レール張り出し防止装置およびスラブ式軌道

【課題】大きなレール軸力を受けてもレール張り出しを防止することができるレール張り出し防止装置およびスラブ式軌道を提供する。
【解決手段】路盤コンクリート２の上に填充層３が設けられ、填充層３の上に軌道スラブ４が設けられ、軌道スラブ４の上にレール５が固定されたスラブ式軌道１におけるレール５の張り出しを防止するレール張り出し防止装置２０であって、軌道幅方向の両側部にて路盤コンクリート２と軌道スラブ４との間に設けられており、軌道スラブ４に固定される固定部２５と、固定部２５から一体的に下延するアーム２６を有し、アーム２６の内壁面が、路盤コンクリート２における軌道長手方向に沿って延びる側面２ａに当接する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レール張り出し防止装置およびスラブ式軌道に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道のレールでは、温度上昇に伴う軸力の増加が原因で、レールがその長手方向と直交する方向に張り出す所謂レールの張り出しが生じたり、座屈が生じたりするのを防止するため、レールとレールの継ぎ目部分に伸縮継目を設置して、レールの伸縮を許容し、レール軸力の増大を抑制している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
伸縮継目は、接続される２本のレールの接続側端部に形成された受けレールと、前記２本のレールの接続側端部の間に設置される短尺のトングレールとから構成され、トングレールの長手方向の両端が先端に接近するにしたがってレールの頭部幅が薄く形成されていて、受けレールの端部とトングレールの端部とをレールの長手方向に重複して配置し接触させて構成されている。
【０００４】
一方、軌道には、路盤コンクリート上に填充層を設け、填充層の上にコンクリート製の軌道スラブを多数並べて設け、この軌道スラブにレールを直接固定して構成されるスラブ式軌道がある（例えば、特許文献２参照）。
そして、スラブ式軌道において、軌道スラブ上のレールを伸縮継目を介して接続する場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０５４４３２号公報
【特許文献２】特開２００２−１２９５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、スラブ式軌道において伸縮継目を設置すると、万一に地震時等に脱線が起きた場合に、脱線した列車が伸縮継目を通過する際に伸縮継目を破壊し、レールがバラバラになって、さらに大きな脱線を引き起こしかねない。そこで、地震対策として、スラブ式軌道においては、伸縮継目を撤去し、ロングレールを用いることが考えられている。
【０００７】
しかしながら、スラブ式軌道において伸縮継目を撤去して、軌道スラブにロングレールを固定すると、レールの伸縮を逃がす部分がなくなるため、温度上昇によりレールが伸びてレール軸力が増大したときにレールの張り出しが発生するという課題が生じる。したがって、この課題を解決しない限り、スラブ式軌道において伸縮継目の撤去を実現することはできない。
【０００８】
そこで、この発明は、大きなレール軸力を受けてもレール張り出しを防止することができるレール張り出し防止装置およびスラブ式軌道を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、路盤コンクリートの上に填充層が設けられ、前記填充層の上に軌道スラブが設けられ、前記軌道スラブの上にレールが固定されたスラブ式軌道における前記レールの張り出しを防止する装置であって、軌道幅方向の両側部にて前記路盤コンクリートと前記軌道スラブとの間に設けられ、前記路盤コンクリートと前記軌道スラブのいずれか一方に固定される固定部と、前記固定部に連結され、前記路盤コンクリートと前記軌道スラブの他方における軌道長手方向に沿って延びる側面に当接する押さえ部と、を備えることを特徴とするレール張り出し防止装置である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