JP3695632B2 - Pcマクラギを横桁として用いた工事桁 - Google Patents
Pcマクラギを横桁として用いた工事桁 Download PDFInfo
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Description
【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 (3)
- 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。
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