JP4680397B2 - 列車の昇降装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下トンネルに敷設された線路と地上に敷設された線路との間で列車の乗せ換えを行うために、この列車を昇降させる列車の昇降装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下鉄は、トンネル内に敷設された２条のレールによって構成される線路を走行するものであり、このトンネルから地上の駅や車両基地へ車両を移動する場合には、一般に大きなスロープ（斜路）に線路を敷設し、長い距離をかけて乗り移るようにしている。
【０００３】
図５に従来のトンネルと地上部との連絡路を表す概略を示す。図５に示すように、地上101には駅舎102が設けられる一方、地下にはトンネル103が構築され、このトンネル103はスロープ104を介して地上に連絡されている。そして、駅舎102とトンネル103との間には乗客用エスカレータ105が設置される一方、トンネル103からスロープ104を介して地上の車両基地106まで線路107が敷設されている。
【０００４】
従って、トンネル103の線路107を走行する列車108は駅舎102の下方で停止し、乗客はホーム109に下りてエスカレータ105により地上まで移動する一方、乗客が降車して空となった列車108はスロープ104から地上に出て車両基地106まで走行する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来は、列車108はトンネル103内のホーム109で停止し、乗客がエスカレータ105により地上まで移動する一方、列車108はスロープ104により車両基地106まで走行している。ところが、近年、大都市では、地下鉄用トンネルが地下の大深度領域（４０〜５０ｍ）に建設されることが多くなってきている。この場合、地下のホーム109から地上まで乗客を移送するエスカレータ105を多数設けなければならず、建設コストとが大幅に増加すると共に、乗客が地上まで移動するのに時間がかかり、利便性がよくない。
【０００６】
また、列車108の登坂能力上、スロープ104の斜度が規制され、このスロープ104は長距離必要となり、大きなスペースが必要となると共にコスト高を招いてしまう。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するものであり、省スペース化及び低コスト化を図った列車の昇降装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための本発明に係る列車の昇降装置は、
地下トンネルに敷設された下軌道と地上に敷設された上軌道との間で列車の乗せ換えを行うために該列車を昇降させる列車の昇降装置において、
前記地下トンネルと前記地上とを連通する連通孔と、
両側に固定されたガイドサポートが前記連通孔の両側壁を押圧しながら、前記連通孔内を昇降する昇降フレームと、
該昇降フレームに支持されて前記下軌道の端部または前記上軌道の端部に接続可能な接続軌道と、
前記地上に設置され、前記昇降フレームに連結された索条の巻き取りや繰り出しを行うウインチと、
両端部が前記連通孔の両側壁を押圧しながら、前記連通孔内を前記昇降フレームと共に昇降する土圧サポートとを具えた
ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る列車の昇降装置は、
前記土圧サポートは、前記昇降フレームの上方及び下方に複数配設され、
前記索条を、前記昇降フレームの上方に配置される複数の前記土圧サポートを介して、前記昇降フレームに連結し、
前記昇降フレームと当該昇降フレームの下方に配置される前記各土圧サポート同士を、連結ワイヤにより所定間隔で連結する
ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る列車の昇降装置は、
前記昇降フレームの上方に配置される複数の前記土圧サポートは、前記連通孔の上端を跨ぐ横梁まで上昇すると、前記索条との連結が解除された後、その位置で積み重ねられる
ことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１に本発明の第１実施形態に係る列車の昇降装置の全体構成を表す側面視、図２に列車の昇降装置の正面視を示す。
【００１７】
