JP5824424B2 - 軌道スラブの拘束構造、拘束治具、軌道スラブの拘束構造の形成方法 - Google Patents

軌道スラブの拘束構造、拘束治具、軌道スラブの拘束構造の形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、軌道スラブの水平移動を拘束するための拘束構造、これに用いる拘束治具、および軌道スラブの拘束構造の形成方法に関する。
従来、列車等の軌道として、軌道スラブ、軌道スラブの下方のCA(セメントアスファルト)モルタル、およびCAモルタルの下方のコンクリート道床からなるスラブ軌道が用いられている。
このようなスラブ軌道では、軌道方向に軌道スラブが並べられ、隣り合う軌道スラブの対向する端面に設けられた切欠き部の間に、軌道スラブの水平移動を拘束するための鉄筋コンクリート製の突起が設置される(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−167421号公報
この突起が内部鉄筋の腐食等により劣化したり損傷したりした場合、再施工や補強等を行うことが必要になる。しかしながら、構造上の特性から、営業中の路線において突起の再施工や補強を行うことは非常に困難である。そのため、このような場合の対策法として、例えば、軌道スラブの側面に設けられた穴に、コンクリート道床に取り付けた治具からボルトを通し、軌道スラブを強固に固定するものが知られている。
しかしながら、このように軌道スラブの側面をボルトを用いて強固に固定すると、列車通過に伴う軌道スラブの上下変位により、軌道スラブ自体が損傷する恐れがあった。
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、軌道スラブの水平移動を簡易に拘束でき、軌道スラブ自体の損傷の恐れもない軌道スラブの拘束構造等を提供することである。
前述した目的を達成するための第1の発明は、コンクリート道床の上方の軌道スラブの隅角部に、側部部材と、前記側部部材から突出する突出部材と、固定部とを有する拘束治具が、前記側部部材を前記軌道スラブの側面に沿って配置し、前記突出部材を前記軌道スラブの端面に沿って配置するように設置され、前記固定部で前記コンクリート道床に固定され、前記軌道スラブの側面と前記側部部材との間、および、前記軌道スラブの端面と前記突出部材との間に弾性材が配置されることを特徴とする軌道スラブの拘束構造である。
第1の発明では、軌道スラブの軌道幅方向の水平移動が、拘束治具の側部部材と弾性材により弾性的に拘束され、軌道方向の水平移動が、拘束治具の突出部材と弾性材により弾性的に拘束される。拘束治具は容易に設置することができ、さらに、従来のようにボルト等を用いて軌道スラブの側面を強固に固定するものでないので、軌道スラブの上下変位に伴う軌道スラブ自体の損傷も起こらない。
また、前記拘束治具は、更に、前記側部部材および前記突出部材の上端に設けられる頂部部材を有し、前記頂部部材が、前記軌道スラブの上面に沿って配置され、前記軌道スラブの上面と前記頂部部材との間に弾性材を配置してもよい。
これにより、軌道スラブの上面の変位を弾性的に拘束し、温度変化等に伴う軌道スラブの隅角部の反りを抑制することができる。また、頂部部材により、側部部材と突出部材の剛性を高めることができる。
加えて、前記拘束治具は、更に、前記側部部材および前記突出部材の下端に設けられる底部部材を有し、前記底部部材が、前記軌道スラブの下面に沿って配置されることが望ましい。
これにより、拘束治具の設置状態を安定させることができる。さらに、底部部材により、側部部材と突出部材の剛性を高めることもできる。
また、前記側部部材および前記突出部材は板材であり、前記固定部は、前記側部部材の下端で、前記突出部材の逆側に設けられる板材であることが望ましい。
これにより、拘束治具を軽量にしつつ、軌道スラブの水平移動を確実に拘束できるようになる。また、拘束治具の設置も容易になる。
