(57)【要約】【課題】  長期に渡り保守を不要とし、しかも、騒音も低減することができる、省力化軌道に適した砕石道床用まくらぎを提案すること。【解決手段】  まくらぎ１０は、砕石上に置かれる道床載置面１４とレールを固定するためのレール敷設面１６とを備えている。まくらぎ１０は、レール締結装置２０より端部側において拡張頭部２２を備えている。拡張頭部２２の断面形状は実質的に矩形であり、底面の幅と上面の幅は略等しい。まくらぎ１０に作用する荷重は、広い道床載置面から砕石に作用して分散する。鉄道車両走行時の騒音は、狭いレール敷設面でのみ反射する。拡張頭部の上面は道床載置面と同じ幅であり、拡張頭部を基準に砕石のつきかため作業を行うことができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
路盤上の砕石道床に敷設されるまくらぎであって、前記まくらぎは、まくらぎ本体と拡張頭部より構成され、
前記まくらぎ本体は道床載置面とレール敷設面とを備え、前記道床載置面が前記レール敷設面より広く構成されており、
前記拡張頭部は、レール敷設面上のレール締結装置より端部側において軌道長手方向に突出し、前記拡張頭部の端面は前記まくらぎ本体の断面より広く構成されていることを特徴とする、砕石道床用まくらぎ
【請求項２】
前記まくらぎは、拡張頭部間において道床載置面からレール敷設面に向って幅が減少する断面形状を有し、前記拡張頭部は底面と上面と実質的に同じ幅である、請求項１記載の砕石道床用まくらぎ。
【請求項３】
前記拡張頭部の底面と幅と前記拡張頭部間の道床載置面の幅が実質的に同じである、請求項２記載の砕石道床用まくらぎ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砕石道床用まくらぎに関する。より詳細には、本発明は、省力化と騒音低減に適した砕石道床用まくらぎに関し、さらに、敷設時の作業性を向上させた砕石道床用まくらぎに関する。
【背景技術】
【０００２】
在来線の軌道保守作業の調査によれば、道床作業が４０％強を占めており、省力化のために道床作業の軽減が有効であるとの観点から、砕石の間にアスファルト系やセメント系の注入材又は薬液を注入し、まくらぎと砕石を一体化した構造の「てん充道床」「舗装軌道」「ＴＣ軌道」と呼ばれる軌道が開発されてきた（例えば、非特許文献１）。
【非特許文献１】鉄道総研報告1995年12月発行、RTRI REPORT Vol.9, No.12  第55〜60頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記軌道は、砕石道床の保守周期を延ばす思想に基づき開発され、十分な効果を上げている。しかし、その一方で、土路盤の強度により施工不可の箇所が生じることがあり、雨水が軌道に入り込む等の影響を受けて不良箇所が発生した場合には高額な補修費が必要となることも報告されている。
また、砕石軌道では車両走行時の騒音が道床砕石間に吸収されるが、注入材又は薬液により砕石を固めた上記軌道では、砕石軌道本来の吸音効果が弱まる傾向にある。さらに、注入材又は薬液により砕石を固めた場合には、振動の増加等の恐れもある。
【０００４】
これらの解決策の１つとしてとして、大版まくらぎが提案されている。大版まくらぎは、砕石道床の長所を保ったまま、沈下や横変位を抑制して保守周期を長くするという思想で開発されてきた。しかし、大版まくらぎの形状は、上面（レール側）と下面（砕石側）の面積が同じであることから、車両走行時の騒音がまくらぎ上面で反射し騒音が大きくなるという問題がある。このような現象は、踏切部における車両通過時の現象が連続的に繋がることに似ている。
大都市近郊においては、輸送力増強のための通過トン数増大やスピードアップ等のために上記軌道を採用した対策が行なわれているが、住宅地においては前記対策に伴う騒音・振動問題が別の問題として新たに表面化してきている。また、保守作業時には以前から作業騒音問題がある。
そこで、省力化のために大版まくらぎ並みに保守周期を長くでき、騒音・振動の低減を同時に満足させる軌道構造が望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、騒音・振動を従来の砕石軌道と同等にし、保守周期を延ばすことにより作業回数を減らし、これにより省力化とともに作業時の騒音や振動をも減らして、軌道近隣の住民に理解を得やすい軌道構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明は、路盤上の砕石道床に敷設されるまくらぎであって、前記まくらぎは、まくらぎ本体と拡張頭部より構成され、
