15. 新幹線バラスト軌道における道床流れ対策工法

  • 新幹線バラスト軌道の道床流れを起振機で再現し、発生原因を明らかにしました。
  • ポリマー水溶液によりバラストを安定化させる道床流れ対策工法を開発しました。
  • 施工コストを従来の約50%に抑制でき、対策後のつき固め補修も可能です。

新幹線のバラスト軌道では、カントの大きな曲線部で表層のバラストが車両の走行に伴って外軌側から内軌側へ向かって流れる「道床流れ」が発生し、高い頻度で保守作業が必要となる場合があります。その対策を検討するため、載荷方向を自在に制御できる載荷方向可変式起振機を用いて、新幹線車両が曲線を通過する際の超過遠心力を考慮した繰返し載荷試験を行いました(図1)。その結果、室内試験において現場と同様に道床が流れる現象を再現できました(図2)。

載荷試験で道床流れのメカニズムを調べた結果、まくらぎの動的変位によりバラストが揺すられることが原因であり、矩形断面まくらぎや路盤強化が効果的であることがわかりました。さらに低コストな対策として、生分解性ポリマーでバラストの表層を安定化させる工法を開発しました(図3、図4)。本工法により道床かき上げ作業と比較して施工コストを約50%に抑制でき、タイタンパで事後のつき固めも可能です。

図1 超過遠心力を考慮した載荷試験
図2 道床流れの再現実験
図3 ポリマー水溶液による安定化
図4 道床流れ対策の効果確認
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