(57)【要約】【課題】鉄道路線に近接する法面補強工事において、作業足場を不要とするとともに、電車の運行停止時間帯内で効率的に施工できるようにする。【解決手段】鉄道路線２を走行する台車５，１３，１４上に、走行時に鉄道車両限界内に収まる条件の下で、少なくとも削孔機械７および高所作業用設備８を含み、かつ進行方向前部側から前記削孔機械７、前記高所作業用設備８の並び順で法面補強用施工機械設備を搭載し、法面補強現場に前記台車５，１３，１４が到着したならば、台車５，１３，１４の移動と停止とを繰り返しながら、前記削孔機械７による削孔およびグラウト注入、前記高所作業用設備８による補強鋼材の挿入および頭部処理の手順で法面補強工事を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道路線を走行する台車上に、走行時に鉄道車両限界内に収まる条件の下で、少なくとも削孔機械および高所作業用設備を含み、かつ進行方向前部側から前記削孔機械、前記高所作業用設備の並び順で法面補強用施工機械設備を搭載し、
前記台車の移動と停止とを繰り返しながら、削孔、グラウト注入、補強鋼材の挿入および頭部処理からなる作業工程のうち、前記削孔機械により少なくとも削孔を含む作業を行い、後続の前記高所作業用設備により少なくとも頭部処理を含む作業を行う手順で法面補強工事を行うことを特徴とする法面補強方法。
【請求項２】
鉄道路線を走行する台車上に、走行時に鉄道車両限界内に収まる条件の下で、少なくとも削孔機械および高所作業用設備を含み、かつ進行方向前部側から前記削孔機械、前記高所作業用設備の並び順で法面補強用施工機械設備を搭載し、
前記台車の移動と停止とを繰り返しながら、削孔、グラウト注入、補強鋼材の挿入および頭部処理からなる作業工程のうち、前記削孔機械により少なくとも削孔を、最大で前記削孔、グラウト注入および補強鋼材の挿入までの作業を行い、後続の前記高所作業用設備により少なくとも頭部処理を、最大で前記グラウト注入、補強鋼材の挿入および頭部処理までの作業を行う手順で法面補強工事を行うことを特徴とする法面補強方法。
【請求項３】
鉄道路線を走行する台車上に、走行時に鉄道車両限界内に収まる条件の下で、法面補強用資材と、削孔機械と、高所作業用設備と、削孔用ポンプユニットと、グラウト注入用プラントとを搭載し、
削孔、グラウト注入、補強鋼材の挿入および頭部処理からなる作業工程のうち、前記削孔機械により所定区間について少なくとも削孔を含む作業を終えたならば、前記台車を進行方向に移動させ、前記削孔機械により隣接する次の施工区間について少なくとも削孔を含む作業を順に行うとともに、進行方向後側に位置する前記高所作業用設備により、前記削孔機械による作業を後追いしながら順次、少なくとも頭部処理を含む作業を行う手順により法面補強工事を行うことを特徴とする法面補強方法。
【請求項４】
鉄道路線を走行する台車上に、走行時に鉄道車両限界内に収まる条件の下で、法面補強用資材と、削孔機械と、高所作業用設備とを搭載するとともに、削孔用ポンプユニットと、グラウト注入用プラントとを法面補強現場に設置しておき、
削孔、グラウト注入、補強鋼材の挿入および頭部処理からなる作業工程のうち、前記削孔機械により所定区間について少なくとも削孔を含む作業を終えたならば、前記台車を進行方向に移動させ、前記削孔機械により隣接する次の施工区間について少なくとも削孔を含む作業を順に行うとともに、進行方向後側に位置する前記高所作業用設備により、前記削孔機械による作業を後追いしながら順次、少なくとも頭部処理を含む作業を行う手順により法面補強工事を行うことを特徴とする法面補強方法。
【請求項５】
前記削孔機械および高所作業用設備を、鉄道路線を走行する台車上に搭載する構成に代えて、鉄道路線を走行する自走式軌道車とする請求項１〜４いずれかに記載の法面補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道路線に近接する法面について、作業足場を設けずにかつ電車の運行停止時間帯内で効率的に法面補強工事を行うための法面補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、地下鉄電車が地上に出た地点等の法面には土留めを目的として、石積等による擁壁が設置されていることが多いが、近年この法面の崩壊を防止するため、鉄筋またはロックボルト等の補強鋼材を挿入するとともに、周囲にグラウト材を充填することにより地山との一体化を図り、土圧の軽減、斜面の安定・支持力の増加を図る法面補強工事が行われている。
