JP2003027404A - 線路下構造物構築工法 - Google Patents
線路下構造物構築工法Info
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Abstract
構造物を構築し得る工法を提供する。 【解決手段】 複数の仮設橋脚を線路近傍に設置した
後、仮設橋脚により支持される複数の仮設桁23等を設
置し、仮設橋脚と仮設桁23により軌道を仮受けし、本
設橋脚を設置するとともに複数の仮設桁どうしを添接部
材によって連結しかつ補強桁42を取り付けて補強し、
仮設桁23等と補強桁42等を包み込むようにコンクリ
ートC1を打設して鉄骨コンクリート桁72を構成し、
鉄骨コンクリート桁72を仮設橋脚から本設橋脚に受け
替えることにより、鉄骨コンクリート桁72を線路下構
造物の一部として利用する。
Description
造物を構築する工法に関するものであり、特に、線路下
の地盤掘削等に用いる仮設桁に補強桁を取り付けて補強
した後、これらを包み込むようにしてコンクリートを打
設して鉄骨コンクリート桁を形成し線路下構造物の一部
として利用する線路下構造物構築工法に関する。
る線路(以下、「活線」という。)の下方を横断するト
ンネルや函渠等の構造物(以下、「線路下構造物」とい
う。)を構築する場合には、図8に示すような工法が採
用されていた。
うに、線路の近傍、例えば線路側方等に複数の立坑、例
えばH1、H2、H3、及びH4を所定の深さまで掘削
し、この立坑H1〜H4の内部に、仮設橋脚、例えば1
1、12、13、及び14を設置する。仮設橋脚11〜
14は、鋼材等からなり、柱状に構成され、立坑の底部
の地盤G1により支持される。その後、線路近傍に複数
の仮設桁、例えば221、222、223、224、及
び225を設置し、これらの仮設桁221〜225が、
仮設橋脚11〜14により支持(例えば、各仮設桁の両
端の単純支持)されるようにする。仮設桁221等は、
工事桁とも呼ばれる。
仮設橋脚11〜14と仮設桁221〜225などによ
り、軌道を仮受けし、列車荷重や軌きょう(レールとま
くらぎ等から構成される梯子状の構造体)の自重等を仮
設橋脚11〜14と仮設桁221〜225などにより支
持する。
り、図9(A)は、仮設桁221と軌きょうとの関係を
示す横断面図である。図9(A)に示すように、仮設桁
221は、鋼材等からなるI形断面等の主桁411及び
412を有し、主桁411、412は、軌道の両側に沿
って設置され、桁の中心軸方向が軌道の長手方向と略平
行となるように配置される。各主桁411、412の軌
道側には、鋼材等からなる横桁固定用部材414、41
5が取り付けられており、これらにより、鋼材等からな
る横桁413が支持されている。横桁413の横断面
は、図9(B)に示すような略「U」字状又は樋状とな
っており、この横桁413の内部の溝状の空間に、まく
らぎTが抱き込まれるようにして収容されるようになっ
ている。まくらぎTは、レールR1及びR2を支持して
いる。
仮設桁221〜225などにより軌きょうが仮受けされ
ている状態で、線路下の地盤G2を掘削し、本設橋脚、
例えば31、32を設置する。本設橋脚31等は、例え
ばコンクリート構造物等によって構成される。本設橋脚
31等が設置されると、次に、本設桁、例えば271、
272、273等を設置し、これらの本設桁271〜2
73が、本設橋脚31、32により支持(例えば、各仮
設桁の両端の単純支持)されるようにする。
きょう)を、仮設桁221等から本設桁271等に受け
替える。これにより、列車荷重や軌きょう自重等は、本
設桁271等と本設橋脚31等と本設橋脚下の地盤G3
により支持されるようになる。この受け替え工程の後、
仮設桁221等はてっ去され、軌道の形状(平面形状、
水準高低等)は所定の精度範囲内となるように整正され
復旧される。なお、図8(C)において、符号RLは、
図9(A)に示すレールR1等の頂面の位置を示してい
