JP7051623B2 - 鋼橋直結軌道用レール締結装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道の軌道におけるレール締結装置に関し、特に鋼橋の橋桁に直接固定される鋼橋直結軌道用レール締結装置に関する。

従来、鉄道の軌道におけるレール締結装置には、鋼橋の橋桁にレール締結装置が直接固定される鋼橋直結軌道用レール締結装置がある。鋼橋直結軌道用レール締結装置は、橋桁に形成した穴にボルトを挿通して締結装置のベース部材を固定し、該ベース部材の上に、レールの下部フランジ部を押える押さえ具もしくは板ばねを装着する構造を有している。かかる構造を有する鋼橋直結軌道用レール締結装置としては、例えば、特許文献１に開示されているものがある。

鋼橋直結軌道用レール締結装置は、橋桁に直接固定される構成であるため、枕木に固定される通常のレール締結装置に比べて作業性が良いという利点がある。しかし、鋼橋直結軌道用レール締結装置は、橋桁に形成したボルト挿通穴の位置とベース部材に設けられているボルト挿通穴の位置とが合致しないと取付けが行なえないという課題がある。
そこで、特許文献１のレール締結装置においては、レール敷設方向と直交する方向に長いボルト挿通用の長穴をベースプレートに形成することで、橋桁との間でボルト挿通穴同士の位置ずれを吸収できるようにしている。

特開平１１－１２４８０３号公報

鉄道の軌道においては通常数１０メートルの長さのレールを順次継ぎ足すことで敷設され、前後のレール間は継ぎ目板と呼ばれる部材が結合されている。鋼橋上においては、設置当初においては、図５（Ａ）に示すようにレール同士の継ぎ目Ｂがレール締結装置の中心線Ｃ－Ｃ上に来るように設定されるが、鉄道用レールにはふく進と呼ばれる現象があり、継ぎ目がレール締結装置の中心から次第にレールの長手方向へずれて、図５（Ｂ）に示すように継ぎ目板２１をレールに固定するナット２３とレール締結装置の押さえ具１４とが干渉してしまうことがある。

一方、レール締結装置には、左右のレール間の電気的な導通を防止するために絶縁部材が設けられており、この絶縁部材は数年ごとに交換する必要があり、その作業の際には固定用ボルトを外すことが必須である。しかし、レールのふく進で継目ボルトまたはナットとレール締結装置の押さえ具や固定用ボルトとが干渉している箇所では、絶縁部材を交換した後に固定用ボルトの再度取り付けることができないことがあるという課題があった。

なお、特許文献１のレール締結装置において採用されている、レール敷設方向と直交する方向に長いボルト挿通用の長穴を形成するという考え方を応用して、レール敷設方向と平行な方向に長い長穴を形成することで、レールのふく進によるボルト挿通穴同士の位置ずれを吸収することも考えられる。しかし、そのような単独の位置ずれ吸収構造では、レールのふく進により位置ずれを充分に吸収することができないことが分かった。
また、後述のレール締結装置のように、レールの下部フランジ部を押える押さえ具を、矩形状の板ばねで押圧する構造を有するものにおいては、板ばねが回転して継目ボルトの頭に接触してしまい、レールと枕木との間が電気的に導通状態になってしまうおそれがあるという課題があることが明らかになった。

本発明は上記のような課題に着目したなされたもので、その目的とするところは、レールのふく進による締結装置と鋼橋の橋桁のボルト挿通穴同士の位置ずれを充分に吸収することができる鋼橋直結軌道用レール締結装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、押さえ具を押圧する板ばねが回転して継目ボルトの頭に接触してレールと枕木との間が電気的に導通状態になってしまうおそれのない鋼橋直結軌道用レール締結装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明は、
レールの左右の下部フランジを直接または継目板を介して下方へ押圧してレールを鋼橋の橋桁に固定するための一対の押さえ具と、鋼橋の橋桁に結合されて前記一対の押さえ具を保持する受け金具とを備えた鋼橋直結軌道用レール締結装置であって、
前記受け金具は、当該受け金具および前記橋桁を貫通するように配設される固定用ボルトが挿通される２以上のボルト挿通穴を有し、
前記押さえ具は、当該押さえ具を貫通し頭部が前記受け金具の係合部に係止されるように配設される締結用ボルトが挿通されるボルト挿通穴を有し、
前記受け金具および前記押さえ具のボルト挿通穴は、それぞれレール延設方向に長い長穴として形成されているように構成した。

