(57)【要約】【課題】本発明は、まくら木本体と連結部材との接合部を強化し、連結部材に生じる撓みによりまくら木本体と連結部材との一体化の崩壊を生じさせないまくら木を提供することを目的とした。【解決手段】複数のまくら木本体１１を連結部材１２で平行状態に連結したまくら木１であって、連結部材１２は芯層部材２５と芯層部材２５の上下に位置する連結補強材３９，４０とを有し複数のまくら木本体１１に渡って配されている。また、まくら木本体１２は中間層２２とこれを挟む上下層を有し、上下層はまくら木本体全長に渡る長さを有し、中間層２２は芯層部材２５の端部と複数のまくら木小片１４によって構成され、中間層２２は芯層部材２５の端部と複数のまくら木小片１４によって密状態にされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のまくら木本体を連結部材で平行状態に連結したまくら木において、
連結部材は芯層部材と当該芯層部材を補強する補強部材とを有し、当該連結部材の芯層部材は、複数のまくら木本体に渡って配置され、
前記まくら木本体は、中間層と上部側まくら木片と下部側まくら木片とを有し、
上部側まくら木片は、前記中間層の上部側に配置され、まくら木本体の全長に渡る長さを有し、
下部側まくら木片は、前記中間層の下部側に配置され、まくら木本体の全長に渡る長さを有し、
まくら木本体の中間層は前記芯層部材の端部と複数のまくら木小片によって構成され、
前記補強部材の少なくとも一つは、複数のまくら木本体に渡って配置され、上部側まくら木片又は下部側まくら木片の少なくともいずれかには幅方向に連通した凹部が形成され、当該凹部に補強部材の端部が嵌入されたことを特徴とするまくら木。
【請求項２】
前記補強部材は少なくとも芯層部材の中間部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のまくら木。
【請求項３】
補強部材は、複数のまくら木本体に渡って配置されていることを特徴とする請求項２に記載のまくら木。
【請求項４】
上部側まくら木片又は下部側まくら木片の表面と補強部材の表面が略同一平面を形成していることを特徴とする請求項２に記載のまくら木。
【請求項５】
補強部材は、芯層部材の側面に設けられていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のまくら木。
【請求項６】
まくら木本体及び連結部材には、積層方向あるいは積層方向と直行する方向に固定ピンが打ち込まれていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のまくら木。
【請求項７】
下部側まくら木片の底面又は／及び下部側に配された補強部材の底面の一部あるいは全部に弾性材が設けられていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載のまくら木。
【請求項８】
補強部材は、間隔を調整可能な調整材を備え、
レールの底面と上部側の補強部材の表面との間に設けられていることを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載のまくら木。
【請求項９】
まくら木本体及び連結部材は、長手方向に配向する繊維強化樹脂で構成された樹脂板によって作られたものであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のまくら木。
【請求項１０】
前記補強部材は、短繊維を含有する樹脂で構成された樹脂板であること特徴とする請求項２乃至９のいずれかに記載のまくら木。
【請求項１１】
まくら木本体の間に位置する連結部材の表面の一部あるいは全部にＦＲＰ層が積層されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のまくら木。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレールの下側に配置されるまくら木に関するものである。特に本発明は、複数のまくら木（まくら木本体）が連結された構造のまくら木に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
まくら木は、従来から木製あるいはコンクリート製のものが多く、平行に並ぶ２本のレールの下に一定の間隔ごとに敷設されるものである。詳しくは、まくら木はレールの軌間よりも長い長尺状であり、その長尺方向をレールに対して垂直に配置させている。そして、列車が通過する際に、レールに伝わる列車の振動や列車荷重をこのまくら木により分散させる。近年、繊維強化硬質樹脂発泡体を素材とした合成木材で製された合成まくら木が開発されている。
【０００３】
ところで、まくら木におけるレールの継ぎ目部や分岐部では、列車の通過の際に、列車の振動や列車荷重を受けやすいことが知られている。これにより、レール継ぎ目部や分岐部を支持するまくら木においては、摩擦による摩耗で凹みが生じることがある。さらに、レールの継ぎ目部等では、一般のレール部と比較して曲げ剛性が低いため、列車荷重がより大きく影響してまくら木底面のバラストの圧密化が起こり易い。そのため軌道沈下が生じたり、ときにはまくら木が横ずれを起こすといった所謂「あおり現象」が発生しやすい。
