特許 7254292 軌条高変更装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-31

(45)【発行日】2023-04-10

(54)【発明の名称】軌条高変更装置

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/40 20060101AFI20230403BHJP

   E01B 5/02 20060101ALI20230403BHJP

【ＦＩ】

E21D11/40 C

E01B5/02

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019150573

(22)【出願日】2019-08-20

(65)【公開番号】P2021031887

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-06-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000159272

【氏名又は名称】吉永機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】中尾 勇貴

(72)【発明者】

【氏名】福田 隆正

(72)【発明者】

【氏名】足立 英明

(72)【発明者】

【氏名】岩下 篤

(72)【発明者】

【氏名】秦野 淳

(72)【発明者】

【氏名】上根 秀人

(72)【発明者】

【氏名】本橋 淳一

【審査官】湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－３３２１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０３２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１４４４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２０４５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２３９２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００７－５１４０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－０３３２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００５／０８５５２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－１２１２４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｄ １１／４０

Ｅ０１Ｂ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一レールから前記第一レールと高さの異なる第二レールに車両を誘導する軌条高変更装置であって、
前記第一レールの側方に配設された支持体と、
前記支持体と前記第一レールとの間に配設された下スロープ部材と、
前記第一レールに上載された上スロープ部材と、を備えており、
前記下スロープ部材および前記上スロープ部材は、前記支持体に固定されているとともに、長手方向の一部が平面視で左右に重なっており、
前記上スロープ部材の上面は、前記車両の車輪の踏面の走行面であって、前記第一レールの上面から前記第二レールの上面に至る傾斜面からなり、
前記下スロープ部材の上面は、前記車輪のツバ部の走行面であって、前記上スロープ部材の端部において、前記上スロープ部材と前記第一レールとの段差以上の隙間が前記踏面と前記第一レールの走行面との間に形成されるように前記ツバ部を誘導する傾斜面であることを特徴とする、軌条高変更装置。

【請求項2】

前記下スロープ部材の上面に、耐摩耗材が設置されていることを特徴とする、請求項１に記載の軌条高変更装置。

【請求項3】

前記下スロープ部材の上面よりも上側に突出する脱輪防止部が形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の軌条高変更装置。

【請求項4】

前記支持体は、前記第一レールの枕木上をスライド可能であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の軌条高変更装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軌条高変更装置に関する。

【背景技術】

【0002】

本線レールを走行する車両を本線レールと異なる方向に延びる枝線レールを走行するように軌道変更させる場合には、本線レールと枝線レールとが交差するように敷設された分岐点（ポイント）において、車両を本線レールから枝線レールに移動させる（例えば、特許文献１参照）。分岐点では、分岐器により車両の進行方向を誘導（変更）する。分岐器は、車輪のツバが係止されるトングレールにより車両を誘導する。
本線レールと高低差のある位置に車両を移動させる場合には、枝線レールを介して車両を誘導するのが一般的である。ところが、枝線レールは、本線レールと平面的に異なる位置に敷設する必要があるため、枝線レールを敷設するための用地が確保できない場合には採用することができない。また、車両を台車や架台などに上載する場合には、クレーン等の揚重機を利用して、車両を移動させるのが一般的であるが、トンネル坑内等の限られた空間では、揚重機を設置することができない場合がある。また、連結された複数の車両を、揚重機を利用して移動させる場合には、車両毎に移動させる必要があるため、手間がかかる。
車両を低い位置から高い位置に誘導する方法として、スロープ部材上を走行させる方法がある。例えば、特許文献２には、脱輪した車輪をスロープ部材により持ち上げて、レール上に戻す軌道構造が開示されている。ところが、スロープ部材の先端のすりつけ部分（平面部との境界部）では、部材厚が小さいうえに車輪が乗り上げた際の負担が大きいため、破損するおそれがある。一方、スロープ部材の先端部の厚さを大きくして先端部に段差が形成されると、車輪がスロープ部材を乗り上がらないおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－２４５５３７号公報

