JP2542273B2 - 橋枕木 - Google Patents

橋枕木

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JP2542273B2 JP2136544A JP13654490A JP2542273B2 JP 2542273 B2 JP2542273 B2 JP 2542273B2 JP 2136544 A JP2136544 A JP 2136544A JP 13654490 A JP13654490 A JP 13654490A JP 2542273 B2 JP2542273 B2 JP 2542273B2
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【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は橋桁式の軌道曲線部に使用する橋枕木に関す
るものである。
<従来の技術> 鉄道軌道においては、列車荷重に起因する漸次的な人
工的破壊が避けられず、列車荷重を路盤によく分散させ
ることが、当該人工的破壊を軽減し、軌道狂いを抑制す
るうえに不可欠であり、ひいては、保守点検工数の軽
減、軌道修正費の軽減、あるいは列車動揺の軽減等が可
能となる。
鉄道軌道においては、通常、路盤上に道床を設け、該
道床上に所定の間隔で枕木を配置し、枕木上にレールを
支承させている。この軌道における輪重の支承状態は、
レールが車両を直接支持し、枕木がレールからの圧力を
道床に分布し、道床が枕木からの圧力を路盤に分布する
ことにあり、道床、路盤における圧力分布を分散させる
ほど、列車通過時の衝撃吸収、軌道狂いの発生防止に有
効である。
而るに、上記鉄道軌道においては、実際には、枕木間
でもレールが道床に接している。従って、力学的には、
はりの全長が連続した平面的な基礎のうえに支えられて
いることになり、上記輪重によるレールの枕下量y、あ
るいは道床または枕木から受ける圧力pは、ほぼ次式 p=ky …… で与えられる(EIはレールの曲げ剛性、kはレール枕下
係数すなわち、レールが単位深さ枕下したときの反力係
数)。而して、輪重をW、輪重作用点をx=Oとすれ
ば、x=0で 並びに x→∞でy=0の境界条件から、 y=Ae−βx(cosβx+sinβx) …… ただし、 となり、従って、 となる。
式において、Pがほぼ0になる位置をx1とすると、
輪重Wがx=0を中心として-x1+x1の範囲内に分散さ
れることになる。
而して、道床及び枕木が受ける圧力が小となり、道床
や枕木の変形を軽減でき、軌道狂いを抑制し得、補修頻
度を軽減できるのである。
<解決しようとする課題> ところで、軌道曲線部においては、遠心力に対する車
輌バランスのために外軌側のレール高さを内軌側のレー
ル高さより高くする必要があり、従来、橋梁において
は、枕木を橋桁で支持し、外軌側の橋桁高さを内軌側の
橋桁高さよりも高くしている。 しかしながら、かかる
軌道構造においては、道床(バラスト道床)が存在せ
ず、バラスト道床による輪重圧力の分散緩和が行われ得
ないこと、枕木間でのレールと橋桁との間に間隙が存在
し枕木間での道床によるレール支承が行われ得ないこと
等のために、上記した道床使用の通常の軌道構造に較
べ、力学的に過酷な条件に曝される。
従来、橋桁式軌道において、弾性枠内に硬化性樹脂含
浸グラウト材を有するパッドを橋桁上面に置き、その上
に枕木を所定の高さで配設し、樹脂を硬化させることに
より枕木を所定の高さで据え付けて硬化性樹脂の接着性
による据付け安定化や作業の容易化を図ることが提案さ
れているが(特公昭60−33921号公報)、この場合も、
バラスト道床の不存在による力学的過酷さは依然と存在
するほか、バラスト道床による輪重荷重の緩和がないこ
と、レール間での枕木の道床による支承がなく枕木と橋
桁との結着箇所に大きな曲げモーメントが作用すること
等のために、上記硬化性樹脂含浸グラウト材と橋桁との
密着界面が剥離し易く、接着による据付け安定性を長期
間保持し難い懸念もある。
本発明の目的は、橋桁式軌道でも輪重圧力を充分に分
散させ得て軌道狂いをよく抑制できる橋枕木を提供する
ことにある。
