レール支持構造
【課題】簡単な工事で構築でき、投資コストを抑えることができるレール支持構造を提供する。
【解決手段】レール支持構造は、まくらぎ２，３及び沈下補正補助まくらぎ６でレール４を道床１上に支持している。沈下補正補助まくらぎ６は、道床１に設置される道床設置体８と、上下方向に昇降自在に道床設置体８で支持されるレール支持体７とを備えている。道床１が沈下して道床設置体８が下降すると、レール支持体７が道床設置体８に対して上昇し、内筒７１内の粒状体７５が流出孔７１ａから載置板８０に流出する。その後は、流出孔７１ａから流出した粒状体７５で内筒７１の底板が支持され、レール支持体７及び粒状体７５を介してレール４が道床設置体８で道床１上に支持される。
【解決手段】レール支持構造は、まくらぎ２，３及び沈下補正補助まくらぎ６でレール４を道床１上に支持している。沈下補正補助まくらぎ６は、道床１に設置される道床設置体８と、上下方向に昇降自在に道床設置体８で支持されるレール支持体７とを備えている。道床１が沈下して道床設置体８が下降すると、レール支持体７が道床設置体８に対して上昇し、内筒７１内の粒状体７５が流出孔７１ａから載置板８０に流出する。その後は、流出孔７１ａから流出した粒状体７５で内筒７１の底板が支持され、レール支持体７及び粒状体７５を介してレール４が道床設置体８で道床１上に支持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バラスト軌道でのレール支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
バラスト軌道では、踏切との境界や高架橋への取付部、レール継目等の軌道構造変化箇所で大きな荷重変動が生じ、局所的な沈下が道床に生じることがある。この局所的な沈下が生じると、列車通過後のレールの弾性回復によってまくらぎが持ちあげられ、所謂浮きまくらぎの状態になり易い。一度浮きまくらぎが発生すると、列車の車輪が通過する度にまくらぎが道床に叩きつけられて道床の沈下が促進され、大きな軌道狂いを発生させる。また、浮きまくらぎのポンピングアクションにより、路盤に滞水した雨水と共に路盤土が吸い上げられて道床外へ流出する、所謂噴泥の発生が顕著になることも分かっている。
【０００３】
このような課題を解決するために、まくらぎ同士の間に補助まくらぎを設置することも考えられるが、補助まくらぎを用いても道床が沈下すれば軌道補修を行わなければならず、その作業では補助まくらぎを一旦撤去する必要があり実用的ではなかった。
【０００４】
このため、下記の特許文献１では自動沈下調整機能付きまくらぎが考えられている。このまくらぎでは、レールが締結された上部ブロックが道床上に設置された下部ボックスに収納され、両ボックス間に介在した自動沈下調整装置で上部ブロックが支持されている。道床が沈下すると、上部ブロックが両ボックス間に介在した案内部材で案内されて上昇し、上昇位置で自動沈下調整装置に支持されることで、レールのレベルが正規の位置に保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４６３１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の自動沈下調整機能付きまくらぎは、自動沈下補正装置を内蔵している分、一般のまくらぎよりも製造コストが高くて重量も重くなる。このため、バラスト軌道の初期投資コストが高くなり、設置工事も大掛かりとなっていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、簡単な工事で構築でき、投資コストを抑えることができるレール支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するため、本発明のレール支持構造は、バラスト軌道の道床に敷設されてレールを支持するまくらぎと、前記道床に前記レール毎に敷設され、前記道床の沈下に応じて伸長して前記レールを正規位置に支持する沈下補正補助まくらぎとを備え、前記沈下補正補助まくらぎが、前記レールに取り付けられるレール支持体と、道床上に設置されて前記レール支持体が収容される道床設置体と、前記道床設置体に対する前記レール支持体の昇降を案内する案内部材とを備え、前記レール支持体が、粒状体又は粉状体を収容する収容室と、前記収容室の底板から前記粒状体又は粉状体を流出させる一つまたは複数の流出孔とを備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記レール支持体と前記道床設置体との間をシールする防塵機構を備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記レール支持体が、底板下面が平坦に形成された形状をしており、
前記流出孔の内周面が，下方から上方にかけて大きさが次第に拡大することを特徴とする。
また、本発明は、前記案内部材が、前記道床設置体内周側面と前記レール支持体外周側面との間に配置された、転がり案内部材または滑り案内部材であることを特徴とする。
また、本発明は、前記レール支持体が、前記レールの底面に吸着する磁石を備え、前記レールに前記磁石により固定されることを特徴とする。
また、本発明は、前記レール支持体の前記磁石の配設面には、前記レール支持体を前記レールから脱落させるための工具が挿入される間隙を、前記レールの底面との間に形成する間隙形成凹部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記レール支持体が、き電電流が前記レールから地絡するのを防止するための絶縁部を備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記レール支持体が、前後レールにおける信号電流の導通を防止するための絶縁部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、まくらぎとは別に敷設された沈下補正補助まくらぎでレールのレベルが正規位置に保たれることから、簡単な工事でレール支持構造を構築でき、軌道の投資コストも抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態のレールの支持構造を示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は前後方向に沿った断面図である。
