JP5766512B2 - Rail and rail replacement method - Google Patents

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Description

本発明はレール、およびレールの交換方法に関する。より詳しくは、既存の60kgレールと交換されて用いられるレールおよびそのレール交換方法に関する。   The present invention relates to a rail and a rail replacement method. More specifically, the present invention relates to a rail used by exchanging with an existing 60 kg rail and a rail exchanging method thereof.

鉄道レールは、レール上を走行する列車等の通過により摩耗する。そのため、レールの摩耗や、レールの通過トン数が許容限度を超える前に、計画的にレールの交換が行われる。   Railroad rails are worn by the passage of a train or the like traveling on the rails. Therefore, the rails are systematically replaced before the rail wear or the tonnage of the rail exceeds the allowable limit.

ロングレールの交換を行う際には、旧レールと新レールを溶接し、レールの頭頂面および頭部側面の凹凸仕上げ基準内に収めるようにグラインダで研磨して形状を整え、浸透探傷や超音波探傷で溶接部の傷の有無を確認している。特許文献1には、既設レールを交換するレールの交換方法の一例が示されている。   When replacing the long rail, the old rail and the new rail are welded and polished with a grinder so as to fit within the rough finish standards on the top and side of the rail, and penetration inspection and ultrasonic The presence or absence of scratches on the weld is confirmed by flaw detection. Patent Document 1 shows an example of a rail replacement method for replacing an existing rail.

特開2005−232676号公報JP 2005-232676 A

ところで、従来のレール交換においては、施工開始から施工終了までの時間は、多大な時間が必要である。レール交換は列車の非走行時に行う必要があることを考えると、作業時間の更なる低減が望まれる。例えば、特許文献1の方法では、交換が必要になった既設レールを取り外した後、残った既設レールの摩耗量を測定し、これに基づき予め工場で切削加工した中継レールを交換に用いるが、摩耗量の測定やこれに基づく切削加工に時間がかかる。   By the way, in the conventional rail replacement | exchange, much time is required for the time from construction start to construction completion. Considering that it is necessary to perform rail exchange when the train is not running, further reduction of working time is desired. For example, in the method of Patent Document 1, after removing an existing rail that needs to be replaced, the amount of wear of the remaining existing rail is measured, and based on this, a relay rail cut in advance at the factory is used for replacement. It takes time to measure the amount of wear and to cut based on it.

また、レールの溶接箇所が、凹凸仕上げ基準内に収まっているにも係わらず、レールを交換した区間を走行する列車に左右動揺が発生する場合がある。図8は、レール交換区間で発生する列車の左右の揺れを示すもので、縦軸が左右振動加速度の振幅(m/s)、横軸が距離(km)である。図8(a)は、レール交換直後のグラフ、図8(b)はレール交換後約30日経過後のグラフである。図8(a)より、レール交換直後に、グラフに示すレール交換区間の列車進入部分(図中丸囲み部)で左右振動加速度が大きく変化し、左右動揺が発生していることが分かる。この動揺は、図8(b)のグラフのように、時間の経過とともに列車の通行により収束するが、レール交換区間で発生する左右動揺の振幅が大きい場合には、改めてレールの研磨等を実施する必要が生じる。 Moreover, although the rail welding location is within the irregularity finishing standard, there is a case where left and right shaking occurs in a train traveling in a section where the rail is replaced. FIG. 8 shows the left / right swing of the train that occurs in the rail exchange section. The vertical axis represents the amplitude (m / s 2 ) of the left-right vibration acceleration, and the horizontal axis represents the distance (km). FIG. 8A is a graph immediately after the rail replacement, and FIG. 8B is a graph after about 30 days have passed since the rail replacement. From FIG. 8 (a), it can be seen that immediately after the rail replacement, the left and right vibration acceleration changes greatly in the train approaching portion (circled portion in the figure) of the rail replacement section shown in the graph, and the left and right vibration is generated. As shown in the graph of FIG. 8B, this shaking converges with the passage of the train as time passes. However, if the amplitude of the left and right shaking that occurs in the rail exchange section is large, the rail is ground again. Need to do.

本発明は、上記した問題に鑑みてなされたもので、溶接時間を短縮し、レール交換を容易とするとともに、通過する列車の左右動揺の抑制を可能とするレールおよびレール交換方法を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a rail and a rail replacement method that can shorten the welding time, facilitate rail replacement, and suppress left-right oscillation of a passing train. It is.

前述した目的を達するための第1の発明は、既存の60kgレールのレール交換区間における交換に用いられるレールであって、一方の端部を60kgレールの形状を有する所定の長さの60kgレール部とし、残りの前記既存の60kgレールの端部に接続するための他方の端部を、頭部の少なくとも一方の側部が50kgNレールの頭部の側部と同等の形状を有するとともに、前記60kgレール部と同等の高さを有する所定の長さの50kgNレール形状部とし、その間に、断面形状が、前記60kgレール部側の前記60kgレール部の断面形状から、前記50kgNレール形状部側の前記50kgNレール形状部の断面形状へと、長手方向に連続的に変化するように形成された形状変化レール部を設けたことを特徴とするレールである。 A first invention for achieving the above-described object is a rail used for replacement in a rail replacement section of an existing 60 kg rail, one end of which is a 60 kg rail portion having a predetermined length having the shape of a 60 kg rail. And the other end for connection to the end of the remaining existing 60 kg rail, at least one side of the head has the same shape as the side of the head of the 50 kg N rail, and the 60 kg A 50 kg N rail-shaped portion having a predetermined length having the same height as the rail portion, and a cross-sectional shape therebetween is changed from the cross-sectional shape of the 60 kg rail portion on the 60 kg rail portion side to the 50 kg N rail-shaped portion side. A rail having a shape-changing rail portion formed so as to continuously change in the longitudinal direction into a cross-sectional shape of a 50 kg N rail-shaped portion. That.