【文献】特開２００６－１７６９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、限られたスペースしか確保できない場所であっても、高さの異なるレール間において車両を円滑に移動させることを可能とする軌条高変更装置を提案することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記課題を解決するための本発明は、第一レールから前記第一レールと高さの異なる第二レールに車両を誘導する軌条高変更装置であって、前記第一レールの側方に配設された支持体と、前記支持体と前記第一レールとの間に配設された下スロープ部材と、前記第一レールに上載された上スロープ部材とを備えている。前記下スロープ部材および前記上スロープ部材は、前記支持体に固定されているとともに、長手方向の一部が平面視で左右に重なっている。また、前記上スロープ部材の上面は、前記車両の車輪の踏面の走行面であって、前記第一レールの上面から前記第二レールの上面に至る傾斜面からなる。さらに、前記下スロープ部材の上面は、前記車輪のツバ部の走行面であって、前記上スロープ部材の端部において、前記上スロープ部材と前記第一レールとの段差以上の隙間が前記踏面と前記第一レールの上面との間に形成されるように前記ツバ部を誘導する傾斜面である。
かかる軌条高変更装置によれば、下スロープ部材上を車輪のツバ部が走行することにより車輪が持ち上がり、上スロープ部材上に車輪が誘導されるため、上スロープ部材への負担が軽減され、その結果、上スロープ部材の破損を防止することができる。また、軌条高変更装置は、第一レール（本線レール）の延長線上に敷設するため、用地が限られている場合であっても、車両を第一レールから第二レールに誘導することができる。

【0006】

前記下スロープ部材の上面に、耐摩耗材が設置されていれば、車輪のツバ部と接触した際の下スロープ部材の負担を軽減することができる。また、前記下スロープ部材の上面よりも上側に突出する脱輪防止部が形成されていれば、下スロープ部材により持ち上げられた車輪が脱輪することを防止することができる。
なお、前記支持体が前記第一レールの枕木上をスライド可能であれば、軌条高変更装置を第一レール（本線レール）に沿って移動させることができる。したがって、トンネル工事等、工事の進捗に応じて第一レールが延長される場合であっても、トンネル工事の進捗に応じて軌条高変更装置も移動させることができる。

【発明の効果】

【0007】

本発明の軌条高変更装置によれば、限られたスペースしか確保できない場所であっても、高さの異なるレール間で車両を移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係るトンネル内における搬送装置の走行路を示す断面図である。

【図2】台車レールと昇降レールとの位置関係を示す図であって（ａ）は縦断図、（ｂ）は横断図である。

【図3】軌条高変更装置を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断図である。

【図4】下スロープ部材と台車レールの位置関係を示す断面図である。

【図5】軌条高変更装置により車輪の台車レールから昇降レールに移動させる各段階を示す断面図であって、（ａ）は台車レール上を走行している状態、（ｂ）はツバ部が下スロープ部材上を走行している状態、（ｃ）は上スロープ部材上を走行している状態である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本実施形態では、図１に示すように、施工中のトンネル１の坑内において資材や機器設備等（以下、単に「資材等」という）を輸送する搬送装置３の走行面（台車レール２）が、トンネル１の坑内に設けられた床版１１の下側と上側とに変化する場合における、搬送装置３の走行面の変更方法について説明する。本実施形態のトンネル１の一部では、床版１１上において作業を行っているため、搬送装置３は、リフト装置４により床版１１の上側から下側または下側から上側に適宜移動させる。

【0010】

搬送装置３は、トンネル１の坑口部から切羽近傍まで資材等を輸送する。本実施形態の搬送装置３は、トンネル坑内を自走する牽引車３１と、牽引車３１に連結された台車３２とを備えている。なお、台車３２の台数は限定されるものではない。牽引車３１および台車３２は、トンネル１の坑内に敷設された台車レール２上を走行する。台車レール２の敷設個所が床版１１の上下に切り替えられる箇所においては、リフト装置４が配設されている。なお、床版１１の上下への台車レール２の切り替え個所および切替回数は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。

【0011】

リフト装置４は、搬送装置３全体（牽引車３１および台車３２）を上下動させることを可能としている。リフト装置４は、支持枠４１と、支持枠４１内に設けられた昇降床４２と、昇降床４２を上下動させる昇降手段（図示せず）とを備えている。
支持枠４１は、鋼材を組み合わせることにより形成されており、箱型状に形成されている。支持枠４１のトンネル軸方向の前後は開口されていて、搬送装置３の出入りが可能となっている。リフト装置４の全長は、搬送装置３の全長よりも大きい。また、支持枠４１の前後の開口部は、搬送装置３の全幅よりも大きな幅を有しているとともに、搬送装置３の２倍以上の高さを有している。支持枠４１は、トンネル横断方向に並ぶ左右一対の支柱４１ａ，４１ａをトンネル軸方向に複数組備えている。左右に並設された支柱４１ａ同士は、上端に横架された横材（図示せず）により連結されている。また、トンネル軸方向前後に並設された支柱４１ａは、上端に延設された縦材４１ｂにより連結されている。また、トンネル軸方向前後に並設された支柱４１ａは、斜材や支柱４１ａの中間部や脚部に配設された縦材４１ｂにより連結してもよい。また、本実施形態の支持枠４１には、車輪４３が設けられている。車輪４３は、リフト装置４の下に敷設されたリフト用レール上を走行する。

