(57)【要約】 【課題】トンネル内における狭隘箇所やカント区間のような施工場所においても、プレキャスト軌道スラブ工法を適用しながら、良好な施工性を保証でき、もって工期を長期化させることがなく、工費を増大させることのない鉄道車両用軌道とその施工方法を提供すること。【解決手段】床版１と、床版１上に敷設された路盤２と、路盤２上に敷設されるとともにレール４が固定される軌道スラブ３と、から構成される鉄道車両用軌道１０であって、路盤２は、間隔を置いて配設されたプレキャスト路盤ブロック２Ａと、プレキャスト路盤ブロック２Ａ間に形成された現場施工路盤２Ｂとから構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床版と、床版上に敷設された路盤と、路盤上に敷設されるとともにレールが固定される軌道スラブと、から構成される鉄道車両用軌道であって、
路盤は、間隔を置いて配設されたプレキャスト路盤ブロックと、プレキャスト路盤ブロック間に形成された現場施工路盤とから構成されている鉄道車両用軌道。
【請求項２】
プレキャスト路盤ブロックを構成する第１の鋼棒が該ブロックの端部から突出し、現場施工路盤を構成する第２の鋼棒とラップもしくは接続され、現場施工路盤を構成するコンクリートにて該現場施工路盤とプレキャスト路盤ブロックが一体となっている請求項１に記載の鉄道車両用軌道。
【請求項３】
軌道スラブと路盤に埋設された第３の鋼棒を介して軌道スラブと路盤が接続されている請求項１または２に記載の鉄道車両用軌道。
【請求項４】
鉄道車両用軌道のカント区間において、
床版とプレキャスト路盤ブロックの間にテーパー状の上面を備えたスペーサが介在しており、該スペーサは、床版とプレキャスト路盤ブロックの間に充填材を現場施工して形成された形態、もしくは、プレキャスト路盤ブロックと一体に形成された形態のいずれかである請求項１〜３のいずれかに記載の鉄道車両用軌道。
【請求項５】
床版上に間隔を置いて、端部から第１の鋼棒が突出している複数のプレキャスト路盤ブロックを敷設し、複数のプレキャスト路盤ブロックの上面において本設の軌道スラブの設置位置とは別の位置に仮レールを敷設する第１のステップ、
プレキャスト路盤ブロック間に第２の鋼棒を組み、コンクリート圧送車とこれに連通するコンクリート打設用配管が搭載された台車を仮レールに沿って移動させ、コンクリートを打設して現場施工路盤を施工し、プレキャスト路盤ブロックと現場施工路盤とから構成される路盤を床版上に施工する第２のステップ、
路盤上に軌道スラブを敷設するとともに仮レールを撤去して鉄道車両用軌道を施工する第３のステップからなる、鉄道車両用軌道の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用軌道とその施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまで、鉄道車両用軌道の施工においては、路盤上に砕石による道床を設け、道床の上に枕木やレールを敷設する方法が適用されてきた。この施工方法は工費が安価であり、施工が簡易であるものの、バラストの巻き上げや軌道狂いの可能性があって安全性や保守性に関する懸念があった。
【０００３】
そこで、上記課題を解決する施工方法として、いわゆるプレキャスト軌道スラブ工法が提案され、実用化されている。この施工方法は、レールなどの軌道をその軌道方向に延びる軌道スラブにて受ける方法であり、コンクリートを現場施工してなる路盤上に、工場等で製作されたプレキャストコンクリート製の軌道スラブを大型クレーンにて搬入し、設置した後、軌道スラブの上にレールを敷設するものである。
【０００４】
プレキャスト軌道スラブ工法は、軌道スラブをプレキャスト製とすることなどを理由として工費が高価となる一方で、バラストの巻き上げもなく、軌道狂いが発生し難く、レール固定治具なども予め取り付けられていることから、施工から維持保守までのトータルコストを低減することができる方法として、現在、新幹線用軌道の施工に多用されている。
【０００５】
ところで、曲線区間を走る鉄道車両は、遠心力の作用によって曲線の外側に押されることになる。そこで、この遠心力の影響を少なくするべく、曲線の外側のレールを内側よりもやや高くし、二条のレールの頭部上面に高低差を設ける施工がおこなわれており、このような措置が講じられた曲線区間は、カントもしくはカント区間などと称されている。
【０００６】
従来のプレキャスト軌道スラブ工法において、トンネル外のカント区間においては、カント勾配を土工事にて成形し、その上に路盤コンクリートを施工し、プレキャスト軌道スラブが設置される。このように、トンネル外環境下の場合には大型クレーンの移動スペースが十分に確保できることから、軌道スラブ工法の適用は可能である。
【０００７】
