JP2010037819A - バラスト止め工、工具用治具、有道床軌道 - Google Patents

Abstract

【課題】地震動により道床に大きな慣性力が作用するような場合であっても、有道床軌道の道床が変形するのを抑制する技術を提供すること。
【解決手段】積層体３１は、バラストを包含する複数の袋状に形成された袋状物３２を、道床３ののり尻部からのり肩部にかけ、外端部から内端部へ向かうほど下方へ下がるように傾斜させながら路盤１の上に積み上げることで形成され、さらに有道床軌道１００（路盤１）の延長方向に延設するように配置した構造を有している。このことにより、外向きの（あるいは外側の）水平力を受けたときに積層体３１が滑動または転倒するのを防止することができ、したがって、地震動により道床３に大きな慣性力が作用するような場合であっても、有道床軌道１００の道床３が変形するのを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、路盤上に道床を設け、その道床上にまくらぎおよびレールを配した有道床軌道、および有道床軌道の道床の両側に設置されるバラスト止め工に関する。

従来より、路盤上に道床を設け、その道床上にまくらぎおよびレールを配した有道床軌道が知られている。このような有道床軌道の構造としては、路盤上に形成した道床にまくらぎを並べ、その上に一対のレールを一定間隔に平行に取り付けたものが一般的である。このような有道床軌道を構成する道床には、バラスト、スラブなどがあり、路線の様々な条件を考慮して選定されている。その中でも、図８（ａ）および図８（ｂ）に例示するように、砂利・砕石等のバラスト２を用いたバラスト道床軌道１０００は、従来から最もよく知られている。このようなバラスト２を用いた道床１００３は、その性質上、重い車両の走行を合理的に支え、かつ経済的にも優れていることから、長年採用されてきている。また、砂利・砕石等のバラスト２は、まくらぎ４をしっかり保持し、列車からレール５およびまくらぎ４を経て伝わる荷重を路盤へ均等に分散させ、軌道に弾性を持たせるとともに、つき固め等の保守作業が容易に行えることや、軌道の排水をよくし噴泥や雑草の発生を防ぐなどの機能を持っている。

しかし、上述のようなバラストを用いた道床は、その表面付近で個々の砂利・砕石などが移動しやすく、通過する列車荷重や、高温時のレール軸力に起因する張出力、地震時の応力などを受けた場合や盛土構造物の沈下などにより容易に変形し、軌道の線形狂いが発生することがある。このため、軌道の線形狂いが発生した場合には、バラストを補充したり道床を突き固めたりして修正している。なお、このような軌道の線形狂いを修正する作業は多大な労力・費用を要する。

なお、バラスト上の複数のまくらぎの間に剛な板を設け、まくらぎの下をくぐらせた上向きのコの字形のアンカーでその剛な板同士を連結するバラストを用いた道床も知られているが（例えば、特許文献１参照。）、道床ののり尻部からのり肩部にかけての部分については、上述のように、その表面付近で個々の砂利・砕石などが移動しやすく、通過する列車荷重や、高温時のレール軸力に起因する張出力、地震時の応力などを受けた場合や盛土構造物の沈下などにより容易に変形し、軌道の線形狂いが発生することがある。

そこで、図８（ｃ）および図８（ｄ）に例示するように、路盤１上における道床１１０３の両側にバラスト止め工１０１０を設置し、そのバラスト止め工１０１０によってバラスト２の変形を防ぐ手法が考えられている（例えば、特許文献２参照。）。このバラスト止め工１０１０は、プレストレストコンクリートなどのコンクリート製であり、壁状に形成されている。

しかし、上述のようなバラスト止め工１０１０については、例えば５０ｃｍ幅で壁状に形成されたものでは一基が約２００ｋｇとなるため、（１）施工時に、保管場所から保守用車などで現地へ運搬する必要があることや、（２）施工に重機を使用する必要があること、（３）バラスト止め工１０１０が突起部１０１０ａを有する場合にその突起部１０１０ａを路盤１に埋設させることからレール直角の断面方向に道床を大きく掘削して設置後に埋め戻す必要があることなどの施工面において課題がある。また、このようなバラスト止め工１０１０を使用した工法は一般的に高コストであることが知られている。

そこで、布製やポリエチレン製などの可撓性の土嚢袋に砂利・砕石などの充填材を詰めたものを路盤上に設置し、その表面を砕石などで覆って平らにした上にまくらぎを並べてレールを固定する手法が考えられている（例えば、特許文献３〜６参照。）。このような充填材入りの土嚢袋を利用する手法によれば、従来の砂利・砕石などを敷いただけの手法に比べて、鉄道車両の通過に伴う繰り返し荷重によるレールの沈下が少なくなり、その分レールや道床の保守作業が軽減されるとともに、鉄道車両の通過時の振動や騒音も低減しうるという利点がある。
特開平９−１１１７０４号公報 特開平８−１４４２０６号公報 特開平８−１５１６０１号公報 特開平８−７４２０１号公報 特開２０００−８６８９０号公報 特開２００１−２７１３０１号公報 特開平８−２７７０１号公報 特開平９−１３７４２２号公報 特願２００７−１１８８４７

しかし、上述のような充填材入りの土嚢袋を利用する手法においては、土嚢袋のダイレイタンシーによる応力増加が期待されるものの、土嚢袋同士の境界においてバラストとバラストの間の土嚢袋の素材がバラスト間のかみ合わせの邪魔をして摩擦力が十分に発揮されず、土嚢袋間に滑りが生じて道床が変形することがあるという問題があった。

なお、路盤上にハニカム状の補強材を設置し、その補強材の空間に上からバラストを充填することで道床を形成する手法も考えられるが（例えば、特許文献７参照。）、ハニカム状の補強材の上方に位置するバラストが崩れて道床の表面部分が横方向などに変形するという問題がある。

