JP5971937B2 - 低床レール設備および台車付きの低床レール設備および非開削工法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば水道管やガス管、鋼管等の管路を地中に敷設する際に採用される非開削工法において使用される低床レール設備、台車付きの低床レール設備、および、非開削工法に関する。

従来、非開削工法を用いて、水道管等の管路を地中に敷設している。非開削工法には主にシールド工法と推進工法とがあり、このうち、シールド工法は、図２５に示すように、地面に立坑１０１を掘り、小型のシールドマシンを用いて立坑１０１から横方向にトンネルを掘削していく。この際、複数のセグメント１０２をトンネル内に搬入し、トンネル内で、複数のセグメント１０２を連結して内壁１０３を奥へ向って順次組立てていき、内壁１０３が複数のセグメント１０２で構成されたシールドトンネル１０４を形成する。

その後、図２５，図２６に示すように、シールドトンネル１０４内に軌条設備１０５を据え付ける。尚、軌条設備１０５は、内壁１０３の底部に一定間隔おきに設置された複数の枕木１０６と、枕木１０６上に架設された断面Ｉ形状の左右一対のレール１０７とで構成されている。尚、枕木１０６は幅止め材（図示省略）等で内壁１０３の底部に固定されている。尚、幅止め材はＣ形状のクランプと複数のボルトとで構成されている。また、レール１０７はボルト，ナット（図示省略）等で枕木１０６に固定されている。

その後、両レール１０７上に台車１０８を設置し、台車１０８上に接続すべき持込管１０９（例えば水道管等）を載せ、台車１０８を走行させて、接続すべき持込管１０９をシールドトンネル１０４内に搬入して接続位置Ｐまで運搬し、接続すべき持込管１０９をシールドトンネル１０４内で既に接続されている持込管１０９に接続する。

この際、軌条設備１０５の高さＨ１が高いので、持込管１０９の口径が大きいと、軌条設備１０５上の台車１０８に支持された接続すべき持込管１０９の管軸心Ａがシールドトンネル１０４内で既に接続されている持込管１０９の管軸心Ｂよりも高い位置になる。このため、接続位置Ｐにおいて、図２６の仮想線および図２７に示すように、一旦、接続すべき持込管１０９を台車１０８から吊り上げ、この状態で、図２８の実線で示すように、吊り上げられた持込管１０９の下方から台車１０８を手前に引き抜き、その後、吊り上げられた持込管１０９の下方の軌条設備１０５を撤去し、図２８の仮想線で示すように、吊り上げられた持込管１０９を下降して、接続すべき持込管１０９の管軸心Ａが既に接続されている持込管１０９の管軸心Ｂと一致するように高さ調整し、この状態で、持込管１０９同士を接続する。

尚、持込管１０９の吊り上げには、例えばチェーンブロック等の吊り上げ装置１１０が用いられ、吊り上げ装置１１０はシールドトンネル１０４内の天井部に取付けられている。

このような持込管１０９の接続作業と軌条設備１０５の撤去作業とを順次繰り返して、持込管１０９を接続していき、最終的に管路１１４（例えば水道管路等）を形成する。尚、この際、接続された持込管１０９とシールドトンネル１０４の内壁１０３との間にモルタル１１１を注入していく。

また、下記特許文献１には、トンネル内に軌条設備が据え付けられ、軌条設備は、トンネル内の底部に一定間隔おきに設置された複数の枕木と、枕木上に架設された左右一対のレールとで構成され、管を運搬する台車がレール上を走行する構成が記載されている。

特開平１１−２５５１１７

しかしながら上記の従来形式では、図２５，図２６の実線に示すように、軌条設備１０５の高さＨ１が高いので、台車１０８に支持された接続すべき持込管１０９の管軸心Ａがシールドトンネル１０４内で既に接続されている持込管１０９の管軸心Ｂよりも高い位置になる。したがって、台車１０８を手前に引き抜くためには、接続すべき持込管１０９を一旦台車１０８から吊り上げる必要がある。

このため、台車１０８に支持された接続すべき持込管１０９の上方に十分な広さの吊り上げ用スペース１１２を確保する必要があり、シールドトンネル１０４の口径を拡大せずに、持込管１０９の口径を拡大することは困難であるといった問題がある。

本発明は、持込管の口径を拡大することが可能な低床レール設備および台車付きの低床レール設備および非開削工法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、内壁が複数のセグメントで構成されたシールドトンネル内に、台車を用いて複数の持込管を搬入し、これら持込管同士を接続してシールドトンネル内に管路を敷設する非開削工法で使用される低床レール設備であって、
低床レール部は、台車が走行可能であり且つ台車の幅方向において対向する一対のレール部材と、両レール部材間の間隔を保持する間隔保持部材とを有し、
間隔保持部材の両端が一対のレール部材に取付けられ、
レール部材は、レール本体と、レール本体の下端に設けられた棒状のベース部材とを有し、
レール本体の長手方向とベース部材の長手方向とが同方向であり、
ベース部材がセグメント上に載置され、
間隔保持部材がセグメントから離間して、間隔保持部材とセグメントとの間に隙間が生じるものである。

これによると、ベース部材をセグメント上に載置することにより、レール本体をベース部材に支持した状態でシールドトンネル内に敷設することができる。この際、ベース部材はレール本体の長手方向と同方向に長い棒状の部材であるため、ベース部材が従来の枕木の代りを果たし、低床レール部の高さを、従来の枕木を備えた軌条設備の高さよりも低くすることができる。

