JPH09184101A - レール弾性締結装置およびそれを用いた締結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ベースプレートの取り付け穴を、既存のバラス
ト軌道に用いられているコンクリート製枕木の埋込栓の
微妙な位置の違いに対応可能な形状に変更してバラスト
を撤去してスラブ軌道にする大掛かりな工事をしない
で、レールを弾性的に締結できるようにし、既存のバラ
スト軌道における高速運転時の振動・騒音を抑える。 【解決手段】第１締結具によりレールを固定するタイプ
レート2 と、第２締結具によりコンクリート製枕木に固
定されるベースプレート3 と、タイプレート及びベース
プレートの間に介装される弾性部材4 並びにタイプレー
ト及びベースプレートの凹突嵌合部2c,3b に間挿される
中間部材8 とが弾性部材により一体に形成されてなるレ
ール弾性締結装置において、ベースプレートのレールを
挟んだ両側位置に、第２締結具を挿通させる取り付け穴
3aを設け、該取り付け穴を、レールの敷設方向と直交す
る方向に長い長孔に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道用のレールを
枕木に弾性的に締結するためのレール弾性締結装置およ
びそれを用いた締結構造に関し、特に、コンクリート製
枕木を用いた有道床（バラスト）軌道に適したものに係
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、レール弾性締結装置は、レール付
近に建設されている家屋、ビルなどの振動・騒音対策
上、上下方向において低バネ定数化が望まれている。す
なわち、レール弾性締結装置の上下方向のバネ定数は通
常５０ton/cm以上であるが、５〜３０ton/cmの低バネ定
数の要求がある。

【０００３】しかし、弾性体単体において上下方向のバ
ネ定数を低くすると、横方向（横圧あるいは匐進力が作
用する方向）のバネ定数も共に同じように低くなり、そ
の場合には横圧、匐進対策が必要となる。

【０００４】そのため、従来より、レール弾性締結装置
として、例えば、実開平５−３３０２号公報に開示され
るように、レールが取り付けられるタイプレートと、ス
ラブに取り付けられるベースプレートと、該両プレート
間に介装された弾性部材と、上記タイプレートに設けら
れた下方に突出する嵌合突部と、上記ベースプレートに
設けられ、上記嵌合突部が嵌合する嵌合凹部と、上記嵌
合突部と嵌合凹部との間に嵌挿され、上記両プレート間
で弾性変形する合成樹脂製の中間部材とを備え、上下方
向に対しては弾性部材の圧縮変形を利用して低バネ定数
化を促進する一方、横方向に対しては嵌合突部と嵌合凹
部との嵌合およびその間の中間部材の関係により耐圧性
を高めるようにしたものは知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
レール弾性締結装置は、主にスラブ軌道に直結で固定す
る方式のものであるので、既存の軌道として現在多く存
在しているコンクリート製枕木を用いた有道床（以後、
バラストという）軌道に適用するためには、バラストを
除去した後、スラブ軌道に変更する等の大掛かりな工事
を必要としたり、コンクリート製枕木の埋め込み栓のレ
ール敷設方向と直交する方向の間隔が微妙に異なるた
め、ベースプレートの取り付け穴とコンクリート製枕木
の埋め込み栓との位置が合わず、固定ができないといっ
た問題があった。

【０００６】一方、既存の軌道を活用して列車の高速化
を図ろうとする動きも活発化してきており、それに合わ
せて、既存のコンクリート製枕木およびバラストを用い
た軌道にも適用できて低ばね定数化を図れるレール弾性
締結装置およびそれを用いた締結構造が要求されてい
た。

【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、既存のバラスト軌道に用
いられているコンクリート製枕木の埋め込み栓に位置を
合わせて固定可能でかつ大掛かりな工事を必要としない
レール弾性締結装置およびそれを用いた締結構造を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明が講じた解決手段は、下方に突
出する嵌合突部を有しかつレールが第１締結具を介して
上面中央に取り付けられるタイプレートと、上記嵌合突
部を嵌合する嵌合凹部が上方に突出して形成され、第２
締結具を介して枕木に取り付けられるベースプレート
と、上記嵌合突部と嵌合凹部との間に介装された中間部
材とが、上記タイプレートとベースプレートとの間に介
装されて該両プレートの側方を被覆する弾性部材により
一体に形成されてなるレール弾性締結装置を前提とす
る。そして、上記ベースプレートのレールを挟んだ両側
位置に、上記第２締結具を挿通させる取り付け穴を設
け、該取り付け穴を、レールの敷設方向と直交する方向
に長い長孔に形成する構成としたものである。

