JP6715690B2 - 地盤改良方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道の軌道下の地盤を改良するための地盤改良装置および地盤改良方法に関し、より詳細には、鉄道の終列車から始発列車までの間の短時間で、装置の展開・回収を迅速に行うことが可能な、地盤改良方法に関する。

鉄道の軌道下の地盤を改良する装置および方法として、以下の特許文献１に記載の発明が知られている。
この発明は、軌道下の地盤を掘削して改良材を地盤に供給し混合撹拌する混合攪拌機と、該混合攪拌機を軌道の幅方向および軌道に沿って移動可能とした作業架台と、前記作業架台を軌道上で支持する架設支持レールと、から構成し、前記作業架台を用いて、前記混合攪拌機を列車建築限界外に設けた待避部へと移動可能に構成することで、繰り返し施工の利便性を高めて工期の短縮化を図ることを目的としている。

特開平１１−９３１５７号公報

しかし、上記した従来発明では、以下に記載する問題を有する。
（１）作業架台の構造が複雑となる。
作業架台自体が、混合攪拌機を待避部から軌道上に乗り入れする機能と、軌道上での移動機能を兼ねた構成となっているため、構造が複雑である。
（２）作業架台が大きくなる。
軌道が複数線存在する場合には、作業架台の長さを全線まとめた幅方向の分だけ確保しなければならず、この作業架台を収容するために、待避部の確保領域も大きくなってしまう。よって、限られたスペースの中での施工が困難となる。
（３）高低差を考慮していない。
作業架台を支持する架設の支持レールを、軌道上に設置する都合上、待避部の設置箇所の高さを、施工箇所の高さに揃える必要がある。
よって、待避部をホーム上に設けるような場合には、適用が困難である。

本発明は、軌道下の地盤改良作業において、施工箇所までの装置の展開・回収をより迅速に行うことが可能な方法の提供することを目的とする。

上記課題を解決すべくなされた本願の第１発明は、鉄道の軌道下の地盤を改良するための、地盤改良方法であって、底部に車輪を設けた地盤改良機と、それぞれ分離独立した溝形鋼からなり、当該溝形鋼のフランジ間を前記地盤改良機の走行路として機能させた、第１の走行路、第２の走行路、第３の走行路および載置台と、前記載置台を上部に設け、単線の軌道上を走行可能な、トロ台車と、施工箇所に配置自在な、高さ調整材と、を用い、前記地盤改良機を、保管箇所に予め設置してある前記第１の走行路に載せた状態で保管しておく工程と、前記第１の走行路と軌道上の前記トロ台車との間を架け渡すように前記第２の走行路を配置して、前記地盤改良機を前記トロ台車まで運搬する工程と、前記トロ台車を、地盤改良を行う施工箇所周辺まで移動する工程と、前記施工箇所に配置した高さ調整材と前記トロ台車との間を架け渡すように前記第３の走行路を配置して、前記地盤改良機を前記施工箇所まで水平移動する工程と、前記地盤改良機によって、地盤軌道下の地盤改良を行う工程と、前記地盤改良機を、前記第１の走行路、前記第２の走行路、前記第３の走行路、前記トロ台車および前記高さ調整材を用いて前記保管場所に回収しつつ、前記第２の走行路、前記第３の走行路、前記トロ台車および前記高さ調整材を撤去する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。