【図２】レールの支持構造が備える沈下補正補助まくらぎを示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】沈下補正補助まくらぎが備える内筒の底面図である。
【図４】道床に設置された状態での沈下補正補助まくらぎを示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は前後方向に沿った断面図，（ｃ）は左右方向に沿った断面図である。
【図５】道床設置体に対してレール支持体が上昇した状態での沈下補正補助まくらぎを示す図であり、（ａ）は前後方向に沿った断面図，（ｂ）は左右方向に沿った断面図である。
【図６】レールの支持構造の前後方向に沿った断面を示す図であり、（ａ）は道床の沈下前，（ｂ）は沈下後を示している。
【図７】沈下補正補助まくらぎの変形例を天板側から見た概略断面図である。
【図８】絶縁継目に適用された本発明のレール支持構造を示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は前後方向に沿った断面図である。
【図９】図８に示すレール支持構造の前後方向に沿った断面図であり、（ａ）は道床の沈下前，（ｂ）は沈下後を示している。
【図１０】従来の絶縁継目のレール支持構造を示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は前後方向に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のレール支持構造を示す図，図２はレール支持構造が備える沈下補正補助まくらぎ６を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、レール支持構造は、バラスト軌道の道床１上に沈下補正補助まくらぎ６を設置して構成されており、並まくらぎ３及び沈下補正補助まくらぎ６でレール４を道床１上に支持している。各レール４の前後の端部は、前側又は後側で隣り合ったレール４の端部と継目まくらぎ２上で継目板５により連結されている。継目板５で連結されたレール４同士は、前後の端面同士を互いの間に間隙が形成されるように向き合わせている。継目まくらぎ２及び並まくらぎ３は、道床１に埋設されて、上端部を道床１上に突出させており、左右の両端部の上面でそれぞれレール４を支持している。
【００１３】
沈下補正補助まくらぎ６は、継目まくらぎ２の前後の両側に配置された並まくらぎ３と継目まくらぎ２との間、及び、継目まくらぎ２の前後の両側に配置された複数（図に示す例では２本）の並まくらぎ３同士の間にそれぞれ左右に並んで設置され、レール４を道床１上に支持している。
【００１４】
図２に示すように、沈下補正補助まくらぎ６は、道床１に設置される道床設置体８と、上下方向に昇降自在に道床設置体８で支持されるレール支持体７とを備えている。
【００１５】
道床設置体８は、道床１に載置される載置板８０上にレール支持体７を支持する外筒８１を設けて構成されている。載置板８０は、矩形の平板状を呈している。
【００１６】
外筒８１は、上下の端部に開口部を備えた四角筒状を呈しており、前後及び左右の各側壁部が載置板８０の前後及び左右の周縁部に沿って配置されるように、載置板８０の上面に固定されている。外筒８１の前後及び左右の各側壁部には、レール支持体７をスライド自在に支持する案内機構が設けられている。
【００１７】
案内機構は、外筒８１の側壁部の内側面に形成された収容凹部８１ａと、収容凹部８１ａに収容された案内部材８２と、案内部材８２と収容凹部８１ａとの間に介装された付勢手段８４とを備えている。収容凹部８１ａは、外筒８１の各側壁部の内側面に上下及び水平方向に複数並んで形成されている。本実施形態では、外筒８１の各側壁部の内側面に上下方向に２つ、水平方向に３つの収容凹部８１ａがそれぞれ並んで形成されている。
【００１８】
案内部材８２は、ローラーやベアリング等の転動体８２ａを容器８２ｂで転動自在に支持して構成されており、容器８２ｂが転動体８２ａを外筒８１の内側に向けて収容凹部８１ａ内に収容されている。付勢手段８４は、圧縮コイルバネ等から構成されており、案内部材８２を内筒７１の外側に向けて付勢している。
【００１９】
レール支持体７は、有底四角筒状を呈した内筒７１と、内筒７１の上端開口部を覆った天板７２とを備えている。内筒７１は、粒状体７５を収容するためのものであり、底板には複数の流出孔７１ａが開口している。本実施形態では、図３に示すように、内筒７１の底板の左右方向に沿って３つ、前後方向に沿って４つの流出孔７１ａがそれぞれ並んで開口している。図２に示すように、各流出孔７１ａは、円形の開口形状を有して内筒７１の底板を上下方向に貫通しており、上端側から下端側にかけて徐々に縮径して内周面が下降傾斜している。つまり、流出孔７１ａは、下方から上方にかけて大きさが次第に拡大している。
【００２０】
天板７２は、方形の平面形状を有した平板体であり、金属板７２ａ上に絶縁板７２ｂを重ね合わせて形成されている。天板７２は、外筒８１よりも大きな方形の平面形状を有しており、内筒７１と軸心を一致させて内筒７１の上端面に固着されている。絶縁板７２ｂの上面には、着脱用溝７３ａ及び磁石収納部７３ｂが設けられている。着脱用溝７３ａは、絶縁板７２ｂの前後方向の中央部に形成されており、絶縁板７２ｂの左端から右端にかけて矩形の断面形状を有して左右方向に延びている。磁石収納部７３ｂは、着脱用溝７３ａを挟んで対向する位置に対になって設けられており、絶縁板７２ｂの左右方向の中央部に形成されている。磁石収納部７３ｂには、レール支持体７をレール４の底面に取り付けるための永久磁石７４が収容される。
【００２１】
天板７２には、外筒８１と内筒７１との間を防塵する防塵筒体９が備えられている。防塵筒体９は、天板７２の下面から四角筒状を呈して下方に延びており、内側面にはシール部材９１が固着されている。シール部材９１は、防塵筒体９の内側面の下端部に上下に並んで配置されている。各シール部材９１は、防塵筒体９の開口端に沿って四角環状に延びており、外筒８１の外周面に密着している。
【００２２】
