JPH10204801A

JPH10204801A - 道床バラストの安定化工法及びその軌道構造

Info

Publication number: JPH10204801A
Application number: JP2448197A
Authority: JP
Inventors: Takaharu Nagafuji; 敬晴長藤; Katsutoshi Ando; 勝敏安藤; Takahiro Horiike; 高広堀池; Manabu Emoto; 学江本; Toshiyuki Saeki; 俊之佐伯; Katsutoshi Sato; 勝俊佐藤
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Nichireki Co Ltd; Onoda Co Ltd
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Nichireki Co Ltd; Onoda Co Ltd
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 1998-08-04
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: JP3876345B2

Abstract

(57)【要約】【課題】十分な強度を有すると共に、保守並びに作業
手順の簡素化が図られた道床バラストの安定化工法およ
び道床バラストの安定化された軌道構造を提供すること
を課題とする。【解決手段】安定材の注入工程を、点付け充填工程と
完全充填工程に分けることによって、道床バラスト上層
部を完全充填状態とし、下層部を点付け充填状態とする
と共に、点付け充填工程に先立って、道床バラスト側面
部または周辺部に安定材による漏れ止め層を構築するこ
とによって、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道床バラストの安
定化工法及びその結果得られる軌道構造に関し、更に詳
しくは、短時間で所定の強度を発現し、かつ、流動性と
浸透性に優れた安定材を用いて道床バラストを安定化さ
せる工法、及び、その結果得られる新規な軌道構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レール、マクラギおよびバラスト
道床からなる有道床軌道の保守省力化を図るために、て
ん充道床やＢ型舗装軌道等が提案されてきたが、これら
てん充道床やＢ型舗装軌道は、いずれもバラスト間隙を
完全に充填するものであるため、充填材の使用量が多
く、現場で、型枠や不織布などを用いて漏れ止め作業を
行う必要があり、作業が煩雑になるだけでなく、施工に
時間がかかるという問題があった。しかも、バラスト間
隙がすべて完全に充填、結合されているため、軌道狂の
修正や道床交換などの保守作業に際して、道床バラスト
を解体することが極めて困難で、かえって労力を要する
という欠点もあった。

【０００３】また、例えば、特公昭６３−５１２０１号
公報に見られるように、道床バラスト層内に布を敷い
て、注入材によって固められる固化層の厚さを制御し、
かつ、注入材を布の下部バラストへ一部透過させて固化
層とバラスト道床とを一体化する提案もあるが、作業手
順が煩雑で、十分満足ができるものとは言い難い。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】本発明は、これら従来
技術の問題点を解決するためになされたもので、比較的
に土砂の混入の少ないバラストから成る既設有道床軌道
を対象とし、少量の安定材で、かつ、効率良く道床バラ
ストを安定化し、漏れ止め作業を簡易化すると共に、道
床交換等に際しても、道床バラストの解体が容易に行え
る道床バラストの安定化工法、および、その安定化工法
によって得られる新規な軌道構造を提供することを課題
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、バラスト
軌道の省力化について研究を重ねた結果、バラスト安定
材の流動性および可使時間をコントロールし、かつ、注
入方法に工夫を加えることによって、列車荷重により最
も磨耗、細粒化するマクラギ直下のバラストの空隙は完
全充填する一方で、下層部バラストは、空隙を残した点
付け状態にして、安定化を保たせることが可能なことを
見出して、本発明を完成した。

【０００６】すなわち、本発明は、安定化すべき道床バ
ラストに安定材を注入して道床バラストの安定化を行う
に際し、安定材の注入を、注入された安定材によってバ
ラスト下層部までを空隙を残した点付け状態とする点付
け充填工程と、その点付け充填工程によって減少したバ
ラスト空隙を埋めてバラスト上層部のみを完全充填する
完全充填工程とに分けて行い、道床バラストの上層部を
完全充填状態、下層部を点付け充填状態とする道床バラ
ストの安定化工法を提供することで上記課題を解決する
ものである。

【０００７】本発明のバラスト安定化工法においては、
点付け充填工程で注入される安定材は、比較的少量であ
り、注入された安定材は、バラスト空隙を伝わってバラ
スト下層部にまで到達し、バラスト相互をその接触部に
おいて結合するが、バラスト空隙を充填するまでには至
らない。

