JPH0376361B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、軌道用路盤の改良方法に係り、営業
使用中の鉄道軌道の軟弱路盤部を夜間等の短かい
運転休止中に改良する場合に使用するものであ
る。 （従来の技術） 一般に鉄道用軌道では、車輌による振動荷重が
連続的に加わるため、路床土や道床砕石の微粉が
雨水と混り、泥状化して枕木上へ噴き上つたり、
或いは道床砕石が路盤内へ減込んだりすることが
屡々発生する。前記噴泥現象等が生ずると、軌道
は順次弱体化して適度な弾性が喪失されると共
に、線路に高低差や曲がりが生じ、所謂道床更換
等の補修が必要になつてくる。 而して、営業使用中の鉄道等に於いては、前記
道床更換や軌道路盤の補修工事を全て夜間の短時
間内に遂行しなければならないため、必然的に従
前の線路工夫による手作業に替えて、機械化保線
が必要となつてくる。現実には、保線用のロボツ
トに相当するマルチプルタイタンパーの如き保線
用機械を使用することにより、作業能率の向上や
人手不足に対する対応が図られている。 ところで、保線用ロボツトによる機械化保線
は、作業能率等の点では優れているが、作業の実
施内容が予かじめ定められたプログラム通りに実
施されるため、所謂現場の特異性に適応したきめ
細かい保線作業が出来ないという難点がある。例
えば、前記軌道に於ける噴泥現象等は、軌道の踏
切部や築堤軌道の一部に於いて局所的に発生する
が、前記機械化保線に於いては、路盤の軟弱箇所
だけ特別に保線工事の頻度を高めたり、或いは路
盤の軟弱箇所のみ別に所謂“追加搗き固め”を行
なう様なことは不可能であり、全保線区間に亘つ
て一様な路盤の“搗き固め”が行なわれることに
なる。その結果、折角保線工事が完了しても、前
述の如く路盤の軟弱箇所に対するきめの細かい搗
き固めが行なわれていないため、再度同じ箇所か
ら噴泥を生ずることになる。 一方、前述の如き軌道用路盤の軟弱箇所を強化
するには、路床土の入替えや道床砕石の下方にコ
ンクリート層を形成する方法が採用されていた。 しかし、路床土の入替には長い作業時間を必要
とすると共に、路盤強化費が高くつく。又、コン
クリート層を形成する方法はコンクリート板の割
れ目から泥吹きが発生して、補修に困難を来たし
たという実積がある。 これに対して、近年新規に鉄道を建設する場合
に、粒度調整をした鉱滓を使用して軌道用路盤を
強化する方法が開発され、使用に供されている。 即ち、第２図に示す如く、路床土１の上にしや
断層（路床が粘性土の場合）２を形成し、更にそ
の上に粒度調整砕石３と粒度調整鉱滓４を敷設し
た後、該鉱滓層４の外表面にアスフアルト乳剤層
５を敷設する。前記アスフアルト乳剤層５によつ
て鉱滓層４内の水分蒸発を防止しつつ、該鉱滓層
４を10％前後の水分含有状態で締め固めることに
より、所謂鉱滓の水硬性によつてこれが凝結硬化
し、数ケ月後には圧縮強度が30〜60Kg/cm²に達す
ると共に、その後も長期に亘つて硬化が促進さ
れ、最終的には100〜120Kg/cm²の圧縮強度が達成
される。 又、凝結硬化した鉱滓層４は、路床土からの噴
泥を防止すると共に道床砕石の減込みの防止、荷
重の均等分散による路床変位の軽減、雨水浸透の
減少による路盤状態の良好化等の作用を行ない、
軌道に多くの好影響を与える。 しかし乍ら、前記粒度調整鉱滓層４が完全に凝
結固化するまでには相当の期間を必要とするう
え、適当な水分含有状態で鉱滓を十分に締め固め
る必要があり、例えばタイヤローラ８ｔ〜２０ｔ
による転圧10回、及びマカダムローラ１０ｔ〜１
２ｔによる転圧３〜５回を必要とする。従つて新
規に軌道用路盤を構築する場合には問題は無い
