JP2015224418A - スラブ式軌道の填充層補修装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２液混合型の樹脂を用いる填充層補修装置において、施工を煩雑にすることなく施工効率を向上させる。【解決手段】填充層補修装置１０を、台車１２と、第１樹脂及び骨材を混合する第１混合機１３を備える第１混合タンク１４と、第１混合タンク１４で生成された第１液を貯蔵する第１貯蔵タンク１５と、第２樹脂、骨材及び硬化剤を混合する第２混合機１６を備える第２混合タンク１７と、第２混合タンク１７で生成された第２液を貯蔵する第２貯蔵タンク１８と、貯蔵タンク１５、１８内の第１液及び第２液を圧送するプランジャポンプ１９と、圧送された第１液と第２液とを混合して充填材８を生成するスタティックミキサ２０とを備える構成とする。【選択図】図２

Description

本発明は、スラブ式軌道の填充層補修装置に係り、２液混合の充填材を注入して填充層を補修する際に充填材を製造及び吐出する填充層補修装置に関する。

鉄道用の軌道として、路盤コンクリート上に形成されたＣＡモルタル（セメントアスファルトモルタル）による填充層と、填充層上に設置されたコンクリート製の軌道スラブとを有し、軌道スラブ上にレールが締結されたスラブ式軌道が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このＣＡモルタルによる填充層は、軌道スラブに作用するレールの温度応力や列車の荷重等の外力によって劣化・疲労が進行し、特に豪雪地域では、露出部分からしみ込んだ水分が凍結・融解を繰り返して劣化を早めるため、比較的短期間のうちに補修が必要となる。このようなＣＡモルタル填充層の補修には、列車の運行がない夜間の短時間のうちに作業を終了して早期に所要の強度を発現可能なように、迅速に硬化可能であり、且つ軌道スラブの弾性支持に必要なばね特性や圧縮強度等の要求を満足する補修材料を用いる必要がある。このような補修材料として、二液型の樹脂が用いられることがある。

スラブ式軌道の填充層を補修するために二液型の樹脂を注入する補修用装置として、樹脂と骨材とを混合した第１液を貯蔵する第１液用タンクと、樹脂と硬化剤と骨材とを混合した第２液を貯蔵する第２液用タンクと、これらのタンク内の第１液及び第２液を送出するポンプと、ポンプによって送出された第１液と第２液用とを混合して充填材を生成するスタティックミキサとを備えたものが、本出願人の提案によって公知になっている（特許文献２参照）。

特開２００２−１６７４２１号公報 特開２０１２−１８０６３４号公報

ところが、第１液及び第２液を生成するためには、樹脂と骨材や硬化剤とをよく混合させる必要があるために時間がかかる。そのため、填充層補修装置のタンク内で樹脂と骨材や硬化剤との混合を行うと、混合中に充填材の注入作業を行うことができず、施工効率が悪い。ここで、填充層補修装置を２セット用意することや、填充層補修装置を、第１液及び第２液のそれぞれについて２セットの混合タンクを備えた構成にすることが考えられる。しかしながら、填充層補修装置を２セット用意する場合には、重複する部材が多数生じる他、施工が煩雑になる。一方、各２セットの混合タンクを備えた構成とする場合には、填充層補修装置が大型化する。特に、補修作業中に軌道を列車が全く通過しない場合には、装置が大型化しても注入作業に支障は生じないが、補修作業を夜間に行っていても列車が通過することがあり、このような場合に装置が人力で移動できない程度に大型であると、施工時間の大きな制約となる。装置が台車に搭載されている場合であっても、施工箇所にある填充層補修装置を遠い避難場所に移動させる必要があるため、施工効率が低下する。

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、２液混合型の樹脂を用いる填充層補修装置において、施工を煩雑にすることなく施工効率を向上させることをその目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、路盤コンクリート（１）と軌道スラブ（２）との間に填充層（４）が設けられ、前記軌道スラブ上にレール（３）が締結されたスラブ式軌道の填充層補修装置（１０）であって、前記レール上に移動可動に設置される台車（１２）と、前記台車上に設置され、投入される第１樹脂及び骨材を混合する第１混合機（１３）を備える第１混合タンク（１４）と、前記台車上に設置され、前記第１混合タンクで生成された第１液を貯蔵する第１貯蔵タンク（１５）と、前記台車上に設置され、投入される第２樹脂、骨材及び硬化剤を混合する第２混合機（１６）を備える第２混合タンク（１７）と、前記台車上に設置され、前記第２混合タンクで生成された第２液を貯蔵する第２貯蔵タンク（１８）と、前記台車上に設置され、前記第１貯蔵タンク内の前記第１液を圧送する第１ポンプ（１９）と、前記台車上に設置され、前記第２貯蔵タンク内の前記第２液を圧送する第２ポンプ（１９）と、前記第１ポンプにより圧送された前記第１液と前記第２ポンプにより圧送された前記第２液とを混合して充填材を生成するミキサ（２０）とを備える構成とする。

