JP5132147B2 - New material reinforced sleeper - Google Patents
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Description
本発明は、特に漏水などの悪環境下の利用に適した新素材補強マクラギに関し、主に地下鉄の軌道に利用されるものである。 The present invention relates to a new material reinforced sleeper particularly suitable for use in adverse environments such as water leakage, and is mainly used for subway tracks.
一般に、地下鉄の道床部は常に漏水などの劣悪な条件下にさらされ、特に都市部における地下鉄の道床部は、いろいろな混入物が漏水に混じって流れていることが予測される。 In general, a subway roadbed is always exposed to poor conditions such as water leakage, and in particular, a subway roadbed in an urban area is expected to have various contaminants flowing in the water leak.
道床部に敷設されたマクラギは漏水の影響を受けやすく、特にこれまで一般に用いられているRCマクラギは、酸性物質や塩分を含んだ漏水が浸透してコンクリートおよびコンクリート内の補強筋が腐食し、爆裂して短期間のうちに損傷劣化してしまうという課題があった。 The sleepers laid on the roadbed are easily affected by water leakage, especially RC sleepers that have been used so far infiltrate leaked water containing acidic substances and salt, corroding concrete and reinforcing bars in concrete, There was a problem that it exploded and deteriorated in a short period of time.
この問題を解決する方法として、補強筋として樹脂コーティングされた鉄筋を配筋したり、補強筋の代わりにアラミド繊維材を用いたりすることが行われているが、樹脂コーティングされた鉄筋はRCマクラギの製造中に樹脂コーティングが破断してしまうことがあり、またアラミド繊維材はヤング係数が小さく、伸びが大きいためひび割れ耐力に課題があった。 As a method for solving this problem, a resin-coated reinforcing bar is arranged as a reinforcing bar, or an aramid fiber material is used instead of the reinforcing bar, but the resin-coated reinforcing bar is an RC sleeper. In some cases, the resin coating may be broken during the production of the material, and since the aramid fiber material has a small Young's modulus and a large elongation, there is a problem in cracking resistance.
本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、耐久性にすぐれ、特に劣悪な環境下の利用に耐え得る新素材補強マクラギを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a new material-reinforced sleeper that has excellent durability and can withstand use in a particularly inferior environment.
請求項1記載の新素材補強マクラギは、コンクリートからなるマクラギ本体と、当該マクラギ本体内に配置された複数の炭素製補強部材とから構成され、前記マクラギ本体は高炉スラグ微粉末を配合したコンクリートから形成され、前記炭素製補強部材は炭素繊維を組紐状に編み、樹脂で含浸硬化させて表面が凹凸状をなす棒状に形成され、かつ一部がマクラギ本体の下端部に突出してマクラギ本体を道床に固定するアンカーになっていることを特徴とするものである。 The new material reinforced sleeper according to claim 1 is composed of a sleeper body made of concrete and a plurality of carbon reinforcing members arranged in the sleeper body , wherein the sleeper body is made of concrete mixed with blast furnace slag fine powder. The carbon reinforcing member is formed in a rod shape in which carbon fiber is braided into a braid, impregnated and cured with resin, and the surface has an uneven shape, and a part protrudes from the lower end portion of the sleeper body so that the sleeper body is made into the roadbed It is characterized by being an anchor to be fixed to .
本発明は、特に補強筋の代わりに炭素繊維から棒状に形成された炭素製補強部材を利用することで、酸性物質や塩分を含んだ漏水による補強部材の劣化等を防止してマクラギの耐久性を高めたものである。 In particular, the present invention utilizes a carbon reinforcing member formed in a rod shape from carbon fiber instead of reinforcing bars, thereby preventing deterioration of the reinforcing member due to leakage of water containing an acidic substance or salt and the durability of sleepers. It is a thing that raised.
なお、炭素製補強部材には炭素繊維を例えば組紐状に編み、樹脂で含浸硬化させて所定径の棒状に形成されたものを用いることができ、また、RC構造における鉄筋の配筋方法に準じて配置し、断面設計を行うことができる。さらに、マクラギの形状や大きさに応じてあらかじめ所定の形状に組み立てておくことにより、炭素製補強部材を型枠内に効率的に配置することができる。また、この場合の炭素製補強部材は、当該炭素製補強部材どうしを接着材で接着するか、あるいは結束線で結束することにより容易に組み立てることができる。 The carbon reinforcing member can be made of, for example, a carbon fiber knitted into a braid shape, impregnated and cured with a resin and formed into a rod shape with a predetermined diameter, and in accordance with the reinforcing bar arrangement method in the RC structure. The cross-sectional design can be performed. Furthermore, by assembling in a predetermined shape in advance according to the shape and size of sleepers, the carbon reinforcing member can be efficiently arranged in the mold. Further, the carbon reinforcing member in this case can be easily assembled by bonding the carbon reinforcing members with an adhesive or binding them with a binding wire.
なお、これまでのRCマクラギには、補強筋としてD−φ6(断面積32mm2、許容引張荷重5.6KN)、D−φ10(断面積71mm2、許容引張荷重12.46KN)またはD−φ13(断面積126mm2、許容引張荷重22.1KN)が用いられているが、本発明においては断面積25mm2または42mm2程度の炭素製補強部材を用いることができる。この程度の炭素製補強部材でも、許容引張荷重がそれぞれ18KN、29KNもあり、強度上余裕がありすぎるが、複雑な形状への加工という点で望ましい。 In addition, in RC sleepers so far, D-φ6 (cross-sectional area 32 mm 2 , allowable tensile load 5.6 KN), D-φ10 (cross-sectional area 71 mm 2 , allowable tensile load 12.46 KN) or D-φ13 are used as reinforcing bars. (A cross-sectional area of 126 mm 2 and an allowable tensile load of 22.1 KN) are used. In the present invention, a carbon reinforcing member having a cross-sectional area of about 25 mm 2 or 42 mm 2 can be used. Even with such a carbon reinforcing member, the allowable tensile loads are 18KN and 29KN, respectively, and there is too much room for strength, but this is desirable in terms of processing into a complicated shape.
