JP2007197944A - 可変パッド - Google Patents

Abstract

【課題】プレストレストコンクリート製の軌道スラブやまくら木上にレールを敷設する際に、軌道スラブ等の上に設置されるタイプレートとレールとの間に生ずる空隙を埋めるために使用される可変パッドにおいて、注入した樹脂の漏れ出しが少なく、且つ排気を完全に行えるようにする。
【解決手段】レール８の下に配置された状態で内部に硬化性の樹脂が注入され、その樹脂が硬化することにより前記レール８の下の空隙を埋める可変パッドにおいて、互いに対向して配置され、前記樹脂の注入口３となる一部を除いて周囲が融着されたプラスチックシート２、２から可変パッド１を構成し、前記注入口３を除いた周囲寄りの位置に、前記樹脂の注入時にプラスチックシート２、２間に存在する空気を排出するための排気孔４を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は例えばプレストレストコンクリート製の軌道スラブやまくら木上にレールを敷設する際に、軌道スラブ等の上に設置されるタイプレートとレールとの間に生ずる空隙を埋めるために使用される可変パッドに関するものである。

軌道スラブやまくら木の上に敷設されるレールはレールからの荷重を分散させて軌道スラブ等に伝達するためのタイプレートに締結装置により固定されるが、レールを平坦な面の上に固定する上で、軌道スラブの天端面等に存在している不陸等に起因するレールとタイプレートとの間の空隙を樹脂注入型の可変パッドによって埋める必要がある（特許文献１、２参照）。

可変パッドは対向するプラスチックシート間に注入口から硬化性の樹脂が注入されることにより空隙の大きさや形状に応じた形状に膨張し、レール下の空隙を埋める働きをするが、樹脂注入時の圧力がプラスチックシート内の全体に均等に作用するとは限らないため、樹脂の注入時に、プラスチックシート間に存在している空気が気泡となって残留することがある。気泡が残留すれば、プラスチックシートがレール上の荷重により破裂する可能性があるため、可変パッドの使用上、気泡の発生を回避することは不可欠な条件となっている。

特開平８−０４１８０３号公報（請求項１、段落００２５〜００３２、図１、図６、図７） 特開２００４−１６９４３７号公報（請求項１、段落００１５〜００２６、図１〜図４）

通常は特許文献１のように注入口の反対側の位置に形成された空気抜き口から空気を抜きながら樹脂を注入する、または特許文献２のように注入口の反対側に排気口を形成した状態で樹脂を注入することが行われるが、空気を抜くための孔の大きさが大き過ぎれば注入した樹脂が漏れ出し易く、可変パッドが十分に膨張することができない。逆に孔の大きさが小さ過ぎれば空気の排出が不完全になり、気泡が残る可能性がある。

また特許文献２のように可変パッドを設置した後に、空気抜きのための孔を明ける方法では孔明けが現場作業になる関係で、気泡を残さずに樹脂の漏れ出しも防止し得る適度な大きさの孔を精度よく明けることが難しい。

本発明は上記背景より、注入した樹脂の漏れ出しが少なく、且つ排気を完全に行える可変パッドを提案するものである。

請求項１に記載の発明の可変パッドは、レールの下に配置された状態で内部に硬化性の樹脂が注入され、その樹脂が硬化することにより前記レールの下の空隙を埋める可変パッドにおいて、互いに対向して配置され、前記樹脂の注入口となる一部を除いて周囲が融着されたプラスチックシートから構成され、前記注入口を除いたプラスチックシートの周囲寄りの位置に、樹脂の注入時にプラスチックシート間に存在する空気を排出するための排気孔が形成されていることを構成要件とする。

排気孔が注入口を除いた周囲寄りの位置に予め形成されていることで、現場で孔明け作業をする場合とは異なり、排気孔を、気泡が残らずに樹脂の漏れ出しも防止し得る適度の大きさに設定しておくことができるため、排気孔形成の正確さが高く、樹脂漏れを防止、または抑制しながら、気泡の残留も防止することが可能になる。