【０００８】一方、続いて行われる完全充填工程では、
注入された安定材は、バラスト空隙を伝わって次第に下
降して行くが、バラスト空隙は先行する点付け充填工程
によって小さくなっているので、ある程度下降したとこ
ろで停止し、その場所が、完全充填と点付け充填との境
界となる。

【０００９】このように、本発明のバラスト安定化工法
においては、安定材の充填工程を２つに分けることによ
って、列車荷重によって最も損傷を受けやすいバラスト
上層部を安定材によって完全充填し、それ以外の部分
は、バラスト間に空隙の残る点付け状態として必要かつ
十分なバラスト間結合を行わせ、結果的に上層部から下
層部までバラスト全体が安定化するものである。

【００１０】点付け充填工程の安定材と完全充填工程の
安定材とは、基本的には同じものが使用されるが、点付
け充填工程で使用される安定材に、完全充填工程で使用
される安定材よりも、粘度の小さなもの、換言すれば、
流動性の良いものを使用すれば、完全充填領域のコント
ロールが容易となり、好ましい。

【００１１】安定材の漏れ止めは、注入に要する安定材
の量が、バラストの全領域を完全充填する従来技術に比
べて少ないので、より簡便な方法で行うことができる。
具体的には、安定材の注入に先立って、安定材と同じ材
料を、安定化すべき道床バラストの側面部および／また
は周辺部に、吹き付け、散布、または注入することによ
って行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明で使用できる安定材として
は、粘度調整が可能で、ある程度の可使時間があり、バ
ラスト相互を結合できる急硬性材料であれば、どのよう
なものでも使用可能であるが、セメント系、アスファル
ト系、樹脂系、ゴム系の急硬性材料の１種、もしくは２
種以上を組み合わせた複合材料が好ましく用いられる。

【００１３】本発明で好ましく用いられるセメント系安
定材としては、急硬性セメントペースト、急硬性セメン
トモルタルがあげられ、これらに更に、合成高分子重合
体エマルジョン、合成ゴムラテックスエマルジョン、合
成樹脂エマルジョンを混入して用いても良い。これらエ
マルジョンの中では、スチレンブタジエン共重合体エマ
ルジョンおよびアクリル樹脂エマルジョンが、注入され
た施工箇所周辺の金属類を錆びさせる恐れがないので特
に好ましい。これらエマルジョンを混入した急硬性ポリ
マーセメントペースト、急硬性ポリマーセメントモルタ
ルは、脆性並びに耐衝撃性が向上し、耐久性に優れたも
のとなる。

【００１４】本発明で好ましく用いられるアスファルト
系安定材としては、加熱アスファルトがあげられ、アス
ファルト系安定材とセメント系安定材とを組み合わせた
急硬性セメントアスファルトペースト（以下、単に「急
硬性ＣＡＰ」という）や急硬性セメントアスファルトモ
ルタル（以下、単に「急硬性ＣＡＭ」という）なども複
合材料として好ましく用いられる。

【００１５】また、樹脂系安定材としては、ウレタン樹
脂、エポキシ樹脂が使用可能であり、ゴム系安定材とし
ては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエン
ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴムなどが使用可能で
ある。

【００１６】以上のように、本発明においては種々の材
料が安定材として使用できるが、中でも、急硬性セメン
トペースト、急硬性セメントモルタル、急硬性ＣＡＰ、
急硬性ＣＡＭ、または加熱アスファルトが、成分の配合
割合や温度を変えることによって粘度調整が可能で、し
かも、注入後、約１時間で、列車荷重を支持できる程度
の強度を発現するので、列車運行の間隙をぬったバラス
ト安定化作業には特に好ましい材料である。

【００１３】表１に、本発明で使用する急硬性セメント
ペースト、急硬性セメントモルタル、急硬性ＣＡＰ、急
硬性ＣＡＭの標準的な配合割合を示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】これら配合成分の中で、セメントとして
は、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメ
ント、白色ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランド
セメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、高炉セメン
ト、シリカセメント、低発熱セメント、アルミナセメン
ト、超速硬セメント等が使用可能であるが、急硬材との
水和反応性に優れること、および、長期強度の確保に優
れることから、普通ポルトランドセメントが好ましい。

