JPH0925605A

JPH0925605A - てん充道床及びその構築方法

Info

Publication number: JPH0925605A
Application number: JP19913495A
Authority: JP
Inventors: Tsunehiro Kageyama; 経広蔭山; Sankichi Hirai; 三吉平井; Shozo Domon; 昭三土門; Hideki Aoki; 秀樹青木; Susumu Kitai; 進北井; Ichita Hosoya; 一太細谷; Shiyoutarou Hanawa; 匠太郎花輪
Original assignee: SATO DORO KK; UNIE SEKIYU KK; Taisei Kogyo KK; Showa Shell Sekiyu KK; Central Japan Railway Co; Sato Road Co Ltd
Current assignee: SATO DORO KK; UNIE SEKIYU KK; Taisei Kogyo KK; Showa Shell Sekiyu KK; Central Japan Railway Co; Sato Road Co Ltd
Priority date: 1995-07-12
Filing date: 1995-07-12
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【目的】道床砕石の耐久性及び地震時の流動防止を図
る。【構成】強化路盤１２の路盤面を覆うように敷設さ
れ、改質アスファルトを芯材に融着塗覆した遮断シート
１３と、遮断シート１３上に所定厚に道床砕石をかき込
み後搗き固めた道床内に形成された空隙に改質アスファ
ルト乳剤からなるてん充材をてん充し、搗き固め状態に
ある砕石と一体的に結合させた道床とを少なくとも備え
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はてん充道床及びその
構築方法に係り、特に有道床既設線の道床砕石の耐久性
の向上と、地震時に道床の流動を最小限に押えること
と、道床から路盤に伝わる振動及び路床に加わる列車荷
重の分散伝達を緩和するようにしたてん充道床及びその
構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の鉄道列車の高速化、輸送量の増大
に対して、少ない投入保守労力で軌道状態を高い水準に
保持するために、種々の軌道構造の開発が進められてい
る。これらの軌道構造は総称して省力化軌道と呼ばれて
いるが、もっとも多く採用されているものにスラブ軌道
がある。このスラブ軌道はプレキャスト製品からなるコ
ンクリートスラブマットを工場製作し、現場に搬入して
路盤コンクリート上に敷設し、コンクリートスラブマッ
トと路盤コンクリートとの間にセメントアスファルトモ
ルタル（一般にＣＡモルタルと呼ばれる。）を注入して
軌道構造を支持している。ところが、この軌道構造は、
湧水や地下水の影響を受けると、地盤反力係数に急激な
変化が生じ、コンクリートスラブマットの傷みが著しく
なる。このため、列車走行による騒音、振動及び軌道狂
等が生じ、問題となっている。

【０００３】近年、改良軌道として、強化路盤工法、舗
装軌道等が実施化されてきている。このうち強化路盤工
法は粒調砕石や高炉スラグとアスファルトコンクリート
を舗設し軌道が敷設されている。この工法は路盤強度が
十分高められるので、列車による繰り返し荷重に対する
耐久性、軌道の支持力の向上、噴泥現象の抑止等を図る
ことができる。また、舗装軌道はＬＰＣマクラギと呼ば
れる大盤マクラギを使用して既設の有道床軌道の改良を
図る省力化軌道である。既設のマクラギ下約２０ｃｍの
道床砕石を除去し、残りの道床砕石を転圧し、粒調砕石
を散布して所定の高さに仕上げ、ＬＰＣマクラギを敷設
する。このＬＰＣマクラギの下面に加熱溶融状態にある
てん充材（一般にＰＴＡＣアスファルトと呼ばれてい
る。）を道床砕石の空隙にてん充して道床砕石と一体化
を図るようになっている。ＰＴＡＣアスファルトは、可
使温度が１７０〜１９０℃以上となる材料であり、この
管理温度がはずれると、材料分離等が生じ、所定の強度
を得ることが困難となる場合が多い。

