(57)【要約】【課題】  レールの振動を抑えて騒音を低減させることができるレール締結装置を提供する。【解決手段】  締結ばね９は、レール４を押さえ付けて締結するばねである。締結ばね９は、例えば、板状のばね鋼を略Ｓ字状に折り曲げて形成した板ばねであり押さえ金として機能する。押付部９ａは、レール４の底部上面４ｄを長さ方向に連続して押さえ付ける部分である。押付部９ａは、レール底部４ｂの底部上面４ｄと密着してこの底部上面４ｄを押圧する。押付部９ａは、板ばねの弾性力によって底部上面４ｄを略均一の加圧力によって押さえ付けるように平板状に形成されている。このため、レール４の振動を抑制し、この振動によって発生する騒音を低減することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールを支持体に締結するレール締結装置であって、
レール底部上面を長さ方向に連続して押さえ付ける押付部を備えること、
を特徴とするレール締結装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレール締結装置において、
前記押付部を長さ方向に間隔をあけて締め付ける締結部材を備えること、
を特徴とするレール締結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レールを支持体に締結するレール締結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレール締結装置は、軌道スラブの上面とレールの底部底面との間に設置されるタイプレートと、このタイプレートの下面と軌道スラブの上面との間に挿入されるゴムパッドと、タイプレートの上面とレールの底部底面との間に挿入される軌道パッドと、レールの底部上面を押さえ付けて締結する締結ばねと、締結ばねを締め付ける締結ボルトと、締結ボルトと締結ばねとの間に挟み込まれる座金などを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開2001-81704号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図４は、従来のレール締結装置の使用状態を概略的に示す斜視図である。
従来のレール締結装置１０５は、図４に示すように、軌道スラブ１０２に着脱自在に装着され軌道スラブ１０２とレール１０４との間に挿入される金属製で板状のタイプレート１０６と、このタイプレート１０６とレール１０４との間に挿入されるゴム製で板状の軌道パッド１０７と、レール１０４をタイプレート１０６に締結する締結ボルト１０８などを備えている。このような従来のレール締結装置１０５は、レール１０４の長さ方向に所定の間隔（例えば60cm程度）をあけて、タイプレート１０６にこのレール１０４を締結ボルト１０８によって離散的に締結している。このため、このような従来のレール締結装置１０５では、レール１０４上を車両が走行するとこのレール１０４に特異な振動が発生し、この振動によってレール放射音が発生する問題点があった。
【０００５】
この発明の課題は、レールの振動を抑えて騒音を低減させることができるレール締結装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、レール（４）を支持体（２）に締結するレール締結装置であって、レール底部上面（４ｄ）を長さ方向に連続して押さえ付ける押付部（９ａ）を備えることを特徴とするレール締結装置（５）である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のレール締結装置において、前記押付部を長さ方向に間隔をあけて締め付ける締結部材（８）を備えることを特徴とするレール締結装置である。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によると、レールの振動を抑えて騒音を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の実施形態に係るレール締結装置に使用状態を示す斜視図である。図２は、この発明の実施形態に係るレール締結装置の締結ばねの使用状態を概略的に示す斜視図である。
【００１０】
図１に示す路盤１は、軌道を支持する基盤であり、鉄道車両が通過するときに荷重を支持する構造物である。路盤１は、例えば、スラブ軌道区間に設置される路盤コンクリートであり、軌道スラブ２の水平力を支えるために所定の間隔をあけて突起（突起コンクリート）１ａが形成されている。軌道スラブ２は、道床とまくらぎとを一体化させた省力化軌道であり、矩形平板状のプレキャストのコンクリート版（スラブ版）によって構成されている。てん充層３は、軌道スラブ２の高低及び弾性を調整するために、路盤１と軌道スラブ２との間にてん充材を充填して形成した層である。てん充層３は、例えば、セメントとアスファルトとを混合した混合モルタル(CAモルタル)によって形成されている。
