JPH0218081Y2

JPH0218081Y2 -

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Publication number: JPH0218081Y2
Application number: JP1983183089U
Authority: JP
Priority date: 1983-11-29
Filing date: 1983-11-29
Publication date: 1990-05-22
Also published as: JPS6091601U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、鉄道のスラブ軌道において、基盤上
に設ける緩衝層のセメント瀝青硬化体層のうち、
露出部分や応力の集中する部分などにガラス繊維
などの長繊維を内在させて強化した長繊維強化セ
メント瀝青硬化体で構成したことを特徴とするス
ラブ軌道の強化セメント瀝青硬化体層に関する。

従来のスラブ軌道は、基盤の路盤コンクリート
などと、レールを直結するコンクリート製軌道ス
ラブとの間に間隙を設け、その間隙にてん充材と
してアスフアルト乳剤、セメント、砂、水、混和
材などよりなる流動性のセメント瀝青混合物（通
常、セメントアスフアルトモルタル、略してCA
モルタルとよんでいる）をてん充し、硬化させて
いる。このセメント瀝青混合物の硬化した層、す
なわちセメント瀝青硬化体層は、列車走行時の荷
重、衝撃、振動などを吸収、分散する緩衝層とな
つている。

スラブ軌道は、施工が簡単で、保線作業が省け
るという利点がある。しかしながら、鉄道が寒冷
地にある場合には、冬季の低温、降雪とそれにと
もなう凍結融解作用が酷しいため、従来温緩地に
使用されているCAモルタルよりも、凍結、融解
に対する抵抗性、耐衝撃性、ひびわれに対する抵
抗性などが大きく、より耐久性のあるものが要望
されている。

また、スラブ軌道が供用され年月がたつにつれ
て、セメント瀝青硬化体層のうち、露出部分やそ
の周辺部などにひびわれ、欠損、風化がみられる
ようになり、この補修が必要とされている。セメ
ント瀝青硬化体層でひびわれを生じたり、欠損し
たり、老化が進む部分は、太陽光線、雨水、空
気、温度変化、凍結、融解などの作用を直接に受
ける露出部分と、それに続く周辺部や、軌道スラ
ブの周辺部、隅部などの下部に位置するセメント
瀝青硬化体層が主で、他の部分のセメント瀝青硬
化体層では、ひびわれ、欠損、老化などが殆んど
進まない傾向にある。

そのため、セメント瀝青硬化体層のひびわれや
欠損、老化などが早く進む部分にてん充するCA
モルタルにガラス繊維などの長繊維を内在させて
耐久性を増大させることにより、セメント瀝青硬
化体層の補修を減ずることができ、セメント瀝青
硬化体層全体の寿命、供用性を増大させることが
できる。また、既設のスラブ軌道のセメント瀝青
硬化体層が、ひびわれや欠損、老化を起し、補修
を必要とする場合に、その部分のセメント瀝青硬
化体層を除去し、その除去したところにガラス繊
維などの長繊維を内在させたCAモルタルを注入
することにより、セメント瀝青硬化体層の寿命、
供用性をより一層増大させることができる。

本考案は、これらの点に着目し、鋭意研究の結
果、完成したもので、セメント瀝青硬化体層のう
ち、露出部とその周辺部、軌道スラブの周辺部と
隅部の下側に位置するセメント瀝青硬化体層を長
繊維で強化することにより、全体のセメント瀝青
硬化体層の寿命、供用性などを著しく改善したス
ラブ軌道の強化セメント瀝青硬化体層を提供する
ものである。更にまた、既設のスラブ軌道におけ
るセメント瀝青硬化体層の一部を補修する際に、
そのセメント瀝青硬化体層を長繊維で強化するこ
とにより、全体のセメント瀝青硬化体層の寿命、
供用性などを著しく改善したスラブ軌道の強化セ
メント瀝青硬化体層を提供するものである。

本考案は、スラブ軌道の基盤上に緩衝層として
設けるセメント瀝青硬化体層のうち、露出部とそ
の周辺部、軌道スラブの周辺部と隅部の下側に位
置するセメント瀝青硬化体層をガラス繊維などの
長繊維を内在させた長繊維強化セメント瀝青硬化
体で構成したことを特徴とするスラブ軌道の強化
セメント瀝青硬化体層を要旨とするものである。

本考案を図によつて説明する。第１図は、従来
のスラブ軌道構造の概要を示す斜視図である。第
２図は、従来のスラブ軌道構造の断面図を示す。
第３図は、本考案のスラブ軌道の強化セメント瀝
青硬化体層の１実施例を示す断面図である。