このため、台車が低床レール部上を走行して接続すべき持込管を接続位置まで運搬した際、台車上に搭載された接続すべき持込管の管軸心がシールドトンネル内で既に接続されている持込管の管軸心よりも低位置になる。

その後、台車に搭載された接続すべき持込管を下方からジャッキ等の持上装置で持ち上げて、接続すべき持込管の管軸心が既に接続されている持込管の管軸心と合うように高さ調整し、この状態で、持込管同士を接続する。

このように、接続すべき持込管は台車から持ち上げられた状態で接続されるため、接続後、持上装置を持上げ前の状態に戻すことにより、接続された持込管の下方から台車を手前に容易に引き抜くことができる。したがって、台車に搭載された持込管の上方に吊り上げ用スペースを確保する必要はなく、シールドトンネルの口径を拡大せずに、持込管の口径を拡大することができる。

本第２発明における低床レール設備は、内壁が複数のセグメントで構成されたシールドトンネル内に、台車を用いて複数の持込管を搬入し、これら持込管同士を接続してシールドトンネル内に管路を敷設する非開削工法で使用される低床レール設備であって、
低床レール部は、台車が走行可能であり且つ台車の幅方向において対向する一対のレール部材と、両レール部材間の間隔を保持する間隔保持部材とを有し、
レール部材は、レール本体と、レール本体の下端に設けられた棒状のベース部材とを有し、
レール本体の長手方向とベース部材の長手方向とが同方向であり、
ベース部材は第１のベース部材と第２のベース部材とからなり、
第１のベース部材は両レール本体間の内側寄りに設けられ、
第２のベース部材は両レール本体間の外側寄りに設けられ、
第２のベース部材の直径が第１のベース部材の直径より小さく、
第１および第２のベース部材が円弧状のセグメント上に載置されるものである。

これによると、レール本体は第１のベース部材と第２のベース部材とで支持されるため、レール本体を安定して支持することができる。
また、レール本体にかかる荷重は第１のベース部材と第２のベース部材とに分散してセグメントに作用するため、セグメント内面に荷重が集中して作用することはなく、セグメント内面の損傷を防止することができる。

本第３発明における低床レール設備は、内壁が複数のセグメントで構成されたシールドトンネル内に、台車を用いて複数の持込管を搬入し、これら持込管同士を接続してシールドトンネル内に管路を敷設する非開削工法で使用される低床レール設備であって、
低床レール部は、台車が走行可能であり且つ台車の幅方向において対向する一対のレール部材と、両レール部材間の間隔を保持する間隔保持部材とを有し、
レール部材は、レール本体と、レール本体の下端に設けられた棒状のベース部材とを有し、
レール本体の長手方向とベース部材の長手方向とが同方向であり、
複数のレール部材がシールドトンネルの長手方向において連結されており、
ベース部材はシールドトンネルの底部に配置されたセグメントの主桁上に載置され、
低床レール部は持込管の下方からシールドトンネルの長手方向に沿って引き出し可能であるものである。

これによると、接続すべき持込管は台車から持ち上げられた状態で接続されるため、接続後、台車を持込管の下方から手前に引き抜き、さらに、持込管の下方から低床レール部を引き出すことにより、持込管の下方から容易に低床レール設備を撤去することができる。

本第４発明における低床レール設備は、レール本体の一端に凸部が形成されると共に他端に凹部が形成され、
連結される一方のレール本体の凸部が他方のレール本体の凹部に差込まれるものである。

これによると、連結される一方のレール本体の凸部を他方のレール本体の凹部に差込むことにより、レール本体同士の連結部分において、一方のレール本体の端部と他方のレール本体の端部とがずれるのを防止することができる。

本第５発明における低床レール設備は、レール部材同士の連結部分において主桁の上端部を引き出し方向における後隣りのベース部材の前端から下端へ案内する引掛り防止部がベース部材の端部に形成されているものである。

これによると、低床レール部を引き出す際、レール部材同士の連結部分がセグメントの主桁上を引き出し方向へ通過する。このとき、主桁の上端部が引掛り防止部によって後隣りのベース部材の前端から下端へ案内されるため、主桁の上端部が後隣りのベース部材の前端に引っ掛ることは無く、後隣りのベース部材は主桁上を確実に引き出し方向へ摺動する。これにより、低床レール部は、主桁に引っ掛ることなく、確実に引き出される。

本第６発明における低床レール設備は、引掛り防止部は、引き出し方向における後隣りのベース部材の前端部に形成され、且つ後部が前部よりも下方に傾斜した傾斜面であり、
引掛り防止部の前端部は、引き出し方向における前隣りに連結されたレール部材のベース部材の後端下部よりも上方に位置し、
引掛り防止部の後端部はベース部材の下端に続いているものである。

これによると、低床レール部を引き出す際、主桁の上端部が後隣りのベース部材の引掛り防止部の傾斜面に摺接しながら後隣りのベース部材の前端から下端へ案内される。このため、主桁の上端部が後隣りのベース部材の前端に引っ掛ることは無く、後隣りのベース部材は主桁上を確実に引き出し方向へ摺動する。

本第７発明における低床レール設備は、ベース部材は丸棒状であるものである。
これによると、ベース部材を、セグメント上に載置した状態で、セグメントの円弧形状に応じて周方向へ容易に摺動させることができる。このため、低床レール設備の位置をシールドトンネルの周方向において容易に調整することができる。