前記まくらぎ本体は道床載置面とレール敷設面とを備え、前記道床載置面が前記レール敷設面より広く構成されており、
前記拡張頭部は、レール敷設面上のレール締結装置より端部側において軌道長手方向に突出し、前記拡張頭部の端面は前記まくらぎ本体の断面より広く構成されている、砕石道床用まくらぎを提案する。
【０００７】
本発明のまくらぎは、砕石道床の優れた機能を残しつつ、その上で、保守周期を延ばすこと及び騒音及び振動を減らすことに適している。砕石道床は、それ自体が車両走行時の騒音を吸収して低減する働きを備えており、支持ばねに相当する弾性体として振動を吸収する機能を備えているためである。
【０００８】
本発明では、さらに、まくらぎ本体部分の道床載置面がレール敷設面より広く構成されており、比較的広い道床載置面は、砕石道床に作用する縦方向（鉛直方向）の応力が小さくなって、沈下に対する抵抗力が高められている。一方、比較的狭いレール敷設面は、鉄道車両走行時に発生する反射騒音を低減し、レール敷設面の周囲の砕石で騒音を吸収することに適している。このようにまくらぎ本体部分の構成を工夫することにより、沈下防止と騒音低減の２つの効果を合せ持たせることができる。
【０００９】
本発明では、さらに、拡張頭部がレール締結装置より端部側において軌道長手方向に突出し、その端面がまくらぎ本体の断面より広く構成されている。このように構成することにより、砕石道床に作用する横方向（水平方向）の応力が小さくなり、横変位に対する抵抗力が高められている。また、拡張頭部は、レール締結装置より端部側に設けられており、鉄道車両走行時に発生する騒音が拡張頭部で反射しにくい構造となっている。このように、レール締結装置より端部側に拡張頭部を設けることで、横変位に対する抵抗力を持たせつつ、鉄道車両走行時の騒音を反射しにくくして、横変位防止と騒音低減の２つの効果を合せ持たせている。
【００１０】
まくらぎは、拡張頭部間において道床載置面からレール敷設面に向って幅が減少する断面形状を有し、拡張頭部は底面と上面と実質的に同じ幅であることが好ましい。
砕石道床を採用してまくらぎを敷設した場合、まくらぎの大半が砕石に埋もれる。砕石散布後、まくらぎはレール敷設面を砕石から露出させるだけである。砕石道床の場合、例えば、マルチプルタイタンパー等を用いてつきかため作業を必要とすることが殆どである。露出するレール敷設面を基準に目視でつきかため作業を行うと、砕石に埋もれたまくらぎが破損したり、傷ついたりする恐れがある。
本発明では、拡張頭部の底面と上面を同じ幅とすることにより、作業者は砕石から露出する拡張頭部の上面を基準に底面の幅を目視により計り知ることができるので作業性が向上するとともに、まくらぎは破損から保護される。この観点から、拡張頭部の底面及び上面の幅が、まくらぎ本体よりも広く、最大幅に設定されていることが好ましい。
【００１１】
さらに、拡張頭部の底面と幅と拡張頭部間の道床載置面の幅が実質的に同じであることが好ましい。こうすることで、拡張頭部の上面の幅を基準にまくらぎの全幅を計り知ることができ、作業性向上の効果及び破損からの保護の効果は確実となる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によるまくらぎは、騒音吸収機能及び振動吸収機能を備えた砕石道床を採用した上で、保守周期を延ばすことにより作業回数を減らして省力化に寄与し、さらに、作業時に生じる騒音及び振動を減らすことで軌道近隣の住民に配慮した構成となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明による砕石道床用まくらぎの実施形態を説明する。
図１は、本発明によるまくらぎを採用した鉄道軌道の概略を示している。この鉄道軌道Ｔは、路盤上に砕石Ｓが敷き詰められ、その砕石Ｓによる道床にまくらぎ１０及びレール１２が敷設される。本発明のまくらぎ１０は、砕石道床の騒音吸収機能及び振動吸収機能を残しつつ、保守周期を延ばすための特徴、騒音を低減するための特徴を備えている。
【実施例１】
【００１４】
図２乃至図４は、本発明によるまくらぎの第１実施例を詳細に示している。まくらぎ１０は、主としてコンクリート製であるが、木製としてもよい。
まくらぎ１０は、まくらぎ本体１１において、底面側の道床載置面１４と上面側のレール敷設面１６とを備えている。道床載置面１４は、平坦な矩形であり路盤上に敷き詰められた砕石に接する。道床載置面１４には、振動を吸収するとともに横変位を抑制するためのゴム製又は樹脂製の平板状パッド１８が一面に取り付けられている。
