JP2018159253A - 可変パッド及び隙間埋め材 - Google Patents
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なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図1及び図3〜図27に示すように、レール(2)と支持体(3)との間に挿入される袋体(22)に注入剤(A)を注入することによってこの袋体を任意の厚さに変化させて、これらの間の隙間を埋める可変パッドであって、前記袋体内で硬化後の注入材と一体となり、この硬化後の注入剤に全方向のせん断強度を付与することによって、この硬化後の注入剤を補強する補強材(25)を備えることを特徴とする可変パッド(21)である。
以下、図面を参照して、この発明の第1実施形態について詳しく説明する。
図1に示す車輪1は、左右のレール2とそれぞれ回転接触する部材である。車輪1は、レール頭部2aの頭頂面2dと接触して摩擦抵抗を受ける踏面1aと、脱輪を防止するために車輪1の外周部に連続して形成されたフランジ面1bなどを備えている。図1に示す車輪1は、左右一対の車輪のうち一方の車輪であり、他方の車輪については図示を省略している。
図6(A)に示すように、硬化後の注入剤Aと補強材25とが袋体22内で一体になると、多重織26の織物26aの経糸26b、緯糸26c及び接結糸26dが硬化後の注入剤A内で立体的な骨組み構造として機能する。このため、経糸26b、緯糸26c及び接結糸26dが互いに結合した状態で、硬化後の注入剤A内で層状に配列されて、硬化後の注入剤Aの断面に均等に補強硬化を付与する。その結果、硬化後の注入剤Aに繊維方向の引張強さと、繊維鉛直方向にせん断力とを付与するとともに、応力を分散させることができる。例えば、図6(B)に示すように、列車通過時に発生する荷重やレール2のふく進によって発生する荷重などが可変パッド21に横方向のせん断力T1として作用すると、織物26aの接結糸26dがこのせん断力T1に抵抗する。また、レール2のふく進によって可変パッド21の膨大部が軌道パッドやタイプレートに押し付けられたときに発生する荷重などがこの可変パッド21に縦方向のせん断力T2として作用すると、織物26aの経糸26b及び緯糸26cがこのせん断力T2に抵抗する。その結果、可変パッド21の断面に作用するせん断応力が各層で分散されてせん断力T1,T2が低減するため、この可変パッド21に作用するせん断力T1,T2によって硬化後の注入剤Aが損傷するのを補強材25が抑制する。
図1及び図2に示すレール2の高さを調整するときには、図1に示すレール締結装置4を緩めてタイプレート5からレール2を緩めて、高さ調整用ブロックなどの高さ調整器具をレール2と支持体3との間に挟み込み、レール2を所定の高さに設定する。図2に示すように、レール2のレール底部2bとタイプレート5との間に隙間が形成された状態で、軌道パッド11とタイプレート5との間に可変パッド21を挟み込む。この状態で、注入剤供給装置を注入部23の注入口23aに接続し、軌道パッド11がレール2と接触するまで、可変パッド21内に注入剤Aを注入する。
(1) この第1実施形態では、袋体22内で硬化後の注入剤Aと補強材25が一体となり、この硬化後の注入剤Aに全方向のせん断強度を付与することによって、この硬化後の注入剤Aをこの補強材25が補強する。このため、従来の可変パッドの平織状の補強材のような硬化後の架橋硬化性液状樹脂に上下方向のせん断力T2に対して平面上でのみせん断強度を付与する場合とは異なり、硬化後の注入剤Aに作用するせん断力T1,T2などのあらゆる方向のせん断応力に対して、立体的にせん断応力を分散させつつ、強度を付与することができる。また、従来の可変パッドの平織状の補強材に比べて補強材25が厚みを有するため、上下方向のせん断力T2に対してもせん断強度を向上させることができる。