記固定部は、前記軌道スラブの軌道長手方向に沿って延びる側面にボルトによって固定され、前記押さえ部は、前記固定部と一体に形成され該固定部から下方に延びるアームを有し、前記アームの内壁面が前記路盤コンクリートにおける軌道長手方向に沿って延びる側面に当接することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、前記固定部と前記軌道スラブの前記側面との間、または、前記アームの前記内壁面と前記路盤コンクリートの前記側面との間に、調整板を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記固定部は、前記路盤コンクリートにボルトによって固定されており、前記軌道スラブにおける軌道長手方向に沿って延びる側面に対向して配置される支持部を有し、前記支持部には軌道幅方向に沿って延びるねじ孔が設けられ、前記押さえ部は、前記支持部の前記ねじ孔に螺合するねじ部材を有し、前記ねじ部材の先端に、前記軌道スラブにおける軌道長手方向に沿って延びる側面に当接する当接部を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、路盤コンクリートの上に填充層が設けられ、前記填充層の上に軌道スラブが設けられ、前記軌道スラブの上にレールが固定されたスラブ式軌道において、軌道幅方向の両側には、前記路盤コンクリートと前記軌道スラブとの間に、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレール張り出し防止装置が設置されていることを特徴とするスラブ式軌道である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、レールは軌道スラブに対してレール張り出し方向へ移動不能に固定されているためレールと軌道スラブとの間にレール張り出し方向への相対移動はないが、軌道スラブは路盤コンクリートに対して水平方向へ相対移動可能であるため、例えば温度上昇によって軌道スラブ上のレールの軸力が大きくなっていき、レールに張り出し方向の力が発生すると、この力が軌道スラブに伝達され、レールとともに軌道スラブが路盤コンクリートに対してレール張り出し方向に移動しようとするが、軌道幅方向の両側部には路盤コンクリートと軌道スラブとの間にレール張り出し防止装置が設置されているので、軌道スラブの路盤コンクリートに対するレール張り出し方向への移動を阻止することができる。その結果、伸縮継目を備えないスラブ式軌道において、従来は耐えられなかった大きな軸力がレールに発生しても、レール張り出しを防止することができ、また、レールの座屈を防止することができる。
なお、レール張り出し防止装置の押さえ部は、路盤コンクリートあるいは軌道スラブの軌道長手方向に沿って延びる側面に当接しているだけであるので、スラブ式軌道の軌道幅方向の一方の側に設置されたレール張り出し防止装置は、押さえ部が当接している前記側面から該押さえ部が離間する方向への軌道スラブの移動を阻止することができないが、レール張り出し防止装置はスラブ式軌道の軌道幅方向の両側部に設置されているので、軌道幅方向に沿ういずれの方向についても軌道スラブの路盤コンクリートに対する移動を阻止することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、レール張り出し防止装置を極めて簡単な構成とすることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、適宜に厚さを調整された調整板を用いることで、アームの内壁面を路盤コンクリートの側面に確実に当接させることができ、設置作業が容易になる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、押さえ部のねじ部材が固定部における支持部のねじ孔に螺合しており、当接部の支持部からの突出寸法を簡単に調節することができるので、押さえ部の当接部と軌道スラブの側面とを確実に当接させることができ、設置作業が容易になる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、路盤コンクリートと填充層と軌道スラブとを備え、軌道スラブの上のレールに伸縮継目を備えないスラブ式軌道において、従来は耐えられなかった大きな軸力がレールに発生しても、レール張り出し及びレールの座屈を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施例１のレール張り出し防止装置を備えたスラブ式軌道の外観斜視図である。