レール敷設面１６は、その上面においてレール締結装置２０を備えている。レール敷設面１６は、レール締結装置２０間において肉抜きされた凹状に形成されているが、連続して平坦に形成されていてもよい。レール１２は、レール締結装置２０によりまくらぎ１０のレール敷設面１６に取り付けられる。
【００１５】
まくらぎ１０は、レール締結装置２０より端部側において、軌道長手方向、すなわち、レール１２の長手方向に突出する拡張頭部２２を備えている。拡張頭部２２は、まくらぎ１０の両端において、平坦な切り立った端面２３を備えている。平坦な端面２３は拡張頭部２２間のまくらぎ断面より広くなっている。
拡張頭部２２の底面と道床載置面１４は同じ面で連続している。換言すれば、拡張頭部２２の底面２２は、道床載置面１４と重複して形成され、拡張頭部２２の底面と道床載置面１４は一体となって平坦な矩形の底面を形成している。
拡張頭部２２の上面とレール敷設面１６も同じ面で連続している。換言すれば、拡張頭部２２の上面は、まくらぎ本体１１のレール敷設面１６より軌道長手方向に延びており、拡張頭部２２の上面とレール敷設面１６は一体となってＨ型の上面を形成している。
【００１６】
拡張頭部２２の断面形状は実質的に矩形であり、底面の幅と上面の幅は略等しい。まくらぎ１０がコンクリート製の場合は、型抜きを容易にするため、底面の幅が上面の幅より僅かに狭くなる。まくらぎ１０が木製の場合は、型抜きの必要がないことから、底面の幅と上面の幅は同じである。なお、拡張頭部２２は、図３において鎖線で示される三角錐部分が除去された形状でもよい。
拡張頭部２２間におけるまくらぎ本体１１の断面形状は実質的に台形である。そのため、全体として見れば、まくらぎ１０は、中央部分において軌道長手方向のエッジが肉抜きされ、底面に対して上面が狭小化された構成となっている。本実施形態では底面側に切り立った側面２４が僅かに形成されているので、実際には矩形と台形を組合せた断面形状となっている。
【実施例２】
【００１７】
図５乃至図７は、本発明によるまくらぎの第２実施例を詳細に示している。まくらぎ３０は、第１実施形態と同様に、主としてコンクリート製であるが、木製としてもよい。
まくらぎ３０は、まくらぎ本体３１において、底面側の道床載置面３４と上面側のレール敷設面３６とを備えている。道床載置面３４は、平坦な矩形であり路盤上に敷き詰められた砕石上に接する。道床載置面３４には、第１実施例と同様に、平板状パッドが一面に取り付けられていてもよい。
レール敷設面３６は、その上面においてレール締結装置４０を備えている。レール敷設面３６は、レール締結装置４０間において肉抜きされた凹状に形成されているが、連続して平坦に形成されていてもよい。レール１２は、レール締結装置４０によりまくらぎ３０のレール敷設面３６に取り付けられる。
【００１８】
まくらぎ３０は、レール締結装置４０より端部側において、軌道長手方向、すなわち、レール１２の長手方向に突出する拡張頭部４２を備えている。拡張頭部４２は、まくらぎ３０の両端において、平坦な切り立った端面４３を備えている。平坦な端面は拡張頭部４２間の断面より広くなっている。
拡張頭部４２の底面と道床載置面３４は同じ面で連続しており、拡張頭部４２の底面と道床載置面３４は一体となって平坦な矩形の底面を形成している。拡張頭部４２の上面とレール敷設面３６も同じ面で連続しており、拡張頭部４２の上面とレール敷設面３６は一体となってＨ型の上面を形成している。
【００１９】
拡張頭部４２の断面形状は実質的に矩形であり、底面の幅と上面の幅は略等しい。まくらぎ３０がコンクリート製の場合は、型抜きを容易にするため、底面の幅が上面の幅より僅かに狭くなる。まくらぎ３０が木製の場合は、型抜きの必要がないことから、底面の幅と上面の幅は同じである。
拡張頭部４２間の断面形状は実質的に片側階段状の凸形である。そのため、全体として見れば、まくらぎ３０は、中央部分において軌道長手方向のエッジが肉抜きされ、底面に対して上面が狭小化された構成となっている。
【００２０】
上記第１及び第２の実施例において、拡張頭部２２，４２は、まくらぎ１０，３０の端部ではなく、中央寄りに形成されていてもよい。この場合、端部の断面形状は、拡張頭部間と同じように実質的に台形又は凸形とすることができる。また、拡張頭部間の断面形状として、以上の実施例の説明では台形及び凸形を例示したが、不等脚台形のように、底面に対して上面が狭小化されている形状でもよい。
