JP3695632B2

JP3695632B2 - Ｐｃマクラギを横桁として用いた工事桁

Info

Publication number: JP3695632B2
Application number: JP21222099A
Authority: JP
Inventors: 石橋忠良; 伊藤昭夫; 佐藤清一; 一吉田; 日下郁夫
Original assignee: East Japan Railway Co
Current assignee: East Japan Railway Co
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2019-07-27
Also published as: JP2001032201A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＰＣ（プレストレスト・コンクリート）マクラギを横桁として用いた工事桁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
線路下横断構造物を開削工法で施工し、活線で架設を行う場合には、図８に示すように、Ｉ型の鋼製主桁１に木製の普通マクラギ２を挿入したＵ型の鋼製横桁３を締結して列車荷重を一体として受け持つマクラギ抱き込み式工事桁（以下、工事桁と言う）が採用されている。なお、Ｕ型鋼製横桁３は、図８（ｂ）の断面図に示すように、例えば、５枚の鋼材を溶接したもので、両側面には断面性能を確保するために鋼材３ａを設けている。工事桁架設の際には、既設のＰＣマクラギを取り除き、これに代えて鋼製横桁３に木製マクラギ２を入れた状態でレール５の下に挿入し、線路の両側に施工したＩ型の鋼製主桁１の横桁固定用鋼材４にボルトで締結して工事桁とする。さらに、線路下横断構造物工事の完了時には、工事桁の横桁は外し、ＰＣマクラギに戻すことになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の工事桁においては、既設マクラギを除去して鋼製横桁を設置し、線路下横断構造物工事の完了時には、再度工事桁の横桁を外し、ＰＣマクラギに戻すというふうに非常に煩雑な作業が伴っていた。このため、夜間作業の長期化に起因する工事桁架設期間の長期化、それに伴って工事費が増大するという問題があった。
また、横桁がマクラギを挿入するため特殊な形状（Ｕ型）となっていることや制約された空間内で工事桁の部材を構成しなければならないこと等から鋼重が嵩むとともに溶接量が多いため製作コストが増大するという問題があった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためのもので、工事桁架設期間を短縮し、工事費の削減を図ることができるＰＣマクラギを横桁として用いた工事桁を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、両端部が断面矩形のＰＣマクラギの両端部の両側面に固定装置を取り付け、該固定装置を鋼製主桁の横桁固定用鋼材に締結した工事桁であって、
前記ＰＣマクラギは、バラストからの反力による上方への曲げモーメントに対抗する上側の鋼線により道床上のマクラギ機能、及び列車荷重による下方への曲げモーメントに対抗する下側の鋼線により横桁機能を合わせ持つとともに、
前記固定装置はＰＣマクラギ端部の側面と横桁固定用鋼材の面に当接する面を有し、中央部に補強兼抵抗部材を有する断面Ｌ型部材からなり、該固定装置をＰＣマクラギ端部の両側面にボルトで固定したことを特徴とする。
また、本発明は、前記固定装置がＰＣマクラギ端部の両側面に鋼板を介して取り付けられることを特徴とする。
また、本発明は、前記ＰＣマクラギ底面と横桁固定用鋼材間にゴムパッキンを介在させたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明によるＰＣマクラギを横桁として用いた工事桁の例を説明する図である。図において、Ｉ型の鋼製主桁１の横桁固定用鋼材４に本発明のＰＣマクラギ１０の端部を、後述する方法で固定して工事桁とし、工事完了後にはそのまま道床上に存置して、列車を支持できるようにしたものである。ＰＣマクラギ１０は工事桁の横桁および道床上のマクラギ機能を合わせもっている。従って、工事桁の架設は、既設のＰＣマクラギに代えて、ＰＣマクラギ１０を入れた状態でレール５の下に挿入し、線路の両側に施工したＩ型の鋼製主桁１の横桁固定用鋼材４に締結して工事桁とし、線路下横断構造物工事の完了時には、ＰＣマクラギ１０がそのまま存置されて列車を支持し、従来のＰＣマクラギに戻す作業はなくなる。
【０００７】
工事桁の鋼製主桁１は列車の建築限界に支障ないように、その位置が制約されるため、ＰＣマクラギを横桁として用いる場合には、その長さは一般的なＰＣマクラギより長くなり、本発明のＰＣマクラギ１０は、既設のＰＣマクラギの長さ２．１ｍに対して、２．５ｍと長くし、その端部を締結し易いように工夫されている。一般的にＰＣマクラギの断面形状はＰＣマクラギ製作時に型枠から抜き取り易いように断面台形となっているが、図２、図３に示すように、本発明のＰＣマクラギは、鋼製主桁への固定を容易にするために、その端部のみ矩形にしている。図２においては、ＰＣマクラギ１０の両端部に断面矩形部分１１が形成され、それ以外の部分は断面台形として製作に支障がないようにしている。そして、矩形部分１０の側面にはＰＣマクラギを固定するためのボルト用貫通孔１２が形成されている。また、図３においては、矩形部分１１の両側面に鋼板１３が添接されて同様にＰＣマクラギを固定するためのボルト用貫通孔１２が形成されている。