この構成によれば、第１液及び第２液のそれぞれに対して混合タンクと貯蔵タンクとが設けられることにより、貯蔵タンク内の液をポンプで圧送してミキサでの充填材の生成（すなわち注入）に用い、注入作業を行っている間に混合タンクで各液を生成できるため、施工効率が良い。また、混合用と貯蔵用とでタンクを別々にしたことで注入作業を中断する必要がなくなるため、各タンクを小型化できるうえ、貯蔵タンクに混合機を設ける必要もない。そのため、填充層補修装置を人力で移動できる程度に小型化でき、列車が通過する場合であっても遠い避難場所に移動させる必要がなく、施工効率の低下を防止できる。

また、上記発明において、前記第１混合タンク及び前記第２混合タンクは、それぞれタンク本体（１４ａ、１７ａ）と、当該タンク本体の下部に設けられ、前記タンク本体内の液を重力で排出する排出口（１４ｂ、１７ｂ）と、当該排出口を開閉する開閉弁（１４ｃ、１７ｃ）とを有し、前記第１貯蔵タンク及び前記第２貯蔵タンクは、それぞれ対応する混合タンクの下方に配置され、対応する混合タンクの前記排出口から重力で排出される液を貯蔵する構成とすることができる。

この構成によれば、混合タンクから貯蔵タンクに各液を移送するためのポンプが不要であるため、填充層補修装置の大型化を防止できる。

また、上記発明において、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプは、プランジャポンプ（１９）であり、個別のポンプ本体（２１、２２）と、共通の駆動源（２３）とを有する構成とすることができる。

この構成によれば、容積型のプランジャポンプを用いることで両液の混合割合を一定に保つことができ、駆動源を共通とすることで填充層補修装置の大型化を防止できる。

また、上記発明において、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプのポンプ本体（２１、２２）が、シリンダボア（４１、５１）が形成されたシリンダ（４２、５２）と、前記シリンダ内に軸線方向に往復動可能に設けられ、前記シリンダボアを第１ポンプ室（４１ａ、５１ａ）と第２ポンプ室（４１ｂ、５１ｂ）とに区画するピストン（４３、５３）と、前記ピストンから前記シリンダの軸線方向に延出し、前記シリンダを貫通するピストンロッド（４４、５４）と、前記シリンダと前記ピストンとの間及び前記シリンダと前記ピストンロッドとの間の少なくとも一方に介装された皮製のシール部材（４６、４８、５６、５８）とを備える構成とすることができる。

ポンプ本体は骨材を含む液を圧送するため、摺動各部のシール部材が磨耗しやすいが、この構成によれば、シール部材の磨耗を抑制することができる。

また、上記発明において、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプを駆動制御するコントローラ（２６）を更に備え、前記コントローラが、設定注入量を入力する入力部（２８）と、実注入量を計測する計測部（８３）とを有し、実注入量が設定注入量に達したときに前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの駆動を停止する構成とすることができる。

この構成によれば、予め必要注入量を求めて入力部から設定注入量として設定しておけば、実注入量が設定注入量に達した時点でポンプが停止するため、注入作業を容易にすることができる。

また、上記発明において、前記台車上に設置され、前記第１混合タンクに投入する前記第１樹脂を加熱する第１加熱器（３１）と、前記台車上に設置され、前記第２混合タンクに投入する前記第２樹脂を加熱する第２加熱器（３３）とを更に備え、前記第１加熱器及び前記第２加熱器が、対応する樹脂が投入されるシリンダ（７２）と、前記シリンダ内に前記シリンダの軸線回りに回転可能に収容されたスクリュ（７３）と、前記スクリュの軸部（７３ａ）に設けられたヒータ（７４）とをそれぞれ備える構成とすることができる。

この構成によれば、スクリュの軸部にヒータが設けられるため、ヒータの熱の殆どが樹脂に伝達することになる。また、スクリュは羽を備えているため、樹脂との接触面積が大きい。そのため、加熱効率が良く、加熱器ひいては填充層補修装置を小型化できる。

このように本発明によれば、施工を煩雑にすることなく施工効率を向上させることができる填充層補修装置を提供できる。

スラブ式軌道を示す斜視図 填充層補修装置の正面図 図２に示すプランジャポンプの概略構成図 図２に示す加温器の縦断面図 図２に示すコントローラの機能ブロック図

以下、本発明に係る填充層補修装置１０の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１を参照しながら、本発明に係る填充層補修装置１０が用いられるスラブ式軌道の構造及び填充層４、７の補修手順について説明する。

