JP7253116B2 - 鉄道車両の耐火床構造 - Google Patents

Description

本開示は、鉄道車両の耐火床構造に関し、詳しくは、床下艤装の自由度を確保しつつ床下火災に対する耐火性能を高めた鉄道車両の耐火床構造に関する。

一般に、鉄道車両の床構造では、火災に対する耐性が求められている。特に、海外では、例えば米国のNFPA130－Chaper8や、欧州のEN45545-3等に規定されているように、床下から火災が発生した場合を想定し、乗客の避難時間を確保するため、床下からの加熱に対し規定時間の間、床構造が崩壊しないこと、及び床上面の温度が規定温度以内であること等が求められている。そのため、床下火災に対する耐火性能を高めた鉄道車両の耐火床構造が検討されている。

例えば、特許文献１には、以下のような車両の耐火床構造が開示されている。すなわち、図１３に示すように、水酸化物を含有するゴムを主成分とする上層１０１と、この上層１０１の全面に接してこれを支持する中層１０２と下層１０３とからなり、少くとも、中層１０２と下層１０３は不燃物によって構成するとともに、中層１０２と下層１０３との間に断熱材層１０４を設け、中層１０２に設けた取付部１０５、または、中層１０２に取付けた連結部材１０６に下層１０３を止着せしめ、取付部１０５、または、連結部材１０６に、床下機器のボルト頭を装架するための奥が幅広のＴ形の溝部を構成し、この溝部を外部に露出させた、車両の耐火床構造１００が開示されている。ここでは、中層１０２は、アルミニウムの押出形材のブロックで形成され、下層１０３は、ステンレス板で形成され、断熱材層１０４は、グラスファイバー又はセラミックファイバーで形成されている。

特公平５－８４３４５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された車両の耐火床構造１００には、以下のような問題があった。すなわち、上記耐火床構造１００は、アルミニウムの押出形材のブロックで形成され中層１０２の下側に、グラスファイバー又はセラミックファイバーで形成された断熱材層１０４と、ステンレス板で形成され下層１０３とを備えるので、中層１０２の下方のスペースが断熱材層１０４等の厚さ分（例えば、６０ｍｍ程度）だけ狭くなり、床下機器を設置する自由度が低下するという問題があった。

また、中層１０２に設けた取付部１０５、または、中層１０２に取付けた連結部材１０６に下層１０３を止着せしめ、取付部１０５、または、連結部材１０６に、床下機器のボルト頭を装架するための奥が幅広のＴ形の溝部を構成し、この溝部を外部に露出させているので、床下からの加熱に対して、外部に露出した溝部を経由して熱が中層１０２に伝達され、床上面の温度が上昇しやすいという問題もあった。

本開示は、かかる問題を解決するためになされたものであり、床下機器を設置する自由度を確保しつつ、床下からの加熱に対して、床上面への熱の侵入を抑制して耐火性能を向上できる鉄道車両の耐火床構造を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するための本開示の一態様は、台枠の下面に床下機器を設置する取付部と耐火部材とを備え、床下火災に対する耐火性能を高めた鉄道車両の耐火床構造であって、前記耐火部材は、前記台枠の下面に塗布した耐火塗料であること、前記取付部には、前記耐火塗料から露出する露出部をカバーするカバー体が装着されていることを趣旨とする。

上記態様によれば、耐火部材は、台枠の下面に塗布した耐火塗料であるので、グラスファイバー又はセラミックファイバー等で形成された断熱材層に比較して、耐火部材を薄く形成でき、台枠の下方のスペースを増加させることができる。そのため、台枠の下面からの熱の侵入を抑制しながら、床下機器を設置する自由度を増加させることができる。

また、取付部には、耐火塗料から露出する露出部をカバーするカバー体が装着されているので、床下からの加熱に対して、取付部に装着されたカバー体が熱を遮断し、熱が取付部を経由して台枠に伝達されにくい。そのため、台枠の下面に塗布した耐火塗料の早期の溶け落ち現象を回避できる。その結果、台枠の下面に塗布した耐火塗料の耐火性能を長時間維持して、床上面の温度の上昇を遅らせることができ、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

よって、本開示の一態様によれば、床下機器を設置する自由度を確保しつつ、床下からの加熱に対して、床上面への熱の侵入を抑制して耐火性能を向上できる鉄道車両の耐火床構造を提供することができる。

（２）（１）に記載された鉄道車両の耐火床構造において、前記床下機器は、塞ぎ板を挟んで前記取付部に設置されていることが好ましい。

上記態様によれば、床下機器は、塞ぎ板を挟んで取付部に設置されているので、床下機器が早くに燃えて落下しても、塞ぎ板が取付部に装着された状態で残ることによって、熱が取付部を経由して台枠に伝達されにくい状態を維持できる。そのため、床上面の温度の上昇をより一層遅らせることができ、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

