JP2604476B2 - スラブ軌道の構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄道の軌道敷設における線路保守の省力化
を目的とした、枠形スラブ軌道の構築方法に関する。

〔従来の技術〕

鉄道の軌道敷設は、一般に道床にバラストを用いる有
道床軌道が使用されているが、線路の維持管理に多大の
労力と費用を必要とする道床部の沈下特性を改善するた
めに各種のスラブ軌道が開発され、既に新幹線や在来線
の諸所で供用されている。

以下に、従来のスラブ軌道の代表的なものについて説
明する。

第６図はコンクリート床版上スラブ軌道の斜視図であ
る。

１はトンネルまたは橋梁のコンクリート床版、２は現
場打ちの路盤コンクリート、３は軌道スラブであり、路
盤コンクリート２にセメントアスファルトモルタルまた
は合成樹脂よりなる常温施工用充填材（以下充填材とい
う。）４を介して軌道スラブ３が一定高さに設置されて
いる。

５はレールであり、締結装置６を用いて軌道スラブ３
に敷設されている。

７は上記軌道スラブ３を固定するための係止突起であ
る。

第７図は土路盤上スラブ軌道の斜視図である。

８は盛土、９は切込砂利または砕石などよりなる上層
路盤、10はアスファルト混合物、３は軌道スラブであ
り、アスファルト混合物10にセメントモルタルなどの充
填材４を介して軌道スラブ３が一定高さに設置されてい
る。

５はレールであり、締結装置６を用いて軌道スラブ３
の上に敷設されている。

11は上記軌道スラブを縦，横の水平方向に固定するた
めにスラブの底面に設けた凹部である。

以上の構成によると、道床部の補修が殆どなくなりし
かも高い精度を保つことができる軌道が得られることに
なる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、以上に説明した従来技術によると、前
者のコンクリート床版上スラブ軌道の場合には、現場打
ちの路盤コンクリートが所定強度を発現するまでにかな
りの養生日数を要し、施工の工程が延びる問題がある。

また、軌道スラブを固定するために、路盤コンクリー
トと一体になった係止突起の構造および係止突起と軌道
スラブ欠円部との間にセメントアスファルトモルタルを
二次注入する工程が加わる問題がある。

さらに、軌道スラブが全面支持タイプのために、枠形
軌道スラブと比べて製作費が嵩み、かつ列車の発生音が
軌道スラブと全面反射して騒音が大きくなる問題があ
る。

また、充填材の温度伸縮に伴う損傷防止のために、目
地材の挿入が必要であるなど、工期の延伸、多くの人
手，機材，経費を要するなどの問題がある。

他方、後者の土路盤上スラブ軌道の場合には、列車荷
重によって盛土や上層路盤の支持力が不足する個所で軌
道レベルに狂いを生じたり、軌道スラブ下のセメントモ
ルタル系充填材や粗粒度または密粒度アスファルト混合
物にひびわれや破壊がおこる問題がある。

また、充填材自身の強度や耐久性が十分でない。さら
に、強化路盤と軌道スラブを固定するスラブ底面凹部の
脱気孔が機能不十分なために、充填材の注入が不満足に
なる等の問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、コンクリート床版または安定処理土路盤上
に軌道スラブを位置決めして配置し、充填材によって固
定した後、この軌道スラブ上にレールを敷設するスラブ
軌道の構築方法において、軌道の耐荷重性、安定性、耐
久性の向上を図るため、コンクリート床版または堅固な
安定処理土路盤上に多孔性のアスファルト混合物を敷設
し、その上に配置する軌道スラブを開口部を有する枠形
軌道スラブとし、この枠形軌道スラブを一定の高さに保
持した状態で、その下部と開口部に低粘性の常温施工型
セメント瀝青系充填材を注入し、硬化させて枠形軌道ス
ラブを一体にして一定高さに支持すると共に縦、横の水
平方向を固定し、枠形軌道スラブ、充填材、アスファル
ト混合物およびコンクリート床版または安定処理土路盤
を全一体とすることを特徴とする。