<課題を解決するための手段> 本発明に係る橋枕木は、軌道両側の橋桁の少なくとも
一方に載置される合成木材製または天然木材製の荷重受
け材と該荷重受け材を介して橋桁間に傾斜状態で跨設さ
れる枕木本体とを有し、荷重受け材の巾を枕木本体巾の
1.4倍〜2.0倍としたことを特徴とする構成、若しくは軌
道両側の橋桁の少なくとも一方に載置される合成木材製
または天然木材製の荷重受け材と該荷重受け材を介して
橋桁間に傾斜状態で跨設される枕木本体とを有し、荷重
受け材上端の巾を枕木本体巾に等しくし、荷重受け材の
下端巾を枕木本体巾の1.4倍〜2.0倍としたことを特徴と
する構成であり、荷重受け材の巾を荷重受け材高さより
も大きくすることが好ましい。
<実施例の説明> 以下、図面により本発明の実施例を説明する。
第1図Aは本発明の枕木を用いた橋桁式軌道を示す斜
視図、第1図Bは同上軌道を示す正面図、第1図Cは同
上軌道を示す側面図である。第1図A乃至第1図Cにお
いて、11・12は橋桁であり、橋桁の高さは同じである。
2は本発明に係る枕木であり、各橋桁上に載置される荷
重受け材21・22と、これらの荷重受け材を介して橋桁間
に跨設される枕木本体20とを有し、これらの間は一体化
してある。各荷重受け材21.22の巾W1は枕木本体20の巾W
2の1.4倍〜2.0倍としてある。また、一方の荷重受け材2
1の高さを他方の荷重受け材22の高さよりも高くしてあ
る。従って、枕木本体20は橋桁間に傾斜状態で跨設され
ている。3はフックボルトであり、第2図に示すよう
に、荷重受け材21・(22)並びに枕木本体20に挿通し、
フック部31を橋桁に係止し、ナット32の締付けによって
枕木を橋桁に固定している。4・4は枕木上に固定した
レールである。5はレール間に敷設した歩み板であり、
省略することもできる。上記枕木には、天然木材、或い
は合成木材、例えば、長手方向に連続の長繊維(例え
ば、ガラスロービング)に熱硬化樹脂発泡体(例えば、
硬質ウレタン樹脂)を含浸したものを使用でき、橋桁に
は、通常、鉄を使用する。
上記において、レール4に輪重が作用すると、枕木本
体20及び荷重受け材21に圧縮応力が発生し、かかる応力
下、その輪重圧力が橋桁12に伝達される。この場合、第
1図Cに示すように荷重受け材21の上面に作用する圧縮
応力(圧力)をτ、下面に作用する圧縮応力(圧力)
をτとすると、ほぼ W2τ=τ1W1 …… が成立し、ほぼ τ=W2τ0/W1…… となる。そして、前記したように、W2はW1の1/1.4〜1/2
であるから、荷重受け材21の下面に作用する圧力を荷重
受け材21の上面に作用する圧力のほぼ1/1.4〜1/2に低減
される。
従って、荷重受け材21によって、輪重圧力を分散させ
て荷重受け材21に作用する圧縮応力を緩和し得ると共に
荷重受け材21と橋桁12との接触界面に作用する圧力を緩
和し得る。而して、列車通過に伴い荷重受け材21に繰返
し作用する圧縮応力並びに繰返し接触圧力変動に対する
荷重受け材の疲労を充分に抑制でき、荷重受け材に安定
な道床としての作用を営まし得、軌道狂いの発生をよく
防止できる。
本発明において、荷重受け材21の巾を枕木本体20の巾
の1.4倍〜2.0倍とした理由は、1.4倍以下では上記した
圧力分散の効果が不充分であり、2.0倍以上では、荷重
受け材間の衝突のために配置が困難となる。上記枕木本
体と荷重受け材とは予め一体化しておくことが取扱上便
利であり、その一体化には通常、接着剤、例えば、エポ
キシ系接着剤を使用するが、釘、大ネジ、ボルト・ナッ
ト等により一体化することもできる。更に、第3図に示
すように、枕木本体20に溝23を設け、この溝23に荷重受
け材21・(22)を嵌合することもできる。この嵌合と接
着、釘、木ネジまたはボルト・ナットとを併用すること
もできる。上記荷重受け材に合成木材を使用する場合、
枕木本体の長繊維の方向と荷重受け材の長繊維の方向と
を互に直角方向とすることが好ましい。また、荷重受け
材を合成木材製とする場合、多層構造とし、かつ互に下
上に接する層の長繊維の方向を互に直角方向とすること
ができる。荷重受け材の長さ(第2図において、lで示
す)は橋桁のプレート巾よりやや長くしてボルト挿通孔
30を確保する必要があり、通常、橋桁プレート巾の約1.