【図２】実施例１のスラブ式軌道の断面図である。
【図３】実施例１のスラブ式軌道に用いられるレール張り出し防止装置の断面図である。
【図４】実施例１のレール張り出し防止装置の本体の正面図である。
【図５】実施例１のレール張り出し防止装置の本体の側面図である。
【図６】実施例１のスラブ式軌道に用いられる軌道スラブの平面図である。
【図７】前記軌道スラブの正面図である。
【図８】この発明の実施例２のスラブ式軌道の断面図である。
【図９】実施例２のスラブ式軌道に用いられるレール張り出し防止装置の断面図である。
【図１０】実施例２のレール張り出し防止装置の外観斜視図である。
【図１１】実施例２のレール張り出し防止装置の本体の正面図である。
【図１２】実施例２のレール張り出し防止装置の本体の平面図である。
【図１３】実施例２のレール張り出し防止装置のねじ部材の図面であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左端面図である。
【図１４】実施例１のレール張り出し防止装置の効果を実証するための実験方法を説明するための図である。
【図１５】前記実験における荷重位置と変位測定位置を説明するための図である。
【図１６】実施例１のレール張り出し防止装置を備えたスラブ式軌道と備えないスラブ式軌道に対する試験結果を比較して示す荷重／変位グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明に係るレール張り出し防止装置とこれを備えるスラブ式軌道の実施例を図１から図１６の図面を参照して説明する。
【００２１】
＜実施例１＞
初めに、この発明の実施例１を図１から図７の図面を参照して説明する。
図１は実施例１におけるスラブ式軌道の外観斜視図である。なお、各図において、矢印Ｘはスラブ式軌道のレール敷設方向（以下、軌道長手方向という）を示し、矢印Ｙはスラブ式軌道の軌道幅方向を示している。
【００２２】
スラブ式軌道１は、図示しない土路盤上に、軌道長手方向に切れ目なく一体に形成された路盤コンクリート２が設置され、路盤コンクリート２の上に、セメントとアスファルト乳剤と細骨材とを混合したセメントアスファルト系モルタル（以下、モルタルと略す）からなる填充層３が設置され、填充層３の上にコンクリート製の軌道スラブ４が設置され、軌道スラブ４の上にレール５が多数の固定装置６によって固定されている。
【００２３】
填充層３は軌道長手方向に所定の長さを有しており、互いに隣接する填充層３同士の間に若干の隙間を有して、軌道長手方向に沿って一列に並んで配置されている。また、填充層３の軌道幅方向の長さ（以下、填充層３の横幅という）は路盤コンクリート２の軌道幅方向の長さ（以下、路盤コンクリート２の横幅という）よりも若干短く、平面視では填充層３の軌道幅方向の両端部から路盤コンクリート２の両端部が若干突き出た形態となっている。
【００２４】
軌道スラブ４の軌道長手方向の長さは、填充層３の軌道長手方向の長さとほぼ同寸法とされており、填充層３と軌道スラブ４の軌道長手方向の端部はほぼ一致している。また、軌道スラブ４の軌道幅方向の長さ（以下、軌道スラブ４の横幅という）は填充層３の横幅よりも若干短く、平面視では軌道スラブ４の軌道幅方向の両端部から填充層３の軌道幅方向の両端部が若干突き出た形態となっている。
【００２５】
つまり、図２に示すように、填充層３の横幅は、路盤コンクリート２の横幅より短く、且つ、軌道スラブ４の横幅よりも長くなっていて、路盤コンクリート２の軌道長手方向に沿って延びる側面２ａと、填充層３の軌道長手方向に沿って延びる側面３ａと、軌道スラブ４の軌道長手方向に沿って延びる側面４ａが、階段状に配置されている。
【００２６】
