(57)【要約】      （修正有）【課題】鉄道軌道や道路及び広場等の施設を跨いで構築される構造物を提供する。【解決手段】本件構造物1を支持する柱4は、柱頭及び柱脚がピン構造6とされ、鉛直荷重を支持するが、本件構造物に作用する地震時などの水平力はほとんど負担しない構造とされている。本件構造物は、その両側に設置された本件構造物に連絡するための階段、エスカレーター等の昇降施設を含む構造物と連結されており、昇降施設を含む構造物5の少なくとも一側はブレース材8等によって堅固な耐震構造とされ、本件構造物に作用する地震時などの水平力を負担する構造とされている。【選択図】図１
2005171676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道軌道や道路及び広場等の施設を跨いで構築される構造物において、
本件構造物を支持する柱は、柱頭及び柱脚がピン構造とされ、鉛直荷重を支持するが、本件構造物に作用する地震時などの水平力はほとんど負担しない構造とされていること、
前記本件構造物は、その両側に設置された本件構造物に連絡するための階段、エスカレーター等の昇降施設を含む構造物と連結されており、同昇降施設を含む構造物の少なくとも一側はブレース材等によって堅固な耐震構造とされ、本件構造物に作用する地震時などの水平力を負担する構造とされていることを特徴とする、鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物。
【請求項２】
本件構造物と昇降施設を含む構造物とは、復元機構とエネルギー吸収機構とを備えた鉛入り積層ゴム、高減衰ゴム、低降伏点鋼、オイルダンパー、摩擦ダンパー、コイルダンパー等の緩衝部材を介して連結されていることを特徴とする、請求項１に記載した鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物。
【請求項３】
緩衝部材は初期剛性が大きく、所定大きさの水平力から剛性が小さくなる構成とされていることを特徴とする、請求項２に記載した鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物。
【請求項４】
鉄道軌道や道路と同一方向に隣接する柱は相互にブレース材等の耐震要素で連結されていることを特徴とする、請求項１に記載した鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物。
【請求項５】
耐震要素にエネルギー吸収機構が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載した鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道軌道や道路及び広場等の施設を跨いで構築される構造物の技術分野に属し、更に云うと、列車や車の運行に支障を来すことなく、安価に簡単な施工で構築できる構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉄道軌道等の施設上の空間を有効に活用するべく、鉄道軌道等の施設を跨いだ構造物が多く構築されている。その構築時に最も重要なことは、列車や車の運行に支障を来すことなく構造物を構築できることである。前記要請を実現するべく、従来例えば以下に示す構造物が開示されている。
【０００３】
（ｉ）特許文献１に開示されている構造物は、鉄道軌道の両側に地中連続壁が構築され、該地中連続壁間の地盤中に鉄道軌道を支持するための支持地盤が構築されている。前記地中連続壁に柱が構築され、鉄道軌道の上方で前記柱間に人工地盤が構築され、同人工地盤上に上部構造物が構築されている。鉄道軌道の両側及び上下の位置で施工される構成とされており、列車の運行に支障を来さずに構築できる。
【０００４】
（ii）特許文献２に開示されている構造物は、鉄道軌道の基礎部に鉄道軌道の上方を横断するようにＰＣ鋼線が張設され、該ＰＣ鋼線に沿って移送し配置したトラスが同ＰＣ鋼線と基礎部とで支持されて成る人工地盤上に上部構造物が構築されている。上記（ｉ）の構造物と略同様に、鉄道軌道の両側及び上方の位置で施工される構成とされており、列車の運行に支障を来さずに構築できる。
【０００５】
（iii）特許文献３に開示されている構造物は、鉄道軌道の下方の地中において、複数の基礎用函体が間隔を開けて鉄道軌道を跨ぐ方向に挿入され、隣り合う前記基礎用函体間に、複数の地中梁用函体が間隔を開けて挿入され、前記基礎梁用函体間が連結されている。前記基礎用函体内部が作業空間とされて該函体から下方の地中に複数本の杭が構築され、同じく前記基礎用函体内部が作業空間とされて該函体から上方に突出する複数の柱が鉄道軌道を避けるように構築されている。そして、前記基礎用函体及び地中梁用函体にコンクリートが打設されて基礎及び地中梁として構成され、鉄道軌道の上方で上記柱間に梁及びブレース材が架設されて人工地盤が構築され、該人工地盤上に上部構造物が構築されている。地中の基礎用函体内を作業空間として杭及び柱が構築され、しかも人工地盤が鉄道軌道の上方で施工される構成とされており、やはり列車の運行に支障を来さずに構築できる。