排気孔が適度な大きさより大きければ樹脂注入時のプラスチックシート内の圧力が高くならないため、空気の排出効果が上がらず、適度な大きさより小さければ、プラスチックシート内の圧力を高めることができるが、逆に孔から空気が排出されにくくなる。このことから、予め適度な排気孔の大きさを確認した上で、その大きさの排気孔をプラスチックシートに明けておくことは樹脂漏れを防止しながら、気泡の残留を防止する効果を得る上では重要な作業となる。この適度な排気孔の大きさを確認するための作業から得られた、排気孔の適度な直径は後述のように数／１０ｍｍ程度であり、最適な範囲は３／１０〜５／１０ｍｍ程度である。

特に請求項２に記載のように排気孔がプラスチックシートの周囲に沿って複数個形成されていれば、空気抜きがプラスチックシートの周囲に沿って均等に行われるため、注入される樹脂の圧力がプラスチックシート間で不均衡になることがなくなり、プラスチックシートを均等に膨張させることが可能になる。複数個の排気孔は注入口の反対側の位置に、または注入口の反対側の位置を含むプラスチックシートの周囲に均等に形成される。

請求項３に記載のように注入口の反対側の周辺（端部）寄りの位置に、非直線状の連続した通路が形成され、この通路の部分に排気孔が形成されていれば、樹脂が通路内に充填されるときの抵抗が大きくなることで、樹脂の注入口側では高い注入圧力を必要とするため、空気の排出効果とプラスチックシートの膨張効果が向上する。

この場合、請求項４に記載のように通路内に不織布が存在していれば、樹脂が通路内に浸入する際に不織布が樹脂の流動を阻害する抵抗要素になり、抵抗が更に大きくなるため、樹脂の排気孔からの漏れ出しを防止する効果が向上する。

また請求項５に記載のように排気孔が両プラスチックシートに形成されていれば、可変パッドの厚さ方向に均等に空気抜けが行われるため、プラスチックシートが膨張するときの厚さ方向の偏りが回避される。

前記のように樹脂漏れを防止しながら、気泡の残留を防止する効果を得る上では排気孔の大きさが重要な要素になることから、排気孔の形成方法は特に問われないが、例えば対向するプラスチックシートの内側から排気孔を明けた場合には空気が排出され易い反面、充填した樹脂も排出され易くなる。

これに対し、請求項６に記載のように排気孔がプラスチックシートの外側から明けられている場合には、穿設の向きの関係で排気孔の、プラスチックシートの内側の大きさが外側の大きさより小さくなることから、気体である空気のみが排出され易く、流動性を有し、液体状態にある樹脂の排出が抑制され易くなるため、結果的に空気の排出効果と樹脂漏れの抑制効果が向上することになる。

上記の通り、本発明では注入口を除いた周囲寄りの位置に排気孔を形成しておくことで、現場で排気孔を明ける場合とは異なり、排気孔を、気泡が残らずに樹脂の漏れ出しも防止し得る適度の大きさに設定しておくことができるため、樹脂漏れを防止しながら、気泡の残留も防止することができる。

本発明は図１、図２に示すように互いに対向して配置され、樹脂の注入口３となる一部を除いて周囲が融着されるプラスチックシート２、２から構成され、注入口３を除いた周囲寄りの位置に、樹脂の注入時にプラスチックシート２、２間に存在する空気を排出するための排気孔４が形成されている可変パッド１である。

図２では可変パッド１の上面側と下面側に位置する双方のプラスチックシート２、２に排気孔４を形成しているが、上面側、または下面側のいずれか一方のプラスチックシート２にのみ形成する場合もある。樹脂にはエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、発泡性ウレタン樹脂その他の硬化性樹脂が使用される。

プラスチックシート２は例えばナイロンシートとポリエチレンシート、酢酸ビニル及びエチレンシートの共重合体シートから形成されたラミネートシートを方形状等、注入口３となるネックを有する適度な形に裁断することにより形成される。可変パッド１はこの２枚のプラスチックシート２、２を重ね合わせ、形状に沿って外周部分を融着することにより製作される。

