JPH0818391B2 - 防振コンクリートまくらぎの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、防振機能が要求されるコンクリート製のま
くらぎの製造方法に関する。

＜従来の技術＞ 振動の伝達や騒音の発生を抑制する弾性コンクリート
まくらぎが種々開発され実用化されている。

この種のまくらぎは、特開昭53−143626や、特公昭58
−50590に見られるように、コンクリート製のまくらぎ
の底面、側面、端面の全周を、ウレタンエラストマーで
包囲する構造のものが中心であった。

＜本発明が解決しようとする問題点＞ 従来の防振コンクリートまくらぎにあっては、製造工
程を含めて次のような問題がある。

＜イ＞ 高価なウレタンエラストマーをまぐらぎの全周
に被覆するため、最終製品である弾性まくらぎが高価な
ものとなり、用途が限定されてしまう。

＜ロ＞ 実際の製造工程は、型枠の内部に既成のコンク
リートまくらぎを浮かした状態で設置し、その間隙にウ
レタンエラストマーの原液を充填して硬化させるもので
ある。

そのために生産性が悪く製造に手数がかかり、やはり
高価になる原因となっている。

また、まくらぎより表面積の大きいスラブへの適用は
困難とされている。

＜ハ＞ また充填方式であると品質管理が不十分にな
り、品質にバラツキが生じ易い。

＜本発明の目的＞ 本発明は、上記のような問題を改善するためになされ
たもので、次のような防振コンクリートまくらぎの製造
方法を提供することを目的とする。

＜イ＞比較的安価に製造できる、防振コンクリートまく
らぎの製造方法。

＜ロ＞生産工程が単純で生産性の高い防振コンクリート
まくらぎの製造方法。

＜ハ＞品質にバラツキの少ない防振コンクリートまくら
ぎの製造方法。

＜問題点を解決するための手段＞ すなわち本発明は、既成のコンクリートまくらぎの底
面、側面、端面の一部に防振体としてのウレタンエラス
トマー板を張り付け、残りの部分に独立気泡の軟質プラ
スチックフォーム板を貼り付けることを特徴とする。

＜本発明の説明＞ 以下、防振コンクリートまくらぎの一例として本発明
について説明する。

＜イ＞コンクリートまくらぎ コンクリートまくらぎ１は、従来公知のものを利用で
きる。

コンクリートまくらぎ１は、特に砂利道床ではなくコ
ンクリート製の道床上に固定して使用するまくらぎを対
象としている。

コンクリートまくらぎ１は、レールを固定する固定面
11と、その反対側の底面12と、両側の端面13、および長
手側の正面14と背面15を有する、概略横長の六面体であ
る。

こうしたコンクリートまくらぎ１を、レールを固定す
る固定面11を下向きに、底面12を上向きにして作業床の
上に設置する。

そして後述するような防振体２との密着位置には接着
剤を塗布しておく。

＜ロ＞防振体 防振体２は、ウレタンエラストマーでコ字状に形成し
た部材である。

すなわち２枚の並行な側面被覆板21を、１枚の底面被
覆板22で直交状態で連結してコ字状に形成する。

そして側面被覆板21の内側の長さは、コンクリートま
くらぎ１の高さの60％程度に設定する。

また底面被覆板22の内側の幅は、コンクリートまくら
ぎ１の底面の幅と同一に設定する。

＜ハ＞防振体の性状 この防振体２の性状は次のような条件を満たすものを
利用する。

１）ばね係数 本発明の製造工程を経て完成した弾性まくらぎの『ば
ね係数』が、10〜50t/cmに調整できるだけの配合のウレ
タンを使用する。

２）防振体を構成するウレタンエラストマーの厚さ 厚さは10mm〜30mmのものが望ましい。

なぜならそれ以下では耐久性に乏しく、それ以上の厚
さでは不経済だからである。

３）面積比 防振体２の面積と後述する軟質プラスチックフォーム
板３との面積の比率は、2:8〜1:9の範囲に設定する。

なぜなら、防振体２ですべての重量、衝撃を道床に伝
達するものであるから、この比率より防振体の面積の比
率が小さいと重量、衝撃の伝達機能が達成できず安定性
に欠け、さらに耐久性が低下することになるからであ
る。

