JP6284262B2 - 鉄道設備基礎とその設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道設備基礎とその設置方法に関するものである。

踏切警報機、遮断機、その他の鉄道設備を設置するにあたり、それらの設備は、鉄道事業者所定の安全基準に基づいた基礎によって、確実に支持されている。例えば、図４に例示される踏切警報機１００の場合には、地盤ＧＬにコンクリート基礎１０４が据え付けられ、このコンクリート基礎１０４上に、踏切警報機１００の支柱１０２が確実に固定される（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４−１９７３２２号公報（〔０００３〕、図３、図７参照）

ところで、踏切の拡張工事を行う場合には、工事期間中は必要に応じて踏切警報機を仮設のものに付替える場合がある。このような踏切警報機を仮設するような場合でも、従来は、常設の基礎と同様のコンクリート基礎を用いており、設置コスト及び工事期間を削減する上での障害となっている。このような課題は、踏切警報機に限らず、踏切遮断機その他の鉄道設備を仮設する際にも、共通するものである。

本発明は上記動向及び課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鉄道設備の仮設に適した基礎を提供すると共に、その設置及び撤去を容易とすることにある。又、必要に応じて、仮設のみならず常設の基礎としても使用可能とすることにある。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）鉄道設備を地盤に設置するための基礎であって、中空の管材によって構成された基部と、該基部の周方向に所定間隔を空けて複数配置された、板材からなる根かせと、前記基部の上端部に配置された、鉄道設備を着脱自在に据え付けるための板材からなる台座とを有する鉄道設備基礎（請求項１）。

本項に記載の鉄道設備基礎は、管材によって構成された基部が地盤に埋設されることで、基部に掛かる土圧によって、鉄道設備基礎の姿勢が安定するものである。又、基部の周方向に所定間隔を空けて複数配置された、板材からなる根かせも、基部と共に地盤に埋設されることで、根かせの表面にも土圧が掛かる。そして、鉄道設備が倒れるような外力を、様々な方向から受けるような場合であっても、様々な方向に設置された複数の根かせによって、土中における基部の姿勢変化を抑制する抗力を発生するものとなる。

そして、本鉄道設備基礎が、基部を構成する管材、根かせを構成する板材及び台座を構成する板材からなることにより、鉄道設備基礎自体の重量に頼ることなく地盤に設置された状態での安定性を確保し、鉄道設備基礎自体の重量の軽減を図るものとなる。又、設置現場で基礎の造成工事を行うことなく、完成状態の鉄道設備基礎を設置現場に搬入することを可能とするものである。
又、鉄道設備は、台座に対し着脱自在に据え付けられることから、必要に応じて、本鉄道設備基礎と鉄道設備とを一体又は別体に設置、撤去するものである。又、異なる鉄道設備と組み合わせて、本鉄道設備基礎を再利用することも可能となる。更に、地盤に設置された状態での安定性が確保されるものであることから、必要に応じて、仮設用の基礎としてのみならず、常設用の基礎としても使用可能となる。

（２）上記（１）項において、前記根かせの前記基部からの突出量が、平面視で前記台座よりも外側に突出しないように形成されている鉄道設備基礎（請求項２）。
本項に記載の鉄道設備基礎は、根かせの基部からの突出量が、平面視で台座よりも外側に突出しないように形成されていることから、本鉄道設備基礎を設置する際に、地盤に対して台座の投影面積程度の穴を掘削することで、基部及び根かせを埋設することが可能となる。又、根かせによる上述の傾倒抑制機能を発揮しつつ、本鉄道設備基礎を撤去すべく、台座を基部の延長方向へと引上げる際の、引き抜き抵抗の過大な増加を防ぐものである。

（３）上記（２）項において、前記根かせの前記基部からの突出量が、上端部に対して下端部が小さくなるように形成されている鉄道設備基礎（請求項３）。
本項に記載の鉄道設備基礎は、根かせの基部からの突出量が、上端部に対して下端部が小さくなるように形成されていることから、根かせによる上述の傾倒抑制機能を発揮しつつ、鉄道設備基礎を撤去すべく、地盤の上方へと引き抜く際に、根かせが引き抜き方向に対するいわゆるアンダーカットを構成することがなく、引き抜き抵抗の過大な増加を防ぐものとなる。

