JPH01278601A

JPH01278601A - 接着継目板とそれを用いた現場接着継目の製造方法

Info

Publication number: JPH01278601A
Application number: JP10385688A
Authority: JP
Inventors: Takaharu Nagafuji; 敬晴長藤; Katsuya Kirimura; 桐村　勝也; Noritsugu Abe; 則次阿部; Hitoshi Murata; 仁志村田; Atsushi Yokota; 敦横田; Munenobu Ono; 大野　宗伸
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 1988-04-28
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1989-11-09
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JP2611804B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〕本発明はレールとレールとを継目板および接着剤を用い
て現場接着絶縁継目および現場接着継目を迅速かつ簡易
に製°造できる現場接着継目の製造法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

鉄道における列車のスピードアップの要望が強まると同
時に、振動・騒音の軽減も要望されている。これらの要
望とともに、軌道の保守基準が厳しくなり、軌道保守量
が増大するため、その労力と経費の軽減が切望されてい
る。その対策として、通常は２５ｍ毎に継目板を用いて
レールを接続することに代えて、レール頭頂の高低狂い
を極力小さくするために、レール継目を溶接して連続し
た１本のレールとするロングレールが広く採用されてい
る。これにより、軌道の保守周期を延伸し、振動・騒音
の発生を抑制し、軌道構成部材の損傷および劣化を抑え
、かつ、車両動揺が小さく乗り心地の良い軌道を提供し
ている。このような従来のロングレールの適用範囲は一
般軌道部分に限られ、分岐器部分は除外されていた。し
かし、最近の列車のスピードアップの要望、振動・騒音
の軽減および軌道保守費の軽減のために、軌道保守が困
難で、かつ、振動・騒音の発生源になっている分岐器部
分もロングレール化することが考えられている。しかし
、クロフシングとして広範囲に、かつ、多量に使用され
ている在来線のマンガンクロッシング鋼は、一般のレー
ル鋼に溶接することが困難であるので、普通の継目構造
とせざるを得す、ロングレール化の隘路となっている。

また、接着剤を予めガラスペーパー等の基材に含浸した
固形状のプリプレグの中に面発熱体を内蔵させた接着剤
を用いて、マンガンクロッシングの前後端継目を現地で
接着する方法も提案されているが、まだ試験敷設の状態
にある。

また、信号用軌道回路の電気信号を絶縁する絶縁継目は
列車の走行安全を確保する重要な装置である。従来の絶
縁継目の構造は、大きく分けて２種類ある。第一は、主
に定尺レール区間に使用されている普通絶縁継目である
。この普通絶縁継目は、レールと継目板との間に絶縁材
料を挟み、ボルトおよび座金の座面と継目板の金属面の
間に絶縁カラーを挟み、ボルトを用いて機械的に組み立
てた構造である。第二は、主にロングレール区間に使用
されている接着絶縁継目である。この接着絶縁継目は、
二本の短いレールと継目板の間を絶縁材料も兼ねた接着
剤で接着した構造であり、接着絶縁レールとして工場製
作され、現地のロングレールにその両端を溶接して使用
している。この接着絶縁継目は、接着剤の性状により、
湿式法と乾式法の二種類の製造方法がある。湿式法は、
二液混合型エポキシ系接着剤を調合および混合し、更に
、ガラスクロスに含浸および積層し、１３０℃の硬化温
度で約３０分の硬化時間をかけて製造する方法であり、
その製造工程は複雑である。乾式法は、接着剤を予めガ
ラスペーパー等の基材に含浸した固形状のプリプレグを
用いて、１８０℃の硬化温度で約６０分の硬化時間をか
けて製造する方法である。更に、湿式法および乾式法に
用いる継目板は、接着層の厚さが均一なるように継目板
をそれぞれのレールの形状に合わせて再加工し、また、
接着剤の加熱時に継目板の両側から圧力を加えて、絶縁
層となる接着剤の厚さを管理しているが、絶縁層の厚さ
を均一にすることが困難である。また、現場接着絶縁継
目用として考案された接着絶縁継目板は、実用新案登録
番号第１５６８６０７号に登録されているが、継目板の
表面に絶縁層を接着し、その上に表面が凹凸状の鋼板を
接着したちのであるが、現在までに使用された例はない
。

