(57)【要約】【課題】  鉄道レールの交換において、予め工場で切削加工した中継レールと中継レールを使用してレールを交換する方法に関するものである。【解決手段】  鉄道レールが許容限度以上に摩耗または損傷するとレール交換が必要となってくるが、許容限度以上の摩耗または損傷した区間を切り取り、新規レールと交換すると、接合部で新規レールと既設レールとの間に段差が発生する。この段差を解消するために、予め工場にて緩やかな傾斜をつける切削加工した中継レールを製作し、この中継レールをレール交換現場に持って行き、新規レールと既設レールの間に使用して、中継レールの傾斜によって既設レールと新規レールとの段差を解消して、列車が揺れる事無く円滑に運行できるようにしたものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道レールの交換において、交換レールが既設レール２との間で段差が発生しないように、予め工場などにて既設レール２の摩耗に合わせて切削加工をした交換用の中継レール。
【請求項２】
鉄道レールの交換において、交換用の新規レール１と既設レール２との接続部で段差の無いようにするための新規レール１と既設レール２との間に取り付ける中継レール３であって、該中継レール３を新規レール１と既設レール２との間が緩やかな傾斜となるように予め工場などにてレールの長手方向に切削加工した交換用の中継レール。
【請求項３】
鉄道レールの交換において、許容限度以上摩耗または損傷したレールを取り外した後、残された摩耗した既設レール２と新たに敷設する新規レール１との段差を無くする為に、既設レール２の摩耗量を測定し、該摩耗量に応じて長手方向に緩やかな傾斜となるように工場などで切削加工した中継レール３をレール交換現場で既設レール２と新規レール１との間に取り付け接合してなるレールの交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道レールが許容限度以上摩耗または損傷すると、許容限度以上摩耗した区間または損傷した区間のレールは交換しなければならないが、交換区間に新しく敷設する交換用のレールとレールの交換方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道レールが許容限度以上に摩耗するとレールを交換するが、鉄道レールは曲線と直線が複雑に繋がり連続したものである為、レールの摩耗量は一定でない。特に急曲線区間ではレールに加わる車体（列車）の横圧力が大きいため摩耗量が多くなり、直線区間では摩耗量が少ないなど摩耗量は変化することから、レールに摩耗量の大きい箇所と摩耗の小さい箇所とが発生し、摩耗量の大きい箇所のレールは取り除き、新規レールと交換することになる。また、レールの一部分に損傷が発生すると、損傷したレールの一定区間を新規レールと交換する。
【０００３】
レールの交換は摩耗量の大きいことから交換を必要とする区間に新規（新しい）レールを敷き、摩耗量が少ないことから交換を必要とせずに敷設されているレールである既設のレールに新規レールを接合させた後、溶接により連結させるのである。
【０００４】
しかし、既設のレールに新規レールを接合したのでは摩耗した既設のレールの摩耗部と摩耗していない新規レールとでは接合部において既設レールの摩耗量に比例する段差ができ、この段差によって列車やレールに衝撃を与え騒音が発生したり、列車が動揺する。
【０００５】
従来では、新規レールと摩耗した既設レールとの接合部に発生する段差を無くする為に、現場でグラインダーなどで新規レールを長手方向に緩やかな傾斜（勾配）を付ける研削加工をして、新規レールの接合端を既設レールの摩耗量にあわせていた。
【０００６】
しかし、列車が既設のレールから新規のレールに騒音や振動無く円滑に乗り移るように傾斜を設けるには、新規のレールを１ミリメートルの摩耗量に対して３メートルから５メートルの長さに渡って傾斜させる。即ち、誤差が１メートルに付き０．３ミリメートル以内の精度で削らなければならないが、現場でのグラインダーによる研削加工では上記傾斜精度を出すには困難であり、大きな傾斜となる。それ故、車体の横揺れや振動を起こしやすく、またレールの損傷の原因ともなる。
【０００７】
また、現場での研削加工による緩やかな傾斜を付けることは段差が大きい程困難となることから、新規レールの交換区間を新規レールと既設レールとの段差が少なくなる所である既設レールの摩耗量の少ない区間まで伸ばしている。これは、まだ交換する必要のないレールまで交換しなければならないこと、交換区間が長くなる為に交換作業の労力と時間が掛るなど経済的に良くない。
