JP2019183625A - スラブ軌道の補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】路盤の突起部周りに生じる、縦方向（上下方向）の隙間を補修する際、この隙間に注入した補修用てん充材が、隙間の外へ漏れ出ることなく、隙間の中で充分に硬化して、隙間を挟んで対向する部材の間を接合することができるスラブ軌道の補修方法を提供する。【解決手段】路盤の突起部と軌道スラブの凹部との間に充填されて硬化したてん充層を備えるスラブ軌道において、てん充層と路盤の突起部との間、もしくは、てん充層と軌道スラブの凹部との間に生じた、上下方向の隙間に、樹脂を調製した補修用てん充材を充填して補修する、スラブ軌道の補修方法である。補修方法は、隙間に、補修用てん充材を吸収もしくは一時的に保持可能な、てん充材吸収体を挿入する吸収体挿入ステップと、隙間に補修用てん充材を注入するてん充材注入ステップと、補修用てん充材の硬化を待機する養生ステップと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、スラブ軌道において、コンクリート製の路盤上に設けられた突起部と、これに嵌め合わされた軌道スラブの凹部との間に、経年で生じる上下方向の隙間を補修する工法に関する。

鉄道用の軌道として、コンクリート製の路盤上に形成されたセメントアスファルトモルタル（ＣＡモルタル）によるてん充層と、てん充層上に設置されたコンクリート製の軌道スラブ（以下、スラブ板とも言う）とを有し、スラブ板上に軌道（レール）が締結された、スラブ軌道が知られている（例えば、特許文献１，２等を参照。）。

図６に例示するように、スラブ軌道１０では、上面である路盤面上に、軌道スラブ１の位置規制用の、円柱状または半円柱状の突起部２が設けられている。また、軌道スラブ（スラブ板）１の長手方向である軌道敷設方向の両端部には、断面半円状の凹部１ａがそれぞれ形成されている。そして、スラブ軌道１０の敷設において、軌道スラブ１は、路盤７との間に形成された下側てん充層９により、路盤７に接合されるとともに、端部の凹部１ａを、路盤７の突起部２に係合させることにより、コンクリート路盤上における軌道スラブの、横方向への移動が拘束（規制）されている。

路盤７上の突起部２の外周面２ａと、軌道スラブ１の端部の凹部１ａの内周面１ｂとの間にできる、半円環状の間隙は、以下のように充填される（特許文献３を参照）。

まず、不織布を縫製または接着などして形成された、上方開口のてん充層形成用袋体８（図７を参照）を、上述の「間隙」に差し込む。つぎに、この開口から袋体８内に、ＣＡモルタルやウレタン系樹脂等からなる、てん充材（図示省略）を流し込んで、硬化させる。これにより、路盤７の突起部２と軌道スラブ１の凹部１ａとの間の縦方向の間隙に、てん充材が硬化・固化した固体層（てん充層３という）が形成される。なお、袋体８の内周面１ｂと突起部２の外周面２ａとの間、および、袋体８の外周面２ａと凹部１ａの内周面１ｂとの間は、接着剤等を用いて、予め接着されている。

特開２００２−１６７４２１号公報 特開２０１３−３６３０３号公報 特開２０１６−２２３２４０号公報

ところで、前述の、路盤の突起部周りには、鉄道車両による荷重や振動あるいは気温差による膨張や収縮等が加わるため、経年で、てん充層（袋体）の内周面と突起部の外周面との間、および、てん充層（袋体）の外周面と凹部の内周面との間が離間して、縦方向（上下方向）の隙間が生じる。

この上下方向の隙間は、鉄道車両の通行時に、軌道スラブおよびその上を通行する鉄道車両に振動や動揺を発生させるおそれがあるため、隙間が生じた場合は、この隙間にてん充材等を充填（補填）する補修作業を行う必要がある。しかしながら、前述の上下方向の隙間は、軌道スラブ（スラブ板）の長手方向の端面や、路盤との接合面である、軌道スラブの下面にまで達しているものが多く、補修作業で充填したてん充材が、軌道スラブの端面側や下面側に漏れ出して、隙間が充分に充填されない場合があった。

