JP5898368B1

JP5898368B1 - 道床崩し工法

Info

Publication number: JP5898368B1
Application number: JP2015205129A
Authority: JP
Inventors: 美和井澤
Original assignee: 有限会社功和工業
Priority date: 2015-10-17
Filing date: 2015-10-17
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2035-10-17
Also published as: JP2017075513A

Abstract

【課題】タイタンパーで道床が突き崩せない場合でも、タイタンパーの機械力によって、バラスト道床の崩し作業を容易にして、道床のバラスト崩しの作業効率を向上させ、作業のスケジュールの自由度を確保することにある。【解決手段】道床崩し装置１０１、２０１は、それぞれ、駆動部１０２、２０２、駆動部１０２、２０２で発生した振動を砕石に伝えるビータ１０３、２０３を備え、従来の鉄板とは材料が相違するばね鋼材からなり、ビータ１０３は先端部が二股に別れており、ビータ２０３は分かれていない形状であり、道床崩し装置１０１、２０１のその他の構成は共通する。【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道等の路盤の上に道床安定剤を散布し突き固められ固着されたバラストから構成される道床の道床崩し工法に関する。

特許文献１に記載の工法は、バラスト１上に敷設されたまくらぎ２にレール３を締結したバラスト軌道においては、レール３の継ぎ目等の近辺で荷重変動が生じ、レール３及びまくらぎ２を支持するバラスト１に局所的な沈下が生ずることがある。例えば、軌道の局所的沈下が生じやすいレール継目部Ａで、バラスト１の沈下が発生した場合、列車が通過した後のレール３の弾性回復により、レール３に締結されている、まくらぎ２が持ち上げられて、まくらぎ２とバラスト１との間に空隙が生じる、いわゆる「浮まくらぎ」の状態になってしまう。「浮まくらぎ」は、軌道を支持する剛性（以下、軌道支持剛性という。）が低下した状態であり、列車の乗り心地が悪くなると共に、列車に動揺を与えて安全走行の妨げになる。

この「浮きまくらぎ」の補修には、通常、図３に示す通り、タイタンパー１０のような保線用の専用の機器を用いてバラスト１をまくらぎ２下につき固める軌道補修が行われている。タイタンパー１０による軌道補修は、タイタンパー用つき固めツールと称されるヘラ状部材をバラスト１に射し込み、タイタンパー１０の起振部で発生した振動をツールからバラスト１に伝達しながら、まくらぎ２下にバラスト１を掻き寄せてつき固める。このため、列車荷重によって締め固まっていたバラスト１を若干緩めてしまうという問題点もあるが、粒径が揃った単粒度である健全なバラスト１の場合には、軌道補修前後の密度変化が小さいため、軌道補修後の軌道沈下が生じにくく、タイタンパー１０による軌道補修が効果的に作用する。

特許文献２の道床安定剤は、道床安定剤散布後、横抵抗力の必要な短い一定期間は十分な固着強度を保持し、その期間が過ぎた後はマルチプルタイタンパー等によって容易に突き崩すことができるポリウレタンプレポリマー組成物からなる道床安定剤を提供する。

特許文献３の道床安定剤は、分解促進剤が含有している。分解促進剤としては、例えば、日光、紫外線、熱、水、酵素、微生物の作用によって熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂の分子結合を分断し最終的には水や二酸化炭素、コンポストなどの無害な物質にまで分解を促進させる重合体組成物を用いることができる。具体的には、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂成分の分解を促進するための、脂肪酸、脂肪酸エステル、天然脂肪、天然もしくは合成ゴム、またはこれらの混合物から選ばれた酸化可能な成分と、酸化反応を開始させる遷移金属成分と、分解過程の開始を遅延させる非金属安定化成分とからなる酸化分解促進剤（特許文献２）等が挙げられる。具体的には、デグラノボンやＳ−ＡＷシロップ（ノボンジャパン株式会社製）等を用いることができる。一液湿気硬化型道床安定剤中の分解促進剤の含有量は、道床安定剤全体に対して、例えば０．１〜１０重量％程度、好ましくは０．１〜５重量％程度、より好ましくは０．１〜２重量％程度にすればよい。上記範囲であれば、分解促進速度が適切となり、バラスト固定から数ヵ月経過後の突き崩しが容易となる。

