JPS6020521B2 - 営業線の舗装軌道切り換え工事工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は営業線の軌道を、まくらぎ下面と道床上面の間
に注入材層を有する舗装軌道に切り換える工事を実施す
る際に、注入材料が所定の硬イＱ伏態に到達する前に列
車を通過させなければならない場合においても、改艮軌
道の仕上りに支障を与えずに列車を通過させることので
きる改良軌道切り換え工事を行うための工法に関する。

近時、鉄道輪送量の増加とともに列車の通過量も増し、
それに伴って軌道、特に道床保守作業の頻度が増してい
る。いっぽう列車の通過量が増せばそれだけ保線作業実
施可能時間は短縮されるため、保線作業の省力化が可能
な軌道方式が必要となってきた。すなわち、従来のバラ
スト道床に代・つてたとえばコンクリート道床にしたり
、バラスト道床を一体化するなどの方式が検討されてい
る。本発明の目的は、このような改良道床とは異なり、
軌道のまくらぎと道床との間に注入材料の層を配設する
新規な軌道方式において、注入材料を未硬化状態で注入
する軌道構築工事を実施している際中に、注入材料が所
定の硬化状態に到達する以前に列車を通過させなければ
ならない状態においても、この新規な軌道の注入材層の
仕上りに支障を与えずに、列車を通過させることができ
る工法を提供する。

この軌道構造における注入材料は、まくらぎを介して伝
達される通過車鞠による各種応力などを下部構造である
道床に対して平均的に分散させ、それと同時にまくらぎ
を通して伝達される振動を極力吸収し、道床への衝撃力
を緩和し、道床を保護して砕石摩損を少くし、保線工事
のサイクルを延長することが可能となる。

上記の注入材料には、物性的につぎのような特性が要求
される。

すなわち、まくらぎを介して伝わる圧縮応力に対して年
間を通して必要以上の変形があっては好ましくないし、
またいつぽう圏すぎると振動を十分に吸収できなくなる
。さらに、まくらぎと道床との間に注入材料を注入する
際には液状でなければまくらぎと道床間に注入すること
も困難となる。したがって、作業時には液状であっても
、硬化してからは強籾で、各種応力に対して変形も少な
く、しかも振動吸収性の良好な材料が要求される。いっ
ぽう、この軌道方式を新設軌道において孫用る場合が多
いが、既設の営業線の軌道をこの軌道方式に切り換える
場合は極めてむずかしい問題に遭遇する。

すなわち、営業線をこの軌道方式に切り換える場合は、
時間的に終列車が通過した後、始発列車が到来するまで
の極めて短い時間中に工事を遂行しなければならない。
路線によって異るが、たとえば特に舗装軌道を必要とす
る都市近郊の路線においては大体４時間程度の作業時間
しか許されないのが一般的である。このような短時間内
に遂行すべき作業としては、在来レール、あるいはまく
らぎなどの撤去、道床面の調整、整備、新まくらぎ、場
合によっては新レールの搬入、それぞれの位置、水準の
調整、注入材料の注入などで、これらの作業をこの作業
可能時間内に確実に実施しなければならない。

またこれら構築作業の所要時間としては、これら各作業
に要する作業時間のみならず、注入材料の固化時間が加
わる。すなわち、注入材料は、注入時には液体状である
が、注入後は固化しなければ注入材料としての役に立た
ない。したがって、注入材料が注入後固化して所要の強
度を出すまでの固化所要時間も、構築作業時間としてみ
ておかなければならない。一般に普通現用材料では２時
間程度の固化所要時間が必要であり、全作業時間の半分
ぐらいを占有している場合が多い。すなわち、使用する
注入材料が自己反応硬化性を有する材料の場合には、注
入後所定の養生時間を置かなければ所定の強度に達し得
ず、また使用する注入材料が熱可塑性材料でこれを高温
度で注入する場合には、注入材料の温度が降下して所定
の強度が発揮される温度までの冷却期間を魔かなければ
注入材料の強度は不足する。したがって、いずれにして
も注入材料を注入後、所定の養生時間置かなければ舗装
軌道の性能は発揮されない。従来この種の舗装軌道の構
築工事においては、道床上面とまくらぎ下面の間に所定
の厚さの注入材層を設けるために、所定厚さ分だけジャ
ッキでレールをもち上げておき、この状態を保持したま
ま注入材料を注入し、所定の養生時間を経過させた後ジ
ャッキを外し、列車を通過させた。しかし、この工法に
おいては、すべての作業工程がそれぞれ計画時間内に完
了すれば所定の時間内に舗装軌道への切り換え工事は完
了し、その後において無事に列車を通すことが出来るが
、多くの作業工程の中で、何処かで不測の事態が起こる
と、どうしても所定の養生時間を確保することが出釆な
くなり、注入材料が所定の強度に到達する前にジャッキ
を外さざるを得ない事態となっている。