が、営業中の鉄道の軌道用路盤の改良に粒度調整
鉱滓を用いるためには、鉱滓の締め固め方法に改
良を加え、凝結固化に必要とする締め固め時間の
短縮を図らねばならない。即ち、従前の様に、タ
イヤローラやマカダムローラで何回も粒度調整鉱
滓を転圧する締め固め工法では、作業時間が絶対
的に不足し、経済的な路盤強化が図れないからで
ある。 （解決すべき問題点） 本発明は営業運転中の鉄道の軌道路盤を粒度調
整鉱滓を使用して改良する場合に於ける上述の如
き問題、即ち、敷設した鉱滓層の搗き固めに時間
がかかり過ぎ、短時間内に施工する必要のある路
盤改良工事には適用し難いという問題を解決せん
とするものである。 即ち、本願発明は、路床土上へ敷設する鉱滓に
予かじめ充分な水分を与え、ランマー等の衝撃力
により鉱滓を転圧する際に鉱滓内部より含有水分
を放出せしめ、該内部放出水分によつて短時間内
に急速な凝結作用を達成させると共に、走行する
車輌重量を利用して転圧した鉱滓を長期に亘つて
硬化させることによつて路盤改良作業の大幅な時
間短縮を図り、これにより鉱滓の使用を可能とし
た営業中の軌道用路盤の改良方法を提供するもの
である。 （問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本願発明者は粒度調
整鉱滓の水和反応による硬化機構に関する検討と
硬化試験を繰り返し、その結果から下記の事象を
知得した。 従前の鉱滓を敷設した後、加水をしながら時
間をかけてタイヤローラ等で転圧する方法にあ
つては、水和反応による凝結硬化が鉱滓粒子の
外表部より内方へ向つて徐々に進行し、硬化に
比較的長時間を必要とすること。 これに対して、敷設する前の鉱滓に予かじめ
水分を十分に含ませ、敷設した後これをランマ
ー等の衝撃性の力によつて転圧すると、衝撃に
よつて鉱滓粒子内部から含有水分が放出され、
所謂水和反応による凝結作用が鉱滓粒子層の内
部より進行して極めて短時間内に凝結し、最終
硬化時に於ける圧縮強度の70％程度の圧縮強度
が転圧後数時間で得られること。 ランマー等の衝撃力によつて転圧し、且つ短
時間内に凝結せしめた鉱滓層に対して、継続的
に水並びに一定の圧縮・振動加重を加えること
により、粒度調整鉱滓の水硬性が十分に発揮さ
れ、３〜４ケ月後には、ローラ等により敷設時
に鉱滓全層を均等に締め固めした場合と同等の
圧縮強度が得られること。 尚、前記事象は、鉱滓を最初に道路舗装等に使
用した当時、十分な初期転圧が機械力の不足によ
り行なえなかつた場合でも、通行車輌の重量によ
り徐々に鉱滓が締め固められ、２〜３ケ月後には
強固な鉱滓舗装が得られていたことと軌を一にす
るものである。 本発明は、営業中の鉄道の軌道用路盤に於いて
該路盤の軟弱部の路床土を一定の深さに亘つて取
り除き、その後に予かじめ充分に加水した粒度調
整鉱滓を敷設してランマー等の衝撃力により転圧
し、転圧により鉱滓中より水分を押し出して粒度
調整鉱滓を短時間内に凝結させると共に、前記転
圧した粒度調整鉱滓の上方に金網を布設してその
上に金網の網目より大なる粒径を有する道床砕石
を敷設し、走行する車輌重量を利用して前記金網
により分離した道床砕石層を介して粒度調整鉱滓
を加圧圧縮することにより、短時間内に凝結せし
めた前記鉱滓層を凝結硬化させることを発明の基
本構成とするものである。 （作用） 予かじめ飽和状態にまで加水された粒度調整鉱
滓は、ランマー等により衝撃性の圧縮力を加えら
れることにより内部の含有水分が押し出され、所
謂水和反応が急激に進行してその水硬性が現出す
る。その結果、敷設された鉱滓は短時間内に凝結
され、最終圧縮強度の約70％程度の圧縮強度が得
られる。 一方、車輌が通ることにより、車輌重量が金網