【０００４】
この問題の解決策として、従来から、まくら木の両端部にＬ型の鋼材等を用いてレール方向前後のまくら木を連結して一体化することで、列車の振動や列車荷重の分散を図る策が取られてきた。
【０００５】
また特許文献１には、まくら木のレールが配される部位を樹脂等の合成材により連結して一体化した製品を工場で製作し、それを現場に搬入して敷設する発明が開示されている。
さらに、特許文献２には、まくら木同士を連結する連結部材を工場で製作し、現場に搬入してまくら木同士を容易に連結する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３５６９１０８号公報
【特許文献２】特開２００５−９１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の発明は、まくら木にレールが配される位置に溝を設け、上面連結材，中間連結材，下面連結材を積層した断面形状がＨ型の連結部材がまくら木の溝に嵌め込まれた、まくら木同士を連結一体化させた構成である。つまり、上下層の連結部材と中間連結部材によって複数のまくら木を挟み込み、接着剤により固定する構成である。これにより複数のまくら木を一体化することができるため、列車による上下動に対する抗力を高めることができる。
【０００８】
また、まくら木本体と連結部材との接合の更なる強度アップのためには、上記連結部材の中間部ないし外側部分に複数のまくら木を連結する上面連結材及び下面連結材を追加して取り付けた構造とすることにより、列車荷重に対して変形を抑えることができる。
【０００９】
しかしながら鉄道関係者の間からは、さらに強度の強いまくら木の開発が望まれている。即ち従来技術のまくら木（連結構造のまくら木）は、強度の点で不満があった。要するに、特許文献１に記載のまくら木（連結構造のまくら木）によると、連結部材は、まくら木（まくら木本体）の上下の面から挟み込む構造であるため、列車荷重により繰り返し生じる圧縮力や引張り力により連結部材が撓みやすく、結果として接着面が剥がれ易い欠点があった。
【００１０】
また、特許文献２に記載の発明は、複数のまくら木を上面連結材と下面連結材で連結し、まくら木間には中間連結材が配置された構造である。そして、これらの上下面連結材は、まくら木表面と同一の平面（面一）となるように、まくら木に溝加工を施して取り付けられている。
この連結部材は、施工現場では断面形状がＨ型であり、上下面連結材の間に中間連結材が配置された構成である。要するに、予め工場で連結部材を加工している。そして、まくら木を敷設する現場で、この連結部材をまくら木の上下面の溝加工した部分に差し込んで一体化する。このとき、溝あるいは連結部材の接合部には接着剤を塗布する。これにより特許文献１と同様に複数のまくら木を一体化することができるため、列車による上下動に対する抗力を高めることができる。
しかし、特許文献２に記載された発明は、連結部材をまくら木の溝に差し込む構成であるため、差し込みの際に接着剤の殆どが除去されて、接着強度が不十分となる問題があった。
【００１１】
このため、接合部の接着が剥がれてまくら木と連結材の一体化が崩壊してしまう、所謂「剥離現象」が起こる場合がある。つまり、特許文献１及び２に記載の発明では、まくら木の凹みや「あおり現象」等を十分に防止することができなかった。
【００１２】
そこで本発明は、上述した従来技術の問題に鑑み、まくら木本体と連結部材との接合部を強化し、連結部材に生じる撓みによりまくら木本体と連結部材との一体化の崩壊を生じさせないまくら木を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、複数のまくら木本体を連結部材で平行状態に連結したまくら木において、連結部材は芯層部材と当該芯層部材を補強する補強部材とを有し、当該連結部材の芯層部材は、複数のまくら木本体に渡って配置され、前記まくら木本体は、中間層と上部側まくら木片と下部側まくら木片とを有し、上部側まくら木片は、前記中間層の上部側に配置され、まくら木本体の全長に渡る長さを有し、下部側まくら木片は、前記中間層の下部側に配置され、まくら木本体の全長に渡る長さを有し、まくら木本体の中間層は前記芯層部材の端部と複数のまくら木小片によって構成され、前記補強部材の少なくとも一つは、複数のまくら木本体に渡って配置され、上部側まくら木片又は下部側まくら木片の少なくともいずれかには幅方向に連通した凹部が形成され、当該凹部に補強部材の端部が嵌入されたことを特徴とするまくら木。
まくら木本体の幅方向とは、レールの延びている方向を指す。
【００１４】
本発明におけるまくら木は、複数のまくら木本体を連結部材で平行状態に連結するものであり、井桁状を形成させることが望ましい。
本発明におけるまくら木では、まくら木本体は、中間層とその層を挟む上下層により構成されている。そして、連結部材は芯層部材を有し、複数のまくら木本体に渡って配置されている。
