JP7304332B2 - まくらぎ切断・把持アタッチメント、および、まくらぎ撤去方法 - Google Patents

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特許法第３０条第２項適用 発行日：令和１年１１月１４日、１８日、２０日 刊行物：交通新聞 〔刊行物等〕 開催日：令和１年１１月２７日～２９日 集会名：第６回鉄道技術展２０１９ Ｍａｓｓ－Ｔｒａｎｓ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｊａｐａｎ ２０１９ 開催場所：幕張メッセ ５・６・７・８ホール（〒２６１－８５５０ 千葉市美浜区中瀬２－１）

本発明は、木製のまくらぎを切断および把持するまくらぎ切断・把持アタッチメントと、木製のまくらぎを道床から撤去するまくらぎ撤去方法とに関する。

特許文献１には、まくらぎ交換作業に用いられる枕木交換機が開示されている。枕木交換機は、まくらぎを把持する可動把持片および固定把持片を備えている。枕木交換機は、レール上を走行する作業車のアームに装着される。道床に敷設されたまくらぎの周辺に穴を掘るときは、固定把持片の先端部に設けられたパッドでバラストをかき出す。その後、可動把持片および固定把持片をまくらぎの前後に移動させ、可動把持片を固定把持片に近づける。これにより、まくらぎが把持される。

実公平４－４９０１号公報

特許文献１に記載の枕木交換機を用いて道床からまくらぎを撤去する場合、可動把持片および固定把持片でまくらぎの端部を把持して、まくらぎを外側に引っ張り、まくらぎ全体をレールの外側まで移動させる。壁などの障害物がレールの外側にある場合は、まくらぎ全体をレールの外側まで移動させることができないので、まくらぎが木製であれば、まくらぎを切断して複数の切断片に分割し、可動把持片および固定把持片で切断片を把持して道床から移動させる。

特許文献１に記載の枕木交換機は、道床を掘削でき、まくらぎを把持できるものの、まくらぎを切断することはできない。したがって、後者の工法を実施する場合は、作業員が電動のこぎりやチェーンソーを用いてまくらぎを切断する必要がある。作業者の負担軽減および施工効率の向上の観点からこのような作業をなくすことが好ましい。
そこで、本発明の一つの目的は、木製のまくらぎを切断および把持できるまくらぎ切断・把持アタッチメントを提供することである。本発明の他の目的は、まくらぎを撤去する際の施工効率を高めることができるまくらぎ撤去方法を提供することである。

前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、バックホウのアームに取り付けおよび取り外し可能なアタッチメントであって、木製のまくらぎの一方の側面と前記まくらぎの他方の側面とに接触することにより、前記まくらぎを把持する一対のグリッパーと、前記まくらぎの前記一方の側面を支える側面サポートと、前記側面サポートよりも上方に位置する回転軸まわりに前記側面サポートに対して回転可能であり、前記側面サポートの方に回転することにより、前記側面サポートに支えられた前記まくらぎを前記まくらぎに垂直な方向に切断する切断刃と、前記一対のグリッパーを開閉させると共に、前記側面サポートに対して前記切断刃を前記回転軸まわりに回転させる少なくとも一つのアクチュエータとを備え、前記切断刃の刃先は、前記まくらぎの前記他方の側面と前記まくらぎの上面とによって形成された前記まくらぎの角が前記まくらぎの切断開始時に嵌り、前記角に食い込む切断用凹部を含む、まくらぎ切断・把持アタッチメントである。

この構成によれば、少なくとも一つのアクチュエータが一対のグリッパーを開閉させる。これにより、まくらぎの一方の側面とまくらぎの他方の側面とに一対のグリッパーを接触させて、まくらぎを把持できる。少なくとも一つのアクチュエータは、さらに、側面サポートに対して切断刃を回転軸まわりに回転させる。これにより、側面サポートに支えられたまくらぎに切断刃を食い込ませて、まくらぎに垂直な方向にまくらぎを切断できる。このように、まくらぎの把持だけでなく、まくらぎの切断も機械化できるので、保線を行う作業者の負担を軽減でき、施工効率を高めることができる。

切断刃がまくらぎを切断するとき、まくらぎの上側の角は、刃先に設けられた切断用凹部に嵌る。切断用凹部が刃先にないと、側面サポートとまくらぎとが接触する領域の下端（図４Ｂ中の点Ｐ１参照）まわりのモーメントがまくらぎに加わる。まくらぎがバラストの上に置かれている場合、まくらぎとバラストとの間に隙間があったり、このモーメントが大きかったりすると、まくらぎが下方に回転し、刃先から逃げる。切断用凹部が刃先にあると、まくらぎに加わるモーメントが弱まり、切断刃がまくらぎを側面サポートの方に押す力が強くなる。これは、切断用凹部がまくらぎの上面だけでなく、まくらぎの他方の側面にも押し付けられるからである。これにより、まくらぎを確実に切断できる。

少なくとも一つのアクチュエータは、２つのアクチュエータ、つまり、一対のグリッパーを開閉させる把持用アクチュエータと、側面サポートに対して切断刃を回転軸まわりに回転させる切断用アクチュエータであってもよいし、一対のグリッパーを開閉させると共に、側面サポートに対して切断刃を回転軸まわりに回転させる１つのアクチュエータであってもよい。少なくとも一つのアクチュエータは、まくらぎに対して両方のグリッパーを移動させることにより一対のグリッパーを開閉させてもよいし、まくらぎに対して一方のグリッパーだけを移動させることにより一対のグリッパーを開閉させてもよい。

アクチュエータは、電動モータ、油圧モータ、および油圧シリンダのいずれかであってもよいし、これら以外であってもよい。まくらぎ切断・把持アタッチメントは、アクチュエータの出力を増幅する減速機と、アクチュエータの運動を変換する運動変換機構と、のうちの少なくとも一方をさらに備えていてもよい。例えばアクチュエータが電動モータである場合、電動モータの回転を直線運動に変換するボールねじが、まくらぎ切断・把持アタッチメントに備えられてもよい。ボールねじは、運動変換機構の一例である。

請求項２に記載の発明は、前記切断刃によって切断される前記まくらぎを上から押さえる上面押さえをさらに含む、請求項１に記載のまくらぎ切断・把持アタッチメントである。
この構成によれば、上面押さえをまくらぎの上面に接触させて、まくらぎを上から押さえることができる。したがって、切断刃は、側面サポートによって支えられており、上面押さえによって押さえられたまくらぎを切断する。これにより、切断刃によって切断されるまくらぎの姿勢を安定させることができ、まくらぎを切断刃から逃げ難くすることができる。

前記上面押さえは、前記まくらぎの前記上面に接触する平面であってもよいし、前記まくらぎの前記上面に接触する１つ以上の突起であってもよい。後者の場合、前記上面押さえは、前記まくらぎの前記上面に食い込むことにより、前記まくらぎを上から押さえる押さえ突起を含んでいてもよい。この場合、押さえ突起によってまくらぎを上から押さえることができると共に、押さえ突起に対してまくらぎが水平に移動することを抑制または防止できる。これにより、切断刃によって切断されるまくらぎの姿勢をさらに安定させることができる。

請求項３に記載の発明は、前記切断刃は、刃先角度が前記刃先に近づくにしたがって増加した部分を含む、請求項１または２に記載のまくらぎ切断・把持アタッチメントである。
この構成によれば、切断刃の刃先角度、つまり、切断刃の一対の側面がなす角が、切断刃の刃先に近づくにしたがって増加している。したがって、刃先を含む切断刃の先端部は、相対的に刃先角度が大きい。切断刃でまくらぎを切断するときは、切断刃の先端部をまくらぎに差し込み、切断刃の先端部でまくらぎを押し広げながら、切断刃をまくらぎに挿入できる。これにより、切断刃をより確実にまくらぎに食い込ませることができる。

