JP6860255B2 - レール基礎の施工方法およびレール基礎ブロック - Google Patents

Description

この発明は、港湾、造船あるいは重機メーカーなどに用いられる大型の門型移動クレーンやガントリークレーンなどの荷役設備用の軌条や、あるいは貨物引込線などに用いられるレール基礎に関するものである。

特許文献１には、耐久性のある地上走行クレーンのレールの基礎構造を得ることが記載されている。文献１では、レールの左右両側に位置するように、断面Ｕ字型のレール基礎梁の長手方向に沿って、複数組打設された２本１組のアンカーボルトと、左右のアンカーボルト４列のそれぞれに固着され、レール基礎梁の全長にわたる長さの縦通構造材と、該縦通構造材の上に間隔をおいて複数固着され、レールを左右からボルトで固定するための１対のねじ孔を有する敷き鉄板、アンカーボルト、縦通構造材および敷き鉄板を固定するために、レール基礎梁のＵ字型の内部に打設したコンクリートからなる地上走行クレーンレールの基礎構造が開示されている。

特許文献２には、将来の改修工事を見込んで、組立て分解が容易な構造としたレール基礎およびこれに好適な改修方法を提供することが記載されている。この文献２では、レール基礎は、地中に頂部を残して埋設状態に構築された断面凹状の鉄筋コンクリート製のレール基礎本体と、基礎本体の凹部の底面に配置されたレベル調整コンクリート（但しモルタルを含む）と、レベル調整コンクリートの上面中央に設置され、かつ上部に予めレールを一体に配置したレール固定ブロックと、レール固定ブロックの両側部と前記凹部内壁面との隙間に配置される一対の袋体を介して隙間形状に充填された間詰め用コンクリートとを備え、前記レールは、レベル調整コンクリートにより水平度を維持し、またレール固定ブロックの左右を間詰め用コンクリートが圧することによって直線度を保持される。

特開２００２−３３２６４５号公報 特開平８−１６９６８２号公報

レールの基礎構造をコンクリート製の構造体で形成する場合、レールを固定するために、基礎梁にアンカーボルトを打設して、敷き鉄板を設置して、その上にレールを配置したり、レベル調整用のコンクリートを配置した上に、レール固定ブロックを介してレールを配置したりなど、レールの取り付け精度を確保するために地中に埋設されたコンクリート製のレール基礎の上に様々な構造体を追設する必要がある。したがって、レール基礎の施工には期間とコストが必要となっている。また、レールの施工現場において、現場打ちの基礎コンクリートまたはモルタルが固まる前に、予定の場所にレールを固定するためのアンカーボルトなどを設置する施工方法も多く採用されているが、基礎コンクリートの精度およびアンカーボルトの位置精度を確保することは容易ではない。

本発明の一態様は、クレーンの走行レールを設置するためのプレキャストされたコンクリート製のレール基礎ブロックであって、単体で、基礎部と、基礎部から内部に１つのＵ字型の溝が形成されるように上方に立ち上がった一対の側壁とからなる全体が逆Π字型、Ｕ字型または上型が開いたコ字型の断面を有し、溝の底面に走行レールを設置するための複数の埋設金物が埋設されているレール基礎ブロックである。このレール基礎ブロックを用いて簡単に精度よくクレーンの走行レール用の基礎を施工できる。

溝の両側の側壁の内側の角が外側の角に対し大きく面取りされていてもよい。また、埋設金具は、インサートおよびボルトの少なくともいずれかであってもよい。

本発明の他の態様の１つは、カントリークレーン用のレール基礎であって、上記のレール基礎ブロックが門型クレーン（ガントリークレーン）の車輪が走行する走行レールを設置するように２列に埋設されているレール基礎である。本発明の他の態様の１つは、上記のレール基礎と、レール基礎に設けられた複数の埋設金具に押さえ金具を装着し、押さえ金具により取り付けられた走行レールとを有する門型クレーン用（ガントリークレーン用）の走行レールシステムである。

本発明のさらに異なる他の態様の１つは、門型クレーン用のレール基礎の施工方法であって、上記に記載のレール基礎ブロックを門型クレーンの車輪が走行する走行レールを設置するように２列に埋設することを有する。本発明のさらに異なる他の態様の１つは、門型クレーン用の走行レールシステムの施工方法であって、上記に記載のレール基礎ブロックを門型クレーンの車輪が走行する走行レールを設置するように２列に埋設してレール基礎を施工することと、レール基礎に設けられた複数の埋設金具に押さえ金具を装着し、押さえ金具により走行レールを取り付けることとを有する。

ガントリークレーンの一例を示す図。 レール基礎ブロックを用いて施工されたクレーンレール用の基礎およびレールシステム（軌条）の平面図。 図２に示す基礎およびレールシステムの断面図。 図４（ａ）はレール基礎ブロックの平面図、図４（ｂ）はレール基礎ブロックの右側面図、図４（ｃ）はレール基礎ブロックの正面図、図４（ｄ）はレール基礎ブロックのｄ−ｄ断面図。 異なるレール基礎ブロックの断面図。 図６（ａ）は、異なるレール基礎ブロックの正面図、図６（ｂ）はレール基礎ブロックの平面図。 図６に示すレール基礎ブロックを用いて施工されたクレーンレール用の基礎およびレールシステムを示す断面図。 さらに異なるレール基礎ブロックの正面図。 図８に示すレール基礎ブロックを用いて施工されたクレーンレール用の基礎およびレールシステムを示す断面図。 従来のレール基礎およびレールシステムの構成を示す断面図。 車両横断用の部材を設置した状態を示す図。 従来の異なるレール基礎およびレールシステムの構成を示す断面図。

