(57)【要約】【課題】取り扱いに慎重を要する薬剤を用いることなく、しかも環境汚染の問題を生じることなく、固結剤によって固結しているバラストを分離する作業を確実に且つ短時間で行えるようにすること。【解決手段】バラスト層１０に低温剤を散布し、バラスト１６同士を固結している固結剤を低温脆化する脆化工程と、前記固結剤の低温脆化後に、バラスト層１０に機械的衝撃を与えてバラスト１６同士の固結を分離する分離工程とを順に行う。【選択図】図１
2015074885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材による固結剤によってバラスト同士が固結されたバラスト層上にまくら木が設置されたバラスト式軌道の補修方法であって、
前記バラスト層に低温剤を散布し、前記固結剤を低温脆化する脆化工程と、
前記固結剤の低温脆化後に、前記バラスト層に機械的衝撃を与えて前記バラスト同士の固結を分離する分離工程とを有するバラスト式軌道の補修方法。
【請求項２】
補修対象部分の前記バラスト層の表面をシートによって覆い、外部から前記バラスト層内にパイプを挿入し、前記パイプによってバラスト層に低温剤を散布する請求項１に記載のバラスト式軌道の補修方法。
【請求項３】
シート片面に複数個の散布孔を有するパイプを取り付けられたシートを、前記パイプ側をバラスト層側にして補修対象部分のバラスト層の表面に敷設し、前記パイプによってバラスト層に低温剤を散布する請求項１に記載のバラスト式軌道の補修方法。
【請求項４】
前記バラスト層に前記低温剤を散布する散布装置と、前記バラスト層に機械的衝撃を与える衝撃付与装置とを、軌道を走行可能なマルチプルタイタンパーに設置して前記脆化工程と前記分離工程とを実行する請求項１に記載のバラスト式軌道の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用のバラスト式軌道の補修方法に関し、更に詳細には、樹脂材による固結剤によってバラスト同士が固結されたバラスト層を有するバラスト式軌道の補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道用のバラスト式軌道として、路盤上にバラスト（砕石）同士をウレタン系樹脂等による固結剤によって固結（固着）してなるバラスト層が形成され、バラスト層上にまくら木が設置され、まくら木にレールが固定されているものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
従来、上述の如き構成によるバラスト式軌道の補修（軌道整備）は、作業者がチッパ等を用いてバラスト層に機械的衝撃を与えることにより、固結剤によって固結しているバラストを物理的に分離し、古いバラスト層を除去或いは再生することが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０６８９９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バラスト層に機械的衝撃を与えることだけにより固結剤によって固結しているバラストを分離する従来法では、時間がかかり、しかも分離しきれなかったバラストが塊として残り、軌道に悪影響を与える虞がある。
【０００６】
新しい方法として、有機溶剤に剥離成分を加えた薬剤をバラスト層に散布することにより、固結剤によって固結しているバラストを化学的に分離することが考えられている。この方法によれば、従来法に比して作業時間を短縮できるが、薬剤の取り扱いに慎重を要し、しかも環境汚染に対して注意を払わなくてはならず、実用化するには多くの課題を含んでいる。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、取り扱いに慎重を要する薬剤を用いることなく、しかも環境汚染の問題を生じることなく、固結剤によって固結しているバラストを分離する作業を確実に且つ短時間で行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるバラスト式軌道の補修方法は、樹脂材による固結剤によってバラスト（１６）同士が固結されたバラスト層（１０）上にまくら木（１２）が設置されたバラスト式軌道の補修方法であって、前記バラスト層（１０）に低温剤を散布し、前記固結剤を低温脆化する脆化工程と、前記固結剤の低温脆化後に、前記バラスト層（１０）に機械的衝撃を与えて前記バラスト（１６）同士の固結を分離する分離工程とを有する。
【０００９】
この補修方法によれば、機械的衝撃によってバラスト（１６）同士を分離する分離工程が低温脆化によって固結剤によるバラスト（１６）同士の固結強度が低下した状態で行われるから、取り扱いに慎重を要する薬剤を用いることなく、しかも環境汚染の問題を生じることなく、固結剤によって固結しているバラスト（１６）を分離する作業を確実に且つ短時間で行うことができる。
