(57)【要約】    【課題】ほゞ単一物性の従来弾性体を有するバラスト道床用弾性マクラギは、防振性、バラスト沈下低減に有効ではあるが、更なるバラスト沈下低減とコストダウンが求められている。    【解決手段】本マットは応力緩和層と弾性層を一体化した板状体とし、その外周部にコンクリート凸部を設けることで課題の解決をしている。【選択図】  図４（ｂ）
2015040442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラスト道床用マクラギの底面に設置する概略板状体に於いて、片面を応力緩和を目的とするゴム状粘弾性層とし、その反対面を、弾性を目的とするゴム状弾性層とすることを特徴とする本マット。
【請求項２】
マクラギ底面面積の概略６５％〜９５％の部分に請求項１のゴム状弾性層側が接し、そのマットの反対面がバラスト道床に接することが可能な状態でマクラギ底面に設置されていることを特徴とする本マクラギ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバラスト道床上に於いてレールを支持するマクラギの底面に使用する部材及びそのマクラギに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のバラスト道床用弾性マクラギはその底面部に、ほゞ単一物性のゴム又はウレタン等の弾性材が嵌合又は接着等で固定化されたもので、ほぼ帯状で中央部１ａが両端部１ｂより薄肉でかつ柔らかい弾性体で形成され、加硫処理に伴い薄肉の中央部１ａと厚肉の両端部１ｂが加硫接合した弾性マット１は公知となっている（例えば、特許文献１：第４欄１〜３行、７〜９行）。また、この文献１には、中央部１ａと両端部１ｂとの間の段部による抵抗で枕木２の横ずれが防止されていること（同文献１：第６欄１０〜１１行）、中央部１ａと両端部１ｂを加硫接着すること（段落０００７）等も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３９８４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の弾性材はその厚さ方向に対しほゞ単一物性の材料で製作されている。この様な従来製品で、更に、防振性の向上とバラスト沈下を抑制しようとすると、弾性材の厚さを厚くし、溝を設けることや軟らかい材料とするなどの必要があるが、この方策は高荷重時の変位量が過大となり又水平方向の剛性低下も発生するなどに問題があり、その課題解決が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかるマクラギマット（以下、「本マット」と云う。）は、バラスト道床用マクラギの底面に設置する概略板状体に於いて、片面を応力緩和を目的とするゴム状粘弾性層とし、その反対面を、弾性を目的とするゴム状弾性層とすることを特徴とする。
【０００６】
本発明にかかるマクラギ（以下、「本マクラギ」と云う。）は、マクラギ底面面積の概略６５〜９５％の部分に請求項１のゴム状弾性層側が接し、そのマットの反対面がバラスト道床に接することが可能な状態でマクラギ底面に設置されていることを特徴とする。
【０００７】
本マットはマットが接する対面、即ち、ほゞ平面のマクラギ側と、反対面のバラスト凹凸面側の違いに適応し、対応する機能を持つ必要がある。
その為に本マットは上面層部と下面層部を、異質機能を有する材料とし、低荷重時と高荷重時で異なる挙動を示す複合の機能材、即ち片面を応力緩和層、その反対面を弾性層として一体化している。
【０００８】
バラストの凹凸面側に接するマット面を応力緩和が非常に大きいゴム状粘弾性層（ゴム硬さ測定時、5分間で１０ポイント以上低下する）とし、ほゞ平面で接するマクラギ底面側をゴム状弾性層とする。
【０００９】
ゴム状粘弾性層は、バラスト凸部の集中局部荷重を分散し、その反力の低減によりバラスト沈下を抑制する。ゴム状粘弾性層を有することは、静荷重時に変位を発生させ受圧面積を大きくしているため、その後の動荷重による過大な変位を低減する。
【００１０】