以下に示すレール基礎の一態様は、少なくとも１ｍの単位の長さでプレキャストされたコンクリートブロック製のレール基礎ブロックである。このレール基礎ブロックは、上側に、長手方向に延び、両端が開口となり、周面の断面が略Ｕ字型の走行レール設置用の溝と、溝の底面に、長手方向に沿って設定された走行レール設置用の設置面と、その両側に、一定の間隔で埋設された複数の埋設金具であって、走行レールの押さえ金具を固定するための複数の埋設金具とを有する。埋設金具は、インサートおよびボルトの少なくともいずれかを含むものであってもよい。

レール基礎ブロックを工場においてプレハブ（プレキャスト）することにより、コンクリート製品であって、製造誤差の少なく、平坦で歪みなどが小さく、精度の高い面を備えたコンクリート製品を製造できる。さらに、レール基礎ブロックのプレキャストする単位を１ｍ以上、例えば２ｍ程度にすることにより、長手方向にわたり、平坦で歪みなどが小さい、精度の高い面を備えたレール基礎ブロックを製造できる。このレール基礎ブロックにおいては、その精度の高い面を、溝の底面の長手方向に設定することにより、走行レールを直に設置できる程度の精度を備えた設置面を含むレール基礎ブロックを提供できる。このため、複数のレール基礎ブロックを、長手方向に一列に、溝の両端の開口が合致するように埋設することにより、ガントリークレーン用のレール基礎を短期間、低コストで施工できる。

レール基礎ブロックは、溝の両側の側壁の外側の面の少なくとも一方の面の下方で、外側に張り出した部分を含む基礎部を有していてもよい。ブロックの底面の幅を広げやすく、レール基礎を車両が通過したり、レール基礎に車両が接近したときであっても、レール基礎ブロックに係る荷重を分散できる。基礎部は、溝の両側の側壁の外側の面の下方で、外側に張り出した部分を含んでもよい。外側に張り出した部分はほぼ水平な上面を含んでもよい。側壁の外側で、側壁の上面にアクセスする部分を、張り出した部分によりレール基礎ブロックにより支持できるので、側壁の上面と周囲との沈下による段差の発生を抑制しやすい。

レールを設定する設置面を溝の底面の中央に形成してもよい。溝の底面の幅Ｗ１と、溝の両側の側壁の上面の幅の平均の幅Ｗ２とが以下の条件（１）を満たしてもよい。
０．３≦Ｗ２／Ｗ１≦０．８・・・（１）
レールの耐荷重とは直には関係しない両側壁の平均の上面の幅Ｗ２を底面の幅Ｗ１の半分程度、すなわち、両側の側壁の幅（２×Ｗ２）と底面の幅Ｗ１とがほぼ同等になるように設計することにより、底面の強度に対して側壁の強度を大幅に向上できる。このため、側壁により底面の長手方向の歪みを防止でき、より精度の高い設置面を備えたレール基礎ブロックを提供できる。さらに、側壁の強度を設定することにより、トラックなどの車両が、レールが設置されたレール基礎を横断する際に、側壁によりトラックの荷重を支持できる。このため、横断用の補強や、横断用の構造を省くことが可能となり、低コストで、車両がスムーズに横断できるレール基礎ブロックおよびレール基礎を提供できる。条件（１）の下限は、０．４であってもよく、上限は０．７５であってもよく、０．７０であってもよい。

両側壁の形状は対称であっても非対称であってもよいが、一方の側壁の強度が他方に対して同等であってもよい。したがって、一方の側壁の上面の幅は、平均の幅Ｗ２の１／２以上であってもよく、２／３以上であってもよい。

当該レール基礎ブロックの底面の幅Ｗ３は、以下の条件（２）を満たしてもよい。
１≦Ｗ３／（Ｗ１＋２×Ｗ２）≦３・・・（２）
ブロックの底面の幅Ｗ３を、側壁の上面を含めた幅（Ｗ１＋２×Ｗ２）よりも大きくすることにより、レール基礎ブロックの強度を向上して設置面の精度をさらに向上できる。さらに、レールを横断したり、平行して走行する際に、車両が一方の側壁にのみ載ったとしても、基礎ブロックの広い底面により分散して処理でき、レール基礎ブロックがモーメントにより傾いたり歪んだりすることを抑制できる。条件（２）の上限は２であってもよく、１．５であってもよい。

また、溝の両側の側壁の内側の角は、側壁の外側の角に対し大きく面取りされていてもよい。内側の角は、車両がレールを乗り越える際に干渉するので、大きく面取りすることにより角欠けを防止できる。一方、側壁の外側の角は、面取りが大きいと、周囲の面との間に凹みが形成されやすく、水が溜まったり、土が溜まったりする。このため、施工後に、レール基礎ブロックが脆弱になりやすい。溝の両側の側壁の内側の角に１０Ｒ以上、好ましくは２０Ｒ以上、５０Ｒ以下、または１０Ｃ以上、好ましくは２０Ｃ以上、５０Ｃ以下の面が設けられていてもよい。なお、１０Ｒは１０ｍｍの曲率半径の面が形成されていることを示し、１０Ｃは頂点（頂線）から１０ｍｍ後退した位置に斜めに面が形成されていることを示す。