上記した手段によれば、受け金具および押さえ具のボルト挿通穴はそれぞれレール延設方向に長い長穴として形成されているので、レール締結装置の取付け位置を、長穴の長径の範囲内でレール延設方向へ調節することができ、それによってレールのふく進による締結装置と鋼橋の橋桁のボルト挿通穴同士の位置ずれを充分に吸収することができる。また、レールのふく進で押さえ具と継目板固定用ナットとが干渉してしまい、押さえ具や他の部品の交換作業が困難になるのを回避することができる。

ここで、望ましくは、前記受け金具には、前記固定用ボルトが挿通されるボルト挿通穴が、その長径がレールと平行な方向を向くようにして３個以上形成され、
前記３個以上のボルト挿通穴のうち隣り合う２個のボルト挿通穴にそれぞれ固定用ボルトが挿通され、端部の雄ネジ部に固定用ナットが螺合されることで前記橋桁に固定されるように構成する。
かかる構成によれば、ボルト挿通穴が長穴として形成されている上、３個以上設けられ、そのうち隣接する２個を用いて固定する構成であるため、長穴の長径を超えてレール締結装置の取付け位置を調節することができ、それによってレールのふく進による締結装置と鋼橋の橋桁のボルト挿通穴同士のより大きな位置ずれを吸収し、押さえ具と継目板固定用ナットとの干渉を回避することができる。

さらに、望ましくは、前記押さえ具の上面の高さが前記継目板をレールに固定するためのボルトおよびナットの下端よりも低い位置になるように設定され、前記押さえ具の下端が前記レールの下部フランジを直接押圧して固定するように構成する。
かかる構成によれば、押さえ具の上面の高さが継目板固定用のボルトおよびナットの下端よりも低い位置になるように設定されるため、押さえ具と継目板固定用ナットとの干渉を回避することができる。また、この場合、レールのふく進がさらに進むと継目板固定用ナットとレール締結用のナットとが干渉するおそれが生じるが、レール締結用のナットに絶縁性キャップを被せることで、両者間が電気的導通状態になるのを回避することができる。

また、望ましくは、前記受け金具は、底面がサンドブラスト処理されているように構成する。
かかる構成によれば、ボルト挿通穴が長穴として形成されることで受け金具が回転したりずれたりし易くなったとしても、受け金具の底面の抵抗が増加して回転や横ずれを抑制することができ、それによってレールの締結状態が緩むのを防止することができる。

また、望ましくは、前記押さえ具の上面と前記締結用ボルトに螺合される締結用ナットとの間に介挿される板バネを備え、
前記押さえ具の上面には、前記板バネの縁部に沿って設けられたリブもしくは凹部を形成する段差が設けられているように構成する。
かかる構成によれば、押さえ具を押圧する板ばねが回転して継目ボルトの頭に接触してレールと枕木との間が電気的に導通状態になってしまうのを防止することができる。

本発明によれば、レールのふく進による締結装置と鋼橋の橋桁のボルト挿通穴同士の位置ずれを充分に吸収することができる鋼橋直結軌道用レール締結装置を実現することができる。また、押さえ具を押圧する板ばねが回転して継目ボルトの頭に接触してレールと枕木との間が電気的に導通状態になってしまうおそれのない鋼橋直結軌道用レール締結装置を実現することができるという効果がある。

第１の実施形態に係る鋼橋直結軌道用レール締結装置の構成を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部断面正面図である。 第１実施形態の鋼橋直結軌道用レール締結装置を構成するレール押さえ部材としての押さえ具の詳細を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面正面図である。 第２の実施形態に係る鋼橋直結軌道用レール締結装置の構成を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部断面正面図である。 第３の実施形態に係る鋼橋直結軌道用レール締結装置の構成を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部断面正面図である。 第３実施形態に係る鋼橋直結軌道用レール締結装置を構成する押さえ具の詳細を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る鋼橋直結軌道用レール締結装置の実施形態について詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は第１の実施形態に係る鋼橋直結軌道用レール締結装置１００の構成を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部断面正面図で鋼橋の橋桁２００上に固定した状態を示している。また、図２はレール締結装置１００を構成するレール押さえ部材としての押さえ具の詳細を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面正面図である。