本実施形態の列車の昇降装置において、図１及び図２に示すように、地下部分にはトンネル１１が建設され、そのトンネル端部に地上１２に連通して開口する連通孔１３が形成されており、この連通孔１３の上部の地上１２に駅舎１４が建設されている。そして、このトンネル１１に列車１０の地下線路（下軌道）１５が敷設されている一方、地上１２に図示しない車両基地に接続する地上線路（上軌道）１６が敷設されている。また、連通孔１３には昇降フレーム１７が後述する昇降装置１８により昇降自在に支持され、この昇降フレーム１７には接続線路（接続軌道）１９が敷設され、地下線路１５の端部あるいは地上線路１６の端部と接続可能となっている。
【００１８】
この昇降フレーム１７は接続線路１９が敷設される架台２０の両側に複数の支柱２１が立設され、この各支柱の２１の上端部に横梁２２が連結された枠型形状をなしている。連通孔１３の両側の側壁には縦梁部材２３が複数固定され、この縦梁部材２３には上下方向に沿ったガイドレール２４が複数固定されており、昇降フレーム１７の両側に固定されたガイド部材２５がこのガイドレール２４に移動自在に嵌合することで、昇降フレーム１７はガイドレール２４に沿って連通孔１３内を昇降できるように支持されている。
【００１９】
また、昇降装置１８において、駅舎１４には連通孔１３を跨ぐように支柱２６及び横梁２７が設けられており、この両側にホーム２８が設けられている。そして、各ホーム２８の外側には複数のウインチ２９が並設されると共に、各ウインチ２９に対応して横梁２７にはプーリ３０が取付けられており、各ウインチ２９から繰出された索条としてのワイヤ３１がプーリ３０を介して連通孔１３内にガイドされ、端部が昇降フレーム１７に連結されている。従って、各ウインチ２９を同期して駆動してワイヤ３１を巻き取ることで、昇降フレーム１７を上昇することができる一方、ワイヤ３１を繰り出すことで、昇降フレーム１７を下降することができる。
【００２０】
更に、この連通孔１３は矩形断面が地下４０〜５０ｍまで掘削形成されたものであり、左右の側壁には多大な土圧が作用する。そのため、この土圧による側壁の崩壊を阻止するために切梁装置３２が設けられている。この切梁装置３２において、一方の側壁には複数の油圧ジャッキ３３が上下方向及び左右方向に沿って複数水平状態で埋設されており、可動梁としての駆動ロッド３４の先端部には他方の側壁へ張り出して押圧可能な支持板３５がガイドレール２４やワイヤ３１等を避けるように固定されている。従って、昇降フレーム１７が位置してない部分では、各油圧ジャッキ３３を伸長して駆動ロッド３４を張り出し、支持板３５を側壁の縦梁部材２３に押圧することで、多大な土圧を受け止めて側壁の崩壊を阻止することができる。
【００２１】
なお、各側壁の縦梁部材２３の上端部には、地上１１に上昇した昇降フレーム１７の荷重を受け止めるストッパ装置３６が設けられている。また、昇降フレーム１７の接続線路１９上に支持できる列車１０は４両編成の車両であり、前述した支柱２１はこの列車１０の車輪の位置に対応して設けられることが望ましく、且つ、昇降装置１８の各ワイヤ３１はこの支柱２１の位置に連結することが望ましい。
【００２２】
また、図示しないが、各線路１５，１６，１９の上方には、列車１０にパンタグラフを介して電力を送る図示しない送電線が支持されている。更に、列車１０あるいは昇降フレーム１７には、接続線路１９に対する列車１０の移動を阻止する図示しないレールクランプが設けられている。
【００２３】
ここで、このように構成された本実施形態の列車の昇降装置を用いて、トンネル１１内にいて乗客を乗せた列車１０を昇降フレーム１７を介して地上１２に移送する作業について説明する。
【００２４】
まず、昇降フレーム１７を連通孔１３内の下降位置に移動し、地下線路１５の端部に接続線路１９を接続し、この状態で列車１０を走行して地下線路１５から接続線路１９に乗せ換え、所定の位置に停止する。ここで、レールクランプにより列車１０を接続線路１９に移動不能に拘束する。次に、図示しない各駆動モータによりウインチ２９を駆動し、ワイヤ３１を所定の速度で巻き取ることで、昇降フレーム１７を牽引して上昇させる。このとき、列車１０の荷重は昇降フレーム１７の架台２０から支柱２１を介して複数のワイヤ３１が支持することとなり、昇降フレーム１７は変形することはなく、接続線路１９上の列車１０を安定して支持でき、十分な安全性が確保されている。
【００２５】
そして、昇降フレーム１７の前後方向に沿って図示しない複数のストロークセンサが装着され、この各ストロークセンサは昇降フレーム１７の昇降位置を検出しており、制御装置は各昇降フレームの昇降位置が同位置となるように、各ウインチ２９の駆動モータを同調制御しており、列車１０を水平に安定して支持できる。
【００２６】
