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技術 マクラギ及びこれを利用した軌道構造

出願人 西日本旅客鉄道株式会社
発明者 徳岡研三岡村康弘半田真一
出願日 1998年3月27日 (22年9ヶ月経過) 出願番号 1998-081567
公開日 1999年10月12日 (21年2ヶ月経過) 公開番号 1999-280002
状態 特許登録済
技術分野 鉄道軌道
主要キーワード 棒状金属 継目板 補修費用 連結方式 軌道構造 固定構造物 列車走行速度 保守用車両
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年10月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

軌道全体の軌きょう剛性を高め、各マクラギ間における不等沈下が起こらないようにする。

解決手段

バラスト軌道道床5にレール方向と直交して設置されるコンクリート製のマクラギにおいて、マクラギ本体2の左右のレール3a,3bに対応した位置でレール方向と同方向に突出する翼部4を設けて成り、該翼部4の突出寸法を隣位のマクラギの翼部4と連結可能な寸法としている。これにより、マクラギ本体2の底面積を増加させることができ、その分だけ列車荷重を分散緩和することが可能である。また翼部4はマクラギ本体2の横移動を抑止する。また複数本のマクラギの隣位の翼部4どうしを連結して一体化し、マクラギ全体の剛性を向上させる。このようなマクラギを施工した軌道構造では、道床5とマクラギ1とレール3a,3bとからなる軌道全体の軌きょう剛性を飛躍的に向上させることがてきる。

概要

背景

通常、鉄道バラスト軌道は、土台としての路盤の上に、砂利砕石等からなるバラストを敷いて道床構築し、この道床の上にマクラギを並べてその上に2本のレール一定間隔で平行に取り付けて形成している。このようなバラスト軌道では、通過する列車荷重等でレール及びマクラギが多少なりとも沈下する。そして、この沈下量は、バラストの締まり具合やマクラギの大きさ及び剛性、更にはレール剛性等によって異なっている。つまり、列車が通過するときの軌道の沈下量は、道床とマクラギとレールとからなる軌道全体の軌きょう剛性によって異なっている。

しかも、従来のバラスト軌道では、各マクラギがそれぞれ分離されて独立して存在しているので、各マクラギ間において、沈下量が異なり、いわゆる不等沈下の原因となっている。このような不等沈下が発生すると、列車が通過するレール表面の高さにバラツキを伴い、列車の走行安全性に影響を与えると共に、列車走行速度の制限を受け、乗り心地も悪くなるという問題がある。そのため、従来では、このような不等沈下の原因となる各マクラギ間における軌きょう剛性のバラツキを均一化するために、所定期間ごとマルチプルタイタンパ等の保守用車両作業員手作業によってバラストの補充と突き固めを行っていた。

また従来の別な方法として、マクラギの底面に弾性体を装着し、列車が通過するときの荷重を前記弾性体で受け止めて吸収し、不等沈下量を抑制するものもある。従来の更に別な方法としては、道床を舗装したり、コンクリートスラブそのものを利用する舗装軌道スラブ軌道もある。舗装軌道をやスラブ軌道は、軌道構造自体が固定構造物であるため列車の通過に伴う荷重が作用したとしてもこれが不等沈下を起こすということはない。

概要

軌道全体の軌きょう剛性を高め、各マクラギ間における不等沈下が起こらないようにする。

バラスト軌道の道床5にレール方向と直交して設置されるコンクリート製のマクラギにおいて、マクラギ本体2の左右のレール3a,3bに対応した位置でレール方向と同方向に突出する翼部4を設けて成り、該翼部4の突出寸法を隣位のマクラギの翼部4と連結可能な寸法としている。これにより、マクラギ本体2の底面積を増加させることができ、その分だけ列車荷重を分散緩和することが可能である。また翼部4はマクラギ本体2の横移動を抑止する。また複数本のマクラギの隣位の翼部4どうしを連結して一体化し、マクラギ全体の剛性を向上させる。このようなマクラギを施工した軌道構造では、道床5とマクラギ1とレール3a,3bとからなる軌道全体の軌きょう剛性を飛躍的に向上させることがてきる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

