図面 (/)

技術 軌きょう支持構造

出願人 東日本旅客鉄道株式会社
発明者 高崎秀明金田淳池本宏文
出願日 2016年7月4日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-132167
公開日 2018年1月11日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2018-003457
状態 特許登録済
技術分野 軌道敷設、保線機械 地盤中に固結物質を施すことによる地盤強化
主要キーワード 構造物近傍 橋りょう 鋼製枠 線路下 軌きょう 補強土 高圧噴射工法 支持梁
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年1月11日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

既存の軌道下の地盤にも容易かつ低コストで適用でき、かつ、地盤が沈下した場合であっても、軌きょう列車通行が可能な状態に維持することのできる軌きょう支持構造を提供する。

解決手段

軌きょう支持構造1は、沈下を生じやすい箇所を含む地盤Gの上に、沈下を生じやすい箇所を跨ぐように敷設された軌道2におけるものであって、軌道2を構成する軌きょう21の、沈下を生じやすい箇所の両側方に位置する地盤Gの中に、土砂固化材の混合固化物によって形成された一対の改良体4と、一対の改良体4の上に、軌きょう21の下方に位置するように架け渡された支持梁5と、が設けられている。

概要

背景

地盤の上に敷設されている軌道の下には、道路を通すために地盤の中に埋設されたボックスカルバートや、橋りょう上部構造を支持するために地盤の端面に構築された橋台といった線路下横断する構造物が存在することがある。
こうした構造物には、従来、その近傍(ボックスカルバートの場合は両脇、橋台の場合は背後)の地盤が沈下し易いという問題があった。つまり、線路下を横断する構造物の上に敷設される軌道は、構造物によって強固に支持された地盤と、沈下を生じ易い地盤とを跨ぐことになる。そして、地盤が沈下すると、道床崩れ軌きょうの下に空隙ができ、列車通行させることが困難な状態になってしまう。

そこで、近年、地中構造物と、土嚢または鋼製枠による壁面を有し地中構造物の両側方に設けられた一対の補強土擁壁と、からなる構築物(特許文献1参照)や、一体橋梁の脇の地盤を改良してなるアプローチブロックと、一体橋梁とアプローチブロックとの間に積まれた土嚢(補強材)と、からなる連続補強土一体橋梁(特許文献2参照)等が、地盤沈下を防ぐための構造として提案されている。

概要

既存の軌道下の地盤にも容易かつ低コストで適用でき、かつ、地盤が沈下した場合であっても、軌きょうを列車の通行が可能な状態に維持することのできる軌きょう支持構造を提供する。軌きょう支持構造1は、沈下を生じやすい箇所を含む地盤Gの上に、沈下を生じやすい箇所を跨ぐように敷設された軌道2におけるものであって、軌道2を構成する軌きょう21の、沈下を生じやすい箇所の両側方に位置する地盤Gの中に、土砂固化材の混合固化物によって形成された一対の改良体4と、一対の改良体4の上に、軌きょう21の下方に位置するように架け渡された支持梁5と、が設けられている。

目的

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、既存の軌道下の地盤にも容易かつ低コストで適用でき、かつ、地盤が沈下した場合であっても、軌きょうを列車の通行が可能な状態に維持することのできる軌きょう支持構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

沈下を生じやすい箇所を含む地盤の上に、前記沈下を生じやすい箇所を跨ぐように敷設された軌道における軌きょう支持構造であって、前記軌道を構成する軌きょうの、前記沈下を生じやすい箇所の両側方に位置する地盤の中に、土砂固化材の混合固化物によって形成された一対の改良体と、前記一対の改良体の上に、前記軌きょうの下方に位置するように架け渡された支持梁と、が設けられていることを特徴とする軌きょう支持構造。

請求項2

前記支持梁は、前記軌きょうを構成する枕木と枕木との間を通されるとともに、前記軌きょうを構成するレールを下方から支持するように配設されていることを特徴とする請求項1に記載の軌きょう支持構造。