また、必要に応じて、アスファルト混合物の舗設を省
き、コンクリート床版または強化路盤と軌道スラブ、お
よび充填材を一体化したことを特徴とする。

さらに、必要に応じて、枠形軌道スラブの開口部およ
びこれに連なる開口部下部周囲の充填材の中に補強部材
を配置したことを特徴とする。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は軌道スラブの中央部に２個所の開口部を有す
る枠形スラブ軌道の説明図、第４図は軌道スラブの両端
部と中央部のそれぞれに開口部を有する枠形スラブ軌道
の説明図である。

第２図と第５図は上記した各枠形軌道スラブの開口部
の充填材を注入する部分に補強部材を配置した状態を示
す斜視図、第３図は補強部材単体の拡大斜視図である。

第１図および第４図において、17はトンネルや橋梁の
コンクリート床版または安定処理を施した強化路盤の表
層である。

12は該表層上に舗設したアスファルト混合物である。

13は枠形軌道スラブであり、高さ、左右調整ジャッキ
や鉄棒等を用いて枠形軌道スラブ13の高さと中心線の整
正を行った後、必要に応じて開口部15に補強部材16を挿
入する。

つぎに、軌道スラブ13のレール方向の両端面には、ア
スファルト混合物舗装上に充填材18の漏洩防止の役目を
する発泡ウレタンを挟んで型枠を設置し、さらに軌道ス
ラブ13のレール横断方向の両端面には打継目用の発泡ス
チロール14を挿入して充填材18の漏れ止め工を行う。

その後、軌道スラブ13の開口部15から充填材18を注入
し、軌道スラブ13の底面から5cm以上の高さになるまで
充填すると、軌道スラブを鉛直方向に支持すると共に充
填材18と軌道スラブ13を水平方向に固定するための開口
部の充填層が形成できる。つぎに、充填材18が硬化した
後、型枠の取り外し、発泡スチロール14の除去、軌道ス
ラブ側面を余剰充填材の削除等を行って道床部の構築が
完成し、コンクリート床版または安定処理路盤17の表層
レベルを整正し、これら表層１とアスファルト混合物12
と枠形軌道スラブ13が充填材18によって全一体に固定さ
れる。

また必要に応じて、アスファルト混合物12を舗設しな
いで、コンクリート床版または強化路盤の表層17の上に
直接枠形軌道スラブ13を設置し、上記と同様な施工手法
を用いることがある。

以上に述べた構築方法によると、従来のスラブ軌道に
みられる第６図の路盤コンクリート２や係止突起部７が
不要となり、また第７図の軌道スラブ底面に凹部を設け
る必要もなくなる。

つぎに、以上述べた各構成材料について説明する。

コンクリート床版の表層１としては、トンネルや橋梁
の床版コンクリートおよびその上に嵩上げした場所打ち
コンクリート等である。また安定処理の強化路盤の表層
１としては、現地路床上に舗設したクラッシャラン，鉄
鋼スラグ，砂，セメント安定処理，石灰安定処理等より
なる下層路盤、その上に舗設した瀝青安定処理、セメン
ト安定処理、粒度調整砕石、粒度調整鉄鋼スラグ、水硬
性粒度調整鉄鋼スラグ等よりなる上層路盤を適宜に組み
合わせた路盤であり、支持力を十分に強化することを必
須条件とし、列車荷重による軌道スラブの沈下を防止で
きるものが好ましい。

つぎに、コンクリート床版または強化路盤17の表層レ
ベルを整正し、これらと軌道スラブ13との間隔（軌道ス
ラブの鉛直方向支持間隔）を一定化するために舗設する
アスファルト混合物12としては、粗粒度，密粒度，細粒
度，密粒度ギャップ，細粒度ギャップおよび開粒度等の
各アスファルト混合物を単層または複層として使用する
ことができ、列車荷重による沈下がなく、かつその表層
部に充填材が所定の深さまで浸透可能なものが好まし
い。

例えば、開粒度アスファルト混合物（MS＝20mm）、マ
ーシャル安定度（Kgf）＝300以上、フロー値（1/100C
m）＝20〜40、空隙率（％）＝20〜28等が利用できる。

