(57)【要約】【課題】  簡便な方法にて充填剤を支持部と基部との隙間に充填する。【解決手段】  支持部１１の周囲を囲む止水材３０を設置することにより充填剤プール３１を形成した後、充填剤プール３１に充填剤を注入する。これにより、車両の通過に伴う橋桁１０の変位を利用したポンプ作用により、支持部１１と桁座２０との隙間に充填剤が吸引されるように充填剤が充填されていくので、簡便な方法にて樹脂等の充填剤を支持部１１と桁座２０との隙間に充填することが可能となる。【選択図】図４
2010048017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両荷重を受ける部材を支持する支持部とこの支持部を支える基部との隙間に、充填剤を充填するための充填方法であって、
前記支持部の周囲を囲む止水材を設置することにより充填剤プールを形成する設置工程と、
前記設置工程の終了後、前記充填剤プールに充填剤を注入する注入工程と
を有することを特徴とする充填材の充填方法。
【請求項２】
前記注入工程の終了後、車両通過時に前記充填剤プールからの気泡発生が停止したときに、前記止水材を撤去する撤去工程を有することを特徴とする請求項１に記載の充填剤の充填方法。
【請求項３】
前記注入工程の終了後、車両が所定回数以上通過したときに、前記止水材を撤去する撤去工程を有することを特徴とする請求項１に記載の充填剤の充填方法。
【請求項４】
前記撤去工程の終了後、前記支持部の周囲を覆うようにして、前記支持部と前記基部との隙間に充填された充填剤を保護する保護壁を設ける養生工程を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の充填剤の充填方法。
【請求項５】
前記充填剤は、アクリル樹脂を主成分とする樹脂材であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の充填材の充填方法。
【請求項６】
周囲温度が−１０℃〜＋３５℃の範囲の際に前記注入工程を施工することを特徴とする請求項５に記載の充填材の充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用の橋梁や線路（レール）等の車両荷重を受ける部材を支持する支持部と橋脚等に設けられた桁座等の基部との隙間に、樹脂材等の充填剤を充填するための充填方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋梁を支持する支持部と桁座との間に隙間が発生すると、鉄道車両（列車）通過時に発生する衝撃荷重によって他の部材への応力集中が助長され、橋梁（桁部材）の損傷を招くおそれがあるので、支持部に隙間が発生した場合には、早期に修繕する必要がある。
【０００３】
そして、隙間が発生した支持部を修繕するにあたり、従来は、橋梁を油圧ジャッキにてこう上させた後、桁座のコンクリートを打ち換えていたので、修繕工事を施工する際には、線路の閉鎖工事及び車両の徐行運転を行う必要があり、容易に修繕工事を施工することができなかった。
【０００４】
これに対して、例えば特許文献１に記載の発明では、支持部に相当する支承下沓と基部に相当する沓座コンクリートとの間に発生した隙間を修繕するにあたり、この隙間に連通する注入孔を設けて注入パイプを挿入した後、注入パイプを介して樹脂（常温硬化型接着剤）を充填することにより、修繕工事を容易に施工可能として橋梁（桁部材）に損傷が発生することを未然に防止している。
【特許文献１】特開平１１−１３０２３号公報（特に、段落００２８参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の発明では、以下に述べる理由により、施工性が低いという問題がある。
すなわち、特許文献１に記載の発明では、注入パイプ（注入孔）を介して樹脂を隙間に注入しているので、隙間全体に樹脂を行き渡らせるには、特許文献１の図２に示すように、複数本の注入パイプ（注入孔）を設けて、複数箇所から樹脂を隙間に注入する必要がある。
【０００６】
