JPS6327601A - 軌道用路盤の改良方法 - 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） 本発明は、軌道用路盤の改良方法に係り、営業使用中の
鉄道軌道の軟弱路盤部を夜間等の３〜４時間位いの短か
い運転休止中に、ｌＯ〜２０　ｍ位いづつ順次連続的に
改良する場合に使用するものである０ （従来の技術） 一般に鉄道用軌道では、車輌による振動荷重が連続的に
加わるため、路床土や道床砕石の微粉が雨水と混り、泥
状化して枕木上へ噴き上ったり、或いは道床砕石が路盤
内へ減り込んだりすることが屡々発生する。前記噴泥現
象等が生ずると、軌道は順次弱体化して適度な弾性が喪
失されると共に、線路”に高低差や曲がりが生じ、所謂
道床更換等の補修が必要になってくる。

一方、前述の如き軌道用路盤の軟弱箇所を強化するには
、路床土の入替えや道床砕石の下方にコンクリート層を
形成する方法が一般に採用されている。

しかし、路床土の入替え等による路盤の改良には、大規
模な４コ械力を必要とするうえ、夜間の３〜４時間位い
の短時間内に実施できる距離は極く限られたものであり
、作業能率が悪くて路盤改修費が著しく高騰する。

一方、営業用軌道の改良工事に於いては、−晩生に施工
可能な工事区間が１０〜２０　ｍと比較的短かいため、
所謂路盤の？■目が多数発生することになり、ベルト状
に連続して均一な強度を有する路盤を構築し難いという
問題がある。

更に、前記コンクリート層を形成する改良方法は、コン
クリート板に亀裂が入ってその割れ目から泥吹きを生じ
易く、且つ一旦亀裂が発生すると、その補修が著しく困
難になるという問題がある。

これに対し−で、近年新規に鉄道を建設する１合に、粒
度調整をした鉱滓を開用して軌道用路盤を強化する方法
が開発され、使用に倶されている。

即ち、第４図に示す如く、路床土１の上にしゃ断層（路
床が粘性土の場合）２を形成し、更にその上に粒度調整
砕石３と粒度調袋鉱／＄４を敷設した後、該鉱滓層４の
外表面にアスファルト乳剤層５を敷設する。

前記アスファルト乳剤層５によって鉱滓層４内の水分蒸
発を防止しつつ、大型ローラ等で該鉱滓層４を１０％前
後の水分含有状態で何回も締め固めることにより、所謂
鉱滓の水硬性によってこれが凝結硬化し、数ケバ後には
圧縮強度が６０Ｋｇ／ｃＩＩ！程度に達すると共に、そ
の後も長期に亘って硬化が促進され、最終的に快１００
〜１２０Ｋｇ／−の圧縮強度が達成される。

又、凝結硬化した鉱滓層４は、路床土からの噴泥を防止
すると共に道床砕石の減込みの防止、荷重の均等分散に
よる路床変位の軽減、雨水浸透の減少による路盤状態の
良好化等の作用を行ない、軌道に多くの灯影コを与える
。

しかし乍ら、前記粒度調整鉱滓層４が完全に凝結固化す
るまでには相当の期間を必要とするうえ、適当な水分含
有状態で鉱滓を十分に何回も締め固める必要があり、例
えばタイヤローラ（８【〜２０【）による転圧１０回、
及びマカダムローラ（１０【〜１２【）による転圧３〜
５回を必要とする。

従って新規に軌道用路盤を構築する場合には問題はない
が、営業中の鉄道の軌道用路盤の改良に粒度調整鉱滓を
用いるためには、鉱滓の諦め固め方法と、敷設した鉱滓
、１ωの襠目に改良を加え、凝結固化に必要とする締め
固め時間の短絡と、ベルト状に連続した均一な路盤強度
の達成を図らねばならない。

即ち、従前の様に、タイヤローラやマカダムローラで何
回も粒度調整鉱滓を転圧する締め固め工法では、作業時
間が、ｆｔ！３対的に不足し、経済的な路盤強化が図れ
ないだけでなく、短かい工事区間を順次施工するため工
事継目が多数発生し、鉱滓層の、継目部の強度が不足し
て継目部分から噴泥を生じるという問題がある。

（解決すべき問題点） 本発明は営集運転中の鉄道のυＬ道路盤を粒度調整鉱滓
を四則して改良する場合に於ける上述の如き問題、即ち
、■敷設した鉱滓層の１島き固めに時間がかかり過ぎ、
短時間内に施工する必要のある路盤改良工事）ζは適用
し難いこと、■短かい工事区間を順次施工するため、鉱
滓補強層に継目部が多くなり、鉱滓層の継目部の強度が
低下して噴泥を生じ易いこと、等の問題を解決せんとす
るものである。