図４に示すように、沈下補正補助まくらぎ６は、天板７２の永久磁石７４がレール４の底面に前後に並んで吸着することでレール支持体７がレール４に取り付けられ、載置板８０が道床１に埋設されて道床設置体８が道床１に設置される。レール支持体７の両永久磁石７４間に配置された着脱用溝７３ａは、レール４に直交して左右に延びており、レール４の下面との間に空隙を形成している。この空隙には、レール支持体７をレール４から脱落させるための工具が挿入される。
【００２３】
レール支持体７は、道床設置体８の外筒８１に内筒７１が収容されて、天板７２を外筒８１の上方に位置させており、案内部材８２の転動体８２ａが内筒７１の前後及び左右の側面に弾接することで、外筒８１内に昇降自在に支持されている。内筒７１は載置板８０に載置されている。レール支持体７は、内筒７１の側面に弾接された転動体８２ａが転動することで、道床設置体８に対する昇降が案内される。また、道床設置体８の昇降に伴い、防塵筒体９のシール部材９１が外筒８１の外周面に摺接した状態で上下動する。
【００２４】
道床１が沈下すると道床設置体８が道床１と共に下降し、図５に示すように、レール４に取り付けられたレール支持体７が道床設置体８に対して上昇する。このレール支持体７の上昇に伴い、内筒７１内の粒状体７５が流出孔７１ａから載置板８０に流出する。その後は、流出孔７１ａから流出した粒状体７５で内筒７１の底板が支持される。この結果、沈下補正補助まくらぎ６が道床１の沈下に応じて伸長し、レール４が沈下補正補助まくらぎ６で正規位置に支持される。
【００２５】
本実施形態のレール支持構造では、レール４同士の継ぎ目でレール４の曲げ剛性が低下し易く、また、車輪が通過する度にレール４同士の継ぎ目に衝撃荷重が作用することから、継目まくらぎ２の近辺に道床１の沈下が生じ易い。しかしながら、図６（ａ）に示す正規の状態から図６（ｂ）に示すように道床１が沈下して継目まくらぎ２及び並まくらぎ３に浮きまくらぎが生じても、沈下補正補助まくらぎ６で道床１上にレール４が支持されて、レール４のレベルが低下するのが防止される。
【００２６】
本実施形態によれば、継目まくらぎ２と並まくらぎ３との間及び並まくらぎ３同士の間の道床１に沈下補正補助まくらぎ６を設置することで、道床１の沈下に伴うレール４のレベルの変動を抑えて正規位置に支持することができる。また、レール４にかかる水平荷重は継目まくらぎ２及び並まくらぎ３で負担されることから、沈下補正補助まくらぎ６では鉛直荷重が負担できればよく、水平荷重まで負担する場合に比べて沈下補正補助まくらぎ６の構成を簡略化できる。このため、簡単な工事でレール支持構造を構築でき、軌道の投資コストも抑えることができる。
【００２７】
また、本実施形態によれば、並まくらぎ３で支持された各レール４が沈下補正補助まくらぎ６で別個に支持されていることから、道床設置体８に対するレール支持体７の上昇量が道床１の沈下量に合わせて個別に調整され、左右のレール４の不同沈下が道床１に生じても左右のレール４のレベルを正規位置に保つことが可能となる。
【００２８】
また、本実施形態によれば、継目まくらぎ２と並まくらぎ３との間及び並まくらぎ３同士の間の道床１に沈下補正補助まくらぎ６が設置されることで、これらのまくらぎ２，３，６を支持する道床１の上下方向への剪断変形が規制される。このため、レール４から荷重が加えられたまくらぎ２，３，６を支持する道床１がまくらぎ２，３，６の上下方向に剪断変形して浮きまくらぎが生じるのを防止できる。
【００２９】
また、本実施形態によれば、永久磁石７４がレール４に吸着することでレール支持体７がレール４に取り付けられることから、レール４に対するレール支持体７の着脱を容易に行うことができる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、内筒７１の側面に転動体８２ａを弾接させてレール支持体７を道床設置体８で昇降自在に支持することから、道床設置体８に対するレール支持体７の傾きや水平方向への移動を許容することができ、道床１の沈下に伴い道床設置体８に傾きや移動が生じても、レール支持体７でレール４を安定して支持できる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、内筒７１の底板下面が平坦に形成されて、底板の流出孔７１ａが下方から上方にかけて大きさが次第に拡大していることから、粒状体７５が流出孔７１ａから内筒７１内に戻るのを防止して、粒状体７５でレール支持体７を安定して支持できる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、レール４の底面と着脱用溝７３ａとの間に形成された間隙に鋼材等の棒状の工具を挿入して、レール支持体７をレール４から脱落させられることから、レール支持体７をレール４から容易に取り外すことができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、天板７２に絶縁板７２ｂを設けることで、き電電流がレール４からレール支持体７を通して地絡するのを防止できる。
【００３４】
上記実施形態では、レール4同士の継目部に本発明のレール支持構造を適用した場合について説明した。しかしながら、踏切，スラブ軌道などの直結系軌道とバラスト軌道との境界のようなレール4の変形が不連続になり易い他の軌道構造変化箇所にも、本発明のレール支持構造は適用できる。
【００３５】
また、道床１の沈下に伴うレール４のレベルの変動を抑えられるのであれば、沈下補正補助まくらぎ６の構成も任意である。例えば、上記実施形態では、レール支持体７から流出させた粒状体７５で道床設置体８から上昇したレール支持体７を道床設置体８上に支持した場合について説明したが、粒状体７５に代えて粉状体を用いることもできる。また、油圧等の他の手段を用いて沈下補正補助まくらぎ６を構成することができる。
【００３６】