また仮に、１本又は隙間の大きさに比べて少ない本数の注入パイプ（注入孔）にて樹脂を注入するには、樹脂を注入する際の圧力を大きくする必要があるので、樹脂を加圧しながら注入するための加圧注入装置を必要とする。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、特許文献１に比べて簡便な方法にて樹脂等の充填剤を支持部と基部との隙間に充填可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、車両荷重を受ける部材（以下、荷重受け部材という。）を支持する支持部とこの支持部を支える基部との隙間に、充填剤を充填するための充填方法であって、支持部の周囲を囲む止水材を設置することにより充填剤プールを形成する設置工程と、設置工程の終了後、充填剤プールに充填剤を注入する注入工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
これにより、請求項１に記載の発明では、支持部の周囲を囲むように形成された充填剤プールに充填剤が溜まった（プールされた）状態となり、この状態で車両荷重を受けると、支持部が下方側（基部側）に僅かに変位（変形）し、支持部と基部との隙間に溜まっている空気が隙間から充填剤プールに押し出される。
【００１０】
そして、車両が通過して車両荷重が消失すると、支持部が元の状態（上方側）に変位（復元）するので、支持部と基部との隙間が負圧となり、充填剤プールに溜まっている充填剤が隙間に吸引されるように流れ込む。
【００１１】
このように、請求項１に記載の発明では、車両の通過に伴って発生するポンプ作用により、支持部と基部との隙間に溜まっている空気が排出されながら、充填剤プールに溜まっている充填剤が隙間に吸引されるように充填されていく。
【００１２】
また、上記の作用・効果の説明からも明らかなように、請求項１に記載の発明では、線路の閉鎖工事及び車両の徐行運転を行う必要がなく、通常の営業運転を行いながら支持部と基部との隙間に充填剤を充填することが可能となるので、容易に修繕工事を施工することができる。
【００１３】
さらに、車両の通過に伴う荷重受け部材の変位を利用したポンプ作用により、支持部と基部との隙間に充填剤を吸引するように充填剤を充填するので、容易に隙間全体に樹脂を確実に行き渡らせることが可能となる。
【００１４】
したがって、請求項１に記載の発明では、支持部の周囲を囲むように形成された充填剤プールに充填剤を注入するといった簡便な施工のみで、充填剤が確実に隙間に充填されていくので、特許文献１に記載の発明に比べて、簡便な方法にて樹脂等の充填剤を支持部と基部との隙間に充填することが可能となる。
【００１５】
なお、請求項２に記載の発明では、注入工程の終了後、車両通過時に充填剤プールからの気泡発生が停止したときに、充填剤の充填が完了したものとみなして、止水材を撤去する撤去工程を有することを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明では、注入工程の終了後、車両が所定回数（例えば、１００回）以上通過したときに、充填剤の充填が完了したものとみなして、止水材を撤去する撤去工程を有することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、撤去工程の終了後、支持部の周囲を覆うようにして支持部と基部との隙間に充填された充填剤を保護する保護壁を設ける養生工程を有することを特徴とする。
【００１８】
これにより、請求項４に記載の発明では、充填された充填剤が早期に破壊等してしまうことを防止できる。
なお、請求項５に記載の発明では、充填剤は、アクリル樹脂を主成分とする樹脂材であることを特徴とするものであり、請求項６に記載の発明では、周囲温度が−１０℃〜＋３５℃の範囲の際に注入工程を施工することを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本実施形態は、本発明に係る充填剤の充填方法を、鉄道車両用の橋梁を支持する支持部と基部との隙間に樹脂材等の充填剤を充填することにより、隙間が発生した支持部を修繕する桁座修繕工事に適用したものであり、以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００２０】
１．図面の説明
図１は橋梁の概略構造を示す説明図であり、図２は桁座修繕工事の施工手順を示す工程図であり、図３〜図６は桁座修繕工事における各工程を示す説明図である。
【００２１】
２．桁座修繕工事の対象となる構造物（橋梁）の概略構造
図１は、本実施形態に係る桁座修繕工事の対象となる橋梁の概略構造の一例を示す図である。そして、車両（列車）荷重を受ける部材である橋梁（橋桁）１０は、その長手方向両端側に設定された支持部１１にて、基部を成すコンクリート製の桁座２０に支持されている。
