JP2017036617A - 軌きょう扛上装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多大な労力を必要とせず簡単に扛上作業を行うことのできる軌きょう扛上装置を提供する。
【解決手段】
軌きょう扛上装置１０は、枕木と一対のレールとから構成される軌きょう１を持ち上げるためのものであって、レール上を走行可能な台車２０と、軌きょう１を台車２０ごと持ち上げるための扛上機構３０とを備え、扛上機構３０は、台車２０上の両側位置に台車２０の進行方向と直交する方向Ｘに開閉自由に支持され先端部には閉成時に各レールと係合する爪片３６Ａ、３６Ｂを備えた一対の爪機構３１Ａ、３１Ｂと、各爪機構を連動させて開閉動作させる駆動機構３２と、台車２０上の両側位置に設けられる一対の昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂとを備えており、各昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂは、地面に押し付けられる台部３３ｃと、台部に対する地面からの反力によって押し上げられる昇降部３３ａとを有し、昇降部に爪機構３１Ａ、３１Ｂが連結されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、軌道工事において、枕木と前記枕木に取り付けられる一対のレールとから構成される軌きょうを持ち上げるための軌きょう扛上装置に関するものである。

鉄道等の軌道敷設工事の一般的な手順は、まず、路盤上にバラスト（砕石）を散布し突き固めて下層バラストを形成する。次に、レールと枕木を組み立てて軌きょう（軌框）を形成し、下層バラスト上に配置する。そして、軌きょう上にさらにバラスト（上層バラスト）をホッパー車等により散布する。次に、軌きょうを所定の高さまで持ち上げながら、バラストを枕木下に押し込む。そして、タイタンパ、振動締め固め機等により上層バラスト（道床）を締め固める。

このような軌道敷設工事において、軌きょうを持ち上げる（以下、「扛上」と呼ぶ。）作業は、一般にトラックジャッキを使用した人力によって行われていた。
しかし、このような扛上作業においては、トラックジャッキを作業現場まで運搬しなくてはならず、また、人力で軌きょうを持ち上げるため、多大な労力が必要であった。さらに、レールごとに扛上作業を行うため、大変な手間がかかり、作業効率が悪かった。

本発明は、上記した課題に着目してなされたものであり、多大な労力を必要とせず簡単に扛上作業を行うことのできる軌きょう扛上装置を提供することを目的とする。

本発明による軌きょう扛上装置は、枕木と前記枕木に取り付けられる一対のレールとから構成される軌きょうを持ち上げるためのものであり、前記一対のレール上を走行可能な台車と、前記台車上に設けられ前記軌きょうを台車ごと持ち上げるための扛上機構とを備え、前記扛上機構は、前記台車上の両側位置に台車の進行方向と直交する方向にそれぞれ開閉自由に支持され先端部には閉成時に各レールと係合する爪片を備えた一対の爪機構と、各爪機構を連動させて開閉動作させる駆動機構と、前記台車上の両側位置に設けられる一対の昇降ジャッキとを備えており、前記の各昇降ジャッキは、地面に押し付けられる台部と、前記台部に対する地面からの反力によって押し上げられる昇降部とを有し、前記昇降部に前記爪機構が連結されているものであり、上記の目的はこの軌きょう扛上装置により達成される。

上記構成によれば、爪機構は台車上に開閉自由に支持されるとともに昇降ジャッキの昇降部に連結されているので、駆動機構により爪機構を閉じて爪片を軌きょうの各レールに係合させた状態で、昇降ジャッキの台部を地面に押し付けてその反力により昇降部を押し上げると、この昇降ジャッキの上昇よりレールを含む軌きょうが台車ごと持ち上げられる。
本発明によれば、扛上機構の爪機構を閉じて爪片を各レールに係合させ、昇降ジャッキを動作させるだけの簡単な動作で扛上作業を行うことができる。また、一対のレールを同時に持ち上げて軌きょうの扛上作業を行うため、作業効率が良い。さらに、扛上機構は台車上に設けられており、台車はすでに敷設された軌きょうを走行して作業現場を移動することができるため、扛上機構を人力で運搬する必要がなく、多大な労力が不要となる。

好ましい実施形態においては、前記の各昇降ジャッキは、シリンダ機構により構成され、シリンダ本体を爪機構が連結される昇降部となし、シリンダ本体に対して出没動作するロッドの先端部に前記台部が設けられているが、このような構成のものに限られるものではない。

