(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道線路等の鉄桁を、列車運行を停止させることなく、コンクリート桁等に改築する工法であって、レールを支持する鉄桁の両側面部に設けられた保守用通路を撤去し、撤去した領域の橋台台座のレール方向に沿った両サイドに鋼材を配設して側型枠とし、これらの側型枠間に所定幅の鋼板を多数配設して底型枠とし、前記側型枠と底型枠との間に鉄筋を配設してコンクリートを打設することにより第１のコンクリート桁を構築し、鉄桁の両側面部における第１のコンクリート桁上にレール方向に沿った工事用桁を設置し、既設の枕木どうしの間のレール下方に前記工事用桁どうしの間に跨がる横桁を配設した後、既設の枕木を撤去し、続いて既設の鉄桁を撤去し、鉄桁を撤去した後の空間に面する前記側型枠どうしの間に所定幅の鋼板を多数配設して底型枠とし、これらの側型枠と底型枠との間に鉄筋を配設してコンクリートを打設して第２のコンクリート桁を構築し、最後にバラストを投入して工事用桁を撤去したことを特徴とする橋梁の改築工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、鉄道線路等の鉄桁を、列車運行を停止させることなく、コンクリート桁等に改築する工法である。
【０００２】
【従来の技術】
通常、鉄道線路等の橋梁は、橋台どうしの間に鉄桁が架設される場合と、コンクリート桁が架設される場合とがある。鉄桁の場合は、鉄桁の上面側に枕木が直接設置され、該枕木の上にレールが敷設される。またコンクリート桁の場合は、該コンクリート桁の上にバラストが投入され、該バラスト上に枕木が設置されて更にこの枕木上にレールが敷設される。
【０００３】
鉄桁の場合は、この領域ではマルチプルタイタンパ等による自動的な保線作業を中断しなければならず、保線作業の自動化が困難であった。そのため、最近では鉄桁を保線作業の自動化が可能なコンクリート桁等へ変更する傾向にある。
従来にあって、鉄道線路等の鉄桁をコンクリート桁やコンクリート中にＨ形鋼を埋設した埋め込み桁に取り替える場合は、クレーンによる一括架設法や横取り架設法又は縦取り架設法と呼ばれる方法が行われていた。
【０００４】
クレーンによる一括架設法は、予め新たに架設するコンクリート桁等を別の場所で構築し、既設の鉄桁をクレーンで撤去した後、新規のコンクリート桁等をクレーンで吊り上げて橋台へ設置するものである。
【０００５】
また横取り架設法は、線路脇の隣位の位置で新たに架設するコンクリート桁を構築し、既設の鉄桁を撤去した後、前記新規なコンクリート桁を横取り梁及び台車を介して横スライドさせ、設置する方法である。
【０００６】
更に、縦取り架設法は、線路脇に門型クレーンの移動レールを設置し、橋梁から線路方向に離れた広い場所でコンクリート桁を構築すると共に、橋梁に架設してある既設の鉄桁をこの門型クレーンで吊り上げて撤去し、撤去した後に予め構築しておいた前記コンクリート桁を門型クレーンで吊り上げて橋梁の位置まで運搬し、設置するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、前記クレーンによる一括架設法にあっては、橋梁の近傍にクレーンスペースが必要であって、これらのスペースのない場所では実施不可能であった。またクレーンに要する費用が高くなるという欠点があった。
一方、横取り架設法にあっては、線路脇にスペアのコンクリート桁を構築するスペースが必要であった。
更に、縦取り架設法にあっては、門型クレーンを使用するため設備の全体が大型化するという欠点があった。そのため、この縦取り架設法は、多数の線路が併設されている場所では採用することができないでいた。
【０００８】
またこれらの従来法にあっては、いずれの場合も既設の鉄桁の撤去作業開始からコンクリート桁設置完了までの長時間にわたって列車の運行を停止させなければならなかった。そのため、列車運行間隔の短い線路区間では、採用できないでいた。
更にまた、本線や引き込み線用の架線等が設けられている部分では、クレーンを用いる方法は架線と干渉する虞れがあり、採用できないのが通常であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、列車運行を停止させることなく、しかもクレーン等の重機を使用することなく、鉄桁をコンクリート桁等に改築することのできる工法を提供せんとするものである。
【００１０】
而して、前記課題を解決するために本発明が採用した手段は、鉄道線路等の鉄桁を、列車運行を停止させることなく、コンクリート桁等に改築する工法であって、レールを支持する鉄桁の両側面部に設けられた保守用通路を撤去し、撤去した領域の橋台台座のレール方向に沿った両サイドに鋼材を配設して側型枠とし、これらの側型枠間に所定幅の鋼板を多数配設して底型枠とし、前記側型枠と底型枠との間に鉄筋を配設してコンクリートを打設することにより第１のコンクリート桁を構築し、鉄桁の両側面部における第１のコンクリート桁上にレール方向に沿った工事用桁を設置し、既設の枕木どうしの間のレール下方に前記工事用桁どうしの間に跨がる横桁を配設した後、既設の枕木を撤去し、続いて既設の鉄桁を撤去し、鉄桁を撤去した後の空間に面する前記側型枠どうしの間に所定幅の鋼板を多数配設して底型枠とし、これらの側型枠と底型枠との間に鉄筋を配設してコンクリートを打設して第２のコンクリート桁を構築し、最後にバラストを投入して工事用桁を撤去したことを特徴とする橋梁の改築工法である。