【００２２】
なお、本実施形態に係る支持部１１は、鋼材等の金属製のプレート１１Ａ及び硬質ゴム製のシュー１１Ｂから構成されており、プレート１１Ａが橋桁１０に固定され、シュー１１Ｂが桁座２０上に配置されている。そして、シュー１１Ｂの経年劣化や桁座２０の沈下等を原因として、支持部１１と桁座２０との間に隙間が発生してしまう。
【００２３】
３．桁座修繕工事の施工方法
図２は桁座修繕工事の施工手順を示す工程図であり、以下、図２に基づいて桁座修繕工事の施工方法を説明する。なお、以下のＳ１やＳ３等は、図２に示される各工程を示す符号である。
【００２４】
先ず、施工対象となる支持部１１、桁座２０及びこれらの周囲を清掃した後（Ｓ１）、図３及び図４に示すように、支持部１１の周囲を囲むように止水材３０を設置することにより充填剤プール３１を形成する（Ｓ３）。
【００２５】
なお、充填剤プール３１とは、止水材３０及び桁座２０によって構成された充填剤を溜める（プールする）ための空間であり、この充填剤プール３１の略中央に支持部１１が位置するように止水材３０を設置することが望ましい。
【００２６】
次に、図５に示すように充填剤プール３１にアクリル樹脂を主成分とする充填剤を注入した後（Ｓ５）、車両が所定回数（例えば、１００回）以上通過するまで、又は車両通過時に充填剤プール３１から気泡が発生しなくなるまで、図５に示す状態のままとする（Ｓ７）。
【００２７】
そして、車両が所定回数以上通過したとき、又は車両通過時に充填剤プール３１から気泡が発生しなくなったときに、止水材３０を撤去するとともに（Ｓ９）、支持部１１の外周側をはつる等して不要な充填剤を除去した後、図６に示すように、モルタル等の風雨に対して耐性を有する化粧材にて支持部１１の周囲を覆うようにして、支持部１１と桁座２０との隙間に充填された充填剤を保護する保護壁３２を設ける（Ｓ１１）。
【００２８】
３．本実施形態に係る桁座修繕工事の特徴
本実施形態では、支持部１１の周囲を囲む止水材３０を設置することにより充填剤プール３１を形成した後、充填剤プール３１に充填剤を注入するので、充填剤プール３１に充填剤が溜まった状態となる。
【００２９】
そして、この状態で橋桁１０が車両荷重を受けると、支持部１１が下方側（桁座２０側）に僅かに変位（変形）し、支持部１１と桁座２０との隙間に溜まっている空気が隙間から充填剤プール３１に押し出される。
【００３０】
また、車両が通過して車両荷重が消失すると、支持部１１が元の状態（上方側）に変位（復元）するので、支持部１１と桁座２０との隙間が負圧となり、充填剤プール３１に溜まっている充填剤が隙間に吸引されるように流れ込む。
【００３１】
このように、本実施形態では、車両の通過に伴って発生するポンプ作用により、支持部１１と桁座２０との隙間に溜まっている空気が排出されながら、充填剤プール３１に溜まっている充填剤が隙間に吸引されるように充填されていく。
【００３２】
また、上記の作用・効果の説明からも明らかなように、本実施形態では、線路の閉鎖工事及び車両の徐行運転を行う必要がなく、通常の営業運転を行いながら支持部１１と桁座２０との隙間に充填剤を充填することが可能となるので、容易に修繕工事を施工することができる。
【００３３】
さらに、車両の通過に伴う橋桁１０の変位を利用したポンプ作用により、支持部１１と桁座２０との隙間に充填剤を吸引するように充填剤を充填するので、複数本の注入パイプ（注入孔）を設ける必要がないことは勿論のこと、加圧注入装置も用いることなく、容易に隙間全体に樹脂を確実に行き渡らせることが可能となる。
【００３４】
したがって、本実施形態では、支持部１１の周囲を囲むように形成された充填剤プール３１に充填剤を注入するといった簡便な施工のみで、充填剤が確実に隙間に充填されていくので、特許文献１に記載の発明に比べて、簡便な方法にて樹脂等の充填剤を支持部１１と桁座２０との隙間に充填することが可能となる。
【００３５】
なお、本実施形態では、前述したように、車両の通過に伴う橋桁１０の変位を利用したポンプ作用により、支持部１１と桁座２０との隙間に充填剤を吸引するように充填剤を充填するので、充填剤の粘度や施工時の周囲温度等の影響を受ける。
【００３６】
