JP2005248432A - Method of detecting ballast condition, method of determining whether tamping operation is good or not, and finishing support device - Google Patents

Method of detecting ballast condition, method of determining whether tamping operation is good or not, and finishing support device Download PDF

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裕之 金岡
Kentaro Kawachi
健太郎 河内
Yusuke Miyazaki
祐丞 宮崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of detecting a ballast condition from a penetration depth of a tamping tool, and to provide a lifting support device for controlling the tamping tool, based on an analysis result of data stored according to the method. <P>SOLUTION: Tamping work of ballast laid under sleepers by dropping the tamping tool onto the ballast, is carried out by repeatedly dropping and lifting the tamping tool several times. The present inventors have found out a relationship in which the penetration depth of the dropped tamping tool into the ballast (hereinafter referred to as "the tool depth") is in proportion to ballast resistance, and have quantified the relationship as a factor of evaluation of the tamping work. According to the method, the tool depth can be obtained by measuring upper and lower heights of the tamping tool by using a potentiometer attached to a multiple tie-tamper, for instance. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、線路の内外に対応して複数のタンピングツールが設けられたタンピングユニットを有し、各タンピングツールによって道床上のバラストをつき固めるマルチプルタイタンパ(以下は、マルタイと称する)において、タンピングツールの貫入深さから道床状態を検出する方法と、また検出した道床状態のデータを蓄積して解析し、つき固め回数と扛上量とを決定してタンピングツールを自動的に制御することのできる扛上支援装置に関するものである。   The present invention has a tamping unit having a tamping unit provided with a plurality of tamping tools corresponding to the inside and outside of a track, and tamping the ballast on the roadbed with each tamping tool (hereinafter referred to as a multy). A method for detecting the bed bed condition from the depth of penetration of the tool, and by accumulating and analyzing the detected bed bed condition data, determining the number of compaction and the amount of lifting, and automatically controlling the tamping tool. The present invention relates to a lifting support device that can be used.

マルタイは、タンピング作業の対象となる枕木をクランプ装置でレールごと持ち上げ、その状態でタンピングツールにより軌道上のバラストをつき固める保線機械である。通常は、タンピング作業の対象となる枕木の前後において、一組の二本のレールのそれぞれの内側一カ所ずつと、外側の二カ所ずつとの合計12箇所を同時につき固めている。   Multai is a track maintenance machine that lifts the sleepers that are the object of tamping work together with the rails using a clamping device, and in that state, the ballast on the track is secured by a tamping tool. Usually, before and after the sleepers to be tamped, a total of twelve places, one inside each of a set of two rails and two outside, are consolidated together.

特許文献1及び2に記載された技術にあっては、このようなマルタイによるタンピング作業において、レールが分岐している部分や踏切内又は信号ケーブルなどの付帯設備が設けられている箇所の線路情報をIDタグ等の非接触式の電子機器を用いて知るようにしている。マルタイでは、この線路情報に基づいてタンピング作業のできる箇所のみを自動的にタンピングし、できなかった箇所については、保線作業員の人力によるつき固めを行うようにしている。これらはあくまでも線路における付帯設備の情報である。
特開平6−64541号公報 特開平10−266107号公報
In the techniques described in Patent Documents 1 and 2, in such a tamping work by a mulch tie, track information of a part where a rail is branched, a part in a railroad crossing, or a part where ancillary equipment such as a signal cable is provided Is known using a non-contact type electronic device such as an ID tag. In Multai, only the places where tamping work can be performed are automatically tamped based on this track information, and the places where the tamping work cannot be done are squeezed by the maintenance staff. These are only information on incidental facilities on the track.
JP-A-6-64541 Japanese Patent Laid-Open No. 10-266107

このように、特許文献1及び2に記載された技術では、線路における付帯設備の情報については入手することが可能であるが、道床の状態を把握することはできなかった。そのため、つき固め回数や扛上量の決定については、マルタイを操作するオペレータの判断にたよっていた。従って、オペレータの熟練度合いによって、許容誤差の範囲内であっても、つき固め回数や扛上量にバラツキがあり、仕上がり具合に差が生じ、乗り心地の善し悪しが生じるという欠点があった。またつき固め作業後の道床状態にも個人によってバラツキを伴い、必要な保守周期が短くなる等の問題があった。   As described above, in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, it is possible to obtain information on incidental facilities on the track, but it is impossible to grasp the state of the roadbed. Therefore, the determination of the number of times of compaction and the amount of lifting is based on the judgment of the operator who operates the mulch. Therefore, depending on the level of skill of the operator, even within the allowable error range, there are variations in the number of squeezing and the amount of lifting, resulting in a difference in the finishing condition, and a problem that the ride quality is good or bad. In addition, there is a problem that the roadbed state after the compaction work varies depending on the individual, and the necessary maintenance cycle is shortened.

本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、タンピングツールの貫入深さから道床状態を把握する方法と、この方法によって蓄積したデータを解析した結果からタンピングツールを制御する扛上支援装置を提供せんとするものである。   The present invention is an improvement and removal in view of the above-described conventional problems, and it is possible to control the tamping tool from a method of grasping the road bed state from the penetration depth of the tamping tool and the result of analyzing the data accumulated by this method. To provide a lifting support device.