【０００４】このため、加熱温度管理が不要な常温タイ
プのてん充材も開発されている。この種のてん充材の一
例としては、普通セメント、アスファルト乳剤を主成分
としてポリマー、消泡剤、アルミニウム粉末、凝結調節
剤等を混合したＡ液と、水で希釈した急硬性混和材を主
体とし、凝結調整剤を添加したＢ液の２液混合タイプが
開発されている。この種のてん充材では、注入方式とし
て、２液をポンプ圧送によりてん充位置まで圧送し、合
流混合させる１．５ショット方式（２液１系統圧送方
式）が採用されている。また、前述のＣＡモルタル等
を、道床にてん充材として道床砕石の空隙にてん充して
道床間の結合力を高め、雨水による道床内への浸入を防
止するようにした例や、路盤の噴泥現象を防止するため
に、３層からなる不織布を路盤接触面に設けた遮水シー
トで路盤表面を覆い、雨水が路盤内へ浸入するのを遮断
し、路盤面の排水を促進させるようにした路盤面被覆工
法等も行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の強化
路盤工法は、アスファルトコンクリート舗装を有する路
盤構造仕様であるため、既設線での適用が限定される。
また、常温タイプのてん充材を使用する舗装軌道の場合
にも、てん充材を構成する混合材料が多いうえ、短時間
で１．５ショット方式で２液を合流混合させる施工方法
は、材料分離を生じ、てん充材として、所定の強度が得
られないというおそれもある。また、スラブ軌道に用い
るＣＡモルタルは、列車の繰り返し荷重及び直射日光等
でひび割れ劣化が生じやすく、列車の安全走行を確保す
る点に問題を残している。一方、てん充材を用いたてん
充道床は、地下水、雨水等で路床が列車の繰り返し荷重
を受けるとＫ30＝１１kgf／cm³以下に低下してしまい、
列車の安全走行に課題を残している。加えて、従来の路
盤面被覆工法の場合、シート材が列車の繰り返し荷重を
受けて破損してしまうことが多く、その際、道床下にあ
るシート材の交換作業が困難であり、保守作業上の問題
が多い。

【０００６】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、施工が容易で、完成後の耐
久性も高いてん充道床及びその構築方法を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は強化路盤の路盤面を覆うように敷設され、
改質アスファルトを芯材に融着塗覆した遮断シートと、
該遮断シート上に所定厚に道床砕石をかき込み後搗き固
めた道床内に形成された空隙に改質アスファルト乳剤か
らなるてん充材をてん充し、搗き固め状態にある砕石と
一体的に結合させた道床とを少なくとも備えたことを特
徴とするものである。

【０００８】前記改質アスファルト乳剤は、ベースアス
ファルト乳剤５〜６０重量％、改質プレポリマー１０〜
８０重量％、安定材１０〜６０重量％とからなる反応型
改質アスファルトエマルションとすることが好ましい。
このとき、前記改質プレポリマーはウレタン系樹脂とす
ることが好ましい。また、前記道床は、表層が高分子樹
脂系塗膜からなる表層被膜層で被覆させることが好まし
い。

【０００９】改質アスファルトを所定厚さで芯材不織布
の両面に融着塗覆した遮断シートを強化路盤の路盤面に
敷設し、該遮断シート上に所定厚に道床砕石をかき込み
後搗き固めた道床を形成することが好ましい。

【００１０】路盤材を所定強度に固化させて路盤を形成
し、該路盤面を覆うように改質アスファルトを芯材に融
着塗覆した遮断シートを敷設し、該遮断シート上に所定
厚に道床砕石をかき込み後搗き固めた道床内に形成され
た空隙に、改質アスファルト乳剤をてん充材としててん
充し、前記搗き固め状態にある砕石を一体的に結合させ
た道床を構築したことを特徴とするものである。

【００１１】また、路盤材を所定強度に固化させて路盤
を形成し、該路盤面を覆うように改質アスファルトを芯
材に融着塗覆した遮断シートを敷設し、該遮断シート上
に所定厚に道床砕石をかき込み後搗き固めた道床内に形
成された空隙に改質アスファルト乳剤をてん充材として
てん充し、前記搗き固め状態にある砕石を一体的に結合
させた道床を構築し、さらに該道床の表層を覆うように
高分子樹脂系塗膜からなる表層被膜層を形成たことを特
徴とするものである。

【００１２】このとき、前記改質アスファルト乳剤は、
ベースアスファルト乳剤５〜６０重量％、改質プレポリ
マー１０〜８０重量％、安定材１０〜６０重量％とをあ
らかじめ混合しておき、てん充材として前記道床内の空
隙にてん充させることが好ましい。

【００１３】本発明によれば、路盤材を用い、所定強度
に固化させた路盤にし、該路盤面を覆うように改質アス
ファルトを芯材に融着塗覆した遮断シートを敷設し、該
遮断シート上に所定厚に道床砕石をかき込み後搗き固め
た道床内に形成された空隙に改質アスファルト乳剤をて
ん充材としててん充し、前記搗き固め状態にある砕石を
一体的に結合させた道床を構築したことにより、既設線
の保守作業を省力化でき、完成後の軌道構造としては、
列車の繰り返し荷重を効率よく分散伝達できるととも
に、道床砕石の摩滅、細粒分の飛散防止でき、またコン
クリート構造物と路盤との接合部の振動、路盤沈下の低
減及び地震時の道床の流失を最小限に押えることがで
き、さらにいわゆる軌道狂いをきわめて小さく抑え、列
車走行時の安全を確保することができる。