【００１６】また、混和材としては、石灰系膨脹材、エ
トリンガイド系膨脹材、減水剤等が使用できる。減水剤
としては、市販のナフタリン系、メラミン系、リグニン
系、カルボン酸系減水剤が使用できるが、ナフタリンス
ルフォン酸塩などのナフタリン系減水剤が好ましい。

【００１７】急硬材としては、カルシウムアルミネート
と無水石膏との混合物、または、カルシウムアルミネー
ト、ナトリウムアルミネートおよび無水石膏の３者の混
合物が使用できる。この場合に使用する無水石膏として
は、強度発現性に優れたII型無水石膏が好ましい。急硬
材の粉末度は、４０００〜８０００ｃｍ² ／ｇの微粉末
状のものが好ましい。

【００１８】微細粉末としては、石灰岩や火成岩を粉砕
した石粉や高炉スラグを使用することができる。

【００１９】細骨材は、川砂、海砂、山砂、珪砂等を使
用することができるが、強度並びに吸水率等の品質に優
れる珪砂が好ましい。

【００２０】凝結調整剤としては、無機塩類、有機酸及
び有機酸塩類の単味、または、これらを併用して用いる
ことができる。無機塩類としては、ＣａＣｌ₂、ＺｎＣ
ｌ₂、ＦｅＣｌ₂等の塩化物、Ｋ₂ＣＯ₃、Ｎａ₂ＣＯ₃、
ＣａＢ₄Ｏ₇、Ｎａ₂Ｂ₄Ｏ₇等の炭酸塩、硼酸塩が使用で
きる。有機酸としては、クエン酸、グルコン酸、酒石酸
等が使用でき、有機酸塩類としては、クエン酸ナトリウ
ム、クエン酸カルシウム、グルコン酸ナトリウム、グル
コン酸カルシウム等が使用できる。

【００２１】このほかに、発泡剤として、アルミニウム
粉末、マグネシウム粉末、亜鉛粉末等の金属粉末、およ
び、これらをステアリン酸等の有機酸で表面処理したも
のを使用することができる。

【００２２】アスファルト乳剤としては、ノニオン系ア
スファルト乳剤を使用するのが好ましい。また、水とし
ては、水道水、地下水、河川水等の淡水を使用し、流動
性の調整に用いる。

【００２３】これら急硬性セメントペースト、急硬性セ
メントモルタル、急硬性ＣＡＰ、急硬性ＣＡＭの混練プ
ロセスを図１ないし図４に示す。図１は、急硬性セメン
トペースト、図２は、急硬性セメントモルタル、図３
は、急硬性ＣＡＰ、図４は、急硬性ＣＡＭの混練プロセ
スをそれぞれ表している。

【００２４】水、凝結調整剤および減水剤に、必要に応
じてアスファルト乳剤を混合したものに、急硬材を加
え、１０００ｒｐｍの高速回転連続ミキサで約２分間練
り混ぜ、練り混ぜ途中で、セメント、膨脹材、アルミ粉
末に石粉または細骨材を加えたものを添加する。練り混
ぜ終了後、土木学会Ｊロート法でコンシステンシーを確
認し、注入用の安定材とする。なお、好ましいコンシス
テンシーは安定化すべき道床バラストの平均粒径に依存
するが、通常の３０〜５０ｍｍ程度の平均粒径の道床バ
ラストに対しては、フロータイムで８〜２５秒が好まし
く、特に好ましくは１０〜２０秒である。フロータイム
が８秒よりも短いと、点付け充填工程でバラスト上層部
の空隙を十分に小さくすることができず、また、完全充
填工程では安定材がバラスト下層部にまで達し、上層部
のみを完全充填することが困難となる。逆に、フロータ
イムが２５秒を越えると、点付け充填工程で安定材がバ
ラスト下層部にまで達することが困難となり、下層部は
安定化されないままに残される可能性があり、好ましく
ない。

【００２５】一方、本発明で使用する加熱アスファルト
としては、ストレートアスファルト、ブローンアスファ
ルト、セミブローンアスファルト等が使用可能である
が、中でも、改質が容易であるストレートアスファルト
が好ましく用いられる。