以下では、図1〜図6に示す部分と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図7〜図9に示す補強材25は、図4〜図6に示す補強材25とは異なり、図7〜図9に示すように織物27A,27Bと連結糸(接続糸)28などを備えている。補強材25は、図9に示すように、経糸27b、緯糸27c及び連結糸28の隙間に注入剤Aが浸入し、硬化後の注入剤Aと一体になる。補強材25は、図8に示すように、袋体22内に注入剤Aを注入する前には、上下の織物27A,27Bの間隔が狭くなって連結糸28が弛んでおり全体が潰れた状態になっている。補強材25は、図9に示すように、袋体22内に注入剤Aを注入すると、織物27A,27B及び連結糸28の隙間に注入剤Aが浸入して上下の織物27A,27Bの間隔が広くなって連結糸28が緊張し全体が膨らんだ状態になる。補強材25は、袋体22内で注入剤Aが硬化すると、織物27A,27B及び連結糸28が硬化後の注入剤Aと一体となって全体が膨らんだ状態を維持する。
この第2実施形態では、上下一対の織物27A,27Bと、これらの織物27A,27Bを連結する連結糸28とを補強材25が備えている。このため、袋体22内に注入剤Aを注入する前には、連結糸28が弛んで上下の織物27Aと織物27Bとの間隔が狭くなって袋体22を潰れた状態にすることができる。その結果、袋体22内に注入剤Aを注入する前に、この袋体22内から可能な限り空気を予め抜いた状態にしておくことができる。また、袋体22内に注入剤Aを注入するときには、弛んだ状態の連結糸28が緊張状態になり、上下の織物27Aと織物27Bとの間に注入剤Aを円滑に充填することができる。さらに、袋体22内に注入剤Aを注入した後には、上下の織物27A,27Bが連結糸28によって連結された状態で硬化後の注入剤Aと補強材25とを一体化することができる。その結果、硬化後の注入剤Aに作用するせん断力T1,T2などのあらゆる方向のせん断応力に対して、立体的にせん断応力を分散させつつ、強度を付与することができる。
図10〜図13に示す補強材25は、筒織29などを備えており、図10に示すように袋体22の周縁部を補強している。補強材25は、袋体22の内面側の周縁部が重点的に補強されるように、この袋体22の内面側の周縁部を囲むようにこの周縁部に沿って連続して配置されている。
(1) この第3実施形態では、筒状に織られた筒織29を補強材25が備えている。このため、注入剤Aを注入する前には補強材25を簡単に潰れた状態にすることができ、注入剤Aを注入したときには補強材25を簡単に膨らませた状態にすることができる。また、硬化後の注入剤Aとともに筒織29を一体化させることによって、硬化後の注入剤Aに作用するせん断力T1,T2などのあらゆる方向のせん断応力に対して、立体的にせん断応力を分散させつつ、強度を付与することができる。
図14〜図16に示す補強材25は、不織布30などを備えている。不織布30は、繊維30aを織らずに絡み合させた部材である。不織布30は、繊維30aを熱、機械的又は化学的な作用によって接着又は絡み合わせた布であり、各繊維30aが絡み合って全方向(任意の方向)に向いている。不織布30は、例えば、ポリエステルなどの合成繊維の集積層(フリース)を形成した後に、この集積層を接着剤又は熱溶着によって接合したり、返しのある梁を突き刺して機械的に結合したり、高圧水流を噴射して繊維30aを絡み合わせて形成したりして製造される。不織布30は、図15に示すように、この不織布30の上面が袋体22の上側内面22dに接着剤又は溶着によって接合されており、この不織布30の下面が袋体22の下側内面22eに接着剤又は溶着によって接合されている。不織布30は、図16に示すように、各繊維30a間の隙間に注入剤Aが浸入し、硬化後の注入剤Aと一体になる。
この第4実施形態では、繊維30aを織らずに絡み合わせた不織布30を補強材25が備えている。このため、方向性を持たず安価な不織布30を使用して、硬化後の注入剤Aに作用するせん断力T1,T2などのあらゆる方向のせん断応力に対して、立体的にせん断応力を分散させつつ、強度を付与することができる。
