JP2007261696A - ジャッキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば地盤の変形に起因して上部構造に生じた不同沈下を修正する目的で、ジャッキを用いて上部構造を上昇させる際に、ジャッキの挿入のためにジャッキを打撃する必要がある場合に、打撃に伴う上部構造からの衝撃により底板と共に爪が損傷する事態を回避する。
【解決手段】ジャッキ本体部２を支持する底板３と、ジャッキ本体部２の昇降操作に連動して昇降し、爪に相当する昇降板４からジャッキ装置１を構成し、昇降板４が降下しているときに、底板３の、外周部に面しない領域に形成された開口３ａに昇降板４を納め、その昇降板４の上面を底板３の上面から突出させない。
【選択図】図１

Description

本発明は主に地盤の変形に起因して上部構造に不同沈下が生じたときに、その不同沈下を修正する目的で上部構造を昇降させるために使用されるジャッキ装置に関するものである。

例えばバラスト（砕石）を用いずに、土路盤上に形成されたセメント系やアスファルト系のてん充層上にまくらぎを設置する省力化軌道は、てん充層自体が砕石をてん充材で固めて形成されていることから、砕石上に直接、まくらぎを設置するバラスト軌道より道床劣化や軌道狂いが生じにくい等の利点を有している。

反面、てん充層を支持する土路盤が軟弱地盤である場合のように、上載荷重の繰り返しによる変形を起し易い場合には土路盤の変形によってまくらぎに図８に示すような不同沈下が生じ、結果として軌道狂いが発生することがある。

図８に示す不同沈下を補修するには図７に示すようにてん充層ごと軌道をジャッキアップし、てん充層と路盤との間に生じた空隙に再度、てん充材をてん充することが考えられる。但し、てん充層は無筋の場合が多く、引張強度とせん断強度が小さいため、てん充層を破壊させることなくジャッキアップするにはジャッキアップを必要とする区間の複数箇所にジャッキを設置する必要がある。

ここで、ジャッキをてん充層と沈下地盤との間に挿入するには両者間にジャッキの爪を挿入できるだけの隙間が存在している必要があるが、図８の直交方向断面図である図９に示すように地盤と共に沈下しているてん充層と地盤表面との間には十分な隙間がないことが多い。仮に隙間が存在したとしても、高々１０〜２０ｍｍ程度に留まるため、軌道をジャッキアップできるだけの容量を持つジャッキを挿入すること自体が不可能に近い。

このような状況に対し、台形状の側面を有する一対の昇降体とその昇降体間に挿入される楔体を備え、密着している昇降体間に楔体を挿入することにより昇降体の両面間の距離を拡大する形式の、僅かな隙間に挿入可能なジャッキがある（特許文献１参照）。しかしながら、このジャッキは楔体と昇降体の傾斜面を利用して昇降体を昇降させるため、楔体を挿入する前の状態では昇降体の上下面間に一定の距離を必要としながらも、楔体の挿入によるストロークを十分に稼ぐことができない難点がある。

特許文献１の図６には収縮時に爪と底板が重なり、比較的小さい隙間にも爪を挿入可能な形のジャッキが示されているが、爪と底板が重なる以上、使用前の状態で爪の表面と底板の底面との間の距離を抑えることには限界がある。

非特許文献１には底板の挿入側から形成された切欠きに爪が納まる形式のジャッキが示されている。この形式によれば、収縮時に爪が底板に重なることなく、底板内に収納されるため、爪の表面と底板の底面との間の距離を抑えることができ、底板の厚さ分の距離が確保されれば隙間に底板を挿入できる利点がある。

特開平１０−１９４６８６号公報（請求項１、段落００１０〜００１４、図１〜図３） 今野製作所、「油圧爪つきジャッキ」、[online]、[平成１８年２月２３日検索]、インターネット<ＵＲＬ: http://www.konno-s.co.jp/p1.html>