又、本マットを軟らかくすると、不都合なことではあるがバラスト上でマクラギの水平方向の剛性は低下傾向を示す。この対策として本マットの厚みを、従来品（２０ｍｍ程度）より薄くし、且つ分割してマクラギ底面にコンクリート突起部等でマットを取り囲むように設置することにより、水平方向の剛性向上（レール座屈低減）とマットの剥がれや移動の防止機能を向上させる。
【００１１】
この水平剛性を更に向上したい場合は、従来より提案されているレール下のマクラギ側面部等に、コンクリート突起を設けることもできる。
【発明の効果】
【００１２】
発明実施の形態の項で説明するように、本発明によれば本マット及び本マクラギは従来マット及びそれを使用したマクラギと比較して次の１）〜４）の効果を有している。
１）バラストの凹凸に対する本マット底面の対応性が良く、繰返し荷重に対してバラストの連鎖的相互移動を低減するのでバラストの沈下が少ない。
２）応力緩和層で応力分散を図り、静荷重での変位を発生させているため、その反対面の弾性層を軟らかくしても動荷重に対する過大変位を防止できる。
３）応力緩和層を有することにより凹凸を有するバラスト上でも応力分散効果により集中荷重が小さくなるため全体としてマットの厚みを従来の概略４０〜７５％に薄くすることが出来るのでコストダウン効果がある。
４）本マクラギは本マット外周部にコンクリート突起部を有しているため、バラスト上での水平剛性を向上させると共に保線作業時のタイタンパー等によるマット剥がれ、移動防止機能も向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態であるバラスト用マクラギの主な構成を示しており、図１（ａ）は本マクラギの正面図、図１（ｂ）はその底面図である。
【図２】本マクラギに使用する本マットの断面図であり、ゴム状弾性層２ａと応力緩和層２ｂの構成図である。
【図３】本マクラギをバラスト３上に設置した時の図１に於けるＡ―Ａ断面図である。
【図４（ａ）】従来マットの変形図のバラスト上に於ける加荷時変形図である。
【図４（ｂ）】本マットの変形図のバラスト上に於ける加荷時変形図である。
【図５】図１（ｂ）の他の実施例であり、本マットの分割数を増やして本マット間のコンクリート仕切り数を多くすることにより、バラスト上に設置した時の水平剛性を向上させた例である（レール座屈低減）。
【図６】本マット２のマクラギ底面コンクリート内への設置を、マット厚さの一部とした例を示したもので、（ａ）は図５のＡ―Ａ断面図、（ｂ）は図５のＢ―Ｂ断面図である。
【図７】本マクラギを用いた軌道構造を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１の１ｂは本マクラギの端部に於けるコンクリート突起部、１ｃはその端部間に於けるマット仕切りのコンクリート突起部を示す。また、図１（ｂ）の１ａはマクラギの長手方向に設けるコンクリート突起部を示す。
【００１５】
これらのコンクリート突起部１ａ、１ｂ、１ｃは、本マクラギをバラスト上に設置した場合の水平剛性向上（レール座屈低減）と共に本マット２の剥がれや移動の防止機能を向上させるものである。
又、コンクリート突起部１ｂと１ｃの間に何本かのコンクリート突起部を設け、更にマクラギの水平剛性向上を図ることも出来る。（図５）
【００１６】
図１の本マット２は本マクラギ１のコンクリート突起部の下面と本マットの下面を一致させているが、マットの厚さの一部をコンクリート内に設置し、一部をコンクリート突起部１ａ、１ｂ、１ｃの下面より下方に出すこともある。（図６（ａ）、（ｂ））
尚、コンクリート突起部は連続の壁状で図示しているが断続突起とすることもできる。
【００１７】
本マットは上部層を弾性目的としたゴム状弾性層２ａと下部層を集中応力緩和を目的としたゴム状粘弾性層２ｂを一体的に有している。
又、コンクリート突起部２ａと２ｂの間に、コンクリート突起部２ａと２ｂの中間的特性の材料を入れることも可能である。
更にコンクリート突起部２ａ近くのゴム状弾性層を、コンクリート突起部２ｂ表面近くの応力緩和層に向かって徐々に応力緩和特性に変化させる構造とすることも出来る。