図17〜図19に示す補強材25は、多孔質材31などを備えている。多孔質材31は、多数の孔31aを有する部材である。多孔質材31は、内部の多数の細孔(微小空間)が連通している連続気泡体であり、全方向に骨組みで結合された三次元の骨格網状構造のような立体的な骨組み構造を備えている。多孔質材31は、例えば、ゴムスポンジ、プラスチックフォーム、ウレタン、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、クロロプレン、ポリウレタンフォーム、発泡ポリスチロール又は天然高分子多孔質体などである。多孔質材31は、例えば、ポリウレタンなどの合成樹脂を発泡成形したり、ゴムに発泡剤及び軟化剤などを練り込み加硫したりして製造される。多孔質材31は、図18に示すように、この多孔質材31の上面が袋体22の上側内面22dに接着剤又は溶着によって接合されており、この多孔質材31の下面が袋体22の下側内面22eに接着剤又は溶着によって接合されている。多孔質材31は、図19に示すように、多数の孔31aに注入剤Aが浸入し、硬化後の注入剤Aと一体になる。
この第5実施形態では、多数の孔31aを有する多孔質材31を補強材25が備えている。このため、注入剤Aを注入する前には多孔質材31を簡単に潰れた状態にすることができ、注入剤Aを注入したときには多孔質材31を簡単に膨らませた状態にすることができる。また、硬化後の注入剤Aとともに多孔質材31を一体化させることによって、硬化後の注入剤Aに作用するせん断力T1,T2などのあらゆる方向のせん断応力に対して、立体的にせん断応力を分散させつつ、強度を付与することができる。
図20及び図21に示す補強材25は、上下一対の織物27A,27Bの間に不織布30を備えている。補強材25は、例えば、上下一対の織物27A,27Bの間に不織布30を接着剤などによって接合して製造される。補強材25は、図21に示すように、織物27A,27Bの経糸27bと緯糸27cとの隙間に注入剤Aが浸入するとともに、不織布30の各繊維30a間の隙間にも注入剤Aが浸入し、硬化後の注入剤Aと一体になる。この第6実施形態には、第1実施形態、第2実施形態及び第4実施形態と同様の効果がある。
図22及び図23に示す補強材25は、上下一対の織物27A,27Bの間に多孔質材31を備えている。補強材25は、例えば、上下一対の織物27A,27Bの間に多孔質材31を接着剤などによって接合して製造される。補強材25は、図23に示すように、織物27A,27Bの経糸27bと緯糸27cとの隙間に注入剤Aが浸入するとともに、多孔質材31の多数の孔31aにも注入剤Aが浸入し、硬化後の注入剤Aと一体になる。この第7実施形態には、第1実施形態、第2実施形態及び第5実施形態と同様の効果がある。
図24及び図25に示す補強材25は、筒織29の内部に不織布30を備えている。補強材25は、例えば、予め円筒状に織られた筒織29の内周部に円柱状に形成された不織布30を詰め込んだり、予め円柱状に形成された不織布30の外周部に筒織29を織ったりして製造される。補強材25は、図25に示すように、筒織29の経糸29bと緯糸29cとの隙間に注入剤Aが浸入するとともに、不織布30の各繊維30a間の隙間にも注入剤Aが浸入し、硬化後の注入剤Aと一体になる。この第8実施形態には、第1実施形態、第3実施形態及び第4実施形態と同様の効果がある。
図26及び図27に示す補強材25は、筒織29の内部に多孔質材31を備えている。補強材25は、例えば、予め円筒状に織られた筒織29の内周部に円柱状に成形された多孔質材31を嵌め込んだり、予め円柱状に成形された多孔質材31の外周部に筒織29を織ったりして製造される。補強材25は、図27に示すように、筒織29の経糸29bと緯糸29cとの隙間に注入剤Aが浸入するとともに、多孔質材31の多数の孔31aにも注入剤Aが浸入し、硬化後の注入剤Aと一体になる。この第9実施形態には、第1実施形態、第3実施形態及び第5実施形態と同様の効果がある。
図28に示す部材32A,32Bは、互いに対向して存在する物体である。部材32A,32Bは、これらの間に隙間が形成されている。部材32A,32Bは、例えば、コンクリート構造物、鋼構造物、土構造物、木造構造物、土木構造物、岩石又は砕石などである。隙間埋め材33は、部材32Aと部材32Bとの間に挿入される袋体22に注入剤Aを注入することによってこの袋体22を任意の厚さに変化させて、これらの間の隙間を埋める部材である。隙間埋め材33は、図28に示すように、部材32Aと部材32Bとの間に挿入することによって、部材32Aと部材32Bとの間の隙間を調整する隙間調整材として機能するとともに、部材32Bの高さを調節する高さ調整材としても機能する。隙間埋め材33は、袋体22に注入される注入剤Aの注入量に応じてこの袋体22が任意の厚さに変化する。隙間埋め材33は、例えば、部材32Aと部材32Bとの間の隙間を埋めるときにこの隙間に挟み込まれたり、部材32Aに対して部材32Bの高さを調整するときに部材32Aと部材32Bとの間に挟み込まれたりする。隙間埋め材33は、図3〜図27に示す可変パッド21と同一構造であり、袋体22と補強材25などを備えている。この第10実施形態は、第1実施形態〜第9実施形態と同様の効果がある。