第2の発明は、コンクリート道床の上方の軌道スラブの隅角部に設置して第1の発明の軌道スラブの拘束構造によってコンクリート道床の上方の軌道スラブの水平移動を拘束するための拘束治具であって、前記軌道スラブの側面に沿って配置するための側部部材と、前記側部部材から突出する、前記軌道スラブの端面に沿って配置するための突出部材と、前記コンクリート道床に拘束治具を固定するための固定部と、を有することを特徴とする拘束治具である。
第2の発明の拘束治具を用いれば、軌道スラブより作用する軌道幅方向の水平力を側部部材で支持させ、軌道方向の水平力を突出部材で支持させることができ、これにより、軌道スラブの水平移動が拘束できるようになる。拘束治具は容易に設置することができ、さらに、軌道スラブの側面を強固に固定するものでないので、軌道スラブの上下変位に伴う軌道スラブ自体の損傷も起こらない。
また、前記側部部材および前記突出部材の上端に設けられる頂部部材を更に有することが望ましい。
この頂部部材により、軌道スラブの上面の変位を抑えることができるようになる。また、頂部部材により、側部部材と突出部材の剛性を高めることができる。
加えて、前記側部部材および前記突出部材の下端に設けられる底部部材を更に有することが望ましい。
この底部部材を軌道スラブの下面に沿って配置することにより、拘束治具の設置状態を安定させることができる。さらに、底部部材により、側部部材と突出部材の剛性を高めることもできる。
また、前記側部部材および前記突出部材は板材であり、前記固定部は、前記側部部材の下端で、前記突出部材の逆側に設けられる板材であることが望ましい。
これにより、拘束治具を軽量にしつつ、軌道スラブの水平移動を確実に拘束できるようになる。また、拘束治具の設置も容易になる。
第3の発明は、コンクリート道床の上方の軌道スラブの隅角部に、側部部材と、前記側部部材から突出する突出部材と、固定部とを有する拘束治具を、前記側部部材が前記軌道スラブの側面に沿って配置され、前記突出部材が前記軌道スラブの端面に沿って配置されるように設置し、前記固定部で前記コンクリート道床に固定し、前記軌道スラブの側面と前記側部部材との間、および、前記軌道スラブの端面と前記突出部材との間に弾性材を配置することを特徴とする軌道スラブの拘束構造の形成方法である。
第3の発明は、第1の発明の軌道スラブの拘束構造の形成方法である。これにより、軌道スラブの水平移動が、拘束治具により弾性的に拘束される。拘束治具は容易に設置することができ、さらに、軌道スラブの側面を強固に固定するものでないので、軌道スラブの上下変位に伴う軌道スラブ自体の損傷も起こらない。
本発明によれば、軌道スラブの水平移動を簡易に拘束でき、軌道スラブ自体の損傷の恐れもない軌道スラブの拘束構造等を提供することができる。
スラブ軌道2の斜視図 拘束治具1の斜視図 拘束治具1の概要を示す図 拘束構造33について示す図 スラブ軌道2aの斜視図 拘束治具1aの斜視図 拘束治具1aの概要を示す図 拘束構造33aについて示す図
[第1の実施形態]
以下、図面に基づいて、本発明の第1の実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るスラブ軌道2の斜視図である。
図1に示すように、スラブ軌道2では、軌道スラブ19の下方に、てん充層であるCAモルタル31が設置される。また、CAモルタル31の下方に、コンクリート道床17が設置される。軌道スラブ19の上面には、スラブ軌道2の軌道方向に沿って一対のレール41が設置される。レール41はレール締結装置42を用いて軌道スラブ19に締結される。
軌道スラブ19は、矩形状の平面を有し、スラブ軌道2の軌道方向に複数並べて配置される。図ではこのうち2つ(19−n、19−(n+1))が示されている。突起43は、隣接する軌道スラブ19の間に設けられる。突起43と軌道スラブ19との間にはCAモルタル45が設けられる。
そして、このスラブ軌道2では、突起43が劣化、損傷等しているものとし、軌道スラブ19の水平移動が、軌道スラブ19の隅角部に拘束治具1を設置することにより拘束される。軌道スラブ19の隅角部に拘束治具1を設置したものを、ここでは拘束構造33とする。