また、土嚢袋の上面および下面に帯状体を取り付け、その帯状体に挿通したロープなどの線状体で結束することで土嚢袋同士を連結する手法も考えられるが（例えば、特許文献８参照。）、土嚢袋同士の境界においてバラストとバラストの間の土嚢袋の素材がバラスト間のかみ合わせの邪魔をして摩擦力が十分に発揮されないとの課題は依然として存在し、土嚢袋間に滑りが生じて道床が変形することがあるという問題があった。また、土嚢袋を積み上げた場合には、帯状体が土嚢袋間に位置するために土嚢袋同士が密着しにくく、土嚢袋間に滑りが生じて道床が変形することがあるという問題があった。

また、道床においてバラスト表面あるいはバラスト間に接着性の高い樹脂等の薬剤を散布し、バラストを固めることにより移動を抑制する手法が考えられるが、上述のような樹脂等の薬剤は雨などで流出したり経時変化で劣化したりするためにその効果は恒久的なものでなく、上述の薬剤の散布を短期間で繰返し行う必要があり、その作業は多大な労力・費用を要する。

さらに、上述のような充填材入りの土嚢袋を利用する手法においては、道床肩幅が広い箇所など、地震動により道床に大きな慣性力が作用するような場合には、水平力によって積み上げた土嚢袋が滑動または転倒するおそれがあった。

また、バラストを包含する複数の袋状に形成された袋状物を、道床ののり尻部からのり肩部にかけて水平に積み上げることも考えられるが（例えば、特許文献９参照）、上述のように、地震動によって道床に大きな慣性力が作用するような場合には、水平力によって積み上げた袋状物が滑動または転倒するおそれがある。

本発明は、このような不具合に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、地震動により道床に大きな慣性力が作用するような場合であっても、有道床軌道の道床が変形するのを抑制する技術を提供することにある。

上記課題を解決するためになされた請求項１に係るバラスト止め工は、路盤上にバラストを敷設し、台形等の所定断面形状の床状構造となるように締固め、前記路盤の延長方向に延設することにより形成された道床と、その長手方向が前記道床の延長方向に直交するよう前記道床上に並べて設置された複数のまくらぎと、前記複数のまくらぎの上面に前記道床の延長方向に沿って締結された一組以上のレールと、を備える有道床軌道に用いられ、前記道床の横断方向の両側に前記道床の延長方向に沿って設置されて前記道床をその横断方向から支持するバラスト止め工であって、前記路盤の延長方向に延設され、バラストを包含する複数の袋状に形成された袋状物を、前記道床ののり尻部からのり肩部にかけて、外端部から内端部へ向かうほど下方へ下がるように傾斜させながら積み上げることで形成される積層体を備えることを特徴とする。

このように構成された本発明のバラスト止め工によれば、路盤の延長方向に延設された積層体を備え、この積層体は、バラストを包含する複数の袋状に形成された袋状物を、道床ののり尻部からのり肩部にかけて、外端部から内端部へ向かうほど下方へ下がるように傾斜させながら積み上げることで形成される。このことにより、外向きの（あるいは外側の）水平力を受けたときに積層体が滑動または転倒するのを防止することができ、したがって、地震動により道床に大きな慣性力が作用するような場合であっても、有道床軌道の道床が変形するのを抑制することができる。

つまり、本発明のバラスト止め工によれば、従来の有道床軌道が有するバラストの噛み合わせ効果による軌道の水平方向への移動に対する抵抗性（水平抗力）をより効果的に増大させ、ミリ精度の高い精度で保守管理されている軌道線形が変形するのを抑制することができ、したがって、列車走行の安全性を高める効果を有する。

なお、積層体については、複数の袋状物を道床の内側へ向けてずらしながら積み上げることで形成されることが考えられる（請求項２）。このように構成すれば、積層体が道床の内側へ傾こうとする力が大きくなり、したがって、外向きの水平力に対する抵抗力がより大きくなる。

また、積層体については、複数の袋状物を、路盤の延長方向へずらしながら積み上げることで形成されることが考えられる（請求項３）。このように構成すれば、袋状物の列の間にあった隙間が埋まり、全体の剛性が高まるとともに、路盤の延長方向で隣接する袋状物同士が互いにしっかりと噛み合って一体化する。したがって、水平力に対する抵抗力がより大きくなる。

なお、上述の袋状物の連通孔については、バラストが挿通できない程度の大きさであることが考えられる。一例を挙げると、上述の袋状物の連通孔の径寸法が、バラストの平均粒径の１／２〜１／４程度に形成されるといった具合である。

このように構成された本発明のバラスト止め工によれば、袋状物に入れられたバラストが互いに分離せず、且つバラストの一部が袋状物の連通孔から突出することとなり、そして、上下に隣接する袋状物の連通孔からその一部が突出するバラスト同士が噛み合い、これら袋状物同士が道床の横断方向にずれにくくなるので、バラスト止め工が変形しにくく、道床が変形しにくくなる。

この場合、上述の袋状物については、その少なくとも上面および下面に連通孔が複数形成されていることが考えられる（請求項４）。このように構成すれば、袋状物の連通孔からその一部が突出するバラストが増え、噛み合うバラストの数量が増えるために、上下に隣接する袋状物同士が道床の横断方向によりずれにくくなるので、バラスト止め工がより変形しにくくなり、したがって、道床がより変形しにくくなる。

なお、上述の複数の連通孔については、袋状物の上面および下面に不規則的に配置されていることが考えられる。
また、上述の複数の連通孔については、袋状物の上面および下面に規則的に配置されていることが考えられる。複数の連通孔を規則的に配置した例としては、袋状物の少なくとも上面および下面がメッシュ状に形成されていることや、袋状物の少なくとも上面および下面が網目状に形成されていること（請求項５および請求項１２）、袋状物の少なくとも上面および下面が格子状に形成されていること、などが挙げられる。

このように構成すれば、袋状物の連通孔からその一部が突出するバラストが増え、噛み合うバラストの数量が増えるために、上下に隣接する袋状物同士が道床の横断方向によりずれにくくなるので、バラスト止め工がより変形しにくくなり、したがって、道床がより変形しにくくなる。

また、複数の連通孔を規則的に配置した例としては、請求項６および請求項１３のように、袋状物の少なくとも上面および下面がネットによって構成されていることが考えられる。このように構成すれば、次の（１）〜（７）のような作用効果を奏する。

