(57)【要約】【課題】現場において接続位置を位置決めするという煩雑さを解消することができ、かつ十分な曲げ強度と耐久性を確保することができる長尺分岐用枕木を提供する。【解決手段】一方の合成枕木１の一端部１１はその下面に先端側にしたがって徐々に上方に傾斜するテーパー面１１１を有するように形成され、合成枕木２の他端部２１はその上面に先端側にしたがって徐々に下方に傾斜するテーパー面２１１を有するように形成されており、上記接続部の上下面及び前後側面に合成木材の両端部に亘って補強板３１，３２，３３，３４が固接されており、更に、その前後側面補強板３３，３４の前後側面と、一方の合成枕木１の基部前後側面に亘ってＦＲＰ補強材４が被覆されている長尺分岐部用枕木である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本以上の合成枕木の互いに相補形状に形成された長手方向端部同士が突き合わされて接続された接続部を有する長尺分岐部用枕木あって、合成枕木の一端部はその下面に先端側にしたがって徐々に上方に傾斜するテーパー面を有するように形成され、合成枕木の他端部はその上面に先端側にしたがって徐々に下方に傾斜するテーパー面を有するように形成されており、上記接続部の前後側面に合成木材の両端部に亘って補強板が固接されており、更に、その前後側面補強板の前後側面と、一方の合成枕木の基部前後側面に亘ってＦＲＰ補強材が被覆されていることを特徴とする長尺分岐部用枕木。
【請求項２】
上記接続部の上下面に合成枕木の両端部に亘って上下面補強板が固接されていることを特徴とする請求項１に記載の長尺分岐部用枕木。
【請求項３】
下面補強板の下面と一方の合成枕木の基部下面に亘ってＦＲＰ補強材が被覆されていることを特徴とする請求項２に記載の長尺分岐部用枕木。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道軌道等の分岐部に用いられる長尺分岐部用枕木に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鉄道軌道の分岐部においては、分岐部の種類（片開き分岐、両開き分岐、振り分け分岐、乗り越し分岐、複分岐、３分岐、３線式分岐、ダイヤモンドクロッシング、シーサースクロッシングなど）に応じ、６〜９ｍもの長さの長尺枕木が必要とされる。
【０００３】
しかし、過密市街地、高架橋部、あるいは防音壁などで囲まれた場所においては、上記６〜９ｍもの長尺の枕木を一体物で取り扱うと作業性の低下が余儀なくされ、特に、枕木の交換作業が極めて困難となる。
【０００４】
そこで、旧来より、図４に示すように、枕木ａ，ｂの端部を突き合わせ、その部分をボルト挿通孔ｃ１をあけた鉄板ｃで上下から挟み、この鉄板ｃと枕木ａ，ｂを挿通してボルトナットで締結する枕木の接続構造や、図５に示すように、枕木ａ，ｂが釘打ちできる材料からなる場合には、それらの端部を突き合わせ、その部分の上部にまたがるように犬釘挿通孔をあけた鋼製の補強板ｆを載せ、この補強板ｆの犬釘挿通孔より犬釘ｅを枕木ａ，ｂに打ち込むとともに、その部分の枕木ａ，ｂの各端部にＬ字状金具ｆを釘ｇを打ち込んで固定し、Ｌ字状金具ｆ間をボルトナットｈで締結する枕木の接続構造が採用されている。
【０００５】
しかしながら、このような従来の枕木の接続構造では、それぞれ、分岐部の複雑な位置に敷設されるレールに接触しない位置に鉄板ｃや鋼製の補強板ｄやＬ字状金具ｇを配設する必要があるので、長さの異なる枕木ａ，ｂを多数準備する必要がある上に、接続作業も大変面倒であった。
【０００６】
ところで、本願出願人は、枕木として、汎用のブナ材などに代え、長繊維で補強した熱硬化性樹脂発泡体からなる合成木材を用いたものを製造販売しており、かかる合成木材を用いた場合においても優れた曲げ強度が得られるように、現在までに種々の改良を行っている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００７】
しかしながら、図６や図７に示すような合成枕木の接続方法、つまり、互いに接続される対の合成枕木ｍ，ｎの長手方向端部をぞれぞれ互いにテーパー面ｍ２，ｎ２を有する相補形状に形成し、現場施工時に対の合成枕木ｍ，ｎの端部ｍ１，ｎ１同士を接合すると共に、この接合面の前後側面に補強材ｐ，ｑを接着し、双方の合成枕木ｍ，ｎに長手方向に係合させる方法を採用した長尺分岐部用枕木を、鉄道軌道の分岐部に敷設し、その上に分岐部のレールを敷設して使用した場合、次のような問題点があることが判明した。
