(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材上に、その長さ方向に対して交差方向に載置される橋枕木と、該橋枕木を、鋼材に対して固定するフックボルトからなり、橋枕木には予め三角・四角・六角等の角型のボルト穴が形成されているとともに、フックボルトは鋼材に係止するフック部と、橋枕木のボルト穴に挿通されるところの、橋枕木に予め形成された角型のボルト穴の形状に合わせた胴部と、橋枕木のボルト穴を通過して上方に突出するヘッド部と、該ヘッド部から胴部の一部にかけて施された螺条部とからなり、しかも上記フック部は、局所加熱曲げ加工により、その曲げ部分における内周側の曲率をＲ１５〜６０ｍｍの範囲内とするとともに、その後熱間鍛造加工を施すことにより剛性と復元性を向上させたものであるところの鉄道の橋枕木固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主として鉄道の橋梁における鋼材に橋枕木を固定するのに用いられるフックボルトと橋枕木による橋枕木固定装置に関し、列車の振動によるフックボルトの緩みに伴ってフックボルト先端のフック部が鋼材から外れやすくなり、また困難な補修作業や膨大な補修費用の出費を軽減することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
橋枕木を鋼材に固定する在来の技術としては、さきに本発明者が提案したフックボルトが一般的に知られている（特開平１０−８２４０７号公報参照）。  これは木製の橋枕木（２）を橋梁上のＩ型鋼材（３）に固定する場合に、先端にフック部（１１）を有するとともに、棒状の胴部およびフック部の反対側に雄螺子部を形成してヘッド部を形成したフックボルト（４）を用い、フック部（１１）をＩ型鋼材（３）の上側フランジに係止させるとともに、上記フックボルト（４）の胴部を、あらかじめ橋枕木（２）の端部に形成されたボルト穴内に挿通させ、ボルト穴を貫通して突出したフックボルト（４）の上端ヘッド部に角座金（６）を介してナット（５）を螺入し、これを締付固定して橋枕木（２）を固定するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した橋枕木の固定手段による場合においては、基本的にはフックボルトの胴部断面形状が真円であるところから、重量のある列車の度重なる通過に伴って経時的にフックボルトの締付に緩みを生じた場合に、フックボルトが共回りして鋼材のフランジに係合しているフック部の係合方向が変位し、鋼材から外れやすくなる。
【０００４】
なお上記した従来例の公報に記載の構造にあっては、フックボルトの回転を無くすためにフック部（１１）の後方部に、鋼材端面に当たる両翼（１０）を有するゲタ座金（２１）を溶接し、また図１０のようにフックボルト（４）の胴部に、長さ方向に沿って凹溝（９）を形成するとともに、同公報における図９のような四隅にツメ（８）を形成し、かつフックボルト穴の周方向における一部に、内周方向に向けて凸回り止め（７）を突設させた角座金（６）を用い、この角座金（６）の凸回り止め（７）をフックボルト（４）の凹溝（９）内に嵌めこむとともに、ツメ（８）を木製の橋枕木（２）に食い込ませることによりＩ型鋼材（３）からのフック部の外れを防止する工夫が凝らされているものの、特に海岸地帯では錆が発生し、上記した図９のツメ（８）の食い込み程度では掛かりが少なくなり、ボルトを締め付ける際の係着が不完全で実用的ではない。
【０００５】
また上記したようにフックボルトに長さ方向に沿わせた凹溝を形成することは、コストの問題ばかりでなく、フックボルトの耐久強度にも影響し、さらに木製の橋枕木の風化・肉痩せによって締結力が低下し、また角座金等の腐食、磨耗等により次第に共回り防止が不完全となりやすい。  その結果フックボルトが回転しフック部分が橋げたＨ鋼から外れる現象が数多く発生している。  さらにフックボルトのネジ部とナットが錆付き、橋上からのナットの増し締めの際、フックボルトも一緒に「共回り」するという現象も併発している。
【０００６】