而して、前記課題を解決するために本発明が採用した請求項1の手段は、タンピングツールを道床上へ落下させて枕木下の道床をつき固めるマルチプルタイタンパの道床保守作業において、タンピングツールの道床への貫入深さをタンピングツールの上下位置を計測することで検知し、予め求めておいた貫入深さと道床抵抗との関係から、当該計測部分における道床抵抗を求めるようにしたことを特徴とする道床状態の検出方法である。   Thus, in order to solve the above-mentioned problem, the means of claim 1 adopted by the present invention is that the tamping tool is used in a road maintenance work of a multiple tie tamper that drops the tamping tool onto the road bed and fixes the road bed under the sleepers. The depth of penetration into the bed is detected by measuring the vertical position of the tamping tool, and the bed resistance at the measurement part is obtained from the relationship between the penetration depth and the bed resistance previously obtained. This is a detection method of the roadbed state.

本発明が採用した請求項2の手段は、タンピングツールを道床上へ落下させて枕木下の道床をつき固めるマルチプルタイタンパの道床保守作業において、タンピングツールの道床への貫入深さをタンピングツールの上下位置を計測することで検知し、予め求めておいた貫入深さと軌道狂い速度との関係から、当該計測部分における軌道狂い速度を求めるようにしたことを特徴とする道床状態の検出方法である。   The means of claim 2 adopted by the present invention is that in the maintenance work for a multiple tie tamper that drops the tamping tool onto the roadbed and fixes the roadbed under the sleeper, the penetration depth of the tamping tool into the roadbed is determined. This is a method for detecting the road bed state characterized by detecting the vertical position and determining the trajectory error speed in the measurement part based on the relationship between the penetration depth and the trajectory error speed determined in advance. .

本発明が採用した請求項3の手段は、タンピングツールを道床上へ落下させて枕木下の道床をつき固めるマルチプルタイタンパの道床保守作業において、タンピングツールの道床への貫入深さをタンピングツールの上下位置を計測することで検知し、予め求めておいた貫入深さと地点平面扛上量の相関関係から、当該オペレータのつき固め操作の良否を判断するようにしたことを特徴とするつき固め操作の良否の判断方法である。   According to the third aspect of the present invention, the tamping tool penetrates into the roadbed in the tie bed maintenance work of the multiple tie tamper where the tamping tool is dropped onto the roadbed to fix the roadbed under the sleepers. A compaction operation characterized by detecting whether or not the compaction operation of the operator is good or bad based on the correlation between the penetration depth obtained in advance and the amount of elevation on the point plane. This is a method for judging whether the product is good or bad.

本発明が採用した請求項4の手段は、タンピングツールを道床上へ落下させて枕木下の道床をつき固めるマルチプルタイタンパの道床保守作業を支援する装置であって、タンピングツールの上下位置を計測して貫入深さを検知する貫入深さ測定器と、前記請求項1〜3の方法で求めた道床抵抗、軌道狂い速度、オペレータのつき固め操作の良否の判断結果等のデータを蓄積して解析し、当該道床保守作業を行う位置の最適なつき固め回数と扛上量とを求める演算装置と、当該演算装置で演算処理されたつき固め回数と扛上量とをタンピングツールの制御装置へ出力する制御部とで構成したことを特徴とする扛上支援装置である。   The means of claim 4 adopted by the present invention is an apparatus for supporting the road bed maintenance work of the multiple tie tamper that drops the tamping tool onto the road bed and fixes the road bed under the sleepers, and measures the vertical position of the tamping tool. And a depth-of-penetration measuring device that detects the depth of penetration, and data such as the roadbed resistance, the trajectory error speed, and the judgment result of the operator's compaction operation obtained by the method of claims 1-3. Analyzing and calculating the optimal number of compaction and lifting amount for the position where the roadbed maintenance work is performed, and outputting the number of compaction and the lifting amount calculated by the computation device to the control device of the tamping tool A lifting support device characterized by comprising a control unit for

請求項1の発明にあっては、タンピングツールを道床上へ落下させて枕木下の道床をつき固める作業は、タンピングツールの落下、引き上げを数回、繰り返して行う。本発明者らは、前記タンピングツールを落下させたときのタンピングツールが道床へ貫入する深さ(以下は、ツール深さという)が、道床抵抗と比例していることの相関関係を見出し、これを定量化してタンピング作業に対する評価の要素とすることとした。ツール深さは、例えばマルタイに装備されているポテンショメータを利用することで、タンピングツールの上下高さ位置を計測して求めることが可能である。すなわち、ポテンショメータからの電気的信号を取り出し、タンピングツールの上下高さ位置を求め、その値からツール深さを求めるようにしている。そして、予め蓄積しておいたデータを解析して得られたツール深さと道床抵抗との関係式に、前記ツール深さの値を算入し、道床抵抗を求めるようにしている。   In the invention of claim 1, the operation of dropping the tamping tool onto the road bed and fixing the road bed under the sleepers is performed by repeatedly dropping and lifting the tamping tool several times. The present inventors have found a correlation that the depth at which the tamping tool penetrates into the road bed when the tamping tool is dropped (hereinafter referred to as the tool depth) is proportional to the road bed resistance. Was quantified to be an element of evaluation for tamping work. The tool depth can be obtained by measuring the vertical height position of the tamping tool by using, for example, a potentiometer provided in the Multai. That is, the electrical signal from the potentiometer is taken out, the vertical height position of the tamping tool is obtained, and the tool depth is obtained from the value. Then, the value of the tool depth is included in the relational expression between the tool depth and the roadbed resistance obtained by analyzing the data accumulated in advance to obtain the roadbed resistance.