尚、図６に示す例では、補強材ｐ，ｑが合成枕木ｍ，ｎの前後側面から突出しており、図７に示す例では、補強材ｐ，ｑが合成枕木ｍ，ｎの前後側面と面一にされている。
【０００８】
即ち、このような長尺分岐部用枕木に、分岐部のレール上を通過する列車荷重が繰り返し作用したとき、前後側面の補強材ｐ，ｑの、対の合成枕木ｍ，ｎのテーパー面ｍ２，ｎ２の延長面上の平行をなす斜め下方に向かう面に沿って亀裂Ｋが発生し易いという現象があることが判明した。この原因の詳細は定かではないが、通過する列車荷重の上下振動に基づく合成枕木ｍ，ｎのテーパー面ｍ２，ｎ２に作用する剪断応力を当初は補強材ｐ，ｑが押さえ込んでいるが、長期間使用しているうちに補強材ｐ，ｑが疲労破壊して亀裂発生へとつながるのではないかと推測される。
【０００９】
更に、枕木がスラブ面上に直結軌道として敷設されている場合には、枕木の下面とスラブ面との間隔が２〜３ｃｍと狭い上に、枕木の下面周辺に充填剤を流し込んで、支持ブロックを形成する必要があり、従来の金具による接合では施工し難いという欠点があった。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−８８２１５号公報
【特許文献２】
特開２００１−１５９３２９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、現場において接続位置を位置決めするという煩雑さを解消することができ、かつ直結軌道にも好適な様に、２本の接合部の断面が枕木の断面と同一である場合でも、十分な曲げ強度と耐久性を確保することができる長尺分岐用枕木を提供することを目的としてなされたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に記載の発明は、２本以上の合成枕木の互いに相補形状に形成された長手方向端部同士が突き合わされて接続された接続部を有する長尺分岐部用枕木あって、合成枕木の一端部はその下面に先端側にしたがって徐々に上方に傾斜するテーパー面を有するように形成され、合成枕木の他端部はその上面に先端側にしたがって徐々に下方に傾斜するテーパー面を有するように形成されており、上記接続部の前後側面に合成木材の両端部に亘って補強板が固接されており、更に、その前後側面補強板の前後側面と、一方の合成枕木の基部前後側面に亘ってＦＲＰ補強材が被覆されている長尺分岐部用枕木である。
【００１３】
本願の請求項２に記載の発明は、上記接続部の上下面に合成枕木の両端部に亘って上下面補強板が固接されている請求項１に記載の長尺分岐部用枕木である。
【００１４】
本願の請求項３に記載の発明は、下面補強板の下面と一方の合成枕木の基部下面に亘ってＦＲＰ補強材が被覆されている請求項２に記載の長尺分岐部用枕木である。
【００１５】
本発明において、合成枕木や補強板としては、長手方向に向けて埋設した長繊維で補強した樹脂（これを「合成木材」という）からなるもの等が使用され、ガラス長繊維を長手方向に引き揃えて埋設した熱硬化性樹脂発泡体〔ＦＦＵ（登録商標）〕からなるものが好ましく、合成木材単体からなるものであってもよいし、合成木材と樹脂発泡板を積層した複合材からなるものであってもよい。
【００１６】
本発明において、ＦＲＰ補強材としては、繊維強化硬質合成樹脂からなるものが使用され、ガラスマット（Ｍ）とガラスロービング（Ｒ）とを交互に３層以上積層した状態にて硬質合成樹脂中に埋設したものが好ましい。その厚さは、２〜３ｍｍ以上が好ましく、４〜５ｍｍ以上がより好ましい。
【００１７】
【作用】
本発明の長尺分岐部用枕木は、合成枕木の一端部はその下面に先端側にしたがって徐々に上方に傾斜するテーパー面を有するように形成され、合成枕木の他端部はその上面に先端側にしたがって徐々に下方に傾斜するテーパー面を有するように形成されており、上記接続部の前後側面に合成木材の両端部に亘って補強板が固接されており、更に、その前後側面補強板の前後側面と、一方の合成枕木の基部前後側面に亘ってＦＲＰ補強材が被覆されていることにより、通過する列車荷重の上下振動が合成枕木のテーパー面に剪断応力として繰り返し作用しても、この剪断応力を前後側面補強板が長期間にわたって疲労破壊することなく押さえ込むことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の長尺分岐部用枕木の一例を示す説明図であり、図２は図１にに示す長尺分岐部用枕木の製造を説明する説明図である。
