JP4162291B2 - Railway work girder cradle and rail work girder cradle construction method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道の線路の下方で掘削等の工事を行う場合にまくらぎを支持する鉄道工事桁を支持する鉄道工事桁用受台、及びこの鉄道工事桁用受台の施工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
鉄道においては、線路(軌道)の下方に、線路をその直角方向に横断する構造物を構築することがある。例えば、上下水道やガス管又は電力・電話線等を収容する管渠、あるいは、水路や歩行者・自動車等の交通に供する函形構造物等(以下、「線路下横断構造物」という。)である。このような線路下横断構造物は、線路の下方を掘削し、掘削により形成された空間内に構造物を建設する場合が多い。このような場合、工事対象となる線路における列車の運行を休止することができれば、まくらぎやレール等を一時的に取り外して掘削を行うことができるため施工が比較的容易になるが、当該線路に営業列車を走行させつつ、その下を掘削して線路下横断構造物を建設しなければならない場合(以下、「活線施工」という。)も多い。
【0003】
このような活線施工の場合には、掘削により線路下が空洞となっても、その上方の線路を強固に支持し、列車が当該区間を安全に走行できるような対策が必要である。このための対策の一つとして、「工事桁工法」が知られている。工事桁工法とは、鋼製桁等(以下、「鉄道工事桁」という。)を用いて掘削対象地点の線路のまくらぎを支持し、掘削の影響を受けない強固な支持路盤等の上に設けられた受台(以下、「鉄道工事桁用受台」という。)によって鉄道工事桁を支持させた後に、線路下の掘削を行う工法である。
【0004】
上記の鉄道工事桁用受台としては、従来、「木製サンドル」と呼ばれる構造のものが用いられていた。これは、木製の角材(例えば、長さ:3.6メートル、断面:1辺20センチメートルの正方形)を多数用い、これらを縦横に組み合わせることにより直方体状の構造体(図示せず)を形成し、この構造体の上部に鉄道工事桁(図示せず)を載置するようにしたものである。
【0005】
このような木製サンドルが鉄道工事桁用受台として用いられたのは、以下の理由による。
【0006】
▲1▼ 鉄道工事桁用受台は、軌道の直下を小規模掘削して受台設置用凹部を形成し、受台設置用凹部内に設けられるが、受台設置用凹部は列車の安全を考慮して可能な限り小さく設定されるため、内部が狭隘であり、比較的小さな部品を組み合わせて受台を構成するのが施工上最も妥当であった。
【0007】
▲2▼ 活線施工では、ある列車とその後続列車との間の時間間隔(以下、「列車間合」という。)の範囲内で作業を開始しかつ終了する必要がある。また、列車通過時の安全を確保するため、鉄道車両を含む所定領域(以下、「建築限界」という。)の内方に工事用資材又は工事用機器等が突出しないように厳格に規制されている。このため、列車間合の間に人力により小運搬可能な木製角材は受台の部品として好適であった。
【0008】
▲3▼ 鉄道工事桁用受台は、仮設用工事資材であり、線路下構造物の完成後にはてっ去されるものである。木製角材は入手が容易で安価であり、かつある程度の耐久性を有しており他の工事へ何回か転用が可能で、仮設用工事資材としての条件を満たすものであった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の木製サンドル製の鉄道工事桁用受台においては、以下に述べるような問題があった。
【0010】
i) 木材は強度が低く、列車荷重を繰り返し受けることにより、折損等の可能性がある。
【0011】
ii) 多数の木製角材を組み合わせて構成されるが、各角材の製作寸法誤差のため、角材どうしの間でガタつきが生じやすい。
【0012】
iii) 多数の木製角材を組み合わせて構成されており、鉛直上方からの押圧荷重についてはほぼ一体の構造体として対応するが、水平方向からの横方向力に対する横抵抗力が小さく、横方向力によりズレが生じる場合があり、地震力のような大きな横方向力の場合には著大な変形が生じたり、極端な場合には分解するおそれもある。
【0013】
以上の理由から、従来は、不測の列車事故を防止する観点から、鉄道工事桁の設置箇所における列車の走行速度は例えば45キロメートル/時に規制され、徐行運転を余儀なくされていた。しかし、近年、鉄道における旅客サービス向上の観点から、列車の高速化が要請され、鉄道工事桁設置区間での列車徐行速度の向上が求められるようになってきた。
【0014】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、強固かつ安定で列車徐行速度を向上し得る鉄道工事桁用受台、及び鉄道工事桁用受台の施工方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る鉄道工事桁用受台は、鉄道の線路の下方を掘削する場合に前記線路のまくらぎを支持する鉄道工事桁を支持する受台であって、前記鉄道工事桁用受台を設置する箇所以外の場所で予め製作され、前記まくらぎの略下方でかつ前記鉄道工事桁の工事桁支持点に所定間隔をあけて対向して設置される一対の予製作部材と、前記一対の予製作部材の間を現場で連結する現場連結手段とを備え、前記一対の予製作部材は、それぞれ、直方体状のプレキャストコンクリート部材で作られ、その上部に主桁固定ボルトをねじ込むためのボルト孔部材が設けられていて、前記工事桁支持点に設置された際に、対向する面から連結用鉄筋が突出しているものであり、前記現場連結手段は、超早強コンクリート又は早強コンクリートを用いた現場打ちコンクリートであって、前記一対のコンクリート部材の対向する面間に打設され、前記突出する連結鉄筋と一体化するものであることを特徴とする。