前記のように沈下したてん充層と地盤表面との間の僅かな隙間にジャッキを挿入しようとする場合、ジャッキは後方側から打撃力を与えられることにより挿入されることが多く、その際、底板の挿入側が硬化しているてん充層から受ける衝撃力により損傷する可能性がある。このため、非特許文献１のように底板の挿入側から切欠きを形成し、この切欠きに爪を収納した場合には、底板と共に爪を損傷させる危険性があり、繰り返して使用されることで、爪が塑性変形し、支持能力を失うことが考えられる。

本発明は上記背景より、打撃力を与えられる際に底板の挿入側が損傷し得るような使用にも耐え得る形式のジャッキ装置を提案するものである。

請求項１に記載の発明のジャッキ装置は、ジャッキ本体部を支持する底板と、ジャッキ本体部の昇降操作に連動して昇降する昇降板とを備え、前記昇降板が降下しているときに、前記底板の、外周部に面しない領域に形成された開口に納まり、その昇降板の上面が前記底板の上面から突出しないことを構成要件とする。

開口は底板の上面側から形成されるが、必ずしも底板を板厚方向に貫通する必要はない。開口が底板を貫通する場合には、昇降板の厚さが底板の厚さに等しい、またはほぼ等しい大きさとなる。

ジャッキアップしようとする物体が直接載る爪に相当する昇降板が底板の、外周部に面しない領域に形成された開口に納まり、上面が底板の上面から突出しないことで、底板が後方側から打撃力を受け、例えばてん充層と地盤との間に挿入されようとするときに、てん充層等の上部構造から受ける衝撃は底板に加わり、昇降板自体は衝撃から保護されるため、昇降板が損傷する可能性は低下する。

繰り返しの使用により底板の挿入側が損傷することがあっても、昇降板が損傷から保護されることで、昇降板が塑性変形する等により支持能力を失う事態が回避されるため、ジャッキ装置は挿入側から衝撃を受ける繰り返しの使用にも耐え得る耐久性を保有する。

ジャッキ装置は前記したてん充層と地盤との間のような小さい隙間に、ジャッキ本体部側（後方側）から打撃力を与えられることにより挿入される使用方法を想定していることから、底板の、挿入側の先端部分が小さい隙間に入り込めるようにする上では、請求項２に記載のように底板の、挿入側の先端部分がその反対側（後方側）から前記挿入側へかけて厚さが小さくなる形状に形成される。

この場合、底板の、挿入側の先端部分が楔形の形状をすることで、てん充層と地盤との間のように、昇降板が上昇させる上部構造とそれを支持する下部構造との間に、底板の先端が入り込めるだけの数ｍｍ程度の隙間があれば、打撃力を受けることにより底板が上部構造と下部構造間に入り込むことができるため、隙間に挿入されることが可能になる。底板の先端部分の具体的な楔形状は隙間への挿入効果と、上部構造から衝撃を受けたときの損傷しにくさの両面から決められる。

昇降板を昇降させるジャッキ本体部の形式は一切問われず、油圧式、空圧式、スクリュー式等があるが、製作コストを抑える上では、請求項３に記載のようにスクリュー式が適切である。

請求項３に記載のジャッキ装置は、請求項１、もしくは請求項２において、ジャッキ本体部が底板に一体化した保持材に保持されながら、昇降板に一体化した支持材に螺入し、昇降板がジャッキ本体部の軸回りの回転に伴って昇降することを構成要件とする。

ジャッキ本体部は底板に一体化した保持材を挿通する等、保持材に保持されることで底板上で起立した状態を維持し、そのまま軸の回りに回転させられることにより軸方向に移動することなく、螺入している支持材を昇降させる。昇降板は例えばジャッキ本体部を保持することにより、または底板やそれに一体化した保持材に保持されることにより昇降以外の挙動を規制されながら昇降する。ジャッキ本体部には支持材が螺合する雄ねじが形成されるが、雄ねじは少なくとも支持材が昇降する範囲に切られる。

