(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道線路を構成するレールを持ち上げるためのジャッキであって、レール下面を支持する昇降可能な支持部と、該支持部を上昇させるための駆動手段と、該駆動手段を操作するための操作部とから構成され、前記支持部は、レール下面に当接する自由回転装置が装着された支持フレームと、該支持フレームと一体的に設けられた昇降可能なスライドフレームとを有し、前記スライドフレームは、ベースフレーム上に配設されたガイドの摺動部に固定される起立部と該起立部の上端部に設けられ前記駆動手段によって支持される天板部とを有し、前記起立部の下端部に前記支持フレームが設けられ、前記起立部の表面に前記支持フレームの自由回転装置に対して互いに回転軸がほぼ直交するようにガイドローラが配置されていることを特徴とするレール扛上用ジャッキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、レールの設定替え・レールの配列作業・レール溶接作業・分岐器の検査・異種レールの検査等、鉄道線路を構成するレールを一旦持ち上げて行わねばならない各種作業に供するためのレール扛上用ジャッキに関し、必要人員の大幅削減と作業時間の短縮化を図ることを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道線路を２００ｍ以上のロングレールで敷設する場合、ロングレールは温度変化による軸方向の伸縮量が普通のレールと比べて大きいので、これを吸収するため、その両端に伸縮継目を設けている。伸縮継目は、年間を通した温度変化に対応し得るよう、すなわち、レールが最高温度に達したときに座屈をきたさず、最低温度に達したときにもレールや継目箇所に破断を生じさせることのないようにストロークが設定されている。例えば６０ｋｇレールの場合、年間の温度変化が−１０°Ｃ〜＋６０°Ｃの地域においては、温度変化幅の中間である＋２５°Ｃにおけるレール長さを基準として、約±１００ｍｍ程度のストロークを有するように設定される。
【０００３】
しかるに、レールのふく進その他の理由によって、伸縮継目のストロークが不足したり逆に過大になったりすることがあり、その結果、伸縮継目が温度変化によるレールの伸縮量を十分に吸収することが出来なくなる場合がある。伸縮継目のストロークが不足すると、レールが伸長したときに継目部分でトングレールが軌間内へ張り出し、軌間を著しく狭めるという現象を生じる。反対に、ストロークが過大になったときは、レールの収縮時に軌間が拡大して、トングレールにおける断面積の小さい部分が列車荷重を受けるようになる。いずれの場合も、運転保安上好ましくない。
【０００４】
また、温度変化履歴によりレールに軸方向の内部応力（軸力）が蓄積するという問題もあり、圧縮方向の軸力（軸圧力）が過大になるとレールの座屈を招くおそれがあり、引っ張り方向の軸力（軸引張り力）が過大になったときはレールの破断や継目ボルトの破壊を招くおそがある。そこで、従来、ロングレールのふく進状況，伸縮状況等を定期的に検査し、必要と認められる場合には、設定替え工事を実施する。設定替え工事は、通常、下記のような手順で進められる。
【０００５】
▲１▼まず、設定替え工事を実施するうえで必要な器具を揃える。レールの扛上には図７の（Ａ）に示すようなチェーンブロック２０を装備した山越器３０を用意し、レールの移動には同図（Ｂ）に示すような自由回転可能なローラを上面に装着した低床ローラ４０を用意する。そして線路閉鎖を行ったのち、各器具を現場へ運搬し、レールに沿って所定間隔（約１５〜１７ｍ）ごとに配置する。
▲２▼次に、図８（Ａ）に示す如く、チェーンブロック２０をレールＲへ連結し、レールＲとまくらぎ５０との締結装置の締結状態を緩めてレールＲを移動可能にする。この作業はレールの端から順に行う。
▲３▼引き続き、図８（Ｂ）の如く、チェーンブロック２０によりレールＲを所定高さだけ扛上し、レールＲ下面とまくらぎ５０との間へ低床ローラ４０を回転軸がレール軸と直交するように挿入したのち、同図（Ｃ）のようにレールＲを降下させて低床ローラ４０上に載置させる。この状態においてレールＲは、ローラ４０上を軸方向に移動可能である。しかるのち、レールＲに打撃等を与え、レールＲに蓄積している軸力を解放する。なお、低床ローラ４０の挿入箇所以外のまくらぎ５０上には、軌道パッド（図示省略）を配設しておく。