これに対し、トンネル内のカント区間において、床版上に路盤コンクリートを施工し、プレキャスト軌道スラブを設置する場合は、トンネル内ゆえに大型クレーンが移動するための十分な空間を確保し難く、したがって、プレキャスト軌道スラブ工法の適用は困難となる。また、緩和曲線中で変化するカントを現場施工コンクリート路盤の勾配で実現するため、現場にて施工されるコンクリート路盤自体の勾配や路盤厚が変化し、スターラップ筋や型枠の寸法変化に対する対応やこれにともなう施工精度の確保も難しい。
【０００８】
さらに、プレキャスト軌道スラブが二条一体構造であることから、補修や交換の場合に片方の列のみが劣化している場合であっても二条の軌道スラブを同時交換する必要があった。
【０００９】
このように、特にトンネル内においてプレキャスト軌道スラブ工法を適用する場合、その施工性は悪く、工期を長期化させ、工費を増大させるといった課題が存在していた。
【００１０】
また、従来のプレキャスト軌道スラブ工法においては、列車制動（ブレーキ）の際に、現場施工されたコンクリート路盤に対してプレキャスト軌道スラブからせん断力が伝達されるが、このせん断力は、コンクリート路盤と一体に成形されている円柱突起にて対処していた。このことを図１２を参照して説明する。
【００１１】
同図で示すように、床版Ｆ上にコンクリート路盤Ｒが敷設され、コンクリート路盤Ｒ上に二条のプレキャスト軌道スラブＴが敷設される。ここで、コンクリート路盤Ｒの上面には所定間隔でたとえばコンクリート製の円柱突起Ｐが固定されており、円柱突起Ｐ，Ｐ間にプレキャスト軌道スラブＴが配設され、この構成が連続してプレキャスト軌道スラブが形成されている。なお、プレキャスト軌道スラブの上には不図示のレールが固定され、二条のレールに沿って列車が走行することになる。
【００１２】
プレキャスト軌道スラブＴの上を走行する列車がブレーキをかけた際には、プレキャスト軌道スラブＴにせん断力Ｓが作用し、このせん断力Ｓは円柱突起Ｐを介してコンクリート路盤Ｒに伝達されることになる。
【００１３】
ここで、特許文献１で開示される鉄道車両用軌道においても、図１２と同様に円柱突起間に軌道スラブが配設された構成の開示がある。
【００１４】
このようにコンクリート路盤Ｒに固定された円柱突起Ｐ，Ｐ間に軌道スラブを配設する構成に関し、カント区間においては円柱突起Ｐの設置位置や勾配が変化し、スターラップ筋や型枠の寸法を変化させる必要があり、このような寸法変化に対する精度の確保は難しく、このこともまた、トンネル内におけるプレキャスト軌道スラブ工法の施工性を悪くし、工期の長期化や工費増大の要因となっている。
【００１５】
以上のことより、バラストの巻き上げや軌道狂いといった課題を解決するためにプレキャスト軌道スラブ工法を適用した場合に、トンネル外空間のように広い施工空間が確保されている条件下では当該工法は好適であるものの、トンネル内における狭隘箇所やカント区間のような施工場所においては、施工性が悪く、工期を長期化させる等の課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平３−５１４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、トンネル内における狭隘箇所やカント区間のような施工場所においても、プレキャスト軌道スラブ工法を適用しながら、良好な施工性を保証でき、もって工期を長期化させることがなく、工費を増大させることのない鉄道車両用軌道とその施工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成すべく、本発明による鉄道車両用軌道は、床版と、床版上に敷設された路盤と、路盤上に敷設されるとともにレールが固定される軌道スラブと、から構成される鉄道車両用軌道であって、路盤は、間隔を置いて配設されたプレキャスト路盤ブロックと、プレキャスト路盤ブロック間に形成された現場施工路盤とから構成されているものである。
【００１９】
本発明の鉄道車両用軌道は、その構成要素である軌道スラブを支持する路盤が、プレキャスト路盤ブロックと現場施工路盤が交互に連続して構成されていることにより、現場施工路盤に比して高価なプレキャスト路盤を可及的に少なくすることで施工コストの高騰を抑制しながら、間隔を置いてプレキャスト路盤ブロックを設置し、当該ブロック間に現場施工路盤を施工することによって良好な施工性を保証することができるものである。プレキャスト路盤ブロックはプレキャスト部材ゆえに形状および寸法の精度もよく、このように精度の良好なプレキャスト路盤ブロックを間隔を置いて所定位置に据え付けることで、プレキャスト路盤ブロック間に現場施工路盤を精度よく施工することが可能になる。なお、軌道スラブは、その上面にレールが固定できるように固定金具が付いている構成でもよいし、タイヤ走行の場合は固定金具が付いていない構成でもよい。
【００２０】