枠形軌道スラブ13としては、軌道スラブの中央部に１
個所または複数個所の開口部を有するもの、および上記
した開口部と軌道スラブ両端の開口部を組み合わせた形
状のもの等がある。

材質的には、鉄筋コンクリート、鉄網入りコンクリー
ト、プレストレストコンクリートおよび無筋コンクリー
ト等が使用でき、十分な耐荷力と耐久性を有し、かつ安
価なものがよい。

充填材18としては、セメント系、アスファルト系、樹
脂系またはゴム系等の複合材料が使用できる。

例えば、施工が容易で緩衝性に富む常温施工性のセメ
ントアスファルト系モルタル、セメントラテックス系モ
ルタル、セメントアスファルトラテックス系モルタル等
である。

また、上記の複合モルタルとガラス・炭素・ポリプロ
ピレン・ビニロン・ナイロン等の単一材料もしくは複合
材料と短繊維を混合した繊維補強複合モルタルとして用
いてもよい。

特に、枠形スラブ軌道では軌道スラブ13の水平方向移
動を充填材18によって防止する構造となっているので、
従来のスラブ軌道用充填材よりも高強度のものが必要で
あり、例えば、後述の〔道床部を構成する主な材料に関
する試験結果〕（２）項の充填材に示した使用材料、配
合、未硬化時の性状、および力学的特性を具備するもの
が好ましい。

開口部に配置する補強部材16としては、第２図または
第５図に示す如く、軌道スラブの開口部外周付近のレー
ル横断方向または全般にわたって挿入するものであり、
鋼，ステンレス鋼，ガラス，炭素，ポリエチレン，塩化
ビニール，麻等の金属質系、無機質系または有機質系の
単一材料またはそれらの複合材料のメッシュもしくはマ
ット等であり、充填材が浸透してよく一体化し、かつ十
分な強度と耐久性があればよく、例えば、JIS G 3551の
溶接金網、高密度ポリエチレン製のメッシュもしくは耐
アルカリ性ガラス繊維マット等である。

なお、充填材自身が充分な強度と耐久性をもっている
場合にはこの補強部材を省くことができる。

〔道床部を構成する主な材料に関する試験結果〕

本発明の枠形スラブ軌道の構築方法は、道床部に新し
い工法を採用しているため、その構成材料の選定と軌道
としての耐荷性について検討し、以下の結果を得た。

（１） アスファルト混合物 試験に供したアスファルト混合物の配合、骨材の合成
粒度およびアスファルト混合物の性状をそれぞれ第１表
〜第３表に示す。

以下の結果から、両アスファルト混合物はスラブ軌道
支持物に要求される輪重による実用荷重相当の圧縮応力
度約1kgf/cm²を十分に満足していることを確認した。

（２） 充填材 試験に供した充填材（セメントアスファルトモルタ
ル）の使用材料、配合、未硬化時の性状および力学的特
性をそれぞれ第４表〜第７表に示す。

枠形軌道スラブ下の充填材は、列車による鉛直方向の
荷重とレールの温度伸縮等による軌道スラブの縦，横水
平方向の荷重に対して十分な耐荷力を保有していなけれ
ばならない。

第７表に示すように、本発明の比較品は在来のスラブ
軌道に使用されている従来品と比較して、圧縮強度とせ
ん断強度がそれぞれ約２倍で、しかも静的弾性率が幾分
小さいという耐荷性や緩衝性等に優れた特徴を持ってい
る。

各種の実用条件に関する検討を行った結果、軌道スラ
ブに載荷される鉛直および水平方向の荷重に対して十分
な強度と耐久性を持っていることがわかった。

（３） アスファルト混合物に対する充填材の浸透性 コンクリート床版または安定処理路盤上に舗設するア
スファルト混合物に対して、前記（２）項の充填材を注
入し、その浸透性状について第８表に示す結果を得た。