【0017】
また、本発明に係る鉄道工事桁用受台の施工方法は、鉄道の線路の下方を掘削する場合に前記線路のまくらぎを支持する鉄道工事桁用受台の施工方法であって、前記鉄道工事桁用受台を設置する箇所以外の場所で、コンクリート製で、直方体状をし、その上部に主桁固定ボルトをねじ込むためのボルト孔部材が設けられ、一側面から連結用鉄筋が突出している一対の予製作部材を予め製作する予製作部材製作工程と、前記まくらぎの略下方でかつ前記一対の鉄道工事桁用受台を設置するための受台設置用凹部を掘削する受台設置用凹部掘削工程と、前記受台設置用凹部内でかつ前記鉄道工事桁を支持する工事桁支持点の位置に前記一対の予製作部材を所定の間隔をあけ、かつ、前記連結用鉄筋が突出している側面同士が対向するように設置する予製作部材設置工程と、超早強コンクリート又は早強コンクリートを用いた現場打ちコンクリートを、前記一対の予製作部材の対向する面間に打設し、前記突出する連結用鉄筋と現場打ちコンクリートを一体化させて一対の予製作部材間を連結することにより一体化された鉄道工事桁用受台を形成する予製作部材現場連結工程と、を有することを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0020】
(1)第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態である鉄道工事桁用受台の構成、及び鉄道工事桁及び軌道との関係を示す断面図である。また図2は、本発明の第1実施形態である鉄道工事桁用受台の構成を示す上面図である。
【0021】
図1及び図2に示すように、この鉄道工事桁用受台10は、栗石層13と、その上部に設置されたプレキャストコンクリート部材11A,11B、及び現場打ちコンクリート12を備えて構成されている。プレキャストコンクリート部材11AはレールR1(後述)の略下方位置に配置され、プレキャストコンクリート部材11AはレールR2(後述)の略下方位置に配置され、現場打ちコンクリート12は、これらのプレキャストコンクリート部材11A,11Bの間に設けられる。ここに、プレキャストコンクリート部材11A,11Bは、予製作部材に相当している。また、現場打ちコンクリート12は、現場連結手段に相当している。
【0022】
上記の栗石層13は、掘削された路盤面G′の上に敷設された割栗石(粗大な砕石)の層である。
【0023】
プレキャストコンクリート部材11Aは、直方体状で内部に下主鉄筋111Aと、上主鉄筋112Aと、配力鉄筋113Aを有する鉄筋コンクリート部材であり、設置箇所以外の製作ヤード(例えば、工事用桟橋等)などで予め製作された後に設置箇所に運搬された部材である。プレキャストコンクリート部材11Bも同様であり、直方体状で内部に下主鉄筋111Bと、上主鉄筋112Bと、配力鉄筋113Bを有する鉄筋コンクリート部材であり、設置箇所以外の場所で予め製作された後に設置箇所に運搬された部材である。各プレキャストコンクリート部材11A,11Bの上部には、後述する主桁固定ボルトをねじ込むためのボルト孔部材が設けられている。
【0024】
また、現場打ちコンクリート12は、直方体状で内部に下主鉄筋121と、上主鉄筋122と、配力鉄筋123を有する鉄筋コンクリートであり、設置箇所において、粘性体又は流動体状態の固まっていないコンクリート(生コンクリート)が現場打設(場所打ち)されたものである。
【0025】
この場合、現場打設される生コンクリートとしては、「早強コンクリート」又は「超早強コンクリート」が用いられる。早強コンクリートとは、セメントとして早強ポルトランドセメントを用いたコンクリートであり、普通ポルトランドセメントを用いる通常のコンクリートに比べ、1日強度が約3倍、3日強度が約2倍と、早期強度が大きい。また、超早強コンクリートとは、早強ポルトランドセメントよりもさらに早期に強度を発現する超早強ポルトランドセメントを用いたコンクリートであり、早強コンクリートの3日強度をほぼ1日で発現することが可能である。列車間合を考慮した施工の迅速化の観点から、現場打ちコンクリート12には、超早強コンクリートを使用することがより望ましい。
【0026】
また、プレキャストコンクリート部材11Aと現場打ちコンクリート12の間には連結用鉄筋114Aが介在するように配置(以下、「介設」という。)され、プレキャストコンクリート部材11Bと現場打ちコンクリート12の間には連結用鉄筋114Bが介設されている。これらの連結用鉄筋114A,114Bにより、プレキャストコンクリート部材11Aと現場打ちコンクリート12とプレキャストコンクリート部材11Bは一体化される。ここに、連結用鉄筋114A,114Bは、現場連結手段に相当している。
【0027】
次に、上記した鉄道工事桁用受台10によって支持される鉄道工事桁20、及び鉄道工事桁20により支持される軌道の構成について説明する。
【0028】
この鉄道工事桁20は、2本の主桁21A,21Bと、横桁22と、横桁支持部23A,23Bと、横桁固定ボルト24A,24Bと、主桁固定板25A,25Bと、主桁固定ボルト26A,26Bを有している。
【0029】