【００１０】
本発明によるバラスト式軌道の補修方法は、好ましくは、補修対象部分の前記バラスト層（１０）の表面をシート（２０）によって覆い、外部から前記バラスト層（１０）内にパイプ（２２）を挿入し、前記パイプ（２２）によってバラスト層に低温剤を散布する。
【００１１】
この補修方法によれば、低温剤による冷気がバラスト層（１０）の表面より外部に放射することがシート（２０）によって防止され、低温剤によるバラスト層（１０）の低温化の効率が向上すると共に、その低温状態を持続させる効果が得られる。これにより、低温剤の使用量の低減を図ることができる。
【００１２】
本発明によるバラスト式軌道の補修方法は、好ましくは、シート片面に複数個の散布孔を有するパイプ（３０）を取り付けられたシート（３２）を、前記パイプ（３０）側をバラスト層（１０）側にして補修対象部分のバラスト層（１０）の表面に敷設し、前記パイプ（３０）によってバラスト層（１０）に低温剤を散布する。
【００１３】
この補修方法によれば、低温剤による冷気がバラスト層（１０）の表面より外部に放射することがシート（３２）によって防止され、低温剤によるバラスト層（１０）の低温化の効率が向上すると共に、その低温状態を持続させる効果が得られる。これにより、低温剤の使用量の低減を図ることができる。また、予めパイプ（３０）を取り付けられたシート（３２）を使用することにより、脆化工程を作業性よく行うことができる。
【００１４】
本発明によるバラスト式軌道の補修方法は、一つの好ましい実施形態として、前記バラスト層（１０）に前記低温剤を散布する散布装置（５０）と、前記バラスト層（１０）に機械的衝撃を与える衝撃付与装置（６０）とを、軌道を走行可能なマルチプルタイタンパー（４０）に設置して前記脆化工程と前記分離工程とを実行する。
【００１５】
この補修方法によれば、脆化工程と分離工程とを自動化して連続的に行うことができる。これにより、バラスト式軌道の補修作業を、多くの作業員を必要とすることなく、効率よく短時間で行えるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によるバラスト式軌道の補修方法によれば、機械的衝撃によってバラスト同士を分離する分離工程が低温脆化によって固結剤によるバラスト同士の固結強度が低下した状態で行われるから、取り扱いに慎重を要する薬剤を用いることなく、しかも環境汚染の問題を生じることなく、固結剤によって固結しているバラストを分離する作業を確実に且つ短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明によるバラスト式軌道の補修方法の実施形態１の脆化工程を示す説明図。
【図２】実施形態１によるバラスト式軌道の補修方法の分離工程を示す説明図。
【図３】本発明によるバラスト式軌道の補修方法の実施形態２の脆化工程を示す説明図。
【図４】実施形態２によるバラスト式軌道の補修方法の分離工程を示す説明図。
【図５】本発明によるバラスト式軌道の補修方法の実施形態３を示す側面図。
【図６】本発明によるバラスト式軌道の補修方法の実施形態３を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明によるバラスト式軌道の補修方法の実施形態１を、図１、図２を参照して説明する。
【００１９】
まず、実施形態１によるバラスト式軌道の補修方法が実施されるバラスト式軌道の構造について説明する。
【００２０】
バラスト式軌道は、路盤上にバラスト層１０を有し、バラスト層１０の上部に、上面が外部に露呈する形態で、まくら木１２が埋め込まれている。まくら木１２には締結具（不図示）によってレール１４が固定されている。
【００２１】
バラスト層１０は、多数のバラスト１６を上面が平らな台形状の横断面形状になるように盛石され、バラスト１６同士をウレタン系樹脂等による固結剤（不図示）によって固結したものである。
【００２２】
この構造によるバラスト式軌道の補修に際しては、先ず脆化工程として、図１に示されているように、補修対象部分のバラスト層１０の肩部の表面を被覆シート２０によって覆い、注入パイプ２２を外部から被覆シート２０を貫通させてバラスト層１０に挿入する。
【００２３】
被覆シート２０は、遮熱性、断熱性、低温耐久性に優れたものであることが好ましい。好ましい被覆シート２０としては、塩化ビニルシートや２枚の塩化ビニルシート間にスポンジ等による断熱層を有する断熱シート等が挙げられる。なお、被覆シート２０には、複数箇所に注入パイプ２２が貫通する貫通孔２１が予め形成されていてよく、更には補強のために貫通孔の開口縁部に金属製グロメット（不図示）が装着されていてよい。
【００２４】