▲４▼次いで、測定したレール温度に基づき、伸縮継目のストロークを適正とするのに必要なレール移動量を決定し、レール端部を引っ張って、所要量だけ軸方向に移動させる。このとき、要すれば、レールを加熱・冷却して設定温度に調節する。
▲５▼このあと、チェーンブロックをレールに付け直してレールをもう一度扛上し、低床ローラをレール下面から撤去したのち、レールを元の位置まで降下させ、伸縮継目のストローク調整を行いながら、レール締結装置の緊締を行う。
▲６▼最後に（又は、レールの再扛上・再降下を終えた箇所から順に）、山越器・低床ローラ等、線路内に持ち込んだ各種器具を撤去し、レール点検を行い、列車の走行安全性を確認したうえで作業を終了し、線路閉鎖を解除する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のレール設定替え工事における問題点を列挙すると次の通りである。
イ）工事の実施に必要な器具の個数が多い。具体例を挙げると、従来の設定替え工事には山越器，チェーンブロック及び低床ローラが不可欠であり、これらを１７ｍ間隔で配置する場合を想定すると、ロングレール１０００ｍ当たり各々５９個ずつを必要とすることになる。
ロ）多くの作業人数を必要とする。これは、線路閉鎖の可能な時間長さが制限されていることにも一因がある。例えば線路閉鎖時間が２時間（１２０分）で、前記１０００ｍのロングレールの設定替えを実施する場合、山越器２台あたり３人の作業員を要するので、全体で約８９人の作業員が必要となる。
ハ）作業工程が煩雑である。低床ローラの配置，レールの移動，ローラの撤去をを行うために、チェーンブロックによるレール扛上・降下をそれぞれ２回ずつ実行せねばならない。
ニ）設定替えに用いる山越器等の器具は、線路の建築限界と干渉する。そのため線路閉鎖後でなくては、器具の配置等、事前準備作業をすることができないので作業能率が悪い。
ホ）軌道の曲線区間ではカントを設けてあるため、レールを扛上した際に位置ずれを起こすおそれがある。
ヘ）設定替え工事中は、レールを跨ぐようにして多数の山越器が配置されているため、レールを利用した物品の搬送を行うことができない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来の課題に鑑み、設定替え工事等レールを持ち上げて行う作業の能率化，省力化を目的として創案されたレール扛上用ジャッキに関し、その特徴とするところは、鉄道線路を構成するレールを持ち上げるためのジャッキであって、レール下面を支持する昇降可能な支持部と、該支持部を上昇させるための駆動手段と、該駆動手段を操作するための操作部とから構成され、前記支持部は、レール下面に当接する自由回転装置が装着された支持フレームと、該支持フレームと一体的に設けられた昇降可能なスライドフレームとを有し、前記スライドフレームは、ベースフレーム上に配設されたガイドの摺動部に固定される起立部と該起立部の上端部に設けられ前記駆動手段によって支持される天板部とを有し、前記起立部の下端部に前記支持フレームが設けられ、前記起立部の表面に前記支持フレームの自由回転装置に対して互いに回転軸がほぼ直交するようにガイドローラが配置されていることにある。
【０００８】
なお、前記自由回転装置とは、ローラ，コロの他，キャタピラ様の構造を考えることもできる。
【０００９】
前記レール扛上用ジャッキの具体化した構成を掲げれば、レール下面に当接する支持ローラが装着された支持フレームと、該支持フレームと一体的に設けられた昇降可能なスライドフレームと、前記スライドフレームを上昇駆動するための油圧シリンダと、該油圧シリンダへ高圧の油を送給してピストンを突出上昇させるための油圧ポンプと、該油圧ポンプの操作用ペダルとから成るものとする。この場合において、支持ローラは自由回転装置に、油圧シリンダ及び油圧ポンプは駆動手段に、油圧ポンプの操作用ペダルは操作部にそれぞれ相当している。
【００１０】
さらに前記ジャッキの実施態様として、前記スライドフレームの起立部の上端部に設けられる天板部が前記油圧シリンダのピストンによって支持されるものとし、前記起立部の下端部に前記支持フレームを設け、前記起立部の表面に前記支持フレームの支持ローラに対して互いに回転軸がほぼ直交するようにガイドローラを配置する構成も可能である。
【００１１】
【作用】