スラブ式軌道は、路盤コンクリート１上に並べられたコンクリート製の軌道スラブ２にレール３を締結した構造とされており、レール３を弾性的に支持可能なように、軌道スラブ２と路盤コンクリート１との間に、セメントとアスファルト乳剤と細骨材とを混合したＣＡモルタル（セメントアスファルトモルタル）による填充層４が設けられている。また、軌道スラブ２の水平方向の移動を防止するために、路盤コンクリート１には、上方に向けて突出する円柱状又は半円柱状の突起５が形成され、軌道スラブ２の軌道軸方向の両端面には、突起５よりも大きな半径を有する半円柱状の溝６が形成されており、突起５と溝６との間に形成される円筒状の間隙にも上記同様のＣＡモルタルによる填充層（以下、軌道スラブ２の下方に設けられた填充層４と区別する場合には、側部填充層７と呼ぶ。）が設けられている。なお、填充層４、７の破損部分は、合成樹脂を含む補修用の充填材８（図２）を用いて補修される。

これらの填充層４、７を補修する際には、まず、填充層４、７の劣化した部分を除去する。填充層４は、典型的には露出している外周部分や側部填充層７が劣化しやすく、このような場合には、填充層４では外周部分を所定の幅（除去方向深さ）にわたって除去し、側部填充層７では上部から所定の深さ（全深さを含む）にわたって除去する。填充層４、７の劣化部分を除去する際には、回転式カッターやピックなどを用いるとよい。填充層４、７が充填材８で既に補修されている場合も、同様に填充層４、７の劣化している部分を除去する。填充層４の補修は、軌道スラブ２の高さ、すなわち填充層４の厚さを変更する場合を含む。軌道スラブ２の高さを嵩上げする場合には、填充層４を除去する必要は必ずしもないが、側部填充層７は除去する必要がある。一方、軌道スラブ２の高さを扛下する場合には、側部填充層７の全体を除去すると共に、填充層４の上部を全面にわたって除去する。以下では、填充層４の外周部分を除去する場合について説明する。

填充層４の劣化部分の除去後、除去した箇所を清掃し、充填材８を注入するための型枠９（図２参照）を設置する。本出願人が提案している特開２０１２−１８０６３４号公報に記載されるような補修用袋を用いる場合、補修用袋が型枠９の役割を果たすため、型枠９を設置する必要はない。その後、後述する填充層補修装置１０（充填装置）を用い、充填材８を補修箇所に注入、充填し、充填材８の硬化後に型枠９を撤去することで填充層４の補修が完了する。

充填材８には２液混合型の合成樹脂が用いられる。充填材８は、ビニルエステル樹脂や、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等を含むものであってよい。ここでは、充填材８がビニルエステル樹脂を含むものとして説明する。充填材８は、ビニルエステル樹脂（合成樹脂のＡ液）に骨材を混合した第１液と、ビニルエステル樹脂（合成樹脂のＢ液）に硬化剤と骨材を混合した第２液を用意し、第１液と第２液とを混合して生成する。ビニルエステル樹脂は、例えば出願人が販売する「アレンロックＳ−Ａ液、Ｂ液」（商品名）が適する。この場合、硬化剤としては、化薬アクゾ株式会社が製造し出願人が販売する「パーカドックスＣＨ−５０Ｌ」（商品名）が適する。骨材としては硅砂８号が適する。これらは最終混合物の重量比で、ビニルエステル樹脂と硬化剤と骨材の混合比が約１００：３：１００となるようにするとよい。この場合には混練物である補修用の充填材８は２０℃で１０〜１５分で硬化する。

充填材８の調製は、図２に示す填充層補修装置１０で行う。填充層補修装置１０は、填充層４と同程度の幅とされ、左右のレール３上を走行可能な少なくとも４つの車輪１１を備えた台車１２（トロッコ）と、台車１２上に搭載される各種機器により構成される。なお、填充層補修装置１０は、自走式及び牽引式（手押し式を含む）のどちらでもよいが、軽量化のためには牽引式とするとよい。以下、台車１２上に搭載される機器について詳細に説明する。なお、これらの機器は、台車１２上に常時搭載（すなわち固定）されている必要はなく、注入作業時や軌道からの退避時などに取り外し可能とされてもよい。

填充層補修装置１０は、投入されるビニルエステル樹脂Ａ液及び骨材を混合する第１混合機１３を備える第１混合タンク１４と、第１混合タンク１４で生成された第１液を貯蔵する第１貯蔵タンク１５と、投入されるビニルエステル樹脂Ｂ液、骨材及び硬化剤を混合する第２混合機１６を備える第２混合タンク１７と、第２混合タンク１７で生成された第２液を貯蔵する第２貯蔵タンク１８と、第１貯蔵タンク１５内の第１液及び第２貯蔵タンク１８内の第２液を圧送するプランジャポンプ１９と、プランジャポンプ１９により圧送された第１液と第２液とを混合して充填材８を生成するスタティックミキサ２０と備えている。スタティックミキサ２０は各貯蔵タンク１５、１８から送られる第１液と第２液を混合して先端から充填材８を吐出する。なお、スタティックミキサ２０には手動式の開閉器（図示省略）が取り付けられており、補修部に充填材８を注入する時にこの開閉器を開にする。