（１）バラストを詰めた網目の大きなネットを用い、ネットをコンパクター等で転圧することでバラスト粒子のかみ合せによる摩擦が増大する。
（２）また、ネットの重量がバラストを詰めても人力で運搬できる程度であり、また従来のコンクリート製のバラスト止め工に比べて掘削断面が小さく、重機等大型の建設機械を必要としないことから施工性が良く、一晩当たりの施工延長を延伸することができる。

（３）また、大雨等により路盤に陥没、沈下が発生した場合にもネット全体として移動することからバラストの陥没は発生することなく、列車の安全な走行を確保できる。
（４）ネット内のバラストは流出することがないため、袋状物を道床の上などに余分に設置しておけば、備蓄バラストとしてバラスト流出区間に対して散布等に活用できる。

（５）ネット内のバラストは移動することがないため、カント区間等において発生しているバラストの流動化を抑制することができる。
（６）ネットなどを利用することで材料費が安く済み、施工に大型の重機が不要であることから施工コストの低減ができる。

（７）袋状物による道床の勾配をより急なものとすることができることから保守用通路や道床肩幅を広く確保することができる。
さらに、バラスト止め工が道床の横断方向へ変形しにくくするために、積層体を構成する袋状物の互いに対向する連通孔へ棒材などの連結部材を挿通させることが考えられる。具体的には、請求項７のように、積み上げられた袋状物のうちの少なくとも上から二つの袋状物の連通孔のうち互いに対向する連通孔を挿通し、先端部が前記路盤に埋設される棒状の棒状部材を有する埋設部材を備えることが考えられる。

このように構成すれば、積み上げられた袋状物のうちの少なくとも上から二つの袋状物の連通孔のうち互いに対向する連通孔を挿通させた棒状部材が積層体の内部に位置するため、棒状部材が上記二つの袋状物同士を連結し、さらに、棒状部材の先端部が路盤に埋設しているので、棒状部材で連結された袋状物同士が道床の横断方向にずれにくくなり、道床の横断方向に作用する力に対してバラスト止め工がさらに変形しにくくなる。

この場合、請求項８のように、埋設部材の棒状部材が、二つの袋状物の連通孔のうち互いに対向する連通孔を、上端部から下端部へ向かうほど道床の内部側へ傾く姿勢で挿通することが考えられる。このように構成すれば、水平力を受けたときの鉄筋の引張抵抗が袋状物の転倒を抑制する方向に働く。したがって、水平力に対する抵抗力がより大きくなる。

また、請求項９および請求項１１のように、埋設部材が、棒状部材を複数備えるとともに、複数の棒状部材の上端部同士を連結する連結部材を備えることが考えられる。このように構成すれば、水平力を受けて棒状部材に引張力が生じたときに、棒状部材の連結部材が最上段の袋状物に上載圧として作用することで、転倒の動きが抑制されるとともに、最上段の袋状物が拘束される。また、隣接した袋状物と一体化することができるようになり、水平力を長手方向で分担できるようになる。また、棒状部材の上端部（頭部）が袋状物から突出しにくくなるので、例えば作業者が道床の肩上を歩行する際に支障しない。また、複数の棒状部材を一度に打ち込むことができ、作業性が向上する。

さらに、請求項１４のように、路盤上にバラストを敷設し、台形等の所定断面形状の床状構造となるように締固め、前記路盤の延長方向に延設することにより形成された道床に、請求項９または請求項１１に記載のバラスト止め工に用いられる埋設部材を埋設させるのに用いられる工具に取り付け可能な取付部と、前記取付部に固定され、前記埋設部材が備える連結部材を少なくとも内包可能な孔を有する治具本体と、を備えることを特徴とする工具用治具を用いれば、市販の電動ブレーカーなどの工具に使用することができ、機械施工で１度に２本の鉄筋を打ち込むことができ、施工性や作業性を損なうことなく水平支持力を向上させることができる。

ところで、上記課題を解決するためになされた請求項１０に係るバラスト止め工は、路盤上にバラストを敷設し、台形等の所定断面形状の床状構造となるように締固め、前記路盤の延長方向に延設することにより形成された道床と、その長手方向が前記道床の延長方向に直交するよう前記道床上に並べて設置された複数のまくらぎと、前記複数のまくらぎの上面に前記道床の延長方向に沿って締結された一組以上の一対のレールと、を備える有道床軌道に用いられ、前記道床の横断方向の両側に前記道床の延長方向に沿って設置されて前記道床をその横断方向から支持するバラスト止め工であって、前記路盤の延長方向に延設され、バラストを包含する複数の袋状に形成された袋状物を、前記道床ののり尻部からのり肩部にかけて積み上げることで形成される積層体を備え、前記袋状物は、その少なくとも上面および下面に前記袋状物の内部と外部とを連通させる連通孔が形成されており、さらに、積み上げられた袋状物のうちの少なくとも上から二つの袋状物の連通孔のうち互いに対向する連通孔を挿通し、先端部が前記路盤に埋設される棒状の棒状部材を有する埋設部材を備え、前記埋設部材は、前記二つの袋状物の連通孔のうち互いに対向する連通孔を、上端部から下端部へ向かうほど前記道床の内部側へ傾く姿勢で挿通することを特徴とする。

このように構成された本発明のバラスト止め工によれば、路盤の延長方向に延設された積層体を備え、この積層体は、バラストを包含する複数の袋状に形成された袋状物を、道床ののり尻部からのり肩部にかけて積み上げることで形成される。なお、上述の袋状物は、その少なくとも上面および下面に袋状物の内部と外部とを連通させる連通孔が形成されている。そして、埋設部材の棒状部材が、二つの袋状物の連通孔のうち互いに対向する連通孔を、上端部から下端部へ向かうほど道床の内部側へ傾く姿勢で挿通し、先端部が路盤に埋設される。このことにより、外向きの（あるいは外側の）水平力を受けたときに積層体が滑動または転倒するのを防止することができ、したがって、地震動により道床に大きな慣性力が作用するような場合であっても、有道床軌道の道床が変形するのを抑制することができる。

