JP2006241834A - タンピングツール - Google Patents

Abstract

【課題】砕石の締め固め作業の効率を向上すると共に施工サイクルを長くできるタンピングツールを提供する。
【解決手段】タンピングツール１は、矩形板状のプレート２と、プレート２の裏面から上方に向かって延びる取付棒３とを備えている。プレート２の表面には、上縁部２ａと２つの側縁部２ｂ，２ｃとに、肉盛部４が連続的に設けられている。プレート２の表面は、肉盛部４に囲まれることによって、平面状のくぼみ部５が構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、タンピングツールに係り、とくに、鉄道レールの枕木の下方に敷き詰められた砕石を抱え込んで締め固めるプレートを備えた、マルチプルタイタンパー用のタンピングツールに関する。

鉄道のレールは、枕木の下方に砕石を敷き詰めて緩衝作用を持たせることにより、電車等の動揺を除去して乗り心地を良くすると共に、レール及び電車の傷みの軽減や電車の速度アップを図っている。レール上を電車が走行すると、砕石の緩衝作用が徐々に低下するため、定期的に砕石を締め固める作業が必要となる。
一般に、この作業は、電車の走行がない終電から始発までの間に行われるため、実際に作業可能な時間は、１日のうち１時間半から２時間である。このような短い時間で作業を行うためには、作業を効率的なものにすることによって必要な作業時間を短縮し、砕石の締め固め効果を向上させることによって施工サイクルを延ばす必要がある。

砕石の締め固め作業を行う装置として、特許文献１に示されるようなマルチプルタイタンパーが知られている。このようなマルチプルタイタンパーは、図１０に示されるような矩形板状のプレート５１を有したタンピングツール５０を備えている。図１１に示されるように、２つのタンピングツール５０，５０’は、それぞれのプレート５１，５１’を対向させて開閉揺動するように、１組のタンピングツール対５２を構成する。マルチプルタイタンパーは、このようなタンピングツール対５２を複数備えている。

図１２に示されるように、マルチプルタイタンパーが砕石の締め固めを行うために、タンピングツール対５２（図１１参照）を構成する２つのタンピングツール５０，５０’は、枕木６０を挟むように、それぞれのプレート５１，５１’を砕石６１中に挿入させる。その後、タンピングツール対５２を開閉揺動させ、プレート５１，５１’間の砕石を抱え込むことにより、枕木６０の下方に敷き詰められた砕石の締め固めが行われる。通常は、１つの枕木に対し、タンピングツール対５２を１回開閉揺動させることによって、締め固めを行っているが、所望の締め固め効果が得られない場合には、１つの枕木に対し、タンピングツール対５２を２回開閉揺動させることによって、締め固めを行う場合がある。

特開平１０−２６６１０７号公報

しかしながら、従来のタンピングツール５０は、プレート５１の表面が平面状であるため、プレート５１が砕石を抱え込むと、砕石が主に図１０に示される横方向（矢印Ｃの方向）及び上方向（矢印Ｄの方向）に逃げ出す傾向がある。これにより、１つの枕木に対してタンピングツール対５２を開閉揺動させる回数を増やす必要があるため、締め固め作業に要する時間が長くなるといった問題点があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、砕石の締め固め作業の効率を向上すると共に施工サイクルを長くできるタンピングツールを提供することを目的とする。

鉄道レールの枕木の下方に敷き詰められた砕石を抱え込んで締め固めるプレートを備えた、マルチプルタイタンパー用のタンピングツールにおいて、プレートは、周囲に、下方に開口した肉盛部を備えることを特徴とする。
また、プレートは矩形であり、肉盛部は、プレートの上縁部と２つの側縁部とに、連続的に設けてもよい。

この発明によれば、タンピングツールのプレートは、周囲に、下方に開口した肉盛部を備えるので、マルチプルタイタンパーが砕石の締め固めを行う際に、タンピングツールのプレートに抱え込まれた砕石は、肉盛部による障害によって、主に下方向に逃げ出すようになるので、砕石の締め固め効率が向上する。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、この実施の形態に係るタンピングツール１を、図示しないマルチプルタイタンパーのタンピングユニットに取り付けた状態を示す図である。また、図２は、図１において、矢印ＩＩ方向から見たタンピングツール１の拡大図である。このタンピングツール１は、従来のタンピングツール５０に対して、先端のプレート２に特徴を有するものである。
図２に示されるように、タンピングツール１は、矩形板状のプレート２と、プレート２の裏面から上方に向かって延びる取付棒３とを備えている。プレート２の表面には、上縁部２ａと２つの側縁部２ｂ，２ｃとに、肉盛部４が連続的に設けられている。プレート２の表面は、肉盛部４に囲まれることによって、平面状のくぼみ部５が構成されている。