第１混合タンク１４は、台車１２の一方の側部寄りの位置に台車１２の上面から上方に離れた位置に配置され、台車１２上に設置された複数のポールによって支持されている。第１混合タンク１４は、タンク本体１４ａと、タンク本体１４ａの下部に設けられ、タンク本体１４ａ内の第１液を重力で排出する排出口１４ｂと、排出口１４ｂを開閉する開閉弁１４ｃとを有している。第１貯蔵タンク１５は、第１混合タンク１４の下方に配置され、複数のポールによって支持されており、第１混合タンク１４の排出口１４ｂから重力で排出される液を貯蔵する。

第２混合タンク１７は、台車１２の他方の側部寄りの位置に台車１２の上面から上方に離れた位置に配置され、台車１２上に設置された複数のポールによって支持されている。第２混合タンク１７は、タンク本体１７ａと、タンク本体１７ａの下部に設けられ、タンク本体１７ａ内の第２液を重力で排出する排出口１７ｂと、排出口１７ｂを開閉する開閉弁１７ｃとを有している。第２貯蔵タンク１８は、第２混合タンク１７の下方に配置され、複数のポールによって支持されており、第２混合タンク１７の排出口１７ｂから重力で排出される液を貯蔵する。

第１貯蔵タンク１５と第２貯蔵タンク１８との間には、プランジャポンプ１９が台車１２上に横向きに配置されている。プランジャポンプ１９は、第１液を圧送する第１ポンプ本体２１と、第２液を圧送する第２ポンプ本体２２と、第１ポンプ本体２１及び第２ポンプ本体２２を駆動する共通の駆動源２３とを備えている。駆動源２３は、油圧シリンダ２４と、油圧シリンダ２４へ作動油を供給する油圧ポンプ２５とを備えている。第１ポンプ本体２１、油圧シリンダ２４及び第２ポンプ本体２２は、この順に同軸上に配置される。駆動源２３の上方には、プランジャポンプ１９の作動を制御するためのコントローラ２６が台車１２上に設置された架台により支持されている。コントローラ２６には、プランジャポンプ１９の作動の開始／停止を切り替える操作スイッチ２７と、設定注入量を入力するための入力部材２８と、設定注入量や実注入量、プランジャポンプ１９の作動状態等を表示する表示装置２９とが設けられている。なお、表示装置２９がタッチパネルである場合には、表示装置２９が入力部材２８を兼ねることになる。

また、填充層補修装置１０は、第１混合タンク１４に投入する第１樹脂を加熱する第１加熱器３１と、第１加熱器３１に第１樹脂を供給するための第１漏斗３２と、第２混合タンク１７に投入する第２樹脂を加熱する第２加熱器３３と、第２加熱器３３に第２樹脂を供給するための第２漏斗３４とを更に備えている。第１加熱器３１はプランジャポンプ１９の図中左側に配置され、第１漏斗３２は第１加熱器３１の上方に配置されている。一方、第２加熱器３３はプランジャポンプ１９の図中右側に配置され、第２漏斗３４は第２加熱器３３の上方に配置されている。詳細は後述するが、第１加熱器３１及び第２加熱器３３は、ポンプ機能も備えており、加熱したビニルエステル樹脂Ａ液及びビニルエステル樹脂Ｂ液を、それぞれホース３５、３６を介して第１混合タンク１４及び第１混合タンク１４に投入する。

図３に示すように、第１ポンプ本体２１は、シリンダボア４１が形成されたシリンダ４２と、シリンダ４２内に軸線方向に往復動可能に設けられ、シリンダボア４１を第１ポンプ室４１ａと第２ポンプ室４１ｂとに区画するピストン４３と、ピストン４３からシリンダ４２の軸線方向に沿って図面の右方へ延出し、シリンダ４２の右壁を貫通するピストンロッド４４とを備えている。シリンダ４２には、第１貯蔵タンク１５から重力で排出される第１液が供給される供給口４２ａと、ピストン４３の往復動によって圧送する第１液を吐出する吐出口４２ｂとが形成されている。また、シリンダ４２には、第１液を供給口４２ａ側から第１ポンプ室４１ａにのみ流通させる第１一方向弁４５ａ、第１液を第１ポンプ室４１ａから吐出口４２ｂ側にのみ流通させる第２一方向弁４５ｂ、第１液を供給口４２ａ側から第２ポンプ室４１ｂにのみ流通させる第３一方向弁４５ｃ、及び第１液を第２ポンプ室４１ｂから吐出口４２ｂ側にのみ流通させる第４一方向弁４５ｄの４つの一方向弁４５が設けられている。