つまり、本発明のバラスト止め工によれば、従来の有道床軌道が有するバラストの噛み合わせ効果による軌道の水平方向への移動に対する抵抗性（水平抗力）をより効果的に増大させ、ミリ精度の高い精度で保守管理されている軌道線形が変形するのを抑制することができ、したがって、列車走行の安全性を高める効果を有する。

なお、本発明は有道床軌道としても実現することができる。具体的には、上記課題を解決するためになされた請求項１５に係る有道床軌道は、路盤上にバラストを敷設し、台形等の所定断面形状の床状構造となるように締固め、前記路盤の延長方向に延設することにより形成された道床と、その長手方向が前記道床の延長方向に直交するよう前記道床上に並べて設置された複数のまくらぎと、前記複数のまくらぎの上面に前記道床の延長方向に沿って締結された一組以上のレールと、を備える有道床軌道であって、前記道床の一部が請求項１〜請求項１３の何れかに記載のバラスト止め工によって構成されていることを特徴とする。

以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
［実施形態］
図１（ａ）は本実施形態の有道床軌道１００の構成を示す正面断面図である。また、図１（ｂ）は本実施形態の有道床軌道１００の平面図であり、図２はネットを袋状に形成した袋状物３２の構成を示す説明図である。

［１．有道床軌道１００の構成の説明］
図１（ａ）に示すように、この有道床軌道１００は、路盤１上に砕石等のバラスト２を敷設し、台形等の所定断面形状の床状構造となるように締固め、有道床軌道１００の延長方向に延設することにより形成された道床３と、その長手方向が道床３の延長方向に直交するよう道床３上に並べて設置された複数のまくらぎ４（図１（ａ）では一つのまくらぎ４の一部のみを図示している。）と、複数のまくらぎ４の上面に道床３の延長方向に沿って締結された一対のレール５（図１（ａ）では一つのレール５のみを図示している。）と、を備えている。

［道床３の構成の説明］
道床３は、上述のように、路盤１上に砕石等のバラスト２を敷設し、台形等の所定断面形状の床状構造となるように締固め、有道床軌道１００の延長方向に延設することにより形成されている。また、道床３は、道床３ののり尻部からのり肩部にかけて配置された積層体３１と、積層体３１に挿通された鉄筋棒３５と、を備えている。

なお、本実施形態では、積層体３１および鉄筋棒３５がバラスト止め工１１０を構成する。
このうち積層体３１は、バラストを包含する複数の袋状の袋状物３２を、道床３ののり尻部からのり肩部にかけ、外端部から内端部へ向かうほど下方へ下がるように傾斜させながら路盤１の上に積み上げることで形成され、さらに有道床軌道１００（路盤１）の延長方向に延設するように配置した構造を有している。なお、本実施形態では、袋状物３２を、外端部から内端部へ向かうほど下方へ下がるように水平面に対して２２．５度傾斜させている。また、本実施形態では、積層体３１を構成する複数の袋状物３２を道床３の内側へ向けて５０ｍｍずつずらしながら積み上げている。さらに、本実施形態では、積層体３１を構成する複数の袋状物３２を有道床軌道１００（路盤１）の延長方向へ袋状物３２の幅寸法の半分の長さずつずらしながら積み上げている（図１（ｂ）参照）。また、この積層体３１は、コンパクターによって転圧されている。なお、袋状物３２はネットを袋状に形成しており、そのために袋状物３２の内部と外部とを連通させる連通孔３２ａが多数形成されている（図２参照）。なお、袋状物３２の連通孔３２ａについては、バラスト２が挿通できない程度の大きさに形成されている。本実施形態では、袋状物３２として、バラスト２の平均粒径の１／２〜１／４程度の網目のネットを用いている。したがって、積層体３１を構成する袋状物３２の連通孔３２ａは、上下方向に隣接する袋状物３２の連通孔３２ａの何れかと対向するよう配置され、後述する鉄筋棒３５を挿通可能である。

鉄筋棒３５は、鉄製の棒材をコの字形に曲げることで形成されており、先端部が尖った棒状の２つの棒状部材３５ａ、３５ｂと、２つの棒状部材３５ａ、３５ｂの上端部同士を連結する連結部材３５ｃからなる。なお、本実施形態では、鉄筋棒３５としては、バラスト２との摩擦を多く得るために異形鋼棒を用いている。この鉄筋棒３５は、上端部から下端部へ向かうほど道床３の内部側へ垂直面に対して１５度から２５度（本実施形態では試験により水平支持力が最も大きくなる２０度）傾く姿勢で、積層体３１を上方から下方へ挿通されている。具体的には、鉄筋棒３５は、積層体３１の上面の連通孔３２ａから内部へ２つの棒状部材３５ａ、３５ｂの先端部を先頭に挿入されており、互いに対向する袋状物３２の連通孔３２ａを貫通した状態で、先端部が積層体３１の下の路盤１に埋設されるとともに、中央部が積層体３１の内部に位置している。なお、本実施形態では、鉄筋棒３５が、積層体３１の最上層の袋状物３２に外端部から内側へ５０ｍｍのところから挿入されている（図１（ｂ）参照）。この際、棒状部材３５ａと棒状部材３５ｂとは互いに隣接する袋状物３２，３２それぞれに挿入される。このことにより、鉄筋棒３５は、積層体３１を構成する上下に接触する複数の袋状物３２同士を連結するとともに、有道床軌道１００（路盤１）の延長方向に隣接する複数の袋状物３２同士を連結する。