る。図8(C)において、本設桁271等と本設橋脚3
1等は、線路下構造物を構成している。
た従来の線路下構造物構築工法では、いったん仮設桁を
軌道近傍に設置して線路下構造物を構築した後、設置さ
れた仮設桁を今度はてっ去し、軌道を復旧する必要があ
る。活線における仮設桁の設置及びてっ去は、列車運行
の安全を確保するために夜間作業となったり、保安対策
に万全を尽くす必要があるなど、多大な労力を要し、そ
れに伴って建設コストも高価なものとなっていた。ま
た、仮設桁自体は、本設構造物ではなく、何回かは転用
が可能ではあるが、その製作費用の分は、余分な建設コ
ストとなっていた。また、仮設桁のてっ去工事の分だけ
全体の工事期間が伸びることになる、という問題もあっ
た。
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、仮
設桁を活用して本設用の桁を形成し線路下構造物を構築
し得る工法を提供することにある。
め、本発明に係る線路下構造物構築工法は、複数の仮設
橋脚を線路近傍に設置した後、前記仮設橋脚により支持
される複数の仮設桁を設置し、前記仮設橋脚と仮設桁に
より軌道を仮受けし、次いで本設橋脚を設置するととも
に前記複数の仮設桁どうしを添接部材によって連結しか
つ補強桁を取り付けて補強し、次いで前記仮設桁及び補
強桁を包み込むようにコンクリートを打設して鉄骨コン
クリート桁を構成し、次いで前記鉄骨コンクリート桁を
前記仮設橋脚から前記本設橋脚に受け替えることによ
り、前記鉄骨コンクリート桁を線路下構造物の一部とし
て利用することを特徴とする。
好ましくは、前記補強桁は、H形鋼により形成される桁
である。
いて、好ましくは、前記補強桁はトラス桁である。
いて、好ましくは、前記軌道の仮受けの後、前記仮設桁
を降下させ、次いで前記軌道のまくらぎ下に介在部材を
挿入することにより前記軌道のレールレベルを前記仮設
桁降下前と同一位置に維持する。
いて、好ましくは、前記コンクリートの打設は、前記軌
道上を列車が走行中に行うことができる。
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
工法における仮受けの手順を示す概念図である。また、
図2は、図1に示す線路下構造物構築工法における仮設
桁の降下の手順を説明する図である。また、図3は、図
1に示す線路下構造物構築工法における仮設桁の降下の
手順のさらに詳細な内容を説明する図である。また、図
4は、本発明の第1実施形態である線路下構造物構築工
法における仮設桁の補強の手順を示す概念図である。ま
た、図5は、本発明の第1実施形態である線路下構造物
構築工法における鉄骨コンクリート桁の構成を示す縦断
面図である。また、図6は、本発明の第1実施形態であ
る線路下構造物構築工法における鉄骨コンクリート桁の
構成を示す横断面図である。
合は、まず、図8(A)に示すように、線路の近傍、例
えば線路側方等に複数の立坑、例えばH1、H2、及び
H3を所定の深さまで掘削し、この立坑H1〜H3の内
部に、仮設橋脚、例えば11、12、及び13を設置す
る。仮設橋脚11〜13は、棒状鋼材、H形鋼、鋼管等
からなり、柱状に構成され、立坑の底部の地盤G1によ
り支持される。
1、12、13の頂部に、それぞれ仮支承受桁51、5
2、53を設置し、さらに仮支承受桁51、52、53
の上にそれぞれ仮支承61及び62、63及び64、6
5及び66を載置する。そして、仮支承61等の上に複
数の仮設桁、例えば21、22、23、24、25、及
び26を設置し、これらの仮設桁21〜26が、仮設橋
脚11〜13によって支持されるようにする。仮支承受
桁51等は、例えばH形鋼によって構成される。また、
仮支承61等は、例えばH形鋼、ブロック状の鋼材など
によって構成される。
に示す従来の仮設桁221等とほぼ同様であるが、仮設
桁どうしを連結する添接部材(後述。符号83等を参
照。)が取り付け可能なボルト穴等が桁端付近にあらか