ピストン４３のピストンロッド４４と相反する側（左側）の端面には、円環状のシール部材４６（パッキン）がピストン４３の外周面から突出し、かつシリンダ４２の内周面に摺接するようにナット４７により取り付けられている。シリンダ４２とピストン４３との間に介装されたこのシール部材４６は皮製とされている。また、シリンダ４２の右壁におけるピストンロッド４４が貫通する部分にも円環状のシール部材４８が設けられている。シリンダ４２とピストンロッド４４との間に介装されるこのシール部材４８も皮製とされている。

第２ポンプ本体２２は、シリンダボア５１が形成されたシリンダ５２と、シリンダ５２内に軸線方向に往復動可能に設けられ、シリンダボア５１を第１ポンプ室５１ａと第２ポンプ室５１ｂとに区画するピストン５３と、ピストン５３からシリンダ５２の軸線方向に沿って図面の左方へ延出し、シリンダ５２の左壁を貫通するピストンロッド５４とを備えている。シリンダ５２には、第２貯蔵タンク１８から重力で排出される第２液が供給される供給口５２ａと、ピストン５３の往復動によって圧送する第２液を吐出する吐出口５２ｂとが形成されている。また、第１ポンプ本体２１と同様に、シリンダ５２には、４つの一方向弁５５（５５ａ〜５５ｄ）が設けられている。これら４つの一方向弁５５の機能は第１ポンプに設けられた一方向弁４５と同じである。

ピストン５３のピストンロッド５４と相反する側（右側）の端面には、円環状のシール部材５６がピストン５３の外周面から突出し、かつシリンダ５２の内周面に摺接するようにナット５７により取り付けられている。シリンダ５２とピストン５３との間に介装されたこのシール部材５６は皮製とされている。また、シリンダ５２の左壁におけるピストンロッド５４が貫通する部分にも円環状のシール部材５８が設けられている。シリンダ５２とピストンロッド５４との間に介装されるこのシール部材５８も皮製とされている。

油圧シリンダ２４は、シリンダボア６１が形成されたシリンダ６２と、シリンダ６２内に軸線方向に往復動可能に設けられ、シリンダボア６１を第１油室６１ａと第２油室６１ｂとに区画するピストン６３と、ピストン６３の軸方向両端面からシリンダ６２の軸線方向に沿って図面の左右へ延出し、それぞれシリンダ６２の左壁及び右壁を貫通し、第１ポンプ本体２１のピストンロッド４４及び第２ポンプ本体２２のピストンロッド５４と連結する一対のピストンロッド６４（６４ａ、６４ｂ）とを備えている。シリンダ６２には、油圧ポンプ２５から供給される作動油を、制御弁６５を介して第１油室６１ａに流入させると共に第１油室６１ａから流出させる第１出入口６２ａと、油圧ポンプ２５から供給される作動油を、制御弁６５を介して第２油室６１ｂに流入させると共に第２油室６１ｂから流出させる第２出入口６２ｂとが形成されている。また、シリンダ６２には、ピストン６３が移動範囲の左端に至ったことを検出する第１センサ６６ａと、ピストン６３が移動範囲の右端に至ったことを検出する第２センサ６６ｂとが設けられている。

制御弁６５は、油圧ポンプ２５から供給される作動油を油圧シリンダ２４の第１油室６１ａ又は第２油室６１ｂに送ると同時に、第２油室６１ｂ又は第１油室６１ａから排出される作動油を図示しないオイルパンに戻すものである。制御弁６５は、本実施形態では内部にスプール６５ａを有する電磁スプールバルブとして構成され、コントローラ２６により制御される。制御弁６５には、油圧ポンプ２５に接続する油供給路６７、オイルパンに接続する油排出路６８、油圧シリンダ２４の第１油室６１ａに接続する第１油路６９、及び油圧シリンダ２４の第２油室６１ｂに接続する第２油路７０が接続されている。制御弁６５は、コントローラ２６によってスプール６５ａの位置が制御されることにより、作動油の供給先及び作動油の排出元を切り替える。図示の状態では、スプール６５ａが右側に制御されており、油供給路６７から供給されるオイルが第１油室６１ａに送られ、第２油室６１ｂから排出されるオイルが油排出路６８に送られる。スプール６５ａが左側に制御されると、油供給路６７から供給されるオイルは第２油室６１ｂに送られ、第１油室６１ａから排出されるオイルは油排出路６８に送られる。