〔発明が解決しようとする課題〕

分岐器内に多量に使用されているマンガンクロッシング
は、摩耗に対する耐久性に優れているが、オーステナイ
ト系の高マンガン鋼であるため、通常の高炭素鋼のレー
ルと容易に溶接してロングレールとすることが困難であ
るという欠点を持っている。また、プリプレグの中に面
発熱体を内蔵させた接着剤を用いて、マンガンクロッシ
ングの前後端継目を現地で接着する方法は、１５０℃の
硬化温度で約３０分の硬化時間を確保するために、面発
熱体の銅線に約１５０Ｖの交流電圧を約６０度盛度通電
させる必要があり、プリプレグの中で接着剤が炭化し、
接着不良をおこす危険性と、また、時間も最低１２０分
程度盛要となり時間的にもかなり不経済である。この接
着不良の改善と施工時間を短くすることが望まれている
。また、これを軌道回路を絶縁する絶８！継目に適用す
るには、絶縁層の中に加熱用の銅線が使用されているた
め、安全性に問題がある。

一方、溶接クロッシングは、通常の高炭素鋼のレールと
溶接することが可能であるが、摩耗により寿命が短くな
るという欠点がある。

９通絶縁継目は、締結ボルトの弛緩や絶縁材料の損傷が
原因となって絶縁不良、軌道破壊およびレール破端が発
生し易い欠点を持ち、特に、鉄道における振動および騒
音の主要因に成っていることは周知の通りである。

また、その性能を維持するための点検と保守に多くの労
力と経費が必要である。

例えば、工場製作の接着絶縁継目を普通絶縁継目の代わ
りとして敷設する場合、現地で通常のレールを切断し、
接着絶縁レールの両端を通常のレールと熔接しなければ
ならない欠点と、敷設使用中に溶接時の熱影響部に起因
するレール頭頂面に凹凸が発生し、輪重変動、振動およ
び騒音の発生源となる欠点がある。

また、溶接をする代わりに、従来の接着絶縁継目の製造
方法により、現地のレールを用いて接着絶縁継目を製造
すること、または、マンガンクロッシングの前後端の継
目を接着し、ロングレールとすることが、考えられる。

しか（９１、従来の接着絶縁継目を製作する湿式法を利
用する場合は、現地において、二液混合型エポキシ系接
着剤を目金および混合し、ガラスクロスに含浸および積
層する必要があり、その製造工程が複雑であるため、混
合不足などにより接着不良が発生し易い欠点がある。ま
た、乾式法を利用する場合は、接着剤が固形であるため
、流動性が悪いという欠点があり、これに起因して、レ
ールと継目板の間隙を厳しく制約しなければならないと
いう欠点を持っている。更に、従来の接着絶縁継目を製
作する湿式法および乾式法は、接着層の厚さが均一なる
ように継目板を個々のレー元の形状に合わせて再加工し
なければならないという欠点と接着剤の加熱時に継目板
の両側から圧力を加えて絶縁層の厚さを管理しても、絶
縁層の厚さを均一にすることが困難であるという欠点を
持っている。その上、硬化温度が高く、加熱時間も長い
ことから、全体の施工時間も長くなり、通常の列車運行
に支障をきたさなければ施工できないという欠点もある
。

また、実用新案登録番号第１５６８６０７号に登録され
ている現場接着絶縁用継目板は、接着強化板の形状加工
が複雑であるという欠点と接着強化板を継目板に接着す
る工程が工場製作の接着絶縁レールの接着工程とほぼ同
様であり接着作業を工場と現地の二箇所で行うことにな
り、経済的に不利益が生じるという欠点がある。

以上のように、従来の方法により、実際に敷設されてい
るレールの継目を現地で接着継目にするためには、種々
の欠点を解決することが大きな課題である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を解決するために、液状のエポキ
シ系接着剤の主剤と硬化剤の一方または両方にガラスフ
ァイバーの短繊維、または、ガラスフレークを混入させ
、更に、主剤と硬化剤の両方にそれぞれ異なる色素を混
入させたレール継目用接着剤を開発し、また、レール頭
部の下面の傾斜部分とレール底部の上面の傾斜部分のみ
でレールと接触し、レール腹部と継目板の間に生じる間
隙に上記レール継目用接着剤を充填させることのできる
形状で、レールと接触する側の面に合成樹脂から成る絶
縁層を有する現場接着用絶縁継目板、または、同一形状
で絶縁層を有しない現場接着用継目板を用いて現場接着
絶縁継目および現場接着継目を製造する方法を開発した
。