図１に示されるように、タンピングユニットには、一対の支持アーム１１が開閉揺動自在に設けられている。タンピングツール１の取付棒３の端部を、一対の支持アーム１１のうちの一方の支持アーム１１ａの脚部に挿入することによって、タンピングツール１が支持アーム１１ａに取り付けられている。一方、タンピングツール１と同じタンピングツール１’が、タンピングツール１と同様にして、もう一方の支持アーム１１ｂに取り付けられている。支持アーム１１ａ，１１ｂが開閉揺動することによって、タンピングツール１，１’が矢印Ｂの方向に開閉揺動を行い、プレート２，２’間の距離が変化するようになっている。ここで、タンピングツール１，１’は、それぞれのプレート２，２’が対向する配置になっており、１組のタンピングツール対を構成する。

さらに、このタンピングツール対は、枕木の長さの範囲で適当な間隔をとって６組が一列に設けられてタンピングツール群を構成する。タンピングユニットには、２つのタンピングツール群が、枕木間の間隔と同じ間隔をあけて、並列に設けられている。

次に、この実施の形態に係るタンピングツールの動作について説明する。
図３に示されるように、タンピングユニットに設けられた２つのタンピングツール群２５，２６のそれぞれを、枕木２１，２２の上方に位置させる。タンピングツール群２５を構成する６組のタンピングツール対全てが、枕木２１を挟むようにして砕石中に挿入される。それと同時に、もう一方のタンピングツール群２６を構成する６組のタンピングツール対全てが、枕木２２を挟むようにして砕石中に挿入される。全てのタンピングツール対が、それぞれのプレート間にある砕石を抱え込むことによって締め固めを行う。

枕木２１，２２の下方に敷き詰められた砕石の締め固めを行った後、タンピングツール群２５，２６はそれぞれ、砕石中から抜き出される。次に、図示しないマルチプルタイタンパーがフロント側に進むことによって、タンピングツール群２５，２６のそれぞれを、枕木２１，２２に隣接する枕木２３，２４の上方に位置させる。その後の作業は、枕木２１，２２の下方に敷き詰められた砕石の締め固めと同様にして、枕木２３，２４の下方に敷き詰められた砕石の締め固めを行う。この作業を繰り返すことによって、マルチプルタイタンパーの進行方向に対して、順次、枕木の下方に敷き詰められた砕石の締め固めが行われる。

ここで、プレート２の上縁部２ａ及び側縁部２ｂ，２ｃに肉盛部４を連続的に設けることによって、くぼみ部５が構成されており、各タンピングツール対が砕石を抱え込む際、砕石はくぼみ部５内に収容される。くぼみ部５内に収容された砕石は、肉盛部４が障害となるため、横方向や上方向には逃げにくくなり、図１の矢印Ａで示される下方向に主に逃げ出ることになる。これにより、砕石が効率的に枕木２１，２２の下方に入り込むことになる。すなわち、１つの枕木に対してタンピングツール対の開閉揺動を１回にしても、従来のタンピングツール５０で２回の開閉揺動を行った場合と同程度に、砕石が締め固められる。

このように、プレート２の上縁部２ａ及び側縁部２ｂ，２ｃに肉盛部４を連続的に設けてくぼみ部５を構成することにより、タンピングツール１が砕石を抱え込む際に、くぼみ部５内に収容された砕石が肉盛部４の障害によって、主に下方向に逃げ出すようになるので、砕石を効率的に枕木２１，２２の下方に入り込ませることができる。したがって、従来、１ヶ所当たりにタンピングツール対を２回開閉揺動させる必要のあった箇所においても、開閉揺動の回数を１回に減少することができるので、締め固め作業に要する時間を短縮することができる。すなわち、締め固め作業の効率を向上することができる。また、砕石の締め固めがしっかり行われるようになるため、施工サイクルを長くすることもできる。

尚、図４に示されるタンピングツール３０のように、くぼみ部５にディンプル６を設けてもよい。ディンプル６の大きさや設ける数については、使用環境等に応じて適宜設計すべき事項である。
また、図５に示されるタンピングツール４０のように、取付棒３を、プレート２に対して、左右どちらか一方にずらして設けてもよい。左右どちらの側にどれだけずらして取付棒３を設けるかは、使用環境等に応じて適宜設計すべき事項である。

＜締め固め試験方法＞
次に、この発明に係るタンピングツールを用いることによって、開閉揺動回数を減少しても、同等の締め固め効果が得られることを、締め固め試験によって確認した。
締め固め試験に用いたタンピングツールは、図４に示されるタンピングツール３０と、図１０に示される従来のタンピングツール５０である。
図６に示されるように、枕木２１下方に敷き詰められた砕石の締め固めを行うタンピングツール群２５の１２本をタンピングツール３０とし、枕木２２下方に敷き詰められた砕石の締め固めを行うタンピングツール群２６の１２本を、タンピングツール５０とした。