ジャッキアップしようとする物体が直接載る昇降板を底板の、外周部に面しない領域に形成された開口に納め、上面を底板の上面から突出させないため、上部構造と下部構造との間の隙間にジャッキ装置を打撃により挿入しようとするときに上部構造から受ける衝撃から昇降板を保護することができる。このため、繰り返しの使用により底板の挿入側が損傷することがあっても、昇降板が支持能力を失う事態を回避することができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１はジャッキ本体部２を支持する底板３と、ジャッキ本体部２の昇降操作に連動して昇降する昇降板４とを備え、昇降板４が降下しているときに、底板３の、外周部に面しない領域に形成された開口３ａに納まり、その昇降板４の上面が底板３の上面から突出しないジャッキ装置１の概要を示す。

ジャッキ装置１は例えば土路盤上にてん充層を介して軌道を支持する図８、図９に示すような省力化軌道や、コンクリート床版等を用いた道路舗装等、比較的剛な上部構造９を地盤等の下部構造１０に支持させる構造体全般において、主として沈下した上部構造９を上昇させる目的で使用される。

図面では上部構造９が省力化軌道の例を示しているため、軌道９ａとまくらぎ９ｂ、及びてん充層９ｃ、並びにてん充層９ｃを包囲するバラスト９ｄが上部構造９となり、沈下を引き起こす土路盤が下部構造１０となるが、本発明で言う上部構造９にはこの他、道路舗装における舗装層や、基礎に支持される上部構造全般が含まれ、下部構造１０には地盤全般の他、それに類する下部構造が含まれる。

底板３の開口３ａは底板３の平面上の中央部等、外周部に面しない領域に上面側から形成され、底板３を板厚方向に貫通する場合と貫通しない場合がある。図示するように開口３ａが底板３を貫通する場合には、昇降板４は底板３の厚さに等しい、またはほぼ等しい厚さを有する。なお、沈下を生ずるような地盤（下部構造１０）は軟弱であることが多いため、底板３はジャッキ装置１の使用時に地盤から十分な反力を得られるだけの平面積を持つよう、昇降板４より大きめに形成される。

底板３の、挿入側の先端部分は上部構造９と下部構造１０との間の隙間が小さい場合にも入り込めるようにするために、図２に示すようにジャッキ本体部２側（後方側）から挿入側（先端側）へかけて厚さが小さくなる楔形の形状に形成される。図面では底板３の先端側を側面上、上下対称に形成しているが、上面側、または下面側にのみ傾斜を付けることもある。

図１ではまた、底板３が後方側から打撃力を受けたときに底板３の先端部分が上部構造１から受ける衝撃力を緩和させるために、平面上、先端部分をジャッキ本体部２側（後方側）から挿入側（先端側）へかけて幅が小さくなる形状に形成している。この場合、底板３の先端部分が上部構造１から受ける衝撃力は幅が小さくなった先端部分の傾斜面に垂直な成分のみに軽減される。

昇降板４を昇降させるジャッキ本体部２の形式は油圧式、空圧式、スクリュー式等、任意であるが、ジャッキ装置１の具体例を示す図３、図４では製作コストを抑え、取り扱い作業性を上げるために、ジャッキ本体部２をスクリュー式のねじ棒にしている。この場合、台座となる底板３にはジャッキ本体部２を保持し、安定させる保持材６が溶接等により一体化し、昇降板４には昇降板４が受ける荷重をジャッキ本体部２に伝達する支持材５が同様に一体化する。ジャッキ本体部２（ねじ棒）は保持材６に起立状態に保持されたまま、支持材５の一部に螺入し、ジャッキ本体部２の軸回りの回転に伴って支持材５が昇降する。

保持材６は上部にジャッキ本体部２を保持する保持部６ａを持ち、ジャッキ本体部２より後方側（先端側の反対側）において起立した状態で底板３に一体化する。ジャッキ本体部２は保持材６の保持部６ａを挿通する等により保持材６に保持され、転倒に対して安定する。保持部６ａは図示するように貫通孔を有する場合と、支持材５側から切り欠かれた形の場合等がある。

保持材６は後方側の底板３寄りの部分に、底板３との一体化により底板３の後方側の側面と面一になる平面を持ち、この平面は底板３の後方側の側面と共に打撃力を受ける被打撃面６ｂとなる。保持材６にはまた、ジャッキ装置１の運搬等の便宜のため、必要により取手７が一体化させられる。