（４）上記（１）から（３）項において、前記根かせの上端部が、前記台座の下面に固定されている鉄道設備基礎（請求項４）。
本項に記載の鉄道設備基礎は、根かせの上端部が、台座の下面に固定されていることにより、台座は根かせを介して基部に強固に保持される。又、本鉄道設備基礎を撤去すべく、地盤の上方へと引き抜く際に、台座の変形を防ぐものとなる。

（５）上記（１）から（４）項において、鉄道設備の下端部を据え付けるための、前記台座に形成されたボルト挿通穴が、前記基部の中心軸を基準とする円弧状に形成されている鉄道設備基礎（請求項５）。
本項に記載の鉄道設備基礎は、鉄道設備を据え付けるための、台座に形成されたボルト挿通穴が、基部の中心軸を基準とする円弧状に形成されていることにより、鉄道設備を本鉄道設備基礎に据え付ける際に、又は、据え付けた後においても、ボルト挿通穴の円弧状に沿って、鉄道設備を台座上で回転させ、設置方向を調整し得るものとなる。

（６）上記（１）から（５）項において、前記台座に、フックを着脱自在に固定するための取付穴が形成されている鉄道設備基礎（請求項６）。
本項に記載の鉄道設備基礎は、台座に、フックを着脱自在に固定するための取付穴が形成されていることから、本鉄道設備基礎の設置時又は撤去時に、台座の取付穴にフックを装着し、フックを用いて本鉄道設備基礎の吊り上げを行うことを可能とするものである。

（７）上記（１）から（６）項の鉄道設備基礎の設置方法であって、鉄道設備基礎を設置する地盤に、少なくとも前記台座の投影面積以上の面積で、かつ、前記基部の先端が着地した状態で前記台座の上面が地表面から露出する深さの穴を掘削し、該穴に鉄道設備基礎を配置して、前記台座が地表面から露出するようにして、前記基部と前記根かせと、前記穴との隙間を埋めることを特徴とする方法（請求項７）。

本項に記載の鉄道設備基礎の設置方法は、鉄道設備基礎を設置する地盤に、必要最小限の大きさの穴として、少なくとも台座の投影面積以上の面積で、かつ、基部の先端が着地した状態で台座の上面が地表面から露出する深さの穴を掘削するものである。そして、掘削された穴に本鉄道設備基礎を配置して、台座が地表面から露出するようにして、基部と前記根かせと穴との隙間を、土や砂利等で埋めるものである。そして、設置された状態で地表面から露出する台座に対し、鉄道設備を設置、撤去することが可能となる。
そして、基部の埋設された部分に掛かる土圧によって、本鉄道設備基礎の姿勢を安定させるものである。又、基部の周方向に所定間隔を空けて複数配置された、板材からなる根かせも、基部と共に地盤に埋設することで、根かせの埋設された部分の表面に土を密着させる。これにより、本鉄道設備基礎が倒れるような外力を、様々な方向から受けるような場合であっても、複数の根かせが、土中における基部の姿勢変化を抑制する抵抗となる。

又、このようにして設置された鉄道設備基礎を撤去する際には、地表面から露出した状態の台座を、基部の延長方向へと引上げて、基部と根かせとを地盤から抜取ることで、撤去作業を完了させるものとなる。この際、台座、基部及び根かせのいずれの部位も、変形を来たすことなく地盤から引き抜かれるので、異なる鉄道設備と組み合わせて、本鉄道設備基礎を再利用することも可能となる。

本発明はこのように構成したので、鉄道設備の仮設に適した基礎を提供すると共に、その設置及び撤去が容易となる。又、必要に応じて、仮設のみならず常設の基礎としても使用可能となる。

（ａ）は、本発明の実施の形態に係る鉄道機器の一例としての踏切警報機の設置状態を示す模式図であり、（ｂ）は、鉄道設備基礎の平面図及び側面図、（ｃ）は（ａ）の踏切警報機の支柱と鉄道設備基礎との連結部分を示す拡大図である。 （ａ）は踏切警報機の支柱上部の側面図であり、（ｂ）は踏切警報機の支柱上部と支柱下部との分割部分を示す拡大図であり、（ｃ）は踏切警報機の支柱下部を示す平面図及び側面図である。 図１に示される踏切警報機の支柱と基礎との連結部分を示す斜視図であり、設置状態を示したものである。 従来の、鉄道機器の一例としての踏切警報機の設置状態を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。