【０００６】
次に、鉄道軌道を跨いで構築された構造物の制振技術としては、以下のものが開示されている。
（iv）特許文献４に開示されている制振装置等は、鉄道軌道上の人工地盤の内部にチューンド・マス・ダンパーを設けて、同人工地盤に生じる振動を低減する技術である。
（ｖ）特許文献５に開示されている制振装置等は、制振桁梁及び梁部材上に載置した床版を、内柱の外周と外柱の内周との間に積層ゴムを内在させた二重鋼管柱の内柱で制振シューを介して支持し、床版から伝達される列車の振動を二重鋼管柱内の積層ゴムと制振シューによって吸収し、地中壁を伝って鉄道軌道を跨いで構築された構造物へ伝達しない技術である。
【０００７】
更に、構造物の柱の柱脚をピン構造とした免震技術としては、以下のものが開示されている。
（vi）特許文献６に開示されている免震構造は、大断面柱及び該大断面柱と接合される大断面梁によってメガストラクチャが構成され、該メガストラクチャの内部に配置される複数層のスラブが中柱によって支持され、大断面柱の柱脚はピン構造で杭へ接合され、中柱の柱脚はすべり支承で杭へ接合されている。大断面柱はピン構造で杭へ接合されているため地震時に両者間に生じる曲げ応力が低減され、杭の小径化並びに低剛性化を図ることができる。
【特許文献１】特開平７−１０９８４２号公報
【特許文献２】特開平７−１５８２９１号公報
【特許文献３】特開２００３−２１３７０６号公報
【特許文献４】特開２０００−２２０３１６号公報
【特許文献５】特許第３４０１６４７号公報
【特許文献６】特開２００３−２５３９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記（ｉ）〜（iii）の構造物は、それぞれ列車の運行に支障を来さないで構築できる構成であることは注目できる。しかし、上記（ｉ）〜（iii）の構造物は、鉄道軌道上の人工地盤の鉛直荷重及び地震時などに作用する水平力の両方を柱や基礎部が負担する構成とされているため、柱や基礎部を大断面にして剛強に構成する必要があり、施工が大掛かりになり大変で高価になる。
【０００９】
上記（iv）及び（ｖ）の制振装置等は、人工地盤の振動を低減できたり、又は列車の振動を鉄道軌道を跨いで構築された構造物へ伝達しない技術であることを注目できるが、基本的な構成は上記（ｉ）〜（iii）の構造物と略同様に鉄道軌道上の人工地盤等の鉛直荷重及び地震時などに作用する水平力の両方を柱や支持壁が負担する構成とされているため、やはり柱や支持壁を大断面にして剛強に構成する必要があり、施工が大掛かりになり大変で高価になる。
【００１０】
上記（vi）の免震構造は、鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物の技術分野でないから、列車や車の運行に支障を来さないで好適に構築できる構成とされていない。
【００１１】
本発明の目的は、鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物（以下、本件構造物という場合がある。）の鉛直荷重は柱が支持するが、本件構造物に作用する地震時などの水平力は両側又は片側の昇降施設を含む構造物が負担する所謂荷重分離形式の構造物とすることで、本件構造物を支持する柱や基礎部を小型化して簡易な構造とし、安価に簡単な施工で、列車や車の運行に支障を来すことなく構築できる鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物は、
鉄道軌道や道路及び広場等の施設を跨いで構築される構造物において、
本件構造物を支持する柱は、柱頭及び柱脚がピン構造とされ、鉛直荷重を支持するが、本件構造物に作用する地震時などの水平力はほとんど負担しない構造とされていること、
前記本件構造物は、その両側に設置された本件構造物に連絡するための階段、エスカレーター等の昇降施設を含む構造物と連結されており、同昇降施設を含む構造物の少なくとも一側はブレース材等によって堅固な耐震構造とされ、本件構造物に作用する地震時などの水平力を負担する構造とされていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載した鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物において、
本件構造物と昇降施設を含む構造物とは、復元機構とエネルギー吸収機構とを備えた鉛入り積層ゴム、高減衰ゴム、低降伏点鋼、オイルダンパー、摩擦ダンパー、コイルダンパー等の緩衝部材を介して連結されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載した鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物において、
