JP2008240285A - 鉄道軌道レールの耐腐食構造及び軌道パッド - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でレールの腐食を防止することができる鉄道軌道レールの耐腐食構造を提供する。
【解決手段】レール底面２０ａと枕木２２との間に軌道パッド１０が配置され、軌道パッド１０は、レール底面２０ａに接触する上面１２と、上面１２から厚み分を隔てて配置される下面１４と、上面１２と下面１４との間を連結する複数の側面１６とを備えており、少なくとも一部の該側面１６とレール底面２０ａとのなす角度が鈍角となるように設定される。
【選択図】図４

Description

本発明は、鉄道軌道レールの腐食を防止する鉄道軌道レールの耐腐食構造とそのための軌道パッドに関する。

海底トンネル、踏切、海岸地帯のトンネル等では、レールの腐食が多く発生する。腐食が発生すると、数ｍｍ程度の腐食であっても鉄道車両の通過時にうける応力のために、レール折損につながることがある。そのため、安全上、腐食が発見されるとレールを交換しなければならず、多大な保守費用がかかるという問題がある。腐食を防ぐためにレール底部に塗装等を施すこともあるが、塗装に手間と費用がかかり、レールの伸び縮みなどによる塗装の劣化から、塗装の効果は２割程度の寿命を伸ばす効果しかない、との報告もある。

一方、軌道パッドは、鉄道車両がレール上を走行する際の枕木に伝わる振動衝撃を緩衝させ、また、レールと枕木との間を電気的に絶縁する働きをするものであり、従来は矩形に加工された合成ゴムで構成されている。また、弾性係数の調整を行うために、ゴムの表面に溝が形成されているものもある。

例えば、特許文献１に記載される軌道パッドは、その下面にレールの幅方向に沿った両端を除いてレールの長さ方向に沿って複数の凹溝が形成されており、且つ凹溝の延長方向の両端下面に枕木側面に向かって延出するリブ部が形成されている。そして、凹溝によって軌道パッドの柔軟性を発揮させ、リブ部によって雨水の浸入を防止して、凹溝に雨水が溜まらないようにしている。

特開２０００−６４２０２号公報

ところで、レール底部の腐食状況を観察すると、軌道パッドの端部付近が特に腐食が激しいという傾向がある。このことから、レールの腐食に軌道パッドが大きく関与していることが推測される。

本発明はかかる点に着目してなされたもので、レールの腐食を発生しにくくすることができる鉄道軌道レールの耐腐食構造及びそのための軌道パッドを提供することをその目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明による鉄道軌道レールの耐腐食構造は、レール底面と枕木との間に軌道パッドが配置され、軌道パッドは、レール底面に接触する上面と、上面から厚み分を隔てて配置される下面と、上面と下面との間を連結する複数の側面とを備えており、軌道パッドの少なくとも一部の側面とレール底面とのなす角度が鈍角となるように設定されることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の前記軌道パッドの前記少なくとも一部の側面に上下方向に伸びる複数の溝が形成されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の前記軌道パッドの前記少なくとも一部の側面が鉛直線に対して角度を持つ斜面または曲面となっていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、レール底面と枕木との間に配置される軌道パッドであって、レール底面に接触する上面と、上面から厚み分を隔てて配置される下面と、上面と下面との間を連結する複数の側面とを備えており、少なくとも一部の前記側面は、上面となす角度が鋭角となっていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載のものにおいて、上面と下面の少なくとも一方には、上面と下面とを識別する識別手段が設けられることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の前記少なくとも一部の側面には、上下方向に伸びる複数の溝が形成されることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項４ないし６のいずれか１項に記載の前記少なくとも一部の側面が鉛直線に対して角度を持つ斜面または曲面となっていることを特徴とする。

