JP5294703B2 - 軌道用床版の固定装置 - Google Patents

Description

本発明は軌道用床版の固定装置に関し、主として鋼鉄道橋の上に敷設された既存の橋まくら木方式の鉄道軌道を改修し、ＰＣ(プレキャストコンクリート) 版を用いて合成構造化する際に適用される。

一般に、鋼鉄道橋の軌道の大半は橋まくら木方式によって敷設されている。具体的には、平行に架け渡された鋼橋げたの上に橋まくら木が一定間隔おきに敷設され、その上にレールが敷設され、そして各橋まくら木は鋼橋げたに、レールは橋まくら木にそれぞれ締結ボルトによって固定されている。また、鋼鉄道橋の多くは塗装により防食されている。

ところで、既存の鋼鉄道橋は６０年を経過したものが半数以上を占めており、そのほとんどが長年風雨にさらされて腐食し、特に軌道が敷設されている鋼橋げたのまくら木直下の腐食は激しく、このため、近年、これら既存の鋼鉄道橋をいかに維持管理していくかが大きな課題になっている。

腐食した鋼橋げたの補修方法としては、軌道を移動し、鋼橋げた上面の塗り替え塗装を行い、移動した軌道を再び元に戻す方法が用いられているが、根本的な解決には至らない。

そこで、橋まくら木の代わりにＰＣ版からなる軌道用床版を利用して鋼橋げたを合成構造化する方法が検討されているが、長年の風雨によって腐食した鋼橋げたの上にＰＣ版を敷設するため、特に既存のレールレベルとレール位置を変更せずに改造することが求められている。

特開２００１−１１５４１５号公報

前者の鋼橋げたの補修方法は、橋まくら木の直下に再び腐食が発生する可能性があり、一定期間ごとに何度も補修を行う必要があるため、非常に多くの手間隙を必要とするだけでなく、これまでも指摘されてきた列車通過時の騒音問題を改善することができないという課題がある。

一方、後者のＰＣ床版を用いた合成構造方式による改造は、鋼橋げたの上に軌道用床版として敷設したＰＣ床版を固定する確かな方法が未だ確立されていないという課題がある。

一般に、鋼橋げたの上にジベルまたはスタッドを突設し、このスタッド等をＰＣ版に形成したルーズ孔内にコンクリートやモルタル等で固定する方法が考えられるが、鋼橋げたの上にスタッドを突設する必要がある等の理由により施工が面倒であり、またコストが嵩む等の課題がある。また、長年の風雨によって痛んだ鋼橋げたの上を相当程度補修する必要があり、余分な手間暇を必要とする。

本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、軌道用床版を用いて鋼鉄道橋を合成構造化する際に、既存のレールレベルとレール位置を保持しつつ、軌道用床版を鋼橋げたの上に容易にかつ確実に接合できようにした軌道用床版の固定装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の軌道用床版の固定装置は、鋼橋げたの上に軌道用床版を固定するための軌道用床版の固定装置であって、前記軌道用床版の下面部に取り付けられ、前記鋼橋げたに当接して前記軌道用床版の移動を阻止する固定金具と、当該固定金具を前記軌道用床版の下面部に固定する固定ボルトおよびテーパ座金とを備えて構成され、前記固定金具に前記鋼橋げたの軸直角方向に傾斜するテーパ面を有し、クサビ形状に形成された座金設置部が設けられ、当該座金設置部に前記鋼橋げたの軸直角方向に細長いボルト孔が設けられ、当該ボルト孔に前記固定ボルトが挿通され、かつ当該固定ボルトのボルト頭部とクサビ形状に形成された前記固定金具の座金設置部との間に前記テーパ座金が設置されることで、前記鋼橋げたからの反力で前記固定金具が横方向にずれるのを防止するようにしたことを特徴とするものである。