一方その比率が大きいと、安定性、耐久性は向上する
が、高価なウレタンエラストマーを多量に使用する結
果、不経済なものになる。

４）比重 防振体２の比重は、0.5〜0.9の範囲が望ましい。

なぜならこの範囲よりも大きいと硬さの大きい材料と
なって振動、衝撃をそのまま道床に伝達してしまい、防
振材料としての目的を達成し得ないからである。

一方、この範囲よりも小さいと、耐久性が低下し、長
い年月の使用に耐えられない。

５）架橋点濃度 防振体２を構成するウレタンエラストマーの架橋点濃
度は、5.0×10^-5mol/g〜1.0×10^-4mol/gの範囲が望まし
い。

なぜなら、これ以上大きいと材料が硬くなり振動や衝
撃をそのまま道床へ伝達することになり、またこれ以下
であると、圧縮永久歪が悪化してしまう。

＜ニ＞防振体の張り付け そしてこのコ字状の防振体２を、コンクリートまくら
ぎ１の底面12から嵌合する。

この嵌合位置は、コンクリートまくらぎ１を使用する
場合に、レールを取り付ける位置の反対側である。

防振体２を嵌合すると、コンクリートまくらぎ１の底
面12には防振体２の底面被覆板22が、まくらぎ１の正面
14と背面15には防振体２の側面被覆板21が、各々密着す
ることになる。

さらにコンクリートまくらぎ１の側面には、側面用の
防振体２を張り付ける。

この側面用の防振体２は、前記と同一材料で矩形に製
造したものである。

＜ホ＞接着剤 防振体２のコンクリートまくらぎ１表面との密着予定
面には、防振体２を嵌合する以前に接着剤を塗布してお
く。

この接着剤にはチキソトロピーを有するウレタンなど
の発泡性接着材を使用する。

これはコンクリートまくらぎ１の表面が平滑でないか
ら、その細部にまで十分に浸透する接着剤を使用するこ
とが好ましいからである。

特に発泡性の接着剤を使用することによって、微少な
気泡が発泡しながらその粗面に入り込み、良好な接着効
果を発揮することができる。

＜ヘ＞軟質プラスチックフォームの張り付け 以上の工程によりコンクリートまくらぎ１の所定位置
に防振体２を張り付けて弾性まくらぎが完成する。

車両の重量や振動の伝達だけを考慮すれば、以上の構
造で目的は達成できるが、さらに他の部分には軟質プラ
スチックフォーム３を、間隙充填部材として張り付け
る。

この軟質プラスチックフォーム３は、防振体２と同じ
厚さのものを用いる。

まくらぎ１の正面、背面における軟質プラスチックフ
ォーム３の張り付け高さは、防振体２の高さと同一とす
る。

すでにウレタン製の防振体２が、コンクリートまくら
ぎ１の下部で10〜20％の面積を被覆しているから、まく
らぎ１の下部の内の残りの部分を軟質プラスチックフォ
ーム３で被覆することになる。

この軟質プラスチックフォーム３には耐水性に優れ安
価なものを使用でき、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化
ビニルなどの独立気泡のもので、なかでもポリエチレン
製が好ましい。

＜実施例１＞ 断面20×40cm、長さ240cmのコンクリートまくらぎ
を、底面を上にして床上に寝かせ、予めコ字状に形成し
た、底面厚さ2.5cm、側面厚さ1.5cm、幅13cm、側面高さ
14cmのウレタンエラストマー製の防振体をまくらぎの底
面から嵌合した。

また、コンクリートまくらぎの端面には、厚さ2.5c
m、幅10cm、高さ11cmのウレタンエラストマー製の防振
体を取り付けた。

嵌合に先立って、防振体とコンクリート面の接触する
位置には、接着剤を塗布した。

この防振体を構成するウレタンエラストマーと接着剤
の特性はつぎに示す通りである。

１）ウレタンエラストマーの特性 ・比重 0.75 ・架橋点濃度 7.5×10^-5mol/g ・引裂強度 40kg/cm ・引張強度 85kg/cm² ・圧縮永久歪 10.5％（50％圧縮、70℃、22hr） ２）接着剤の特性 ・ウレタン２液型揺変性接着剤AW−208（日清紡績
（株）製） ・可使時間 15分 ・硬化時間 ２時間（25℃） ・発泡倍率 1.5倍 防振体を張り付けた部分を除いたコンクリートまくら
ぎの底面および周囲に、以下に示すような特性の硬質プ
ラスチックフォームを張り付けた。