溝の両側の側壁の上面の設置面からの高さｈ２と、設置面に設置される走行レールの高さｈ１とは以下の条件（３）を満たしてもよい。
０＜ｈ２−ｈ１＜１０ｍｍ・・・（３）

異なる態様の１つは、ガントリークレーン用などのレール基礎であって、上記のレール基礎ブロックを複数有し、複数のレール基礎ブロックが長手方向に少なくとも一列に、典型的には２列に溝の両端の開口が合致するように埋設されているレール基礎である。

さらに異なる態様の１つは、上記のレール基礎に設けられた複数のインサートなどの埋設金具と押さえ金具により、設置面に取り付けられた走行レールとを有する走行レールシステム（軌条）である。

さらに異なる態様の１つは、ガントリークレーン用などのレール基礎の施工方法であって、上記のレール基礎ブロックを複数、長手方向に少なくとも一列に、溝の両端の開口が合致するように埋設することを有する施工方法である。

さらに異なる態様の１つは、ガントリークレーン用などの走行レールシステムの施工方法であって、上記のレール基礎ブロックを複数、長手方向に少なくとも一列に、溝の両端の開口が合致するように埋設してレール基礎を施工することと、レール基礎に設けられた複数のインサートなどの埋設金具に押さえ金具を装着して、設置面に走行レールを取り付けることとを有する施工方法である。

図１に、本発明に係るレール基礎を使用した門型クレーン（ガントリークレーン）の一例を示している。ガントリークレーン２は、門型の構造体３と、門型の構造体３のガーダー（横行梁）４に搭載されたホイスト（トロリ）５とを含み、運搬車６あるいは運搬船から荷物（コンテナ）７を吊り下げて搬入搬出する搬送装置（システム）を構成する。門型の構造体３は、車輪８を介して地上９に設置された２列の走行レールシステム（軌条）１に沿って縦方向（ガーダー４と直交する方向）に移動し、荷物７を搬送する。本発明においては、車両６の横断が可能な門型クレーン２のレール基礎１０の施工方法およびレール基礎ブロック２０を提供する。すなわち、本発明の走行レールシステム１においては、埋設されたレール基礎１０に、走行レール１５が設置されており、走行レール１５の上を門型クレーン２が走行する。この発明は、港湾、造船あるいは重機メーカーなどに用いられる大型の門型移動クレーンやガントリークレーンなどの荷役設備用の軌条（走行レールシステム）１に限定されず、貨物引込線などに好適なレール基礎１０に関するものである。

図１０に、門型移動クレーンの従来の軌条（走行レールシステム）９０の一例を示している。この走行レールシステム９０においては、地表９に走行レール１５が表れている。図１０は、従来のレール基礎９９の一例を断面構造で示している。長手方向に通った状態のクレーンレール１５が、現場打ちされたベースコンクリート９１に、固定用プレート１７により固定されている。クレーンレール１５は、プレート１７を通してコンクリート基礎９１に埋め込みのアンカー９２により固定されている。このレール基礎９９を施工する際は、まず、門型移動クレーンの軌条になる部分を掘削し、そこに基礎コンクリート９８およびベースコンクリート９１を打設する。コンクリートの養生後に、クレーンレール１５を固定する為のアンカー９２を一定間隔で打ち込む。このアンカー位置がずれると、クレーンレール１５を敷設できなくなるため、正確な位置出しとアンカー９２の打ち込みが必要となる。アンカー９２の打ち込み後にクレーンレール１５を設置し、固定用プレート１７を通してクレーンレール１５を、ボルト１８を介してアンカー９２に固定する。

ところで、門型移動クレーンは港湾や造船など以外にもコンクリート製品メーカーなどでも製品の出荷の為に使用する場合がある。生産した製品を在庫ヤードに運ぶ際にはフォークリフトが使われるが、図１０のような構造のレール基礎９９が設置されていた場合には、フォークリフトはレール１５の上を横断することができない。このため、軌条の横に部分的に、図１１に示すように、乗り入れ用部材９３を置くなどして対応している。この場合、乗り入れできる場所が限定されてしまう。一方、軌条に沿った全ての領域で乗り入れ用部材９３を使用すると、費用が多くかかってしまう。また、フォークリフトで乗り入れ用部材９３を通過する際の衝撃で運んでいる製品を傷つけてしまう可能性もある。

図１２に、従来の異なる走行レールシステム９０およびレール基礎９９の一例を示している。上記のような問題を解決する為に一部の港湾などでは、ベースコンクリート９１を車両が通行する地表あるいは道路９の高さよりも低い位置に設置し、レール１５の両側に、後からコンクリート９５を追加で打設したり、アスファルトで厚く舗装することにより、レール１５の天場（上端）を道路９に合わせる施工が行われている。しかしながら、コンクリートを数回に分けて打設するのは型枠の組立や、養生期間の確保などかなりの工期が必要となる。また、現場打ちコンクリートで高さ調整用のコンクリートブロック９５を打設した場合、現場の型枠ではコーナー部分の形状を曲面にしたり面取りしたりすることは難しく、労力と費用がかかる。このため、コンクリートブロック９５の端部が、尖って施工されてしまうと、車両が走行した際にコーナー部分が欠けやすく、レール上にかけたコンクリートがあるとレールが痛んだり、門型移動クレーンの走行不良の要因になる。アスファルト舗装で高さ調整を行った場合は、養生期間は短くて済むが、コンクリートほど強度がなく、長期的にはアスファルト部分がつぶれてしまい、結果的にレール部分と段差ができてしまう可能性がある。