上記の構成による交換用のレールを用いることにより、レールの交換の際、レール交換区間の列車進入側で、交換用のレールの端面の形状と、交換時に当該レールに接続されるレールの端面の形状とを略同様とできるので、溶接が容易になり精度が向上し、溶接後のレール研磨量なども小さく短時間で行うことができ、溶接箇所の形状変化も抑えることができる。これにより、通過する列車の左右動揺も抑えることができる。また、交換用のレールは予め製造し保管等しておいたものを用いることができ、レール交換箇所に合わせて摩耗量を測定したり新たに交換用のレールを製作する必要もなく、短時間で交換が可能でありコストもかからない。また、交換用のレールの品質管理等も容易になる。さらに、交換用のレールの端部である60kgレール部と50kgNレール形状部は、それぞれ所定の長さを有するので、レール交換区間の長さに合わせて、レールの端部を切断し微調整して用いることができ、レールの交換も容易である。   By using the replacement rail having the above configuration, when replacing the rail, the shape of the end surface of the replacement rail and the end surface of the rail connected to the rail at the time of replacement are changed on the train entry side of the rail replacement section. Since the shape can be made substantially the same, welding is facilitated and accuracy is improved, the amount of rail polishing after welding is small and can be performed in a short time, and the shape change of the welded portion can also be suppressed. Thereby, the left-right shaking of the passing train can also be suppressed. In addition, replacement rails that have been pre-manufactured and stored can be used, and there is no need to measure the amount of wear according to the rail replacement location or to create a new replacement rail. Can be exchanged at no cost. In addition, quality control of the replacement rail becomes easy. Furthermore, since the 60 kg rail portion and the 50 kg N rail shape portion, which are the end portions of the replacement rail, each have a predetermined length, the end portion of the rail is cut and finely adjusted according to the length of the rail replacement section. The rails can be easily replaced.

前記形状変化レール部の断面形状が、長手方向に、前記50kgNレール形状部の断面形状から前記60kgレール部の断面形状へと等価踏面勾配が連続的に変化するように形成されることが望ましい。これにより、形状変化レール部において、列車の左右動揺に影響する等価踏面勾配の急峻な変化がなくなるので、レール交換区間を通過する列車の左右動揺を確実に抑えることができる。   It is desirable that the cross-sectional shape of the shape-changing rail portion is formed such that the equivalent tread surface gradient continuously changes in the longitudinal direction from the cross-sectional shape of the 50 kgN rail-shaped portion to the cross-sectional shape of the 60 kg rail portion. Thereby, in the shape change rail part, since there is no steep change in the equivalent tread gradient that affects the left-right swing of the train, the left-right swing of the train passing through the rail exchange section can be reliably suppressed.

前述した目的を達するための第2の発明は、既存の60kgレールのレール交換方法であって、既存の60kgレールをレール交換区間において撤去し、一方の端部を60kgレールの形状を有する所定の長さの60kgレール部とし、他方の端部を、頭部の少なくとも一方の側部が50kgNレールの頭部の側部と同等の形状を有するとともに、前記60kgレール部と同等の高さを有する所定の長さの50kgNレール形状部とし、その間に、断面形状が、前記60kgレール部側の前記60kgレール部の断面形状から、前記50kgNレール形状部側の前記50kgNレール形状部の断面形状へと、長手方向に連続的に変化するように形成された形状変化レール部を設けたレールを用いて、前記レール交換区間にて、前記レールの50kgNレール形状部側の端部を残った一方の既存のレールの端部に接続するとともに、前記レールの60kgレール部側の端部を、レール交換区間に別に配置されるレールの、60kgレールと略同様の断面を有する端部、または残った他方の既存のレールの端部に接続することを特徴とするレール交換方法である。   A second invention for achieving the above-described object is a rail replacement method for an existing 60 kg rail, wherein the existing 60 kg rail is removed in the rail replacement section, and one end portion of the predetermined method has the shape of the 60 kg rail. The length of the 60 kg rail portion is the same, and at the other end, at least one side portion of the head has the same shape as the side portion of the head of the 50 kg N rail, and has the same height as the 60 kg rail portion. A 50 kg N rail shape portion having a predetermined length is formed, and the cross sectional shape is changed from the cross sectional shape of the 60 kg rail portion on the 60 kg rail portion side to the cross sectional shape of the 50 kg N rail shape portion on the 50 kg N rail shape portion. In the rail exchange section, a rail provided with a shape-changing rail portion formed so as to continuously change in the longitudinal direction is used. The end of the kgN rail shape portion side is connected to the end of one of the remaining existing rails, and the end of the rail on the 60 kg rail portion side is connected to the 60 kg rail of the rail separately disposed in the rail replacement section. A rail exchanging method characterized by connecting to an end portion having substantially the same cross section or an end portion of the other existing rail remaining.

