(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記浮上工程では、前記上部旋回体から外方に張り出すと共に下方に延びるアウトリガーを下方に伸長させて前記上部旋回体を支持し、前記台車ユニットを浮上させることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の台車の方向を転換する方法。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る台車の方向を転換する方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等な構成については、同一符号を付して、重複する説明は省略する。本実施形態では、電車が走行するレールを敷設するための桁材を架設する工事を例にして、台車の方向を転換する方法について説明する。
【0014】
(桁架設装置)
桁架設工事に使用される桁架設装置1は、
図1〜
図5に示されるように、橋軸方向Xに所定の間隔で配置された橋脚2A〜2Dに対して、桁材3A,3Bを順次架設する装置である。桁架設装置1は、一対の橋脚2C,2D間での桁材3Aの架設が終了すると、架設後の桁材3A上を移動して、次の架設場所である橋脚2A,2Bに進み新たな桁材3Aを架設する。
【0015】
桁架設装置1は、橋軸方向Xに対向する橋脚2C,2D上に、それぞれ設置される前部タワー4及び後部タワー6を備え、前部タワー4は、桁材3Aが架設される前方の橋脚2Cに固定され、後部タワー6は、桁材3Aが架設される後方の橋脚2Dに固定される。前部タワー4及び後部タワー6は、門型のフレーム体であり、
図4に示されるように、橋軸方向Xに延在する桁材3Aの両端部を支持し、桁材3Aを昇降させる。
【0016】
前部タワー4は、橋軸直角方向Yに離間すると共に上下方向に延びる一対の脚柱21A,21Bを備え、脚柱21A,21Bの上端は、橋軸直角方向Yに延在する横架材22によって連結されている。一対の脚柱21A,21Bの下端は、橋脚2Bの上端を連結し橋軸直角方向Yに延在する横梁上に固定されている。
【0017】
後部タワー6は、橋軸直角方向Yに離間すると共に上下方向に延びる一対の脚柱23A,23Bを備え、脚柱23A,23Bの上端は、橋軸直角方向Yに延在する横架材24によって連結されている。一対の脚柱23A,23Bの下端は、橋脚2Dの上端を連結し橋軸直角方向Yに延在する横梁上に固定されている。
【0018】
前部タワー4及び後部タワー6には、橋軸方向Xに延在し、未架設の桁材3Aを吊り下げる吊ガーダー7が架け渡され、吊ガーダー7の前端7aは前部タワー4によって支持され、後端側7bが後部タワー6によって支持されている。前部タワー4及び後部タワー6は、吊ガーダー7を昇降させて、桁材3Aを橋脚2C,2Dに架設する。
【0019】
また、吊ガーダー7の後端7cは、後部タワー6から後方に張り出している。桁架設装置1を次の架設位置である橋脚2A,2Bに移動する際には、前部タワー4及び後部タワー6は、橋脚2C,2Bに対する固定が解除されて、それぞれの下端部4a,6aがフリーな状態となり、吊ガーダー7によって前部タワー4及び後部タワー6の荷重の一部を受けることになる。
図3(a)に示されるように、吊ガーダー7の後端7cは、後方受台車13によって支持された状態で、桁架設装置1は移動する。
【0020】
桁架設装置1には、桁架設装置1の移動に使用される手延機8が設けられ、この手延機8は、前部タワー4から前方へ延びる枠体を有する。手延機8は、橋軸方向Xに延在する走行ガーダー9に沿って移動可能であると共に、走行ガーダー9の橋軸方向Xに沿った移動を案内することが可能である。
【0021】
手延機8は、走行ガーダー9を挟んで両側に配置され走行ガーダー9の長手方向に沿って延在する側部フレーム体8aと、走行ガーダー9の長手方向に所定の間隔で配置され、側部フレーム体8aの上端部を連結する上部フレーム体8bとを備えている。手延機8は、
図4(b)に示されるように、前部タワー4から前方の橋脚2Aまで達する長さを有し、手延機8の後端8cが前部タワー4に固定されている。桁架設装置1を前進させる際には、手延機8の前端8dは前方の橋脚2Aに支持される。
【0022】
手延機8には、図示されていないが、走行ガーダー9の移動を案内するガイド部材及び油圧ジャッキである推力発生機構が設けられている。走行ガーダー9は、後部タワー6から手延機8の前端8dまで達する長さを有し、橋軸方向Xに前進又は後退し、桁架設装置1における相対位置が前後に移動する。
【0023】