【０００９】これにより、請求項１記載の発明では、上
下方向においては弾性部材を低バネ定数化して圧縮変形
による振動・騒音対策が図れ、横方向においてはレール
に作用したレールより外側部分の弾性部材の圧縮変形お
よび嵌合突部と嵌合凹部との間に間挿した中間部材によ
って緩衝的に受圧されるので、レールの小返り（横圧に
よるレールの傾き）が小さく保たれ、振動・騒音が緩和
される。しかも、ベースプレートの取り付け穴は、レー
ルの敷設方向と直交する方向に長い長孔に形成されてい
るので、レールの敷設方向と直交する方向に規格寸法の
微妙に異なる枕木の埋め込み栓に位置を合わせて第２締
結具を挿通することで締め付けが可能となり、枕木に埋
設されている埋め込み栓の微妙な位置のずれが吸収され
る。さらに、バラスト軌道に用いられていた枕木のレー
ル取り付け凹部をそのまま活用してレール弾性締結装置
に変更することが可能となり、従来のスラブ軌道専用の
レール弾性締結装置を用いる場合に必要であった，バラ
ストを撤去した後スラブ軌道に変更する大掛かりな工事
が不要となる。

【００１０】請求項２記載の発明が講じた解決手段は、
請求項１記載の発明の取り付け穴を特定し、それぞれベ
ースプレート上におけるレールの敷設方向中央位置に形
成する構成としたものである。

【００１１】これにより、請求項２記載の発明では、ベ
ースプレートのレールを挟んだ両側位置の取り付け穴
は、ベースプレート上におけるレールの中心点に対して
点対称位置に設けられ、ベースプレートがレールの敷設
方向に対して１８０°位相ずれ、つまりレールの敷設方
向に対して前後逆に配置して使用することが可能とな
り、ベースプレートの方向性を気にしながらの作業が廃
止される。

【００１２】さらに、請求項３記載の発明が講じた解決
手段は、請求項１記載の発明の前提とするレール弾性締
結装置を同様に前提とし、ベースプレートのレールを挟
んだ両側位置に、レールの敷設方向と直交する方向に長
い長孔に形成された取り付け穴を設け、該取り付け穴
に、第２締結具を挿通し、該第２締結具を、枕木に設け
られた埋め込み栓に対してレールの敷設方向と直交する
方向に位置を合わせて締め込む。さらに、上記レール
を、タイプレートの上面中央に軌道パッドを介して載置
した状態で、第１締結具の締め込みにより枕木に対して
弾性的に締結する構成としたものである。

【００１３】この構成により、請求項３記載の発明で
は、レールは、弾性部材および中間部材と、軌道パッド
とを介して枕木に取り付けられることになり、これらの
弾性部材、中間部材および軌道パッドにより効果的に電
気絶縁されて、絶縁不良によるトラブルが解消される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るレール弾性締
結装置を、実施の形態の図面に沿って、詳細に説明す
る。

【００１５】図１ないし図３はレール弾性締結装置を示
し、このレール弾性締結装置１は、タイプレート２と、
ベースプレート３と、タイプレート２の嵌合突部２ｃ
（後述する）とベースプレート３の嵌合凹部３ｂ（後述
する）との間に間挿された中間部材８（後述する）と
が、上記両プレート２，３間に介装された弾性部材４に
より一体的に結合されて構成されている。

【００１６】上記タイプレート２は、鋳鉄（ＦＣＤ８０
０等）や鋼材よりなる長方形板状体で、レールＲが載置
される上面中央の平坦部２ａと、該平坦部２ａの両側で
レールＲの長手方向に平行に上方に突出し、タイプレー
ト２の中心点Ｏに対して点対称位置に凹部２ｆ，２ｆを
有する取付突部２ｂ，２ｂと、上記平坦部２ａの下面中
央部分において下方に突出する枠状の嵌合突部２ｃとを
有する。また、上記タイプレート２の上面で各々取付突
部２ｂの中心点Ｏから外方位置にリブ２ｅが形成されて
いる。また、上記平坦部２ａに載置したレールＲは、四
角または六角頭付きボルトなどの第１締結具６ａを介し
て取り付けられるようになっている。