注入パイプ２２は、ステンレス鋼等による金属製のものであり、バラスト層１０の肩部内に挿入し易いように先端が斜めに切断されて尖った形状をしている。注入パイプ２２の基端は被覆シート２０より外側にあり、この基端には低温剤ボンベ２４が交換可能に取り付けられる。低温剤ボンベ２４は、可搬式高圧ガス容器であって、内部に低温剤として液体窒素を加圧充填されている。
【００２５】
バラスト層１０の肩部に注入パイプ２２が挿入されることにより、注入パイプ２２の先端より液体窒素がバラスト層１０の肩部内に散布され、バラスト層１０の肩部が冷却される。これにより、バラスト層１０が低温になり、低温化によってバラスト１６同士を固結していた固結剤が脆くなる低温脆化が生じ、固結剤によるバラスト１６同士の固結強度が低下する。
【００２６】
この脆化工程においては、液体窒素がバラスト層１０の肩部全体に拡散して行き渡ることが好ましい。この液体窒素の拡散は、液体窒素の一部がバラスト層１０の肩部内においてガス化することにより、顕著なものになる。固結剤がウレタン系樹脂である場合には、固結剤の低温脆化に必要な温度はマイナス２０℃以下であればよい。
【００２７】
被覆シート２０は、このような脆化工程において、液体窒素による冷気がバラスト層１０の表面より外部に放射することを防ぎ、液体窒素によるバラスト層１０の低温化の効率を高めると共に、その低温状態を持続させることに有用に機能する。これにより、液体窒素の使用量の低減を図ることができる。
【００２８】
低温脆化によってバラスト１６同士の固結強度が低下する脆化工程が完了すれば、つまり固結剤の低温脆化後には、分離工程として、図２に示されているように、被覆シート２０を取り除き、手持ち式のタイタンパー２６やチッパ等によってバラスト層１０の肩部に機械的衝撃を与え、衝撃破壊によりバラスト１６同士の固結を分離する。
【００２９】
この分離工程は、低温脆化によって固結剤によるバラスト１６同士の固結強度が低下した状態で行われるから、機械的衝撃によるバラスト１６同士の分離が従来法に比して容易に行われる。これにより、従来法に比して分離工程を短時間で完了することができる。
【００３０】
脆化工程において液体窒素がバラスト層１０の肩部の全体に拡散して行き渡り、バラスト層１０の肩部全体の固結剤が低温脆化していることにより、固結塊を残すことなくバラスト層１０の肩部全体のバラスト１６同士を満遍なく良好に分離することができる。
【００３１】
これらのことにより、取り扱いに慎重を要する薬剤を用いることなく、しかも環境汚染の問題を生じることなく、固結剤によって固結しているバラストを分離する作業を確実に且つ短時間で行うことができる。
【００３２】
つぎに、本発明によるバラスト式軌道の補修方法の実施形態２を、図３、図４を参照して説明する。なお、実施形態２によるバラスト式軌道の補修方法が実施されるバラスト式軌道の構造は、実施形態１のものと同じであるので、その説明は省略する。
【００３３】
実施形態２では、図３に示されているように、シート片面に複数個の散布孔３１を有する複数本の散布パイプ３０を取り付けられた被覆シート３２を準備し、低温脆化工程として、散布パイプ３０側をバラスト層１０側にして被覆シート３２を補修対象部分のバラスト層１０の肩部の表面に敷設する。
【００３４】
被覆シート３２は、実施形態１の被覆シート２０と同様に、遮熱性、断熱性、低温耐久性に優れたものであることが好ましい。
【００３５】
複数本の散布パイプ３０は、互いに並列に軌道長手方向に延在し、その延在方向に等間隔に複数個の散布孔３１をあけられたものである。散布パイプ３０に低温剤ボンベ（不図示）が交換可能に接続されることにより、低温剤ボンベ（不図示）に充填された液体窒素が散布孔３１からバラスト層１０に向けて噴出する。
【００３６】
これにより、バラスト層１０の肩部が冷却され、バラスト層１０の低温化によってバラスト１６同士を固結していた固結剤が脆くなる低温脆化が生じ、固結剤によるバラスト１６同士の固結強度が低下する。この脆化工程においても、液体窒素がバラスト層１０の肩部全体に拡散して行き渡ることにより、バラスト層１０の肩部全体の固結剤が良好に低温脆化を生じる。
【００３７】
被覆シート３２は、このような脆化工程において、液体窒素による冷気がバラスト層１０の表面より外部に放射することを防ぎ、液体窒素によるバラスト層１０の低温化の効率を高めると共に、その低温状態を持続させることに有用に機能する。これにより、液体窒素の使用量の低減を図ることができる。
【００３８】
低温脆化によってバラスト１６同士の固結強度が低下する脆化工程が完了すれば、分離工程として、図４に示されているように、被覆シート３２を取り除き、実施形態１と同様に、手持ち式のタイタンパー２６やチッパ等によってバラスト層１０の肩部に機械的衝撃を与え、衝撃破壊によりバラスト１６同士の固結を分離する。
【００３９】
この分離工程も低温脆化によって固結剤によるバラスト１６同士の固結強度が低下した状態で行われるから、機械的衝撃によるバラスト１６同士の分離が従来法に比して容易に行われる。これにより、従来法に比して分離工程を短時間で完了することができる。