上記構成により、レールの交換の際、レール交換区間の列車進入側で、交換用のレールの端面の形状と、交換時に当該レールに接続されるレールの端面の形状とを略同様とできるので、溶接が容易になり精度が向上し、溶接後のレール研磨量なども小さく短時間で行うことができ、溶接箇所の形状変化も抑えることができる。これにより、通過する列車の左右動揺も抑えることができる。また、交換用のレールは予め製造し保管等しておいたものを用いることができ、レール交換箇所に合わせて摩耗量を測定したり新たに交換用のレールを製作する必要もなく、短時間で交換が可能でありコストもかからない。また、交換用のレールの品質管理等も容易になる。   With the above configuration, at the time of rail replacement, on the train entry side of the rail replacement section, the shape of the end surface of the rail for replacement and the shape of the end surface of the rail connected to the rail at the time of replacement can be substantially the same. Welding is easy and accuracy is improved, the amount of rail polishing after welding is small and can be performed in a short time, and the shape change of the welded portion can be suppressed. Thereby, the left-right shaking of the passing train can also be suppressed. In addition, replacement rails that have been pre-manufactured and stored can be used, and there is no need to measure the amount of wear according to the rail replacement location or to create a new replacement rail. Can be exchanged at no cost. In addition, quality control of the replacement rail becomes easy.

また、前記形状変化レール部の断面形状が、長手方向に、前記50kgNレール形状部の断面形状から前記60kgレール部の断面形状へと等価踏面勾配が連続的に変化するように形成されることが望ましい。これにより、形状変化レール部において、列車の左右動揺に影響する等価踏面勾配の急峻な変化がなくなるので、レール交換区間を通過する列車の左右動揺を確実に抑えることができる。
さらに、前記レールの接続の際、前記レールの端部、または前記既存のレールの端部、、あるいはレール交換区間に別に配置されるレールの端部を切断することなどが可能である。これにより、様々な長さのレール交換区間に対して、交換用のレールの端部等を切断するなどして長さを微調整し、レールの交換を容易に行うことができる。
In addition, the cross-sectional shape of the shape-changing rail portion may be formed such that the equivalent tread slope continuously changes in the longitudinal direction from the cross-sectional shape of the 50 kgN rail-shaped portion to the cross-sectional shape of the 60 kg rail portion. desirable. Thereby, in the shape change rail part, since there is no steep change in the equivalent tread gradient that affects the left-right swing of the train, the left-right swing of the train passing through the rail exchange section can be reliably suppressed.
Furthermore, when connecting the rail, it is possible to cut the end of the rail, the end of the existing rail, or the end of the rail separately arranged in the rail replacement section. As a result, the length of the rail replacement section of various lengths can be finely adjusted by cutting the end of the rail for replacement or the like, and the rail can be easily replaced.

本発明により、溶接時間を短縮し、レール交換を容易とするとともに、通過する列車の左右動揺の抑制を可能とするレールおよびレール交換方法を提供するものである。   According to the present invention, there is provided a rail and a rail exchanging method capable of shortening welding time, facilitating rail exchanging, and suppressing left-right shaking of a passing train.

等価踏面勾配と列車の左右動揺との関係について示す図Diagram showing the relationship between the equivalent tread slope and the left-right oscillation of the train 60kgレールの交換前形状について示す図Diagram showing the shape before replacement of 60kg rail レール1の例を示す図The figure which shows the example of the rail 1 レール1の断面について示す図The figure shown about the cross section of the rail 1 形状変化レール部7の断面形状の変化について示す図The figure shown about the change of the cross-sectional shape of the shape change rail part 7 レール1を用いたレール交換方法について示す図The figure shown about the rail exchange method using the rail 1 レール1の配置の例について示す図The figure shown about the example of arrangement | positioning of the rail 1 左右動揺の発生状況について示す図Diagram showing the occurrence of left and right shaking

以下図面を参照しながら、本発明のレール等の実施形態について説明する。本実施形態のレールは、既存の60kgレールのロングレール交換時に使用されるものである。   Hereinafter, embodiments of the rail and the like of the present invention will be described with reference to the drawings. The rail of this embodiment is used when exchanging a long rail of an existing 60 kg rail.

