JPS6332921B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は枕木下部のバラスト充填装置に関する
ものである。

道床の上に支持された枕木に固定されたレール
から成る従来普通の鉄道線路は、最初に、乗心地
良く安全な車輌の走行を保証するような幾何学的
特性を持つように敷設することができる。しかし
ながら、その線路上を車輌の通過に伴なう線路負
荷の結果として、幾何学的特性の喪失を生ずる。
幾何学的特性が可成り劣化した時には、許容し得
るような幾何学的特性をもう一度復元するため
に、線路が再びレベル調整されなければならな
い。

1950年以前は、線路のレベル再調整は通常は、
枕木の間からバラストを掘り出し、ジヤツキで線
路を持ち上げ、このようにして枕木の下側とその
下方に横たわる道床との間に形成された空隙の中
へバラストをシヤベルで充填し、補充したバラス
トの上に枕木をおろし、枕木の間のバラストを置
換することによつて行われる。この手順は効果的
であつたが、時間を要し重労働を必要とした。

より最近では、線路の打上装置と枕木間のバラ
ストを枕木下部に移動させる振動装置とを有し、
打上装置が旧位に復したとき枕木が正しい高さに
支持されるように構成された線路上を走行する機
械を用いることによつて線路のレベル再調整が大
規模に自動化されるようになつた。前記レベル再
調整方法は短期間内では効果的であるが長期間に
は下記の理由で再調整操作を繰返す必要を生じ効
果的でない。

(a) 枕木の底面と道床との間に作られる空隙の高
さは通常は突き固められるバラスト（即ち現存
するバラスト）の寸法より小さく、そのために
前記空隙内への砂の進入が妨げられる。

(b) 突固め用フオークの歯が到達し得る水平距離
が限られているために、バラストは空隙内に限
られた範囲にしか進入しない。

(c) 空隙は、突固め用フオークの歯から水平力を
加えられた現存の道床構造が拡張されることに
よつて充填され、その結果生ずる道床構造は不
安定がものとなり、車輌の通過に伴なつて垂直
負荷が再び加えられる時には、その道床は再度
圧密され、その最初の構造配置に戻る。

(d) フオークの歯の面へのバラストの供給は限ら
れている。

1949年頃の早い時期に、自動化に適した別の線
路保守方法が提案された。この方法は道床と同道
床上部に持上げられた枕木との間に形成される空
隙の中に、バラストを空気圧式に充填するもので
ある。しかしながら、この方法は振動するフオー
クの歯を使用することに伴なう欠点を持たないの
にも拘わらず、一般に使用されるに到らなかつ
た。

枕木下部に対するバラストの空気圧による充填
方法としては、ドイツ特許第810032号が提案され
ている。この方法は２つの重大な欠点を持つてい
る。その第１の欠点は、圧縮空気及びバラスト用
の供給管を位置決めする前に、供給管の出口細孔
が持上げられた枕木の下側と、同枕木の下方の道
床との間の空隙に向けられるよう供給管を配置す
るために、レベル再調整されるべき枕木の側部の
バラストを掘り出さなければならないということ
である。第２の欠点は、万一バラストが供給管中
で閉塞した場合に、同バラストの自己除去能力が
ないということである。

前記ドイツ特許第810032号明細書に記載された
方法の上述の第１の欠点は、道床の中に打込むこ
とができる工具を使用するように構成されたドイ
ツ特許第911616号明細書及び英国特許第689332号
明細書に記載された方法によつて克服される。し
かしながら前記両方法とも、バラスト用の空気圧
式供給装置における閉塞バラストの自己除去性能
を持つていないという上記第２の欠点を持つてい
る。

また英国特許第697156号明細書にはバラストを
空気圧式に装入する別の方法が記載されており、
その方法は前記ドイツ特許第810032号明細書に記
載された方法の上述の欠点を克服しうるものの、
同方法で使用されるバラスト及び圧縮空気の供給
方法に難点があり、効果的に実施されない。