前記刃先角度が前記刃先に近づくにしたがって増加した部分は、前記刃先角度が連続的または段階的に増加した部分であってもよいし、前記刃先角度が連続的に増加した部分と前記刃先角度が段階的に増加した部分とを含んでいてもよい。前記切断刃は、前記刃先角度が前記刃先に近づくにしたがって増加した部分に加えて、前記刃先角度が一定の部分を含んでいてもよい。

請求項４に記載の発明は、前記一対のグリッパーは、前記切断刃が前記まくらぎの上方に位置する状態で前記まくらぎを把持するものであり、前記切断刃の前記刃先は、前記まくらぎが前記一対のグリッパーに把持された状態で前記まくらぎの前記角のまわりに配置される把持用凹部をさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のまくらぎ切断・把持アタッチメントである。

この構成によれば、一対のグリッパーがまくらぎを把持すると、刃先に設けられた把持用凹部がまくらぎの上側の角のまわりに配置される。したがって、一対のグリッパーによって木製の新しいまくらぎを把持したときに、このまくらぎが切断刃によって切断されることを防止できる。一対のグリッパーを切断刃から遠ざければ、把持用凹部を設ける必要がないかもしれないが、この場合、まくらぎ切断・把持アタッチメントが大型化する。したがって、大型化を抑制または防止しながら、一対のグリッパーによって把持されたまくらぎが切断刃によって切断されることを防止できる。

前記目的を達成するための請求項５に記載の発明は、木製のまくらぎの一方の側面と前記まくらぎの他方の側面とに接触することにより、前記まくらぎを把持する一対のグリッパーと、前記まくらぎの前記一方の側面を支える側面サポートと、前記側面サポートよりも上方に位置する回転軸まわりに前記側面サポートに対して回転可能であり、前記側面サポートの方に回転することにより、前記側面サポートに支えられた前記まくらぎを前記まくらぎに垂直な方向に切断する切断刃と、前記一対のグリッパーを開閉させると共に、前記側面サポートに対して前記切断刃を前記回転軸まわりに回転させる少なくとも一つのアクチュエータとを備え、バックホウのアームに取り付けおよび取り外し可能なまくらぎ切断・把持アタッチメントを用いて、道床と一対のレールとの間から前記まくらぎを撤去するまくらぎ撤去方法である。

前記まくらぎ撤去方法は、前記道床のバラストを移動させることにより、前記まくらぎの端部のまわりに穴を掘る掘削工程と、前記一対のグリッパーによって前記一対のレールの外側で前記まくらぎを把持しながら、前記まくらぎ切断・把持アタッチメントを外側に移動させることにより、前記一対のレールの少なくとも一方が前記まくらぎの上方に位置する場所まで前記まくらぎを前記道床に沿って外側に移動させる第１引き出し工程と、前記まくらぎを前記切断刃によって前記一対のレールの外側で切断することにより、前記まくらぎを２つの切断片に分離する切断工程と、外側の前記切断片を前記一対のグリッパーによって把持しながら、前記まくらぎ切断・把持アタッチメントを移動させることにより、外側の前記切断片を撤去する第１撤去工程と、を含む。

この方法によれば、道床のバラストを移動させることにより、まくらぎの一方の端部のまわりに穴を掘る。その後、一対のグリッパーによって一対のレールの外側でまくらぎを把持して、まくらぎを外側に移動させる。このとき、まくらぎの一方の端部は、道床に掘られた穴に入る。まくらぎを外側に引っ張った後は、切断刃によって一対のレールの外側でまくらぎを切断して、まくらぎを２つの切断片に分割する。その後、外側の切断片を一対のグリッパーで把持して、その場から撤去する。

このように、まくらぎ切断・把持アタッチメントは、一対のレールの右側または左側だけでまくらぎを切断する。そのため、まくらぎの一方の端部のまわりだけに穴を掘ればよく、まくらぎの両方の端部のまわりに穴を掘る必要がない。場合によっては、一対のレールの間に穴を掘る必要もない。したがって、まくらぎを撤去する際の施工効率を高めることができる。

掘削工程は、作業員がシャベルなどの道具を用いて行ってもよいし、まくらぎ切断・把持アタッチメント以外の機械によって行われてもよい。まくらぎ切断・把持アタッチメントに掘削部が備えられている場合、まくらぎ切断・把持アタッチメントの掘削部を用いて掘削工程を行ってもよい。
前記第１撤去工程の後は、残りの前記切断片を前記一対のグリッパーによって前記一対のレールの外側で把持しながら、前記まくらぎ切断・把持アタッチメントを外側に移動させることにより、残りの前記切断片を前記道床に沿って外側に移動させる第２引き出し工程を行ってもよい。

残りの前記切断片が軌間よりも短いのであれば、残りの前記切断片を前記一対のグリッパーによって前記一対のレールの内側で把持しながら、前記まくらぎ切断・把持アタッチメントを内側に移動させることにより、残りの前記切断片を一対のレールの間に移動させる引き戻し工程を、前記切断工程の後に行ってもよい。前記引き戻し工程は、前記第１撤去工程の後に行ってもよいし、前記第１撤去工程の前に行ってもよい。

前記第２引き出し工程または引き戻し工程を行った後は、残りの前記切断片を前記一対のグリッパーによって把持しながら、前記まくらぎ切断・把持アタッチメントを移動させることにより、残りの前記切断片をその場から撤去する第２撤去工程を行えばよい。

まくらぎ切断・把持アタッチメントを示す図である。 まくらぎ切断・把持アタッチメントを示す図である。 道床を掘削する手順の一例について説明するための図である。 まくらぎを切断する手順の一例について説明するための図である。 図４Ａの次の状態を示す図である。 図４Ｂの次の状態を示す図である。 まくらぎを把持する手順の一例について説明するための図である。 図５Ａの次の状態を示す図である。 まくらぎを交換する工法の一例について説明するための図である。 前記工法の一例における図６Ｃの次の状態を示す図である。 前記工法の一例における図６Ｆの次の状態を示す図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
最初に、まくらぎ切断・把持アタッチメント１の構成を説明し、その後、まくらぎ切断・把持アタッチメント１の使用方法を説明する。
以下では、特に断りがない限り、基準姿勢のまくらぎ切断・把持アタッチメント１（以下では、単に「アタッチメント１」ともいう。）について説明する。基準姿勢は、可動フレーム８の回転中心Ｃ２が水平であり、可動フレーム８が閉位置に配置された姿勢（図２に示す姿勢）である。左右方向は、可動フレーム８の回転中心Ｃ２に沿う方向を、上下方向は、ターンフレーム４の回転中心Ｃ１に沿う方向を、前後方向は、可動フレーム８の回転中心Ｃ２およびターンフレーム４の回転中心Ｃ１の両方に直交する方向を、それぞれ意味する。

図１および図２は、アタッチメント１を示す図である。図１（ａ）および図２（ａ）は、アタッチメント１の左側面を示している。図１（ａ）および図２（ａ）の右側が、アタッチメント１の前側に相当する。図１（ｂ）は、刃先１３に垂直な平面に沿う切断刃１２の断面を示している。図２（ｂ）は、アタッチメント１の正面を示している。図２（ｃ）は、アタッチメント１の背面を示している。図２（ａ）～図２（ｃ）では、ベースフレーム２などのアタッチメント１の一部を省略しており、図２（ｂ）では、油圧シリンダ５を省略している。

図１（ａ）に示すように、アタッチメント１は、バックホウ１００のアーム１０１に取り付けられるバックホウ１００の付属品であり、バックホウ１００の操作に応じて動作する。バックホウ１００は、軌道上および陸上の両方で走行可能な軌陸バックホウであってもよいし、軌道上および陸上の一方だけで走行可能な軌道用または陸上用バックホウであってもよい。