前述のように、レールの腐食は軌道パッドの端部付近で激しいということから、腐食は、レールと軌道パッドとの間に溜まる雨水等が要因であることが考えられる。このような雨水等は、表面張力によりレール底面と軌道パッドの側面との間に水滴として留まり、この水滴にレール底部の鉄がイオンとなって溶け込み、長い間にレール底部を腐食すると考えられる。また、レールに流れる直流電流が水滴を通して、枕木、大地に流れると電蝕が発生し、短い期間でレール底部が激しく腐食することが考えられる。

本発明によれば、軌道パッドの少なくとも一部の側面とレール底面とのなす角度を鈍角とすることにより両者の間における水滴の残留を防ぎ、腐食しにくい構造とすることができる。このような簡単な構造によって、保守費用を格段に低減させることができる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態による鉄道軌道レール構造の分解斜視図、図２は本発明の実施形態による軌道パッドの斜視図である。

図において、本発明の実施形態による鉄道軌道レール構造は、レール２０と枕木２２との間に鉄道車両がレール２０上を走行する際の枕木２２に伝わる振動衝撃を緩衝させるための軌道パッド１０が配置されてなる。

軌道パッド１０は、従来と同様のゴム材料から構成され、図２及び図３に示すように、平面視で矩形状をなしており、レール底面２０ａに接触する上面１２と、上面１２から厚み分を隔てて配置される下面１４と、上面１２と下面１４との間を連結する４つの側面１６とを備える。上面１２には、従来と同様に、レール２０の長手方向に平行な方向に伸びる複数の溝１２ａが形成されている。

４つの側面１６のうち、レール底面２０ａの中間部に直接その上縁端が接触する２つの側面１６は鉛直線に対して角度を持つように斜めに加工された下向きの斜面となっており、図３に示すように、斜面１６と上面１２のなす角は鋭角で、斜面１６と下面１４とのなす角は鈍角となっている。よって、上面１２と下面１４とでは、上面１２の方が面積が広くなる。好ましくは、上面１２と下面１４の少なくとも一方に、上面１２と下面１４とを識別する色、記号、文字等の視覚的な上下識別手段が設けられるとよく、またはスリット１２ａが上下識別手段を兼用することでもよく、いずれにおいても、レール２０と枕木２２との間に軌道パッド１０を配置するときに、上面１２と下面１４とが反対に配置されることのないようになっているとよい。

軌道パッド１０は、レール２０敷設時、またはレール２０交換時に、広い面積である上面１２をレール底面２０ａの方に、狭い面積である下面１４を枕木上面２２ａの方に接触させるようにして、また、上下識別手段があるときにはそれに従って、レール２０と枕木２２との間に介挿される。

レール２０と枕木２２との間に上記軌道パッド１０が配置されると、図４に示すように、斜面となっている側面１６とレール底面２０ａとのなす角度は鈍角となる。

以上のように構成される鉄道軌道レール構造においては、降雨時等に、雨水がレール側面２０ｂを伝わり、レール底面２０ａに流れ込むが、レール底面２０ａと軌道パッド１０の側面１６との鈍角をなす部分には雨水が溜まりにくいので、そのまま下方へと流れ落ちる傾向となる。

一方、軌道パッド１０の下面１４と枕木２２の上面２２ａとの位置関係に応じて、軌道パッド１０の側面１６の下縁端が枕木２２の上面の中間部に接触する場合、側面１６と枕木２２の上面２２ａとの間のなす角度が鋭角になり、図４に示すように、この部分に水滴が溜まりやすくなる。そのため、この表面張力の働きで、軌道パッド１０の側面１６付近において付着する水滴は、軌道パッド１０の側面１６と枕木２２の鋭角の部分に溜まる水滴部に呼び込まれやすくなり、枕木２２の方へと一層流れ落ちやすくなり、レール底面２０ａには水滴が付着しにくくなる。

枕木２２は通常コンクリート製であり、その表面が粗面であるので、軌道パッド１０の側面１６と枕木２２との間に溜まる水滴は、枕木２２の表面を伝わって流れるか、枕木２２表面から滲み込み、長く残留することはない。