本発明の目的とする処は、前記ドイツ特許第
810032号明細書に記載された方法にみられる如き
欠点がなく、且つ効果的に実施することができる
枕木下部に対するバラストの空気圧式装入方式に
よる充填装置を提供する点にある。

本発明によれば、道床上に支持された枕木に固
定されたレールを有する種類の鉄道線路のレベル
再調整を行う際に、枕木を道床上に打上し、同枕
木と道床との間に形成された空隙のレベルに空気
流により推進されるバラストの出口が位置するよ
うな深さまで、枕木の側面に隣接して道床にバラ
スト充填装置を打込み、前記空隙中に通常現存の
バラストよりも粒径の小さいバラストを空気圧式
に装入するようにしたもので、道床及び同道床の
上方に持上げられた枕木との間に形成された空隙
に、バラストを空気圧によつて充填するようにし
た枕木下部のバラスト充填装置において、前記道
床に打込まれる垂直に配設されたスコツプ状の部
材に、同部材の下端部より上方に部材の長手方向
に延び、同部材の一側面に上下方向に延びる開口
面を形成するバラスト供給用凹溝を設けるととも
に、同凹溝に連通するバラスト供給シユート及び
空気吹込み管を接続したことを特徴とするもので
ある。

以下本発明を図示の実施例につき更に詳細に説
明する。

本発明の装置を使用して線路のレベル再調整を
行なう場合、先ず枕木をレベル再調整のために必
要な高さまで持上げて、枕木の下面とその下方の
道床との間に空隙を作る。これは、枕木自体また
は線路の頭部と係合する従来公知の持上げ装置に
より行うことができる。それから、凹溝が上下方
向に亘つて垂直に設けられているスコツプ状の本
装置を、枕木の側面に隣接して凹溝が下方に延長
し、且つ溝の開口面が枕木の側面に指向するよう
に道床の中に持ち上げられた枕木の下側とその下
方の道床との間に形成された前記空隙中にスコツ
プ状の本装置の下端部において同装置に設けられ
た凹溝が開口するような深さまで、本装置を打込
む。それから空気流が凹溝に沿つて供給され、予
め定められた容積のバラストがその空気流の中に
供給され、バラストは重力と同空気流とによつて
凹溝に沿つて加速される。スコツプ状の本装置の
下端における凹溝では、バラストは枕木の下方の
空隙中へ進入するように方向を変えられ、高速度
で同空隙中に進入して枕木下部に対する良好なバ
ラスト充填効果が挙げられる。

第１図及び第２図は本発明に係る枕木下部のバ
ラスト充填装置の一実施例を示し、尖鋭な下端部
２を有する巾のせまい垂直に配設されたスコツプ
状の部材１の長手方向に沿つて上下方向に延び同
部材１の一側に上下方向に延びる開口面を形成す
る凹溝３が配設され、部材１の下端部において凹
溝３は湾曲面４に形成されている。なお同凹溝３
の下端部を前記部材１の軸に対して例えば45゜の
角度で交叉する平担な傾斜面に形成してもよい。
なお前記した尖鋭な下端部２は中実状にしてお
く。前記部材１の上端にはバラスト供給用のシユ
ート５が設けられており、同シヨートの下方に傾
斜した底面６は前記部材１の上端部において凹溝
３に連通する。前記部材１にはシユート５より下
方の位置において空気吹込み管７が配設され、同
吹込み管７は部材１における凹溝３による開口面
とは反対側の側面に設けられた空気吹込み用細孔
８に連通している。

使用時には、前記部材１における凹溝３によつ
て形成された一側開口面が枕木１１の側面１０に
対向するように所望の深さまで部材１が道床９内
に打込まれ、この際、シユート５の傾斜した傾斜
底面６を含む平面Ｘ−Ｘは枕木の側面１０と斜交
するように配置し、従つてシユート５を滑落する
バラストは枕木側面１０によつて方向を変えら
れ、凹溝３に沿つて落下する。同様に細孔８から
噴出される空気も枕木側面１０によつて方向を変
えられ、凹溝３に沿つて下方に進む。