【００２６】改質は、バラストの把握力（タフネス・テ
ナシティ）の向上や低温での耐衝撃性等の改善を目的と
して必要に応じて行われるが、母材となるストレートア
スファルトに、スチレンブタジエン共重合体、ポリクロ
ロプレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリアク
リル酸エステル等のゴムを１種または２種以上添加し
て、分散、溶解して改質ゴム入りアスファルトとするこ
ともできるし、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン
エチルアクリレート共重合体、熱可塑性ゴムであるスチ
レンブタジエンスチレン共重合体、スチレンイソプレン
スチレン共重合体等の１種または２種以上を添加して、
分散、溶解して熱可塑性樹脂系改質アスファルトとする
こともできる。更には、上記ゴムと樹脂の両方を添加し
て改質することもできる。これら、ゴムや樹脂の添加量
は、ストレートアスファルト１００重量部に対して、６
〜２０重量部、好ましくは、８〜１５重量部である。

【００２７】必要に応じて改質された加熱アスファルト
を安定材として用いる場合には、加熱温度を変化させて
コンシステンシー、すなわち、浸透性を調節する。点付
け充填工程に際しては、２３０℃前後に加熱した浸透性
の良いものを用い、完全充填工程に際しては、２００℃
前後に加熱した粘性の高いものを用いるのが好ましい。
このように、加熱アスファルトは、所定の温度に加熱す
ることによって使用可能な状態になるので、準備のため
の時間が短くて済み、施工性に優れている。また、溶解
することによって注入できる状態になる材料であるの
で、工程の簡素化と、工程の低騒音化が可能である。

【００２８】以下、図を用いて本発明の道床バラスト安
定化工法を説明する。

【００２９】図５において、１は路盤であって、２は安
定化すべき道床バラスト、３はバラスト、４はマクラ
ギ、５はレール、６はマクラギ４に設けられた注入孔を
示す。本発明の道床バラスト安定化工法を施すに際して
は、まず、吹き付け機７、７によって、安定化すべき道
床バラスト２の側面部に、安定材と同種の材料９ａを吹
き付けて、漏れ止め層８、８を形成する。なお、図５
は、ＰＣマクラギの例を示したが、例えば、ＬＰＣマク
ラギの場合には、図６の右側に示すように、散布機１０
を用いて道床バラスト２の側面部に漏れ止め層８を形成
しても良いし、図６の左側に示すように、注入具１１を
用いて道床バラストの周辺部に漏れ止め層１２を形成し
ても良い。また、これら３種の手段は、必要に応じて併
用しても良いことは勿論である。漏れ止め材９ａの粘度
としては、土木学会Ｊロート法で測定したフロータイム
が１０〜１５秒程度のものが好ましい。フロータイムが
１０秒未満であると、道床バラストの側面部または周辺
部に吹き付け、散布あるいは注入した際に、バラスト空
隙に留まらずに流下してしまい、十分な漏れ止め層を形
成することができず、また逆に、フロータイムが１５秒
を越えると、バラスト空隙に十分に浸透することができ
ないだけでなく、作業性が悪化する。漏れ止め材９ａの
使用量としては、３０〜６０リットル／ｍ²の量が好ま
しい。

【００３０】図７は、点付け充填工程を示し、吹き付け
機７、７等によって形成された漏れ止め層８、８の内側
に、安定材９ｂが注入具１１を用いて注入される。漏れ
止め層が、漏れ止め層１２のように道床バラストの周辺
部に形成されたものである場合には、漏れ止め層１２の
内側に安定材９ｂを注入することは勿論である。道床バ
ラストの中央部にも安定材９ｂを十分に浸透させるため
には、マクラギ４に設けられた注入孔６、６から注入ロ
ート１３を用いて、安定材９ｂを注入するようにしても
良い。

【００３１】点付け充填工程で注入される安定材９ｂ
は、比較的少量であり、バラスト空隙を伝わって、バラ
スト下層部にまで到達し、バラスト相互をその接触部や
近接部において結合するが、バラスト空隙を充填するに
までは至らない。この点付け充填工程によって、道床バ
ラストの下層部から上層部までの全体にわたって、点付
け充填層１４が形成される。