【0012】

昇降床４２は、搬送装置３（牽引車３１および複数の台車３２）を上載可能な面積を有している。昇降床４２の上面には、レール（昇降レール４４）が敷設されていて、搬送装置３の走行が可能に構成されている。昇降床４２は、昇降手段の動力により上下動する。昇降手段は、搬送装置３が上載された昇降床４２を上下動させる能力を有している。すなわち、搬送装置３を上載させた状態で昇降手段を駆動させることで、昇降床４２とともに搬送装置３が上下動する。なお、昇降手段の構成は限定されるものではなく、例えば、ワイヤー式、チェーン式あるいは、ジャッキ式であってもよい。

【0013】

搬送装置３を昇降床４２上に載せる際には、トンネル１坑内に敷設された台車レール２（第一レール）を走行する搬送装置３が、昇降床４２の上面に敷設された昇降レール４４（第二レール）の乗り上げるようにする。このとき、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、台車レール２の上に昇降レール４４が重なるように、昇降床４２を配設する。
台車レール２と昇降レール４４とが重ねられた状態であるため、互いの踏面の高さは異なっており、台車レール２を走行する搬送装置３は、昇降レール４４に乗り上げることができない。そのため、軌条高変更装置５を利用して搬送装置３を台車レール２から昇降レール４４へと誘導する。

【0014】

軌条高変更装置５は、図３（ａ）およぼ（ｂ）に示すように、トンネル１坑内に敷設された台車レール２（第一レール）からリフト装置４の昇降床４２上の昇降レール４４（第二レール）に搬送装置３を誘導するものであって、支持体５１と、下スロープ部材５２と、上スロープ部材５３とを備えている。
支持体５１は、一対の台車レール２，２の間（台車レール２の側方）に配設されている。支持体５１は、台車レール２の枕木２１上に載置されて、当該枕木２１上を台車レール２の長手方向に沿ってスライド可能である。支持体５１は、一対の縦材５４，５４と、縦材５４同士の間に架設された複数の横材５５，５５，…を組み合わせることにより梯子状を呈している。支持体５１（縦材５４および横材５５）は鋼材からなる。なお、支持体５１の形状は限定されるものではなく、例えば枠状であってもよい。支持体５１（縦材５４）の長さは、枕木２１同士の間隔の２倍以上の長さを有していて、枕木２１上をスライドする際に、常に二つ以上の枕木２１に上載された状態を維持するものとする。支持体５１の幅は、搬送装置３（牽引車３１および台車３２）の左右の車輪３３の内幅（左右の車輪３３同士の間の空間）よりも小さい。また、支持体５１の外面と台車レール２との間には、下スロープ部材５２の幅以上の隙間を有している。支持体５１の外面には、下スロープ部材５２が固定されており、また、支持体５１の前部には、連結部材５６を介して上スロープ部材５３が固定されている。

【0015】

下スロープ部材５２は、図４に示すように、支持体５１に固定されていて、支持体５１と台車レール２との間に配設されている。下スロープ部材５２は、支持体５１の側面から台車レール２側に延設された走行部５８と支持体５１の側面に沿う脱輪防止部５９とにより断面視Ｌ字状（Ｊ字状）を呈している。走行部５８の上面は、車輪３３のツバ部３４（図５参照）の走行面であって、上スロープ部材５３の端部において、上スロープ部材５３と台車レール２との段差以上の隙間が車輪３３の踏面と台車レール２の走行面（上面）との間に形成されるようにツバ部３４を誘導する傾斜面である。本実施形態の走行部５８（下スロープ部材５２）の上面には、耐摩耗材５７が設置されている。耐摩耗材５７は、走行部５８と脱輪防止部５９との角部において溶接されている。走行部５８の上面は、脱輪防止部５９の上面よりも低い。すなわち、脱輪防止部５９の上面は、下スロープ部材５２の上面よりも上側に突出している。そのため、脱輪防止部５９は、車輪３３のツバ部３４の走行方向がズレた場合の脱輪を防止する。下スロープ部材５２の下面は、台車レール２の締結具２２と接触することがないように傾斜している。

