JP3827674B2 - 鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法 - Google Patents

Description

この発明は、鉄道軌道を跨ぐ歩道橋や人工地盤等の構造物を構築する工法の技術分野に属する。

近年、鉄道の過密ダイヤ等の影響による所謂開かずの踏切を改善するべく、鉄道軌道を跨ぐ歩道橋の設置が急がれたり、鉄道軌道上の空間を有効に活用するべく、鉄道軌道を跨ぐ人工地盤が構築されたりと、鉄道軌道を跨ぐ構造物が社会的に要請されている。

Ａ．このような構造物の構築工法としては、例えば、以下の（ｉ）〜（ｖ）の技術が開示されている。
（ｉ）特許文献１の「大空間架設工法」は、左右架構相当部を鉄道軌道の左右両側に直立に構築し、その左右架構相当部の内側下端に設けたヒンジを回転中心として反対側の下端を、押し上げ機構にて押し上げ、引張力をコントロールしながら傾倒させて上端相互を突き合わせることで基本架構を完成させ、該基本架構を用いながら構造物を構築している。

（ii）特許文献２の「電車軌道上の架設工法」は、電車（鉄道）軌道の両端にコアー建物を構築し、前記電車軌道上に配置した架設電車の支柱と、一対のコアー建物を支持点としてスライド工法で大梁を構築している。

（iii）特許文献３の「桁の架設方法」は、鉄道軌道の両側に基礎壁を設け、これらの基礎壁の上端部に同基礎壁に沿って移動自在の旋回台を搭載し、各基礎壁の上で組み立てた張り出し桁の端部を旋回台に取り付け、相対向する位置に配置した両旋回台の回転によって、張り出し桁を軌道上の空間に張り出し、双方の張り出し桁の自由端相互を接合する工程を、旋回台を移動させながら繰り返し、基礎壁間に複数本の桁を構築している。

（iv）特許文献４の「人工地盤の施工方法」は、構築するべき人工地盤の相対向する二辺に沿って立てた柱にスライドレールを架設する第一の工程と、一方のスライドレールの側方において、トラスユニットを梁架設装置で片持ち支持し、これを旋回させてその他端部を他方のスライドレールにかけ渡す第二の工程と、トラスユニットを梁架設装置から切り離してスライドレール上に載置する第三の工程と、トラスユニットをスライドレールに沿って所定の位置まで移動させる第四の工程とを実施し、更に、第二ないし第四の工程を繰り返して所定数のトラスユニットを架設した後に、床板を敷設する第五の工程を実施して人工地盤を構築している。

（ｖ）特許文献５の「橋梁の架設方法」は、橋梁を搬送用走行台車から所定の長さ突出させて（即ち、片持ち支持状態）昇降ジャッキ装置に設置し、同搬送用走行台車を鉄道軌道を横断する方向に移動させ、同鉄道軌道を横断した橋梁の突出部端部を、搬送用走行台車と相対向するように配置した支持用走行台車の昇降ジャッキ装置に支持させ、前記橋梁を予め設置されている橋脚に受け替えて、構造物を構築している。

Ｂ．橋桁の交換方法の技術としては、以下の技術が開示されている。
（vi）特許文献６の「橋桁交換方法」は、台車のターンテーブル上に設けた平面形状が長方形状の箱形枠体を上下に伸縮自在として構成した２台の作業架台と、これら２台の作業架台にかけ渡し得る梁と、この梁を作業架台に対して昇降自在にする装置と、前記梁に沿って走行自在に設けた複数組のチェーンブロックとを具備する装置を使用して、短辺側を正面に向けた作業架台で交換しようとする橋桁上に梁を運搬した後、該梁をジャッキにより橋桁上を支承し、作業架台を梁から離脱させて枠体を９０°回転させて作業架台の長辺側を正面に向け、この状態で再び梁の両端部を外包する位置に作業架台を移動し、作業架台を上方へ伸張させると共に梁を吊り上げ、この梁に設けたチェーンブロックで旧桁を吊り上げ、鉄道軌道のレールに沿って一方向へ移動させ、他方より運び込まれた新桁をチェーンブロックにより所定の位置にセットして、橋桁を交換している。

特公昭６１−１４３０１号公報 特許第２９３１４７３号公報 特許第２９９７８４６号公報 特開平８−２３２３４６号公報 特開２００３−３１３８２１号公報 特公平４−１５３３０号公報