また、軌道長手方向にて互いに隣り合う填充層３，３及び軌道スラブ４，４の間には、路盤コンクリート２上に路盤コンクリート２と一体に立設されたコンクリート製の円柱状の突起７が配置されており、填充層３及び軌道スラブ４の軌道長手方向の端部には、この突起７を挿入可能にするために平面視で半円弧状をなす凹部８が形成されている。なお、図１では図示を省略しているが、凹部８と突起７との間には樹脂が充填されていている。
【００２７】
図６は１つの軌道スラブ４の平面図であり、図７はその正面図である。実施例１の軌道スラブ４の場合には、軌道長手方向の長さが約４．８ｍ、横幅が約２．３ｍ、厚さが約０．２ｍとなっている。
軌道スラブ４の軌道長手方向に沿って延びる両側面４ａには、その長手方向の端部に近い位置に、各一対のねじ孔９が設けられている。このねじ孔９は、元々は軌道スラブ４をクレーン等で持ち上げる際の治具を取り付けるために設けられてものであるが、実施例１のスラブ式軌道１においては後述するレール張り出し防止装置２０を固定するためのねじ孔としても利用されることになる。
【００２８】
軌道スラブ４の上に敷設されるレール５は長尺のもの（例えば、１０００ｍ）が使用されており、左右各１本のレール５が多数の軌道スラブ４の上に架け渡されており、多数の固定装置６によって各軌道スラブ４に固定されている。なお、固定装置６は周知技術であり、従来一般に用いられているものと同じであるので、説明を省略する。
【００２９】
このように構成されたスラブ式軌道１においては、敷設当初は路盤コンクリート２と填充層３、及び填充層３と軌道スラブ４はそれぞれ密着しており、水平方向に相対移動することはない。しかしながら、経時的にこれら密着部の劣化が進行すると、路盤コンクリート２と填充層３、及び、填充層３と軌道スラブ４との間で水平方向への相対移動が可能となっていく。一方、レール５は多数の固定装置６によって軌道スラブ４にしっかりと固定されているので、レール５に横荷重が作用するとその荷重は軌道スラブ４に伝わり、万一レール張り出しが生じた場合には、レール５とともに軌道スラブ４が填充層３に対して横方向へ移動するようになる。つまり、レール５が路盤コンクリート２に対して横方向へ移動するようになる。
【００３０】
従来のスラブ式軌道１では、前述した突起７と凹部８とその間に充填された樹脂とからなる連結構造によって、スラブ式軌道１に作用する横荷重に抗しており、約９８０ｋＮのレール軸力が作用しても軌道スラブ４が水平移動しないように、すなわちレール張り出しが生じないように設計されていた。この設計基準は伸縮継目を備えることを前提として決められたものである。
【００３１】
しかして、この実施例１のスラブ式軌道１では伸縮継目を用いない。伸縮継目を用いないと、温度上昇によりレール５が伸びてレール軸力が増大し、上限値である約９８０ｋＮを越えると、軌道スラブ４の水平移動が起きてしまい、レール５の張り出しや座屈を防止することができなくなってしまう。
そこで、実施例１のスラブ式軌道１においては、図１及び図２に示すように、スラブ式軌道１の軌道幅方向の両側部において路盤コンクリート２と軌道スラブ４との間に、軌道スラブ４が路盤コンクリート２に対して軌道幅方向に相対移動するのを阻止するレール張り出し防止装置２０が設けられている。
【００３２】
レール張り出し防止装置２０は、１つの軌道スラブ４に対して軌道幅方向の各側部に２つずつ、合計４つ設けられており、軌道スラブ４を間に挟んで互いに対向して配置されている。
図３から図５の図面を参照して、スラブ式軌道１の軌道幅方向の右側部に設けられたレール張り出し防止装置２０を説明する。
レール張り出し防止装置２０は、鉄製の本体２１と、鋼製のボルト２２と、鋼製のばね座金２３と、鉄製の調整板２４とから構成されている。
【００３３】
本体２１は、断面Ｌ字形をなし、上側が固定部２５、下側がアーム（押さえ部）２６となっている。固定部２５には左右一対の貫通孔２７が形成されており、一対の貫通孔２７間のピッチは、軌道スラブ４の側面４ａに設けられている一対のねじ孔９間のピッチと同寸法となっている。