【００１８】
図３は本マット２とバラスト３の接面における、本マットの加圧による変形状態を示している。
特出して高いバラスト３ａは本マットの変形が大きい部分を示し、３ｂは本マット下面とバラストは接しているが本マットの変形が小さい部分を示している。
更に３ｃはマットとバラストが接していない空隙部を示す。
【００１９】
図４（ａ）は従来マットの変形図、図４（ｂ）は本マットの変形図で、バラスト上での変形比較を示している。図４（ａ）の４は従来マット、図４（ｂ）の２は本マットである。
従来マット４のバラスト加圧による変形範囲φＤは本マット２の変形範囲φｄと比較して広範囲であり、更に変形によって新しい空間部４ｃが発生すると共に４ｂの下方への膨らみは特出して高いバラストの凸部の周辺バラストを加圧し移動させバラスト沈下の要因となる。
【００２０】
本マットは下面部に応力緩和層を設けていることにより凸部バラスト加圧による変形範囲φｄを小さくし、周辺バラストへの影響を小さくしてバラスト沈下を低減する。即ち、φｄ＜φＤ、新規空隙４ｃを低減し、膨らみ４ｂの発生を小さくしている。
本マットはこのような特性を有するため、マクラギの繰返し上下荷重や衝撃でのバラストの連鎖的相互移動を低減しバラストの沈下を低減することで軌道のメンテナンスを減少させるものである。
【００２１】
本マットの下面に、応力緩和の大きいゴム状粘弾性層を、凹凸を有するバラスト側に使用しているので軽い死荷重（レールとマクラギの重量）でもバラスト凸部を包むように変形し、バラストの前記移動を低減した構造で応力の分散を図る。
【００２２】
尚、この軽い死荷重での変形は列車走行による大きい動荷重時の変位量に含まれないため、大きい動荷重によるマクラギ上下変位が過大とならないで、本マットの上部層（ゴム状弾性層）を含めた上下ばね定数を軟らかくすることが出来る。この事により防振性を良くしバラストの沈下を低減できる。
【００２３】
マットの上下ばねを小さくしたマクラギは、バラスト上へ設置状態で水平剛性が低下しレール座屈が起き易い傾向を示す。この対策として、本マットの特徴を生かしながらこの水平剛性を増大させる必要がある。
その為に本マットを分割し、その外周部をマクラギ本体の突起部コンクリートとすることで解決することが出来る。（図５、図６）
【００２４】
マットを多数に分割し、その外周部のコンクリート突起部を多くすると防振性とバラストの沈下低減が悪くなる傾向を示す。その対策として、本マットの面積をマクラギ底面面積の概略６５〜９５％とすることで防振性を確保し、バラスト沈下を低減することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１    本マクラギ
１ａ  本マクラギの長手方向底面の突起コンクリート
１ｂ  本マクラギの端部底面の突起コンクリート
１ｃ  本マクラギの両端部間で本マットを仕切る突起コンクリート
２    本マット
２ａ  ゴム状弾性層
２ｂ  応力緩和層（ゴム状粘弾性層）
２ｃ  バラスト加圧による本マット下面の膨らみ
２ｄ  バラスト加圧前の本マット底面（鎖線）
φｄ  本マットの変形範囲
３    バラスト
３ａ  マットの変形が大きいバラスト凸部
３ｂ  マットの変形が小さいバラスト接部
３ｃ  マット底面とバラスト間の空隙部
４    従来マット
４ａ  バラスト加圧前の従来マット底面（鎖線）
４ｂ  バラスト加圧による従来マット底面の膨らみ
４ｃ  バラスト加圧によるバラストと従来マット底面間の空隙増加部
φＤ  従来マットの変形範囲
５    レール
【図１】
2015040442.tif 000003
【図２】
2015040442.tif 000004
【図３】
2015040442.tif 000005
【図４（ａ）】
2015040442.tif 000006
【図４（ｂ）】
2015040442.tif 000007
【図５】
2015040442.tif 000008
【図６】
2015040442.tif 000009
【図７】
2015040442.tif 000010