またまくら木本体の中間層は、芯層部材の端部と複数のまくら木本体小片によって構成されている。要するに、まくら木本体及び連結部材を層状にすることで加工が容易になり、まくら木本体の内部と連結部材との一体化を容易且つ確実に図ることができる。また層状に部材を組み立てて連結する構成であるため、接着剤による接着強度も十分に確保できる。そのため、効率的にまくら木本体と連結部材の一体性を高めることができる。これにより、まくら木本体と連結部材との接合部の強度アップが図れるため、列車による振動や列車荷重により生じる曲げ応力や剪断力の影響による連結部材の撓みを軽減できる。言い換えると、まくら木本体と連結部材の連結構造の崩壊を阻止できる。
つまり、列車の通過による振動や列車荷重の影響を受けやすいレール継ぎ目部や分岐部であっても、まくら木の連結状態は維持される。これにより、まくら木に伝わる列車荷重が分散され、まくら木の下面に敷かれたバラストの圧密化を防止できる。その結果、軌道の沈下やまくら木の横ずれ等の「あおり現象」の発生を抑制できる。
また、上部側あるいは下部側まくら木片の少なくともどちらか一方に幅方向の凹部が設けられ、その凹部には補強部材の端部が嵌め込まれている。そのため、道床厚が十分に確保できない場合でも、本発明のまくら木であれば厚みを小さくすることができる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記補強部材は少なくとも芯層部材の中間部に設けられていることを特徴とするまくら木である。
【００１６】
請求項２のまくら木は、芯層部材を補強する補強部材が少なくとも芯層部材の中間部に設けられているため、連結部材に生じる撓みをより軽減できる。これにより、まくら木本体同士の間に位置する連結部材の断面係数を大きくすることができる。要するに、連結部材の断面二次モーメントが大きくなるため、曲げ強度を高めることができる。言い換えると、連結部材に生じる撓みを軽減でき、まくら木本体と連結部材の接合部に生じる負担をより軽減することが可能となる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、補強部材は、複数のまくら木本体に渡って配置されていることを特徴とするまくら木である。
【００１８】
請求項３のまくら木は、補強部材が中間層と同様に複数のまくら木本体に渡って配置されているため、まくら木本体と連結部材との連結がより強固なものとなる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、上部側まくら木片又は下部側まくら木片の表面と補強部材の表面が略同一平面を形成していることを特徴とするまくら木である。
【００２０】
請求項４のまくら木は、まくら木本体とその凹部に嵌め込まれた補強部材の表面は、略同一平面、所謂面一にされているため、既設のまくら木を撤去して敷設する様な、まくら木の維持管理作業の場合でも高度なレベル調整を必要としない。つまり、まくら木の取り替え作業に大幅な時間を必要としないため、夜間などの限られた時間の中での作業に適している。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項２乃至４のいずれかの発明において、補強部材は、芯層部材の側面に設けられていることを特徴とするまくら木である。
【００２２】
請求項５のまくら木は、芯層部材の側面の片側あるいは両側に補強部材が設けられているため、連結部材の撓みに対する抵抗をより強化できる。それにより、接合部の強度をさらに図ることができるため、列車荷重などの影響をより受け難くなる。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかの発明において、まくら木本体及び連結部材には、積層方向あるいは積層方向と直行する方向に固定ピンが打ち込まれていることを特徴とするまくら木である。
【００２４】
請求項６のまくら木は、まくら木本体及び連結部材を接着剤だけでなく、積層方向あるいは積層方向と直行する方向に固定ピンを打ち込んだ接合方法であるため、まくら木本体と連結部材の接合強度が高く、予期せぬ大きな外力が発生した場合であっても、まくら木の連結が崩壊することを防止することができる。
【００２５】
請求項７の発明は、請求項２乃至６のいずれかの発明において、下部側まくら木片の底面又は／及び下部側に配された補強部材の底面の一部あるいは全部に弾性材が設けられていることを特徴とするまくら木である。
【００２６】
請求項７のまくら木は、下部側のまくら木本体あるいは補強部材の底面の一部あるいは全部に弾性材が設けられているため、バラストに対する大きな摩擦抵抗を有する構成である。そのため、列車の振動や列車荷重によるまくら木の横滑りなどの「あおり現象」をさらに起こりにくくすることができる。
【００２７】
請求項８の発明は、請求項２乃至７のいずれかの発明において、補強部材は、間隔を調整可能な調整材を備え、レールの底面と上部側の補強部材の表面との間に設けられていることを特徴とするまくら木である。
