JPS62146301A - 鉄道車両落雪による飛石防止法 - Google Patents

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〕 降積雪地域を経由する鉄道において、列車の走行路であ
る軌道上に雪が降り積っているときに高速で走行すると
、誘起される風によって雪が吹き上げられて、車体の床
下に取付けられている機器類や台車まわりに雪が付着す
る現象が発生する。

この車両に付着する雪の量は、軌道上の降積雪量と気温
の状況、列車の走行速度、降謹雪地における走行距離等
に応じて徐々に成長し、ついには氷状の雪塊となること
がある。この車両に付着した雪は、車両の発熱や走行中
の振動あるいは長大トンネル通過時の暖勿または雪の降
らない温暖地域等に至ることによりて、凍結した車体外
面と、雪との境界面から融解剥離して団塊状に落下し、
雪塊の質量と列車速度に比例する衝撃力を軌道面に及ぼ
している。一方、鉄道の軌道構造は多くの場合、土路盤
やコンクＩＪ　−ト路盤の上に砕石による道床を敷いて
まくらぎとレールを保持しているため、落雷がレールや
まくらぎ上でなく道床部分を直撃すると砕石を撥ねとば
し、車体や沿線の諸設備を衝撃して様々な被害を与えて
いる。この発明は、鉄道の車両に付着した雪が走行中に
剥離して落下しても道床の砂石等を直撃することを合理
的に防止し、従って砕石等が飛散衝突してもたらしてい
る被害を未然に防ぐ方法と手段に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

従来の落雷による砕石飛散防止方法には、車両の幅に相
当する軌道面上の各まくら、ぎ間とまくらぎ両端の部分
に敷きつめられている砕石の表面に、ゴム製のマットや
コンクリート板あるいは、針金やロープで作られた網等
を用いて覆いを掛け、これ岬の覆いとまくらぎなロープ
あるいは金属性のバンドを用いて相互につなぎ止め、更
に一定の間隔毎に埋設した固定用アンカーに強固にけい
索し、雪塊の落下衝撃に耐え、同時に列車の走行風の影
響によりて、取付けた位置から榎い類が移動するのを防
ぐ方法がとられている。

しかし、鉄道線路の保守管理のうち、輸送量の増加に伴
う動道狂いの進特によって線路状態が悪化し、動゛揺の
増加によって乗心地が不良となった場合には、まくらぎ
間の道床充填部分からタイタンバーの砕石つき固め用の
棒状ツールを挿入してまくらぎの下面に砕石をつき込み
、レール面の高低や通り調整をして補修を行っている。

このため、前記のゴムマットやコンクリート板あるいは
網状の覆い等はとのよ５な作業に支障するので、必然的
に取り外し、軌道補修作業終了後に再度取り付けるとい
う繁雑な作業が付加されることになり、軌道補修作業の
能率が著しく阻害されている現状である。

〔問題点を〃′決するための手段〕

本発明は上記の欠点を除去し、・簡便にして落雷による
飛石防止効果の高い方法を捉供するものである。

先ず本発明の前提条件について述べると、次のことが云
える。

（１１ｉ体に付着した雪が走行中に離脱落下して地上に
到達するまでの飛跡を想定てると、落雪は走行速度に等
しい初速間ベクトルと重力加速度ベクトルによって定ま
る進行方向の縦断面内に限定される放物線を画く。

■）　車体に付着した雪が走行中に鄭脱落下しても、雪
塊が小さいときと大きくても走行速度が低いときは、落
雷の衝撃力は極めて弱いので、砕石が飛散して障害を起
すことはない。

（３）　　まくらぎの敷設間隔及び車体床下から砕石表
面までの寸法は、はぼ一定である。

（滲　列車の走行速度なり　（ｒｒ、／５ｅｃ）、車体
床下から砕石表面までの高さをｙ（ｍ）、落雷の放出角
度をθ、落雷の水平方向飛距離をｘ（ｍ）、重力加速度
を３として、空気抵抗を省略すれば、落雷の水平方向飛
距１１９Ｘ（ｍ）と落雷の初期高さｙ（ｍ）との関係は
、 によって求められる。