図１及び図２に示すように、この長尺分岐部用枕木は、一対の合成枕木１，２と、上面補強板３１と、下面補強板３２と、前側面補強板３３と、後側面補強板３４と、ＦＲＰ補強材４からなる。
【００１９】
合成枕木１，２は、ガラス長繊維を長手方向に引き揃えて埋設した熱硬化性樹脂発泡体〔ＦＦＵ（登録商標）〕からなる。なお、合成枕木１，２の長繊維方向は長手方向（枕木長手方向）に揃えられている。これら合成枕木１，２の接続された端部１１，２１はそれぞれ互いに相補形状となされている。
【００２０】
一方の合成枕木１の一端部１１は、その下面に先端側にしたがって徐々に上方に傾斜するテーパー面１１１が形成されている。このテーパー面１１１の傾斜角は、図示例では９°としているが、所望の角度とすることができる。端部１１の先端面は略垂直に加工されている。端部１１の上面の先端側に、上面補強板装着凹部１１２が形成されている。端部１１の下面のテーパー面１１１よりも中央側に、下面補強板装着凹部１１３が形成されている。端部１１の前後側面に前後側面補強板装着凹部１１４，１１５が形成されている。端部１１の略中央部に上下方向に貫通する第１の埋栓孔１１６が設けられ、上面補強板装着凹部１１２の部位に上下方向に貫通する第２の埋栓孔１１７が設けられており、下面補強板装着凹部１１３の部位に下方から上方に向けて第３の埋栓孔１１８が設けられている。また、端部１１には、前後方向に貫通する３個の第４の埋栓孔１１９が設けられている。一方の合成枕木１の他端部（図示せず）、後記の他方の合成枕木２の他端部２１と同様の形状に形成されている。
【００２１】
他方の合成枕木２の他端部２１は、その上面に先端側にしたがって徐々に下方に傾斜するテーパー面２１１が形成されており、このテーパー面２１１は、一方の合成枕木１のテーパー面１１１に相対するように形成されている。端部２１の先端面は略垂直に加工されている。端部２１の下面の先端側に、下面補強板装着凹部２１３が形成されている。端部２１の上面のテーパー面２１１よりも中央側に、上面補強板装着凹部２１２が形成されている。端部２１の両側面に前後側面補強板装着凹部２１４，２１５が形成されている。端部２１の略中央部に上下方向に貫通する第１の埋栓孔２１６が設けられ、下面補強板装着凹部２１３の部位に上下方向に貫通する第２の埋栓孔２１７が設けられており、上面補強板装着凹部２１２の部位に上方から下方に向けて第３の埋栓孔２１８が設けられている。また、端部２１には、前後方向に貫通する３個の第４の埋栓孔２１９が設けられている。他方の合成枕木１の一端部（図示せず）、前記の一方の合成枕木１の他端部１１と同様の形状に形成されている。
【００２２】
補強板３１〜３４は、一対の合成枕木１，２の端部１１，１２同士の突き合わせ接合部の周囲にまたがるように固着される、ガラス長繊維を長手方向に引き揃えて埋設した熱硬化性樹脂発泡体〔ＦＦＵ（登録商標）〕からなる補強板である。
【００２３】
上面補強板３１は、一方の合成枕木１の上面補強板装着凹溝１１２と他方の合成枕木２の上面補強板装着凹溝２１２内にまたがるように装着される大きさと厚さを有している。
上面補強板３１には、一方の合成枕木の第１の埋栓孔１１６に相対することになる位置に第１の埋栓孔３１１が設けられ、他方の第３の埋栓孔２１８に相対することになる位置に第２の埋栓孔３１２が設けられている。
【００２４】
下面補強板３２は、一方の合成枕木１の下面補強板装着凹溝１１３と他方の合成枕木２の下面補強板装着凹溝２１３内にまたがるように装着される大きさと厚さを有している。
下面補強板３２には、他方の第１の埋栓孔２１６に相対することになる位置に第１の埋栓孔３１１が設けられ、一方の合成枕木の第３の埋栓孔１１６に相対することになる位置に第２の埋栓孔３１２が設けられている。
【００２５】
前側面補強板３３は、一方の合成枕木１の前側面補強板装着凹溝１１４と他方の合成枕木２の前側面補強板装着凹溝２１４内にまたがるように装着される大きさと厚さを有している。