請求項2の発明にあっては、日常のタンピング作業におけるデータを蓄積して解析し、前記ツール深さと軌道狂い速度とが相関関係を有していることをも解明した。ツール深さは、道床抵抗と比例しており、ツール深さが浅い場合は、道床状態が固く、軌道狂いは生じにくく、軌道狂いが増加していく速度は遅いと判断できる。また逆に、ツール深さが深い場合は、道床状態が軟らかく、軌道狂いが生じ易く、軌道狂い進み速度は速いと判断できる。軌道狂い速度が速ければ、道床の保守周期は短く設定しなければならなくなる。   In the invention of claim 2, data in daily tamping work is accumulated and analyzed, and it has also been clarified that the tool depth and the trajectory error speed have a correlation. The tool depth is proportional to the road bed resistance. When the tool depth is shallow, it can be determined that the road bed state is hard, the trajectory deviation is less likely to occur, and the speed at which the trajectory deviation increases is slow. On the other hand, when the tool depth is deep, it can be determined that the roadbed state is soft, the trajectory error tends to occur, and the trajectory error advance speed is high. If the trajectory speed is high, the maintenance cycle of the roadbed must be set short.

請求項3の発明にあっては、オペレータのつき固め操作の良否の判断を、ツール深さと地点平均扛上量との相関関係によって行うことが可能であることを見出している。オペレータのつき固め操作は、タンピング回数と、タンピングツールを道床の上へ落下させた後に行うバラストの締め固め(スクイズ)とが主である。スクイズは、枕木の前後におけるタンピングツールどうしの間隔を狭めたり、拡げたりすることによってバラストを締め固めるものである。
この請求項3の発明では、日常のタンピング作業におけるデータを蓄積し、その解析結果からツール深さと地点平均扛上量とが相関関係を有していることを見出した。そして、地点平均扛上量にバラツキがあると、そのオペレータのタンピング回数とスクイズとが適切でなく、つき固め操作は拙いということになる。このようにしてオペレータのつき固め操作の良否を蓄積した結果、あるツール深さに対する適正なタンピング回数と、スクイズ回数等とがわかり、これを定量化することで、オペレータの個人差が生じないように、マルタイの自動つき固めを可能ならしめるものである。
In the invention of claim 3, it has been found that it is possible to judge whether the operator's compacting operation is good or not based on the correlation between the tool depth and the point average lifting amount. The operator's compaction operations are mainly tamping times and ballast compaction (squeeze) performed after dropping the tamping tool onto the roadbed. A squeeze is a method of compacting a ballast by narrowing or widening the distance between tamping tools before and after a sleeper.
In the invention of claim 3, data in daily tamping work is accumulated, and it was found from the analysis result that the tool depth and the point average lifting amount have a correlation. If there is a variation in the point average lifting amount, the tamping frequency and squeeze of the operator are not appropriate, and the compaction operation is ugly. As a result of accumulating the quality of the operator's compaction operation in this way, it is possible to know the appropriate number of tamping and squeeze times for a certain tool depth, and by quantifying this, there will be no individual differences among operators. In addition, it will make it possible to automatically tighten maltai.

請求項4の発明にあっては、前記請求項1〜3によって得られた道床抵抗、軌道狂い速度、オペレータのつき固め操作の良否の判断結果等のデータを蓄積して解析している。これにより、当該道床保守作業を行う位置の最適なつき固め回数と扛上量とを求めることが可能である。本装置では、演算装置でこれを行っている。当該演算装置で演算処理されたつき固め回数と扛上量とは、タンピングツールの制御装置へ出力される。これにより、マルタイの自動化が可能であり、オペレータの個人差が仕上がり状態に影響しないようにでき、保守周期を延長させることのできる均一な仕上がり状態を得ることが可能である。   In the invention of claim 4, data such as the roadbed resistance, the trajectory error speed, the judgment result of the operator's compaction operation obtained by the above claims 1 to 3 are accumulated and analyzed. Thereby, it is possible to obtain the optimum number of compaction and the amount of lifting at the position where the roadbed maintenance work is performed. In the present apparatus, this is performed by an arithmetic unit. The number of times of compaction and the amount of lifting that have been arithmetically processed by the arithmetic device are output to the control device of the tamping tool. As a result, it is possible to automate the mulch, so that individual differences among operators do not affect the finished state, and it is possible to obtain a uniform finished state that can extend the maintenance cycle.