ここで、プレキャスト路盤ブロックは鉄筋コンクリート製もしくは鋼製のブロックであり、該ブロックを構成する第１の鋼棒が該ブロックの端部から突出し、現場施工路盤を構成する第２の鋼棒とラップもしくは接続され、現場施工路盤を構成するコンクリートにて該現場施工路盤とプレキャスト路盤ブロックが一体となっているのが好ましい。
【００２１】
ここで、「鋼棒」には、異形棒鋼や丸鋼などの鉄筋のほか、PC鋼棒などの緊張材などが含まれ、軌道の軌道方向やこれに直交する方向に延びる主筋、これらが格子状に組まれたもの、スターラップなどのせん断補強筋やアンカー筋等も含まれる。
【００２２】
プレキャスト路盤ブロックの端部から突出させた鋼棒（第１の鋼棒）と現場施工路盤を構成する鋼棒（第２の鋼棒、格子筋など）をラップさせて双方を結束したり、あるいは溶接やカップラー等による機械継手にて双方を接続し、現場施工路盤用コンクリートにてプレキャスト路盤ブロックと現場施工路盤を一体とすることで、接続強度の高い路盤を形成することができる。
【００２３】
さらに、軌道スラブは、プレキャスト軌道スラブ、プレキャスト軌道スラブと現場施工軌道スラブの組み合わせ、全て現場施工の軌道スラブのいずれかからなり、いずれの形態においても、軌道スラブと路盤の双方に埋設された第３の鋼棒を介して軌道スラブと路盤が接続されているのが好ましい。
【００２４】
本発明の鉄道車両用軌道は、プレキャスト軌道スラブ工法にて施工されるものであるが、ここでいう「軌道スラブ」には、軌道スラブの全てがプレキャスト軌道スラブにて構成されたものや、プレキャスト軌道スラブと現場施工軌道スラブが交互に組み合わされたもの、全て現場施工された軌道スラブが含まれる。
【００２５】
軌道スラブがプレキャスト軌道スラブのみから構成される場合は、施工性がより一層良好になる。さらに、軌道スラブの交換も容易となり、現場施工にて軌道スラブが施工される場合に比してイニシャルコストが高価になるものの、施工性やメンテナンス性が極めて良好になる。ここで、プレキャスト軌道スラブを路盤に接続する方法としては、たとえば路盤にアンカー筋等の第３の鋼棒の一部を埋設し、第３の鋼棒の路盤から張り出した部分を軌道スラブに挿入固定することで路盤に対する軌道スラブの固定を図ることができる。
【００２６】
また、軌道スラブがプレキャスト軌道スラブと現場施工軌道スラブから構成された形態では、路盤上にアンカー筋等の第４の鋼棒を突出させ、プレキャスト軌道スラブの下面に開設された挿入孔にアンカー筋を挿入しながら路盤上に間隔を置いて複数のプレキャスト軌道スラブを敷設し、当該間隔に現場施工軌道スラブ用の鋼棒（第５の鋼棒）を配設する。そして、現場施工軌道スラブ用の空間にコンクリートを打設して現場施工軌道スラブを施工することにより、プレキャスト軌道スラブと一体となって軌道スラブが形成される。
なお、この場合、プレキャスト軌道スラブが下方のプレキャスト路盤ブロックと一体に形成されていると、設置時の施工性がさらに向上する。
【００２７】
軌道スラブの全てがプレキャスト軌道スラブから形成される形態、軌道スラブがプレキャスト軌道スラブと現場施工軌道スラブから形成される形態、軌道スラブの全てが現場施工された形態のいずれの形態であっても、軌道スラブが鋼棒（第３の鋼棒）を介して下方の路盤と強固に接続されていることにより、従来の軌道スラブで適用されていた円柱突起を不要としながら、軌道スラブに作用するせん断力を下方の路盤へ効果的に伝達することができる。また、円柱突起にてせん断力を伝達する構造に比してより一層高強度なせん断伝達構造となる。このように円柱突起を不要にできることは、要求される高い施工精度を満足するのが困難なトンネル内の特にカント区間における施工性において優れた効果を奏する。
【００２８】
また、鉄道車両用軌道のカント区間においては、床版とプレキャスト路盤ブロックの間にテーパー状の上面を備えたスペーサが介在しており、該スペーサは、床版とプレキャスト路盤ブロックの間に充填材を現場施工された形態、もしくは、プレキャスト路盤ブロックと一体に形成された形態のいずれかが適用できる。
【００２９】
カント勾配をテーパー状の上面を備えたスペーサにて対処することで、トンネル内のカント区間においても軌道スラブを所望の勾配に、かつ容易に施工することが可能になる。
【００３０】
スペーサを現場施工する場合は、プレキャスト路盤ブロックを所望の傾斜姿勢に保持した状態で、床版とプレキャスト路盤ブロックの間にできる空間にモルタル等の充填材を充填し、硬化させてスペーサを形成することで、床版に対してプレキャスト路盤ブロックの上面を所望の勾配姿勢として固定することができる。
【００３１】
一方、スペーサをプレキャスト路盤ブロックと一体に形成しておくことで、床版上にプレキャスト路盤ブロックを設置した際に、上面が所望勾配のプレキャスト路盤ブロックが床版上に自動的に固定されることになる。
【００３２】