注入材料が所定の硬化状態に達する前にジャッキを外す
と、レールおよびまくらぎの自重が注入材材層にそのま
まかかり、軌道が供用される前に注入材層が変形し、レ
ール水準に狂いを生じたり、さらにこのような状態で列
車が通過すれば注入材層はさらに変形してしまう。この
ため、現在はこのように変形した舗装軌道は後刻、再度
まくらぎを持ち上げ、正規の注入材層を再度作る作業が
なされており、これに伴い二重の作業が必要となってい
る。その対策として、使用ジャッキの強度を上げてレー
ル、まくらぎの荷重のみならず列車の静荷重ならびに勤
荷重にも耐えるように設計したものを使用しようとする
と、ジャッキ自身の大きさ、重量が大きくなり、作業性
が悪く、またまくらぎ間隔の狭い場合には実質的に使用
不可能などの問題がある。

また、注入材料の材質によって所定の養生時間を極めて
短くしようとすれば、必然的に特殊な材料となり価格が
大中に上昇する。

も、つぼう、正常に構築された改良軌道の効果は顕著で
あり、舗装軌道に切り換えることにより確実に保線サイ
クルは在釆バラスト軌道と比べ延びている。

したがって、注入材料の注入後硬化までの時間について
十分な対策が譲じられれば、有効な省力化軌道への転換
を一層進めやすくなる。上述のような要請のもとに本発
明者らは鋭意研究ならびに営業線における実験を行った
結果、本願発明の工法を完成するに至った。すなわち、
本願発明の工法は、営業線の旧軌道を改良軌道に切り換
える工事の過程において、舗装軌道の道床上に舗装軌道
のまくらぎならびにレールが置かれた段階で、道床上面
としール下面の間、または道床上面とまくらぎ下面の間
、或いは、道床上面と、レール下面およびまくらぎ下面
の両下面の間にスべ−サ（間隔を保持するための挿入物
）を挿入し、そして、まくらぎ下面と道床上面間に注入
材層を形成させるための所定の厚さの空間を設けた後、
注入材料を注入材層に注入し、かつ注入材料を注入した
後、注入材の所定養生時間以内に列車が通過する場合に
は列車を除行通過させる方法である。

この方式をとれば、注入材料がまだ未硬化状態で所定の
強度に到達しない段階でこの改良軌道に列車を通すこと
になっても、列車荷重はしールあるいはまくらぎから挿
入した該スベーサを介して道床に伝達され、所定の強度
に達しない注入材層には荷重が実質的にかからないため
に、注入材層の変形を防ぐことが可能となる。さらにこ
の段階で列車を通すに当って、列車を除行させることに
よりまくらぎにかかる列車の勤荷重を軽減することによ
って、所定強度に達しない注入材層への影響あるいはま
くらぎへの荷重をさらに少なくすることが可能となる。
このように述べると、一見たとえばまくらぎ下面と道床
上面の間に注入材層の厚みと等しい板でもまくらぎの端
部に挿入しておけば同等の効果があるように思えるが、
本発明者らが種々実験をくり返した結果、道床上面の再
現性を期待することは極めて困難なことが判明し、すな
わち道床を整備した後にレールを規定の水準に合わせる
と、各まくらぎごとのまくらぎ下面と道床上面の間隔は
予想外にバラツキが多く、所定の注入材層厚さに整える
ことは実質的に不可能なことが判明した。しかし、この
ような場合でもスべ−サとしてたとえばクサビを用いれ
ば、各クサビの挿入個所の空間厚さが相違しても、レー
ル水準を固定した状態でレール下面の下、あるいはまく
らぎ下面の下にクサビを打ち込めば、すべての場所でレ
ール下面あるいはまくらぎ下面の位直を所定の高さに固
定することが可能となり、しかもクサビであればこれを
打ち込むための作業時間は極めて短時間で済む。使用す
るスベーサの材質あるいは寸法については特に制限はな
く、それぞれの現場に即した列車の静、勤荷重を使用す
るスベーサ群で支えられるものであればよい。