【０００３】
従来、この種の工事は、建築限界内に立ち入らないように、法面に沿って作業足場を構築し、作業足場上に小型の施工機械を設置して施工を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、作業足場の構築と作業終了後の撤去は、電車の運行停止時間帯（営業時間外）での工事となるため、工事が長期化するとともに、多大な手間と経費が掛かるなどの問題があり、工事の効率化の妨げとなっていた。しかも、工事施工時間外、すなわち鉄道の営業時間内にも作業足場が残置されることになるため、作業足場の維持管理に必要以上の注意を払う必要があった。
【０００５】
さらに、前述の通り、建築限界内に立ち入らないように作業足場を組む必要があるため、必然的に足場面積が狭くなり、作業員は狭い足場上で高所作業を強いられるため、作業の危険性も大きかった。
【０００６】
そこで、本発明の主たる課題は、作業足場を不要とするとともに、電車の運行停止時間帯内で効率的に法面補強を行い得るようにし、工期短縮、手間及び経費の削減等を図るとともに、工事の安全性を確保した法面補強方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための請求項１に係る本発明は、鉄道路線を走行する台車上に、走行時に鉄道車両限界内に収まる条件の下で、少なくとも削孔機械および高所作業用設備を含み、かつ進行方向前部側から前記削孔機械、前記高所作業用設備の並び順で法面補強用施工機械設備を搭載し、
前記台車の移動と停止とを繰り返しながら、削孔、グラウト注入、補強鋼材の挿入および頭部処理からなる作業工程のうち、前記削孔機械により少なくとも削孔を含む作業を行い、後続の前記高所作業用設備により少なくとも頭部処理を含む作業を行う手順で法面補強工事を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る本発明は、鉄道路線を走行する台車上に、走行時に鉄道車両限界内に収まる条件の下で、少なくとも削孔機械および高所作業用設備を含み、かつ進行方向前部側から前記削孔機械、前記高所作業用設備の並び順で法面補強用施工機械設備を搭載し、
前記台車の移動と停止とを繰り返しながら、削孔、グラウト注入、補強鋼材の挿入および頭部処理からなる作業工程のうち、前記削孔機械により少なくとも削孔を、最大で前記削孔から補強鋼材の挿入までの作業を行い、後続の前記高所作業用設備により少なくとも頭部処理を、最大で前記グラウト注入から頭部処理までの作業を行う手順で法面補強工事を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る本発明は、鉄道路線を走行する台車上に、走行時に鉄道車両限界内に収まる条件の下で、法面補強用資材と、削孔機械と、高所作業用設備と、削孔用ポンプユニットと、グラウト注入用プラントとを搭載し、
削孔、グラウト注入、補強鋼材の挿入および頭部処理からなる作業工程のうち、前記削孔機械により所定区間について少なくとも削孔を含む作業を終えたならば、前記台車を進行方向に移動させ、前記削孔機械により隣接する次の施工区間について少なくとも削孔を含む作業を順に行うとともに、進行方向後側に位置する前記高所作業用設備により、前記削孔機械による作業を後追いしながら順次、少なくとも頭部処理を含む作業を行う手順により法面補強工事を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る本発明は、鉄道路線を走行する台車上に、走行時に鉄道車両限界内に収まる条件の下で、法面補強用資材と、削孔機械と、高所作業用設備とを搭載するとともに、削孔用ポンプユニットと、グラウト注入用プラントとを法面補強現場に設置しておき、