本発明者らは、本発明のレールを考え出すにあたって、まず、60kgレールのロングレールによる軌道でレールを交換した区間における動揺の発生状況に関する検討を行い、図8(a)に示す、列車進入部分でのレール交換直後の左右動揺の発生は、レール交換区間でのレールの等価踏面勾配の変化状況が一つの要因であるという知見を得た。
図1はこれを示す図であり、横軸は溶接中心から見た、列車進行方向を正とするレール長手方向の距離(m)であり、縦軸は等価踏面勾配の値(rad)を示す。図1に示すように、左右動揺が発生する場合では、−0.5m〜0.5mの間で、等価踏面勾配が急峻に変化しており、逆に等価踏面勾配が連続的に滑らかに変化する場合では左右動揺の発生がない。
The inventors of the present invention first studied the state of occurrence of shaking in the section where the rails were replaced by a 60 kg long rail track, and the train approach portion shown in FIG. It was found that the change of the equivalent tread slope of the rail in the rail replacement section is one factor in the occurrence of left-right fluctuation immediately after the rail replacement in
FIG. 1 is a diagram showing this, and the horizontal axis is the distance (m) in the rail longitudinal direction when viewed from the welding center and the train traveling direction is positive, and the vertical axis is the equivalent tread slope value (rad). . As shown in FIG. 1, when left-right oscillation occurs, the equivalent tread slope changes steeply between −0.5 m and 0.5 m, and conversely, the equivalent tread slope changes continuously and smoothly. If you do, there is no left-right oscillation.

さらに、本発明者らの検討によれば、60kgレールにおいて、経年レールの形状は、頭部の車輪接触側(ゲージコーナー側)の側部において、50kgNレールの形状に近いものとなる。図2はこれを示す図で、横軸がレールの左右方向の位置(mm)、縦軸が曲率半径(mm)であり、60kgレールの設計形状、経年レールの交換前形状、50kgNレールの設計形状について、頭部の断面形状を示したものである。図2では右側がゲージコーナー側である。図2より、60kgレールの頭部の経年変化による形状は、特にゲージコーナー側の側部で50kgNレールの形状に近づくことが分かる。   Further, according to the study by the present inventors, in the 60 kg rail, the shape of the aged rail is close to the shape of the 50 kg N rail on the side of the head on the wheel contact side (gauge corner side). FIG. 2 is a diagram showing this, where the horizontal axis is the position (mm) in the left-right direction of the rail, the vertical axis is the radius of curvature (mm), the design shape of the 60 kg rail, the pre-replacement shape of the aged rail, and the design of the 50 kg N rail The shape shows the cross-sectional shape of the head. In FIG. 2, the right side is the gauge corner side. From FIG. 2, it can be seen that the shape of the head of the 60 kg rail due to aging is close to the shape of the 50 kg N rail, particularly at the side on the gauge corner side.

以下説明する、本発明のレールの実施形態は、以上のような知見に基づくもので、溶接時間を短縮し、レール交換を容易とするとともに、通過する列車の左右動揺の抑制を可能とするものである。   The rail embodiment of the present invention to be described below is based on the above-described knowledge, shortens the welding time, facilitates rail replacement, and makes it possible to suppress left-right oscillation of the passing train. It is.

図3は本実施形態のレール1を示す図であり、図3(a)はレール1を上から見た図、図3(b)はレール1を側方から見た図、図3(c)はレール1がレール交換区間に配置された状態を上から見た図である。なお、図3(c)において、列車進行方向は左から右へと向かう方向である。
また、図4はレール1の鉛直方向の断面を示す図であり、図4(a)は図3(a)の線a−aにおける断面、図4(b)は図3(a)の線b−bにおける断面、図4(c)は図3(a)の線c−cにおける断面を示す。
3 is a view showing the rail 1 of the present embodiment, FIG. 3 (a) is a view of the rail 1 as viewed from above, FIG. 3 (b) is a view of the rail 1 as viewed from the side, and FIG. ) Is a view of the state in which the rail 1 is arranged in the rail exchange section as viewed from above. In FIG. 3C, the train traveling direction is a direction from left to right.
4 is a view showing a cross section in the vertical direction of the rail 1, FIG. 4 (a) is a cross section taken along line aa in FIG. 3 (a), and FIG. 4 (b) is a line shown in FIG. 3 (a). FIG. 4C shows a cross section taken along line b-b in FIG. 3A.

図3(a)、(b)に示すように、レール1は、長手方向の一端に所定の長さを有する50kgNレール形状部3を、他端に所定の長さを有する60kgレール部5を有し、50kgNレール形状部3と60kgレール部5の間に形状変化レール部7が設けられる。各部の長さについては、例えば、50kgNレール形状部3は2m程度、形状変化レール部7は5m程度、60kgレール部5は3mよりやや長い程度とできるが、これに限ることはない。また、レール1は、圧延した鋼材の切削加工などにより一体として製作できるが、製造方法についても、これに限られることはない。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the rail 1 has a 50 kgN rail-shaped portion 3 having a predetermined length at one end in the longitudinal direction and a 60 kg rail portion 5 having a predetermined length at the other end. The shape change rail portion 7 is provided between the 50 kg N rail shape portion 3 and the 60 kg rail shape portion 5. Regarding the length of each part, for example, the 50 kg N rail shape part 3 can be about 2 m, the shape change rail part 7 can be about 5 m, and the 60 kg rail part 5 can be slightly longer than 3 m, but is not limited thereto. Moreover, although the rail 1 can be manufactured integrally by the cutting process etc. of the rolled steel material, it is not restricted to this also about a manufacturing method.