第３図は本発明の他の実施例を示し、部材１は
前記実施例と同様に尖鋭な下端部２と下端部が湾
曲面４に形成された上下方向に延びる凹溝３とを
具えている。しかしながら、バラスト用シユート
５ａは、その底面に沿つて滑落するバラストが部
材１における凹溝３によつて形成された一側開口
面と反対側面に沿つて落下するように、同反対側
面と斜交して配置されている。また、空気吹込み
管７ａの先端は、細孔８ａから噴出する空気が部
材１の軸方向、若しくはほぼ軸方向に指向して供
給され凹溝３に沿つて下方に進むように、同部材
１の上端において凹溝３に嵌入している。前記部
材１の一側開口面と枕木１１の側面１０との間に
小さい空気の漏れ口を設けて、現存するバラスト
の小粒子が道床９から前記部材１の開口面と枕木
側面１０との間の空隙を通して凹溝３の中に進入
するのに対して積極的に抵抗するように構成する
ことが望ましい。

バラスト用シユート５ａ若しくは、空気供給管
７ａまたはその両者は、部材１と一体になつてい
てもよいし、部材１と別になつていてもよい。後
者の場合には、シユート５ａ若しくは空気供給管
７ａを動かさずに部材１を道床から引き抜くこと
ができる。

第４図は本発明の他の実施例を示し、シユート
５ａの下端を下方に垂直に延設して空気またはバ
ラスト、若しくは両者のためのバツフルプレート
１２を形成している。

図中前記実施例と均等部分には同一符号が附さ
れている。

前記第３図に示すバラスト充填装置を使用する
際、第５図に示す如く枕木１１を打上して道床９
との間に深さｙの空隙を作つた後、部材１を深さ
ｚまで道床中に打込む。次いでバラスト１４が、
シユート５ａに沿つて滑動若しくは転動して落下
して、細孔８ａから噴出する空気流１５の中に入
る。バラスト１４は凹溝３に沿つて下向きに加速
され、同バラスト１４と空気流とは湾曲面４によ
つて方向を転じ、枕木１１の下方の空隙１３内に
進入する。

次に、前記バラスト充填装置の閉塞バラスト自
己除去性能を、第６ａ図乃至第６ｃ図について説
明する。第６図乃至第６ｃ図に示された装置は、
部材１が尖鋭な下端部２と凹溝３とを備えている
という点で、第１図乃至第４図に示されたものと
大体類似している。しかしながら、前記部材１は
下端部に設けた凹溝３に連接する上部は管状部分
１ａに形成されていて前記凹溝３は実質的には管
状部１ａの下端のバラスト用出口部を形成してい
るのに過ぎない。

第６ａ図に示された装置の場合には、枕木１１
の下方の空隙１３がバラストで満たされた時のよ
うに、万一バラストの閉塞が起ると、部材１が道
床から引出される時に、その閉塞は第６ｂ図に示
す如く、それ自体で自動的に除去されることがな
い。しかしながら、凹溝３の長さｌが第６ｃ図に
示されているように増大されると、このような閉
塞は、部材１を手抜く時に除去される。聞塞バラ
ストの自己除去性能を持つための条件は、凹溝３
の長さｌが部材１を通して吹出されるバラストの
最大直径の２倍よりも小さくないことである。こ
のような寸法を持つ場合には、第６図中符号ｍで
示された上方の石と、その上方における符号ｏで
示された石と、更にその上の符号ｐで示された石
は、部材１を引抜くことによつて枕木側面ｑの拘
束が一度取除かれると、下方の石ｎの上を通過す
ることができる。吹出される石の寸法は凹溝３の
深さｓより小さいから、凹溝３の長さｌは凹溝３
の深さよりも大きく、同凹溝３の深さの２倍より
は大きくないことが必要である。実際には、ｌは
1.25sより大きくすべきことが判つた。

