(57)【要約】【課題】埋込材の引抜き強度が大きく、かつマクラギの製造に際して埋込材をマクラギ製造型枠内にワンタッチでセットできるようにした埋込材付きマクラギ、埋込材および埋込材付きマクラギの製造方法を提供する。【解決手段】ＰＣマクラギ本体１とＰＣマクラギ本体１に埋設された脱線防止ガード取付け用埋込材７とから構成する。埋込材７は締結ボルト６が貫通する空洞部７ａとその下方に空洞部７ａと連通し、締結ボルト６が螺合されるねじ孔部７ｂとを備えて構成する。埋込材７の上端部に、キャップ本体１０ａと空洞部７ａの上端部を塞ぐ上蓋部１０ｂとからなるキャップ部材１０を取り付ける。上蓋部１０ｂは除去できるように形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マクラギ本体とマクラギ本体に埋設された埋込材とからなる埋込材付きマクラギであって、前記埋込材は締結ボルトが貫通する空洞部とその下方に前記空洞部と連通し、前記締結ボルトが螺合されるねじ孔部を備えて構成されてなることを特徴とする埋込材付きマクラギ。
【請求項２】
埋込材の上端部に、キャップ本体と空洞部の上端部を塞ぐ上蓋部とからなるキャップ部材が取り付けられ、前記上蓋部は除去できるように設けられていることを特徴とする請求項１記載の埋込材付きマクラギ。
【請求項３】
マクラギ本体の上端部に埋込材の周囲に通じる排水溝が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の埋込材付きマクラギ。
【請求項４】
マクラギに埋設される埋込材であって、締結ボルトが貫通する空洞部とその下方に前記空洞部と連通し、前記締結ボルトが螺合されるねじ孔部を備えて構成されてなることを特徴とする埋込材。
【請求項５】
マクラギ製造型枠の底部に仮付けされてマクラギに埋設される埋込材であって、上端部にキャッブ部材が取り付けられ、当該キャップ部材はキャップ本体と空洞部の上端部を塞ぐ上蓋部と前記マクラギ製造型枠に設けられた取付け孔に挿入される脚部とから構成され、前記脚部および上蓋部は除去できるように設けられていることを特徴とする請求項４記載の埋込材。
【請求項６】
マクラギ製造型枠の底部に埋込材を設置する工程、マクラギ製造型枠内にコンクリートを打設する工程および型枠を脱型する工程からなる埋込材付きマクラギの製造方法であって、前記マクラギ製造型枠の底部に設けられた取付け孔にキャップ部材を介して前記埋込材を逆さに立て付け、前記キャップ部材は前記取付け孔に差し込んで前期埋込材を立て付け可能な脚部を備えて構成されていることを特徴とする埋込材付きマクラギの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本線レールや脱線防止装置(ガード)をＰＣマクラギに締結具(ボルト)によって取り付けるための埋込材(インサート)が埋設された埋込材付きマクラギ、埋込材および埋込材付きマクラギの製造方法に関し、主として脱線防止ガードを取り付けるための埋込材が埋設され、埋込材の引抜き強度が大きく、かつマクラギの製造に際してマクラギ製造型枠内に埋込材をワンタッチでセットすることができる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鉄道レールの曲線区間(カーブ)やレールが交差する分岐部分では、走行中の車両は遠心力によって脱線するおそれがある。また、踏切などでは踏切内の落下物などで脱線するおそれがある。さらに、直線区間においても地震時に脱線するおそれがある。
【０００３】
このため、特に脱線転覆により重大事故を引起すような場所には、車両の脱線を防止するため、または脱線しても大事故に至らないように、例えば、図１１（ａ），（ｂ）に図示するように本線レール１０の内側(または外側)にこれと平行に脱線防止装置(脱線防止ガード)１１が敷設されている。
【０００４】
脱線防止ガード１１には一般に補助レールやＬ型鋼が用いられ、本線レール１０から数センチ〜数十センチ離れた位置に敷設され、ＰＣマクラギ１２に埋設された埋込材(インサート)１３に締結ボルト１４によって固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２４２４５号公報