例えば、桁材3Aを桁架設装置1に搬入する際には、
図4(a)に示されるように、走行ガーダー9は、吊ガーダー7の下方に配置され、桁材3Aを仮置きするスペースとして利用される。一方、桁材3Aが吊ガーダー7に吊り下げられた後、走行ガーダー9は、手延機8によって前方へ引き寄せられ、桁材3Aの架設の邪魔とならないように前部タワー4よりも前方に配置される。
【0024】
そして、桁材3Aの架設が終了した後、走行ガーダー9は橋脚2A,2Bに対して固定され、手延機8は、橋脚2Bに対する固定が解除され、推力発生機構によって前方に引き寄せられて、走行ガーダー9に沿って前進する。これにより、桁架設装置1が橋軸方向Xに移動する。
【0025】
(桁架設工事)
桁架設装置1を用いて橋脚2C,2Dに桁材3Aを架設する桁架設工事について説明する。
図3(a)に示されるように、橋脚2Dより後方には、既に桁材3Bが架設され、前部タワー4及び後部タワー6は、上記のとおり橋脚2C,2D上にそれぞれ配置されている。走行ガーダー9は、桁材3Aが架設される橋脚2C,2D間の架設スペースを上方から覆うと共に、橋脚2Aよりも更に前方に延在している。
【0026】
後部タワー6よりも後方に位置する既設の桁材3B上には、橋軸方向Xに延在するメイン軌道51が設けられている。このメイン軌道51上を、新設される桁材3Aを運搬するための前部親子台車11及び後部親子台車12が走行する。なお、このとき、後方受台車13は、
図6に示されるように、メイン軌道51から退避して、横移動用軌道52上に配置されている(詳しくは後述する)。
【0027】
前部親子台車11は、上下2段の台車から成り、上側の子台車11aと、子台車11aを搭載する親台車11bとを備え、子台車11aは、親台車11bから切り離されて、桁材3Aが仮置きされる走行ガーダー9上を走行する。
【0028】
同様に、後部親子台車12は、上下2段の台車から成り、上側の子台車12aと、子台車12aを搭載する親台車12bとを備え、子台車12aは、親台車12bから切り離されて、走行ガーダー9上を走行する。
【0029】
前部親子台車11及び後部親子台車12は、桁材3Aの前端を前部親子台車11が支持し、桁材3Aの後端を後部親子台車12が支持しながら、桁材3Aを桁架設装置1まで運搬する。
【0030】
図3(b)に示されるように、吊ガーダー7は上方に配置され、吊ガーダー7の下方には、走行ガーダー9が配置されている。走行ガーダー9の高さ位置は、子台車11a,12aが親台車11b,12bから乗り移ることができるような高さとなっている。
【0031】
図3(c)に示されるように、前部親子台車11が走行ガーダー9の後端まで到達すると、子台車11aは、桁材3Aの前端を支持したまま親台車11bから離脱し、走行ガーダー9上に乗り移る。桁材3Aの前端が後部タワー6の脚柱23A,23B間を通過して、桁材3Aが更に前方に移動すると、後部親子台車12が走行ガーダー9の後端に到達し、子台車12aは桁材3Aの後端を支持したまま、親台車12bから離脱し、親台車11b上を通過して走行ガーダー9に乗り移る。これにより、
図4(a)に示されるように、桁材3Aが走行ガーダー9上に仮置きされた状態となる。
【0032】
そして、走行ガーダー9上の桁材3Aを、吊ガーダー7に接続して吊り下げ、その後、前部タワー4及び後部タワー6によって吊ガーダー7を上昇させた後、子台車11a,12aを、後退させて親台車11b,12b上にそれぞれ復帰させる。
【0033】
図4(b)に示されるように、子台車11a,12aを親台車11b,12bに復帰させた後、手延機8を用いて走行ガーダー9を前方へ引き抜いて橋脚2C,2D上から移動させる。
図4(c)に示されるように、走行ガーダー9を橋脚2C,2D間から前方へ移動させた後、
図5(a)に示されるように、吊ガーダー7を降下させて桁材3Aを橋脚2C,2Dに架け渡し、桁材3Aと吊ガーダー7との接続を解除する。
【0034】
次に、横移動用軌道52上に退避していた後方受台車13をメイン軌道51上に復帰させ、桁架設装置1の後方に配置する。
図1及び
図5(b)に示されるように、吊ガーダー7を再度上昇させた後、吊ガーダー7の後端7cを後方受台車13で支持し、吊ガーダー7を介して後部タワー6を仮受けする。
図5(c)に示されるように、橋軸方向Xに延在する走行ガーダー9をガイドとして手延機8を前進させる。これにより、手延機8と、手延機8の後端8cに連結された前部タワー4と、前端7aが前部タワー4に支持され後端7cが後方受台車13に支持された吊ガーダー7と、吊ガーダー7に載せられた後部タワー6とを一体として前進させることができる。後方受台車13は、吊ガーダー7の後端を支持しながら桁架設装置1と共に前進する。このように、桁架設装置1を次の架設位置である橋脚2A,2Bに移動させ、前部タワー4及び後部タワー6を橋脚2A,2Bに固定する。