アンカー９２の施工に注目すると、現場でコンクリートを打設したあとにドリルで穴をあけてアンカー９２を打ち込む場合、その正確な位置出しと、ドリルで穴をあけるのに時間がかかる。正確な位置出しを行っても、ドリルで正確な位置に穴をあけるのには熟練した技術が必要となる。アンカー９２の位置出しがずれていたり、アンカー９２の打ち込みで位置がずれるとクレーンレール１５の固定ができなくなる。クレーンレール１５を無理やりまげて固定すると、門型クレーンの走行に支障が発生する。

このような従来のクレーン基礎の問題に鑑み、この発明においては、レール基礎の施工に、予め工場で生産された基礎ブロックを敷設して、その後レールをとりつける方法を採用する。工場プレハブ（プレキャスト）された基礎ブロックはＵ字型の内面を含む構造になっており、Ｕ字型の底面に予め埋設金物としてインサート（インサートナット）を一定間隔で埋設する。これによりアンカーの位置出し作業、アンカーの打ち込み作業がなく、迅速かつ正確にクレーンレールを基礎に固定することができる。また、Ｕ字型の二つの側壁の上端の高さは、クレーンレールを設置した時にその頂部とほぼ同じになるように設計することができる。さらに、工場プレハブすることにより、側壁の内側には少なくとも１０Ｃもしくは１０Ｒ以上の面を設けることも容易である。これにより、レール（軌条）の上を車両が容易に通行可能となり、内側に欠けにくい面が設けられているので、車両が通過した場合にもコーナー部分が欠けたり基礎が損傷したり、クレーンの走行に障害となるリスクが少なくなる。

図２に、レール基礎ブロックを用いて施工されたレール基礎１０およびレール走行システム（軌条）１の概要を平面図により示している。図３に、レール走行システム１およびレール基礎１０の構造を断面により示している。本例のレール走行システム１は、ガントリークレーンなどが走行するための設備であり、レール（走行レール）１５が延びた方向（長手方向）Ｘに延びたレール基礎１０と、レール基礎１０に設置されたレール１５とを含む。本例のレール基礎１０は、長手方向Ｘに一列に埋設された複数のレール基礎ブロック２０を有する。ガントリークレーン基礎として、本例のレール基礎１０を、複数列、典型的には２列に埋設して２列のレールを備えた走行レールシステム１を提供できる。本例の走行レールシステム１は、レール基礎１０を構成するレール基礎ブロック２０に予め埋設されたインサート５０に、押さえ金具（固定用プレート、レールクリップ）１７およびボルト１８を介して固定された走行レール１５を含む。レール基礎ブロック２０は、工場においてプレキャストされたコンクリート製のブロックであって、プレキャストする単位は長辺が１ｍ以上、本例では２ｍに設定されている。

図４に、レール基礎ブロック２０を示している。図４（ａ）は、レール基礎ブロック２０の平面図、図４（ｂ）は、レール基礎ブロック２０の長辺側（図面上の右側）から見た側面図、図４（ｃ）は、レール基礎ブロック２０の短辺側（図面上の下側）から見た側面図（正面図）、図４（ｄ）は、図４（ａ）のｄ−ｄにおける断面図を示す。レール基礎ブロック２０は、左右対称な形状であり、レール基礎ブロック２０の左側から見た側面図は図４（ｂ）と同一に表れ、図４（ｃ）と反対側から見た背面の形状は図４（ｃ）と同一に表れる。また、図４（ａ）と反対側の裏面の形状は、図４（ａ）と同一の輪郭を持つ長方形である。

レール基礎ブロック２０は、少なくとも１ｍ（本例では２ｍ）の単位の長さで、プレキャストされたコンクリートブロックであって、その上側２１に長手方向Ｘに延びる、走行レール１５を設置するための溝３３を有する。溝３３は、ブロック２０の両端２２に達し、達した部分は開口３２となっており、溝３３の周面３０、すなわち、側面および底面は、断面が略Ｕ字型になっており、深さに対して上面２１に開いた開口の幅が広い形状となっている。基礎ブロック２０は、Ｕ字型の溝３３の底面３４の幅方向の中央に、長手方向に延びた走行レール１５を設置するための設置面４０と、設置面４０の両側に一定の間隔で埋設された複数のインサート５０とを有する。複数のインサート５０は、走行レール１５の耐荷重などの条件を満足するように、溝３３の底面３４の長手方向Ｘに所定の間隔を開けて埋設されている。本例では約２／３ｍの間隔で設置面４０の両側に計６つのインサート５０が埋設されている。インサート５０の一例は内部にメスねじが形成された金具であり、ボルト１８によりプレートなどの金具を固定することができる。