【特許文献２】特開２００４−３２４２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記した埋込材１３は、従来、マクラギ１２の上端面までその全長がねじ孔になっている割には、性能上要求される引抜き強度を必ずしも満足するものではなかった。
【０００７】
また、締結ボルト１４を最後まで締め付けるのに時間がかかり、脱線防止装置の敷設が面倒であった。
【０００８】
さらに、マクラギを製造する際、埋込材１３はマクラギ製造型枠の底部に仮付けされるが、後から打設するコンクリートによって動いたりしないようにセットするのが面倒であった。
【０００９】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、埋込材の引抜き強度が大きく、かつマクラギの製造に際して埋込材をマクラギ製造型枠内にワンタッチでセットできるようにした埋込材付きマクラギ、埋込材および埋込材付きマクラギの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の埋込材付きマクラギは、マクラギ本体とマクラギ本体に埋設された埋込材とからなる埋込材付きマクラギであって、前記埋込材は締結ボルトが貫通する空洞部とその下方に前記空洞部と連通し、前記締結ボルトが螺合されるねじ孔部を備えて構成されてなることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明は、特に埋込材の引抜き強度が大きく、本線レールや脱線防止ガードをマクラギに強固に固定できるようにしたものである。
【００１２】
空洞部とねじ孔部の深さは特に限定されるものではないが、標準的なＰＣマクラギの断面寸法(高さ)等を勘案して決定することができ、およそ、空洞部とねじ孔部の深さは、それぞれ５０ｍｍ程度、１３０ｍｍ程度あれば、既製のＰＣマクラギの断面寸法内で性能上要求される引抜き強度を満足させることができる。
【００１３】
埋込材は、鋳造によって空洞部とねじ孔部を一体に形成することができ、さらに鋼管あるいは太径鉄筋や異形棒鋼に穿孔加工とねじ加工を行うことにより形成することができる。また、素材にはＳＳ４９０の鋼材やＳＤ３４５の鉄筋を利用することができる。
【００１４】
請求項２記載の埋込材付きマクラギは、請求項１記載の埋込材付きマクラギにおいて、埋込材の上端部に、キャップ本体と空洞部の上端部を塞ぐ上蓋部とからなるキャップ部材が取り付けられ、前記上蓋部は除去できるように設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明は、埋込材に締結ボルトを締付けて本線レールや脱線防止ガードをマクラギに固定するまでの間、埋込材の中に小石や土などの異物が入り込まないようにしたものであり、キャップ部材は硬質合成樹脂などで一体に形成することができる。また、空洞部の上端部を塞ぐ上蓋部は、他の部分より厚さを薄くしたり、あるいは空洞部の径に沿って切断可能なように、いわゆるミシン目を入れる等の方法により容易に除去することができる。
【００１６】
請求項３記載の埋込材付きマクラギは、請求項１または２記載の埋込材付きマクラギにおいて、マクラギ本体の上端部に埋込材の周囲に通じる排水溝が設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
一般に、マクラギ製造型枠の底部には、マクラギの表面形状上テーパが付けられている部分があることから、ＰＣマクラギを製造する過程でテーパ部分に埋込材を鉛直にセットする際、いわゆる座掘りをすることがある。このため、成形されたＰＣマクラギの埋込材の周囲に凹部が形成され、ここに雨水などが溜まって締結ボルを腐食させる等の不都合が生じやすい。本発明はこの問題を解消したものである。なお、キャップ部材の上端面にテーパを付けることにより、座掘りは省略することができる。
【００１８】