次に、この拘束治具1について、図2、図3を用いて説明する。
図2は、拘束治具1の斜視図であり、図3は、拘束治具1の概要を示す図である。図3(a)は、拘束治具1を図2に示す矢印Aの方向から見た立面図、図3(b)は、拘束治具1を図2に示す矢印Bの方向から見た立面図、図3(c)は、拘束治具1を図3(a)の矢印Cで示す水平面で切断した断面図である。
図2、図3に示すように、この拘束治具1は、側部部材3、突出部材5、頂部部材7、底部部材9、固定部11、補強材13等からなる。各部は、例えば鋼板等の鋼材で形成されるが、これに限らず、適度な強度を有するものを使用すればよい。
側部部材3、突出部材5は、矩形の板材である。図3(c)に示すように、突出部材5は、その板材の端面が側部部材3の長さ方向の中央付近に取り付けられ、側部部材3の鉛直面から法線方向に突出するように設けられており、側部部材3と突出部材5が平面視でT字状に構成されている。
頂部部材7は側部部材3および突出部材5の上端に設けられる。底部部材9は側部部材3および突出部材5の下端に設けられる。頂部部材7および底部部材9は、底辺の長さが側部部材3の長さと同等で、高さが突出部材5の長さと同等である略三角形の板材であり、底辺が側部部材3の長さ方向に沿って配置され、頂部が突出部材5の先端に位置する。
固定部11は、側部部材3の下端の長さ方向に沿って、突出部材5の逆側に張り出すように設けられる矩形の板材である。これら側部部材3と固定部11は立面視でL字状に構成される。また、固定部11には、アンカボルト29(図4)を挿入するための孔15が設けられる。本実施形態では、孔15は固定部11の張出方向を長軸とする長孔であるが、その形状はこれに限ることはない。
補強材13は三角形の板材である。補強材13は、側部部材3および固定部11の長さ方向の両端部に配置され、側部部材3と固定部11に三角形の両側辺が固定される。
次に、拘束治具1を用いた軌道スラブ19の拘束構造33について、図4を用いて説明する。
図4は、拘束構造33について示す図である。図4(a)は拘束構造33の水平断面図、図4(b)は拘束構造33の垂直断面図である。図4(a)は、図4(b)の矢印E−Eで示す水平面で切断した断面図であり、図4(b)は、図4(a)の矢印D−Dで示す垂直面で切断した断面図である。
この拘束構造33では、拘束治具1の板状の突出部材5が、軌道方向に隣り合う軌道スラブ19−n、19−(n+1)の端面23の間の隙間21に挿し込まれ、この端面23に沿って配置される。また、拘束治具1の側部部材3は、軌道スラブ19−n、19−(n+1)の側面25に沿って配置される。
拘束治具1の頂部部材7は、軌道スラブ19−n、19−(n+1)の上面35に沿って配置され、底部部材9は、軌道スラブ19−n、19−(n+1)の下面37に沿って、CAモルタル31内のコンクリート道床17上に配置される。
また、側部部材3と軌道スラブ19−n、19−(n+1)の側面25との間、突出部材5と軌道スラブ19−n、19−(n+1)の端面23との間、および頂部部材7と軌道スラブ19−n、19−(n+1)の上面35との間には若干の間隔があり、ここに弾性材27が配置される。この弾性材27は、例えばウレタン等の樹脂、あるいはゴム等であるが、弾性を有するものであればこれに限らない。
拘束治具1の固定部11は、コンクリート道床17上に配置される。固定部11は、孔15に通したアンカボルト29にナット30を締め込むことにより、コンクリート道床17に固定される。図示は省略するが、アンカボルト29は、例えばコンクリート道床17に形成した穴に挿入し、周囲をセメント系のてん充材で埋めることにより固定される。ただし固定方法はこれに限らない。
以上に示すような拘束構造33を形成する手順を説明すると、まず、軌道スラブ19の隅角部において、コンクリート道床17との間のCAモルタル31をはつる。そして、これにより形成された隙間に拘束治具1の底部部材9を挿入しつつ、板状の突出部材5を前記の隙間21に挿入して、拘束治具1を図4に示すように配置する。