【0035】
桁架設装置1の移動の際に利用された後方受台車13は、次の桁材3Aの運搬の際には、親子台車11,12の走行の邪魔になるので、後方受台車13をメイン軌道51上から外れた位置に退避させる。
【0036】
(後方受台車)
本実施形態に係る台車の方向を転換させる方法は、後方受台車13を退避させる場合に適用される。
図7〜
図10に示されるように、後方受台車13は、複数の車輪30aを有し軌道に沿って走行する台車ユニット30と、台車ユニット30の上部に連結され、上下方向に延在する回転軸を中心に回転可能な上部旋回体35とを備え、この台車ユニット30は、上下に配置された下部ユニット31及び上部ユニット32を有する。
【0037】
下部ユニット31には、車輪30aが設けられ、電動機30bによって駆動されて、台車ユニット30は自走する。下部ユニット31には、車輪30aを制動するブレーキ装置が設けられ、ブレーキ装置を作動させて、後方受台車13を停止する。上部ユニット32は、伸縮装置である油圧ジャッキ33によって支持され、下部ユニット31上に配置されている。
【0038】
下部ユニット31及び上部ユニット32は、上方から見て例えば矩形状を成し、長手方向が車幅方向に沿って配置されている。後方受台車13は、橋軸直角方向Yの地震力に対する転倒安定性を確保するために、車幅方向に長い形状となっている。油圧ジャッキ33は、車幅方向に4個、前後方向に2列、合計8個設けられている。後方受台車13は、桁架設装置1の移動の際に吊ガーダー7の下に入れられたり、吊ガーター7の下から出されたりするので、油圧ジャッキ33を用いて上部ユニット32を変位させることが有効である。前後左右のアンバランスを解消して安定して吊ガーダー7を支持するには、少なくとも3台ないしは4台の油圧ジャッキ33が適当な間隔をあけて配置されることが望ましい。
【0039】
図11は、台車ユニット30の油圧ジャッキ33の断面図である。油圧ジャッキ33は、上下に隣接する一対の油圧室33a,33bを有する油圧シリンダ33cと、油圧シリンダ33cから外方へ延びるピストン33dとを有する。ピストン33dの一方の端部33eには、つば部33fが設けられ、つば部33fは、油圧シリンダ33c内で、油圧室33a,33bを区切っている。
【0040】
油圧室33a,33bは、油圧配管33gを介して、それぞれ油圧ポンプに接続されている。一方の油圧室33a,33bに作動油を注入することで、ピストン33dのつば部33fが移動し、他方の油圧室33a,33b内の作動油が油圧配管33gを通じて排出され、ピストン33dを軸線方向に移動させる。ピストン33dの他方の端部33iには、上部ユニット32に固定される上フランジ33jが設けられ、油圧室33aの底板33kには、下部ユニット31に固定される下フランジ33lが設けられている。上フランジ33jは、上部ユニット32の底面に固定され、下フランジ33lは、下部ユニット31の天面に固定されている。
【0041】
油圧ジャッキ33は、油圧室33aに作動油が注入されてピストン33dを押出し、上部ユニット32と下部ユニット31との間隔を広げ、下部ユニット31が着地している場合には、上部ユニット32を上昇させ、下部ユニット31が浮上している場合には、下部ユニット31を着地させる。
【0042】
油圧ジャッキ33において、油圧室33bに作動油が注入されてピストン33dを引き入れ、上部ユニット32と下部ユニット31との間隔を狭め、下部ユニット31が着地している場合には、上部ユニット32を降下させ、下部ユニット31が着地している場合には、下部ユニット31を軌道から浮上させる。
【0043】
台車ユニット30の上部には、上下方向に延在する回転軸L1を中心に回転可能な旋回板(旋回機構)34を介して、上部旋回体35が連結されている。
図12に示されるように、旋回板34は、上部旋回体35に固定される天板34aと、天板34aに固定され下方に張り出す上リング部材34bと、台車ユニット30に固定される底板34cと、底板34cに固定され上方に張り出す下リング部材34dと、を備えている。
【0044】