【００３２】図８は、バラストの点付け状態を示し、バ
ラスト３の周囲が安定材９ｂに覆われて、互いに近接あ
るいは接触しているバラスト相互が、安定材９ｂによっ
て相互に結合されている状態を示す。点付け充填工程で
は、安定材９ｂによってバラスト空隙がある程度充填さ
れて、近接あるいは接触しているバラスト相互が安定材
９ｂによって結合されるが、バラスト空隙は残存してい
る点付け充填層１４が、道床バラストの下層部から上層
部までの全体にわたって形成される。

【００３３】この点付け充填工程で使用される安定材９
ｂとしては、バラストの粒径や空隙率等にも依るが、土
木学会Ｊロート法で測定したフロータイムが８〜２５
秒、中でも１０〜１５秒程度のものが好ましい。安定材
９ｂの使用量は、道床バラスト２の厚さを２５ｃｍとし
た場合には、４〜５０リットル／ｍ² 、好ましくは２０
〜４０リットル／ｍ² の量で使用する。使用量が４リッ
トル／ｍ²以下では、バラスト相互を点付けしている安
定材９ｂの膜厚が十分でなく、結合力が弱く、マクラギ
の沈下を防ぐことが難しい。逆に、使用量が５０リット
ル／ｍ² を越えると、バラスト空隙が小さくなり過ぎ、
好ましい点付け充填が得られない。

【００３４】特に、安定材９ｂとして加熱アスファルト
を使用する場合には、この点付け充填工程において使用
する加熱アスファルトの量を絞り込むことによって、水
分を含んだ道床バラストへの注入作業の際に発生する水
蒸気や泡立ち、突沸現象を防止することができて有利で
ある。また、残存するバラスト空隙によって、注入され
た加熱アスファルトの冷却速度が速くなり、注入後、短
時間で所定の硬さが得られるので、耐久性を維持しなが
ら冷却時間の短縮を図ることが可能となる。なお、必要
に応じて、扇風機、冷風、散水、ドライアイス等を使用
して、更に冷却速度を速めることも可能である。

【００３５】図９は、完全充填工程を示し、既に点付け
充填された道床バラスト部分に、注入具１１および／ま
たは注入ロート１３を用いて、安定材９ｃを注入する。
注入された安定材９ｃは、バラスト空隙を伝わって流下
していくが、バラスト空隙は先行する点付け充填工程に
よって既に小さくなっているので、図１０に示すよう
に、残存するバラスト空隙を完全充填しながら流下し、
ある程度流下したところで停止して、そこが完全充填層
１５と点付け充填層１４との境界となる。

【００３６】安定材９ｃとしては、安定材９ｂと基本的
には同じ材料が用いられる。安定材９ｃの粘度は、安定
材９ｂと同じでも良いが、安定材９ｂよりも少し粘度の
小さいものを用いるのが好ましく、バラストの粒径や空
隙率等にも依るが、土木学会Ｊロート法で測定したフロ
ータイムが８〜２５秒、中でも１２〜２０秒程度のもの
が好ましく用いられる。また、使用量としては、道床バ
ラスト２の厚さを２５ｃｍとした場合には、５〜７０リ
ットル／ｍ² 、好ましくは１０〜４０リットル／ｍ² の
量で使用する。使用量が５リットル／ｍ²以下では、形
成される完全充填層１５の厚さが十分ではなく、列車荷
重に耐えることが困難となり、逆に、使用量が７０リッ
トル／ｍ² を越えると、完全充填領域１５の厚さが必要
以上に厚くなったり、安定材９ｃが道床バラスト外へ溢
れ出したりして好ましくない。

【００３７】このようにして形成される点付け充填層１
４の厚さは、安定化される道床バラスト２の厚さの約１
／２〜２／３の範囲が好ましく、一方、完全充填層１５
の厚さは、安定化される道床バラスト２の厚さの約１／
２〜１／３の範囲が好ましい。これは、通常の道床バラ
ストの厚さが約２５ｃｍであるとすると、それぞれ、約
１２〜１７ｃｍ、約８〜１３ｃｍとなる。なお、以上の
説明では、点付け充填工程および完全充填工程は、それ
ぞれ１回の安定材の注入で行ったが、それぞれの工程に
おける安定材の注入は必ずしも１回で行う必要はなく、
使用される安定材のフロータイムや、使用器具の大きさ
によっては、２回、もしくはそれ以上の回数に分けて注
入しても良いことは勿論である。