なお、鉄筋棒３５は埋設部材に相当する。
なお、上述の鉄筋棒３５を有道床軌道１００の道床３に打ち込むときには、図３（ａ）に示すような打ち込み治具３７を使用する。

この打ち込み治具３７は、図３（ａ）に示すように、市販の電動ブレーカーに取り付けるための円柱形状の取付部３７ａと、有道床軌道１００の道床３に打ち込まれる鉄筋棒３５の頭部（本実施形態では連結部材３５ｃおよび棒状部材３５ａ、３５ｂの上端部）を取り付け可能な略直方体形状の治具本体３７ｂと、を備える。そして、治具本体３７ｂには、鉄筋棒３５の連結部材３５ｃおよび棒状部材３５ａ、３５ｂの上端部を挿入するための挿入孔３７ｃが形成されている。そして、打ち込み治具３７は、取付部３７ａを市販の電動ブレーカーの杭打ち用アタッチメントに取り付けるとともに、この挿入孔３７ｃに鉄筋棒３５の連結部材３５ｃおよび棒状部材３５ａ、３５ｂの上端部を挿入して、鉄筋棒３５を有道床軌道１００の道床３に打ち込むときに使用される。

［２．測定試験の説明］
次に、有道床軌道１００に関する測定試験について図４を参照して説明する。なお、図４は、本実施形態のバラスト止め工１１０における水平支持力と積層体３１の最上部における水平変位との関係を示す説明図である。

本出願人は、有道床軌道１００に支持力（ｋＮ）を付加した際の水平変位（ｍｍ）を測定する試験を実施した。具体的には、道床３に対して水平載荷を行い、道床３が水平変位１００ｍｍまで変形したら軌道状態を初期状態に復元し、再度水平載荷を行うといった試験を３度繰り返して行った（図４参照）。その結果、従来のコンクリート製バラスト止め工に比べて、支持力に対する水平変位が同等以下に抑えられることがわかった。

［３．本実施形態の効果］
（１）このように本実施形態の有道床軌道１００によれば、積層体３１は、バラストを包含する複数の袋状の袋状物３２を、道床３ののり尻部からのり肩部にかけ、外端部から内端部へ向かうほど下方へ下がるように傾斜させながら路盤１の上に積み上げることで形成され、さらに有道床軌道１００（路盤１）の延長方向に延設するように配置した構造を有している。このことにより、外向きの（あるいは外側の）水平力を受けたときに積層体３１が滑動または転倒するのを防止することができ、したがって、地震動により道床３に大きな慣性力が作用するような場合であっても、有道床軌道１００の道床３が変形するのを抑制することができる。

つまり、本実施形態の有道床軌道１００によれば、従来の有道床軌道が有するバラストの噛み合わせ効果による軌道の水平方向への移動に対する抵抗性（水平抗力）をより効果的に増大させ、ミリ精度の高い精度で保守管理されている軌道線形が変形するのを抑制することができ、したがって、列車走行の安全性を高める効果を有する。

（２）また、本実施形態の有道床軌道１００によれば、袋状物３２を道床３の内側へ向けて５０ｍｍずつずらしながら積み上げているので、袋状物３２が道床３の内側へ傾こうとする力が大きくなり、したがって、水平力に対する抵抗力がより大きくなる。

（３）また、本実施形態の有道床軌道１００によれば、袋状物３２を有道床軌道１００（路盤１）の延長方向へ袋状物３２の幅寸法の半分の長さずつずらしながら積み上げているので、袋状物３２の列の間にあった隙間が埋まり、全体の剛性が高まるとともに、有道床軌道１００（路盤１）の延長方向で隣接する袋状物３２同士が互いにしっかりと噛み合って一体化する。したがって、水平力に対する抵抗力がより大きくなる。

（４）また、本実施形態の有道床軌道１００によれば、袋状物３２が、バラスト２の平均粒径の１／２〜１／４程度の網目のネットを袋状に形成しており、袋状物３２の内部と外部とを連通させる連通孔３２ａが多数形成されている。このことにより、袋状物３２の連通孔３２ａからその一部が突出するバラスト２が増え、噛み合うバラスト２の数量が増えるために、上下に隣接する袋状物３２同士が道床３の横断方向によりずれにくくなるので、バラスト止め工１１０がより変形しにくくなり、したがって、道床３がより変形しにくくなる。

（５）また、本実施形態の有道床軌道１００によれば、袋状物３２が、バラスト２の平均粒径の１／２〜１／４程度の網目のネットによって構成されている。このことにより、次のような作用効果を奏する。

（５−１）バラスト２を詰めたネットの袋状物３２を用い、袋状物３２をコンパクター等で転圧することでバラスト粒子のかみ合せによる摩擦が増大する。
（５−２）また、ネットの袋状物３２の重量がバラスト２を詰めても人力で運搬できる程度であり、また掘削断面が小さく、重機等大型の建設機械を必要としないことから施工性が良く、一晩当たりの施工延長を延伸することができる。

（５−３）また、大雨等により路盤１に陥没、沈下が発生した場合にもネット袋状物３２全体として移動することからバラスト２の陥没は発生することなく、列車の安全な走行を確保できる。

（５−４）ネットの袋状物３２内のバラスト２は流出することがないため、袋状物３２を道床３の上などに余分に設置しておけば、備蓄バラストとしてバラスト流出区間に対して散布等に活用できる。

（５−５）ネットの袋状物３２内のバラスト２は移動することがないため、カント区間等において発生しているバラスト２の流動化を抑制することができる。
（５−６）ネットの袋状物３２を利用することで材料費が安く済み、施工に大型の重機が不要であることから施工コストの低減ができる。

（５−７）ネットの袋状物３２による道床３の勾配をより急なものとすることができることから保守用通路を広く確保することができる。
（６）また、本実施形態の有道床軌道１００によれば、バラスト止め工１１０の鉄筋棒３５が、鉄製の棒材をコの字形に曲げることで形成されており、棒状の２つの棒状部材３５ａ、３５ｂと、２つの棒状部材３５ａ、３５ｂの上端部同士を連結する連結部材３５ｃからなり、上端部から下端部へ向かうほど道床３の内部側へ垂直面に対して１５度から２５度（本実施形態では試験により水平支持力が最も大きくなる２０度）傾く姿勢で、積層体３１を上方から下方へ挿通されている。

このことにより、鉄筋棒３５で連結された袋状物３２同士が道床３の横断方向にずれにくくなり、道床３の横断方向に作用する力に対してバラスト止め工１１０がさらに変形しにくくなる。