図3(c)に示すように、レール1は、60kgレールのロングレールにおいて交換が必要になった既存レールを含む区間を撤去したレール交換区間15において、新レール17とあわせて交換に用いることができる。
ここで、レール交換区間15の両側の、残った一方の既存レール11と他方の既存レール13はそれ程摩耗しておらず、頭部のゲージコーナー側は50kgNレール断面形状に近い形状を有するものとする。また、新レール17は60kgレールである。
レール1は、既存レール11と、既存レール13に接続する新レール17との間に配置される。レール1の50kgNレール形状部3側の端部は既存レール11に接続され、60kgレール部5側の端部は新レール17に接続される。レールの接続は溶接により行われる。
As shown in FIG. 3 (c), the rail 1 is used for replacement together with the new rail 17 in the rail replacement section 15 in which the section including the existing rail that needs to be replaced is removed in the long rail of the 60 kg rail. Can do.
Here, the remaining one existing rail 11 and the other existing rail 13 on both sides of the rail exchange section 15 are not so worn, and the gauge corner side of the head has a shape close to a 50 kgN rail cross-sectional shape. To do. The new rail 17 is a 60 kg rail.
The rail 1 is disposed between the existing rail 11 and the new rail 17 connected to the existing rail 13. The end portion of the rail 1 on the 50 kg N rail shape portion 3 side is connected to the existing rail 11, and the end portion on the 60 kg rail portion 5 side is connected to the new rail 17. The rails are connected by welding.

50kgNレール形状部3の高さは60kgレール部5と同等とする。加えて、図4(a)に示す50kgNレール形状部3の頭部3aは、ゲージコーナーに相当する側を含めた両側部において、50kgNレールの頭部の側部と同等の形状を有する。50kgNレールの形状については、JISにより規定されている。
なお、50kgNレール形状部3の頭部3aは、少なくとも一方の側部で、50kgNレールと同等の形状を有していればよいが、本実施形態のように両側部で50kgNレールと同等の形状を有していれば、軌道において2本平行して配置されるレールのどちらとしても、レール1を用いることができ、配置間違いなどに影響されることがない。
The height of the 50 kg N rail shape portion 3 is equal to that of the 60 kg rail portion 5. In addition, the head 3a of the 50 kg N rail-shaped portion 3 shown in FIG. 4A has the same shape as the side of the head of the 50 kg N rail on both sides including the side corresponding to the gauge corner. The shape of the 50 kg N rail is defined by JIS.
The head 3a of the 50 kg N rail-shaped portion 3 may have a shape equivalent to that of the 50 kg N rail on at least one side, but the shape equivalent to the 50 kg N rail on both sides as in this embodiment. The rail 1 can be used as either of the two rails arranged in parallel on the track, and is not affected by an arrangement error or the like.

60kgレール部5について、図4(c)に示す、頭部5aを含むその断面は、高さ、形状ともに60kgレールと同等である。60kgレールの形状については、JISにより規定されている。   About the 60 kg rail part 5, the cross section including the head 5a shown in FIG.4 (c) is equivalent to a 60 kg rail in height and a shape. The shape of the 60 kg rail is defined by JIS.

形状変化レール部7は、一端が50kgNレール形状部3の断面形状に等しく、他端が60kgレール部5の断面形状に等しい。形状変化レール部7は、50kgNレール形状部3と60kgレール部5を、断面形状が連続的に滑らかに変化するようにつなぐ部分である。   One end of the shape change rail portion 7 is equal to the cross-sectional shape of the 50 kg N rail shape portion 3, and the other end is equal to the cross-sectional shape of the 60 kg rail portion 5. The shape change rail portion 7 is a portion that connects the 50 kg N rail shape portion 3 and the 60 kg rail portion 5 so that the cross-sectional shape continuously and smoothly changes.

形状変化レール部7における、50kgNレール形状部3の断面形状から60kgレール部5への断面形状の変化を示すグラフが図5である。図5(a)は、形状変化レール部7の左右方向の位置(mm)を横軸、頭頂部を基準とする上下方向の位置(mm)を縦軸として、形状変化レール部7の長手方向の各位置における頭部の断面形状を示すものである。図5(b)は、横軸を形状変化レール部7の長手方向の位置、縦軸を等価踏面勾配(rad)として、形状変化レール部7の長手方向の各位置における等価踏面勾配を示すものである。図5(a)、(b)において、長手方向の位置は、形状変化レール部7の50kgNレール形状部3側の端部を0%とし、60kgレール部5側の端部を100%として、その間の位置を100分率で表したものである。また、図5(b)では、新規車輪および、5、10、30、45、60万キロ走行した車輪に対する等価踏面勾配をそれぞれ算出している。   FIG. 5 is a graph showing a change in the cross-sectional shape from the cross-sectional shape of the 50 kgN rail-shaped portion 3 to the 60 kg rail portion 5 in the shape-changing rail portion 7. FIG. 5A shows the longitudinal direction of the shape-changing rail portion 7 with the horizontal position (mm) of the shape-changing rail portion 7 as the horizontal axis and the vertical position (mm) with respect to the top as the vertical axis. The cross-sectional shape of the head in each position is shown. FIG. 5B shows the equivalent tread gradient at each position in the longitudinal direction of the shape change rail portion 7 with the horizontal axis as the position in the longitudinal direction of the shape change rail portion 7 and the vertical axis as the equivalent tread gradient (rad). It is. 5 (a) and 5 (b), the position in the longitudinal direction is such that the end of the shape change rail portion 7 on the 50 kg N rail shape portion 3 side is 0%, and the end on the 60 kg rail portion 5 side is 100%. The position in the meantime is expressed in 100 minutes. Moreover, in FIG.5 (b), the equivalent tread surface gradient with respect to a new wheel and the wheel which drive | worked 5, 10, 30, 45, 600,000 km is each calculated.