【００３８】以下、実験例および実施例に基づいて、本
発明を更に詳しく説明するが、本発明の道床バラスト安
定化工法がこれら実施例に限定されるわけではないこと
は勿論である。

【００３９】

【実験例Ａ】急硬性セメントペースト、急硬性セメント
モルタル、急硬性ＣＡＰおよび急硬性ＣＡＭを用いて、
４種の安定材Ｎｏ．１〜４を用意した。安定材Ｎｏ．１
〜４の配合割合、および、物性を表２、表３に示す。

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】表２において使用した材料は、次の通りで
ある。セメント：秩父小野田（株）製普通セメント膨脹材：（株）小野田製エクスパン減水剤：花王（株）製マイティ１００急硬材：（株）小野田製スーパーハード微細粉末：（株）藤坂製珪石粉細骨材：前田建材工業（株）珪砂６号アスファルト乳剤：ニチレキ（株）製Ｍ乳剤アルミニウム粉末：中島金属箔粉工業（株）Ｃ−２５０凝結調整剤：（株）小野田製ＡＰセッター水：水道水

【００４３】表３から明らかなように、安定材Ｎｏ．１
〜４は、いずれも、使用可能なフロータイムを維持しな
がらも、２０分前後の可使時間が確保でき、しかも、練
り上がり後１時間で、０．２ＭＰａ以上の圧縮強度を発
現し、高流動性と急硬性に優れることが分かる。したが
って、安定材Ｎｏ．１〜４は、いずれも、作業時間が３
時間程度しか確保できない既設線の場合でも、養生時間
が十分に取れる新設線の場合でも、施工可能であること
が確認された。

【００４４】

【実施例１】現場で調整した安定材Ｎｏ．１を用いて、
新設線の道床バラストの安定化を実施した。対象とした
道床バラストは、土砂の混入の少ない、ＬＰＣマクラギ
を敷設した新設の複線で、バラスト層の厚さは２５ｃｍ
であった。

【００４５】表２のＮｏ．１の配合割合で所定量の原料
を配合し、ミキサで２分間混練した。ミキサから試料を
採取してＪロート法でフロータイムを測定したところ、
１１．６秒であったので、直ちに、散布機を用いて、３
０リットル／ｍ² の量で、道床バラスト側面部に、路線
約５ｍにわたって散布し、安定材の漏れ止め層を形成し
た。

【００４６】次に、同じく表２のＮｏ．１の配合割合で
所定量の原料を配合し、ミキサで２分間混練した。フロ
ータイムを測定したところ、１０．５秒であったので、
直ちに、注入ロートおよび注入具を用いて、漏れ止め層
が形成された道床バラストに注入し、点付け充填工程を
行った。このときの注入量は、３０リットル／ｍ² であ
った。

【００４７】次いで、点付け充填工程を行ったのと同じ
ミキサ中の安定材Ｎｏ．１を、注入ロートおよび注入具
を用いて点付け充填工程が施された道床バラストに注入
し、完全充填工程を行った。このときの安定材Ｎｏ．１
のフロータイムは１５．３秒で、注入量は２０リットル
／ｍ² あった。１時間後、安定化された道床バラストを
一部破壊したが、完全充填層ではバラスト空隙が完全に
安定材によって充填、固化されており、破壊にはかなり
の労力を要したが、その下の点付け充填層では、バラス
ト相互が点付け状態に保たれており、比較的容易に破壊
することができた。なお、完全充填層の厚さは約１０ｃ
ｍ、点付け充填層の厚さは約１５ｃｍであった。

【００４８】

【実施例２】現場で調整した安定材Ｎｏ．３を用いて、
既設線の道床バラストの安定化を実施した。対象とした
道床バラストは、土砂の混入の少ない、ＰＣマクラギを
敷設した在来の単線で、バラスト層の厚さは２５ｃｍで
あった。

【００４９】表２のＮｏ．３の配合割合で所定量の原料
を配合し、ミキサで２分間混練した。ミキサから試料を
採取してＪロート法でフロータイムを測定したところ、
１０．５秒であったので、直ちに、吹き付け機を用い
て、３０リットル／ｍ² の量で、道床バラスト側面部
に、路線約２０ｍにわたって吹き付け、安定材の漏れ止
め層を形成した。