次に、アンカボルト29をコンクリート道床17に固定する。固定に用いる上記の穴は予めコンクリート道床17に形成しておき、アンカボルト29は、固定部11の孔15および上記の穴に通した状態で固定する。そしてアンカボルト29にナット30を締め込むことにより固定部11をコンクリート道床17に固定する。その後、樹脂を注入する等して前記の箇所に弾性材27を配置して、前記の拘束構造33が形成される。
ただし、拘束治具1を用いた拘束構造33の形成手順については、上記したものに限らない。例えば、アンカボルト29を先にコンクリート道床17に固定しておき、前記の拘束治具1を、固定部11の孔15にアンカボルト29を通しつつ上記と同様に配置した後、弾性材27の配置を上記と同様に行い、最後にアンカボルト29にナット30を締め込んで固定部11をコンクリート道床17に固定し拘束構造33を形成してもよい。
以上に説明した第1の実施形態における拘束構造33により、軌道スラブ19の軌道幅方向の水平力が拘束治具1の側部部材3により支持され、その軌道幅方向の水平移動が、この側部部材3と弾性材27により弾性的に拘束される。また、軌道スラブ19の軌道方向の水平力も突出部材5により支持され、軌道方向の水平移動も、この突出部材5と弾性材27により弾性的に拘束される。拘束治具1は容易に設置することができ、従来のようにボルト等を用いて軌道スラブ19の側面を強固に固定するものでないので、軌道スラブ19の上下変位に伴う軌道スラブ自体の損傷も起こらない。
このように、スラブ軌道2の突起43が劣化や損傷した場合などに、拘束治具1を用いて軌道スラブ19の拘束構造33を形成すれば、突起43を補強することなく、突起43の代替機能を発揮し軌道スラブ19の水平移動等を拘束することができる。
また拘束構造33では、拘束治具1の頂部部材7と軌道スラブ19の上面35との間に弾性材27が配置され、これにより軌道スラブ19の上面35を弾性的に拘束できるので、温度変化等による軌道スラブ19の反りを抑制することができる。
さらに、拘束治具1の底部部材9を軌道スラブ19の下面37に沿ってCAモルタル31内に配置するので、拘束治具1の設置状態も安定する。これら頂部部材7や底部部材9は、側部部材3と突出部材5の剛性を高める効果もある。
なお、側部部材3や突出部材5の形状は、上記したものに限ることはなく、軌道スラブ19の側面25や端面23に沿って配置できるものであればよい。頂部部材7や底部部材9も、軌道スラブ19の上面35や下面37に沿って配置できるものであれば、その形状は上記に限らない。固定部11についても、コンクリート道床17に拘束治具1を固定できるものであればその位置や形状は様々に考えられる。
ただし、前記のように板材等を用いて側部部材3等の各部を構成することで、拘束治具1を軽量にしつつ、軌道スラブ19の水平移動を確実に拘束できるようになる。また、拘束治具1の設置も容易とできる。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態は、第1の実施形態と異なる点について主に説明し、第1の実施形態と同様の点については説明を省略する。
図5は、第2の実施形態に係るスラブ軌道2aの斜視図である。
図5に示すように、このスラブ軌道2aは、軌道方向に隣り合うコンクリート道床17−n、17−(n+1)の継ぎ目18の部分において、その上方の隣り合う軌道スラブ19−n、19−(n+1)の隅角部に一対の拘束治具1a、1bを設置し、これにより軌道スラブ19の水平移動を拘束するようにしたものである。
なお、軌道スラブ19−nはコンクリート道床17−nの上方に配置され、軌道スラブ19−(n+1)はコンクリート道床17−(n+1)の上方に配置されている。また、継ぎ目18の部分では、各コンクリート道床17−n、17−(n+1)の端部でそれぞれ平面半円形の突起43a、43aが形成される。これら個々の突起43a、43aは、各軌道スラブ19−n、19−(n+1)の水平移動を個々に拘束するものであるが、本実施形態においては劣化、損傷等しているものとする。
