(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道床コンクリートにＰＣまくらぎを支持するＰＣまくらぎ直結軌道おいて、
ＰＣまくらぎの両端部の底面とこの底面に続く側面、及び端面に連続的に密着する形をした、緩衝機能を有する縁切り部材を前記ＰＣまくらぎの両端部に直接被着し、前記ＰＣまくらぎの両端部を前記縁切り部材を介し道床コンクリート上に支持することを特徴とするＰＣまくらぎ直結軌道。
【請求項２】
請求項１記載のＰＣまくらぎ直結軌道において、前記縁切り部材は一体形状をなしていることを特徴とするＰＣまくらぎ直結軌道。
【請求項３】
請求項２記載のＰＣまくらぎ直結軌道において、前記縁切り部材が前記ＰＣまくらぎの端面に平行断面においてコ字状に形成されていることを特徴とするＰＣ直結軌道。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項記載のＰＣまくらぎ直結軌道において、前記縁切り部材は、ＰＣまくらぎの両端部において、垂直荷重作用部をなすと共に、レール下方に対応する底面およびその両側面を覆う第１緩衝材と、左右方向荷重作用部をなす両端面を覆う第２緩衝材と、非荷重部をなすと共に、第１緩衝材の底面、両側面と第２緩衝材の両端面との間に配置される第３緩衝材とからなることを特徴とするＰＣまくらぎ直結軌道。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート製のまくらぎを道床コンクリートに敷設するＰＣまくらぎ直結軌道に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な従来の直結軌道としては、レール締結装置を道床コンクリートに埋込むタイプ、コンクリートブロックを埋込むタイプ、およびまくらぎを埋込むタイプがある。このうち、まくらぎ埋込みタイプについては以下に述べる二つの方式がある。一つは、図８に示すように、ＰＣまくらぎ（あるいはブロック）１を道床コンクリート２と一体化させるため、道床コンクリート２中にアンカー鉄筋３を差し込んで周囲をコンクリートで固める方法が採用されている。この構造は、ＰＣまくらぎ１がアンカー鉄筋３によって道床コンクリート２に支持され、安定化が図られる。
二つ目は、図９に示すように、ＰＣまくらぎ１の両端部に固定アンカーボルト４を埋め込み、その固定アンカーボルト４が道床コンクリート２内に設けられた鉄筋５と組み付けることにより、ＰＣまくらぎ１の安定化を図る構造である。符号６はレールである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記に示す従来の直結軌道は、ＰＣまくらぎ（あるいはブロック）１と、その周囲の道床コンクリート２との一体化を図るための構造であるが、アンカー鉄筋３や固定アンカーボルト４等を用いるので施工性が悪く、しかも道床コンクリート２の厚みが１５０ｍｍも必要とされ、高価になる。
また、経年によりＰＣまくらぎ（あるいはブロック）１の周囲に目地切れを生じ、図８（ｂ）に示すようにクラック７が発生して最終的にそれらの安定性が悪化するケースがある。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、ＰＣまくらぎの長期的安定化を図ると共に、安価なＰＣまくらぎ直結軌道を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明は、道床コンクリートにＰＣまくらぎを支持するＰＣまくらぎ直結軌道おいて、ＰＣまくらぎの両端部の底面とこの底面に続く側面、及び端面に連続的に密着する形をした、緩衝機能を有する縁切り部材を前記ＰＣまくらぎの両端部に直接被着し、前記ＰＣまくらぎの両端部を前記縁切り部材を介し道床コンクリート上に支持することを特徴とする。請求項２記載の本発明は、請求項１記載のＰＣまくらぎ直結軌道において、前記縁切り部材は一体形状をなしていることを特徴とする。請求項３記載の本発明は、請求項２記載のＰＣまくらぎ直結軌道において、前記縁切り部材が前記ＰＣまくらぎの端面に平行断面においてコ字状に形成されていることを特徴とする。請求項４記載の本発明は、請求項１〜３の何れか一項記載のＰＣまくらぎ直結軌道において、前記縁切り部材は、ＰＣまくらぎの両端部において、垂直荷重作用部をなすと共に、レール下方に対応する底面およびその両側面を覆う第１緩衝材と、左右方向荷重作用部をなす両端面を覆う第２緩衝材と、非荷重部をなすと共に、第１緩衝材の底面、両側面と第２緩衝材の両端面との間に配置される第３緩衝材とからなることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１〜図４は本発明の一実施形態のＰＣまくらぎ直結軌道を示している。