また、上記実施形態では、道床設置体８に対するレール支持体７の昇降を案内機構で案内したが、案内機構を備えていなくてもよい。また、上記実施形態では、レール４に取り付けられるレール支持体７を道床１上に設置された道床設置体８に収容し、レール支持体７を道床設置体８で昇降自在に支持していたが、レール支持体７が道床設置体８内に収容される構成でなくてもよく、これらが別体に構成されている必要もない。また、道床設置体８の載置板８０の中央部に、載置板８０を上下方向に貫通した貫通孔が形成されていてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、内筒７１の底板に複数の流出孔７１ａが形成されている場合について説明したが、流出孔７１ａの数量は任意である。また、流出孔７１ａの配置態様，大きさ，形状も任意である。また、案内機構も道床設置体８の内周側面とレール支持体７の外周側面との間に転動体８２ａのような転がり案内部材を介在させるものには限定されず、潤滑金属等の滑り案内部材を介在させて構成してもよい。また、上記実施形態では、レール支持体７をレール４に永久磁石７４で取り付けた場合について説明したが、電磁石を用いて取り付けてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、レール４の底面に永久磁石７４が吸着することで、レール支持体７がレール４に固定された場合について説明したが、レール４に対するレール支持体７の固定方法は任意である。また、 上記実施形態では、絶縁板７２ｂをレール４の底面に直接接続した場合について説明したが、絶縁板７２ｂの上面が金属板で覆われていてもよい。また、レール支持体７をレール４から脱落させるための工具を挿入できるのであれば、着脱用溝７３ａの形状は任意であり、例えば、天板７２の左右方向の中央部のみに設けられていてもよい。また、き電電流がレール４から地絡するのを防止できれば絶縁部の構成も任意であり、天板７２に絶縁板７２ｂを設ける構成には限定されない。
【００３９】
また、内筒７１及び外筒８１の形状も四角筒状には限定されず、例えば、図７に示すように円筒状を呈していてもよい。内筒７１及び外筒８１を円筒状にすることで、案内機構を放射状に配置して、水平力を均等に受けることが可能になる。また、外筒８１と内筒７１との間を防塵する防塵機構の構成は本実施形態での構成には限定されず、他の構成を採用することもできる。例えば、内筒７１又は天板７２に一端が固定され、外筒８１に他端が固定された筒状体が伸縮する構成を備えていても良い。
【００４０】
上記実施形態では、前後のレール４間で信号電流が導通する普通継目に本発明を適用した場合について説明したが、レール間での信号電流の導通が遮断される絶縁継目にも本発明は適用できる。図８は、本発明が適用された絶縁継目のレール支持構造を示す図である。
【００４１】
上記実施形態のレール支持構造のように、普通継目ではレール４同士の継ぎ目の直下に継目まくらぎ２を設置した支え継目の支持構造が一般的に採用されているが、絶縁継目では、図１０に示すように、レール４Ａの端部を中に浮かせたかけ継目の支持構造が採用されている。
【００４２】
図８に示すレール支持構造では、レール４Ａ同士の継ぎ目の直下に、沈下補正補助まくらぎ６と同様に構成された沈下補正補助まくらぎ６Ａが設置されている。各レール４Ａの前後の端部は、前側又は後側で隣り合ったレール４Ａの端部と、沈下補正補助まくらぎ６Ａ上で継目板５Ａにより連結されている。天板７２Ａの絶縁板７２ｂにより、前後のレール４Ａ間での絶縁がなされている。
【００４３】
このレール支持構造でも、図９（ａ）に示すようにレール４Ａ同士の継ぎ目の直下に設置された沈下補正補助まくらぎ６Ａにより、道床１の沈下に関わらず、図９（ｂ）に示すようにレール４Ａの端部が支持される。このため、レール４Ａのレベルが低下するのを防止でき、上記実施形態と同様の作用効果を得られる。また、天板７２Ａに設けられた絶縁板７２ｂにより、前後のレール４Ａ間で信号電流が導通するのも防止できる。なお、沈下補正補助まくらぎ６Ａでは、前後のレール４Ａ間で信号電流が導通するのを防止できれば、絶縁部の構成は任意であり、天板７２Ａに絶縁板７２ｂを設ける構成には限定されない。例えば、天板７２Ａのレール４Ａと接触する面のみに絶縁材を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１ 道床
２ 継目まくらぎ
３，３Ａ 並まくらぎ
４，４Ａ レール
５，５Ａ 継目板
５１ 絶縁材
６，６Ａ 沈下補正補助まくらぎ
７，７Ａ レール支持体
７１ 内筒（収容室）
７１ａ 流出孔
７２，７２Ａ 天板
７２ａ 金属板
７２ｂ 絶縁板
７３ａ 着脱用溝
７３ｂ 磁石収納部
７４ 永久磁石
７５ 粒状体
８，８Ａ 道床設置体
８０，８０Ａ 載置板
８１ 外筒
８１ａ 収納凹部
８２ 案内部材
８２ａ 転動体
８２ｂ 容器
８４ 付勢手段
９ 防塵筒体
９１ シール部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バラスト軌道でのレール支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
バラスト軌道では、踏切との境界や高架橋への取付部、レール継目等の軌道構造変化箇所で大きな荷重変動が生じ、局所的な沈下が道床に生じることがある。この局所的な沈下が生じると、列車通過後のレールの弾性回復によってまくらぎが持ちあげられ、所謂浮きまくらぎの状態になり易い。一度浮きまくらぎが発生すると、列車の車輪が通過する度にまくらぎが道床に叩きつけられて道床の沈下が促進され、大きな軌道狂いを発生させる。また、浮きまくらぎのポンピングアクションにより、路盤に滞水した雨水と共に路盤土が吸い上げられて道床外へ流出する、所謂噴泥の発生が顕著になることも分かっている。
【０００３】
このような課題を解決するために、まくらぎ同士の間に補助まくらぎを設置することも考えられるが、補助まくらぎを用いても道床が沈下すれば軌道補修を行わなければならず、その作業では補助まくらぎを一旦撤去する必要があり実用的ではなかった。
【０００４】
このため、下記の特許文献１では自動沈下調整機能付きまくらぎが考えられている。このまくらぎでは、レールが締結された上部ブロックが道床上に設置された下部ボックスに収納され、両ボックス間に介在した自動沈下調整装置で上部ブロックが支持されている。道床が沈下すると、上部ブロックが両ボックス間に介在した案内部材で案内されて上昇し、上昇位置で自動沈下調整装置に支持されることで、レールのレベルが正規の位置に保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４６３１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の自動沈下調整機能付きまくらぎは、自動沈下補正装置を内蔵している分、一般のまくらぎよりも製造コストが高くて重量も重くなる。