調整板２４は、固定部２５の端面と同一形状、同一寸法に形成されていて、調整板２４にも、固定部２５の貫通孔２７と同一径の一対の貫通孔２８が、固定部２５の貫通孔２７と同一ピッチで設けられている。調整板２４は、厚さだけが異なる多種類のものが予め用意されている。
【００３４】
固定部２５は、軌道スラブ４の側面４ａとの間に調整板２４を介在させ、固定部２５の貫通孔２７及び調整板２４の貫通孔２８にボルト２２を挿通し、ボルト２２のねじ部２２ａを軌道スラブ４の側面４ａのねじ孔９に螺合することによって、軌道スラブ４の側面４ａに固定されている。そして、固定部２５を軌道スラブ４の側面４ａに固定したときに、アーム２６の下端部２９が路盤コンクリート２の側面２ａと対向するようにアーム２６の長さが予め設定されている。さらに、ボルト２２を締め付けたときに、アーム２６の下端部２９の内壁面２９ａが路盤コンクリート２の側面２ａに当接するように、調整板２４の厚さが予め選択されている。換言すると、適切な厚さに調整された調整板２４を用いることで、アーム２６の内壁面２９ａを路盤コンクリート２の側面２ａに確実に当接させることができる。
【００３５】
このように構成されたスラブ式軌道１の右側の端部に設けられたレール張り出し防止装置２０は、軌道スラブ４が路盤コンクリート２に対して図３において左方へ移動するのを阻止するが、図３において右方へ移動するのを阻止することはできない。しかしながら、前述したように、レール張り出し防止装置２０は、１つの軌道スラブ４に対して軌道スラブ４を間に挟んで互いに対向する位置にそれぞれ配置されているので、軌道スラブ４が路盤コンクリート２に対して左方移動するのも右方移動するのも阻止することができる。つまり、軌道幅方向に沿ういずれの方向についても軌道スラブ４の路盤コンクリート２に対する水平移動を阻止することができる。
【００３６】
その結果、伸縮継目を備えないスラブ式軌道１において、従来は耐えられなかった大きな軸力がレール５に発生しても、軌道スラブ４の水平移動を阻止して、レール張り出しを防止することができ、また、レールの座屈を防止することができる。
この実施例１のレール張り出し防止装置２０は、部品点数が少なく、装置の小型化が可能である。
【００３７】
この実施例１のレール張り出し防止装置２０では、元々軌道スラブ４に形成されていた運搬用治具取付用のねじ孔９を利用してレール張り出し防止装置２０を取り付けているので、新たにレール張り出し防止装置２０取付用のねじ孔を設ける必要がない。また、既存のスラブ式軌道の軌道スラブ４にレール張り出し防止装置２０を取り付けることができるので、既存のスラブ式軌道の改造も容易に行うことができる。
【００３８】
なお、レール軸力が増大し、軌道スラブ４に横荷重が作用した際には、レール張り出し防止装置２０におけるアーム２６の下端部２９の内壁面２９ａが、路盤コンクリート２の側面２ａを強く圧接する。ここで、アーム２６の内壁面２９ａが路盤コンクリート２の側面２ａに面接触していれば荷重集中は起こらず問題ないが、鉄製のアーム２６の内壁面２９ａとコンクリート製の路盤コンクリート２の側面２ａとを面接触させるのは現実には難しく、そのため両者が部分的に接触して荷重集中を起こす場合がある。そこで、これを防止するために、アーム２６の内壁面２９ａにゴム層または樹脂層を設けるのが好ましい。前記ゴム層または前記樹脂層を介してアーム２６の内壁面２９ａと路盤コンクリート２の側面２ａとを突き合わすようにすると、アーム２６の内壁面２９ａとコンクリート製の路盤コンクリート２の側面２ａとを面接触させた状態に近付けることができ、荷重集中が起こり難くなって、路盤コンクリート２の側面２ａの損傷を防止することができる。
【００３９】
また、アーム２６の内壁面２９ａにゴム層または樹脂層を設けるのに代えて、路盤コンクリート２の側面２ａにおいてアーム２６の内壁面２９ａに当接する部分に、モルタルを介して鉄板を取り付けて、該鉄板とアーム２６の内壁面２９ａとが面接触するようにしてもよい。これによっても、当接部での荷重集中が起こり難くなって、路盤コンクリート２の側面２ａの損傷を防止することができる。
【００４０】