次に、前記バラスト充填装置の閉塞バラスト自
己除去性能を第７ａ図乃至第７ｃ図について説明
する。第７ａ図乃至第７ｃ図に示された装置も、
部材１が尖鋭な下端部２と凹溝３とを備えている
という点で、第１図乃至第４図に示されたものと
原理的に類似している。しかしながら、前記各装
置は管状部分１ａが凹溝３から上方に延設され、
同管状部分の上端部がバラストホツパー１ｂに連
通している。空気流は、ホツパー１ｂのすぐ下方
の管状部分１ａ内に連通する管１５を通して供給
される。

第７ａ図において、バラストは部材１の凹溝３
に沿つて下方に吹出され、枕木１１とその下方の
道床との間に形成された空隙１３の中に送り込ま
れる。前記部材１の上端部の管状部分１ａとの継
目と、枕木１１の上面１６との間の距離は、凹溝
３の深さと同じ程度かまたはそれ以上であるとい
うことを注意すべきである。実際には、バラスト
が管状部分１ａの中で高速度に加速され、落下す
るバラストの慣性と空気流とによつて、凹溝３に
おける枕木１１より上方に位置する部分で移送さ
れるように、管状部分１ａはできるだけ長くすべ
きである。この際、バラストは慣性によつて空隙
１３内に効果的に進入する。

第７ｂ図は空隙がバラストで満たされ、凹溝３
からのバラストの出口が閉塞され、凹溝が引続い
てバラストで満たされつつある状態を示す。しか
しながら、バラストが噛み合つて或る位置で動か
なくなつて、閉塞を生ぜしめる惧れのある管状部
分１ａの中までバラストが積上ることはなく、空
気流に助けられて部材１の枕木より上方に突出す
る部分における凹溝を通つて枕木の上面１６の上
に溢れ落ちる。

第７ｃ図は部材１が道床９から抜取られている
状態を示す。部材１の枕木上方突出部分における
凹溝３に捕択されていたバラストは、重力の作用
と、また部材１が抜取られる間も絶え間なく管１
５から供送される空気流の洗い流し作用によつて
凹溝３から溢出して落下する。

下記の条件の下で前記バラスト充填装置を使用
して枕木下部にバラストを充填した処、良好な成
績が得られた。

方形断面の凹溝３の寸法：40mm×40mm． バラストの直径：20−22mm． 供給空気圧：６バール． バラストの出口点（即ち凹溝３の下端）における
空気の流量：0.1m³／sec. 凹溝３に沿つた空気の流速：３−70ｍ／sec. 上述の装置を使用した空気はノズルやその他の
構造部分から凹溝３の中へ噴出することはなく、
供給管から凹溝３に沿つて定常流として流れると
いうことが認められた。凹溝の内部で空気流の著
しい膨張がなく、また管状延長部１ａの中の空気
は凹溝３の軸方向に指向して流れているから、空
気の同凹溝からの逸出量は最小限に抑制される。

本発明の装置は前記した利点の他に次のような
利点を持つている： １ 構成が簡単でコストが低減される。

２ または損傷した場合簡単に取替られる。

３ バラストは早い段階で空気流の中に導入さ
れ、従つて効果的に加速とされ凹溝から高速で
送り出される。このようにして、前記空隙に対
するバラストの効果的な充填が実現され、また
バラストの送出点の手前で静止するバラストに
よる閉塞が最小限に抑止される。

４ 道床の平面内でのバラストの広い拡がり（典
型的なものでは90゜の拡がり）が実現されるこ
とが判つた。

５ 空気及びバラストの供給部が道床の表面より
上方の位置で部材に組合わされるので、装置の
横断面積が最小に保され、供給される石によつ
て道床が撹乱されるのを最小限に止め、且つバ
ラスト供給駆動力を最小限にしうる。