主桁21A,21Bは、鋼材からなり、断面形状が略「I」字状又は略「H」字状の梁状部材であり、主桁の長手方向が軌道の長手方向と合致するように配置される。主桁の断面形状は、略「Π」字状、略「ロ」字状等であってもよい。主桁21A,21Bには、鉄道工事桁用受台10によって支持される位置となる箇所の下部に、主桁固定板25A,25Bが予め溶接等によって取り付けられている。主桁固定板25A,25Bは、鋼材からなる板状部材であり、その一部にはボルト挿通孔が開設されており、主桁固定ボルト26A,26Bをボルト挿通孔に挿通させ、プレキャストコンクリート部材11A,11Bに設けられたボルト孔部材にねじ込むことにより、主桁21A,21Bをプレキャストコンクリート部材11A,11Bに固定させることができる。
【0030】
横桁22は、鋼材からなり、「コ」を横にした形状の断面を有し、内部に溝状の凹部を有する梁状部材であり、横桁の長手方向が軌道の長手方向と直角になるように配置される。また、横桁22の溝状凹部内には、軌道のまくらぎSが収容されるように構成されている。また、横桁22の両端には、ボルト挿通孔が開設されている。横桁は、断面形状が略「H」字状等であってもよく、底板の下部に略「I」字状、略「ロ」字状等の桁を連結するようにしてもよい。また、横桁22の溝状凹部の内部、例えば底板上面又は側壁内面等には、まくらぎSが水平方向(軌道直角方向)にずれることを防止するためのズレ止め用突起(図示せず)等を設けておいてもよい。また、横桁22には、まくらぎSを横桁22に固定するためのボルト孔(図示せず)等を設けておいてもよい。
【0031】
主桁21A,21Bには、横桁22を支持する位置となる箇所の側部に、横桁支持部23A,23Bが予め溶接等によって取り付けられている。横桁支持部23A,23Bは、断面形状が略「T」字状又は略「Π」字状等の部材であり、上部の板状部の上面に横桁の端部を乗せるように構成されている。横桁支持部23A,23Bの上部の板状部にはボルト挿通孔が開設されており、横桁固定ボルト24A,24Bを横桁支持部23A,23Bのボルト挿通孔に挿通させるとともに、横桁22の両端のボルト挿通孔に挿通させ、ナットにより締結することにより、横桁22の両端を主桁21A,21Bに固定させることができる。
【0032】
また、鉄道工事桁20と鉄道工事桁用受台20により支持される軌道は、まくらぎSと、タイプレートT1,T2と、レール締結装置F1,F2と、レールR1,R2を有する公知の構造の軌道である。
【0033】
上記のような構成により、本実施形態の鉄道工事桁用受台10は、以下のような利点を有している。
【0034】
1) 受台の材質がコンクリートであるため強度が高く、列車荷重を繰り返し受けても、損傷するおそれはない。
【0035】
2) 各主桁について見ると、主桁21Aの支持構造物は単一のプレキャストコンクリート部材11Aであり、主桁21Bの支持構造物は単一のプレキャストコンクリート部材11Bである。このため、ガタつき等は生じない。また、2つのプレキャストコンクリート部材11A,11Bは、その中間の空間部分に現場打ちコンクリート12が打設され、連結用鉄筋114A,114Bによって連結される。したがって、この部分においてもガタつきが生じることはない。
【0036】
3) 上記したように、本実施形態の鉄道工事桁用受台10は、全体として見ると、コンクリートの一体部材となっているうえ、主桁下部に結合された主桁固定板25A,25Bが主桁固定ボルト26A,26Bによりプレキャストコンクリート部材11A,11Bに固定されるため、鉛直上方からの押圧荷重に対して一体の強固な構造体として対応することに加え、水平方向からの横方向力に対しても横抵抗力が大きく、横方向力により変形等が生じることはない。
【0037】
4) 以上の利点から、本実施形態の鉄道工事桁用受台により支持される鉄道工事桁の場合には、従来実施されていた徐行の速度をより向上させることが可能となった。例えば、試験施工においては、鉄道工事桁の架設途中(主桁固定ボルト26A,26Bの締結前)は60キロメートル/時の列車走行を行い、鉄道工事桁の架設完了後(主桁固定ボルト26A,26Bの締結後)は80キロメートル/時の列車走行を行うことができた。その後、鉄道工事桁用受台10の沈下、変状、列車動揺等、各種のデータを継続的に計測したところ、受台沈下量は約2ミリメートル以下程度であり、特に変状は見られず、列車動揺も約0.2g(g:重力加速度)以下程度で推移した。これらのことを踏まえ、最終的には100キロメートル/時の列車走行を行うことができた。通常の区間の列車最高速度は120キロメートル/時であるから、鉄道工事桁区間における速度の低減分はわずか20キロメートル/時にすぎない。このため、鉄道における旅客サービス向上に寄与する点が大きい。
【0038】
5) また、受台に用いているコンクリートの強度は木材に比べて非常に高いことから、受台全体の寸法は木製サンドルの場合よりも小さくすることができ、受台設置用凹部箇所の土掘削量が低減される。また、受台構築のために現場で小運搬する部材は主として2つのプレキャストコンクリート部材11A,11Bだけであるため、運搬作業量が低減される。これらのことから、木製サンドルの場合よりも工事費用の大幅コストダウンが可能となる。
【0039】
6) さらに、プレキャストコンクリート部材11A,11Bを受台設置箇所以外の場所で予め製作してあるため、多数の木製角材を組み合わせる木製サンドル工法に比べて受台構築工程が簡素化され、施工が容易となる。さらに、連結用の現場打ちコンクリート12として、超早強コンクリート又は早強コンクリートを用いるため、列車間合が短い大都市部等の線路区間でも容易に施工可能である。
【0040】
(2)第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態である鉄道工事桁用受台の施工方法について、図3ないし図8に基づき詳細に説明する。
【0041】