【0016】

上スロープ部材５３は、図３（ｂ）に示すように、昇降レール４４の手前において、台車レール２に上載されている。上スロープ部材５３の上面は、車輪３３の踏面の走行面であって、台車レール２の上面から昇降レール４４の上面に至る傾斜面からなる。上スロープ部材５３の上面の傾斜角度は、下スロープ部材５２の上面の傾斜角度と同等である。上スロープ部材５３は、連結部材５６を介して支持体５１に固定されている。連結部材５６は、支持体５１の最も前側（最もリフト装置４側）の横材５５から前方に延設された第一部材５６１と、第一部材５６１に固定された第一部材５６１と直交する（横材５５と平行）第二部材５６２とを備えている。上スロープ部材５３は、第二部材５６２の端部に固定されている。上スロープ部材５３と下スロープ部材５２との長手方向の一部は、平面視で左右に重なっている。

【0017】

軌条高変更装置５による台車レール２から昇降レール４４への搬送装置３の誘導は、以下のように行われる。
軌条高変更装置５は、上スロープ部材５３の前端（リフト装置４側の端部）を昇降レール４４の後端に突き合せた状態で設置する。
図５（ａ）に示すように車輪３３の踏面により台車レール２を走行する搬送装置３が軌条高変更装置５に差し掛かると、図５（ｂ）に示すように車輪３３のツバ部３４が下スロープ部材５２（走行部５８）の上面に乗り上げる。ツバ部３４による下スロープ部材５２（走行部５８）上の走行が進むと、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、車輪３３の踏面が台車レール２の上面から一旦浮いて上スロープ部材５３の上面に移動する。その後、車輪３３は、上スロープ部材５３から昇降レール４４の上面に移動し、搬送装置３の台車レール２から昇降レール４４への誘導が完了する。

【0018】

以上、本実施形態のトンネル１の施工方法によれば、リフト装置４により搬送装置３を上下動させるため、資材の搬送路（搬送装置３の走行路）に段差を有している場合であっても、坑口部から切羽近傍までの資材等の輸送を１編成の搬送装置３により行うことができる。そのため、トンネル坑内において資材の移し替えなどの手間や時間を省略し、効率的に資材の搬入を行うことができる。
また、本実施形態の軌条高変更装置５によれば、下スロープ部材５２上を車輪３３は、のツバ部３４が走行することにより車輪３３が持ち上がり、上スロープ部材５３上に車輪３３を誘導するため、上スロープ部材５３への負担を軽減できる。すなわち、上スロープ部材５３の端部に車輪３３の踏面を乗り上げさせるのではなく、下スロープ部材５２によりツバ部３４を介して浮き上がらせるため、上スロープ部材５３への衝撃の少なくすることができ、その結果、上スロープ部材５３の破損を防止することができる。

【0019】

また、軌条高変更装置５は、台車レール（第一レール）２の延長線上に敷設するため、用地が限られている場合であっても、搬送装置３を台車レール２から昇降レール４４に誘導することができる。
また、下スロープ部材５２の上面に、耐摩耗材５７が設置されているため、車輪３３のツバ部３４と接触した際の下スロープ部材５２の負担を軽減することができる。
また、下スロープ部材５２が脱輪防止部５９を有しているため、下スロープ部材５２により持ち上げられた車輪３３が脱輪することが防止されている。
また、支持体５１が台車レール２の枕木２１上をスライド可能であるため、軌条高変更装置５を台車レール２に沿って移動させることができる。したがって、トンネル工事等、工事の進捗に応じて台車レール２が延長される場合や、リフト装置４を移動させる場合であっても、軌条高変更装置５も移動させることができる。

【0020】

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
前記実施形態では、トンネル施工において軌条高変更装置５を利用して車両の走行面の高さを変更する場合について説明したが、軌条高変更装置５を使用は、トンネル工事に限定されるものではない。例えば、鉄道車両を移送用の車両等に載せる際に軌条高変更装置５を使用してもよい。
前記実施形態では、下スロープ部材５２に上面に耐摩耗材５７を設置する場合について説明したが、耐摩耗材５７は必要に応じて設置すればよい。また、下スロープ部材５２の上面には、ツバ部３４の走行路としての溝を形成してもよい。
前記実施形態では、下スロープ部材５２に脱輪防止部５９が形成されている場合について説明したが、脱輪防止部５９は下スロープ部材５２とは別部材であってもよい。また、支持体５１の縦材５４が、脱輪防止部として機能するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0021】

１ トンネル
２ 台車レール（第一レール）
３ 搬送装置
３３ 車輪
３４ ツバ部
４ リフト装置
４４ 昇降レール（第二レール）
５ 軌条高変更装置
５１ 支持体
５２ 下スロープ部材
５３ 上スロープ部材
５７ 耐摩耗材
５９ 脱輪防止部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】