以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。図1乃至図3は本発明の一実施の形態に係るものであり、図1はマルタイの扛上支援装置1の全体構成を示すブロック図、図2はツール深さ(枕木下からの深さ)を測定する場合のフローチャート、図3は扛上支援装置1のフローチャートである。図1に示すように、扛上支援装置1は、マルタイに既設の装置2と、自動化装置(中央制御装置)3とを利用するようにしている。   The configuration of the present invention will be described below based on the embodiment of the invention shown in the drawings. FIGS. 1 to 3 relate to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the Multai lifting support device 1. FIG. 2 is a tool depth (depth from below a sleeper). ) And FIG. 3 is a flowchart of the lifting support apparatus 1. As shown in FIG. 1, the lifting support device 1 uses an existing device 2 and an automation device (central control device) 3 in Maltai.

既設の装置は、タンピングツール(図示せず)の上下の高さ位置を計測するポテンショメータ4と、制御回路5と、左右の線路のレール頭頂面の高さ位置を計測するレベリング計測器6A,6Bと、線路の通り(線路の曲がり具合)を計測する通りセンサー7と、タンピングツールを落下させてタンピングを開始させるタンピングペダル8と、落下させた後のタンピングツールの前後のツールどうしを開閉してバラストを締め固める動作を開始させるスクイズペダル9とを有している。前記制御回路5は、タンピングツールに昇降動作を行わせたり、待機位置で停止状態に保持したりするためのタンピング回路を有している。またレベリング計測器6A,6Bに、左右の線路のレール頭頂面の高さ位置を計測させるレベリング回路及び、レール長手方向の凹凸の整正をするためのライニング回路、更にはタンピングツールの落下後にバラストの締め固めを行わせるスクイズ回路とを有している。   The existing apparatus includes a potentiometer 4 that measures the vertical position of a tamping tool (not shown), a control circuit 5, and leveling measuring instruments 6A and 6B that measure the height positions of the rail top surfaces of the left and right tracks. Open and close the sensor 7 as it measures the street (bending condition of the track), the tamping pedal 8 that starts the tamping by dropping the tamping tool, and the tools before and after the tamping tool after dropping. And a squeeze pedal 9 for starting the operation of compacting the ballast. The control circuit 5 has a tamping circuit for causing the tamping tool to move up and down and to keep the tamping tool stopped at the standby position. In addition, the leveling measuring instruments 6A and 6B measure the height position of the rail top surface of the left and right rails, the lining circuit for correcting the unevenness in the rail longitudinal direction, and the ballast after the tamping tool is dropped. And a squeeze circuit for performing compaction.

これらの既設装置の各計測機器並びに制御機器から出力される信号は、自動化装置3の演算装置(CPU)10へ出力され、計測機器からの数値データ並びにタンピング回数やスクイズ回数等のデータが蓄積保存される。
一方、扛上支援装置1は、前記自動化装置3からの蓄積データを演算処理する演算処理部と、当該演算処理部により得られた結果に基づいて、前記既設装置2の制御回路5へ信号を出力する制御処理部11とを有している。
Signals output from each measuring device and control device of these existing devices are output to the arithmetic unit (CPU) 10 of the automation device 3, and numerical data from the measuring device and data such as the number of tamping and squeeze are accumulated and stored. Is done.
On the other hand, the lifting support device 1 calculates a signal to the control circuit 5 of the existing device 2 based on a calculation processing unit that calculates the accumulated data from the automation device 3 and a result obtained by the calculation processing unit. And a control processing unit 11 for outputting.

このように構成された扛上支援装置1では、図2に示すフローチャートに基づいて各枕木ごとのツール深さを計測している。ツール深さの計測は、マルタイが現場へ到着し、該当する枕木の位置へタンピングツールをセットした後に、以下の手順で行われる。先ず、タンピングユニット(左右の各線路における一組のタンピングツールの集合体)の上下高さ位置を読み込み、ロック位置でなければ、タンピング作業が開始されたものと判断し、タンピングツールを下降させる。これと同時にデータのロギング(記録)を開始し、カウンターをプリセットする。   In the lifting support device 1 configured as described above, the tool depth for each sleeper is measured based on the flowchart shown in FIG. The tool depth is measured by the following procedure after Multai arrives at the site and sets the tamping tool at the appropriate sleeper position. First, the vertical height position of the tamping unit (a set of tamping tools on each of the left and right tracks) is read. If the tamping unit is not in the locked position, it is determined that the tamping work has started, and the tamping tool is lowered. At the same time, data logging is started and a counter is preset.

そして、タンピングツールがON位置(収納位置よりも下方でスタンバイの位置)より下であるかどうかを判断する。ON位置より下である場合は、タンピングツールはタンピング作業位置に位置してタンピング作業を実施していることになる。このときのツール深さをポテンショメータ4の出力信号(電圧値)から計測する。続いて、左右のレベリングポテンショメータ6A,6Bにより、扛上前(レールを持ち上げる前)のレール頭頂面の高さ位置を読み込み、タンピング及びスクイズ動作が終了した後に、レールをアンクランプしてレール頭頂面の高さ位置を読み込み、両者の差(扛上量)を演算する。   Then, it is determined whether or not the tamping tool is below the ON position (the standby position below the storage position). When the position is below the ON position, the tamping tool is located at the tamping work position and is performing the tamping work. The tool depth at this time is measured from the output signal (voltage value) of the potentiometer 4. Subsequently, the height position of the rail top surface before climbing (before lifting the rail) is read by the left and right leveling potentiometers 6A and 6B. After the tamping and squeeze operations are completed, the rail is unclamped and the rail top surface The height position is read and the difference between the two is calculated.