昇降板４に一体化した支持材５のジャッキ本体部２側にはジャッキ本体部２が螺合するねじ部５ａが一体化し、ジャッキ本体部２はその一部においてねじ部５ａに螺合することにより軸回りの回転によって昇降板４を昇降させる。ジャッキ本体部２の下端は底板３からずれないよう、底板３に上面から形成された嵌入孔３ｂに挿入されたまま、回転する。ジャッキ本体部２の回転は例えばその上端に形成されている角軸２ａにハンドル８を接続し、ハンドル８を回転させることにより行われる。

図面では支持材５をジャッキ本体部２に２点で支持させるために、ねじ部５ａの他に、ジャッキ本体部２が挿通する保持部５ｂを支持材５に一体化させているが、保持部５ｂは必ずしも必要ではない。図面では支持材５の下端部にねじ部５ａを配置し、上端部に保持部５ｂを配置しているが、ジャッキ本体部２はその下端部等、少なくとも一部においてねじ部５ａに螺合すればよいため、上端部にねじ部５ａを、下端部に保持部５ｂを配置することもある。

支持材５のねじ部５ａにジャッキ本体部２が螺合することで、昇降板４が受ける荷重はねじ部５ａからジャッキ本体部２に伝達され、負担される。支持材５にはそれが受ける荷重により支持材５を転倒させようとするモーメントが作用するが、支持材５の一部であるねじ部５ａにおいてジャッキ本体部２に螺合し、保持部５ｂにおいてジャッキ本体部２にその径方向に係止していることで、支持材５には反力のモーメントが形成されるため、昇降板４と支持材５はモーメントに対して安定する。

ジャッキ本体部２の軸回りの回転により昇降板４はねじ部５ａがジャッキ本体部２に螺合している区間の範囲で昇降する。図面ではジャッキ本体部２の全長に雄ねじを形成しているが、雄ねじは少なくとも昇降板４のストロークに対応した一部の区間に形成されれば足りる。ジャッキ本体部２に形成される雄ねじの区間はねじ部５ａの移動区間であり、昇降板４の昇降のストロークとなる。

図２は図１に示すジャッキ装置１の使用例を示す、図２−（ａ）は底板３が上部構造９と下部構造１０の表面との間の隙間に挿入された様子を、（ｂ）は昇降板４が上昇し、上部構造９を上昇させたときの様子を示している。昇降板４は底板３内に収納されていることから、（ａ）の状態では昇降板４も上部構造９の下に差し込まれているため、そのまま昇降板４を上昇させるのみで上部構造９を上昇させることができる。上部構造９と下部構造１０との間の隙間が小さい場合、底板３はジャッキ本体部２側から打撃されることにより隙間に叩き込まれる。

図５、図６はジャッキ装置１を使用して沈下した上部構造９をジャッキアップし、上部構造９と下部構造１０との間にできた空隙１１に補修用てん充材１２をてん充するときの作業の様子を示す。

変形を生じ、沈下している路盤表面は滞水し、軟弱化している可能性があり、その場合には補修用てん充材１２が水分を多く含む結果として強度不足を生じ、再び路盤変状を起こす可能性がある。図５はこのような事態を回避する目的で、下部構造１０である地盤表面を乾燥させる操作と、地盤表面上に存在している滞水を排出する操作を併用した様子を示している。地盤表面の乾燥作業と、滞水の排出作業は独立して行われる場合もある。

乾燥の操作は排水の操作と並行して行われる他、排水の操作後に行われる。図５は上部構造９であるてん充層９ｃを上昇させる前に地盤表面を乾燥させる場合を示しているが、てん充層９ｃを上昇させた状態で地盤表面を乾燥させる場合もある。

地盤表面の乾燥は上部構造９を通じて空隙１１まで送風管１３を差し込み、空隙１１内に温風等、空気を送り込むことにより行われる。図５では隣接するまくらぎ９ｂ、９ｂ間を通じて送風管１３を差し込んでいるが、先端を空隙１１まで到達させることができれば、送風管１３の差し込み位置は問われない。