で包まれた状態の道床砕石層を介設して鉱滓層へ
伝えられ、長期に亘つて鉱滓層の圧縮が行なわれ
る。即ち、金網で包まれた状態の道床砕石層は、
金網の介存により鉱滓層と完全に縁切りされ、両
者は夫々別体となつて上・下方向に振動移動す
る。その結果、鉱滓層は極めて効率よく均等に車
輛重量によつて圧縮され、これによつて凝結硬化
が促進され、最終的には強固な鉱滓路盤が形成さ
れる。 （実施例） 第１図は本発明を実施した鉄道用軌道の縦断面
図であり、図に於いて６は路盤、７は粒度調整鉱
滓、８は道床砕石、９は金網、１０はPC枕木、
１１はレールである。 第１図を参照して、本発明により鉄道用軌道の
軟弱路盤部分（例えば踏切部分等）を改良する場
合には、先ず軟弱路盤部分の道床砕石８の上層部
を取除き、その間の枕木１０を弛めて一側へ押し
寄せるか、又は一時的に撤去する。次に、枕木１
０下方の道床砕石８及びその直下の路盤を約200
〜250mmの深さに亘つて鋤取り除外する。 路盤の鋤取りが完了すれば、該路盤の鋤取部へ
予かじめ水漬け状態にして十分に含水せしめた粒
度調整鉱滓７を20〜25cmの厚さに敷設し、ランマ
ー等によりその表層部を３〜５回搗き固める。
尚、ランマーとしては、オイル自動潤滑型の重量
80〜100Kg、振動数550〜600回／分位いのものが
最適である。 又、前記粒度調整鉱滓７としては、下表の如き
粒度分布を有する鉱滓の使用が望ましい。

【表】 更に、粒度調整鉱滓は多孔質であり、ランマー
による搗き固めにより圧密されるため、鋤取つた
路盤体積の約1.1〜1.3倍程度の鉱滓量を敷均す。 例えば、作業開始の数時間前に鉱滓を水漬けに
して十分に加水し、該鉱滓を敷設（鉱滓層７の敷
設厚さ20cm）して、前記ランマーによつて４回ほ
ど搗き固めした場合、鉱滓層の厚さは略14cm程度
にまで搗き固められ、且つ敷設から２時間経過後
には、20〜30Kg/cm²の圧縮強度を発揮する程度に
まで凝結する。 鉱滓７の敷均し及び鉱滓表層部のランマー等に
よる搗き固めが完了すれば、鉱滓層７の上方に道
床砕石８の粒径よりも小さな網目を有する金網９
（本実施例では道床砕石８の粒径が25〜40mmであ
るため、網目25mm以下の金網）を布設し、その上
に道床砕石８を厚さ250mm程度敷設して、これを
前記金網９で包囲した状態とする。 敷設した道床砕石８の敷均しが終れば、最後に
前記枕木１０を所定位置へ引戻し、これをレール
１１へ締付固定したあと、道床砕石８の増し敷き
及び道床の搗き固めを行なう。 前述の如き工程を長さ７〜8m区間を一単位と
して順次繰り返すことにより、所定長さの軌道路
盤の改修が行なわれる。 尚、本発明工法により路盤改良を行なう場合に
は、本願発明者が先きに開発した道床更換機用運
搬車（実願昭59−17271号）を使用してパワーシ
ヨベル等を軟弱路盤部分へ搬入するか、又は自走
型道床交換機（特願昭55−125415号）を利用する
のが最も理想的である。 前記路盤の改良用に敷設された粒度調整鉱滓
は、敷設直後に於いては未だ所謂水和反応による
凝結硬化を十分且つ完全に起していないが、車輛
が通ることにより、金網９により包まれた状態に
ある道床砕石８を介して、下方の鉱滓層７が長期
に亘つて平均的に圧縮転圧され、該圧縮力を受け
つつ順次凝結硬化されることになる。 即ち、レール１１上を車輛が走行することによ
り該車輛の重量が金網９で包まれた状態の道床砕
石層８を介して鉱滓層７に伝えられ、道床砕石層
８と鉱滓層７とは金網９によつて完全に縁切りさ
れているため、一体としてではなくて夫々別体と
なつて上下動し、道床砕石層８の上・下振動によ
り鉱滓層７が圧縮転圧されることになる。 一方、鉱滓層７内には、鉱滓の敷設時に予かじ