プレキャストされたレール基礎ブロック２０は、工場において鉄あるいはその他の金属を用いた高精度な型枠を用いて、品質管理された状態で製造される。したがって、１ｍ以上の長さのコンクリート製のブロック２０であって、所定の面について、その面の歪みや撓みなどが小さく、直線性に優れた面を備えたコンクリート製品を低コストで量産できる。本例においては、走行用レール１５が設置される面（設置面、基準面）４０の精度を確保できるように、工場プレハブする際の型枠を設計し、コンクリートの注入位置などを決めることにより、例えば、２ｍの単位で、直に走行用レール１５を設置できる高精度な基盤あるいは基礎梁となるコンクリート製のレール基礎ブロック２０を低コストで提供できる。このため、レール基礎ブロック２０の施工を高い精度で行うことにより、レール基礎ブロック２０の溝内に、再度、高さ調整用のモルタルを敷設して、鉄板などによる基礎構造を現場で構築しなくても、レール１５を設置できるレール基礎１０を施工できる。さらに、プレキャスト用（プレハブ用）の型枠の所定の位置にインサート５０を取り付けることが可能であり、設置面４０の両側の所定の位置に、所定の間隔で高い精度でインサート５０が埋め込まれたレール基礎ブロック２０を製造できる。したがって、レール基礎ブロック２０を用いることにより、現場でアンカーを施工する手間と時間とを省くことができ、レール基礎１０の施工に要する費用および時間を軽減できる。

走行レールシステム１の施工例を図３に示している。レール基礎１０は、まず、地表あるいは路面９から、施工後にレール基礎ブロック２０の側壁２４の上面２４ａが路面９とほぼ同じレベルになるように掘削する。その後、基礎コンクリート（基礎材）７５を施工し、その上に、くさびや高さ調整用のプレートなどで、複数のレール基礎ブロック２０を、Ｕ字型の溝３３の両端の開口３２同士が合致し、レール基礎１０として誤差範囲となるように高さを調整して長手方向Ｘに並べる。さらに、高さ調整用の調整モルタルまたは調整コンクリート７０を注入して長手方向Ｘに並べられた複数のレール基礎ブロック２０の相互の位置高さを固定することによりレール基礎１０が施工される。レール基礎１０の天場２４ａは、路面９とほぼ同じレベルとなり、車両６が、レール基礎１０をどこでも、容易に横断することができる。また、レール基礎１０に近づけて車両６を停止することも可能となる。

次に、Ｕ字型の溝３３の底面３４の中心に設けられた、設置面４０に走行レール１５を搭載し、設置面４０の両側に所定のピッチで予め埋設されているインサート５０を利用して、押さえ金具１７およびボルト１８により走行レール１５をレール基礎１０に固定する。これにより、複数のレール基礎ブロック２０により形成されたレール基礎１０と、レール基礎１０に設けられた複数のインサート５０に押さえ金具１７を装着し、押さえ金具１７により、設置面４０に取り付けられた走行レール１５とを有する走行レールシステム１を提供できる。

一例として示すレール基礎ブロック２０は、耐荷重３０ｋｇの普通レール用の基礎ブロックであり、全体が長さ２ｍ、底面２５ａの幅Ｗ３（長手方向Ｘと直交する方向の距離）が７５０ｍｍの細長い長方形で板状の基礎部２５と、基礎部２５から内部にＵ字型の溝３３が形成するように上方２１に立ち上がった一対の側壁２４とを含む。基礎部２５は、側壁２４の外側の面２４ｂの下方で、外側の面２４ｂから外側にはみ出した部分（張り出した部分）２８を含む。したがって、このレール基礎ブロック２０は、断面が逆Π字型で左右対称のコンクリート製ブロックである。張り出した部分２８の上面２８ａは、ほぼ水平な面となっており、側壁２４の両側の地表９を形成する土砂またはアスファルトなどの部材を基礎部２５の張り出した部分２８により支持しやすい構造となっている。

両側壁２４は断面がほぼ台形の対称形で、側壁２４の平均幅Ｗ２として上面２４ａの幅を採用すると、幅Ｗ２が１５０ｍｍ程度、溝３３の底面３４からの高さｈ２が１１１ｍｍ程度である。側壁２４の幅Ｗ２は、断面が略台形の側壁２４であれば、上面２４ａ、すなわち、両側壁が上面２４ａと交わる、台形の上辺に相当する幅であってもよく、断面が略方形の側壁であれば、側壁の中間高さにおける幅であってもよい。両側壁２４の間にＵ字型の溝３３が形成され、その底面３４の幅Ｗ１は２５０ｍｍ程度である。また、設置対象の３０ｋｇ対応の走行レール１５の高さｈ１は約１０８ｍｍである。したがって、上述した条件（１）〜（３）の値は以下の通りであり、本例のレール基礎ブロック２０は、条件（１）および（２）を満たす。
条件（１）（Ｗ２／Ｗ１）：０．６
条件（２）（Ｗ３／（Ｗ１＋２×Ｗ２））：１．４
条件（３）（ｈ２−ｈ１）：３ｍｍ

条件（１）は溝３３の幅Ｗ１に対して、両側壁２４の幅（上面２４ａの幅）（２×Ｗ２）をほぼ等しく、すなわち、両側壁２４の平均幅Ｗ２、本例においては一方の側壁２４の幅Ｗ２を溝３３の底面３４の幅Ｗ１の半分前後に設定すること示している。側壁２４の強度を向上することは、レール基礎１０としてレール１５の荷重を受ける部分の強度を向上することと直に関連性はない。しかしながら、側壁２４の幅Ｗ２を十分に確保することにより、レール基礎ブロック２０の断面強度を向上でき、工場プレハブ後のＵ字型の溝３３の底面３４の歪みや撓みの発生を抑制できる。したがって、より精度の高い設置面４０を備えたレール基礎ブロック２０を提供できる。また、側壁２４の幅Ｗ２を、レール１５の荷重を受ける底面３４の幅Ｗ１に対して３０〜８０％、さらには、４０〜７０％程度と、十分に厚くすることにより、車両６がレール基礎１０を横断する際に、側壁２４により車両６の荷重を受け、溝３３の内部に設置されているレール１５への影響を抑制できる。