鉄道軌道を跨ぐ構造物を構築する際には、施工が容易で工期が短く、しかも周辺環境への影響を最小限に抑えて構築できることが重要である。

しかし、上記（ｉ）の技術は、左右架構相当部を傾倒させると、途中で押し上げから自転倒に変化することになり、引張力のコントロールが難しく、施工が容易とは云えない。

上記（ii）の技術は、難しい作業が無く上記問題点を解決している点に注目できるが、スライド工法で大梁を構築しているので、工期が長期化する問題点がある。また、大梁を現場で施工するためには、鉄道軌道の周辺に資材を搬入するため等の敷地を長期間に亘り確保する必要があり、周辺環境への影響が大きい問題点がある。

上記（iii）の技術も、やはり張り出し桁の組み立てに時間が掛かり、工期が長期化する問題点と、上記（ii）の技術と同様に、周辺環境への影響が大きい問題点がある。また、片持ち支持した張り出し桁を安定支持するために、バランス良くカウンターウエイトを旋回台に設置する必要があり、作業が煩雑である。

上記（iv）の技術も、トラスユニットの組み立てに時間が掛かり、工期が長期化する問題点と、周辺環境への影響が大きい問題点がある。また、片持ち支持したトラスユニットを安定支持するために、バランス良くカウンターウエイトを梁架設装置に設置する必要があり、作業が煩雑であることも、上記（ii）の問題点と同様である。

上記（ｖ）の技術は、橋桁を片持ち支持状態で支持した搬送用走行台車を鉄道軌道の横断する方向に移動させるためには、鉄道軌道の周辺に広大な敷地を確保する必要があるので、周辺環境への影響が大きい。

また、上記（ｉ）〜（ｖ）の共通する問題点として、施工の際に鉄道軌道上の架線が考慮されていない点を挙げることができ、施工の安全性が確保されているとは云えない。

上記（vi）の技術は、橋桁交換方法に係るものであり、技術分野が異なる。

本発明の目的は、鉄道軌道を跨ぐ構造物を、圧倒的に速く、しかも周辺環境への影響を最小限に抑えながら安全に構築することができる、鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法を提供することである。

上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法は、
鉄道軌道を跨ぐ歩道橋や人工地盤等の構造物の構築工法であって、
鉄道軌道の両側の構造体へ架設可能に完成された大梁等の施工部材を鉄道軌道と略平行な配置に載せた一方の工事車輌と、上端部にターンテーブルが設けられた台車等を載せた他方の工事車輌とを、平行な異なる鉄道軌道上で所定の施工位置又はその手前の位置に並べて配置すること、
双方の工事車輌は前後部に大梁等の施工部材を載せる昇降可能な架台を有し、前後の架台の間の空間は台車の収納部として形成し、該収納部の底部に前記台車を載せる桁を配置しており、前後の架台には、双方の工事車輌を並べた際に外側に位置し、且つ前記収納部を挟んで向かい合う配置で、大梁等の施工部材を吊り上げるためのジャッキを有する構成とすること、
並べられた双方の工事車輌の桁を相互に連結して一体化し、上記他方の工事車輌の台車を一方の工事車輌へ移動させ大梁等の施工部材の略直下位置に配置した後に、架台を下降させ前記大梁等の施工部材を台車へ載せ替えること、
大梁等の施工部材を載せた台車を、連結された双方の工事車輌の略中間位置に移動させること、
大梁等の施工部材を吊り上げるジャッキと、上記一体化された桁とをＰＣ鋼線等で連結し、ジャッキで前記桁を吊り上げて大梁等の施工部材を架線の間から通し、大梁等の施工部材が少なくとも架線より上方へ位置する高さに支持すること、
前記台車のターンテーブルにより大梁等の施工部材を約９０°転回させ、上記所定の施工位置に連結された双方の工事車輌を移動させて、前記大梁等の施工部材の両端を鉄道軌道の両側に構築した構造体へ架設して定着させ、ジャッキを開放することを、繰り返して大梁等の施工部材を構築していくことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載した鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法において、
大梁等の施工部材を吊り上げるジャッキはマストとジャッキ本体部とを有し、
双方の工事車輌を所定の施工位置又はその手前の位置まで走行させる際にはマストからジャッキ本体部を取り外し、該マストとジャッキ本体部を架台の内部に収納すること、
大梁等の施工部材を吊り上げる際には、マストを立ち上げ同マストの上端部にジャッキ本体部を取り付けて使用することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載した鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法において、
双方の工事車輌の桁はジャッキ等の水平調整機構によって支持していることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１に記載した鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法において、
双方の工事車輌の向かい合うジャッキ相互は補強部材によって連結していることを特徴とする。