請求項２記載の軌道用床版の固定装置は、鋼橋げたの上に軌道用床版を固定するための軌道用床版の固定装置であって、前記軌道用床版の下面部に取り付けられ、前記鋼橋げたに当接して前記軌道用床版の移動を阻止する固定金具と、当該固定金具と前記軌道用床版との間に介在され、前記固定金具の鉛直方向の位置を調整する調整座金と、前記固定金具と調整座金を前記軌道用床版の下面部に固定する固定ボルトとを備えて構成され、前記固定金具は先端方向に徐々に下り勾配に傾斜し、前記調整座金が設置された固定部を有し、当該固定部と前記調整座金に前記鋼橋げたの軸直角方向に細長いボルト孔が設けられ、当該ボルト孔に前記固定ボルトが挿通されてなることを特徴とするものである。

請求項１および請求項２記載の本発明は、いずれも鋼鉄道橋の上に敷設された既存の橋まくら木方式の鉄道軌道を、ＰＣ版からなる軌道用床版を用いて合成構造化する際に、既存レールの位置とレベルを保持しつつ、軌道用床版を鋼橋げたの上に容易にかつ確実に固定できようにしたものである。

本発明によれば、平行に架け渡された鋼橋げたの内側または外側の少なくとも二ヵ所に、固定金具を鋼橋げたの縁端部に当接させた状態にそれぞれ取り付けることにより、軌道用床版を鋼橋げたの軸直角方向に移動しないように固定することができる。

また、隣接する鋼橋げた間に鋼橋げた同士を繋ぐ複数の繋ぎ梁を架け渡し、当該繋ぎ梁の外側または内側の少なくとも二ヵ所に、固定金具を繋ぎ梁の縁端部に当接させた状態にそれぞれ取り付けることにより、軌道用床版を鋼橋げたの軸方向に移動しないようにも固定することができる。

また、固定金具の座金設置部に設けられたボルト孔が鋼橋げたの軸直角方向に細長く形成されていることで、鋼橋げたの位置に合せて固定金具の横方向の位置調整を行なうことができる。

さらに、座金設置部が鋼橋げたの軸直角方向に傾斜するテーパ面を有し、クサビ形状に形成されているため、ボルト孔が鋼橋げたの軸直角方向に細長い長孔に形成されていても、固定金具が鋼橋げたからの反力で横方向にずれてしまうようなことはなく、強度的にも優れている。

また、請求項２記載の発明によれば、固定金具と軌道用床版との間に固定金具の鉛直方向の位置調整を行なう調整座金が介在されているので、固定金具の鉛直方向の位置調整も容易に行うことができる。

この場合の調整座金は、鋼橋げたの軸直角方向に傾斜するテーパ面を有し、クサビ形状に形成されていることにより、固定金具の鉛直方向の位置調整を行なうことができ、また、ボルト孔が鋼橋げたの軸直角方向に細長い長孔に形成されていても、固定金具が鋼橋げたからの反力で横方向にずれてしまうようなことはなく、強度的にも優れている。

よって、本発明によれば軌道用床版を鋼橋げたの軸方向および軸直角方向の二方向に移動しないように固定することができ、さらに鋼橋げたと軌道用床版との間に不陸調整部材を設置することによりすることにより、既存レールの位置とレベルを保持しつつ、軌道用床版を鋼橋げたに容易にかつ強固に固定することができる。なお、不陸調整部材にはモルタルやコンクリート、あるいは樹脂モルタル等の充填材、さらには充填材に代えて鋼製プレートを複数層に積層してもよい。

また、固定金具は軌道用床版の下面部に固定ボルトによって取り付けることができ、鋼橋げたに特別な加工を行う必要はないので、軌道用床版を鋼橋げたの上に容易に固定することができる。

なお、固定金具は、一本の鋼橋げたおよび繋ぎ梁の両側に取り付けられていてもよい。また、繋ぎ梁の代わりに鋼橋げたの側部に鋼橋げたの軸直角方向に突出する突起(片持ち梁)を突設し、この突起の縁端部に当接させた状態に固定金具を取り付けることによっても、軌道用床版を鋼橋げたの軸方向に移動しないように固定することができる。

請求項３記載の軌道用床版の固定装置は、請求項１または２記載の軌道用床版の固定装置において，軌道用床版の浮上りを阻止するための浮上り防止金具が設けられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、予期せぬ外力によって軌道用床版が浮き上がらないようにすることができる。

