JP7154715B2

JP7154715B2 - 軌道こう上工法

Info

Publication number: JP7154715B2
Application number: JP2019146100A
Authority: JP
Inventors: 進中島; 卓哉中島; 尚嗣桃谷
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2022-10-18
Anticipated expiration: 2039-08-08
Also published as: JP2021025368A

Description

本開示は、軌道こう上工法に関するものである。

従来、鉄道のホームの延伸又は拡幅、鉄道の線路の複々線化等の工事を行うために、線路、すなわち、軌道を移動させる必要がある場合、軌道を上昇させること、すなわち、軌道こう上が実施されている。しかし、営業線路で軌道こう上を実施する場合、夜間の営業終了後から翌朝の営業開始までの短時間で工事を終了させなければならないので、作業効率を向上させ、作業時間を短縮させる必要がある。そこで、一般的にまくら木の下に敷設されるバラストや盛土に代えて、発泡スチロール（ＥｘｐａｎｄｅｄＰｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ：ＥＰＳ）を使用する技術が採用されている（例えば、非特許文献１参照。）。

ＥＰＳは、非常に軽量である、施工性が高い、自立性が高い等の特徴があるので、支持構造物や支持地盤への重量影響の軽減、工期短縮等を目的とし、ホームの延伸又は拡幅を中心として、複数の施工実績がある。また、ＥＰＳブロックを列車荷重が作用する鉄道構造物に適用することもなされており、列車の動的振動の軽減を勘案し、円筒状の空間を形成したＥＰＳブロックを積み上げた後に前記空間内にコンクリート柱を構築することによって、軸剛性を高める方法が標準的になっている。なお、コンクリート柱を構築せずに路盤を構築した例もあるが、その場合の高さは３０〔ｃｍ〕程度あり、高さが高い場合や長期的に使用する場合には、コンクリート柱が必要となる。

舘山勝、「鉄道における軽量盛土」、基礎工、ｐｐ．２３－２７、２０１４年、１２月号

しかしながら、前記従来の技術では、営業線路の軌道こう上の場合、夜間の作業間合の制約から１夜におけるＥＰＳブロックの積み上げ高さが限られるとともに、コンクリート柱を硬化させる時間がないので、最終的な高さにまでＥＰＳブロックの積み上げ、かつ、コンクリート柱を構築するまでの期間は、列車を徐行させる等の措置が必要になる。

ここでは、前記従来の技術の問題点を解決して、施工性が高く、かつ、短時間で施工可能でありながら、高い強度を発揮し、かつ、軽量な路盤を低コストで構築することができる軌道こう上工法を提供することを目的とする。

そのために、軌道こう上工法においては、路盤上に敷設されたバラスト軌道をこう上させる軌道こう上工法であって、バラスト道床のバラストを土嚢袋に入れて置き換える工程と、まくら木の底面より上方に位置する上巻きバラストの土嚢袋を撤去する工程と、レールと前記まくら木との組立体である軌きょうをジャッキアップして持ち上げる工程と、前記まくら木の底面より下方に位置する下巻きバラストの土嚢袋を撤去する工程と、上下に貫通する円筒空間が形成されたＥＰＳブロックを前記路盤上に積み重ねる工程と、前記円筒空間を通過する連結柱状部材を継ぎ足す工程と、最上位に位置するＥＰＳブロックの上に前記下巻きバラストの土嚢袋を設置する工程と、前記軌きょうをジャッキダウンして前記下巻きバラストの土嚢袋の上に載置する工程と、前記上巻きバラストの土嚢袋を設置する工程と、を含む。

他の軌道こう上工法においては、さらに、前記ＥＰＳブロックを１つ積み重ねる毎に、前記連結柱状部材を１つ継ぎ足す。

更に他の軌道こう上工法においては、さらに、前記連結柱状部材は、一端に設けられた雄結合部と、他端に設けられ、前記雄結合部と結合可能な雌結合部とを有する。

更に他の軌道こう上工法においては、さらに、前記雄結合部は雄ねじ部材又は突出部が形成された円柱部材であり、前記雌結合部は雌ねじ部材又は円筒部材である。

更に他の軌道こう上工法においては、さらに、前記連結柱状部材は、コンクリート柱にねじ式鉄筋を挿入したプレキャストＲＣ柱、鋼棒、鋼管、樹脂棒、又は、樹脂管から成る部材である。