図3は、本発明の第2実施形態である鉄道工事桁用受台の施工方法を説明する図のうち、施工前の状態を示す断面図である。図3に示すように、施工前は、砕石等からなるバラスト道床Bが路盤G上に形成されており、バラスト道床Bの上に、まくらぎSと、タイプレートT1,T2と、レール締結装置F1,F2と、レールR1,R2からなる軌道が設置されている。
【0042】
次に、図示はしていないが、鉄道工事桁を設置する箇所以外の場所、例えば線路わきの工事用桟橋等において、上記したプレキャストコンクリート部材11A,11Bを予め製作する。この場合は、図示はしないが、型枠内に間隔保持部材(スペーサー:図示せず)等により、下主鉄筋111Aと、上主鉄筋112Aと、配力鉄筋113Aと、連結用鉄筋114Aを所定位置に配置・保持した後、生コンクリート(図示せず)を打設し、養生・硬化させた後に型枠から脱型することによりプレキャストコンクリート部材11Aを形成する。また、同様にして、型枠(図示せず)内に間隔保持部材(図示せず)等により、下主鉄筋111Aと、上主鉄筋112Aと、配力鉄筋113Aと、連結用鉄筋114Aを所定位置に配置・保持した後、生コンクリート(図示せず)を打設し、養生・硬化させた後に型枠から脱型することによりプレキャストコンクリート部材11Bを形成する。したがって、完成したプレキャストコンクリート部材11A,11Bの一面からは、連結用鉄筋114A,114Bが突出した状態となっている。これが、「予製作部材製作工程」である。
【0043】
なお、上記の予製作部材製作工程において、プレキャストコンクリート部材11A,11Bの表面のうち、連結用鉄筋114A,114Bが突出している面については、予め型枠内面に凹凸突起や粗面を形成しておくことにより、形成されたコンクリート面を粗面状にするか、あるいは、プレキャストコンクリート部材11A,11Bの製作後に、ワイヤーブラシ等の治具を用いて、表面を粗面化するとなおよい。このようにすると、後述する予製作部材現場連結工程において、各プレキャストコンクリート部材11A,11Bと、現場打ちコンクリート12との付着性が向上し、両者の一体化がより一層促進される効果が発揮される。
【0044】
次に、まくらぎSの略下方に、鉄道工事桁用受台10を設置するための受台設置用凹部15を掘削する(図4参照)。図4(A)は、図4(B)におけるA−A断面図である。また、図4(B)は、図4(A)の箇所における側面図である。図4に示すように、受台設置用凹部15は、路盤Gに、矢板P等の土留め対策を施した後に小規模な掘削を行い、新たな路盤面G′まで掘り下げることにより形成する。この場合、掘削によって完全に露出しレールに懸架された状態となる(下方が空洞となる)まくらぎSは数本(2〜4本程度)であり、他のまくらぎSはバラスト道床Bによって支持されている。これが、受台設置用凹部掘削工程である。なお、上記の予製作部材製作工程は、受台設置用凹部掘削工程と同時、あるいは受台設置用凹部掘削工程の終了後に行ってもよい。
【0045】
次に、受台設置用凹部15内の新たな路盤面G′の上に、割栗石を入れ、十分に突き固めることにより栗石層13を形成する(図5参照)。その後、受台設置用凹部15内において、鉄道工事桁20を支持する点(以下、「工事桁支持点」という。)の位置となる栗石層13の上に、すでに製作されているプレキャストコンクリート部材11A,11Bを設置する(図6参照)。この場合、各プレキャストコンクリート部材11A,11Bの一面から突出する連結用鉄筋114A,114Bがそれぞれ受台設置用凹部15の中央付近を向き、互いに対向するような状態となるように配置する。これが、予製作部材設置工程である。なお、図5においては、まくらぎSやレールR1,R2からなる軌道が空中に浮んだように図示しているが、このような状態となっているまくらぎSは受台設置用凹部15の上方となる数本(2〜4本程度)であり、他のまくらぎSはバラスト道床Bによって支持されている。図6,7についても同様である。
【0046】
次に、上記の状態で、載置された各プレキャストコンクリート部材11A,11Bで挟まれる部分の開放された側面を閉そくするようにして型枠(図示せず)を設置し、この型枠の内部に、間隔保持部材(スペーサー:図示せず)等により、下主鉄筋121と、上主鉄筋122と、配力鉄筋123を所定位置に配置・保持した後、粘性体又は流動体状態の固まっていない超早強コンクリート又は早強コンクリート(生コンクリート)を打設し、養生・硬化させた後に型枠を取り外すことにより現場打ちコンクリート12を形成する(図7参照)。これにより、連結用鉄筋114A,114Bは、現場打ちコンクリート12の内部に埋設され、各プレキャストコンクリート部材11A,11Bは現場で連結され、鉄道工事桁用受台10が形成される。これが、予製作部材現場連結工程である。
【0047】
このようにして、鉄道工事桁受台10が形成される。その後は、上記した鉄道工事桁20のうちの主桁21A,21Bを収容する溝状凹部を軌道の側方に掘削形成した後、主桁21A,21Bを鉄道工事桁用受台10の工事桁支持点位置で支持させるように据え付けたのちに主桁固定ボルト26A,26Bによってプレキャストコンクリート部材11A,11B上に固定する。次に、まくらぎSの下方及び側方のバラスト砕石を除去したのち、まくらぎSの下方に横桁22を挿入し、主桁21A,21Bの横桁支持部23A,23B上に横桁22の両端を横桁固定ボルト24A,24Bによって固定し、横桁22の溝状凹部の底板でまくらぎSを支持させることにより、軌道は鉄道工事桁20で支持されるようになる。その後、鉄道工事桁用受台10の周囲の空間を土砂等で埋め戻し、矢板Pを抜くことにより、図8に示す状態となる。この後は、鉄道工事桁設置箇所の線路下の掘削等の工事が可能となる。