本実施形態の鋼橋直結軌道用レール締結装置１００は、図１（Ｂ）に示すように、レールＲを挟んで一対の横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂが橋桁２００上に載置され、それぞれ固定用ボルト１２Ａ，１２Ｂと固定用ナット１３Ａ，１３Ｂによって固定されている。符号を付していないが、レールＲの下面と橋桁２００上面との間には、軌道パッド、絶縁板、可変パッドが介挿されている。
一方、レールＲの両側には継目板２１Ａ，２１Ｂが接合され、これらを貫通するボルト２２とナット２３によって結合されている。上記固定用ボルト１２Ａ，１２Ｂと固定用ナット１３Ａ，１３Ｂは、図１（Ａ）に示すように、レールの延設方向に沿ってそれぞれ２組設けられており、橋桁２００上で回転しないように構成されている。

また、図１（Ｂ）に示すように、横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂの内側縁部には、上方へ向って突出するレールと平行な方向に長いショルダー部１１ａ，１１ｂがそれぞれ形成されている。そして、これらのショルダー部１１ａ，１１ｂを跨ぐようにして、一対の絶縁性を有する押さえ具１４Ａ，１４Ｂが載置され、鉛直方向上向きの締結用ボルト１５Ａ，１５Ｂと締結用ナット１６Ａ，１６Ｂによってそれぞれ横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂに結合されている。
さらに、本実施形態では、継目板２１Ａ，２１Ｂの下部が外側に膨らむように形成されるとともに、横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂは、断面がほぼコの字状をなし、下向きに設置されており、押さえ具１４Ａ，１４ＢのレールＲに近い側の端部の下面が継目板２１Ａ，２１Ｂの下部の膨らんでいる部位を下方へ押圧することでレールを橋桁に締結するように構成されている。

上記横圧受け金具１１Ａの外側縁部には、２個の固定用ボルト１２Ａが挿通される２個の長穴１２ａ，１２ｂが、レールの延設方向に沿ってレールと平行に形成されている。横圧受け金具１１Ｂも同様である。このように、固定用ボルト１２Ａ，１２Ｂが挿通される穴を長穴とすることで、横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂを、長穴の長さ分だけ橋桁２００に対してレール延設方向にずらして設置することができ、それによって押さえ具１４Ａ，１４Ｂが継目板２１Ａ，２１Ｂをレール腹部に固定するためのボルト２２やナット２３と干渉しないようにすることができる。

さらに、横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂのショルダー部１１ａ，１１ｂには、図２（Ａ）に示すように、側方視で逆Ｔ字形の切欠き１７ａ，１７ｂがそれぞれ形成され、この切欠き１７ａ，１７ｂに、頭部を下にした締結用ボルト１５Ａ，１５Ｂの頭部が係合され、上方へ突出する雄ネジ部が押さえ具１４Ａ，１４Ｂを貫通し、上端部に締結用ナット１６Ａ，１６Ｂが螺合されることで、上記押さえ具１４Ａ，１４Ｂがショルダー部１１ａ，１１ｂと一体に結合される。そして、押さえ具１４Ａ，１４Ｂの上面と締結用ナット１６Ａ，１６Ｂとの間に、上面視矩形状をなし中央が上方へ湾曲した皿状の板バネ１８Ａ，１８Ｂと２重スプリングワッシャ１９Ａ，１９Ｂが介挿されている。

さらに、上記押さえ具１４Ａ，１４Ｂの上面には、図２に示すように、矩形状の板バネ１８Ａ，１８Ｂの周囲を囲むようにリブ１４ａ，１４ｂがそれぞれ形成されており、板バネ１８Ａ，１８Ｂはリブ１４ａ，１４ｂによってその内側に形成される凹部に係合するように配設されることで回転が阻止され、継目板２１Ａ，２１Ｂを固定するボルト２２の頭部やナット２３に接触してレールと枕木との間が電気的に導通状態になってしまうのを防止できるようになっている。