また通りが狂っている場合は、レールの位置を枕木ごと左右にずらして通りの修正を行うが、その通りを修正する前の通りの値(レール中心に対する左右方向のズレ)を通りセンサー7で測定する。そして、通りの修正はタンピング及びスクイズ後にレールを解放するときに行われるので、タンピング及びスクイズ後に通りの値を読み込み、両者の差を求めて通り移動量を計算する。更に、スクイズ回数とスクイズ時間とを計測し、これらの作業を行った地点の位置(キロ呈)を読み込む。   If the street is out of order, the rail position is shifted to the left and right together with the sleepers, and the street is corrected. The sensor 7 passes through the street value before the street is corrected (the deviation in the horizontal direction with respect to the rail center). taking measurement. Since the street correction is performed when the rail is released after tamping and squeezing, the street value is read after tamping and squeezing, the difference between the two is obtained, and the amount of movement is calculated. Further, the number of squeeze times and the squeeze time are measured, and the position of the point (kilo present) where these operations are performed is read.

これで所定のタンピング及びスクイズ作業が終了となる。然る後は、タンピングユニットを上昇させ、その上限位置へ移動させる。上限位置にもどれば、上述した各作業中のデータを一時保存する。この一時保存された各データは、自動化装置3の中央演算装置10へ出力され、データベースへ保存される。マルタイでは、タンピングユニットが収納位置であるかどうかを判断し、収納位置であれば全ての作業を完了し、次のタンピング作業を行う枕木の位置へ移動する。収納位置になければ、いずれかの作業位置にあり、タンピングツールの上下位置を確認するステップへ戻り、上述のルーチンを繰り返す。   This completes the predetermined tamping and squeeze work. After that, the tamping unit is raised and moved to its upper limit position. When returning to the upper limit position, the above-described data during each operation is temporarily stored. Each temporarily stored data is output to the central processing unit 10 of the automation device 3 and stored in a database. In the mulch, it is determined whether or not the tamping unit is in the storage position. If the tamping unit is in the storage position, all the operations are completed, and the tamping unit moves to the position of the sleeper for the next tamping operation. If it is not in the storage position, the process returns to the step of confirming the vertical position of the tamping tool at any work position, and the above routine is repeated.

本実施の形態では、このようにして収集したデータを蓄積し、解析した結果、以下のような相関関係を見出した。先ず、第一に、タンピングツールを道床に打ち込む際に生ずる道床の抵抗力は、ツール深さに比例するということである。ツール深さは、図2のフローチャートに基づいて説明した通り、マルタイに装備されているポテンショメータ4からの電気的信号を取り出し、タンピングツールの上下高さ位置を求め、その値から算出している。そして、予め蓄積しておいたデータを解析して得られたツール深さと道床抵抗との関係式に、前記ツール深さの値を算入し、道床抵抗を求めるようにしている。   In the present embodiment, as a result of accumulating and analyzing the data collected in this way, the following correlation has been found. First of all, the resistance of the road bed generated when the tamping tool is driven into the road bed is proportional to the tool depth. As described with reference to the flowchart of FIG. 2, the tool depth is calculated from the electrical signal from the potentiometer 4 mounted in the mulch, and the vertical position of the tamping tool is obtained and calculated from that value. Then, the value of the tool depth is included in the relational expression between the tool depth and the roadbed resistance obtained by analyzing the data accumulated in advance to obtain the roadbed resistance.

第二に、ツール深さと、高低軌道狂い速度も相関関係があるということである。高低軌道狂い速度とは、左右の各レールのレール頭頂面の高さがある一定期間ごとに変化していく速度のことをいう。このツール深さと高低軌道狂い速度との相関関係は、図4に示すように、ツール深さが70mmの線を縦軸に引き、また一年間で軌道狂いが0mmから整備目標値である7mmに達するまでの軌道狂い速度の値が0.194mm/マヤ(1マヤとは年36回軌道検査測定を行う周期のことで10日前後に相当する)の線を横軸に引き、これら二つの線で区画された領域I,II, III, IV の領域に別けて収集したデータを解析した。ツール深さが70mmの線は、ツールブレードが枕木下まで完全に貫入するか否かを示す境界である。0.194/マヤの線は、放置しておけば、1年の間に1度は高低軌道狂い補正作業の投入対象となる境界である。   Second, there is a correlation between the tool depth and the trajectory speed. The high or low trajectory speed means a speed at which the height of the rail top surface of each of the left and right rails changes at a certain period. As shown in FIG. 4, the correlation between the tool depth and the high and low trajectory error speed is shown by drawing a line with a tool depth of 70 mm on the vertical axis and increasing the trajectory error from 0 mm to the maintenance target value of 7 mm in one year. The value of the trajectory error speed to reach 0.194 mm / Maya (1 Maya is a period of about 36 days of orbital inspection measurement per year is equivalent to around 10 days) is drawn on the horizontal axis. Data collected separately in the partitioned areas I, II, III, and IV were analyzed. A line with a tool depth of 70 mm is a boundary indicating whether the tool blade penetrates completely under the sleeper. The 0.194 / Maya line, if left unattended, is the boundary that is subject to the high / low orbit deviation correction work once a year.