【００５０】次に、同じく表２のＮｏ．３の配合割合で
所定量の原料を配合し、ミキサで２分間混練した。フロ
ータイムを測定したところ、１０．８秒であったので、
直ちに、注入ロートおよび注入具を用いて、漏れ止め層
が形成された道床バラストに注入し、点付け充填工程を
行った。このときの注入量は、３５リットル／ｍ² であ
った。

【００５１】次いで、点付け充填工程を行ったのと同じ
連続ミキサ中の安定材Ｎｏ．３を、注入ロートおよび注
入具を用いて点付け充填工程が施された道床バラストに
注入し、完全充填工程を行った。このときの安定材Ｎ
ｏ．３のフロータイムは１４．０秒で、注入量は２５リ
ットル／ｍ² あった。１時間後、安定化された道床バラ
ストを一部破壊したが、完全充填層ではバラスト空隙が
完全に安定材によって充填、固化されており、破壊には
かなりの労力を要したが、その下の点付け充填層では、
バラスト相互が点付け状態に保たれており、比較的容易
に破壊することができた。なお、完全充填層の厚さは約
１１ｃｍ、点付け充填層の厚さは約１４ｃｍであった。

【００５２】

【実験例Ｂ】ストレートアスファルト１００重量部にス
チレンブタジエン共重合体を１０重量部添加して改質し
た改質アスファルトを安定材として使用して、実験室規
模で道床バラストの安定化工法を実施した。すなわち、
ＰＣマクラギを敷設した在来線を模した層厚２５ｃｍの
道床バラストを実験室内に構築し、上記改質アスファル
トを２００℃に加熱して、フロータイムを１２．０秒に
調整したものを、道床バラスト側面部に散布して、ま
ず、漏れ止め層を構築した。使用量は、３０リットル／
ｍ²であった。次いで、上記改質アスファルトを２３０
℃に加熱して、フロータイムを１０．２秒に調整したも
のを、２０リットル／ｍ²の割合でバラスト層に注入
し、点付け充填層を構築した。なお、注入に際しては、
注入配管やノズル部分に保温手段を施して、注入中に温
度が下がらないように留意した。注入された改質アスフ
ァルトの冷却は自然冷却に任せた。最後に、加熱温度を
２１０℃に下げ、フロータイムを１０．８秒に調整した
上記改質アスファルトを、３０リットル／ｍ²の割合で
バラスト層に注入して、完全充填層を構築した。構築さ
れた点付け充填層の厚さ、および、完全充填層の厚さ
は、それぞれ、１５ｃｍおよび１０ｃｍであった。施工
後１時間経過後、繰り返し載荷試験を行ったが、沈下量
は殆ど見られず、上記改質アスファルトが、高流動性並
びに急硬性の点で問題のない安定材であることが確認さ
れた。

【００５３】

【実施例３】実験例Ｂで使用したのと同じ改質アスファ
ルトを用い、既設の道床バラストの安定化を実施した。
対象とした道床バラストは、土砂の混入の少ない、ＬＰ
Ｃマクラギを敷設した既設の複線で、バラスト層の厚さ
は２５ｃｍ、対象区間は１０ｍであった。

【００５４】工場で調整した改質アスファルトを現場で
加熱し、加熱温度、フロータイム並びに使用量を実験例
Ｂと同じ値に調整して施工した。ただし、漏れ止め層
は、バラスト側面部にではなく、安定化すべきバラスト
層の周辺部に、注入具を用いて改質アスファルトを注入
することによって構築した。１時間後、安定化された道
床バラストを一部破壊したが、完全充填層ではバラスト
空隙が完全に安定材によって充填、固化されており、破
壊にはかなりの労力を要したが、その下の点付け充填層
では、バラスト相互が点付け状態に保たれており、比較
的容易に破壊することができた。なお、完全充填層の厚
さは約１０ｃｍ、点付け充填層の厚さは約１５ｃｍであ
った。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、安定材の
注入工程を、バラスト空隙を残して、近接または接触し
ているバラスト相互を結合する点付け充填工程と、バラ
スト空隙を埋めて、バラスト空隙を完全充填する完全充
填工程とに分けて行うという簡単な作業によって、バラ
スト上層部を完全充填状態とすると共に、バラスト下層
部を点付け充填状態とすることが可能である。その結
果、バラスト層全部を完全充填する従来の技術に比べ
て、使用する安定材の量が少なくて良いだけでなく、得
られた安定化道床バラストは、列車荷重によって最も損
傷を受けやすいバラスト上層部は安定材が完全充填され
て十分な強度を有しているにも関わらず、バラスト下層
部はバラスト相互が点付け状態とされているだけである
ので、軌道狂いの矯正や、道床交換などの保守作業時に
は、バラスト下層部は比較的少ない労力で破壊可能であ
るので、バラスト層全体を完全充填している従来の技術
に比べて保守作業の省力化が可能となるという優れた効
果を有している。