後側面補強板３４は、一方の合成枕木１の前側面補強板装着凹溝１１５と他方の合成枕木２の前側面補強板装着凹溝２１５内にまたがるように装着される大きさと厚さを有している。
前側面補強板３３及び後側面補強板３４の一方の合成枕木１の第４の埋栓孔１１９と他方の合成枕木１の第４の埋栓孔２１９に相対することになる位置に第２の埋栓孔が設けられている。
【００２６】
一対の合成木材１，２の端部１１，２１の接合面（即ち、テーパー面１１１，２１１並びに略垂直面）に接着剤が塗布され、これら接合面同士が突き合わされて接着されている。
一方の合成枕木１の上面補強板装着凹部１１２と他方の合成枕木２の上面補強板装着凹部２１２にまたがるようにして、上面補強板３１が接着剤にて固接されている。上面補強板３１の上面は、一方の合成枕木１の端部以外の上面と他方の合成枕木２の端部以外の上面と面一となされている。
一方の合成枕木１の下面補強板装着凹部１１３と他方の合成枕木２の下面補強板装着凹部２１３にまたがるようにして、下面補強板３２が接着剤にて固接されている。上面補強板３２の下面は、一方の合成枕木１の端部以外の下面と他方の合成枕木２の端部以外の下面と面一となされている。
【００２７】
一方の合成枕木１の前側面補強板装着凹部１１４と他方の合成枕木２の下面補強板装着凹部２１４にまたがるようにして、前面補強板３３が接着剤にて固接されている。上面補強板３３の前面は、一方の合成枕木１の端部以外の前面と他方の合成枕木２の端部以外の前面と面一となされている。
一方の合成枕木１の後面側補強板装着凹部１１５と他方の合成枕木２の後側面補強板装着凹部２１５にまたがるようにして、後側面補強板３４が接着剤にて固接されている。上面補強板３４の後面は、一方の合成枕木１の端部以外の後面と他方の合成枕木２の端部以外の後面と面一となされている。
【００２８】
更に、前後側面補強板３３，３４の側面の一半部と、一方の合成枕木１の基部前後側面に亘ってＦＲＰ補強材４が被覆されて、本発明の長尺分岐部用枕木が形成されている。
なお、前後側面補強板３３，３４の長さを６００ｍｍ程度としたときのＦＲＰ補強材４によって被覆される一方の合成枕木１の端部に隣接する基部の前後側面の長さは、１００〜２００ｍｍ程度が好ましい。また、ＦＲＰ補強材４によって被覆される前後側面補強板３３，３４の長さは３００ｍｍ程度が好ましい。
また、下面補強板３２の下面と、一方の合成枕木１の基部下面に亘っても、ＦＲＰ補強材が被覆されているのが好ましい。
【００２９】
なお、上記の長尺分岐用枕木において、他方の合成枕木２と上面補強板３１とが一体物からなり、一方の合成枕木１と下面補強板３２とが一体物からなるものであっても構わない。
【００３０】
以下、図１に示す長尺分岐部用枕木の製造工程を、図２を参照しつつ説明する。
まず、最初の工程にて、図２（ａ）に示すように、他方の合成枕木２の上面補強板装着凹溝２１２に上面補強板３１の一半部を接着剤にて接着するとともに、上面補強板３１の第２の埋栓孔３１２と他方の合成枕木２の第３の埋栓孔２１８に埋栓を押し込んで、両者間を固着した状態となしておく。
また、一方の合成枕木１の下面補強板装着凹溝１１３に下面補強板３２の一半部を接着剤にて接着するとともに、下面補強板３２の第２の埋栓孔３２２と一方の合成枕木１の第３の埋栓孔１１８に埋栓を押し込んで両者間を固着した状態となしておく。
次に、一方の合成枕木１のテーパー面１１１、先端面及び上面補強板装着凹溝１１２に接着剤を塗布するとともに、他方の合成枕木２のテーパー面２１１、先端面及び下面補強板装着凹溝２１３に接着剤を塗布する。
【００３１】
第２工程にて、図２（ｂ）に示すように、この状態の一方の合成枕木１の端部１１と他方の合成枕木２の端部２１とを相互に突き合わせるように嵌め込むとともに、上面補強板３１の第１の埋栓孔３１１と一方の合成枕木１の第２の埋栓孔１１７と他方の合成枕木２の第１の埋栓孔２１６とに埋栓を打ち込んで、一方の合成枕木１のテーパー面１１１と他方の合成枕木２のテーパー面２１１間、上面補強板３１の他半部と一方の合成枕木１の上面補強板装着凹溝１１２間、及び下面補強板３２と他方の合成枕木２の下面補強板装着凹溝２１３間などの相対する面間を接着するとともに埋栓にて固着した状態となす。
【００３２】