じめ開設されている点が、従来の仮設桁221等と異な
っている。また、仮設桁22と23は添接部材81と添
接ボルト(図示を省略)によってあらかじめ連結されて
おり、同様に仮設桁25と26は添接部材82と添接ボ
ルト(図示を省略)によってあらかじめ連結されてい
る。添接部材81、82は、鋼板に所定のボルト挿通孔
が開設されたもの等が用いられる。
る左端付近は仮支承61によって単純支持されている。
また、仮設桁22の図における右端付近は仮支承62に
よって単純支持されている。また、仮設桁23の図にお
ける左端付近は仮支承63によって単純支持され、仮設
桁24の図における右端付近は仮支承64によって単純
支持されている。また、仮設桁24の図における左端付
近は仮支承65によって単純支持され、仮設桁25の図
における右端付近は仮支承66によって単純支持されて
いる。
脚11〜13と仮設桁21〜26などにより、軌道を仮
受けし、列車荷重や軌きょう自重等を仮設橋脚11〜1
3と仮設桁21〜26などにより支持する。
な構成を示す図であり、仮設桁23と軌きょうとの関係
を横断面図で示している。図2(A)に示すように、仮
設桁23は、鋼材等からなるI形断面等の主桁311及
び312を有し、主桁311、312は、軌道の両側に
沿って設置され、桁の中心軸方向が軌道の長手方向と略
平行となるように配置されている。各主桁311、31
2の軌道側には、鋼材等からなる横桁固定用部材31
4、315が取り付けられており、これらにより、鋼材
等からなるまくらぎ受桁313が支持されている。まく
らぎ受桁313の横断面は、図示はしていないが、例え
ば、従来の横桁413と同様な略「U」字状又は樋状断
面、「I」形断面、「H」形断面、「ロ」字状断面等と
なっている。まくらぎTは、レールR1及びR2を支持
している。
仮設桁21〜26などにより軌きょうが仮受けされてい
る状態で、線路下の地盤G2を掘削し、本設橋脚、例え
ば31、32(図4を参照)を設置する。本設橋脚31
等は、例えばコンクリート構造物等によって構成され
る。
仮設桁21〜26などにより軌きょうが仮受けされてい
る状態で、図2(A)に示すように、鋼等からなり
「I」形断面を有する縦桁316、317を、まくらぎ
受桁313の上に仮置きする。この場合、縦桁316、
317は、それぞれ、レールR1、R2の両側に沿って
設置され、桁の中心軸方向が軌道の長手方向と略平行と
なるように配置される。
の締結をはずす。次に、図2(B)に示すように、仮設
桁23(主桁311及び312とまくらぎ受桁313)
を降下させる。次に、上記した縦桁316、317を、
まくらぎ受桁313とまくらぎTとの間にスライドさせ
て挿入し、まくらぎ受桁313と縦桁316及び317
によってまくらぎTとレールR1及びR2を支持させた
後、レールR1及びR2とまくらぎTとの締結を行い、
軌きょうを再び仮受けする。この場合、縦桁316及び
317の桁高さをあらかじめ適宜の値に設定しておくと
ともに、仮設桁23等を降下させる位置を適宜の値に調
整することにより、レールR1及びR2の頂面の高さ位
置が、降下前と同一位置となるようにする(後述)。
における仮設桁の降下の手順のさらに詳細な内容を説明
する図である。まず、図3(A)に示すように、仮設橋
脚12の上の仮設桁の一方、例えば仮設桁23の主桁
(例えば311)の一端付近に、ジャッキダウン装置J
を設置する。
2を有し側部に雄ネジが形成されたネジ鋼棒J1と、支
持金物J4と、ナットJ3及びJ5〜J7を有して構成
されている。このジャッキダウン装置Jを主桁311に
取り付けるために、図示はしていないが、例えば、主桁
311の上フランジ311aと下フランジ311b、仮
支承受桁52の上フランジ52aと下フランジ52bに
それぞれネジ鋼棒J1を挿通するための円形断面の孔が
開設されている。また、支持金物J4は、例えば、
「コ」字状断面の溝形鋼を2個、背向状態で並べ、これ
らの溝形鋼の各フランジ部を連結板材で連結し、これら