請求項3

前記改良体は、鉛直方向および前記軌道の延設方向に沿って広がる壁状に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の軌きょう支持構造。

請求項4

前記改良体は、鉛直方向に延びる柱状に形成されており、前記軌道の延設方向に沿って所定の間隔をおいて複数本設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の軌きょう支持構造。

請求項5

前記改良体は、前記地盤における沈下を生じやすい箇所から沈下を生じにくい箇所へ近づくに従って短くなるように形成されていることを特徴とする請求項4に記載の軌きょう支持構造。

技術分野

0001

本発明は、地盤の上に敷設された軌道軌きょうを支持するための構造に関する。

背景技術

0002

地盤の上に敷設されている軌道の下には、道路を通すために地盤の中に埋設されたボックスカルバートや、橋りょう上部構造を支持するために地盤の端面に構築された橋台といった線路下横断する構造物が存在することがある。
こうした構造物には、従来、その近傍(ボックスカルバートの場合は両脇、橋台の場合は背後)の地盤が沈下し易いという問題があった。つまり、線路下を横断する構造物の上に敷設される軌道は、構造物によって強固に支持された地盤と、沈下を生じ易い地盤とを跨ぐことになる。そして、地盤が沈下すると、道床崩れて軌きょうの下に空隙ができ、列車通行させることが困難な状態になってしまう。

0003

そこで、近年、地中構造物と、土嚢または鋼製枠による壁面を有し地中構造物の両側方に設けられた一対の補強土擁壁と、からなる構築物(特許文献1参照)や、一体橋梁の脇の地盤を改良してなるアプローチブロックと、一体橋梁とアプローチブロックとの間に積まれた土嚢(補強材)と、からなる連続補強土一体橋梁(特許文献2参照)等が、地盤沈下を防ぐための構造として提案されている。

先行技術

0004

特開2014−125761号公報
特開2014−020168号公報

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1,2に示したような従来の地盤沈下防止構造は、線路下を横断する構造物近傍の地盤が沈下するのを防ぐので、確かに、軌道を列車が通行できる状態に保つ上で効果的である。しかし、このような構造とするには、構造物の側面全体を覆うように土嚢を積む必要がある上、軌道の真下を含む広範囲の地盤を改良する必要がある。軌道を新設する場合にはあまり問題にはならないかもしれないが、軌道が既に敷設されている地盤をこうした構造にしようとすると、軌道を一旦撤去し、施工後に敷設し直す必要が生じるので、手間とコストがかかってしまう。また、施工後も、改良された地盤が固まるまで列車を通行させることができなくなってしまう。更に、大量の固化材が必要となるので更にコストがかかってしまう。
つまり、従来の地盤沈下防止構造は、軌道が既に敷設されている地盤へ適用するのが困難であった。

0006

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、既存の軌道下の地盤にも容易かつ低コストで適用でき、かつ、地盤が沈下した場合であっても、軌きょうを列車の通行が可能な状態に維持することのできる軌きょう支持構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

以上の課題を解決するため、本発明は、沈下を生じやすい箇所を含む地盤の上に、前記沈下を生じやすい箇所を跨ぐように敷設された軌道における軌きょう支持構造であって、前記軌道を構成する軌きょうの、前記沈下を生じやすい箇所の両側方に位置する地盤の中に、土砂と固化材の混合固化物によって形成された一対の改良体と、前記一対の改良体の上に、前記軌きょうの下方に位置するように架け渡された支持梁と、が設けられていることを特徴とする。

0008

本発明によれば、改良体を軌きょうの両側方にのみ設ければよいので、施工の際に軌道を撤去する必要が無い上、固化材が最小限の量で済む。また、支持梁は道床をかき分けて通すだけで架け渡すことができる。従って、既設の軌道の下の地盤にも、容易かつ低コストで設けることができる。
また、軌きょう支持構造が、地盤における沈下を生じやすい個所に設けられることにより、地盤の一部が沈下し、それに伴って道床が沈下しても、改良体は容易に変位しないので、改良体の上に取り付けられた支持梁も変位することがない。このため、地盤および道床が沈下しても、軌きょうは支持梁によって下から支持され、地盤沈下が生じる前の位置に留まり続けることになる。このため、軌きょうが道床に支持されていなくても、軌きょうの上を列車が通行することが可能な状態を維持することができる。