〔作　　用〕

本発明における、敷設されているレールとレールとを現
地において、現場接着絶縁継目および現場接着継目を製
造する場合、レール継目用接着剤は、補強材のガラスフ
ァイバーまたはガラスフレークを、任意の厚さおよび形
状に対し、液状のエポキシ系接着剤と共に流動させ、任
意の厚さおよび形状の強固な接着層を形成させる。更に
、レール継目用接着剤は、液状のエポキシ系接着剤の主
剤と硬化剤を混合し、練り混ぜている途中で、良好な混
合状態になった時点で、それぞれに混入色素自身の色が
消え、かつ、それぞれに混入された色素の中間色が現れ
、混合状態を接着剤の色をもって現す、また、接着用絶
縁継目板および接着用継目板は、上記のレール継目用接
着剤を塗布した本継目板をレールの両側に組み立て、継
目用ボルトを用いて締結すれば、レール頭部の下面の傾
斜部分とレール底部の上面の傾斜部分のみでレールと接
触し、この接触部分の接着剤は、レールおよび継目板の
製造時にできる表面粗さの凹部骨に充填されるだけの極
薄い膜状を形成する。また、レールの形状が、許容製作
公差以内であれば、各々のレール腹部と継目板の間には
必ず空間が生じ、その空間に上記のレール継目用接着剤
が充填され、更に、接着剤が完全に硬化する前に、継目
ボルトを所定の締結トルクで緊締すると、レール腹部と
継目板の間の空間が、本来の設計思想であるレールに対
する継目板のくさび作用を発生させる。また、現場接着
絶縁継目の絶縁層は、施工時の条件によらないで、確実
に継目板の金属部分とレールの間の絶縁を確保する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明における現場接着絶縁継目の横断図を示
すもので、本現場接着用絶縁継目仮１にレール継目用接
着剤４を塗布して、レール５に組み立てた状態である。

現場接着用絶縁継目板１は、金属製の継目板２のレール
と接着する面にエポキシ系等の絶縁層３が形成されてい
る。サンドブラスト等により表面処理を施した現場接着
用絶縁継目板１は、同じく、サンドブラスト等により表
面処理を施したレール５の両側から挿入され、絶縁カラ
ー６で被われた継目ボルト７と座金８およびナツト９に
よりレール５に固定されている。この状態で両側から現
場接着絶縁継目仮１をガスバーナー等で８０℃を越える
まで加熱し、８０〜１００　℃の間の温度で２０分間養
生し、その後、６０℃以下まで水等により冷却すること
により、容易に現場接着絶縁継目を製造できる。また、
第２図は本発明における現場接着瞬目の横断図を示すも
ので、現場接着用継目板１０にレール継目用接着剤４を
塗布して、レール５に組み立てた状態でる。これは、第
２図における現場接着用絶縁継目板１が現場接着用継目
板１０に代わり、継目ボルト７が絶縁カラー６で被われ
ていないことを除けば、第１図と同様である０本実施例
では、接着剤として、大日本色材製のエポキシ系接着剤
Ｂ−４０５０の主剤に、日本板硝子型のガラスフレーク
ＣＣＦ４５０を５％混入させてレール継目用接着剤４と
した。また、第１図と第２図におけるレール継目用接着
剤４の最大厚さは、標準でｉｎｍである０本実施例によ
れば、レール５として５ＯＮレール、現場接着用絶縁継
目板ｌとして長さ５６０ｍｍのものを使用した場合、接
着作業全体の時間は約６０度盛度で完了し、製造した現
場接着絶縁継目の引張強度は１７００　ｋＮ以上であっ
た。また、レール５として５ＯＮレール、現場接着絶縁
継目板１０として長さ５６０ｍｍのものを使用した場合
、接着作業全体の時間は約６０度盛度で完了し、製造し
た現場接着継目の強度試験の結果、１８００ｋＮの荷重
を４回載荷しても接着層等の破壊は認められなかった。

〔本発明における効果〕

レール継目用接着剤は、接着剤にガラスファイバーまた
はガラスフレークを混入させているため、従来の接着絶
縁継目を製作する湿式法における二液混合型エポキシ系
接着剤をガラスクロスに含浸および積層する必要がなく
、その製造工程が簡素化される。更に、各々のレール腹
部と継目板の間に確実に空間が生じ、その空間の任意の
厚さおよび形状に対し、補強材のガラスファイバーまた
は□ガラスフレークが接着剤と共に流動し、強固な接着
層を形成することができるため、現地の各々のレール形
状に合わせて継目板を再加工する必要がない。