６ バラスト及び空気の供給部を凹溝の所要の点
に設けることができ、同各供給部を道床の中に
打込まれる部材の部分とは別にすることができ
る。

７ 空気及びバラストの供給部を線路に対して一
定の高さに維持することができるので、機構を
著しく簡単化することができる。

上述のバラスト充填装置は機械化され自動化さ
れた線路保守機の中に簡単な方法で装備すること
ができる。このような機械の一例は第８図及び第
９図に図解的に示されており、その機械は保守さ
れるべき線路の上を走行するように配置された車
輌２１を含む。その機械は線路頭部の下側と係合
するようになつている従来公知の線路持上げ装置
２２を具えている。持上げ装置２２は油圧ラム２
３によつて作動される。バラストを枕木下部に空
気圧式に充填するために、この例では第３図に示
されたバラスト充填装置に相当する構造を持つバ
ラスト充填装置２４が設けられている。図中、前
記第３図の装置と均等部分には同一符号が附され
ている。バラスト充填装置２４の中でバラストシ
ユート５ａと空気吹込み管７ａとは車輌２１の上
に固定して取付けられており、従つて第９図から
明らかなように、前記装置２４が道床の中に打込
まれたり道床から引抜かれたりする時に、前記シ
ユート５ａ及び空気吹込み管７ａは部材１と共に
動くことはない。前記装置２４は、同装置２４を
道床中に打込むための打込用頭部２５と、前記装
置２４を道床から引抜くための持上用ラムとを有
している。バラストシユート５ａには、ホツパー
２８からバラストを供給される振動式バラスト供
給台２７によつてバラストが供給される。またホ
ツパー２８はコンベア２９によつてバラストを供
給される。

前記の機械は次のように動作する。即ち前記装
置２４が引込められた状態で（即ち第９図の位置
で）機械はレベル再調整されるべき枕木１１に対
して正しく位置決めされる。それから持上げ装置
２２が線路頭部の下方に置かれて持上用ラム２３
が作動され、従つてその線路は矢印３０によつて
示されている所望のレベルまで持上げられる。そ
れから、前記装置２４が枕木の間の道床の表面上
に架乗する位置まで下降されるように、ラム２６
が制御される。打込用頭部２５がその時作動され
て、前記装置２４は正しい動作レベルまで打込ま
れ、それから停止される。

次に圧縮空気が空気吹込み管７ａに導入され
る。振動式バラスト供給台２７が作動されて、ホ
ツパー２８からのバラストがシユート５ａの中に
供給され、同シユート５ａから部材１の凹溝３の
中に供給されて、空気吹込み管７ａの空気出口用
の細孔８ａから噴出する空気と混合する。コンベ
ア２９によつて追加のバラストがホツパー２８に
供給される。バラストはシユート５ａから凹溝３
の底面に向つて射出されることを注意すべきであ
る。バラストは凹溝３の下端から枕木１１の下方
の空隙１３の中に排出される。一度、正しい量の
バラストがシユート５ａに供給されたならば、振
動式バラスト供給台２７は停止される。

それから持上用ラム２６が作動されて、道床か
ら離隔するように前記装置２４を持上げる。それ
からラム２３が作動されて、持上げ装置２２を下
降すると、線路は自重で下降し、道床と追加され
たバラストとによつて再び支持されるようにな
る。

機械はそれから、レベル再調整されるべき次の
枕木１１ａに対して正しく位置決めされるように
前方に移動され、その作動サイクルが繰返され
る。

第８図及び第９図に示された機械は、その他に
振動式フオーク歯を具備することができる。枕木
下部にバラストを充填した後で道床を振動させる
ために振動式フオーク歯を使用することは有利で
ある。このような振動は、充填されたバラストが
元のバラストの表面に沿つて流動して、枕木に対
するより均質の支持体を作る。その振動はまた、
粒子間の摩擦を断ち切つて新らたに充填されたバ
ラストと元のバラストとを互いに混合せしめる。
前記振動はまた新らたに充填されたバラストを圧
密し、バラスト充填動作に伴なつて生起する初期
凹凸を減少し、また新らたに充填されたバラスト
の圧密後の沈下を減少する。

振動が従来のタンピングと組合わせて適用され
る時には、新らたに充填されたバラストがより一
層効果的に混合され、また現存のバラストが新ら
たに充填されたバラストの上や、まわりに位置す
ることができる。