本発明によれば、以下に記載する効果を奏する。
（１）施工箇所までの装置の展開・回収をより迅速に行うことができる。
地盤改良機に車輪などの走行機能を設けることで、保管箇所から台車、および台車から施工箇所までの地盤改良機の移動をスムーズに行うことができる。
（２）地盤改良の施工時間を長く確保できる。
第１の走行路は常設しておき、終列車の通過後には第２の走行路を設置するだけで、地盤改良機を軌道上へと迅速に移動させることができる。
また、施工箇所が、軌道から離れた場所にあっても、第３の走行路でもって台車から施工箇所までの移動を迅速に行うことができる。
よって、終列車から始発列車までの限られた時間の中で実際の施工時間をできる限り長く確保することができる。
（３）限られたスペースでの施工に適する。
保管箇所で地盤改良機を載置しておく第１の走行路と、軌道上の台車に地盤改良機を搭載するための第２の走行路と、台車から施工箇所まで地盤改良機を移動するための第３の走行路と、をそれぞれ分離独立して構成したため、特許文献１に示すような大規模の作業架台を必要としない。
よって、保管箇所は、前記した大規模な作業架台を収容可能なスペースを確保する必要はなく、地盤改良機を収容できる程度の大きさで足りることとなる。このため、施工エリア内または近接するエリアでの保管が可能となる。よって、限られたスペースの中での施工に好適である。
（４）地盤改良の作業性が向上する。
地盤改良機の大規模な作業架台が不要であり、軌道上で作業が出来るため、施工箇所における制限空頭が広くなり、地盤改良の作業性が向上する。
（５）時間的、空間的な制約が少なくなる。
簡単な機械構成で、各々の走行路および台車に使用している部材は軽量で人力での運搬が可能であることから、地盤改良機の運搬にモーターカーが不要であり、荷下ろしのためのクローラークレーンやフォークリフトなどの揚重機械も不要となる。このため、これらの重機を保管するスペースも不要となる。
また、隣接工区において作業が行われている場合、搬入・搬出や緊急退避を行う際に、モーターカーが必要な場合には多くの時間的、空間的な制約を受けることになるが、これらの重機が不要であるため、時間的、空間的な制約がなくなる。
（６）緊急退避が短時間で可能となる。
上述のように人力で運搬が可能であり、保管場所への移動距離を短くすることができることから、施工中の緊急退避も容易に行え、十数分の時間で軌道を開放することが可能である。特に、隣接工区の作業等の影響を受けることがなくなるため、より短時間での緊急退避が可能となり、安全性も向上する。
（７）美観を損ねることなく工事が可能である。
通常、駅構内での工事においては駅ホーム上に仮設スペースを設け資機材を格納するが、本発明では仮設スペースを不要もしくは縮小できるため、ホーム上の歩行に対する障害も減り美観も損ねない。
（８）上記のように、施工性や作業性が向上することから、施工費の減縮や工期の短縮が図られ、安全性も向上する。

保管箇所からの地盤改良機の運搬作業を示す概略図 施工箇所での準備作業を示す概略図（１） 施工箇所での準備作業を示す概略図（２） 施工箇所での準備作業を示す概略図（３） 地盤改良機の運搬作業の一連の流れを示す概略図 軌道下の地盤改良作業を示す概略図

以下、図面を参照しながら、本発明に係る地盤改良方法の一例について説明する。

＜１＞全体構成
以下、本発明に係る地盤改良方法を構成する各工程の詳細について説明する。
なお、下記工程は、作業に矛盾の無い範囲で、適宜順番を入れ換えたり、同時に実施したりすることができる。

＜２＞地盤改良機の概要（図１）
本実施例で用いる地盤改良機１０は、作業空間Ａ内の軌道Ｂの下方にある地盤を掘削する機能と、この掘削箇所へと改良材を供給して改良体を造成する機能とを有する、公知の地盤改良装置を用いることができる。
なお、本発明に係る地盤改良機１０は、人力で走行可能とするように、底部に車輪１１などの走行機構を設けておく。

＜３＞施工箇所での準備作業（図２〜４）
施工箇所Ｄでは、以下の準備作業を進める。この準備作業は、後述する地盤改良機１０の保管箇所Ｃからの運び出し作業や、施工箇所Ｄへの運搬作業と並行して実施することができる。
［作業１］（図２（ａ））
施工箇所Ｄを養生しているバラストＤ１を撤去する。
［作業２］（図２（ｂ））
バラストＤ１を撤去した箇所に、バラスト止めＤ２を設置する。
［作業３］（図２（ｃ））
バラスト止めＤ２の周囲の隙間Ｄ３にバラストＤ１を埋め戻しする。
［作業４］（図２（ｄ））
バラスト止めＤ２の中からコアドリルＤ４を挿入して削孔する。
［作業５］（図３（ａ））
削孔部分に排泥箱である口元管６１を固定する。
［作業６］（図３（ｂ））
口元管６１にゲートバルブ６２を設置し、上蓋をする。
［作業７］（図３（ｃ））
余っているバラストＤ１で、バラストＰ袋Ｄ５を作成する。
［作業８］（図３（ｄ））
バラストＰ袋Ｄ５で、バラスト止めＤ２内の隙間を埋める。
［作業９］（図４）
施工箇所Ｄの周辺に、足場板を積層してなる高さ調整材５１を設置する。高さ調整材５１は、台車２０から施工箇所Ｄまで運搬する際に、前記地盤改良機１０を略水平に移動可能とするための手段である。