そして、本発明は、路床土上へ敷設する鉱滓に予かじめ
充分な水分を与え、ランマー等の衝つエカにより鉱滓を
転圧する際に鉱滓内部より含有水分を放出せしめ、該内
部放出水分によって短時間内に内部から急速な凝結作用
を行なわせ、鉱滓層の最終的な圧縮強度の略７０％程度
の強度を発揮させると共に、残余の強度を、走行する軍
備重量を利用して転圧し４鉱滓を長期に亘って圧路硬化
させることにより発揮させ、これによって路盤改良作業
の大幅な時間短縮を図り、営業中の軌道用路盤の改良に
鉱滓の使用を可能とし軌道用路盤の改良方法を提供する
ものである。

前シ己目的を達成するため、本頓発明者は粒度調整鉱滓
の水和反応による硬化機構に関する検討と硬化試鹸を繰
り返し、その結果から下記の事象を知得した。

■従前の鉱滓を“敷設した後、加水をしながら時間をか
けてタイヤローラ等で転圧する方法にあっては、水和反
応による凝結硬化が鉱滓粒子の外表部より内方へ向って
徐々に進行し、硬化に相当長時間を必要とすること。

■これに対して、敷設する前の鉱滓に予かしめ水分を十
分に含ませ（例えば、５〜１０時間前より連続的に加水
して鉱滓を水漬けしておき、路床土へ敷設する約２時間
位い前に、加水を止めて鉱滓中の遊水を無くす）、敷設
した後これをランマー等の衝撃性の力によって４〜５回
転圧すると、衝撃によって鉱滓粒子内部から含有水分が
放出され、所謂水和反応による凝結作用が鉱滓粒子層の
内部より進行して極めて短時間内に凝結並びに減容し、
最終硬化時に於ける圧縮強度の７０％程度の圧縮強度（
約７０Ｋｇ／ｃＩＩｌ）が転圧少数時間で得られること
。

■数日前に施工された鉱滓層であっても、ランマー等で
転圧した鉱滓層の端部を再度破砕し、これに十分な加水
と十分に水分を含んだ新たな鉱滓の１合をして転圧すれ
ば、破砕された鉱滓層が凝結作用の進行過程中であるた
め連続したベルド状の鉱滓層となり、強度的に全く劣る
ことの無い継目部が形成できること。

■ランマー等の衝撃力によって４〜５回転圧し、且つ短
時間内に凝結並びに減容せしめた鉱滓層に対して、？（
続的に一定の圧縮・振動加重を加えることにより、粒度
Ｍ’ｆｆ鉱滓の水硬性が引き読き継涜的に発１■され、
３〜４ケ月後には、大型ローラ等により敷設時に鉱滓全
層を均等に締め固めした場合と同専の圧縮強度（約１０
０〜１２０　Ｋｇ　／　ｃｒＡ　）が得られること。

又、鉱／Ｊ層の上に弾力性を有するシート材を敷設した
場合でも、港、続的に一定の圧縮・振動荷重を加えるこ
とにより、粒度調整鉱滓は水硬性が引き続きｆ：ＩＫ、
読的に発揮され、所定の最終圧縮強度に到達すると共に
、軍備走行時の騒音が大幅に低減されること。

尚、前記事象は、鉱滓を最初に道路舗装等に使用した当
時、十分な初期転圧が厳械力の不足により行なえなかっ
た（う合でも、通行車輌の重量により徐々に鉱滓が締め
固められ、２〜３ケ月後には強固な鉱滓舗装が得られて
いたことと軌を−にするものである。

（問題点を解決するための手段） 本願第１発明は、営業中の鉄道の軌道用路盤を一定の区
間づつ時間を置いて連続的に改良する方法に於いて、前
記路盤の軟弱部の路床土を一定の深さに亘って取り除き
、その後予かじめ充分に加水した粒度調整鉱滓を敷設し
てランマー等の衝な力により転圧し、転圧により鉱滓中
より水分を押し出して粒度調整鉱滓を内部より均一且つ
短時間内に凝結させると共に、前記転圧した粒度調整鉱
滓の上方に直接又は弾性材製のシート材を介設して道床
砕石若しくは剛質ブロック等を敷設し、走行する車（砲
の重量によって前記道床砕石、ワ若しくは剛質ブロック
等を介して粒度；ｖ、ｒＩ堅鉱倖を加圧圧縮することに
より、短時間で直結・減容せしめた前記鉱滓層を更に長
１（Ｉ］に亘って完全に凝°、ｌ！￥硬化させることを
、発明の基本！（’ｌｆｆ成とするものである。