実施例１のスラブ式軌道１においては、１つの軌道スラブ４に対して軌道幅方向の各側部に２つずつ、合計４つのレール張り出し防止装置２０を設けたが、１つの軌道スラブ４に取り付けるレール張り出し防止装置２０の数はこれに限るものではない。レール張り出し防止装置２０の取り付け個数は、耐レール軸力の大きさの設定に応じて変更可能であり、レール張り出し防止装置２０の取り付け個数を多くすることで、耐レール軸力を大きい値に設定することができる。
また、耐レール軸力の大きさに応じて、レール張り出し防止装置２０の本体２１の形状や寸法、ボルト２２の大きさや本数を変更することも可能である。
【００４１】
＜実施例２＞
次に、この発明の実施例２におけるレール張り出し防止装置とスラブ式軌道を、図８から図１３の図面を参照して説明する。
実施例２のスラブ式軌道１が実施例１のものと相違する点は、レール張り出し防止装置の構成だけである。以下、相違点を中心に説明し、同一構成部分については、図１を援用して、同一態様部分に同一符号を付し概略説明に留める。
【００４２】
図８に示すように、実施例２のスラブ式軌道１も、実施例１のスラブ式軌道１と同様に、路盤コンクリート２と、填充層３と、軌道スラブ４とを有し、軌道スラブ４の上にレール５が固定装置６（図１参照）によって固定されている。実施例２のスラブ式軌道１も伸縮継目を備えていない。
実施例２のスラブ式軌道１では、実施例１のスラブ式軌道１におけるレール張り出し防止装置２０に代えてレール張り出し防止装置４０が設けられている。つまり、実施例２のスラブ式軌道１の場合も、実施例１の場合と同様に、レール張り出し防止装置４０が、１つの軌道スラブ４に対して軌道幅方向の各側部に２つずつ、合計４つ設けられており、軌道スラブ４を間に挟んで互いに対向して配置されている。
【００４３】
図９から図１３の図面を参照して、スラブ式軌道１の軌道幅方向の右側部に設けられたレール張り出し防止装置４０を説明する。
レール張り出し防止装置４０は、鉄製の固定部４１と、鋼製の押さえ部材４２と、鋼製のロックナット４３とから構成されている。
固定部４１は、ベース部４４と、ベース部４４の中央から一体的に起立する支柱部４５とを備えている。ベース部４４の四隅には貫通孔４６が設けられており、各貫通孔４６に、路盤コンクリート２の水平部２ｂに固定されたアンカーボルト４７をそれぞれ挿通し、各アンカーボルト４７にナット４８を締め付けることによって、固定部４１は路盤コンクリート２に固定されている。
【００４４】
支柱部４５の上端部は支持部４９とされており、この支持部４９が軌道スラブ４の側面４ａと対向するように支柱部４５の高さが設定されている。支持部４９には軌道幅方向に沿って延びるねじ孔５０が貫通形成されている。
押さえ部材４２は、軸方向のほぼ全長に亘って雄ねじ部５１が形成された軸部５２と、軸部５２の一端に一体的に形成された円板状の当接板５３と、軸部５２の他端に形成され径方向の両側を面取りしてなる工具係合部５４とから構成されている。
押さえ部材４２は、当接板５３を軌道スラブ４の側面４ａに対向させるように配置して、支柱部４５のねじ孔５０に軸部５２の雄ねじ部５１を螺合させて、固定部４１に取り付けられている。
【００４５】
レール張り出し防止装置４０は次のようにセットする。なお、予めロックナット４３を、支持部４９と当接板５３との間に位置するように雄ねじ部５１に螺合させておく。そして、工具係合部５４にスパナ等を係合して押さえ部材４２を回転させ、支持部４９からの当接板５３の突出寸法を調整することによって、当接板５３の先端面５３ａを軌道スラブ４の側面４ａに当接させる。この調整完了後に、ロックナット４３を支持部４９に密接するように締め込む。これにより、レール張り出し防止装置４０を、当接板５３の先端面５３ａを軌道スラブ４の側面４ａに当接させた状態にして設置することができる。
【００４６】
実施例２のレール張り出し防止装置４０の場合も、スラブ式軌道１の軌道幅方向の一方側に設けたレール張り出し防止装置４０だけでは、軌道スラブ４の路盤コンクリート２に対する水平移動の阻止は、軌道幅方向の一方向のみしかできない。
しかしながら、レール張り出し防止装置４０は、１つの軌道スラブ４に対して軌道スラブ４を間に挟んで互いに対向する位置にそれぞれ配置されているので、軌道スラブ４が路盤コンクリート２に対して左方移動するのも右方移動するのも阻止することができる。つまり、軌道幅方向に沿ういずれの方向についても軌道スラブ４の路盤コンクリート２に対する水平移動を阻止することができる。