また、落雷が砕石の表面に突入する角度αは、で求めら
れる。

以上のことから、走行中の列車から離脱落下した雪塊が
画く放物線の形状は近似的に容易に計算することができ
る。そこで、はぼ一定の間隔に敷設されているまくらぎ
の上面に、ある高さの凸起状の飛石防止板を、車体の幅
に相当する範囲に、連続的に設けておくと、列車から離
脱した落雷は必ず飛石防止板に突当り、落雷の性状が氷
状の場合には砕けて小さくなり、飛翔速度を著しく減じ
て砕石上に落下するか、または、飛石防止板への数置の
衝突を繰り返す過程で、その都度落雷の大きさと飛翔速
度を減じることになり、やがて速度を失りて砕石上に落
下するときには無害とすることができる。また、落雷が
しまり雪状の場合は、雪の持っている粘性のために飛石
防止板に衝突した部分は削り取られて張り付き、残る部
分は飛翔速度を減じられて次の飛石防止板に向って飛翔
することになるが、この場合も飛石防止板に衝突する毎
に落雷の大きさと速度を減じられるので、やがて砕石の
表面に落下するときには砕石を飛散するほどの衝撃力は
無くすことができる。

従って、各まくらぎの間隔なり（ｍ）、各まくらぎの上
面に設置する飛石防止板の高さをｈ（ｍ）とすると、前
述の（１）、（７：Ｊ式から、 ｈ−ｂａｔａｎα　・・・・・・・・・・・（３）によ
って、飛石防止板の高さを近似的に求めろことができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図によって説明する。

第１図から第４図は特許請求の範囲（１）に関わるもの
で、各まくらぎ１にレール２、ｌをレール締結装置！３
、イによって取付けた通常の軌道の一部を表わしたもの
に、本発明の飛石防止板４．４′とレール２．２′間の
砕石表層部を取り除いて低くした中すかし状態を示した
もので、第１図は平面図、第２図はその正面図、第３図
は第１図及び第２図に示しであるレール締結装置３．３
′を省略した側面図、第４図は第２図中にＡ−Ａで示し
た部分の断面図である。通常の砕石表面５は２点鎖線で
表わし、またレール２．２′間の部分の通常砕石表面５
を飛石防止板４．４′の高さ分だけ低くした中すかし砕
石表面６の形状は、第１図を除く第２図から第４図に３
点鎖線で示している。第１図、第２図及び第３図に示す
飛石防止板４．４′の形状は、まくらぎ１に取付げた状
態では、レール締結装置３．３′の緊解作業には支障な
（、レール軌間外の車体幅に相当する横幅を有しており
、平鋼板を材料として、まくらぎ１の端部上面７．１に
相当する部分の直近に切込み８．８′を入れて直角に曲
げ、この面に取付は用の穴を設けて取付部９、ゲとし、
まくらぎ１の軌間外の両端部に穿孔して設置した埋込み
ポル）１０．１０’にまくらぎからの振動の伝達を防止
するための緩衝ゴム板１１，１１’を介してはめ込まれ
、ばね座金（図示せず）を入れてナラ）１２，１２’に
よってまくらぎ１に固定される。

この取付は法は新製まくらぎの場合は、埋込栓を設けて
ねじ釘によって固定してもよい。切込み８．８′の両性
側の垂直面下部１３．１３′は通常砕石表面５以下で略
まくらぎ１の高さ以内の深さを以て埋設される。また、
琲°石ｐ方上板４．４′の上辺は一件を増すために取付
部９．９′の曲げ方向と逆方向に全長にわたって直角に
曲げている。この曲げ方向を逆方向とした理由は、ま（
らぎ１に取付ける際の作業性を考慮したためであって、
取付部９．９′と同一方向であっ【もよく、また、この
曲げた横はり部分を設けなくてもｈ性を充分に保てる部
側な用いれば、作用効果は同等変わることはない。

飛石防止板４．４′の外側には連結棒取付座１４．１４
′を設け、連結ｓ１５．１５′とねじによって固定し、
落雷による衝撃力を線路の長手方向に埋設した複数の飛
石防止板４．４′が一体となって受は止めろ　　。