また、図２（Ａ）に示すように、押さえ具１４Ａ，１４Ｂには、締結用ボルト１５Ａ，１５Ｂが挿通される長穴４１ａ，４１ｂが、ほぼレールの延設方向であってレール側面に対して若干傾斜して形成されている。このように、締結用ボルト１５Ａ，１５Ｂが挿通される穴を長穴とすることで、横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂの長穴１２ａ，１２ｂと相俟って、締結用ボルト１５Ａ，１５Ｂを、継目板をレール側部に固定するためのナット２３と干渉しない位置に取り付けることが容易となる。
つまり、押さえ具１４Ａ，１４Ｂに設けられる締結用ボルト１５Ａ，１５Ｂの挿通穴と横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂに設けられる固定用ボルト１２Ａ，１２Ｂの挿通穴を、共に長穴とすることで、いずれか一方のみ長穴とする場合に比べて、レール延設方向への調整量が大きくなり、横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂと継目板をレール側部に固定するためのナット２３との干渉を回避した取付けが可能となる。

また、長穴４１ａ，４１ｂがレール側面に対して若干傾斜して形成されていることによって、レールと継目板との間に寸法バラツキがあったとしても、継目板をレールに密接させた状態で固定することができる。
さらに、固定用ボルト１２Ａ，１２Ｂに螺合された固定用ナット１３Ａ，１３Ｂと横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂの上面との間には、図１に示すように、長穴１２ａ，１２ｂを覆うカバープレート２０Ａ，２０Ｂが介挿されており、長穴１２ａ，１２ｂ内に水が入らないように工夫されており、長穴１２ａ，１２ｂ内に水が溜まってボルト１２Ａ，１２Ｂがさび付き易くなるのを防止している。

（第２実施形態）
図３は第２の実施形態に係る鋼橋直結軌道用レール締結装置１００の構成を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部断面正面図である。
本実施形態の鋼橋直結軌道用レール締結装置１００は、図３（Ａ）に示すように、横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂのレール延設方向の幅が第１実施形態のものよりも広く（約２倍）なるように形成され、横圧受け金具１１Ａの外側縁部には、４個の長穴１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが、レールの延設方向に沿ってレールと平行に１列に並んで形成されている。なお、４個の長穴１２ａ～１２ｄのうち２個を使用して固定用ボルト１２Ａ，１２Ｂが挿通され、上端の雄ネジ部に固定用ナット１３Ａ，１３Ｂが螺合されることによって橋桁２００に固定されている。横圧受け金具１１Ｂも同様である。

上記のように、横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂを橋桁に固定するための固定用ボルト１２Ａ，１２Ｂが挿通される穴自体を長穴にした上で、さらに長穴の数を４個にしているため、固定用ボルト１２Ａ，１２Ｂを挿通する長穴を選択することで大きく３段階に位置を変化させ、さらに長穴内でボルトを移動させて微調整することができるため、第１の実施形態のものよりも大幅にレール締結装置の取付け位置をちょうせいすることができるため、レールがふく進を起こしたとしても、継目板を固定するボルトと押さえ具との干渉を回避することが出来る。

さらに、本実施形態では、固定用ボルト１２Ａ，１２Ｂが挿通される長穴を４個にしたことで、第１の実施形態のものに比べて、レールのふく進で横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂがそれぞれ回転あるいは横滑りを起こし易くなるので、それを防止するため横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂの下面すなわち橋桁２００上面との接合する面にサンドブラスト処理が施されており、これにより横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂが回転や横滑りをしないように構成されている。なお、その他の構成は、第１の実施形態のものとほぼ同じであるので、説明は省略する。

（第３実施形態）
図４は第３の実施形態に係る鋼橋直結軌道用レール締結装置１００の構成を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部断面正面図である。
本実施形態の鋼橋直結軌道用レール締結装置１００は、横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂの上面の高さが第１実施形態における横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂよりも低くなるように形成され、レールＲに近い側の端部の下面がレールＲの左右の下部フランジの上面に接触して、直接フランジを下方へ押圧することで橋桁２００との間に挟み込んでレールを締結するように構成されている。