（３）（２）に記載された鉄道車両の耐火床構造において、前記塞ぎ板は、前記取付部より熱伝導率が低い素材で形成されていることが好ましい。

上記態様によれば、塞ぎ板は、取付部より熱伝導率が低い素材で形成されているので、床下からの加熱に対して、塞ぎ板によって取付部へ熱をより一層伝わりにくくさせることができる。そのため、床上面の温度の上昇をより一層遅らせることができ、変形しにくく、塞ぎ板の耐火性能を長い時間維持することができる。その結果、台枠の変形や床上面の温度の上昇をより一層遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載された鉄道車両の耐火床構造において、前記カバー体には、前記耐火塗料が塗布されていることが好ましい。

上記態様によれば、カバー体には、耐火塗料が塗布されているので、床下からの加熱に対して、カバー体に塗布された耐火塗料によって、熱の侵入をより多く遮断できる。そのため、台枠の変形や床上面の温度の上昇をより一層遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載された鉄道車両の耐火床構造において、前記耐火塗料は、発泡性耐火塗料であることが好ましい。

上記態様によれば、耐火塗料は、発泡性耐火塗料であるので、所定の温度に加熱されると、内部が発泡して膨らむことで、断熱層が形成される。この断熱層によって、台枠の下面からの熱の侵入をより一層抑制することができる。また、塗布した状態の発泡性耐火塗料は、グラスファイバー等の断熱材層に比較してより一層薄く形成でき、台枠の下方のスペースを増加させることができる。その結果、台枠の下面からの熱の侵入を抑制しながら、床下機器を設置する自由度をより一層増加させることができる。

（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載された鉄道車両の耐火床構造において、前記カバー体は、前記取付部より熱伝導率が低い素材で形成されていることが好ましい。

上記態様によれば、カバー体は、取付部より熱伝導率が低い素材で形成されているので、床下からの加熱に対して、カバー体によって取付部へ熱をより一層伝わりにくくさせることができる。そのため、床上面の温度の上昇をより一層遅らせることができる。

（７）（２）乃至（６）のいずれか１つに記載された鉄道車両の耐火床構造において、前記台枠は、アルミ合金製の押出形材で形成され、前記取付部は、前記台枠と一体で車両前後方向に沿って前記台枠の下面から下方へ突出する凸部内でＴ字状に形成された吊り溝を備え、前記床下機器は、前記吊り溝内に頭部が挿入された吊りボルトによって、前記取付部に前記塞ぎ板を挟んで締結されていることが好ましい。

上記態様によれば、台枠は、アルミ合金製の押出形材で形成され、取付部は、台枠と一体で車両前後方向に沿って台枠の下面から下方へ突出する凸部内でＴ字状に形成された吊り溝を備え、床下機器は、吊り溝内に頭部が挿入された吊りボルトによって、取付部に塞ぎ板を挟んで締結されているので、台枠の軽量化と取付部の高強度化とを可能としつつ、床下機器を車両前後方向の任意の位置に設置することが可能となる。そのため、床下機器の設置位置の変更や増減に対して、容易に対応し得る。その結果、床下の耐火性能を向上させながら、床下機器を設置する自由度を、より一層増加させることができる。

（８）（７）に記載された鉄道車両の耐火床構造において、前記吊り溝の吊りボルト用座面と前記吊りボルトの頭部との間には、前記吊りボルトより熱伝導率が低い断熱部材が装着されていることが好ましい。

上記態様によれば、吊り溝の吊りボルト用座面と吊りボルトの頭部との間には、吊りボルトより熱伝導率が低い断熱部材が装着されているので、床下からの加熱に対して、熱が吊りボルトを介して吊り溝の吊りボルト用座面に直接伝わることを回避できる。そのため、吊り溝が形成された台枠へ熱が伝わりにくくなり、台枠の温度上昇をより一層遅らせることができる。その結果、台枠の変形や床上面の温度の上昇をより一層遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

（９）（７）又は（８）に記載された鉄道車両の耐火床構造において、前記取付部の吊りボルト用座面及び塞ぎ板用座面には、前記耐火塗料又は前記発泡性耐火塗料が塗布されていないことが好ましい。

上記態様によれば、取付部の吊りボルト用座面及び塞ぎ板用座面には、耐火塗料又は発泡性耐火塗料が塗布されていないので、耐火塗料又は発泡性耐火塗料が経年変化で痩せることによって、取付部に床下機器を締結する吊りボルトに、緩みが生じるのを回避させることができる。そのため、床下機器を締結する吊りボルトに対する点検の作業を軽減させることができる。