更に他の軌道こう上工法においては、さらに、前記路盤上に積み重ねたＥＰＳブロックの上面を覆う保護シートを敷設する工程を更に含む。

本開示によれば、施工性が高く、かつ、短時間で施工可能でありながら、高い強度を発揮し、かつ、軽量な路盤を低コストで構築することが可能な軌道こう上工法を提供することができる。

本実施の形態における軌道こう上工法の概要を説明する横断面図である。本実施の形態における軌道こう上工法に使用される連結柱状部材を説明する斜視図である。本実施の形態における軌道こう上工法に使用される連結柱状部材の変形例を説明する斜視図である。本実施の形態における軌道こう上工法の概要を説明する縦断面図である。

以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本実施の形態における軌道こう上工法の概要を説明する横断面図、図２は本実施の形態における軌道こう上工法に使用される連結柱状部材を説明する斜視図、図３は本実施の形態における軌道こう上工法に使用される連結柱状部材の変形例を説明する斜視図、図４は本実施の形態における軌道こう上工法の概要を説明する縦断面図である。なお、図１において、（ａ）は施工前の状態を示す図、（ｂ）は施工後の状態を示す図であり、図３において、（ａ）は全体を示す図、（ｂ）は雄結合部及び雌結合部が係合した状態を示す拡大図である。

図１（ａ）において、１０は、本実施の形態における軌道であって、軌道こう上工法の施工前のものである。該軌道１０は、いわゆるバラスト軌道であって、図示されない路床上に形成された路盤１２と、該路盤１２上に敷かれた砕石等のバラストから成るバラスト道床１３と、該バラスト道床１３上に並べて配設された複数のまくら木１１と、該まくら木１１の上に敷設された図示されない２本のレールとを有する。なお、該レールは、図１（ａ）においては画面に対して鉛直な方向に延在し、図４において左右方向に延在する。また、前記路盤１２は、図４に示されるように、コンクリート製橋桁等の構造物１２ａと、該構造物１２ａの前後に構築されている盛土１２ｂとを含むものである。さらに、図１（ａ）に示されるように、構造物１２ａの上面におけるバラスト道床１３の両側には、高欄１４が設置されている。

なお、本実施の形態において、軌道１０及びその他の部材の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、前記軌道１０及びその他の部材の各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。

本実施の形態においては、路盤１２としての構造物１２ａと道床としてのバラスト道床１３との間にＥＰＳ路盤２０を構築することによって、構造物１２ａでの軌道こう上を実施する。前記ＥＰＳ路盤２０は、ねじ等によって連結可能な連結柱状部材２１を複数本継ぎ足しながら、複数のＥＰＳブロック１５を積み重ねることによって構築される。

該ＥＰＳブロック１５は、ＥＰＳを直方体状に成形することによって得られた、例えば、長さが約２〔ｍ〕、幅が約１〔ｍ〕、高さが約０．２〔ｍ〕のブロックであり、その中心には、上面から下面まで上下に貫通する図示されない円筒空間が形成されている。

また、前記連結柱状部材２１は、図２及び３に示されるような円柱状の部材であり、その一端である下面２１ａからは棒状の雄結合部２２が延出し、その他端である上面２１ｂには雌結合部２３として機能する凹部が形成されている。そして、前記連結柱状部材２１の雄結合部２２が下側に隣接する連結柱状部材２１の雌結合部２３内に進入して結合されることにより、上下の連結柱状部材２１が互いに連結される。該連結柱状部材２１は、望ましくは、前記ＥＰＳブロック１５の高さと同等の長さを有する部材であり、例えば、長さが約２００〔ｍｍ〕、直径が約１５０〔ｍｍ〕の円柱又は円筒状の部材である。なお、前記連結柱状部材２１は、コンクリート柱にねじ式鉄筋を挿入したプレキャストＲＣ柱から成る部材であるが、鋼棒又は鋼管等のような金属から成る部材であってもよいし、樹脂棒又は樹脂管等のような塩化ビニール等の樹脂から成る部材であってもよい。また、例えば、前記雄結合部２２はボルト等の雄ねじ部材であり、前記雌結合部２３はナット等の雌ねじ部材であるが、図３に示されるように、前記雄結合部２２が、先端近傍に突出部２２ａが形成された円柱部材であって、前記雌結合部２３が、前記突出部２２ａが嵌め込まれる円筒部材であってもよく、互いに結合可能であれば、いかなる種類の部材であってもよい。