結果として、レール底面２０ａ、軌道パッド１０及び枕木２２の間で水滴が残留しにくくなり、乾燥した状態を保つので、腐食しにくくなる。即ち、レール底面２０ａから水滴に鉄イオンが溶け込むことが防止でき、また、レール２０に流れる電流が枕木２２を通り大地へと流れることも低減させることができ、さらには、軌道パッド１０の側面１６の上下方向の長さが長くなるので、沿面電気抵抗が大きくなる効果もあり、電蝕の発生を防ぐことができる。

これに対して、従来の軌道パッドにおいては、図５に示すように、軌道パッドの側面とレール底面２０ａとが直角であり、水滴が溜まりやすい。そのため、レール底面２０ａの軌道パッド１０の側面付近の鉄イオンが溜まった水滴に溶けて、レール底面２０ａの軌道パッドの端部付近において腐食が激しい結果となっていたものと考えられる。

軌道パッド１０の側面１６の表面形状は平滑面とすることも可能であるが、図６に示すように、上下方向に伸びる溝１６ａを形成することも可能である。溝１６ａは、側面１６の全幅方向の範囲で形成されるとよい。

この溝１６ａによって水の流れを促進して、レール底面２０ａ及び軌道パッド１０との間で水滴がより一層残留しにくい構成とすることができる。

また、軌道パッド１０の側面１６としては、平坦な斜面に限ることはなく、図７に示すように、鉛直線と角度をなす曲面とすることも可能である。この場合でも、側面１６とレール底面２０ａとのなす角度は鈍角となっており、図７に示したように、１８０度に近い角度にすることができるので、側面１６とレール底面２０ａとの間で水滴が一層残留しにくい構成とすることができる。また、図７に示した例のように、側面１６と枕木２２の側面とのなす角度も１８０度に近い角度とすると、側面１６と枕木２２との間の水滴の残留もしにくい構成とすることができる。

以上のように本発明によれば、非常に簡単な構成によって、レールの腐食を効果的に防止することができるので、レールの保守費用を格段に低減することができる。

本発明による鉄道軌道レール構造の分解斜視図である。 本発明による軌道パッドの斜視図である。 図２の軌道パッドの側面図である。 本発明の鉄道軌道レール構造の断面図である。 従来の鉄道軌道レール構造の断面図である。 本発明による軌道パッドの他の例を表す部分斜視図である。 本発明の他の鉄道軌道レール構造を表す断面図である。

符号の説明

１０ 軌道パッド
１２ 上面
１４ 下面
１６ 側面
１６ａ 溝
２０ レール
２２ 枕木

Claims (7)

1. レール底面と枕木との間に軌道パッドが配置され、軌道パッドは、レール底面に接触する上面と、上面から厚み分を隔てて配置される下面と、上面と下面との間を連結する複数の側面とを備えており、軌道パッドの少なくとも一部の側面とレール底面とのなす角度が鈍角となるように設定されることを特徴とする鉄道軌道レールの耐腐食構造。
2. 前記軌道パッドの前記少なくとも一部の側面に上下方向に伸びる複数の溝が形成されることを特徴とする請求項１記載の鉄道軌道レールの耐腐食構造。
3. 前記軌道パッドの前記少なくとも一部の側面は鉛直線に対して角度を持つ斜面または曲面となっていることを特徴とする請求項１記載の鉄道軌道レールの耐腐食構造。
4. レール底面と枕木との間に配置される軌道パッドであって、
   レール底面に接触する上面と、上面から厚み分を隔てて配置される下面と、上面と下面との間を連結する複数の側面とを備えており、少なくとも一部の前記側面は、上面となす角度が鋭角となっていることを特徴とする軌道パッド。
5. 前記上面と下面の少なくとも一方には、上面と下面とを識別する識別手段が設けられることを特徴とする請求項４記載の軌道パッド。
6. 前記少なくとも一部の側面には、上下方向に伸びる複数の溝が形成されることを特徴とする請求項４または５記載の軌道パッド。
7. 前記少なくとも一部の側面は鉛直線に対して角度を持つ斜面または曲面となっていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の軌道パッド。

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