さらに好ましい実施形態においては、前記の各昇降ジャッキは、台車上の両側位置に起伏自由に支持されており、前記爪機構の閉成時に昇降ジャッキが前記台部が下を向く起立姿勢となるように昇降ジャッキの起伏動作を爪機構の開閉動作に連動させている。

この実施形態によれば、爪機構の閉成により昇降ジャッキがこれと連動して起立するので、速やかに昇降ジャッキを動作させることができ、作業の効率化を図ることができる。

好ましい実施形態の前記の各爪機構は、台車上に設けられた支軸に基端部が回動自由に支持される支持板と、支持板の先端部に設けられる前記爪片とからなるもので、前記支持板には、前記支軸に対して前記爪片と所定の角度隔てた位置に昇降ジャッキを連結することにより昇降ジャッキの起伏動作を爪機構の開閉動作に連動させる。

この実施形態によると、支持板を用いるだけで昇降ジャッキの起伏動作を爪機構の開閉動作に容易に連動させることができる。

前記駆動機構は、種々の形態のものが考えられるが、例えばシリンダ機構よりなるもので、横向きのシリンダ本体の基端部に一方の爪機構が連結され、シリンダ本体に対して出没動作するロッドの先端部に他方の爪機構が連結されている。

前述したように、本発明によれば、扛上機構の爪機構は台車上に開閉自由に支持されるとともに、昇降ジャッキの昇降部に連結されているので、駆動機構により爪機構を閉じて爪片を軌きょうの各レールに係合させた状態で、昇降ジャッキの台部を地面に押し付けてその反力により昇降部を押し上げると、昇降ジャッキの昇降部の上昇よりレールを含む軌きょうが台車ごと持ち上げられる。このため、爪機構を閉じて爪片を各レールに係合させて昇降ジャッキを動作させるだけの簡単な動作で扛上作業を行うことができる。また、一対のレールを同時に持ち上げて軌きょうの扛上作業を行うため、作業効率が良い。さらに、扛上機構は台車上に設けられており、台車はすでに敷設された軌きょうを走行して作業現場を移動するため、扛上機構を人力で運搬する必要がなく、多大な労力が不要となる。

本発明の一実施形態に係る軌きょう扛上装置の全体構成の側面図である。 爪機構の開成時の状態を示す正面図である。 爪機構の閉成時の状態を示す正面図である。 軌きょうが台車ごと持ち上げられた状態を示す正面図である。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
本発明の軌きょう扛上装置１０は、枕木２と、枕木２に取り付けられる一対のレール３Ａ、３Ｂとから構成される軌きょう１を持ち上げるためのものである。

軌きょう１は、砂利又は砕石などの粒状体からなるバラストによって構成されたバラスト道床４に敷設されるものである。
図２〜図４に示すように、一対のレール３Ａ、３Ｂは、軌きょう扛上装置１０を構成する台車２０（後述）の車輪２２と接触するレール頭部３ａと、枕木２によって支持されるレール底部３ｂと、レール頭部３ａとレール底部３ｂとを繋ぐレール腹部３ｃとを備えている。レール３Ａ、３Ｂの長さ方向Ｙに対する直交方向Ｘの断面において、レール頭部３ａとレール底部３ｂは、レール腹部３ｃよりも横幅が長く、レール腹部３ｃの両側へ張り出して正面視がＩ型の形状となっている。複数の枕木２にはレール底部３ｂが固定され、これにより一対のレール３Ａ、３Ｂが支持されている。各枕木２はレール３Ａ、３Ｂの長さ方向Ｙに対して直交し、レール３Ａ、３Ｂの長さ方向Ｙに沿って所定の間隔をあけて配置されている。