その結果、Iの領域は、適切な深さでツールが貫入し、軌道狂い速度も低い地点群である。IVの領域は、道床更換が五年以内に実施されていた区間であり、バラストの細粒化等はなく、ツールは貫入するが、バタツキ、白石化があり、狂い速度が大きく機能に支障を来していた。またIII の領域は、細粒化による道床固結が顕著で貫入抵抗が大きくなっている領域である。IIの領域は、不明な点が多いが、道床が固いなりに、軌道を保持していることがうかがえる。
この図4に示す相関関係に着目すると、軌道狂い速度からI,IIの領域であるか、III,IVの領域であるかの判別が可能であり、また道床更換の履歴からIII 領域か、IV領域かの判別が可能である。道床状態が良であると判断できるのは、I,IIの領域であり、III,IVの領域は不良である。
As a result, the region I is a group of points where the tool penetrates at an appropriate depth and the trajectory speed is low. The IV area is a section where the road bed has been replaced within five years, there is no ballast refinement, etc., but the tool penetrates, but there is fluttering and shiraishi, and the speed of madness is great and the function is impaired. It was coming. The region III is a region where the road bed consolidation due to the finer grain is remarkable and the penetration resistance is increased. Although there are many unclear points in the area II, it can be seen that the trajectory is maintained while the bed is solid.
Focusing on the correlation shown in FIG. 4, it is possible to determine whether the region is I, II or III, IV from the trajectory error speed, and whether the region is III region or IV from the history of roadbed replacement. It is possible to determine whether it is an area. It can be judged that the bed bed condition is good in the regions I and II, and the regions III and IV are bad.

更に、本発明者らは、ツール深さと扛上量とが相関関係を有していることをも見出している。図5は、熟練者と初心者がマルタイ保守作業を行ったときの、施工後の仕上がりを扛上量の良化率で判断し、A〜Eランクに別けて評価したものであり、目標扛上量に対してつき固め操作を行った後の扛上量とを比較して行った。同図の図(A)は熟練者による保守作業のときのデータであり、図(B)は初心者による保守作業のときのデータである。また、これらのデータは、各作業者が作業を行った日ごとに区分けして表示したものである。図(A)によれば、ツール深さに対する地点平均扛上量は纏まっており、しかも平均扛上量は0.9以上であって、貫入抵抗に対して適切なつき固め操作が存在していることが判る。更に扛上量の良化率は、A〜Cランク内に納まっている。これに対して、同図の図(B)に示す初心者の場合は、扛上量の良化率はいずれもD又はEランクであり、初回ツール深さの値が同一の場合に対する地点平均扛上量の値もバラバラであり、つき固め操作のパターンに大きなバラツキがあり、つき固め操作が下手であることが判る。
このように初回ツール深さと地点平均扛上量の相関関係から、オペレータのつき固め操作の良否を判断することが可能であり、熟練者のつき固め操作を定量化して模範とすることによって、現場における初回ツール深さからどのようなつき固め操作を行えばよいかのパターン化が可能である。
Furthermore, the present inventors have also found that the tool depth and the lifting amount have a correlation. Fig. 5 shows the results after the construction when the expert and the beginner performed the maintenance work on the basis of the improvement rate of the amount of lifting and evaluated it according to A to E ranks. Comparison was made with the amount of lifting after performing the compaction operation on the amount. The figure (A) of the same figure is the data at the time of the maintenance work by the expert, and the figure (B) is the data at the time of the maintenance work by the beginner. Further, these data are displayed by being classified according to the day each worker performs the work. According to the figure (A), the point average hoisting amount with respect to the tool depth is collected, and the average hoisting amount is 0.9 or more, and there is an appropriate compaction operation for the penetration resistance. I understand that. Furthermore, the improvement rate of the lifting amount is within the A to C ranks. On the other hand, in the case of a beginner shown in the figure (B) of the same figure, the improvement rate of the dredging amount is D or E rank, and the point average wrinkle for the case where the initial tool depth value is the same. The value of the upper amount is also different, and there is a large variation in the pattern of the compaction operation, indicating that the compaction operation is poor.
In this way, it is possible to judge whether the operator's compaction operation is good or bad from the correlation between the initial tool depth and the point average lifting amount. It is possible to pattern what sort of compaction operation should be performed based on the initial tool depth.

更にまた、本発明者らは、オペレータのつき固め操作を定量化するに際し、ツール深さとつき固め回数との相関関係について調査した。その結果は図6に示す通りであり、経験年数の浅い新人(初心者)がつき固め操作を行った場合は、全体的につき固め回数が少なく、道床の締め固めが甘く、保守周期の延伸が期待できない。しかも、大きな扛上量が要求される箇所についても、熟練者が何度もつき固めとリフティングを繰り返すのに対して、つき固めとリフティングが不足しがちである。これに対して熟練者がつき固め操作を行った場合は、全体的につき固め回数が多く、計画扛上量に対して適切なつき固め回数が施されていることが判る。   Furthermore, the present inventors investigated the correlation between the tool depth and the number of compaction operations when quantifying the compaction operation of the operator. The results are shown in Fig. 6. When a newcomer (novice) with little experience has performed the compaction operation, the number of compaction is small as a whole, the roadbed is compacted, and the maintenance cycle is expected to be extended. Can not. In addition, in a place where a large amount of lifting is required, the skilled person repeats compaction and lifting many times, whereas compaction and lifting tend to be insufficient. On the other hand, when the skilled person performs the compaction operation, the number of consolidations is large as a whole, and it is understood that the proper number of compaction is applied to the planned amount of lifting.