【００１４】このとき前記改質アスファルト乳剤を、ベ
ースアスファルト乳剤５〜６０重量％、改質プレポリマ
ー１０〜８０重量％、安定材１０〜６０重量％とからな
る反応型改質アスファルトエマルションとすることによ
り、十分な膜厚を確保しながらも、充てん性が良好で、
前記砕石との付着性も優れ、硬化後においても、柔軟性
があるので、クラックの発生を抑制することができ、て
ん充道床の強度を向上させることができる。ベースアス
ファルト乳剤は、およそ５重量％以下では、材料コスト
が割高になるとともに、アスファルトの有する柔軟性、
耐候性が発揮されなくなる。また、６０重量％を越える
と、改質の効果が期待できなくなり、耐久性が発揮でき
なくなる。硬化時間が増す等のデメリットが現れる。ま
た、改質プレポリマーの組成が１０重量％以下である場
合、８０重量％以上である場合には、ベースアスファル
ト乳剤と対称的な重量比となり、ベースアスファルト乳
剤の場合と、逆の状態での問題点が生じる。また、安定
材が１０重量％以下であると、発泡防止の目的が果たさ
れず、６０重量％以上であると粉体含有量が過大にな
り、耐久性が十分発揮できない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のてん充道床及びそ
の構築方法の一つの実施の形態を、添付図面を参照して
説明する。図１は、本発明のてん充道床の実施の形態と
して示した概略横断面図である。同図に示したように、
本発明によるてん充道床１０は、所定強度が確保された
路床１１上において、以下に述べる特殊路盤材により十
分な固化強度を有するように改良が施された強化路盤１
２と、該強化路盤表面に圧着された状態の遮断シート１
３と、該遮断シート１３の上にかき込み搗き固められた
道床とてん充材で強化された道床１４と、所定間隔で埋
設されたＰＣマクラギと、道床を覆う表層被膜層１５と
からなる。なお、図中に示された寸法値は、既設線改良
の場合の一つの実施の形態としてあげたものであり、本
数値に限定されるものではない。

【００１６】このうち、強化路盤１２については、出願
人の一部が既に開示した路盤材を用いて施工した強化路
盤構造とすることが、軌道全体の耐久性等を保持する点
で好ましい（特公平６−９４５５５号公報参照）。この
路盤材は水砕スラグまたはフライアッシュ、セメントを
主成分として、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化
カルシウム、三酸化硫黄、酸化マグネシウム及びリグニ
ンスルホン酸を所定の重量混合比で混合したものであ
る。路盤施工においては、まず路盤材を路床上に所定の
高さまで敷き均し散水し、軽く加圧するのみで所定の強
度を有する。

【００１７】路盤材は、水砕スラグまたはフライアッシ
ュに対してセメントの混合比が５〜３０％程度に設定さ
れており、比較的速く水和硬化反応が進行する。水砕ス
ラグは刺激材を添加することにより、硬化が緩やかに進
行し、多くの気泡を有することになる。このようにし
て、透水性を備えた連続固化体からなる路盤を短時間の
うちに形成することができる。

【００１８】さらに、路盤上には遮断シート１３が全面
にわたり敷設されている。遮断シート１３はポリエステ
ル長繊維不織布あるいはポリプロピレン延伸クロスを芯
材としてその両面に所定塗厚の改質アスファルトを融着
塗覆した保護シートである。この遮断シート１３は中央
の芯材と、両面の改質アスファルト層との３層構造とな
っているため、高い防水性能を発揮するとともに、変形
追従性、応力緩和性に富み、搗き固められた道床を介し
て上部に伝わる振動、衝撃を吸収でき、列車の繰り返し
荷重が路床への影響を最小限にすることができる。ま
た、遮断シート１３は、改質アスファルトの粘性による
自癒性により、道床の振動等により表面が傷ついたよう
な場合にも傷痕が広がるのを抑えることができる。シー
ト厚は施工性及び敷設時の緩衝性能を考慮しておよそ１
〜１０ｍｍの範囲で設定することが好ましい。さらに、
十分な緩衝性能を期待する場合には、少なくとも３．２
ｍｍ程度の厚さを確保することが好ましい。