このＰＣまくらぎ直結軌道１０は、図１に示すように、ＰＣまくらぎ１１が道床コンクリート１２の上に支持されている。ＰＣまくらぎ１１は、図２に示すように、レール１３をレール締結装置１４によって固定している。
【０００７】
ＰＣまくらぎ１１の両端部は、コンクリートを打設して形成された道床コンクリート１２によって支持され、軌道を安定するようになっている。
【０００８】
この実施形態において、ＰＣまくらぎ１１の両端部には縁切り部材２０が取付けられ、ＰＣまくらぎ１１の両側が縁切り部材２０を介し道床コンクリート１２上に支持されている。
【０００９】
この縁切り部材２０は、図３に示すように安価な合成ゴムによって形成されており、ＰＣまくらぎ１１の両端部において道床コンクリート１２と接する外面に被着することによって取付けられている。
【００１０】
具体的に述べると、縁切り部材２０は、図３および図４に示すように、ＰＣまくらぎ１１においてレール１３の下方に対応する底面１１ａ、およびその底面１１ａに続く両側面１１ｂを覆う第１緩衝材２１と、両端面１１ｃを覆う第２緩衝材２２と、前記底面１１ａに続く底面１１ｄ，およびそれに続く両側面前であって、かつ前記両側面１１ｂと前記両端面１１ｃとの間に配置される第３緩衝材２３とからなり、これら第１〜第３緩衝材２１〜２３が底面１１ａ，両側面１１ｂと両端面１１ｃと底面１１ｄ，両側面１１ｅとに接着剤によってそれぞれ貼り付けられている。これらは、バンドのようなもので簡易に取り付けられていてもよい。
【００１１】
また、第１緩衝材２１が取付けられる底面１１ａおよび両側面１１ｂは、ＰＣまくらぎ１１に列車荷重がかかったとき、輪重が作用する垂直荷重作用部および始制動荷重などの前後方向荷重作用部をなしている。第２緩衝材２２が取付けられる両端面１１ｃは、ＰＣまくらぎ１１に列車荷重がかかったとき、横圧が作用する左右方向荷重作用部をなしている。第３緩衝材２３が取付けられる底面１１ｄおよび両側面１１ｅは、ＰＣまくらぎ１１に列車荷重がかかっても、荷重を受けない非荷重部をなしている。
【００１２】
ここで用いる第１緩衝材２１および第２緩衝材２２としては、ＰＣまくらぎ１１に列車荷重がかかったとき、ＰＣまくらぎ１１に作用する輪重，横圧等が道床コンクリート１２に作用するのをある程度緩衝し、かつＰＣまくらぎ１と道床コンクリート１２の縁切りとして機能することを主目的としている。したがって、ここで用いる縁切り部材２０としての合成ゴムは、弾性まくらぎ直結軌道のような低い弾性が要求されるものではなく、例えばスチレンブタジェンゴムなどのような安価な薄い加硫ゴムからなっている。
【００１３】
因みに、本実施形態においては、第１緩衝材２１は厚さ１０ｍｍで長さ３００ｍｍからなる大きさであり、第２緩衝材２２は厚さ１０ｍｍでＰＣまくらぎ１１の端面の幅寸法に合わせた大きさをなしている。なお、第３緩衝材２３としては、道床コンクリート１２からの反力を受けないような材料を用いる必要があり、例えば発泡ポリエチレンのような安価なものでよく、本実施形態では１０ｍｍの厚さで、長さ１８０ｍｍとなっている。
【００１４】
したがって、縁切り部材２０が取付けられるＰＣまくらぎ１１の外面としては、ＰＣまくらぎ１１に列車荷重がかかったとき、垂直荷重および前後方向荷重の作用する底面１１ａ，両側面１１ｂと、左右方向荷重が作用する両端面１１ｃと、その両者の間に位置する底面１１ｄ，両側面１１ｅとからなっている。
【００１５】
このように、ＰＣまくらぎ１１の両端部に縁切り部材２０が取付けられ、この縁切り部材２０を介しＰＣまくらぎ１１が道床コンクリート１２上の凹部１２ａに支持されていると、従来技術のように、ＰＣまくらぎ１１と道床コンクリート１２とが一体化されてしまうことがなくなり、両者が縁切り部材２０によって分離された状態となる。
【００１６】
そのため、ＰＣまくらぎ１１に列車荷重が作用しても、ＰＣまくらぎ１１と道床コンクリート１２との双方の間で縁切り部材２０が緩衝機能を果たすので、ＰＣまくらぎ１１が道床コンクリート１２と直に当たることがなくなり、道床コンクリート１２に従来のような局部的な応力が集中しないので、図８（ｂ）に示すようなクラック７等が発生するのを防止できる。これにより、道床コンクリート１２がＰＣまくらぎ１１を長期的に安定した状態で支持することができると共に、それだけ列車の乗り心地の向上を図ることができ、かつ安全性に対する信頼性を高めることもできる。
【００１７】
さらに、縁切り部材２０としては、ＰＣまくらぎ１１において、垂直荷重作用部である底面１１ａおよび前後方向荷重作用部である両側面１１ｂに第１緩衝材２１が取付けられると共に、左右方向荷重作用部である両端面１１ｃに第２緩衝材２２が取付けられているので、ＰＣまくらぎ１１に対する道床コンクリート１２の長期的安定した支持を的確なものとすることができる。