本第８発明における低床レール設備は、内壁が複数のセグメントで構成されたシールドトンネル内に、台車を用いて複数の持込管を搬入し、これら持込管同士を接続してシールドトンネル内に管路を敷設する非開削工法で使用される低床レール設備であって、
低床レール部は、台車が走行可能であり且つ台車の幅方向において対向する一対のレール部材と、両レール部材間の間隔を保持する間隔保持部材とを有し、
レール部材は、レール本体と、レール本体の下端に設けられた棒状のベース部材とを有し、
レール本体の長手方向とベース部材の長手方向とが同方向であり、
ベース部材がセグメント上に載置され、
低床レール部の引き出し方向側の端部に乗り移り用レール部が連結され、
乗り移り用レール部は、低床レール部と共にセグメント上に載置され、シールドトンネル内に設けられた軌条設備側から軌条設備よりも低い低床レール部側に向って下方へ傾斜しているものである。

これによると、台車は、軌条設備上を走行し、軌条設備上から低床レール設備の乗り移り用レール部上を通って低床レール部上に乗り移る。尚、低床レール設備の低床レール部の高さは軌条設備の高さの高さよりも低いが、低床レール設備に乗り移り用レール部を備えることにより、低床レール部と軌条設備との上下の段差が解消され、台車を円滑に軌条設備から低床レール部へ走行させることができる。

また、乗り移り用レール部を低床レール部に連結した状態で、低床レール設備を持込管の下方から引き出して撤去することができる。
本第９発明は、上記第１発明から第８発明のいずれか１項に記載の低床レール設備と、この低床レール設備上を走行可能な台車とを組み合わせた台車付きの低床レール設備であって、
台車は、持込管を支持する支持部と、支持部から持込管を持ち上げる出退自在な持上装置とを有するものである。

これによると、接続すべき持込管を支持部で支持した状態で台車が低床レール設備上を走行することにより、持込管を接続位置まで運搬する。その後、持上装置を上方へ突出させることにより、接続すべき持込管を下方から持ち上げて、接続すべき持込管の管軸心が既に接続されている持込管の管軸心と合うように高さ調整し、この状態で、持込管同士を接続する。

接続後、持上装置を下方へ退入させることにより、接続された持込管が台車から上方へ離間し、接続された持込管の下方から台車を手前に容易に引き抜くことができる。したがって、台車に搭載された持込管の上方に吊り上げ用スペースを確保する必要はない。

本第１０発明は、上記請求項９に記載の台車付きの低床レール設備を使用した非開削工法であって、
複数のセグメントで構成された内壁を有するシールドトンネルを形成し、
シールドトンネル内において、持込管同士を接続する接続位置の下方に低床レール設備を載置し、
シールドトンネル内に、シールドトンネルの端部から低床レール設備に至る軌条設備を設け、
接続すべき持込管を台車に搭載し、
台車を軌条設備上から低床レール設備上に走行させて接続すべき持込管を接続位置まで運搬し、
接続位置において、台車の持上装置で接続すべき持込管を持ち上げ、接続すべき持込管の高さをシールドトンネル内で既に接続されている持込管の高さに合わせてこれら持込管同士を接続し、
接続した持込管の下方から台車を引き抜き、
軌条設備の奥端部を撤去して、低床レール設備と軌条設備との間に引出用スペースを形成し、
低床レール設備を、接続した持込管の下方から引出用スペースに引き出して、次の持込管同士の接続位置まで後退させ、軌条設備に接続することを繰り返すものである。

これによると、接続した持込管の下方から引き出した低床レール設備を、次の持込管同士の接続位置まで後退させ、軌条設備に接続することを繰り返すことにより、一台の低床レール設備を持込管同士の接続作業毎に何回も繰り返して使用することができる。

これにより、低床レール設備の長さを短縮することができ、シールドトンネルの端部から持込管の接続位置に達する長距離の低床レール設備を不要にすることができる。このように短距離の低床レール設備を使用することで、低床レール設備のレール部材の捩れ等を抑制することができる。

以上のように本発明によると、低床レール部の高さを、従来の枕木を備えた軌条設備の高さよりも低くすることができるため、接続位置において、台車に搭載された接続すべき持込管の管軸心がシールドトンネル内で既に接続されている持込管の管軸心よりも低位置になる。

これにより、持込管を台車から持ち上げた状態で接続することができ、接続された持込管の下方から台車を容易に引き抜くことができる。したがって、台車に搭載された持込管の上方に吊り上げ用スペースを確保する必要はなく、シールドトンネルの口径を拡大せずに、持込管の口径を拡大することができる。