（１０）（７）乃至（９）のいずれか１つに記載された鉄道車両の耐火床構造において、前記カバー体と前記凸部の側壁との間には、空気層が形成されていることが好ましい。

上記態様によれば、カバー体と凸部の側壁との間には、空気層が形成されているので、床下からの加熱に対して、カバー体と凸部との間に形成された空気層によって、熱の侵入をより多く遮断できる。そのため、台枠の変形や床上面の温度の上昇をより一層遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

本開示によれば、床下機器を設置する自由度を確保しつつ、床下からの加熱に対して、床上面への熱の侵入を抑制して耐火性能を向上できる鉄道車両の耐火床構造を提供することができる。

本開示の実施形態に係る鉄道車両の耐火床構造の一例の要部断面図である。 図１に示すＡ視底面図である。 図２に示すＣ部拡大図である。 図３に示すＤ－Ｄ断面図である。 図４に示す吊り溝と吊りボルトと断熱部材の分解組立図であって、（ａ）は吊り溝に吊りボルトと断熱部材とを挿入する前の状態を示し、（ｂ）は吊り溝に吊りボルトと断熱部材とを挿入した後の状態を示す。 図１に示すＢ部における拡大断面図である。 図６に示すＥ視底面図である。 図４に示す床下機器の締結部における他の例の拡大断面図である。 図１に示すＢ部における第１変形例の拡大断面図である。 図１に示すＢ部における第２変形例の拡大断面図である。 図１に示すＢ部における第３変形例の拡大断面図である。 図１に示す本鉄道車両の耐火床構造の比較例における発泡性耐火塗料の溶け落ち現象を説明する模式的断面図であって、（ａ）は取付部が露出した状態で台枠の下面に発泡性耐火塗料を塗布した断面図を示し、（ｂ）は床下から加熱した状態の断面図を示し、（ｃ）は取付部から熱が台枠の下面に伝達され、発泡性耐火塗料の上面側で発泡が進行した状態の断面図を示し、（ｄ）は発泡性耐火塗料の大部分が溶け落ちた状態の断面図を示す。 特許文献１に開示された車両の耐火床構造の要部断面図である。

次に、本実施形態に係る鉄道車両の耐火床構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。具体的には、本実施形態に係る鉄道車両の耐火床構造の具体例を詳細に説明した上で、その変形例（第１変形例～第３変形例）を説明する。また、本鉄道車両の耐火床構造の比較例における発泡性耐火塗料の溶け落ち現象を説明する。

＜本鉄道車両の耐火床構造の具体例＞
まず、本実施形態に係る鉄道車両の耐火床構造の具体例について、図１～図８を用いて説明する。図１に、本発明の実施形態に係る鉄道車両の耐火床構造の一例の要部断面図を示す。図２に、図１に示すＡ視底面図を示す。図３に、図２に示すＣ部拡大図を示す。図４に、図３に示すＤ－Ｄ断面図を示す。図５に、図４に示す吊り溝と吊りボルトと断熱部材の分解組立図を示す。図５（ａ）に、吊り溝に吊りボルトと断熱部材とを挿入する前の状態を示し、図５（ｂ）は吊り溝に吊りボルトと断熱部材とを挿入した後の状態を示す。図６に、図１に示すＢ部における拡大断面図を示す。図７に、図６に示すＥ視底面図を示す。図８に、図４に示す床下機器の締結部における他の例の拡大断面図を示す。

図１～図７に示すように、本実施形態に係る鉄道車両の耐火床構造１０は、台枠１の下面１１に床下機器２を設置する取付部３と耐火部材４とを備え、床下火災に対する耐火性能を高めた鉄道車両の耐火床構造であって、耐火部材４は、台枠１の下面１１に塗布した耐火塗料４Ｔである。また、取付部３には、耐火塗料４Ｔから露出する露出部３１をカバーするカバー体５が装着されている。これによって、台枠１の下面１１に塗布した耐火塗料４Ｔの早期の溶け落ち現象を回避できる。その結果、耐火塗料４Ｔの耐火性能を長時間維持して、床上面の温度の上昇を遅らせることができ、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

ここでは、図１、図２に示すように、取付部３は、台枠１の下面１１から下方へ突出し車両前後方向に延設された複数の凸部３Ｔに形成されている。耐火塗料４Ｔは、凸部３Ｔを除く台枠１の下面１１全体に塗布されている。カバー体５は、床下機器２の設置個所を含めて各凸部３Ｔ毎に凸部全体を被覆可能に、上方が開放された逆ハット型断面の長尺体に形成されている。また、取付部３には、長尺のカバー体５が装着されているので、床下機器２を新たに追加、又は他の位置に移動する場合には、該当箇所のカバー体５を変更又は修正すれば良い。