【００１７】一方、上記ベースプレート３は、鋼材より
なる長方形板からなり、六角頭付きボルトなどの第２締
結具９を挿通するための取り付け穴３ａ，３ａがレール
Ｒの敷設方向と直交する方向に長い長孔に形成されてな
る。該各取り付け穴３ａは、レールＲを挟んだ両側位置
でベースプレート３のレールＲ長手方向の中心位置に２
つ設けられている。また、上記ベースプレート３には、
タイプレート２の下面に突出する嵌合突起２ｃに対応す
る嵌合凹部３ｂが内側に開口した枠状に形成されてい
る。

【００１８】上記弾性部材４は、天然ゴムや合成ゴムの
配合組成物やポリウレタン形成組成物を上記タイプレー
ト２とベースプレート３との間に充填し一体的に加硫結
合して介装されていると共に、該タイプレート２および
ベースプレート３の側面をも被覆しており、この弾性部
材４のゴム硬度をＪＩＳ−Ａ４０°〜７０°と変えるこ
とにより、レール弾性締結装置１のばね定数を５ton/cm
〜３０ton/cmの範囲で設定し、防音・防振効果を得るよ
うにしている。

【００１９】上記タイプレート２の嵌合突部２ｃには、
枠状の中間部材８が外嵌され、該中間部材８の外側に上
記ベースプレート３の嵌合凹部３ｂが外嵌している。上
記中間部材８は、図２に示すように、鉛直方向に延びる
枠状の周壁部８ａと、該周壁部８ａの上端よりタイプレ
ート２の嵌合突部２ｃよりも外側の下面に則して外方に
広がる上縁部８ｂと、上記周壁部８ａの下端より嵌合突
部２ｃの下面側を内方に広がる下縁部８ｃとを有し、電
気的な絶縁とレール横圧荷重に耐え得るように、高圧縮
特性および電気絶縁特性を有する補強材入り樹脂、例え
ばガラス繊維入りポリアミド樹脂でもって構成される。

【００２０】次に、既存のコンクリート製枕木を用いた
バラスト軌道に従来用いられていたレール締結装置と、
該レール締結装置を本発明のレール弾性締結装置に置き
換えた場合の締結構造とを比較しながら説明する。

【００２１】図６は、既存のコンクリート製枕木を用い
たバラスト軌道に用いられているレール締結装置ａを示
している。砕石や砂利で形成されたバラストＸにはコン
クリート製枕木７が上部を露出して埋設され、このコン
クリート製枕木７に設けられたレール取り付け部１１の
中央マウンド１１ａに載置したレールＲの基部Ｒａの両
側に板ばねを湾曲形成した押え金具ｂを当て、レール取
り付け凹部１１ｂ内に所定の距離を隔てて埋設されてい
る埋め込み栓７ａに、上記押え金具ｂに設けた通し孔
（図示せず）を通して第２締結具９をねじ締めして締結
されている。そして、レールＲの高さや傾きの調整は、
ガラス繊維入りポリアミド樹脂等で形成されたスペーサ
１２をレール取り付け凹部１１ｂの両端に間挿して行
う。この締結構造は簡単であるが、上下方向の振動吸収
をレールＲと中央マウンド１１ａとの間に敷いた軌道パ
ッド１３に依存しているため、低ばね定数化が困難であ
る。

【００２２】一方、図４および図５は、上記既存のコン
クリート製枕木を用いたバラスト軌道に、従来のレール
締結装置に代えて本発明のレール弾性締結装置を置き換
えた場合の締結構造の平面図およびレール敷設方向と直
交する断面図である。

【００２３】コンクリート製枕木７に設けられたレール
取り付け部１１の中央マウンド１１ａに本発明のレール
弾性締結装置１のベースプレート３を接して載置し、レ
ール弾性締結装置１を水平（または所定の傾き）に保つ
ため、レール取り付け部１１の両端部とベースプレート
３との間にスペーサ１２を間挿している。