請求項４記載の埋込材は、マクラギに埋設される埋込材であって、締結ボルトが貫通する空洞部とその下方に前記空洞部と連通し、前記締結ボルトが螺合されるねじ孔部を備えて構成されてなることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項５記載の埋込材は、請求項４記載の埋込材において、マクラギ製造型枠の底部に仮付けされてマクラギに埋設される埋込材であって、上端部にキャップ部材が取り付けられ、当該キャップ部材はキャップ本体と空洞部の上端部を塞ぐ上蓋部と前記マクラギ製造型枠に設けられた取付け孔に挿入される脚部とから構成され、前記脚部および上蓋部は除去できるように設けられていることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項６記載の埋込材付きマクラギの製造方法は、マクラギ製造型枠の底部に埋込材を設置する工程、マクラギ製造型枠内にコンクリートを打設する工程および型枠を脱型する工程からなる埋込材付きマクラギの製造方法であって、前記マクラギ製造型枠の底部に設けられた取付け孔にキャップ部材を介して前記埋込材を逆さに立て付け、前記キャップ部材は前記取付け孔に差し込んで埋込材を立て付け可能な脚部を備えて構成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明によれば、埋込材は、キャップ部材に突設された脚部をマクラギ製造型枠の底部に設けられた取付け孔に差し込むだけでマクラギ製造型枠の底部にワンタッチでセットすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、マクラギ本体に埋設された埋込材が、締結ボルトが貫通する空洞部とその下方に前記空洞部と連通し、前記締結ボルトが螺合されるねじ孔部を備えて構成されているので、埋込材の引抜き強度が大きく、性能上要求される引抜き強度を満足させることのできる埋込材が埋設された埋込材付きマクラギを提供することができる。
【００２３】
また、埋込材の上端部分に締結ボルトが単に貫通する空洞部が形成されていることで、締結ボルト位置合せおよび締め付けが容易なだけでなく、ねじ孔部が浅い分締結ボルトの締め付けを短時間で行なうことができるため作業性がよく、現場作業を効率的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】脱線防止ガードが敷設された鉄道軌道を示し、（ａ）は鉄道軌道の長軸直角方向の縦断面図、（ｂ）は埋込材付きマクラギの長軸直角方向の縦断面図、（ｃ）は埋込材付きマクラギの長軸方向の一部縦断面図、（ｄ）は埋込材付きマクラギの一部平面図である。
【図２】脱線防止ガード取付け用埋込材とキャップ部材を示し、（ａ）は埋込材とキャップ部材が切り離された状態の一部破断正面図、（ｂ）は脱線防止ガード取付け用埋込材の横断面図である。
【図３】キャップ部材を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図４】脱線防止ガード取付け用埋込材とキャップ部材を示し、（ａ）は埋込材とキャップ部材を切り離した状態を示す斜視図、（ｂ）は埋込材にキャップ部材を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図５】脱線防止ガード取付け用埋込材の変形例を示す一部破断正面図である。
【図６】埋込材の引抜き試験装置の概要を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるイ−イ線断面図である。
【図７】埋込材の引抜き試験の結果を示す図である。
【図８】脱線防止ガード取付け用埋込材をマクラギ製造型枠の底部にセットする方法を示し、（ａ）はセット前の状態を示す斜視図、（ｂ）はセット後の状態を示す斜視図、（ｃ）はセット後の状態を示す縦断面図である。
【図９】脱線防止ガード取付け用埋込材がマクラギ本体に埋設された状態を示し、（ａ）はその一部斜視図、（ｂ）はその一部縦断面図である。
【図１０】脱線防止ガード取付け用埋込材が埋設された状態を示し、（ａ）はその一部斜視図、（ｂ）はその一部縦断面図である。
【図１１】脱線防止ガードが敷設された鉄道軌道の従来例を示し、（ａ）は鉄道軌道の長軸直角方向の縦断面図、（ｂ）はマクラギの長軸直角方向の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１〜図５は、本発明の一実施形態を示し、図において、ＰＣマクラギ本体１の長軸方向の両端部よりやや内側の上端部にレール載置部１ａ，１ａが左右対称に形成されている。
【００２６】