このため、バラスト軌道の初期投資コストが高くなり、設置工事も大掛かりとなっていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、簡単な工事で構築でき、投資コストを抑えることができるレール支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するため、本発明のレール支持構造は、バラスト軌道の道床に敷設されてレールを支持するまくらぎと、前記道床に前記レール毎に敷設され、前記道床の沈下に応じて伸長して前記レールを正規位置に支持する沈下補正補助まくらぎとを備え、前記沈下補正補助まくらぎが、前記レールに取り付けられるレール支持体と、道床上に設置されて前記レール支持体が収容される道床設置体と、前記道床設置体に対する前記レール支持体の昇降を案内する案内部材とを備え、前記レール支持体が、粒状体又は粉状体を収容する収容室と、前記収容室の底板から前記粒状体又は粉状体を流出させる一つまたは複数の流出孔とを備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記レール支持体と前記道床設置体との間をシールする防塵機構を備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記レール支持体が、底板下面が平坦に形成された形状をしており、
前記流出孔の内周面が，下方から上方にかけて大きさが次第に拡大することを特徴とする。
また、本発明は、前記案内部材が、前記道床設置体内周側面と前記レール支持体外周側面との間に配置された、転がり案内部材または滑り案内部材であることを特徴とする。
また、本発明は、前記レール支持体が、前記レールの底面に吸着する磁石を備え、前記レールに前記磁石により固定されることを特徴とする。
また、本発明は、前記レール支持体の前記磁石の配設面には、前記レール支持体を前記レールから脱落させるための工具が挿入される間隙を、前記レールの底面との間に形成する間隙形成凹部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記レール支持体が、き電電流が前記レールから地絡するのを防止するための絶縁部を備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記レール支持体が、前後レールにおける信号電流の導通を防止するための絶縁部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、まくらぎとは別に敷設された沈下補正補助まくらぎでレールのレベルが正規位置に保たれることから、簡単な工事でレール支持構造を構築でき、軌道の投資コストも抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態のレールの支持構造を示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は前後方向に沿った断面図である。
【図２】レールの支持構造が備える沈下補正補助まくらぎを示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】沈下補正補助まくらぎが備える内筒の底面図である。
【図４】道床に設置された状態での沈下補正補助まくらぎを示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は前後方向に沿った断面図，（ｃ）は左右方向に沿った断面図である。
【図５】道床設置体に対してレール支持体が上昇した状態での沈下補正補助まくらぎを示す図であり、（ａ）は前後方向に沿った断面図，（ｂ）は左右方向に沿った断面図である。
【図６】レールの支持構造の前後方向に沿った断面を示す図であり、（ａ）は道床の沈下前，（ｂ）は沈下後を示している。
【図７】沈下補正補助まくらぎの変形例を天板側から見た概略断面図である。
【図８】絶縁継目に適用された本発明のレール支持構造を示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は前後方向に沿った断面図である。
【図９】図８に示すレール支持構造の前後方向に沿った断面図であり、（ａ）は道床の沈下前，（ｂ）は沈下後を示している。
【図１０】従来の絶縁継目のレール支持構造を示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は前後方向に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のレール支持構造を示す図，図２はレール支持構造が備える沈下補正補助まくらぎ６を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、レール支持構造は、バラスト軌道の道床１上に沈下補正補助まくらぎ６を設置して構成されており、並まくらぎ３及び沈下補正補助まくらぎ６でレール４を道床１上に支持している。各レール４の前後の端部は、前側又は後側で隣り合ったレール４の端部と継目まくらぎ２上で継目板５により連結されている。継目板５で連結されたレール４同士は、前後の端面同士を互いの間に間隙が形成されるように向き合わせている。継目まくらぎ２及び並まくらぎ３は、道床１に埋設されて、上端部を道床１上に突出させており、左右の両端部の上面でそれぞれレール４を支持している。
【００１３】
沈下補正補助まくらぎ６は、継目まくらぎ２の前後の両側に配置された並まくらぎ３と継目まくらぎ２との間、及び、継目まくらぎ２の前後の両側に配置された複数（図に示す例では２本）の並まくらぎ３同士の間にそれぞれ左右に並んで設置され、レール４を道床１上に支持している。
【００１４】
図２に示すように、沈下補正補助まくらぎ６は、道床１に設置される道床設置体８と、上下方向に昇降自在に道床設置体８で支持されるレール支持体７とを備えている。
【００１５】
道床設置体８は、道床１に載置される載置板８０上にレール支持体７を支持する外筒８１を設けて構成されている。載置板８０は、矩形の平板状を呈している。
【００１６】
外筒８１は、上下の端部に開口部を備えた四角筒状を呈しており、前後及び左右の各側壁部が載置板８０の前後及び左右の周縁部に沿って配置されるように、載置板８０の上面に固定されている。外筒８１の前後及び左右の各側壁部には、レール支持体７をスライド自在に支持する案内機構が設けられている。
【００１７】