【００２４】このベースプレート３に設けたレール敷設
方向と直交する方向に長い取り付け穴３ａに第２締結具
９を挿通し、上記レール取り付け部１１内に所定の距離
を隔てて埋設されている埋め込み栓７ａに位置を合わせ
てねじ締めされ、コンクリート製枕木７にレール弾性締
結装置１が固定される。

【００２５】そして、タイプレート２の上面中央の平坦
部２ａに軌道パッド１３を介してレールＲを載置し、タ
イプレート２の平坦部２ａの両側で、レールＲの長手方
向に平行に上方に突出している取付突部２ｂに形成され
ている凹部２ｆに第１締結具６ａの頭部を入れ、該締結
具６ａに略Ｒ字状に折り曲げ加工した板ばね５を挿通
し、この板ばね５の曲げ加工部をタイプレート２の上面
に設けたリブ２ｅに当てて位置決めし、板ばね５の一端
をレールＲの基部Ｒａに当て、上記第１締結具６ａにワ
ッシャ付きナット６ｂなどを締め付けてレールＲがレー
ル弾性締結装置１に固定される。

【００２６】したがって、上記実施の形態では、上下方
向においては弾性部材４を低バネ定数化して圧縮変形に
よる振動・騒音対策が図れ、横方向においてはレールＲ
に作用した該レールＲより外側部分の弾性部材４の圧縮
変形および嵌合突部２ｃと嵌合凹部３ｂとの間に間挿し
た中間部材８によって緩衝的に受圧されるので、レール
Ｒの小返りが小さく保たれ、振動・騒音を緩和させるこ
とができる。しかも、ベースプレート３の取り付け穴３
ａは、レールＲの敷設方向と直交する方向に長い長孔に
形成されているので、レールＲの敷設方向と直交する方
向に規格寸法の微妙に異なるコンクリート製枕木７の埋
め込み栓７ａに位置を合わせて第２締結具９を挿通する
ことで締め付けが可能となり、コンクリート製枕木７に
埋設されている埋め込み栓７ａの微妙な位置のずれを吸
収することができる。さらに、バラスト軌道Ｘに用いら
れていたコンクリート製枕木７のレール取り付け凹部１
１ｂをそのまま活用してレール締結装置ａからレール弾
性締結装置１に変更することが可能となり、従来のスラ
ブ軌道専用のレール締結装置ａを用いる場合に必要であ
った，バラストを撤去した後スラブ軌道に変更する大掛
かりな工事を不要にでき、既存のバラスト軌道Ｘにおけ
る高速運転時の振動・騒音を低下させることができる。

【００２７】また、取り付け穴３ａは、ベースプレート
３上におけるレールＲの敷設方向中央位置に形成されて
いるので、ベースプレート３のレールＲを挟んだ両側位
置の取り付け穴３ａが、ベースプレート３上におけるレ
ールＲの中心点Ｏに対して点対称位置に設けられること
になり、ベースプレート３がレールＲの敷設方向に対し
て１８０°位相ずれ、つまりレールＲの敷設方向に対し
て前後逆に配置して使用することが可能となり、ベース
プレート３の方向性を気にしながらの作業を廃止して、
レールＲの敷設作業性の向上を図ることができる。

【００２８】さらに、レールＲは、弾性部材４および中
間部材８と、軌道パッド１３およびスペーサ１２とを介
してコンクリート製枕木７に取り付けられることにな
り、これらの弾性部材４、中間部材８、スペーサ１２お
よび軌道パッド１３により効果的に電気絶縁されて、絶
縁不良によるトラブルを解消することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上の如く、請求項１記載の発明におけ
るレール弾性締結装置によれば、ベースプレートの取り
付け穴をレールの敷設方向と直交する方向に長い長孔に
形成したので、枕木の埋め込み栓のピッチが微妙に異な
っていても埋め込み栓に合わせて位置を調整することが
でき、上記埋め込み栓のピッチ差を吸収することができ
る。よって、バラスト軌道において用いられるコンクリ
ート製枕木をそのまま使用して、レールを枕木に弾性的
に締結することが可能となり、既存のバラスト軌道のま
まで大掛かりな工事を必要とせず、短期間に少ない工費
で振動・騒音を低下させることができる。また、レール
にかかる横圧にも耐え、レールの小返りを許容範囲に抑
えることができる。