削孔、グラウト注入、補強鋼材の挿入および頭部処理からなる作業工程のうち、前記削孔機械により所定区間について少なくとも削孔を含む作業を終えたならば、前記台車を進行方向に移動させ、前記削孔機械により隣接する次の施工区間について少なくとも削孔を含む作業を順に行うとともに、進行方向後側に位置する前記高所作業用設備により、前記削孔機械による作業を後追いしながら順次、少なくとも頭部処理を含む作業を行う手順により法面補強工事を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る本発明は、前記削孔機械および高所作業用設備を、鉄道路線を走行する台車上に搭載する構成に代えて、鉄道路線を走行する自走式軌道車とするものである。
【００１２】
なお、上記発明において「進行方向」とは法面補強工事現場における台車の進行方向をいい、台車が法面補強現場に行くまでの往路および帰りの復路の進行方向を指すものではない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
〔第１形態例〕
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。図１は本発明に用いる法面補強用機械設備一式を搭載した作業台車１Ａの編成図である。
【００１４】
作業台車１Ａは鉄道路線２を走行可能な複数台の台車５，１３，１４…が連結部材４により連結されるとともに、先頭部と最後部にそれぞれ前記台車群５，１３，１４…を牽引するために牽引車３，３が接続された走行台車上に、法面補強現場における進行方向前側から順に、ロックボルト６等の法面補強用資材、法面に削孔を行う削孔機械７、法面に形成された孔に前記ロックボルト６の挿入および頭部処理を行うための高所作業用設備８、作業現場を照らす照明設備９並びに発電機１０、削孔時に削孔水を供給するための削孔用ポンプユニット１１、グラウト注入用プラント１２の並び順で搭載された編成となっている。
【００１５】
この場合、前記削孔機械７と高所作業用設備８との相対的位置関係は、進行方向前側に前記削孔機械７が位置し、進行方向後側に前記高所作業用設備８が位置する関係になっている必要があるとともに、台車走行時にはすべての法面補強機械設備が鉄道車両限界内に収まっている必要がある。なお、前記台車群５，１３，１４の内、特に削孔機械７を搭載する運搬台車１３および高所作業用設備８を搭載する運搬台車１４の側部４箇所にはそれぞれアウトリガー１５…，１６…が設けられている。
【００１６】
前記削孔機械７は、図２に示されるように、小型化のためにバックホーを改良した自走式削孔機で、クローラ式走行体１９の上部に鉛直軸周りに回転可能な機械本体１８を搭載し、この機械本体１８に削孔装置２５を設備した構造となっている。具体的には伏仰方向に傾動自在とされ第１アーム２０と、この第１アーム２０の先端部にジャッキ２２により伏仰方向に傾動自在とされる第２アーム２１とを備え、この第２アーム２１の先端部にジャッキ２４により伏仰自在とされるとともに、ジャッキ２３により旋回自在に支持されたガイドセル２７を設けた構造とされ、法面の低い位置から高い位置までの削孔が可能とされる。また、ドリルヘッド２８は、法面３４の石垣部３５と地山部３６とを一貫した工程で削孔可能とするために、回転および打撃を与えることができるロータリーパーカッション方式が採用されている。施工時には、運搬台車１３に設けられたアウトリガー１５，１５を側方に張り出し、車輪１７，１７が浮く程度まで反力が取られるとともに、台車面が水平になるようにレベル調整が成される。
【００１７】
一方、前記高所作業用設備８は、図３に示されるように、タイヤ式走行体３０の上部に鉛直軸周りに回転可能な旋回ベース３１を搭載し、この旋回ベース３１に伸縮自在かつ傾動自在のブーム３２を備えるとともに、ブーム３２の先端にデッキ３３を備えるものであり、前記削孔機械運搬台車１３と同様なアウトリガー１６，１６を有する運搬台車１４上に搭載されている。施工時には、運搬台車１４に設けられたアウトリガー１６，１６により車輪２９，２９が浮く程度まで反力が取られるとともに、台車面が水平になるようにレベル調整が成される。
【００１８】
以下、前記作業台車１Ａを用いた法面補強方法について、作業手順に従いながら具体的に詳述する。
【００１９】