【００２８】
請求項８のまくら木は、調整材を備えているため、レール底部と上部側の補強部材の表面との隙間をなくすことができる。
つまり前記隙間が有ると、レールが列車荷重により撓むことが考えられる。そして、その撓みにより、まくら木に圧縮力と引張り力を繰り返し生じさせるため、まくら木本体と連結部材の接合部などに過度の負担を与えて連結を崩壊させる懸念が生じる。しかしながら、本発明であればレール下の間隔を無くすことができるので、接合部などに生じる過度の負担を防止でき、連結の崩壊を防止することができる。
【００２９】
請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれかの発明において、まくら木本体及び連結部材は、長手方向に配向する繊維強化樹脂で構成された樹脂板によって作られたものであることを特徴とするまくら木である。
【００３０】
請求項９のまくら木は、本体部材及び連結部材が長手方向に配向する繊維強化樹脂で構成された長尺板であるため、列車荷重により生じる圧縮力や引張り力の影響で部材自体が座屈して破壊される心配が無い。
【００３１】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれかの発明において、前記補強部材は、短繊維を含有する樹脂で構成された樹脂板であること特徴とするまくら木である。
【００３２】
請求項１０のまくら木は、補強部材が環境を配慮した短繊維（再生利用されるガラス繊維、炭素繊維など）を含有させた樹脂板であるため、生産コストを抑えると共に一定の強度も得ることができる。
【００３３】
請求項１１の発明は、請求項１乃至１０のいずれかの発明において、まくら木本体の間に位置する連結部材の表面の一部あるいは全部にＦＲＰ層が積層されていることを特徴とするまくら木である。
【００３４】
請求項１１のまくら木は、ＦＲＰ層が積層されているため、連結部材の強度をさらに高めることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明のまくら木は、まくら木本体を積層構造とし、中間層においてまくら木本体と連結部材とが結合された構成とすることで、まくら木本体と連結部材の強度を高めることができ、列車の振動や列車荷重の影響を小さくできる。これにより連結部材に引き起こる撓み現象によるまくら木本体と連結部材の一体構成が崩壊することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態のまくら木を示す斜視図である。
【図２】図１のまくら木を示す分解斜視図である。（第１段階）
【図３】図１のまくら木を示す分解斜視図である。（第２段階）
【図４】図１のまくら木を示す分解斜視図である。（第３段階）
【図５】図１のまくら木を示す分解斜視図である。（第４段階）
【図６】図１のまくら木を示す（ａ）Ａ−Ａ断面図、（ｂ）側面図及び（ｃ）平面図である。
【図７】第２実施形態のまくら木を示す（ａ）断面図、（ｂ）側面図及び（ｃ）平面図である。
【図８】第３実施形態のまくら木を示す（ａ）断面図、（ｂ）側面図及び（ｃ）平面図である。
【図９】第４実施形態のまくら木を示す（ａ）断面図、（ｂ）側面図及び（ｃ）平面図である。
【図１０】第５実施形態のまくら木を示す（ａ）断面図、（ｂ）側面図及び（ｃ）平面図である。
【図１１】調整材及び弾性材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
次に本発明の実施形態であるまくら木１について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態のまくら木の斜視図である。図２〜５は、本発明の第１実施形態のまくら木の組み立て段階毎の分解斜視図である。図６は、図１に示すまくら木の（ａ）Ａ−Ａ断面図、（ｂ）側面図及び（ｃ）平面図である。図７〜１０は、本発明の第２〜６実施形態のまくら木を示す（ａ）断面図、（ｂ）側面図及び（ｃ）平面図である。
まくら木は、列車が通過するレールの下に敷設され、列車の振動や列車荷重を分散できるものである。まず、本発明の第１の実施形態のまくら木１の構成について説明する。
【００３８】
本実施形態のまくら木１は、図１に示すように、２組のまくら木本体１１とそれらを連結させる２組の連結部材１２とで構成されたものである。まくら木本体１１及び連結部材１２は、長尺方向に配向する繊維強化樹脂で構成された樹脂板により作られたものである。そして、連結部材１２はまくら木本体１１と接着剤（図示しない）及び固定ピン３１により接合されているものである。
【００３９】
まくら木本体１１は、長尺状の板部材と板部材の小片が３層に積層された構造で、上部側まくら木片２１と下部側まくら木片２３とその両者に挟まれた中間層２２を有している。
上部側まくら木片２１は、図４に示すように、一方の表面（上面側）に溝状の２個の凹部１３と、まくら木本体１１の厚み方向に貫通したピン挿通孔３４，３５が形成されている。なおピン挿通孔３４，３５は、まくら木１が組み立てられた後に、ドリルで各部材を貫通させて設けられるものであり、各部材を組み立てる際にはピン挿通孔３４，３５は無い。後述するピン挿通孔についても同様である。