第３工程にて、図２（ｃ）に示す〔図２（ａ）参照〕ように、一方の合成枕木１の前側面補強板装着凹溝１１４と他方の合成枕木２の前側面補強板装着凹溝２１４に接着剤を塗布して、その部分にまたがるように前側面補強板３３を当接し、前側面補強板３３の第３の埋栓孔から、一方の合成枕木１の第４の埋栓孔１１９、他方の合成枕木２の第４の埋栓孔２１９に向けて埋栓を打ち込んで、相対する面間を接着するとともに埋栓にて固着した状態となす。
同様に、一方の合成枕木１の後側面補強板装着凹溝１１５と他方の合成枕木２の後側面補強板装着凹溝２１５に接着剤を塗布して、その部分にまたがるように後側面補強板３４を当接し、後側面補強板３４の第３の埋栓孔から、一方の合成枕木１の第４の埋栓孔、他方の合成枕木２の第４の埋栓孔に向けて埋栓を打ち込んで、相対する面間を接着するとともに埋栓にて固着した状態となす。
【００３３】
最後の工程にて、図２（ｄ）に示すように、前後側面補強板３３，３４の側面の一半部と、一方の合成枕木１の端部に隣接する基部の前後側面に亘って、ＦＲＰ補強材４によって被覆する。
【００３４】
図３は、上下面及び前後側面補強板の形成例の説明図であって、一方向に引き揃えられた状態にて長繊維が埋設された繊維強化プラスチック製の板材３Ａの両面に、ガラスマット（Ｍ）とガラスロービング（Ｒ）とを交互に３層以上積層した状態にて硬質合成樹脂中に埋設したＦＲＰ補強層３Ｂ，３Ｂが積層されたものである。このような構造の補強板は、板材３Ａの両面に、板材３Ａ中の長繊維の引き揃え方向と直交する方向に補強繊維が埋設された状態のＦＲＰ補強層３Ｂ，３Ｂで強化されているので、強度の方向バランスがよくなり、疲労強度が向上する。従って、この補強板を接合部の組立部材として用いると、接合部の強度向上に寄与する。
【００３５】
図３に示すような補強板（両面のＦＲＰ補強層３Ｂ，３Ｂを、ガラスマット（Ｍ）とガラスロービング（Ｒ）とを交互に３層としたものと、５層としたもの）を用いた場合の、図１に示す長尺分岐用枕木の接合部における曲げ強度を試験した結果を表１に示す。なお、比較のために、補強板として、補強層のないものを用いた場合を比較例として示す。
【００３６】
【表１】
2004244920.tif 000003
【００３７】
【発明の効果】
本発明の長尺分岐部用枕木は、上記の構成とされているので、現場において接続位置を位置決めするという煩雑さを解消することができ、かつ十分な曲げ強度と耐久性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の長尺分岐用枕木の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す長尺分岐用枕木の製造方法を説明する説明図であり、（ａ）はその最初の工程を説明する正面図、（ｂ）はその第２工程を説明する正面図、（ｃ）は第３工程を説明する平面図、（ｄ）は最後の工程を説明する正面図である。
【図３】本発明における上下面及び前後側面補強板の、ＦＲＰ補強層の形成例の説明図である。
【図４】従来の枕木の接続構造の一例を示す斜視図である。
【図５】従来の枕木の接続構造の別の例を示す斜視図である。
【図６】従来の枕木の接続構造の更に別の例を示す斜視図である。
【図７】従来の枕木の接続構造の更に別の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，２  合成枕木
３  補強板
３Ａ  板材
３Ｂ  ＦＲＰ補強層
４  ＦＲＰ補強材
１１，２１  端部
３１  上面補強板
３２  下面補強板
３３  前側面補強板
３４  後側面補強板
１１１，２１１  テーパー面
１１２，２１２  上面補強板装着凹部
１１３，２１３  下面補強板装着凹部
１１４，２１４  前側面補強板装着凹部
１１５，２１５  後側面補強板装着凹部
【図１】
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【図２】
2004244920.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004244920.tif 000008
【図６】
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【図７】
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