の連結板材の各々にも、ネジ鋼棒J1を挿通するための
円形断面の孔が開設されている。
の下に支持金物J4の上フランジを当てがい、ネジ鋼棒
J1を主桁311の上方から下方へ向けて挿通させて、
主桁311の上フランジ311a及び下フランジ311
bと、支持金物J4と、仮支承受桁52の上フランジ5
2a及び下フランジ52bを貫通させる。
わせて、主桁311の下フランジ311bの上面位置付
近にナットJ3を嵌め、支持金物J4の下フランジの底
面位置付近にナットJ5を嵌め、仮支承受桁52の下フ
ランジ52bの上面位置付近にナットJ6を嵌め、仮支
承受桁52の下フランジ52bの底面位置付近にナット
J7を嵌める。このような構成により、ネジ鋼棒J1
は、ナットJ6及びJ7によって仮支承受桁52の下フ
ランジ52bに取り付けられる。また、主桁311は、
仮支承63がなくても、支持金物J4とナットJ5とネ
ジ鋼棒J1によって支持可能であり、この場合には、主
桁311の自重や列車荷重等は、ネジ鋼棒J1を介して
仮支承受桁52によって支持される。
桁23の主桁311の下フランジ311bの下に設置し
て上昇させ、主桁311をわずかに上昇させた状態で、
仮支承63を抜き取る。その後、油圧ジャッキ(図示せ
ず)等を降下させる。これにより、主桁311は、ジャ
ッキダウン装置Jと仮支承受桁52によって支えられ
る。次に、軌きょう(まくらぎTとレールR1及びR
2)をクレーン又は他の支持用部材等によって一時的に
支持し、この状態で、ナットJ5を回転させて降下さ
せ、それに伴って主桁311を降下させることができ
る。なお、主桁311の他端付近においても、同様のジ
ャッキダウン装置を設置し、上記の降下作業と同時に主
桁降下作業を行う。
数の抜き取り可能な鋼板から構成される高さ調整用部材
J8を設け、各鋼板には、ネジ鋼棒J1を挿通できる略
「U」字状の切欠を開設し、高さの微調整を行うように
してもよい。
せ、図3(B)に示すように、仮支承63よりも高さの
低い支承部材63Aによって受け替える。支承部材63
Aは、H形鋼等からなる桁であり、仮支承受桁52に接
合され、仮設桁23、24に対して直角方向となるよう
に並べて配置される。その後、まくらぎTの下に、縦桁
316及び317を挿入し、軌道を仮受けする。図3
(B)において、まくらぎTの下方に図示されている水
平線は、縦桁316の頂面を示している。また、図3
(B)において、まくらぎTの上方に図示されている水
平線は、レールR1の底面を示している。この場合、縦
桁316の桁高さは、適宜の値に設定されており、支承
部材63Aの高さも適宜の値に設定されているので、レ
ールR1の頂面の高さ位置(図3における一点鎖線:レ
ールレベルRL)は、降下前と同一位置となる。レール
R2についても同様である。
装置Jを用いて仮設桁24の主桁321についても実施
する。これにより、仮支承64は、高さの低い支承部材
64Aと交換される。また、仮設橋脚13の上でも、同
様の主桁降下作業が行われる。
設桁どうし、例えば仮設桁23と24を、添接部材83
と添接ボルト(図示を省略)によって互いに連結され
る。添接部材83、84の構成は、添接部材81、82
の場合と同様である。また、この連結作業と並行して、
仮設桁23、24、25の下方に補強桁42が取り付け
られる。同様にして、仮設桁21などの下方に補強桁4
1が取り付けられ、仮設桁26などの下方に補強桁43
が取り付けられる。
42は、支承部材63A及び64A及び65A及び66
A及び67及び68Aと、仮支承受桁52及び53と、
補強桁部材93及び94及び95を有している。補強桁
部材93は、仮支承受桁52の右方に、添接部材85と
添接ボルト(図示を省略)によって接合されている。ま
た、補強桁部材94は、仮支承受桁52の左方に、添接
部材86と添接ボルト(図示を省略)によって接合され
ている。補強桁部材95についても同様である。補強桁
部材93等は、H形鋼等からなる桁である。添接部材8