請求項４記載の軌道用床版の固定装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の軌道用床版の固定装置において、鋼橋げたと軌道用床版との間に不陸調整材が設置されてなることを特徴とするものである。

本発明によれば、軌道用床版のレベル調整が可能なことにより、既存レールの水平方向の位置と共に高さも保持しながら、軌道用床版を鋼橋げたに固定することができる。なお、不陸調整部材にはモルタルやコンクリート、あるいは樹脂モルタル等を用いることができる。また、充填材に代えて鋼製プレートを複数層に積層してもよい。

本発明は、軌道用床版の下面部に取り付けられ、前記鋼橋げたに当接して前記軌道用床版の移動を阻止する固定金具と、当該固定金具を前記軌道用床版の下面部に固定する固定ボルトおよびテーパ座金とを供えて構成され、前記固定金具に前記鋼橋げたの軸直角方向に傾斜するテーパ面を有する座金設置部が設けられ、当該座金設置部に前記鋼橋げたの軸直角方向に細長いボルト孔が設けられ、かつ当該ボルト孔に前記固定ボルトが挿通されてなるので、鋼鉄道橋の上に敷設された既存の橋まくら木方式の鉄道軌道を、ＰＣ版からなる軌道用床版を用いて合成構造化する際に、既存レールのレベルと位置を保持しつつ、軌道用床版を鋼橋げたの上に容易にかつ確実に固定することができる等の効果を有する。

図１〜図５は、鋼鉄道橋の上に敷設された合成構造方式の鉄道軌道を示し、図において、平行に架け渡された複数の鋼橋げた１，１の上に軌道用床版２が敷設され、その上にレール３，３が敷設されている。また、鋼橋げた１，１と軌道用床版２との間に不陸調整材４が充填されている。

鋼橋げた１には組立Ｈ形鋼などが用いられ、軌道用床版２にはＰＣ版が用いられ、軌道用床版２はその下面部において鋼橋げた１，１に複数の軌道用床版固定装置Ａ(以下「固定装置Ａ」という)によって固定されている。

固定装置Ａは、軌道用床版２の下面部に取り付けられた固定金具５と、当該固定金具５を軌道用床版２の下面部に固定する固定ボルト６およびテーパ座金７とから構成され、各固定装置Ａは鋼橋げた１，１の内側にそれぞれ取り付けられている。また、テーパ座金７は固定ボルト６のボルト頭部６ａと固定金具５との間に介在されている。

固定金具５は、軌道用床版２の下面部に固定された固定部５ａと鋼橋げた１の上フランジ１ａの縁端部に当接する垂下部５ｂとから断面略逆Ｌ字状に形成されている。

固定部５ａには、垂下部５ｂ側が一番厚く固定部５ａの先端方向に徐々に薄くなる座金設置部５ｃが形成されている。この場合、座金設置部５ｃの下面に固定部５ａの先端方向に徐々に上り勾配となるテーパが形成されていることで、座金設置部５ｃは先端方向に徐々に薄くなっている。

当該座金設置部５ｃには鋼橋げた１の軸直角方向に細長いボルト孔５ｄが形成され、さらに固定部５ａと垂下部５ｂとの間に座金設置部５ｃを挟んでその両側に三角形板状の補強リブ５ｅ，５ｅが形成されている。ボルト孔５ｄは固定ボルト６が挿通可能な内径に形成されている。

このように形成された固定金具５は、ボルト孔５ｄを貫通する固定ボルト６とテーパ座金７によって軌道用床版２の下面部に取り付けられている。そして、固定金具５は、固定ボルト６を軌道用床版２に埋設されたインサート８に強く締め付けることにより固定されている。

また、その際、固定金具５を鋼橋げた１の軸直角方向、すなわちボルト孔５ｄの長軸方向に前後移動することにより固定金具５の水平方向の位置を調整することができる。

また、このようにして固定金具５が軌道用床版２の下面部に取り付けられ、鋼橋げた１の上フランジ１ａの縁端部に当接していることにより、軌道用床版２は鋼橋げた１の上に横移動しないように固定されている。