アタッチメント１は、木製のまくらぎＭ（図４Ａ参照）を切断する切断刃１２と、まくらぎＭを把持する一対のグリッパー１１、３９と、道床に敷き詰められたバラストＢ（図３参照）を動かす掘削部４１とを備えている。切断刃１２は、固定フレーム６に対して移動可能な可動フレーム８に保持されている。一方のグリッパーは、固定フレーム６に設けられた固定側グリッパー３９であり、他方のグリッパーは、可動フレーム８に設けられた可動側グリッパー１１である。掘削部４１は、固定フレーム６に設けられている。

アタッチメント１は、バックホウ１００のアーム１０１に固定されるベースフレーム２と、ベースフレーム２に対して１８０度以上回転可能なターンフレーム４と、ベースフレーム２に対してターンフレーム４を回転させる電動モータ３とを備えている。アタッチメント１は、さらに、ターンフレーム４に固定された固定フレーム６と、固定フレーム６を介してターンフレーム４に支持された可動フレーム８と、固定フレーム６および可動フレーム８を開閉させる油圧シリンダ５とを備えている。

ベースフレーム２は、ターンフレーム４の上方に配置されている。電動モータ３は、ベースフレーム２に取り付けられている。電動モータ３は、ターンフレーム４を回転させる旋回モータの一例である。旋回モータは、油圧モータであってもよい。電動モータ３の回転軸は、例えば複数の歯車を介してターンフレーム４に連結されている。電動モータ３がベースフレーム２に対してターンフレーム４を回転させると、固定フレーム６および可動フレーム８もベースフレーム２に対してターンフレーム４の回転中心Ｃ１まわりに回転する。これにより、把持したまくらぎＭの姿勢を、レールＲ（図６Ａ参照）に対して垂直な横向きとレールＲと平行な縦向きとの間で変更することができる。

固定フレーム６および可動フレーム８は、ターンフレーム４の下方に配置されている。可動フレーム８は、左右方向に水平に延びる回転軸７を介して固定フレーム６に連結されている。回転軸７の中心線は、可動フレーム８の回転中心Ｃ２に相当する。可動フレーム８は、回転軸７の中心線まわりにターンフレーム４および固定フレーム６に対して回転可能である。切断刃１２および可動側グリッパー１１は、可動フレーム８に固定されている。したがって、油圧シリンダ５が可動フレーム８を回転させると、切断刃１２および可動側グリッパー１１も、固定フレーム６に対して可動フレーム８の回転中心Ｃ２まわりに回転する。

油圧シリンダ５は、回転軸７よりも上方に配置されている。油圧シリンダ５は、固定フレーム６および可動フレーム８を開閉させる開閉アクチュエータの一例である。開閉アクチュエータは、電動モータであってもよい。この場合、ボールねじなどの運動変換機構で電動モータの回転を直線運動に変換してもよい。油圧シリンダ５は、開位置（図１（ａ）に示す位置）から閉位置（図２（ａ）に示す位置）までの範囲内の任意の位置で可動フレーム８を静止させる。開位置は、後述する側面サポート３６と切断刃１２との間にまくらぎＭを配置できる距離まで可動フレーム８が固定フレーム６から離れた位置である。閉位置は、側面サポート３６に支えられたまくらぎＭが切断刃１２によって切断される距離まで可動フレーム８が固定フレーム６に近づいた位置である。

油圧シリンダ５のシリンダチューブ５ｔは、固定フレーム６に取り付けられている。油圧シリンダ５のロッド５ｒは、油圧シリンダ５のジョイント５ｊを介して可動フレーム８に取り付けられている。ロッド５ｒおよびジョイント５ｊは、固定フレーム６の一対のサイドプレート３１の間に配置されている。シリンダチューブ５ｔは、左右方向に延びる水平な軸線まわりに固定フレーム６に対して回転可能である。ロッド５ｒは、左右方向に延びる水平な軸線まわりに可動フレーム８に対して回転可能である。

油圧シリンダ５がロッド５ｒを伸縮させると、可動フレーム８は固定フレーム６に対して回転軸７まわりに回転する。図１（ａ）に示すように、可動フレーム８が開位置にあるとき、ジョイント５ｊの中心は、可動フレーム８の回転中心Ｃ２よりも後方に配置される。図２（ａ）に示すように、可動フレーム８が閉位置にあるとき、ジョイント５ｊの中心は、可動フレーム８の回転中心Ｃ２よりも前方に配置される。可動フレーム８が開位置から閉位置までの範囲内のいずれの位置に配置されているときでも、ジョイント５ｊは、回転軸７よりも上方に配置される。

図２（ａ）に示すように、可動フレーム８は、切断刃１２が配置された凹み１０を形成するガードフレーム９を含む。凹み１０は、図２（ａ）に示す側面視で後方に開いている。ガードフレーム９は、切断刃１２の上方、下方、および前方に配置されている。切断刃１２は、ガードフレーム９に固定されている。可動側グリッパー１１も、ガードフレーム９に固定されている。切断刃１２は、回転軸７よりも下方に配置されている。可動側グリッパー１１は、切断刃１２の刃先１３よりも下方に配置されている。切断刃１２の刃先１３は、回転軸７と可動側グリッパー１１との間の高さに配置されている。

切断刃１２の刃先１３は、その全部または一部が凹み１０内に配置されていてもよいし、その全部が凹み１０の外に配置されていてもよい。図２（ａ）は、刃先１３の一部が凹み１０の外に配置されており、刃先１３の残りの部分（把持用凹部１４の一部）が凹み１０の中に配置された例を示している。可動側グリッパー１１は、刃先１３よりも固定フレーム６側に突出している。図２（ｂ）に示すように、可動側グリッパー１１は、切断刃１２より幅（左右方向の長さ）が広い。ガードフレーム９も、切断刃１２より幅が広い。可動側グリッパー１１は、ガードフレーム９の下端より幅が広い。

切断刃１２は、可動フレーム８の回転中心Ｃ２に直交する平坦なプレートである。切断刃１２は、鉄などのまくらぎＭよりも硬い材料で形成されている。図１（ａ）に示すように、切断刃１２は、厚みが一定の平坦部２１と、刃先１３に近づくにしたがって厚みが減少する傾斜部２０とを含む。傾斜部２０は、傾斜部２０と平坦部２１との境界線ＢＬから刃先１３までの部分である。刃先１３は、傾斜部２０の縁に相当する。図１（ｂ）に示すように、平坦部２１の一対の側面は互いに平行である。傾斜部２０の一対の側面の少なくとも一方は、平坦部２１に対して斜めに傾いている。図１（ｂ）は、傾斜部２０の両方の側面が平坦部２１に対して斜めに傾いた例を示している。

切断刃１２の刃先角度、つまり、傾斜部２０の一対の側面がなす角は、傾斜部２０と平坦部２１との境界線ＢＬから刃先１３まで一定であってもよいし、刃先１３に近づくにしたがって段階的または連続的に変化していてもよい。つまり、切断刃１２の厚みの減少率は、境界線ＢＬから刃先１３まで一定であってもよいし、境界線ＢＬと刃先１３との間で変化してもよい。図１（ｂ）は、切断刃１２でまくらぎＭを容易に切断するために、切断刃１２の刃先角度を境界線ＢＬと刃先１３との間で一回だけ増加させた例を示している。

図１（ｂ）の例では、先端側傾斜部１８と基端側傾斜部１９とが傾斜部２０に設けられている。刃先１３は、先端側傾斜部１８の縁に相当する。基端側傾斜部１９は、境界線ＢＬと先端側傾斜部１８との間の部分である。この例では、先端側傾斜部１８は、基端側傾斜部１９よりも短い。先端側傾斜部１８の刃先角度（先端側傾斜部１８の一対の側面１８ｓがなす角）は一定であり、基端側傾斜部１９の刃先角度（基端側傾斜部１９の一対の側面１９ｓがなす角）は一定である。切断刃１２の刃先角度は、先端側傾斜部１８と基端側傾斜部１９と境界で変化している。先端側傾斜部１８の刃先角度は、基端側傾斜部１９の刃先角度よりも大きい。

