JP2009215744A - 鉄道路盤の強化工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 路盤に十分な剛性を与えることができる鉄道路盤の強化工法を提供する。
【解決手段】 鉄道路盤の強化工法において、盛土２上に複数枚からなるインターロッキングブロック５を敷設して効果的に荷重を分散させ、その上に軌道用のバラスト６を敷設するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インターロッキングブロックによる鉄道路盤の強化工法に係り、特に、コンクリート構造物と盛土との境界部分に施すのに好適な鉄道路盤の強化工法に関するものである。

従来、橋台やボックスカルバートなどのコンクリート構造物と盛土との境界部分は、軌道支持剛性の急激な変化によって軌道変化が大きくなるため、軌道保守上の弱点箇所となっている。そのため、鉄道盛土を新設する際には、図５に示すようなアプローチブロックを設けることにより、軌道支持剛性の急激な変化を回避することが実施されている（下記非特許文献１参照）。

図５は従来のアプローチブロックを設けた鉄道路盤の断面図である。

この図において、支持地盤１０１上にはボックスカルバート１０２、盛土１０３が設置されている。１０４はボックスカルバート１０２と盛土１０３の間に設けられるアプローチブロック、１０５はバラスト、１０６はバラスト１０５上に敷設されるまくらぎ、１０７はまくらぎ１０６上に敷設されるレール、１０８はそのレール１０７を走行する鉄道車両である。

このように、ボックスカルバート１０２と盛土１０３の間にはアプローチブロック１０４が設けられ、軌道支持剛性の急激な変化を回避するように鉄道路盤が構築されている。
鉄道総合技術研究所編、「鉄道構造物等設計標準・同解説−土構造物」、丸善、２００７年１月２５日、ｐ．１０９

しかしながら、上記非特許文献の設計標準が制定される以前に建設された盛土については、アプローチブロックを有していない場合が多い。このようなアプローチブロックを有していない既設の盛土は、新たにアプローチブロックを設けることは困難であり、また、既設の盛土に対して新たにボックスカルバート等を施工するような場合にはアプローチブロックを設けることができないという問題点があった。

また、鉄道路盤の剛性が低い場合、路盤改良が行われる。この路盤改良は夜間の短時間（３〜４時間）の間合いに行われるため、簡単な施工機械しか導入できず改良できる厚さはせいぜい３０ｃｍ程度であるが、粒度調整砕石や単粒度砕石を用いた置き換え工法では、特にコンクリート構造物と盛土との境界部分に十分な剛性を与えることはできなかった。

本発明は、上記状況に鑑みて、路盤改良工事を人力で迅速、かつ的確に行うことができ、路盤に十分な剛性を与えることができる鉄道路盤の強化工法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕鉄道路盤の強化工法において、盛土上に複数枚からなるインターロッキングブロックを敷設して効果的に荷重を分散させ、その上に軌道用のバラストを敷設するようにしたことを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックの敷設箇所がコンクリート構造物と盛土との境界部分であることを特徴とする。

〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックの軌道長手方向の配置は、前記複数枚からなるインターロッキングブロックの最上段のブロックの各インターロッキングブロックエレメントの中心と軌道用まくらぎ中心を一致させることを特徴とする。

〔４〕上記〔１〕又は〔２〕記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックは多数のインターロッキングブロックエレメントを組み合わせてなることを特徴とする。

〔５〕上記〔４〕記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックエレメントは正方形を基本とし、その一辺は軌道用まくらぎ間隔と概ね一致する寸法からなることを特徴とする。

〔６〕上記〔４〕又は〔５〕記載の鉄道路盤の強化工法において、個々の前記インターロッキングブロックエレメントは連結せず、前記盛土が沈下するような状況下においては変形に追随し、路盤下に空洞を生じさせないようにしたことを特徴とする。

〔７〕上記〔４〕又は〔５〕記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックエレメントの材質は、コンクリートやモルタルなどの剛性の高い材料であることを特徴とする。

〔８〕上記〔４〕又は〔５〕記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックエレメントの重量は可搬性の高い５０ｋｇ以下の重量であることを特徴とする。

〔９〕上記〔４〕又は〔５〕記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックエレメントの表面を粗く仕上げることにより、目地砂及びバラストとの摩擦を増加させるようにしたことを特徴とする。

〔１０〕上記〔９〕記載の鉄道路盤の強化工法において、路盤の剛性を増加させるために、前記目地砂にセメントを混入し固化させるようにしたことを特徴とする。

〔１１〕上記〔４〕又は〔５〕記載の鉄道路盤の強化工法において、隣接する個々の前記インターロッキングブロックエレメントどうしをかみ合わせることができる形状とすることを特徴とする。

〔１２〕上記〔１１〕記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックエレメントは、上面に円形突出部、側面に側面突出部と側面窪み部とを設け、前記隣接する個々のインターロッキングブロックエレメントどうしを上下及び左右方向にかみ合わせるようにしたことを特徴とする。

〔１３〕上記〔３〕記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックエレメントは、設置場所において場所打ちで製作することを特徴とする。