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請求項1

バラスト軌道道床レール方向と直交して設置されるコンクリート製のマクラギにおいて、マクラギ本体の左右のレールに対応した位置でレール方向と同方向に突出する翼部を設けて成り、該翼部の突出寸法を隣位のマクラギの翼部と連結可能な寸法としたことを特徴とするマクラギ。

請求項2

複数本のマクラギの隣位の翼部どうしが連結されて一体化されている請求項1に記載のマクラギ。

請求項3

複数本のマクラギが各翼部を貫通する棒状金属材により一体化されている請求項2に記載のマクラギ。

請求項4

隣位のマクラギの翼部どうしが金属板継目板ボルト及びナットにより連結されて一体化されている請求項2に記載のマクラギ。

請求項5

翼部がマクラギ本体に埋め込んだ連結棒により形成され、該連結棒の翼部どうしが継目板とボルト及びナットにより連結されて一体化されている請求項2に記載のマクラギ。

請求項6

バラスト軌道の道床と、該道床にレール方向と直交する方向に設置されたコンクリート製のマクラギと、該マクラギ上に取り付けられたレールとから成り、前記マクラギは左右のレールに対応した位置でレール方向と同方向に突出する翼部が形成されており、隣位のマクラギの翼部どうしを連結することで、道床とマクラギとレールとからなる軌道全体の軌きょう剛性を高めたことを特徴とする軌道構造

技術分野

0001

本発明は、バラスト軌道道床コンクリート製のマクラギを敷設してレールを設置する軌道において、マクラギの形状をマクラギ相互間において連結できるようにし、これによって軌道全体の軌きょう剛性を高めるようにした技術に関するものである。

背景技術

0002

通常、鉄道のバラスト軌道は、土台としての路盤の上に、砂利砕石等からなるバラストを敷いて道床を構築し、この道床の上にマクラギを並べてその上に2本のレールを一定間隔で平行に取り付けて形成している。このようなバラスト軌道では、通過する列車荷重等でレール及びマクラギが多少なりとも沈下する。そして、この沈下量は、バラストの締まり具合やマクラギの大きさ及び剛性、更にはレール剛性等によって異なっている。つまり、列車が通過するときの軌道の沈下量は、道床とマクラギとレールとからなる軌道全体の軌きょう剛性によって異なっている。

0003

しかも、従来のバラスト軌道では、各マクラギがそれぞれ分離されて独立して存在しているので、各マクラギ間において、沈下量が異なり、いわゆる不等沈下の原因となっている。このような不等沈下が発生すると、列車が通過するレール表面の高さにバラツキを伴い、列車の走行安全性に影響を与えると共に、列車走行速度の制限を受け、乗り心地も悪くなるという問題がある。そのため、従来では、このような不等沈下の原因となる各マクラギ間における軌きょう剛性のバラツキを均一化するために、所定期間ごとマルチプルタイタンパ等の保守用車両作業員手作業によってバラストの補充と突き固めを行っていた。

0004

また従来の別な方法として、マクラギの底面に弾性体を装着し、列車が通過するときの荷重を前記弾性体で受け止めて吸収し、不等沈下量を抑制するものもある。従来の更に別な方法としては、道床を舗装したり、コンクリートスラブそのものを利用する舗装軌道スラブ軌道もある。舗装軌道をやスラブ軌道は、軌道構造自体が固定構造物であるため列車の通過に伴う荷重が作用したとしてもこれが不等沈下を起こすということはない。

発明が解決しようとする課題

0005

ところが、前記従来のバラスト軌道では、不等沈下を抑制するための軌道の保守点検作業を定期的に且つ軌道全体について行わねばならないので、多大の時間と労力を要し、またその補修費用も嵩むという欠点があった。一方、マクラギの底面に弾性体を装着する従来の技術では、個々のマクラギ単体では不等沈下を抑制する効果はあるものの、マクラギの全体について見ると、不等沈下が発生し、これに伴う補修を避けることができなかった。更に、舗装軌道やスラブ軌道では、軌道全体を建築構造物として構築しなければならず、相当の期間と経費を要するという欠点があった。

課題を解決するための手段

0006

本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、マクラギにレール方向に沿って突出する翼部を設け、隣位のマクラギの翼部どうしを連結して軌道全体の軌きょう剛性を高めることにより、各マクラギ間においても不等沈下を起こすことのないようにした技術を提供せんとするものである。