また、図３、図４に示すように、床下機器２は、塞ぎ板６を挟んで取付部３に設置されていることが好ましい。塞ぎ板６は、床下機器２の設置部２１に対応可能な長さで長方形の平板状に形成されている。ここでは、床下機器２の設置部２１と取付部３との間には、塞ぎ板６とカバー体５とが挟着されている。この場合、仮に、床下機器２が早くに燃えて落下しても、塞ぎ板６とカバー体５とが取付部３に挟着された状態で残ることによって、熱が取付部３を経由して台枠１に伝達されにくい状態を維持できる。

なお、図８に示す他の例のように、床下機器２が締結された取付部３の凸部３Ｔの側壁３１Ｈには、耐火塗料４Ｔが塗布されていても良い。この場合でも、床下機器２は、塞ぎ板６を挟んで取付部３に設置されているので、取付部３には、耐火塗料４Ｔから露出する露出部をカバーするカバー体５を装着しなくても良い。

また、塞ぎ板６は、取付部３より熱伝導率が低い素材で形成されていることが好ましい。これによって、床下からの加熱に対して、塞ぎ板６によって取付部３へ熱をより一層伝わりにくくさせることができる。そのため、床上面の温度の上昇をより一層遅らせることができる。また、この場合、塞ぎ板６は、加熱されても変形しにくく、塞ぎ板６の耐火性能を長い時間維持することができる。

また、耐火塗料４Ｔは、所定の温度に加熱すると、内部が発泡して膨らむことで、断熱層が形成される発泡性耐火塗料４Ｈが好ましい。この発泡による断熱層によって、台枠１の下面１１からの熱の侵入をより一層抑制することができる。ここで、発泡性耐火塗料４Ｈは、例えばエポキシ系発泡型耐火塗料（日本シーカ株式会社販売の商品「Sikagard-831」等）が好ましいが、他の発泡型耐火塗料を用いることもできる。

発泡性耐火塗料４Ｈの塗膜厚さは、例えば４～５ｍｍ程度で良いが、必要な耐火性能に応じて適宜設定することができる。発泡性耐火塗料４Ｈの塗膜は、例えば吹付け塗装等によって形成することができる。発泡性耐火塗料４Ｈは、２００～３００℃に加熱されると、塗膜が２０～３０倍程度厚くなる。

また、図１～図８に示すように、台枠１は、アルミ合金製の押出形材１Ｋで形成されていることが好ましいが、他の構造部材（鉄製のフレーム材等）で形成することもできる。アルミ合金製の押出形材で形成された台枠１は、床面側の上板１ａと、床下側の下板１ｂと、上板１ａと下板１ｂとをトラス状に連結する連結板１ｃと、から構成された所謂ダブルスキン構造が好ましい。耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）は、下板１ｂに塗布されている。

台枠１がアルミ合金製の押出形材１Ｋで形成された上記ダブルスキン構造であることによって、軽量化と高強度化が容易であると共に、上板１ａと下板１ｂと連結板１ｃとの間に形成された中空部が、空気の断熱層として機能するので、床下からの熱が床上に伝達されにくく、床上の温度上昇を遅らせることができる。

また、台枠１の車幅方向両端部には、下方へ突設された側バリ１２が形成されている。側バリ１２は、アルミ合金製の押出形材でダブルスキン構造に形成されている。また、側バリ１２の内壁面１２１にも耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）が塗布されていることが好ましい。これによって、側バリ１２の上方に形成された側構体９に対する断熱性を高めることができる。

また、取付部３は、台枠１と一体で車両前後方向に沿って下方へ突出する凸部３Ｔ内でＴ字状に形成された吊り溝３Ｍを備えていることが好ましい。この場合、吊り溝３Ｍは、上方が矩形状の空間に形成されている。床下機器２は、吊り溝３Ｍの矩形状の空間内に頭部７１が挿入された吊りボルト７によって、取付部３に塞ぎ板６を挟んで締結されている。頭部７１は、吊り溝３Ｍに沿う長方形状に形成されているので、吊りボルト７のネジ部７２にナット７４を係合する際、吊り溝３Ｍ内で空回りすることがない。

また、この吊り溝３Ｍによって、床下機器２を車両前後方向の任意の位置に設置することが可能となる。そのため、床下機器２の設置位置の変更や増減に対して、容易に対応し得る。なお、図２に示すように、取付部３の下端には、吊りボルト７の頭部７１を、吊り溝３Ｍ内に挿入可能に形成された吊りボルト挿入口３Ｓが、適宜な位置に形成されている。

また、図４、図５に示すように、吊り溝３Ｍの吊りボルト用座面３Ｚ１と吊りボルト７の頭部７１との間には、吊りボルト７より熱伝導率が低い断熱部材７３が装着されていることが好ましい。断熱部材７３は、矩形状の平板に形成され、その中央部に吊りボルト７のネジ部７２が挿通される貫通孔７３１が形成されている。