また、炭素製補強部材が組紐状に形成されていることで、炭素製補強部材の表面が凹凸状をなしコンクリートの付着力を高めることができる。 Further, since the carbon reinforcing member is formed in a braided shape, the surface of the carbon reinforcing member has an uneven shape, and the adhesion of concrete can be increased.
さらに、高炉スラグ微粉末を配合したコンクリートは特に塩害に強いため、マクラギ本体が高炉スラグ微粉末を配合したコンクリートで形成してあれば、酸性物質や塩分を含んだ漏水の内部への拡散が抑制されるため、マクラギ本体の劣化も抑制することができるだけでなく、高炉スラグ微粉末は高炉で銑鉄を製造する際に排出される副産物であるため、これを利用することにより資源のリサイクルにもつながり、非常に経済的である。 Furthermore, concrete containing blast furnace slag fine powder is particularly resistant to salt damage, so if the sleeper body is made of concrete containing blast furnace slag fine powder, diffusion of leaked water containing acidic substances and salt into the interior is suppressed. Therefore, not only can the deterioration of sleeper body be suppressed, but blast furnace slag fine powder is a by-product that is discharged when pig iron is produced in the blast furnace. Is very economical.
本発明に係る新素材補強マクラギは、マクラギ本体のコンクリートとして高炉スラグ微粉末を配合したコンクリートが用いられ、当該マクラギ本体のコンクリート内には補強筋の代わりに炭素繊維から棒状に形成された炭素製補強部材が配置されているため、特に酸性物質や塩分を含んだ漏水に強く、地下鉄用のマクラギとして実用性が高い。 The new material reinforced sleeper according to the present invention uses concrete mixed with blast furnace slag fine powder as the concrete of the sleeper body, and in the concrete of the sleeper body is made of carbon formed in a rod shape from carbon fiber instead of reinforcing bars. Since the reinforcing member is arranged, it is particularly resistant to leaking water containing acidic substances and salt, and is highly practical as a sleeper for subways.
また、銑鉄を製造する際の副産物として排出される高炉スラグを利用していることにより資源のリサイクルにもつながり、非常に経済的である。 In addition, the use of blast furnace slag discharged as a by-product when producing pig iron leads to resource recycling, which is very economical.
図1(a)〜(d)は短マクラギを示し、当該短マクラギ1はマクラギ本体2と当該マクラギ本体2のコンクリート内に配置された複数の炭素製補強部材3とから構成されている。
1A to 1D show a short sleeper, and the short sleeper 1 is composed of a
マクラギ本体2は所定量の高炉スラグ微粉末が配合されたコンクリートから成形されている。また、マクラギ本体2の上端部の中央部に浅い凹溝状に形成されたレール締結部2aが形成され、当該レール締結部2aの底部にレール締結用埋込栓2b,2bが埋設されている。
The
炭素製補強部材3は炭素繊維を組紐状に編み、樹脂で含浸硬化させて所定径の棒状に形成されている。また、炭素製補強部材3は複数、炭素製補強部材3どうしを互いに接着材で接着したり、あるいは結束線で結束したりすることによって所定の形状に組み立てられている。さらに、炭素製補強部材3の一部がマクラギ本体2の下端部に複数突設され、短マクラギ1を道床に固定するためのアンカー部3a,3aになっている。当該アンカー部3a,3aは短マクラギ本体2の軸方向の両端部に対称に突設されている。
The
図2(a),(b)は長尺マクラギを示し、当該長尺マクラギ4はマクラ本体5と当該マクラギ本体5のコンクリート内に配置された複数の炭素製補強部材6とから構成されている。
2 (a) and 2 (b) show a long sleeper, and the
マクラギ本体5は所定量の高炉スラグ微粉末が配合されたコンクリートから成形されている。また、マクラギ本体5の材軸方向の両端部の上端部に浅い凹溝状に形成されたレール締結部5aが形成され、当該レール締結部5aの底部にレール締結用埋込栓5b,5bが埋設されている。
The
炭素製補強部材6は炭素繊維を組紐状に編み、樹脂で含浸硬化させて所定径の棒状に形成されている。また、炭素製補強部材6は複数、炭素製補強部材6どうしを互いに接着材で接着したり、あるいは結束線で結束したりすることによって所定の形状に組み立てられている。さらに、炭素製補強部材6の一部がマクラギ本体5の材軸方向の両端部の下端部に突設され、長尺マクラギ4を道床に固定するためのアンカー部6aになっている。
The carbon reinforcing member 6 is formed in a bar shape having a predetermined diameter by knitting carbon fibers in a braid shape and impregnating and curing them with a resin. The carbon reinforcing members 6 are assembled into a predetermined shape by bonding a plurality of carbon reinforcing members 6 to each other with an adhesive or by binding them with a binding wire. Further, a part of the carbon reinforcing member 6 protrudes from the lower ends of both ends of the
本発明は耐久性にすぐれ、特に劣悪な環境下の利用に耐え得る新素材補強マクラギを提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a new material-reinforced sleeper that has excellent durability and can withstand use in a particularly poor environment.
1 短マクラギ
2 マクラギ本体
2a レール締結部
2b レール締結用埋込栓
3 炭素製補強部材
3a アンカー部
4 長尺マクラギ
5 マクラギ本体
5a レール締結部
5b レール締結用埋込栓
6 炭素製補強部材
6a アンカー部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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