このように、本発明者らが蓄積したデータを解析することにより、ツール深さと貫入抵抗とに相関関係があり、またツール深さと高低軌道狂い速度との間にも相関関係があり、ツール深さから道床状態を把握することが可能であることが明らかとなった。更に、ツール深さと扛上量との間にも相関関係があり、これによりオペレータのつき固め操作の良否の判断が可能であること、加えてツール深さとつき固め回数との相関関係から現場において初回のツール深さがわかれば、適切なつき固め回数がわかるようになった。   Thus, by analyzing the data accumulated by the present inventors, there is a correlation between the tool depth and the penetration resistance, and there is also a correlation between the tool depth and the trajectory deviation speed. It became clear that it was possible to grasp the bed bed condition. Furthermore, there is also a correlation between the tool depth and the amount of lifting, which makes it possible to judge whether or not the operator performs the compacting operation, and in addition, the correlation between the tool depth and the number of compacting operations on the site. Once the initial tool depth is known, the appropriate number of compactions can be determined.

本発明者らは、これらの相関関係から、熟練者のつき固め操作等からその現場でどのようなつき固め操作を行えばいいかを定量化し、これを図1に示す扛上支援装置1に組み込み、図3に示すフローチャートに基づいてマルタイの扛上作業の支援を行うようにしている。現場において、オペレータは、計画扛上量と通り移動量とが事前に行われた軌道測定車からのデータによって明らかとなっており、これらが設定値をクリアするように作業を行う。   Based on these correlations, the inventors quantify what kind of compaction operation should be performed at the site from the compaction operation of an expert, and incorporate this into the lifting support apparatus 1 shown in FIG. Based on the flowchart shown in FIG. 3, the support of the lifting operation of the Maltai is performed. At the site, the operator is clarified by the data from the track measuring vehicle in which the planned lifting amount and the moving amount are performed in advance, and performs an operation so that these clear the set values.

而して、オペレータは、タンピングペダル8を踏んでタンピングツールを道床の上へ落下させる。そのときのツール深さが、ポテンショメータ4で計測され、自動化装置3の中央演算装置10へ出力される。中央演算装置1では、そのデータ及び蓄積された過去のデータを扛上支援装置の演算処理及び制御処理部11へ出力する。演算処理及び制御処理部11では、そのデータに基づいて、マルタイ側へ最適なつき固め回数やスクイズ回数等を出力する。マルタイ側は、この出力信号に基づいて自動的に指示された回数のつき固めとスクイズを行う。なお、つき固めのたびごとに、扛上量が計測される。そして、扛上量と通り移動量とが設定値をクリアしたときをもって作業終了とし、次の枕木へ移動する。   Thus, the operator steps on the tamping pedal 8 to drop the tamping tool onto the roadbed. The tool depth at that time is measured by the potentiometer 4 and output to the central processing unit 10 of the automation device 3. The central processing unit 1 outputs the data and accumulated past data to the arithmetic processing and control processing unit 11 of the lifting support device. Based on the data, the arithmetic processing and control processing unit 11 outputs the optimum number of compaction times, the number of squeeze times, and the like to the mulch side. The mulch side performs compaction and squeeze of the number of times automatically instructed based on this output signal. It should be noted that the amount of lifting is measured for each compaction. Then, when the lifting amount and the movement amount clear the set values, the work is finished, and the movement to the next sleeper is performed.

このように本実施の形態における扛上支援装置1は、ツール深さと、道床抵抗、軌道狂い速度との相関関係、及びオペレータのつき固め操作の良否の判断結果等のデータを蓄積して解析している。これにより、当該道床保守作業を行う位置の最適なつき固め回数と扛上量とを求め、タンピングツールを自動的に制御することにより、オペレータの個人差が仕上がり状態に影響しないようにしている。また保守周期を延長させることのできる均一な仕上がり状態を得ることが可能である。   As described above, the lifting support apparatus 1 according to the present embodiment accumulates and analyzes data such as the correlation between the tool depth, the roadbed resistance, the trajectory error speed, and the judgment result of the operator's compaction operation. ing. As a result, the optimum number of times of compaction and the amount of lifting of the roadbed maintenance work are obtained, and the tamping tool is automatically controlled so that the individual difference of the operator does not affect the finished state. Further, it is possible to obtain a uniform finished state that can extend the maintenance cycle.