本発明は、上面である路盤面上に、円柱状または半円柱状の突起部を有するコンクリート製の路盤と、軌道敷設方向である長手方向の端部に、前記突起部の外周形状に対応する断面半円状の凹部を有する軌道締結用の軌道スラブと、水平方向に嵌め合わされた前記路盤の前記突起部と前記軌道スラブの前記凹部との間に充填されて硬化したてん充層と、を備えるスラブ軌道において、
前記てん充層と前記路盤の前記突起部との間、もしくは、前記てん充層と前記軌道スラブの前記凹部との間に生じた、上下方向の隙間に、樹脂を調製した補修用てん充材を充填して補修する、スラブ軌道の補修方法であって、
前記隙間に、前記補修用てん充材を吸収もしくは一時的に保持可能な、てん充材吸収体を挿入する吸収体挿入ステップと、
前記てん充材吸収体が充填された前記隙間に、前記調製した補修用てん充材を注入するてん充材注入ステップと、
前記隙間に注入した前記補修用てん充材の硬化を待機する養生ステップと、
を備えることを特徴とする。

本発明のスラブ軌道の補修方法は、前記吸収体挿入ステップの実行前に、前記補修用てん充材を前記てん充材吸収体に含浸させ、前記補修用てん充材の一部を前記てん充材吸収体に吸収または保持させるてん充材含浸ステップを、備えていてもよい。

また、本発明のスラブ軌道の補修方法は、前記てん充材挿入ステップと前記吸収体充填ステップとを連続して実行した後、前記てん充材注入ステップの実行前に、前記てん充材吸収体に含浸させた前記補修用てん充材の硬化を待機する待機ステップを、備えていてもよい。

さらに、本発明のスラブ軌道の補修方法は、前記補修用てん充材が、反応性合成樹脂化合物で構成されている場合、
前記てん充材含浸ステップにおいて前記てん充材吸収体に含浸させる前記補修用てん充材の粘度が、５０〜１００００ｍＰａ・ｓに調製され、
前記てん充材注入ステップにおいて前記隙間に注入される前記補修用てん充材の粘度が、５０〜７００ｍＰａ・ｓに調製されていることを特徴とする。

そして、本発明のスラブ軌道の補修方法は、前記てん充材吸収体が、厚さ１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の、膜状体または布状体あるいは可撓性を有する板体である構成を、好適に採用する。

本発明のスラブ軌道の補修方法によれば、補修用のてん充材の注入前に、てん充層と突起部との間あるいはてん充層と凹部との間に生じた上下方向の隙間に、てん充材を吸収もしくは一時的に保持可能な、てん充材吸収体が挿入されている。そのため、補修作業で上下方向の隙間に充填されたてん充材は、この隙間の外へ漏れ出ることなく、当該隙間の中で充分に硬化して、この隙間を挟んで対向する部材の間を接合することができる。

また、本発明のスラブ軌道の補修方法のなかでも、前記吸収体挿入ステップの実行前に、前記補修用てん充材の一部を前記てん充材吸収体に吸収または保持させる、てん充材含浸ステップを備えている場合は、補修用てん充材を前記上下方向の隙間に注入した際の、この隙間からのてん充材の漏れを、より効率良く防止することができる。

また、本発明のスラブ軌道の補修方法のなかでも、前記てん充材注入ステップの実行前に、前記てん充材吸収体に含浸させた前記補修用てん充材の硬化を待機する待機ステップを備えている場合は、前記上下方向の隙間からのてん充材の漏れを、より確実に防止することができる。

なお、前記補修用てん充材が、反応性合成樹脂化合物で構成されている場合、前記てん充材含浸ステップにおいて前記てん充材吸収体に含浸させる前記補修用てん充材の粘度は、含浸およびその後の硬化に適した５０〜１００００ｍＰａ・ｓとすることができる。また、前記てん充材注入ステップにおいて前記隙間に注入される前記補修用てん充材の粘度は、隙間への注入および充填に適した５０〜７００ｍＰａ・ｓとすることができる。

また、前記てん充材吸収体を、厚さ１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の、膜状体または布状体あるいは可撓性を有する板体とした場合、このてん充材吸収体の、前述の上下方向の隙間への挿入を、より容易にかつ短時間で行うことができるようになる。

実施形態のスラブ軌道の補修方法のステップを示すフロー図である。 実施形態のスラブ軌道における路盤の突起部周辺を拡大した平面図である。 スラブ軌道の路盤の突起部周辺に生じる隙間を説明する平面図である。 スラブ軌道の路盤の突起部周辺で、てん充層と、突起部または凹部との間に生じる隙間を説明する、縦方向の断面図である。 上下方向の隙間に挿入されたてん充材吸収体を示す図である。 スラブ軌道の路盤の突起部周辺の斜視図である。 路盤の突起部と軌道スラブの凹部との間にてん充層を形成するための袋体を説明する図である。