図６に示されるように、タンピングツール３０，５０をマルチプルタイタンパーに取り付けた後、実施の形態で説明した方法と同様にして、タンピングツール群２５，２６それぞれによって、枕木２１，２２下方に敷き詰められた砕石の締め固めを行った。タンピングツール群２５，２６を構成する各タンピングツール対については、２秒の時間をかけて１回だけ開閉揺動させた。タンピングツール群２５を構成するタンピングツール３０の試験条件を実施例１とし、タンピングツール群２６を構成するタンピングツール５０の試験条件を比較例１とした。
その後、タンピングツール群２５，２６を砕石中から抜き出し、図示しないマルチプルタイタンパーをフロント側に移動させ、タンピングツール群２５，２６をそれぞれ、枕木２３，２４に位置させた。タンピングツール群２６のみによって、実施の形態で説明した方法と同様にして、枕木２４下方に敷き詰められた砕石の締め固めを行った。タンピングツール群２６を構成する各タンピングツール対については、２秒の時間をかけて２回開閉揺動させ、タンピングツール群２６を構成するタンピングツール５０の試験条件を比較例２とした。
締め固めを行った後、実施例１及び比較例１，２において、枕木下方に新たに入り込んだ砕石の数を数えた。

締め固め試験の結果を図７に示す。試験結果は、比較例１において測定された砕石の個数に対するそれぞれの条件において測定された砕石の個数の割合（％）によって表した。
図７は、実施例１と比較例２とがほぼ同等の結果であることを表している。すなわち、タンピングツール３０を用いて１つの枕木に対して１回の開閉揺動を行った場合と、タンピングツール５０を用いて１つの枕木に対して２回の開閉揺動行った場合とは、砕石が枕木下方に入り込む効率が同等である。したがって、この発明に係るタンピングツールを用いることにより、開閉揺動回数を減少させることができるため、砕石の締め固め作業に要する時間を短縮できることが示された。

＜沈下進み試験方法＞
次に、この発明に係るタンピングツールを用いることによって、締め固めの施工サイクルを長くすることができることを、沈下進み試験によって確認した。
図８に示されるように、実施例２として、タンピングツール３０をマルチプルタイタンパーに取り付けた後、実施の形態で説明した方法と同様にして、枕木３１，３２下方に敷き詰められた砕石の締め固めを行い、締め固め前に比べて、枕木３１，３２を３０ｍｍこう上させた。一方、比較例３として、タンピングツール５０をマルチプルタイタンパーに取り付けた後、実施例２と同様の操作によって、枕木３３，３４下方に敷き詰められた砕石の締め固めを行った。尚、実施例２及び比較例３の両方とも、各タンピングツール対は、２秒の時間をかけて１回だけ開閉揺動させた。
この操作の後、バラストレギュレータのスタビライザーによって、砕石に振動数２６Ｈｚの振動を与え、これにより枕木３１，３２及び枕木３３，３４が沈下した距離を測定した。さらに、１週間後、２週間後、１ヶ月後における枕木３１，３２及び枕木３３，３４が沈下した距離を測定した。

沈下進み試験の結果を図９に示す。試験結果は、実施例２及び比較例３において、締め固め直後の枕木の位置に対する各時間経過後の枕木の位置の割合（沈下率）（％）によって表した。
図９は、実施例２における枕木の沈下速度が、比較例３における枕木の沈下速度よりも遅いことを表している。これにより、砕石の締め固めを施工した後、再び締め固めを施工する必要のある程度まで枕木が低下するのに要する時間が長くなるため、締め固めの施工サイクルを長くすることが示された。

この発明の実施の形態に係るタンピングツールを、マルチプルタイタンパーに備えたタンピングユニットに取り付けた状態を示す図である。 図１の矢印ＩＩから見た、この実施の形態に係るタンピングツールの拡大図である。 この実施の形態に係るタンピングツールを用いて、枕木下方に敷き詰められた砕石を締め固める方法を説明するための図である。 この実施の形態に係るタンピングツールの変形例についての全体図である。 この実施の形態に係るタンピングツールの別の変形例についての全体図である。 締め固め試験方法を説明するための図である。 締め固め試験の結果である。 沈下進み試験方法を説明するための図である。 沈下進み試験の結果である。 従来のタンピングツールの全体図である。 従来のタンピングツールから構成されるタンピングツール対の全体図である。 従来のタンピングツールを用いて、枕木下方に敷き詰められた砕石の締め固めを行う方法を説明するための図である。

符号の説明

１ タンピングツール、２ プレート、２ａ 上縁部、２ｂ，２ｃ 側縁部、４ 肉盛部、２１，２２，２３，２４ 枕木、２７ レール。

Claims (2)

1. 鉄道レールの枕木の下方に敷き詰められた砕石を抱え込んで締め固めるプレートを備えた、マルチプルタイタンパー用のタンピングツールにおいて、
   前記プレートは、周囲に、下方に開口した肉盛部を備えることを特徴とするタンピングツール。
2. 前記プレートは矩形であり
   前記肉盛部は、前記プレートの上縁部と２つの側縁部とに、連続的に設けられる請求項１に記載のタンピングツール。

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