5、86等の構成は、添接部材81、82の場合と同様
である。
に、添接部材83及び84によって連結された仮設桁2
3及び24及び25は、補強桁42によって下方が補強
され、全体としての桁長(桁スパン)が延長されてい
る。これにより、連結された仮設桁23及び24及び2
5と、補強桁42が、全体として大きな桁を形成してい
る。図4における本設橋脚31の右側、図4における本
設橋脚32の左側についても同様に、連結された仮設桁
22等と下方の補強桁41、連結された仮設桁26等と
下方の補強桁43が、それぞれ、大きな桁を形成してい
る。
型枠。(図示せず))を設置した後、図5及び図6に示
すように、連結された仮設桁23及び24及び25と補
強桁42を包み込むようにしてコンクリートC1を打設
する。これにより、鉄骨コンクリート桁72が構成され
る。図6において、中心線Lの左側は、図5におけるA
−A断面を示し、中心線Lの右側は、図5におけるB−
B断面を示している。同様にして、仮設桁21などと補
強桁41についても、これらを包み込むようにしてコン
クリートを打設し、鉄骨コンクリート桁(図示せず)を
構成し、仮設桁26などと補強桁43についても、これ
らを包み込むようにしてコンクリートを打設し、鉄骨コ
ンクリート桁(図示せず)を構成する。なお、仮設桁2
3等と補強桁42の周囲の適宜箇所に、さらに適宜の鉄
筋(図示せず)を配置してコンクリートを打設し、鉄骨
鉄筋コンクリート桁を構成するようにしてもよい。仮設
桁21等と補強桁41、仮設桁26等と補強桁43につ
いても同様である。
においては、列車を走行させた状態、すなわち列車荷重
を受けた状態で、コンクリートC1を打設することが可
能である。
71〜73どうしの連結部、例えば添接部材81の位
置、あるいは添接部材82の位置が、本設橋脚31、3
2により支持されるようにする。また、仮設橋脚12の
最上部の垂直部材12a及び12b(図3(A)、図3
(B)を参照)を取り外し、仮設橋脚12が仮支承受桁
52を支持しないようにする。同様にして、仮設橋脚1
3が仮支承受桁53を支持しないようにする。これによ
り、仮設橋脚12等から、本設橋脚31等への受け替え
が行われる。この受け替えにより、列車荷重や軌きょう
自重等は、鉄骨コンクリート桁72等と本設橋脚31、
32等と本設橋脚下の地盤G3により支持されるように
なる。
クリート桁71〜73どうしの連結部における添接部
材、例えば添接部材81、あるいは添接部材82の添接
ボルトを緩めてはずし、添接部材81及び82を取り外
す。この作業と並行して、仮設橋脚12及び13をてっ
去する。その後、軌道の形状(平面形状、水準高低等)
は所定の精度範囲内となるように整正され復旧される。
この第1実施形態において、鉄骨コンクリート桁72等
と本設橋脚31等は、線路下構造物を構成している。
上記したような手順によって行われるため、以下のよう
な利点を有している。
込むようにコンクリートを打設して鉄骨コンクリート桁
を形成し、この鉄骨コンクリート桁を線路下構造物の一
部として利用することになるため、従来のような仮設専
用の桁は不要となり、仮設と本設の両機能を発揮させる
ことができる。このため、従来のような工事桁は不要と
なり、工事桁製作費用と工事桁てっ去費用が不要となる
ため、工事費用を低減することできる。
となるため、その分の工事期間を短縮することができ
る。
るため、鉄道騒音の低減対策として有効である。また、
桁の上面に消音用の砕石(バラスト)を散布すれば、さ
らに大きな効果が期待できる。
実現可能である。図7は、本発明の第2実施形態である
線路下構造物構築工法における鉄骨コンクリート桁の構
成を示す縦断面図である。
合は、トラス桁の下弦材に相当する部材と、トラス桁の
斜材に相当する部材を有する補強桁(例えば、図7に示
す44)を用いて仮設桁(例えば23、24、25)を
補強し、これらを包み込むようにコンクリートC2を打
設して鉄骨コンクリート桁74を形成する点が第1実施