案内機構は、外筒８１の側壁部の内側面に形成された収容凹部８１ａと、収容凹部８１ａに収容された案内部材８２と、案内部材８２と収容凹部８１ａとの間に介装された付勢手段８４とを備えている。収容凹部８１ａは、外筒８１の各側壁部の内側面に上下及び水平方向に複数並んで形成されている。本実施形態では、外筒８１の各側壁部の内側面に上下方向に２つ、水平方向に３つの収容凹部８１ａがそれぞれ並んで形成されている。
【００１８】
案内部材８２は、ローラーやベアリング等の転動体８２ａを容器８２ｂで転動自在に支持して構成されており、容器８２ｂが転動体８２ａを外筒８１の内側に向けて収容凹部８１ａ内に収容されている。付勢手段８４は、圧縮コイルバネ等から構成されており、案内部材８２を内筒７１の外側に向けて付勢している。
【００１９】
レール支持体７は、有底四角筒状を呈した内筒７１と、内筒７１の上端開口部を覆った天板７２とを備えている。内筒７１は、粒状体７５を収容するためのものであり、底板には複数の流出孔７１ａが開口している。本実施形態では、図３に示すように、内筒７１の底板の左右方向に沿って３つ、前後方向に沿って４つの流出孔７１ａがそれぞれ並んで開口している。図２に示すように、各流出孔７１ａは、円形の開口形状を有して内筒７１の底板を上下方向に貫通しており、上端側から下端側にかけて徐々に縮径して内周面が下降傾斜している。つまり、流出孔７１ａは、下方から上方にかけて大きさが次第に拡大している。
【００２０】
天板７２は、方形の平面形状を有した平板体であり、金属板７２ａ上に絶縁板７２ｂを重ね合わせて形成されている。天板７２は、外筒８１よりも大きな方形の平面形状を有しており、内筒７１と軸心を一致させて内筒７１の上端面に固着されている。絶縁板７２ｂの上面には、着脱用溝７３ａ及び磁石収納部７３ｂが設けられている。着脱用溝７３ａは、絶縁板７２ｂの前後方向の中央部に形成されており、絶縁板７２ｂの左端から右端にかけて矩形の断面形状を有して左右方向に延びている。磁石収納部７３ｂは、着脱用溝７３ａを挟んで対向する位置に対になって設けられており、絶縁板７２ｂの左右方向の中央部に形成されている。磁石収納部７３ｂには、レール支持体７をレール４の底面に取り付けるための永久磁石７４が収容される。
【００２１】
天板７２には、外筒８１と内筒７１との間を防塵する防塵筒体９が備えられている。防塵筒体９は、天板７２の下面から四角筒状を呈して下方に延びており、内側面にはシール部材９１が固着されている。シール部材９１は、防塵筒体９の内側面の下端部に上下に並んで配置されている。各シール部材９１は、防塵筒体９の開口端に沿って四角環状に延びており、外筒８１の外周面に密着している。
【００２２】
図４に示すように、沈下補正補助まくらぎ６は、天板７２の永久磁石７４がレール４の底面に前後に並んで吸着することでレール支持体７がレール４に取り付けられ、載置板８０が道床１に埋設されて道床設置体８が道床１に設置される。レール支持体７の両永久磁石７４間に配置された着脱用溝７３ａは、レール４に直交して左右に延びており、レール４の下面との間に空隙を形成している。この空隙には、レール支持体７をレール４から脱落させるための工具が挿入される。
【００２３】
レール支持体７は、道床設置体８の外筒８１に内筒７１が収容されて、天板７２を外筒８１の上方に位置させており、案内部材８２の転動体８２ａが内筒７１の前後及び左右の側面に弾接することで、外筒８１内に昇降自在に支持されている。内筒７１は載置板８０に載置されている。レール支持体７は、内筒７１の側面に弾接された転動体８２ａが転動することで、道床設置体８に対する昇降が案内される。また、道床設置体８の昇降に伴い、防塵筒体９のシール部材９１が外筒８１の外周面に摺接した状態で上下動する。
【００２４】
道床１が沈下すると道床設置体８が道床１と共に下降し、図５に示すように、レール４に取り付けられたレール支持体７が道床設置体８に対して上昇する。このレール支持体７の上昇に伴い、内筒７１内の粒状体７５が流出孔７１ａから載置板８０に流出する。その後は、流出孔７１ａから流出した粒状体７５で内筒７１の底板が支持される。この結果、沈下補正補助まくらぎ６が道床１の沈下に応じて伸長し、レール４が沈下補正補助まくらぎ６で正規位置に支持される。
【００２５】
本実施形態のレール支持構造では、レール４同士の継ぎ目でレール４の曲げ剛性が低下し易く、また、車輪が通過する度にレール４同士の継ぎ目に衝撃荷重が作用することから、継目まくらぎ２の近辺に道床１の沈下が生じ易い。しかしながら、図６（ａ）に示す正規の状態から図６（ｂ）に示すように道床１が沈下して継目まくらぎ２及び並まくらぎ３に浮きまくらぎが生じても、沈下補正補助まくらぎ６で道床１上にレール４が支持されて、レール４のレベルが低下するのが防止される。
【００２６】
本実施形態によれば、継目まくらぎ２と並まくらぎ３との間及び並まくらぎ３同士の間の道床１に沈下補正補助まくらぎ６を設置することで、道床１の沈下に伴うレール４のレベルの変動を抑えて正規位置に支持することができる。また、レール４にかかる水平荷重は継目まくらぎ２及び並まくらぎ３で負担されることから、沈下補正補助まくらぎ６では鉛直荷重が負担できればよく、水平荷重まで負担する場合に比べて沈下補正補助まくらぎ６の構成を簡略化できる。このため、簡単な工事でレール支持構造を構築でき、軌道の投資コストも抑えることができる。
【００２７】
また、本実施形態によれば、並まくらぎ３で支持された各レール４が沈下補正補助まくらぎ６で別個に支持されていることから、道床設置体８に対するレール支持体７の上昇量が道床１の沈下量に合わせて個別に調整され、左右のレール４の不同沈下が道床１に生じても左右のレール４のレベルを正規位置に保つことが可能となる。
【００２８】
また、本実施形態によれば、継目まくらぎ２と並まくらぎ３との間及び並まくらぎ３同士の間の道床１に沈下補正補助まくらぎ６が設置されることで、これらのまくらぎ２，３，６を支持する道床１の上下方向への剪断変形が規制される。このため、レール４から荷重が加えられたまくらぎ２，３，６を支持する道床１がまくらぎ２，３，６の上下方向に剪断変形して浮きまくらぎが生じるのを防止できる。
【００２９】