また使用したスベーサは、注入材料が所定の強度に到達
した後に外しても良いし、あるいはそのまま放置しても
かまわない。すなわち本発明者らの実験における観察結
果から、スベーサを打ち込んだ後し‘ざらくの期間は、
本来まくらぎ下面が道床に伝達すべき列車の静、動荷重
をクサビが道床に伝えているが、列車通過がくり返えさ
れるにつれて、バラスト道床の場合はクサビの贋かれて
いる部分のバラスト砕石が除々に沈下していく。しかし
、その沈下速度は列車を除行させてお仇ま遅いから、注
入材料が所定の強度に達するまでの時間に沈下する量は
少なく、実質的に注入材層の変形を起こさせないで済む
ことができる。さらに、注入材料が所定の強度に到達し
た後もいまらくの期間はクサビが列車荷重を支持してい
るが、クサビの沈下量がさらに進むとある時点から列車
荷重はまくらぎ下面の注入材層を通して道床に伝達され
るようになり、この時点から本来の舗装軌道の効力を発
揮していくことが判明した。このため、注入材料が所定
の強度に到達した後特にクサビを外す必要はない。本願
発明になる工法を用いることにより、前述のように注入
材料が所定の強度に達する前に、注入材層の変形を起こ
さずに列車を通すことができるばかりでなく、さらに注
入材料の養生時間を舗装軌道切り換え工事時間の中に入
れられる必要がなくなるために、従来の方式と比べ所定
の時間内に切り換えることのできる軌道長さは延長され
、作業能率を大中に向上させることができるようになつ
た。すなわち、本発明の要旨は、一対のレールと、複数
ケの改良型まくらぎによって構成された舗装軌道組立体
を整備完了の道床上に配置し、レール下面、および、ま
くらぎ下面の両下面と道床上面との間に、或いは、レー
ル下面、または、まくらぎ下面と道床上面との間に通過
列車の分布荷重を笹持してレールの正規水準を維持する
とともに、前記まくらぎ下面と道床上面との間に所定厚
さの注入材料用の空所を形成するための間隔部材および
クサピ部材の両部材、或いは間隔部材またはクサビ部材
から成る複数のスベーサを所定位置に舷袋し、注入材料
を前記注入空所内‘こ注入し、かつ、固化させる工程を
含む営業線の舗装軌道切り換え工事法を提供することに
ある。

以下、本発明をその実施例について図面を参照しつつ説
明する。

図において、１は舗装軌道のまくらぎで、２はまくらぎ
の中に設けられた注入材料の注入口で、使用実例では、
たとえば上端は直径８仇の円形「下端は直径６弧の円形
をなすラッパ形のものである。