カント区間において、床版上にプレキャスト路盤ブロックの上面を所望の勾配となるように固定することで、プレキャスト路盤ブロック間に施工される現場施工路盤の上面はプレキャスト路盤ブロックの上面の傾斜姿勢に合わせるようにして現場施工すればよい。
【００３３】
また、本発明は鉄道車両用軌道の施工方法にも及ぶものであり、この施工方法は、床版上に間隔を置いて、端部から第１の鋼棒が突出している複数のプレキャスト路盤ブロックを敷設し、複数のプレキャスト路盤ブロックの上面において本設の軌道スラブの設置位置とは別の位置に仮レールを敷設する第１のステップ、プレキャスト路盤ブロック間に第２の鋼棒を組み、コンクリート圧送車とこれに連通するコンクリート打設用配管が搭載された台車を仮レールに沿って移動させ、コンクリートを打設して現場施工路盤を施工し、プレキャスト路盤ブロックと現場施工路盤とから構成される路盤を床版上に施工する第２のステップ、路盤上に軌道スラブを敷設するとともに仮レールを撤去して鉄道車両用軌道を施工する第３のステップからなるものである。
【００３４】
本発明の施工方法は、先行して敷設されるプレキャスト路盤ブロックを利用して軌道スラブ設置位置からセットバックさせた位置にたとえば二条の仮レールを敷設し、この仮レールに沿って台車を走行させて現場施工路盤を施工したり、軌道スラブを施工するものである。
【００３５】
床版上に間隔を置いてモルタル等を介してプレキャスト路盤ブロックを設置することにより、プレキャスト路盤ブロックは枕木のように仮レールを支保する部材になる。
【００３６】
この仮レール上でコンクリート圧送車を搭載した台車を走行させながら現場施工路盤を順次施工していくことにより、これまで、路盤を全て現場施工にておこなっていた場合に比して、格段に工期の短縮を図ることができる。特に台車等の迂回経路を確保できないトンネル内における路盤施工においては、打設したコンクリートの硬化・養生期間が工期の律速となっていたが、この課題が解消され、このことが工期短縮の主たる要因となる。
【００３７】
なお、仮レールの敷設に当たり、現場施工路盤が施工される箇所には仮レールを支持する支持部材を設けておき、この支持部材とプレキャスト路盤ブロックにて仮レールを支持させるのがよい。さらには、二条の仮レール用の支持部材間に仮枕木材を配設してもよい。
【００３８】
現場施工路盤用の鋼棒を配設し、仮レールに沿って台車を移動させながらコンクリート打設をおこなって現場施工路盤を施工し、軌道スラブの施工をおこなう。
【００３９】
第３のステップにおける軌道スラブの施工方法はたとえば三種の形態がある。その一つは、プレキャスト軌道スラブを順次設置して軌道スラブを敷設する方法（すなわち、全ての軌道スラブをプレキャスト軌道スラブから構成する方法）であり、他の一つは、路盤上に間隔を置いて複数のプレキャスト軌道スラブを敷設し、プレキャスト軌道スラブ間に現場施工軌道スラブを施工して軌道スラブを敷設する方法（路盤と同様にプレキャスト部材と現場施工部材を交互に組み合わせる方法）である。また、さらに他の一つは、軌道スラブの全てを現場施工にて形成する方法である。
【００４０】
軌道スラブの全てがプレキャスト軌道スラブから構成される場合は、台車にてプレキャスト軌道スラブを搬送し、アンカー筋を介して効率的に路盤への軌道スラブの設置ができる。ここで、プレキャスト軌道スラブの端部には他のプレキャスト軌道スラブと係合自在な係合構造が備えてあり、たとえば一方のプレキャスト軌道スラブの端部の凹溝に他方のプレキャスト軌道スラブの端部の突起が嵌め合いされる形態などを挙げることができる。
【００４１】
一方、軌道スラブがプレキャスト軌道スラブと現場施工軌道スラブのユニット体の場合は、路盤上にプレキャスト軌道スラブを所定間隔を置いて配設し、当該間隔に現場施工軌道スラブ用の型枠を設置し、鋼棒を配設した後、台車を移動させながらコンクリート打設をおこない、効率的に軌道スラブを施工することができる。なお、この場合、プレキャスト軌道スラブが下方のプレキャスト路盤ブロックと一体に形成されていると、設置時の施工性がさらに向上する。他方、軌道スラブが全て現場施工にて形成される場合は、路盤上に直接軌道スラブ用の型枠を設置し、型枠内に鋼棒を配設した後、台車を移動させながらコンクリート打設をおこなう。
【００４２】
また、路盤上への軌道スラブの施工と同時に仮レールの撤去を順次おこなっていくのがよい。軌道スラブの施工と仮レールの撤去により、鉄道車両用軌道の施工が完了する。なお、軌道スラブへの本設レールの据え付けは適宜おこなわれるが、その上面にレールを固定しないタイヤ走行の場合は本設レールの据え付けは不要となる。
【００４３】
また、本発明による鉄道車両用軌道の施工方法の好ましい実施の形態として、第１のステップに先行して、プレキャスト路盤ブロックを跨ぐ位置に二条の揚重台車用レールを敷設し、第１のステップでは、門型の揚重台車にプレキャスト路盤ブロックを載置し、揚重台車を移動させながら路盤上に間隔を置いて敷設する形態を挙げることができる。