又、本図第２発明は、営業中の鉄道の軌道用路盤を一定
の区間づつ時間を置いて連続的に改良する方法に於いて
、前記路盤の軟弱部の路床土を一定の深さに亘って取り
除き、その後予かしめ充分に加水した粒度別・脇鉱滓を
敷設してランマー等の衝に力により転圧し、転圧により
鉱滓中より水分を押し出゛して粒度調整鉱滓を内部より
均一且つ短時間内に凝結させると共に、次の区間の粒度
調整鉱滓の敷設に際しては、施工済み区間の凝結鉱滓の
端部を破砕してこれに加水及び新たな含水鉱滓を悶拌混
合した後転圧し、前記転圧した粒度調整鉱滓の上方に直
接又は弾性材製のシート材を介設して道床砕石若しくは
剛質ブロック等を敷設し、走行する車輌の重量によって
道床砕石層若しくは剛質ブロック等を介して粒度調整鉱
滓を加圧圧縮することにより、短時間で凝結・減容せし
めた前記鉱滓層を更に長期に亘って完全に凝結硬化させ
ることを、発明の基本構成とするものである。

（作用） 予かじめ協和状態にまで加水され且つ長時間その状態に
■持された粒度調整鉱滓は、ランマー等により衝撃性の
圧縮力を加えられることにより内部の含有水分が容易に
押し出され、所謂水和反応が急激に進行してその水硬性
が現出する。その結果、敷設された鉱滓は短時間内に凝
結・減容され、ランマー等による４〜５回の転圧で最終
圧縮強度の約７０％程度の圧縮強度が得られると共に、
約２５α位いの鉱滓厚さが、約２０ｃｍ位いの厚さに減
容する０ 一方、車輌が通ることにより、車＠重量による振動荷重
が道床砕石層等を介して直接又はシート材を介設して鉱
滓層へ伝えられ、長期に亘って鉱滓層の圧縮が行われる
。その結果、鉱滓層は極めて効率よく均等に車輌重量に
よって圧縮され、これによって凝結硬化が引き続き促進
され、３〜４ケ月後には１００〜１２０　Ｋｇ　／　ｃ
ｒｒｔの圧縮強度を有する強固なベル状の鉱滓路盤が形
成される。

（実施例） 第１図は本発明を実施した鉄道用軌道の縦断面図であり
、図に於いて６は路盤、７は粒度調整鉱滓、８は道床砕
石、９は軌道ブロック等の剛質踏切ζ−１０はＰＣ枕木
、ｌｌはレールである。

第１図を参照して、本発明により鉄道用軌道の軟弱路盤
部分（例えば踏切部分等）を改良する場合には、先ず軟
弱路盤部分の道床砕石８の上層部を取除き、その間の枕
木１０を弛めてｍ−へ押し寄せるか、又は−時的に撤去
する。次に、枕木１０下方の道床砕石８及びその直下の
路盤を約２００〜２５０陥の深さに亘って鋤取り除外す
る。

路盤の鋤取りが完了すれば、該路盤の鋤取部へ予かしめ
長時間（２〜１５時間）本漬は状態にして十分に含水せ
しめた粒度調整鉱滓７を２０〜２５ｃｍの厚さに敷設し
、ランマー等によりその表層部を３〜５回搗き固める。

尚、ランマーとしては、オイル自動雇滑型の重量８０〜
１００Ｋｇ、振動数５５０〜６００回／分位いのものが
最適である。

前記粒度調整鉱滓７としては、下表の如き粒度分布を有
する鉱滓の使用が望ましい。

前記粒度調整鉱滓は多孔質であり、ランマーによる搗き
固めにより圧密されるため、鋤取った路盤体型の約１．
１〜１．３倍程度の鉱滓Ｃを敷均す。

例えば、作業開始の５〜６時間前に鉱滓を水漬けにして
十分に加水し、該鉱滓を敷設（鉱／？！層７の敷設厚さ
２０ｃｍ）して、前記ランマーによって４回はど搗き固
めした場合、鉱滓層の厚さは略１４礪程度にまで搗き固
められ、且つ敷設から２時間経過後には、約６０　Ｋｇ
　／　ｃｎｔの圧縮強度を発揮する程度にまで凝結する
。