【００４７】
その結果、伸縮継目を備えないスラブ式軌道１において、従来は耐えられなかった大きな軸力がレール５に発生しても、軌道スラブ４の水平移動を阻止して、レール張り出しを防止することができ、また、レールの座屈を防止することができる。
実施例２におけるレール張り出し防止装置４０の場合も、当接板５３と軌道スラブ４の側面４ａとの当接部における荷重集中を抑制するために、当接板５３の先端面５３ａにゴム層または樹脂層を設けることが可能であり、あるいは、軌道スラブ４の側面４ａにおいて当接板５３の先端面５３ａが当接する部分に、モルタルを介して鉄板を取り付けることが可能である。
【００４８】
実施例２のスラブ式軌道１においても、１つの軌道スラブ４に取り付けるレール張り出し防止装置２０の数は４つに限るものではない。レール張り出し防止装置４０の取り付け個数は、耐レール軸力の大きさの設定に応じて変更可能であり、レール張り出し防止装置２０の取り付け個数を多くすることで、耐レール軸力を大きい値に設定することができる。
また、耐レール軸力の大きさに応じて、レール張り出し防止装置４０の固定部４１の形状や寸法、押さえ部材４２の外径や当接板５３の外径等を変更することも可能である。
【００４９】
＜実証試験＞
前述した実施例１のレール張り出し防止装置２０の効果を実証するための試験を行った。
実証試験は、図１４に示すように、路盤コンクリート２と填充層３と軌道スラブ４を備えたスラブ式軌道を用い、突起７と軌道スラブ４の凹部８との間に樹脂を充填せず、軌道スラブ４の上にレール５を設置しないで行った。実証試験に使用した軌道スラブ４は、実施例１の軌道スラブ４と同じであり、全長が約４．８ｍ、横幅が約２．３ｍ、厚さが約０．２ｍの大きさのものを使用した。
【００５０】
また、実証試験は、図１５に示すように、軌道幅方向の一方の側部のみに実施例１のレール張り出し防止装置２０を２つ設置し、各レール張り出し防止装置２０は軌道スラブ４の軌道長手方向の各端部に近い部位に設置して行った。
レール張り出し防止装置２０の本体２１は、材質をＪＩＳＧ３１０１ＳＳ４００とし、本体２１の大きさは図４、図５を参照して説明すると、固定部２５及びアーム２６の幅Ｗが２２０ｍｍ、固定部２５の高さＨ１が１５０ｍｍ、固定部２５の厚さＤ１が１２５ｍｍ、アーム２６の高さＨ２が１５０ｍｍ、アーム２６の厚さＤ２が５０ｍｍとした。また、レール張り出し防止装置２０のボルト２２はＭ２０とした。
【００５１】
また、実証試験では、レール軸力を印加する代わりに、レール軸力に相当する横荷重を軌道スラブ４の側面４ａに印加することで行い、図１４、図１５に示すように、横荷重を、軌道スラブ４においてレール張り出し防止装置２０を設置した側の側面４ａに、軌道幅方向に沿う水平方向に印加した。具体的には、路盤コンクリート２に対して移動不能に固定された反力壁１００と軌道スラブ４の側面４ａとの間に、油圧ジャッキ１０１とロードセル１０２を配置し、油圧ジャッキ１０１で横荷重を発生させた。そして、発生させた横荷重（すなわち、軌道スラブ４に印加する横荷重）をロードセル１０２で検出した。
横荷重の作用点はレール張り出し防止装置２０の設置位置よりも僅かに軌道長手方向外寄りの２箇所とし、各作用点における荷重Ｗ１，Ｗ２に相違がないようにして行った。
【００５２】
そして、実証試験では、軌道スラブ４に印加した横荷重に対して、軌道スラブ４の路盤コンクリート２に対する軌道幅方向への変位を測定した。この変位の測定点は、図１５に示すように、横加重の作用点と対向する位置ａ，ｂとした。
そして、実証試験は、前記のようにして軌道スラブ４に印加する横荷重を徐々に増大していったときの、前記２箇所の測定点ａ，ｂにおける変位を測定した。
【００５３】
この実証試験の試験結果を図１６（Ａ），（Ｂ）に示す。図１６（Ａ）は横荷重を変化させていった時の測定点ａにおける変位を測定した試験結果を示す荷重／変位グラフであり、図１６（Ｂ）は測定点ｂにおける変位を測定した試験結果を示す荷重／変位グラフである。