油圧ポンプ２５が駆動しているときにコントローラ２６がセンサ６６の検出信号に応じて制御弁６５を切り替えることにより、油圧シリンダ２４のピストン６３が往復動し、これに連結された第１ポンプ本体２１のピストン４３及び第２ポンプ本体２２のピストン５３も同じ方向に往復動する。第１ポンプ本体２１及び第２ポンプ本体２２では、ピストン４３、５３が左方向に移動する間、第２一方向弁４５ｂ、５５ｂ及び第３一方向弁４５ｃ、５５ｃが開き、第１ポンプ室４１ａ、５１ａの第１液及び第２液が吐出口４２ｂ、５２ｂから吐出され、供給口４２ａ、５２ａから供給される第１液及び第２液が第２ポンプ室４１ｂ、５１ｂに供給される。一方、ピストン４３、５３が右方向に移動する間は、第１一方向弁４５ａ、５５ａ及び第４一方向弁４５ｄ、５５ｄが開き、第２ポンプ室４１ｂ、５１ｂの第１液及び第２液が吐出口４２ｂ、５２ｂから吐出され、供給口４２ａ、５２ａから供給される第１液及び第２液が第１ポンプ室４１ａ、５１ａに供給される。

このように、プランジャポンプ１９は、油圧シリンダ２４を挟んで同軸上に配置された第１ポンプ本体２１及び第２ポンプ本体２２が複動単ピストン構造とされていることにより、油圧ポンプ２５の駆動によって一定流量の作動油が油圧シリンダ２４に供給されている間、第１液及び第２液を継続的に一定流量かつ同流量で吐出する。

次に、第１加熱器３１及び第２加熱器３３について説明する。以下では第１加熱器３１を取り上げてその構成を説明するが、第１加熱器３１及び第２加熱器３３は同様の構成を有している。図４に示すように、第１加熱器３１は、ビニルエステル樹脂Ａ液が投入される円柱状のシリンダボア７１が形成されたシリンダ７２と、シリンダ７２内にシリンダ７２の軸線回りに回転可能に収容されたスクリュ７３と、シリンダ７２に収容されたビニルエステル樹脂Ａ液を加熱するヒータ７４とを備えている。シリンダ７２の外周面には断熱材７５が巻かれている。スクリュ７３は、回転中心となる軸部７３ａと、軸部７３ａの回りに形成された螺旋状の羽７３ｂとを有している。スクリュ７３の軸部７３ａには軸線方向に延びる有低孔が形成されており、この有低孔内にヒータ７４が収容されている。

シリンダ７２の上面の一端側には、第１漏斗３２が取り付けられる樹脂投入口７２ａが形成されており、第１漏斗３２から重力で供給されるビニルエステル樹脂Ａ液が樹脂投入口７２ａからシリンダ７２内に投入される。シリンダ７２の他端には、スクリュ７３の回転によって押し出されるビニルエステル樹脂Ａ液を吐出する吐出口７２ｂが形成されている。この吐出口７２ｂには上述したホース３５が接続される。第１加熱器３１では、ヒータ７４が通電により発熱した状態でスクリュ７３が回転することにより、シリンダ７２内のビニルエステル樹脂Ａ液をスクリュ７３で攪拌しつつ加熱し、加熱したビニルエステル樹脂Ａ液を吐出口７２ｂする。

次に、コントローラ２６の機能について説明する。図５に示すように、コントローラ２６は、油圧ポンプ２５及び制御弁６５を制御する制御部８１を備えている。制御部８１は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、操作スイッチ２７、入力部材２８、センサ６６、油圧ポンプ２５、制御弁６５等と接続されている。制御部８１は、入力部材２８からの入力信号に基づいて充填材８の注入量を設定する注入量設定部８２と、第１センサ６６ａ及び第２センサ６６ｂからの検出信号に基づいて実注入量を計測する実注入量計測部８３と、操作スイッチ２７からの操作信号、注入量設定部８２で設定された注入量、及び実注入量計測部８３からの実注入量に基づいて油圧ポンプ２５を駆動制御するポンプ制御部８４と、第１センサ６６ａ及び第２センサ６６ｂからの検出信号に基づいて制御弁６５を駆動制御する弁制御部８５とを備えている。

弁制御部８５は、第１センサ６６ａ又は第２センサ６６ｂからの検出信号が入力するたびに、制御弁６５のスプール６５ａを移動させ、油圧ポンプ２５から油圧シリンダ２４（図３）へ供給される作動油が流入する油室を第１油室６１ａと第２油室６１ｂとの間で切り替える。実注入量計測部８３は、第１センサ６６ａ又は第２センサ６６ｂからの検出信号が入力するたびに、第１ポンプ本体２１及び第２ポンプ本体２２（図３）から１行程（ピストン４３、５３の左側への移動又は右側への移動）で吐出される第１液及び第２液の吐出量を積算し、それらの実注入量を計測する。ポンプ制御部８４は、操作スイッチ２７がオンになっており、かつ設定注入量が実注入量よりも大きいときに、油圧ポンプ２５を駆動し、実注入量が設定注入量に達したときに、油圧ポンプ２５を停止させる。また、ポンプ制御部８４は、油圧ポンプ２５を駆動しているときに、操作スイッチ２７がオフにされたときにも油圧ポンプ２５を停止させる。