図5(a)および図5(b)に示すように、形状変化レール部7の断面形状は、50kgNレール形状部3側から60kgレール部5側に向かうにつれ、50kgNレール形状部3の断面形状から60kgレール部5の断面形状へと、等価踏面勾配が連続的に滑らかに変化する形状を有する。形状変化レール部7の長手方向の中央部の断面形状を示したものが、図4(b)である。   As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the cross-sectional shape of the shape change rail portion 7 is the cross-sectional shape of the 50kgN rail shape portion 3 as it goes from the 50kgN rail shape portion 3 side to the 60kg rail portion 5 side. The equivalent tread surface gradient continuously changes smoothly from the cross-sectional shape of the 60 kg rail portion 5 to the 60 kg rail portion 5. FIG. 4B shows a cross-sectional shape of the central portion in the longitudinal direction of the shape change rail portion 7.

次に、図6を参照しながら、本実施形態のレール1を用いたレール交換方法により、図3(c)に示すようにレール交換区間にレール1を配置する手順について説明する。   Next, a procedure for arranging the rail 1 in the rail replacement section as shown in FIG. 3C by the rail replacement method using the rail 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

交換が必要になったレールは、図6(a)に示すように、既存レール11、13の間の区間(レール交換区間15)を切断して撤去する。   As shown in FIG. 6A, the rail that needs to be replaced is removed by cutting the section between the existing rails 11 and 13 (rail replacement section 15).

次に、図6(b)に示すように、交換用のレール1と新レール17を予め溶接し接続する。
続いて、図6(c)に示すように、既存レール11と既存レール13の間の距離と、予め接続した交換用のレール1と新レール17の長さとの差に応じて、新レール17の端部を切断して長さを微調整し、既存レール11と既存レール13の間に予め接続した交換用のレール1と新レール17を配置する。なお、この際、上記差に応じて、レール1の50kgNレール形状部3側の端部を切断してもよい。あるいは、既存レール11もしくは既存レール13の端部を切断してもよい。
Next, as shown in FIG. 6B, the replacement rail 1 and the new rail 17 are welded and connected in advance.
Subsequently, as shown in FIG. 6C, the new rail 17 is changed according to the difference between the distance between the existing rail 11 and the existing rail 13 and the length of the replacement rail 1 and the new rail 17 connected in advance. The end of each of the rails is cut and the length is finely adjusted, and the replacement rail 1 and the new rail 17 connected in advance between the existing rail 11 and the existing rail 13 are arranged. In addition, you may cut | disconnect the edge part by the side of the 50 kgN rail shape part 3 of the rail 1 in this case according to the said difference. Alternatively, the end of the existing rail 11 or the existing rail 13 may be cut.

次いで、交換用のレール1の50kgNレール形状部3の端部と既存レール11、新レール17の端部と既存レール13の端部をそれぞれ溶接により接続し、図6(d)に示すように、レールの交換が完了する。なお、レールの接続順はこれに限らず、現地の状況や作業工程などに応じて接続してもよい。また、溶接箇所はグラインダにより滑らかに研磨する。   Next, the end of the 50 kg N rail-shaped portion 3 of the replacement rail 1 and the existing rail 11, the end of the new rail 17 and the end of the existing rail 13 are connected by welding, as shown in FIG. 6 (d). The rail replacement is completed. The rail connection order is not limited to this, and the rails may be connected in accordance with the local situation or work process. Also, the welded part is polished smoothly with a grinder.