図１（ａ）に示すように、切断刃１２の刃先１３は２つの凹みを形成している。一方の凹みは、切断すべきまくらぎＭの角Ｍｃ（図４Ａ参照）が入る切断用凹部１６であり、他方の凹みは、把持すべきまくらぎＭの角Ｍｃのまわりに配置される把持用凹部１４である。切断用凹部１６は、把持用凹部１４と回転軸７との間に配置されている。把持用凹部１４は、切断用凹部１６よりも大きい。つまり、把持用凹部１４は、切断用凹部１６よりも幅（刃先１３に沿う方向への長さ）が広く、切断用凹部１６よりも深い。

切断刃１２の刃先１３は、切断用凹部１６よりも回転軸７側に配置された基端側刃先１７と、切断用凹部１６に対して回転軸７とは反対側に配置された中間刃先１５とを含む。切断用凹部１６は、基端側刃先１７と中間刃先１５との間に配置されている。切断用凹部１６は、基端側刃先１７および中間刃先１５から凹んでいる。把持用凹部１４は、中間刃先１５から凹んでいる。中間刃先１５は、切断用凹部１６および把持用凹部１４の間に配置されている。把持用凹部１４は、中間刃先１５と可動側グリッパー１１との間に配置されている。基端側刃先１７は、直線状であってもよいし、側面サポート３６の方に凸の円弧状であってよい。中間刃先１５についても同様である。

切断用凹部１６は、基端側刃先１７および切断用凹部１６の交点と中間刃先１５および切断用凹部１６の交点とを結ぶ直線よりも凹んでいる。つまり、切断用凹部１６は、切断用凹部１６の両端を結ぶ直線よりも凹んでいる。同様に、把持用凹部１４は、把持用凹部１４の両端を結ぶ直線よりも凹んでいる。図１（ａ）は、切断用凹部１６および把持用凹部１４が側面視で三角形状である例を示している。切断用凹部１６および把持用凹部１４の形状はこれに限られない。

固定フレーム６は、切断すべきまくらぎＭを側方から支える側面サポート３６と、切断すべきまくらぎＭを上から押さえる上面押さえ４０と、可動側グリッパー１１と共にまくらぎＭを把持する固定側グリッパー３９とを含む。固定フレーム６は、さらに、間隔を空けて左右方向に向かい合う一対のサイドプレート３１と、上下方向および左右方向に延びる鉛直な姿勢で一対のサイドプレート３１に固定されたベースプレート３５とを含む。上面押さえ４０は、サイドプレート３１の一部であり、固定側グリッパー３９は、ベースプレート３５の一部である。側面サポート３６は、ベースプレート３５に固定されている。ベースプレート３５の前面は、上下方向および左右方向に延びる鉛直な平面である。

サイドプレート３１は、ターンフレーム４から下方に延びている。サイドプレート３１は、ターンフレーム４に固定されている。サイドプレート３１は、側面視でサイドプレート３１の下端３１Ｌから上方に延びる鉛直部３２と、側面視で鉛直部３２から前方に延びる水平部３３と、側面視でサイドプレート３１の下端３１Ｌから斜め上に後方に延びる傾斜部３４とを含む。ベースプレート３５は、一対のサイドプレート３１の鉛直部３２に固定されている。上面押さえ４０は、各サイドプレート３１の水平部３３に設けられている。

サイドプレート３１の鉛直部３２、水平部３３、および傾斜部３４は、回転軸７よりも下方に配置されている。鉛直部３２および傾斜部３４は、回転軸７よりも後方に配置されている。水平部３３の前端は、回転軸７の中心線よりも前方に配置されており、水平部３３の後端は、回転軸７の中心線よりも後方に配置されている。傾斜部３４は、鉛直部３２の後方に配置されている。鉛直部３２および傾斜部３４は、サイドプレート３１の下端部を形成している。サイドプレート３１の下端部は、側面視でサイドプレート３１の下端３１Ｌに近づくにしたがって細くなっている。

図２（ｃ）に示すように、一対のサイドプレート３１は互いに平行である。ベースプレート３５は、一対のサイドプレート３１の間の空間を塞いでいる。ベースプレート３５の幅（左右方向への長さ）は、左右方向への一対のサイドプレート３１の外側面の間隔よりも広い。ベースプレート３５の右端部および左端部は、一対のサイドプレート３１から外側に突出している。図２（ｃ）は、ベースプレート３５が左右方向に長い長方形状のプレートである例を示している。この例では、ベースプレート３５を左右に二等分する位置からサイドプレート３１の内側面までの左右方向の距離は、サイドプレート３１の外側面からベースプレート３５の右端または左端までの左右方向の距離よりも長い。

固定フレーム６は、道床のバラストＢ（図３参照）を移動させる掘削部４１を形成している。掘削部４１は、一対のサイドプレート３１と、ベースプレート３５とを含む。つまり、道床に穴を掘ったり、道床の穴を埋めたりするときは、固定フレーム６の背面における一対のサイドプレート３１の間の部分と、ベースプレート３５の右端部および左端部の背面（図３では左側の面）とを、道床のバラストＢに接触させ、バラストＢを掻き寄せるもしくは押し退ける。ベースプレート３５の正面（図３では右側の面）および側面サポート３６でバラストＢを動かしてもよい。

掘削部４１で道床を掘削するとき、可動側グリッパー１１を固定側グリッパー３９から大きく離してもよい。例えば、可動側グリッパー１１が上面押さえ４０と等しい高さに配置されるまで、可動フレーム８を固定フレーム６に対して回転させてもよい。このようにすれば、掘削部４１で道床を掘削するときに、可動側グリッパー１１や可動フレーム８などがまくらぎＭに接触することを防止でき、掘削作業の施工性を高めることができる。

図２（ａ）に示すように、側面サポート３６は、ベースプレート３５の前方に配置されている。側面サポート３６は、サポートフレームの水平部３３の下方に配置されている。側面サポート３６は、回転軸７よりも後方に配置されている。側面サポート３６は、ベースプレート３５よりも上下方向に短い。ベースプレート３５の上端は、側面サポート３６の上端よりも上方に配置されている。ベースプレート３５の下端は、側面サポート３６の下面に相当する側面サポート３６の下端よりも下方に配置されている。ベースプレート３５のうち側面サポート３６の下端からベースプレート３５の下端までの部分が、固定側グリッパー３９に相当する。

図１（ａ）に示すように、側面サポート３６は、切断すべきまくらぎＭの側面Ｍｓ１（図４Ａ参照）に接するサポート部３６ｓを含む。サポート部３６ｓは、鉛直な平面であってもよいし、先端が鉛直な平面上に配置された複数の突起であってもよい。前者の場合、規則的な複数の溝または凹みが平面に形成されてもよい。サポート部３６ｓは、鉄などのまくらぎＭよりも硬い材料で形成されていてもよいし、ゴムや樹脂などのまくらぎＭよりも軟らかい材料で形成されていてもよい。後者の場合、側面サポート３６に張り付けられたゴムまたは樹脂製のシートの表面が、サポート部３６ｓであってもよい。

図２（ｂ）は、四角形状の２枚のサポートプレート３７によって側面サポート３６が構成された例を示している。この例では、２枚のサポートプレート３７の前面がサポート部３６ｓに相当する。サポートプレート３７の前面は、上下方向および左右方向に延びる鉛直な平面である。２枚のサポートプレート３７は、間隔を空けて左右方向に向かい合っている。ガードフレーム９および切断刃１２は、図２（ｂ）に示す正面視において２枚のサポートプレート３７の間に配置されている。可動側グリッパー１１は、２枚のサポートプレート３７の下方に配置されている。可動フレーム８が閉位置に配置されているとき、切断刃１２および可動側グリッパー１１は、前後方向にベースプレート３５と向かい合っている。