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、支持体3が軌道スラブである場合を例に挙げて説明したが他の支持体についてもこの発明を適用することができる。例えば、左右一対のレール2をそれぞれ支持するプレストレスコンクリート構造(PRC構造)の縦梁を鋼管製の継材によって連結する梯子状のラダーまくらぎなどの支持体についても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、レール締結装置4がタイプレート式レール締結装置である場合を例に挙げて説明したが、タイプレート5を使用しない直結式レール締結装置についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、せん断力T1がX軸方向に作用する場合を例に挙げて説明したが、せん断力がY軸方向に作用する場合についても、この発明を適用することができる。
2 レール
3 支持体
4 レール締結装置
5 タイプレート
11 軌道パッド
12 滑材
21 可変パッド
22 袋体
22a,22b 被覆部
22c 接合部
22d 上側内面
22e 下側内面
23 注入部
24 排出部
25 補強材
26 多重織
26a 織物
26b 経糸
26c 緯糸
26d 接結糸
27A,27B 織物
27b 経糸
27c 緯糸
28 連結糸
29 筒織
29b 経糸
29c 緯糸
29d〜29f 開口部
30 不織布
31 多孔質材
31a 孔
32A 部材(第1の部材)
32B 部材(第2の部材)
33 隙間埋め材
A 注入剤
T1,T2 せん断力
Claims (26)
- レールと支持体との間に挿入される袋体に注入剤を注入することによってこの袋体を任意の厚さに変化させて、これらの間の隙間を埋める可変パッドであって、
前記袋体内で硬化後の注入材と一体となり、この硬化後の注入剤に全方向のせん断強度を付与することによって、この硬化後の注入剤を補強する補強材を備えること、
を特徴とする可変パッド。 - 請求項1に記載の可変パッドにおいて、
前記補強材は、立体的な骨組み構造を備えること、
を特徴とする可変パッド。 - 請求項1又は請求項2に記載の可変パッドにおいて、
前記補強材は、複数の織物が重ねて織られた多重織を備えること、
を特徴とする可変パッド。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の可変パッドにおいて、
前記補強材は、上下一対の織物と、これらの織物を連結する連結糸とを備えること、
を特徴とする可変パッド。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の可変パッドにおいて、
前記補強材は、筒状に織られた筒織を備えること、
を特徴とする可変パッド。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の可変パッドにおいて、
前記補強材は、繊維を織らずに絡み合わせた不織布を備えること、
を特徴とする可変パッド。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の可変パッドにおいて、
前記補強材は、多数の孔を有する多孔質材を備えること、
を特徴とする可変パッド。 - 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の可変パッドにおいて、
前記補強材は、上下一対の織物の間に、繊維を織らずに絡み合わせた不織布を備えること、