最終電車の運行が終わり、電車の運行停止時間帯に入ったならば、上記編成の作業台車１Ａが車庫等から法面補強現場まで移動する。作業台車１Ａが法面補強現場に到着したならば、先ず削孔機械７を搭載する運搬台車１３および高所作業用設備８を搭載する運搬台車１４のアウトリガー１５…，１６…を張り出し、施工機械の反力保持および台車面のレベル調整を行う。
【００２０】
前記削孔機械７および高所作業用設備８の作業準備が完了したならば、削孔機械７の削孔ロッドの後端部に設けてあるスイベルに前記削孔用ポンプユニット１１からの削孔水供給ホースおよびグラウト注入用プラント１２からのグラウト供給ホースを切り替え可能に接続した後、削孔を開始する。
【００２１】
削孔時には、図４に示されるように、前記削孔用ポンプユニット１１から供給される削孔水を削孔ロッド先端から噴射させながら石垣部３５および地山部３６の削孔を一貫した工程で行うとともに、削孔長が単位削孔ロッドより長い場合には順次、削孔ロッドを継ぎ足しながら削孔が行われる。
【００２２】
なお、削孔方法は単管削孔も可能であるが、孔壁の崩壊や変形が予想される場合には、自穿孔ロックボルトを使用したり、ケーシングを用いた二重管削孔が採用される。また、削孔長は削孔ロッド本数および残尺により確認可能である。
【００２３】
所定深さまでの削孔を終えたならば、削孔ロッドへの供給経路を削孔水からグラウト材に切り替え、グラウト注入用プラント１２から送られるグラウト材を注入しながら削孔ロッドを引き抜く。このグラウト材は孔口から溢れ出すまで注入する。
【００２４】
上記法面削孔およびグラウト充填を台車進行方向に所定区間についてかつ法面の下段から上段まですべての削孔を終えたならば、前記アウトリガー１５…、１６…を外し、前記牽引車３により台車群５，１３，１４を矢印で示す進行方向へ所定距離だけ移動させ、削孔機械７を次の施工区間まで移動したならば、運搬台車１３，１４のアウトリガー１５…、１６…を張り、各施工機械の姿勢を安定させるとともに、再び削孔を開始する。
【００２５】
一方、高所作業用設備８は、前記削孔を後追いしながら、削孔済み区間について、図６に示されるように、高所作業用設備８のデッキ３３に乗り込んだ作業員が、順次ロックボルト６の挿入を行うとともに、定着プレートおよびナットにより頭部処理を行い（図示せず）、ロックボルト６の設置作業を行う。
【００２６】
このように、削孔、グラウト充填、ロックボルト挿入および頭部処理までの一連の作業を作業台車１Ａの進行・停止に従いながら、進行方向前側に位置する削孔機械７が前記削孔およびグラウト充填作業を分担し、進行方向に後続する高所作業用設備８が後追いしながら前記ロックボルト挿入および頭部処理作業を分担して行うことで、ロックボルトの設置作業を効率的に行うことが可能になる。
【００２７】
その後、電車の運行開始時間帯が近づいたならば、或いはすべての作業を終えたならば、機材を片付け前記作業台車１Ａを牽引車３により牽引し施工現場から撤収する。
【００２８】
〔第２形態例〕
上記第１形態例においては、施工に必要な機械設備等一式を台車上に搭載するようにしたが、削孔用ポンプユニット１１、グラウト注入用プラント１２については施工現場に設置しておくようにしてもよい。
【００２９】
具体的にその場合の作業台車１Ｂの編成は、図７に示されるように、削孔用ポンプユニット１１とグラウト注入用プラント１２とを省略し、進行方向前側から順に、ロックボルト６等の法面補強用資材、法面に削孔を行う削孔機械７、法面に形成された孔に前記ロックボルト６の挿入および頭部処理を行うための高所作業用設備８，作業現場を照らす照明設備９並びに発電機１０の並び順で台車上に搭載された編成となっている。
【００３０】
前記作業台車１Ｂにより法面補強工事を行う場合には、図８に示すように、前記削孔用ポンプユニット１１とグラウト注入用プラント１２とを現場の法面３４の上部側位置等の支障のない場所に設置し、前記削孔用ポンプユニット１１から延長される削孔水供給ホースおよびグラウト注入用プラント１２から延長されるグラウト供給ホースを削孔機械７に接続し、法面削孔およびグラウト充填を行うようにする。その他の作業手順については第１形態例と全く同様であるので説明は省略する。
【００３１】