そこで、本実施形態では、充填剤として、アクリル樹脂を主成分とする樹脂材、例えば電気化学工業株式会社製の「デンカハードロックＤＫ５５０」のＤＫ５５０−００３Ｓ（夏用）、ＤＫ５５０−００３Ｒ（春・夏用）、及びＤＫ５５０−００３Ｗ（冬用）を季節に応じて使い分けるとともに、充填剤の粘度が３００ｍＰａ・ｓ程度とした状態で、周囲温度が−１０℃〜＋３５℃の範囲のときに充填剤を充填剤プール３１に注入している。
【００３７】
なお、本実施形態では、車両の通過に伴う橋桁１０の変位を利用したポンプ作用により充填剤を充填するので、橋桁１０が変位して支持部１１が上下動した場合であっても、隙間が常に充填剤プール３１に注入された充填剤に浸漬した状態となるように止水材３０の高さ及び充填剤の液面高さを設定する必要がある。
【００３８】
また、本実施形態では、止水材３０を撤去した後、支持部１１の周囲を覆うようにして支持部１１と桁座２０との隙間に充填された充填剤を保護する保護壁３２を設けるので、充填された充填剤が早期に破壊等してしまうことを防止できる。
【００３９】
なお、本実施形態に係る充填剤の充填方法では、充填剤の硬化反応の途中で車両の通過に伴う断続的な変位が発生するので、この断続的な変位が充填剤の硬化性に影響を及ぼす可能性が考えられる。しかし、本実施形態に係る充填剤の充填方法の確認試験により、車両の通過による断続的な変位は硬化反応に影響がなく、充填剤は正常に硬化することが確認されている。
【００４０】
４．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、図２のＳ３が特許請求の範囲に記載された設置工程に相当し、図２のＳ５が特許請求の範囲に記載された注入工程に相当し、図２のＳ９が特許請求の範囲に記載された撤去工程に相当し、図２のＳ１１が特許請求の範囲に記載された養生工程に相当する。
【００４１】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、橋桁１０を支持する支持部１１と桁座２０との隙間に充填剤を充填する場合を例に本発明を説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、例えば、スラブ軌道において、コンクリート路盤上と軌道スラブとの隙間に充填剤を充填する場合等にも適用することができる。
【００４２】
また、上述の実施形態では、鉄道車両用の橋桁１０の支持部１１と桁座２０との隙間に充填剤を充填する場合を例に本発明を説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、その他の橋梁等に適用することができる。
【００４３】
また、上述の実施形態では、充填剤としてアクリル樹脂を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばポリエステル樹脂又はエポキシ樹脂を充填剤として採用してもよい。なお、ポリエステル樹脂を充填剤として用いる場合には、その混合比率の調整を厳密に管理する必要がある点、エポキシ樹脂は施工可能温度の幅が狭い点を十分に考慮して施工する必要がある。
【００４４】
また、上述の実施形態では、通常の営業運転時に修繕工事を施工したが、本発明は、支持部１１に作用する荷重に伴って発生するポンプ作用を利用して充填剤を隙間に充填するので、ポンプ作用を発生させることが可能な荷重を支持部１１に付与することができれば、施工時期は営業運転時に限定されるものではない。
【００４５】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】は橋梁の概略構造を示す説明図である。
【図２】桁座修繕工事の施工手順を示す工程を示す図表である。
【図３】桁座修繕工事における設置工程の示す説明図である。
【図４】設置工程にて形成された充填剤プール３１の斜視図である。
【図５】桁座修繕工事における注入工程の示す説明図である。
【図６】桁座修繕工事における撤去工程の示す説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…橋桁、１１…支持部、１１Ａ…プレート、１１Ｂ…シュー、２０…桁座、
３０…止水材、３１…充填剤プール、３２…保護壁。
【図１】
2010048017.tif 000003
【図２】
2010048017.tif 000004
【図３】
2010048017.tif 000005
【図４】
2010048017.tif 000006
【図５】
2010048017.tif 000007
【図６】
2010048017.tif 000008