本発明に係るレール扛上用ジャッキによれば、これの適数個をレールに沿って所要間隔を置いて配設し、各ジャッキの支持部を自由回転装置の回転軸がレールの軸方向と直交するように調節してレール下部へ挿入し、レール締結装置の締結を解除したのち、操作部で駆動手段を操作して支持部を上昇させることにより、レールを持ち上げることができる。持ち上げられたレールは、まくらぎ等との接触状態を脱すると共に、下面が支持部の自由回転装置で支持されるから、軸方向への移動が容易になる。
【００１２】
前記において、自由回転装置を支持ローラ、駆動手段を油圧シリンダ及び油圧ポンプ、操作部を操作用ペダルとした場合は、支持フレームを支持ローラの回転軸がレールの軸方向と直交するように調節してレール下部へ挿入し、レール締結装置の締結を解除したのち、操作ペダルを操作して油圧ポンプから油圧シリンダへ高圧の油を送給することにより、油圧シリンダのピストンを上昇させる。ピストンの上昇によってスライドフレームが上昇し、これと一体的に設けられた支持フレームも上昇する。その結果、レールが持ち上げられ、該レールは、まくらぎ等との接触状態を脱すると共に、下面が支持フレームの自由回転するローラで支持されるから、軸方向へ容易に移動することが可能になる。
【００１３】
さらに本発明に係るジャッキは、レール面が水平でない区間においてレールを扛上する場合に対応するものである。カントを有する曲線区間など非水平区間においてレールを扛上する場合、ジャッキの支持フレームはレール面の低い方の位置からレール下部へ挿入する。そして、レール締結装置の締結を解除し、前記と同じ要領でレールを扛上すると、レールは傾斜しているため低い方、すなわちジャッキの配置側へ滑り落ちようとする。しかるに当該ジャッキには、スライドフレームの起立部表面にガイドローラを設けてあるので、レール側面はこのガイドローラに当接して支持される。従って、ガイドローラが自由回転することにより、レールの軸方向の移動が妨げられることがない。
【００１４】
【実施例】
図１及び図２に、本発明に係るレール扛上用ジャッキ（以下、「本発明ジャッキ」と言う）の一実施例を示す。この本発明ジャッキＪの構造を説明すると、まず外観構成については、天板部１ａと起立部１ｂとから成る箱状のスライドフレーム１と、該スライドフレーム１の起立部１ｂの下端部に一体的に取着された支持フレーム３とが、ベースフレーム２上に設けられて成り、支持フレーム３の上面に自由回転可能な支持ローラ５が装着されている。一方、スライドフレーム１の上部には運搬用の把手７が取り付けられ、前側の起立部１ｂ表面には上記支持ローラ５の近傍において互いに回転軸が直交するようにガイドローラ６，６が配置されている。さらにスライドフレーム１の後部には、後述する油圧ポンプの操作ペダル８が突出しており、ベースフレーム２の前端には、運搬補助用の把持部４が設けられている。
【００１５】
上記箱状のスライドフレーム１内には、図２に示す如く、油圧シリンダ１０、直動ガイド１２、及び油圧シリンダ１０に高圧の油を送給するための油圧ポンプ１３が、ベースフレーム２上に配設されており、油圧シリンダ１０のピストン１１はスライドフレーム１の天板部１ａ下面に固着されている。直動ガイド１２の固定部１２ａはベースフレーム２上に立設され、摺動部１２ｂはスライドフレーム１の起立部１ｂ裏面に固定されている。また、油圧ポンプ１３には操作ペダル８が揺動可能に接続されており、該操作ペダル８はバネ１４によって常に上方へ引っ張り付勢されている。この操作ペダル８を足で踏み、上下動させることで、油圧ポンプ１３から油圧シリンダ１０へ加圧された油が送給されるようになされている。
【００１６】
なお図２の（Ｃ）だけに図示するハンドル１５は、これを操作（回転）することにより油圧シリンダ１０内の油圧を解放させて、ピストン１１を降下させるためのジャッキダウンハンドルである。
【００１７】
上述の如く構成された本発明ジャッキＪは、操作ペダル８を足踏みして油圧ポンプ１３から油圧シリンダ１０内へ高圧の油を送給すると、油圧シリンダ１０のピストン１１が突出上昇してスライドフレーム１を直動ガイド１２に沿って真っ直ぐに持ち上げ、これにより、スライドフレーム１と一体的に設けられた支持フレーム３を所定高さだけ上昇させるように設定されている。
【００１８】
支持フレーム３の最大上昇ストロークや最大積載荷重は、レールのたわみ量やレール重量等の実施条件に安全率を勘案して設定される。例えば本実施例では、６０ｋｇレールを対象とし、ジャッキの設置間隔を約１０ｍとして扛上する場合を想定すると、計算上ではレールのたわみ量が１０ｍ当たり約２５ｍｍ、ジャッキ１個当たりの荷重が約６００ｋｇとなること、及びこれに２倍以上の安全率を見込んで、支持フレーム３の最大上昇ストロークを８０ｍｍ、最大積載荷重を１．２ｔに設定してある。しかし、これらの数値は一例であって、扛上対象のレール種類やジャッキの設置間隔等に応じ、上記数値は適宜変更可能である。