【００３０】請求項２記載の発明におけるレール弾性締
結装置によれば、ベースプレートのレールを挟んだ両側
位置の取り付け穴をレールの敷設方向中央位置に形成し
たので、レールの中心点に対して点対称位置に取り付け
穴を位置付けて、ベースプレートをレールの敷設方向に
対して前後逆配置の使用を可能とし、レールの敷設作業
性の向上を図ることができる。

【００３１】さらに、請求項３記載の発明におけるレー
ル弾性締結装置を用いた締結構造によれば、レールを、
弾性部材、中間部材および軌道パッドを介して枕木に取
り付けたので、これらの弾性部材、中間部材および軌道
パッドにより効果的な電気絶縁が可能となり、絶縁不良
によるトラブルを解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るレール弾性締結装置
の平面図である。

【図２】レール弾性締結装置の一部切欠き状態の正面図
である。

【図３】レール弾性締結装置の一部断面を示す側面図で
ある。

【図４】本発明のレール弾性締結装置を用いた締結構造
の平面図である。

【図５】本発明のレール弾性締結装置を用いた締結構造
の一部断面を示す正面図である。

【図６】既存のバラスト軌道におけるレール締結構造を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ レール弾性締結装置 ２ タイプレート ２ｃ 嵌合突部 ３ ベースプレート ３ａ 取り付け穴 ３ｂ 嵌合凹部 ４ 弾性部材 ６ａ 第１締結具 ７ コンクリート製枕木（枕木） ７ａ 埋め込み栓 ８ 中間部材 ９ 第２締結具 １３ 軌道パッド Ｒ レール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長藤 敬晴 東京都国分寺市光町２丁目８番地38 財団 法人 鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 阿部 則次 東京都国分寺市光町２丁目８番地38 財団 法人 鉄道総合技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下方に突出する嵌合突部を有しかつレー
   ルが第１締結具を介して上面中央に取り付けられるタイ
   プレートと、上記嵌合突部を嵌合する嵌合凹部が上方に
   突出して形成され、第２締結具を介して枕木に取り付け
   られるベースプレートと、上記嵌合突部と嵌合凹部との
   間に介装された中間部材とが、上記タイプレートとベー
   スプレートとの間に介装されて該両プレートの側方を被
   覆する弾性部材により一体に形成されてなるレール弾性
   締結装置であって、 上記ベースプレートのレールを挟んだ両側位置には、上
   記第２締結具を挿通させる取り付け穴が設けられ、該取
   り付け穴は、レールの敷設方向と直交する方向に長い長
   孔に形成されていることを特徴とするレール弾性締結装
   置。
2. 【請求項２】 上記取り付け穴は、それぞれベースプレ
   ート上におけるレールの敷設方向中央位置に形成されて
   いる請求項１記載のレール弾性締結装置。
3. 【請求項３】 下方に突出する嵌合突部を有しかつレー
   ルが第１締結具を介して上面中央に取り付けられるタイ
   プレートと、上記嵌合突部を嵌合する嵌合凹部が上方に
   突出して形成され、第２締結具を介して枕木に取り付け
   られるベースプレートと、上記嵌合突部と嵌合凹部との
   間に介装された中間部材とが、上記タイプレートとベー
   スプレートとの間に介装されて該両プレートの側方を被
   覆する弾性部材により一体に形成されてなるレール弾性
   締結装置において、 上記ベースプレートのレールを挟んだ両側位置には、レ
   ールの敷設方向と直交する方向に長い長孔に形成された
   取り付け穴が設けられ、該取り付け穴には、上記第２締
   結具が挿通され、該第２締結具は、枕木に設けられた埋
   め込み栓に対してレールの敷設方向と直交する方向に位
   置を合わせて締め込まれており、 上記レールは、タイプレートの上面中央に軌道パッドを
   介して載置された状態で、上記第１締結具の締め込みに
   より枕木に対して弾性的に締結されていることを特徴と
   するレール弾性締結装置を用いた締結構造。