図２（ｂ）に示す正面視において、２枚のサポートプレート３７は、それぞれ、切断刃１２の右方および左方に配置されている。２枚のサポートプレート３７は、上下方向に延びる進入溝３８を両者の間に形成している。進入溝３８の幅、つまり、２枚のサポートプレート３７の内側面の間隔は、サポートプレート３７の幅（左右方向への長さ）よりも狭い。図２（ａ）に示すように、可動フレーム８が閉位置に配置されると、切断刃１２の刃先１３は、回転軸７の中心線よりも固定フレーム６側に配置される。このとき、刃先１３の少なくとも一部が進入溝３８に入り込む。これにより、側面サポート３６に支持されたまくらぎＭを確実に切断でき、まくらぎＭの切断残り（まくらぎＭの一部が切断されずに残ること）を防止できる。

可動フレーム８の閉位置は、可動側グリッパー１１が固定側グリッパー３９に接触する位置である。つまり、固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１は、固定フレーム６に対する可動フレーム８の回転を停止させるストッパーとしても機能する。可動側グリッパー１１が固定側グリッパー３９に接触すると、切断刃１２の刃先１３の少なくとも一部が進入溝３８に入り込む。このとき、刃先１３は、ベースプレート３５から前方に離れており、ベースプレート３５に接触していない。これにより、刃先１３の損傷を防止できる
前述のように、上面押さえ４０は、各サイドプレート３１の水平部３３に設けられている。上面押さえ４０は、水平な平面であってもよしい、先端が水平な平面上に配置された１つ以上の突起であってもよい。上面押さえ４０は、鉄製であってもよいし、ゴムまたは樹脂製であってもよい。図２（ａ）は、上面押さえ４０が鉄製の４つの突起である例を示している。４つの突起のうちの２つは、一方のサイドプレート３１の水平部３３に設けられており、残りの２つは、他方のサイドプレート３１の水平部３３に設けられている。

上面押さえ４０は、サイドプレート３１の水平部３３から下方に突出している。まくらぎＭを切断するときは、上面押さえ４０をまくらぎＭの上面Ｍｕ（図４Ａ参照）に食い込ませる。これにより、まくらぎＭを、上方向だけでなく、前後方向および左右方向にも位置決めできる。加えて、切断すべきまくらぎＭの姿勢を安定させることができる。図２（ａ）は、上面押さえ４０が下方に凸の三角形状の平板である例を示している。まくらぎＭの上面Ｍｕに食い込みやすい形状であれば、上面押さえ４０は、下方に凸の円錐状または角錐状であってもよいし、円柱状または角柱状であってもよいし、これら以外の形状であってもよい。

前述のように、固定側グリッパー３９は、ベースプレート３５のうち側面サポート３６の下端からベースプレート３５の下端までの部分である。図１（ａ）に示すように、固定側グリッパー３９は、側面サポート３６よりも下方に配置されている。固定側グリッパー３９は、側面サポート３６のサポート部３６ｓよりも後方に配置されている。側面サポート３６の下面は、固定側グリッパー３９から前方に突出している。固定側グリッパー３９および側面サポーは、側面視で９０度または概ね９０度の角を形成している。

図２（ｂ）に示すように、固定側グリッパー３９の右端および左端は、それぞれ、ベースプレート３５の右端および左端に一致している。固定側グリッパー３９は、側面サポート３６よりも幅が広く、可動側グリッパー１１よりも幅が広い。固定側グリッパー３９は左右対称である。可動側グリッパー１１も左右対称である。固定側グリッパー３９は、可動側グリッパー１１よりも上下方向に長い。固定側グリッパー３９は、側面サポート３６よりも上下方向に長くてもよいし、上下方向の長さが側面サポート３６と等しくてもよい。

まくらぎＭを把持するときは、固定側グリッパー３９のグリップ部３９ｇ（図１（ａ）参照）と可動側グリッパー１１のグリップ部１１ｇ（図１（ａ）参照）とでまくらぎＭを水平に挟む。グリップ部３９ｇ、１１ｇは、まくらぎＭの側面Ｍｓ１、Ｍｓ２と平行な平面であってもよいし、まくらぎＭに押し付けられる１つ以上の突起であってもよい。前者の場合、規則的な複数の溝または凹みが平面に形成されてもよい。後者の場合、突起は、半球状、円柱状、円錐状、角錐状、および三角形状のいずれかであってもよいし、これら以外であってもよい。グリップ部３９ｇ、１１ｇの一方が平面であり、他方が１つ以上の突起であってもよい。

固定側グリッパー３９のグリップ部３９ｇと可動側グリッパー１１のグリップ部１１ｇの少なくとも一方がこのような形状であれば、グリップ部３９ｇ、１１ｇをまくらぎＭの一対の側面Ｍｓ１、Ｍｓ２に接触させたときに、まくらぎＭが傷つき難い。グリップ部３９ｇ、１１ｇは、鉄製であってもよいし、ゴムまたは樹脂製であってもよい。グリップ部３９ｇ、１１ｇの少なくとも一方がゴムまたは樹脂製であれば、まくらぎＭが傷つき難く、固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１に対して滑り難い。

次に、道床の掘削について説明する。
図３は、道床を掘削する手順の一例について説明するための図である。
バラストＢが敷き詰められた道床に穴を掘ったり、道床の穴をバラストＢで埋めたりするときは、バックホウ１００（図１（ａ）参照）を操作することによりアタッチメント１を前後に移動させて、固定フレーム６の後面に設けられた掘削部４１、より具体的には、固定フレーム６の背面における一対のサイドプレート３１の間の部分と、ベースプレート３５の右端部および左端部の背面とで、道床のバラストＢを押し退けたり、かき寄せたりする。

一対のサイドプレート３１の間にあるバラストＢは、一対のサイドプレート３１によって左右方向への移動が規制される。したがって、バラストＢを効率的に移動させることができる。さらに、側面視でサイドプレート３１の下端部がサイドプレート３１の下端３１Ｌに近づくにしたがって細くなっているので、サイドプレート３１の下端部をバラストＢ間の空間に差し込み易い。これにより、バラストＢを効率的に移動させることができる。

次に、まくらぎＭの切断について説明する。
図４Ａ～図４Ｃは、まくらぎＭを切断する手順の一例について説明するための図である。
バラストＢなどの上に水平に置かれたまくらぎＭを切断するときは、バックホウ１００（図１（ａ）参照）を操作することにより、アタッチメント１をまくらぎＭの上方に移動させる。このとき、図４Ａに示すように、側面サポート３６のサポート部３６ｓを、まくらぎＭの一方の側面Ｍｓ１と同一平面上に配置する。その後、可動フレーム８が開位置にある状態でアタッチメント１を下降させる。これにより、側面サポート３６のサポート部３６ｓとまくらぎＭの一方の側面Ｍｓ１とが水平に対向する。このとき、側面サポート３６は、まくらぎＭに接触してもよいし、サポート部３６ｓがまくらぎＭの一方の側面Ｍｓ１に近接するのであれば、側面サポート３６から離れていてもよい。

図４Ｂに示すように、アタッチメント１をさらに下降させると、側面サポート３６とまくらぎＭとが水平に向かい合った状態で、上面押さえ４０がまくらぎＭの上面Ｍｕに押し付けられ、上面押さえ４０がまくらぎＭの上面Ｍｕに食い込む。これにより、まくらぎＭが上面押さえ４０とバラストＢとによって上下に挟まれる。さらに、上面押さえ４０がまくらぎＭの上面Ｍｕに食い込むので、まくらぎＭは、上下方向だけでなく、前後方向および左右方向への移動が規制される。