（６−１）また、鉄筋棒３５が、上端部から下端部へ向かうほど道床３の内部側へ垂直面に対して１５度から２５度（本実施形態では試験により水平支持力が最も大きくなる２０度）傾く姿勢で、積層体３１を上方から下方へ挿通されているので、水平力を受けたときの鉄筋棒３５の引張抵抗が袋状物３２の転倒を抑制する方向に働く。また、水平力を受けて鉄筋棒３５に引張力が生じたときに、鉄筋棒３５の連結部分（連結部材３５ｃ）が最上段の袋状物３２に上載圧として作用する。なお、袋状物３２を傾斜させずに水平に積み上げるとともに鉄筋棒３５を垂直方向に挿入した場合に比べて水平支持力が１．５倍以上となっている。したがって、水平力に対する抵抗力がより大きくなる。

（６−２）また、鉄筋棒３５の棒状部材３５ａと棒状部材３５ｂとは互いに隣接する袋状物３２，３２それぞれに挿入され、鉄筋棒３５が、積層体３１を構成する上下に接触する複数の袋状物３２同士を連結するとともに、有道床軌道１００（路盤１）の延長方向に隣接する複数の袋状物３２同士を連結するので、隣接した袋状物３２同士を一体化することができるようになり、連結された有道床軌道１００（路盤１）の延長方向に隣接する袋状物３２で水平力に対して分担して抵抗することができる。

（６−３）また、鉄筋棒３５が、鉄製の棒材をコの字形に曲げることで形成されており、棒状の２つの棒状部材３５ａ、３５ｂと、２つの棒状部材３５ａ、３５ｂの上端部同士を連結する連結部材３５ｃからなるので、棒状部材３５ａ、３５ｂの上端部（頭部）が袋状物３２から突出しなくなる。また、複数の棒状部材３５ａ、３５ｂを一度に打ち込むことができ、作業性が向上する。さらに、地震動による最上段の袋状物３２の動的変位を改善させることができる。

（７）また、本実施形態の有道床軌道１００によれば、市販の電動ブレーカーに取り付けるための取付部３７ａと、有道床軌道１００の道床３に打ち込まれる鉄筋棒３５の頭部（本実施形態では連結部材３５ｃおよび棒状部材３５ａ、３５ｂの上端部）を取り付け可能な治具本体３７ｂと、を備える打ち込み治具３７を用いることにより、市販の電動ブレーカーに使用することができ、機械施工で１度に２本の鉄筋を打ち込むことができ、施工性や作業性を損なうことなく水平支持力を向上させることができる。

［４．他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような様々な態様にて実施することが可能である。

（１）上記実施形態では、積層体３１の袋状物３２が、ネットを袋状に形成しており、袋状物３２の内部と外部とを連通させる連通孔３２ａが多数形成されているが、これには限られず、袋状物３２の少なくとも上面および下面に、袋状物３２の内部と外部とを連通させる連通孔３２ａが形成されていればよい。このように構成しても上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

（２）また、上記実施形態では、上述のように、積層体３１の袋状物３２が、ネットを袋状に形成しており、袋状物３２の内部と外部とを連通させる連通孔３２ａが多数形成されているが、これには限られず、例えば、格子やメッシュなど、その両面を連通させる孔が多数設けられているものであれば他の形状でもよい。このような構成においても上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

（３）また、上記実施形態では、上述のように、積層体３１の袋状物３２が、ネットを袋状に形成しており、袋状物３２の内部と外部とを連通させる連通孔３２ａが多数形成されるという具合に、複数の連通孔３２ａが袋状物３２に規則的に配置されているが、これには限られず、上下方向に隣接する袋状物３２の連通孔３２ａの何れかと対向するよう配置され、鉄筋棒３５を挿通可能であれば、複数の連通孔３２ａが袋状物３２に不規則的に配置されていてもよい。このように構成しても上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

（４）上記実施形態では、一対のレール５を一組備える有道床軌道１００に本発明を適用した例を挙げたが、これには限られず、複数組のレール５を備える有道床軌道に本発明を適用することも可能である。

（５）上記実施形態では、バラストを包含する複数の袋状の袋状物３２を、道床３ののり尻部からのり肩部にかけ、外端部から内端部へ向かうほど下方へ下がるように傾斜させながら路盤１の上に積み上げることで積層体３１を形成しているが、これには限られず、バラストを包含する複数の袋状の袋状物３２を、道床３ののり尻部からのり肩部にかけて傾斜させずに水平に積み上げることで積層体３１を形成し、鉄筋棒３５を、上端部から下端部へ向かうほど道床３の内部側へ垂直面に対して１５度から２５度（本実施形態では試験により水平支持力が最も大きくなる２０度）度傾く姿勢で、積層体３１を上方から下方へ挿通させるようにしてもよい。

このように構成しても、水平力を受けたときの鉄筋棒３５の引張抵抗が袋状物３２の転倒を抑制する方向に働く。また、水平力を受けて鉄筋棒３５に引張力が生じたときに、鉄筋棒３５の連結部分（連結部材３５ｃ）が最上段の袋状物３２に上載圧として作用する。このことにより、外向きの（あるいは外側の）水平力を受けたときに積層体３１が滑動または転倒するのを防止することができ、したがって、地震動により道床３に大きな慣性力が作用するような場合であっても、有道床軌道１００の道床３が変形するのを抑制することができる。つまり、従来の有道床軌道が有するバラストの噛み合わせ効果による軌道の水平方向への移動に対する抵抗性（水平抗力）をより効果的に増大させ、ミリ精度の高い精度で保守管理されている軌道線形が変形するのを抑制することができ、したがって、列車走行の安全性を高める効果を有する。