また、この基礎ブロック２０は、条件（２）を満足しており、基礎ブロック２０の底面２５ａの幅Ｗ３が、両側壁２４の上面２４ａを含めた幅（Ｗ１＋２×Ｗ２）よりも大きく設計されている。基礎ブロック２０単体としては、上側２１の幅（Ｗ１＋２×Ｗ２）よりも底面２５ａの幅Ｗ３が大きく、断面が、全体として四角形または上方が狭い台形状となり、レール基礎ブロック２０の単体としての強度が高く、形状の変位が起こりにくく、設置面の精度をさらに向上できる。また、レール基礎１０として施工された場合は、上面２１に表れる幅（Ｗ１＋２×Ｗ２）よりも、基礎コンクリート７５などに荷重を伝達する底面２５ａの幅Ｗ３が大きくなり、レール１５の荷重や、軌条１を横断したり、平行して走行する車両６の荷重を分散して支持できる。このため、レール基礎１０がモーメントにより傾いたり歪んだり、あるいは部分的に沈下したりする不具合を未然に防止できる。

特に、本例の基礎ブロック２０においては、基礎部２５が両側壁２４の外面２４ｂから外側に張り出した（突き出た）部分２８を有する。したがって、上側２１の幅（Ｗ１＋２×Ｗ２）に対して底面２５ａの幅Ｗ３を大きくしやすく、基礎ブロック２０を用いたレール基礎１０に加わる荷重を分散しやすい。また、基礎部２５の外側に張り出した部分２８が地中に存在することにより、車両６の荷重が基礎ブロック２０の一方に掛かっても、基礎部２５の反対側に張り出した部分２８が抵抗となり、レール基礎１０が回転したり、歪んだりすることを防止できる。特に、張り出した部分２８の上面２８ａは水平な面となっており、土圧等を受けて基礎ブロック２０が回転したり歪んだりすることを抑制しやすい。

さらに、この基礎ブロック２０は、条件（３）を満足しており、内部に設置されるレール１５より両側壁２４の上面２４ａの方が若干高く、車両６が走行レールシステム（軌条）１を通過する際に衝撃が少なく、また、レール１５に対する車両６の影響も抑制できる。したがって、走行レールシステム１のどこでも、車両通行用の補助材料を追設したりすることなく、車両６が容易に横断できるレール基礎１０を、レール基礎ブロック２０を用いて容易に施工できる。軌条１の上を車両が横断する際、レール１５が、１０ｍｍ程度であれば、レール基礎１０の天場（上端）２４ａより突き出ていても車両６の通行に大きな障害にならない。しかしながら、横断時のレール１５に対する影響、施工後の経年変化、製造誤差、施工誤差などを考慮すると、レール基礎ブロック２０は条件（３）を満足し、レール基礎１０は、レール１５がレール基礎１０の天場２４ａよりも若干低くなるように施工されていることが好ましい。

また、本例のレール基礎ブロック２０においては、溝３３を形成する両側の側壁２４の内側の角（コーナ）２６は、側壁２４の外側の角（コーナ）２７に対し大きく面取りされた構造としている。本例のレール基礎ブロック２０は、工場プレハブする際の型枠により内側の角２６を３０Ｒ（曲率半径３０ｍｍ）で成型し、外側の角２７を５Ｃ（頂点から５ｍｍ後退した位置に４５度の面を形成）で成型している。内側の角２６は、車両６が軌条１を乗り越える際に干渉する可能性がある。このため、内側の角２６を大きく、１０Ｒまたは１０Ｃ以上に、好ましくは２０Ｒまたは２０Ｃ以上に面取りすることにより角欠けを防止できる。また、施工後の軌条１の補修工事を減らしコスト削減できる。また、角欠けした材料がレール１５に落ちたりしてクレーンの走行に障害になる可能性を低減できる。一方、側壁の外側の角２７は、面取りが大きいと、周囲の面との間に凹みが形成されやすく、水が溜まったり、土が溜まったりするために、施工後にレール基礎ブロックが脆弱になりやすい。したがって、面取りを施さないか、または、面取りが１０Ｒまたは１０Ｃ以下になるように基礎ブロック２０を成型している。

図５に、レール基礎ブロックの異なる例を示している。本例のレール基礎ブロック２０は、上述したレール基礎ブロック２０と共通の構成を備えているが、埋設金物として、インサート５０に代わりボルト（アンカーボルト）５５が埋設されている。この基礎ブロック２０においては、所定の位置に所定の間隔で埋設されたボルト５５に押さえ金具１７を装着することによりレールを固定できる。ボルト５５は、プレートなどの引き抜き耐力を向上される他の金具とともに埋設されていてもよい。埋設金具は、インサート（インサートナット）５０またはボルト（アンカーボルト）５５に限定されず、スタッドボルトを溶接したり、適当な方法により押さえ金具１７が装着できる金具であればよく、例えば、プレートあるいはチャネルなどの他の金具（金属部材）であってもよい。なお、以降の実施例においても、埋設金具としてインサート５０が埋設された例を説明しているが、ボルト５５あるいはその他の金属部材であってもよいことは上述した通りである。