【００４４】
揚重台車を使用することで、第１のステップにおけるプレキャスト路盤ブロックの搬送作業を効率的におこなうことができる。また、このことに加えて、この揚重台車がプレキャスト路盤ブロックを跨ぐ位置に敷設された二条の揚重台車用レールを走行する規模の門型を呈していることにより、揚重台車の内側を仮レールに沿って走行する台車が移動可能となり、たとえばコンクリート圧送車を搭載した台車と資材やプレキャスト軌道スラブ等を搭載した揚重台車の双方が干渉することなく、同時に走行しながら各々の作業を同時におこなうことができる。
【００４５】
揚重台車が仮レールを走行する台車と干渉することなくトンネル内を走行可能であることから、プレキャスト路盤ブロックのみならず、現場施工路盤用の第２の鋼棒（たとえば格子筋等）や型枠、プレキャスト軌道スラブ等の資材の搬送や設置にも揚重台車を使用することができ、施工効率を一層向上させることができる。
【００４６】
揚重台車は、門型の横方向に移動自在な電動ホイストや走行方向に延びる荷台などを備えているのが好ましい。さらに、揚重台車が計測ターゲットを備えており、トータルステーション計測と自動演算により、プレキャスト路盤ブロックを設置すべき三次元位置と揚重台車の現在の三次元位置を差分演算し、当該設置すべき位置にプレキャスト路盤ブロックを荷卸して設置する形態が好ましい。
【発明の効果】
【００４７】
以上の説明から理解できるように、本発明の鉄道車両用軌道とその施工方法によれば、床版上に敷設される路盤を、間隔を置いて配設されたプレキャスト路盤ブロックと、プレキャスト路盤ブロック間に形成された現場施工路盤とから構成することにより、現場施工路盤に比して高価なプレキャスト路盤を可及的に少なくすることで施工コストの高騰を抑制しながら、良好な施工性を保証することができる。したがって、トンネル内における狭隘箇所やカント区間のような施工場所においても、プレキャスト軌道スラブ工法を適用しながら、工期の長期化と工費の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】トンネル内にある本発明の鉄道車両用軌道を示した斜視図である。
【図２】（ａ）はトンネル内の平坦区間の鉄道車両用軌道を示した正面図であり、（ｂ）はトンネル内のカント区間の鉄道車両用軌道を示した正面図である。
【図３】間隔を置いて配設されたプレキャスト路盤ブロックに現場施工路盤用の鋼棒が配設される状態を説明した模式図である。
【図４】プレキャスト路盤ブロックと現場施工路盤から構成される路盤の一部を示した斜視図である。
【図５】路盤上の軌道スラブの実施の形態を示した斜視図である。
【図６】（ａ）は揚重台車の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ方向の矢視図であって揚重台車の側面図である。
【図７】本発明の鉄道車両用軌道の施工方法の第１のステップを説明した模式図である。
【図８】（ａ）は図７に続いて第１のステップを説明した模式図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ矢視図である。
【図９】本発明の施工方法の第２のステップを説明した模式図である。
【図１０】図９に続いて第２のステップを説明した模式図である。
【図１１】本発明の施工方法の第３のステップを説明した模式図である。
【図１２】従来の鉄道車両用軌道の構成を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、図面を参照して、本発明の鉄道車両用軌道とその施工方法の実施の形態を説明する。
【００５０】
（鉄道車両用軌道の実施の形態）
図１はトンネル内にある本発明の鉄道車両用軌道を示した斜視図であり、図２ａはトンネル内の平坦区間の鉄道車両用軌道を示した正面図であり、図２ｂはトンネル内のカント区間の鉄道車両用軌道を示した正面図である。
【００５１】
図示する鉄道車両用軌道１０は、トンネルＴの下方左右にある床版受けＴａにて支持された床版１と、床版１上に配設された路盤２と、路盤２上に敷設されるとともにレール４が固定される軌道スラブ３とから大略構成される。
【００５２】
床版１、路盤２はともに鉄筋コンクリート製もしくは鋼製であり、路盤２は、プレキャスト路盤ブロック２Ａと現場施工路盤２Ｂが交互に連続した構造を呈している。また、軌道スラブ３は、プレキャスト軌道スラブ３Ｂと現場施工軌道スラブ３Ｃが交互に連続した構成を呈している。
【００５３】
後述するように、路盤２をプレキャスト路盤ブロック２Ａと現場施工路盤２Ｂから構成し、プレキャスト路盤ブロック２Ａを間隔を置いて配設した後、プレキャスト路盤ブロック２Ａを枕木材として仮レールを敷設し、仮レールに沿ってコンクリート圧送車とこれに連通するコンクリート打設用配管を移動させながら現場施工路盤２Ｂを施工することにより、プレキャスト軌道スラブ工法を適用しながら、トンネル内における良好な施工性とこれに起因する工期短縮を図ることが可能になる。