を特徴とする可変パッド。 - 請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の可変パッドにおいて、
前記補強材は、上下一対の織物の間に、多数の孔を有する多孔質材を備えること、
を特徴とする可変パッド。 - 請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の可変パッドにおいて、
前記補強材は、筒状に織られた筒織の内部に、繊維を織らずに絡み合わせた不織布を備えること、
を特徴とする可変パッド。 - 請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の可変パッドにおいて、
前記補強材は、筒状に織られた筒織の内部に、多数の孔を有する多孔質材を備えること、
を特徴とする可変パッド。 - 請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載の可変パッドにおいて、
前記補強材は、この補強材の上面が前記袋体の上側内面に接合されており、この補強材の下面が前記袋体の下側内面に接合されていること、
を特徴とする可変パッド。 - 請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載の可変パッドにおいて、
前記補強材は、前記袋体の周縁部を補強すること、
を特徴とする可変パッド。 - 第1の部材と第2の部材との間に挿入される袋体に注入剤を注入することによってこの袋体を任意の厚さに変化させて、これらの間の隙間を埋める隙間埋め材であって、
前記袋体内で硬化後の注入材と一体となり、この硬化後の注入剤に全方向のせん断強度を付与することによって、この硬化後の注入剤を補強する補強材を備えること、
を特徴とする隙間埋め材。 - 請求項14に記載の隙間埋め材において、
前記補強材は、立体的な骨組み構造を備えること、
を特徴とする隙間埋め材。 - 請求項14又は請求項15に記載の隙間埋め材において、
前記補強材は、複数の織物が重ねて織られた多重織を備えること、
を特徴とする隙間埋め材。 - 請求項14から請求項16までのいずれか1項に記載の隙間埋め材において、
前記補強材は、上下一対の織物と、これらの織物を連結する連結糸とを備えること、
を特徴とする隙間埋め材。 - 請求項14から請求項17までのいずれか1項に記載の隙間埋め材において、
前記補強材は、筒状に織られた筒織を備えること、
を特徴とする隙間埋め材。 - 請求項14から請求項18までのいずれか1項に記載の隙間埋め材において、
前記補強材は、繊維を織らずに絡み合わせた不織布を備えること、
を特徴とする隙間埋め材。 - 請求項14から請求項19までのいずれか1項に記載の隙間埋め材において、
前記補強材は、多数の孔を有する多孔質材を備えること、
を特徴とする隙間埋め材。 - 請求項14から請求項20までのいずれか1項に記載の隙間埋め材において、
前記補強材は、上下一対の織物の間に、繊維を織らずに絡み合わせた不織布を備えること、
を特徴とする隙間埋め材。 - 請求項14から請求項21までのいずれか1項に記載の隙間埋め材において、
前記補強材は、上下一対の織物の間に、多数の孔を有する多孔質材を備えること、
を特徴とする隙間埋め材。 - 請求項14から請求項22までのいずれか1項に記載の隙間埋め材において、
前記補強材は、筒状に織られた筒織の内部に、繊維を織らずに絡み合わせた不織布を備えること、
を特徴とする隙間埋め材。 - 請求項14から請求項23までのいずれか1項に記載の隙間埋め材において、
前記補強材は、筒状に織られた筒織の内部に、多数の孔を有する多孔質材を備えること、
を特徴とする隙間埋め材。 - 請求項14から請求項24までのいずれか1項に記載の隙間埋め材において、
前記補強材は、この補強材の上面が前記袋体の上側内面に接合されており、この補強材の下面が前記袋体の下側内面に接合されていること、
を特徴とする隙間埋め材。 - 請求項14から請求項25までのいずれか1項に記載の隙間埋め材において、
前記補強材は、前記袋体の周縁部を補強すること、
を特徴とする隙間埋め材。
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