0009

なお、上記発明において、前記支持梁は、前記軌きょうを構成する枕木と枕木との間を通されるとともに、前記軌きょうを構成するレールを下方から支持するように配設されているものとしてもよい。
このようにすれば、枕木と枕木の間の少量バラストをかき分けるだけで、支持梁を架け渡すことができるので、容易に施工することができる。

0010

また、上記発明において、前記改良体は、鉛直方向および前記軌道の延設方向に沿って広がる壁状に形成されているものとしてもよい。
このようにすれば、改良体が、地盤における沈下を生じやすい箇所から生じにくい箇所に向かって延設されることになるので、地盤が沈下する際により変位しにくくなる。このため、軌きょうをより確実に支持することができる。

0011

また、上記発明において、前記改良体は、鉛直方向に延びる柱状に形成されており、前記軌道の延設方向に沿って所定の間隔をおいて複数本設けられているものとしてもよい。
このようにすれば、改良体を壁状に形成する場合に比べ、使用する固化材の量を少なくすることができる。

0012

また、上記発明において、前記改良体は、前記地盤における沈下を生じやすい箇所から沈下を生じにくい箇所へ近づくに従って短くなるように形成されているものとしてもよい。
沈下が生じにくい箇所であるほど、改良体を短くしても一定の支持力を得ることができるので、このようにすれば、使用する固化材の量を更に少なくすることができる。

発明の効果

0013

本発明によれば、既存の軌道下の地盤にも容易かつ低コストで適用でき、かつ、地盤が沈下した場合であっても、軌きょうを列車の通行が可能な状態に維持することができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の第1実施形態に係る軌きょう支持構造の縦断面図(図2のI−I断面図)である。
図1の軌きょう支持構造の平面図である。
同実施形態の軌きょう支持構造を構成する改良体の一例を示した平面図である。
(a)は同実施形態の変形例に係る軌きょう支持構造の縦断面図(図4(b)のa−a断面図)であり、(b)は同構造の平面図である。
(a)は本発明の第2実施形態に係る軌きょう支持構造の縦断面図であり、(b)は同実施形態の変形例に係る軌きょう支持構造の縦断面図である。

実施例

0015

(第1実施形態)
以下、図1〜4を参照して、本発明の第1実施形態について詳細に説明する。図1は本実施形態の軌きょう支持構造1の縦断面図(図2のI−I断面図)であり、図2は同構造1の平面図である。
本実施形態の軌きょう支持構造1は、地盤G上に敷設された軌道2の下であって、地盤Gにおける沈下を生じやすい箇所に設けられている。沈下を生じやすい箇所としては、例えば、地盤Gに埋設された構造物3(例えば、軌道の下をくぐる道路を構成するボックスカルバート等)の両脇や、緩みやすい土質の箇所等が挙げられる。
軌きょう支持構造1は、図1,2に示したように、地盤Gの中に形成された一対の改良体4、一対の改良体4の上に架け渡された支持梁5等で構成されている。

0016

改良体4は、土砂と固化材とを混合したものを固化させたもので、図2に示したように、地盤Gの中であって、軌道2を構成する軌きょう21の沈下を生じやすい箇所の両側方に、側面が対向するように設けられている。なお、図2には、改良体4の一部が、道床22の端よりもレール21a側に位置するように配置された例を示したが、一部が枕木21bの下に位置するように配置してもよいし、道床22よりも側方に位置してもよい。
また、図1には、改良体4の上端が地面よりも上に出た例を示したが、上に支持梁5を設ける上で不具合を生じないのであれば、改良体4の上端を、地面と面一、或いは地面より下に位置するようにしてもよい。