【0048】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【0049】
例えば、上記各実施形態においては、予製作部材として、鉄道工事桁用受台を設置する箇所以外の場所で予め製作される鉄筋コンクリート(RC)部材(例えば11A,11B)を例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、他の構成の予製作部材、例えば、鉄道工事桁用受台を設置する箇所以外の場所で予め製作されるプレストレストコンクリート(PC)部材であってもよい。
【0050】
また、上記各実施形態においては、現場連結手段として、鉄筋コンクリートである現場打ちコンクリート12と連結用鉄筋114A及び114Bを例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、他の構成の現場連結手段、例えば、無筋コンクリートである現場打ちコンクリートであってもよい。また、プレキャストコンクリート部材の製作時に、プレキャストコンクリート部材の一方の表面にボルト孔部材を埋設しておくとともに、連結用鉄筋や連結用治具の一端にボルトねじを形成しておくことにより、プレキャストコンクリート部材の製作後に、製作場所で、又は現場において、連結用鉄筋や連結用治具をプレキャストコンクリート部材に取り付けるように構成してもよい。あるいは、プレキャストコンクリート部材11A,11Bの対向面に十分な目荒しを施したり、凹凸部を設けるだけで、連結用の治具等は用いなくてもよい。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鉄道工事桁用受台を設置する箇所以外の場所で予め製作されるとともにまくらぎの略下方でかつ鉄道工事桁の工事桁支持点に設置される予製作部材と、予製作部材を現場で連結する現場連結手段により、鉄道工事桁用受台を構成するようにしたので、予製作部材を例えばコンクリート等の高強度材料で形成することにより、列車荷重を繰り返し受けても損傷するおそれのないものとすることができる。また、予製作部材自体は一体であるため、ガタつきが生じることはなく、強固な受台とすることができる。また、鉛直上方からの押圧荷重に対して一体の強固な構造体として対応することに加え、水平方向からの横方向力に対しても横抵抗力が大きく、横方向力により変形等が生じることはない。また、列車の徐行を最小限に抑えることができ、鉄道における旅客サービス向上に大きく寄与し得る。さらに、受台設置用凹部の掘削量の低減、現場小運搬部材の減少等により、工事費用の大幅コストダウンが可能となる。しかも、予製作部材を施工箇所以外で予め製作することができ、現場連結手段として超早強コンクリート又は早強コンクリートを用いた現場打ちコンクリートを採用すれば、工期を大幅に短縮でき、列車間合が短い大都市部等の線路区間でも容易に施工可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である鉄道工事桁用受台の構成、及び鉄道工事桁及び軌道との関係を示す断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態である鉄道工事桁用受台の構成を示す上面図である。
【図3】本発明の第2実施形態である鉄道工事桁用受台の施工方法を説明する図のうち、施工前の状態を示す断面図である。
【図4】本発明の第2実施形態である鉄道工事桁用受台の施工方法を説明する図のうち、受台施工箇所の路盤掘削状態を示す図であり、図4(A)は断面図を、図4(B)は側面図を、それぞれ示している。
【図5】本発明の第2実施形態である鉄道工事桁用受台の施工方法を説明する図のうち、栗石層の施工状態を示す断面図である。
【図6】本発明の第2実施形態である鉄道工事桁用受台の施工方法を説明する図のうち、プレキャストコンクリート部材を設置した状態を示す断面図である。
【図7】本発明の第2実施形態である鉄道工事桁用受台の施工方法を説明する図のうち、現場打ちコンクリートを施工した状態を示す断面図である。
【図8】本発明の第2実施形態である鉄道工事桁用受台の施工方法を説明する図のうち、鉄道工事桁用受台の上に鉄道工事桁を設置した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
10 鉄道工事桁用受台
11A,11B プレキャストコンクリート部材
12 現場打ちコンクリート
13 栗石層
15 受台設置用凹部
20 鉄道工事桁
21A,21B 主桁
22 横桁
23A,23B 横桁支持部
24A,24B 横桁固定ボルト
25A,25B 主桁固定板
26A,26B 主桁固定ボルト
111A,111B 下主鉄筋
112A,112B 上主鉄筋
113A,113B 配力鉄筋
114A,114B 連結用鉄筋
121 下主鉄筋
122 上主鉄筋
123 配力鉄筋
B バラスト道床
F1,F2 レール締結装置
G,G′ 路盤
P 矢板
R1,R2 レール
S まくらぎ
T1,T2 タイプレート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a railroad girder cradle that supports a railroad girder that supports sleepers when performing construction such as excavation under a railroad track, and a method of constructing the railroad girder cradle. is there.