よ５になっている。

次に、実施例〔２〕について第５図から第８図（レール
及びレール締結装置とまくらぎの右倶１約半分を省略）
に示した棺造を訝明する。この方式は、特許請求の範囲
（２）に関するもので、実施例〔１〕における飛石防止
板４．４′と埋込みボルト１０．１０′を用いた取付方
式の代りに、Ｌ型飛石防止板１６を外枠１７によってま
くらぎ１の端部上面７に取付け、左右レール間の砕石を
中すかしする代りにまくらぎ１の上面に、合成プラスチ
ック製の繊維補強プラスチック（Ｆ、Ｒ，Ｐ）あるいは
硬質プラスチック等の材料で形成した台形障壁２１を接
着し、更に金属バンド２２を用いて固定したもので、第
５図はその平面図、第６図は正面図、第７図は側面図で
あり、第８図は第６図のＢ−Ｂ断面を表わしたものであ
る。第５図、第６図及び第７図のＬ型障壁板１６はまく
らぎ１の端部上面７に取付けた状態において、図示を省
略した右側部分を含めて車体幅に相当する長さを有し、
かつ、レール側の端部は締結装置の緊解に支障しない横
幅に形成した不等辺山形鋼であり、まくらぎ１の端部外
周とほぼ同形の外周形状に形成した鋼板製の外枠１７の
上部を垂直平行部１８に加工して、この部分にＬ型障壁
板１６の垂直面とともに貫通する穴をあけて締付具１９
を通して螺着するとともに、外枠１７の上面部に設けた
植込み締付具２０に、がん合するＬ型障壁板１６の水平
面に設けた当該下穴を通して固定される。また、まくら
ぎ１の中央部に設置する合成樹脂製の台形障壁２１は接
着剤によって装着し、更に金属バンド２２によって固定
するが、金属バンド２２は台形障壁２１の要所に設けた
取付は溝２３に嵌め合せて締付け、振動によって移動す
るのを防ぐ構造となっている。

また、まくらぎ１の中央部に設置する上記の合成プラス
チック製の台形凸起２５を、第９因に示した断面形状の
ような逆Ｔ型凸起２６とすることも可能であり、前記の
鋼製になる飛石防止板４．４′及びＬ型障壁板１６を合
成プラスチック製として　。

もよく、その配置関係をまくらぎ端部上面７．７′に台
形凸起２５あるいは逆Ｔ型凸起２６に置きかえることも
可能である。

以上の実施例〔１〕、〔２〕は既設線における降積雪他
用の車両着雪の落下衝撃による砕石飛散の防止にかかわ
る緩衝法であるが、降積霊地に新たに建設する箇所に用
いるコンクリートまくらぎに関する実施例〔３〕Ｋつい
ては、従来のコンクリートまくらぎの原型（第１図から
第８図参照）を基盤として、第１０図の平面図、第１１
図の正面図及び第１２図の側面図と、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−
Ｄ断面まくらぎ１（第１１図及び第１３図に従来まく・
らぎの原型を２点鎖線で示す）の上面に台形凸起２５を
設け、必要によりこわを車体幅に相当する長さの部分ま
で設けろことによって、前記の実施例〔１〕、〔２〕と
同様の緩衝効果を図ることができる。

車体下部に付着した雪が剥離して放物線を画きながら落
下しても、まくらぎの上面に設けた車体幅障壁２１また
は逆Ｔ型凸起２６等に必ず突当るｌことになる。

実施例〔１〕の構成による場合には、左右レール図に３
点鎖線で示″′ｆ）は、砕石表面５を低くする少ない。

また、ま（石ぎ１の端部上面７．７′に１置した飛石防
止板４．４′に落雷が衝突した場合には、まくらぎ１の
端部上面７．７′と飛石防止板４．４′の間に介在する
緩衝ゴム板１１．１１′の弾性と、飛石防止板４．４′
自体の弾性及び飛石防止板４．４′の垂直面下部１３．
１３′を砕石表面５以下で略まくらぎ１の高さ以内に埋
込んだ衝撃吸収作用、また、飛石防止板４．４′の外側
部に設けた連結棒取付座１４．１４′と連結棒１５，１
５’とを固定し、更に前後の飛石防止板４．４′とを連
続的に相互に連結しているので、衝撃力は伝達され、分
担して吸収する作用を行わしめるなどの相乗効果により
、落雷の衝撃力を受は止めるか、あるいは、破砕し能と
なる。

穿、５図から第９図に示した実施例〔２〕の構成につい
ては、Ｌ型ｍｕ板１６及び台形障壁２１とも雪を充分に
受は止めるか、あるいは、破砕して飛翔速度を減じ、落
雪質量を小ならしめることができる。また、実施例〔３
〕九ついては、前記の実施で、これを連続的に敷設する
ことによって実施例（１）、（２）と全く同様の作用効
果を発揮することができる。

以上、実施例の（１）、〔２〕及び〔３〕に共通して云
えることは、まくらぎ自体の強さは、剛性の高い左右の
レールを締結装置によって固定しておへ道床砕石によっ
て前後、左右方向とも埋め込まれて締め固められている
ため、大きな列車荷重にも耐える構造を有しており、落
雷の％　撃力には全く問題はない。また、実施例の〔１
〕、〔２〕において、左右レール間に用いたセｔ３成を
中すかし６、または、有機材料か合成ゴム材料を用いた
台形障壁２１−！たは逆Ｔ型凸起２６とした理由は、鉄
道の信号は左右のレールを利用して電気信号を送ってい
るためであって、降積霊地の軌道に用いるのに金属製の
飛石防止板４．４′やＬ型障壁板１６とした場合には電
気的な絶縁構造を取り入れなければならないためである
。