【００１１】
【作用】
本発明の橋梁の改築工法にあっては、先ず、鉄桁が架設された橋梁のレールの両側面部に設けられた各保守用通路を撤去している。そして、撤去後の橋台の台座部分を補修し、該補修した各領域部分の両サイドにレール方向に沿った鋼材からなる側型枠を配設する。続いて、側型枠どうしの間に鋼板からなる底型枠を配置し、これらの側型枠と底型枠とからなる空間領域に、鉄筋を配設後、コンクリートを打設し、前記側型枠と底型枠とを一体的に埋め込んだ第１のコンクリート桁を構築する。
【００１２】
次に、この第１のコンクリート桁上に鉄桁の両側面に沿った工事用桁を載置し、既設の枕木どうしの間のレール下方に、前記工事用桁どうしの間に跨がる横桁を配設する。これにより、レール荷重を前記横桁と、工事用桁及び第１のコンクリート桁で支持することが可能である。
【００１３】
然る後は、既設の枕木を撤去し、続いて既設の鉄桁を撤去する。この鉄桁の撤去は、橋梁の下面側から所定寸法に鉄桁を溶断して行えばよい。そして、鉄桁を撤去した後の空間領域において、前記第１のコンクリート桁の片面に露呈する側型枠どうしの間に、底型枠を配置する。次に、これらの側型枠と底型枠との間に、鉄筋を配し、コンクリートを打設する。これにより、レールを支持する第２のコンクリート桁を構築することが可能である。
【００１４】
このレール支持用の第２のコンクリート桁構築後は、レール下方にバラストを投入し、工事用桁を撤去すればよい。
これにより、鉄桁をコンクリート桁に改築することが可能であり、また第１のコンクリート桁は、そのまま保守点検用のコンクリート桁として利用することが可能である。
本発明の改築工法であれば、列車運行を停止させることなく行うことが可能であり、また各構成部材を小さく且つ分断することができ、重機等を使用しなくても施工することが可能である。
【００１５】
【実施例】
以下に、本発明の工法を図面に示す実施例に基づいて説明すると次の通りである。
図１乃至図４は本発明の一実施例に係るものであり、図１の図（ａ）〜図（ｅ）はそれぞれ工程途中を示す図面であり、図２は第１のコンクリート桁と工事用桁との関係を示す縦断面図、図３は横桁を示す縦断面図、図４は第１のコンクリート桁とレール支持用の第２のコンクリート桁との連結関係を示す縦断面図である。
【００１６】
図１の図（ａ）は、従来の鉄桁１を有する橋梁の縦断面図である。この従来のままの橋梁は、橋台２どうしの間に鉄桁１が架設され、鉄桁１の上面に直接枕木３が配設され、更に枕木３の上面側にレール４が敷設されている。この場合、鉄桁１及びレール４は、上り用と下り用とが設けられた複線区間である。
【００１７】
鉄桁１の両サイドには、それぞれ保守用の点検通路５が設けられている。この保守用の点検通路５は、橋台２どうしの間に並列状に架設された複数個のＨ型鋼６の上面に、鋼板７を設置したものであり、線路の両脇及び線路どうしの間の三箇所に設けられている。
【００１８】
改築は、このような状態から先ず、保守用の点検通路５を構成する鋼板７とＨ型鋼６とを撤去することから開始される。そして、撤去後の橋台２の台座上面側を図（ａ）の斜線で示す分だけ削り取って、後工程で行われる鉄桁１を撤去した場合の鉄桁１の台座面と同一平坦面になるように補修する。
【００１９】
そして、各点検通路５の補修後の橋台２の台座上面にあって、レール方向に沿った両サイドに、Ｈ形鋼の鋼材からなる側型枠８又は溝形鋼の鋼材からなる側型枠９を設置する。Ｈ形鋼の側型枠８は、高さ４００ｍｍ、幅２００ｍｍ、フランジの厚み６ｍｍ、ウエブの厚み９ｍｍ、全体の長さ５．１２ｍで重さが２４６Ｋｇである。また溝形鋼の側型枠９は、高さ３８２ｍｍ、幅１５０ｍｍ、フランジの厚み６ｍｍ、ウエブの厚み９ｍｍ、全体の長さ５．１２ｍで重さが２３５Ｋｇである。このような長さ及び重さの側型枠８及び９であれば、クレーンを使用せずとも、人手によって運搬施工することが可能である。
【００２０】
このような鋼材からなる側型枠８及び９を補修後の橋台１の台座上面に設置した後は、線路両脇の側型枠８及び９どうし並びに線路間の側型枠８どうしの対向するフランジに、幅３００ｍｍ、厚み６ｍｍで所定間隔ごとにリブが立設された鋼板多数からなる底型枠１０をレール方向とクロスする方向に架設する。
然る後は、これらの側型枠８及び９どうしと底型枠１０とで形成される空間領域内に、鉄筋を配設し、コンクリートを打設して線路間及び線路両脇の保守用点検通路５の代わりに、図１の図（ｂ）に示すような、第１のコンクリート桁１１を構築する。
【００２１】
次に、該第１のコンクリート桁１１の上面にあって、鉄桁１の両サイドにＨ形鋼の上面側の片面のフランジを切除した軽量形鋼からなる工事用桁１２を設置する。この設置は、図２に示すように第１のコンクリート桁１１に埋設した植え込みボルト１３を利用してナット１４で締結すればよい。