この断熱部材７３によって、床下からの加熱に対して、熱が吊りボルト７を介して吊り溝３Ｍの吊りボルト用座面３Ｚ１に直接伝わることを回避できる。なお、断熱部材７３は、素材を特に限定する必要はないが、一般的な炭素鋼製の吊りボルト７やアルミ合金製の台枠１より熱伝導率が低く、経年変化で痩せることのない性質を有するステンレス鋼等で形成することが好ましい。

一方、取付部３の吊りボルト用座面３Ｚ１及び塞ぎ板用座面３Ｚ２には、耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）が塗布されていないことが好ましい。なぜなら、耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）が経年変化で痩せることによって、床下機器２を締結する吊りボルト７に、緩みが生じるのを回避させることができるからである。これによって、床下機器２を締結する吊りボルト７に対する点検の作業を軽減させることができる。なお、床下機器２は、通常、複数の吊りボルト７によって取付部３に締結されている。

また、前述したように、取付部３には、耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）から露出する露出部３１をカバーするカバー体５が装着されている。そして、図１、図６に示すように、カバー体５には、耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）が塗布されていることが好ましい。ここでは、耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）が塗布されたカバー体５を予め形成して、台枠１の下面１１に発泡性耐火塗料４Ｈを塗布した後に、耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）が塗布されたカバー体５を取付部３に装着する。

図６、図７に示すように、カバー体５は、吊り溝３Ｍに係合する止め具５４によって取付部３に装着されている。止め具５４は、Ｖ字状に形成された止め具本体５４１と、止め具本体５４１の上端部に形成された係止爪５４２と、止め具本体５４１の中間部に形成された受け爪５４３とを備え、バネ部材で形成されている。止め具本体５４１は、カバー体５の挿通孔５Ｓに挿通され、係止爪５４２は、吊り溝３Ｍの吊りボルト用座面３Ｚ１に係合し、受け爪５４３は、耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）が塗布されたカバー体５を支持する。この耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）が塗布されたカバー体５によって、床下からの加熱に対して、熱が取付部３を経由して台枠１に伝達されにくいという効果をより一層高めることができる。

また、カバー体５は、取付部３より熱伝導率が低い素材で形成されていることが好ましい。例えば、取付部３が、台枠１と一体でアルミ合金製の押出形材１Ｋで形成されている場合、カバー体５をステンレス鋼で形成することが好ましい。この場合、床下からの加熱に対して、熱伝導率が低いステンレス鋼のカバー体５によって取付部３へ熱をより一層伝わりにくくさせることができる。そのため、床上面の温度の上昇をより一層遅らせることができる。また、カバー体５は、取付部３より強度が高い素材、又は破損や変形がしにくい素材（例えば、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）又は鋼板、若しくはそれらの積層部材等）で形成されていることが好ましい。これによって、走行中に跳ねた小石等によって傷付き又は変形しにくく、カバー体５の耐火性能を長い期間維持することができる。

また、カバー体５は、逆ハット型断面に形成され、取付部３の下面（塞ぎ板用座面３Ｚ２）に当接する底板部５１と、底板部５１の左右両側で台枠１の下面１１側へ傾斜状に延設された傾斜板部５２と、傾斜板部５２から水平状に延設され台枠１の下面１１に塗布した耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）に当接する当て板部５３とを備えている。なお、本実施例では、カバー体５は、吊り溝３Ｍに係合する止め具５４によって取付部３に装着されているが、止め具５４は、ボルト、リベット、クリップ等でも良い。

ここで、図４、図６に示すように、カバー体５の傾斜板部５２と取付部３の凸部３Ｔの側壁３１Ｈとの間に、空気層８が形成されている。そのため、床下からの加熱に対して、カバー体５と取付部３との間に形成された空気層８によって、熱の侵入をより多く遮断できる。その結果、台枠１の変形や床上面の温度の上昇をより一層遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

＜鉄道車両の耐火床構造の変形例＞
次に、本実施形態に係る鉄道車両の耐火床構造の変形例（第１～第３変形例）について、図９～図１１を用いて説明する。図９に、図１に示すＢ部における第１変形例の拡大断面図を示す。図１０に、図１に示すＢ部における第２変形例の拡大断面図を示す。図１１に、図１に示すＢ部における第３変形例の拡大断面図を示す。ここでは、第１～第３変形例について説明するが、本発明の要旨の範囲内であれば、他の変形例も可能であることは言うまでもない。