本発明の実施の形態に係る鉄道設備基礎１０は、鉄道設備の一例として、図１（ａ）に示されるように、踏切警報機１２の支柱１４を支持するために用いられるものである。この鉄道設備基礎１０は、管材によって構成された基部１６と、基部１６の周方向に所定間隔を空けて複数配置された、板材からなる根かせ１８と、基部１６の上端部に配置された、支柱１４を着脱自在に据え付けるための板材からなる台座２０とを有している。そして、台座２０に支柱１４が据え付けられた状態で、基部１６が、支柱１４の延長線上に位置して、支柱１４と基部１６とが一体の棒状を呈するように構成されている。なお、基部１６と、根かせ１８と、台座２０とは、いずれも鋼材からなり、溶接等適切な手法によって固定され、基部１６の下端は、カバーによって塞がれ、基部１６内への土等の侵入を防止している。図示のカバーは平坦な底面を有しているが、球面状、円錐状等に形成することとしても良い。又、必要に応じ、溶融亜鉛めっき等の防錆処理が施されている。

図示の例では、根かせ１８は基部１６の周方向に、９０度の等間隔で四箇所に設けられている。又、根かせ１８の基部１６からの突出量は、図１（ｂ）に示されるように、平面視で台座２０よりも外側に突出しないように形成されている。
更に、根かせ１８の基部１６からの突出量が、根かせ１８の上端部に対して下端部が小さくなるように形成されている。図示の例では、根かせ１８の下端辺１８ｂに角アール１８ｒが形成されている結果、下端辺１８ｂは上端辺１８ａよりも短く形成されている。又、図示は省略するが、根かせ１８の外側辺１８ｃを傾斜させることで、全体に台形状若しくは三角形状とすることにより、下端辺１８ｂが上端辺１８ａよりも明確に短くなるように形成しても良い。

又、図示の例では、根かせ１８の上端部（上端辺１８ａ）が、台座２０の下面に固定されている。
図示の例では、台座２０は円形の板材からなり、踏切警報機１２の支柱１４の下端部を据え付けるための、ボルト２２（図１（ｃ））を挿通するボルト挿通穴２０ａ（図１（ｂ））が形成されている。図示の例では、このボルト挿通穴２０ａは、基部１６の中心軸を基準とする円弧状をなして、等間隔に４箇所形成されている。加えて、台座２０には、フックを着脱自在に固定するための取付穴２０ｂが、等間隔に４箇所形成されている。

一方、鉄道設備基礎１０と組み合わせて用いられる踏切警報機１２は、支柱１４が長手方向の所定位置にて分割構造を有している。支柱１４は支柱上部１４Ａ（図２（ａ））と支柱下部１４Ｂ（図２（ｃ））とに分割されており、支柱上部１４Ａには、踏み切り警報機１２の機能上の主要構成である、警標２４、警報灯２６、スピーカー２８、方向指示器３０、踏切支障報知装置操作器３２が装着され、各電機機器間の配線がなされている。一方、支柱下部１４Ｂの下端部には、鉄道設備基礎１０の、台座２０上に密着する取付座３４が固定されている。

図示の例では、取付座３４は、鉄道設備基礎１０の台座２０と同様に、円形の板材からなり、ボルト２２を挿通するボルト挿通穴３４ａが形成されている。このボルト挿通穴３２ａについても、支柱下部１４Ｂの中心軸を基準とする円弧状をなして、等間隔に４箇所形成されている。又、取付座３４を補強するためのリブ３６が、支柱下部１４Ｂの周方向に、９０度の等間隔で四箇所に設けられている。又、リブ３６は、取付座３４の上面と支柱下部１４Ｂとの間に固定されている。更に、支柱下部１４Ｂの上端部には、支柱上部１４Ａとの連結部３８が設けられており、この連結部３８を支柱上部１４Ａに挿入し、支柱上部１４Ａのねじ穴４０及び支柱下部１４Ｂのねじ穴４２（図２（ｂ））を一致させた状態で、止めねじ４４（図１（ａ））により、両者を固定するものである。

各部の寸法例は、以下の通りである。踏み切り警報機１２の支柱１４の長さが４１００ｍｍであるとき、これに組み合わされる鉄道設備基礎１０の、基部１６の長さが１４００ｍｍ、直径約１４０ｍｍ、厚み６．５ｍｍである。又、根かせ１８の縦横寸法が７３５ｍｍ×１７０ｍｍ、台座２０は直径５００ｍｍ、厚み１６ｍｍである。
なお、これらの数値はあくまでも一例であり、設置される鉄道設備の大きさ、重量等に応じて、設置後の安定性が確保されるように、各部の大きさ、形状も最適化されるものである。