図６に、レール基礎ブロックの異なる例を示している。本例のレール基礎ブロック２０ａは、工場で型枠（精密型枠）によりプレハブされたプレキャストコンクリートブロックであり、基礎部２５と、基礎部２５の両側から上方２１に立ち上がった一対の側壁２４を含み、全体の断面が左右対称なＵ字型または、上側が開いたＣ字状またはコ字状に成型され、全長が２ｍのＸ方向に長いブロックである。本例のレール基礎ブロック２０ａは、基礎部２５が側壁２４の外面２４ｂから外側に張り出していないシンプルな形状となっており、より低コストで提供することができる。一方、レール基礎ブロック２０ａは、上記のレール基礎ブロック２０と同様に、内部に、上側２１に開いた周面３０の断面がＵ字型の溝３３が形成されており、Ｕ字型の溝３３の底面３４の幅方向の中心に、長手方向Ｘに延びた設置面４０と、設置面４０の両側に一定の間隔で埋設された複数のインサート５０とを有する。したがって、設置面４０に、走行レール１５を、インサート５０を用いて精度よく固定することができる。溝３３の底面３４の幅Ｗ１、両側壁２４の上面２４ａの平均の幅Ｗ２（本例においては一方の側壁２４の上面２４の幅）、底面２５ａの幅Ｗ３、および側壁２４の高さｈ２と、内部に設置されるレール１５の高さｈ１とは、上述した各条件（１）〜（３）を満足するように設計されている。さらに、側壁２４の内側のコーナー２６は３０Ｒで成型され、外側のコーナー２７は５Ｃで成型されている。

したがって、図７に示すように、本例のレール基礎ブロック２０ａを用いてレール基礎１０ａを施工することにより、上述したレール基礎１０と同様に、短期間で、低コストで精度よく走行用レール１５を敷設できるレール基礎１０ａを施工でき、走行レールシステム（軌条）１を提供できる。また、車両６が軌条１のどこでも横断でき、さらに、車両６の横断によりコーナー２６が欠けたりすることが予防された軌条１を提供できる。

図８に、レール基礎ブロックのさらに異なる例を示している。本例のレール基礎ブロック２０ｂは、工場で型枠（精密型枠）によりプレハブされたプレキャストコンクリートブロックであり、基礎部２５と、基礎部２５の両側から上方２１に立ち上がった一対の側壁２４を含み、全体の断面が左右対称なＵ字型または、上側が開いたＣ字状またはコ字状に成型された全長が２ｍの長いブロックである。本例のレール基礎ブロック２０ｂは、側壁２４の外面２４ｂが底面２５ａに向かって広がった全体として台形状となっており、シンプルな形状であるとともに、基礎部２５の幅Ｗ３が広く、レール基礎ブロック２０ｂに上面２１からかかる荷重を分散しやすい形状となっている。

レール基礎ブロック２０ｂは、上記のレール基礎ブロック２０と同様に、内部に、上側２１に開いた周面３０の断面がＵ字型の溝３３が形成されており、Ｕ字型の溝３３の底面３４の幅方向の中心に、長手方向Ｘに延びた設置面４０と、設置面４０の両側に一定の間隔で埋設された複数のインサート５０とを有する。したがって、このレール基礎ブロック２０ｂにおいても、工場プレハブすることにより精度の高い設置面４０を備えたブロック２０ｂを提供でき、設置面４０に、走行レール１５を、インサート５０を用いて精度よく固定することができる。溝３３の底面３４の幅Ｗ１、側壁２４の上面２４ａの幅Ｗ２、底面２５ａの幅Ｗ３、および側壁２４の高さｈ２と、内部に設置されるレール１５の高さｈ１とは、上述した各条件（１）〜（３）を満足するように設計されている。さらに、側壁２４の内側のコーナー２６は３０Ｒで成型され、外側のコーナー２７は５Ｃで成型されている。

したがって、図９に示すように、本例のレール基礎ブロック２０ｂを用いてレール基礎１０ｂを施工することにより、上述したレール基礎１０と同様に、短期間で、低コストで精度よく走行用レール１５を敷設できるレール基礎１０ｂを施工できる。また、施工されたレール基礎１０ｂ、走行レール１５を敷設することにより、短期間および低コストで、走行レールシステム（軌条）１を施工できる。提供された軌条１は、上述した例と同様に、車両６が軌条１のどこでも横断できるものとなり、さらに、車両６の横断によりコーナー２６が欠けたりすることが予防された軌条１である。

なお、上記においては、長さ２ｍでプレキャストされたレール基礎ブロックをもとに本発明を説明しているが、レール基礎ブロックは１ｍ程度以上であれば、１ｍであってもよく、１．５ｍであってもよく、３ｍ以上であってもよい。しかしながら、工場から現場への輸送、施工されるレールシステムの長さ（全長）に、レール基礎ブロックを組み合わせて対応させることを考えると、レール基礎ブロックの長さは２ｍ前後が好適であり、レールシステムの全長との組み合わせを考えて、断面形状は同一で、長さが２ｍのブロックと、長さが１ｍのブロックとを用意してもよい。

また、上記では、断面の形状が左右対称なレール基礎ブロックにより本発明を説明しているが、レール基礎ブロックの断面形状は左右非対称であってもよい。その場合、レール基礎ブロックの一方の側壁の上端の幅は、両側壁の上端の幅の平均の幅Ｗ２の半分以上であると、側壁の強度を含めてレール基礎ブロック全体の強度を確保しやすい。さらに、レール基礎ブロックの一方の側壁の上端の幅は、平均の幅Ｗ２の２／３以上であることが好ましい。