そして、ＥＰＳブロック１５を１つ積み重ねる毎に、ＥＰＳブロック１５の円筒空間内に配設される連結柱状部材２１が１つ継ぎ足される。具体的には、前記ＥＰＳブロック１５を１段積み上げる毎に、当該ＥＰＳブロック１５の円筒空間内に１本の連結柱状部材２１が配設され、該連結柱状部材２１の雄結合部２２が、下側に位置するＥＰＳブロック１５の円筒空間内に配設されている連結柱状部材２１の雌結合部２３と結合される。これにより、上下の連結柱状部材２１同士が相互に連結され、上下のＥＰＳブロック１５同士の連結柱状部材２１の軸方向に直交する方向、すなわち、前後左右方向（水平方向）に関する変位が防止される。

なお、軌道１０の勾配の変化をできる限り抑制するために、軌道こう上の対象箇所である構造物１２ａの前後における盛土１２ｂ上においては、図４に示されるように、ＥＰＳブロック１５の段数を変化させる。具体的には、盛土１２ｂ上に積み上げられるＥＰＳブロック１５の段数は、構造物１２ａから離れるにしたがって漸減するように設定される。これにより、盛土１２ｂ上における最上位に位置するＥＰＳブロック１５の上面の高さが、構造物１２ａから離れるにしたがって漸減するので、軌道１０の勾配の変化を緩やかにすることができる。

さらに、前記ＥＰＳ路盤２０は、最上位に位置するＥＰＳブロック１５の上面を覆う保護シート１７と、左右両端に位置するＥＰＳブロック１５の側面に対向するように設置された横移動防止板１６とを含んでいる。前記保護シート１７は、樹脂、ゴム等の材料から成り、油分の浸透を防止する部材である。前記保護シート１７によって最上位に位置するＥＰＳブロック１５の上面を覆うことにより、上方のバラスト道床１３からの油分の浸透に起因するＥＰＳブロック１５の劣化を効果的に防止することができる。また、前記横移動防止板１６は、例えば、構造物１２ａ及び盛土１２ｂの上面に構築されたＨ鋼矢板であって、積み上げられたＥＰＳブロック１５の左右方向への変位を防止するとともに、バラスト道床１３のバラスト止めとしても機能する。

次に、本実施の形態における軌道こう上工法の施工ステップについて説明する。ここでは、営業線路での軌道こう上であって、当日の営業終了後から翌朝の営業開始までの夜間に施工するものとして説明する。

まず、施工前の事前準備として、次の事前ステップ１及び２を実施する。

事前ステップ１：バラスト道床１３のバラストを土嚢袋に入れて置き換える。

事前ステップ２：構造物１２ａ及び盛土１２ｂの上面に横移動防止板１６を構築する。

次に、当夜における軌道こう上工法の施工として、次のステップ１～１３を実施する。

ステップ１：線路閉鎖工事に着手する。

ステップ２：まくら木１１の底面より上方に位置する上巻きバラストの土嚢袋を撤去する。

ステップ３：レールとまくら木１１との組立体である軌きょうをジャッキアップして持ち上げる。

ステップ４：まくら木１１の底面より下方に位置する下巻きバラストの土嚢袋を撤去する。

ステップ５：路盤１２上に１段目のＥＰＳブロック１５を設置する。

ステップ６：設置された１段目のＥＰＳブロック１５の円筒空間に連結柱状部材２１を設置する。該連結柱状部材２１としては、雄結合部２２を除去したものを使用する。

ステップ７：設置済みの連結柱状部材２１の上に新たに連結柱状部材２１を設置し、設置済みの連結柱状部材２１に継ぎ足す。この場合、新たに設置された連結柱状部材２１の下面２１ａから延出する雄結合部２２を、設置済みの連結柱状部材２１の上面２１ｂに形成された雌結合部２３内に進入させて結合させる。

ステップ８：設置済みのＥＰＳブロック１５の上に新たにＥＰＳブロック１５を設置する。この場合、前記新たに設置された連結柱状部材２１を、新たなＥＰＳブロック１５の円筒空間内に通過させる。

そして、ステップ７及び８を所定の施工時間内で繰り返して実行する。これにより、ＥＰＳブロック１５を複数段積み重ねることができる。

ステップ９：最上位に位置するＥＰＳブロック１５の上面を覆うように保護シート１７を敷設する。

ステップ１０：保護シート１７の上に前記下巻きバラストの土嚢袋を設置する。

ステップ１１：前記軌きょうをジャッキダウンして前記下巻きバラストの土嚢袋の上に載置する。

ステップ１２：前記上巻きバラストの土嚢袋を設置する。

ステップ１３：線路閉鎖工事を終了する。これにより、図１（ｂ）及び４に示されるように、路盤１２とバラスト道床１３との間にＥＰＳ路盤２０が構築される。

このように、本実施の形態において、路盤１２上に敷設された軌道１０をこう上させる軌道こう上工法は、上下に貫通する円筒空間が形成されたＥＰＳブロック１５を路盤１２上に積み重ねる工程と、円筒空間を通過する連結柱状部材２１を継ぎ足す工程と、を含んでいる。