0007

而して、前記課題を解決するために本発明が採用した請求項1の手段は、バラスト軌道の道床にレール方向と直交して設置されるコンクリート製のマクラギにおいて、マクラギ本体の左右のレールに対応した位置でレール方向と同方向に突出する翼部を設けて成り、該翼部の突出寸法を隣位のマクラギの翼部と連結可能な寸法としたことを特徴とするマクラギである。レールと同方向に突出する翼部を設けることにより、マクラギ全体の底面積が増加し、その分だけ列車荷重を分散緩和することが可能である。

0008

本発明が採用した請求項2の手段は、複数本のマクラギの隣位の翼部どうしが連結されて一体化されている請求項1に記載のマクラギである。隣位のマクラギの翼部どうしを連結することにより、翼部を通じて列車荷重をこれらのマクラギの全体に分散緩和させることができ、各マクラギ間の沈下量のバラツキを無くすことができる。つまり、不等沈下を無くすことが可能である。

0009

本発明が採用した請求項3〜5の手段は、複数本のマクラギの翼部どうしを連結する構造に特徴を有している。請求項3の手段では、複数本のマクラギの各翼部を貫通する棒状金属材により一体化している。また請求項4の手段では、隣位のマクラギの翼部どうしを金属板継目板ボルト及びナットにより連結して一体化している。更に、請求項5の手段では、翼部をマクラギ本体に埋め込んだ連結棒で形成し、この連結棒の翼部どうしを継目板とボルト及びナットにより連結して一体化している。つまり、請求項2に記載した発明と同じ効果を得ることが可能である。

0010

本発明が採用した請求項6の手段は、バラスト軌道の道床と、該道床にレール方向と直交する方向に設置されたコンクリート製のマクラギと、該マクラギ上に取り付けられたレールとから成り、前記マクラギは左右のレールに対応した位置でレール方向と同方向に突出する翼部が形成されており、隣位のマクラギの翼部どうしを連結することで、道床とマクラギとレールとからなる軌道全体の軌きょう剛性を高めたことを特徴とする軌道構造である。この発明の軌道構造では、前記請求項1に記載したマクラギ自体による荷重の分散効果と、請求項2〜5に記載した複数本を連結したマクラギによる不等沈下の効果とが得られる結果、道床とマクラギとレールとからなる軌道全体の軌きょう剛性が飛躍的に向上し、バラスト軌道の定期的な保守点検作業の間隔を大幅に延長でき、その負担が著しく軽減される。

発明を実施するための最良の形態

0011

以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。図1及び図2は本発明の一実施の形態に係るものであり、図1は軌道の全体を示す斜視図、図2の図(A)〜図(C)はそれぞれ各マクラギ間の連結方式を示す平面図である。図1及び図2に示す如く、このマクラギ1は、マクラギ本体2の左右のレール3a及び3bに対応した位置でレール方向と同方向に突出する翼部4が形成されている。従って、翼部4は、マクラギ本体2の前後左右に合計4つが設けられている。マクラギ本体2は、プレストレストコンクリート製であり、新幹線軌道に用いるものの場合、幅が300mm、高さが218mm、全長が2400mmの大きさを有している。翼部4は、図2の図(B)に示すタイプのものの場合、レール方向と直交する方向の幅が150mm、高さが218mm、突出寸法が140mmに設定されている。このように大きく突出した翼部4を設けることにより、マクラギ本体2の底面積を従来の場合に比較して840cm2 増大させることができる。この増大した割合は、マクラギ本体2の底面積の12%に相当し、その分だけ列車荷重を有効にバラスト道床5へ分散させることができる。

0012

またマクラギ本体2の前記した突出寸法は、マクラギを敷設したときに、隣位のマクラギ本体2の翼部4,4どうしの端面が接合するか又は僅かの隙間を形成するように設定されており、隣位の翼部4,4どうしは、例えば図2の図(A)〜図(C)による方法で相互に連結されるようになっている。同図の図(A)に示す連結方法は、各マクラギ本体2の左右のレール3a,3bに対応する前後の翼部4,4どうしを貫通する孔を設け、例えば四本のマクラギ本体2の貫通孔挿通した鋼材の連結棒6,6でこれらの四本のマクラギ本体2を一体的に連結したものである。また図2の図(B)に示す方法は、隣位の翼部4,4どうしの両側面に継目板7,7を配設し、翼部4をレール方向と直交する方向へ貫通するボルト及びナット8で相互に連結するようにしたものである。更に、図(C)の方法は、マクラギ本体2に一体的に埋め込んだレール方向へ貫通するH型鋼材で翼部4を形成し、該翼部4どうしを図(B)の場合と同じ継目板方式で相互に連結したものである。