図１６（Ａ），（Ｂ）において、荷重を加え始めてからある変位に達するまでのｔ１，ｔ２の間は、一端増加した荷重が徐々に減少しているが、これは、荷重を印加する前の初期状態においてレール張り出し防止装置２０のアーム２６の内壁面２９ａと路盤コンクリート２の側面２ａとの間に１ｍｍ強の隙間があったため、この隙間をなくすまでに要する区間である。
【００５４】
この試験結果から、横荷重が約１８０ｋＮに達したときに、軌道スラブ４の路盤コンクリート２に対する実質的な変位量（前記初期隙間分を差し引いた変位量）が、測定点ａでは約１．５ｍｍであり、測定点ｂでは約２．２ｍｍであった。この変位量は実際の鉄道の軌道において許容される値である。
【００５５】
ここで、比較例として、レール張り出し防止装置２０を設置しないで、前記実証試験と同じ方法で試験を行った試験結果を図１６（Ｃ），（Ｄ）に示す。図１６（Ｃ）は測定点ａにおける荷重／変位グラブであり、図１６（Ｄ）は測定点ｂにおける荷重／変位グラフである。この試験結果によれば、レール張り出し防止装置２０を設置していない比較例では、測定点ａ，ｂいずれの場合も、荷重が約６０〜７０ｋＮに達すると変位が際限なく増大していく。つまり、この比較例では、横荷重として約６０ｋＮまでしか耐えられない。単純に比較しても、実施例１のレール張り出し防止装置２０を備えたスラブ式軌道１は、耐横荷重性能が比較例の約３倍向上したと言える。
したがって、本発明のレール張り出し防止装置２０およびこれを備えたスラブ式軌道１が、耐レール軸力の向上に極めて大きな効果があることが実証された。
【符号の説明】
【００５６】
１スラブ式軌道
２路盤コンクリート
２ａ側面
３填充層
４軌道スラブ
４ａ側面
５レール
２０レール張り出し防止装置
２１本体
２２ボルト
２４調整板
２５固定部
２６アーム
２９下端部
２９ａ内壁面
４０レール張り出し防止装置
４１固定部
４２押さえ部材
４９支持部
５０ねじ孔
５１雄ねじ部
５３当接板
５３ａ先端面（当接部）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
路盤コンクリートの上に填充層が設けられ、前記填充層の上に軌道スラブが設けられ、前記軌道スラブの上にレールが固定されたスラブ式軌道における前記レールの張り出しを防止する装置であって、
軌道幅方向の両側部にて前記路盤コンクリートと前記軌道スラブとの間に設けられ、前記路盤コンクリートと前記軌道スラブのいずれか一方に固定される固定部と、
前記固定部に連結され、前記路盤コンクリートと前記軌道スラブの他方における軌道長手方向に沿って延びる側面に当接する押さえ部と、
を備えることを特徴とするレール張り出し防止装置。
【請求項２】
前記固定部は、前記軌道スラブの軌道長手方向に沿って延びる側面にボルトによって固定され、
前記押さえ部は、前記固定部と一体に形成され該固定部から下方に延びるアームを有し、前記アームの内壁面が前記路盤コンクリートにおける軌道長手方向に沿って延びる側面に当接することを特徴とする請求項１に記載のレール張り出し防止装置。
【請求項３】
前記固定部と前記軌道スラブの前記側面との間、または、前記アームの前記内壁面と前記路盤コンクリートの前記側面との間に、調整板を備えることを特徴とする請求項２に記載のレール張り出し防止装置。
【請求項４】
前記固定部は、前記路盤コンクリートにボルトによって固定されており、前記軌道スラブにおける軌道長手方向に沿って延びる側面に対向して配置される支持部を有し、前記支持部には軌道幅方向に沿って延びるねじ孔が設けられ、
前記押さえ部は、前記支持部の前記ねじ孔に螺合するねじ部材を有し、前記ねじ部材の先端に、前記軌道スラブにおける軌道長手方向に沿って延びる側面に当接する当接部を有することを特徴とする請求項１に記載のレール張り出し防止装置。
【請求項５】
路盤コンクリートの上に填充層が設けられ、前記填充層の上に軌道スラブが設けられ、前記軌道スラブの上にレールが固定されたスラブ式軌道において、
軌道幅方向の両側には、前記路盤コンクリートと前記軌道スラブとの間に、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレール張り出し防止装置が設置されていることを特徴とするスラブ式軌道。

【図１】