形態の線路下構造物構築工法と異なっており、他の手順
は、上記した第1実施形態の場合とまったく同様であ
る。
も、上記したような手順によって行われるため、第1実
施形態の場合とまったく同様の利点を有している。
れるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。
るH形鋼などのかわりに、鋼管、「ロ」字状断面を有す
る鋼材、「日」字状断面を有する鋼材、「田」字状断面
を有する鋼材等を用いてもよい。
コンクリートを打設するだけでなく、適宜の鉄筋、鉄骨
部材、強化用繊維部材、PC鋼線、PC鋼棒等、又はこ
れらの適宜の組み合わせをコンクリート内に埋設配置し
たり、適宜にプレストレスを導入するように構成しても
よい。
た桁形式のほか、アーチ桁、I形断面ビーム桁、方杖構
造、各種ラーメン構造等を採用してもよい。
複数の仮設橋脚を線路近傍に設置した後、仮設橋脚によ
り支持される複数の仮設桁を設置し、仮設橋脚と仮設桁
により軌道を仮受けし、次いで本設橋脚を設置するとと
もに複数の仮設桁どうしを添接部材によって連結しかつ
補強桁を取り付けて補強し、次いで仮設桁及び補強桁を
包み込むようにコンクリートを打設して鉄骨コンクリー
ト桁を構成し、次いで鉄骨コンクリート桁を仮設橋脚か
ら本設橋脚に受け替えることにより、鉄骨コンクリート
桁を線路下構造物の一部として利用するように構成した
ので、従来のような仮設専用の桁は不要となり、仮設と
本設の両機能を発揮させることができる。このため、従
来のような工事桁は不要となり、工事桁製作費用と工事
桁てっ去費用が不要となるため、工事費用を低減するこ
とできる、という利点を有している。また、従来のよう
な工事桁てっ去作業が不要となるため、その分の工事期
間を短縮することができる、という利点も有している。
工法における仮受けの手順を示す概念図である。
桁の降下の手順を説明する図である。
桁の降下の手順のさらに詳細な内容を説明する図であ
る。
工法における仮設桁の補強の手順を示す概念図である。
工法における鉄骨コンクリート桁の構成を示す縦断面図
である。
工法における鉄骨コンクリート桁の構成を示す横断面図
である。
工法における鉄骨コンクリート桁の構成を示す縦断面図
である。
図である。
桁の詳細な構成を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 複数の仮設橋脚を線路近傍に設置した
後、前記仮設橋脚により支持される複数の仮設桁を設置
し、前記仮設橋脚と仮設桁により軌道を仮受けし、次い
で本設橋脚を設置するとともに前記複数の仮設桁どうし
を添接部材によって連結しかつ補強桁を取り付けて補強
し、次いで前記仮設桁及び補強桁を包み込むようにコン
クリートを打設して鉄骨コンクリート桁を構成し、次い
で前記鉄骨コンクリート桁を前記仮設橋脚から前記本設
橋脚に受け替えることにより、前記鉄骨コンクリート桁
を線路下構造物の一部として利用することを特徴とする
線路下構造物構築工法。 - 【請求項2】 請求項1記載の線路下構造物構築工法に
おいて、 前記補強桁は、H形鋼により形成される桁であることを
特徴とする線路下構造物構築工法。 - 【請求項3】 請求項1記載の線路下構造物構築工法に
おいて、 前記補強桁はトラス桁であることを特徴とする線路下構
造物構築工法。 - 【請求項4】 請求項1記載の線路下構造物構築工法に
おいて、 前記軌道の仮受けの後、前記仮設桁を降下させ、次いで
前記軌道のまくらぎ下に介在部材を挿入することにより
前記軌道のレールレベルを前記仮設桁降下前と同一位置
に維持することを特徴とする線路下構造物構築工法。 - 【請求項5】 請求項1記載の線路下構造物構築工法に
おいて、 前記コンクリートの打設は、前記軌道上を列車が走行中
に行うことができることを特徴とする線路下構造物構築
工法。
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