これにより、積み重ねられた上下のＥＰＳブロック１５の円筒空間を通過する上下の連結柱状部材２１同士が互いに連結されるので、積み重ねられたＥＰＳブロック１５同士の前後左右方向（水平方向）に関する変位が防止される。したがって、施工性が高く、かつ、短時間で施工可能でありながら、高い強度を発揮し、かつ、軽量なＥＰＳ路盤２０を低コストで構築することができる。

また、ＥＰＳブロック１５を１つ積み重ねる毎に、連結柱状部材２１を１つ継ぎ足す。したがって、上方の作業空間が狭くても、ＥＰＳブロック１５の積み重ね作業、連結柱状部材２１の継ぎ足し作業を容易に行うことができる。

さらに、連結柱状部材２１は、一端に設けられた雄結合部２２と、他端に設けられ、雄結合部２２と結合可能な雌結合部２３とを有する。さらに、雄結合部２２は雄ねじ部材又は突出部２２ａが形成された円柱部材であり、雌結合部２３は雌ねじ部材又は円筒部材である。さらに、連結柱状部材２１は、コンクリート柱にねじ式鉄筋を挿入したプレキャストＲＣ柱、鋼棒、鋼管、樹脂棒又は樹脂管から成る部材である。したがって、連結柱状部材２１同士の継ぎ足し作業を容易に、かつ、確実に行うことができ、また、連結柱状部材２１自体の製作も容易であり、コストを低減することができる。

さらに、路盤１２上に積み重ねたＥＰＳブロック１５の上面を覆う保護シート１７を敷設する工程を更に含んでいる。これにより、上方のバラスト道床１３からの油分の浸透に起因するＥＰＳブロック１５の劣化を効果的に防止することができる。

なお、本明細書の開示は、好適で例示的な実施の形態に関する特徴を述べたものである。ここに添付された特許請求の範囲内及びその趣旨内における種々の他の実施の形態、修正及び変形は、当業者であれば、本明細書の開示を総覧することにより、当然に考え付くことである。

本発明は、軌道こう上工法に適用することができる。

１０軌道
１２路盤
１５ＥＰＳブロック
１７保護シート
２１連結柱状部材
２１ａ下面
２１ｂ上面
２２雄結合部

Claims

路盤上に敷設されたバラスト軌道をこう上させる軌道こう上工法であって、
バラスト道床のバラストを土嚢袋に入れて置き換える工程と、
まくら木の底面より上方に位置する上巻きバラストの土嚢袋を撤去する工程と、
レールと前記まくら木との組立体である軌きょうをジャッキアップして持ち上げる工程と、
前記まくら木の底面より下方に位置する下巻きバラストの土嚢袋を撤去する工程と、
上下に貫通する円筒空間が形成されたＥＰＳブロックを前記路盤上に積み重ねる工程と、
前記円筒空間を通過する連結柱状部材を継ぎ足す工程と、
最上位に位置するＥＰＳブロックの上に前記下巻きバラストの土嚢袋を設置する工程と、
前記軌きょうをジャッキダウンして前記下巻きバラストの土嚢袋の上に載置する工程と、
前記上巻きバラストの土嚢袋を設置する工程と、
を含むことを特徴とする軌道こう上工法。
前記ＥＰＳブロックを１つ積み重ねる毎に、前記連結柱状部材を１つ継ぎ足す請求項１に記載の軌道こう上工法。
前記連結柱状部材は、一端に設けられた雄結合部と、他端に設けられ、前記雄結合部と結合可能な雌結合部とを有する請求項１又は２に記載の軌道こう上工法。
前記雄結合部は雄ねじ部材又は突出部が形成された円柱部材であり、前記雌結合部は雌ねじ部材又は円筒部材である請求項３に記載の軌道こう上工法。
前記連結柱状部材は、コンクリート柱にねじ式鉄筋を挿入したプレキャストＲＣ柱、鋼棒、鋼管、樹脂棒、又は、樹脂管から成る部材である請求項１～４のいずれか１項に記載の軌道こう上工法。
前記路盤上に積み重ねたＥＰＳブロックの上面を覆う保護シートを敷設する工程を更に含む請求項１～５のいずれか１項に記載の軌道こう上工法。