（第１変形例）
図９に示すように、本鉄道車両の耐火床構造１０の第１変形例では、カバー体５には、耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）が塗布されていない。ここでは、カバー体５を所定の形状に予め形成して、台枠１の下面１１に耐火部材４として耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）を塗布した後に、カバー体５を取付部３に装着する。カバー体５は、吊り溝３Ｍに係合する止め具５４によって取付部３に装着されている。なお、カバー体５の傾斜板部５２と取付部３の側壁３１Ｈとの間には、空気層８が形成されている。この第１変形例では、床下からの加熱に対して、カバー体５と空気層８によって、熱の侵入を抑制する。そのため、台枠１の変形や床上面の温度の上昇を遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

（第２変形例）
図１０に示すように、本鉄道車両の耐火床構造１０の第２変形例では、台枠１の下面１１とカバー体５の両方に、耐火部材４として耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）が塗布されている。ここでは、予め台枠１の下面１１に、カバー体５をリベット５５等によって固定しておく。その後、台枠１の下面１１とカバー体５との両方に対して、耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）を同時に塗布する。この第２変形例では、床下からの加熱に対して、台枠１の下面１１とカバー体５の両方に塗布された耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）によって、熱の侵入をより多く遮断できる。そのため、台枠１の変形や床上面の温度の上昇をより一層遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。さらに、カバー体５に対して、台枠１の下面１１と同時に耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）を塗布することができるので、カバー体５に別途耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）を塗布する手間を軽減できる。

（第３変形例）
図１１に示すように、本鉄道車両の耐火床構造１０の第３変形例では、カバー体５には、耐火塗料４Ｔ（発泡性耐火塗料４Ｈ）が塗布されていない。ここでは、カバー体５の底板部５１が、取付部３の吊り溝３Ｍ内に頭部７１が挿入された吊りボルト７によって、取付部３に塞ぎ板６を挟んで締結されている。そのため、取付部３からの熱の侵入を、カバー体５と塞ぎ板６とを二重にして抑制している。また、カバー体５の傾斜板部５２と取付部３の側壁３１Ｈとの間には、空気層８が形成されている。この第３変形例では、床下からの加熱に対して、カバー体５と塞ぎ板６と空気層８とによって、取付部３からの熱の侵入をより多く遮断できる。そのため、台枠１の変形や床上面の温度の上昇をより一層遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。さらに、カバー体５の装着を吊りボルト７を用いて、止め具５４を不要にできるので、カバー体５を装着する部品を簡素化できる。

＜鉄道車両の耐火床構造の比較例＞
次に、本実施形態に係る鉄道車両の耐火床構造の比較例について、図１２を用いて説明する。図１２に、図１に示す本鉄道車両の耐火床構造の比較例における発泡性耐火塗料の溶け落ち現象を説明する模式的断面図を示す。図１２（ａ）に、取付部が露出した状態で台枠の下面に発泡性耐火塗料を塗布した断面図を示し、図１２（ｂ）に、床下から加熱した状態の断面図を示し、図１２（ｃ）に、取付部から熱が台枠に伝達され、発泡性耐火塗料の上面側で発泡が進行した状態の断面図を示し、図１２（ｄ）に、発泡性耐火塗料の大部分が溶け落ちた状態の断面図を示す。

図１２（ａ）に示すように、本比較例では、台枠１の下面１１に発泡性耐火塗料４Ｈが塗布されている点は、本実施形態と共通するが、取付部３には、発泡性耐火塗料４Ｈから露出する露出部３１をカバーするカバー体５が装着されていない点が相違する。図１２（ｂ）に示すように、床下から加熱されたとき、加熱初期の段階では、発泡性耐火塗料４Ｈの下部４Ｈ１で発泡が進行する。しかし、床下からの加熱を継続すると、図１２（ｃ）に示すように、取付部３の露出部３１から熱が台枠１に伝達され、台枠１の下面１１の温度が急速に上昇して発泡性耐火塗料４Ｈの発泡開始温度を越えるため、台枠１の下面１１に接触する発泡性耐火塗料４Ｈの上部４Ｈ２で、発泡がどんどん進行する。発泡が進行した上部４Ｈ２の密度が低下し、強度が大幅に低下する。その結果、発泡性耐火塗料４Ｈは、自重を支えきれなくなり、図１２（ｄ）に示すように、発泡性耐火塗料４Ｈは、上部４Ｈ２の一部を残して、大部分が溶け落ちた状態（溶け落ち現象）となる。これによって、台枠１の変形や床上面の温度の上昇が促進され、乗客・乗員に対する避難時間を確保することが困難となる。

これに対して、本実施形態に係る鉄道車両の耐火床構造１０によれば、前述したように、取付部３には、発泡性耐火塗料４Ｈから露出する露出部３１をカバーするカバー体５が装着されているので、床下からの加熱に対して、取付部３に装着されたカバー体５が熱を遮断し、熱が取付部３を経由して台枠１に伝達されにくい。そのため、台枠１の下面１１の温度上昇が緩やかで発泡性耐火塗料４Ｈの発泡開始温度に到達しにくいので、規定時間内での台枠１の下面１１に塗布した発泡性耐火塗料４Ｈの溶け落ち現象を回避できる。その結果、台枠１の変形や床上面の温度の上昇を遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