〔１４〕上記〔１３〕記載の鉄道路盤の強化工法において、格子状の型枠を設置し、そこに固化材料を打設することで、前記場所打ちのインターロッキングブロックエレメントを製作することを特徴とする。

〔１５〕上記〔１３〕記載の鉄道路盤の強化工法において、層間に縁を切るシート状の型枠を設置し、多層構造の前記場所打ちのインターロッキングブロックエレメントを製作することを特徴とする。

〔１６〕上記〔１３〕記載の鉄道路盤の強化工法において、前記場所打ちのインターロッキングブロックエレメントは、現地の条件に応じて、地盤の不陸に沿って製作されることを特徴とする。

〔１７〕上記〔１３〕記載の鉄道路盤の強化工法において、前記場所打ちのインターロッキングブロックエレメントは、地盤の変状に追随できることを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果を奏することができる。

（１）効果的に荷重を分散させ、路盤に十分な剛性を与えることができる。特に、コンクリート構造物と盛土との境界部分における鉄道路盤の強化を図ることができる。

（２）路盤改良は夜間の短時間の間合いにおいて施工される路盤改良においても、簡単な施工機械と人力で迅速、かつ的確に工事を行うことができる。特に、３０ｃｍ程度の改良厚さであっても十分な剛性を得ることができる。

本発明の鉄道路盤の強化工法は、盛土上に複数枚からなるインターロッキングブロックを敷設して効果的に荷重を分散させ、その上に軌道用のバラストを敷設するようにした。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を示すインターロッキングブロックを用いた鉄道路盤の断面図、図２はそのインターロッキングブロックを用いた鉄道路盤の平面模式図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図である。

これらの図において、１はコンクリート構造物、２はそのコンクリート構造物１に接続される盛土、３はコンクリート構造物１と盛土２との境界部分、４はその境界部分３に敷設される単粒度砕石層、５はその単粒度砕石層４上に敷設されるインターロッキングブロック、６はそのインターロッキングブロック５上に敷設されるバラスト、７はそのバラスト６上に敷設されるまくらぎ、８はそのまくらぎ７上に敷設されるレール、９はそのレール８上を走行する鉄道車両、１１はインターロッキングブロックエレメントである。

インターロッキングブロック５は、多くのインターロッキングブロックエレメント１１が組み合わされて構成されており、ここでは、最下段のブロック５Ａ、中段のブロック５Ｂと最上段のブロック５Ｃの３段のブロックからなる。なお、３段のブロックに限定されるものではなく、このインターロッキングブロック５は２段以上のブロックであればよい。

図２及び図３に示すように、単粒砕石層４上に個々のインターロッキングブロックエレメント１１を組み合わせてブロック５Ａ，５Ｂ，５Ｃを交互に３段（２段以上であればよい）に配置することで、効果的に荷重を分散させることができる。

図４は本発明の実施例を示すインターロッキングブロックエレメントの構成図である。

この図に示すように、インターロッキングブロックエレメント１１は、正方形を基本とし、その一辺はまくらぎ間隔と概ね一致する寸法とする。例えば、一辺が５００ｍｍ〜６００ｍｍ程度であり、厚さは６０〜８０ｍｍ程度である。

また、このインターロッキングブロックエレメント１１を敷設する際、軌道長手方向の配置は、最上段のブロック５Ｃの中心とまくらぎ中心を一致させるように配置する。

上述したように、各段のインターロッキングブロック５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、多くのインターロッキングブロックエレメント１１を組み合わせるように構成されている。その隣接する個々のインターロッキングブロックエレメント１１は互いに連結していないので、盛土２が沈下するような状況下においてはその変形に追随し、路盤下に空洞を生じさせることはない。

インターロッキングブロックエレメント１１の材質としては、コンクリートやモルタルなど、剛性の高い材料とする。路盤改良は夜間の短時間の間合いにおいて施工する場合が多いので、路盤改良工事を迅速、かつ的確に行うために、インターロッキングブロックエレメント１１は人力（２名）で運搬できる程度の重量（５０ｋｇ程度）とするのが望ましい。

また、図示しないが、インターロッキングブロックエレメント１１の表面を粗く仕上げることにより、目地砂及びバラストとの摩擦を増加させるようにする。なお、路盤の剛性を増加させたい場合は、目地砂にセメントを混入し固化させる。

また、図４に示すように、個々のインターロッキングブロックエレメント１１は隣接したものどうしかみ合わせることのできる形状とする。例えば、上面に４個の等間隔に配置された円形突出部１２（個数は４個に限定するものではなく、１個〜４個としてもよい）を、側面には側面突出部１３と側面窪み部１４とを設ける。このように構成することにより、隣接する個々のインターロッキングブロックエレメント１１は上下及び左右方向に的確にかみ合わせることができる。また、上下方向には円形突出部１２とこれに対応する底面に円形窪み部１２′が形成されるので、上下にインターロッキングブロックエレメント１１を積み重ねてかみ合わせることができる。