【００１９】この遮断シート１３の上部にはバラスト
が、所定厚にかき込み搗き固められた道床１４が位置す
る。この道床１４には、所定の粒度分布に調整された砕
石が使用され、この発明の一実施の形態では、道床砕石
厚はマクラギ下１４ｂで３００ｍｍ、表層バラスト１４
ａ部分で厚さ２００ｍｍに施工されている。道床には砕
石が使用されており、搗き固められた道床は、空隙率が
３０〜４０％が想定される。本発明は搗き固めた道床間
の空隙に樹脂アスファルトエマルションタイプのアスフ
ァルト乳剤がてん充材として注入されている。この改質
アスファルト乳剤は、表−１〜表−３に示した代表性状
からなるベースアスファルトエマルション、改質材、安
定材を混合反応させたもので、一実施例としての混合直
後、及び硬化時の諸性状を表−４に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】ベースアスファルト（Ａ剤）には、あらか
じめ粘土鉱物成分を含有したクレイが添加されている。
このクレイは、薄膜を形成した改質アスファルト乳剤の
経時的な安定性を高める役割を果たす。また、道床内に
形成された空隙てん充状態の安定性を保持するためにケ
イ砂分を添加することも好ましい。改質材（Ｂ剤）とし
て使用するプレポリマーはウレタン系樹脂からなり、物
性としてプレポリマー、可塑材からなる液体として取り
扱われる。また、ウレタン樹脂と水との混合時の発泡作
用を抑制するために、安定材（Ｃ剤）として無機質フィ
ラーを混合している。無機質フィラーは、酸化カルシウ
ムを主成分とした灰色粉体からなる。この発明の一つの
実施の形態として、以上に述べたＡ剤、Ｂ剤、Ｃ剤から
なる３成分系の混合タイプから改質アスファルト乳剤を
得るようになっている。混合手順としては、まずＢ剤と
Ｃ剤とを約１分混合攪拌し、その後Ａ剤を添加して３分
間混合する。この場合、混合後３０分程度で硬化開始す
るので、ただちに道床間の空隙に注入することが好まし
い。

【００２３】この改質アスファルト乳剤は性状として、
高粘度であるが、チクソ性がないため、空隙にてん充し
た際に、空隙への浸透性が良い。そしててん充完了後、
常温でアスファルト粒子間および骨材間の硬化が進行
し、道床全体として固化させることができる。なお、完
全硬化前に列車が運行され、列車振動が加わっても、硬
化強度への影響はない。また、てん充時にバラストが湿
潤状態にあっても、付着性が良いので十分にバラストと
一体化を図ることができる。

【００２４】さらに、改質アスファルト乳剤がてん充さ
れた道床には、バラスト表層被覆材としてのエマルショ
ンタイプの高分子樹脂系塗膜で表層を塗覆し、表層被膜
層１５を形成することが好ましい。このとき使用する高
分子樹脂系塗膜材は一例として、表−５に示したような
物性、性能を示す。

【００２５】

【表３】

【００２６】この高分子樹脂系塗膜は、公知の塗布装置
により所定の塗膜厚（実施例としては２ｍｍ程度が好適
である。）にスプレー塗布により形成することができ
る。この高分子樹脂系塗膜は所定の固化状態になった場
合にもバラスト表面と確実に接着するとともに、被膜層
自体が柔軟性に富み、防水性能が高いので、雨水の道床
への浸入を遮断することができる。改質アスファルト乳
剤との親和性も良いので、道床への改質アスファルト乳
剤のてん充と並行して被覆材の塗布を行うこともでき
る。以上のように構成されたてん充道床によれば、雨水
の道床への浸入を確実に遮断することができるととも
に、道床砕石の摩滅や細粒化した石粉末の飛散等を防止
することができる。

【００２７】次に、図１に示したてん充道床の施工手順
について簡単に説明する。まず、前述したように路床１
１上に透水性強化路盤１２を構築した後、層厚が３００
ｍｍとなるように道床１４ｂ位置に砕石をかき込み搗き
固める。所定のＲ．Ｌ．（軌道高さ）となるようにＰＣ
マクラギ２０を所定間隔で敷設するとともに、マクラギ
の側面が覆われる程度に表層バラスト１４ａをかき込
み、所定勾配の道床法面及び所定高さの道床天面を形成
する。以後、工程に応じて引き続き同日に、あるいは数
日の間隔をあけて改質アスファルト乳剤からなるてん充
材を道床間の空隙にてん充する。このてん充作業は、圧
送された改質アスファルト乳剤を加圧して、道床の空隙
に注入するようにしても良いし、道床表面から流下させ
るようにしても良い。次いで、グレードを高める手段と
して必要に応じて、道床１４の法面、天面の表層に高分
子樹脂系塗膜からなる表層被覆材をスプレー塗布し、表
層被膜層１５を形成するようにしても良い。この表層被
膜層１５の施工間隔は、道床１４のてん充材てん充作業
後、数日をあけるのが一般的であるが、てん充材として
の改質アスファルト乳剤と、被膜層としての高分子樹脂
系塗膜との相性が良い場合には、同時に施工することも
可能である。