[0002]
[Prior art]
In a railway, a structure that crosses a track in the direction perpendicular to the track (track) may be constructed. For example, water pipes and sewers, gas pipes, pipes that accommodate electric power / telephone lines, etc., or box-shaped structures that are used for traffic such as waterways, pedestrians, automobiles, etc. It is. Such under-track crossing structures are often excavated below the tracks and constructed in a space formed by excavation. In such a case, if the train operation on the track to be constructed can be stopped, the sleepers and rails can be temporarily removed and excavation can be carried out. There are many cases where it is necessary to construct a crossing structure under the track by excavating underneath the train while running the business train (hereinafter referred to as “hot line construction”).
[0003]
In the case of such live-line construction, even if the bottom of the track becomes hollow due to excavation, it is necessary to take measures to firmly support the track above the track so that the train can travel safely in the section. As one of the countermeasures for this, the “construction girder method” is known. The construction girder method uses steel girders (hereinafter referred to as “railway girder”) to support the sleeper of the track at the site to be excavated, on a solid support roadbed that is not affected by excavation. This is a method of excavation under the railway track after the railway construction girder is supported by the installed cradle (hereinafter referred to as the “railway girder cradle”).
[0004]
Conventionally, a construction called a “wooden sanddle” has been used as the rail work girder. This uses a large number of wooden squares (for example, length: 3.6 meters, cross-section: square with a side of 20 centimeters), and these are combined vertically and horizontally to form a rectangular parallelepiped structure (not shown). A railway construction girder (not shown) is placed on the upper part of the structure.
[0005]
The reason why such a wooden sandle was used as a cradle for railway works was as follows.
[0006]
(1) The rail work girder cradle is formed in the recess for receiving installation by forming a small excavation just below the track to form the receiving installation recess. Since it is set as small as possible in consideration, the inside is narrow, and it is most appropriate in terms of construction to configure the cradle by combining relatively small parts.
[0007]
(2) In hot-line construction, it is necessary to start and end work within a time interval between a certain train and its succeeding train (hereinafter referred to as “train interval”). In addition, in order to ensure safety when passing through trains, construction materials or construction equipment, etc. are strictly regulated so that they do not protrude inside specified areas including railway vehicles (hereinafter referred to as “building limits”). Yes. For this reason, wooden squares that can be transported by hand during trains are suitable as parts for the cradle.
[0008]
(3) The rail girder cradle is a temporary construction material and is removed after the construction under the track is completed. Wooden timber was easy to obtain and inexpensive, had a certain level of durability, could be diverted several times to other constructions, and met the conditions as temporary construction materials.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional wooden sandal rail girder described above has the following problems.
[0010]
i) Timber is low in strength and may be broken due to repeated train loads.
[0011]
ii) Although it is configured by combining a number of wooden squares, rattling is likely to occur between the squares due to manufacturing dimensional errors of each square.
[0012]
iii) It is composed of a combination of a number of wooden timbers, and the pressing load from vertically above corresponds to an almost integral structure, but the lateral resistance force against the lateral force from the horizontal direction is small, and due to the lateral force Deviation may occur, and in the case of a large lateral force such as a seismic force, a significant deformation may occur, or in an extreme case, there is a risk of disassembly.
[0013]
For the reasons described above, conventionally, from the viewpoint of preventing an unexpected train accident, the traveling speed of the train at the place where the railroad work girder is installed is regulated, for example, at 45 km / hour, and forced to drive slowly. However, in recent years, from the viewpoint of improving passenger services on railways, there has been a demand for higher train speeds, and an increase in train slowing speed in sections where railway works are installed has been demanded.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is a railway work girder cradle and a railway work girder that is strong and stable and can improve the train speed. The purpose is to provide a construction method for the cradle.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a railroad girder cradle according to the present invention is a cradle that supports a railroad girder that supports sleepers of the railroad when excavating below a railroad track, Produced in advance at a location other than the location where the railroad girder cradle is installed, and approximately below the sleeper and at the construction girder support point of the railroad girderOpposite with a predetermined intervalInstalledA pair ofA prefabricated member;A pair ofPrefabricated partsBetweenOn-site connection means for connectingEach of the pair of pre-fabricated members is made of a rectangular parallelepiped precast concrete member, and a bolt hole member for screwing a main girder fixing bolt is provided on an upper portion thereof, and the construction girder support point is provided. When installed, connecting reinforcing bars protrude from opposing surfaces, and the on-site connecting means is ultra-high strength concrete or cast-in-place concrete using early strength concrete, and the pair of concrete members Between the opposed surfaces and integrated with the protruding connecting reinforcing barsIt is characterized by that.
[0017]
Further, the method for constructing a railroad girder cradle according to the present invention is a railroad girder beam cradle construction method that supports sleepers of the railroad track when excavating below the railroad railroad track. At a place other than where the work girder cradle is installed, Made of concrete, in the shape of a rectangular parallelepiped, with bolt hole members for screwing the main girder fixing bolts at the top, and a pair of reinforcing bars protruding from one sideA pre-manufactured member manufacturing step for pre-manufacturing the pre-manufactured member in advance,A pair ofA recessed portion excavation process for cradle installation for excavating a recessed portion for cradle installation for installing a cradle for railroad work girders, and a position of a work girder support point for supporting the railroad work girder in the recessed portion for cradle installation To the aboveA pair ofPrefabricated partsA predetermined interval is provided, and the side surfaces from which the connecting reinforcing bars protrude are opposed to each other.A prefabricated member installation process to be installed;Super early-strength concrete or cast-in-place concrete using early-strength concrete is placed between the opposing surfaces of the pair of prefabricated members, and the protruding connecting reinforcing bars and the cast-in-place concrete are integrated to form a pair of precast concrete. Integrated by connecting production membersPrefabricated material on-site connection process to form a rail girder cradleAnd haveIt is characterized by doing.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
(1) First embodiment
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a railroad girder cradle according to the first embodiment of the present invention and the relationship between the railroad girder and tracks. FIG. 2 is a top view showing the configuration of the rail work girder cradle according to the first embodiment of the present invention.