図において、１は基盤であり、例えば路盤コン
クリートである。２はコンクリート製軌道スラブ
（以下、軌道スラブという）である。３はコンク
リート製突起（以下、突起という）であつて、基
盤１と一体となつている。４はセメント瀝青硬化
体層であり、ガラス繊維などの長繊維５を内在さ
せて強化し、長繊維強化セメント瀝青硬化体６を
形成している。７はレールである。

第１図および第２図に示すように、従来のスラ
ブ軌道構造は、基盤１の上に緩衝層としてセメン
ト瀝青硬化体層（以下、CAモルタル層という）
４をはさんで軌道スラブ２を設け一体化した構造
となつている。また、軌道スラブ２とそれに隣合
う軌道スラブ２との間には突起３が設けてあり、
軌道スラブ２と突起３との間隙にCAモルタル層
４がてん充されている。

これに対し本考案のスラブ軌道の強化セメント
瀝青硬化体層は、第３図に示したように、CAモ
ルタル層４のうち、露出部分とそれにつづく周辺
部分や、軌道スラブ２の周辺部、隅部の下部、さ
らには突起３の周辺部に位置するCAモルタル層
など、CAモルタル層４の一部分をガラス繊維な
どの長繊維５を内在させて強化した長繊維強化セ
メント瀝青硬化体層６で構成したものである。

本考案でいうCAモルタル層４を構成するセメ
ント瀝青硬化体は、瀝青乳剤およびセメントを、
またはさらに必要に応じて骨材、混和材、水など
を混合してなるセメント瀝青混合物を硬化させた
ものである。これらに使用される材料についてそ
の概要を述べると次のようである。

瀝青乳剤は、ストレートアスフアルト、ブロー
ンアスフアルト、セミブローンアスフアルト、プ
ロパン脱瀝アスフアルトなどの石油アスフアルト
類、天然アスフアルト類、タール類、ピツチ類な
どからえらばれた１種または２種以上を混合して
なる瀝青物、或はこれらの瀝青物にゴム、合成高
分子重合体などを添加混合し改質された瀝青物
を、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性
剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、ベ
ントナイトなどを乳化主材とし、さらに必要に応
じて乳化助剤、分散剤、安定剤、保護コロイドな
どを適宜使用して水中に乳化させたものや、これ
らの瀝青乳剤にゴムラテツクス、合成高分子重合
体エマルジヨン、合成樹脂エマルジヨン、水溶性
高分子重合体、水溶性合成樹脂等を添加混合した
ものである。また、反応性の水溶性もしくは乳化
されたエポキシ樹脂とその硬化剤のような反応性
の樹脂等を添加混合したものも使用することがで
きる。

また、瀝青乳剤は、乳化主材の界面活性剤の種
類からアニオン系乳剤、カチオン系乳剤、ノニオ
ン系乳剤およびクレータイプ乳剤に大別される。
いづれのタイプのセメント混合用瀝青乳剤でも使
用できる。

瀝青乳剤は、蒸発残留物が55〜70重量％の濃度
のものが通常使用される。瀝青乳剤のうちでも、
エラストマー、反応性樹脂、あるいは両者を含有
するものなどは接着性、結合性、耐久性などの点
でよりすぐれている。また、瀝青物で、タール系
のものはアスフアルト系のものより耐油性、耐水
性にすぐれている。

セメントは、ポルトランドセメント、フライア
ツシユセメント、高炉セメント、シリカセメン
ト、高炉コロイドセメント、コロイドセメント、
ジエツトセメント、アルミナセメント、耐硫酸塩
セメントなどである。

また、これらのセメントと共に、混和材、例え
ばセメントの収縮補償材、硬化促進剤、硬化遅延
剤、AE剤、分散剤、増粘剤、減水剤、発泡剤、
消泡剤などを併用することができる。

骨材は、特別の場合に砂利、砕石などの粗骨材
を使用することもあるが、通常は細骨材を使用す
る。細骨材は、粒径2.5mm以下のもので粗粒率が
１〜2.5の範囲、好ましくは1.2〜２位の範囲であ
る。例えば川砂、海砂、山砂、硅砂、灰を焼結し
た砂、鉄砂、鋳物砂などである。また骨材と共
に、ガラス粉、硅砂粉、硅藻土、マイカ粉、マイ
カ片、ベントナイト、クレー、石粉、フライアツ
シユ、無水硅酸粉、顔料、カーボンブラツク、グ
ラフアイトなどのフイラーを使用することができ
る。これらは、予め水に分散させておいて使用す
ることもできる。さらに、コロイダルシリカも使
用できる。また、CAモルタルのてん充性を損わ
ない範囲で無機繊維、天然有機繊維、合成有機繊
維、炭素繊維などの短繊維を混入することもでき
る。