【００５４】
トンネルＴ内では図２ａで示す平坦区間のみならず、図２ｂで示すカント区間も存在し得る。
このようなカント区間においては、床版１とプレキャスト路盤ブロック２Ａの間にテーパー状の上面を備えたスペーサ２Ａ’を介在させておくことにより、軌道スラブ３はカントの影響を受けない平坦形状とすることができる。
【００５５】
ここで、スペーサ２Ａ’は、床版１とプレキャスト路盤ブロック２Ａの間に充填材を充填して現場施工された形態や、プレキャスト路盤ブロック２Ａと一体に形成された形態のいずれかを適用することができる。
【００５６】
スペーサ２Ａ’を現場施工する場合は、プレキャスト路盤ブロック２Ａを所望の傾斜姿勢に保持した状態で、床版１とプレキャスト路盤ブロック２Ａの間にできる空間にモルタル等の充填材を充填し、硬化させてスペーサ２Ａ’を形成することで、床版１に対してプレキャスト路盤ブロック２Ａの上面が所望の勾配となる姿勢で固定することができる。
【００５７】
一方、スペーサ２Ａ’がプレキャスト路盤ブロック２Ａと一体に形成された形態では、床版１上にプレキャスト路盤ブロック２Ａを設置した際に、上面が所望勾配のプレキャスト路盤ブロック２Ａが床版１上に自動的に固定されることになる。
【００５８】
次に、図３，４を参照して路盤２の構成を説明する。
路盤２の施工に当たり、複数のプレキャスト路盤ブロック２Ａを間隔Ｇを置いて軌道方向に配設する。ここで、プレキャスト路盤ブロック２Ａは、鉄筋等の鋼棒（第１の鋼棒２ａ）が格子状に組まれ、鋼棒がコンクリートで埋設された扁平な直方体状の鉄筋コンクリート製であり、その端部から第１の鋼棒２ａが張り出している。なお、図示を省略するが、プレキャスト路盤ブロックが鋼製の場合は、その端部に鋼棒を溶接等で固定し、図示例と同様に端部から張り出した形態とすればよい。
【００５９】
第２の鋼棒２ｂを格子状に組み、この格子状の鋼棒２ｂを上下２段として、プレキャスト路盤ブロック２Ａ間の間隔Ｇに配設する。第２の鋼棒２ｂが配設されることで、第１の鋼棒２ａ、第２の鋼棒２ｂがラップした状態となる。
【００６０】
次に、間隔Ｇにコンクリートを打設し、硬化させることにより、図４で示すようにプレキャスト路盤ブロック２Ａ間に現場施工路盤２Ｂが形成され、プレキャスト路盤ブロック２Ａと現場施工路盤２Ｂが交互に一体となった路盤２が形成される。
【００６１】
図示例では、相対的に高価なプレキャスト路盤ブロック２Ａの寸法を現場施工路盤２Ｂに比して小さく設定している。このようにプレキャスト路盤ブロック２Ａと現場施工路盤２Ｂが交互に一体となった構成の路盤２を採用することにより、現場施工路盤２Ｂに比して高価なプレキャスト路盤ブロック２Ａを可及的に少なくして施工コストの高騰を抑制しながら、間隔を置いてプレキャスト路盤ブロック２Ａを設置し、当該ブロック間の間隔Ｇに現場施工路盤２Ｂを施工することによって良好な施工性を保証することができる。ここで、プレキャスト路盤ブロック２Ａはプレキャスト部材ゆえに形状および寸法の精度もよく、このように精度の良好なプレキャスト路盤ブロック２Ａを間隔Ｇを置いて所定位置に据え付け、据え付けられたプレキャスト路盤ブロック２Ａに沿って現場施工路盤用の型枠等を設置することで、プレキャスト路盤ブロック２Ａ間に現場施工路盤２Ｂを精度よく施工することが可能となる。
【００６２】
また、カント区間においては、プレキャスト路盤ブロック２Ａの下方には図２ｂで示すようにスペーサ２Ａ’を現場施工にて、もしくはプレキャスト路盤ブロック２Ａに予め形成しておくことで路盤２の上面を所望の勾配姿勢に形成することができる。この際、現場施工路盤２Ｂを構成する第２の鋼棒２ｂはプレキャスト路盤ブロック２Ａから突出する第１の鋼棒２ａにラップしていることから、スターラップ筋を使用する場合でもこの長さを一定長さとすることができ、現場施工路盤２Ｂ用の型枠もプレキャスト路盤ブロック２Ａに合わせて組み立てればよく、従来の施工方法ではこのカント区間の施工が工期遅延要素となっていたものを効果的に解消することができる。なお、スペーサ２Ａ’を現場施工にて形成する場合、スペーサ２Ａ’の鉄筋に関しては最小鉄筋量の格子筋を床版１上において設置すればよい。
【００６３】
次に、図５を参照して軌道スラブの構成を説明する。なお、同図には、説明のために、路盤２の上に二種の軌道スラブの形態を示している。
【００６４】
同図における左側の形態の軌道スラブは、路盤２上に敷設されたプレキャスト軌道スラブ３Ａである。たとえばプレキャスト路盤ブロック２Ａに不図示のアンカー筋を打ち込んでその一部を上方に張り出させておき、プレキャスト軌道スラブ３Ａの挿通孔にアンカー筋を挿通することにより、アンカー筋を介して路盤２とプレキャスト軌道スラブ３Ａを強固に接続することができる。