〔発明の効果〕

この実施例〔１〕、〔２〕及び〔３〕は、レール及１び
レール締結装置部分を除（まくらぎの上面幅内で、かつ
、車体幅に相当する部分にのみ設置されるので、軌道関
係の砕石つき固め等の補修作業は云うに及ばず、その他
鉄道関連の保守作業においても同等支障を及ぼすことは
無く、一度装着または敷設することによって永続的に車
両着雪の落下衝撃を緩和し、砕石の飛散を未然に防止す
る効果を発揮することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１３図は本発明の実施例を示したもので、
第１図から第４図は砕石上に敷設された既設軌道のまく
らぎ上に実施例〔１〕を装着した状態を示したもので、
第１図はその平面図、第２図は正面図、第３図は側面図
、第４図は第２図中のＡ−Ａ部を示した断面図である。 第５図から第８図は右側約半分を省略した既設ま（らぎ
に実施例〔２〕を取り付けた状態を示すもので、第５図
はその平面図、第６図は正面図、第７図は側面図、第８
図は第６図中のＢ−Ｂ部を示す断面図であり、第９図は
台形凸起２５を変形した逆Ｔ型凸起２６の断面図である
。 第１０図から第１３図は降積雪地域に新たに建設する軌
道に用いるコンクリートまくらぎに関するもので、第１
０図は平面図、第１１図は正面図、第１２図は側面図で
あり、第１３図は第１０図中のＣ−Ｃ及びＤ−Ｄ部を示
す断面図である。 防上板、５・・・通常砕石表面、６・・・中すかし砕石
表面、７、デ・・・端部上面、８．８′・・・切込み、
９．９′・・・取付部、１０．１０′・・・坤込みポル
）、１１，１１’・・・緩衝ゴム飯、１２，１２’・・
・ナツト、１３．１３′・・・垂直面下部、１４．１４
′・・・連結棒取付座、１５．１５′・・・連結棒、１
６・・・Ｌ型障壁板、１７・・・外枠、１８・・・垂直
平行部、１９・・・締付具、２０・・・植込み１ｕ３代
ｆＭＡ人ＬＩＩＦ’ｒ）−１４２’ＩＣ３！ＸｈｆＬＪ
Ｘ’Ｅ’Ａ８＃！：、’：本間達三

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）既設まくらぎのレール外方において、レール締結
   装置の取付座部分を除く両端部上面に車体幅に相当する
   横幅を有する範囲に平鋼板を材料として凸起状障壁板か
   らなる飛石防止板を形成し、レール軌間外のまくらぎ端
   部上面に相当する部分を直角に曲げて取付座を設け、ま
   くらぎの振動を伝えないためのまくらぎ両端部に設置す
   る埋込みボルトに緩衝ゴム板を介して螺着し、外側の垂
   直面下部を道床表面以下で略まくらぎの高さ以内の深さ
   に埋設し、左右の最外側に取付座を設けて前後のまくら
   ぎに取付けた飛石防止板相互を連結棒によって接続し、
   落雪による衝撃力を線路長手方向には道床に埋設された
   複数の飛石防止板が一体となって受け、かつ、左右レー
   ル間の砕石をまくらぎ両端部に設置する飛石防止板のま
   くらぎ上の高さ分だけまくらぎ上面より取除いて低下し
   中すかしにしたことを特徴とする鉄道車両落雷による飛
   石防止法。
2. （２）既設まくらぎのレール及びレール締結装置の取付
   け部分を除く上面の一部あるいは全長に、銅材または合
   成樹脂あるいは合成ゴム等の有機材料を用いて、車体幅
   に相当する横幅に凸起を形成する飛石防止板を金属製バ
   ンドあるいは埋込みボルトまたは接着剤等を用いて固定
   し、連続的に敷設することを特徴とする鉄道車両落雪に
   よる飛石防止法。
3. （３）既設のコンクリートまくらぎにおいて、その横幅
   を車体幅と同程度に長くし、レール及びレール締結装置
   の座面を除く上面を台形状に凸起を設けて高くし、当該
   まくらぎを連続的に敷設することを特徴とする鉄道車両
   落雪による飛石防止法。