め水和反応に必要な量の水が加えられており、且
つ鉱滓層７の表層部は鉱滓の敷設時に搗き固めら
れているので水分の蒸発が防止されている。又、
雨水や必要な場合には給水によつて適宜鉱滓層７
内へ加水されるため、時間の経過と共に前記車輛
重量による圧縮転圧を受けつつ、鉱滓層７は内方
部から硬化が進行し、２〜３ケ月後には60〜80
Kg／cm²程度の圧縮強度を有する極めて強固な鉱滓
路盤が形成されることになる。 尚、前記鉱滓層７の凝結硬化に伴なつて鉱滓層
７が２〜３mm程度圧縮され、僅かな線路の沈下を
生ずる場合がある。 しかし、線路の沈下は通常１〜２mm程度であ
り、道床砕石の追加並びに搗き固めにより、線路
の沈下分を補修する必要は全く無い。 （発明の効果） 本発明に於いては、予かじめ鉱滓を水漬けにし
て十分に水分を含有せしめると共に、敷設した鉱
滓層７の全層を一度に転圧するのではなしに、敷
設時にはランマー等の衝撃力によつて搗き固める
ことにより早期に凝結させその後、車輛重量を利
用して長期に亘つて鉱滓層の圧縮硬化を行なう構
成としている。従つて、鉱滓層７の転圧に必要な
作業時間が従前に比較して著しく短かくなると共
に、ランマーの衝撃力による転圧により内部含有
水が押出され、鉱滓の凝結反応が著しく促進され
て所望の圧縮強度が得られるため、営業線であつ
ても鉱滓による軌道路盤の改良工事を実施するこ
とができる。 また、本発明に於いては、金網９を用いて道床
砕石８を包み込んだ状態としているため、当該金
網９がセパレータの作用をし、鉱滓層７と道床砕
石層８とが一体として上下動せずに夫々別体とな
つて上下振動する。その結果、金網で包まれた砕
石層８が転圧子と同様の機能を果し、鉱滓層７が
能率よくしかも均等に長期に亘つて圧縮され、よ
り強固な鉱滓スラブが形成されることになる。 更に、凝結硬化した鉱滓層７は、適当な可撓性
を有するために車輛振動等によつてクラツクが発
生することはなく、また万一クラツクが発生して
も、水が供給されることによつて水和反応が再開
され、クラツクが修復されるため、泥吹き現象が
絶対に再発しない利点がある。 そのうえ、鉱滓スラブは、水分は透過するが泥
を透過させないという特性がある。従つて路盤粘
度が泥となつて軌道上へ噴出することが皆無とな
ると共に、道床砕石が微粉化されてもこれが泥化
することは無くなり、所謂道床上への噴泥現象が
皆無となる。 本発明は上述の通り、営業中の鉄道の軌道路盤
を深夜の運転休止中等の短時間内に改良するうえ
で、極めて高い実用的効用を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した鉄道用軌道の断面図
である。第２図は従前の鉱滓を利用した新設軌道
の断面図である。 ６…路盤、７…粒度調整鉱滓層、８…道床砕石
層、９…金網、１０…枕木、１１…レール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 営業中の鉄道の軌道用路盤に於いて、該路盤
   の軟弱部の路床土を一定の深さに亘つて取り除
   き、その後予かじめ充分に加水した粒度調整鉱滓
   を敷設してランマー等の衝撃力により転圧し、転
   圧により鉱滓中より水分を押し出して粒度調整鉱
   滓を短時間内に凝結させると共に、前記転圧した
   粒度調整鉱滓の上方に金網を布設してその上に金
   網の網目より大なる粒径を有する道床砕石を敷設
   し、走行する車輌重量を利用して前記金網により
   分離した道床砕石層を介して粒度調整鉱滓を加圧
   圧縮することにより、短時間で凝結せしめた前記
   鉱滓層を長期に亘つて凝結硬化させることを特徴
   とする軌道用路盤の改良方法。