図４Ｂに示すように、まくらぎＭの上面ＭｕとまくらぎＭの他方の側面Ｍｓ２とによって形成されたまくらぎＭの角Ｍｃは、アタッチメント１の下降によって、刃先１３の切断用凹部１６に入る。まくらぎＭの角Ｍｃは、上面押さえ４０がまくらぎＭに押し付けられる前または後に切断用凹部１６に入ってもよいし、上面押さえ４０がまくらぎＭに押し付けられるのと同時に切断用凹部１６に入ってもよい。まくらぎＭの角Ｍｃが切断用凹部１６に入ったとき、まくらぎＭの角Ｍｃは、切断用凹部１６から離れていてもよいし、切断用凹部１６に接触していてもよい。後者の場合、切断用凹部１６がまくらぎＭの角Ｍｃに食い込んでもよい。

上面押さえ４０がまくらぎＭに押し付けられ、まくらぎＭの角Ｍｃが切断用凹部１６に嵌った後は、図４Ｃに示すように、油圧シリンダ５が可動フレーム８を閉位置の方に移動させる。これにより、まくらぎＭが切断刃１２によって側面サポート３６の方に押され、側面サポート３６に押し付けられる。さらに、まくらぎＭの表層が切断刃１２によって切断され、幅が切断刃１２と概ね等しい切断溝がまくらぎＭに形成される。まくらぎＭに垂直な切断溝は、可動フレーム８が閉位置に近づくにしたがって深くなり、可動フレーム８が閉位置付近に達すると、まくらぎＭを貫通する。つまり、切断刃１２の刃先１３がまくらぎＭの一方の側面Ｍｓ１から飛び出し、切断溝を境にまくらぎＭが２つに分離される。

前述のように、まくらぎＭの角Ｍｃが刃先１３の切断用凹部１６に嵌るので、まくらぎＭが切断されるときは、刃先１３のうちで切断用凹部１６が最初にまくらぎＭに押し付けられ、その後、刃先１３における切断用凹部１６以外の部分がまくらぎＭに押し付けられる。切断用凹部１６が刃先１３にないと、切断刃１２がまくらぎＭの角Ｍｃに押し付けられたときに、側面サポート３６とまくらぎＭとが接触する領域の下端、つまり、図４Ｂ中の点Ｐ１まわりのモーメントがまくらぎＭに加わる。

まくらぎＭの下にバラストＢがあるものの、まくらぎＭとバラストＢとの間に隙間があったり、このモーメントが大きかったりすると、まくらぎＭが図４Ｂ中の点Ｐ１まわりに下方に回転し、刃先１３から逃げてしまう。切断用凹部１６が刃先１３にあると、まくらぎＭに加わるモーメントが弱まり、切断刃１２がまくらぎＭを側面サポート３６の方に押す力が強くなる。これは、切断用凹部１６がまくらぎＭの上面Ｍｕだけでなく、まくらぎＭの他方の側面Ｍｓ２にも押し付けられるからである。これにより、まくらぎＭの姿勢を安定させながら、まくらぎＭを切断できる。

図４Ｂに示すように、まくらぎＭが切断されるとき、側面サポート３６のサポート部３６ｓの上端は、まくらぎＭの上面Ｍｕおよび下面ＭＬの間の高さに配置される。サポート部３６ｓの下端は、まくらぎＭの下面ＭＬよりも上方に配置されてもよいし、まくらぎＭの下面ＭＬ以下の高さに配置されてもよい。図４Ｂは、サポート部３６ｓの下端がまくらぎＭの下面ＭＬよりも下方に配置された例を示している。この場合、サポート部３６ｓとまくらぎＭとの接触面積を増やすことができ、サポート部３６ｓに押し付けられたまくらぎＭの姿勢をさらに安定させることができる。

このように、まくらぎＭを切断するときは、上面押さえ４０とバラストＢとでまくらぎＭを上下に挟むと共に、まくらぎＭの一方の側面Ｍｓ１を側面サポート３６で支えながら、切断開始位置に相当する切断用凹部１６をまくらぎＭの角Ｍｃに食い込ませる。可動フレーム８が閉位置に達する前または達した後に、可動フレーム８を開位置側に戻して、可動フレーム８を回転軸７まわりに複数回往復させてもよい。このようにすれば、まくらぎＭの切断残りを確実に防止できる。

アタッチメント１の幅は軌間（一対のレールＲの頭部の内側間の最短距離）よりも狭い。したがって、アタッチメント１は、一対のレールＲの外側だけでなく、一対のレールＲの間でも、まくらぎＭを切断できる。アタッチメント１がまくらぎＭを切断しているとき、固定フレーム６や可動フレーム８などのアタッチメント１の一部は、切断されるまくらぎＭの前後２つのまくらぎＭに接触しない。したがって、アタッチメント１は、前後２つのまくらぎＭを傷つけずに、道床に敷設されたまくらぎＭを切断できる。

次に、まくらぎＭの把持について説明する。
図５Ａ～図５Ｂは、まくらぎＭを把持する手順の一例について説明するための図である。
バラストＢなどの上に水平に置かれたまくらぎＭを把持するときは、図５Ａに示すように、バックホウ１００（図１（ａ）参照）を操作することによりアタッチメント１を下降させて、可動側グリッパー１１が固定側グリッパー３９から十分に離れた状態で、固定側グリッパー３９のグリップ部３９ｇを、まくらぎＭの一方の側面Ｍｓ１の近傍に配置する。このとき、グリップ部３９ｇは、まくらぎＭに接触してもよいし、まくらぎＭから離れていてもよい。固定側グリッパー３９をまくらぎＭの一方の側面Ｍｓ１の近傍に配置するとき、側面サポート３６の下面をまくらぎＭの上面Ｍｕに載せてもよい。

固定側グリッパー３９とまくらぎＭの一方の側面Ｍｓ１とが向かい合った後は、可動フレーム８を回転軸７まわりに回転させて、可動側グリッパー１１をまくらぎＭの他方の側面Ｍｓ２の方に移動させる。図５Ｂに示すように、可動側グリッパー１１は、開位置と閉位置との間の把持位置でまくらぎＭに接触する。これにより、可動側グリッパー１１のグリップ部１１ｇがまくらぎＭの他方の側面Ｍｓ２に押し付けられ、まくらぎＭの一方の側面Ｍｓ１が固定側グリッパー３９のグリップ部３９ｇに押し付けられる。その結果、まくらぎＭが固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１によってまくらぎＭに垂直な方向に挟まれる。

図５Ｂに示すように、固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１がまくらぎＭを把持しているとき、切断刃１２の刃先１３に設けられた把持用凹部１４は、まくらぎＭの角Ｍｃのまわりに配置される。図５Ｂは、まくらぎＭの角Ｍｃが把持用凹部１４の中に配置された例を示している。刃先１３の把持用凹部１４以外の部分は、まくらぎＭの上方に配置されており、まくらぎＭから離れている。

固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１がまくらぎＭを把持しているとき、刃先１３の把持用凹部１４は、まくらぎＭから離れていてもよいし、まくらぎＭに接していてもよい。後者の場合、まくらぎＭの把持が解除された後に、まくらぎＭの表面に刃先１３の跡（線状の浅い凹みまたは線状の模様）が残ってもよい。この程度の跡であれば、新しいまくらぎＭを把持したとしても、まくらぎＭの機能や強度には問題ない。

固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１で道床上のまくらぎＭを把持した後に、アタッチメント１を上昇させれば、道床からまくらぎＭを浮かすことができる。この状態でターンフレーム４を９０度回転させれば、まくらぎＭの姿勢を横向きと縦向きとの間で変更することができる。固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１で道床上のまくらぎＭを把持しながら、アタッチメント１を水平に移動させれば、道床に沿ってまくらぎＭを移動させることができる。