＜４＞地盤改良機の保管（図１，図５）
電車の始発列車から終列車までの間、地盤改良機１０は、作業空間Ａの外に設けた保管箇所Ｃで保管されている。
この保管箇所Ｃは、前記軌道Ｂと同程度の高さの場所で、施工箇所Ｄの近くであることが望ましく、例えば蓄電室などが挙げられる。
保管箇所Ｃの地面には、予め後述する台車２０の高さに合うように、地面との間に足場板を積層させてなる高さ調整材３１を介設した状態で、第１の走行路３０を設置しておく。
本実施例では、第１の走行路３０を、間隔を設けて二箇所に配置した溝形鋼で構成しており、この溝形鋼をレールに見立てて、地盤改良機１０を載せた状態としている。
また、第１の走行路の長さは、前記地盤改良機１０を載せておく程度の長さを呈していれば良く、保管箇所Ｃへの設置に問題は生じない。

＜５＞台車の設置（図１，図５）
保管箇所Ｃに近接する軌道Ｂには、台車２０を設置しておく。
台車２０は、前記地盤改良機１０を搭載して軌道上を走行するための装置である。
台車２０は、公知のトロ台車を用いることができる。
台車２０の上部には、第１の走行路３０から地盤改良機１０が乗り入れられる構造を呈する載置台２１を設けている。
この載置台は、溝形鋼などの鋼材をレール上に配置して構成することができる。
台車２０は、保管箇所に近接する軌道上で都度組み立てる構成や、軌道上の他の場所から軌道上を走行して運んでくる構成など、種々の態様を採用することができる。

＜６＞台車への搭載（図１，図５）
次に、地盤改良機１０を保管箇所Ｃから運び出して、台車２０へと搭載する。
このとき、保管箇所Ｃに設置している第１の走行路３０と、台車２０の上部に設けた載置台２１との間に、第２の走行路４０および高さ調整材４１を設置する。
本実施例では、第２の走行路４０は、第１の走行路３０と同じように、間隔を設けて二箇所に配置した溝形鋼で構成しており、この溝形鋼をレールに見立てて、第２の走行路４０上を地盤改良機１０が走行可能としている。
第２の走行路の長さは、前記台車２０の載置台２１の側端と、前記第１の走行路３０の前端を繋ぐ程度の長さを呈していればよく、取り扱いに困難が生じるなどの問題は生じない。
第２の走行路４０を設置した後は、地盤改良機１０を人力で押して、第２の走行路上４０を走行させて、台車２０に地盤改良機１０を搭載する。
地盤改良機１０を台車２０に搭載したあとは、前記第２の走行路４０はそのままとしておいても良いし、その後の作業の邪魔であれば撤去してもよい。

＜７＞台車の走行（図５）
次に、台車２０を軌道Ｂ上で走行させて、施工箇所Ｄの近傍、より詳しくは作業空間Ｂを平面視したときに、前記施工箇所Ｄから軌道Ｂに対して垂線を引いた箇所まで移動させる。