【００４０】
凹部１３は、まくら木本体１１の長尺方向と略直角方向に設けられており、図４，図６に示すように、後述する連結部材１２が嵌り込むものである。また、各凹部１３の底面には２個ずつのピン挿通孔３５が形成されている。また、ピン挿通孔３４は、まくら木本体１１の両端部側に２個ずつと凹部１３に挟まれた面に２個設けられている。なお、ピン挿通孔３４，３５は、固定ピン３１が挿通され、まくら木本体１１と連結部材１２とを接合するものであり、前記した様に各部材を組み立てられた後に、ドリルで各部材を貫通させて設けられるものであり、各部材を組み立てる際にはピン挿通孔３４，３５は無い。
【００４１】
下部側まくら木片２３は、上記した上部側まくら木片２１と略同じ構成を有しており、図２に示すように、凹部１３がまくら木本体１１の底面側に配される。要するに、下部側まくら木片２３の凹部１３は、上部まくら木片２１の凹部１３と積層面に対して鏡像の関係を有する。またピン挿通孔３４，３５は、上部側まくら木片２１のそれと連通するように設けられている。
【００４２】
また、中間層２２は、上部側まくら木片２１と下部側まくら木片２３の両者に挟まれる配置であり、図３に示すように、まくら木本体１１の長尺方向に連続しない複数の略長方形状のまくら木小片１４によって構成されている。
まくら木小片１４は、２個の端部小片２７，２８と中間小片２９とを有しており、それぞれが切り離された構成である。
【００４３】
つまり、端部小片２７，２８と中間小片２９を連続して並べると上部側まくら木片２１等より短い。要するに、端部小片２７，２８と中間小片２９は、それぞれが短い小片である。詳しくは、端部小片２７，２８は、上部側まくら木片２１及び下部側まくら木片２３の端部側に配され、その端部から水平方向に上下層に形成された凹部１３に至る程度の長さである。また、端部小片２７，２８は、上下層が有するピン挿通孔３４と同様の孔が形成されており、それぞれが連通する。
【００４４】
中間小片２９は、上下層のまくら木片２１，２３に形成された凹部１３同士に挟まれた位置に配されている。つまり、中間小片２９の長さは、まくら木本体１１の長尺方向長さから、端部小片２７，２８の長さと上部側まくら木片２１あるいは下部側まくら木片２３の凹部１３の長さを除いた程度の長さである。
要するに、中間層２２が実質的に有する長尺方向長さは、まくら木本体１１の長さより短い。そのため、端部小片２７，２８と中間小片２９は、凹部１３の長さ程度の間隔を設けて配することで、中間層２２の全体長さがまくら木本体１１と一致する。なおこの間隔は嵌合空間１５であり、後述する連結部材１２が狭着されるものである。
また、中間小片２９にも上下層に連通するピン挿通孔３４が形成されている。
【００４５】
連結部材１２は、図５，６に示すように、長尺状の板部材及び板部材の小片が５層に積層された構造で、まくら木本体１１の中間層２２の嵌合空間１５に狭着される芯層部材２５と、その上下に積層される層補強材（補強部材）３７，３８及び連結補強材（補強部材）３９，４０、並びに側面補強材（補強部材）５１を有している。
【００４６】
芯層部材２５は、図３に示すように、長尺状の板部材であり、まくら木本体１１の中間層２２と同程度の厚みである。また、芯層部材２５は厚み方向に貫通したピン挿通孔３５，３６が形成されている。詳しくは、端部側にそれぞれ２個ずつのピン挿通孔３５と、中間近傍に４個のピン挿通孔３６が形成されている。また、端部に位置するピン挿通孔３５はまくら木本体１１の上下層の凹部１３に形成されたピン挿通孔３５と連通するように配置されている。なおピン挿通孔３６は、固定ピン３１が挿通され、まくら木本体１１同士の間に位置する連結部材１２を積層方向に接合するものである。
【００４７】
連結補強材３９，４０は、図２，４に示すように、芯層部材２５と同様に長尺状の板部材であるが、芯層部材２５よりも厚みが薄くされている。要するに、連結補強材３９，４０は、上記した上部側まくら木片２１あるいは下部側まくら木片２３に形成された凹部１３に嵌め込まれるため、その凹部１３の凹み深さ程度の厚みを有している。
また、連結補強材３９，４０は、ピン挿通孔３５，３６が形成されており、上記した芯層部材２５と略同位置に有する。要するに、芯層部材２５と連結補強材３９，４０のピン挿通孔３５，３６はそれぞれ連通する配置である。
【００４８】
層補強材３７，３８は、図２，４に示すように、芯層部材２５と連結補強材３９，４０を積層した際に形成される空間に配置される。要するに、層補強材３７，３８は、まくら木本体１１同士の間隔程度の長さで、その厚みは上部側あるいは下部側まくら木片２１，２３の厚みから凹部１３の凹み深さを除いた程度である。
【００４９】
また、層補強材３７，３８には、４個のピン挿通孔３６が形成されており、上下に位置する連結補強材３９，４０のピン挿通孔３６と連通して配されている。さらに層補強材３７，３８の側面には、ピン挿通孔４１が形成されており、固定ピン５２を挿通して後述する側面補強材５１を取り付ける構成である。
