２０がカバ
ー４０に保護される。

【００３８】

【実施例２】本発明に係るまくら木をバラスト道床の分
岐部に使用するときのまくら木本体２０の大きさは、幅
が230mm 、厚さが140mm 、長さが2,700mm である。まく
ら木本体２０の素材として、硬質ウレタン樹脂をガラス
長繊維で補強した発泡体( 積水化学工業株式会社製
商品名エスロンネオランバー ＦＦＵ等）を単層で、或
いは積層して使用する事も可能である。硬質ウレタン樹
脂をガラス長繊維で補強した発泡体は、極めて丈夫であ
り、且つ鋸引きやタップ加工が可能であり、寸法切りや
タイプレートの設置面を切削加工することにより、まく
ら木本体２０として利用できる。このようなまくら木本
体２０を、図４に示すようなカバー４０に収納すると、
表１に示すようなサイズのまくら木が得られる。

【００３９】

【表１】

【００４０】図４に示したカバー４０は、エッヂ部４２
がまくら木本体２０の上面２１よりも20mm低く、厚さは
25mmとしたものである。このようなカバー４０にまくら
木本体２０を収納したまくら木は表１に示すように、比
重が1.20となったが、比重は1.0 から1.5 が望ましい。

【００４１】これは、比重が1.5 よりも大きくなると、
施工時の作業が重労働となる。また比重を大きくする
と、カバー４０が厚くなり、その結果、まくら木とまく
ら木の間隔が狭くなるほか、バラストの層が薄くなる。
すると、バラストを付固める作業に支承が生じる。した
がって、まくら木の比重が1.0 から1.5 となるように、
カバー４０を形成することが望ましい。

【００４２】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明によれば、まく
ら木本体の上面以外を保護層によって被覆したことによ
り、軌道沈下、横ずれ、振動などによってバラストがま
くら木を擦っても、まくら木本体の表面に凹みが生じる
ことがなくなる。特に、側面形状が「凸」字形のまくら
木において、段差部をケーブル収納部として使用せず、
段差部にバラストが入り込んでも、保護層によって段差
部に凹みが生じることを防止できる。したがって、まく
ら木の耐用年数が長くなり、まくら木の交換の手間がか
からなくなるだけでなく、設備投資のための費用を節減
することができるようになる。

【００４３】請求項２及び請求項３に記載の本発明によ
れば、まくら木本体をカバー内に収納したことにより、
まくら木の重量化を図ることができる。したがって、本
まくら木をバラスト道床の分岐部やカーブなどに使用し
ても、横ずれだけでなく、軌道沈下や振動が生じにくく
なる。また、まくら木に横ずれや振動が生じたとして
も、バラストはカバーを擦るだけであり、まくら木本体
が摩耗することがない。したがって、まくら木本体の表
面に凹みが生じなくなるため、まくら木の耐用年数が長
くなり、まくら木の交換の手間がかからなくなるだけで
なく、設備投資のための費用を節減することができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るまくら木の断面図であって、
（ａ）は、正面断面図であり、（ｂ）は、側面断面図で
ある。

【図２】本発明に係るまくら木の変形例を示す断面図で
あって、（ａ）は、正面断面図であり、（ｂ）は、側面
断面図である。

【図３】本発明に係るまくら木の製造方法を示す金型お
よびまくら木の断面図である。

【図４】本発明に係るまくら木の概略斜視図である。

【図５】（ａ）は、本発明に係るまくら木の正面断面
図、（ｂ）は、本発明に係るまくら木の側面断面図であ
る。

【図６】本発明に係るまくら木の部分拡大断面図であ
る。

【図７】本発明に係る変形例としての実施例において説
明したまくら木の斜視図である。

【符号の説明】 １０ 保護層 ２０ まくら木本体 ２１ 上面 ３０ 金型 ４０ カバー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 まくら木本体の底面または側面の少なく
   ともいずれかの面を保護層によって被覆したことを特徴
   とするまくら木。
2. 【請求項２】 ガラス繊維と発泡樹脂とから成形される
   まくら木本体を、その表面が露出するようにカバー内に
   収納したことを特徴とするまくら木。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のカバーをコンクリート
   製としたことを特徴とするまくら木。