踏切警報機１２を地盤に設置する際には、図３に示されるように、地盤ＧＬに、少なくとも鉄道設備基礎１０の、台座２０の投影面積以上の面積で、かつ、基部１６の先端が着地した状態で台座２０の上面が地表面から露出する深さの穴５０を掘削する。そして、穴５０に鉄道設備基礎１０を配置する。この際、台座２０の取付穴２０ｂ（図１（ｂ））にフック（図示省略）を装着し、フックにワイヤーを掛け、クレーンで吊り上げることができる。又、台座２０のボルト挿通穴２０ａにワイヤーを掛けることも可能である。
そして、台座２０が地表面から露出するようにして、基部１６と根かせ１８と穴５０との隙間を、穴５０を掘削した際に生じた土や砂利等で埋める。例えば、鉄道設備基礎１０の基部１６は、地盤ＧＬの表面から１２００ｍｍの深さまで埋まり、基部１６及び根かせ１８は、台座２０の下面から２００ｍｍの長さが、地表面から露出するようにして設置される。地盤ＧＬへの鉄道設備基礎１０の設置が完了した後、台座２０に支柱下部１４Ｂの取付座３４を固定し、支柱下部１４Ｂの連結部３８に、支柱上部１４Ａを連結する。
又、鉄道設備基礎１０を撤去する際には、台座２０から支柱下部１４Ｂの取付座３４を取り外す。そして、地表面から露出した状態の台座２０を、基部１６の延長方向へと引上げて、基部１６と根かせ１８とを地盤ＧＬから抜取ることで、撤去作業を完了させる。

さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。
まず、本発明の実施の形態に係る鉄道設備基礎１０は、管材によって構成された基部１６が地盤ＧＬに埋設されることで、基部１６に掛かる土圧によって、鉄道設備基礎１０の姿勢が安定するものである。又、基部１６の周方向に所定間隔を空けて複数配置された、板材からなる根かせ１８も、基部１６と共に地盤ＧＬに埋設されることで、根かせ１８の表面にも土圧が掛かる。そして、踏切警報機１２の支柱１４が倒れるような外力を、様々な方向から受けるような場合であっても、様々な方向に設置された複数の根かせ１８によって、土中における基部１６の姿勢変化を抑制する抗力を発生することが可能となる。

又、基部１６の上端部に配置された台座２０に、踏切警報機１２の支柱１４が据え付けられた状態で、基部１６が支柱１４の延長線上に位置して一体の棒状をなすように構成されていることで、踏切警報機１２の支柱１４が倒れるような外力を受けるような場合であっても、支柱１４から台座２０を介して、支柱１４の延長線上に位置する基部１６によりその力を効率的に受け止め、踏切警報機１２の傾倒を抑制することができる。

そして、鉄道設備基礎１０が、基部１６を構成する鋼管材、根かせ１８を構成する鋼板材及び台座２０を構成する鋼板材からなるものであり、鉄道設備基礎１０自体の重量に頼ることなく、地盤ＧＬに設置された状態での安定性を確保し、鉄道設備基礎１０自体の重量の軽減を図ることが可能となる。又、設置現場で基礎の造成工事を行うことなく、完成状態の鉄道設備基礎１０を設置現場に搬入することで、設置作業に要する時間を短縮することが可能となる。

又、踏切警報機１２の支柱１４は、鉄道設備基礎１０の台座２０に対し着脱自在に据え付けられることから、必要に応じて、本鉄道設備基礎１０と踏切警報機１２の支柱１４とを一体又は別体に設置、撤去することが可能となり、搬送作業及び設置作業の最適化を図ることが可能となる。又、異なる踏切警報機１２や、異なる鉄道設備（例えば、踏切遮断機その他箱状の機器等）と組み合わせて、本鉄道設備基礎１０を再利用することも可能となる。更に、本鉄道設備基礎１０は、上述の如く地盤ＧＬに設置された状態での安定性が確保されるものであることから、必要に応じて、仮設用の基礎としてのみならず、常設用の基礎としても使用することが可能となる。