また、接着剤の主剤と硬化剤の両方にそれぞれ異なる色
素を混入させることにより、主剤と硬化剤を混合する場
合、それぞれの色素自身の色が消え、かつ、それぞれの
色素の中間色が現れるまで練り混ぜることにより、混合
状態が目視で容易に確認でき、混合不良による接着不良
等を発生させない大きな効果がある。

現場接着用絶縁継目板は、レールと接触側の面に合成樹
脂から成る絶縁層を予め有しているため、現地施工にお
いて絶縁層の厚さを管理しなくても、必要な厚さは必ず
確保できる。また、現場接着用絶縁継目板の表面は、絶
縁層だけを形成するだけで済み、従来の接着用絶縁継目
板に比較し、容易に、安価に加工できる利点がある。

以上のように、本発明により、現地のレールを用いて極
めて短時間に、かつ、容易に、接着絶縁継目を製造する
ことが可能となり、普通絶縁継目の種々の欠点は一掃さ
れた。また、マンガンクロッシングの前１！！端と一般
のレールを接着することが可能となり、摩耗に対する寿
命の長く、在来線に多量に敷設さられているマンガンク
ロッシングを敷設状態のままでロングレール化すること
でき、経済的効果が大きい。

実施例によれば、現場接着用絶縁継目板として長さ５６
０ｍｍのものを使用したが、この長さを従来の接着絶縁
継目と同様に８２０１１Ｉ１１とすることにより、２５
００ｋＮ以上の破壊強度が期待でき、工場製作の接着絶
縁継目の代わりとして、現地のロングレール区間の絶縁
箇所を現場接着絶縁継目とすることも可能となる。これ
により溶接部の熱影響部に起因するレール頭頂面凹凸の
発生が無くなり、振動騒音の軽減および軌道保守の軽減
に効果をもたらす、また、従来の接着絶縁継目の工場製
作の際に本発明を使用することにより、製造時間の短縮
を図ることも可能である。

また、この現場接着用絶縁継目板は、合成樹脂から成る
絶縁層を予め有しているため、普通絶縁継目の絶縁継目
板としも使用することができる。

従来の普通絶縁継目の場合、ボルト用の絶縁カラーは、
ボルトおよび座金の座面と継目板の金属面の間に挿入し
ているため、絶縁カラーのクリープによるボルト軸力の
減少により、ボルトが弛緩して種々の問題を発生させて
いたが、この現場接着用絶縁継目板を使用するすること
により、ボルト用の絶縁カラーはボルトの幹部を被い、
ボルトおよび座金の座面が継目板の金属部分と直接接触
するため、絶縁カラーのクリープによるボルト・軸力の
減少がなく、ボルトの弛緩防止が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は現場接着絶縁継目の横断図、また、第２図は現
場接着継目の横断図である。１・・・現場接着用絶縁継目板、２・・・金属製継目板
、３・・・絶縁層、　　４・・・レール継目用接着剤、
５・・・レール、６・・・絶縁カラー、７・・・継目ボ
ルト、８・・・座金、９・・・ナツト、１０・・・現場
接着用継目板である。第１１２１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レール頭部の下面の傾斜部分とレール底部の上面
の傾斜部分のみでレールと接触し、レール腹部と継目板
の間に生じる間隙に接着剤を充填させることのできる形
状で、レールと接触する側の面に合成樹脂から成る絶縁
層を有する現場接着用絶縁継目板。
（２）特許請求の範囲（１）記載と同一形状で、絶縁層
を有しない現場接着用継目板。
（３）液状のエポキシ系接着剤の主剤と硬化剤の一方ま
たは両方にガラスファイバーの短繊維、または、ガラス
フレークを混入させたレール継目用接着剤
（４）特許請求の範囲（３）記載のレール継目用接着剤
の主剤と硬化剤の両方にそれぞれ異なる色素を混入させ
たレール継目用接着剤。
（５）特許請求の範囲（１）、（３）および（４）記載
のものを用いて接着絶縁継目を製造することを特徴とす
る現場接着絶縁継目の製造法。
（６）特許請求の範囲（２）、（３）および（４）記載
のものを用いて接着継目製造することを特徴とする現場
接着継目の製造法。