【００４０】
また、実施形態２でも液体窒素がバラスト層１０の肩部全体に拡散して行き渡り、バラスト層１０の肩部全体の固結剤が低温脆化していることにより、固結塊を残すことなくバラスト層１０の肩部全体のバラスト１６同士を満遍なく良好に分離することができる。
【００４１】
これらのことにより、実施形態２でも、取り扱いに慎重を要する薬剤を用いることなく、しかも環境汚染の問題を生じることなく、固結剤によって固結しているバラストを分離する作業を確実に且つ短時間で行うことができる。また、実施形態２では、予め散布パイプ３０を取り付けられた被覆シート３２を使用することにより、脆化工程の段取りに要する時間を短縮でき、脆化工程を作業性よく行うことができる。
【００４２】
つぎに、本発明によるバラスト式軌道の補修方法の実施形態３を、図５、図６を参照して説明する。なお、実施形態３によるバラスト式軌道の補修方法が実施されるバラスト式軌道の構造も、実施形態１のものと同じであるので、その説明は省略する。
【００４３】
実施形態３では、軌道（レール１４上）を自走可能なマルチプルタイタンパー４０が用いられる。マルチプルタイタンパー４０の走行方向前側には散布装置５０が取り付けられ、マルチプルタイタンパー４０の車長方向の中間部には衝撃付与装置６０が取り付けられる。
【００４４】
散布装置５０は、マルチプルタイタンパー４０の車体の左右両側から外側方に張り出した左右の支持アーム５２と、左右の支持アーム５２の各々の先端に交換可能に取り付けられて上方からバラスト層１０の左右の肩部に向けて液体窒素を散布する左右の散布パイプ５４と、低温剤ボンベ５６を交換可能に取りけられ、低温剤ボンベ５６に充填された液体窒素を左右の散布パイプ５４に分配供給する低温剤分配部５８とを有する。
【００４５】
散布パイプ５４は、バラスト層１０の表面に接触しない範囲で、バラスト層１０の表面に接近していることが、液体窒素をバラスト層１０の肩部全体に満遍なく散布する上で好ましい。バラスト層１０の肩部表面からの散布パイプ５４の離間距離は５ｃｍ以内であることが好ましく、このことを達成するために、散布パイプ５４は、バラスト層１０の肩部の形状に合わせて交換可能あるいは変形可能であることが好ましい。
【００４６】
なお、支持アーム５２内には低温剤分配部５８から散布パイプ５４へ液体窒素を供給するために金属製のフレキシブルチューブ（不図示）が取り付けられる。散布パイプ５４、低温剤ボンベ５６、低温剤分配部５８の全てが、断熱性のために二重構造であることが好ましい。
【００４７】
衝撃付与装置６０は、バラスト層１０の肩部に機械的衝撃を与えるものであり、マルチプルタイタンパー４０が装備しているタイタンパーであってよい。
【００４８】
実施形態３では、マルチプルタイタンパー４０を走行させながら、散布パイプ５４からバラスト層１０の肩部に向けて液体窒素を散布する脆化工程と、衝撃付与装置６０によってバラスト層１０の肩部に機械的衝撃を与える分離工程とを、自動化して連続的に行うことができる。これにより、バラスト式軌道の補修作業を、多くの作業員を必要とすることなく、効率よく短時間で行えるようになる。
【００４９】
なお、実施形態３でも、取り扱いに慎重を要する薬剤を用いることなく、しかも環境汚染の問題を生じることなく、固結剤によって固結しているバラストを分離する作業が確実に且つ短時間で行われる。
【００５０】
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５１】
例えば、低温剤は、液体窒素に限られることはなく、バラスト層１０の固結剤が低温脆化する程度にバラスト層１０を低温化（冷却）するものであればよく、好ましい低温剤としては、粉末ドライアイスやドライアイスとアルコールとの混合物等が挙げられる。また、本発明によるバラスト式軌道の補修方法は、バラスト層１０の肩部だけでなく、まくら木１２間のバラスト層に対しても同様に実施することができる。
【００５２】
また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１０    バラスト層
１２    まくら木
１４    レール
１６    バラスト
２０    被覆シート
２２    注入パイプ
２４    低温剤ボンベ
２６    タイタンパー
３０    散布パイプ
３２    被覆シート
４０    マルチプルタイタンパー
５０    散布装置
５２    支持アーム
５４    散布パイプ
５６    低温剤ボンベ
５８    低温剤分配部
６０    衝撃付与装置
【図１】
2015074885.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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