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0022]
The
[0023]
The precast
[0024]
Further, the cast-in-
[0025]
In this case, as the ready-mixed concrete to be cast on site, “early high-strength concrete” or “super-early high-strength concrete” is used. Early-strength concrete is concrete that uses early-strength Portland cement as cement. Compared to ordinary concrete using ordinary Portland cement, the daily strength is about 3 times that of 3 days, and the early strength is about twice. large. Super early-strength concrete is concrete using ultra-early strong Portland cement that develops strength even earlier than early-strength Portland cement, and can exhibit the 3-day strength of early-strength concrete in almost one day. Is possible. From the viewpoint of speeding up the construction in consideration of train spacing, it is more desirable to use super early-strength concrete as the cast-in-
[0026]
Further, the connecting
[0027]
Next, the construction of the
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
In the
[0032]
The track supported by the
[0033]
With the configuration as described above, the
[0034]
1) Since the material of the cradle is concrete, the strength is high and there is no risk of damage even if the train load is repeatedly received.
[0035]
2) Looking at each main girder, the support structure of the
[0036]
3) As described above, the rail
[0037]
4) From the above advantages, in the case of a railroad girder supported by the railroad girder cradle of this embodiment, it has become possible to further improve the speed of slow running that has been conventionally performed. For example, in the test construction, during the construction of the railway construction girder (before the main
[0038]
5) Since the strength of the concrete used for the cradle is much higher than that of wood, the overall size of the cradle can be made smaller than that of a wooden sanddle, and the soil at the recessed portion for the cradle installation can be reduced. The amount of excavation is reduced. Moreover, since only the two precast
[0039]
6) Furthermore, since the precast
[0040]
(2) Second embodiment
Next, a method for constructing a railroad girder cradle according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0041]
FIG. 3: is sectional drawing which shows the state before construction among the figures explaining the construction method of the cradle for railway construction girders which is 2nd Embodiment of this invention. As shown in FIG. 3, before construction, a ballast roadbed B made of crushed stone or the like is formed on the roadbed G. On the ballast roadbed B, sleepers S, tie plates T1, T2, and rail fastening devices A track composed of F1, F2 and rails R1, R2 is installed.
[0042]
Next, although not shown in the drawings, the precast
[0043]
In the pre-manufactured member manufacturing process, as for the surface of the precast
[0044]
Next, a recessed
[0045]
Next, the crushed
[0046]
Next, in the above state, a mold (not shown) is installed so as to close the open side of the portion sandwiched between the placed precast
[0047]
In this way, the railway
[0048]
The present invention is not limited to the above embodiments. Each of the embodiments described above is an exemplification, and any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and has the same operational effects can be used. It is included in the technical scope of the present invention.
[0049]
For example, in each of the above-described embodiments, the reinforced concrete (RC) member (for example, 11A, 11B) manufactured in advance at a place other than the place where the rail work girder cradle is installed has been described as an example of the prefabricated member. However, the present invention is not limited to this, and may be a prefabricated member having another configuration, for example, a prestressed concrete (PC) member manufactured in advance in a place other than a place where a rail work girder cradle is installed. Good.
[0050]
Further, in each of the above embodiments, the on-site cast concrete 12 that is reinforced concrete and the connecting reinforcing
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is pre-manufactured in a place other than the place where the railroad girder cradle is installed, and is preliminarily installed below the sleeper and at the construction girder support point of the railroad girder. Since the construction member and the prefabricated member are connected at the site, the rail girder cradle is constructed, so that the train load is formed by forming the prefabricated member with a high-strength material such as concrete. It can be assumed that there is no risk of damage even if it is repeatedly subjected. In addition, since the pre-fabricated member itself is integrated, there is no backlash and the base can be made strong. Moreover, in addition to responding to the vertical load from the top as a solid structure, the lateral resistance force is large against the lateral force from the horizontal direction, and deformation or the like occurs due to the lateral force. There is no. In addition, slow train travel can be minimized, which can greatly contribute to the improvement of passenger services on railways. In addition, the construction cost can be significantly reduced by reducing the amount of excavation of the recess for installing the cradle and reducing the small transport members on site. In addition, pre-manufactured parts can be pre-manufactured at locations other than the construction site, and if construction site using ultra-early high-strength concrete or early-strength concrete is used as the on-site connection means, the construction period can be greatly shortened. However, it can be easily constructed even in railway sections such as short metropolitan areas.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a railroad girder cradle according to a first embodiment of the present invention and a relationship between the railroad girder and a track.