上リング部材34b及び下リング部材34dの周方向に交差する断面の形状は、矩形状を成している。下リング部材34dの外径は、上リング部材34bの内径より小さく、下リング部材34dは、上リング部材34bの内側に嵌められ、上リング部材34bは、下リング部材34dに対して摺動可能であり、下リング部材34dは、上リング部材34bに対して摺動可能である。上リング部材34bの内周面及び下リング部材34dの外周面には、互いに対向する位置に、半円形状の溝部が全周にわたり形成され、この溝部にはリング状のガイド部材34gが収められている。これにより、上リング部材34b及び下リング部材34dの上下方向における相対位置が維持される。
【0045】
旋回板34の天板34aは、上部旋回体35の底面に固定され、旋回板34の底板34cは、台車ユニット30の上部ユニット32の天面に固定されている。これにより、台車ユニット30及び上部旋回体35は、上下に連結され、回転軸L1を中心として回転可能とされている。
【0046】
上リング部材34bの外周面には、駆動力が伝達されるギア34hが形成されている。上部ユニット32には、上リング部材34bを回転駆動するための電動機が設けられ、電動機の出力軸には、上リング部材34bのギア34hと噛み合うピニオンが固着されている。電動機によってピニオンを回転させて、上リング部材34bを駆動し、台車ユニット30に対して上部旋回体35を回転させる。また、上部旋回体35を拘束した状態では、電動機による駆動力によって、ピニオンが出力軸を中心として回転すると共に、上リング部材34bの外周面に沿って回転移動し、電動機及び台車ユニット30が旋回板34の回転軸L1を中心に回転する。電動機の能力(力、速度)とこのギア比を予め設定することで、所要の旋回力と旋回速度の調整が可能である。
【0047】
後方受台車13は、上部旋回体35を支持して拘束するためのアウトリガー41備え、アウトリガー41は、水平方向に延在する水平方向部材41aと、水平方向部材41aの長手方向の両端部から下方に延びる垂下部材41bとを有する。水平方向部材41a及び垂下部材41bは、H型鋼などの鉄骨部材によって構成されている。水平方向部材41aは、上部旋回体35の天面に固定され、両端部は、上部旋回体35の外方に張り出している。垂下部材41bは、上端部が水平方向部材41aに固定され下方に延在している。
【0048】
垂下部材41bの下端には、上下方向に伸縮するキリンジャッキ41cが取り付けられている。キリンジャッキ41cを伸長させて、アウトリガー41を用いて上部旋回体35を支持して拘束することができる。アウトリガー41は、後方受台車13において前後2箇所に設けられている。
図10に示されるように、キリンジャッキ41cの直下に鉄骨部材である受け架台45を配置し、受け架台45を介してアウトリガー41を作業床に着地させて、上部旋回体35及び台車ユニット30の荷重を受けることができる。
【0049】
(後方受台車の退避方法)
図6に示されるように、メイン軌道(第1の軌道)51と横移動用軌道(第2の軌道)52とが交差する交差部53で、後方受台車13をメイン軌道51から横移動用軌道52に方向を転換して、メイン軌道51から退避させる方法について説明する。
【0050】
メイン軌道51は、橋軸方向Xに延在し、横移動用軌道52は、メイン軌道51に対して略直交している。横移動用軌道52は、メイン軌道51に直交するものでもよく、メイン軌道51に対して所定の角度で傾斜するものでもよい。
【0051】
回転予定位置である交差部53の側方には、架設された桁材3Bよりも外側に張り出す橋台54が設けられている。この橋台54上に後方受台車13を退避させて、メイン軌道51上に他車両が走行できるようにスペースを確保する。
【0052】
上述した通り、桁架設装置1を移動させる際に、後方受台車13は、吊ガーダー7の後端7cを支持する。桁架設装置1が次の桁材3Aの架設位置まで移動したあと、前部タワー4及び後部タワー6が橋脚2A,2B上に固定されるので、後方受台車13は、吊ガーダー7を支持する必要がなくなる。未架設の桁材3Aを運搬する際に、親子台車11,12は、メイン軌道51に沿って移動するので、後方受台車13をメイン軌道51から退避させる。
【0053】
図13は、本実施形態に係る台車の退避方法の作業手順を示すフローチャートである。まず、桁架設装置1の後方に配置されていた後方受台車13をメイン軌道51に沿って後退させる(ステップS1)。後方受台車13が交差部53に到達したら、後方受台車13を停止させる(ステップS2)。
【0054】
次に、旋回板34を用いて、上部旋回体35を所定の回転位置まで旋回させる(ステップS3)。