本発明の実施の形態における非開削工法によって形成された管路の図である。 同、非開削工法において、持込管を台車で低床レール設備上まで運搬したときのシールドトンネルの長手方向から見た断面図である。 同、シールドトンネルの内壁を構成する底部セグメントの平面図である。 同、非開削工法において、持込管を台車で低床レール設備上の接続位置まで運搬したときのシールドトンネルの側方から見た断面図である。 同、非開削工法に使用される低床レール設備の側面図である。 同、非開削工法に使用される低床レール設備の平面図である。 同、低床レール設備の低床レール部の側面図である。 同、低床レール設備の低床レール部の一部切欠き平面図である。 同、低床レール設備の低床レール部の正面図である。 同、低床レール設備のレール本体同士の連結部分の側面図である。 同、低床レール設備のレール本体同士の連結部分の一部切欠き平面図である。 同、低床レール設備の第１の引掛り防止部と底部セグメントの主桁との図であり、第１の引掛り防止部が主桁上を引き出し方向へ通過する直前の様子を示す。 同、低床レール設備の第２の引掛り防止部と底部セグメントの主桁との図であり、第２の引掛り防止部が主桁上を引き出し方向へ通過する直前の様子を示す。 同、低床レール設備の乗り移り用レール部の側面図である。 同、低床レール設備の乗り移り用レール部の正面図である。 同、非開削工法に使用される台車の正面図であり、低床レール設備の低床レール部に支持され、持込管を搭載した様子を示す。 同、非開削工法の手順を示す図であり、持込管を台車から持上げた様子を示す。 同、非開削工法の手順を示す図であり、持込管を接続した様子を示す。 同、非開削工法の手順を示す図であり、低床レール設備と軌条設備との間に引出用スペースを形成した様子を示す。 同、非開削工法の手順を示す図であり、低床レール設備を引出用スペースに引き出した様子を示す。 同、非開削工法において、低床レール設備を引き出す際、低床レール設備の第１の引掛り防止部が底部セグメントの主桁上を引き出し方向へ通過する時の様子を示す。 同、非開削工法において、低床レール設備を引き出す際、低床レール設備の第２の引掛り防止部が底部セグメントの主桁上を引き出し方向へ通過する時の様子を示す。 同、非開削工法において、低床レール設備を引き出す際、低床レール設備の第１の引掛り防止部が底部セグメントの主桁上を引き出し方向へ通過した直後の様子を示す。 同、非開削工法において、低床レール設備を引き出す際、低床レール設備の第２の引掛り防止部が底部セグメントの主桁上を引き出し方向へ通過した直後の様子を示す。 従来の非開削工法において、持込管を台車で軌条設備上の接続位置まで運搬したときのシールドトンネルの側方から見た断面図である。 同、非開削工法において、持込管を台車で接続位置まで運搬したときのシールドトンネルの長手方向から見た断面図である。 同、非開削工法において、持込管を台車から吊り上げた様子を示す図である。 同、非開削工法において、吊り上げた持込管の下方から台車を引き抜いた様子を示す図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、１は非開削工法を用いて地中に敷設された水道管路等の管路である。この管路１は地中に掘られたシールドトンネル２内に敷設されている。管路１の外周面とシールドトンネル２の内面との間にはモルタル等の充填材３が充填されている。

管路１は複数の接続された持込管５によって形成されている。各持込管５は、一端に受口６を有し、他端に挿口７を有している。隣接する一方の持込管５の受口６に他方の持込管５の挿口７を挿入することにより、持込管５同士が接続される。

図１，図２に示すように、シールドトンネル２は、複数のセグメント９〜１１からなる内壁１３を有している。このうちシールドトンネル２の底部に設置されている底部セグメント９は、図２，図３に示すように、円弧状に湾曲した外板部１５と、一対の主桁１６と、一対の継手板１８と、複数の補強部材（図示省略）とを有している。

主桁１６は、内フランジ形状を有し、シールドトンネル２の長手方向Ｃにおける外板部１５の両端部に、内側へ突出して設けられている。図３，図５，図１２に示すように、主桁１６は、ボルト２３、ナット２４等の連結部材を用いて、複数の底部セグメント９同士をシールドトンネル２の長手方向Ｃにおいて接続するためのものであり、主桁１６には複数のボルト孔２１が形成されている。

継手板１８は、シールドトンネル２の周方向Ｄにおける外板部１５の両側端部に、内側へ突出して設けられている。継手板１８は、ボルト、ナット等の連結部材（図示省略）を用いて、シールドトンネル２の周方向Ｄにおいて底部セグメント９に隣接する側部セグメント１０を接続するためのものであり、継手板１８には複数のボルト孔２２が形成されている。また、補強部材は外板部１５の内周面に設けられている。

側部セグメント１０と天部セグメント１１とはそれぞれ、底部セグメント９と同様に、外板部と主桁と継手板と補強部材とを有している。
図２に示すように、周方向Ｄにおいて、底部セグメント９と側部セグメント１０とをボルト、ナット等の連結部材（図示省略）で連結し、側部セグメント１０と天部セグメント１１とをボルト、ナット等の連結部材（図示省略）で連結することにより、円筒状部材２５が形成される。さらに、図５，図１２に示すように、シールドトンネル２の長手方向Ｃにおいて隣接する一方の各セグメント９〜１１の主桁１６と他方の各セグメント９〜１１の主桁１６とをボルト２３、ナット２４等の連結部材で連結することにより、複数の円筒状部材２５が長手方向Ｃにおいて接続されて、図１に示すように、シールドトンネル２の内壁１３が形成される。

また、非開削工法には、図４に示した低床レール設備２７と台車２８と軌条設備２９と自走車両３０とが使用される。
先ず、低床レール設備２７の構成を以下に説明する。

図５，図６に示すように、低床レール設備２７は低床レール部３１と乗り移り用レール部３２とを有している。図７〜図９に示すように、低床レール設備２７の低床レール部３１は、台車２８が走行可能であり且つ台車２８の幅方向において対向する一対のレール部材３３と、両レール部材３３間の間隔を保持する複数の間隔保持部材３４とを有している。尚、レール部材３３はシールドトンネル２の長手方向Ｃにおいて複数本連結されている。

各レール部材３３は、レール本体３５と、レール本体３５の下端に溶接等により設けられた第１および第２のベース部材３６，３７とを有している。レール本体３５は四角形の断面を有する棒状の部材である。また、第１および第２のベース部材３６，３７は丸棒状の部材であり、レール本体３５の長手方向Ｃと第１および第２のベース部材３６，３７の長手方向Ｃとが同方向である。