また、昇降フレーム１７が上昇する連通孔１３内には複数の油圧ジャッキ３３の駆動ロッド３４が伸長して支持板３５が側壁の縦梁部材２３に押圧し、土圧を受け止めている。そのため、昇降フレーム１７が上昇して駆動ロッド３４に近接すると、ストロークセンサの検出値に基づいて対応する油圧ジャッキ３３の駆動ロッド３４が収縮することで、昇降フレーム１７の衝突を防止している。そして、昇降フレーム１７の通過後は、再び、油圧ジャッキ３３の駆動ロッド３４が伸長して支持板３５を縦梁部材２３に押圧し、土圧を受け止める。
【００２７】
そして、各ストロークセンサの検出値により昇降フレーム１７が所定の上昇位置にくると、制御装置は駆動モータを停止してウインチ２９により牽引を停止する。このとき、接続線路１９と地上線路１６とは同じ高さとなっており、地上線路１６の端部に接続線路１９を接続する。このとき、列車１０は走行振動などにより自重以上の荷重が接続線路１９に作用するが、ストッパ装置３６を作動することで荷重がこのストッパ装置３６により受け止められることとなり、常時ワイヤ３１に大きな応力が作用せず、損傷を防止している。
【００２８】
ここで、列車１０のドアを開けて乗客をホーム２８に降ろした後、レールクランプによる列車１０の拘束を解除し、この列車１０を走行して接続線路１９から地上線路１６に乗せ換え、車両基地まで走行させる。
【００２９】
なお、列車１０をトンネル１１内の地下線路１５から昇降フレーム１７の接続線路１９に乗せ換え、この昇降フレーム１７を上昇して接続線路１９から地上線路１６に移送する作業について説明したが、列車１０を地上線路１６から接続線路１９に乗せ換え、昇降フレーム１７を下降してこの接続線路１９からトンネル１１内の地下線路１１に乗せ換えることもできる。
【００３０】
このように本実施形態の列車の昇降装置にあっては、トンネル１１の地下線路１５上にいる列車１０を昇降自在な昇降フレーム１７の接続線路１９を介して地上１２に敷設された地上線路１６に容易に移送することができる。この場合、昇降フレーム１７及び接続線路１９の長さは列車１０の長さとほぼ同様の長さがあれば良く、従来の接続スロープのように列車１０の長さの何十倍の長さの敷地を必要とすることはない。
【００３１】
また、トンネル１１内の列車１０を乗客を乗せたまま地上１２まで上昇させることで、地下から地上までの乗客用エスカレータを配設する必要はなく、設備コストを低減できる。更に、連通孔１３に土圧による側壁の崩壊を阻止する切梁装置３２を設けたことで、十分な安全性を確保できる。
【００３２】
図３に本発明の第２実施形態に係る列車の昇降装置を表す正面視を示す。第２実施形態の列車の昇降装置では、第１実施形態の列車の昇降装置に対して切梁手段の構成を変更しており、その他の構成は前述の実施形態で説明したものと同様であり、重複する説明は省略する。
【００３３】
第２実施形態の列車の昇降装置において、図３に示すように、地下部分のトンネル１１は連通孔１３を介して地上１２の駅舎１４と連通しており、トンネル１１に列車１０の地下線路１５が敷設される一方、地上１２に地上線路１６が敷設され、連通孔１３の昇降フレーム１７に接続線路１９が敷設され、昇降装置１８により昇降自在に支持されている。即ち、連通孔１３の両側の側壁には縦梁部材２３が複数固定され、この縦梁部材２３には上下方向に沿ったガイドレール４１が複数固定されており、昇降フレーム１７の両側に固定されたガイドサポート４２がこのガイドレール４１（縦梁部材２３）を押圧しながら移動自在に支持されている。
【００３４】
また、この昇降フレーム１７には土圧による側壁の崩壊を阻止するために切梁装置４３が連結されている。この切梁装置４３において、昇降フレーム１７の上方及び下方の連通孔１３内には土圧サポート４４が上下方向に沿って複数水平状態で配設されており、この各土圧サポート４４の各端部にはガイドサポート４５が固定され、各ガイドサポート４５がガイドレール４１（縦梁部材２３）を押圧しながら移動自在に支持されている。そして、昇降フレーム１７とその下方の各土圧サポート４４同士は連結ワイヤ４６により所定間隔をもって連結されている。そして、昇降装置１８を構成するウインチ２９から繰出されたワイヤ３１はプーリ３０を介して連通孔１３内にガイドされ、各土圧サポート４４に連結されると共にその端部が昇降フレーム１７に連結されている。
【００３５】
従って、各ウインチ２９を同期して駆動してワイヤ３１を巻き取ると、土圧サポート４４及び昇降フレーム１７を上昇することができる一方、ワイヤ３１を繰り出すと下降することができ、また、連通孔１３内には昇降フレーム１７及び各土圧サポート４４が位置しているため、各ガイドサポート４２，４５が側壁の縦梁部材２３に押圧することで、多大な土圧を受け止めて側壁の崩壊を阻止することができる。
【００３６】