図9では、上部旋回体35が回転した後の状態を、橋軸直角方向Yから示している。所定の回転位置としては、上部旋回体35の長手方向がメイン軌道51に沿うように配置される位置が挙げられる。上部旋回体35から側方に張り出すアウトリガー41が、橋軸直角方向Yに張り出さないように、上部旋回体35を所定の回転位置まで旋回させる。そして、台車ユニット30の油圧ジャッキ33が縮んでいる場合には、油圧ジャッキ33を伸長して、下部ユニット31と上部ユニット32との間隔を広げる(ステップS4)。
【0055】
次に、
図10に示されるように、アウトリガー41のキリンジャッキ41cの底面と作業床と間に受け架台45を配置して、キリンジャッキ41cを伸長して、キリンジャッキ41cを受け架台45に押し当てて、上部旋回体35を支持する(ステップS5)。そして、上部旋回体35の高さ位置を維持した状態で、油圧ジャッキ33を縮め下部ユニット31を引き上げて、車輪30aをメイン軌道51から浮上させる(ステップS6)。このとき、後方受台車13はアウトリガー41のみが作業床に対して着地した状態である。
【0056】
次に、車輪30aが浮上した状態で上部旋回体35を作動させて、台車ユニット30を回転させて、台車ユニット30が横移動用軌道52に沿った方向に向けられる(ステップS7)。車輪30aの直下に横移動用軌道52が配置されるように回転位置を調節する。
【0057】
次に、台車ユニット30の油圧ジャッキ33を伸長して、車輪30aを横移動用軌道52に着地させ(ステップS8)、受け架台45をキリンジャッキ41cの下から撤去すると共にキリンジャッキ41cを縮めて(ステップS9)、上部旋回体35の拘束を解除する。このように、後方受台車13をメイン軌道51から横移動用軌道52に方向を転換させた後、後方受台車13を横移動用軌道52に沿って移動させて(ステップS10)、退避位置に停止させる(ステップS11)。
【0058】
このような台車の方向を転換する方法によれば、上部旋回体35を回転させて方向を転換することで、アウトリガー41が張り出す方向を変え、メイン軌道51上にアウトリガー41が張り出さないようにすることができる。これにより、横移動用軌道52に沿う方向の移動距離を抑えて後方受台車13を退避させることができる。都市部の高架鉄道工事など狭隘な場所において、後方受台車13を退避させて、メイン軌道51における他車両の走行スペースを確保することができる。後方受台車13をメイン軌道51の始点である桁材3Aの保管場所まで移動させずに、近くの橋台54上に後方受台車13を退避させればよいので、作業時間を短縮することができる。
【0059】
また、後方受台車13に設けられたアウトリガー41を用いて、上部旋回体35を支持し、台車ユニット30の油圧ジャッキ33を用いて、車輪30aを浮上させて、台車ユニット30を回転させるので、重機などを用いずに、後方受台車13の方向を転換させることができる。後方受台車13に搭載されたアウトリガー41、油圧ジャッキ33及び旋回板34を用いて、後方受台車13の向きを変えることができるので、後方受台車13を持ち上げるための専用の装置や、後方受台車13を旋回させるための専用の装置などを用いずに、後方受台車13の方向を転換させることができる。また、軌道の向きを変えるためのターンテーブルや分岐機を用いずに台車の方向を転換することができる。
【0060】
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、下記のような種々の変形が可能である。
【0061】
上記実施形態では、台車の方向を転換する方法を、電車のための桁架設工事において実行しているが、その他の工事においても適用可能である。
【0062】
上記実施形態では、台車を退避させる場合に説明しているが、台車の進行方向を変える際に、適用してもよい。軌道が交差する方向は、直角に限定されない。
【0063】
上記の実施形態では、上部旋回体35を回転させる第1の回転工程を実行した後に、台車ユニット30を回転させる第2の回転工程を実行しているが、台車ユニット30を回転させたあとに、上部旋回体35を回転させてもよい。
【0064】
また、台車は、後方受台車13に限定されず、親子台車11,12の方向を転換させてもよく、その他の台車の方向を転換させてもよい。
【0065】
また、上記実施形態では、台車ユニット30の油圧ジャッキ33を縮めることで、車輪30aを浮上させているが、アウトリガー41などを用いて、上部旋回体35を持ち上げることで、下部ユニット31を引き上げて、車輪30aを浮上させてもよく、その他の方法により、車輪30aを浮上させてもよい。また、アウトリガー41のキリンジャッキ41cを伸長せず、アウトリガー41の下に受け架台41を配置し、台車ユニット30の油圧ジャッキ33を縮めることで、車輪30aを浮上させてもよい。