次に、拘束治具1aについて、図6、図7を用いて説明する。
図6は拘束治具1aの斜視図であり、図7は、拘束治具1aの概要を示す図である。図7(a)は、拘束治具1aを図6に示す矢印Fの方向から見た立面図、図7(b)は、拘束治具1aを図6に示す矢印Gの方向から見た立面図、図7(c)は、拘束治具1aを図7(a)の矢印Hで示す水平面で切断した断面図である。
図6、7に示すように、第2の実施形態の拘束治具1aが第1の実施形態の拘束治具1と異なる点は、突出部材5を、側部部材3の長さ方向の一端から突出するように配置して、側部部材3、突出部材5を平面視で(反転)L字状に構成したことである。
また、第1の実施形態の拘束治具1の頂部部材7に替えて、略三角形の板材である頂部部材7aの両側辺が、それぞれ、側部部材3および突出部材5の上端に沿って配置される。さらに、同じく第1の実施形態の拘束治具1の底部部材9に替えて、略三角形の板材である底部部材9aの両側辺が、それぞれ、側部部材3および突出部材5の下端に沿って配置される。ここで、頂部部材7a、底部部材9aの、側部部材3に取り付けられる側辺の長さは、該側部部材3の長さの半分程度になっている。
なお、前記の拘束治具1bは、この拘束治具1aを側部部材3の長さ方向に反転させた形状であるので、詳しい説明は省略する。
次に、拘束治具1a、1bを用いた軌道スラブ19の拘束構造33aについて、図8を用いて説明する。
図8は、拘束構造33aについて示す図である。図8(a)は、拘束構造33aの水平断面図、図8(b)は、拘束構造33aの垂直断面図である。図8(a)は、図8(b)の矢印J−Jで示す水平面で切断した断面図であり、図8(b)は、図8(a)の矢印I−Iで示す垂直面で切断した断面図である。
この拘束構造33aでは、上記の拘束治具1aと拘束治具1bを、それぞれの突出部材5、5を合わせつつ、これらの突出部材5、5を軌道スラブ19−n、19−(n+1)の端面23の間の隙間21に挿入するようにして配置する。
拘束治具1aは軌道スラブ19−n側に配置される。拘束治具1bは、軌道スラブ19−(n+1)側に配置される。
拘束治具1aにおいて、側部部材3と軌道スラブ19―nの側面25との間、突出部材5と軌道スラブ19−nの端面23の間、および頂部部材7aと軌道スラブ19−nの上面35との間には若干の間隔があり、ここに弾性材27が配置される。また、拘束治具1aは、固定部11の孔15に通したアンカボルト29にナット30を締め込んでコンクリート道床17−nに固定される。
一方、拘束治具1bにおいても、側部部材3と軌道スラブ19−(n+1)の側面25との間、突出部材5と軌道スラブ19−(n+1)の端面23の間、および頂部部材7aと軌道スラブ19−(n+1)の上面35との間に弾性材27が配置される。また、拘束治具1bは、固定部11の孔15に通したアンカボルト29にナット30を締め込んでコンクリート道床17−(n+1)に固定される。
これら拘束治具1a、1bは、前記の拘束治具1と同様の手順でスラブ軌道2aに設置し、拘束構造33aを形成することができる。
以上説明した第2の実施形態でも、前記した第1の実施形態と同様の効果が得られる。また、特に第2の実施形態では、コンクリート道床17−n、17−(n+1)の継ぎ目18の部分において、拘束治具1a、1bにより、各コンクリート道床17−n、17−(n+1)の突起43a、43aが有していた個々の軌道スラブ19−n、19−(n+1)の水平移動の拘束機能が個々に補強できる。また、本実施形態では、コンクリート道床17−n、17−(n+1)に跨って拘束治具を固定しないので、拘束治具の固定に伴ってコンクリート道床17−n、17−(n+1)の水平移動が拘束されることがなく、コンクリート道床17−n、17−(n+1)の水平変位に伴うコンクリートの損傷等を防ぐことができる。
なお、以上の実施形態の拘束治具1、1a、1bでは、いずれも、頂部部材7、7aや底部部材9、9aを設けているが、これらは必要に応じて設ければよく、省略することも可能である。