【００５０】
側面補強材５１は、図１に示すように、板部材の小片で、連結部材１２の積層高さ及びまくら木本体１１同士の間隔程度の幅を有している。また側面補強材５１は、積層された連結部材１２の側面に設けられており、４個のピン挿通孔４１が厚み方向に貫通するように形成されている。つまり、上記した層補強材３７，３８の側面に形成されたピン挿通孔４１と連通して配されている。
【００５１】
次に本発明である実施形態１におけるまくら木１の各部材間の組み合わせ構成について図面を用いて説明する。
【００５２】
実施形態１のまくら木１は、図１に示すように、２組のまくら木本体１１が２組の連結部材１２と接合されて井桁状を形成して一体化した構成である。
まくら木１の底部側から詳しく説明すると、図２に示すように、２枚の下部側まくら木片２３が一定の間隔を空けて平行に並んでおり、底面側に凹部１３が向くように配されている。そして、その下部側まくら木片２３の長尺方向と直角を成すように連結補強材４０が２枚の下部側まくら木片２３に渡って配置されている。このとき、平行に並んだそれぞれの凹部１３には、図６に示すように、連結補強材４０の両端部が嵌り込んでおり、下部側まくら木片２３と連結補強材４０のピン挿通孔３５が連通している。
【００５３】
そして、図３に示すように、各連結補強材４０の上面側で、下部側まくら木片２３同士の間には、層補強材３８が配されている。このとき、図６に示すように、層補強材３８は下部側まくら木片２３同士の間に嵌り込み、層補強材３８と下部側まくら木片２３の上面とは略同一平面、所謂面一の状態である。そして、層補強材３８と連結補強材４０のピン挿通孔３６が連通している。
【００５４】
図４に示すように、各下部側まくら木片２３の上面側には中間層２２と芯層部材２５が配されている。つまり、上述したように中間層２２は端部小片２７，２８と中間小片２９により構成されており、端部小片２７，２８と中間小片２９との間には下部側あるいは上部側まくら木片２３，２１と同程度の長さを有した嵌合空間１５が設けられている。そのため、図６に示すように、その嵌合空間１５に芯層部材２５の両端部が嵌り込むことで中間層２２が密状態となり、２組のまくら木本体１１を連結する構成としている。このとき、中間層２２と下部側まくら木片２３のピン挿通孔３４、並びに芯層部材２５と下部側まくら木片２３のピン挿通孔３５、及び芯層部材２５と層補強材３８のピン挿通孔４１はそれぞれ連通している。
【００５５】
そして、図５に示すように、各中間層２２の上面側には、上部側まくら木片２１がそれぞれ配され、上方に凹部１３が向けられて配されている。
また、図５に示すように、各芯層部材２５の上面側には層補強材３７が配されている。要するに、図６に示す層補強材３７は、上記した層補強材３８と同様に、まくら木本体１１同士に挟まれており、上面側まくら木片２１の凹部１３の底面と同一平面を形成している。さらに、平行に並んだ上面側まくら木片２１の凹部１３の底面と層補強材３７の上面に渡って連結補強材３９が配されている。つまり、連結補強材３９の両端部は、各上部側まくら木片２１の凹部１３に嵌合されている。このとき、上部側まくら木片２１と連結補強材３９と芯層部材２５のピン挿通孔３５、及び上部側まくら木片２１と中間層２２のピン挿通孔３４、並びに連結補強材３９と層補強材３７と芯層部材２５のピン挿通孔３６は連通している。
【００５６】
また、図５に示すように、まくら木本体１１が３層に積層され、連結部材１２が５層に積層された状態においては、ピン挿通孔３４，３５，３６がそれぞれ連通しており、孔は上下に貫通した状態である。つまり、接着剤に加えて、それぞれの孔に固定ピン３１を挿通することで、まくら木本体１１及び連結部材１２の結合力が強化される。これにより、まくら木本体１１と連結部材１２との連結状態が崩壊することを阻止することができる。
【００５７】
また、図１，５に示すように、積層された各連結部材１２の両側面には、側面補強材（補強部材）５１が設けられている。つまり、まくら木本体１１同士に挟まれ、層補強材３７，３８に形成されたピン挿通孔４１と側面補強材５１のピン挿通孔４１とを連通させて固定ピン５２を挿通して固定している。これにより、連結部材１２の強度が高まり、列車荷重による撓み等を軽減できる。なお、固定ピン５２の長さは、固定ピン３１の長さよりも短い。
【００５８】
上記した構成であるため、第１実施形態に示したまくら木１は、従来のように列車の振動や列車荷重によりまくら木本体１１と連結部材１２の一体化が崩壊することを防止することができる。つまり、本発明のまくら木１は、まくら木本体１１及び連結部材１２を層状に積層しており、平行して並ぶまくら木本体１１の各層毎に長尺状の連結部材１２が井桁状に渡るように配し、２組のまくら木本体１１を一体化する構成としている。
【００５９】
