JPS5829363B2 - キドウチユウニユウソウノ チユウニユウザイリヨウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軌道の枕木と道床の間に注入層をおく舗装軌道
工法に関する。

近時鉄道輸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、特に道床の保線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のでき
る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って例えば、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、こうした改良道床とは異なり、軌道の
枕木と道床の間に注入材料の層をおく新規た軌道工法と
の工法に適する注入材料を提供するものである。

この軌道構造における注入材料は枕木を介して伝達され
る通過車輛による各種応力たどを下部構造である道床に
対して平均的に応力分散させ、それと同時に枕木を通し
て伝達される振動をできるだけ吸収し、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
イクルを延ばすことができる。

上記の注入材料は、物性的に次のようた特性を要求され
る。

すたわち、枕木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たいし、また
いっぽう固すぎると振動を十分吸収することができり〈
りる。

さらに枕木と道床の間に注入材料を注入する際には液状
でなげれば枕木と道床間に注入することも困難と耽る。

従って作業時には液状であって、硬化してからは強靭で
、圧縮応力に対して変形も少なく、しかも振動吸収性の
良い材料が要求される。

本発明者らは、列車走行条件から各種必要条件をさらに
数値的に具体化するとともに幾多の注入材料を試作し、
その特性を調べるとともに幅２ｍ、長さ０．５ｍの枕木
１枚分の軌道模型において枕木と道床の間に注入材料を
注入して、硬化させた後、枕木に対して４ ｔｏｎの静
荷重と４．５ｔｏＨの上下振動荷重を同時にかげた１０
０万回振動実験を行ない注入材料の変形性を確認すれば
、材料の特性と上記振動実験による注入材料の変形量と
の関連から材料の必要特性を定めることができることを
見出した。

さらに注入材料とその注入条件による施行性についても
実験を行ない注入施行性に関しては注入時の注入材料の
粘度が重要た形定因子であることが判明した。

注入施工性に関しては、注入材料が液体の状態で枕木と
道床間に注入し、層をなすことが好ましく、それは、作
業性および枕木の水準のとおりに設定できる点で有利で
ある。

また注入温度に関しては、注入材料がコンクリート製品
、砕石などと接するので、コンクリート等が傷まないた
めに２００℃以下で行なうことが望ましく、さらに注入
作業性等の点を考慮すると注入材料の粘度が、２００℃
以下の温度で３０ボアス以下の値を有する注入材料を使
用すれば良い。

しかし前述したように注入材料に要求される性状として
は注入の施工性だけでなく、供用時の性質が伺一層重要
である。

注入材料が硬化した後供用される状態についてみると、
注入材料の供用時の力学的性質についてその温度条件を
考慮する必要がある。

特に夏場での温度条件が問題となる。

この点に関して本発明者らは、軌道模型による夏場の温
度分布を観測した結果、枕木の下においては最高４０℃
を考えておけばよいことが判明した。

このことから注入材料の供用時における変形抵抗性を４
０℃において見ることにより十分な性能を示すものでな
ければｒｊらたい。

枕木を通して注入材料にかかる力は各種あるが、主に圧
縮応力と剪断応力であって、とりわけ注入材料の特性と
して特に要求されるのが圧縮応力に対する対応性である
。

枕木を介して注入材料にかかる圧縮応力は、列車の静止
荷重と走行により発生する不整運動に基因する衝撃力が
主たものであって、この衝撃力は車輛側、線路側の状態
、走行速度たどの種々の条件の総合力であるため、一つ
の枠にはめることは極めて困難たものである。

こういうことから注入材料の特性としては単に弾性率だ
けを考えたのでは不十分であり、載荷速度の概念も考慮
した特性でなければたらない。

本発明者らは、各種の材料、すなわち熱可塑性材料や反
応硬化性材料の特性を調べるとともに、前記載荷振動実
験を行なった結果、載荷振動実験終了時の注入材料変形
量と相関性のある材料物性として４０℃における歪速度
が１．５ ％ ／分の圧縮条件下における１０係歪時の
圧縮応力値をもってすることが適当であること、さらに
振動実験の結果、この圧縮応力値が０．４ Ｋ７／ｃｒ
ｔｔ以上であれば年間を通して供用時の注入材料の変形
はほとんどないものであることが判明した。

例えば軌道の枕木中”７３．３ＣＷ１、枕木間隔＝１０
（？７７１とした場合、列車が通過することによる枕木
中心点下への載荷については大体次のようにたることか
実験的に明らかである。