【００１１】
図１及び図２に示すレール４は、鉄道車両の車輪を支持し案内してこの鉄道車両を走行させる部材である。レール４は、鉄道車両の車輪と接触するレール頭部４ａと、軌道スラブ２に設置されるレール底部４ｂと、レール頭部４ａとレール底部４ｂとを繋ぐレール腹部４ｃとから構成されている。レール底部４ｂには、締結ばね９によって押さえ付けられる底部上面４ｄと、軌道スラブ２に設置される底部下面４ｅとが形成されている。
【００１２】
図１に示すレール締結装置５は、レール４を軌道スラブ２に締結する装置である。レール締結装置５は、図１に示すように、タイプレート６と、軌道パッド７と、締結ボルト８と、締結ばね９などを備えている。レール締結装置５は、レール４の長さ方向に沿ってこのレール４を軌道スラブ２に連続的に締結する連続支持型の締結装置であり、レール４を上下方向及び左右方向に調整可能な構造である。
【００１３】
タイプレート６は、軌道スラブ２の上面とレール底部４ｂの底部下面４ｅとの間に設置される板状の締結用部材であり、レール４の水平方向の移動を規制する。タイプレート６は、図１及び図２に示すように、レール底部４ｂと軌道スラブ２の上面との間に挿入されており、図４に示す従来のレール締結装置１０５のタイプレート１０６とは異なりレール４の長さ方向に伸びた長尺板状の部材であり、レール底部４ｂの長さ方向に連続して挿入されており軌道パッド７の長さ方向の略全面と密着する。
【００１４】
軌道パッド７は、レール４とタイプレート６との間に挿入される緩衝用の板状部材であり、鉄道車両が通過する際に発生する衝撃荷重を緩和するとともに、レール４が長手方向に移動するふく進に対する抵抗力を確保するために、レール底部４ｂの底部下面４ｅとタイプレート６の上面との間に挟み込まれる加硫ゴム製やウレタン製の長尺板状の部材である。軌道パッド７は、軌道スラブ２の表面を保護する機能と電気的に絶縁する機能とを有する。軌道パッド７は、図４に示す従来のレール締結装置１０５の軌道パッド１０７とは異なりレール４の長さ方向に伸びた長尺板状の部材であり、レール底部４ｂの長さ方向に連続して挿入されておりこのレール底部４ｂの長さ方向の略全面と密着する。図１及び図２に示すように、軌道パッド７の幅はレール底部４ｂの幅と略等しい。
【００１５】
締結ボルト８は、締結ばね９を長さ方向に間隔をあけて締め付ける部材であり、タイプレート６及び締結ばね９を貫通して軌道スラブ２に埋設された埋込栓の雌ねじ部と噛み合う六角ボルトなどである。締結ボルト８は、図１に示すように、レール４の長さ方向に所定の間隔をあけて締結ばね９に着脱自在に装着されており、レール底部４ｂの底部上面４ｄに締結ばね９を押し付けている。
【００１６】
図１及び図２に示す締結ばね９は、レール４を押さえ付けて締結するばねである。締結ばね９は、例えば、長尺板状のばね鋼を略Ｓ字状に折り曲げて形成した板ばね（主ばね）であり押さえ金（ばねクリップ）として機能する。締結ばね９は、例えば、図１に示すように、軌道スラブ２にレール４を締結するときには、この軌道スラブ１枚当たり２本程度の締結ボルト８によってこの軌道スラブ２に装着され、まくらぎにレール４を締結するときには、まくらぎ３〜４本当たり１本程度の締結ボルト８によってこのまくらぎに装着される。締結ばね９の長さは、図１に示すように、現場への搬入や運搬が容易であって現場で容易に施工可能なように、軌道スラブ１枚の長さ又はレール１本の長さと略等しい。締結ばね９は、締結ボルト８の締め付け力を調整することによって、気温の変化によってレール４が伸縮したときにレール４の長さ方向の移動を許容するようにレール４と軌道スラブ２とを締結している。締結ばね９は、図２に示すように、押付部９ａと、取付部９ｂと、湾曲部９ｃとを備えておりこれらが一体に形成されている。
【００１７】
押付部９ａは、レール４の底部上面４ｄを長さ方向に連続して押さえ付ける部分であり、底部上面４ｄと密着してこの底部上面４ｄを押圧する。押付部９ａは、板ばねの弾性力によって底部上面４ｄを略均一の加圧力によって押さえ付けるように平板状に形成されている。押付部９ａは、締結ボルト８による締め付け量が少ないときにはこの押付部９ａの下面の縁部（先端部）側の一部のみが底部上面４ｄと接触するが、締結ボルト８による締め付け量が増すと押付部９ａが湾曲部９ｃを支点として撓み、この押付部９ａの下面の略全面が底部上面４ｄと密着する。
【００１８】
取付部９ｂは、軌道スラブ２に着脱自在に取り付けられる板状部分である。取付部９ｂは、図１に示す締結ボルト８の座面とタイプレート６の上面との間に挟み込まれるように平板状に形成されている。湾曲部９ｃは、押付部９ａと取付部９ｂとの間に形成された部分であり、締結ボルト８の座面とタイプレート６の上面との間に取付部９ｂが挟み込まれた状態で締結ボルト８を締め付けたときに、この締め付け量に応じて弾性変形する。