【００２１】
次に、砕石道床の旧まくらぎを撤去した後、本発明によるまくらぎを敷設する作業を例にして保守作業を説明する。もっとも、新規に本発明によるまくらぎを敷設することもある。
鉄道路線の既設軌道を保守するには、砕石道床をすきとった後、旧まくらぎを撤去する。砕石道床とレールとの間に新しいまくらぎ１０，３０を挿入し、まくらぎ１０，３０の周囲に砕石を散布する。この状態では、レール面が矯正されていないので、まくらぎ底面の砕石をつきかためる必要がある。例えば、マルチプルタイタンパーにより砕石をつきかためながら、レール面が矯正される。
【００２２】
上記のようにして敷設されたまくらぎ１０，３０によると、レール敷設面１６，３６に対して道床載置面１４，３４が広くなる。図４（ｂ）及び図７（ｂ）に示されるように、まくらぎから砕石道床に作用する荷重が分散することで応力σが小さくなる。したがって、沈下の変位に対する抵抗が増大し、保守期間を長くすることができる。また、拡張頭部２２，４２を設けることで、軌道長手方向に直交する方向での面積が広くなる。これにより、横変位に対する抵抗力が増大し、保守期間を長くすることができる。
【００２３】
レール敷設面１６，３６は、道床載置面１４，３４より狭くなる。殆どの場合、レール敷設面１６，３６は砕石から露出しており、図４（ｂ）及び図７（ｂ）に示されるように、鉄道車両走行時に生じる騒音はレール敷設面１６，３６で反射し、道床砕石間で吸収されるが、レール敷設面１６，３６を狭くすることで、沈下抵抗を持たせながら反射音が原因となる騒音を低減することができる。
また、拡張頭部２２，４２は、レール締結装置２０，４０より端部側に設けられているので、車輪がレール上を転動する音は、拡張頭部２２，４２で反射しにくくなる。図３において鎖線で示されるように、拡張頭部が三角錐部分が除去された形状であれば、横変位に対する抵抗力を維持した上で、反射音を低減する効果が増大する。
【００２４】
本発明のまくらぎ１０，３０では、拡張頭部２２，４２がまくらぎ幅を指し示すように構成されている。図４及び図７に示されるように、まくらぎ１０，３０は、砕石散布後に上面のみが露出する。まくらぎの大部分、特に、底部は砕石に埋もれているので、幅を目視することができない。まくらぎ及びレールの敷設後、レール面を矯正するためのマルチプルタイタンパー等を利用したつきかため作業が必要となるが、本発明では、拡張頭部２２，４２がまくらぎのおおよその全幅を指し示す目印の役割があるので、つきかため作業の際に、適切な位置からまくらぎの底面に砕石を導入させることができる。こうすることで、マルチプルタイタンパーによってまくらぎが破損したり、傷ついたりすることが少なくなる。また、本発明によるまくらぎでは、側面２４が残っているので、つきかため作業の際にまくらぎが欠けることも少ない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるまくらぎが利用される砕石道床の斜視図である。
【図２】本発明によるまくらぎの第１実施形態の（ａ）側面図及び（ｂ）平面図である。
【図３】図２のまくらぎの端部の拡大斜視図である。
【図４】図２のまくらぎの断面を示し、（ａ）は図２の４（ａ）−４（ａ）線断面図、（ｂ）は図２の４（ｂ）−４（ｂ）線断面図である。
【図５】本発明によるまくらぎの第２実施形態の（ａ）側面図及び（ｂ）平面図である。
【図６】図５のまくらぎの端部の拡大斜視図である。
【図７】図５のまくらぎの断面を示し、（ａ）は図５の７（ａ）−７（ａ）線断面図、（ｂ）は図５の７（ｂ）−７（ｂ）線断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｔ    鉄道軌道
Ｓ    砕石
１０，３０  まくらぎ
１１，３１  まくらぎ本体
１２  レール
１４，３４  道床載置面
１６，３５  レール敷設面
１８  パッド
２０，４０  レール締結装置
２２，４２  拡張頭部
２４  側面
【図１】
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【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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【図７】
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