さらにその補修のため、橋りょうの下に足場を仮設し、下からフック部を抑えながら上からナットを締め直す工事が実施されており、膨大な費用が発生する上、橋上での作業のため危険性も高い。  また、橋上からではフック部の状況を把握しづらく保守管理の面でも問題を抱えている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、フックボルトの耐久強度を劣化させることなく、しかも加工コストが低廉で、かつフックボルトの経時的な緩みを生じた場合においても、鋼材に対するフック部の係合を恒久的に維持できる画期的な構造を提案するものであり、具体的には鋼材上に、その長さ方向に対して交差方向に載置される橋枕木と、該橋枕木を、鋼材に対して固定するフックボルトからなり、橋枕木には予め三角・四角・六角等の角型のボルト穴が形成されているとともに、フックボルトは鋼材に係止するフック部と、橋枕木のボルト穴に挿通されるところの、橋枕木に予め形成された角型のボルト穴の形状に合わせた胴部と、橋枕木のボルト穴を通過して上方に突出するヘッド部と、該ヘッド部から胴部の一部にかけて施された螺条部とからなり、しかも上記フック部は、局所加熱曲げ加工により、その曲げ部分における内周側の曲率をＲ１５〜６０ｍｍの範囲内とするとともに、その後熱間鍛造加工を施すことにより剛性と復元性を向上させたものであるところの鉄道の橋枕木固定装置に関する。
【０００８】
上記した構成において、あらかじめ橋枕木にフックボルトの胴部に形成した断面が三角・四角・六角等の角型の形状に対応する形状のボルト穴を形成しておき、フックボルトのフック部を鋼材の上側フランジに係止させるとともに、その胴部を橋枕木のボルト穴内に、胴部の断面形状をボルト穴の形状に位置合わせしたうえで挿通させ、ボルト穴を貫通して突出したフックボルトの上端ヘッド部に座金を介するなどしてナットを螺入し、これを締付固定して橋枕木を鋼材に固定する。
【０００９】
【発明実施の形態】
以下において本発明の具体的な内容を図１〜２にあらわした実施例をもとに説明すると、１はフックボルトをあらわし、該フックボルト１は、鋼材に係止させるための略Ｊ字状に形成されたフック部２と、直線状の胴部３と、ヘッド部４と、該ヘッド部４から胴部３の一部にかけて施された螺条部５とからなり、しかも前記した胴部３は断面形状が非真円型に形成されている。
【００１０】
この場合の断面が非真円型の形状については、本実施例の場合においては断面四角形に形成されているが、必ずしも四角形に限られるものではなく、三角または五角・六角・等の角型であればよく、要するに断面が真円でなく、橋枕木に形成したこれと対応する角型断面形状のボルト穴内において、外周面における周方向何れかの部分が橋枕木のボルト穴内壁面の周方向何れかの部分と当接して回転を規制される形状であればよい。
【００１１】
さらに略Ｊ字状に曲げられたフック部２は、その曲げ部分にける内周側の曲率をＲ１４ｍｍ以下とするとフック部２の係合具合が悪くなり、また反対に内周側の曲率をＲ６０ｍｍを超えるようにすると、Ｈ型鋼材のフランジ幅に比してフック部２の開口幅が過大になりすぎて、同じく係合具合が不良となるところからフック部２の曲げ部分における内周側の曲率をＲ１５〜６０ｍｍの範囲内とする必要がある。  さらに該部分の加熱曲げ加工後に熱間鍛造加工を施すことにより金属組織強度を向上させることができ、これにより剛性と復元性を向上させることができる。
【００１２】
このように、フック部２の曲げ部分における内周側の曲率をＲ１５〜６０ｍｍの範囲内とし、しかも該部分の加熱曲げ加工後に熱間鍛造加工を施した場合には、例えば直径２６ｍｍの角型フックボルトの場合、以下に示すように在来の２５ｍｍ丸型フックボルトに比して略３倍の強度アップがみられる。
【００１３】
＜直径２５ｍｍ丸型のフックボルト＞
断面積    ：  Ａ４＝｛π／４｝×２５２＝４９１ｍｍ２
断面係数  ：  Ｚ１＝｛π／３２｝×２５３＝１５３３ｍｍ３
＜直径２６ｍｍ角型のフックボルト＞
断面積    ：  Ａ５＝｛１／２｝×（２７＋８）×３６＝６３０ｍｍ３
断面係数  ：  Ｚ２＝｛２７２＋４×２７×８＋８２／１２（８×２＋２７）｝×３６２＝４１６２ｍｍ３
【００１４】
＜比  較＞
断面積の比    ：  Ａ５／Ａ４＝６３０／４９１＝１．２８倍
断面係数の比  ：  Ｚ２／Ｚ１＝４１６２／１５３３＝２．７１倍
【００１５】