緩衝部材は初期剛性が大きく、所定大きさの水平力から剛性が小さくなる構成とされていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１に記載した鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物において、
鉄道軌道や道路と同一方向に隣接する柱は相互にブレース材等の耐震要素で連結されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載した鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物において、
耐震要素にエネルギー吸収機構が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物の鉛直荷重は柱が支持し、本件構造物に作用する地震時などの水平力は両側又は片側の昇降施設を含む構造物が負担する所謂荷重分離形式の構造物であるから、本件構造物を支持する柱が水平力を負担しない分、同柱や基礎部を小型化して簡易な構造とすることができるので、安価に簡単な施工で構築できる。また、連絡手段として必須の昇降施設を含む構造物を耐震構造として本件構造物に作用する水平力を負担させるので、全体構造物として無駄がない。
【００１８】
鉄道軌道や道路の相互間の柱や基礎部を簡易な構造で構築でき、しかも耐震構造とされる昇降施設を含む構造物は鉄道軌道や道路の外側で構築できるので、列車や車の運行に支障を来すことなく全体構造物を構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物を支持する柱は、柱頭及び柱脚がピン構造とされ、鉛直荷重を支持するが、本件構造物に作用する地震時などの水平力はほとんど負担しない構造とされる。前記本件構造物は、その両側に設置された本件構造物に連絡するための階段、エスカレーター等の昇降施設を含む構造物と連結される。昇降施設を含む構造物の少なくとも一側はブレース等によって堅固な耐震構造とされ、本件構造物に作用する地震時などの水平力を負担する構造とされ実施される。
【実施例１】
【００２０】
先ず、請求項１に記載した発明に係る鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物の実施例１を、図１及び図２に基づいて説明する。本実施例の本件構造物１は、基礎地盤２上に敷設された複数（本実施例では４線）の鉄道軌道３…を跨いで構築された比較的低層の構造物であり、鉄道軌道３、３の相互間で同鉄道軌道３と平行に設けられた複数本の柱４…によって支持されている。本件構造物１は、詳細な図示は省略するが、その両側に平面的に見ると相対峙するように３組、略等しい間隔で設置された本件構造物１に連絡するための階段、エスカレーター等の昇降施設を含む構造物５と連結されている。
【００２１】
本発明の本件構造物１を支持する柱４は、柱頭及び柱脚がピン構造６とされている。具体的には、詳細な図示は省略するが、前記柱４は支持地盤２に構築された基礎部７に支持されており、柱４の柱頭は本件構造物１の下端部に設置された球座に嵌め込まれて接合され、柱４の柱脚は上記基礎部７の上端部に設置された球座に嵌め込まれて接合され、柱４の柱頭及び柱脚は通例のピン構造６とされ、３６０°（２πrad）の回転追従が可能な構造とされている。その結果、前記柱４は本件構造物１の鉛直荷重を支持するが、同本件構造物１に作用する地震時などの水平力はほとんど負担しない。
【００２２】
本件構造物１の両側に設置された昇降施設を含む構造物５は、ブレース材８によって堅固な耐震構造とされ、本件構造物１に作用する地震時などの水平力を負担する構造とされている。
【００２３】
つまり、上記構造の全体構造物９は、本件構造物１の鉛直荷重を柱４が支持し、同本件構造物１に作用する地震時などの水平力を両側の昇降施設を含む構造物５、５が負担する所謂荷重分離形式の構造物であることを特徴としている。本件構造物１を支持する柱４が水平力を負担しない分、同柱４や基礎部７を小型化して簡易な構造とすることができるので、安価に簡単な施工で構築できる。また、連絡手段として必須の昇降施設を含む構造物５を耐震構造として本件構造物１に作用する水平力を負担させるので、全体構造物９として無駄がない。
【００２４】
鉄道軌道３、３の相互間の柱４や基礎部７を簡易な構造で構築でき、しかも耐震構造とされる昇降施設を含む構造物５は鉄道軌道３の両外側で構築できるので、列車の運行に支障を来すことなく全体構造物９を構築できる。
【００２５】
なお、昇降施設を含む構造物５の配置や個数は、予め負担する水平力から適宜に設計され、上記した配置や個数に限らない。
【実施例２】
【００２６】
次に、鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物の実施例２を、図３及び図４に基づいて説明する。