ところで上記形態例では、削孔、グラウト注入、ロックボルト６の挿入および頭部処理からなる４つの作業工程のうち、前記削孔機械７により削孔およびグラウト注入を行い、後続の高所作業用設備８によりロックボルト６の挿入および頭部処理を行うようにしたが、たとえば削孔機械７により削孔のみを行い、後続する高所作業用設備８ではロックボルト６と共にグラウト注入パイプを挿入しグラウト材を充填を行うとともに、頭部処理までの作業を行うようにしてもよい。
【００３２】
また、前記削孔機械７のガイドセル２７の横にロックボルトセッティング装置（ロックボルト６を削孔内に挿入する装置）を設備しておき、前記削孔機械７により削孔およびグラウト注入を行った後、ロックボルト６の挿入までの作業を行い、後続の高所作業用設備８では頭部処理のみを行うようにしてもよい。なお、自穿孔ロックボルトを使用する場合には、削孔と同時にボルト（補強鋼材）の挿入が行われる。この場合には、ロックボルト６を挿入した状態でグラウト注入を行うことが可能であるため、削孔機械７により削孔からグラウト注入までの作業を行うのが効率的である。
【００３３】
前述のように、法面補強工事では施工方法の選択により、削孔機械７と高所作業用設備８とによる作業分担を任意に振り分けすることが可能であるが、前記削孔機械７が少なくとも削孔を行い、前記高所作業用設備８が少なくとも頭部処理を行う点は共通している。
【００３４】
さらには、上記例では、前記削孔機械および高所作業用設備を、鉄道路線を走行する台車上に搭載するようにしたが、削孔機械および高所作業用設備の走行輪を鉄道用車輪とし鉄道路線を走行可能とした自走式軌道車としてもよい。
【００３５】
以上、既存の石積擁壁の法面補強を行う場合の例について述べたが、新設の法面補強工事に対しても同様に適用できるのはもちろんである。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、法面補強に必要な施工機械設備を鉄道路線を走行可能な台車上に搭載し、この台車が作業開始時に鉄道路線を走行して法面補強現場まで行き作業を開始するようにしたため、足場が不要になるとともに、電車の運行停止時間帯内で効率的に施工が行えるようになる。この際、削孔機械と高所作業用設備の並び順は、相対的に前記削孔機械が進行方向前側に位置し、前記高所作業用設備が進行方向後側に位置するようにし、台車の移動と停止とを繰り返しながら、進行方向前側に位置する前記削孔機械が少なくとも削孔を含む作業を行い、進行方向後側に位置する前記高所作業用設備が前記削孔機械による作業を後追いしながら、少なくとも頭部処理を含む作業を順次行うようにしている。
【００３７】
その結果、法面補強工事を効率的に行うことが可能になり、工期短縮が図れるようになるとともに、手間と経費を節約でき、かつ工事の安全性も確保できるようになる。さらには、複数の現場へ容易に対応できるとともに、とりわけ災害復旧時のような緊急時には作業足場等の準備工が不要になるため迅速に対処できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１形態例における法面補強用機械設備一式を搭載した作業台車１Ａの編成図である。
【図２】削孔機械７の側面図である。
【図３】高所作業用設備８の側面図である。
【図４】削孔機械７による削孔要領図（その１）である。
【図５】削孔機械７による削孔要領図（その２）である。
【図６】高所作業用設備８によるロックボルト挿入要領図である。
【図７】第２形態例における法面補強用機械設備を搭載した作業台車１Ｂの編成図である。
【図８】第２形態例における削孔要領図である。
【符号の説明】
１Ａ・１Ｂ…作業台車、２…鉄道路線、３…牽引車、４…連結部材、５…台車、６…ロックボルト、７…削孔機械、８…高所作業用設備、９…照明装置、１０…発電機、１１…削孔用ポンプユニット、１２…グラウト注入用プラント、１３・１４…運搬台車、１５・１６…アウトリガー、３４…法面、３５…石垣部、３６…地山部
【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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