本発明に係る鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法は、鉄道軌道の両側の構造体へ架設可能に完成された大梁等の施工部材を、鉄道軌道との略平行関係を維持した状態で吊り上げて架線の間から通し、同架線の上方の空間で約９０°転回させ、該大梁等の施工部材の両端を鉄道軌道の両側の構造体に定着させる工程を繰り返して、大梁等の部材を所定の本数構築するので、施工が容易で圧倒的に速く鉄道軌道を跨ぐ構造物を構築することができる。

しかも、大梁等の施工部材の施工作業を鉄道軌道上で完了させることができるので、大梁等の施工部材を構築するための敷地を鉄道軌道の周辺に確保する必要が特になく、周辺環境への影響を最小限に抑えることができる。

また、連結された双方の工事車輌の略中間位置に移動させた大梁等の施工部材を載せた台車は、鉄道軌道上で同鉄道軌道に沿って延びる架線の間に配置されることになり、吊り上げられた大梁等の施工部材は架線に接触することが無く、安全性が高い。

以下に、請求項１〜４に記載した発明に係る鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法の実施形態を、図１〜図１２に基づいて説明する。本発明の構造物１（図１２を参照）の構築工法は、基礎地盤２に敷設された複数（本実施形態では２線）の鉄道軌道３、３上の空間に、該鉄道軌道３、３を跨いで歩道橋や人工地盤等を構築するべく実施される。

先ず、予め複数（本実施形態では５個、図２を参照）の立体トラス４ａ…を結合して組み上げ、鉄道軌道３、３の両側の構造体５（図１１を参照）へ架設可能に完成させた大梁４を鉄道軌道３と略平行に載せた一方の工事車輌６ａと、上端部にターンテーブル７が設けられ、架線８と８の間の幅寸より短い幅寸Ｌの台車９等を載せた他方の工事車輌６ｂとを、それぞれ平行な異なる鉄道軌道３、３上で所定の施工位置（大梁４を構築する直下位置）に並べて配置する（図１を参照）。

前記工事車輌６ａ（６ｂ）は動力車輌によって牽引して走行させる構成であり（図示を省略）、図２及び図３に示すように、シャシー１０の前後部に上記大梁４を載せる架台１１、１１を有する。この架台１１は高さ調整用ジャッキ１２で支持し昇降可能な構成としている。

前後の架台１１と１１の間の空間は台車９の収納部１３として形成し、該収納部１３の底部に前記台車９を載せる桁１４を配置している。この桁１４は水平調整用ジャッキ１５によって支持している（請求項３記載の発明）。つまり、本実施形態では、一方の工事車輌６ａの前後の架台１１、１１に大梁４を載せ、他方の工事車輌６ｂの収納部１３内の桁１４に台車９を載せて、所定の施工位置まで搬送する。このとき、図２に示すように、大梁４の中間部分を台車９の収納部１３の直上に位置するように架台１１に載せていることが好ましい。後に大梁４を台車９に載せ替えた際に、大梁４の略中間部分を安定的に支持することができるからである。

そして、前後の架台１１、１１には、図４及び図８に示すように、双方の工事車輌６ａと６ｂを並べた際に外側に位置し、且つ前記収納部１３を挟んで向かい合う配置で、大梁４を吊り上げるためのジャッキ１６を有する。前記ジャッキ１６は、架線８の設置高さと約等しい高さまで立ち上がる伸縮可能（伸縮構造の図示は省略）なマスト１６ａと、通例のワイヤー巻き取り式のジャッキ本体部１６ｂとを有し、工事車輌６ａ（６ｂ）を走行させる際には、マスト１６ａからジャッキ本体部１６ｂを取り外し、図２に示すようにマスト１６ａを収縮させて架台１１の内部に収納し、取り外したジャッキ本体部１６ｂは架台１１に形成した収納部（図示を省略）に収納する。一方、大梁４を吊り上げる際には、マスト１６ａを立ち上げ同マスト１６ａの上端部にジャッキ本体部１６ｂを取り付けて使用する（請求項２記載の発明）。