【０００８】
そして、現場でレールの研削加工をしていたのではレールの交換に時間が掛り、現場作業が大きな負担となる。また、レールの交換作業は終電車と始発電車の間で終了しなければならないことから、時間との戦いともなるといったような問題点がある。
【特許文献１】特開２０００−２３０２０３号公報
【非特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題点を解消するために、摩耗量が大きくなったレールまたは損傷したレールなどの交換が必要な区間の摩耗したレールを切り取って除き、切り取った摩耗したレールと交換して新規レールを敷設した時、既設レールと新規レールの接合加工のみで、接合加工後の新規レールに緩やかな傾斜を付けるための切削加工及び調整などを不要とした交換用のレールを提供して、レールの交換作業を短時間で容易に終わらせ、且つ高精度のレール交換を可能とすることを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は摩耗量が大きいレールまたは損傷したレールの交換において、摩耗量の大きいレールまたは損傷したレールを取り除いた後、既設のレールと新規レールとが段差無く接合するために、既設のレールと新規レールとの間に取り付ける中継レールであって、予め工場などに既設レールの摩耗量に応じて緩やかな傾斜を付ける切削加工をした中継レールである。
【００１１】
また、短いレール区間の損傷などにおいては、損傷によって取り除いたレール区間外に残された既設レールと、損傷によって取り除いたレールと交換する中継レールと、の間で段差が発生しないように、既設レールの摩耗量に応じて新しいレールを予め工場などにて切削加工をした中継レールである。
【００１２】
一定以上摩耗または損傷したレールを取り外した後、現場に残された摩耗した既設のレールと新たに敷設する新規レールとの段差を無くする為に既設レールの摩耗量を測定して既設のレールの摩耗量に応じて、予め工場などにてレールに緩やかな傾斜を付ける切削加工をした中継レールをレール交換現場に搬送して、現場で既設レールと新規レールとの間に取り付け接合するようにしたレール交換方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は以下に記載されたような効果を奏する。
従来では、既設レールと新規の交換レールとの接合作業後、新規に交換したレールに緩やかな傾斜を付ける研削加工作業が必要であったが、本発明によって接合作業後の新規に交換したレールの研削加工作業が必要で無いことから、現場でのレールの交換作業が容易となり、作業時間が短縮された。
また、工場などで予め切削加工するので大きい摩耗量も切削加工できることから、摩耗量の大きい区間のレールだけ交換できる。
【００１４】
そして、新規レールと摩耗した既設レールの接続部が緩やかな傾斜となり、レールの傾斜の精度が高いことから、列車の動揺および振動が少ないので乗り心地が良いし、レールの損傷も少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を例を上げて説明する。
既設の鉄道レールの摩耗は日々進行していくものであるが、レールの摩耗量が許容限度を超えると、車両の動揺、振動および騒音などが大きくなり、これによって車輪のフランジ部がレールに乗り上げるといった列車の運行に危険が生じることから許容限度を超えて摩耗したレールについてはレールの交換が必要となる。
【００１６】
しかし、レールは溶接によって長く繋がれていることからレール全体を交換していたのでは費用もかかるし、交換のための時間もかかることから、摩耗が許容限度を超えたレールを取り除き、新しいレールと交換する。
【００１７】
そこで、レールの摩耗部分の摩耗量を測定して、その結果許容限度を超えて摩耗したレール区間にいくらか許容限度を超えない摩耗したレール区間をも含めた区間を切断機によって切断して取り除く、取り除いたレールと交換して新しいレールを入れて残された摩耗した既設レールと接合させて敷設する。
【実施例１】
【００１８】
図１（Ａ）は摩耗量が大きいことから切り取ったレールと交換して敷設される新規レール１頭部の端（切り口）の断面である。そして、図１（Ｂ）は摩耗量が小さいことから切り取らずに残されて敷設されている摩耗した既設レール２頭部の端（切り口）の断面である。図１（Ｃ）で示すように、新規レール１の端断面と既設レール２の端断面では断面の形状が異なり斜線部分が既設レール２の摩耗量である。