注入口３には注入した樹脂の逆流を阻止する逆止弁が内蔵されたチューブ５が挿入され、チューブ５は外周部分を融着する際に注入口３に固定され、可変パッド１の外部に連続する。図１では２枚のプラスチックシート２、２間に、樹脂の注入に伴う膨張時にプラスチックシート２に作用する引張力に対する抵抗要素としてのガラス繊維等の繊維織布６を介在させているが、配置しない場合もある。

可変パッド１が設置される、例えばプレストレストコンクリート製の軌道スラブ７上には図３に示すようにレール８が受ける衝撃を緩和して軌道スラブ７に伝達するための絶縁材９が敷設される。この絶縁材９上に、レール８を軌道スラブ７に締結するためのタイプレート１０がボルト１１等により固定され、このタイプレート１０にレール８が締結装置１２により締結される。可変パッド１はタイプレート１０とレール８との間に設置されて両者間の空隙を埋めるが、レール８の底面下には緩衝のための軌道パッド１３が介在させられる。

ここで、本発明の最適な排気孔４を有する可変パッド１を製作するに当たり、樹脂の注入口と空気を排出させるための排気口を有するさまざまな試作品に対して樹脂の注入試験を行い、排気口からの樹脂の漏れ出しの有無と程度を確認した結果を説明する。

試験の目的は表２に示すように排気口からの樹脂の漏れ出しを抑制できること、気泡の残留（エア溜り）を抑制できることの他、樹脂の漏れ出しを防止するために排気口をクリップで止める作業を省略できることの３点にある。排気口を有する可変パッドの場合、注入口から樹脂を注入する際に排気口側において、空気の排出後に樹脂が漏れ出さないよう、排気口をクリップ等で閉塞させる必要があり、その関係から、通常は注入口側と排気口側の二人での作業が必要となる。

可変パッドの理想的な形態は樹脂の注入に伴って排気口から空気が排出され、且つ樹脂が漏れないことの機能を満たすことであるから、この機能を満たす可能性のある、表１に示すア）〜カ）の６種類の試作品を用意し、この６種類の試作品に対して樹脂を注入し、その結果を確認した。

排気口に糸を挿入したア）の試作品を図４に、排気口に玉を挿入したイ）の試作品を図５に、排気口に不織布を挿入したウ）の試作品を図６に、排気口に形成したジグザグの通路（非直線状の連続した通路）に不織布を介在させたエ）の試作品を図７に、排気口に逆止弁を挿入したオ）の試作品の樹脂注入時の様子を図８に、可変パッドの上面に０．５ｍｍ径の針孔を形成したカ）の試作品の樹脂注入時の様子を図９にそれぞれ示す。各試作品の結果に対する評価を表２に示す。

ア）〜カ）の内、オ）は空気の排出を促すために配置した逆止弁から樹脂が流れ出る結果となり、イ）、カ）は樹脂が可変パッド内に充填される時点から排気口から樹脂が漏れ始め、数分の内に樹脂が垂れ流れる結果となった。イ）、カ）では樹脂注入直後にクリップ等を用いて排気口を塞ぐ対策を取っていれば、樹脂の垂れ流しを防止することはできると考えられるが、前記した、排気口を閉塞させる作業を不要にする目的には沿わない。

ア）、ウ）は樹脂注入後に排気口からの樹脂漏れが発生するまでイ）、カ）より長い時間を要し、漏れ出しの量もイ）、カ）より少なかったため、一人での作業性には問題ないと考えられるが、空気抜けが悪く、可変パッド内にやや大きめの気泡が残留したため、気泡の残留を抑制する目的に反する。

エ）は排気口の中央部に排気孔４に相当する針孔を明けた場合であるが、当初はウ）と同様に排気口中央部に鋏で切込みを入れた試験で切込みから樹脂が垂れ流れる現象が発生したために、切込みを針孔に変更している。針孔に変更した場合、樹脂注入後の漏れ出しは少なく、垂れた量も僅かであった。空気は完全に抜け切れたと言えないが、空気抜けの程度は悪くはなく、一人での作業性も良好であり、総合的にはエ）は６種類の試作品の中では最も良好な結果となった。