このように構成された列車の昇降装置では、昇降フレーム１７を連通孔１３内の下降位置に移動し、地下線路１５の端部に接続線路１９を接続し、この状態で列車１０を走行して地下線路１５から接続線路１９に乗せ換え、所定の位置に停止する。そして、ウインチ２９を駆動してワイヤ３１を所定の速度で巻き取ることで、土圧サポート４４を介して昇降フレーム１７を牽引して上昇させる。このとき、上方の各土圧サポート４４は横梁２７の位置でワイヤ３１との連結が解除されてその位置に積み重ねられ、ワイヤ３１のみが巻き取られる。一方、下方の各土圧サポート４４は昇降フレーム１７の上昇に伴って所定間隔で上昇し、順次土圧を受け止めていく。
【００３７】
そして、昇降フレーム１７が所定の上昇位置にくると、ウインチ２９を停止し、接続線路１９が地上線路１６の端部に接続される。ここで、列車１０のドアを開けて乗客をホーム２８に降ろした後、レールクランプによる列車１０の拘束を解除し、この列車１０を走行して接続線路１９から地上線路１６に乗せ換え、車両基地まで走行させる。
【００３８】
このように本実施形態の列車の昇降装置にあっては、昇降フレーム１７の上方及び下方の連通孔１３に土圧サポート４４を上下方向に沿って複数水平状態で移動自在に支持し、ウインチ２９から繰出されたワイヤ３１を上方の土圧サポート４４を介して昇降フレーム１７に連結すると共に、この昇降フレーム１７に連結ワイヤ４６を介して下方の土圧サポート４４と連結して切梁装置４３を構成したことで、昇降フレーム１７に乗せた列車１０の昇降位置に拘らず、この切梁装置４３により土圧による側壁の崩壊を確実に阻止することができ、安全性が向上する。
【００３９】
図４に本発明の第３実施形態に係る列車の昇降装置を表す正面視を示す。第３実施形態の列車の昇降装置では、第１実施形態の列車の昇降装置に対して昇降手段の構成を変更しており、その他の構成は前述の実施形態で説明したものと同様であり、重複する説明は省略する。
【００４０】
第３実施形態の列車の昇降装置において、図４に示すように、地下部分のトンネル１１は連通孔１３を介して地上１２の駅舎１４と連通しており、トンネル１１に列車１０の地下線路１５が敷設される一方、地上１２に地上線路１６が敷設され、連通孔１３の昇降フレーム１７に接続線路１９が敷設され、昇降装置５１により昇降自在に支持されている。
【００４１】
この昇降フレーム１７は縦梁部材２３に固定された各ガイドレール２４にガイド部材２５を介して移動自在に支持されることで、連通孔１３内を昇降できるように支持されている。また、昇降装置５１において、連通孔１３の下部には左右一対の油圧シリンダ５２が複数組立設されると共に、複数のリンクがＸ状をなして回動自在に組付けられたリンク機構５３が複数組装着され、下端部が油圧シリンダ５２に連結され、上端部が昇降フレーム１７に連結されている。従って、各油圧シリンダ５２を同期して駆動してリンク機構５３を作動することで、昇降フレーム１７を昇降することができる。
【００４２】
従って、昇降フレーム１７の昇降装置５１を地上１２に露出させることなく地下に設けることで、構造の簡素化及び外観品質を向上できる。
【００４３】
なお、上述の実施形態では、昇降フレーム１７を昇降させる昇降手段を、ウインチ２９及びワイヤ３１、油圧シリンダ 及びリンク機構 から構成したが、これに限らず、例えば、ボールねじ機構構成してもよい。また、土圧による連通孔１３の側壁の崩壊を阻止する切梁装置を、油圧ジャッキ３３及び支持板３５、土圧サポート から構成したが、これに限らず、例えば、連通孔１３の側壁の厚さを十分に確保するようにしてもよい。
【００４４】
更に、上述の実施形態では、列車１０をトンネル１１の地下線路１５と地上線路１６との間で連通孔１３を昇降可能な昇降フレーム１７の接続線路１９を介して移送可能としたが、例えば、大深度の地下に第１トンネルを構築して地下線路を敷設する一方、地下１階程度の深度に第２トンネルを構築して地下線路を敷設し、この第１トンネルと第２トンネルとを連通孔により連通すると共に、第２トンネルと地上との間に乗客用エスカレータを設け、この連通孔に昇降フレームを昇降装置により昇降自在に支持して接続線路を敷設することで、列車を第１トンネルと第２トンネルとの間で連通孔を介して移送可能としてもよく、この場合、乗客用エスカレータは１基必要となるものの、昇降装置などの地上設備を地下に配置することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように、本発明に係る列車の昇降装置によれば、地下トンネルと地上とを連通する連通孔内に昇降フレームを昇降手段により昇降自在に支持し、この昇降フレームに地下トンネルの下軌道の端部または地上の上軌道の端部に接続可能な接続軌道を設けたので、従来の接続スロープに比べて小さなスペースで列車を地上と地下との間を移送することができ、省スペース化及び低コスト化を図ることができる。