【００６５】
一方、図５の右側の形態の軌道スラブは、プレキャスト軌道スラブ３Ｂと現場施工軌道スラブ３Ｃが交互に連続した構成を呈している。たとえば路盤２の上にモルタル等を介してプレキャスト軌道スラブ３Ｂを固定し、さらにプレキャスト路盤ブロック２Ａにアンカー筋を打ち込んでおき、プレキャスト軌道スラブ３Ｂ間の間隔に型枠を組み、コンクリートを打設して現場施工軌道スラブ３Ｃを形成することにより、プレキャスト軌道スラブ３Ｂと現場施工軌道スラブ３Ｃが交互に連続してなる軌道スラブをアンカー筋を介して路盤２と強固に接続することができる。
【００６６】
いずれの形態の軌道スラブであっても、軌道スラブ３Ａ，３Ｂ，３Ｃがアンカー筋等の鋼棒を介して下方の路盤２と強固に接続されていることにより、従来の軌道スラブで適用されていた円柱突起を不要としながら、軌道スラブ３Ａ，３Ｂ，３Ｃに作用するせん断力を下方の路盤２へ効果的に伝達することができ、また、円柱突起にてせん断力を伝達する構造に比してより一層高強度なせん断伝達構造となる。
【００６７】
（鉄道車両用軌道の施工方法の実施の形態）
次に、図６〜図１１を参照して本発明の鉄道車両用軌道の施工方法を説明する。ここで、図６ａは揚重台車の正面図であり、図６ｂは図６ａのｂ方向の矢視図であって揚重台車の側面図である。また、図７は本発明の鉄道車両用軌道の施工方法の第１のステップを説明した模式図であり、図８ａは図７に続いて第１のステップを説明した模式図であり、図８ｂは図８ａのｂ−ｂ矢視図であり、図８ｃは図８ａのｃ−ｃ矢視図である。また、図９、１０はその順に本発明の施工方法の第２のステップを説明した模式図であり、図１１は本発明の施工方法の第３のステップを説明した模式図である。
【００６８】
まず、トンネル内に床版１を施工し、床版１の上に揚重台車２０が走行する二条のレ
ール３０，３０を敷設する。
【００６９】
揚重台車２０は、図６ａで示すように二条のレール３０間を跨ぐ門型を呈し、レール３０間方向に延びる横桁２１に沿って移動する電動ホイスト２２と、門型を構成する縦材の内側に配設された荷台２３を備えている。
【００７０】
この揚重台車２０は、プレキャスト路盤ブロック２Ａや現場施工路盤２Ｂ用の第２の鋼棒２ｂ、プレキャスト軌道スラブ３Ｂ等の資材の搬送や設置、各種機材の搬送等に供される。
【００７１】
揚重台車２０にプレキャスト路盤ブロック２Ａを搭載し、軌道方向に間隔を置いて、揚重台車２０の電動ホイストを使用しながら順次設置していく。なお、床版１上におけるプレキャスト路盤ブロック２Ａの設置位置にモルタルを塗布等しておき、プレキャスト路盤ブロック２Ａをここに搭載し、モルタルが硬化することで床版１にプレキャスト路盤ブロック２Ａを固定することができる。
【００７２】
ここで、揚重台車２０には不図示の計測ターゲットが備えてあり、トータルステーション計測と自動演算が実行可能になっており、プレキャスト路盤ブロック２Ａを設置すべき三次元位置と揚重台車２０の現在の三次元位置を差分演算し、当該設置すべき位置にプレキャスト路盤ブロック２Ａを荷卸して設置することができる。
【００７３】
プレキャスト路盤ブロック２Ａが所定間隔を置いて軌道方向に精緻に設置されたら、次に、図８で示すようにプレキャスト路盤ブロック２Ａの上面において本設の軌道スラブ３の設置位置とは別の位置に二条の仮レール４０を敷設する（以上、第１のステップ）。
【００７４】
ここで、プレキャスト路盤ブロック２Ａ間の間隔Ｇにおける二条の仮レール敷設位置には、後施工にて現場施工路盤２Ｂ内に埋設される円筒体４２を床版１上に固定し、円筒体４２に調整ジャッキ４３を固定し、調整ジャッキ４３の高さをプレキャスト路盤ブロック２Ａの上面に適合するように調整する。さらに、対を成す調整ジャッキ４３間には仮枕木材４１を配設する。仮枕木材４１上の二条の仮レール４０の固定は、予め仮枕木材４１上に不図示のレールゲージを合わせて溶接したレールクリップ４４を外側に配し、これに二条の仮レール４０を沿わせ、その後、ボルトナット４５で固定するレールクリップを配すれば組立が簡便となる。なお、調整ジャッキ４３は市場で流通するジャッキベースでよく、仮枕木材４１はフラットバーとし、これにボルト接合すれば組立が簡便となる。
【００７５】
プレキャスト路盤ブロック２Ａの上面と調整ジャッキ４３上に二条の仮レール４０を敷設し、台車走行用の二条の仮レール４０の敷設が完了する。たとえば、仮レール４０の重量が22kgの場合、仮レール４０を支持する仮枕木材４１は通常約1mピッチ程度に配置される。現場施工路盤２Ｂの延長は搬入可能な鉄筋の長さや型枠用鋼材の長さをもとに考えればよく、およそ5m程度と考えられ、この場合は仮レール４０を支持する円筒体４２と調整ジャッキ４３のユニットを間隔Ｇにおいて４箇所程度配置すればよい。
【００７６】