図６は、本発明の他の実施形態を示し、固定金具５の垂下部５ｂの下端部に軌道用床版２の浮上りを防止するための浮上り防止金具９が設けられている。

浮上り防止金具９は、鋼橋げた１の上フランジ１ａの下側に水平に突設された水平片９ｂと当該水平片９ｂに上向きに螺合された鉛直ボルト９ｂとから構成されている。そして、鉛直ボルト９ｂの上端部が鋼橋げた１の上フランジ１ａの下側に当接していることで、軌道用床版２の浮き上がりが阻止されている。

図７(ａ)，(ｂ)は、同じく本発明の他の実施形態を示し、固定金具５の水平方向の位置調整と同時に鉛直方向の位置調整も同時に行えるように構成されている。

具体的に説明すると、固定金具５の固定部５ａは先端方向に徐々に下り勾配に傾斜した状態に形成されている。また、固定部５ａと軌道用床版２との間に調整座金１０が介在されている。さらに、固定部５ａと調整座金１０には、それぞれ鋼橋げた１の軸直角方向に細長いボルト孔５ｄと１０ａが形成されている。

このように形成された固定金具５と調整座金１０は、ボルト孔５ｄと１０ａを貫通する固定ボルト６とテーパ座金７によって軌道用床版２の下面部に取り付けられている。そして、国定金具５は軌道用床版２の下面部に固定ボルト６を軌道用床版２に埋設されたインサート８に強く締め付けることにより固定されている。

その際、固定金具５をボルト孔５ｄの長軸方向に前後移動することにより固定金具５の水平方向の位置を調整することができ、また同時に、調整座金１０をボルト孔１０ａの長軸方向に前後移動することにより固定金具５の鉛直方向の位置を調整することができる。

なお、図７(ｂ)は、(ａ)における固定金具５の固定部５ａの下面を平坦に形成することによりテーパ座金７が省略したものである。

また、図８〜図９は、同じく本発明の他の実施形態を示し、軌道用床版２は鋼橋げた１，１の上に軌道用床版固定装置Ｂ(以下「固定装置Ｂ」)によって横移動も浮き上がりもしないように固定されている。

具体的に説明すると、固定装置Ｂは軌道用床版２の下面部に取り付けられた金具本体１１と、当該金具本体１１を鋼橋げた１に結合する２枚の結合プレート１２，１２および２個の結合ナット１３，１３とから構成されている。

金具本体１１は、取付けプレート１１ａと当該取付けプレート１１ａのほぼ中央に垂設された結合ボルト１１ｂとから構成され、取付けプレート部１１ａには結合ボルト１１ｂを挟んでその両側にボルト孔１１ｃ，１１ｃが形成されている。特にボルト孔１１ｃ，１１ｃは鋼橋げた１の軸直角方向に細長く形成されている。

このように形成された金具本体１１は、取付けプレート１１ａのボルト孔１１ｃ，１１ｃから軌道用床版２内に埋設されたインサート８に取付けホルト１４，１４を締め付けることによって軌道用床版２の下面部に取り付けられている。

その際、金具本体１１をボルト孔１１ｃの長軸方向、すなわち鋼橋げた１の軸直角方向に移動することにより、鋼橋げた１の位置に合せてその軸直角方向に金具本体１１の位置調整を行なえるようになっている。

結合プレート１２，１２は、鋼橋げた１の上フランジ１ａの上下両側に上フランジ１ａを上下から挟み込むように結合ボルト１１ｂに取り付けられている。

また、結合ナット１３，１３は結合プレート１２，１２の背面側に位置して結合ボルト１１ｂに螺合されている。そして、結合ナット１３，１３を締め付け、結合プレート１２，１２によって鋼橋げた１の上フランジ１ａを強く挟み込むことにより金具本体１１は鋼橋げた１に結合されている。

その際、結合ナット１３，１３を回して結合プレート１２，１２の位置を上下方向に適当に移動することにより軌道用床版２のレベル調整を行なえるようになっている。よって、固定装置Ｂによれば、軌道用床版を鋼橋げた１の軸直角方向および鉛直方向の二方向について調整することができるので、既存レールの横方向の位置とレベルを保持しながら軌道用床版２を鋼橋げたに固定することができる。

