JP4820307B2 - ラダーマクラギ - Google Patents
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Description
本発明は、電車などの鉄道軌道に用いられるラダーマクラギに関し、主として縦梁と継材との結合部における継材の引抜き抵抗力を容易に高められるようにしたものである。
一般にラダーマクラギは、例えば図４（ａ）に図示するように、プレストレストコンクリート製の縦梁１，１と複数の鋼管製の継材２とを縦梁１のコンクリートの打ち込みにより梯子状に一体的に構成された混合剛結構造を採用しており、従来の横マクラギ構造に比べて剛性が高く、特に鉄道荷重と鉄道横座屈荷重に対してきわめて高い安全性を有するとされ、電車などの軌道構造として近年広く用いられている。
ところで、従来、縦梁１と継材２との結合は、例えば図４（ｂ），（ｃ）に図示するように、継材２の端部２ａを縦梁１の主補強鋼材として配置されたＰＣ鋼線３の間に挿入し、継材端部２ａの周囲に補強筋４などを配筋した上で、縦梁１のコンクリートを打設することにより一体化されていた。
また特に、継材２端部２ａの引抜き抵抗力を高めるべく、端部２ａをプレスする等して扁平に形成し、継材２に作用する引抜き力はコンクリートの端部２ａに対する付着力を介して縦梁２に伝えられるものとして設計されていた。
しかし、近年、ラダーマクラギに脱線時の逸脱防止装置の付加機能を高めることが望まれ、逸脱防止装置付きのラダーマクラギの開発において、特に継材の引抜き強度を高める必要があった。
その手段として、継材の端部を扁平に形成することは有効な方法であるが、引抜き強度を向上させることは困難であった。
本発明はこの要望に応えてなされたもので、継材の端部を扁平に形成することなく、継材に必要とされる引抜き強度を容易に向上させることを可能にしたラダーマクラギを提供することを目的とする。
請求項１記載のラダーマクラギは、平行に配置された２本の縦梁と当該縦梁間に縦梁の軸方向に所定間隔をおいて配置された複数の継材とから梯子状に一体に構成されてなるラダーマクラギにおいて、前記継材の端部に定着金物が突設され、当該定着金物は棒状に形成され、前記継材の端部に形成された貫通孔を縦梁の軸方向に貫通し、前記縦梁のコンクリート内に埋設されてなることを特徴とするものである。
本発明は、継材の端部に貫通孔を空ける以外は特に加工を行う必要がなく、鉄筋などからなる棒状の定着金物を貫通孔に貫通させ、そのまま継材の端部と共に縦梁のコンクリート内に埋め込むだけで継材の端部を縦梁と一体的に結合できるようにしたものである。
この場合の継材には鋼管からなる丸形継材、角形鋼管からなる角形継材、さらにはＨ形鋼などの形鋼からなる継材を用いることができる。また、定着金物には丸鋼や異形鉄筋などの鋼製の棒状部材を用いることができ、また鉄筋の径や本数を適宜変更することにより継材の引抜き強度を自由に設定することができる。なお、縦梁はプレストレストコンクリート構造またはＲＣ構造のいずれでもよい。
請求項２記載のラダーマクラギは、平行に配置された２本の縦梁と当該縦梁間に縦梁の軸方向に所定間隔をおいて配置された複数の継材とから梯子状に一体に構成されてなるラダーマクラギにおいて、前記継材の端部に定着金物が突設され、当該定着金物はＵ字状に形成されたアンカー部とＵ字状に形成された一組のフックとから形成され、前記アンカー部は前記継材内に挿入され、継材内に充填された固化材によって継材の端部に定着され、前記一組のフックは前記縦梁のコンクリート内に埋設されてなることを特徴とするものである。
本発明は継材の加工を一切なくし、また、定着金物も一本の鉄筋を曲げ加工する等して現地で容易に調達できるようにしたものである。さらに、定着金物は継材の端部に挿入した後からコンクリートやモルタル等の固化材を充填することにより容易に定着できるようにしたものである。
なお、この場合の継材には鋼管または角形鋼管からなる継材を用いるのがよい。また、定着部は定着金物として曲げ加工された鉄筋の一端側をさらにＵ字状またはＬ字状（フック）に曲げたり、あるいは一端側に定着プレートを取り付ける等の方法により容易に形成することができる。
請求項３記載のラダーマクラギは、請求項１または２記載のラダーマクラギにおいて、定着金物は複数突設してあることを特徴とするものである。定着金物を複数取り付ける場合、継材の軸方向に間隔をおいて継材の軸直角方向に貫通させて取り付けてもよく、あるいは複数段に取り付けてもよい。さらに、継材の端部に対角線状に貫通させて取り付けてもよい。