特開2005-307561号公報特許3813115号公報特許第2961138号公報

突き固めたバラストを崩す目的は、レール更換に伴い、新しいレールを軌間の外側に仮置きする機材を掘って置いたりするため、或いは、道床（バラスト）自体の入れ替えをするためなどである。

しかしながら、特許文献１のタイタンパー１０は、ヘラ状部材が鉄板であり、これを振動させて、道床を突き固めることは可能であるものの、道床安定剤を散布して強固に固着させたバラストを崩すことは非常に困難である。そのため、道床崩しの際は、ツルハシなどの道具で手作業により、ある程度、表面層を崩してから、タイタンパーを用いなくてはならず、道床の崩し作業が非効率であった。

特許文献２、３の場合、突き崩し可能性が天候など環境条件によって左右され、分解促進速度の予測は困難であり、保守計画の立案が困難である。

そこで、本発明は、タイタンパーで道床が突き崩せない場合でも、タイタンパーの機械力によって、バラスト道床の崩し作業を容易にして、道床のバラスト崩しの作業効率を向上させ、作業のスケジュールの自由度を確保することにある。

本発明は、道床に道床安定剤固着力低減剤を散布する散布工程と、ばね鋼鋼材からなるビータを取り付けたタイタンパーにより、前記道床安定剤固着力低減剤を散布した領域に打撃を加える打撃工程と、道床の突固めのとき、前記タイタンパーのビータを突固め用のビータに取り替える工程と、を含む道床崩し工法である。

本発明により、道床に散布された道床安定剤固着力低減剤に加えて、ばね鋼鋼材からなるビータの振動により、道床の安定剤で固着されたバラストの崩し作業能率が格段に向上する。また、道床の突固めのとき、タイタンパーのビータを突固め用のビータに取り替えることが可能である。

本発明実施形態の道床崩し装置の斜視図である。同実施形態の道床崩し装置による道床崩し工法の説明図である。従来のタイタンパーによる道床の突固め作業を示す説明図である。

図１は、道床崩し装置１０１、２０１である。このような保線作業時に用いられるタイタンパーと称される砕石整生機を示すものである。図１において、道床崩し装置１０１、２０１は、それぞれ、駆動部１０２、２０２、駆動部１０２、２０２で発生した振動を砕石に伝えるビータ１０３、２０３を備えている。このビータ１０３、２０３は後述する通り、従来の鉄板とは材料が相違する。ビータ１０３は先端部が二股に別れており、ビータ２０３は分かれていない形状であり、道床崩し装置１０１、２０１のその他の構成は共通する。

ビータ１０３、２０３は基本的には先が割れていないタイプが好ましいが、複数（例えば、２つ以上）に割れたタイプでも問題ない。

このビータ１０３、２０３は、ボルト孔とボルトとナットを備えた取付部１０４、２０４から刃先までの幅はストレートの長尺鋤状を呈し、刃先に少し角度をつけて砕石中に挿し込み易い形状としてある。そして、このビータ１０３、２０３は、駆動部１０２、２０２の駆動軸に対して、ボルト孔及びボルト孔を用いてボルトとナットで取り付けられており、ビータ１０３、２０３が損傷した場合、突固め用と崩し用とを交換する場合には、駆動軸からボルトとナットを弛めて取り外し、ビータ１０３、２０３だけを交換できるようになっている。

ビータ１０３、２０３は、ＳＵＰ材である。ＳＵＰ材は主としてバネに使われることから「ばね鋼鋼材」と言われる。ばねは力が加わると弾性変形したのちに、元に戻ろうとするため、この種の鋼材は高い「弾性限」と「耐疲労限」が必要になる。このため、大きな引張強さが必要となり、焼入れした高炭素鋼となる。またこの焼入れ後に、焼き戻しもするが、「ばね戻し、中間焼き戻し」ともいわれる。焼き戻しの際、高温すぎれば靭性（粘り強さ、靭さ）が大きくなりすぎてばねの形状が元に戻らず、低温すぎれば引張強さが大きくなりすぎ逆に靭性が小さくて脆いためにばねが折れてしまう。最新のＪＩＳＧ４８０１：２００５では「ばね鋼鋼材（SUP材）」としては、８種類について規定されている。SUP6 SUP7（シリコンマンガン鋼鋼材）SUP9 SUP9A（マンガンクロム鋼鋼材）主として重ね板ばね、コイルばね、トーションバーに使われる。SUP10（クロムバナジウム鋼鋼材）主にコイルばねやトーションバーに使用される。SUP11A（マンガンクロムボロン鋼鋼材）主に、大形の重ね板がね、コイルばねやトーションバーに使用される。SUP12（シリコンクロム鋼鋼材）主にコイルばねに使用される。SUP13（クロムモリブデン鋼鋼材）主に大形の重ね板ばね、コイルばねに使用される。