レール載置部１ａ，１ａにはレール２を固定する締結ボルト３を締め付けるためのレール取付け用埋込材４，４がＰＣマクラギ本体１の長軸方向に所定間隔をおいて埋設されている。
【００２７】
また、レール載置部１ａ，１ａよりさらに内側には脱線防止ガード５を固定する締結ボルト６を締め付けるための脱線防止ガード取付け用埋込材７，７がＰＣマクラギ本体１の長軸方向に所定間隔をおいて埋設されている。
【００２８】
脱線防止ガード取付け用埋込材７は、鋳造または鋼管などから円柱状に形成され、ＰＣマクラギ本体１の上端部に鉛直に埋設されている。また、脱線防止ガード取付け用埋込材７は、空洞部７ａと空洞部７ａの下方に位置するねじ孔部７ｂを備え、空洞部７ａとねじ孔部７ｂは同一鉛直線上に連続し、かつ空洞部７ａの上端はＰＣマクラギ本体１の上端面に開口している。さらに、脱線防止ガード取付け用埋込材７の下端部には鍔状に突出する定着リブ７ｃが形成されている。
【００２９】
なお、空洞部７ａとねじ孔部７ｂの深さは、特に限定されるものではないが、標準的なＰＣマクラギ本体１の断面寸法(高さ)等を勘案して決定され、空洞部７ａは５０ｍｍ程度、ねじ孔部７ｂは１３０ｍｍ程度あれば、既存のＰＣマクラギ本体の断面寸法内で性能上要求される引抜き強度を満足させることができる。
【００３０】
図５は、脱線防止ガード取付け用埋込材７の変形例を示し、異形棒鋼などから形成され、特に補強リブ７ｃが埋込材７の外周にその全長に渡って形成されている。
【００３１】
なお、図１（ｂ），（ｃ）に図示するように、ＰＣマクラギ本体１と埋込材７のねじ孔部７ｂの底部にねじ孔部７ｂと連通する排水孔１ｂを設ければ、ねじ孔部７ｂに浸入した雨水や結露水等を排水孔１ｂから速やかに排水することができ、ねじ孔部７ｂの錆付き等を防止することができる。
【００３２】
以上のような構成において、マクラギ本体１のレール載置部１ａに敷設されたレール２は、レール取付け用埋込材４に締結ボルト３によって固定され、レール２の内側に敷設された脱線防止ガード５は脱線防止ガード取付け用埋込材７に締結ボルト６によって固定されている。
【００３３】
なお、符号８は、脱線防止ガード取付け用埋込材７の周囲に溜まる雨水などを排水するための排水溝である。ＰＣマクラギを製造する過程で、マクラギ製造型枠の底部に脱線防止ガード取付け用埋込材７をセットする際に、いわゆる座掘りをすることによりＰＣマクラギ本体１の脱線防止ガード取付け用埋込材７の周囲に凹部９が形成されて雨水などが溜まりやすいため、これを処理するために排水溝８が設けられている。
【００３４】
排水溝８は凹９の両側にＰＣマクラギ本体１の長軸方向と直交する方向に形成され、一端側が凹部９と連通している。一方で、凹部９は締結ボルト６のボルト頭部と締結ボルト６に取り付けられる座金の収納凹部として利用することができる。
【００３５】
符号１０は、埋込材付きマクラギを製造する際、脱線防止ガード取付け用埋込材７をマクラギ製造型枠１１の底部にセットするためのキャップ部材であり、脱線防止ガード取付け用埋込材７の上端部に被せて取り付けられている。
【００３６】
また、キャップ部材１０は、脱線防止ガード取付け用埋込材７の上端部に被せられたキャップ本体１０ａと脱線防止ガード取付け用埋込材７の空洞部７ａの上端部を塞ぐ上蓋部１０ｂとマクラギ製造型枠１１の取付け孔１１ａに挿入される脚部１０ｃ，１０ｃと把持片１０ｄとから形成されている。
【００３７】
上蓋部１０ｂは、脱線防止ガード取付け用埋込材７に締結ボルト６を締め付けるまでの間、脱線防止ガード取付け用埋込材７の空洞部７ａの上端部を塞いで土や小石などの異物が入らないようにする機能を有し、空洞部７ａの内径とほぼ同径の外径に形成され、かつ把持片１０ｄを強く引っ張ると把持片１０ｄと共に除去できる強度に形成されている。
【００３８】
脚部１０ｃ，１０ｃは、上蓋部１０ｂを挟んでその両側に円弧状または平板状に突設され、先端部に爪１０ｅ，１０ｅがそれぞれ突設されている。そして、脚部１０ｃ，１０ｃがマクラギ製造型枠１１の取付け孔１１ａに挿入され、その先端の爪１０ｅ，１０ｅが取付け孔１１ａの裏側の縁に係止することで、脱線防止ガード取付け用埋込材７はマクラギ製造型枠１１の底部に自立するようになっている。さらに、脚部１０ｃ，１０ｃは、マクラギ製造型枠１１を脱型する際に、キャップ本体１０ａの上端面で破断し、除去される強度に形成されている。