【００１８】
しかも、非荷重部である底面１１ｄ，両側面１１ｅには安価な第３緩衝材２３が設けられるので、縁切り部材２０の製造コストの低廉化も可能となる。
また、縁切り部材２０は、合成ゴムによって断面コ字状の一体形状に形成されているので、ＰＣまくらぎ１１の両端部に簡単に被着することができ、したがってＰＣまくらぎ１１に対する取り付けを容易に行うことができる。
【００１９】
なお、図示実施形態では、第１および第２緩衝材２１，２２がスチレンブタジェンゴムなどの加硫ゴムで、かつ第３緩衝材２３が発泡ポリエチレンで構成された例を示したが、共に同材質で一体に形成してもよく、要は、緩衝機能が安定していてかつ安価なものであれば他の材質で形成してもよいのは勿論である。
【００２０】
また、図示実施形態のＰＣまくらぎ直結軌道１０と他の軌道とを用い、これらに荷重を加えて比較試験したところ、図５および図６に示す以下の結果が得られた。
図５は油圧式載荷試験機を用いて最大軸重８０ｋＮまでの荷重を載荷したときの、レールの上下変化に基づいて算出した各種軌道のばね係数を表している。図５から、本実施形態におけるＰＣまくらぎ支持ばね係数は５５．８ＭＮ／ｍとなっており、この結果に基づいて軌道ばね係数を推定すると、８０．０ＭＮ／ｍとなる。この値は、Ａ型弾性まくらぎ直結軌道と普通有道軌道の中間に位置し、スラブ軌道より若干柔らかい特性を有していることが明らかである。
【００２１】
図６はＰＣまくらぎに対し輪重８０ｋＮを加えた状態で、横圧６０ＫＮを載荷した場合の横圧載荷点のレールとＰＣまくらぎの変位を示す。図６から、ＰＣまくらぎ左右変位を各種弾直軌道，防振スラブ軌道および普通有道軌道床軌道と比べると、本実施形態のものが最も小さい値となっていることがわかる。また、レール左右変位について特に問題ないものとなっている。
【００２２】
また、本実施形態のＰＣまくらぎ直結軌道を利用した場合と、従来のアンカー鉄筋を利用した場合とのコストの比較結果を図７に示す。図７によれば、アンカーボルト式のものを１００とした場合、本実施形態では、軌道材料費がアンカー鉄筋式と略同様の値となる。若干高めになる分は軌道工事費の低減を実現できる結果、全体的には軌道構造別単価として、最も安価にできることが理解できよう。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＰＣまくらぎと道床コンクリートとの間で縁切り部材が、縁切れを容認した上で緩衝機能を果たすように構成したので、道床コンクリートがＰＣまくらぎを長期的に安定した状態で支持することができると共に、それだけ列車の乗り心地の向上を図ることができ、かつ安全性に対する信頼性を高めることもできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のＰＣまくらぎ直結軌道を示す一部破断の正面図である。
【図２】同じくＰＣまくらぎ直結軌道を示す平面図である。
【図３】縁切り部材を示す斜視図である。
【図４】ＰＣまくらぎ直結軌道の要部を示す拡大説明図である。
【図５】本実施形態のＰＣまくらぎ直結軌道と他の軌道とを用い、これらに荷重を加えて比較試験したときの各種軌道のばね係数を表す説明図である。
【図６】同じく本実施形態のＰＣまくらぎ直結軌道と他の軌道とに輪重を加えた状態で、横圧を載荷した場合の横圧載荷点のレールとＰＣまくらぎの変位を示す説明図である。
【図７】本実施形態のＰＣまくらぎ直結軌道を利用した場合と、従来のＰＣまくらぎ直結軌道の場合とのコストの比較結果を示す説明図である。
【図８】（ａ）は従来のＰＣまくらぎ直結軌道を示す左半分の縦断面図、および（ｂ）は左半分の平面図である。
【図９】同じく従来のＰＣまくらぎ直結軌道の他の例を示す左半分の縦断面図である。
【符号の説明】
１０  ＰＣまくらぎ直結軌道
１１  ＰＣまくらぎ
１１ａ  垂直荷重作用部としての底面
１１ｂ  前後方向荷重作用部としての両側面
１１ｃ  左右方向荷重作用部としての両端面
１１ｄ  非荷重部としての底面
１１ｅ  非荷重部としての側面
１２  道床コンクリート
１２ａ  凹部
２０  縁切り部材
２１  第１緩衝材
２２  第２緩衝材
２３  第３緩衝材
【図１】
0003853202.tif 000002
【図２】
0003853202.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003853202.tif 000005
【図５】
0003853202.tif 000006
【図６】
0003853202.tif 000007
【図７】
0003853202.tif 000008
【図８】
0003853202.tif 000009
【図９】
0003853202.tif 000010