（６）上記実施形態の有道床軌道１００では、鉄筋棒３５が、上端部から下端部へ向かうほど道床３の内部側へ垂直面に対して１５度から２５度（本実施形態では試験により水平支持力が最も大きくなる２０度）傾く姿勢で、積層体３１を上方から下方へ挿通されており、且つこの鉄筋棒３５が、積層体３１の最上層の袋状物３２に外端部から内側へ５０ｍｍのところから挿入されているが、これには限られず、有道床軌道２００のように、鉄筋棒３５を、さらに、積層体３１の最上層から２段目以降の袋状物３２に外端部から内側へ５０ｍｍのところからも挿入するといった具合に、複数の鉄筋棒３５を、上端部から下端部へ向かうほど道床２０３の内部側へ垂直面に対して１５度から２５度（本実施形態では試験により水平支持力が最も大きくなる２０度）傾く姿勢で、積層体３１を上方から下方へ挿通するようにしてもよい。なお、図６（ａ）では、鉄筋棒３５を、積層体３１の最上層の袋状物３２に外端部から内側へ５０ｍｍのところに挿入し、さらに、鉄筋棒３５を、積層体３１の最上層から３段目の袋状物３２に外端部から内側へ５０ｍｍのところからも挿入する例を示している。

このように構成すれば、地震動により道床２０３に大きな慣性力が作用するような場合であっても、有道床軌道２００の道床２０３が変形するのをより効果的に抑制することができる。

（７）上記実施形態の有道床軌道１００では、道床３が、積層体３１を備えるが、これには限られず、図７（ａ）に例示する有道床軌道３００のように、道床３０３が、積層体３１と、積層体３１とまくらぎ４の間に配置された積層体３３と、を備えるように構成してもよい。

この積層体３３は、道床３の積層体３１とまくらぎ４の間に、ネットを袋状に形成した複数の袋状物３４にバラスト２を包含させて上下方向に積み上げ、さらに有道床軌道２００（路盤１）の延長方向に延設し、且つこれら袋状物３４を有道床軌道３００（路盤１）の延長方向へ袋状物３４の幅寸法の半分の長さずつずらしながら積み上げた構成を有している。そして、この積層体３３は、路盤１の上に敷設されたバラスト２の上に設置されている。また、積層体３３は、コンパクターによって転圧されている。なお、積層体３３は積層体３１と接するように配置されており、この積層体３３とまくらぎ４との間にはバラスト２が配置されている。なお、袋状物３４は、上述のようにネットを袋状に形成しているため、袋状物３２と同様に、袋状物３４の内部と外部とを連通させる連通孔（図示省略）が多数形成されている。なお、袋状物３４の連通孔については、バラスト２が挿通できない程度の大きさに形成されている。本実施形態では、袋状物３４として、バラスト２の平均粒径の１／２〜１／４程度の網目のネットを用いている。したがって、積層体３３を構成する袋状物３４の連通孔は、上下方向に隣接する袋状物３４の連通孔の何れかと対向するよう配置され、鉄筋棒３５を挿通可能である。

また、鉄筋棒３５は、積層体３３に対しては、路盤１に対する垂直となる姿勢で、積層体３３を上方から下方へ挿通されている。具体的には、鉄筋棒３５は、積層体３３の上面の連通孔から内部へ２つの棒状部材３５ａ、３５ｂの先端部を先頭に挿入されており、互いに対向する袋状物３４の連通孔を貫通した状態で、先端部が積層体３３の下の路盤１に埋設されるとともに、中央部が積層体３３の内部に位置している。

なお、本実施形態では、鉄筋棒３５が、積層体３３の最上層の袋状物３４に内端部から外側へ５０ｍｍのところから挿入されている（図７（ｂ）参照）。この際、棒状部材３５ａと棒状部材３５ｂとは互いに隣接する袋状物３４，３４それぞれに挿入される。このことにより、鉄筋棒３５は、積層体３３を構成する上下に接触する複数の袋状物３４同士を連結するとともに、有道床軌道３００（路盤１）の延長方向に隣接する複数の袋状物３４同士を連結する。

この場合、積層体３１、積層体３３および鉄筋棒３５がバラスト止め工３１０を構成する。
このように構成しても上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

（８）上記他の実施形態の有道床軌道３００では、積層体３３に対しては、鉄筋棒３５が、路盤１に対して垂直となる姿勢で積層体３３を上方から下方へ挿通するようにしているが（図７参照）、これには限られず、図６（ｂ）に例示する有道床軌道４００のように、鉄筋棒３５を、上端部から下端部へ向かうほど道床４０３の内部側へ垂直面に対して１５度から２５度（本実施形態では試験により水平支持力が最も大きくなる２０度）傾く姿勢で、積層体３３を上方から下方へ挿通するようにしてもよい。この場合、積層体３１、積層体３３および鉄筋棒３５がバラスト止め工４１０を構成する。

このように構成しても上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

（ａ）は本実施形態の有道床軌道１００の構成を示す正面断面図であり、（ｂ）は本実施形態の有道床軌道１００の平面図である。 ネットを袋状に形成した袋状物３２の構成を示す説明図である。 鉄筋棒の構成を示す正面図である。 本実施形態のバラスト止め工１１０における支持力と水平変位との関係を示す説明図である。 打ち込み治具の構成を示す六面図である。 （ａ）は他の実施形態の有道床軌道２００の構成を示す正面断面図であり、（ｂ）は他の実施形態の有道床軌道４００の構成を示す正面断面図である。 （ａ）は他の実施形態の有道床軌道３００の構成を示す正面断面図であり、（ｂ）は他の実施形態の有道床軌道３００の平面図である。 従来の有道床軌道の構成を示す断面図であり、（ａ）はバラストの構成を示す断面図であり、（ｂ）は有道床軌道の構成を示す断面図であり、（ｃ）はバラスト止め工の構成を示す断面図であり、（ｄ）はバラスト止め工を備える有道床軌道の構成を示す断面図である。

符号の説明

１…路盤、２…バラスト、３，２０３，３０３，４０３…道床、４…まくらぎ、５…レール、３１…積層体、３２…袋状物、３２ａ…連通孔、３３…積層体、３４…袋状物、３４ａ…連通孔、３５…鉄筋棒、３５ａ，３５ｂ…棒状部材、３５ｃ…連結部材、３７…打ち込み治具、３７ａ…取付部、３７ｂ…治具本体、３７ｃ…挿入孔、１００，２００，３００，４００…有道床軌道、１１０，２１０，３１０，４１０…バラスト止め工