図6はレール1と新レール17を交換に用いた例であるが、例えば既存レール11と既存レール13の間のレール交換区間15が短ければ、図7(a)に示すように、レール1の両端部を既存レール11、13の端部と直接接続することもできる。
あるいは、図7(b)に示すように、例えば60kgレール部5をより長くすれば、レール交換区間15が長い場合であっても、前述の新レール17の接続を省略して、レール1の両端部を直接既存レール11、13に接続することができる。
さらに、図7(c)に示すように、2本のレール1を用いてレールの交換を行うこともできる。この場合は、既存レール11の端部に一方のレール1の50kgNレール形状部3側の端部を接続するとともに、既存レール13の端部に他方のレール1の50kgNレール形状部3側の端部を接続し、2本のレール1同士は60kgレール部5側の端部同士で接続すればよい。この際、レール交換区間15の長さに応じて、レール1同士の接続は、60kgレールの新レール17を介して行ってもよい。即ち、図7(d)に示すように、2本のレール1の間に配置した新レール17の両端部に、2本のレール1の60kgレール部5側の端部をそれぞれ接続する。レールの接続順は適宜定めることができる。
これらの場合も、上記と同様、交換用のレール1を配置すべき長さに応じて、レール1の50kgNレール形状部3側や60kgレール部5側の端部、または既存レール11、13の端部などを切断することができる。なお、図7の各図において、列車進行方向は左から右へと向かう方向である。
FIG. 6 shows an example in which the rail 1 and the new rail 17 are used for replacement. For example, if the rail replacement section 15 between the existing rail 11 and the existing rail 13 is short, as shown in FIG. It is also possible to connect both ends of the rail directly to the ends of the existing rails 11 and 13.
Alternatively, as shown in FIG. 7B, for example, if the 60 kg rail portion 5 is made longer, even if the rail replacement section 15 is long, the connection of the new rail 17 is omitted, and the rail 1 Both ends can be directly connected to the existing rails 11 and 13.
Furthermore, as shown in FIG.7 (c), rail replacement | exchange can also be performed using the two rails 1. FIG. In this case, the end of the existing rail 11 is connected to the end of the one rail 1 on the 50 kg N rail shape portion 3 side, and the end of the existing rail 13 is connected to the end of the other rail 1 on the 50 kg N rail shape portion 3 side. The two rails 1 may be connected at the ends on the 60 kg rail portion 5 side. At this time, depending on the length of the rail exchange section 15, the rails 1 may be connected to each other via the new rail 17 of the 60 kg rail. That is, as shown in FIG. 7 (d), the ends of the two rails 1 on the 60 kg rail portion 5 side are respectively connected to both ends of the new rail 17 disposed between the two rails 1. The order of connecting the rails can be determined as appropriate.
Also in these cases, as described above, depending on the length of the replacement rail 1 to be disposed, the end of the rail 1 on the 50 kg N rail shape portion 3 side or the 60 kg rail portion 5 side, or the existing rails 11 and 13 Ends and the like can be cut. In addition, in each figure of FIG. 7, the train traveling direction is a direction from left to right.

本実施形態のレール1では、以上のような手順にてレール1を用いた交換を行うことにより、レール交換区間における列車進入側で、レール1の端部と、当該端部に接続されるレールの形状が(特にゲージコーナー側において)略同様になる。例えば、図3(c)の例では60kgレールと略同様の形状を有するレールの端部(新レール17)と60kgレール部5側の端部とが接続され、経年して頭部のゲージコーナー側の側部が50kgNレールと同様の形状となったレールの端部(既存レール11)と、50kgNレール形状部3側の端部が接続される。従って、溶接が容易になり精度が向上し、溶接後のレール研磨量なども小さく短時間で行うことができ、溶接箇所の形状変化も抑えることができる。これにより、通過する列車の左右動揺も抑えることができる。また、交換用のレールは予め製造し保管等しておいたものを用いることができ、レール交換箇所に合わせて摩耗量を測定したり新たに交換用のレールを製作する必要もなく、短時間で交換が可能でありコストもかからない。また、交換用のレールの品質管理等も容易になる。さらに、交換用のレールの端部である60kgレール部5と50kgNレール形状部3は、それぞれ所定の長さを有するので、レール交換区間の長さに合わせて、レールの端部を切断して長さを微調整して用いることができ、レールの交換も容易である。   In the rail 1 of the present embodiment, by performing the exchange using the rail 1 in the above-described procedure, the rail 1 is connected to the end portion of the rail 1 and the end portion on the train entry side in the rail exchange section. Are substantially the same (especially on the gauge corner side). For example, in the example of FIG. 3C, the end of the rail (new rail 17) having a shape substantially similar to that of the 60 kg rail is connected to the end on the 60 kg rail portion 5 side. The end of the rail (existing rail 11) having the same side portion as the 50 kgN rail is connected to the end of the 50 kgN rail shape portion 3 side. Therefore, welding is facilitated, accuracy is improved, the amount of rail polishing after welding is small and can be performed in a short time, and the shape change of the welded portion can be suppressed. Thereby, the left-right shaking of the passing train can also be suppressed. In addition, replacement rails that have been pre-manufactured and stored can be used, and there is no need to measure the amount of wear according to the rail replacement location or to create a new replacement rail. Can be exchanged at no cost. In addition, quality control of the replacement rail becomes easy. Further, since the 60 kg rail portion 5 and the 50 kg N rail shape portion 3 which are end portions of the replacement rail have predetermined lengths, the end portion of the rail is cut according to the length of the rail replacement section. The length can be used with fine adjustment, and the rail can be easily replaced.

また、形状変化レール部7の断面形状は、長手方向に、50kgNレール形状部3の断面形状から60kgレール部5の断面形状へと等価踏面勾配が連続的に滑らかに変化するように形成されるので、形状変化レール部7において、列車の左右動揺に影響する等価踏面勾配の急峻な変化がなくなり、レール交換区間を通過する列車の左右動揺を確実に抑えることができる。   In addition, the cross-sectional shape of the shape-changing rail portion 7 is formed such that the equivalent tread surface gradient continuously and smoothly changes from the cross-sectional shape of the 50 kgN rail-shaped portion 3 to the cross-sectional shape of the 60 kg rail portion 5 in the longitudinal direction. Therefore, in the shape change rail portion 7, there is no steep change in the equivalent tread gradient that affects the left-right swing of the train, and the left-right swing of the train passing through the rail exchange section can be reliably suppressed.

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るレール等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the rail and the like according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood.