振動式フオーク歯を使用することによる上述の
ような効果は、振動若しくはタンピングまたはそ
の両方をバラスト充填の直後で機械を次の枕木へ
移動する前に加えた場合においても、また振動若
しくはタンピングまたはその両方を幾つかの枕木
の下部に対するバラストの充填を完了した後で加
えた場合においても発揮される。従つて必要なら
ば、振動及びタンピング作用は例えば従来汎用さ
れている突固め機などのような別の機械によつて
行うこともできる。

道床の振動及びタンピングに続いて、上述のよ
うな作用を更に増強する手段として、また保守後
の線路の安定性を増大する手段として、線路自体
を振動させると有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る枕木下部のバラスト充填
装置の一実施例を示す縦断側面図、第２図はその
正面図、第３図は本発明の他の実施例を示す縦断
側面図、第４図は本発明の更に他の実施例を示す
縦断側面図、第５図は本発明の装置の作用説明
図、第６ａ，６ｂ，６ｃ図は各種バラスト充填装
置の閉塞バラスト自己除去性能の説明図であつ
て、第６ｃ図は本発明の更に他の実施例を示す。
第７ａ，７ｂ，７ｃ図は本発明の装置の閉塞バラ
スト自己除去性能の説明図であつて、本発明の更
に他の実施例を示す。第８図は本発明の装置を具
えた線路保守装置の側面図、第９図は第８図の部
分拡大図である。 １……部材、２……下端部、３……凹溝、４…
…湾曲面、５，５ａ……シユート、７，７ａ……
空気吹込み管、９……道床、１０……枕木側面、
１１……枕木、１３……空隙、１４……バラス
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 道床及び同道床の上方に持上げられた枕木と
   の間に形成された空隙に、バラストを空気圧によ
   つて充填するようにした枕木下部のバラスト充填
   装置において、前記道床に打込まれる垂直状に配
   設されたスコツプ状の部材に、同部材の下端部よ
   り上方に部材の長手方向に延び、同部材の一側面
   に上下方向に延びる開口面を形成するバラスト供
   給用凹溝を設けるとともに、同凹溝に連通するバ
   ラスト供給シユート及び空気吹込み管を接続して
   なることを特徴とする枕木下部のバラスト充填装
   置。 ２ 前記凹溝の長さは同凹溝の深さよりも大きい
   特許請求の範囲第１項に所載の装置。 ３ 前記凹溝は、その下端が前記空隙と対面し、
   上部が枕木の上面より上方の位置まで延設された
   特許請求の範囲第１項に所載の装置。 ４ 前記バラスト供給用シユートのバラスト滑動
   面は前記凹溝の開口面に指向して下方向に傾斜し
   て配設された特許請求の範囲第１項に所載の装
   置。 ５ 前記バラスト供給シユートのバラスト滑動面
   は前記凹溝の底部に指向して配設された特許請求
   の範囲第１項に所載の装置。 ６ 前記バラスト供給シユートは前記凹溝を有す
   る部材とに固定して取付けられた特許請求の範囲
   第１項に所載の装置。 ７ 前記部材は前記凹溝の底部の細孔と連通する
   空気吹込み管を有する特許請求の範囲第１項に所
   載の装置。 ８ 前記空気吹込み管が前記凹溝を有する部材に
   固定された特許請求の範囲第１項に所載の装置。 ９ 空気吹込み管から噴出する発散性の空気流の
   外方縁端が前記部材の凹溝の開口面に沿つた方向
   に向けられるように、前記空気吹込み管は前記凹
   溝の後方に向つて僅かに傾斜された特許請求の範
   囲第１項に所載の装置。 １０ 前記部材は前記凹溝の上方に管状の延長部
   を有し、バラスト及び空気流は前記凹溝に入る前
   に管状の延長部に沿つて供給されるように構成さ
   れた特許請求の範囲第１項に所載の装置。 １１ 前記部材の凹溝の下端が、前記空隙に導入
   される湾曲面に形成された特許請求の範囲第１項
   に所載の装置。 １２ 前記凹溝を有する部材に尖鋭な下端部を設
   けた特許請求の範囲第１項に所載の装置。