第１のベース部材３６は両レール本体３５間の内側寄りに設けられ、第２のベース部材３７は両レール本体３５間の外側寄りに設けられている。尚、第２のベース部材３７の直径は第１のベース部材３６の直径より小さい。

間隔保持部材３４の一端は一方のレール本体３５の下部に取付けられ、間隔保持部材３４の他端は他方のレール本体３５の下部に取付けられている。
図５，図６，図１０，図１１に示すように、レール本体３５同士の連結部分において、一方のレール本体３５の端部と他方のレール本体３５の端部とが連結具４０によって連結されている。連結具４０は、一対の連結板４１，４２と、複数のボルト４３，ナット４４とを有している。このうち、外側連結板４１は、連結される一方のレール本体３５の端部外側面と他方のレール本体３５の端部外側面とに当て付けられ、内側連結板４２は、連結される一方のレール本体３５の端部内側面と他方のレール本体３５の端部内側面とに当て付けられる。

ボルト４３，ナット４４は外側連結板４１と内側連結板４２とをレール本体３５に取付けて固定するものであり、ボルト４３はレール本体３５の端部に形成されたボルト孔４５に挿通されている。尚、ボルト孔４５はレール本体３５の端部外側面と端部内側面とに貫通している。

また、図７，図８に示すように、レール本体３５の一端には凸部３８が設けられ、レール本体３５の他端には凹部３９が設けられている。凸部３８と凹部３９とはそれぞれ、レール本体３５の上下方向における中央部に位置し、レール本体３５の全幅にわたって形成されている。図１０，図１１に示すように、レール本体３５同士の連結部分において、連結される一方のレール本体３５の凸部３８が他方のレール本体３５の凹部３９に差込まれている。

図５，図９に示すように、第１および第２のベース部材３６，３７はシールドトンネル２の底部セグメント９の主桁１６上に載置されている。この状態で、低床レール部３１をシールドトンネル２の長手方向Ｃに沿って手前（引き出し方向Ｅ）へ引き出すことができる。

図１０，図１２，図１３に示すように、レール部材３３同士の連結部分において主桁１６の上端部を引き出し方向Ｅにおける後隣りの第１および第２のベース部材３６，３７の前端から下端へ案内する第１および第２の引掛り防止部４７，４８が第１および第２のベース部材３６，３７の端部に形成されている。

第１の引掛り防止部４７は、引き出し方向Ｅにおける後隣りの第１のベース部材３６の前端部に形成され、且つ後部が前部よりも下方に傾斜した傾斜面である。第１の引掛り防止部４７の前端部は、引き出し方向Ｅにおける前隣りに連結されたレール部材３３の第１のベース部材３６の後端下部よりも上方に位置している。また、第１の引掛り防止部４７の後端部は第１のベース部材３６の下端に続いている。

同様に、第２の引掛り防止部４８は、引き出し方向Ｅにおける後隣りの第２のベース部材３７の前端部に形成され、且つ後部が前部よりも下方に傾斜した傾斜面である。第２の引掛り防止部４８の前端部は、引き出し方向Ｅにおける前隣りに連結されたレール部材３３の第２のベース部材３７の後端下部よりも上方に位置している。また、第２の引掛り防止部４８の後端部は第２のベース部材３７の下端に続いている。

また、図５，図６，図１４，図１５に示すように、低床レール設備２７の乗り移り用レール部３２は低床レール部３１の引き出し方向Ｅ側の端部に連結されている。乗り移り用レール部３２は、上述した低床レール部３１と同様に構成されており、一対のレール部材５８と、両レール部材５８間の間隔を保持する間隔保持部材５９とを有している。レール部材５８は、レール本体６０と、レール本体６０の下端に設けられた丸棒状の第１および第２のベース部材６１，６２とを有している。

乗り移り用レール部３２は低床レール部３１と軌条設備２９との間に配置され、乗り移り用レール部３２のレール本体６０の上面は軌条設備２９側から低床レール部３１側に向って下方へ傾斜している。乗り移り用レール部３２のレール本体６０は、一端部側が低床レール部３１のレール本体３５と同様な四角形状の断面を有し、他端部側が軌条設備２９のレール１０７と同様なＩ形状の断面を有している。

また、第１および第２のベース部材６１，６２は底部セグメント９の主桁１６上に載置されている。これにより、乗り移り用レール部３２を低床レール部３１に連結した状態で、低床レール設備２７一式をシールドトンネル２の長手方向Ｃに沿って手前（引き出し方向Ｅ）へ引き出すことができる。

尚、低床レール部３１のレール本体３５同士の連結と同様に、低床レール部３１のレール本体３５と乗り移り用レール部３２のレール本体６０とは連結具４０により連結されている。

また、低床レール部３１の第１および第２のベース部材３６，３７と同様に、乗り移り用レール部３２の第１および第２のベース部材６１，６２の端部にも、第１および第２の引掛り防止部４７，４８が形成されている。

以上が低床レール設備２７の構成である。次に、軌条設備２９の構成を以下に説明する。
図４に示すように、軌条設備２９は、従来技術において説明した軌条設備１０５と同様の設備であり、内壁１３の底部に一定間隔おきに設置された複数の枕木１０６と、枕木１０６上に架設された断面Ｉ形状の左右一対のレール１０７とで構成されている。レール１０７はシールドトンネル２の長手方向Ｃにおいて複数本連結されている。尚、図５，図９に示すように、低床レール設備２７の高さＨ２は軌条設備２９の高さＨ１よりも低く形成されている。また、図５に示すように、軌条設備２９のレール１０７と低床レール設備２７の乗り移り用レール部３２のレール本体６０とは連結具４０により連結されている。