次に、図９で示すように、揚重台車２０に現場施工路盤２Ｂ用の鉄筋（第２の鋼棒２ｂ）を搭載し、揚重台車２０を移動させながら格子状に組み付けられた第２の鋼棒２ｂ（格子筋）をプレキャスト路盤ブロック２Ａ間に順次設置していく。なお、第２の鋼棒２ｂを吊り下ろし、現地にて作業員が格子状に組んでもよいことは勿論のことである。
【００７７】
格子状の第２の鋼棒２ｂがプレキャスト路盤ブロック２Ａ間に配設されたら、次に図１０で示すように、コンクリート圧送車６０とこれに連通するコンクリート打設用配管７０を搭載した台車５０を仮レール４０上で走行させながら、現場施工路盤２Ｂを順次施工していく。ここで、台車５０は２台以上の台車が連結した構成を有しており、コンクリート圧送車６０を搭載する台車とコンクリート打設用配管７０を搭載する台車から構成される。
【００７８】
現場施工路盤２Ｂ用のコンクリート打設時は、コンクリート打設用配管７０のみを搭載した台車５０によって締固め作業や仕上げ作業のための作業スペースが確保できる。また、現場施工路盤２Ｂ用のコンクリート打設に呼応して調整ジャッキ４３も順次撤去していく。仕上げ作業時は、仮レール４０にはコンクリート打設用配管７０を搭載する軽量な台車５０のみが走行することから、プレキャスト路盤ブロック２Ａと仮枕木材４１のみに仮レール４０を支持させることができ、調整ジャッキ４３を先行撤去し、回収することが可能になる。
【００７９】
このように、仮レール４０に沿って台車５０を走行させながらプレキャスト路盤ブロック２Ａ間に現場施工路盤２Ｂを施工することにより、路盤を全て現場施工にておこなっていた従来の施工方法に比して、格段に工期の短縮を図ることができる。特に台車等の迂回経路を確保できないトンネルＴ内における路盤施工では、打設したコンクリートの硬化・養生期間が工期の律速となっていたが、この課題が解消でき、このことが工期短縮の主たる要因となる。なお、揚重台車２０の内側を台車５０やその搭載物が通過可能であることから、双方が干渉することがないため、揚重台車２０による資機材の搬送と台車５０に搭載されたコンクリート圧送車６０からのコンクリート打設等を同時並行でおこなうこともできる。
【００８０】
プレキャスト路盤ブロック２Ａ間に現場施工路盤２Ｂが施工されることにより、プレキャスト路盤ブロック２Ａと現場施工路盤２Ｂとから構成される路盤２が床版１上に施工される（以上、第２のステップ）。
【００８１】
第２のステップで施工される路盤２は、先行して精緻に設置されるプレキャスト路盤ブロック２Ａに沿って現場施工路盤２Ｂ用の型枠を設置することができるため、全長に亘って設置精度、形状精度のよい路盤を施工することができる。また、図示例のように相対的に高価なプレキャスト路盤ブロック２Ａの寸法を小さすることで、施工コストの高騰も抑制することができる。
【００８２】
床版１上に路盤２が施工されたら、次に図１１で示すように、路盤２上に間隔を置いてプレキャスト軌道スラブ３Ｂを配設し、当該間隔にコンクリート打設用配管７０を介してコンクリートを打設し、プレキャスト軌道スラブ３Ｂと現場施工軌道スラブ３Ｃから構成される軌道スラブを施工する。なお、この軌道スラブの施工に際しては、既述するように、路盤２に不図示のアンカー筋を打ち込んでその一部を上方に張り出させておき、路盤２の上にプレキャスト軌道スラブ３Ｂの下面に開設されている挿通孔にアンカー筋を挿通させてプレキャスト軌道スラブ３Ｂを路盤２に固定する。そして、プレキャスト軌道スラブ３Ｂ間に現場施工軌道スラブ３Ｃが施工されることにより、アンカー筋を介して路盤２と軌道スラブを強固に接続することができる。
【００８３】
この軌道スラブの施工と同時に、仮レール４０は順次撤去していく（以上、第３のステップ）。最後に本設レール４を敷設することにより、鉄道車両用軌道１０が施工される。
【００８４】
このように、図示する施工方法によれば、トンネルＴ内における狭隘箇所やカント区間のような施工場所においても、プレキャスト軌道スラブ工法を適用しながら、工期の長期化と工費の増大を抑制することができる。
【００８５】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８６】
１…床版、２…路盤、２Ａ…プレキャスト路盤ブロック、２Ａ’…スペーサ、２Ｂ…現場施工路盤、２ａ…第１の鋼棒、２ｂ…第２の鋼棒、３…軌道スラブ、３Ａ，３Ｂ…プレキャスト軌道スラブ（軌道スラブ）、３Ｃ…現場施工軌道スラブ（軌道スラブ）、４…レール、１０…鉄道車両用軌道、２０…揚重台車、３０…揚重台車用レール、４０…仮レール、５０…台車、６０…コンクリート圧送車、７０…コンクリート打設用配管、Ｔ…トンネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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