軌きょう扛上装置１０は、一対のレール３Ａ、３Ｂ上を走行可能な台車２０と、台車２０上に設けられ軌きょう１を台車２０ごと持ち上げるための扛上機構３０とを備えている。

図１に示すように、台車２０は、床面部２１の下面であってレール３Ａ、３Ｂの長さ方向Ｙ（台車２０の走行方向）の前後に一対の車輪２２を備えている。台車２０の床面部２１上の長さ方向Ｙの中央部に扛上機構３０が取り付けられている。床面部２１上であって台車２０の走行方向に対して扛上機構３０の前側には、軌きょう扛上器２３が設けられている。軌きょう扛上器２３は、扛上機構３０の昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂ（後述）、駆動機構３２（後述）等を構成するシリンダ機構の油圧回路の動作を制御し軌きょう１の扛上量を管理するための制御装置や、制御装置へ電力を供給するバッテリ電源を含んでいる。台車２０の床面部２１上であって扛上機構３０の後側には、軌きょう１の扛上量を計測するためのオートレベル受光器２４が取り付けられている。オートレベル受光器２４は軌きょう扛上器２３と接続されており、図１に示すように、台車２０よりも後方であって既に整備の終わった軌きょう１上に設置されたオートレベル発光器２５から発光させる赤外線を受け取り、軌きょう扛上器２３に送信している。なお、図２〜図４においては、台車２０については車輪２２と軌きょう扛上器２３以外の構成は記載を省略している。

扛上機構３０は、台車２０上の両側位置に台車２０の進行方向と直交する方向Ｘに開閉自由に支持され先端部には閉成時に各レール３Ａ、３Ｂのレール頭部３ａと係合する爪片３６Ａ、３６Ｂをそれぞれ備えた一対の爪機構３１Ａ、３１Ｂと、各爪機構３１Ａ、３１Ｂを連動させて開閉動作させる駆動機構３２と、台車２０上の両側位置に設けられる一対の昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂとを備えている。

一対の爪機構３１Ａ、３１Ｂは、台車２０上に水平に固定された鉄製の支軸３４の両端部にそれぞれに軸支されている。支軸３４は、レール３Ａ、３Ｂの長さ方向Ｙに対して直交する方向Ｘに沿って台車２０に固定されており、支軸３４の長さは台車２０の一対の車輪２２の間の長さ、すなわち一対のレール３Ａ、３Ｂ間の長さと略同一である。

爪機構３１Ａ、３１Ｂは、支持板３５Ａ、３５Ｂと、爪片３６Ａ、３６Ｂとから構成されている。支持板３５Ａ、３５Ｂは鉄製の略三角形状の平板であり、各角部を、支軸３４に軸支される基端部３５ａ、爪片３６Ａ、３６Ｂが取り付け固定される先端部３５ｂ、昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂが取り付け固定される連結部３５ｃとしている。支持板３５Ａ、３５Ｂの基端部３５ａは支軸３４の端部に設けられた軸３４ａに支持されており、台車２０の進行方向と直交する方向Ｘに回動自由となっている。

爪片３６Ａ、３６Ｂは、平面形状が矩形状のブロック体３６ａにより形成されており、ブロック体３６ａの基端部が支持板３５Ａ、３５Ｂの先端部３５ｂに一体に固定されている。ブロック体３６ａの先端部には周方向へ突出するフランジ部３６ｂが一体形成されている。爪片３６Ａ、３６Ｂのブロック体３６ａ及びフランジ部３６ｂの外形は、レール３Ａ、３Ｂのレール頭部３ａ及びレール頭部３ａに連続したレール腹部３ｃの外形に対応しており、フランジ部３６ｂがレール頭部３ａの下方へ突出することで爪片３６Ａ、３６Ｂが閉成時に各レール３Ａ、３Ｂと係合する。
閉成時において爪片３６Ａ、３６Ｂが各レール３Ａ、３Ｂと係合するように、支持板３５Ａ、３５Ｂの基端部３５ａからブロック体３６ａの先端部までの長さが調整されている。

なお、爪片３６Ａ、３６Ｂのブロック体３６ａは本実施形態の形状に限定されるものではなく、例えば、円筒状のものであってもよく、この場合は、円筒状のブロック体の先端にブロック体より径の大きい円筒のフランジ部３６ｂが形成される。

駆動機構３２は、一対の爪片３６Ａ、３６Ｂを連動させて開閉動作させるものであり、本実施形態では作動油により駆動されるシリンダ機構（油圧シリンダ）より構成されている。シリンダ機構は、シリンダ本体３２ａの基端部が、一方の爪機構３１Ｂの支持板３５Ｂの先端部３５ｂの近傍に連結板３２ｃを介して連結されている。シリンダ本体３２ａに対して出没動作するロッド３２ｂは、その先端部が他方の爪機構３１Ａの支持板３５Ａの先端部３５ｂの近傍に連結板３２ｃを介して連結されている。すなわち、駆動機構３２は、レール３Ａ、３Ｂの長さ方向Ｙに対して直交する方向Ｘ（横向き）に配置され、一対の支持板３５Ａ、３５Ｂにより水平に支持されている。
駆動機構３２の伸長・縮小動作によって支持板３５Ａ、３５Ｂが基端部３５ａを支点として回動し、これによって爪片３６Ａ、３６Ｂが開閉動作するとともに、昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂが起伏動作する。
本実施形態では駆動機構３２のシリンダ機構は油圧シリンダを用いているが、電動シリンダ、エアシリンダであってもよく、伸長・縮小動作が可能なものであれば他の機構であってもよい。

昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂは、油圧シリンダよりなるシリンダ機構により構成されており、シリンダ本体３３ａに対して出没動作するロッド３３ｂの先端部に台部３３ｃが設けられている。ロッド３３ｂの伸長によって台部３３ｃが地面に押し付けられるとき、台部３３ｃに対する地面からの反力によってシリンダ本体３３ａ（昇降部）が押し上げられる。シリンダ本体３３ａは爪機構３１Ａ、３１Ｂに連結されており、昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂは、駆動機構３２による爪機構３１Ａ、３１Ｂの開閉動作に連動して台車２０上の両側位置で起伏動作する。

なお、本明細書において地面とは、軌きょうが配置された路盤やバラストの上面を含む。

各昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂのシリンダ本体３３ａは、爪片３６Ａ、３６Ｂがレール３Ａ、３Ｂに係合する閉成時には、昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂの台部３３ｃが下を向く起立姿勢となるように、爪機構３１Ａ、３１Ｂの支持板３５Ａ、３５Ｂの連結部３５ｃであって、支軸３４に対して爪片３６Ａ、３６Ｂと所定の角度α隔てた位置に固定されている。
台部３３ｃは、丸胴部３３１の下端に、軸方向に対して垂直な断面の面積が丸胴部３３１よりも大きい角縁部３３２が一体形成されており、この角縁部３３２が地面と接触することで安定して地面を押し付けることが可能である。

本実施形態では昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂは油圧シリンダを用いているが、電動シリンダ、エアシリンダであってもよく、伸長・縮小動作が可能なものであれば他の機構であってもよい。

次に、本発明の軌きょう扛上装置１０を用いて軌きょう１を持ち上げる方法について説明する。
まず、既に下層バラスト上に配置された軌きょう１のレール３Ａ、３Ｂ上を軌きょう扛上装置１０の台車２０が走行して、作業現場まで到達する。図２に示すように、作業現場到達時には、駆動機構３２のロッド３２ｂは伸びているため、扛上機構３０の爪機構３１Ａ、３１Ｂは開いておりレール３Ａ、３Ｂに係合しておらず、昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂは倒伏した姿勢になっている。
次に、図３に示すように、駆動機構３２を縮小動作させることで、爪機構３１Ａ、３１Ｂは支持板３５Ａ、３５Ｂが基端部５３ａを支点として回動して閉じ、爪片３６Ａ、３６Ｂのフランジ部３６ｂがレール頭部３ａの下方へ突出し、爪機構３１Ａ、３１Ｂがレール３Ａ、３Ｂに係合する。このとき、昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂは爪片３６Ａ、３６Ｂの閉動作と連動して起立動作し、台部３３ｃが下を向く起立姿勢となる。

この状態で、図４に示すように、昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂのロッド３３ｂを伸長動作させて台部３３ｃを地面まで下降させる。さらにロッド３３ｂを伸長させると、台部３３ｃが地面に押し付けられてそれ以上下降できなくなるので、昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂのシリンダ本体３３ａが台部３３ｃに対する地面からの反力を受けて押し上げられる。これにより、支持板３５Ａ、３５Ｂと一体に爪片３６Ａ、３６Ｂが押し上げられ、軌きょう１が台車２０ごと持ち上げられる。

このとき、図１に示すように、予め調整されたオートレベル発光器２５から発光される赤外線を、台車２０に設けられたオートレベル受光器２４が読み取ることで、軌きょう１の扛上量（持ち上げ量）が測定され、所定の扛上量まで軌きょう１が扛上されるように軌きょう扛上器２３により昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂが制御される。

所定の扛上量まで軌きょう１を扛上させた後は、バラストを枕木２下に押し込み、軌きょう扛上装置１０の数メートル後方から軌きょう扛上装置１０の近傍までバラストを突き固める。この後、軌きょう扛上装置１０を次の作業箇所まで移動させ、再び軌きょう１の扛上作業を行う。