【００３９】
図６と図７は、ＰＣマクラギ本体に埋設された埋込材について引抜き試験を行った結果と引抜き試験に用いられた試験装置を示したものである。
【００４０】
引抜き試験は、図６（ａ），（ｂ）に図示するように、装置本体ＡにＰＣマクラギ本体１を固定し、ＰＣマクラギ本体１に埋設された埋込材７にテンションバーＢを連結してテンションバーＢを引っ張ったときの埋込材７の引抜き抵抗力を測定した。引抜き試験は、図７に図示するような４種類のタイプの埋込材について行った。
【００４１】
各埋込材のタイプについて説明すると、タイプ１は、空洞部がなく全長がねじ孔部で、外周にその全長にわたって補強リブが設けられているタイプ、タイプ２は、空洞部とその下側にねじ孔部を有し、ねじ孔部の外周にその全長にわたって補強リブが設けられているタイプ、タイプ３は、空洞部とその下側にねじ孔部を有し、空洞部およびねじ孔部の外周にその全長にわたって補強リブが設けられているタイプ、そして、タイプ４は、空洞部とその下側にねじ孔部を有し、ねじ孔部の下端部に鍔状に突出する補強リブが設けられているタイプである。いずれもねじ孔部の長さは１３０ｍｍで同じである。
【００４２】
図７の結果から明らかなように、タイプ２，３，４の埋込材（本発明）の引抜強度が、タイプ１の埋込材（従来例）の引抜強度より１．５倍以上大きく、本発明は実用性が大きいことがわかった。
【００４３】
次に、脱線防止ガード取付け用埋込材７が埋設された埋込材付きマクラギを製造する場合を例に、本発明の埋込材付きマクラギの製造方法を説明する。
【００４４】
(1) 最初に、脱線防止ガード取付け用埋込材７の上端部にキャップ部材１０を取り付ける。キャップ部材１０は脱線防止ガード取付け用埋込材７に製造当初から取り付けておいてもよい。
【００４５】
(2) 次に、キャップ部材１０の脚部１０ｃ，１０ｃをマクラギ製造型枠１１の取付け孔１１ａに差し込んで、脱線防止ガード取付け用埋込材７をマクラギ製造型枠１１の底部に上端側を下にして鉛直にセットする。
【００４６】
(3) 次に、マクラギ製造型枠１１内にコンクリートを打設し、コンクリートが充分な強度を発現するまで養生する。そして、マクラギ製造型枠１１を脱型することにより脱線防止ガード取付け用埋込材７が埋設された埋込材付きマクラギが完成する。
【００４７】
なお、完成直後の埋込材付きマクラギは、キャップ部材１０の脚片１０ｃ，１０ｃは脱型時にキャップ本体１０ａの上端面で破断して除去されているが、上蓋部１０ｂは除去されないため、脱線防止ガード取付け用埋込材７の空洞部７ａの上端部は上蓋部１０ｂによって塞がれている。このため、埋込材７の中に土や石などの異物がり込んで不具合を生ずることはない。
【００４８】
したがって、埋込材７に締結ボルト６を締め付けて脱線防止ガード５を取り付ける際に、把持部１０ｄを掴んで把持部１０ｄと共に上蓋部１０ｂを除去することにより締結ボルト６を締め付けることができる。
【００４９】
なお、上記実施形態では、脱線防止ガード取付け用埋込材付きマクラギおよび脱線防止ガード取付け用埋込材について説明したが、本線レール取付け用埋込材付きマクラギおよび本線レール取付け用埋込材にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、埋込材の引抜き強度が大きく、かつマクラギを製造する際に埋込材をマクラギ製造型枠の底部にワンタッチでセットできる埋込材付きマクラギの製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  ＰＣマクラギ本体
１ａ  レール載置部
１ｂ  排水孔
２  レール
３  締結ボルト
４  埋込材（レール取付け用埋込材）
５  脱線防止ガード
６  締結ボルト
７  埋込材（脱線防止ガード取付け用埋込材）
７ａ  空洞部
７ｂ  ねじ孔部
７ｃ  定着リブ
８  排水溝
９  凹部
１０  キャップ部材
１０ａ  キャップ本体
１０ｂ  上蓋部
１０ｃ  脚部
１０ｄ  把持部
１１  マクラギ製造型枠
１１ａ  取付け孔
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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