すなわち、５０に９レールを使った場合は列車速度の影
響もあるが、着目載荷点の手前約２．５〜３．０ｍ附近
に輪重が来たときから圧縮応力がかかり初め、着目載荷
点上に車輪がきたとき最大圧縮応力を受け、その後は緩
和されてい〈。

一方、注入材料が粘弾性体の場合には弾性体の場合と異
なり複雑で、圧縮応力を受けた場合の変形抵抗性はその
載荷速度の影響を受け、緩慢ｒｆ載荷速度のもとでは速
い場合と比べ変形抵抗性が弱い。

それで安全をとってここでは遅い載荷速度の条件をとっ
た。

すなわち列車が約２５ｍ／ｈｒ 程度という超低速で
走行した場合の最大変形が１０係という場合１．５％／
ｍｉｎという歪速度をとれば適当である。

一方、下部道床の保護の見地から考えて、圧縮応力は余
り高すぎる値であってはかえって振動吸収性の点たどか
ら好ましくりく上記歪線条件で３０＜ｑ／ｃ４以下の値
を示すことが望ましい。

本発明は枕木と道床間に注入する注入材料としては、硬
化以前において粘度が２００℃以下の温度で３０ポアズ
以下を示し、かつ注入後硬化して供用時の性質として４
０℃における歪速度が１．５係／分の圧縮条件下におい
て、１０係歪時の圧縮応力値が０．４〜３０Ｋｑ／ｃｒ
ｒｔの値を示すような材料に存する。

本発明による注入材料は前記特許請求の囲に示すもの耽
らば熱可塑性材料でも反応硬化性材料でも良い。

例えば、熱可塑性材料としては石油系、天然系あるいは
合成系の各種ワックス類、アスファルト類、ピッチ類あ
るいはタール類などの各種瀝青物、熱可塑性樹脂例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢
酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリブテ
ン、エチレン−プロピレン共重合樹脂、または硫黄など
が挙げられる。

さらに以上の各種材料は単独でも、またはいくつかの材
料を組み合わせても使用でき、さらには、例えば各種繊
維、フィラー類、油類、ゴム類その他の添加物を添加し
てもよい。

実施例 １０／２０フローンアスフアルト１６ ｔｏｎと低分子
量ポリエチレン（平均分子量約７００ ）４ｔｏｎを完
全溶融混合したものは、２０００Ｃで５ポアズ以下の粘
度であり、４０℃における圧縮歪速度が１．５％／ｍｉ
ｎにおける１０係歪時の圧縮応力はｏ、６２にり／ｃｒ
Ａであった。

この材料を関西本線において７５ｍ区間にわたって、幅
７３．３（？７７１のコンクリート枕木とバラスト道床
（バラスト道床を転圧後６骨枠石（直径１２１ｒＬ１１
Ｌ）を散布転圧した道床）の間に、厚さ約２Ｃｍ位の注
入層の注入材料として１８０℃位の温度で注入して冷却
硬化させて使用した。

その結果昭和４９年３月からその年の夏期を経た１０月
の時点でも注入層の変形は全く起っていなかった。

第１図は本実施例の断面図を示し、１は枕木で２は枕木
の中に設けられた注入材料の注入口で上端は直径８ｃｍ
の円形、下端は直径６ｃｍの円形をなすラッパ形のもの
である。

３は注入層、４は軌条５はバラスト道床である。

第２図は第１図の平面図で締結装置６が軌条の座金とも
なりかつ軌条を枕木に固定している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例の断面図を示し、第２図
は第１図の平面図を示す。 １・・・枕木、２・・・材料注入口、３・・・注入層、
４・・・軌条、５・・・バラスト道床、６・・・締結装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 枕木と道床間に注入材料の層をおく舗装軌道におい
   て、硬化以前の粘度が２００℃以下の温度で３０ポアズ
   以下を示し、かつ注入後硬化した場合に４０℃における
   歪速度が毎分１．５％である圧縮条件下で１０係歪時の
   圧縮応力が０．４〜３００／ｃｍを示し、石油系、天然
   または合成系のワックス類、各種瀝青物、ポリエチレン
   、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、エ
   チレン−Ｍ２ビニル共重合樹脂、ポリブテン、エチレン
   −プロピレン共重合樹脂および硫黄からたる群から選ば
   れた少くとも１つの成分からなる注入材料を注入するこ
   とを特徴とする舗装軌道工法。