本発明の実施形態について図を用いて説明する。
実施形態のスラブ軌道の補修方法は、図２の平面図に示すように、スラブ軌道１０における、突起部２と凹部１ａとの間に充填されたてん充層３と路盤７の前記突起部２との間、もしくは、てん充層３と軌道スラブ１の前記凹部１ａとの間に、経年で生じた上下方向の隙間Ｓに、図４の縦方向断面図に示すような、補修用のてん充材Ｂ（Ｂ２）を充填する、補修方法である。

以下、図１に示す具体的なフローに沿って、実施形態のスラブ軌道の補修方法を説明する。なお、この図１において、点線（鎖線）で囲まれた各ステップは、省略可能なステップであることを示す。

［てん充材含浸ステップ］
まず、吸収体挿入ステップを行う前に、補修用てん充材Ｂ１を、用意したてん充材吸収体６（詳細は後記）に含浸させ、補修用てん充材Ｂ１の一部をてん充材吸収体６に吸収または保持させる、てん充材含浸ステップを実行する。なお、このてん充材含浸ステップを行わず、直接、後記の「吸収体挿入ステップ」に進んでもよい。

補修用のてん充材Ｂ１としては、反応性（反応硬化性）を有する樹脂化合物または樹脂組成物を、幅広く利用することができる。たとえば、反応性を有する樹脂として、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、イソシアネート樹脂、アミノ樹脂などが挙げられる。

また、てん充材吸収体６に含浸させる補修用てん充材Ｂ１は、含浸前に、その粘度が５０〜１００００ｍＰａ・ｓの、比較的高粘度になるように調製される。この粘度とすることにより、補修用てん充材Ｂ１は、てん充材吸収体６に充分に保持されるようになる。

補修用てん充材Ｂ１の、含浸前（できれば直前）の粘度が、５０ｍＰａ・ｓ未満であると、含浸後または隙間Ｓに挿入する際に、補修用てん充材Ｂ１がてん充材吸収体６から流れ出してしまい、てん充材漏洩防止効果が失われるおそれがある。また、補修用てん充材Ｂ１の粘度が、１００００ｍＰａ・ｓを超えると、含浸させるための作業時間が長くなってしまう。含浸直前に粘度を調整するために、適宜、溶剤や希釈剤等を用いてもよい。

なお、てん充材含浸ステップは、省略も可能であるが、できる限り行うことが望ましい。その理由は、てん充材を含浸させることで、上下方向の狭い隙間Ｓに挿入する際も、含浸させたてん充材が潤滑剤となって、挿入の際に発生する摩擦抵抗が軽減され、作業が容易になるからである。また、含浸させたてん充材は、補修用てん充材の漏洩を防止する効果を高める。この効果については後記で説明する。

［吸収体挿入ステップ］
つぎに、前述のように補修用てん充材Ｂ１を含浸させたてん充材吸収体６、または、含浸させていないてん充材吸収体６を用いて、路盤７の突起部２の周りに経年で生じた上下方向の隙間Ｓに、いずれかのてん充材吸収体６を挿入する、吸収体挿入ステップを実行する。

てん充材吸収体６を挿入する上下方向の隙間Ｓとしては、図３の平面図に示すように、硬化したてん充層３（袋体８）と、内側の突起部２との間に生じる内側隙間４と、てん充層３（袋体８）と、外側の軌道スラブ１との間に生じる外側隙間５とがある。隙間Ｓは、これら上下方向の隙間を総称するものである。隙間Ｓ（内側隙間４および外側隙間５）は、半円状の突起部２および同様（同心円状）の凹部１ａの径方向に、幅２０ｍｍ以下、たとえば１〜１０ｍｍ程度の幅の隙間Ｓが生じるものと想定されている。

吸収体挿入ステップでは、この隙間Ｓに、用意したてん充材吸収体６（含浸ありまたは含浸なし）を押し込み、充填する。てん充材吸収体６として使用可能な部材としては、てん充材を吸収もしくは一時的に保持可能であればよく、たとえば柔軟性のある繊維体または合成樹脂製の発泡体を用いることができる。

繊維体としては、たとえば毛糸、麻糸、綿糸等の天然繊維または合成繊維等からなる、織布あるいは不織布を、幅広く利用することができる。

発泡体を構成する樹脂としては、たとえばポリオレフィン、ポリウレタン、ポリエステルなどを好適に使用することができる。

なお、てん充材吸収体６を構成する材料・素材は、樹脂（てん充材）を含浸することが可能であればよく、他の材料や素材等を用いてもよい。また、てん充材吸収体６の形状は、厚さ１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の、膜状体または布状体あるいは可撓性を有する板体であることが好ましい。厚さが１ｍｍ未満であると、漏洩防止効果が不足するおそれがある。また、厚さが１０ｍｍを超えるものであると、隙間Ｓに挿入することが難しくなる可能性がある。