0017

また、本実施形態の改良体4は、図1に示したように、鉛直方向および軌道2の延設方向に沿って広がる壁状をなしている。改良体4の形成方法は特に限定されるものではないが、図1,2に示したように、表面が平滑な直方体状となるように形成してもよいし、図3に示したように、機械攪拌工法高圧噴射工法を用いて円柱状の改良柱41を、一部が重なるように複数形成し、最終的に一体化させるようにしてもよい。
また、改良体4の幅や深さは特に限定されるものではないが、軌道2の延設方向または鉛直下方に長くするほど変位しにくい(支持力の高い)ものとなる。一方、改良体4を大型にするほどコストもかさむので、設置個所における地盤の沈下のし易さや沈下しやすい範囲とコストとを案して適宜決定するとよい。

0018

本実施形態の支持梁5は、軌道2の延設方向の幅(太さ)が、軌道2において隣り合う枕木21bと枕木21bとの距離を超えない棒状に形成されている。そして、一対の改良体4の上に、軸が軌道の延設方向と直交し、かつ軌道2の延設方向に沿って所定間隔を空けて複数並ぶように架け渡されるとともに固定されている。支持梁5の本数は、改良体4の幅に合わせて適宜決定すればよい。
また、支持梁5の材質は特に限定されるものではないが、鋼材やPCコンクリート等、下から道床22の支持を受けない状態でも軌きょう21の重量および軌きょう21上を通行する列車からの荷重を負担できる程度の強度を有するものであれば何でもよい。
支持梁5の改良体4への固定は、例えば、改良体4にアンカー打ち込み、支持梁5の両端部にボルト穴を形成し、アンカーの上端部をボルト穴に通してナットで止める等、列車通行時の振動等で支持梁5がずれ動くことのない方法であれば何でもよい。

0019

架け渡された各支持梁5は、レール21aおよび枕木21bからなる軌きょう21の何処かを下方から支持している。
具体的な支持の仕方としては、図1に示したように、支持梁5を、枕木21bと枕木21bの間に通し、レール21aを直接支持する(ただし、支持梁5が絶縁性を有する場合に限る)ようにしてもよいし、支持梁5とレール21aとの間に何らかの部材(支持梁5を鋼材とした場合の絶縁材等)を介在させた状態で支持するようにしてもよい。また、支持梁5を枕木21bの下に配置して、枕木21bを介してレール21aを支持するようにしてもよい。なお、枕木21bの下を通す場合には、支持梁5を棒状にする必要がなくなるので、軌道2の幅方向および延設方向に広がる板状のものとしてもよい。

0020

このような軌きょう支持構造1であれば、構築の際に軌道2を撤去する必要が無いので、既設の軌道2の下の地盤Gに、容易かつ低コストで設けることができる。
また、このように構成された軌きょう支持構造1が、地盤Gにおける沈下を生じやすい個所に設けられることにより、地盤Gの一部が沈下し、それに伴って道床22が沈下しても、改良体4は容易に変位しないので、改良体4の上に取り付けられた支持梁5も変位することなく、軌きょう21(レール21a)を支持し続ける。つまり、地盤Gおよび道床22が沈下しても、軌きょう21は地盤沈下前の位置に留まる。そして、支持梁5は、通行する列車の荷重を負担できる程度の強度を有しているので、軌きょう21が道床22に支持されていなくても、軌きょう21の上を列車が通行することが可能な状態を維持することができる。

0021

(変形例)
なお、上記実施形態では、主に、地中に埋設された構造物3の両脇を想定した構築例について説明したが、図4に示したように、地盤Gの側端部を覆って支える構造物3A(例えば、橋梁の上部構造を支持する橋台等)の背後にも構築可能である。
本変形例のような構造物3Aは、地中に埋設された構造物3と異なり、正面側には地盤が無いので、大地震が起きると、構造物3Aが背後からの土圧に押されて地盤Gから離れる方向に変位してしまう可能性がある。そのような箇所においては、図1に示したような箇所よりも規模の大きな地盤沈下が予想されるので、改良体4Aの長さを長め、具体的には、構造物3Aの高さと同程度にし、その分だけ支持梁5の本数を増やすのが好ましい。このようにすれば、地盤Gの沈下を、改良体4Aが変位しない(軌きょう支持構造1Aが機能する)範囲内に抑えることができる。