0013

現場へは、連結された四本のマクラギ本体2を一単位のマクラギユニットとして搬入し、隣位のユニット間の翼部4どうしを連結すれば、バラスト道床5へのマクラギ本体2の敷設作業も極めて容易である。然る後は、マクラギ本体2の上に左右のレール3a,3bを一定間隔をおいて平行に設置すればよい。

0014

このようにして構成されたバラスト軌道では、マクラギ本体2の前後左右の四箇所に翼部4を突出形成した分だけその底面積が増大し、その分だけ列車荷重が道床へより有効に分散緩和される。また隣位の各マクラギ本体2の翼部4どうしが連結されて一体化されるので、マクラギ全体としての剛性アップが図れ、しかも列車荷重が一つのマクラギ本体2へ集中せず、各マクラギ本体2へ分散して緩和されるという効果もある。更には、前記翼部4は、列車通過に伴う各マクラギ本体2の横移動に対して抵抗となり、これを抑止するという効果もある。要するに、このような軌道構造並びにその作用効果を、軌道全体の観点から見た場合、バラスト道床5と、マクラギ本体2と、レール3a,3bとから成る軌きょう剛性の大幅な向上が得られていることになる。その結果、バラスト軌道の各マクラギ間における沈下量が異なるという不等沈下を大幅に低減することが可能であり、安全な列車走行と乗り心地の良い快適な走行とを実現することができる。

0015

ところで、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例えば、所定長さを有するH型鋼材を複数本のマクラギ本体2を貫通して一体的に埋め込むことにより、複数本のマクラギ本体2の連結と翼部4の形成とを行うことも可能である。また一つのマクラギユニットを構成するマクラギ本体2の数も、現場への運搬性等を考慮して四本以外の適宜の数に設定することが可能である。更にまた、コンクリート製マクラギ本体2の大きさ及び翼部4の突出大きさ等も適宜の変更が可能である。

発明の効果

0016

以上説明したように本発明にあっては、バラスト軌道の道床にレール方向と直交して設置されるコンクリート製のマクラギにおいて、マクラギ本体の左右のレールに対応した位置でレール方向と同方向に突出する翼部を設けて成り、該翼部の突出寸法を隣位のマクラギの翼部と連結可能な寸法としたから、マクラギ本体の底面積を増加させることができ、その分だけ列車荷重を分散緩和することが可能である。また翼部はマクラギ本体の横移動を抑止するという効果もある。

0017

一方、本発明にあっては、複数本のマクラギの隣位の翼部どうしを連結して一体化している。これにより、マクラギ全体の剛性を向上させることができると共に、翼部を通じて列車荷重をこれらのマクラギの全体に分散緩和させることができ、各マクラギ間の沈下量のバラツキを無くすことができる。つまり、不等沈下を無くすことが可能である。

0018

更にまた、本発明にあっては、隣位の翼部どうしが連結されたマクラギ及びこれを施工してなる軌道全体にあっては、道床とマクラギとレールとからなる軌道全体の軌きょう剛性を飛躍的に向上させることが可能であり、不等沈下の抑制の効果と、バラスト軌道の定期的な保守点検作業の間隔を大幅に延長できるという効果とがあり、保守点検に必要な人的且つ費用的な負担を著しく軽減することが可能である。

図面の簡単な説明

0019

図1本発明の一実施の形態に係る軌道の全体を示す斜視図である。
図2本発明の一実施の形態に係るマクラギの連結方式を示すものであり、図(A)は連結棒方式の場合の平面図、図(B)は継目板方式の場合の平面図、図(C)はH型鋼と継目板方式の場合の平面図である。

--

0020

1…マクラギ2…マクラギ本体
3a,3b…レール4…翼部
5…バラスト道床6…連結棒
7…継目板8…ボルト及びナット

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