以上のように構成された填充層補修装置１０によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

すなわち、填充層補修装置１０は、第１混合機１３を備える第１混合タンク１４と、第１液を貯蔵する第１貯蔵タンク１５と、第２混合機１６を備える第２混合タンク１７と、第２液を貯蔵する第２貯蔵タンク１８と、第１液及び第２液を圧送するプランジャポンプ１９と、圧送され記第１液と第２液とを混合するスタティックミキサ２０とを備えている。このように、第１液及び第２液のそれぞれに対して混合タンク１４、１７と貯蔵タンク１５、１８とが設けられることにより、貯蔵タンク１５、１８内の液をプランジャポンプ１９で圧送してスタティックミキサ２０での充填材８の生成（すなわち注入）に用い、注入作業を行っている間に混合タンク１４、１７で第１液及び第２液を生成できるため、施工効率が良い。また、混合タンク１４、１７と貯蔵タンク１５、１８とを別々にしたことで注入作業を中断する必要がなくなるため、各タンク１４、１５、１７、１８を小型化できるうえ、貯蔵タンク１５、１８に混合機１３、１６を設ける必要もない。そのため、填充層補修装置１０を人力で移動できる程度に小型化でき、列車が通過する場合であっても遠い避難場所に移動させる必要がなく、施工効率の低下が防止される。

第１混合タンク１４及び第２混合タンク１７は、それぞれタンク本体１４ａ、１７ａと、タンク本体１４ａ、１７ａの下部に設けられ、タンク本体１４ａ、１７ａ内の液を重力で排出する排出口１４ｂ、１７ｂと、排出口１４ｂ、１７ｂを開閉する開閉弁１４ｃ、１７ｃとを有し、第１貯蔵タンク１５及び第２貯蔵タンク１８は、それぞれ対応する混合タンク１４、１７の下方に配置され、対応する混合タンク１４、１７の排出口１４ｂ、１７ｂから重力で排出される液を貯蔵する。そのため、混合タンク１４、１７から貯蔵タンク１５、１８に各液を移送するためのポンプが不要であり、填充層補修装置１０の大型化が防止される。

第１液及び第２液を圧送するポンプがプランジャポンプ１９とされたことにより、両液の混合割合が一定に保たれる。また、プランジャポンプ１９が、個別のポンプ本体２１、２２と、共通の駆動源２３とを有しているため、填充層補修装置１０の大型化が防止される。

第１液及び第２液を圧送するプランジャポンプ１９のポンプ本体２１、２２は、骨材を含む第１液又は第２液を圧送するため、摺動各部のシール部材４６、４８、５６、５８が磨耗しやすいが、シリンダ４２、５２とピストン４３、５３との間及びシリンダ４２、５２とピストンロッド４４、５４との間の介装されるシール部材４６、４８、５６、５８の少なくとも１つが皮製とされている。そのため、シール部材４６、４８、５６、５８の磨耗が抑制される。

本実施形態では、プランジャポンプ１９を駆動制御するコントローラ２６が、設定注入量を入力する入力部材２８及び注入量設定部８２と、実注入量を計測する実注入量計測部８３と、ポンプ制御部８４とを有し、実注入量が設定注入量に達したときにポンプ制御部８４がプランジャポンプ１９の駆動を停止する。そのため、予め必要注入量を求めて入力部材２８から設定注入量として設定しておけば、実注入量が設定注入量に達した時点でプランジャポンプ１９が停止するため、注入作業が容易になる。

また、本実施形態では、填充層補修装置１０が、第１混合タンク１４に投入するビニルエステル樹脂Ａ液を加熱する第１加熱器３１と、第２混合タンク１７に投入するビニルエステル樹脂Ｂ液を加熱する第２加熱器３３とを更に備え、第１加熱器３１及び第２加熱器３３が、対応する樹脂が投入されるシリンダ７２と、シリンダ７２内にシリンダ７２の軸線回りに回転可能に収容されたスクリュ７３と、スクリュ７３の軸部７３ａに設けられたヒータ７４とをそれぞれ備えている。このように、スクリュ７３の軸部７３ａにヒータ７４が設けられることにより、ヒータ７４の熱の殆どが樹脂に伝達することになる。また、スクリュ７３は羽７３ｂを備えているため、樹脂との接触面積が大きい。そのため、加熱効率が良く、加熱器３１、３３ひいては填充層補修装置１０の小型化が可能である。