要するに、まくら木本体１１は、外部だけでなく内部においても連結部材１２によって連結された構造となり、従来技術と比較すると、まくら木本体１１と連結部材１２はより強固に接合されている。また、まくら木本体１１と連結部材１２との接合は、接着剤に加えて固定ピン３１により接合しているため、列車荷重などにより連結部材１２に生じる圧縮力や引張り力で連結部材１２が撓み、接合面の「剥離現象」が生じることを防止できる。さらに、連結部材１２の側面で、まくら木本体１１同士の間には側面補強材５１が設けられているため、まくら木１全体の一体性が増し、列車荷重などの影響をより受け難くなる。
【００６０】
この結果、列車荷重によりまくら木１に発生する圧縮力や引張り力の影響により、まくら木本体１１と連結部材１２との連結状態が崩壊することを阻止することができる。
これにより、第１実施形態のまくら木１は、まくら木本体１１と連結部材１２との連結状態は維持され、まくら木１が有する本来の機能を発揮できる。要するに、レールから伝わる列車の振動や列車荷重を分散することができるため、まくら木１の下面に敷かれたバラストの圧密化を防止できる。その結果、軌道の沈下やまくら木１の横滑り等を防ぐことができる。つまり、本発明のまくら木１は、レールの継ぎ目部や分岐部の列車荷重などの影響を受けやすい箇所にも適応可能である。
【００６１】
上記した第１実施形態のまくら木１では、上部側まくら木片２１及び下部側まくら木片２３に凹部１３を形成し、連結部材１２である連結補強材３９，４０を凹部１３に嵌合させて連結した構成を示した。要するに、この構成であれば、連結部材１２によりまくら木本体１１を連結させた構造であってもまくら木本体１１の厚み程度の深さがあれば敷設可能である。つまり、道床厚が十分確保できない条件下でもまくら木１を敷設できる。
【００６２】
しかし、第１実施形態のまくら木１は、まくら木本体１に形成した凹部１３の厚み分だけまくら木本体１１の断面係数が減少する。そこで、図７に示されるような、第２実施形態のまくら木２のように、下部側まくら木片２３に凹部１３を形成しない構成とすることで、まくら木本体１１の断面係数を減少させない構成とした。
【００６３】
詳しくは、まくら木２では、下部側まくら木片２３の凹部１３を無くして下部側まくら木片２３の厚みを確保し、その下部側まくら木片２３とその下部側まくら木片２３同士に挟まれた層補強材３８の底面に連結補強材４０を貼り付けるような構成である。この構成により、第１実施形態と比較すると、まくら木本体１１の断面係数を大きくすることができ、まくら木２の曲げ剛性を強化することができる。
【００６４】
また、第３実施形態のまくら木３は、図８に示すように、層補強材３７，３８を用いず、連結部補強材３９，４０の中央部を凸形状としている。また上記した第１実施形態の構成と同様に、上部側及び下部側まくら木片２１，２３に凹部１３を形成した構成としている。要するに、層補強材３７，３８の分だけ部材点数が少なくされているため、部材管理が軽減され、作業効率も高くなる。
【００６５】
第４実施形態のまくら木４は、図９に示すように第２及び第３実施形態の構成を併せ持っており、部材点数を少なくでき、まくら木本体１１の断面係数も確保できる構成である。要するに、図９に示すように、まくら木４は層補強材３７，３８が用いられておらず、下部側まくら木片２３に凹部１３が形成されていない。つまり、凸形状の連結補強材４０の両端部は、凹部１３に嵌合されずに下部側まくら木片２３の底面に貼り付いたような構成である。このような構成とすることで、まくら木４の製作作業効率は上がるうえ、まくら木本体１１の曲げ剛性を強化することができる。
【００６６】
前記した各まくら木１〜４は、いずれも上部側まくら木片２１に溝状の凹部１３を有し、当該凹部１３は、上部側まくら木片２１の幅方向に連通するものである。即ち凹部１３は、上部側まくら木片２１の全幅に渡る長さを持つ。
また、第５実施形態のまくら木５は、層補強材３７，３８が用いられておらず、連結補強材３９，４０が凸形状を有している。
【００６７】
前記したまくら木１〜５は、いずれも連結部材１２の芯層部材２５が長尺状の板部材であり、まくら木本体１１の中間層２２と同程度の厚みを有するものであった。しかしながら、本発明は芯層部材２５が長尺上の板部材を用いた構成に限られるわけではない。例えば、芯層部材２５はまくら木本体１１同士に挟まれた部位の厚みが、まくら木本体１１の中間層２２の厚みより大きいものであってもよい。
【００６８】
即ち第５実施形態のまくら木６は、図１０に示すように、まくら木１〜５と同様に芯層部材２５がまくら木本体１１の全幅に渡って接合されており、その芯層部材２５のまくら木本体１１に挟まれた部位は上下に配された連結補強材３９，４０が積層された構成である。詳しく説明すると、第６実施形態のまくら木６は、上述した第３実施形態と略同じ構成であり、層補強材３７，３８を用いていない構成である。即ち、第３実施形態のまくら木３は連結補強材３９，４０に凸形状を設け、芯層部材２５との層間隔を埋めていたが、第６実施形態のまくら木６は芯層部材２５の上下面に凸形状を設けた構成としている。要するに、芯層部材２５に凸形状を設ける構成とすることで、まくら木本体１１同士で挟まれた部位が積層方向に密状態となり第３実施形態と略同じ効果を得ることができる。