その他、コンクリート道床17の幅が短い場合には、固定部11の板材の先端部を折り曲げ、この折り曲げた先端部にボルトを通してコンクリート道床17の側面から更に固定することなども可能である。
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例また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。
1、1a、1b………拘束治具
3………側部部材
5………突出部材
7、7a………頂部部材
9、9a………底部部材
11………固定部
17………コンクリート道床
19………軌道スラブ
23………端面
25………側面
27………弾性材
31………CAモルタル
33、33a………拘束構造
35………上面
37………下面

Claims (9)

  1. コンクリート道床の上方の軌道スラブの隅角部に、
    側部部材と、前記側部部材から突出する突出部材と、固定部とを有する拘束治具が、
    前記側部部材を前記軌道スラブの側面に沿って配置し、前記突出部材を前記軌道スラブの端面に沿って配置するように設置され、前記固定部で前記コンクリート道床に固定され、
    前記軌道スラブの側面と前記側部部材との間、および、前記軌道スラブの端面と前記突出部材との間に弾性材が配置されることを特徴とする軌道スラブの拘束構造。
  2. 前記拘束治具は、更に、前記側部部材および前記突出部材の上端に頂部部材を有し、
    前記頂部部材が、前記軌道スラブの上面に沿って配置され、前記軌道スラブの上面と前記頂部部材との間に弾性材が配置されることを特徴とする請求項1記載の軌道スラブの拘束構造。
  3. 前記拘束治具は、更に、前記側部部材および前記突出部材の下端に設けられる底部部材を有し、
    前記底部部材が、前記軌道スラブの下面に沿って配置されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の軌道スラブの拘束構造。
  4. 前記側部部材および前記突出部材は板材であり、前記固定部は、前記側部部材の下端で、前記突出部材の逆側に設けられる板材であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の軌道スラブの拘束構造。
  5. コンクリート道床の上方の軌道スラブの隅角部に設置して請求項1から請求項4のいずれかに記載の軌道スラブの拘束構造によってコンクリート道床の上方の軌道スラブの水平移動を拘束するための拘束治具であって、
    前記軌道スラブの側面に沿って配置するための側部部材と、
    前記側部部材から突出する、前記軌道スラブの端面に沿って配置するための突出部材と、
    前記コンクリート道床に拘束治具を固定するための固定部と、
    を有することを特徴とする拘束治具。
  6. 前記側部部材および前記突出部材の上端に設けられる頂部部材を更に有することを特徴とする請求項5記載の拘束治具。
  7. 前記側部部材および前記突出部材の下端に設けられる底部部材を更に有することを特徴とする請求項5または請求項6に記載の拘束治具。
  8. 前記側部部材および前記突出部材は板材であり、前記固定部は、前記側部部材の下端で、前記突出部材の逆側に設けられる板材であることを特徴とする請求項5から請求項7のいずれかに記載の拘束治具。
  9. コンクリート道床の上方の軌道スラブの隅角部に、
    側部部材と、前記側部部材から突出する突出部材と、固定部とを有する拘束治具を、
    前記側部部材が前記軌道スラブの側面に沿って配置され、前記突出部材が前記軌道スラブの端面に沿って配置されるように設置し、前記固定部で前記コンクリート道床に固定し、前記軌道スラブの側面と前記側部部材との間、および、前記軌道スラブの端面と前記突出部材との間に弾性材を配置することを特徴とする軌道スラブの拘束構造の形成方法。
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