【００４６】
また、本発明に係る列車の昇降装置によれば、昇降手段を、連通孔の側壁に配設されて昇降フレームを上下移動自在に支持するガイドレールと、地上に設置されたウインチと、ウインチから繰出されて昇降フレームに連結された索条とで構成したので、列車を安定して支持することができ、安全性を向上することができる。
【００４７】
また、本発明に係る列車の昇降装置によれば、昇降手段を、連通孔の側壁に配設されて昇降フレームを上下移動自在に支持するガイドレールと、連通孔の下部に立設された油圧シリンダと、油圧シリンダに連結されたリンク機構とで構成したので、昇降手段を地上に露出させることなく地下に設けることで、構造の簡素化及び外観品質を向上することができる。
【００４８】
また、本発明に係る列車の昇降装置によれば、連通孔に土圧による側壁の崩壊を阻止する切梁装置を設けたので、列車の十分な安全性を確保することができる。
【００４９】
また、本発明に係る列車の昇降装置によれば、切梁装置を、一方の側壁に設けられた油圧ジャッキにより他方の側壁へ張り出し可能な可動梁とし、連通孔に上下方向に沿って複数配設したので、簡単な構造で列車の安全性を向上することができる。
【００５０】
また、本発明に係る列車の昇降装置によれば、切梁装置を、各端部が側壁を押圧しながら昇降フレームと共に上下移動自在に支持された土圧サポートとし、昇降フレームの上方及び下方に複数配設したので、昇降フレームの昇降位置に拘らず列車の安全性を確保することができる。
【００５１】
また、本発明に係る列車の昇降装置によれば、昇降フレームの上昇停止時に昇降フレームの荷重を受け止める荷重受け手段を設けたので、列車の上昇位置で走行振動などにより自重以上の荷重が接続軌道に作用しても、この荷重は荷重受け手段を介して地上で受け止めることとなり、昇降手段に大きな応力が作用せずに損傷を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る列車の昇降装置の全体構成を表す側面図である。
【図２】列車の昇降装置の正面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る列車の昇降装置を表す正面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る列車の昇降装置を表す正面図である。
【図５】従来のトンネルと地上部との連絡路を表す概略図である。
【符号の説明】
１０ 列車
１１ トンネル
１２ 地上
１３ 連通孔
１４ 駅舎
１５ 地下線路（下軌道）
１６ 地上線路（上軌道）
１７ 昇降フレーム
１８，５１ 昇降装置
１９ 接続線路（接続軌道）
２４ ガイドレール
２９ ウインチ
３１ ワイヤ（索条）
３２，４３ 切梁装置
３３ 油圧ジャッキ
３５ 支持板
３６ ストッパ装置（荷重受け手段）
４４ 土圧サポート

Claims (3)

1. 地下トンネルに敷設された下軌道と地上に敷設された上軌道との間で列車の乗せ換えを行うために該列車を昇降させる列車の昇降装置において、
   前記地下トンネルと前記地上とを連通する連通孔と、
   両側に固定されたガイドサポートが前記連通孔の両側壁を押圧しながら、前記連通孔内を昇降する昇降フレームと、
   該昇降フレームに支持されて前記下軌道の端部または前記上軌道の端部に接続可能な接続軌道と、
   前記地上に設置され、前記昇降フレームに連結された索条の巻き取りや繰り出しを行うウインチと、
   両端部が前記連通孔の両側壁を押圧しながら、前記連通孔内を前記昇降フレームと共に昇降する土圧サポートとを具えた
   ことを特徴とする列車の昇降装置。
2. 請求項１記載の列車の昇降装置において、
   前記土圧サポートは、前記昇降フレームの上方及び下方に複数配設され、
   前記索条を、前記昇降フレームの上方に配置される複数の前記土圧サポートを介して、前記昇降フレームに連結し、
   前記昇降フレームと当該昇降フレームの下方に配置される前記各土圧サポート同士を、連結ワイヤにより所定間隔で連結する
   ことを特徴とする列車の昇降装置。
3. 請求項２記載の列車の昇降装置において、
   前記昇降フレームの上方に配置される複数の前記土圧サポートは、前記連通孔の上端を跨ぐ横梁まで上昇すると、前記索条との連結が解除された後、その位置で積み重ねられる
   ことを特徴とする列車の昇降装置。

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