【００１９】
本発明ジャッキＪの外形寸法や重量については特に限定はないものの、単独の作業者で持ち運ぶことができ且つレール下部への設置が可能であることが望ましいので、このような条件を満たすためには、最大寸法や最大重量は自ずと制限されると考えられる。参考までに、本実施例のジャッキＪは、ベースフレーム２の長さが約３８０ｍｍ、幅が約１８０ｍｍ、スライドフレーム１の上面までの高さが約２３０ｍｍに設定され、重量は約２５ｋｇである。これらの数値は、単独の作業者による取扱いが可能という条件を十分満足する。なお、上記数値は単なる例示であって、本発明ジャッキＪの使用個数や支持荷重等のさまざまな条件に応じ、適宜変更することを妨げるものではない。
【００２０】
次に、本発明ジャッキＪを用いたレール扛上作業の手順について説明する。まず、ジャッキＪの設置箇所を決め、図３に示すように、各設置箇所それぞれにおいてレールＲ下部のバラストＳから適宜範囲（例えば、幅３０ｃｍ×長さ７０ｃｍ×深さ１０ｃｍ）にわたり砂利・砕石等を取り除く。その際、底面をなるべく水平にすることが望ましい。次いで、本発明ジャッキＪの支持フレーム３を、レールＲの下部へ挿入し、図４に示すように、水平状態に注意して固定する。
【００２１】
本発明ジャッキＪは、レール下部へ設置した状態において、建築限界の外側に位置するように設定されている。すなわち、図４の（Ａ）に示す如く、レールＲの頭部側面とスライドフレーム１の起立部１ｂとの間隔Ｄを、建築限界である７０ｍｍ以上となるように設定した。かかる構成により、レール上を車両が通過したときに車輪が本発明ジャッキＪと接触するおそれがなくなるので、本発明ジャッキＪは、列車運行に支障をきたすことなく、レール下部へ設置する等の準備作業を進めることが可能である。つまり、上述の準備作業を、線路閉鎖を実施することなく行えるという利点を有している。
【００２２】
準備作業を済ませたのち、線路閉鎖を実施し、レール扛上作業を行う。この作業は、レールの両端から順に締結装置を緩めたのち、図５に示す如く、操作ペダル８を踏んで本発明ジャッキＪの支持フレーム３を上昇させ、レールＲを持ち上げる。ロングレールの設定替えの場合、端からレールと枕木との締結を解除し、解除した箇所から順にジャッキアップしてレールの扛上を行う。なお変形レールの扛上の場合は、全部をなるべく同時にジャッキアップさせるほうが好ましい。このように、本発明ジャッキＪによるレール扛上の具体的な手順は一通りではなく、実施する作業内容に応じて最適の態様を選択する必要がある。
【００２３】
レール扛上後、所要の作業を行う。例えばロングレールの設定替えであれば、レールに打撃を与えて蓄積している軸力を解放したのち、レール端部を引っ張って伸縮継目のストローク調整を行う。レールＲは、枕木との接触状態を脱して、支持ローラ５上を軸方向に移動可能に支持されているから、上記作業はジャッキアップしたまま行うことができる。
【００２４】
所要の作業が終了したならば、本発明ジャッキＪジャッキダウンハンドル１５を操作して、油圧シリンダ１０のピストン１１の油圧を解放する。これにより支持フレーム３が降下し、レールＲが元の高さ位置に戻る。続いて締結装置を緊締してレールＲを枕木に固定し、本発明ジャッキＪを取り外したのち、バラストを元の状態に復元して作業を完了し、線路閉鎖を解除する。
【００２５】
ところで、レールの曲線区間にカントが設けられている等、作業環境によっては、図６に示す如く、本発明ジャッキＪを水平に設置出来ないことがある。このような場合、通常は、設置面の勾配の低い方から本発明ジャッキＪをレールＲの下部へ挿入してレールＲを扛上するが、その際、レールＲが自重で勾配の低い方へ向かって滑り落ち、本発明ジャッキＪのスライドフレーム１表面にレールＲの底部側面が突き当たり、レールＲの軸方向移動に支障をきたすという問題を生じさせる。
【００２６】
しかるに本実施例では、スライドフレーム１の起立部１ｂ表面における支持ローラ５の近傍へ自由回転し得るガイドローラ６を、その回転軸が支持フレーム３の支持ローラ５の回転軸とは直交するように配設してある。それ故、仮にレールＲが勾配を持っていたとしても、レールＲの底部側面は自由回転可能なガイドローラ６に当接するから、レールＲの軸方向への移動を容易に行うことができる。
【００２７】