上記の構成によれば、爪機構３１Ａ、３１Ｂを閉じて爪片３６Ａ、３６Ｂを各レール３Ａ、３Ｂに係合させて昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂを動作させるだけの簡単な動作で扛上作業を行うことができる。また、一対のレール３Ａ、３Ｂごと持ち上げて軌きょう１の扛上作業を行うため、作業効率が良い。さらに、扛上機構３０は台車２０上に設けられており、台車２０はすでに敷設された軌きょう１を走行して作業現場を移動するため、扛上機構３０を人力で運搬する必要がなく、多大な労力が不要となる。
また、従来技術のようにトラックジャッキを用いて扛上作業を行う場合には、トラックジャッキをレール底部３ｂの下に据え付けるためにバラストを軌きょう１の底部からかき出さなくてはならず多大な労力が必要であったが、本発明ではレール頭部３ａに爪片３６Ａ、３６Ｂを係合する構成であるため、バラストをかき出す手間が少なくなる。

以上、本考案の一実施形態について説明したが、本考案は上記実施形態に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態の支持板３５Ａ、３５Ｂは三角形状であるが、これに限定されず、爪片３６Ａ、３６Ｂの閉成時に昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂが起立姿勢となるように昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂを支持板３５Ａ、３５Ｂに連結できればどのような形状であってもよく、例えばＵ字形、Ｔ字形であってもよい。
また、軌きょう扛上器２３は昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂのシリンダ本体３３ａに対するロッド３３ｂの出没長さを、一対の昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂで同じとなるように制御してもよく、昇降ジャッキ３３Ａ、３３Ｂ毎に異なるように制御してもよい。

１ 軌きょう
２ 枕木
３Ａ、３Ｂ 一対のレール
３ａ レール頭部
３ｂ レール底部
３ｃ レール腹部
１０ 軌きょう扛上装置
２０ 台車
３０ 扛上機構
３１Ａ、３１Ｂ 一対の爪機構
３２ 駆動機構
３２ａ シリンダ本体
３２ｂ ロッド
３３Ａ、３３Ｂ 一対の昇降ジャッキ
３３ｃ 台部
３３ａ シリンダ本体（昇降部）
３４ 支軸
３５Ａ、３５Ｂ 支持板
３６Ａ、３６Ｂ 一対の爪片

Claims (5)

1. 枕木と前記枕木に取り付けられる一対のレールとから構成される軌きょうを持ち上げるための軌きょう扛上装置であって、
   前記一対のレール上を走行可能な台車と、
   前記台車上に設けられ前記軌きょうを台車ごと持ち上げるための扛上機構とを備え、
   前記扛上機構は、
   前記台車上の両側位置に台車の進行方向と直交する方向にそれぞれ開閉自由に支持され先端部には閉成時に各レールと係合する爪片を備えた一対の爪機構と、
   各爪機構を連動させて開閉動作させる駆動機構と、
   前記台車上の両側位置に設けられる一対の昇降ジャッキとを備えており、
   前記の各昇降ジャッキは、地面に押し付けられる台部と、前記台部に対する地面からの反力によって押し上げられる昇降部とを有し、前記昇降部に前記爪機構が連結されてなる軌きょう扛上装置。
2. 前記の各昇降ジャッキは、シリンダ機構により構成され、シリンダ本体を爪機構が連結される昇降部となし、シリンダ本体に対して出没動作するロッドの先端部に前記台部が設けられている請求項１に記載の軌きょう扛上装置。
3. 前記の各昇降ジャッキは、台車上の両側位置に起伏自由に支持されており、前記爪機構の閉成時に昇降ジャッキが前記台部が下を向く起立姿勢となるように昇降ジャッキの起伏動作を爪機構の開閉動作に連動させている請求項１または２に記載の軌きょう扛上装置。
4. 前記の各爪機構は、台車上に設けられた支軸に基端部が回動自由に支持される支持板と、支持板の先端部に設けられる前記爪片とからなり、前記支持板には、前記支軸に対して前記爪片と所定の角度隔てた位置に昇降ジャッキを連結することにより昇降ジャッキの起伏動作を爪機構の開閉動作に連動させている請求項３に記載の軌きょう扛上装置。
5. 前記駆動機構は、シリンダ機構よりなり、横向きのシリンダ本体の基端部に一方の爪機構が連結され、シリンダ本体に対して出没動作するロッドの先端部に他方の爪機構が連結されている請求項１に記載の軌きょう扛上装置。

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