5〜2.5倍であり、約2.0倍とすることが好ましい。荷重
受け材の下面には、第4図に示すように、橋桁のプレー
ト部に嵌合させるための切欠並びに溝24を設けることも
できる。
本発明に係る橋枕木においては、第5図に示すよう
に、枕木本体の外軌側にのみ荷重受け材21を設け、内軌
側は高さ調整用の溝25のみを設け、この溝25において橋
桁12に支持してもよい。また、第6図に示すように、内
軌側の高さ調整用に溝を設けずに、所定寸法だけ切断し
た水平面26で橋桁12に支持してもよい。また、第7図に
示すように、内軌側荷重受け材22の巾を枕木本体20の巾
に等しくしてもよい。上記外軌側荷重受け材の高さと巾
の関係は軸圧に対する安定性から定める必要があり、特
に、荷重受け材の高さが枕木本体の高さよりも大である
ときに重要となる。而して、第8図に示すように、軌道
のレールには、こう配区間の車両重量による平行成分、
動力車の力行または制動力、曲線通過時の転向時に生ず
る車輪の滑りによる摩擦力の平成成分等が軸力として作
用し、この軸力Hが荷重受け材21・22を転倒させようと
するモーメントM1(転倒支点はA)はM1=(h1+h2)H
であり、一方、輪重Fにより、上記転倒に抵抗するモー
メントM2であり、転倒に対する安全率Sは、 であり、この安全率を高め、かつフックボルト(第1図
Bにおける3)の負担を軽くするために、W1はh1、h2
りも大きくすることが有効である。
本発明に係る橋枕木は上記したように、荷重受け材の
巾を枕木本体の巾よりも広くし、この荷重受け材により
輪重圧力を分散しつつ橋桁に伝搬することによって列車
通過時の衝撃を効果的に吸収するものであり、荷重受け
材における圧力の分布状態は概ね第1図Cの点線で示す
通りであって、この分布に応じ、第9図に示すように荷
重受け材21・(22)の上端を枕木本体20の巾に等しく
し、荷重受け材下端を枕木本体の巾より広くすることも
できる。
<発明の効果> 本発明に係る橋枕木は上述した通りの構成であり、荷
重受け材内で輪重圧力を充分に分散させ得、列車通過に
伴い荷重受け部材に繰返し作用する圧縮応力及び橋桁と
の接触界面に繰返し作用する圧力を充分に緩和し得、荷
重受け材の疲労を、その応力・圧力の緩和と合成木材ま
たは天然木材の優れた機械的強度のために充分に抑制し
て荷重受け材に充分に安定な道床としての機能を営まし
得る。
更に、列車通過に伴い枕木に繰返し作用する曲げモー
メントに対しても、枕木と橋桁との間に介在する荷重受
け材が合成木材または天然木材のために緩衝材として作
用し枕木に作用する曲げ応力が緩和されること、接着剤
固定に依存するところがなく、従って、接着面剥離によ
る枕木据付けの不安定化の問題がないこと等の点から
も、力学的な安定化を図り得る。
従って、本発明に係る橋枕木によれば、橋桁式軌道で
あっても、軌道狂いの発生をよく抑制でき、補修頻度を
充分に低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは本発明に係る枕木を使用した橋桁式軌道を示
す斜視図、第1図B並びに第1図Cはそれぞれ第1図A
の正面図並びに側面図、第2図は第1図Bにおけるフッ
クボルト締付部の詳細を示す説明図、第3図、第4図、
第5図、第6図並びに第7図はそれぞれ本発明の別実施
例を示す説明図、第8図は本発明枕木における転倒安定
性を示す説明図、第9図は本発明の他の別実施例を示す
説明図である。 20……枕木本体、21・22……荷重受け材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 幸一 香川県高松市昭和町2丁目5番5―12号 (72)発明者 近藤 孝信 滋賀県栗太郡栗東町安養寺5丁目8番32 号

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軌道両側の橋桁の少なくとも一方に載置さ
    れる合成木材製または天然木材製の荷重受け材と該荷重
    受け材を介して橋桁間に傾斜状態で跨設される枕木本体
    とを有し、荷重受け材の巾を枕木本体巾の1.4倍〜2.0倍
    としたことを特徴とする橋枕木。
  2. 【請求項2】軌道両側の橋桁の少なくとも一方に載置さ
    れる合成木材製または天然木材製の荷重受け材と該荷重
    受け材を介して橋桁間に傾斜状態で跨設される枕木本体
    とを有し、荷重受け材上端の巾を枕木本体巾に等しく
    し、荷重受け材の下端巾を枕木本体巾の1.4倍〜2.0倍と
    したことを特徴とする橋枕木。
  3. 【請求項3】請求項(1)または(2)において、荷重
    受け材の巾を荷重受け材高さよりも大きくしたことを特
    徴とする橋枕木。
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JPS6033921A (ja) * 1983-08-05 1985-02-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd オイルフエンス引上げ装置

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