0022

(第2実施形態)
次に、図5を参照して、本発明の第2実施形態について詳細に説明する。図5(a)は本実施形態の軌きょう支持構造1Bの縦断面図である。なお、ここでは、第1実施形態と相違する点についてのみ説明する。なお、設置個所は、地盤に埋設された構造物3の脇に限られるものではなく、第1実施形態の変形例で挙げたような地盤の端部を支える構造物の背後や、構造物はないが地盤の緩い箇所等でもよい。

0023

第1実施形態の軌きょう支持構造1は、改良体4が、軌道2の延設方向に沿って延びる壁状をなしていたが、本実施形態の軌きょう支持構造1Bは、改良体4Bが柱状をなしており、軌道2の延設方向に沿って所定間隔を空けて並ぶように複数本設けられている。改良体4Bの本数は、第1実施形態における改良体4の幅の決定と同様、設置個所における地盤の沈下のし易さや沈下しやすい範囲とコストとを勘案して適宜決定すればよい。なお、沈下を生じやすい箇所の範囲が狭い場合には、改良体4Bを軌きょう21の両側方に一本ずつとしてもよい。
各支持梁5は、第1実施形態と同様に構成されており、軌きょう21を挟んで設けられる一対の改良体4Bに対し1本架け渡されている。
このように構成された軌きょう支持構造1Bを備えれば、第1実施形態において説明した効果をもたらすことは勿論、改良体4Bを形成する際の固化材を節約することができる。

0024

(変形例)
なお、上記実施形態では、各改良体4Bの長さ(下端の深さ)を同じにした構築例について説明したが、地盤Gは、構造物3から離れるに従って沈下を起こしにくくなることが多いので、複数の改良体4Bを、図5(b)に示したように、構造物3から離れるに従って短くなるようにしてもよい。このようにすれば、図5(a)に示した軌きょう支持構造1Bと同程度の支持力を保ちつつ、固化材をより多く節約することができる。

0025

以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記実施形態では、支持梁5を枕木21bと枕木21bの間を通すようにしたが、軌きょう支持構造1,1A,1B上に位置する軌道21から枕木21bのみを撤去し、撤去したところに支持梁5を配置することにより、支持梁5を枕木21bとして用いるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、軌きょう21の両側方に改良体4を設けたが、一対のレール21aとレール21aとの間の地盤Gにも改良体4を設け、支持梁5の中間部を下から支えるようにしてもよい。

0026

1,1A,1B軌きょう支持構造
2軌道
21 軌きょう
21aレール
21b枕木
22道床
3,3A構造物
4,4A改良体
41 改良柱
5支持梁
G 地盤

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社シーマコンサルタントの「 地盤改良工法」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】施工が容易であり、地盤中の配管からの漏水に起因する吸い出し現象や地震時の液状化現象の発生を抑制することができる地盤改良工法を提供する。【解決手段】地盤改良工法は、施工対象である地盤1を所定深さ... 詳細

  • 株式会社熊谷組の「 補強具、既製杭及び改良地盤」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】改良地盤の造成に要する時間及び労力の低減に寄与する補強具、既製杭及び改良地盤を提供する。【解決手段】地中に形成され、ソイルセメント又はコンクリートで満たされた溝21又は孔に建て込まれる非円形の... 詳細

  • ケミカルグラウト株式会社の「 構造物基礎補強方法」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】補強に必要な地中固結体を必要以上に大きく造成してしまうことが防止することが出来る補強方法の提供。【解決手段】本発明の構造物基礎補強方法は、構造物基礎(10:フーチング1を有する杭基礎)の外周の... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