次に、台車２８の構成を以下に説明する。
図２，図４，図１６に示すように、台車２８は、低床レール設備２７の低床レール部３１のレール本体３５上および乗り移り用レール部３２のレール本体６０上と軌条設備２９のレール１０７上を走行可能であって、外鍔付きの複数の車輪５１と、持込管５を支持する支持部５２と、支持部５２から持込管５を持ち上げる複数の持上装置５３とを有している。各持上装置５３はそれぞれ、複数の油圧式のシリンダ装置からなり、上下方向へ出退自在な出退部５３ａを有している。

次に、自走車両３０の構成を以下に説明する。
図４に示すように、自走車両３０は、台車２８を押したり或は牽引して走行させるバッテリー式機関車等であって、低床レール設備２７上および軌条設備２９上を自走可能である。尚、自走車両３０には、台車２８の各持上装置５３の出退部５３ａの出退を切換える油圧装置（図示省略）が設けられている。

次に、非開削工法を用いて地中に管路１を敷設する方法を下記工程（１）〜（８）に基いて説明する。尚、先述した従来技術と同じ部材については、同一の符号を付記して詳細な説明を省略する。

（１）図４に示すように、小型のシールドマシンを用いて立坑１０１から横方向にトンネルを掘削し、この際、複数のセグメント９〜１１をトンネル内に搬入し、トンネル内で、複数のセグメント９〜１１を連結して内壁１３を奥へ向って順次組立てていき、内壁１３が複数のセグメント９〜１１で構成されたシールドトンネル２を形成する。

（２）シールドトンネル２内において、持込管５同士を接続する接続位置Ｐの下方に低床レール設備２７を載置する。また、シールドトンネル２内に、シールドトンネル２の搬入側端部から低床レール設備２７の乗り移り用レール部３２に至る軌条設備２９を設ける。この際、図５に示すように、軌条設備２９のレール１０７と乗り移り用レール部３２のレール本体６０とを連結具４０で連結する。これにより、図９，図１５に示すように、低床レール設備２７の低床レール部３１の第１および第２のベース部材３６，３７と乗り移り用レール部３２の第１および第２のベース部材６１，６２とがそれぞれ底部セグメント９の主桁１６上に載置される。

（３）図４に示すように、接続すべき持込管５を台車２８の支持部５２に搭載し、自走車両３０を運転して、自走車両３０で台車２８を押しながら、台車２８を軌条設備２９上から低床レール設備２７上に走行させ、接続すべき持込管５を接続位置Ｐまで運搬する。

この際、低床レール設備２７の低床レール部３１の第１および第２のベース部材３６，３７は枕木の代わりを果たすため、図５，図９に示すように、低床レール部３１の高さＨ２を軌条設備２９の高さＨ１よりも低くすることができる。これにより、図４に示すように、接続位置Ｐにおいて、台車２８に搭載された接続すべき持込管５の管軸心Ａがシールドトンネル２内で既に接続されている複数の持込管５の管軸心Ｂよりも低位置になる。

（４）その後、油圧装置を操作して、図２および図１６の各仮想線で示すように、台車２８の各持上装置５３の出退部５３ａを上方へ突出させて、接続すべき持込管５を下方から台車２８の上方へ持ち上げ、図１７の実線で示すように、接続すべき持込管５の管軸心Ａが既に接続されている複数の持込管５の管軸心Ｂと一致するように高さ調整し、この状態で、台車２８をゆっくりと僅かに前進させ、仮想線で示すように、台車２８上の接続すべき持込管５を既に接続されている持込管５に接続する。

（５）その後、各持上装置５３の出退部５３ａを下方へ退入させることにより、図１８に示すように、台車２８は接続された持込管５の下方に離間し、仮想線で示すように、接続された持込管５の下方から台車２８を手前に容易に引き抜くことができる。したがって、台車２８に搭載された持込管５の上方に吊り上げ用スペースを確保する必要はなく、シールドトンネル２の口径を拡大せずに、持込管５の口径を拡大することができる。尚、上記のように台車２８を引き抜いた後、接続された持込管５が下向きに傾かないように、接続された持込管５を左右方向の支持材６４（図１９参照）で下方から支持しておく。

（６）低床レール設備２７のレール本体６０の手前側端部と軌条設備２９のレール１０７の奥側端部とを連結している連結具４０（図５参照）を取外した後、図１９に示すように、軌条設備２９（すなわち枕木１０６とレール１０７）の奥端部を撤去して、低床レール設備２７と軌条設備２９との間に引出用スペース６３を形成する。

（７）低床レール設備２７は底部セグメント９の主桁１６上に載置されているため、図２０の実線で示すように、低床レール設備２７を、持込管５の下方から引出用スペース６３に引き出して、次の持込管５同士の接続位置Ｐまで後退させることができる。

（８）このようにして後退させた低床レール設備２７の乗り移り用レール部３２を連結具４０で軌条設備２９に連結し（図５参照）、次に接続すべき持込管５を台車２８の支持部５２に搭載して上記（３）〜（８）を繰り返すことにより、図１に示すように、複数の持込管５からなる管路１がシールドトンネル２に敷設される。