図３に示す全体構造物１０は、上記実施例１の全体構造物９と略同様の構造とされているが、本件構造物１と昇降施設を含む構造物５とが、通例の鉛入り積層ゴムなどの復元機構とエネルギー吸収機構とを備えた緩衝部材１１を介して連結されている（請求項２記載の発明）。本件構造物１に作用する水平力の一部を緩衝部材１１のエネルギー吸収機構が吸収して免震機能を発揮するので、昇降施設を含む構造物５が負担する水平力が低減され、同昇降施設を含む構造物５を耐震構造とするべく設けられたブレース材８の断面を小さくすることができ、更に安価にできる。
【００２７】
ちなみに、前記緩衝部材１１は、図４に示すように、本件構造物１を通行人が往来する際に作用する振動や風などを起源とする水平力の大きさ位までは初期剛性が大きく、それ以上の水平力から剛性が小さくなるように構成されていると、所謂船酔い現象を防ぐことができる（請求項３記載の発明）。
【００２８】
なお、本実施例では、緩衝部材１１として鉛入り積層ゴムを例示したが、高減衰ゴム、低降伏点鋼、オイルダンパー、摩擦ダンパー、コイルダンパーなどでも良く、要するに復元機構とエネルギー吸収機構とを備えた構成であれば良い。
【実施例３】
【００２９】
次に、鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物の実施例３を、図５に基づいて説明する。
図５に示す全体構造物１２は、上記実施例２の全体構造物１０と略同様の構造とされているが、本件構造物１を支持する柱の一部の柱４’の柱脚がプラットホーム１３へ接合されている。すなわち、詳細な図示は省略するが、柱４’の柱脚はプラットホーム１３に設置された球座に嵌め込まれて接合されている。
【実施例４】
【００３０】
次に、鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物の実施例４を、図６に基づいて説明する。
図６に示す全体構造物１４は、上記実施例１〜３の全体構造物と略同様の構造とされているが、鉄道軌道３と同一方向に隣接する柱４、４は相互に耐震要素であるブレース材１５で連結されている（請求項４記載の発明）。鉄道軌道３と同一方向に作用する水平力の一部は柱４及びブレース材１５が負担するので、昇降施設を含む構造物５を耐震構造とするべく設けたブレース材８の断面を小さくしたり、昇降施設を含む構造物５の個数を減らすことができる。
【００３１】
また、前記ブレース材１５の略中間部にエネルギー吸収機構（一例として、低降伏点鋼）が設けられていると、本件構造物１に作用する水平力の一部を前記エネルギー吸収機構に吸収させて免震機能を発揮させることができる（図示は省略、請求項５記載の発明）。鉄道軌道３と同一方向に隣接する柱４、４の相互間の構面を有効に活用することができる。
【００３２】
なお、本実施例の場合は、鉄道軌道３と同一方向に柱４を回転追従させる必要がないので、柱４の柱頭及び柱脚が鉄道軌道３を跨ぐ方向にのみ回転追従できるピン構造、即ち、ヒンジ構造とされていても良い。
【実施例５】
【００３３】
上記実施例１〜４の全体構造物は、両側の昇降施設を含む構造物５を制震構造として、本件構造物１に作用する地震時などの水平力を負担しているが、片側のみを制震構造として実施することもできる。
また、上記実施例１〜４の本件構造物１は、鉄道軌道３を跨いで構築されているが、道路及び広場等の施設を跨いで構築されても良い。
更に、上記実施例１〜４の本件構造物１は、比較的低層の構造物とされているが、中層、高層の構造物とされていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物の実施例１を示した正面図である。
【図２】図１の概略平面図である。
【図３】本発明に係る鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物の実施例２を示した正面図である。
【図４】緩衝部材の特性を示した図である。
【図５】本発明に係る鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物の実施例３を示した正面図である。
【図６】本発明に係る鉄道軌道等の施設を跨いで構築される構造物の実施例４を示した垂直断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１          鉄道軌道を跨いで構築される構造物（本件構造物）
３          鉄道軌道
４、４’    本件構造物を支持する柱
５          昇降施設を含む構造物
６          ピン構造
８          ブレース材
１１        緩衝部材
１５        ブレース材（耐震要素）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005171676.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005171676.tif 000007
【図６】
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