上記において、断面積比が１．２８倍であるのに断面係数比が２．７１倍となるのは、胴部断面を四角もしくは台形とし、各角部分のリブ効果を高めた結果によるものである。  なお上記の場合において、型打鍛造による鍛錬効果を１．１〜１．２倍とすると、総合効果として、断面係数２．７１×１．１＝２．９８となり、耐久強度が略３倍になることが明らかとなった。
【００１６】
次に上記したフックボルトの使用について図１〜２をもとに説明すると、橋梁は、橋台、橋脚、橋桁に支えられた橋桁Ｈ鋼１０があり、橋桁Ｈ鋼１０の上に高さ調整板１１を介し、橋桁Ｈ鋼１０の長さ方向に交差させて橋枕木１２が載置され、さらに橋枕木１２上にレール１４を載せた構造となっている。  橋枕木１２は、その左右両端部にフックボルト挿入用のボルト穴１３を予め穿設しておく。
【００１７】
この場合のボルト穴１３は、使用されるフックボルト１の胴部３に賦型された断面形状に対応する断面形状とする必要があり、橋枕木１２が楢、ケンパス等の木製である場合には断面四角等の形状をした穴明け機（例えば日立製作所製の自動昇降角のみＢＳ３０Ｙ等）を使用して穿設する。  また橋枕木１２がガラス繊維補強樹脂の場合は、上記した四角等の穴明け機を使用するほか、四角パイプを挿入の上射出成形加工するようにしてもよい。  さらに橋枕木がコンクリート製の場合には、予め四角パイプ片を埋め込んでおくようにしてもよい。
【００１８】
Ｈ鋼材１０に対する橋枕木１２の固定作業は、まずフックボルト１のヘッド部４を先頭に橋枕木１２のボルト穴１３の下側からボルト穴１３内に挿入し、フック部２をＨ鋼材１０のフランジ１０ａに係合させた状態にて、ヘッド部４ボルト穴１３の上端より上方に突出させ、さらにヘッド部４のネジ部５に上側から丸座金６、スプリングワッシャー７を装入し、続いてハードロック下ナット８ａを規定トルクで締め付け、さらにその上に上ナット８を螺入し、続いて下ナット８ａを押えた上で上ナット８を規定のトルクで締め付ける。
【００１９】
さらにフックボルト１の螺子部５の上端に形成したピン穴にＲピン９を差込み、万が一上ナット８が緩んだ場合でもフックボルト５の脱落を防止することができるようにし、これによって橋枕木１２をＨ鋼材１０に対して固定させている。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明は、
鋼材上に、その長さ方向に対して交差方向に載置される橋枕木と、該橋枕木を、鋼材に対して固定するフックボルトからなり、橋枕木には予め三角・四角・六角等の角型のボルト穴が形成されているとともに、フックボルトは鋼材に係止するフック部と、橋枕木のボルト穴に挿通されるところの、橋枕木に予め形成された角型のボルト穴の形状に合わせた胴部と、橋枕木のボルト穴を通過して上方に突出するヘッド部と、該ヘッド部から胴部の一部にかけて施された螺条部とからなるために、低コストでしかも耐久性が著しく向上するばかりでなく、フックボルトが共回りして鋼材のフランジに係合しているフック部の係合方向が変位し、鋼材から外れることがなく、また共回りを防止することができ、また経済的で、しかも効率的な保守を実現危険を防止することができる。
【００２１】
またフック部に対し、局所加熱曲げ加工により、その曲げ部分にける内周側の曲率を好ましくはＲ１５〜６０ｍｍの範囲内とするとともに、その後に熱間鍛造加工を施したために剛性と復元性を向上させることができ、とくに木製橋枕木の肉痩・風化による緩み、あるいは振動等は角フックボルト自体の復元性により相当程度吸収することができ、保線作業の安全性確保、大幅な効率化、かつ保守管理の充実化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る角フックボルトの使用状態をあらわした分解斜視図。
【図２】本発明に係る角フックボルトの使用状態をあらわした側面図。
【符号の説明】
１      フックボルト
２      フック部
３      胴部
４      ヘッド部
５      螺条部
６      丸座金
７      スプリングワッシャー
８      上ナット
８ａ     下ナット
９      Ｒピン
【図１】
0004210882.tif 000002
【図２】
0004210882.tif 000003