以上の試験結果から、枠形軌道スラブの水平方向移動
を防止するために必要なアスファルト混合物と充填材と
の一体化について、アスファルト混合物としては開粒度
のほうが粗粒度よりも好ましいこと等を検証した。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した本発明の枠形スラブ軌道の構築方
法によると、 （１） トンネルまたは橋梁の場合は、構造物本体のコ
ンクリート床版上にアスファルト混合物を直接舗設する
ことにより、従来の床版レベル整正等の目的で路盤コン
クリートを打設する方法と比べて、機械化施工のために
舗設速度が早く、かつ仕上り精度がよく、緩衝性が増
し、しかも安価となる。

（２） 土路盤の場合は、路床上に所要の支持力を有す
る安定処理の路盤を構築した後、アスファルト混合物を
舗設することにより、所要の路盤支持力を確保すること
ができるので、軌道狂いおよび軌道スラブ下の充填材や
アスファルト混合物の損傷がなくなる。

（３） アスファルト混合物の舗設範囲は枠形軌道スラ
ブ周辺だけに限定できるため、アスファルト混合物の露
出面積が小さく、かつ直接荷重を受ける部分のアスファ
ルト混合物は充填材により水密化されるため、耐久性、
耐候性、耐荷性などが向上する。

（４） 必要に応じて、上記（１）〜（３）項のアスフ
ァルト混合物の舗設を省く場合には、その施工費と工期
が減少できる。

（５） 係止突起コンクリート部を築造する必要がな
く、その周辺部に係止用充填材を２次注入する手間が省
ける。

また、軌道スラブを固定するため、軌道スラブ底面に
凹部を設ける製作工程がなくなる。

（６） 枠形軌道スラブを使用することにより、軌道ス
ラブの軽量化と低廉化が可能となり、さらに枠形軌道ス
ラブの開口部にバラストを充填することにより、騒音の
低減を計ることができる。

（７） 枠形軌道スラブの連接部に発泡スチロールを挿
入することにより、軌道スラブや充填材の温度伸縮に対
処するための目地材料を使用する必要がない等の効果を
有するので、スラブ軌道の構築に際して施工性の向上と
低価格化が進み、敷設精度が高く、かつ耐久性にすぐれ
た軌道を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示す斜視図、第２図は補
強部材を配置した状態を示す斜視図、第３図は補強部材
単体の拡大斜視図、第４図は本発明の第二実施例を示す
斜視図、第５図は補強部材を配置した状態を示す斜視
図、第６図は第一従来例の斜視図、第７図は第二従来例
の斜視図である。 １……コンクリート床版 ２……路盤コンクリート ３……従来の軌道スラブ ４……充填材 ５……レール ６……締結装置 ７……係止突起コンクリート ８……盛土 ９……従来の路盤 10……従来のアスファルト混合物 11……軌道スラブ底面の凹部 12……アスファルト混合物 13……枠形軌道スラブ 14……発泡スチロール 15……開口部 16……補強部材 17……コンクリート床版または安定処理した路盤 18……新しい充填材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 豊 神奈川県横浜市緑区藤が丘２―32―４ (72)発明者 植村 正 東京都荒川区西日暮里４―18―８ (56)参考文献 特開 昭48−65606（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−47241（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−47241（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリート床版または安定処理土路盤上
   に軌道スラブを位置決めして配置し、充填材によって固
   定した後、この軌道スラブ上にレールを敷設するスラブ
   軌道の構築方法において、 コンクリート床版または堅固な安定処理土路盤上に多孔
   性のアスファルト混合物を敷設し、その上に配置する軌
   道スラブを開口部を有する枠形軌道スラブとし、この枠
   形軌道スラブを一定の高さに保持した状態で、その下部
   と開口部に低粘性の常温施工型セメント瀝青系充填材を
   注入し、硬化させて枠形軌道スラブを一体にして一定高
   さに支持すると共に縦、横の水平方向を固定し、枠形軌
   道スラブ充填材、アスファルト混合物およびコンクリー
   ト床版または安定処理土路盤を全一体とすることを特徴
   とするスラブ軌道の構築方法。
2. 【請求項２】枠形軌道スラブの開口部およびこれに連な
   る開口部下部周囲の充填材の中に補強部材を配置するこ
   とを特徴とする請求項１記載のスラブ軌道の構築方法。