水は、一般に淡水が用いられる。即ち水道水、
工業用水、地下水、河川水などである。水は、
CAモルタルの作業性などを調節するために使用
される。

CAモルタルは、例えば、次のような配合割合
で造られる。セメント１重量部（以下単に部とい
う）に対し瀝青乳剤（蒸発残留物60重量％に換算
して）0.1〜５部、骨材（砂として）０〜６部通
常０〜２部の割合で使用される。セメントの収縮
補償材、硬化促進剤などを使用するときは、上記
配合割合におけるセメント量に入れて計算する。
水は、CAモルタルの作業性を考慮して、必要に
応じて使用される。発泡剤を使用する場合は、例
えば、アルミニユウム粉末を使用するとき、CA
モルタル中への気泡の導入量によつて異なるが、
一般にセメント量の0.005〜0.02重量％の範囲で
使用される。上記配合割合で、セメント量１部に
対して瀝青乳剤量が0.1部を下廻るときは、硬化
体の剛性が強く、弾性係数、撓み性などが十分で
なく、また防水性を低下する。瀝青乳剤が５部を
上廻るときは、強度低下が大きい。また、骨材量
がセメント量１部に対して骨材６部を上廻るとき
は、CAモルタルのてん充性などの作業性が低下
する。骨材を使用しないものは、てん充性が良好
で、また耐凍結性、耐融解性にすぐれている。

CAモルタルの好ましいてん充性の範囲は、土
木学会規定のプレパクトコンクリート指針案によ
るＪロートを使用してのフロータイムで15〜30
秒、好ましくは16〜25秒の範囲が良い。

CAモルタルは、各材料を上記の配合比率で適
当な混練機、例えば、コンクリートミキサ、セメ
ントモルタルミキサ、グラウトミキサ、ソイルミ
キサ、パグミルミキサ、CAモルタル用ミキサ、
その他の適当なミキサを用いて混合することによ
り得られる。

本考案でいうガラス繊維などの長繊維５とは、
ガラス繊維、ポリエステル、ポリアミド、ポリプ
ロピレン、ビニロン、アクリル、ポリ塩化ビニリ
デン、ポリ塩化ビニールなどの合成繊維、炭素繊
維、金属繊維などの繊維で、単繊維、多数の単繊
維を集束剤で集束したストランド、単糸、より
糸、ひきそろえ糸などで、長繊維のものである。
長繊維の意味は、繊維を切断することなく連続し
た長いものから適当な長さ（この場合少くとも30
mmをこえる長さのものが好ましい）に切断したも
のである。これらの中で、特に好ましいのは、ガ
ラス繊維のストランドの長繊維である。

本考案でいうガラス繊維などの長繊維５を内在
させた長繊維強化セメント瀝青硬化体６は、てん
充する間隙の空間に、例えば、長繊維５を嵩高に
積み重ねた状態でおき、これにCAモルタルをて
ん充し、硬化させたものである。この長繊維５
は、嵩高に積み重ねた状態で使用するのがよく、
例えば、ガラス繊維ストランドを例にとると、ス
トランドを切断することなく、或は適当な長さに
切断したものを、嵩高に、通常無方向に積み重
ね、繊維を絡ませて適当な厚さのマツト状にした
もの、このマツト状にしたものを、結合材を用い
て部分的にストランド同志を結合させたものも、
結合材を用いないで部分的に結合させたものも使
用される。また、ストランドを切断することなく
長いままで、或は適当な長さに切断したものを、
無方向に繊維を絡ませることなく嵩高に積み重ね
た状態のものなどがある。

長繊維５のCAモルタルに対する使用量は、CA
モルタルの0.2〜５容積％の範囲で使用する。そ
の使用量は、CAモルタルの用途によつて異なる。
繊維量が多い程、補強効果は発揮できるが、５容
積％をこえると、CAモルタルの繊維間のてん充
性や、繊維被覆、繊維との結合などが悪くなる傾
向があり、かえつて物性が低下するおそれがあ
る。

本考案のスラブ軌道の強化セメント瀝青硬化体
層を造るときは、CAモルタルをてん充する場所
の露出部分とそれに続く周辺部分、軌道スラブの
周辺部、隅部などの下部に位置するCAモルタル
をてん充する部分などに、長繊維（例えば、ガラ
ス繊維ストランド）をマツト状にしたものの所要
量を置くか、ストランドを嵩高に積んでおいて、
これにCAモルタルをてん充する方法がとられる。
このてん充で、長繊維のない所も、ある所も、同
時にてん充できる。長繊維のある所では、繊維間
の空隙をCAモルタルでてん充すると共に、繊維
を被覆するようにする。CAモルタルのてん充に
は、軽くバイブレーシヨンを与えることもでき
る。