［待機ステップ］
隙間Ｓへの挿入前に、てん充材吸収体６に補修用てん充材Ｂ１を含浸させる「てん充材含浸ステップ」を行った際は、つぎの「てん充材注入ステップ」を行う前に、てん充材吸収体６に含浸させた補修用てん充材Ｂ１の硬化を待機する、待機ステップを実行する。なお、先にも述べたが、「てん充材含浸ステップ」を行っていない場合、この待機ステップは省かれ、つぎの「てん充材注入ステップ」が実行される。

この待機ステップを実行して、含浸させた補修用てん充材Ｂ１の硬化を待機した場合、隙間Ｓとこの隙間Ｓを構成する相手部材、すなわち、挿入したてん充材吸収体６と接触する突起部２の外周面２ａ側の界面、および、てん充材吸収体６と接触する凹部１ａの内周面１ｂ側界面、ならびに、てん充材吸収体６と隙間Ｓの底部（底面）との界面に、後に注入する補修用てん充材Ｂ２の漏洩を防止する漏洩防止部となる「てん充材の膜」（層または壁でもよい）が形成される。これにより、てん充材の漏洩を、より確実に防止することができる。

［てん充材注入ステップ］
つぎに、既にてん充材吸収体６が充填された隙間Ｓに、調製した補修用てん充材Ｂ２を注入する、てん充材注入ステップを実行する。これにより、てん充材が、前述の上下方向の隙間Ｓの中に、すきまなく行き渡り、隙間Ｓを、てん充材により完全に充填することができる。

補修用のてん充材Ｂ２としては、前述のてん充材Ｂ１と同じ、反応性（反応硬化性）を有する樹脂化合物または樹脂組成物を、使用することができる。たとえば、反応性を有する樹脂として、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、イソシアネート樹脂、アミノ樹脂などが挙げられる。なお、てん充材Ｂ２は、てん充材Ｔ１と異なるものであってもよい。たとえば、てん充材Ｂ２として、ＣＡモルタル等を用いてもよい。

また、隙間Ｓに直接注入される補修用てん充材Ｂ２は、注入前に、その粘度が通常５０〜１０００ｍＰａ・ｓ程度、好ましくは５０〜７００ｍＰａ・ｓの、比較的低粘度になるように調製される。この粘度とすることにより、補修用てん充材Ｂ２は、てん充材吸収体６が充填された隙間Ｓに容易に浸入し、充分に行き渡る（滲み込む）ことができる。

なお、補修用てん充材Ｂ２の、注入前（できれば直前）の粘度が、５０ｍＰａ・ｓ未満であると、てん充材Ｂ２が、てん充材吸収体６を通って隙間Ｓから流れ出してしまい、充分に充填されないおそれがある。また、補修用てん充材Ｂ２の粘度が、７００ｍＰａ・ｓを超えると、注入にかかる作業時間が長くなってしまう。てん充材Ｂ１同様、含浸直前に粘度を調整するために、適宜、溶剤や希釈剤等を使用してもよい。

補修用てん充材Ｂ（Ｂ１，Ｂ２）は、粘度調整や硬度調整のための顔料、濡れ性向上、泡抜け性向上のための消泡剤、密着性付与のための表面張力調整剤、シランカップリング剤等の添加剤を、適宜配合することができる。

［養生ステップ］
つぎに、養生ステップを実行して、隙間Ｓに注入・充填した補修用てん充材Ｂ２の、完全な硬化（固化）を、完成させる。

以上の実施形態のスラブ軌道の補修方法によれば、補修用のてん充材の注入前に、突起部２周りに生じた上下方向の隙間Ｓに、てん充材を保持するてん充材吸収体６が予め挿入されているため、注入されたてん充材は、この隙間Ｓの外へ漏れ出ることなく、当該隙間Ｓの中で硬化して、この隙間Ｓを挟んで対向する部材の間を、充分にかつ強固に接合する。

実施例として、対向するように立てて配置した、２つのコンクリート板の間に、前述の突起部とてん充層との間に形成される「隙間」を模した、幅１〜１０ｍｍの縦方向（垂直方向）の隙間を作成し、この隙間を利用して、実施形態に記載の補修方法の効果を実証する試験を行った。以下にその詳細を説明する。

実施例１〜９および比較例１における、２つのコンクリート板（高さ３００ｍｍ×横幅６００ｍｍ、６０ｍｍ厚）を、水平方向に離間して対向するよう配置し、その間の「隙間」の幅（水平方向距離）を、１〜１０ｍｍとした。