なお本発明ジャッキの具体的構成は、前述の実施例以外に種々の応用が可能である。例えばレール下面に当接する自由回転装置とは、支持ローラ以外に、キャタピラ状の構造も考えられる。
【００２８】
また、支持ローラの個数についても、図面に例示する１個を２個以上とすることもできる。さらに、変形レールではレールの内側と外側とで軸方向の移動量が異なることがあると考えられるから、支持ローラ５を回転軸に沿って２分割又はそれ以上に分割してもよい。
【００２９】
前記実施例では、支持部の駆動手段として油圧シリンダと油圧ポンプとの組合せだけを例示したが、これも限定的なものではなく、水圧，ねじ、ラック等による駆動手段を採用することもできる。
【００３０】
さらに本発明ジャッキは、ロングレールの設定替え以外にも勿論使用可能である。その他、本発明は、実施の態様に即した適宜の変更を妨げない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明ジャッキは、レールを扛上するための従来のチェーンブロック付き山越器に相当する機能とレールの軸方向移動を介助する低床ローラに相当する機能とを併せ持つものであるから、これのみでレールの扛上作業及び調整作業を実施することができる。従って、作業に要する器具の個数が従来より少なくて済む。
【００３２】
また、本発明ジャッキによれば、レールを扛上した状態のままでレールの調整作業を実行できるから、例えば、ロングレールの設定替え作業を実施する場合について考えてみると、従来は、レールの扛上・降下を２回ずつ行わねばならなかったのに対し、本発明では、１回の扛上・降下で作業を完了することができる。その上、従来、山越器の設置とは別にチェーンブロックのレール装着及び付替え作業が必要であったのに対し、本発明では操作ペダル等を操作して支持部を上昇させるだけでよいから、従来よりも少ない人員で従来よりも短い時間内に作業を完了することが可能である。すなわち、作業時間の大幅な短縮、作業人員の削減及び作業負担の軽減がもたらされる。
【００３３】
さらに、本発明ジャッキの外形寸法を、建築限界に支障をきたすことのないように設定すれば、線路閉鎖前に準備作業を進めることがてきるので、作業能率の一層の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ジャッキの一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明ジャッキの一実施例を示すものであって、（Ａ）は部分断面した側面図、（Ｂ）は部分断面した平面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は正面図である。
【図３】本発明ジャッキの設置状況を示す斜視図である。
【図４】本発明ジャッキの設置状況を示すものであって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図５】本発明ジャッキによるレール扛上状況を示すものであって、（Ａ）は部分断面した側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図６】本発明ジャッキの異なる設置例を示す側面図である。
【図７】従来のレール設定替え作業に用いる器具を示すものであって、（Ａ）はチェーンブロック付き山越器の斜視図、（Ｂ）は低床ローラの斜視図である。
【図８】従来のレール設定替え工事の手順を説明するためのものであって、（Ａ）は器具の設置状態を示す側面図、（Ｂ）はレール扛上状態を示す側面図、（Ｃ）はレール調整作業中の状態を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｊ  本発明ジャッキ
１  スライドフレーム
１ａ  天板部
１ｂ  起立部
２  ベースフレーム
３  支持フレーム
５  支持ローラ
６  ガイドローラ
８  操作ペダル
１０  油圧シリンダ
１１  ピストン
１２  直動ガイド
１３  油圧ポンプ
１４  バネ
Ｒ  レール
【図１】
0003716292.tif 000002
【図２】
0003716292.tif 000003
【図３】
0003716292.tif 000004
【図４】
0003716292.tif 000005
【図５】
0003716292.tif 000006
【図６】
0003716292.tif 000007
【図７】
0003716292.tif 000008
【図８】
0003716292.tif 000009