1………レール
3………50kgNレール形状部
5………60kgレール部
7………形状変化レール部
11、13………既存レール
15………レール交換区間
17………新レール
1 ......... Rail 3 ......... 50kg N rail shape part 5 ......... 60kg rail part 7 ......... Shape change rail part 11, 13 ......... Existing rail 15 ...... Rail replacement section 17 ......... New rail

Claims (5)

既存の60kgレールのレール交換区間における交換に用いられるレールであって、一方の端部を60kgレールの形状を有する所定の長さの60kgレール部とし、残りの前記既存の60kgレールの端部に接続するための他方の端部を、頭部の少なくとも一方の側部が50kgNレールの頭部の側部と同等の形状を有するとともに、前記60kgレール部と同等の高さを有する所定の長さの50kgNレール形状部とし、その間に、断面形状が、前記60kgレール部側の前記60kgレール部の断面形状から、前記50kgNレール形状部側の前記50kgNレール形状部の断面形状へと、長手方向に連続的に変化するように形成された形状変化レール部を設けたことを特徴とするレール。 A rail used for replacement in a rail replacement section of an existing 60 kg rail, one end of which is a 60 kg rail portion having a predetermined length having the shape of a 60 kg rail, and the remaining end of the existing 60 kg rail The other end for connection has a predetermined length in which at least one side of the head has a shape equivalent to the side of the head of the 50 kg N rail and has a height equivalent to the 60 kg rail. In the meantime, the cross-sectional shape is changed from the cross-sectional shape of the 60 kg rail portion on the 60 kg rail portion side to the cross-sectional shape of the 50 kg N rail shape portion on the 50 kg N rail shape portion in the longitudinal direction. A rail provided with a shape-changing rail portion formed so as to continuously change. 前記形状変化レール部の断面形状が、長手方向に、前記50kgNレール形状部の断面形状から前記60kgレール部の断面形状へと等価踏面勾配が連続的に変化するように形成されることを特徴とする請求項1記載のレール。   The cross-sectional shape of the shape-changing rail portion is formed such that the equivalent tread slope changes continuously in the longitudinal direction from the cross-sectional shape of the 50 kgN rail-shaped portion to the cross-sectional shape of the 60 kg rail portion. The rail according to claim 1. 既存の60kgレールのレール交換方法であって、
既存の60kgレールをレール交換区間において撤去し、
一方の端部を60kgレールの形状を有する所定の長さの60kgレール部とし、他方の端部を、頭部の少なくとも一方の側部が50kgNレールの頭部の側部と同等の形状を有するとともに、前記60kgレール部と同等の高さを有する所定の長さの50kgNレール形状部とし、その間に、断面形状が、前記60kgレール部側の前記60kgレール部の断面形状から、前記50kgNレール形状部側の前記50kgNレール形状部の断面形状へと、長手方向に連続的に変化するように形成された形状変化レール部を設けたレールを用いて、前記レール交換区間にて、前記レールの50kgNレール形状部側の端部を残った一方の既存のレールの端部に接続するとともに、前記レールの60kgレール部側の端部を、レール交換区間に別に配置されるレールの、60kgレールと略同様の断面を有する端部、または残った他方の既存のレールの端部に接続することを特徴とするレール交換方法。
An existing 60 kg rail replacement method,
Remove the existing 60kg rail in the rail exchange section,
One end is a 60 kg rail portion of a predetermined length having the shape of a 60 kg rail, and at the other end, at least one side of the head has a shape equivalent to the side of the head of the 50 kg N rail. In addition, a 50 kg N rail shape portion having a predetermined length having a height equivalent to that of the 60 kg rail portion is formed, and the cross sectional shape therebetween is changed from the cross sectional shape of the 60 kg rail portion on the 60 kg rail portion side to the 50 kg N rail shape. Using a rail provided with a shape-changing rail portion formed so as to continuously change in the longitudinal direction to the cross-sectional shape of the 50 kgN rail-shaped portion on the portion side, in the rail replacement section, 50 kgN of the rail The end of the rail-shaped part is connected to the end of one of the remaining existing rails, and the end of the 60 kg rail part of the rail is separated into a rail replacement section. The arrangement is the rail 60 kg rails and end has substantially the same cross-section or remaining rail replacement method characterized by connecting to the end of the other existing rail.
前記形状変化レール部の断面形状が、長手方向に、前記50kgNレール形状部の断面形状から前記60kgレール部の断面形状へと等価踏面勾配が連続的に変化するように形成されることを特徴とする請求項3記載のレール交換方法。   The cross-sectional shape of the shape-changing rail portion is formed such that the equivalent tread slope changes continuously in the longitudinal direction from the cross-sectional shape of the 50 kgN rail-shaped portion to the cross-sectional shape of the 60 kg rail portion. The rail replacement method according to claim 3. 前記レールの接続の際、前記レールの端部、または前記既存のレールの端部、あるいはレール交換区間に別に配置されるレールの端部を切断することを特徴とする請求項3または請求項4に記載のレール交換方法。   5. When connecting the rail, the end of the rail, the end of the existing rail, or the end of the rail separately disposed in the rail replacement section is cut. Rail replacement method described in 1.
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