次に道床崩し工法を説明する。

道床安定剤が通路からの線路への人員の上り下りでバラスト１が崩れないようにすることや、バラスト１の飛散防止が目的で撒かれ、バラスト１が固まっている。レール３とレール３の間（軌間内）には、道床安定剤は散布していない。

道床安定剤は列車の高速化に伴う車輌通過時の風圧、落氷雪によるバラスト（砕石）飛散防止、または道床抵抗を強化しレール張り出し防止に使用される。道床安定剤は臭気が殆どなく、作業環境及び近隣環境に配慮しており、また１液性の場合、硬化剤等の混練作業がなく作業性に優れている。ウレタン系道床安定剤はマクラギ道床横抵抗力の強化のために使用されており、長期間（１年以上）バラストの固着力を維持（道床安定効果）する「一般タイプ：道床安定剤U-104K」と、道床整備作業が近い将来に予定されていて、その作業の支障とならないよう短期間（約3〜6ヶ月）のみバラストの固着力を維持（道床安定効果）する「経時劣化タイプ：道床安定剤U-106K」がある。これらは、年間を通じて使用できるよう春〜秋用と冬用がある。図３に示す通り、まくらぎ２の間でバラスト１が突き固められる。

まず、図２に示す道床肩Ａに「道床安定剤固着力低減剤ユーカット（興和化成株式会社）」をジョロ等で散布する。散布してから前記低減剤の効果が発揮され、道床が緩むまで、時間を置く。この散布剤は線路のバラスト１が飛散しないために固めるために散布した安定剤（硬化剤）を分解するための薬剤である。である。図２の写真の色の違いはその低減剤のｍ²当りの散布量違いである。1ｍ²当り3Kgから倍の6Kgまで撒いたが、道床肩Ａを崩すことは可能であるので、規定の数量、撒けば十分である。

次に、ビータ１０３、２０３の使用方法は、突き固めと同じ要領であり、ビータ１０３、２０３を道床肩Ａのバラスト１に差し込んで、強固に固まった道床を崩す。このとき金属板であるビータ１０３、２０３による振動に加えて、ばね鋼材特有の振動を生じることから、容易に道床であるバラスト１を突き崩すことができる。道床肩Ａはレール３の外側領域である。

道床の突固めと、道床の崩しは、同じビータ１０３、２０３を使用可能である。ただし、突固めと崩し用ビータ１０３、２０３は、それぞれの目的に合わせなければ効果がない場合があるので、用途に合わせて付け替え可能なように、ビータの製作時に取り付け穴の位置を同じにしてあり、突固め用ビータと崩し用振動ビータを取り付け直して行ってもよい。また、台数に余裕があれば、それぞれのビータのついたタイタンパーを確保する方が好ましい場合がある。

以上説明した本発明の実施形態である道床崩し装置及び道床崩し工法の効果について説明する。道床安定剤固着力低減剤の化学的分解力に加えて、タイタンパーのビータ１０３、２０３がばね鋼材であるので、その機械力、振動力によって、ツルハシなどの道具で手作業を回避でき、バラスト道床の崩し作業を容易にして、道床のバラスト崩しの作業効率を向上させることができる。また、突き崩し可能性が天候など環境条件によって左右されることがなく、保作業のスケジュールの自由度を確保することができる。

なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、様々な改変、置換、欠失等を行うことが出来るものであり、それらの改変物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。

鉄道線路や道路の路盤の点検、交換等の道床崩し作業効率を高める。

１・・・バラスト
２・・・まくらぎ
３・・・レール
１０・・・タイタンパー
１０１、２０１・・・道床崩し装置
１０２、２０２・・・駆動部
１０３、２０３・・・ビータ
１０４、２０４・・・取付部

Claims

道床に道床安定剤固着力低減剤を散布する散布工程と、
ばね鋼鋼材からなるビータを取り付けたタイタンパーにより、前記道床安定剤固着力低減剤を散布した領域に打撃を加える打撃工程と、
道床の突固めのとき、前記タイタンパーのビータを突固め用のビータに取り替える工程と、を含む道床崩し工法。