地盤表面からの排水は空隙１１内に例えば上部構造９の脇等からドレーン管１４を差し込み、水をドレーン管１４内に取り込み、上部構造９の外部へ排出することにより行われる。図５ではてん充層９ｃの幅方向両側と地盤表面との間に隙間を形成し、この隙間にドレーン管１４を水平、またはほぼ水平に配置することにより空隙１１内の水が自然に排出されるようにしているが、送風管１３と同様にまくらぎ９ｂ、９ｂ間を通じてドレーン管１４を挿入し、ポンプを用いて強制的に排水することもある。

送風による地盤表面の乾燥には１日〜数日程度要するが、送風は例えば送風管１３を軌道９ａの下を通す等により列車の運行に影響を与えることなく、常時行えるため、列車の運行を休止させずに作業を遂行することができる。地盤表面を乾燥させた後、図６に示すように本発明のジャッキ装置１を用い、てん充層９ｃを上昇させた状態で、沈下している地盤表面とてん充層９ｃとの間の空隙１１に補修用てん充材１２をてん充する作業が行われる。

図６に示すようにジャッキ装置１がてん充層９ｃと地盤表面との間の隙間に挿入された状態で、てん充層９ｃと地盤表面間の空隙１１に補修用てん充材１２がてん充される。補修用てん充材１２のてん充は図示するように上部構造９を通じて空隙１１まで注入管１５を差し込むことにより行われ、上昇しているてん充層９ｃと地盤表面との間から余分な補修用てん充材１２が漏出することによりてん充の完了が確認される。その後、補修用てん充材１２の硬化により沈下地盤の補修作業が終了する。

本発明のジャッキ装置の概要を示した平面図である。 （ａ）は図１に示すジャッキの底板をてん充層（上部構造）と地盤（下部構造）表面間の隙間に差し込んだときの様子を示した立面図、（ｂ）は昇降板を上昇させたときの様子を示した立面図である。 本発明のジャッキ装置の製作例を示した斜視図である。 （ａ）は本発明のジャッキ装置の他の製作例を示した立面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の側面図である。 てん充層と地盤表面間の空隙に送風し、また空隙内の水を排出している様子を示した断面図である。 てん充層を上昇させ、てん充層と地盤表面間に補修用てん充材をてん充しているときの様子を示した断面図である。 沈下したてん充層を上昇させて沈下を修正し、てん充層と地盤表面間に補修用てん充材をてん充した様子を示した立面図である。 地盤の沈下に伴い、てん充層と上部構造に沈下が生じたときの様子を示した立面図である。 図８における沈下部分の直交する方向の断面図である。

１………ジャッキ装置
２………ジャッキ本体部
２ａ……角軸
３………底板
３ａ……開口
３ｂ……嵌入孔
４………昇降板
５………支持材
５ａ……ねじ部
５ｂ……保持部
６………保持材
６ａ……保持部
６ｂ……被打撃部
７………取手
８………ハンドル
９………上部構造
９ａ……軌道
９ｂ……まくらぎ
９ｃ……てん充層
９ｄ……バラスト
１０……下部構造
１１……空隙
１２……補修用てん充材
１３……送風管
１４……ドレーン管
１５……注入管

Claims (3)

1. ジャッキ本体部を支持する底板と、ジャッキ本体部の昇降操作に連動して昇降する昇降板とを備え、前記昇降板は降下しているときに、前記底板の、外周部に面しない領域に形成された開口に納まり、その昇降板の上面が前記底板の上面から突出しないことを特徴とするジャッキ装置。
2. 前記底板の、挿入側の先端部分はその反対側から前記挿入側へかけて厚さが小さくなる形状をしていることを特徴とする請求項１に記載のジャッキ装置。
3. 前記ジャッキ本体部は前記底板に一体化した保持材に保持されながら、前記昇降板に一体化した支持材に螺入し、前記昇降板は前記ジャッキ本体部の軸回りの回転に伴って昇降することを特徴とする請求項１、もしくは請求項２に記載のジャッキ装置。
   
   

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