上記のような非開削工法によると、図９に示すように、低床レール設備２７の低床レール部３１のレール本体３５は第１のベース部材３６と第２のベース部材３７とで支持されるため、レール本体３５を安定して支持することができる。

また、レール本体３５にかかる荷重は第１のベース部材３６と第２のベース部材３７とに分散されて底部セグメント９の主桁１６に作用するため、主桁１６の一箇所に荷重が集中して作用することはなく、主桁１６の損傷を防止することができる。

また、図１０，図１１に示すように、連結される一方のレール本体３５の凸部３８を他方のレール本体３５の凹部３９に差込むことにより、レール本体３５同士の連結部分において、一方のレール本体３５の端部と他方のレール本体３５の端部とが上下にずれるのを防止することができる。これにより、レール本体３５同士の連結部分に上下の段差が発生するのを防止することができる。

尚、低床レール設備２７の乗り移り用レール部３２についても上記と同様の作用効果が得られる。
また、図９に示すように、低床レール部３１の第１および第２のベース部材３６，３７を、底部セグメント９上の主桁１６に載置した状態で、主桁１６の円弧形状に応じて周方向Ｄへ容易に摺動させることができる。同様に、図１５に示すように、乗り移り用レール部３２の第１および第２のベース部材６１，６２も同様に主桁１６の円弧形状に応じて周方向Ｄへ容易に摺動させることができる。これにより、低床レール設備２７の位置をシールドトンネル２の周方向Ｄにおいて容易に調整することができる。

また、図５に示すように、低床レール設備２７の低床レール部３１の高さＨ２は軌条設備２９の高さＨ１よりも低いが、低床レール設備２７に乗り移り用レール部３２を備えることにより、低床レール部３１と軌条設備２９との上下の段差が解消され、上記工程（３）の際、台車２８を円滑に軌条設備２９から低床レール部３１へ走行させることができる。

また、上記工程（７）において、低床レール設備２７を持込管５の下方から手前の引出用スペース６３へ引き出す際、図１２，図１３に示すように、レール部材３３同士の連結部分が底部セグメント９の主桁１６上を引き出し方向Ｅへ通過する。このとき、主桁１６の上端部は、図２１，図２２に示すように後隣りの第１および第２のベース部材３６，３７の第１および第２の引掛り防止部４７，４８の傾斜面に摺接しながら、図２３，図２４に示すように後隣りの第１および第２のベース部材３６，３７の前端から下端へ案内される。このため、主桁１６の上端部が後隣りの第１および第２のベース部材３６，３７の前端に引っ掛ることは無く、後隣りの第１および第２のベース部材３６，３７は主桁１６上を確実に引き出し方向Ｅへ摺動する。これにより、低床レール設備２７は、主桁１６に引っ掛ることなく、確実に手前の引出用スペース６３へ引き出される。

また、上記工程（６）〜（８）において、接続した持込管５の下方から引き出した低床レール設備２７を、次の持込管５同士の接続位置Ｐまで後退させ、連結具４０で軌条設備２９に連結することを繰り返すことにより、一台の低床レール設備２７を持込管５同士の接続作業毎に何回も繰り返して使用することができる。

これにより、図４に示すように、低床レール設備２７の長さＬを短縮することができ、シールドトンネル２の端部から持込管５の接続位置Ｐに達する長距離の低床レール設備を不要にすることができる。このように短距離の低床レール設備２７を使用することで、低床レール設備２７のレール部材３３，５８（図９，図１５参照）の捩れ等を抑制することができる。尚、図４に示すように、低床レール設備２７の低床レール部３１は、台車２８と自走車両３０とを連結した全長よりも多少長ければよい。

尚、レール部材３３自体は水平面内ではほとんど撓むことはないが、レール部材３３同士の連結部分において、ボルト孔４５の遊び等により水平面内で僅かに屈曲可能であること、および、低床レール設備２７の位置をシールドトンネル２の周方向Ｄにおいて容易に調整可能であることにより、シールドトンネル２に、水平面内で緩やかに湾曲する緩曲線部が存在している場合、低床レール設備２７を緩曲線部に追従させることができる。

上記実施の形態では、図９，図１５に示すように、ベース部材３６，３７，６１，６２の断面を円形状にしているが、円形状のみに限定されるものではなく、たとえば、下部が円弧形状である断面を有している部材であってもよい。

上記実施の形態では、図５に示すように、低床レール部３１においてレール部材３３を二本連結しているが、三本以上の複数本連結したものでもよく、或は、一本でもよい。

１ 管路
２ シールドトンネル
５ 持込管
９〜１１ セグメント
１３ 内壁
１６ 主桁
２７ 低床レール設備
２８ 台車
２９ 軌条設備
３１ 低床レール部
３２ 乗り移り用レール部
３３，５８ レール部材
３４，５９ 間隔保持部材
３５，６０ レール本体
３６，６１ 第１のベース部材
３７，６２ 第２のベース部材
３８ 凸部
３９ 凹部
４７，４８ 第１および第２の引掛り防止部
５２ 支持部
５３ 持上装置
６３ 引出用スペース
Ｃ 長手方向
Ｅ 引き出し方向
Ｐ 接続位置

Claims (10)