所定の施工位置に並べられた工事車輌６ａの桁１４と工事車輌６ｂの桁１４との高さレベル、及び水平レベルを水平調整用ジャッキ１５で調整し、相互を鋼板等の連結部材１７で剛強に連結して一体化する。そして、台車９を工事車輌６ａの桁１４上へ移動させ、大梁４の略直下位置に配置した後に、工事車輌６ａの前後の架台１１、１１を高さ調整用ジャッキ１２により下降させ、大梁４を台車９のターンテーブル７上に載せ替える（図５を参照）。

大梁４を載せた台車９は、大梁４と鉄道軌道３との略平行関係を維持しながら、一体化された桁１４と１４の上を走行させ、工事車輌６ａと６ｂの略中間位置に移動させる（図６を参照）。その結果、大梁４を載せた台車９は、鉄道軌道３、３上で同鉄道軌道３、３に沿って延びる架線８と８の間に配置されることになる。

工事車輌６ａ（６ｂ）の架台１１の内部に収納しておいたジャッキ１６のマスト１６ａを立ち上げ、双方のマスト１６ａ、１６ａそれぞれの上端部に相対峙する配置でジャッキ本体部１６ｂを取り付ける（図７及び図８を参照）。即ち、ジャッキ本体部１６ｂは架線８の設置高さより低い位置に取り付けられることになる。ちなみに、マスト１６ａと１６ａ相互は、大梁４を吊り上げた際に、撓まないように側方から上端部を補強部材１８によって連結している（請求項４記載の発明）。そして、各マスト１６ａの上端部に取り付けたジャッキ本体部１６ｂと、一体化された桁１４と１４の隅部とをＰＣ鋼線１９で連結する。このとき、図示例のように、剛性を確保するべく桁１４の下に当て板２０を介してＰＣ鋼線１９の下端を定着させると良い。

ジャッキ本体部１６ｂを稼働させて上記一体化された桁１４と１４を吊り上げ、台車９ごと大梁４を架線８と８の間から通して、同架線８の上方に設定した大梁４を構築するべき高さに支持する（図９及び図１０を参照）。架線８と略平行関係の大梁４を吊り上げ、架線８と８の間から通すので、大梁４は架線８に接触することなく所定の高さまで吊り上げることができ、施工の安全性が高い。また、ジャッキ１６によって一体化された桁１４と１４を目一杯の高さまで吊り上げても、前記桁１４と１４は、架線８より低い位置にあるジャッキ本体部１６ｂの下端部までしか達しないので、架線８に接触することはなく、やはり施工の安全性が高い。

台車９のターンテーブル７により大梁４を約９０°転回させ、前記大梁４の両端を予め鉄道軌道３、３の両側に構築した構造体５の受け部５ａに架設し（図１１を参照）、同構造体５に定着させた後に、ジャッキ１６を開放すると、一本目の大梁４の構築が完了する（図１２を参照）。

二本目以降の大梁４の構築は、所定の施工位置の手前で工事車輌６ａと６ｂを並べ、当該位置において大梁４をターンテーブル７で約９０°転回させる工程までを済ませる。そして、所定の施工位置まで、工事車輌６ａと６ｂを移動させて、大梁４の両端を構造体５の受け部５ａに架設し、同構造体５に定着させた後に、ジャッキ１６を開放する。この工程を繰り返して、大梁４を所定の本数構築すると、構造物１の構築が完了する。

上記構造物１の構築工法は、鉄道軌道３、３の両側の構造体５へ架設可能に完成された大梁４を、鉄道軌道３との略平行関係を維持した状態で吊り上げて架線８と８の間から通し、同架線８の上方の空間で約９０°転回させ、該大梁４の両端を鉄道軌道３、３の両側の構造体５に定着させる工程を繰り返して、大梁４を所定の本数構築するので、施工が容易で圧倒的に速く鉄道軌道を跨ぐ構造物１を構築することができる。

しかも、大梁４の施工作業を鉄道軌道３上で完了させることができるので、大梁４を構築するための敷地を鉄道軌道３の周辺に確保する必要が特になく、周辺環境への影響を最小限に抑えることができる。

ちなみに、上記工事車輌６ａ、６ｂそれぞれは、複数車輌連結された状態で搬送することが好ましい。

上記実施形態では、工事車輌がジャッキ１６を収納した状態で現場まで走行しているが、これに限らない。すなわち、架線８に接触しないのであれば、収納しない状態で現場まで走行しても良い。また、工事車輌のジャッキ１６を収納しない構成としても良い。