FIG. 2 is a top view showing a configuration of a railroad girder cradle according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state before construction in a diagram for explaining a construction method of a rail work girder cradle according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a roadbed excavation state at a place where a cradle is constructed in a diagram for explaining a method for constructing a cradle for railroad work girders according to a second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4B shows a side view.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a construction state of a chestnut layer in a diagram for explaining a construction method for a rail girder cradle according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a precast concrete member is installed in a diagram for explaining a method of constructing a rail girder cradle according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which cast-in-place concrete is constructed among the diagrams for explaining the construction method of the rail work girder cradle according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which a railroad work girder is installed on a railroad work girder cradle among the diagrams for explaining a method for constructing a railroad girder cradle according to a second embodiment of the present invention. is there.
[Explanation of symbols]
10 Railing girder cradle
11A, 11B Precast concrete members
12 On-site concrete
13 Kuriishi Formation
15 Recess for cradle installation
20 Railway construction girder
21A, 21B Main girder
22 Horizontal girder
23A, 23B Cross beam support
24A, 24B Cross girder fixing bolt
25A, 25B Main girder fixing plate
26A, 26B Main girder fixing bolt
111A, 111B Lower main reinforcement
112A, 112B Upper main reinforcement
113A, 113B Power distribution reinforcing bars
114A, 114B Rebar for connection
121 Lower main reinforcement
122 Upper rebar
123 Rebar
B Ballast roadbed
F1, F2 rail fastening device
G, G 'roadbed
P sheet pile
R1, R2 rail
S sleeper
T1, T2 tie rate
Claims (2)
前記鉄道工事桁用受台を設置する箇所以外の場所で予め製作され、前記まくらぎの略下方でかつ前記鉄道工事桁の工事桁支持点に所定間隔をあけて対向して設置される一対の予製作部材と、
前記一対の予製作部材の間を現場で連結する現場連結手段とを備え、
前記一対の予製作部材は、それぞれ、直方体状のプレキャストコンクリート部材で作られ、その上部に主桁固定ボルトをねじ込むためのボルト孔部材が設けられていて、前記工事桁支持点に設置された際に、対向する面から連結用鉄筋が突出しているものであり、
前記現場連結手段は、超早強コンクリート又は早強コンクリートを用いた現場打ちコンクリートであって、前記一対のコンクリート部材の対向する面間に打設され、前記突出する連結鉄筋と一体化するものであることを特徴とする鉄道工事桁用受台。A cradle that supports a railroad girder that supports sleepers of the railroad track when excavating below the railroad track,
A pair of pre-fabricated parts that are pre-manufactured at a place other than the place where the railroad girder cradle is installed, and that are installed substantially below the sleepers and facing the construction girder support points of the railroad girder at a predetermined interval. Production members;
A site connecting means for connecting in situ between the pair of preformed operating member,
Each of the pair of pre-fabricated members is made of a rectangular parallelepiped precast concrete member, and a bolt hole member for screwing a main girder fixing bolt is provided on an upper portion of the pair of pre-manufactured members. In addition, the connecting rebar protrudes from the opposite surface,
The on-site connection means is ultra-early high-strength concrete or cast-in-place concrete using early-strength concrete, and is placed between opposing surfaces of the pair of concrete members, and is integrated with the protruding connection reinforcing bars. railway construction digits for the pedestal, characterized in that there.
前記鉄道工事桁用受台を設置する箇所以外の場所で、コンクリート製で、直方体状をし、その上部に主桁固定ボルトをねじ込むためのボルト孔部材が設けられ、一側面から連結用鉄筋が突出している一対の予製作部材を予め製作する予製作部材製作工程と、
前記まくらぎの略下方でかつ前記一対の鉄道工事桁用受台を設置するための受台設置用凹部を掘削する受台設置用凹部掘削工程と、
前記受台設置用凹部内でかつ前記鉄道工事桁を支持する工事桁支持点の位置に前記一対の予製作部材を所定の間隔をあけ、かつ、前記連結用鉄筋が突出している側面同士が対向するように設置する予製作部材設置工程と、
超早強コンクリート又は早強コンクリートを用いた現場打ちコンクリートを、前記一対の予製作部材の対向する面間に打設し、前記突出する連結用鉄筋と現場打ちコンクリートを一体化させて一対の予製作部材間を連結することにより一体化された鉄道工事桁用受台を形成する予製作部材現場連結工程と、
を有することを特徴とする鉄道工事桁用受台の施工方法。When excavating below the railroad track, it is a method for constructing a railroad girder cradle that supports the sleeper of the railroad track,
It is made of concrete and has a rectangular parallelepiped shape at a place other than the place where the rail girder cradle is installed, and a bolt hole member for screwing the main girder fixing bolt is provided on the upper part, and the connecting rebar is provided from one side. A prefabricated member production process for producing a pair of protruding prefabricated members in advance;
A recessed portion excavation step for cradle installation for excavating a recessed portion for cradle installation for installing the cradle for a pair of railroad construction girders substantially below the sleepers;
The pair of pre-fabricated members are spaced apart from each other in the recess for mounting the cradle and at the position of the construction beam support point that supports the railroad work beam , and the side surfaces on which the connecting reinforcing bars protrude are opposed to each other A prefabricated member installation process to install
Super early-strength concrete or cast-in-place concrete using early-strength concrete is placed between the opposing surfaces of the pair of prefabricated members, and the protruding connecting reinforcing bars and the cast-in-place concrete are integrated to form a pair of precast concrete. Pre-manufactured member on-site connection process for forming an integrated rail girder pedestal by connecting the manufactured members ;
A method for constructing a railroad girder cradle characterized by comprising:
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