またこの工事用桁１２は、コンクリート桁１１の上面に設置するので、橋台２どうしの間に跨がる長さにする必要はなく、作業員の運搬に適した重さになる長さに分断して設置するようにすればよい。
【００２２】
然る後は、図３に示すように、溝形鋼１５で枕木３の上面を除く三側面をカバーした横桁１６を、鉄桁１の上面側の既設の枕木３どうしの間に装入し、その両端を工事用桁１２どうしの間に載置して架設する。これにより、レール４に作用する荷重を前記横桁１６と、工事用桁１２及び第１のコンクリート桁１１で支持することが可能である。
【００２３】
このようにしてレール４に作用する荷重を受け代えた後は、既設の枕木３及びこれを支持する鉄桁１は機能しなくなるので、図１の図（ｃ）に示すように、これらを撤去する。既設の枕木３の撤去は、線路面側で行えばよく、また鉄桁１の撤去は、橋梁の下面側から鉄桁１を撤去し易い所定寸法に溶断して行えばよい。
【００２４】
次に、鉄桁１を撤去した後の空間領域において、前記第１のコンクリート桁１１の片面に露呈する側型枠８どうしの間に、例えば、幅３００ｍｍ、厚み６ｍｍ、長さ１．７０ｍで所定間隔ごとにリブの立設された鋼板多数からなる底型枠１７を配置する。
そして、これらの側型枠８と底型枠１７とで囲まれた空間領域内に、鉄筋を配設し、コンクリートを打設する。これにより、図１の図（ｄ）に示すように、レール４を支持する第２のコンクリート桁１８を構築することが可能である。
【００２５】
なお、鉄筋の配設は、底型枠１７を架設する以前に、側型枠８のフランジに載置準備しておき、底型枠１７を架設した後、所定位置へ配設するようにすれば、橋梁の下面側から全ての作業が行え、便利である。また鉄筋は、図４に示すように、第１のコンクリート桁１１を構築するときに、つなぎ用の鉄筋１９を鉄桁１側の方へ突出させておき、第２のコンクリート桁１８の鉄筋２０を配設するときに連結するようにすれば、第１のコンクリート桁１１とレール支持用の第２のコンクリート桁１８との連結強度が向上する。
【００２６】
然る後は、図１の図（ｅ）に示すように、左右のコンクリート桁１１，１１の両端に堤２１を設けた上で、レール４の下方にバラスト２２を投入し、工事用桁１２を撤去すればよい。これにより、鉄桁１を第２のコンクリート桁１８に改築することが可能であり、また第１のコンクリート桁１１は、そのまま保守点検用として利用することが可能である。
【００２７】
ところで、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例えば、第１のコンクリート桁１１及びレール支持用の第２のコンクリート桁１８は、その内部にＨ形鋼を埋め込んだものとしてもよい。また橋台２間の長さにほぼ等しい桁長は、５．１２ｍに限られるものではなく、現場に応じて適宜決定されるものである。１２ｍ程度までの桁長であれば、重機を用いることなく作業員のみで行うことができ、経済的に有利な施工が得られる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にあっては、列車運行を停止させることなく、鉄桁をコンクリート桁に改築することが可能である。また各構成部材を小さく且つ分断することができるので、作業員の手作業による運搬作業が可能で、クレーン等の重機を使用しなくても施工することが可能であり、施工費用を削減することができると共に、重機使用に伴う一般道路等の交通を遮断する必要もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図（ａ）〜図（ｅ）は本発明の一実施例に係る工程途中を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る第１のコンクリート桁と工事用桁との取付関係を示す縦断面図である。
【図３】本発明に係る横桁を示す縦断面図である。
【図４】本発明に係る第１のコンクリート桁とレール支持用の第２のコンクリート桁との鉄筋による連結構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…鉄桁                          ２…橋台
３…枕木                          ４…レール
８…Ｈ形鋼の側型枠                ９…溝形鋼の側型枠
１０…底型枠                      １１…第１のコンクリート桁
１２…工事用桁                    １６…横桁
１７…底型枠                      １８…レール支持用の第２のコンクリー
ト桁                              ２１…バラスト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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