鉱滓７の敷均し及び鉱滓表層部のランマー等による搗き
固めが完了すれば、鉱滓層７の上方に道床砕石８を厚さ
２５０鵡程度敷設する。

敷設した道床砕石８の敷均しが終れば、最後に前記沈下
ｌＯを所定位置へ引戻し、これをレール１１へ締付固定
したあと、道床砕石８の増し数き及び道床の搗き固めを
行なう。

前述の如き工程を長さ１０〜２０　ｍ区間を一単位とし
て毎日順次？、％り返すことにより、所定長さのすし道
路盤の改修が行なわれる。

又、前夜に施工した区間に引き続いて新しい区間を施工
する場合には、先きに施工した半硬化状の鉱滓フの端部
を２０〜３０ひ長さに亘って破砕し、これに加水をする
と共に、水分を十分に加えた新たな鉱滓を攪拌混合して
転圧する。半硬化状の鉱滓は凝結反応の進行過程中であ
るため、これに加水した新たな鉱滓を攪拌混合すること
により、当該混合部を中間にして、先きに施工した鉱滓
層と後で施工した鉱滓層との凝結反応の連続性が作詩さ
れ、硬化反応が完結した段階に於いては、中央部と同等
の囲域的強度を有する鉱滓層の継目部が得られる。即ち
、鉱滓層は連続したベルト状の強固な層となる。

尚、本発明工法により路盤改良を行なう場合には、本碩
発明者が先きに開発した道床更換機用運り車（実意昭５
９−１７２７１号）を使用してパワーショベル等を軟弱
路盤部分へ搬入するか、又は自走ｇ’Ｊ道床交換機（持
、’ｆ５Ｅ　５５　１２５４１５　％　）ヲ利用するの
が最も理俳的である。

前記路盤の改良用に敷設された粒度調！；３鉱滓は、裁
設直後に於いては末だ所謂水和反応による１−桔梗化を
十分且つ完全に起していないが、＊傭が通ることにより
、道床砕石８を介して、下方の鉱滓層７が長期に亘って
平均的に圧縮転圧され、該圧縮力を受けつつ順次０結硬
化されることになる。

即ち、レール１１上を車輌が走行することにより該車ｑ
の重量が道床砕石層８を介して鉱滓層７に伝えられ、道
床砕石層８の上・下振動により鉱滓層７が圧縮転圧され
ることになる。

一方、鉱滓層７内には、鉱滓の敷設時に予かじめ水和反
応に必要な二の水が加えられており、且つ鉱滓層７の表
層部は鉱滓の敷設時に搗き固められているので水分の蒸
発が防止されている。又、雨水等によって適宜鉱滓層７
内へ加水されるため、時間の経過と共に前記車輛重量に
よる圧縮転圧を受けつつ、鉱滓層７は内方部から硬化が
連続的に進行し、３〜４ケ月後には１００〜１２０　Ｋ
ｇ／　ｔｉ程度の圧縮強度を有する極めて強固な鉱滓路
盤が形成されることになる。

尚、前記鉱滓ｎ７の凝結硬化に伴なって鉱滓層７は１〜
１．５　ｒｒｒｒｎ程度圧縮され、僅かな線路の沈下を
生ずる１１合がある。

しかし、線路の沈下は通常約１ｍｍ程度であり、道床砕
石の追加並びに搗き固めにより線路の沈下分を補修する
必要は全く無い。

第２図は、本発明の第２実施例を示すものであり、鉱滓
層７と道床砕石８の間に弾力性を有するシート材１２が
敷設されている。

前記シート材１２は合成ゴム等の弾力性を有するプラス
チック材から形成されている。

当該シート材１２は所謂防音の機能を果すものであり、
道床砕石８を介して鉱滓層７へ伝えられる振動かシート
材１２によって吸収され、鉱滓層７が凝結を完了して硬
質層となっても、振動１音の発生が完全に防止される。

尚、当該シート材１２には、必要に応じて通水孔を形成
しておいてもよいことは勿論である。

（発明の動作） 本発明に於いては、予かじめ鉱滓を水漬けにして十分に
水分を含有せしめると共に、敷設した鉱滓層７の全層を
大型土木ｔ１械を用いて一度に転圧するのではなしに、
敷設時にはランマー等のＷＱ”−力によって搗き固める
ことにより、早期に最終強度の約７０％位いの強度にま
で凝結ｅ　ａＡ容させ、その後、Ｍ、例重量を利用して
長期に亘って連続的に鉱滓層の圧縮硬化を行なうことに
より、最終硬化に至らせるｉ１１成としている。従って
、欲滓層７の転圧に必要な作業時間が従前に比較して’
１５　Ｌ／　＜短かくなると共に、ランマーの衝％、Ｔ
力による転圧により内部含有水が内部から押出され、鉱
滓の凝結反応が著しく促；負されて最終強度の約７０％
（約７０Ｋｇ　／　ｃ＋７　）の圧縮強度が得られるた
め、営業線であっても、鉱滓による既済的な軌道路盤の
改良工事が可能となる。