このように、固定側グリッパー３９でまくらぎＭを支えた状態で、可動フレーム８を固定フレーム６の方に回転させると、可動側グリッパー１１がまくらぎＭに接触して、まくらぎＭが把持される。その一方で、側面サポート３６でまくらぎＭを支えた状態で、可動フレーム８を固定フレーム６の方に回転させると、切断刃１２によってまくらぎＭが切断される。したがって、アタッチメント１に対するまくらぎＭの位置を上下に変更することで、把持および切断の一方を選択できる。

次に、まくらぎＭの交換について説明する。
図６Ａ～図６Ｉは、まくらぎＭを交換する工法の一例について説明するための図である。なお、図６Ｂ～図６Ｆおよび図６Ｈでは、バラストＢの図示を省略しており、図６Ｃでは、切断刃１２をはさみのイラストで示している。
道床に敷設された木製の古いまくらぎＭを撤去するときは、レールＲをまくらぎＭに締結する締結装置４２（図６Ａ参照）を緩める。その後、掘削部４１（図３参照）を用いて、古いまくらぎＭの一方の端部（図６Ａでは、右端部）の周辺（図６Ａに示す太い二点鎖線で囲まれた領域）からバラストＢをかき出し、レールＲの外側に穴を掘る（掘削工程）。これにより、道床に埋設された古いまくらぎＭの端面および側面が露出する。

古いまくらぎＭの端面および側面が露出した後は、図６Ｂに示すように、古いまくらぎＭの一方の端部を固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１によってレールＲの外側で把持する。この状態でアタッチメント１を外側に移動させる。このとき、アタッチメント１を前後に揺らしながら、アタッチメント１を外側に移動させてもよい。
レールＲと古いまくらぎＭとの締結が解除されているので、アタッチメント１を外側に移動させると、古いまくらぎＭは、アタッチメント１に引っ張られて、レールＲとバラストＢとの間を外側に移動する（第１引き出し工程）。図６Ｃは、古いまくらぎＭの他方の端部（図６Ｃでは、左端部）が一対のレールＲの間に位置するまで古いまくらぎＭを外側に移動させた例を示している。これにより、古いまくらぎＭの一方の端部が、道床に掘られた穴の中に入る。

古いまくらぎＭを外側に移動させた後は、図６Ｃに示すように、切断刃１２を用いてレールＲの外側で古いまくらぎＭを切断し、古いまくらぎＭを２つの切断片ＣＰ１、ＣＰ２（図６Ｄ参照）に分割する（切断工程）。古いまくらぎＭの切断位置、つまり、切断刃１２が通過する切断線ＣＬは、古いまくらぎＭを左右に２等分する位置であってもよいし、そうでなくてもよい。図６Ｄは、外側の切断片ＣＰ１が内側の切断片ＣＰ２よりも短い例を示している。

古いまくらぎＭを２つの切断片ＣＰ１、ＣＰ２に分割した後は、図６Ｄに示すように、外側の切断片ＣＰ１を固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１によって把持し、残りの切断片ＣＰ２の側方からどかす（第１撤去工程）。その後、残りの切断片ＣＰ２を固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１によってレールＲの外側で把持し、アタッチメント１を外側に移動させる。残りの切断片ＣＰ２は、アタッチメント１に引っ張られて、レールＲとバラストＢとの間を外側に移動する（第２引き出し工程）。

残りの切断片ＣＰ２は、切断片ＣＰ２の全体がレールＲの外側に移動するまで、アタッチメント１に引っ張られる。このとき、アタッチメント１を前後に揺らしながら、アタッチメント１を外側に移動させてもよい。切断片ＣＰ２を把持し直しながら、切断片ＣＰ２を外側に引っ張ってもよい。つまり、固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１を切断片ＣＰ２から離した後、固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１を別の把持位置で切断片ＣＰ２に接触させながら、アタッチメント１を外側に移動させてもよい。

図６Ｆに示すように、切断片ＣＰ２の全体がレールＲの外側に移動した後は、切断片ＣＰ２を把持したままアタッチメント１をさらに移動させて、邪魔にならない位置まで切断片ＣＰ２をどかす（第２撤去工程）。これにより、道床に敷設された古いまくらぎＭが一対のレールＲの下から撤去される。その後は、古いまくらぎＭがあった位置に木製の新しいまくらぎＭを敷設する。

図６Ｇに示すように、木製の新しいまくらぎＭを敷設するときは、古いまくらぎＭが埋設されていた道床の穴を深くするために、掘削部４１（図３参照）を用いてバラストＢをかき出す。具体的には、図６Ｇにおいて太い二点鎖線で囲まれた領域、つまり、一対のレールＲの間の領域と一対のレールＲの右側および左側の領域からバラストＢをかき出し、道床の穴を深くする。

道床の穴を深くした後は、図６Ｈに示すように、固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１で新しいまくらぎＭを把持しながらアタッチメント１を移動させて、新しいまくらぎＭを道床の穴に挿入する。図６Ｈは、一対のレールＲの外側で新しいまくらぎＭの端部を把持しており、新しいまくらぎＭを道床の穴に斜めに挿入している例を示している。道床の穴の形状によっては、新しいまくらぎＭを道床の穴に水平に挿入してもよい。必要に応じて、新しいまくらぎＭを把持し直したり、一対のレールＲの間で新しいまくらぎＭを把持したりしてもよい。

新しいまくらぎＭを道床の穴に挿入するときは、図６Ｉに示すように、新しいまくらぎＭが一対のレールＲの下に配置されるまでアタッチメント１を移動させる。その後、固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１を新しいまくらぎＭから離す。続いて、新しいまくらぎＭが一対のレールＲの底面に接するまで新しいまくらぎＭを持ち上げ、締結装置４２（図６Ａ参照）によって一対のレールＲを新しいまくらぎＭに締結する。新しいまくらぎＭの持ち上げは、アタッチメント１を用いて行ってもよい。

一対のレールＲを新しいまくらぎＭに締結した後は、掘削部４１（図３参照）を用いて、新しいまくらぎＭと道床の穴との間をバラストＢで埋める。その後、新しいまくらぎＭの下や周辺のバラストＢをタンピングマシーンで突き固める。これにより、古いまくらぎＭがあった位置に新しいまくらぎＭが敷設され、古いまくらぎＭが新しいまくらぎＭに交換される。

以上のように本実施形態では、油圧シリンダ５が固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１を開閉させる。これにより、まくらぎＭの一方の側面Ｍｓ１とまくらぎＭの他方の側面Ｍｓ２とに一対のグリッパー１１、３９を接触させて、まくらぎＭを把持できる。油圧シリンダ５は、さらに、側面サポート３６に対して切断刃１２を回転軸７まわりに回転させる。これにより、側面サポート３６に支えられたまくらぎＭに切断刃１２を食い込ませて、まくらぎＭに垂直な方向にまくらぎＭを切断できる。このように、まくらぎＭの把持だけでなく、まくらぎＭの切断も機械化できるので、保線を行う作業者の負担を軽減でき、施工効率を高めることができる。

切断刃１２がまくらぎＭを切断するとき、まくらぎＭの上側の角Ｍｃは、刃先１３に設けられた切断用凹部１６に嵌る。切断用凹部１６が刃先１３にないと、側面サポート３６とまくらぎＭとが接触する領域の下端（図４Ｂ中の点Ｐ１参照）まわりのモーメントがまくらぎＭに加わる。まくらぎＭがバラストＢの上に置かれている場合、まくらぎＭとバラストＢとの間に隙間があったり、このモーメントが大きかったりすると、まくらぎＭが下方に回転し、刃先１３から逃げる。切断用凹部１６が刃先１３にあると、まくらぎＭに加わるモーメントが弱まり、切断刃１２がまくらぎＭを側面サポート３６の方に押す力が強くなる。これは、切断用凹部１６がまくらぎＭの上面Ｍｕだけでなく、まくらぎＭの他方の側面Ｍｓ２にも押し付けられるからである。これにより、まくらぎＭを確実に切断できる。