以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、各要素の具体的形状や、配置、数量、及び作業手順の順序などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、上記実施形態に示した装置や方法の各要素や手順は、必ずしも全てが必須ではなく、取捨選択可能である。

１ 路盤コンクリート
２ 軌道スラブ
３ レール
４ 填充層
７ 側部填充層
１０ 填充層補修装置
１２ 台車
１３ 第１混合機
１４ 第１混合タンク
１４ａ タンク本体
１４ｂ 排出口
１４ｃ 開閉弁
１５ 第１貯蔵タンク
１６ 第２混合機
１７ 第２混合タンク
１７ａ タンク本体
１７ｂ 排出口
１７ｃ 開閉弁
１８ 第２貯蔵タンク
１９ プランジャポンプ（第１ポンプ、第２ポンプ）
２０ スタティックミキサ
２１ 第１ポンプ本体
２２ 第２ポンプ本体
２３ 駆動源
２６ コントローラ
２８ 入力部材
３１ 第１加熱器
３３ 第２加熱器
４１、５１ シリンダボア
４１ａ、５１ａ 第１ポンプ室
４１ｂ、５１ｂ 第２ポンプ室
４２、５２ シリンダ
４３、５３ ピストン
４４、５４ ピストンロッド
４６、４８、５６、５８ シール部材
７２ シリンダ
７３ スクリュ
７３ａ 軸部
７４ ヒータ
８２ 注入量設定部
８３ 実注入量計測部
８４ ポンプ制御部

Claims (6)

1. 路盤コンクリートと軌道スラブとの間に填充層が設けられ、前記軌道スラブ上にレールが締結されたスラブ式軌道の填充層補修装置であって、
   前記レール上に移動可動に設置される台車と、
   前記台車上に設置され、投入される第１樹脂及び骨材を混合する第１混合機を備える第１混合タンクと、
   前記台車上に設置され、前記第１混合タンクで生成された第１液を貯蔵する第１貯蔵タンクと、
   前記台車上に設置され、投入される第２樹脂、骨材及び硬化剤を混合する第２混合機を備える第２混合タンクと、
   前記台車上に設置され、前記第２混合タンクで生成された第２液を貯蔵する第２貯蔵タンクと、
   前記台車上に設置され、前記第１貯蔵タンク内の前記第１液を圧送する第１ポンプと、
   前記台車上に設置され、前記第２貯蔵タンク内の前記第２液を圧送する第２ポンプと、
   前記第１ポンプにより圧送された前記第１液と前記第２ポンプにより圧送された前記第２液とを混合して充填材を生成するミキサと
   を備えることを特徴とする填充層補修装置。
2. 前記第１混合タンク及び前記第２混合タンクは、それぞれタンク本体と、当該タンク本体の下部に設けられ、前記タンク本体内の液を重力で排出する排出口と、当該排出口を開閉する開閉弁とを有し、
   前記第１貯蔵タンク及び前記第２貯蔵タンクは、それぞれ対応する混合タンクの下方に配置され、対応する混合タンクの前記排出口から重力で排出される液を貯蔵することを特徴とする請求項１に記載の填充層補修装置。
3. 前記第１ポンプ及び前記第２ポンプは、プランジャポンプであり、個別のポンプ本体と、共通の駆動源とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の填充層補修装置。
4. 前記第１ポンプ及び前記第２ポンプのポンプ本体が、
   シリンダボアが形成されたシリンダと、
   前記シリンダ内に軸線方向に往復動可能に設けられ、前記シリンダボアを第１ポンプ室と第２ポンプ室とに区画するピストンと、
   前記ピストンから前記シリンダの軸線方向に延出し、前記シリンダを貫通するピストンロッドと、
   前記シリンダと前記ピストンとの間及び前記シリンダと前記ピストンロッドとの間の少なくとも一方に介装された皮製のシール部材と
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の填充層補修装置。
5. 前記第１ポンプ及び前記第２ポンプを駆動制御するコントローラを更に備え、
   前記コントローラが、設定注入量を入力する入力部と、実注入量を計測する計測部とを有し、実注入量が設定注入量に達したときに前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの駆動を停止することを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載の填充層補修装置。
6. 前記台車上に設置され、前記第１混合タンクに投入する前記第１樹脂を加熱する第１加熱器と、
   前記台車上に設置され、前記第２混合タンクに投入する前記第２樹脂を加熱する第２加熱器と
   を更に備え、
   前記第１加熱器及び前記第２加熱器が、対応する樹脂が投入されるシリンダと、前記シリンダ内に前記シリンダの軸線回りに回転可能に収容されたスクリュと、前記スクリュの軸部に設けられたヒータとをそれぞれ備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の填充層補修装置。

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