本発明は、既存の鋼橋げたの上に橋まくら木に代えてコンクリート床版からなる軌道用床版設置して合成構造方式の鉄道軌道を敷設することができる。

鋼鉄道橋の上に敷設された合成構造方式の鉄道軌道を示す縦断面図である。 軌道用床版の固定部を示し、(ａ)は図１におけるイ−イ線矢視図、(ｂ)は図１におけるロ−ロ線矢視図である。 軌道用床版の固定部を示す図１におけるハ部拡大図である。 固定金具を示し、(ａ)は底面図、(ｂ)は側面図、(ｃ)は断面図である。 テーパ座金の断面図である。 軌道用床版の固定部を示す図１におけるハ部拡大図である。 （ａ），(ｂ）は、軌道用床版の固定部の他の実施形態を示す図１におけるハ部拡大図である。 軌道用床版の固定部の他の実施形態を示し、(ａ)は鋼橋げたの軸直角方向の縦断面図、（ｂ）は鋼橋げたの軸方向の縦断面図である。 軌道用床版の固定部の他の実施形態を示し、(ａ)は鋼橋げたの軸直角方向の縦断面図、（ｂ）は鋼橋げたの軸方向の縦断面図である。 金具本体を示し、（ａ）は底面図、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

Ａ 軌道用床版固定装置(「固定装置Ａ」)
Ｂ 軌道用床版固定装置(「固定装置Ｂ」)
１ 鋼橋げた
１ａ 上フランジ
２ 軌道用床版
３ レール
４ 不陸調整材
５ 固定金具
５ａ 固定部
５ｂ 垂下部
５ｃ 座金設置部
５ｄ ボルト孔
５ｅ 補強リブ
６ 固定ボルト
６ａ ボルト頭部
７ テーパ座金
８ インサート
９ 浮上り防止金具
９ａ 水平片
９ｂ 鉛直ボルト
１０ 調整座金
10ａ ボルト孔
１１ 金具本体
11ａ 取付けプレート
11ｂ 結合ボルト
11ｃ ボルト孔
１２ 結合プレート
１３ 結合ナット
１４ 固定ボルト

Claims (4)

1. 鋼橋げたの上に軌道用床版を固定するための軌道用床版の固定装置であって、前記軌道用床版の下面部に取り付けられ、前記鋼橋げたに当接して前記軌道用床版の移動を阻止する固定金具と、当該固定金具を前記軌道用床版の下面部に固定する固定ボルトおよびテーパ座金とを備えて構成され、前記固定金具に前記鋼橋げたの軸直角方向に傾斜するテーパ面を有し、クサビ形状に形成された座金設置部が設けられ、当該座金設置部に前記鋼橋げたの軸直角方向に細長いボルト孔が設けられ、当該ボルト孔に前記固定ボルトが挿通され、かつ当該固定ボルトのボルト頭部とクサビ形状に形成された前記固定金具の座金設置部との間に前記テーパ座金が設置されることで、前記鋼橋げたからの反力で前記固定金具が横方向にずれるのを防止するようにしたことを特徴とする軌道用床版の固定装置。
2. 鋼橋げたの上に軌道用床版を固定するための軌道用床版の固定装置であって、前記軌道用床版の下面部に取り付けられ、前記鋼橋げたに当接して前記軌道用床版の移動を阻止する固定金具と、当該固定金具と前記軌道用床版との間に介在され、前記固定金具の鉛直方向の位置を調整する調整座金と、前記固定金具と調整座金を前記軌道用床版の下面部に固定する固定ボルトとを備えて構成され、前記固定金具は先端方向に徐々に下り勾配に傾斜し、前記調整座金が設置された固定部を有し、当該固定部と前記調整座金に前記鋼橋げたの軸直角方向に細長いボルト孔が設けられ、当該ボルト孔に前記固定ボルトが挿通されてなることを特徴とする軌道用床版の固定装置。
3. 軌道用床版の浮上りを阻止するための浮上り防止金具が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の軌道用床版固定装置。
4. 鋼橋げたと軌道用床版との間に不陸調整材が設置されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軌道用床版の固定装置。

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