本発明は、縦梁のコンクリート内に継材の端部を定着することにより前記縦梁と継材を梯子状に一体に形成してなるラダーマクラギにおいて、特に継材の端部は当該継材の端部に突設された定着金物を介して縦梁のコンクリート内に定着されているので、継材端部の引抜き抵抗力はきわめて大きい。
また、定着金物の径や数量を増やすことにより、引抜き抵抗力を必要な強度に容易に高めることができる。
図１〜図３は、本発明のラダーマクラギの一例を示し、図１，２において、符号１，１は２本平行に配置された縦梁であり、縦梁１はプレストレストコンクリート構造によって形成されている。
符号２は縦梁１，１間に当該縦梁１，１の軸方向に所定間隔おいて配置された継材であり、継材２は剛性の高い角形鋼管から形成され、その両端部２ａ，２ａは縦梁１のコンクリート内に所定長さ定着されている。
継材２の端部２ａには主として継材２の引抜き抵抗部材として定着金物５が突設されている。定着金物５は継材２の端部２ａに形成された貫通孔２ｂを縦梁１の軸方向に水平に貫通し、その両端５ａ，５ａは縦梁１のコンクリート内に所定長さ定着されている。
なお、定着金物５は鉄筋などの棒状部材から形成され、また継材２内にはその全長にわたってコンクリートまたはモルタル等の固化材６が充填されている。
図３（ａ）〜（ｃ）は定着金物の変形例を示し、定着金物７は一端側にＵ字状に形成されたアンカー部７ａ、他端側にＵ字状に形成された一組の定着部(以下「フック」という)７ｂ，７ｂをそれぞれ有し、アンカー部７ａは継材２内に挿入され、後から継材２内に充填されたモルタルまたはコンクリート等の固化材６によって継材２の端部に突設されている。また、一組のフック７ｂ，７ｂは継材２の端部と共に縦梁１のコンクリート内に定着されている。
なお、図３（ａ）はアンカー部７ａを継材２のほぼ中央の深い位置まで挿入した例を示し、一方図３（ｂ）はアンカー部７ａを継材２端部のごく浅い位置に挿入した例を示し、いずれを選択してもよい。
このような構成において、各継材２の両端２ａ，２ａは縦梁１，１のコンクリート内に定着金物５または７を介して一体的に結合されている。この場合、継材２に作用する引抜き力は、定着金物５および７のせん断力によって両側の縦梁１，１に伝えられる。そして、定着金物５および７の径や数量を増やすことにより引抜き強度を高めることができる。
表１（ａ）は、本発明のラダーマクラギにおける継材と従来のラダーマクラギにおける継材の引抜き強度試験の結果を示したものである。継材には角形継材を用い、定着金物にはＤ１６，Ｄ１９の異形鉄筋から形成されたものを用いた。
表１（ａ）において、〔Ａ〕は、図４（ｂ）に図示する従来のラダーマクラギにおける継材の供試体を示し、〔Ｂ〕は、本発明の図３（ｂ）に図示するラダーマクラギにおける継材の供試体を示し、そして〔Ｃ〕は、本発明の図２（ｂ）に図示するラダーマクラギにおける継材の供試体を示したものである。
引抜き試験は各供試体についてそれぞれ２回行い、それぞれの平均値を比較した。その結果は、表１（ｂ）に示した計算式による推定引抜き耐力値とほぼ一致し、本発明のラダーマクラギにおける継材の引抜き強度が、従来の継材の引抜き強度と同等以上であることが確認された。また、本発明のラダーマクラギにおける継材の引抜き強度は、定着金物の径を変更することで容易に向上させることが可能であることも確認された。
１ 縦梁
２ 継材
３ ＰＣ鋼線
４ 補強筋
５ 定着金物
６ 固化材
７ 定着金物
２ 継材
３ ＰＣ鋼線
４ 補強筋
５ 定着金物
６ 固化材
７ 定着金物
Claims (3)
- 平行に配置された２本の縦梁と当該縦梁間に縦梁の軸方向に所定間隔をおいて配置された複数の継材とから梯子状に一体に構成されてなるラダーマクラギにおいて、前記継材の端部に定着金物が突設され、当該定着金物は棒状に形成され、前記継材の端部に形成された貫通孔を縦梁の軸方向に貫通し、前記縦梁のコンクリート内に埋設されてなることを特徴とするラダーマクラギ。
- 平行に配置された２本の縦梁と当該縦梁間に縦梁の軸方向に所定間隔をおいて配置された複数の継材とから梯子状に一体に構成されてなるラダーマクラギにおいて、前記継材の端部に定着金物が突設され、当該定着金物はＵ字状に形成されたアンカー部とＵ字状に形成された一組のフックとから形成され、前記アンカー部は前記継材内に挿入され、継材内に充填された固化材によって継材の端部に定着され、前記一組のフックは前記縦梁のコンクリート内に埋設されてなることを特徴とするラダーマクラギ。
- 定着金物は複数突設してあることを特徴とする請求項１または２記載のラダーマクラギ。
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