３はまくらぎ１とバラスト道床５の闇に形成された注入
層、４はしール、７，８はスべ−サとして用いたクサビ
、９はスベーサとして用いた角材木である。

第２図に示されるように締結装置６がレールの座金とも
なり、かつレール４をまくらぎ１に固定している。第２
図の線ｍ−皿こ沿ってとられたまくらぎ１とまくらぎ１
の間の断面を示す第３図において、この図では角材木９
の上面としール４の下にクサビ８が打ち込まれている。
使用実例について、構成要素の寸度を例示すれば、まく
らぎ１は長さ２ｍ、中７３．３仇、まくらぎ間隔１０ｃ
のであり、まくらぎの平均厚さ約１反スである。注入層
３の厚さは約３奴である。道床については、バラスト道
床５を転圧後６号砕石（直径約１２肋）を散布転圧して
作られている。クサビ７は木製で長さ３比ネ、中２０伽
、高さ一方は１．＆ネ、他方は７仇のものである。クサ
ビ８は木製で長さ３０仇、中７仇、高さ一方は１．５仇
、他方は７仇のものである。材木９は長さ３０仇、中、
高さとも８触角のものである。舗装軌道への切り換え工
事の実施手順はつぎのとお１りである。

まず旧軌道を撤去してから上述の道床を作った後、舗装
軌道用の上述のまくらぎ１を組み付けたレール４（舗装
軌道組立体……Ｓｋｅｌｅｔｏｎ）を搬入し、新しいバ
ラスト道床５上に置く。つぎにまくらぎ１とまくらぎ１
の間にジャッキ（図示せず）を設置し、このジャッキを
用いてレール４を所定水準まで持ち上げる。この状態で
まくらぎ１の下面とバラスト道床５上面との間にスベー
サとしてクサビ７を打ち込む。対象工事区間のまくらぎ
の下にすべてのクサビ７を打ち込んだ後、ジャッキを外
して抜きとり、該部分（まくらぎとまくらぎの間）にバ
ラスト砕石を若干入れ転圧した後、その上にスべ−サと
して角材木９をし−ル４の下に挿入する（第３図参照）
。続いてレール４の下面と角材木９上面の間にクサピ８
を打ち込む（第３図参照）。この後、再度レール４の水
準を再測定し、適正水準になればクサビ７および８の挿
入位置を変えてレール水準の適正化をはかる。つぎにま
くらぎ周辺にバラスト砕石をまき、これを転圧し続いて
材料注入口２から注入材を注入する。国鉄本線切り換え
工事における本実施例の場合、注入材料としてＢＴＢコ
ンパウンドを用い、これを１８０℃で注入後約２０分間
経過した時点から列車を徐行通過させ、その後注入材料
の強度が所定の値に到達するまでの時間約２時間の間に
延べ約７０００トンの列車が通過したが、注入材料の強
度が所定の温度まで低下した時点でのレールの水準狂い
は３側以内という良好な結果を得た。

この結果から、本願発明による舗装軌道の切り換え工事
工法を用いれば、工事所要時間の中から、注入材料の養
生時間を除外することができ、全工事所要時間の大中な
短縮が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の舗装軌道切り換え工事工法の１実施例
による該軌道の完成時の断面図、第２図は第１図の軌道
の平面図、第３図は第２図の総ｍ−ｍに沿ってとられた
断面図である。 ‐図中、符号；１・・・…まくらぎ、２・・・・・・材
料注入口、３・・・・・・注入層、４・・・・・・レー
ル、５・・．・・・バラスト道床、６・・・・・・レー
ル締結装置、７・・・・・・クサビ、８・…・・クサビ
、９・・・・・・材木。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一対のレールと、複数ケの改良型まくらぎによつて
   構成された舗装軌道組立体を、整備完了状態の道床上に
   配置し、 レール下面およびまくらぎ下面の両下面と道
   床上面との間に、或いは、レール下面、または、まくら
   ぎ下面と道床上面との間に通過列車の分布荷重を担持し
   てレールの正規水準を維持するとともに、前記まくらぎ
   下面と道床上面との間に所定厚さの注入材料用の空所を
   形成するための間隔部材およびクサビ部材の両部材、或
   いは、間隔部材、または、クサビ部材から成る複数のス
   ペーサを所定位置に嵌装し、注入材料を前記注入空所内
   に注入し、かつ、固化させる工程を含む営業線の舗装軌
   道切り換え工事工法。