＜作用効果＞
以上、詳細に説明した本実施形態に係る鉄道車両の耐火床構造１０によれば、耐火部材４は、台枠１の下面１１に塗布した耐火塗料４Ｔであるので、グラスファイバー又はセラミックファイバー等で形成された断熱材層に比較して、耐火部材４を薄く形成でき、台枠１の下方のスペースを増加させることができる。そのため、台枠１の下面１１からの熱の侵入を抑制しながら、床下機器２を設置する自由度を増加させることができる。

また、取付部３には、耐火塗料４Ｔから露出する露出部３１をカバーするカバー体５が装着されているので、床下からの加熱に対して、取付部３に装着されたカバー体５が熱を遮断し、熱が取付部３を経由して台枠１に伝達されにくい。そのため、台枠１の下面１１に塗布した耐火塗料４Ｔの溶け落ち現象を回避できる。その結果、台枠１の下面１１に塗布した耐火塗料４Ｔの耐火性能を長時間維持して、床上面の温度の上昇を遅らせることができ、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

よって、本実施形態によれば、床下機器２を設置する自由度を確保しつつ、床下からの加熱に対して、床上面への熱の侵入を抑制して耐火性能を向上できる鉄道車両の耐火床構造１０を提供することができる。

また、本実施形態によれば、床下機器２は、塞ぎ板６を挟んで取付部３に設置されているので、床下機器２が早くに燃えて落下しても、塞ぎ板６が取付部３に装着された状態で残ることによって、熱が取付部３を経由して台枠１に伝達されにくい状態を維持できる。そのため、床上面の温度の上昇をより一層遅らせることができ、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

また、本実施形態によれば、塞ぎ板６は、取付部３より熱伝導率が低い素材で形成されているので、床下からの加熱に対して、塞ぎ板６によって取付部３へ熱をより一層伝わりにくくさせることができる。そのため、床上面の温度の上昇をより一層遅らせることができ、変形しにくく、塞ぎ板６の耐火性能を長い時間維持することができる。その結果、台枠１の変形や床上面の温度の上昇をより一層遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

また、本実施形態によれば、カバー体５には、耐火塗料４Ｔが塗布されているので、床下からの加熱に対して、カバー体５に塗布された耐火塗料４Ｔによって、熱の侵入をより多く遮断できる。そのため、台枠１の変形や床上面の温度の上昇をより一層遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

また、本実施形態によれば、耐火塗料４Ｔは、発泡性耐火塗料４Ｈであるので、所定の温度に加熱されると、内部が発泡して膨らむことで、断熱層が形成される。この断熱層によって、台枠１の下面１１からの熱の侵入をより一層抑制することができる。したがって、塗布した状態の発泡性耐火塗料４Ｈは、グラスファイバー等の断熱材層に比較してより一層薄く形成でき、台枠１の下方のスペースを増加させることができる。その結果、台枠１の下面からの熱の侵入を抑制しながら、床下機器２を設置する自由度をより一層増加させることができる。

また、本実施形態によれば、カバー体５は、取付部３より熱伝導率が低い素材で形成されているので、床下からの加熱に対して、カバー体５によって取付部３へ熱をより一層伝わりにくくさせることができる。そのため、床上面の温度の上昇をより一層遅らせることができる。

また、本実施形態によれば、台枠１は、アルミ合金製の押出形材１Ｋで形成され、取付部３は、台枠１と一体で車両前後方向に沿って台枠１の下面１１から下方へ突出する凸部３Ｔ内でＴ字状に形成された吊り溝３Ｍを備え、床下機器２は、吊り溝３Ｍ内に頭部７１が挿入された吊りボルト７によって、取付部３に塞ぎ板６を挟んで締結されているので、台枠１の軽量化と取付部３の高強度化とを可能としつつ、床下機器２を車両前後方向の任意の位置に設置することが可能となる。そのため、床下機器２の設置位置の変更や増減に対して、容易に対応し得る。その結果、床下の耐火性能を向上させながら、床下機器２を設置する自由度を、より一層増加させることができる。

また、本実施形態によれば、吊り溝３Ｍの吊りボルト用座面３Ｚ１と吊りボルト７の頭部７１との間には、吊りボルト７より熱伝導率が低い断熱部材７３が装着されているので、床下からの加熱に対して、熱が吊りボルト７を介して吊り溝３Ｍの吊りボルト用座面３Ｚ１に直接伝わることを回避できる。そのため、吊り溝３Ｍが形成された台枠１へ熱が伝わりにくくなり、台枠１の温度上昇をより一層遅らせることができる。その結果、台枠１の変形や床上面の温度の上昇をより一層遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