＜８＞施工箇所への運搬（図５）
次に、台車２０と高さ調整材５１との間を接続するように第３の走行路５０を配置してから、該第３の走行路５０を介して地盤改良機１０を施工箇所Ｄまで移動する。
本実施例では、前記第３の走行路５０も、前述の第１の走行路３０や第２の走行路と同じように、間隔を設けて二箇所に配置した溝形鋼で構成しており、この溝形鋼をレールに見立てて、第３の走行路５０上を地盤改良機１０が走行可能としている。
第３の走行路５０の長さは、前記台車２０の載置台２１の側端と、前記施工箇所Ｄまでを繋ぐ程度の長さを呈していればよい。
また、第３の走行路５０や高さ調整材５１は、第２の走行路４０や高さ調整材４１を流用することもできる。
地盤改良機１０を施工箇所Ｄまで運搬した後は、固定アンカーやレバーブロック（登録商標）などで強固に位置決めしておく。

＜９＞地盤削孔および改良体の造成（図６）
地盤改良機１０を施工箇所Ｄまで運搬した後は、地盤の改良作業を行う。
地盤の改良作業は、公知の方法で行うことができる。
本実施例では、地盤改良機１０により施工箇所Ｄの地盤を所定の深度まで削孔した後、掘削ロッドから改良材を地盤内に注入しながら引き上げて改良体Ｅを造成する。改良体Ｅの造成後は、適宜片付けを行う。

＜１０＞次の施工箇所への移動（図示せず）
地盤の改良作業が完了した施工箇所Ｄから、次の施工箇所Ｄに移動する際には、地盤改良機１０を再度台車２０に搭載し、前記＜７＞〜＜９＞までの工程を適宜実施する。

＜１１＞地盤改良機の片付け（図示せず）
始発列車の時間が近づいたら、施工箇所Ｄから地盤改良機１０を台車２０に引き上げて、台車２０を保管箇所Ｃの近傍まで移動させる。
第２の走行路４０を撤去していた場合には、新たに第２の走行路４０を設置し直し、第２の走行路４０および第１の走行路３０上を走行させて、地盤改良機１０を保管箇所Ｃに回収・保管する。
その後、台車２０などの各部材を作業空間Ｂから撤去して、通常の状態へと復帰する。

１０ 地盤改良機
１１ 車輪
２０ 台車
２１ 載置台
３０ 第１の走行路
３１ 高さ調整材
４０ 第２の走行路
４１ 高さ調整材
５０ 第３の走行路
５１ 高さ調整材
６１ 口元管
６２ ゲートバルブ
Ａ 保管場所
Ｂ 作業空間
Ｃ 軌道
Ｄ 施工箇所
Ｄ１ バラスト
Ｄ２ バラスト止め
Ｄ３ 隙間
Ｄ４ コアドリル
Ｄ５ バラストＰ袋
Ｅ 改良体

Claims (1)

1. 鉄道の軌道下の地盤を改良するための、地盤改良方法であって、
   底部に車輪を設けた地盤改良機と、
   それぞれ分離独立した溝形鋼からなり、当該溝形鋼のフランジ間を前記地盤改良機の走行路として機能させた、第１の走行路、第２の走行路、第３の走行路および載置台と、
   前記載置台を上部に設け、単線の軌道上を走行可能な、トロ台車と、
   施工箇所に配置自在な、高さ調整材と、を用い、
   前記地盤改良機を、保管箇所に予め設置してある前記第１の走行路に載せた状態で保管しておく工程と、
   前記第１の走行路と軌道上の前記トロ台車との間を架け渡すように前記第２の走行路を配置して、前記地盤改良機を前記トロ台車まで運搬する工程と、
   前記トロ台車を、地盤改良を行う施工箇所周辺まで移動する工程と、
   前記施工箇所に配置した高さ調整材と前記トロ台車との間を架け渡すように前記第３の走行路を配置して、前記地盤改良機を前記施工箇所まで水平移動する工程と、
   前記地盤改良機によって、地盤軌道下の地盤改良を行う工程と、
   前記地盤改良機を、前記第１の走行路、前記第２の走行路、前記第３の走行路、前記トロ台車および前記高さ調整材を用いて前記保管場所に回収しつつ、前記第２の走行路、前記第３の走行路、前記トロ台車および前記高さ調整材を撤去する工程と、
   を少なくとも含むことを特徴とする、地盤改良方法。

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