また、本実施形態によれば、永久磁石７４がレール４に吸着することでレール支持体７がレール４に取り付けられることから、レール４に対するレール支持体７の着脱を容易に行うことができる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、内筒７１の側面に転動体８２ａを弾接させてレール支持体７を道床設置体８で昇降自在に支持することから、道床設置体８に対するレール支持体７の傾きや水平方向への移動を許容することができ、道床１の沈下に伴い道床設置体８に傾きや移動が生じても、レール支持体７でレール４を安定して支持できる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、内筒７１の底板下面が平坦に形成されて、底板の流出孔７１ａが下方から上方にかけて大きさが次第に拡大していることから、粒状体７５が流出孔７１ａから内筒７１内に戻るのを防止して、粒状体７５でレール支持体７を安定して支持できる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、レール４の底面と着脱用溝７３ａとの間に形成された間隙に鋼材等の棒状の工具を挿入して、レール支持体７をレール４から脱落させられることから、レール支持体７をレール４から容易に取り外すことができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、天板７２に絶縁板７２ｂを設けることで、き電電流がレール４からレール支持体７を通して地絡するのを防止できる。
【００３４】
上記実施形態では、レール4同士の継目部に本発明のレール支持構造を適用した場合について説明した。しかしながら、踏切，スラブ軌道などの直結系軌道とバラスト軌道との境界のようなレール4の変形が不連続になり易い他の軌道構造変化箇所にも、本発明のレール支持構造は適用できる。
【００３５】
また、道床１の沈下に伴うレール４のレベルの変動を抑えられるのであれば、沈下補正補助まくらぎ６の構成も任意である。例えば、上記実施形態では、レール支持体７から流出させた粒状体７５で道床設置体８から上昇したレール支持体７を道床設置体８上に支持した場合について説明したが、粒状体７５に代えて粉状体を用いることもできる。また、油圧等の他の手段を用いて沈下補正補助まくらぎ６を構成することができる。
【００３６】
また、上記実施形態では、道床設置体８に対するレール支持体７の昇降を案内機構で案内したが、案内機構を備えていなくてもよい。また、上記実施形態では、レール４に取り付けられるレール支持体７を道床１上に設置された道床設置体８に収容し、レール支持体７を道床設置体８で昇降自在に支持していたが、レール支持体７が道床設置体８内に収容される構成でなくてもよく、これらが別体に構成されている必要もない。また、道床設置体８の載置板８０の中央部に、載置板８０を上下方向に貫通した貫通孔が形成されていてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、内筒７１の底板に複数の流出孔７１ａが形成されている場合について説明したが、流出孔７１ａの数量は任意である。また、流出孔７１ａの配置態様，大きさ，形状も任意である。また、案内機構も道床設置体８の内周側面とレール支持体７の外周側面との間に転動体８２ａのような転がり案内部材を介在させるものには限定されず、潤滑金属等の滑り案内部材を介在させて構成してもよい。また、上記実施形態では、レール支持体７をレール４に永久磁石７４で取り付けた場合について説明したが、電磁石を用いて取り付けてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、レール４の底面に永久磁石７４が吸着することで、レール支持体７がレール４に固定された場合について説明したが、レール４に対するレール支持体７の固定方法は任意である。また、 上記実施形態では、絶縁板７２ｂをレール４の底面に直接接続した場合について説明したが、絶縁板７２ｂの上面が金属板で覆われていてもよい。また、レール支持体７をレール４から脱落させるための工具を挿入できるのであれば、着脱用溝７３ａの形状は任意であり、例えば、天板７２の左右方向の中央部のみに設けられていてもよい。また、き電電流がレール４から地絡するのを防止できれば絶縁部の構成も任意であり、天板７２に絶縁板７２ｂを設ける構成には限定されない。
【００３９】
また、内筒７１及び外筒８１の形状も四角筒状には限定されず、例えば、図７に示すように円筒状を呈していてもよい。内筒７１及び外筒８１を円筒状にすることで、案内機構を放射状に配置して、水平力を均等に受けることが可能になる。また、外筒８１と内筒７１との間を防塵する防塵機構の構成は本実施形態での構成には限定されず、他の構成を採用することもできる。例えば、内筒７１又は天板７２に一端が固定され、外筒８１に他端が固定された筒状体が伸縮する構成を備えていても良い。
【００４０】
上記実施形態では、前後のレール４間で信号電流が導通する普通継目に本発明を適用した場合について説明したが、レール間での信号電流の導通が遮断される絶縁継目にも本発明は適用できる。図８は、本発明が適用された絶縁継目のレール支持構造を示す図である。
【００４１】
上記実施形態のレール支持構造のように、普通継目ではレール４同士の継ぎ目の直下に継目まくらぎ２を設置した支え継目の支持構造が一般的に採用されているが、絶縁継目では、図１０に示すように、レール４Ａの端部を中に浮かせたかけ継目の支持構造が採用されている。
【００４２】
図８に示すレール支持構造では、レール４Ａ同士の継ぎ目の直下に、沈下補正補助まくらぎ６と同様に構成された沈下補正補助まくらぎ６Ａが設置されている。各レール４Ａの前後の端部は、前側又は後側で隣り合ったレール４Ａの端部と、沈下補正補助まくらぎ６Ａ上で継目板５Ａにより連結されている。天板７２Ａの絶縁板７２ｂにより、前後のレール４Ａ間での絶縁がなされている。
【００４３】
このレール支持構造でも、図９（ａ）に示すようにレール４Ａ同士の継ぎ目の直下に設置された沈下補正補助まくらぎ６Ａにより、道床１の沈下に関わらず、図９（ｂ）に示すようにレール４Ａの端部が支持される。このため、レール４Ａのレベルが低下するのを防止でき、上記実施形態と同様の作用効果を得られる。また、天板７２Ａに設けられた絶縁板７２ｂにより、前後のレール４Ａ間で信号電流が導通するのも防止できる。なお、沈下補正補助まくらぎ６Ａでは、前後のレール４Ａ間で信号電流が導通するのを防止できれば、絶縁部の構成は任意であり、天板７２Ａに絶縁板７２ｂを設ける構成には限定されない。例えば、天板７２Ａのレール４Ａと接触する面のみに絶縁材を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１ 道床