【００１９】
したがって、新規レール１と既設レール２とを直接接合すると接合部で、図１（Ｃ）の斜線部分で示すような摩耗量と同じ段差が発生する。この段差を解消する為に、レールの長手方向に緩やかな傾斜を付けた中継レール３を新規レール１と既設レール２の間に設けた。
【００２０】
図２で示すように、中継レール３は摩耗した既設レール２の端断面形状（図１（Ｂ））から新規レール１の端断面形状（図１（Ａ））となるように、予め工場などにて緩やかな傾斜を付ける切削加工（斜線部が切削加工部分）をして作製したものである。
【００２１】
中継レール３の長手方向の傾斜は、新幹線などの高速用のレールでは１ミリメートルの摩耗量を有する既設レール２に対して、新規レール１の断面形状にするまでにはレール長さが３メートルから５メートル必要である。
【００２２】
仮に、新規レール１に対する既設レール２の摩耗量が３ミリメートルであったならば摩耗した既設レール２の端断面から新規レール１の端断面にするまでの傾斜区間、即ち、段差を解消させるための傾斜区間は９メートルから１５メートル必要となる。それに、段差の解消は新規レール１の両端に発生することから１８メートルから３０メートル必要となる。
【００２３】
９メートルから１５メートルの区間で３ミリメートルの傾斜を付けるのに１メートルに対して０．３ミリメートルの誤差以内に収める精度で研削加工を現場ですることは時間のかかる作業であることから実質的には無理な作業である。
本発明の中継レール３はレールに１メートルに対して０．３ミリメートルの精度で傾斜を付ける切削加工を工場で行ったものである。
【００２４】
図３に示すように、本発明のものは、摩耗した既設レール２の端断面形状が図１（Ｂ）、新規レール１の端断面形状が図１（Ａ）のようになっていることから、既設レール２と新規レール１を直接接合させたのでは既設レール２と新規レール１との間で段差が生じる。
【００２５】
この段差を解消するために、新規レール１と既設レール２との間に緩やかな傾斜を備えた中継レール３を設けて、既設レール２、中継レール３、新規レール１、中継レール３、既設レール２と接合して連結することによって、新規レール１と既設レール２との間に発生する段差を中継レール３によって解消したものである。
【００２６】
また、レールの損傷などによってレール交換する場合には交換区間が短くなることから、交換区間を中継レール３のみで交換する。即ち、既設レール２と既設レール２との間に中継レール３を入れて接合して連結させる。この場合の中継レール３は両端の既設レール２の摩耗量に応じて両端から緩やかな傾斜を付けた切削加工をするか、両端の既設レール２の摩耗量で新しいレールを切削加工して中継レール３とする。
【００２７】
鉄道レールにおいて、交換が必要になったレールの一定区間を切り取った後、既設レール２の摩耗量を測定し、摩耗量に応じて新しいレールを予め工場で緩やかな傾斜を付ける切削加工して中継レール３とし、この中継レール３をレール交換現場に搬送して、現場で新規レール１と中継レール３と溶接接合し、中継レール３と既設レール２とを溶接接合して、溶接接合部のみをグラインダーなどで研削してレールの補修工事を終了させる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は新幹線のレールなど、列車の高速化にともないレールの傾斜が列車の揺れに大きく係るようになってきており、高精度の緩やかな傾斜のレールが必要となってきている。またレールの交換時間の短縮が必要であることからみても予め工場などにて高精度で切削加工したレールによってレール交換する必要性が高まっている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（Ａ）は新規レールの頭部、（Ｂ）は既設レールの頭部、（Ｃ）は新規レールの頭部と既設レールの頭部を重ねたそれぞれのレール端（切り口）の断面図である。
【図２】既設レールの端の断面と新規レールの端の断面とに応じて緩やかな傾斜を付けて研削加工した中継レールを示す概略説明図である。
【図３】本発明の交換レールと既設レールとの連結を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    新規レール
２    既設レール
３    中継レール
【図１】
2005232676.tif 000003
【図２】
2005232676.tif 000004
【図３】
2005232676.tif 000005