本実施形態では、上面押さえ４０をまくらぎＭの上面Ｍｕに接触させて、まくらぎＭを上から押さえることができる。したがって、切断刃１２は、側面サポート３６によって支えられており、上面押さえ４０によって押さえられたまくらぎＭを切断する。これにより、切断刃１２によって切断されるまくらぎＭの姿勢を安定させることができ、まくらぎＭを切断刃１２から逃げ難くすることができる。

本実施形態では、切断刃１２の刃先角度、つまり、切断刃１２の一対の側面がなす角が、切断刃１２の刃先１３に近づくにしたがって増加している。したがって、刃先１３を含む切断刃１２の先端部は、相対的に刃先角度が大きい。切断刃１２でまくらぎＭを切断するときは、切断刃１２の先端部をまくらぎＭに差し込み、切断刃１２の先端部でまくらぎＭを押し広げながら、切断刃１２をまくらぎＭに挿入できる。これにより、切断刃１２をより確実にまくらぎＭに食い込ませることができる。

本実施形態では、固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１がまくらぎＭを把持すると、刃先１３に設けられた把持用凹部１４がまくらぎＭの上側の角Ｍｃのまわりに配置される。したがって、固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１によって木製の新しいまくらぎＭを把持したときに、このまくらぎＭが切断刃１２によって切断されることを防止できる。固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１を切断刃１２から遠ざければ、把持用凹部１４を設ける必要がないかもしれないが、この場合、アタッチメント１が大型化する。したがって、大型化を抑制または防止しながら、固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１によって把持されたまくらぎＭが切断刃１２によって切断されることを防止できる。

前述の工法の一例では、道床のバラストＢを移動させることにより、まくらぎＭの一方の端部のまわりに穴を掘る。その後、固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１によって一対のレールＲの外側でまくらぎＭを把持して、まくらぎＭを外側に移動させる。このとき、まくらぎＭの一方の端部は、道床に掘られた穴に入る。まくらぎＭを外側に引っ張った後は、切断刃１２によって一対のレールＲの外側でまくらぎＭを切断して、まくらぎＭを２つの切断片ＣＰ１、ＣＰ２に分割する。その後、外側の切断片ＣＰ１を固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１で把持して、その場から撤去する。その後、残りの切断片ＣＰ２を固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１によって一対のレールＲの外側で把持して外側に移動させる。

このように、アタッチメント１は、一対のレールＲの右側または左側だけでまくらぎＭを把持および切断する。そのため、まくらぎＭの一方の端部のまわりだけに穴を掘ればよく、まくらぎＭの両方の端部のまわりに穴を掘る必要がない。一対のレールＲの間に穴を掘る必要もない。したがって、まくらぎＭを撤去する際の施工効率を高めることができる。

他の実施形態
本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
例えば、固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１でまくらぎＭを把持するだけなら、まくらぎＭは、コンクリートなどの木以外の材料で形成されていてもよい。
固定側グリッパー３９および可動側グリッパー１１の配置を変更してもよい。例えば、固定側グリッパー３９をガードフレーム９の外側に配置してもよい。可動側グリッパー１１のグリップ部１１ｇを側面サポート３６のサポート部３６ｓと同一の平面上に配置してもよい。

まくらぎＭの角Ｍｃは、アタッチメント１が下降しているときではなく、可動フレーム８が閉位置の方に移動しているときに、刃先１３の切断用凹部１６に嵌ってもよい。
図６Ａ～図６Ｉに示す工法では、まくらぎＭを一回だけ切断する例について説明したが、この工法においてまくらぎＭを２回切断してもよい。アタッチメント１を用いて、図６Ａ～図６Ｉに示す工法以外の工法を実施してもよい。

刃先１３から把持用凹部１４を省略してもよい。固定フレーム６から上面押さえ４０を省略してもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：まくらぎ切断・把持アタッチメント、５：油圧シリンダ、７：回転軸、１１：可動側グリッパー、１１ｇ：グリップ部、１２：切断刃、１３：刃先、１４：把持用凹部、１５：中間刃先、１６：切断用凹部、１７：基端側刃先、１８：先端側傾斜部、１９：基端側傾斜部、３６：側面サポート、３６ｓ：サポート部、３９：固定側グリッパー、３９ｇ：グリップ部、４０：上面押さえ、４１：掘削部、１００：バックホウ、１０１：アーム、Ｂ：バラスト、Ｍ：まくらぎ、Ｍｃ：まくらぎの角、Ｍｓ１：まくらぎの側面、Ｍｓ２：まくらぎの側面、Ｍｕ：まくらぎの上面

Claims (5)

1. バックホウのアームに取り付けおよび取り外し可能なアタッチメントであって、
   木製のまくらぎの一方の側面と前記まくらぎの他方の側面とに接触することにより、前記まくらぎを把持する一対のグリッパーと、
   前記まくらぎの前記一方の側面を支える側面サポートと、
   前記側面サポートよりも上方に位置する回転軸まわりに前記側面サポートに対して回転可能であり、前記側面サポートの方に回転することにより、前記側面サポートに支えられた前記まくらぎを前記まくらぎに垂直な方向に切断する切断刃と、
   前記一対のグリッパーを開閉させると共に、前記側面サポートに対して前記切断刃を前記回転軸まわりに回転させる少なくとも一つのアクチュエータとを備え、
   前記切断刃の刃先は、前記まくらぎの前記他方の側面と前記まくらぎの上面とによって形成された前記まくらぎの角が前記まくらぎの切断開始時に嵌り、前記角に食い込む切断用凹部を含む、まくらぎ切断・把持アタッチメント。
2. 前記切断刃によって切断される前記まくらぎを上から押さえる上面押さえをさらに含む、請求項１に記載のまくらぎ切断・把持アタッチメント。
3. 前記切断刃は、刃先角度が前記刃先に近づくにしたがって増加した部分を含む、請求項１または２に記載のまくらぎ切断・把持アタッチメント。
4. 前記一対のグリッパーは、前記切断刃が前記まくらぎの上方に位置する状態で前記まくらぎを把持するものであり、
   前記切断刃の前記刃先は、前記まくらぎが前記一対のグリッパーに把持された状態で前記まくらぎの前記角のまわりに配置される把持用凹部をさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のまくらぎ切断・把持アタッチメント。
5. 木製のまくらぎの一方の側面と前記まくらぎの他方の側面とに接触することにより、前記まくらぎを把持する一対のグリッパーと、前記まくらぎの前記一方の側面を支える側面サポートと、前記側面サポートよりも上方に位置する回転軸まわりに前記側面サポートに対して回転可能であり、前記側面サポートの方に回転することにより、前記側面サポートに支えられた前記まくらぎを前記まくらぎに垂直な方向に切断する切断刃と、前記一対のグリッパーを開閉させると共に、前記側面サポートに対して前記切断刃を前記回転軸まわりに回転させる少なくとも一つのアクチュエータとを備え、バックホウのアームに取り付けおよび取り外し可能なまくらぎ切断・把持アタッチメントを用いて、道床と一対のレールとの間から前記まくらぎを撤去する方法であって、
   前記道床のバラストを移動させることにより、前記まくらぎの端部のまわりに穴を掘る掘削工程と、
   前記一対のグリッパーによって前記一対のレールの外側で前記まくらぎを把持しながら、前記まくらぎ切断・把持アタッチメントを外側に移動させることにより、前記一対のレールの少なくとも一方が前記まくらぎの上方に位置する場所まで前記まくらぎを前記道床に沿って外側に移動させる第１引き出し工程と、
   前記まくらぎを前記切断刃によって前記一対のレールの外側で切断することにより、前記まくらぎを２つの切断片に分離する切断工程と、
   外側の前記切断片を前記一対のグリッパーによって把持しながら、前記まくらぎ切断・把持アタッチメントを移動させることにより、外側の前記切断片を撤去する第１撤去工程と、を含む、まくらぎ撤去方法。

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