又、本発明の実施の形態に係る鉄道設備基礎１０は、根かせ１８の基部１６からの突出量が、平面視で台座２０よりも外側に突出しないように形成されていることから、本鉄道設備基礎１０を設置する際に、地盤ＧＬに対して台座１８の投影面積程度の穴５０（図３）を掘削することで、基部１６及び根かせ１８を埋設することが可能となる。又、根かせ１８による上述の傾倒抑制機能を発揮しつつ、本鉄道設備基礎１０を撤去すべく、台座２０を基部１６の延長方向へと引上げる際の、引き抜き抵抗の過大な増加を防ぐことが可能となる。

又、本発明の実施の形態に係る鉄道設備基礎１０は、根かせ１８の基部１６からの突出量が、上端部１８ａに対して下端部１８ｂが小さくなるように形成されていることから、鉄道設備基礎１０を撤去すべく、地盤ＧＬの上方へと引き抜く際に、根かせ１８が引き抜き方向に対するいわゆるアンダーカットを構成することがなく、引き抜き抵抗の過大な増加を防ぐことが可能となる。
又、根かせ１８の上端部１８ａが、台座２０の下面に固定されていることにより、台座２０は根かせ１８を介して基部１６に強固に保持される。よって、鉄道設備基礎１０を撤去すべく、台座２０を基部１６の延長方向へと引上げる際に、台座２０の変形を防ぐことが可能となる。

又、本発明の実施の形態に係る鉄道設備基礎１０は、踏切警報機１２の支柱１４の下端部を据え付けるための、台座２０に形成されたボルト挿通穴２０ａが、基部１６の中心軸を基準とする円弧状に形成されていることにより、支柱１４を本鉄道設備基礎１０に据え付ける際に、又は、据え付けた後においても、ボルト挿通穴２０ａの円弧状に沿って、支柱１４を台座２０上で回転させ、踏切警報機１２の設置方向を調整することが可能となる。なお、本実施の形態では、支柱下部１４Ｂの取付座３４にも、鉄道設備基礎１０の台座２０と同様に、ボルト２２を挿通する円弧状のボルト挿通穴３４ａが形成されていることから、双方のボルト挿通穴２０ａ、３４ａの延びる範囲内で、踏切警報機１２の設置方向を調整することが可能である。
更に、台座２０には、フックを着脱自在に固定するための取付穴２０ｂが形成されていることから、本鉄道設備基礎１０の設置時又は撤去時に、台座２０の取付穴２０ｂにフックを装着し、フックを用いて本鉄道設備基礎１０の吊り上げを行うことが可能となる。

１０：鉄道設備基礎、１２：踏切警報機、１４：支柱、１４Ａ：支柱上部、１４Ｂ：支柱下部、１６：基部、１８：根かせ、１８ａ：上端辺、１８ｂ：下端辺、２０：台座、２０ａ：ボルト挿通穴、２０ｂ：取付穴

Claims (7)

1. 鉄道設備を地盤に設置するための基礎であって、
   中空の管材によって構成された基部と、該基部の周方向に所定間隔を空けて複数配置された、板材からなる根かせと、前記基部の上端部に配置された、鉄道設備を着脱自在に据え付けるための板材からなる台座とを有することを特徴とする鉄道設備基礎。
2. 前記根かせの前記基部からの突出量が、平面視で前記台座よりも外側に突出しないように形成されていることを特徴とする請求項１記載の鉄道設備基礎。
3. 前記根かせの前記基部からの突出量が、上端部に対して下端部が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項２記載の鉄道設備基礎。
4. 前記根かせの上端部が、前記台座の下面に固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の鉄道設備基礎。
5. 鉄道設備の下端部を据え付けるための、前記台座に形成されたボルト挿通穴が、前記基部の中心軸を基準とする円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の鉄道設備基礎。
6. 前記台座に、フックを着脱自在に固定するための取付穴が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の鉄道設備基礎。
7. 請求項１から６記載の鉄道設備基礎の設置方法であって、
   鉄道設備基礎を設置する地盤に、少なくとも前記台座の投影面積以上の面積で、かつ、前記基部の先端が着地した状態で前記台座の上面が地表面から露出する深さの穴を掘削し、該穴に鉄道設備基礎を配置して、前記台座が地表面から露出するようにして、前記基部と前記根かせと、前記穴との隙間を埋めることを特徴とする鉄道設備基礎の設置方法。

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