上記には、少なくとも１ｍの単位の長さでプレキャストされたコンクリートブロックであって、上側に、長手方向に延び、両端が開口となり、周面の断面が略Ｕ字型の走行レール設置用の溝と、前記溝の底面に、前記長手方向に沿って設定された走行レール設置用の設置面と、前記設置面の両側に、一定の間隔で埋設された複数の埋設金具であって、走行レールの押さえ金具を固定するための複数の埋設金具とを有する、レール基礎ブロックが開示されている。前記設置面は前記溝の前記底面の中央に形成されていてもよい。基礎ブロックは、前記溝の両側の側壁の外側の面の少なくとも一方の面の下方で、外側に張り出した部分を含む基礎部を有していてもよい。前記基礎部は、前記溝の両側の側壁の外側の面の下方で、外側に張り出した部分を含んでもよい。前記外側に張り出した部分はほぼ水平な上面を含んでもよい。

前記埋設金具は、インサートおよびボルトの少なくともいずれかを含んでもよい。前記溝の底面の幅Ｗ１と、前記溝の両側の側壁の上面の幅の平均の幅Ｗ２とが以下の条件を満たしてもよい。
０．３≦Ｗ２／Ｗ１≦０．８
当該レール基礎ブロックの底面の幅Ｗ３は、以下の条件を満たしてもよい。
１≦Ｗ３／（Ｗ１＋２×Ｗ２）≦３
前記溝の両側の側壁の内側の角が外側の角に対し大きく面取りされていてもよい。前記溝の両側の側壁の内側の角に１０Ｒ以上、５０Ｒ以下または１０Ｃ以上、５０Ｃ以下の面が設けられていてもよい。前記溝の両側の側壁の上面の前記設置面からの高さｈ２と、前記設置面に設置される走行レールの高さｈ１とは以下の条件を満たしてもよい。
０＜ｈ２−ｈ１＜１０ｍｍ

また、上記のレール基礎ブロックを複数有し、複数のレール基礎ブロックが前記長手方向に少なくとも一列に、前記溝の両端の前記開口が合致するように埋設されている、レール基礎が開示されている。このレール基礎と、レール基礎に設けられた複数の前記埋設金具に押さえ金具を装着し、前記押さえ金具により前記設置面に取り付けられた走行レールとを有する走行レールシステムが開示されている。上記のレール基礎ブロックを複数、前記長手方向に少なくとも一列に、前記溝の両端の前記開口が合致するように埋設することを有する、レール基礎の施工方法が開示されている。上記のレール基礎ブロックを複数、前記長手方向に少なくとも一列に、前記溝の両端の前記開口が合致するように埋設してレール基礎を施工することと、前記レール基礎に設けられた複数の前記埋設金具に押さえ金具を装着し、前記押さえ金具により、前記設置面に走行レールを取り付けることとを有する走行レールシステムの施工方法が開示されている。

このように、プレキャストされたレール基礎ブロックを用いて、走行用レール用の基礎および走行レールシステム（軌条）を短期間に低コストで施工できる。本発明のレール基礎ブロックを用いて施工できる軌条１は、ガントリークレーンまたは門型クレーン用の軌条に限定されず、他の重量物や装置などを、操作のため、あるいはメンテナンスのためなどに常設される軌条であってもよい。また、走行レールシステムは２列のレールが敷設されたシステムに限らず、２列のレールのいずれか一方の一列のレールがレール基礎ブロックを用いて施工されたものであってもよく、３列以上のレールが敷設されたシステムであってもよい。

１ 走行レールシステム（軌条）、 １０、１０ａ、１０ｂ レール基礎
２０、２０ａ、２０ｂ レール基礎ブロック

Claims (6)

1. 門型クレーンの車輪が走行する走行レールのいずれか一方の一列のレールのレール基礎を、他方の一列のレール基礎とは独立して、他のプレキャストされたブロックとは上下に組み合わされずに、設置するためのプレキャストされたコンクリート製のレール基礎ブロックであって、
   単体で、基礎部と、前記基礎部から内部に１つのＵ字型の溝が形成されるように上方に立ち上がった一対の側壁とからなる全体が逆Π字型、Ｕ字型または上型が開いたコ字型の断面を有し、
   前記溝の底面に前記走行レールを設置するための複数のインサートが、前記基礎部内に前記複数のインサート全体が収まるように埋設されている、レール基礎ブロック。
2. 請求項１において、
   前記溝の両側の側壁の内側の角が外側の角に対し大きく面取りされている、レール基礎ブロック。
3. 門型クレーン用のレール基礎であって、
   請求項１または２に記載のレール基礎ブロックが前記門型クレーンの車輪が走行する走行レールを設置するように２列に埋設されている、レール基礎。
4. 請求項３に記載のレール基礎と、
   前記レール基礎に設けられた複数の前記インサートに押さえ金具を装着し、前記押さえ金具により取り付けられた走行レールとを有する、門型クレーン用の走行レールシステム。
5. 門型クレーン用のレール基礎の施工方法であって、
   請求項１または２に記載のレール基礎ブロックを前記門型クレーンの車輪が走行する走行レールを設置するように２列に埋設することを有する施工方法。
6. 門型クレーン用の走行レールシステムの施工方法であって、
   請求項１または２に記載のレール基礎ブロックを前記門型クレーンの車輪が走行する走行レールを設置するように２列に埋設してレール基礎を施工することと、
   前記レール基礎に設けられた複数の前記インサートに押さえ金具を装着し、前記押さえ金具により走行レールを取り付けることとを有する施工方法。

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