使用したてん充材は、以下のとおりである。なお、「表１」におけるＢ１は吸収体含浸用、Ｂ２は隙間注入用である。
（１）シントーオービット Ｓ〔神東塗料株式会社製 ポリエステル樹脂系〕
粘度３００ｍＰａ・ｓに調製
（２）シントーオービット Ｓ−Ｆ 〔神東塗料株式会社製 ポリエステル樹脂系〕
粘度５０ｍＰａ・ｓに調製
（３）シントーオービット Ｓ−Ｔ 〔神東塗料株式会社製 ポリエステル樹脂系〕
粘度１００００ｍＰａ・ｓに調製
（４）ＳＰ−１０７Ｔ 〔神東塗料株式会社製 ポリエステル樹脂系〕
粘度７００ｍＰａ・ｓに調製

行った実施例１〜９および比較例１について、下記の「表１」および「表２」に、「隙間の幅」、「てん充材吸収体」の材料と、含浸（てん充材含浸ステップおよび待機ステップ）の有無の、各試験条件を、まとめて記載した。

なお、隙間にてん充材を注入した際の、てん充材の漏れを、漏れがない場合を「Ｓ」、漏れが発生した場合を「Ｆ」で記載した。

また、補修作業の際の、てん充材吸収体を隙間に挿入する際の容易さ、および、てん充材を隙間に注入する際の容易さを、作業にかかったおおよその時間から判断し、「補修の作業性」として評価した。「問題なし」を「Ｓ」、「容易でない（難しい）」を「Ｆ」とする。

結果は、実施例１〜９はいずれも、補修作業が容易であり、樹脂漏洩も生じなかった。これに対して、「てん充材吸収体」を用いない補修方法をとった比較例１は、樹脂漏洩が生じ、隙間の補修ができなかった。

１ 軌道スラブ（スラブ板）
１ａ 凹部
１ｂ 内周面
２ 突起部
２ａ 外周面
３ てん充層
４ 内側隙間（補修箇所）
５ 外側隙間（補修箇所）
６ てん充材吸収体
７ 路盤
８ てん充層形成用袋体
９ 下側てん充層
１０ スラブ軌道
Ｓ 隙間
Ｂ てん充材

Claims (5)

1. 上面である路盤面上に、円柱状または半円柱状の突起部を有するコンクリート製の路盤と、軌道敷設方向である長手方向の端部に、前記突起部の外周形状に対応する断面半円状の凹部を有する軌道締結用の軌道スラブと、水平方向に嵌め合わされた前記路盤の前記突起部と前記軌道スラブの前記凹部との間に充填されて硬化したてん充層と、を備えるスラブ軌道において、
   前記てん充層と前記路盤の前記突起部との間、もしくは、前記てん充層と前記軌道スラブの前記凹部との間に生じた、上下方向の隙間に、樹脂を調製した補修用てん充材を充填して補修する、スラブ軌道の補修方法であって、
   前記隙間に、前記補修用てん充材を吸収もしくは一時的に保持可能な、てん充材吸収体を挿入する吸収体挿入ステップと、
   前記てん充材吸収体が充填された前記隙間に、前記調製した補修用てん充材を注入するてん充材注入ステップと、
   前記隙間に注入した前記補修用てん充材の硬化を待機する養生ステップと、
   を備えることを特徴とするスラブ軌道の補修方法。
2. 前記吸収体挿入ステップの実行前に、
   前記補修用てん充材を前記てん充材吸収体に含浸させ、前記補修用てん充材の一部を前記てん充材吸収体に吸収または保持させるてん充材含浸ステップを備えることを特徴とする請求項１に記載のスラブ軌道の補修方法。
3. 前記てん充材含浸ステップと前記吸収体挿入ステップとを連続して実行した後、
   前記てん充材注入ステップの実行前に、
   前記てん充材吸収体に含浸させた前記補修用てん充材の硬化を待機する待機ステップを備えることを特徴とする請求項２に記載のスラブ軌道の補修方法。
4. 前記補修用てん充材が、反応性合成樹脂化合物で構成されており、
   前記てん充材含浸ステップにおいて前記てん充材吸収体に含浸させる前記補修用てん充材の粘度が、５０〜１００００ｍＰａ・ｓに調製され、
   前記てん充材注入ステップにおいて前記隙間に注入される前記補修用てん充材の粘度が、５０〜７００ｍＰａ・ｓに調製されていることを特徴とする請求項２または３に記載のスラブ軌道の補修方法。
5. 前記てん充材吸収体が、厚さ１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の、膜状体または布状体あるいは可撓性を有する板体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のスラブ軌道の補修方法。

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