上記のように、本実施形態では、横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂの上面の高さが低くされているため、図４（Ｂ）に示されているように、押さえ具１４Ａ，１４Ｂと継目板をレール側部に固定するためのナット２３との干渉を回避することができる。
一方、押さえ具１４Ａ，１４Ｂとナット２３との干渉を回避できたとしても、ふく進がさらに進むと、締結用ボルト１５Ａ，１５Ｂに螺合している締結用ナット１６Ａ，１６Ｂとナット２３とが干渉する事態が生じる。そこで、本実施形態では、締結用ボルト１５Ａ，１５Ｂの先端と締結用ナット１６Ａ，１６Ｂを覆う絶縁材料からなるキャップ２４Ａ，２５Ｂを被着するように構成されている。これにより、締結用ナット１６Ａ，１６Ｂとナット２３との間が電気的に導通した状態になるのを防止することができる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記第２実施形態では、固定用ボルト１２Ａ，１２Ｂが挿通される長穴を４個にしているが、３個あるいは５個以上であっても良い。また、第３実施形態のように押さえ具１４Ａ，１４Ｂによりレールの下部フランジに直接接触して押さえ込む構成のものにおいても横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂに形成する長穴を３個以上形成するようにしても良い。

さらに、前記実施形態では、押さえ具１４Ａ，１４Ｂの上面に板バネの回り止め用に矩形状をなすリブ１４ａ，１４ｂを形成しているが、回り止め用のリブ１４ａ，１４ｂは４辺のうち少なくとも１辺に形成されていれば良い。また、リブ１４ａ，１４ｂの代わりに凹部を形成する段差を設けるようにしても良い。
また、前記実施形態では、横圧受け金具１１Ａ，１１Ｂは、底面がサンドブラスト処理されていると説明したが、複数の溝を形成して横移動抵抗を増大させたものであっても良い。

１１Ａ，１１Ｂ 横圧受け金具
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 長穴
１２Ａ，１２Ｂ 固定用ボルト
１３Ａ，１３Ｂ 固定用ナット
１４Ａ，１４Ｂ 押さえ具
１４ａ，１４ｂ リブ
１５Ａ，１５Ｂ 締結用ボルト
１６Ａ，１６Ｂ 締結用ナット
２１Ａ，２１Ｂ 継目板
２２ 継目板固定用ボルト
２３ 継目板固定用ナット
２４Ａ，２４Ｂ 絶縁性キャップ
１００ レール締結装置
２００ 橋桁

Claims (5)

1. レールの左右の下部フランジを直接または継目板を介して下方へ押圧してレールを鋼橋の橋桁に固定するための一対の押さえ具と、鋼橋の橋桁に結合されて前記一対の押さえ具を保持する受け金具とを備えた鋼橋直結軌道用レール締結装置であって、
   前記受け金具は、当該受け金具および前記橋桁を貫通するように配設される固定用ボルトが挿通される２以上のボルト挿通穴を有し、
   前記押さえ具は、当該押さえ具を貫通し頭部が前記受け金具の係合部に係止されるように配設される締結用ボルトが挿通されるボルト挿通穴を有し、
   前記受け金具および前記押さえ具のボルト挿通穴は、それぞれレール延設方向に長い長穴として形成されていることを特徴とする鋼橋直結軌道用レール締結装置。
2. 前記受け金具には、前記固定用ボルトが挿通されるボルト挿通穴が、その長径がレールと平行な方向を向くようにして３個以上形成され、
   前記３個以上のボルト挿通穴のうち隣り合う２個のボルト挿通穴にそれぞれ固定用ボルトが挿通され、端部の雄ネジ部に固定用ナットが螺合されることで前記橋桁に固定されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼橋直結軌道用レール締結装置。
3. 前記押さえ具の上面の高さが前記継目板をレールに固定するためのボルトおよびナットの下端よりも低い位置になるように設定され、前記押さえ具の下端が前記レールの下部フランジを直接押圧して固定するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼橋直結軌道用レール締結装置。
4. 前記受け金具は、底面がサンドブラスト処理されていることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の鋼橋直結軌道用レール締結装置。
5. 前記押さえ具の上面と前記締結用ボルトに螺合される締結用ナットとの間に介挿される板バネを備え、
   前記押さえ具の上面には、前記板バネの縁部に沿って設けられたリブもしくは凹部を形成する段差が設けられていることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の鋼橋直結軌道用レール締結装置。

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