なお、盛土の沈下による空洞の発生の恐れがない場合には、図示しないが、個々のインターロッキングブロックエレメント１１をロッドで連結するようにしてもよい。このように構成するとインターロッキングブロック５の一体性を高めることができる。

また、インターロッキングブロックエレメントは、設置場所において場所打ちで製作するようにすることができる。その場合、格子状の型枠を設置し、そこに固化材料を打設することで製作することができる。また、層間に縁を切るシート状の型枠を設置し、多層構造の場所打ちのインターロッキングブロックエレメントを製作するようにしてもよい。

このような場所打ちで製作されるインターロッキングブロックエレメントは、現地の条件で作製されるため、地盤の不陸に沿って製作することができる。更に、個々のインターロッキングブロックエレメントは、地盤の変状に追随できるように構成されている。

本発明によれば、上記したように構成したので、効果的に荷重を分散させ、簡単な施工機械と人力で路盤改良工事を迅速、かつ的確に行うことができるとともに、路盤に十分な剛性を与えることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の鉄道路盤の強化工法は、路盤改良工事を迅速、かつ的確に行うことができ、効果的に荷重を分散させ、しかも路盤に十分な剛性を与えることができる鉄道路盤の強化工法として利用可能である。

本発明の実施例を示すインターロッキングブロックを用いた鉄道路盤の断面図である。 本発明の実施例を示すインターロッキングブロックを用いた鉄道路盤の平面模式図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施例を示すインターロッキングブロックエレメントの構成図である。 従来のアプローチブロックを設けた鉄道路盤の断面図である。

符号の説明

１ コンクリート構造物
２ 盛土
３ コンクリート構造物と盛土との境界部分
４ 単粒度砕石層
５ インターロッキングブロック
５Ａ 最下段のブロック
５Ｂ 中段のブロック
５Ｃ 最上段のブロック
６ バラスト
７ まくらぎ
８ レール
９ 鉄道車両
１１ インターロッキングブロックエレメント
１２ 円形突出部
１２′ 円形窪み部
１３ 側面突出部
１４ 側面窪み部

Claims (17)

1. 盛土上に複数枚からなるインターロッキングブロックを敷設して効果的に荷重を分散させ、その上に軌道用のバラストを敷設するようにしたことを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
2. 請求項１記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックの敷設箇所がコンクリート構造物と盛土との境界部分であることを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
3. 請求項１又は２記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックの軌道長手方向の配置は、前記複数枚からなるインターロッキングブロックの最上段のブロックの各インターロッキングブロックエレメントの中心と軌道用まくらぎ中心を一致させることを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
4. 請求項１又は２記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックは多数のインターロッキングブロックエレメントを組み合わせてなることを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
5. 請求項４記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックエレメントは正方形を基本とし、その一辺は軌道用まくらぎ間隔と概ね一致する寸法からなることを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
6. 請求項４又は５記載の鉄道路盤の強化工法において、個々の前記インターロッキングブロックエレメントは連結せず、前記盛土が沈下するような状況下においては変形に追随し、路盤下に空洞を生じさせないようにしたことを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
7. 請求項４又は５記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックエレメントの材質は、コンクリートやモルタルなどの剛性の高い材料であることを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
8. 請求項４又は５記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックエレメントの重量は可搬性の高い５０ｋｇ以下の重量であることを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
9. 請求項４又は５記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックエレメントの表面を粗く仕上げることにより、目地砂及びバラストとの摩擦を増加させるようにしたことを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
10. 請求項９記載の鉄道路盤の強化工法において、路盤の剛性を増加させるために、前記目地砂にセメントを混入し固化させるようにしたことを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
11. 請求項４又は５記載の鉄道路盤の強化工法において、隣接する個々の前記インターロッキングブロックエレメントどうしをかみ合わせることができる形状とすることを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
12. 請求項１１記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックエレメントは、上面に円形突出部、側面に側面突出部と側面窪み部とを設け、前記隣接する個々のインターロッキングブロックエレメントどうしを上下及び左右方向にかみ合わせるようにしたことを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
13. 請求項３記載の鉄道路盤の強化工法において、前記インターロッキングブロックエレメントは、設置場所において場所打ちで製作することを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
14. 請求項１３記載の鉄道路盤の強化工法において、格子状の型枠を設置し、そこに固化材料を打設することで、前記場所打ちのインターロッキングブロックエレメントを製作することを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
15. 請求項１３記載の鉄道路盤の強化工法において、層間に縁を切るシート状の型枠を設置し、多層構造の前記場所打ちのインターロッキングブロックエレメントを製作することを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
16. 請求項１３記載の鉄道路盤の強化工法において、前記場所打ちのインターロッキングブロックエレメントは、現地の条件に応じて、地盤の不陸に沿って製作されることを特徴とする鉄道路盤の強化工法。
17. 請求項１３記載の鉄道路盤の強化工法において、前記場所打ちのインターロッキングブロックエレメントは、地盤の変状に追随できることを特徴とする鉄道路盤の強化工法。

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