上記実施形態では、工事車輌が動力車輌によって牽引して走行させる構成としているが、自走式の構成としていても良い。

本発明に係る鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法の工程を示した概略断面図である。 大梁等の部材を架台から台車に載せ替える際の状態を概略的に示した側面図である。 大梁等の部材を架台から台車に載せ替え、立ち上げたジャッキと前記台車等を載せた桁とを連結した状態を概念的に示した側面図である。 工事車輌の桁周辺の構造を概略的に示した斜視図である。 本発明に係る鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法の工程を示した概略断面図である。 本発明に係る鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法の工程を示した概略断面図である。 本発明に係る鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法の工程を示した概略断面図である。 図７の状態における工事車輌の収納部周辺を拡大して示した平面図である。 本発明に係る鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法の工程を示した概略断面図である。 本発明に係る鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法の工程を示した概略断面図である。 本発明に係る鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法の工程を示した概略断面図である。 本発明に係る鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法の工程を示した概略断面図である。

符号の説明

１ 鉄道軌道を跨ぐ構造物
３ 鉄道軌道
４ 大梁
５ 鉄道軌道の両側の構造体
６ａ、６ｂ 工事車輌
７ ターンテーブル
８ 架線
９ 台車
１１ 架台
１２ ジャッキ
１３ 収納部
１４ 桁
１５ 水平調整用のジャッキ
１６ ジャッキ
１６ａ マスト
１６ｂ ジャッキ本体部
１８ 補強部材
１９ ＰＣ鋼線

Claims (4)

1. 鉄道軌道を跨ぐ歩道橋や人工地盤等の構造物の構築工法であって、
   鉄道軌道の両側の構造体へ架設可能に完成された大梁等の施工部材を鉄道軌道と略平行な配置に載せた一方の工事車輌と、上端部にターンテーブルが設けられた台車等を載せた他方の工事車輌とを、平行な異なる鉄道軌道上で所定の施工位置又はその手前の位置に並べて配置すること、
   双方の工事車輌は前後部に大梁等の施工部材を載せる昇降可能な架台を有し、前後の架台の間の空間は台車の収納部として形成し、該収納部の底部に前記台車を載せる桁を配置しており、前後の架台には、双方の工事車輌を並べた際に外側に位置し、且つ前記収納部を挟んで向かい合う配置で、大梁等の施工部材を吊り上げるためのジャッキを有する構成とすること、
   並べられた双方の工事車輌の桁を相互に連結して一体化し、上記他方の工事車輌の台車を一方の工事車輌へ移動させ大梁等の施工部材の略直下位置に配置した後に、架台を下降させ前記大梁等の施工部材を台車へ載せ替えること、
   大梁等の施工部材を載せた台車を、連結された双方の工事車輌の略中間位置に移動させること、
   大梁等の施工部材を吊り上げるジャッキと、上記一体化された桁とをＰＣ鋼線等で連結し、ジャッキで前記桁を吊り上げて大梁等の施工部材を架線の間から通し、大梁等の施工部材が少なくとも架線より上方へ位置する高さに支持すること、
   前記台車のターンテーブルにより大梁等の施工部材を約９０°転回させ、上記所定の施工位置に連結された双方の工事車輌を移動させて、前記大梁等の施工部材の両端を鉄道軌道の両側に構築した構造体へ架設して定着させ、ジャッキを開放することを、繰り返して大梁等の施工部材を構築していくことを特徴とする、鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法。
2. 大梁等の施工部材を吊り上げるジャッキはマストとジャッキ本体部とを有し、
   双方の工事車輌を所定の施工位置又はその手前の位置まで走行させる際にはマストからジャッキ本体部を取り外し、該マストとジャッキ本体部を架台の内部に収納すること、
   大梁等の施工部材を吊り上げる際には、マストを立ち上げ同マストの上端部にジャッキ本体部を取り付けて使用することを特徴とする、請求項１に記載した鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法。
3. 双方の工事車輌の桁はジャッキ等の水平調整機構によって支持していることを特徴とする、請求項１に記載した鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法。
4. 双方の工事車輌の向かい合うジャッキ相互は補強部材によって連結していることを特徴とする、請求項１に記載した鉄道軌道を跨ぐ構造物の構築工法。

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