本発明の一実施の形態に係るものであり、マルタイ扛上支援装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which concerns on one embodiment of this invention and shows the whole structure of a multi-tie lifting support apparatus. 本発明の一実施の形態に係るものであり、ツール深さを測定する場合のフローチャートである。It is a flowchart in the case of measuring the tool depth according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係るものであり、扛上支援装置のフローチャートである。It is a flowchart of a lifting support apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係るものであり、ツール深さと高低軌道狂い速度との相関関係を示す図面である。FIG. 6 is a diagram related to an embodiment of the present invention and showing a correlation between a tool depth and a trajectory deviation speed. 本発明の一実施の形態に係るものであり、図(A)は熟練者のつき固め操作によるツール深さと平均扛上量との相関関係を示す図面、図(B)は初心者のつき固め操作によるツール深さと平均扛上量との相関関係を示す図面である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A shows an embodiment of the present invention, and FIG. 1A shows a correlation between a tool depth and an average amount of lifting by a skilled operator's compacting operation, and FIG. It is drawing which shows the correlation with the tool depth and average amount of hoisting. 本発明の一実施の形態に係るものであり、ツール深さとつき固め回数との相関関係を示す図面である。FIG. 5 is a diagram illustrating a correlation between a tool depth and the number of compaction according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…扛上支援装置、2…既設装置、3…自動化装置、4…ポテンショメータ、5…制御 部、6A…左レベリングポテンショメータ、6B…右レベリングポテンショメータ、7 …通りセンサ、8…タンピングペダル、9…スクイズペダル、10…中央演算装置、1 1…演算処理及び制御処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lifting support apparatus, 2 ... Existing apparatus, 3 ... Automation apparatus, 4 ... Potentiometer, 5 ... Control part, 6A ... Left leveling potentiometer, 6B ... Right leveling potentiometer, 7 ... Street sensor, 8 ... Tamping pedal, 9 ... Squeeze pedal, 10... Central processing unit, 11... Arithmetic processing and control processing unit

Claims (4)

タンピングツールを道床上へ落下させて枕木下の道床をつき固めるマルチプルタイタンパの道床保守作業において、タンピングツールの道床への貫入深さをタンピングツールの上下位置を計測することで検知し、予め求めておいた貫入深さと道床抵抗との関係から、当該計測部分における道床抵抗を求めるようにしたことを特徴とする道床状態の検出方法。 Measure the depth of penetration of the tamping tool into the roadbed by measuring the vertical position of the tamping tool in the maintenance work of multiple tie tampers that drop the tamping tool onto the roadbed and fix the roadbed under the sleepers. A method for detecting a bed bed condition, characterized in that the bed bed resistance at the measurement portion is obtained from the relationship between the penetration depth and the bed bed resistance. タンピングツールを道床上へ落下させて枕木下の道床をつき固めるマルチプルタイタンパの道床保守作業において、タンピングツールの道床への貫入深さをタンピングツールの上下位置を計測することで検知し、予め求めておいた貫入深さと軌道狂い速度との関係から、当該計測部分における軌道狂い速度を求めるようにしたことを特徴とする道床状態の検出方法。 Measure the depth of penetration of the tamping tool by measuring the vertical position of the tamping tool in the maintenance work of multiple tie tampers where the tamping tool is dropped onto the roadbed to fix the roadbed under the sleepers. A method for detecting a road bed condition, characterized in that the trajectory error speed in the measurement portion is obtained from the relationship between the penetration depth and the trajectory error speed. タンピングツールを道床上へ落下させて枕木下の道床をつき固めるマルチプルタイタンパの道床保守作業において、タンピングツールの道床への貫入深さをタンピングツールの上下位置を計測することで検知し、予め求めておいた貫入深さと地点平面扛上量の相関関係から、当該オペレータのつき固め操作の良否を判断するようにしたことを特徴とするつき固め操作の良否の判断方法。 Measure the depth of penetration of the tamping tool into the roadbed by measuring the vertical position of the tamping tool in the maintenance work of multiple tie tampers that drop the tamping tool onto the roadbed and fix the roadbed under the sleepers. A method for determining the quality of the compaction operation, characterized in that the quality of the compaction operation of the operator is determined from the correlation between the penetration depth and the amount of lifting on the point plane. タンピングツールを道床上へ落下させて枕木下の道床をつき固めるマルチプルタイタンパの道床保守作業を支援する装置であって、タンピングツールの上下位置を計測して貫入深さを検知する貫入深さ測定器と、前記請求項1〜3の方法で求めた道床抵抗、軌道狂い速度、オペレータのつき固め操作の良否の判断結果等のデータを蓄積して解析し、当該道床保守作業を行う位置の最適なつき固め回数と扛上量とを求める演算装置と、当該演算装置で演算処理されたつき固め回数と扛上量とをタンピングツールの制御装置へ出力する制御部とで構成したことを特徴とする扛上支援装置。
An intrusion depth measurement that detects the penetration depth by measuring the vertical position of the tamping tool by dropping the tamping tool onto the roadbed and supporting the roadbed under the sleepers. Optimizing the position where the roadbed maintenance work is performed by accumulating and analyzing data such as the roadbed resistance, the trajectory error speed, the judgment result of the operator's compaction operation quality determined by the method of claims 1 to 3 It is characterized by comprising an arithmetic device for determining the number of tamping and the amount of lifting and a control unit for outputting the number of tamping and the amount of lifting processed by the arithmetic device to the control device of the tamping tool.扛上 Assist device.
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