【００５６】また、安定材の注入に先立って、安定材と
同じ材料をバラスト層の側面部または周辺部に注入する
だけの簡単な作業で、バラスト層に注入される安定材の
漏れ止め効果を得ることができ、漏れ止めの為の型枠や
不織布等の設置が不要となり、格段の省力化が実現でき
る。加えて、漏れ止め層の構築から、点付け充填工程、
完全充填工程まで、すべての工程において、同じ安定材
を使用することができるので、作業能率的にも優れた工
法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】急硬性セメントペーストの混練プロセスを表
す工程図である。

【図２】急硬性セメントモルタルの混練プロセスを表
す工程図である。

【図３】急硬性ＣＡＰの混練プロセスを表す工程図で
ある。

【図４】急硬性ＣＡＭの混練プロセスを表す工程図で
ある。

【図５】本発明の漏れ止め工程を表す断面図である。

【図６】本発明の漏れ止め工程の他の例を表す断面図
である。

【図７】本発明の点付け充填工程を表す断面図であ
る。

【図８】本発明の点付け充填工程の詳細を表す断面図
である。

【図９】本発明の完全充填工程を表す断面図である。

【図１０】本発明の完全充填工程の詳細を表す断面図
である。

【符号の説明】

１路盤２道床バラスト３バラスト４マクラギ５レール６注入孔７吹き付け機８漏れ止め層９ａ、９ｂ、９ｃ安定材１０散布機１１注入具１２漏れ止め層１３注入ロート１４点付け充填層１５完全充填層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安藤勝敏東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者堀池高広東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者江本学東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者佐伯俊之千葉県千葉市美浜区真砂１丁目11番６− 403号 (72)発明者佐藤勝俊栃木県宇都宮市さつき２丁目７番８号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】安定化すべき道床バラストに安定材を注
入して道床バラストの安定化を行うに際し、安定材の注
入を、注入された安定材によってバラスト下層部までを
空隙を残した点付け状態とする点付け充填工程と、その
点付け充填工程によって減少したバラスト空隙を埋めて
バラスト上層部のみを完全充填する完全充填工程とに分
けて行い、道床バラストの上層部を完全充填状態、下層
部を点付け充填状態とすることを特徴とする道床バラス
トの安定化工法。
【請求項２】点付け充填工程で注入される安定材の粘
度が、完全充填工程で注入される安定材の粘度よりも小
さいことを特徴とする請求項１記載の道床バラストの安
定化工法。
【請求項３】安定材が、急硬性セメントペースト、急
硬性セメントモルタル、急硬性セメントアスファルトペ
ースト、急硬性セメントアスファルトモルタル、または
加熱アスファルトであることを特徴とする請求項１また
は２記載の道床バラストの安定化工法。
【請求項４】安定材の注入に先立って、安定材が安定
化すべき道床バラストの側面部から漏れ出すことを防止
するために、安定材の漏れ止め工程を行うことを特徴と
する請求項１、２または３記載の道床バラストの安定化
工法。
【請求項５】安定材の漏れ止め工程が、安定化すべき
道床バラストの側面部および／または周辺部に、安定材
を吹き付け、散布、または注入して行われることを特徴
とする請求項４記載の道床バラストの安定化工法。
【請求項６】請求項１、２、３、４または５記載の道
床バラスト安定化工法によって安定化された道床バラス
ト。
【請求項７】安定材により完全充填された道床バラス
ト上層部と、安定材により点付け状態とされ空隙を残す
道床バラスト下層部とを有する安定化された道床バラス
トを備えた軌道構造。