【００２８】以上の説明から明らかなように、本発明に
よれば、短い線路閉鎖時間内で簡易な作業工程で、構造
上、耐久性上優れたてん充道床を形成することができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のてん充道床の一実施の形態としての道
床断面を示した部分断面図。

【符号の説明】

１０てん充道床１１路床１２強化路盤１３遮断シート１４道床１５表層被膜層２０ＰＣマクラギ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595112568 大成鉱業株式会社神奈川県横浜市旭区本宿町22番地 (72)発明者蔭山経広大阪府高槻市西五百住町11−20 幹線ＡＰＤ−204 (72)発明者平井三吉静岡県静岡市中田３丁目９−２ＪＲＡＰ４Ｄ−１ (72)発明者土門昭三神奈川県厚木市下川入231−27 (72)発明者青木秀樹東京都千代田区霞が関３丁目２番５号昭和シェル石油株式会社内 (72)発明者北井進東京都千代田区霞が関３丁目２番５号昭和シェル石油株式会社内 (72)発明者細谷一太東京都町田市山崎町2130番地山崎団地７ −15−401 (72)発明者花輪匠太郎東京都中野区鷺宮３−36−２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】強化路盤の路盤面を覆うように敷設され、
改質アスファルトを芯材に融着塗覆した遮断シートと、
該遮断シート上に所定厚に道床砕石をかき込み後搗き固
めた道床内に形成された空隙に改質アスファルト乳剤か
らなるてん充材をてん充し、搗き固め状態にある砕石と
一体的に結合させた道床とを少なくとも備えたことを特
徴とするてん充道床。
【請求項２】前記改質アスファルト乳剤は、ベースアス
ファルト乳剤５〜６０重量％、改質プレポリマー１０〜
８０重量％、安定材１０〜６０重量％とからなる反応型
改質アスファルトエマルションであることを特徴とする
請求項１のてん充道床。
【請求項３】前記改質プレポリマーはウレタン系樹脂で
あることを特徴とする請求項２記載のてん充道床。
【請求項４】前記道床は、表層が高分子樹脂系塗膜から
なる表層被膜層で被覆されたことを特徴とする請求項１
記載のてん充道床。
【請求項５】改質アスファルトを所定厚さで芯材不織布
の両面に融着塗覆した遮断シートを強化路盤の路盤面に
敷設し、該遮断シート上に所定厚に道床砕石をかき込み
後搗き固めた道床を形成したことを特徴とする請求項１
記載のてん充道床。
【請求項６】路盤材を所定強度に固化させて路盤を形成
し、該路盤面を覆うように改質アスファルトを芯材に融
着塗覆した遮断シートを敷設し、該遮断シート上に所定
厚に道床砕石をかき込み後搗き固めた道床内に形成され
た空隙に、改質アスファルト乳剤をてん充材としててん
充し、前記搗き固め状態にある砕石を一体的に結合させ
た道床を構築したことを特徴とするてん充道床の構築方
法。
【請求項７】路盤材を所定強度に固化させて路盤を形成
し、該路盤面を覆うように改質アスファルトを芯材に融
着塗覆した遮断シートを敷設し、該遮断シート上に所定
厚に道床砕石をかき込み後搗き固めた道床内に形成され
た空隙に改質アスファルト乳剤をてん充材としててん充
し、前記搗き固め状態にある砕石を一体的に結合させた
道床を構築し、さらに該道床の表層を覆うように高分子
樹脂系塗膜からなる表層被膜層を形成したことを特徴と
するてん充道床の構築方法。
【請求項８】前記改質アスファルト乳剤は、ベースアス
ファルト乳剤５〜６０重量％、改質プレポリマー１０〜
８０重量％、安定材１０〜６０重量％とをあらかじめ混
合しておき、てん充材として前記道床内の空隙にてん充
させたことを特徴とする請求項６または請求項７記載の
てん充道床の構築方法。