CAモルタルのてん充をするに際して、即ち、
長繊維を積み重ねて置く前に、基盤や軌道スラブ
の裏面や突起などのCAモルタルが接する部分に
瀝青乳剤、セメントペースト、或はゴムラテツク
ス、ポリマーエマルジヨン、或はこれらの混合
物、或はエポキシ樹脂などのプライムコートを施
こしておくこともできる。また、長繊維を、セメ
ントの水分散物、瀝青乳剤を水で希釈した液、或
は両者の混合物などに浸け、水を切つてから、て
ん充部におくこともできる。

また、本考案のスラブ軌道の強化セメント瀝青
硬化体層は、既設のスラブ軌道におけるCAモル
層の露出している突起のまわりや、軌道スラブと
基盤との間のCAモルタル層の露出部分や、それ
に続く周辺部などのひびわれや、欠損の生じた、
或は老化した部分のCAモルタル層を切除し、清
掃し、下地にプライムコートを施こし、次いで長
繊維を嵩高に積み重ねて置いて、この部分の空隙
にCAモルタルをてん充し、硬化させることによ
り造ることができる。

特に、補修するときは、プライムコートを施し
た方がCAモルタルの下地に対する濡れ、接着な
どが良好となる。また、界面に空隙を生ずること
がなく良好な結合が得られる。

本考案における長繊維強化セメント瀝青硬化体
層は、CAモルタル層のうち、老化を受け易い部
分、応力の集中する部分など疲労の早い部分など
を強化するために設けたものであり、これにより
CAモルタル層全体を強化するものである。

本考案におけるスラブ軌道の強化セメント瀝青
硬化体層の特長と、その作用効果などについて述
べると、次のようである。

(1) 従来のスラブ軌道のCAモルタル層に比べて、
緩衝層としてのCAモルタル層の耐久性、寿命、
供用性などが著しく増大する。

CAモルタル層のうち、露出部分や、それに
続く部分、軌道スラブの周辺部、隅部の下側に
位置する部分などを、ガラス繊維などの長繊維
で補強しているので、この部分の長繊維強化セ
メント瀝青硬化体層は、従来のCAモルタル層
に比べて、膨脹収縮が少なく、曲げ強度、せん
断強度、衝撃強度、ひびわれ抵抗性、耐疲労
性、耐凍結性、耐融解性、防水性、防蝕性、耐
候性、耐久性などにおいて著しくすぐれてい
る。また、振動防止効果にもすぐれている。そ
のため、緩衝層としてのCAモルタル層の寿命、
供用性が著しく増大する。

(2) 施工が容易で、良好に施工ができる。

(3) 寒冷地などのスラブ軌道、供用年数のたつた
スラブ軌道におけるCAモルタル層の補修を要
する部分を補修して、本考案の長繊維強化セメ
ント瀝青硬化体層にすることにより、これらの
スラブ軌道を全体的に耐久性、寿命、供用性に
すぐれたCAモルタル層を有するスラブ軌道に
することができる。しかも、経済的である。

(4) 本考案におけるスラブ軌道の強化セメント瀝
青硬化体層は、長繊維で補強した部分も、補強
していない部分も、マトリツクスを構成する
CAモルタルは、同一配合のものでよく、した
がつて、両部分のCAモルタルは、実質的に同
一である。そのため、両部分の界面がなく、連
続している。それでいて、長繊維で部分的に強
化された構造となつている。そして、長繊維で
補強する部分が、露出部や、軌道スラブの周辺
部などのために、CAモルタルをてん充するに
際して、容易に繊維間の間隙にもCAモルタル
を密にてん充することができる。

本考案のスラブ軌道の強化セメント瀝青硬化体
層は、叙上のようにすぐれた特長と、作用効果を
有するので、新規のスラブ軌道だけでなく、従来
のスラブ軌道の補修にも好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスラブ軌道構造の斜視図、第２
図は同断面図であり、第３図は本考案のスラブ軌
道の強化セメント瀝青硬化体層の１実施例を示す
断面図である。図において、１は基盤、２は軌道スラブ、３は
突起、４はセメント瀝青硬化体層（CAモルタル
層）、５はガラス繊維等の長繊維、６は長繊維強
化セメント瀝青硬化体層、７はレールである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

スラブ軌道の基盤上に緩衝層として設けるセメ
ント瀝青硬化体層のうち、露出部とその周辺部、
軌道スラブの周辺部と隅部の下側に位置するセメ
ント瀝青硬化体層をガラス繊維などの長繊維を内
在させた長繊維強化セメント瀝青硬化体で構成し
たことを特徴とするスラブ軌道の強化セメント瀝
青硬化体層。