また、第６実施形態のまくら木６は、連結補強材３９，４０を第１実施形態に示したように長尺状の板部材とし、当該連結部材３９，４０の端部を上部側及び下部側まくら木片２１，２３の凹部１３に配した構成である。
つまり、本実施形態であれば部材点数を少なくできるため生産の作業効率を高めることができる。さらに、まくら木本体１１と連結部材１２との一体性も確保でき、列車荷重により、まくら木６に繰り返し曲げ応力が生じても連結状態が崩壊することを阻止できる。
【００６９】
前記した第５実施形態に示したまくら木６の芯層部材２５の構成は、第４実施形態及び第５実施形態のまくら木４，５に用いた構成としてもよい。その場合、第６実施形態のまくら木６と同様に、連結補強材３９あるいは４０を長尺状の板部材とすることが好ましい。要するに、芯層部材２５の端部側がまくら木本体１１の中間層２２の厚みと略同程度で、芯層部材２５の中間部、つまり連結補強材３９，４０に挟まれる部位の厚みが中間層２２の厚み以上、且つ積層する連結補強材３９，４０と密状態であればよい。
【００７０】
また上記したまくら木１〜６には、図１１に示すように、連結補強材３９の表面にレール４５の底面との間隔をなくす調整材３２を設けてもよい。この調整材３２によりレール４５の撓みが抑制され、列車荷重によりまくら木本体１１に生じる圧縮力や引張り力を抑制できる。つまり、連結部材１２に生じる撓みをより軽減できる。
さらに、連結補強材４０及び下部側まくら木片２３の底面全体には、ゴムなどの弾性材３３を設ける構成であってもよい。これにより、バラストとの摩擦が大きくなり、まくら木１〜６の横ずれ等を防止することができる。
なお、弾性材３３は、下部側まくら木片２３あるいは連結補強材４０の底面の一部であっても構わない。
【００７１】
また、上記した実施形態のまくら木１〜６のまくら木本体１１同士の間に位置する連結部材１２の表面の全部あるいは一部に繊維強化樹脂（ＦＲＰ）の層を設けてもよい。このような構成とすることで、連結部材１２の強度がさらに高まり、列車荷重などの影響をより受け難くする。
【００７２】
また、連結補強材３９，４０、層補強材３７，３８及び側面補強材５１の補強部材に短繊維を含む圧縮成形樹脂板を用いることが推奨される。特には、連結補強材３９，４０に用いることが好ましい。これにより、耐摩耗性が向上し、タイプレートやバラストによる摩擦を防止できる。なお、短繊維とは、繊維長さが０．０２ｍｍ〜３ｍｍの繊維くずであり、代表的なものにガラス繊維，炭素繊維などがある。
【００７３】
上記した実施形態では、連結部材１２を芯層部材２５を中心として、鏡像の関係とした構成を示したが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、芯層部材２５の上部には、第１実施形態で示したように層補強材３７と連結補強材３９を積層し、あるいは第６実施形態で示したように層補強材３７を用いず、芯層部材２５を凸形状とし、芯層部材２５の下部には、第３実施形態で示したように凸形状の連結補強材４０を積層するような鏡像の関係としない構成を有していても構わない。
【００７４】
上記した実施形態では、２組のまくら木本体１１を連結する構成を示したが、本発明はこの構成に限られるわけではない。
例えば、３組以上のまくら木本体１１を連結部材１２を用いて連結する構成であっても構わない。その場合、連結部材１２を長くすることが好ましい。
【００７５】
上記した実施形態では、図１に示すように、連結部材１２の長尺方向端部がまくら木本体１１の側面と同一平面にした構成を示したが、本発明はこれに限定されるわけではない。
連結部材１２の長尺方向端部の片方あるいは両方が、まくら木本体１１の側面から一定長さ突出していても構わない。これにより、連結したまくら木は、道床への接地面積が大きくなるため、列車荷重をより分散し、まくら木の耐久性を高めることができる。
【００７６】
上記した実施形態では、芯層部材２２の上下に補強部材を設ける構成を示したが、本発明にこれに限定されるわけではなく、補強部材を設けず芯層部材２２のみでまくら木本体１１を連結した構成であっても構わない。
【符号の説明】
【００７７】
１，２，３，４，５，６    まくら木
１１    まくら木本体
１２    連結部材
１３    凹部
１４    まくら木小片
２１    上部側まくら木片
２２    中間層
２３    下部側まくら木片
２５    芯層部材
３７，３８    層補強材（補強部材）
３９，４０    連結補強材（補強部材）
５１    側面補強材（補強部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010189870.tif 000009
【図８】
2010189870.tif 000010
【図９】
2010189870.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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