エ）は図７、図１０に示すように注入口の反対側（右側）に位置する排気口に形成されたジグザグの通路（非直線状の連続した通路）に不織布を挟み込み、排気口（通路）の中央部に針孔を形成した形態であり、空気はこのジグザグの通路を通り、針孔から排出される。

前記のようにエ）では空気抜け孔の形を切込みから０．５ｍｍ径の針孔に変更した関係で、良好な結果を得ていると考えられるため、針孔の大きさや位置を調整することにより更によい結果を得ることも可能であると考えられる。但し、エ）は排気口側にジグザグの通路を形成し、不織布を挟み込んだ上で、針孔を形成するため、製作に手間を要していることから、可変パッド上面に針孔を形成した試作品カ）に着目し、針孔の大きさを変えて排気の状況と樹脂充填の状況を確認した。

そこで、カ）における０．５ｍｍの針孔の径を０．３ｍｍに変更し、プラスチックシートの周囲に複数個形成した、図１１に示す試作品キ）を製作し、このキ）に対して樹脂の注入試験を実施した。図１１中、丸で囲った部分に０．３ｍｍの針孔が可変パッドの外側から明けられている。

針孔は塞がれない状態に置かれること、すなわち可変パッドの使用状態において軌道パッドの設置面の外側に位置することが合理的であるから、図１１では可変パッドの外周の融着部分に沿い、注入口を除く各隅角部を含む７箇所に針孔を明けている。試作品キ）に対する樹脂の注入状況を図１２に、試作品キ）の結果に対する評価を表３にカ）と対比して示す。

表３に示すようにキ）では樹脂注入後の樹脂漏れは針孔から僅かに滲む程度であり、垂れ落ちることはなかった。また針孔が可変パッドの周辺に均等に明けられている関係で、空気抜けの具合も良好であった。結果として樹脂注入後のアフターケアをほとんど必要とせず、一人での作業性も良好であった。

以上のことから、注入口を除き、プラスチックシートの周囲に沿って複数個の、０．３ｍｍ程度の径の針孔（排気孔）を形成することが最適な可変パッドの形態であると考えられる。

本発明の可変パッドの製作例を示した平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示す可変パッドの設置状態を示した斜視図である。 試作品ア）の排気口部分を示した平面図である。 試作品イ）の排気口部分を示した平面図である。 試作品ウ）の排気口部分を示した平面図である。 試作品エ）の排気口部分を示した平面図である。 試作品オ）への樹脂注入時の様子を示した斜視図である。 試作品カ）への樹脂注入時の様子を示した斜視図である。 試作品エ）の全体を示した平面図である。 試作品キ）の全体を示した平面図である。 試作品キ）への樹脂注入時の様子を示した斜視図である。

符号の説明

１………可変パッド
２………プラスチックシート
３………注入口
４………排気孔
５………繊維織布
６………端部連結材
７………軌道スラブ
８………レール
９………絶縁材
１０……タイプレート
１１……ボルト
１２……締結装置
１３……軌道パッド

Claims (6)

1. レールの下に配置された状態で内部に硬化性の樹脂が注入され、その樹脂が硬化することにより前記レールの下の空隙を埋める可変パッドにおいて、互いに対向して配置され、前記樹脂の注入口となる一部を除いて周囲が融着されたプラスチックシートから構成され、前記注入口を除いた前記プラスチックシートの周囲寄りの位置に、樹脂の注入時に前記プラスチックシート間に存在する空気を排出するための排気孔が形成されていることを特徴とする可変パッド。
2. 前記排気孔は前記プラスチックシートの周囲に沿って複数個形成されていることを特徴とする請求項１に記載の可変パッド。
3. 前記注入口の反対側の周辺寄りの位置に、非直線状の連続した通路が形成され、この通路の部分に前記排気孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の可変パッド。
4. 前記通路内に不織布が存在していることを特徴とする請求項３に記載の可変パッド。
5. 前記排気孔は両プラスチックシートに形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の可変パッド。
6. 前記排気孔はプラスチックシートの外側から明けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の可変パッド。
   
   
   

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