【００１９】
次に、この発明の実施形態に係るレール締結装置の作用を説明する。
締結ばね９の取付部９ｂを軌道スラブ２上に設置するとともに、締結ばね９の押付部９ａをレール底部４ｂの底部上面４ｄに設置して、締結ばね９の長さ方向に所定の間隔をあけて締結ボルト８を装着し、この締結ボルト８を締め付ける。締結ボルト８による締め付け量が小さいときには押付部９ａの下面の縁部（先端部）側の一部のみが底部上面４ｄと接触しているが、締結ボルト８の締め付け量を増やすと押付部９ａが湾曲部９ｃを支点として撓み、押付部９ａの下面の略全面が底部上面４ｄと密着する。トンネル区間のようにレール４の伸縮量が比較的少ない箇所では締結ボルト８の締め付け量を多くして押付部９ａを底部上面４ｄに強固に押し付ける。一方、トンネル区間以外の明かり区間のようにレール４の伸縮量が比較的多い箇所では締結ボルト８の締め付け量を調整してレール４が長さ方向に伸縮可能なように、押付部９ａと底部上面４ｄとの間の押付力を調整する。レール４上を車両が通過するとこのレール４が振動するが、レール４の長さ方向に沿って押付部９ａによって底部上面４ｄが連続して押し付けられているため、レール４の振動が抑えられて騒音が低減する。
【００２０】
図３は、この発明の実施形態に係るレール締結装置の加振に対するレールの周波数応答の数値計算の結果を示すグラフである。
図３に示す縦軸は、アクセレランス((N/(m/s2))であり、横軸は周波数(Hz)である。図３に示す実線は、図１及び図２に示すような連続支持型のレール締結装置５による数値計算の結果であり、鎖線は図４に示すような従来のレール締結装置１０５による数値計算の結果である。図３に示すように、従来の締結の場合には、200〜4000Hzの周波数帯域で特異な振動が発生しているが、連続締結の場合にはこの周波数帯域の振動を抑制可能であることが分かる。
【００２１】
この発明の実施形態に係るレール締結装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、レール４の底部上面４ｄを長さ方向に連続して押付部９ａが押さえ付ける。このため、図４に示すような従来のレール締結装置１０５のように離散的にレール４を締結する構造に比べて、レール４の振動を抑えることができるため、この振動によって発生する騒音を低減することができる。その結果、鉄道沿線におけるレール放射音を低減することができる。
【００２２】
(2) この実施形態では、締結ボルト８が押付部９ａを長さ方向に間隔をあけて締め付ける。この実施形態では、レール締結装置５が長大化し押付部９ａが底部上面４ｄを連続して押さえ付ける。このため、図４に示すような従来のレール締結装置１０５のように多数の締結ボルト１０８によって締結する必要がなくなり、レール４の敷設工事などにおける作業負担を軽減することができる。
【００２３】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
この実施形態では、軌道スラブ２にレール４を締結する場合を例に挙げて説明したが、まくらぎにレール４を締結する場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、レール４の底部上面４ｄを押付部９ａによって押さえ付ける場合を例に挙げて説明したが、締結ばね９の剛性が高い場合にはレール４の腹部側面も押付部９ａによって押さえ付けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施形態に係るレール締結装置に使用状態を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施形態に係るレール締結装置の締結ばねの使用状態を概略的に示す斜視図である。
【図３】この発明の実施形態に係るレール締結装置の加振に対するレールの周波数応答の数値計算の結果を示すグラフである。
【図４】従来のレール締結装置の使用状態を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  路盤
２  軌道スラブ（支持体）
３  てん充層
４  レール
４ａ  レール頭部
４ｂ  レール底部
４ｃ  レール腹部
４ｄ  底部上面
４ｅ  底部下面
５  レール締結装置
６  タイプレート
７  軌道パッド
８  締結ボルト（締結部材）
９  締結ばね
９ａ  押付部
９ｂ  取付部
９ｃ  湾曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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