また、本実施形態によれば、取付部３の吊りボルト用座面３Ｚ１及び塞ぎ板用座面３Ｚ２には、耐火塗料４Ｔ又は発泡性耐火塗料４Ｈが塗布されていないので、耐火塗料４Ｔ又は発泡性耐火塗料４Ｈが経年変化で痩せることによって、取付部３に床下機器２を締結する吊りボルト７に、緩みが生じるのを回避させることができる。そのため、床下機器２を締結する吊りボルト７に対する点検の作業を軽減させることができる。

また、本実施形態によれば、カバー体５と凸部３Ｔの側壁３１Ｈとの間には、空気層８が形成されているので、床下からの加熱に対して、カバー体５と凸部３Ｔとの間に形成された空気層８によって、熱の侵入をより多く遮断できる。そのため、台枠１の変形や床上面の温度の上昇をより一層遅らせて、乗客・乗員に対する避難時間を確保することができる。

本発明は、床下艤装の自由度を確保しつつ床下火災に対する耐火性能を高めた鉄道車両の耐火床構造として利用できる。

１ 台枠
１Ｋ 押出形材
２ 床下機器
３ 取付部
３Ｍ 吊り溝
３Ｔ 凸部
３Ｚ１ 吊りボルト用座面
３Ｚ２ 塞ぎ板用座面
４ 耐火部材
４Ｔ 耐火塗料
４Ｈ 発泡性耐火塗料
５ カバー体
６ 塞ぎ板
７ 吊りボルト
８ 空気層
１０ 鉄道車両の耐火床構造
３１ 露出部
３１Ｈ 側壁
７１ 頭部
７３ 断熱部材

Claims (8)

1. 台枠の下面に床下機器を設置する取付部と耐火部材とを備え、床下火災に対する耐火性能を高めた鉄道車両の耐火床構造であって、
   前記耐火部材は、前記台枠の下面に塗布した耐火塗料であること、
   前記取付部には、前記耐火塗料から露出する露出部をカバーするカバー体が装着されていること、
   前記台枠は、アルミ合金製の押出形材で形成され、前記取付部は、前記台枠と一体で車両前後方向に沿って前記台枠の下面から下方へ突出する凸部内でＴ字状に形成された吊り溝を備え、
   前記床下機器は、前記吊り溝内に頭部が挿入された吊りボルトによって、前記取付部に塞ぎ板を挟んで締結されていること、
   前記吊り溝の吊りボルト用座面と前記吊りボルトの頭部との間には、前記吊りボルトより熱伝導率が低い断熱部材が装着されていることを特徴とする鉄道車両の耐火床構造。
2. 台枠の下面に床下機器を設置する取付部と耐火部材とを備え、床下火災に対する耐火性能を高めた鉄道車両の耐火床構造であって、
   前記耐火部材は、前記台枠の下面に塗布した耐火塗料であること、
   前記台枠は、アルミ合金製の押出形材で形成され、前記取付部は、前記台枠と一体で車両前後方向に沿って前記台枠の下面から下方へ突出する凸部内でＴ字状に形成された吊り溝を備え、
   前記床下機器は、前記吊り溝内に頭部が挿入された吊りボルトによって、前記取付部に塞ぎ板を挟んで締結されていること、
   前記床下機器が締結された前記取付部の凸部の側壁には、前記耐火塗料が塗布されていることを特徴とする鉄道車両の耐火床構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載された鉄道車両の耐火床構造において、
   前記塞ぎ板は、前記取付部より熱伝導率が低い素材で形成されていることを特徴とする鉄道車両の耐火床構造。
4. 請求項１に記載された鉄道車両の耐火床構造において、
   前記カバー体には、前記耐火塗料が塗布されていることを特徴とする鉄道車両の耐火床構造。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載された鉄道車両の耐火床構造において、
   前記耐火塗料は、発泡性耐火塗料であることを特徴とする鉄道車両の耐火床構造。
6. 請求項１又は請求項４に記載された鉄道車両の耐火床構造において、
   前記カバー体は、前記取付部より熱伝導率が低い素材で形成されていることを特徴とする鉄道車両の耐火床構造。
7. 請求項５に記載された鉄道車両の耐火床構造において、
   前記取付部の吊りボルト用座面及び塞ぎ板用座面には、前記耐火塗料又は前記発泡性耐火塗料が塗布されていないことを特徴とする鉄道車両の耐火床構造。
8. 請求項１又は請求項４又は請求項６のいずれか１項に記載された鉄道車両の耐火床構造において、
   前記カバー体と前記凸部の側壁との間には、空気層が形成されていることを特徴とする鉄道車両の耐火床構造。

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