２ 継目まくらぎ
３，３Ａ 並まくらぎ
４，４Ａ レール
５，５Ａ 継目板
５１ 絶縁材
６，６Ａ 沈下補正補助まくらぎ
７，７Ａ レール支持体
７１ 内筒（収容室）
７１ａ 流出孔
７２，７２Ａ 天板
７２ａ 金属板
７２ｂ 絶縁板
７３ａ 着脱用溝
７３ｂ 磁石収納部
７４ 永久磁石
７５ 粒状体
８，８Ａ 道床設置体
８０，８０Ａ 載置板
８１ 外筒
８１ａ 収納凹部
８２ 案内部材
８２ａ 転動体
８２ｂ 容器
８４ 付勢手段
９ 防塵筒体
９１ シール部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラスト軌道の道床に敷設されてレールを支持するまくらぎと、
前記道床に前記レール毎に敷設され、前記道床の沈下に応じて伸長して前記レールを正規位置に支持する沈下補正補助まくらぎとを備え、
前記沈下補正補助まくらぎは、前記レールに取り付けられるレール支持体と、道床上に設置されて前記レール支持体が収容される道床設置体と、前記道床設置体に対する前記レール支持体の昇降を案内する案内部材とを備え、
前記レール支持体は、粒状体又は粉状体を収容する収容室と、前記収容室の底板から前記粒状体又は粉状体を流出させる一つまたは複数の流出孔とを備えることを特徴とするレール支持構造。
【請求項２】
前記レール支持体と前記道床設置体との間をシールする防塵機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のレール支持構造。
【請求項３】
前記レール支持体は、底板下面が平坦に形成された形状をしており、
前記流出孔の内周面は，下方から上方にかけて大きさが次第に拡大することを特徴とする請求項１又は２に記載のレール支持構造。
【請求項４】
前記案内部材は、前記道床設置体内周側面と前記レール支持体外周側面との間に配置された、転がり案内部材または滑り案内部材であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のレール支持構造。
【請求項５】
前記レール支持体は、前記レールの底面に吸着する磁石を備え、前記レールに前記磁石により固定されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のレール支持構造。
【請求項６】
前記レール支持体の前記磁石の配設面には、前記レール支持体を前記レールから脱落させるための工具が挿入される間隙を、前記レールの底面との間に形成する間隙形成凹部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のレール支持構造。
【請求項７】
前記レール支持体は、き電電流が前記レールから地絡するのを防止するための絶縁部を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のレール支持構造。
【請求項８】
前記レール支持体は、前後レールにおける信号電流の導通を防止するための絶縁部を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のレール支持構造。
【請求項１】
バラスト軌道の道床に敷設されてレールを支持するまくらぎと、
前記道床に前記レール毎に敷設され、前記道床の沈下に応じて伸長して前記レールを正規位置に支持する沈下補正補助まくらぎとを備え、
前記沈下補正補助まくらぎは、前記レールに取り付けられるレール支持体と、道床上に設置されて前記レール支持体が収容される道床設置体と、前記道床設置体に対する前記レール支持体の昇降を案内する案内部材とを備え、
前記レール支持体は、粒状体又は粉状体を収容する収容室と、前記収容室の底板から前記粒状体又は粉状体を流出させる一つまたは複数の流出孔とを備えることを特徴とするレール支持構造。
【請求項２】
前記レール支持体と前記道床設置体との間をシールする防塵機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のレール支持構造。
【請求項３】
前記レール支持体は、底板下面が平坦に形成された形状をしており、
前記流出孔の内周面は，下方から上方にかけて大きさが次第に拡大することを特徴とする請求項１又は２に記載のレール支持構造。
【請求項４】
前記案内部材は、前記道床設置体内周側面と前記レール支持体外周側面との間に配置された、転がり案内部材または滑り案内部材であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のレール支持構造。
【請求項５】
前記レール支持体は、前記レールの底面に吸着する磁石を備え、前記レールに前記磁石により固定されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のレール支持構造。
【請求項６】
前記レール支持体の前記磁石の配設面には、前記レール支持体を前記レールから脱落させるための工具が挿入される間隙を、前記レールの底面との間に形成する間隙形成凹部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のレール支持構造。
【請求項７】
前記レール支持体は、き電電流が前記レールから地絡するのを防止するための絶縁部を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のレール支持構造。
【請求項８】
前記レール支持体は、前後レールにおける信号電流の導通を防止するための絶縁部を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のレール支持構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２５５２６５（Ｐ２０１２−２５５２６５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７８４１（Ｐ２０１１−１２７８４１）
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【Ｆターム（参考）】
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