この軟質プラスチックフォームの特性は次の通りであ
った。

３）軟質プラスチックフォームの特性 ・サンペルカ Ｌ−2500（三和化工（株）製） ・比重 0.027 そして完成した弾性まくらぎに、荷重を載荷した。

従来からまくらぎには、一定範囲のばね係数、すなわ
ち、10〜50t/cmの範囲の係数が要求されている。

そこで、本実施例で製造した弾性まくらぎに荷重を載
荷してその歪量を測定した。

その結果、第４図に示すように31.2t/cmの、理想的な
ばね係数を得ることができた。

尚、ばね係数は次式に基づいて算出した。

＊歪量（cm）＝荷重10t時の歪量−荷重10t時の歪量 ＜本発明の効果＞ 本発明は以上説明したようになるから次の効果が得ら
れる。

＜イ＞ 従来はコンクリートまくらぎの全周面を防振体
で覆っていた。

本発明では、コンクリートまくらぎの一部の面で、特
に荷重がかかる箇所にのみ優れた防振性を有するウレタ
ンエラストマー板を張り付けることにより、コンクリー
トまくらぎの中央部上面に大きな引張応力が発生するこ
とを防止できる。

＜ロ＞ 本発明の独立気泡の軟質プラスチックフォーム
の板は、ウレタンエラストマー板に比して極めて柔らか
いので、下面道床からの反力を受けず、空隙を埋めて打
設コンクリートなどの侵入を防止することができる。

＜ハ＞ 従来のような注入による型組みや脱型の手間や
大規模な製造設備が不要となる。

しかも能率よく製造した各々のパーツを単に装着する
だけであるから、製造工程の単純化と生産性の向上を図
れる。

＜ニ＞ 防振体であるウレタンエラストマーや軟質プラ
スチックフォームは、コンクリートまくらぎの製造と分
離独立して製造したものを使用する。

したがって、これらの部材の品質管理が容易であり、
安定した品質を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：完成したまくらぎの斜視図 第２図：製造工程の説明図 第３図：使用状態の説明図 第４図：ばね係数測定における圧縮曲線図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横田 敦 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 三浦 重 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 安藤 勝敏 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 堀池 高広 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 小川 嘉彦 東京都足立区西新井栄町１―18―１ 日清 紡績株式会社西新井化成工場内 (72)発明者 千家 秀雄 東京都足立区西新井栄町１―18―１ 日清 紡績株式会社西新井化成工場内 (72)発明者 仲村 聡史 東京都足立区西新井栄町１―18―１ 日清 紡績株式会社西新井化成工場内 (72)発明者 吉澤 巌 京都府久世郡久御山町大字下津屋小字下ノ 浜代７番地 三和化工株式会社内 (72)発明者 三間 定之 京都府久世郡久御山町大字下津屋小字下ノ 浜代７番地 三和化工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−146801（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−260879（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−50590（ＪＰ，Ｂ２) 高分子学会編「高分子辞典」Ｓ60−４− １ 朝倉書店 Ｐ．538 「発泡接着剤」 の項

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリートまくらぎの表面に防振材を被
   覆する防振コンクリートまくらぎの製造方法において、 コンクリートまくらぎの上面のレール固定位置に対向す
   る部分の底面周辺部及び両側面周辺部にウレタンエラス
   トマー板を張り付け、 コンクリートまくらぎの両端面にウレタンエラストマー
   板を張り付け、 コンクリートまくらぎの底面、両側面及び両端面のウレ
   タンエラストマー板の張り付け部分を除く残りの部分に
   独立気泡のプラスチックフォーム板を張り付けたことを
   特徴とする、 防振コンクリートまくらぎの製造方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の防振コンクリートまくら
   ぎの製造方法において、 ウレタンエラストマー板のばね係数を10t/cm〜50t/cmと
   したことを特徴とする、 防振コンクリートまくらぎの製造方法。
3. 【請求項３】請求項１に記載の防振コンクリートまくら
   ぎの製造方法において、 ウレタンエラストマー板は、比重0.5〜0.9の低発泡ウレ
   タンエラストマーであることを特徴とする、 防振コンクリートまくらぎの製造方法。
4. 【請求項４】請求項１に記載の防振コンクリートまくら
   ぎの製造方法において、 ウレタンエラストマー板とプラスチックフォーム板との
   表面積の比率を2:8〜1:9としたことを特徴とする、 防振コンクリートまくらぎの製造方法。