1. 内壁が複数のセグメントで構成されたシールドトンネル内に、台車を用いて複数の持込管を搬入し、これら持込管同士を接続してシールドトンネル内に管路を敷設する非開削工法で使用される低床レール設備であって、
   低床レール部は、台車が走行可能であり且つ台車の幅方向において対向する一対のレール部材と、両レール部材間の間隔を保持する間隔保持部材とを有し、
   間隔保持部材の両端が一対のレール部材に取付けられ、
   レール部材は、レール本体と、レール本体の下端に設けられた棒状のベース部材とを有し、
   レール本体の長手方向とベース部材の長手方向とが同方向であり、
   ベース部材がセグメント上に載置され、
   間隔保持部材がセグメントから離間して、間隔保持部材とセグメントとの間に隙間が生じることを特徴とする低床レール設備。
2. 内壁が複数のセグメントで構成されたシールドトンネル内に、台車を用いて複数の持込管を搬入し、これら持込管同士を接続してシールドトンネル内に管路を敷設する非開削工法で使用される低床レール設備であって、
   低床レール部は、台車が走行可能であり且つ台車の幅方向において対向する一対のレール部材と、両レール部材間の間隔を保持する間隔保持部材とを有し、
   レール部材は、レール本体と、レール本体の下端に設けられた棒状のベース部材とを有し、
   レール本体の長手方向とベース部材の長手方向とが同方向であり、
   ベース部材は第１のベース部材と第２のベース部材とからなり、
   第１のベース部材は両レール本体間の内側寄りに設けられ、
   第２のベース部材は両レール本体間の外側寄りに設けられ、
   第２のベース部材の直径が第１のベース部材の直径より小さく、
   第１および第２のベース部材が円弧状のセグメント上に載置されることを特徴とする低床レール設備。
3. 内壁が複数のセグメントで構成されたシールドトンネル内に、台車を用いて複数の持込管を搬入し、これら持込管同士を接続してシールドトンネル内に管路を敷設する非開削工法で使用される低床レール設備であって、
   低床レール部は、台車が走行可能であり且つ台車の幅方向において対向する一対のレール部材と、両レール部材間の間隔を保持する間隔保持部材とを有し、
   レール部材は、レール本体と、レール本体の下端に設けられた棒状のベース部材とを有し、
   レール本体の長手方向とベース部材の長手方向とが同方向であり、
   複数のレール部材がシールドトンネルの長手方向において連結されており、
   ベース部材はシールドトンネルの底部に配置されたセグメントの主桁上に載置され、
   低床レール部は持込管の下方からシールドトンネルの長手方向に沿って引き出し可能であることを特徴とする低床レール設備。
4. レール本体の一端に凸部が形成されると共に他端に凹部が形成され、
   連結される一方のレール本体の凸部が他方のレール本体の凹部に差込まれることを特徴とする請求項３記載の低床レール設備。
5. レール部材同士の連結部分において主桁の上端部を引き出し方向における後隣りのベース部材の前端から下端へ案内する引掛り防止部がベース部材の端部に形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の低床レール設備。
6. 引掛り防止部は、引き出し方向における後隣りのベース部材の前端部に形成され、且つ後部が前部よりも下方に傾斜した傾斜面であり、
   引掛り防止部の前端部は、引き出し方向における前隣りに連結されたレール部材のベース部材の後端下部よりも上方に位置し、
   引掛り防止部の後端部はベース部材の下端に続いていることを特徴とする請求項５記載の低床レール設備。
7. ベース部材は丸棒状であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の低床レール設備。
8. 内壁が複数のセグメントで構成されたシールドトンネル内に、台車を用いて複数の持込管を搬入し、これら持込管同士を接続してシールドトンネル内に管路を敷設する非開削工法で使用される低床レール設備であって、
   低床レール部は、台車が走行可能であり且つ台車の幅方向において対向する一対のレール部材と、両レール部材間の間隔を保持する間隔保持部材とを有し、
   レール部材は、レール本体と、レール本体の下端に設けられた棒状のベース部材とを有し、
   レール本体の長手方向とベース部材の長手方向とが同方向であり、
   ベース部材がセグメント上に載置され、
   低床レール部の引き出し方向側の端部に乗り移り用レール部が連結され、
   乗り移り用レール部は、低床レール部と共にセグメント上に載置され、シールドトンネル内に設けられた軌条設備側から軌条設備よりも低い低床レール部側に向って下方へ傾斜していることを特徴とする低床レール設備。
9. 上記請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の低床レール設備と、この低床レール設備上を走行可能な台車とを組み合わせた台車付きの低床レール設備であって、
   台車は、持込管を支持する支持部と、支持部から持込管を持ち上げる出退自在な持上装置とを有することを特徴とする台車付きの低床レール設備。
10. 上記請求項９に記載の台車付きの低床レール設備を使用した非開削工法であって、
    複数のセグメントで構成された内壁を有するシールドトンネルを形成し、
    シールドトンネル内において、持込管同士を接続する接続位置の下方に低床レール設備を載置し、
    シールドトンネル内に、シールドトンネルの端部から低床レール設備に至る軌条設備を設け、
    接続すべき持込管を台車に搭載し、
    台車を軌条設備上から低床レール設備上に走行させて接続すべき持込管を接続位置まで運搬し、
    接続位置において、台車の持上装置で接続すべき持込管を持ち上げ、接続すべき持込管の高さをシールドトンネル内で既に接続されている持込管の高さに合わせてこれら持込管同士を接続し、
    接続した持込管の下方から台車を引き抜き、
    軌条設備の奥端部を撤去して、低床レール設備と軌条設備との間に引出用スペースを形成し、
    低床レール設備を、接続した持込管の下方から引出用スペースに引き出して、次の持込管同士の接続位置まで後退させ、軌条設備に接続することを繰り返すことを特徴とする非開削工法。

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