【０００８】
次に、図４、図５によりマクラギ固定装置について説明する。
鋼製主桁１の腹部にある横桁固定用鋼材４にＰＣマクラギを固定し、工事桁として機能させるため鋼材を組み合わせた固定装置を用いる。図４は図２のＰＣマクラギ端部の矩形部分に使用される固定装置２０を示している。固定装置２０は、ＰＣマクラギ１０の矩形側面と鋼製主桁１の横桁固定用鋼材４の面に当接する面をもつ断面Ｌ型であり、中央部にＬ型固定装置が荷重で変形しないように補強するとともに、道床上に設置した時、マクラギにかかる横圧に対する抵抗を生じさせる補強兼抵抗板２１を有している。補強兼抵抗板２１により横抵抗を生じさせるのは、前述したように、本発明のＰＣマクラギの長さが一般的なＰＣマクラギより長くなるため、道床肩幅不足による道床横抵抗の不足分をカバーするためである。この固定装置２０をＰＣマクラギ端部の両側面にボルトで固定し、さらに鋼製主桁１の横桁固定用鋼材４に固定することにより、ＰＣマクラギを鋼製主桁１に締結する。こうして、ＰＣマクラギを介して列車荷重が鋼製主桁に伝達される。
【０００９】
図５は図３のＰＣマクラギ端部の矩形部分の鋼板１３に取り付けられる固定装置３０を示している。固定装置３０は、ＰＣマクラギ１０の矩形部分の両側面に取り付けられた鋼板と鋼製主桁１の横桁固定用鋼材４の面に当接する面をもつ断面Ｌ型であり、その両端部と中央部にＬ型固定装置が荷重で変形しないように補強するとともに、横抵抗を生じさせるための補強兼抵抗板３１、３２、３３を設けている。さらに、図５においては、ＰＣマクラギ１０と横桁固定用鋼材４との間にゴムパッキン４０を介在させ、コンクリート面が直接鋼材面に当たって損傷しないようにしている。この固定装置３０をＰＣマクラギ端部に設置されている鋼板１３を通してボルトで固定し、さらに鋼製主桁１の横桁固定用鋼材４にボルトで固定することにより、ＰＣマクラギを鋼製主桁１に締結し、ＰＣマクラギを介して列車荷重が鋼製主桁に伝達される。
【００１０】
次に、図６によりＰＣマクラギのレール圧力による曲げモーメントについて説明する。図においてＧはレール間隔、Ｌはマクラギ長さを示している。
図６（ａ）は道床上にＰＣマクラギを設置したときのマクラギの変形を示し、図６（ｂ）はそのときの曲げモーメントを示している。レールの外側は下方へのモーメント＋Ｍ、レール間はバラストによる反力で上方へのモーメント−Ｍが作用していることが分かる。図６（ｃ）はマクラギを工事桁の横桁として用いているときの変形を示し、図６（ｄ）はそのときの曲げモーメントを示している。この場合は下側からの反力がないので曲げモーメントは下側方向のみである。このように、工事桁の横桁機能、道床上のマクラギ機能を合わせもたせるためには、図６（ｂ）、図６（ｄ）に示すような曲げモーメントに十分対応できるものでなければならない。そこで、本発明のＰＣマクラギでは、図７に示すように、４本のＰＣ鋼線のうち上側の２本の鋼線５１でバラストからの反力による上方への曲げモーメントに対抗させ、下側の２本の鋼線５２で列車荷重による下方への曲げモーメントに対抗させて工事桁の横桁機能、道床上のマクラギ機能を合わせ持たせるようにしている。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、工事桁の横桁としての機能と、工事完了後に道床上でのマクラギ機能を合わせ持たせることができ、そのため次のような効果を奏するうことができる。
▲１▼後作業としてのＰＣマクラギへ戻す作業が不用になることから、工事桁架設期間の短縮を図ることができる。
▲２▼▲１▼に伴い、煩雑なマクラギ置き換え作業が本発明のＰＣマクラギへの置き換えの１回だけとなり夜間作業が削減されるとともに、鋼製横桁が不用となることから工事費を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＰＣマクラギを横桁として用いた工事桁の例を説明する図である。
【図２】ＰＣマクラギ端部の詳細を説明する図である。
【図３】ＰＣマクラギ端部の詳細を説明する図である。
【図４】ＰＣマクラギ固定装置の例を説明する図である。
【図５】ＰＣマクラギ固定装置の他の例を説明する図である。
【図６】ＰＣマクラギのレール圧力による曲げモーメントの説明図である。
【図７】ＰＣマクラギのＰＣ鋼線を説明する図である。
【図８】従来の工事桁を説明する図である。
【符号の説明】
１…鋼製主桁、４…横桁固定用鋼材、１０…ＰＣマクラギ、１１…矩形部分、１２…ボルト用貫通孔、１３…鋼板、２０，３０…固定装置、２１，３１，３２，３３…補強兼抵抗板、４０…ゴムパッキン。

Claims

両端部が断面矩形のＰＣマクラギの両端部の両側面に固定装置を取り付け、該固定装置を鋼製主桁の横桁固定用鋼材に締結した工事桁であって、
前記ＰＣマクラギは、バラストからの反力による上方への曲げモーメントに対抗する上側の鋼線により道床上のマクラギ機能、及び列車荷重による下方への曲げモーメントに対抗する下側の鋼線により横桁機能を合わせ持つとともに、
前記固定装置はＰＣマクラギ端部の側面と横桁固定用鋼材の面に当接する面を有し、中央部に補強兼抵抗部材を有する断面Ｌ型部材からなり、該固定装置をＰＣマクラギ端部の両側面にボルトで固定したことを特徴とするＰＣマクラギを横桁として用いた工事桁。
前記固定装置は、ＰＣマクラギ端部の両側面に鋼板を介して取り付けられることを特徴とする請求項１記載の工事桁。
前記ＰＣマクラギ底面と横桁固定用鋼材間にゴムパッキンを介在させたことを特徴とする請求項１記載の工事桁。