Claims (15)

1. 路盤上にバラストを敷設し、台形等の所定断面形状の床状構造となるように締固め、前記路盤の延長方向に延設することにより形成された道床と、その長手方向が前記道床の延長方向に直交するよう前記道床上に並べて設置された複数のまくらぎと、前記複数のまくらぎの上面に前記道床の延長方向に沿って締結された一組以上のレールと、を備える有道床軌道に用いられ、前記道床の横断方向の両側に前記道床の延長方向に沿って設置されて前記道床をその横断方向から支持するバラスト止め工であって、
   前記路盤の延長方向に延設され、バラストを包含する複数の袋状に形成された袋状物を、前記道床ののり尻部からのり肩部にかけて、外端部から内端部へ向かうほど下方へ下がるように傾斜させながら積み上げることで形成される積層体を備えること
   を特徴とするバラスト止め工。
2. 請求項１に記載のバラスト止め工において、
   前記積層体は、前記複数の袋状物を前記道床の内側へ向けてずらしながら積み上げることで形成されることを特徴とするバラスト止め工。
3. 請求項１または請求項２に記載のバラスト止め工において、
   前記積層体は、前記複数の袋状物を、前記路盤の延長方向へずらしながら積み上げることで形成されることを特徴とするバラスト止め工。
4. 請求項１〜請求項３の何れかに記載のバラスト止め工において、
   前記袋状物には、少なくとも上面および下面に内部と外部とを連通させる連通孔が複数形成されていることを特徴とするバラスト止め工。
5. 請求項４に記載のバラスト止め工において、
   前記袋状物は、その少なくとも上面および下面が網目状に形成されることで、少なくとも上面および下面には内部と外部とを連通させる連通孔が複数形成されていること
   を特徴とするバラスト止め工。
6. 請求項４に記載のバラスト止め工において、
   前記袋状物は、その少なくとも上面および下面がネットによって構成されることで、少なくとも上面および下面には内部と外部とを連通させる連通孔が複数形成されていること
   を特徴とするバラスト止め工。
7. 請求項４〜請求項６の何れかに記載のバラスト止め工において、
   積み上げられた袋状物のうちの少なくとも上から二つの袋状物の連通孔のうち互いに対向する連通孔を挿通し、先端部が前記路盤に埋設される棒状の棒状部材を有する埋設部材を備えることを特徴とするバラスト止め工。
8. 請求項７に記載のバラスト止め工において、
   前記埋設部材の前記棒状部材は、前記二つの袋状物の連通孔のうち互いに対向する連通孔を、上端部から下端部へ向かうほど前記道床の内部側へ傾く姿勢で挿通することを特徴とするバラスト止め工。
9. 請求項７または請求項８に記載のバラスト止め工において、
   前記埋設部材は、前記棒状部材を複数備えるとともに、前記複数の棒状部材の上端部同士を連結する連結部材を備えることを特徴とするバラスト止め工。
10. 路盤上にバラストを敷設し、台形等の所定断面形状の床状構造となるように締固め、前記路盤の延長方向に延設することにより形成された道床と、その長手方向が前記道床の延長方向に直交するよう前記道床上に並べて設置された複数のまくらぎと、前記複数のまくらぎの上面に前記道床の延長方向に沿って締結された一組以上の一対のレールと、を備える有道床軌道に用いられ、前記道床の横断方向の両側に前記道床の延長方向に沿って設置されて前記道床をその横断方向から支持するバラスト止め工であって、
    前記路盤の延長方向に延設され、バラストを包含する複数の袋状に形成された袋状物を、前記道床ののり尻部からのり肩部にかけて積み上げることで形成される積層体を備え、
    前記袋状物は、その少なくとも上面および下面に前記袋状物の内部と外部とを連通させる連通孔が形成されており、
    さらに、積み上げられた袋状物のうちの少なくとも上から二つの袋状物の連通孔のうち互いに対向する連通孔を挿通し、先端部が前記路盤に埋設される棒状の棒状部材を有する埋設部材を備え、
    前記埋設部材の前記棒状部材は、前記二つの袋状物の連通孔のうち互いに対向する連通孔を、上端部から下端部へ向かうほど前記道床の内部側へ傾く姿勢で挿通すること
    を特徴とするバラスト止め工。
11. 請求項１０に記載のバラスト止め工において、
    前記埋設部材は、前記棒状部材を複数備えるとともに、前記複数の棒状部材の上端部同士を連結する連結部材を備えることを特徴とするバラスト止め工。
12. 請求項１０または請求項１１に記載のバラスト止め工において、
    前記袋状物は、その少なくとも上面および下面が網目状に形成されることで、少なくとも上面および下面には内部と外部とを連通させる連通孔が複数形成されていること
    を特徴とするバラスト止め工。
13. 請求項１０〜請求項１２の何れかに記載のバラスト止め工において、
    前記袋状物は、その少なくとも上面および下面がネットによって構成されることで、少なくとも上面および下面には内部と外部とを連通させる連通孔が複数形成されていること
    を特徴とするバラスト止め工。
14. 路盤上にバラストを敷設し、台形等の所定断面形状の床状構造となるように締固め、前記路盤の延長方向に延設することにより形成された道床に、請求項９または請求項１１に記載のバラスト止め工に用いられる埋設部材を埋設させるのに用いられる工具に取り付け可能な取付部と、
    前記取付部に固定され、前記埋設部材が備える連結部材を少なくとも内包可能な孔を有する治具本体と、
    を備えることを特徴とする工具用治具。
15. 路盤上にバラストを敷設し、台形等の所定断面形状の床状構造となるように締固め、前記路盤の延長方向に延設することにより形成された道床と、
    その長手方向が前記道床の延長方向に直交するよう前記道床上に並べて設置された複数のまくらぎと、
    前記複数のまくらぎの上面に前記道床の延長方向に沿って締結された一組以上のレールと、
    を備える有道床軌道であって、
    前記道床の一部が請求項１〜請求項１３の何れかに記載のバラスト止め工によって構成されていること
    を特徴とする有道床軌道。