また、凝結硬化した鉱膵、留７は、適当な可お３性を有
するために’５　’？ｔＪ　Ｌｉ動等によってクラック
が発生することはなく、また万一クラックが発生しても
、水が供給されることによって水和反応が再開され、ク
ラックが修復されるため、泥吹き現象が治対に再発しな
い利点がある。

更に、鉱滓スラブは、水分は透過するが泥を透過させな
いという特性がある。従って路盤粘度が泥となって軌道
上へ噴出することが皆無となると共に、道床砕石が微粉
化されてもこれが泥化することは無くなり、所謂道床上
への噴泥現象が皆無となる。

そのうえ、弾力性を有するシート材１２を鉱滓層７上へ
敷設した場合には、振動騒音が大幅に低下すると共に、
前記シート材１２がセパレータの作用をし、鉱滓層７と
道床砕石層８とが一体として上下動せずに夫々別体とな
って上下振動する。その結果、砕石層８が転圧子と同窪
の機能を果し、鉱滓層７が能率よくしかも均等に長期に
亘って圧縮され、より強固な鉱滓スラブが形成されるこ
とになる。

加えて、本願第２発明では、先きに１工した鉱滓層の端
部を破砕し、これに加水をすると共に十分に加水した新
たな鉱滓を門拌混合した後転圧して、後に施工する鉱滓
層との８１３目部としているため、鉱滓層が完全に凝結
した「ツ階に於いては、鉱滓層は連続した一枚のベルト
状となって門口部とその他の部分の１械的強度が全く均
一となり、短かい工事区間の連続的施工に極めて好都合
である。

本発明は上述の通り、営業中の銖道の軌道路盤を深夜の
運転休止中等の短時間内に改良するうえで、極めて高い
実用的効用を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願発明を実施した鉄道用軌道の一実施例を
示す断面図である。 第２図は本願発明を実侑した鉄道用軌道の他の実施例を
示す断面図である。 第３図は従前の鉱滓を利用した呵設軌道の断面図である
。 ６路盤 ７　粒度調整鉱滓層 ８　道床砕石層 ９　軌道ブロック ＩＯ枕木 １１　　レール １２　　シート材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）営業中の鉄道の軌道用路盤を一定の区間づつ時間
   を置いて連続的に改良する方法に於いて、前記路盤の軟
   弱部の路床土を一定の深さに亘つて取り除き、その後予
   かじめ充分に加水した粒度調整鉱滓を敷設してランマー
   等の衝撃力により転圧し、転圧により鉱滓中より水分を
   押し出して粒度調整鉱滓を内部より均一且つ短時間内に
   凝結させると共に、前記転圧した粒度調整鉱滓の上方に
   直接又は弾性材製のシート材を介設して道床砕石若しく
   は剛質ブロック等を敷設し、走行する車輛の重量によつ
   て前記道床砕石層若しくは剛質ブロック等を介して粒度
   調整鉱滓を加圧圧縮することにより、短時間で凝結・減
   容せしめた前記鉱滓層を更に長期に亘つて完全に凝結硬
   化させることを特徴とする軌道用路盤の改良方法。
2. （２）営業中の鉄道の軌道用路盤を一定の区間づつ時間
   を置いて連続的に改良する方法に於いて、前記路盤の軟
   弱部の路床土を一定の深さに亘つて取り除き、その後予
   かじめ充分に加水した粒度調整鉱滓を敷設してランマー
   等の衝撃力により転圧し、転圧により鉱滓中より水分を
   押し出して粒度調整鉱滓を内部より均一且つ短時間内に
   凝結させると共に、次の区間の粒度調整鉱滓の敷設に際
   しては、施工済み区間の凝結鉱滓の端部を破砕してこれ
   に加水及び新たな含水鉱滓を攪拌混合した後転圧し、前
   記転圧した粒度調整鉱滓の上方に直接又は弾性材製のシ
   ート材を介設して道床砕石若しくは剛等ブロック等を敷
   設し、走行する車輛の重量によつて前記道床砕石層若し
   くは剛等ブロック等を介して粒度調整鉱滓を加圧圧縮す
   ることにより、短時間で凝結せしめた前記鉱滓層を更に
   長期に亘つて完全に凝結硬化させることを特徴とする軌
   道用路盤の改良方法。